特許第6782095号(P6782095)IP Force 特許公報掲載プロジェクト 2022.1.31 β版

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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】6782095
(24)【登録日】2020年10月21日
(45)【発行日】2020年11月11日
(54)【発明の名称】建物の鉄骨建方方法
(51)【国際特許分類】
   E04G 21/32 20060101AFI20201102BHJP
   E04G 21/14 20060101ALI20201102BHJP
【FI】
   E04G21/32 B
   E04G21/14
【請求項の数】2
【全頁数】10
(21)【出願番号】特願2016-104740(P2016-104740)
(22)【出願日】2016年5月26日
(65)【公開番号】特開2017-210796(P2017-210796A)
(43)【公開日】2017年11月30日
【審査請求日】2019年4月23日
(73)【特許権者】
【識別番号】000206211
【氏名又は名称】大成建設株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100124084
【弁理士】
【氏名又は名称】黒岩 久人
(72)【発明者】
【氏名】宍戸 克至
(72)【発明者】
【氏名】川口 研次
(72)【発明者】
【氏名】加藤 寛
(72)【発明者】
【氏名】剱持 知明
【審査官】 西村 隆
(56)【参考文献】
【文献】 特開平03−013666(JP,A)
【文献】 特開2000−001996(JP,A)
【文献】 特開2000−160827(JP,A)
【文献】 特開2001−140474(JP,A)
【文献】 特開昭49−088318(JP,A)
【文献】 特開2001−173238(JP,A)
【文献】 米国特許出願公開第2013/0263549(US,A1)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
E04G 21/32
E04G 21/14
E04G 1/20
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
鉄骨部材の建方を行う建物の鉄骨建方方法であって、
前記建物の複数の層を一節として、所定の節の柱および大梁の鉄骨部材の建方を先行して行い、当該建て込んだ鉄骨部材を仮固定する工程と、
当該所定の節の最下層を作業空間とし、当該作業空間の外周側面に防護壁を配置し、前記作業空間の残りの鉄骨部材を取り付けて、前記先行して建て込んだ鉄骨部材とともに本固定する工程と、
前記作業空間の直上の層を新たな作業空間とし、前記防護壁を一層分上方に移動して当該新たな作業空間の外周側面に防護壁を配置し、当該新たな作業空間の残りの鉄骨部材を取り付けて、前記先行して建て込んだ鉄骨部材とともに本固定する作業を、下層から上層に向かって繰り返す工程と、を備え
前記防護壁は、壁部と、当該壁部に設けられて前記作業空間の床レベルの鉄骨部材に係止される第1係止部と、前記壁部に設けられて前記作業空間の直下の層の床レベルの鉄骨部材に係止される第2係止部と、を備え、
当該第1係止部および第2係止部は、それぞれ、鉛直方向を回転軸として回転可能に設けられることを特徴とする建物の鉄骨建方方法。
【請求項2】
前記防護壁の上端と前記作業空間よりも上層との間、および、前記防護壁の下端と前記作業空間よりも下層との間には、養生ネットが設けられることを特徴とする請求項1に記載の建物の鉄骨建方方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、建物の鉄骨部材の建方を行う方法に関する。
【背景技術】
【0002】
従来より、鉄骨造の建物では、建物の複数の層を一節として、節毎に鉄骨建方を行う場合がある(以下、節積層工法と呼ぶ)。この場合、一節分の鉄骨建方を行い、鉄骨部材同士を仮ボルトで仮固定する。次に、この建て込んだ鉄骨の建入れや歪みを調整し、その後、仮ボルトを本ボルトに取り替えて、この本ボルトを本締めすることで、鉄骨部材を本固定する。
【0003】
節積層工法では、仮ボルトの取り外しや本ボルトの取り付けといった作業を行うため、鉄骨建方が行われる作業空間を養生枠や外部足場といった防護壁で覆う方法が提案されている(特許文献1、2参照)。
例えば、特許文献1には、枠付き養生ネット、取付アーム、および支持アームを備える外壁養生ネット装置が示されている。この外壁養生ネット装置では、取付アームおよび支持アームを作業空間の上下の鉄骨に取り付けることで、枠付き養生ネットで作業フロアを囲むようになっている。
