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Project brief 3243号目次

であるⅠ型の鉄骨については、昭和 8 年当時、Ⅰ型鋼が存在していなかったため、プレートとアンプロジェクト紹介【寄稿】グルをリベットで貼り合わせてⅠ阪神本線三宮駅の改良設計型構造を構成していた。

リベットのはつり出しによる既設Ⅰ型鋼の調査を行い、寸法等の状況を確認した（写真 1、2）。その結果、プ

室谷耕輔

北原満

上田克男

MUROYA Kosuke

KITAHARA Mitsuru

UEDA Katsuo

中央復建コンサルタンツ株式会社
鉄道系グループ
プロジェクトマネージャー

中央復建コンサルタンツ株式会社
鉄道系グループ

中央復建コンサルタンツ株式会社
地下構造系グループ
プロジェクトマネージャー

策や移動円滑化等の近年の基準■ 設計の方針

阪神本線三宮駅は、昭和 8 年にを満足していないこと、近鉄との阪神国道（国道 2 号線）が三宮ま相互直通運転のためのホーム長で延伸された際に地下化されたが不足していること等の問題点を駅であり、平成 21 年で 76 年を迎有している。そこで、駅施設の抜える。平成 21 年 3 月には、阪神な本的な改良を行うことになった。

三宮駅は営業している既存駅

んば線の開業に伴い、阪神電車本プロジェクトは、三宮駅の改であることから、営業線に影響をと近鉄電車が相互直通を行うこと

良工事の内、土木に関わる設計及ぼさない配線計画、構造計画、から、三宮駅にも近鉄車両が乗り業務として、詳細設計を実施する仮設計画を行う。

入れることとなる。

ものであり、本稿では、設計の方

しかし、阪神三宮駅は建設されてから抜本的な駅施設の改良は行っておらず、地下鉄の火災対針、構造計画、設計の特徴について紹介する。

三宮駅の改良設計における方針を以下に示す。
営業線に配慮した構造計画

配管パ プ
配管パイ

リベット

写真 1 鉄骨の状態確認（フランジ上面）

写真 2 鉄骨の状況確認（上フランジ側面）

レートおよびアングルの形状、寸■ 構造計画法、リベット配置等、当時の設計

震動、L2 地震動に対して応答変図通りに構築していることが判明

位法による応答値の算定を行う。

既設構造物の平面（地下 2 階）した。

L1 地震動に対しては、耐震性能を図 2、改良後の計画平面（地下Ⅰ（地震後にも補修せずに機能を2 階）・縦断図を図 3 に示す。三宮

保持でき、かつ過大な変位が生じ駅の改良計画は大きく分けて以下

常時設計については、鉄道構ない状態）、L2 地震動に対してはの4つに区分される。

造物の開削トンネルの設計に適用

耐震性能Ⅱ（地震後に補修を必要されている限界状態設計法を用とするが、早期に機能が回復できいる。

る状態）を確保することとした。

限界状態設計法による設計■ はじめにフランジプレフラン
フランジプレープレート（５枚）

今回の設計では、コンクリート西側改札部
既存の改札部を拡張し、旅客また、地震時の設計は、L1 地動線を強化する。また、配線改良
駅部

漏斗部

アーチ部

標準函型隧道部

既設構造物を最大限に利用
今回の設計は、既設構造物の改良設計であること、営業線に影
橙色：既設部材
緑色：新設部材

響を与えない構造計画、施工計画が必須であること等から、既設構造部材を最大限に利用した構

図 2 既設平面（地下 2 階）造計画を行う。
ホーム全体を東側にシフト

既設構造物の構造形式に配慮
既存駅の主断面はⅠ型の鉄骨を主部材としたラーメン構造であり、上下床版および側壁は、その橙色：既設部材
緑色：新設部材

鉄骨を支持部材とした RC 構造のⅠ型の鉄骨構成

抗土圧部材（スラブ・壁）として設計している。
今回の改良では、既設部材を西側改札部改札口の拡張利用することから、設計において調査箇所（改良対象外）

東側改札部

換気塔部

分岐部

計画地下通路は、このような既設構造物の構造形式に配慮する。
図 1 に設計当時における駅部主

図 1 駅部主断面の鉄骨図面

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Civil Engineering Consultant

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断面の鉄骨構造を示す。主部材

図 3 計画平面（地下 2 階）
・縦断図Civil Engineering Consultant

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構造物は軌道を支持している下方向鉄筋で確実に拘束することでの設置に柱が支障となることか

結果、コンクリート強度について床版だけを残して、その他の部材ら、下床版以外の部材は全て撤は 27N/mm 2 以上、鉄筋は SR235

三宮駅が位置する神戸地域は、既設の構造形式は 1 層 3 径間では全て撤去し、新たに 2 層 6 径間去し、1 層 1 径間の構造とする。し相当、鉄骨は SS400 相当であるこN 値 50 以上を示す非常に締まりあるが、改札部を拡張することかの RC構造物を構築する（図5）。

