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阪神高速初の木造建屋PAの誕生 根幹の構造から検証、地域産木材を活かす 泉大津大型専用PA

2022年4月にオープンした泉大津大型専用PAは、阪神高速にとって初めての木造建屋のPAとなる。
近年、「持続可能な開発目標(SDGs)」への関心の高まりや、国の政策としての木材利用促進法などもあり、建築物への木材利用の動きが進んでいる。
阪神高速では本事業で整備してきたPAにおいて、内外装に木材を取り入れるなど積極的に取り組んでいる。
こうした背景から、泉大津大型専用PAを初めての木造建屋としてチャレンジすることとなった。高架道路上に鉄骨造、RC造ではなく、木造で建てるためには、荷重条件などを鑑み、どのように構造があるべきか、その根本の検証から行わなければならなかった。技術者たちは新たな道を切り開いていった。

高架道路上に初めて木造建屋を建設する上で、苦心された点をお聞かせください。

寺村

前述したように当社のPAは通常の建築基準法レベルよりも高い耐震性能を要求されます。そのために高度な構造計算を行うのですが、木造ではその計算を行うことが非常にむずかしいのです。

建築物の構造計算にはルート1からルート3まであり、当社で求められているのはルート3になります。しかし、木造はこのルート3の計算が容易に適用できない。木は生ものですから、材料が均質じゃないところがその要因です。

そこで、構造の専門家からもいろいろご意見を伺いながら、阪神高速としての構造強度計算を保つためには、木造ではどのようにすればよいのか検討を重ねるなど、かなり苦労しました。そしてルート3とルート2の計算を組み合わせたハイブリッドな計算により、安全性を確かめる方法に至ったのです。木造のむずかしさをあらためて痛感させられました。

ご苦労して編み出した構造計算手法が成り立った上で、
楕円形で印象的な屋根と梁の形を構築されたのですね。

寺村

せっかくの木造ですから、まず材質として目に見える形状を理想とし、その中でバランスを保ち、かつ回遊性のあるPA形状として、必然的に楕円形の形状が生まれました。その形状をつくるために、求める強度に対して梁の大きさがどのような形、構造となるか、構造架構についてさまざまな案のパターン模型を作り、議論を繰り返し、この点でも苦労しました。

最初は同一レベル面V字架構という単純な構造から検討しましたが、梁重量や基礎サイズが大きくなり不可に。次に3段V字架構を検討しましたが、施工上の問題から断念しています。その結果、最終的にトラスを構成し梁断面を抑えながら、自転車のスポークのような外開きの梁に、逆向きのつなぎ材を入れる構成でバランスをとる形状が成立しました。丸い梁がうまく見せられ、木造であることが伝わりやすい。デザインを兼ねながら構造も成立させることに成功したのではないかと思います。

苦労はしましたが、くつろぎと安らぎのスペースとして木造木質化は非常に重要だとの思いが強く、壁に当たっても技術として何かしら解決方法はあり得ると信じ、全員で議論を重ねて取り組みました。

施工面で特に工夫されたことをお聞かせください。

久保

地上の現場と異なり高架道路上は車両の通行による振動の影響があります。木造の柱は鉄骨造やRC造に比べ軸組が軽いため振動の影響を受けやすく、柱を先に建てた後に梁をつなぐ通常の建て方では柱が倒れてしまう可能性があります。そこで1スパンごとに壁を形成することで安全な施工を実現しました。

構築する形状も方法も複雑でしたので、現場での認識の共有にかなり注力しました。例えば、柱と設備機器の納まり具合が発注時では問題ないと考えられていても、実際に梁の取り付け方などを現場で少し変えたことにより干渉が起こり、納まり方を考え直す必要が出てくることもあります。

今回はBIMという新しい三次元モデリング手法を活用し、関係各所で互いに確認して建物の形をイメージしつつ、施工していくようにしました。木造は、特に部材一つ一つの取り付け方も場所によってかなり異なります。その辺りをお互いに情報共有しながらしっかりと進めていきました。

それだけに壁が形成され、コンプレッションリング(屋根中央の鉄製のリング)と登り梁が接続されたときは、建物の全景が少しずつ見えてきて大きな達成感を感じました。

コンプレッションリング/登り梁

また、このPAだけでなく高架道路上での工事全般に言えることですが、工事ヤードのすぐ隣の道路をお客さまが通行されていますので、工事車両の出入りや、飛散物、吊り荷の本線架空越境が考えられる作業には細心の注意を払う必要があります。交通誘導員による入退場管理、飛散物の養生、現場事務所からでも風の影響を確認できる風速計による管理を行うことで、無事故無災害で完工できました。

内装に地域産木材を活用

こちらのPAでは、地元の大阪府泉州地域の木材も使われていますが、
その経緯についてお聞かせください。

寺村

ご縁があって、大阪府森林組合さんと設計段階で接点を持つことができ、それがきっかけとなりました。大阪府は全国で最も森林面積が小さく、生産量的には恵まれない地域でありながら、非常に良質な材木が生産されているのです。今回の計画地の横を流れる大津川上流の和泉市を含む泉州地域が大阪府の木材産地の一つでした。そこで実際に生産現場を拝見すると、間伐材が発生することや、木の先端部分は未利用材として使われていないと知り、これを積極的に利用するという発想に行きつきました。

間伐材

未利用材

間伐材や未利用材を活用する上での苦労点、工夫点などを、お聞かせください。

寺村

間伐材は大きくなる前に伐採されますし、未利用材は先端部分ですので、どちらも大きな材料が取れません。しかも表面には節が多く出てくるので、一般論としてはあまり好まれないものになります。それをどのように有効利用するか考え、小さくカットした小片材を木レンガとして内装材に貼るという工夫をしました。

小片材にしても大きさ、長さともにいろいろですし、色みも微妙に違います。見た目のバランスを取りながら貼っていく、これも現場の施工が大変だったと思います。

久保

長さは4種類、厚みも4種類ありましたので、全16種類から、職人さんが図面を見ながら、1枚1枚長さを計り、切って貼っていく、すべて手張りで丁寧に仕上げていただき、ランダムな広がりを構築しました。さらに木レンガは小片材であるため、曲面である内装に対してもシームレスに貼り付けることができました。

先程お話したように、毎回3Dモデルを使い、回転させたりしながら、大画面でしっかり確認して進めていきました。

ご自分で特に気をつけたことは何かありますか。

久保

受注者さんとできるだけ同じ目線に立って考えられるように意識していました。臨場感を常に感じながら業務に携わってきました。

ここだけでなく、どの現場でも大事なのは認識の共有化だと思います。相手の目線に立ちながら、毎回、当社として物事の落としどころはしっかりと意識して作業を進めていく必要があると思っています。

4号湾岸線(南行)
泉大津大型専用PA 2022年4月オープン

阪神高速道路初の木造建屋。内部は地元産の木レンガを使用。天井のトップライトから柔らかな光が差し込む。

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