駅ホームを覆う大屋根鉄骨トラスの施工
Construction of Large-sized Steel Truss Roof Covering Platform
立野哲也*1

井上

Tetsuya Tateno

安野郷宣良*1

松本

Noriyoshi Inoue*2

西川

Satoshi Yasuno

史洋久斉*2

Hisanao Matsumoto*3

Fumihiro Nishikawa

要旨
阪神甲子園駅では、より快適で使い易い駅への改良工事が行われている。本報告は、この工事の一環として行われたホーム中央部の上空を覆う大屋根の施工に関するものである。営業中の線路上空での夜間作業には様々な制約や問題があるため、監理者を交えて、①鉄骨トラス組立用構台の検討、②架設用大型クレーンの選定、③鉄骨トラスブロック割付・架設順序の検討、④鉄骨トラスの精度管理手法の検討、⑤安全対策等について綿密な計画を行った。その結果、予想された施工上の問題に対処でき、所期の工期かつ要求された品質と精度をもつ大屋根を完成させることができた。
キーワード：駅ホーム上屋 鉄骨トラス 膜屋根 構台 地組 大型クレーン 夜間作業

１．はじめに

２．工事概要阪神甲子園駅は大正 14 年に高架駅として建設された。駅

当工事の概要を表 1 に示す。

中央部の下を県道が南北に交差し、その東西に改札口が設

表1工事概要置されている。当駅は、阪神タイガースの本拠地で高校球

工事名称

阪神甲子園駅改良工事

児の憧れの舞台でもある阪神甲子園球場の最寄り駅である

工事場所

兵庫県西宮市とともに、地域の主要ターミナル駅ともなっている。現在、事業主体

神戸高速鉄道(株)設計

阪急設計コンサルタント(株)監理

阪神電気鉄道(株)ムの拡幅やエレベーターの設置、駅舎の改築やコンコース

施工

鴻池組・ハンシン建設 特定建設工事共同企業体の拡張を進めている。改良工事では、ホーム「白球」や高工期

平成23年9月～平成29年3月（予定）より快適で使いやすい駅への改良工事を行っており、ホー規模構造

校球児のユニフォームの「白色」をイメージしたシンボリ

大屋根

柱、梁…鉄骨造
屋根架構部…鉄骨トラス造

ックな大屋根を設置した(写真 1、2）。この大屋根には自然

水平投影面積…2,300㎡

光を通す膜素材が採用され、「甲子園」の象徴である「浜風」が吹き抜けるデザインが取り入れられている。本報告では､
この大屋根工事の施工計画および施工の実施結果について建築面積

西駅舎…

延床面積

西駅舎…1,950.28㎡

864.52㎡

東駅舎…

509.28㎡

工事内容

ホーム拡幅、大屋根設置、東西駅舎改築、東駅舎…1,168.77㎡

バリアフリー化（EV設置、多機能トイレ設置他）述べる。

写真 1
*1

大阪本店

大屋根外観①（駅南西方向より）
建築部

*2

設計本部

写真 2

建築設計第１部*3― 59 ―

大屋根外観②（駅南東方向より）(株)巴コーポレーション

鴻池組技術研究報告2015

既存高架駅の改修であり柱位置が制約されるため、南北37.65m×東西 10.10m の大スパン構造が採用され、約 2,300㎡の大屋根を 10 本の柱を新設する土木橋脚、橋台に載せて支持している。屋根骨組は高い強度を有するとともに極めて軽量という長所を持つ鉄骨トラス（大臣認定部材のシステムトラス）で構成している。
施工に当たっては、大屋根全体を大小 13 のブロックに分割して、①トラス組立用構台でのトラス組立、②大型クレーンによるトラスの架設、を繰り返すことで大屋根骨組を構築した。大屋根、大型クレーンおよび組立用構台の位置関係を図 1 に示す。

