(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
【発明を実施するための形態】
【0010】
図1及び2は、本発明の一実施形態による支保工1の適用例を示す側面図であり、建築物の屋根の施工に適用された例を示している。ここでは、上弦材UC及び下弦材LCを備える張弦梁BM(以下、単に梁BMという)と、これらに支持される屋根部RFとを備える屋根構造RFSを体育館の屋根として施工した例を想定している。なお、上弦材UC及び下弦材LCは、プレキャスト部材を想定している。梁BMの施工は、複数の上弦材UC、下弦材LCをアーチ状に配置し、緊張材で緊張することにより行う。屋根部RFは現場打ちのコンクリート構造としている。梁BMは、構造上大きなスパンをとった柱P、柱P間に架け渡されるため、その施工の際、複数の上弦材UC及び下弦材LCの支持を支保工1で行っている。梁BMは、その短手方向に所定間隔をあけて、複数列施工される。
【0011】
具体的に述べると、
図2に詳細に示すように、梁BM及び屋根部RFの施工に際しては、複数列分の梁BMを一つのグループとしてグループごとに梁BMと屋根部RFとを施工する。
図2においては、3列の梁BMを一グループとして施工する例を想定している。支保工1は、梁BMをグループ毎に支持する規模としている。
図2の例では、3列の梁BM(
図2中実線)に対応した支保工1Aが設置され、梁BM及び屋根部RFの施工が完了したのちに、支保工1Aが図中矢印方向へ移動されて、次のグループの梁BM及び屋根部RF(
図2中点線)の施工作業を進める。これを繰り返していくことで、梁BM及び屋根部RF全体の施工進行し、屋根構造RFSが完成する。なお、以下本明細書において説明の便宜上、梁BMの並んでいる方向(短手方向)を列方向とし、これと直角に並ぶ方向(長手方向)を行方向とする。
【0012】
支保工1が、載置及び移動される面として走行路Rが形成されている。本実施形態では、走行路Rとして床コンクリート面を採用しているが、これに限定されず、何も舗装していない地面、薄いコンクリートで舗装した面、鉄板等を敷いて舗装した面等でもよい。本実施形態では、後述する構造によって、多少の不陸であっても、支保工1の移動が可能である。
【0013】
図1を参照して、本実施形態では、支保工1が支保工1Aと支保工1Bとの二種類で構成されている。梁BMが、一つの支保工1Aとその両側に位置する2つの支保工1Bとで支持される構成である。
図1では、それぞれの支保工1A、1Bを点線で示す領域A及び領域Bで示している。それぞれの種類の支保工1A、1Bの違いは、後述する支持構造体201を備える数が異なっている点である。つまり、支保工1は、図中中央で1行の支持構造体201を備える支保工1Aと、図中左右両側に配置された3行の支持構造体201を備える支保工1B、1Bとを含む。
【0014】
複数種類の支保工を用意し、それらを組み合わせることにより、様々な梁BMの長さに対応した施工をすることができる。例えば、平面視で楕円形の体育館を建設する場合、楕円の長軸上であって、体育館の中央部分の最も長い梁を施工する際には、
図1のように2種類の支保工1A、1Bを組み合わせて用いる。次に、体育館の中央部分から離れた箇所で梁を施工する場合、梁の長さが中央部分より短くなるから、
図1における中央の支保工1Aや、左右一方の支保工1Bを省くことで、長さの短くなった梁の施工に対応することができる。
【0015】
以下、説明を簡略にするため、
図1における中央部分に設置された支保工1Aを例として説明する。なお、
図1中の左右に設けられた支保工1B、1Bは、支持構造体、大引き等の数が異なるが、同様な構成を有しており、同一の部材について同一の参照符号を付している。
【0016】
<支保工1A>
支保工1Aは、下部構造10と、支持構造体ユニット20と、上部構造30と、上部支持構造体ユニット40と、移動用コロ51及び架台55を含む移動ユニット50とから概略構成される。
【0017】
<下部構造10>
