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橋脚の型枠を工場の3Dプリンターで造る。国道8号浅野川橋の耐震補強で、現場の施工日数が15日から8日に

国土交通省北陸地方整備局 金沢河川国道事務所が、国道8号浅野川橋（下り）P5橋脚のフーチング補強に、3Dプリンターで造った埋設型枠「3DCP型枠」を使った。足場の組立・解体と脱型の工程がなくなり、現場の施工日数は15日から8日になった。型枠工の人工は14人から4人に減り、工事は非出水期のうちに完了した。

HuRoC 編集部
編集部 · HuRoC
7分

川の堤防の内側、国道の橋桁の下。頭上には高さ制限があり、すぐ脇を高速道路と市道が通る。工事ができるのは、出水期を外した11月から5月までに限られる。石川県金沢市の国道8号浅野川橋（下り）で、P5橋脚の耐震補強はこうした条件の中で進められた。

この工事で、国土交通省北陸地方整備局 金沢河川国道事務所は、橋脚の基礎部分（フーチング）を厚く打ち増す工程に、3Dプリンターで造った型枠を使った。同事務所 道路管理第二課の職員5人が、2026年9月8日の北陸地方整備局 令和8年度事業研究発表会で「耐震補強工事における3Dプリンターの活用と仮設工法の最適化について」として報告している。

15日が8日に。なくなったのは「組む」と「外す」工程

論文が「3DCP型枠」と呼ぶのは、モルタル系の材料を3Dプリンターで積み上げて造る埋設型枠だ。埋設型枠は、コンクリートを流し込んだ後も外さず、そのまま構造物の一部として残す型枠を指す。浅野川橋では工場で型枠を造形し、養生と検査を経て現場へ運び、据え付けた。

論文の表-1が、フーチングのRC増厚補強にかかった現場の日数を工程ごとに比べている。

工程従来工法3DCP型枠
足場組立1日0日
型枠組立6日3日
支保工1日1日
コンクリート打設1日1日
コンクリート養生3日3日
脱型2日0日
足場解体1日0日
計15日8日

短くなったのは、型枠を現場で加工して組み、固まった後に外すという、型枠そのものに関わる工程だ。打設と養生の日数は変わっていない。論文の要旨は、この結果を「型枠工の施工日数を約47％削減」とまとめている。

堤防を掘り込むこの工事では、非出水期に作業を終えることが前提になる。浅野川の非出水期は11月から5月で、冬の積雪や雨、地下水といった読みにくい要素も抱える。論文は、工程の余裕が限られる中で7日を縮めたことを「工程管理上極めて有効」と評価している。

工期を詰めた工夫は型枠だけではない。当初はオープン掘削で堤防を開く計画だったが、過年度の浅野川橋の補強工事では湧水でのり面が崩れ、鋼矢板の締切に切り替えた経緯があった。今回は仮設計画の段階で鋼矢板による仮締切に改め、近接する高速道路の橋脚への荷重の影響や、市道の長期規制を避けた。桁下と鋼矢板天端の離隔は最小で約4.4mしかなく、約3mに分割した鋼矢板を現場で溶接して継ぎ足しながら超低空頭型の圧入機で打ち込む「上部障害クリア工法」を採っている。

型枠工は14人から4人に。減った仕事と、増えた仕事

この事例で目を引くのは日数より、論文の表-2にある労務の内訳だ。フーチング補強の工事費を、従来工法と3DCP型枠で比べている（金額は千円）。

労務・機材従来工法3DCP型枠
型枠工14人（421）4人（120）
普通作業員4人（101）8人（202）
土木一般世話役7人（225）4人（129）
特殊作業員なし4人（101）
特殊運転手なし3人（89）
10t吊クレーンなし3人（113）
4t吊クレーン2日（67）3日（101）

型枠を現場で一から組む型枠工（型枠大工）の人工が、14人から4人に減った。代わりに、特殊作業員、特殊運転手、10t吊クレーンの計上が新しく加わっている。工場で造った重い型枠を吊り上げ、据え付ける仕事が増えたと読める。現場の人手が単純に減ったのではなく、求められる技能の組み合わせが入れ替わった。

論文は利点として、工場製作による品質の均一さ、複雑な形状への対応のしやすさに加え、「熟練技能者の確保が困難な状況においても一定の品質を維持しやすい」ことを挙げている。

コストは増えた。工事費の合計は従来工法の632万円に対して919万円で、287万円（約45%）の増加になる。3DCP型枠は1式500万円で、材料・資材の小計は388万円から812万円に倍増した。論文は増加の理由を、型枠の工場製作費と運搬費が従来の型枠材料費を上回ったためと説明し、それでも非出水期内の完了、交通影響の低減、現場作業の省力化を合わせれば「合理的な選択であった」と結論づけている。なお、間接工事費（共通仮設費と現場管理費）は163万円から22万円に下がっているが、その算定の前提は論文に示されていない。

