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【科学】東京スカイツリー支える技術 地下50メートルまで特殊構造の杭(産経新聞)

 □五重塔の技術で揺れを吸収

 東京都墨田区押上で、「東京スカイツリー」の建設が着々と進んでいる。634メートルの高さは、自立式鉄塔としては世界一。五重の塔の伝統的工法と最新技術を融合させ、関東大震災級の大地震にも耐えられるという。東京の新しいランドマークを支える技術を紹介しよう。(伊藤壽一郎)

                   ◇

 ■弱い地盤

 東京スカイツリーは、都心の超高層ビル増加で発生した電波障害を軽減することが目的の電波塔だ。2008年7月に着工し、現在は約280メートルに“成長”。足元は1辺68メートルの正三角形で、上に行くにつれ円形に変わっていく。

 事業主体の「東武タワースカイツリー」によると、「建設地の地盤はもともと脆弱(ぜいじゃく)でゆるい」。このため、「連続地中壁杭(くい)」という特殊な構造で足元を支えている。

 通常の建造物に用いる円柱状の杭ではなく、壁状の杭を木の根のように張りめぐらせた。壁杭は地下50メートルまで打ち込まれ、地下約35メートルで現れる固い洪積砂(さ)礫(れき)層にがっちりと食い込み、表面に小さな節(ふし)を無数につけることで、土壌との摩擦を高めた。

 「地震などで揺れたときに土台に働く巨大な『引き抜く力』と『押し込む力』に耐えられる」という。

 ■伝統工法

 地上部分は、鉄骨造の「塔体」と分速600メートルの超高速エレベーターが通る「シャフト」からなるタワー本体と、鉄筋コンクリート構造の円筒で内部に非常階段がある「心柱(しんばしら)」の二重構造になっている。

 構造設計を指揮した日建設計の慶伊(けいい)道夫技師長は、「五重の塔の構造と同じなんです」と明かす。

 約1300年前に建てられた法隆寺をはじめ、各地の五重の塔は地震で倒壊した記録がなく、心柱が揺れを吸収しているという説が広く支持されている。

 スカイツリーも、地震発生時にタワー本体と心柱が異なる揺れ方をするので、振動を打ち消し合い、共振による揺れの増幅も防げる。慶伊さんは「タワー全体にかかる力が約40%軽減される」と説明する。

 ■M7・9でも無傷

 関東地方南部を襲う最大規模の地震は、関東大震災(1923年)の再来型である海溝型地震だ。

 構造設計チームは、関東大震災と同じマグニチュード(M)7・9の南関東地震が発生した場合、スカイツリーにどんな揺れや被害をもたらすかを詳細にシミュレーションした。

 その結果、M7・9の大地震が発生してもスカイツリーはほぼ無損傷という結論が導き出された。慶伊さんは「仮に震度6強の強い揺れが襲っても、心柱制振構造が吸収するため倒壊などしない」と話している。

 東京スカイツリーは来年12月に竣工(しゅんこう)し、12年春に水族館や商業施設などとともにオープンする。

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