また、特許文献2には、養生枠および養生ネットを備える養生装置が示されている。この養生装置の上下端を柱躯体から支持することで、養生ネットで作業フロアを囲むようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開平6−193272号公報
【特許文献2】特開2001−140474号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
節積層工法では、建方中の鉄骨部材が複数層に亘るため、防護壁を高くする必要があるが、防護壁を高くすると、風圧の影響が大きくなるので、防護壁を大型化して剛性を確保する必要があり、結果的にコスト高となっていた。
【0006】
本発明は、節積層工法により鉄骨建方を行う場合に、鉄骨建方作業を低コストで確実に養生できる、鉄骨建方方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0007】
本発明者らは、2層または3層を一体化して一節とし、各節について、節全体で大梁を先行設置した後、所定階の直上階の大梁および当該階の小梁を本締めする際に、作業空間の外周側面のみに防護壁を設けることで、養生範囲を限定しながらも、建設工事中における飛来落下物を確実に受け止めることができることに着眼し、本願発明の建物の鉄骨建方方法に至った。
本願発明の特徴は、地表面から最上階に至るまで防護壁を設置する必要はなく、鉄骨構造材の本締め作業または溶接作業が行われる階のみに防護壁を設置すればよく、防護壁を短時間で構築できるうえに、比較的軽量な養生枠を用いて防護壁を構成しても、作業時の飛来落下物を受け止めることができる点にある。
【0008】
第1の発明の建物の鉄骨建方方法は、鉄骨部材の建方を行う建物の鉄骨建方方法であって、前記建物の複数の層(例えば、3層)を一節として、所定の節の柱(例えば、後述の柱10)および大梁(例えば、後述の大梁11)の鉄骨部材の建方を先行して行い、当該建て込んだ鉄骨部材を仮固定する工程(例えば、後述のステップS1)と、当該所定の節の最下層(例えば、後述のn階)を作業空間(例えば、後述の作業空間S)とし、当該作業空間の外周側面に防護壁(例えば、後述の防護壁20)を配置し、前記作業空間の残りの鉄骨部材(例えば、後述の小梁)を取り付けて、前記先行して建て込んだ鉄骨部材とともに本固定する工程(例えば、後述のステップS2)と、前記作業空間の直上の層を新たな作業空間とし、前記防護壁を一層分上方に移動して当該新たな作業空間の外周側面に防護壁を配置し、当該新たな作業空間の残りの鉄骨部材を取り付けて、前記先行して建て込んだ鉄骨部材とともに本固定する作業を、下層から上層に向かって繰り返す工程(例えば、後述のステップS3〜S5)と、を備えることを特徴とする。
【0009】
この発明によれば、建物の2層や3層といった複数の層を一節として、所定の節の柱および大梁の鉄骨部材の建方を行い(節積層)、この鉄骨部材を仮ボルト等で仮固定する。
次に、この所定の節の最下層を作業空間とし、この作業空間の外周側面に防護壁を配置し、作業空間の残りの鉄骨部材を取り付けて、先行して建て込んだ鉄骨部材とともに、ボルトの本締めや溶接によって本固定する。
次に、防護壁を上に一層分移動して、最下層の直上の層を作業空間とし、この作業空間の残りの鉄骨部材を取り付けて、先行して建て込んだ鉄骨部材とともに、ボルトの本締めや溶接によって本固定する。このように鉄骨を本固定する作業を、下層から上層に向かって繰り返す。
【0010】
したがって、鉄骨部材の本固定を行う作業空間の側面のみに防護壁を配置するので、防護壁を高くする必要がなくなり、防護壁を簡素な構造にできるから、鉄骨建方作業を低コストで養生できる。
また、作業空間の鉄骨部材を本固定する際、この作業空間が防護壁で覆われているため、作業の安全性を確保できるうえに、この防護壁によって工具や建設資材が落下するのを防止できる。
【0011】
第2の発明の建物の鉄骨建方方法は、前記防護壁は、壁部(例えば、後述の壁部22)と、当該壁部に設けられて前記作業空間の床レベルの鉄骨部材(例えば、後述の大梁11)に係止される第1係止部(例えば、後述の第1メインブラケット23)と、前記壁部に設けられて前記作業空間の直下の層の床レベルの鉄骨部材に係止される第2係止部(例えば、後述の第2メインブラケット24)と、を備え、当該第1係止部および第2係止部は、それぞれ、鉛直方向を回転軸として回転可能に設けられることを特徴とする。
【0012】
