🌉Origins & Evolution

土木技術者 · 川と岩と重力を橋・道路・清潔な水に変える職業――イムホテプ以来、文明を静かに支え続ける仕事。

土木工学は名前を持つ4500年前から存在していた。サッカラ、都江堰、アッピア街道で石・水・労働力を組織した誰もが、現代の技術者と本質的に同じ仕事――荷重と流量を見積もり、材料を選び、締切に向けて膨大な労働力を管理すること――を、微積分も鋼材も構造理論も持たずに行っていた。

この職業の本当の転換点は、個々のモニュメントよりも方法論の変化にある――18・19世紀に工学が軍事から分離し、学校・学会・免許制度を獲得した瞬間、そして20世紀に材料科学・土質力学・コンピューティングがついに技術者に、先人が経験と比例則でしか判断できなかったことを計算させるようになった瞬間だ。

Where it began

紀元前2650年頃エジプトとメソポタミア

紀元前2650年頃、サッカラでファラオ・ジェセルの宰相イムホテプは、切石で作られた初の記念碑的建築――砂漠から約60メートルそびえる6段の階段ピラミッド――を指揮し、名前が現存する史上最初の技術者となった。一方メソポタミアは灌漑された運河と堤防で成り立ち、この職業最初の責任法を成文化した――紀元前1754年頃のハンムラビ法典は、崩壊した家が施主を死なせた場合、建築者を死刑に処すよう定めた。構造的失敗への説明責任は、鉄器よりも古い。

Timeline

紀元前2650年頃イムホテプが階段ピラミッドを建設

サッカラで、ジェセルの宰相イムホテプが世界初の記念碑的切石構造物、高さ約60メートルの6段ピラミッドを指揮する。現地で発見されたファラオの像の台座にはイムホテプの名前と称号が刻まれており――庶民には異例の栄誉であり、技術者の名前が作品に結びついた最初の例である。

紀元前312年ローマがアッピア街道と最初の水道を開通

監察官アッピウス・クラウディウス・カエクスがローマから南へアッピア街道を敷設し、同じ年に市に最初の水道アクア・アッピアをもたらす。以後の数世紀でローマは11本の水道と「すべての道はローマに通ず」を文字どおりにする道路網を建設する――国家権力の道具としてのインフラである。

紀元前256年頃李冰が都江堰を完成

秦の郡守・李冰は人工堤防で岷江を分流し、玉塁山を貫く取水路を切り開く――火薬のない時代、火で熱して水で急冷することで岩を割る作業に何年もかけた。ダムを使わないこのシステムは2200年以上経った今も成都平原を灌漑し続けている。

1747年パリに最初の工学校が開校

フランスがエコール・デ・ポンゼショセ(橋梁道路学校)を創設し、初代校長にジャン=ロドルフ・ペロネを任命、世界初の正式な土木工学校を作り、フランスが欧州とその帝国全体に輸出した国家育成技術者のモデルとなる。

1759年スミートンがエディストーンを灯し職業に名を与える

ジョン・スミートンは波にさらされるエディストーン岩礁に、組み合わせ式の花崗岩と水中で硬化する石灰モルタルを用いた灯台を完成させ、その後自らを軍事工学と区別して「土木技術者」と呼び始める。1771年には職業初の団体、土木技術者協会を設立する。

1818年土木技術者協会が設立

ロンドンのコーヒーハウスで出会った3人の若い技術者が土木技術者協会(ICE)を設立。トーマス・テルフォードが1820年に初代会長となり、1828年に王室勅許を獲得する。工学は近代専門職の仕組み――会員基準、機関誌、試験――を手に入れる。

1824年アスプディンがポルトランドセメントを特許取得

リーズのレンガ職人ジョセフ・アスプディンが、格式高いポートランド産の建材に似ていることから名付けた「ポルトランドセメント」を特許取得する。世紀後半に鋼材補強と組み合わさり、これが今日世界で知られるコンクリートとなり、現在では地球上で最も使われる工業材料となっている。

1883年ブルックリン橋が開通

世界最長で初の本格的な鋼線吊橋、全長486メートルの主径間が、設計者ジョン・ローブリングを死に至らしめ、息子ワシントンを身体障害者にした14年の工事の末に開通する。ワシントンの妻エミリー・ウォーレン・ローブリングはその時点で10年以上事実上プロジェクトを運営しており、開通式で最初に渡った。

1940年タコマナローズ橋が自壊

開通から4か月後、世界第3位の長さの吊橋が時速68kmの風によってねじれ破壊し、その様子は今も工学系の学生が見る映像として残る。「ギャロッピング・ガーティ」は空気力学を橋梁設計に持ち込み、静的計算をすべて満たしていても構造物は破壊しうるという業界の教訓となった。

2010年ブルジュ・ハリファが高さ828メートルで開業

ドバイのこの超高層ビルは、構造技術者ビル・ベイカー(SOM)が考案した「補強コア」構造――互いに支え合うY字型の3翼が超高層設計を左右する風の渦を乱す――に支えられ、台北101が保持していた高さ記録をほぼ倍にする。高さの限界は今や構造よりも資金とエレベーターにある。

The eras

The three-tiered Roman aqueduct bridge of the Pont du Gard in southern France.
Benh LIEU SONG ( Flickr ) · CC BY-SA 3.0 · Wikimedia Commons
紀元前3000年頃-西暦500年