下部構造10は、水平材であるH型鋼を井桁状に組み合わせたものである。
図3に下部構造10の平面図を示す。水平材は、大引き11と桁材12とを含む。
図3中、中央に配置される支保工1Aの下部構造10は、行方向に離間して配置された2本の大引き11、11とこれと直行して列方向に所定間隔あけて配置された4本の桁材12、12、12、12とを備えている。大引き11及び桁材12はともにH型鋼であり、大引き11は桁材12の上部に配置される。大引き11と桁材12とは、互いのフランジ部でブルマン(登録商標)等のクランプ部材、ボルト締結、溶接等の各種の固定方法によって固定される。
【0018】
また、大引き11の上部に、後述する支持構造体201が配置される。
図3において、大引き11の上部に配置された支持構造体201を矩形の点線で示している。また、大引き11と支持構造体201との位置関係の理解を深めるために、参考として、
図3中左側に支保工1Aの一部の側面図を点線で示している。大引き11と支持構造体201とは、ブルマン(登録商標)等のクランプ部材、ボルト締結、溶接等の各種の固定方法によって固定される。
【0019】
支保工1Aでは、1行3列で3つの支持構造体201を支持するため、大引き11を2本備えている。なお、桁材12の数及び間隔は、下部構造10が剛性を保っていればよく、本実施形態のように4本に限定されるものではない。また、大引き11及び桁材12としてH型鋼を採用したがこれに限定されず、I形、T形、山形、溝形、Z形等の形鋼、断面円形のパイプ材または断面矩形の矩形材を採用してもよい。
【0020】
<支持構造体ユニット20>
支持構造体ユニット20は、複数の支持構造体201を備えている。今回説明に用いた支保工1Aでは、支持構造体ユニット20は、1行3列で3つの支持構造体201、201、201を備えている。
図2は、支保工1Aを梁BMの長手方向から見た図である。支保工1Aは、3列の梁BMの施工に対応するため、3列の支持構造体201を備えている。なお、支持構造体201の列方向の数は、上記した2種類の支保工1A、1Bのいずれにおいても同様の数である。
【0021】
本実施形態では、支持構造体201の列の数を梁BMの列の数に対応させることで支持構造体201を極力少なくしているが、これに限定されるものではない。支持構造体201の数については、施工する梁BMの数、上記した施工工程において用意する複数種類の支保工に応じて適宜選択すべきものである。
【0022】
図4は、支持構造体201の斜視図である。支持構造体201は、4本の柱202と、これらの柱202を平面視矩形状に連結する複数の横継材203、矩形状の対角線上の水平ブレーズ204と、側面に複数配置されるX型及びハ型ブレーズ205とを含む。支持構造体201は、中空パイプ材を用いたトラス構造である。なお、支持構造体201としては、一般的に流通しているものを採用してもよく、例えば、ヒロセ技研製、商品名:RoRo支柱S−10を採用してもよい。また、図示省略するが、支持構造体201に昇降用のはしごを取り付けてもよい。
【0023】
<上部構造30>
上部構造30は、上記した下部構造10と同様に水平材であるH型鋼を井桁状に組み合わせたものである。水平材は、大引き11と桁材12とを含む。図示省略するが、支保工1Aの上部構造30は、2本の大引き11、11と6本の桁材12、12、12・・・とを備えている。大引き11及び桁材12はともにH型鋼であり、大引き11は桁材12の上部に配置される。大引き11と桁材12とは、互いのフランジ部でブルマン(登録商標)等のクランプ部材、ボルト締結、溶接等の各種の固定方法によって固定される。
【0024】
上部構造30は、支持構造体ユニット20の上部に載置される。このとき、支持構造体201は上部構造30の桁材12と接続される。つまり、今回説明に用いた支持構造体ユニット20では、3つの支持構造体201、201、201が備える12本の柱に対して、2本の柱を1本の桁材12に取り付けるため、6本の桁材12、12、12・・・が採用されている。
【0025】
