プロジェクト概要

    • STRUCTURAL ENGINEERING - WSP

小さなベースで高いタワーを建設する

ロンドンに完成した2億英ポンド規模の複合施設「プリンシパルタワー」は、50階建ての高さだけが特徴ではありません。大きさの異なる3つのボリュームを、一辺が25mに満たない十字形に配置した珍しいデザインです。プリンシパルタワーのコンパクトなデザインは、比較的狭いスペースで建設できることもあって実現したものです。また、敷地内には、全国で3番目に利用者の多い6線式のリバプールストリート駅をはじめ、さまざまな建物が隣接しています。このような制約がある中で、プロジェクトオーナーは自分たちのビジョンを完全に実現し、経済的に成立するタワーを建てることができるかどうか確信が持てませんでした。そこで、WSPにプロジェクトの設計を依頼し、建設のためのガイドを提供するだけでなく、このような狭い空間でオーナーのビジョンを実現することが可能であることを証明しました。

トップダウン工法で古いインフラを守る

WSPは、スペースの要件を満たすだけでなく、鉄道の定常的な運用に悪影響を及ぼさないような計画を立てる必要があると考えていました。建物の設計と建設が、鉄道の定常運転やビクトリア時代の石積みトンネルに悪影響を与えないという確信を鉄道委員会に伝える必要がありました。また、物流面での課題を解決するために、プロジェクト関係者は、サイズの制約に対応できるトップダウン方式の建設を決定しました。通常とは異なる設計、鉄道が近くにあること、施工方法など、複雑な要素が無数にあるため、従来の設計ソフトでは対応できないと判断したのです。

革新的な解析と設計で物流の課題を克服

長年Bentleyのアプリケーションを使用してきたWSPは、PLAXISを使用して、複数の設計案を解析し、掘削、建設、および建物の継続的な寿命の間の土壌の動きをモデル化しました。解析によると、1階のスラブを先に建設することで、水平方向の支柱ができ、地下工事中の石積みトンネルを横方向から支えることができることがわかりました。WSPは、初期のコンセプトから最終的な詳細に至るまで、基礎と地下室の設計のすべての段階でRAM Conceptを使用しました。このアプリケーションでは、拘束条件のエラストマーベアリングを、剛性の高い形状ではなく、柔らかいバネとしてモデル化することで、列車の振動に対する基礎の挙動や反応をより正確に把握することができました。

自信を持って前に進む

最適化された詳細な設計により、すべての関係者がプロジェクトに自信を持ち、タワーの開発を進めることができました。PLAXISで土壌の動きを詳細に解析し、RAM Conceptで1階床スラブを設計することで、開発が地下トンネルに悪影響を与えないことを鉄道当局に明確に示しました。そこで、当局はプロジェクトを進めることを許可したのです。WSPは、上部構造の要素をRAM Conceptで設計することにより、厳しい設計基準に準拠しながら、補強材の使用量を60%(17トン)削減することができました。RAM ConceptとPLAXISを使用して、より効率的な設計を行い、材料費と人件費の両方を削減しました。現在、タワーは完成し、ロンドンのスカイラインの中で際立った存在となっています。

プロジェクトプレイブック: PLAXISRAM Concept

成果と現状
  • スペースが限られているため、この2億ポンドのプロジェクトは、その実現性を証明する設計がなければ進めることができませんでした。
  • 詳細な設計と解析により、鉄道トンネルから50ミリ離れたところに杭を打ちながらも、タワーの設計が成立することが確認されました。
  • 最適化された設計により、サポート材を60%削減し、建設中に必要な仮設工事の量を減らしました。
  • RAM ConceptとPLAXISを使用して、より効率的な設計を行い、材料費と人件費を削減しました。
引用:
  • 「優れた工芸品には優れた道具が必要なように、エンジニアもソフトウェアを使って優れたエンジニアリングソリューションを生み出しています。Bentleyのアプリケーションは、プリンシパルタワーのような非常に複雑なプロジェクトに必要な優れたエンジニアリングソリューションを提供するために不可欠であることが証明されています」

    Nello Petriolli氏 アソシエイトディレクター兼プロジェクトエンジニア WSP