３．仮設計画概要
図 1 に仮設計画図、図 2 に大屋根工事の概略工程を示す。
阪神甲子園駅は野球開催の有無によって、乗降客数を含め周辺の状況が大きく変化する。鉄骨トラス組立用構台の組立は、野球開催時には困難なため選抜高校野球までのオフシーズン中に完了する必要があった。大屋根架設用の大型クレーンについては、当初鉄骨トラス組立用構台用地（南広場）を使用して組み立てる計画であったが、機種を変更し構台組立後にクレーン設置位置で組み立てることとした。
阪神甲 子園 駅改良 工事
種目

2014年
1月
2月

3月

4月

大屋 根工 事概略 工程

5月

6月

7月

8月

9月

10月

11月

12月

2015年
1月
2月

3月

野 球シ ーズン
通常野球開催シーズン

南 広場

クライマックスシリーズ

構台
構台組立
組立

構台解体
解体

組立解体

ク レー ンヤー ド
足元補強

55 0tオ ー ル テ レ ー ン ク レ ー ン

2次 部 材 取 付

大 屋根 部分90tク ロ ー ラ ー ク レ ー ン

膜展張

膜仕舞い

大屋根トラス鉄骨
大屋根下部鉄骨

図2

仮設解体

大屋根工事概略工程表
図１

3.1

仮設計画図

鉄骨トラス組立用構台

写真 3 に鉄骨トラス組立用構台を示す。野球シーズン中の大屋根工事を可能にするため、駅から甲子園球場への観客通行路となる駅南側広場に幅 20m、長さ 62m、梁下高さ4m の鉄骨トラス組立用構台を設け、下部を野球観戦客通路として開放することで野球開催時の施工を可能にした。
構台支持杭は周辺の環境に配慮した高周波振動による支（構台全景）

持杭打設工法を採用した。当初工法（RC 造布基礎）に比べ下部構造をスリム化することができ、通路の幅員拡大にもつながった。また、構台解体時には支持杭を同工法にて引き抜き撤去することができた。
構台下の通行人に配慮するため、構台床面には 1/75 の排水勾配を設けて長尺シートを貼った。これにより作業時の騒音を低減するとともに止水性が確保された。

（長尺シート貼り）

写真 3― 60 ―（野球開催時の構台下）

鉄骨トラス組立用構台

駅ホームを覆う大屋根鉄骨トラスの施工

3.2

鉄骨トラス架設用大型クレーン

鉄骨トラスブロックを地上の構台から甲子園駅上空まで移動するための揚重機として、図 3 および写真 4 に示す550t オールテレーンクレーンを設置した。メインブームにフィックスブームを取り付け、その先にラフィングジブを取り付ける仕様で、作業半径 50m で 27.8ｔの楊重能力がある。選定基準として表 2 に示す比較項目を上げた。組立
施工性として、構台組立後にクレーンの設置が出来ること、写真 5

リフターを用いたクレーン組立状況

また吊り能力として、トラスブロックの最大重量部材が揚重出来ることにより決定した。
クレーンの組立は周辺道路を占用しての作業であったが、写真 5 に示すリフターという組立補助機器を使用することにより、狭い場所での組立が可能になった。また、クレーン設置場所にはガス管と上下水管が埋設されており、これらの配管を防護するため、シートパイルを用いた山留め支保工による防護およびＨ型鋼等の鋼材によりアウトリガーの荷重を分散した（図 4、写真 6）。
図4

クレーン下の埋設管防護断面図

写真 6

図3

クレーン下の埋設管防護状況

４．鉄骨トラスの組立

大型クレーン設置断面図

4.1

鉄骨トラスの概要

鉄骨トラスの断面および平面を図 5 および図 6 に示す。
トラスを支える柱は土木橋梁躯体の上に載る構造となっている。トラスは鋼管、鋼球（ボール）、接合用ボルト（コネクター）から構成され（以下、この部分をシステムトラスと呼ぶ）、三角錘体および四角錘体を組み合わせることにより、大きさが南北 48.5ｍ、東西 44.8ｍ、成 2.2ｍ（ボール端部）で、R=59.4m（上弦ボール）の球体を切り出した形
写真 4