また、後述する上部支持構造体ユニット40は大引き11の上に配置される。
図1に示すように、複数種類の支保工1A、1B間において、上部構造30及び上部支持ユニット40の一部は、作業の利便性を考慮して、互いに一時的に連結されている。この連結箇所を
図1中点線で示す。この連結箇所は、後述する支保工1A、1Bの移動の際には取り外される。なお、上部構造30においても、上記した下部構造10と同様に、桁材12の数及び間隔は、上部構造30が剛性を保ち、上部支持ユニット40及び支持構造体201を支持できればよく、本実施形態のように6本に限定されない。また、大引き11及び桁材12としてH型鋼を採用したがこれに限定されず、I形、T形、山形、溝形、Z形等の形鋼、断面円形のパイプ材または断面矩形の矩形材でもよい。
【0026】
<上部支持構造体ユニット40>
上部支持構造体ユニット40は、上記した梁BMとなる上弦材UC及び下弦材LCを搭載するものである。
図1及び
図2では図示省略するが、上部支持構造体ユニット40は、複数の上部支持構造体(
図7に上部支持構造体40aとして示している)と、上弦材UCを支持する束材(
図7に束材BLとして示している)とを備える。上部支持構造体40aは、上記した支持構造体201と同様に、中空パイプ材を用いて組み立てている。束材BLは、下弦材LCの上に設置される板状の部材で、その上端が上弦材UCの下部の形状と対応しており、上弦材UCと下弦材LCとの間に配置される。また、上部支持構造体ユニット40には、作業者のための通路も設置されている。
【0027】
<移動ユニット50>
移動ユニット50は、大引き11の下部に設けられている。
図5(A)を用いて詳細に説明する。移動ユニット50は、支保工1Aを移動するための移動用コロ51と、移動用コロ51を取り付けるためのコロ用架台52と、添え板53と、ブルマン(登録商標)等のクランプ部材54と、支保工1Aを走行路Rに載置するための架台55とを備えている。
【0028】
移動用コロ51は、下部構造10の大引き11の下面に複数枚の添え板53及びコロ用架台52を介して、クランプ部材54によって取り付けられる。添え板53は、大引き11の下面に配置され、移動用コロ51の取り付け高さに応じて適宜その枚数を調整されて配置される。コロ用架台52は、二つの貫通孔が形成された、一部中空の箱型形状であり、添え板53の下面に配置される。添え板53及びコロ用架台52は、大引き11のフランジ部分に設けられた孔に対応した孔が形成され、これらの孔を貫通するボルトにより大引き11に取り付けられ、ナットで固定される。
【0029】
ここで、
図6(A)、(B)を参照して、移動用コロ51をコロ用架台52に取り付ける様子を説明する。
図6(A)は移動ユニット50が大引き11に取り付けられた際の拡大斜視図、
図6(B)は移動ユニット50の分解斜視図を示す。移動用コロ51は、複数のコロ511を収容する筐体512と、筐体512の上端面に設けられたフランジ部513とを備えている。また、移動用コロ51は、支持構造体201の柱202に対応した位置に設けることができる。したがって、今回説明に用いた3つの支持構造体201を備える支保工1Aでは、合計12個の移動用コロ51を配置することができる。なお、移動用コロ51としては、一般的に流通しているものを採用してもよく、例えば、1台あたり12tの耐荷重能力を有するヒロセ技研製、商品名:ハイローラを採用してもよい。
【0030】
移動用コロ51は、その上面のフランジ部513が、コロ用架台52の下面に当接するように配置される。そして、コロ用架台52の板状部521と移動用コロ51のフランジ部513とがクランプ部材54により共に締められることで、移動用コロ51はコロ用架台52に取り付けられる。
図6(B)では、矩形状のフランジ部513の各頂点付近の4か所にクランプ部材54が配置されている(
図6(B)では、片側2か所のみを示す)。
図6(A)に示す実施形態においては、移動用コロ51の進行方向は、大引き11の長手方向と同一の方向に配置されている。また、