高知の集水桝から、北陸の橋脚耐震補強へ

国の直轄工事で建設用3Dプリンターが使われ始めたのは、ここ数年のことだ。国土技術政策総合研究所の報告「国土交通省の直轄土木工事における三次元プリンタの活用状況」によれば、2024年1月末までに集まった活用工事は全国で21件。最も多いのは集水桝の9件で、重力式擁壁が3件、歩車道境界ブロックが2件と続き、ほかに護岸パネルやフーチングの埋設型枠などの例があった。初期の事例は、土佐国道事務所が2022年1月に施工した集水桝だ。同事務所は2023年10月、阿南安芸自動車道（安芸道路）で橋梁下部工の基礎の型枠に3Dプリンターを使う試験施工を「国内の公共工事初」として公開している。

北陸でも先例がある。能登半島地震の復旧工事では、R6能越道 山ノ下地区道路改良その4工事とR6能越道穴水道路復旧その2工事の集水桝を、株式会社ホクエツ北陸金沢工場が株式会社Polyuseの技術で製造した。北陸地方整備局の資料は、奥能登では型枠工のような専門性の高い作業員が特に確保しにくいと書く。浅野川橋の施工者や、3DCP型枠をどの会社がどこで造ったかは、論文に記載がない。

2019年創業のPolyuseは2026年6月、施工件数が累計300件を超えたと発表した。国内の3Dプリンター施工で90%超のシェアを持つとしている（同社によれば土木学会調べ、2024年12月時点）。量産機「Polyuse One」の設置台数は40台に達し、2026年度中に全国100台を目指す。

設計の拠りどころも整い始めた。土木学会コンクリート委員会の研究小委員会（委員長：東京大学の石田哲也氏）は2025年、『建設用3Dプリント埋設型枠を用いたコンクリート構造物の技術指針（案）』をコンクリートライブラリー168号として出版した。構造計画から維持管理までの8章に、試験方法の基準案や設計例を付けている。出版に合わせた講習会には、大成建設、清水建設、大林組、JR東日本、Polyuseなどの担当者が登壇者として名を連ねた。

残る論点は、品質の確かめ方とコスト

浅野川橋の論文は、3DCP型枠の精度と品質の均一性を「良好」と報告している。ただ、どの項目をどう測ったかまでは書いていない。国総研の報告によれば、直轄工事の3Dプリンター施工は土木工事共通仕様書（案）の出来形・品質管理基準に準じて、工事ごとに受発注者が協議して管理しているのが実情だ。受注者へのアンケートでは、プリント前に供試体で強度を確かめても、積層体からのコア採取や、試験と本施工の再現性の確認まではしていないという声があった。埋設型枠は構造物に残るため、型枠と後から打つコンクリートの一体性をどう確かめるかが問われ続ける。

コストも同じ報告で課題に挙がっている。型枠工は不要になる一方で、材料費が高い。浅野川橋の45%増はその具体的な数字だ。能登の2件を紹介する北陸地方整備局の資料も、従来の現場打ちよりコストが高いことを課題に挙げている。穴水道路の資料は、需要が増えればコストは下がるという見方を添える。量産機の台数が増え、指針に沿った設計が広がったときに、どこまで差が縮まるかが次の焦点になる。

海外では別の考え方もある。スイス連邦工科大学チューリッヒ校（ETH Zurich）の Gramazio Kohler Research は、ごく薄い殻状の型枠を3Dプリントしながら、同時に内側へコンクリートを流し込む「Eggshell」を2017〜2022年に研究した。型枠はリサイクルできる素材で造り、型枠の廃材を減らしつつ、枝分かれする柱のような従来の型枠では造りにくい形を狙う。形の自由度を求めて型枠を外すETHの研究と、工期と人手のためにモルタル型枠を構造物に残す日本の公共工事。同じ「3Dプリント型枠」でも、解いている問題が違う。

型を組む手から、型を設計する手へ

20年余り前、光造形機で3Dデータを物に引き出すのは、ロボットの試作のような限られた場面の仕事だった。その技術の延長が今、橋脚の基礎という、完成後は土に埋もれて誰の目にも触れない部材で行われている。浅野川橋で3Dプリンターが担ったのは、目立つ造形ではなく、出水期という締め切りに間に合わせるための7日だった。

表-2の数字は、現場の仕事の配分が変わることを示している。現場で型を組む手間は工場に移り、現場には据え付けと段取りが残る。「考える」と「作る」の比重で言えば、型枠の形を3Dデータで詰める設計と、工場で造って検査する工程の比重が上がる。北陸では、能登の復旧工事でその工場の役目を担った製造拠点がすでにある。

国総研の報告は、型枠大工が来てくれるか分からない山間部などで有効な施工方法だ、という現場の声を拾っている。人手の足りない地域に、地元の工場とプリンターで型枠を届ける。現場の作業を工場へ移す点では、住宅を工場で作り直すReframe Systemsの試みとも、人の乗らないショベルを実案件に入れたBedrock Roboticsとも地続きの動きだ。次の耐震補強の現場で、型枠工とプリンターの役割分担がどう引き直されるのか。

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