大型クレーン設置状況

表2

大型クレーン選定比較状の屋根となっている。

ｵｰﾙﾃﾚｰﾝ
ｸﾚｰﾝ(550t)

ｸﾛｰﾗｰ
ｸﾚｰﾝ
(450t)

ｸﾛｰﾗｰｸﾚｰﾝ(500t)

ｸﾛｰﾗｰ
ｸﾚｰﾝ(650t)

吊り能力○×○◎組立施工性

◎○○

×

コスト

○

○

×

×

選定結果

今回選定

計画時選定

－－

ｸﾚｰﾝ種別比較項目

図5― 61 ―

鉄骨トラス断面図

鴻池組技術研究報告

2015

ン端部と一致する。（図 8-②）
③上記においてボール間の寸法に組立誤差がある場合、ミリスケールを当てて左右コネクターの出寸法を読む。
（図8-③）④左右の面の「読み」が、合わせて 20mm になるまで鋼管を回転させる。（図 8-④）

図64.24.2.1

鉄骨トラス平面図

システムトラスの組立手順と精度管理
部材名称および接合部の仕様

図 7 および写真 7 にシステムトラスを構成する部材の名称を示す。本工事に使用する鉄骨トラスの接合部は、「トラス用機械式継手」として国土交通大臣による認定（認定番号:MMJT-9001）を受けたものとした。
図84.3

システムトラスの組立手順

鉄骨トラスの割付

図 9 に鉄骨トラスの割付を示す。トラスブロックの大き図7

さおよび地組時に取り付ける二次部材の範囲等については、

システムトラスの部材名称

ボール

建方クレーンの揚重能力および作業半径、また、限られた鋼管夜間作業時間内でのブロック間接合作業（接合箇所数）等を考慮した上で決定した。

ｺﾈｸﾀｰ

ﾉｰｽﾞｺｰﾝ
写真 74.2.2

システムトラスの部材構成

組立手順と精度管理

システムトラスの組立および精度管理は、以下に示す①～④の手順で行う。
①コネクター六角部をノーズコーン端部から長さ(a)5 ㎜（P-165φ以下）または 10 ㎜（P-190φ以上）出す。（図8-①、P は鋼管を示す。）②コネクターをボールにネジ込む。ボ－ル間の寸法が正しければ、左右コネクターの太径ネジ端部は、ノーズコー― 62 ―

図9鉄骨トラスの割付

駅ホームを覆う大屋根鉄骨トラスの施工

4.4

５．鉄骨トラスの架設

鉄骨トラスの地組

鉄骨トラスは前述の割付ブロック毎に地上の構台上で組み立てられる。地組のフローを図 10 に、地組状況を写真 85.1に示す。

架設作業の制約条件

軌道上での作業可能日は、原則として 1 週間に 4 日ま地組ヤードの所定位置に枠組足場による架台を構築し、トラス受け治具（三角ヘッド等）をセットでとされ、作業時間等に以下の制約があった。
5.1.1

作業時間

①停電作業（軌道上空に吊荷およびブームが滞在する作業、下弦ボールおよび下弦材を取り付けし、レベル・寸法を確認
ラチス材（斜材）の組立および取付または軌道上空での資材を持った人の作業） は、1:00～3:40 とする。
②線閉作業（ホーム上空で軌道より 2m 以上離れた場所で吊荷およびブームが滞在する作業、またはホーム上での作業で軌道上での作業を伴わないもの）は、0:50～ 4:00

作業台付脚立足場を使用して中段足場を取り付けし、ラチス材（斜材）の寸法を確認とする。
③夜間作業（道路上に吊荷およびブームが滞在する作業、上弦材の取付または道路上で火気を使用する作業）は、22:00～翌 6:00とする。