かし、他の断面とは異なり、既設とが確認された。以上の結果をの良い洪積層が主体の地盤であの下床版には柱を設置することが踏まえ、新設の RC 部材は設計基る（図 8）。そのため、地震時にお三 宮 駅 は 既 存 駅 で あるた め 、出来ないため、地盤反力に対して準強度 27N/mm2 とした。鉄筋は、ける地盤の変形は小さく、新設・営業線に影響を及ぼさない施工に伴い、ホーム全体を東側にシフトする。

ら、中床版を新設して 2 層構造に換気塔部変更する。また、地下 1 階の所定算定し、照査を行った。

接続するものとした。
施工順序を踏まえた構造計画の内空高さを確保するため、既設換気設備の風洞を設置する換応力が満足しない部材となり、構

近 年 一 般 的 に 使 用 して い る

既設部材を含めて構造物のほとが必須である。そのため、設計上 床 版 を 撤 去し 、新 設 上 床 版気塔区間として計画する。また、造系の確保が課題となる。従って、SD345とした。

んどの部材は降伏にも至らないにおいては線路の切替と既設躯（RC 構造）を継ぎ足す構造とする。

地下 2 階の軌道階は、東側改札門型の RC 構造物を新設すること結果となった。

体の撤去を含めた施工方法を検中柱は既設柱の継ぎ足しが困難部から分岐部へ移行する区間とで構造系を確保し、既設の下床なことから、既設柱を撤去して新なる。

版は軌道を支持する路盤として利既設構造物の構造形式は 1 層 1設柱を設置する（図4）。

用することとした（図 7）。

常時設計
常時設計には限界状態設計法

討し 、そ れ を 踏 まえて 新 設 する
新設・既設部材の接続を適用しており、全ての断面につ今回の設計では既設構造物を部材の施工順序、寸法等を設定した。

径間のアーチ構造であるが、幅員なお、西側改札部と東側改札いて終局限界状態、使用限界状利用することから、新設・既設部が不足していることから、既設の部の間の区間については、線形態に対する設計を実施した。既材の接続方式について検討する

地下 1 階に計画されている地下下床版だけを残して、1 層 3 径間

改良はあるものの構造物の改良設構造物を利用する断面につい必要があった。既設駅部の主断

三宮駅は開削工法により施工を通路との接続、火災対策におけの RC構造物を新設する（図6）。

はなく、設計の対象外である。ては、既設部材についても限界状面はⅠ型の鉄骨が主部材である行う計画である。そのため、路面態設計法で照査を行った。そのことから、鉄骨の継ぎ足しを検討

覆工による中間杭の一部は既設■ 設計の特徴

結果、全ての構造物は使用限界した。しかし、先に述べたように構造物および新設構造物で仮受既設部材の材料強度の確認状態で部材が決定される結果と既設のⅠ型鋼はプレートとアングけする必要がある。今回の設計

今回の設計では既設構造物をなった。なお、既設部材は応力のルの貼り合わせ構造であり、リベでは、仮受けの状態についても、利用することから、既設部材の材制限値を満足することを確認してットが多数設置されていること、安全性を確保する設計を行っている。

別途行った材料試験の結果、溶いる。

東側改札部

る 2 方向避難を踏まえて、東側に分岐部改札口を新設する。
既設構造物は 1 層 2 径間および1 〜 3 番線への配線に必要な分1 層 3 径間の漏斗部であるが、ホ岐器を設置する区間として計画ームを新設するため、構造物の幅する。

を拡幅する必要があること、改札既設構造物は 1 層 2 径間の標準料採取を行い、コンクリートの圧口を新設するため、2 層構造に変函型隧道区間であるが、構造物縮試験や鋼部材の引張試験を実更する必要があることから、既設の幅が不足していること、分岐器施し、強度の確認を行った。その

上床版、中床版、中柱を新設

橙色：既設部材
緑色：新設部材

新旧部材の接続仮設時の検討

接部材ではないこと等から、接続耐震設計する新設部材は RC 構造とした。

■ おわりに

耐震設計は、地下構造物の設そして、既設鉄骨の周囲には、必

今回の三宮駅の設計は、既設計で一般的に用いられている応要本数の接続鉄筋を所要の定着構造物の大規模改良設計であり、答変位法により地震時の応答値を長が確保できるように配置し、横営業線、旅客に配慮した構造計画、既設構造物を踏まえた構造形式の検討等、新設構造物を対象とした設計にはないコントロールポイントが多数あった。そのため、担当者だけでなく専門技術者

橙色：既設部材
緑色：新設部材
図 4 西側改札部 横断図や学識経験者らとともに、幾度も新旧部材の接続検討・議論を重ねた。

既設下床版を利用

平成 20 年末現在、土留めの施図 5 東側改札部 横断図

工が順次行われ、平成 24 年度末
橙色：既設部材
緑色：新設部材

換気塔

門型構造の完成に向けて工事が進められ
橙色：既設部材
緑色：新設部材て いる。工 事 が 進 むに つ れて、既設構造物の状態などを詳細に確認することが出来るため、設計者としては提案した設計の妥当性を確認するとともに、場合によっては、現地の状況を踏まえた新た既設下床版を利用図 6 換気塔部 横断図

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Civil Engineering Consultant

な提案を行っていきたいと考えて既設下床版は軌道を支持する路盤として利用
図 7 分岐部 横断図

VOL.243 April 2009いる。
図 8 三宮駅 土層縦断図

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