図6(B)に矢印で示すように、他の実施形態として、大引き11及びコロ用架台52に対する移動用コロ51の取り付け角度を変更することで、移動用コロ51の走行方向を任意の角度に設定することができる。なお、
図6(B)中、大引き11及び添え板53に示された黒く塗りつぶされた円は、ボルトが挿入される孔を示している。
【0031】
架台55は、六面体の一対の平面を解放し、その平面と平行な面を六面体の中央部分に設けた、有底の箱形状である。
図5(A)は、架台55を上記平面を解放された側面から見た図である。架台55は、上記中央部分に設けた平面を走行路Rに垂直で且つ大引き11の長手方向と平行になるように、大引き11の下面に配置されている。架台55と大引き11とは、大引き11のフランジ部分と当接した架台55の上面において、互いに連通した孔を介してボルト・ナットで締結されている。
【0032】
図5(A)に示すように、架台55が大引き11に取り付けられた場合、架台55によって移動用コロ51は走行路Rから浮いている。つまり、架台55の高さは、移動用コロ51、コロ用架台52及び複数の添え板53のすべての高さを合わせた高さよりも高く設定されている。こうすることで、架台55によって支保工1Aを走行路Rに載置した際に、移動用コロ51が走行路Rと接触しないので、支保工1Aが移動することがない。
【0033】
本実施形態において、架台55は一つの支持構造体201に対して、支持構造体201が載置される大引き11にそれぞれ1個、合計2個配置されている。今回説明に用いた3つの支持構造体201を備える支保工1Aでは、合計9個の架台55を配置することができる。架台55としては、上記した箱形状に限定されるものではなく、支保工1Aを支える強度を有し、支保工1Aを走行路Rに載置した際に移動用コロ51を走行路Rから浮かせる高さを備えた部材であればよい。また、本実施形態における移動用コロ51、架台55の数や配置については、上記した実施形態のものに限定されない。支保工1Aが備える支持構造体201の数等に応じて、適宜変更可能である。
【0034】
<支保工1Aに付随する他の設備>
上記したように、支保工1Aの支持構造体201に昇降用のはしごを設けてもよいが、支保工1Aと一体に連結した階段からなる昇降施設や足場を設けてもよい。このような昇降施設は、地上から上部支持構造体ユニット40まで延びることで、上部支持構造体ユニット40に設けた作業用の通路に容易にアクセスすることができる。さらに、支保工1Aを移動させる際にも一緒に移動させることができる。
【0035】
また、上部構造30のすぐ下の位置や、複数の支持構造体201の間に水平養生ネットを配置してもよい。こうすることで、事故の防止や資材の走行路Rへの落下を回避することができる。さらに、図示省略するが、支保工1Aを架台55により走行路Rに載置する際には、走行路Rに打ち込まれたインサート部材を、下部構造10の桁材12に門型に囲むように取り付けることで、走行路Rに固定することができる。
【0036】
<支保工1Aの移動方法>
図5及び
図7から
図9を参照して、屋根構造RFSの工事の過程と支保工1Aの移動方法について説明する。
図7のST1で示す状態は、屋根部RF及び梁BMの施工を予定している箇所に支保工1Aが配置され、上部支持構造体ユニット40に下弦材LCと束材BLが配置される様子を示している。このとき、支保工1Aは、架台55によって走行路R上に載置されている。移動用コロ51は、架台55によって走行路Rから浮いている状態である。
図7のST2で示す状態は、下弦材LCと束材BLとを配置する際に、追加の上部支持構造体40aを組み立てた様子を示している。
【0037】
ここで、上部支持構造体40aと支持構造体ユニット20の支持構造体201との違いを説明する。特に下弦材LCは、小さく、多数のピースに分かれており、例えば、最大長5mの梁BMで30ピースが用いられる場合がある。上部支持構造体40aは、多数のピースを支持するため中空パイプ材を多く使用し、これらを組み合わせている。また、上部支持構造体40aは、梁BM及び屋根部RFの施工完了後、支保工1Aが移動される際にはその都度分解される。分解された中空パイプ材は通路に仮置きされる。一方、支持構造体201は、支保工全体の剛性を保つための必要十分な大きさや強度が確保され、支保工1Aの移動に際して分解されることはない。