二次部材の取付（建方制限重量範囲内）

5.1.2

気象条件による作業の可否①作業当夜 20:00 時点で、強風に関する注意報以上が発令
安全ネットの取付樋部分の膜を先行設置されている場合、または翌朝 4:00 までの予想降雨量が20mm 以上を予想されている場合は、当該夜間作業を行わ支承間距離計測・検査

図 10

鉄骨トラスの地組フローない。
②作業当夜 23:00 時点で、地組構台上で 10 分間の平均風速が 10m/s 以上と確認された場合は、当該夜間作業を中止とする。
5.2

架設順序

トラスブロックの架設順序を図 11 に示す。4 本の柱に支持されるトラスブロック①を最初に取り付け、その後②から⑥まで順次架設することとした。トラスブロック②およ
トラス受け治具セット

下弦材取付

び⑤は、南北各 1 本、計 2 本の柱で支持するため、補助支持としてトラスブロック①よりワイヤーロープで牽引し、仮受け支柱を設ける等の対策を講じた。また、小型ブロッ
クの④-1、④-2 を⑤の設置に先行することで、トラスの拘束性を高める工夫をした。写真 9 にトラスブロック②の架設状況を示す。

斜材取付

上弦材取付

２次部材取付

安全ネット取付

写真 8

鉄骨トラスの地組状況

写真 9― 63 ―

トラスブロックの架設状況

鴻池組技術研究報告

図 112015

トラスブロックの架設順序

5.3

トラスブロックの接合41.0mm 広がることになる。施工時の実測値は、X 方向では5.3.1支承部との接合広がり等の変化はみられず、Y 方向についても解析値と大トラスブロック①の支承位置の変位に関する解析値およきな差はみられなかった。また、柱頭部ボルト(φ27 ㎜)にび実測値を図 12 に示す。解析上、ブロックを吊った状態で

図 13 および写真 10 に示す挿入ガイド（着脱式）をあらか

は X 方向の支承間隔は変化せず、Y 方向の支承間隔は 9.6じめ取り付けておくことで、事前の解析結果を踏まえて、㎜近づくことがわかる。また、置いた状態では、X 方向の水平変位 73 ㎜まで吸収できるようにした。トラスブロック

支承間隔は 3.0 ㎜広がり、Y 方向の支承間隔は最大取付後は挿入ガイドを取り外し、140 ㎜角の座金を取り付けてナット締めを行う。なお、柱頭部ボルトは建方用であり、最終は支承部周囲を隅肉溶接して固定する。
挿入ガイド

図 13

支承部詳細図

挿入ガイド
図 12

写真 10

支承位置の変位（トラスブロック①）― 64 ―

地組時の支承部

挿入ガイド

駅ホームを覆う大屋根鉄骨トラスの施工

5.3.2

トラスブロック間の接合確認する。

地組時の鉄骨トラス組立方法と同様に、ボールに対して③軌道上空で作業する者については、持込み物を確認し持パイプ両端に溶接されたノーズコーンにねじ込まれたコネクターを回転し、ボールに挿入することにより接合する。

込み物リストに記入の上、下記内容を遵守する。
・持込み工具は、安全帯および専用ベストに全て安全ロー

大型ブロックの間を埋めていく小型ブロックは、支承部分ではなく隣接するブロックとの接合により取り付けることプで連結した状態で作業にかかる。
・携帯電話、無線機およびメガネについては、個別に安全になる。電車運行時間外の限られた時間での作業となるたロープおよび落下防止バンド等を使用する。

め、不測の事態への準備として、架設するブロックの玉掛

2) 作業終了後

けワイヤー外しの条件を個々のブロックについてあらかじ①飛散、落下養生を確認する。

め解析し定めた。図 14 にその一例を示す。緑と赤で着色し②軌道上空で作業した者については、持込み物を確認し持たブロックが新たに架設するブロックで、赤の部材が既設込み物リストと照合すること。のブロックと接合されていることが玉掛けワイヤー外しの６．膜屋根の設置条件となる。
新たに揚重架設するトラスブロック