この発明によれば、防護壁を上下2箇所で鉄骨部材に係止したので、防護壁を確実に支持できる。また、係止部を回転可能な構造としたので、防護壁を上方に移動する際に、係止部を閉じて収納することで、防護壁の円滑な移動を実現できる。
【0013】
第3の発明の建物の鉄骨建方方法は、前記防護壁の上端と前記作業空間よりも上層との間、および、前記防護壁の下端と前記作業空間よりも下層との間には、垂直養生ネット(例えば、後述の垂直養生ネット38)が設けられることを特徴とする。
【0014】
この発明によれば、防護壁の上下端に垂直養生ネットを取り付け、防護壁および垂直養生ネットによって建設中の建物の外周面を覆うことで、工具や建設資材の落下をより確実に防止できる。
【発明の効果】
【0015】
本発明によれば、鉄骨部材の本固定を行う作業空間の側面のみに防護壁を配置したので、高い防護壁を設置する必要がなく、防護壁を簡素な構造にできるから、鉄骨建方作業を低コストで養生できる。
【図面の簡単な説明】
【0016】
図1】本発明の一実施形態に係る鉄骨建方方法に用いられる防護壁の正面図である。
図2図1のA−A断面図およびB−B断面図である。
図3】実施形態に係る防護壁の平面図である。
図4】実施形態に係る防護壁の壁ユニット同士の接合部の平面図である。
図5】実施形態に係る防護壁の第1係止部の側面図および平面図である。
図6】実施形態に係る防護壁の第2係止部の側面図および平面図である。
図7】実施形態に係る防護壁のガイドポストの側面図および平面図である。
図8】実施形態に係る鉄骨建方方法による鉄骨建方手順のフローチャートである。
図9】実施形態に係る鉄骨建方手順の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【0017】
以下、本発明の一実施形態について、図面を参照しながら説明する。
図1は、本発明の一実施形態に係る鉄骨建方方法に用いられる防護壁20の正面図である。図2(a)は図1のA−A断面図であり、図2(b)は図1のB−B断面図である。図3は、防護壁20の平面図である。
本発明の鉄骨建方方法では、防護壁20を用いて、建物1の地上部2の鉄骨建方を行う。具体的には、節単位で建て込んだ鉄骨部材の外周面を全て防護壁で覆うのではなく、作業空間の階の外周面のみを防護壁20で覆って、鉄骨建方部材の本締めや本固定といった作業とともに、防護壁20を上層階に移動させる。
この地上部2は、鉄骨部材として、柱10、大梁11、および図示しない小梁を備える。
【0018】
防護壁20は、建物1のn(nは2以上の自然数)階の外周側面に全周に亘って設けられ、複数の矩形板状の壁ユニット21が水平方向に並んで構成される。各壁ユニット21は、板状の壁部22と、この壁部22に設けられて建物1の作業空間Sであるn階の床レベルの大梁11に係止される第1係止部としての一対の第1メインブラケット23と、壁部22に設けられて建物1の作業空間Sの直下階である(n―1)階の床レベルの大梁11に係止される第2係止部としての一対の第2メインブラケット24と、壁部22に設けられて鉛直方向に延びる一対のガイドポスト25と、を備える。
【0019】
壁部22は、鉛直方向に略平行に延びる一対のH形鋼である芯材30と、この一対の芯材30に鉛直方向に所定間隔おきに設けられて水平方向に延びる複数の軽量溝形鋼である水平部材31と、これら水平部材31に水平方向に所定間隔おきに設けられて鉛直方向に延びる単管パイプである鉛直部材32と、これら水平部材31および鉛直部材32に取り付けられたメッシュシート33と、を備える。
【0020】
一対の芯材30同士は、水平方向に延びる複数の溝形鋼である連結部材34で連結されるとともに、この一対の芯材30同士の間には、ブレース35が設けられている。
また、壁部22の下端には、開閉可能な落下防止板36と、この落下防止板36を吊下げ支持するチェーン37と、が設けられている。
また、防護壁20の上端とn階の上階との間、および、防護壁20の下端とn階の下階との間には、垂直養生ネット38が設けられる。
【0021】
図4は、壁ユニット21同士の接合部の平面図である。
壁ユニット21の水平部材31の水平方向両端には、鉛直方向に延びるゴム板39が設けられており、互いに隣接する壁ユニット21のゴム板39同士は、重ねて配置される。
【0022】
図5(a)は、第1メインブラケット23の側面図であり、図5(b)は、第1メインブラケット23の平面図である。
第1メインブラケット23は、壁ユニット21の鉛直力および水平力を建物1の構造体である大梁11に伝達する。この第1メインブラケット23は、壁部22の芯材30に取り付けられた上下二段の取付部40と、これら取付部40に回転可能に支持された係止部41と、を備える。
【0023】