【0038】
図8のST3で示す状態は、上弦材UCを配置した後、コンクリートを打設して屋根部RFの施工が完了した状態を示している。斜線で新たに塗りつぶされた箇所が、施工が完了した梁BM及び屋根部RFである。
図8のST4で示す状態は、施工が完了した梁BM及び屋根部RFから上部支持構造体40aを分解して取り外し、通路に仮置きした様子を示している。分解された上部支持構造体40aを点線で示す。また、参照符号40bで示す箇所に、分解された上部支持構造体40aがまとめて仮置きされている。これで、後述する支保工1Aの移動に際して、上部構造体ユニット40aが梁BMや屋根部RFと接触することがない。
【0039】
図9のST5で示す状態は、支保工1Aを移動するために、架台55を取り去り、移動用コロ51によって支保工1Aを載置した様子を示している。
【0040】
ここで再び
図5を参照して、架台55を取り去る工程を説明する。
図5(A)は、架台55によって支保工1Aが載置された状態を示している。ここで、大引き11と走行路Rとの間にジャッキ60を挿入する。次いで、支保工1Aをジャッキ60でジャッキアップすることで、架台55と走行路Rとの接触を解除する。
【0041】
次に、
図5(B)に示すように、大引き11から架台55を取り除く。
図5(B)に点線で示すように、架台55は走行路Rから離れているため、取り外されることができる。架台55は、上記したように、大引き11にボルト・ナットで取り付けられているため、容易に取り外すことができる。次いで、支保工1Aをジャッキ60でジャッキダウンする。こうして
図5(C)に示すように、移動用コロ51が走行路Rに着地して、支保工1Aが移動用コロ51によって載置される。最後に、ジャッキ60を撤去する。
【0042】
再び
図9を参照して、支保工1Aが移動される工程を説明する。
図9のST6で示す状態は、支保工1Aの下部構造10に、ワイヤー等の牽引手段Tが取り付けられ、支保工1Aが移動される様子を示している。この牽引手段Tとして、手動小型ウインチが採用されており、この牽引手段を人が手動で操作することにより、支保工1Aが牽引される。本実施形態においては、下部構造10の複数個所に牽引手段Tを取り付け、人の手によって牽引しているが、牽引手段Tとしては、上記したものに限定されず、モータ等の駆動源を使用して、人の手によらずに牽引してもよい。また、支保工1Aを牽引して移動させているが、支保工1Aを押すことによって移動させてもよい。
【0043】
本実施形態においては、支持構造体ユニット20を上部構造30と下部構造10とによって挟んでいるために支保工全体の剛性を高めることができる。したがって、例えば、支持構造体201のそれぞれの柱に移動用コロを装着して移動させる方法に比べ、多くの支持構造体201を一度に移動させることができる。
【0044】
また、剛性の高い大引き11の下部に設置された複数の移動用コロ51の走行面は、常に一定の面上に保たれている。したがって、走行路Rに多少の凹凸があったとしても、移動用コロ51が凹部に入り込むことがないので、凹凸の路面を走行することによる振動が支保工1Aに伝わることが少ない。つまり走行路Rが多少粗くても支保工1Aが走行可能であるから、レール等の大掛かりな付帯設備を設置する必要がない。
【0045】
また、支持構造体201の数が増え、支持構造体ユニット20の重量が重くなったとしても、重量増加に対応した下部構造10を組み立てることにより、大きさや重量の制限をうけることなく、支保工1Aを移動させることができる。
【0046】
なお本実施形態は、主に体育館について説明したが、これに限定されず、競技場、講堂、劇場、展示場、工場、格納庫等の大型構造物建設の屋根工事に適用可能である。また、本実施形態は、橋、鉄道の高架橋、立体歩道橋等の架設工事に用いられてもよい。