6.1

膜屋根の概要

大屋根鉄骨トラスの屋根材として使用する膜材には、ガラス繊維に四フッ化エチレン樹脂コーティング（テフロン®
膜）した素材を採用している。この素材は軽量で耐久性が玉掛けワイヤーを外すため、既設トラスブロック(黒)との接合が完了していなければならない
部材

高く、かつ透光性に優れるため駅ホームを明るく快適な空間にでき、省エネ効果も期待できる。
6.2

ＣＬ

膜屋根の展張膜材の大屋根鉄骨トラスへの張り付け（以下、展張）イ
メージを図 15 に示す。長さ約 9m の紙管を芯材にしてメガＣＬ

ネ巻きにした膜材を大屋根の東西方向中心線上にクレーンにて荷揚げし、それを南北方向へ転がしながら仮留めを行い、展張していく。展張は駅上空での作業となるため、作業足場の確保、転落防止のための安全設備の設置、また、膜の汚れ防止等に充分留意して作業を進めた。また、列車
図 145.45.4.1

運行時間外での限られた時間で作業を完了するため、2～3

トラスブロック間の接合ルール

班の人員配置と施工区分を検討し施工した。
安全管理
施工可否の安全管理

施工開始までの天候等の状況による施工可否基準を明確に定め、最終判断時間を決めた。
5.4.2

施工中の安全管理

架設作業のフローチャートと追跡チェック表を作成し、作業終了の期限を明確化した。また、遅れに伴う作業中止判断の時刻を定め、列車運行を阻害しないようにした。
5.4.3

ヒューマンエラーに対する安全管理

図 15

展張作業のイメージ

作業場所直下に軌道および県道等があるため、墜落落下に対するヒューマンエラー対策を以下の通り定めた。

展張作業は、図 16 に示す通り全体を 7 分割した膜素材を1) 作業開始前3 回に分けて行った。施工中に大屋根に降った雨水が電車①作業中止リミットの時間および工種を確認する。

線に掛かり難いように配慮し、東西側の水下より水上への②人員配置、配置位置、指示者、合図者および合図方法を順序で進めた。1 回目の展張作業状況を写真 11 に示す。

― 65 ―

鴻池組技術研究報告2015大屋根膜工事 １回目

P4P1P3P2P5P6P7KEY PLAN

大屋根膜工事 ２回目

大屋根膜工事 ３回目
図 17P4P1P2P3軒樋断面図

P4P5P6P7P1KEY PLAN

P2P3P5P6P7KEY PLAN

図 16

展張作業の順序
写真 12

軒樋の施工状況

７．おわりに
多くの野球ファンに愛されている阪神甲子園球場、その玄関口であり地域の主要ターミナルでもある阪神甲子園駅
では、より便利で快適な駅への改良工事が進められている。
今回、その一つである大屋根工事を紹介した。当初計画より大屋根の規模が拡大されたこともあり、鉄骨トラスの架設手順など様々な改善を進めた結果、施工条件が厳しい中安全かつ工期内に大屋根の施工を終えることが出来た。
計画当初より、阪神電気鉄道(株)、阪急設計コンサルタ
ント(株)、(株)巴コーポレーション、太陽工業(株)の方々をはじめとする多くの工事関係者にご協力を頂き、厚く御礼申し上げます。駅改良工事は今後も続きますが、安全第いちがん一に、竣工に向けて施工関係者が一球となり取り組んでま
写真 116.3

いります。

1 回目の展張作業状況

軒樋ディティールの工夫

図 17 に軒樋の断面図、写真 12 に軒樋の施工状況を示す。
軒樋は屋根と同じ膜素材へ設計変更されたことにより、止水性能の向上に加え、「すっきりなじむデザイン」と「軽量化」が実現できた。これにより軒樋も先行して地組することが可能となり、工期の短縮および軌道上での作業が減り、作業安全性も向上した。また、展張作業時にはゴムシートで養生し作業通路として活用した。

写真 13― 66 ―野球ボールにデザインされたトラスのボール部