新宿駅は世界で最も利用者の多い駅(1日350万人以上が利用)であり、その「新南口広場」は極めて多くの歩行者が行き交う場所です。この高架構造の広場には、3つの重要な課題がありました。
1. 線路上部における重量の徹底的な抑制
広場は多数の線路、高圧架線、ホームの直上に位置しているため、高架構造にかかる重量をグラム単位で慎重に計算する必要がありました。セメントモルタル下地やタイルの接着といった従来の「湿式」工法を採用した場合、下部の鉄骨構造に数千トンもの追加荷重(死荷重)がかかってしまうことになります。
ペデスタル(支持脚)による解決策:乾式工法による二重床システムとして、高強度ポリプロピレン(PP)製のペデスタルが採用されました。これによりモルタルが不要となり、高架構造の重量を60%以上削減できました。
2. シームレスなアクセシビリティと排水設備の隠蔽
国際的な大都市の玄関口として、広場には完全なバリアフリー設計が求められました。つまり、舗装面は段差のない完全に平坦なものである必要があり、従来の排水溝や金属製グレーチング(白杖、ハイヒール、ベビーカーの車輪などが挟まる危険があるもの)は排除しなければなりませんでした。
ペデスタルによる解決策:構造躯体側には排水のために2〜3%の勾配を設けつつ、施工時には自動勾配調整機能(セルフレベリング機能)付きのペデスタルを使用することで、舗装材の表面を完全に平坦に仕上げました。雨水は舗装材の目地(2〜3mmの隙間)から直接排水されるため、表面に排水溝を設ける必要がなくなりました。
3. 列車騒音に対する吸音・制振対策
広場の直下を頻繁に列車が通過するため、絶えず低周波の振動や騒音が発生しています。
ペデスタルによる解決策:ペデスタルの上下両端に、特殊な合成ゴム製の制振パッド(防振ゴム)を設置しました。自動車のショックアブソーバーのように機能するこれらのパッドは、列車からの振動による舗装材の緩みを防ぐとともに、歩行者の歩行音や荷物を引きずる際の衝撃音を吸収します。
新宿駅新南口広場の建設は、直下を走行するJR列車の通常運行に支障をきたさないよう厳しい制約の下で行われ、極めて精密な施工が求められました。
施工プロセスの詳細:
1. 下地処理および高引張強度防水層の施工鉄筋コンクリート製の構造スラブ(床版)上に、耐久性に優れた合成ゴムまたはポリウレタン複合材の防水層を施工しました。列車通過時にスラブが微小な変形を起こすため、防水層には極めて高い引張強度と耐疲労性が求められました。
2. 測量、墨出し、および支持脚の配置施工チームはトータルステーションやレーザーレベルを使用し、防水層を保護する層の上に正確なグリッドラインを墨出ししました。歩行者の通行や微細な振動によって、滑らかな防水層の上で支持脚が水平方向にずれるのを防ぐため、各支持脚の交点には特殊な非硬化型構造用接着剤または接着パッドが使用されました。
3. 高さおよび勾配の精密調整新宿新南口プロジェクトで使用された支持脚は、2軸調整機能を備えていました。ベース部には高さ調整用のネジ機構が採用され、下地の不陸(凹凸)に対応しました。ヘッド部にはユニバーサル・ボールジョイント構造が採用され、0°から5°の範囲で傾斜への自動追従や手動での固定が可能でした。作業員はレーザー位置合わせツールを使用し、すべての支持脚の頂部にあるスロットが完全に水平な面を形成するまで、各支持脚の調整ノブを微調整しました。
4. 高強度花崗岩または厚物セラミック舗装材の設置広場の表面には、耐摩耗性と防滑性に優れた高品質な厚物石材(花崗岩)または厚さ20mmのセラミック舗装材が採用されました。設置の際、各舗装材の四隅は、支持脚ヘッドにある十字型スペーサーに正確に嵌め込まれました。各支持脚は、隣接する4枚の舗装材の角の荷重を同時に支える構造となっていました。端部の施工:駅のガラスカーテンウォールや階段の縁に隣接するエリアでは、端部を垂直にカットして納めるための専用支持脚が使用されました。また、ステンレス製の固定クリップ(エッジ拘束具)を用いて端部の舗装材を確実に固定し、横方向へのずれを防ぎました。
5. 埋設システム(配線および夜間照明)の同時施工舗装材の敷設と並行して、景観照明やセンサー用の広範な配線、さらには(東京で時折見られる降雪に対応するための)融雪用ヒーティングマットの配管までもが、支持脚によって形成される「床下空間」に直接設置されます。この工法により、配管用コンジット(電線管)を埋め込むためにコンクリートに溝を掘る必要がなくなり、極めて効率的な施工が可能となります。