名も無き技術者が築いた帝国

エジプト、メソポタミア、中国、ペルシャ、インド、ローマはいずれも灌漑・治水・道路・給水といった技術工事によって成り立ち、労働者の大軍を指揮する国家官僚によって組織された。ローマはこの仕事を最も専門職化させた――合計数百キロに及ぶ11本の水道が都市に水を供給し、水道長官フロンティヌスは紀元97年頃にそれに関する技術論文を著し、ウィトルウィウスの『建築十書』はその時代の工学知識をルネサンス期の再発見のために保存した。

A stretch of China's Grand Canal, the world's longest artificial waterway.
EditQ · CC BY-SA 4.0 · Wikimedia Commons
500-1750年

石工、水管理者、軍事工兵の時代

ローマ後、大規模な工学は断片的に生き残った――無名の棟梁石工が比例則によってゴシック大聖堂を建て、中国の王朝は大運河を地球上最長の人工水路に拡張し、オランダは水を管理する組織を作って洪水常襲のデルタ地帯を農地に変えた。「エンジニア」という言葉自体は戦争――要塞や攻城兵器の設計者――に属しており、18世紀フランスの国家道路橋梁団によってようやく民生部門がひとつの職業となった。

Thomas Telford's Menai Suspension Bridge linking Anglesey to the Welsh mainland.
Reading Tom from Reading, UK · CC BY 2.0 · Wikimedia Commons
1750-1900年

運河・鉄道・鉄の英雄時代

スミートンが職業に名を与え、フランスがそれを教育し、英国の産業革命がそれを有名にした――テルフォードの道路と水道橋、スティーブンソン親子の鉄道、ブルネルのグレート・ウェスタン鉄道と蒸気船、バザルジェットのロンドン下水道、ローブリング夫妻のブルックリン橋。技術者は公衆の英雄となり――テルフォードは1834年にウェストミンスター寺院に埋葬された――新たな学会、機関誌、大学課程が徒弟制で学ぶ技芸を、教育され試験される学問分野に変えた。

The concrete arch-gravity wall of Hoover Dam spanning the Black Canyon of the Colorado River.
Mariordo (Mario Roberto Durán Ortiz) · CC BY-SA 4.0 · Wikimedia Commons
1900-1970年

コンクリート、ダム、地盤の科学

ジョゼフ・モニエの1867年特許から発展した鉄筋コンクリートと、カール・テルツァギが1925年に確立した土質力学がこの世紀の道具を与え、国家が野心を供給した――パナマ運河は1914年に開通し、1930年代のフーバーダムは埋設パイプで冷却しながら250万立方メートルのコンクリートを打設し、戦後数十年は州間高速道路、オランダのデルタ・ワークス、日本の新幹線高架橋を加えた。1940年のタコマナローズのような失敗も、成功と同じくらい多くを教えた。

1970年-現在

コンピューター、メガプロジェクト、温暖化する気候

有限要素法ソフトウェアは、それまで近似でしか扱えなかったものを技術者が解析できるようにし、ファズラー・カーンの筒状超高層ビル、1998年に開通した全長1991メートルの明石海峡大橋、2004年にエッフェル塔より高い位置に架かるフランスのミヨー橋、2010年のブルジュ・ハリファを可能にした。この職業の重心は今、新規建設から老朽インフラの管理と気候変動適応へと移りつつある――2018年、ジェノヴァのモランディ橋崩落は43人の命を奪い、老朽インフラを欧州全域の政治課題にした。

What this job replaced

Neighbouring trades that no longer exist — absorbed, automated or regulated away.

ナヴィー(運河・鉄道工夫)

1760年頃-1950年

つるはし、シャベル、手押し車で英国の運河、続いて鉄道を掘った「ナビゲーター」たちは英雄時代の筋肉であり――1840年代のピーク時には約20万人が英国の鉄道工事に従事し――バラック生活を送り、恐れられる評判と同じくらい高い死亡率を伴っていた。蒸気掘削機、後にディーゼル機械がこの職を終わらせた。現代の重機オペレーターは、ナビー班が一シーズンで動かした量を一日で動かす。

人間コンピューター

1850年頃-1970年

電子計算機以前、技術事務所は「コンピューター」――20世紀初頭からは次第に女性が中心――で満ちた部屋を抱え、応力表・測量計算・水理計算を手計算と計算尺で処理していた。電子計算機と有限要素法ソフトウェアはこの職名を一世代のうちに消し去ったが、その担い手たちの仕事は1960年以前に設計されたあらゆるダムと橋の中に静かに存在し続けている。

製図室のトレーサー

1880年頃-1990年

かつてすべての工学図面は青写真にする前にインクで麻布やフィルムに複写せねばならず――これも主に女性が担った――独自の徒弟制度、専用ペン、誇りを持つ精密な職種だった。コンピューター支援設計がこの仕事を1980年代に完全に消滅させた――AutoCADは1982年に発売され、10年以内に製図室の製図台は姿を消した。

Trades that vanished →

土木工学の歴史はループを描く――社会はインフラに大規模投資し、それで豊かになり、それを忘れ、そして洪水、崩落、水危機によって、構築された世界には一度きりの英雄的行為ではなく継続的な技術力が必要だと思い知らされる。ローマの水道が失敗したのは設計が悪かったからではなく、それを維持する制度が消滅したからだ。

サッカラ以来変わらないのは、この取引の形だ――誰か有能な人物が、実名で、構造物が立つか、水が流れるか、地盤が保つかについて責任を負わねばならない。道具はスロープと梃子から有限要素モデルへと変わったが、ハンムラビの条項――公共の安全への個人的な説明責任――は今も、あらゆる土木技術者が働く免許制度の核心として認識できる。

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