係止部41は、側面視で略三角形枠状であり、水平方向に延びる水平部材42と、この水平部材42の基端側から上方に延びる鉛直部材43と、鉛直部材43の上端と水平部材42の先端とを連結する斜め部材44と、を備える。
水平部材42の先端部および中間部には、それぞれ、貫通孔45が形成されている。
係止部41は、水平部材42の基端側で下側の取付部40に連結されるとともに、鉛直部材43の上端側で、上側の取付部40に連結されている。
【0024】
取付部40と係止部41とは、鉛直方向に延びるボルト46で連結されており、図3にも示すように、係止部41は、このボルト46を回転軸として取付部40に対して回転する。
また、取付部40と係止部41との重なった部分には、それぞれ貫通孔が設けられ、これら貫通孔に回転止めピン48を差し込むことで、係止部41の取付部40に対する姿勢を固定できるようになっている。
【0025】
建物1の構造体である大梁11には、メインブラケット受け50が設けられている。
メインブラケット受け50は、大梁11から上方に延びるブラケット受け本体51と、この本体51の上部に互いに略平行に設けられて第1メインブラケット23の水平部材42を挟み込む一対の板状の挟持部52と、を備える。
【0026】
第1メインブラケット23の貫通孔45に一対の挟持部52を貫通してボルト54を取り付けることで、第1メインブラケット23がメインブラケット受け50に固定される。
このとき、第1メインブラケット23の複数の貫通孔45の中から適宜選択することで、壁ユニット21の建物1からの離れ寸法を調整できるようになっている。
【0027】
図6は、第2メインブラケット24の側面図および平面図である。
第2メインブラケット24は、壁ユニット21の水平力のみを建物1の構造体である大梁11に伝達する。この第2メインブラケット24は、壁部22の芯材30に取り付けられた単一の取付部40と、この取付部40に回転可能に支持された係止部41と、を備える。
第2メインブラケット24の係止部41は、水平部材42のみで構成される点が、第1メインブラケット23の係止部41と異なる。
【0028】
図7(a)は、ガイドポスト25の側面図であり、図7(b)は、ガイドポスト25の平面図である。
ガイドポスト25は、壁部22の水平部材31に設けられて鉛直方向に延びる円筒形状の鉛直部材60と、この鉛直部材の建物1側に配置されて鉛直方向に延びる円筒形状の鉛直部材61と、これら鉛直部材60、61同士を連結する板状の連結部材62と、を備える。
【0029】
建物1の構造体である大梁11には、所定間隔おきに外側に向かって延出する延出部13が設けられており、この延出部13上には、ガイドポスト25を鉛直方向にスライド可能に保持するガイド70が設けられている。
ガイド70は、延出部13から上方に延びるガイドブラケット受け71と、このガイドブラケット受け71の上部に取り付けられて外側に向かって水平方向に延びてガイドポスト25をスライド可能に保持するガイドブラケット72と、を備える。
【0030】
ガイドブラケット72は、水平方向に延びるブラケット本体73と、このブラケット本体73の先端部に設けられてガイドポスト25の鉛直部材61を囲む略筒状の保持部74と、を備える。
ブラケット本体73には、複数の貫通孔75が形成されている。
【0031】
ガイドブラケット受け71は、延出部13から上方に延びるブラケット受け本体76と、このブラケット受け本体76の上部に互いに略平行に設けられてガイドブラケット72を挟み込む一対の板状の挟持部77と、を備える。
【0032】
ガイドブラケット72の貫通孔75に一対の挟持部77を貫通してボルト79を取り付けることで、ガイドブラケット72がガイドブラケット受け71に固定される。このとき、ガイドブラケット72の複数の貫通孔75の中から適宜選択することで、壁ユニット21の建物1からの離れ寸法を調整できるようになっている。
【0033】
以下、本発明の鉄骨建方方法により建物1の地上部2を構築する手順について、図8のフローチャートを参照しながら説明する。
【0034】
本発明の鉄骨建方方法では、建物1の3層を1節として鉄骨建方を行う。
今回、p(pは自然数)節の鉄骨建方を行うものとし、初期状態として、(p―1)節までの鉄骨建方が完了しているものとする。
ステップS1では、図9(a)に示すように、p節の柱10および大梁11の建方を行い、これら建て込んだ柱10および大梁11を仮ボルトで仮固定する。
ステップS2では、図9(a)に示すように、p節の最下層であるn階を作業空間Sとし、このn階に防護壁20を配置する。次に、このn階について、小梁などの残りの鉄骨部材を取り付けて、先行して建て込んだ柱10および大梁11とともに、仮ボルトを本ボルトに交換して本締めすることで、本固定する。
【0035】
ステップS3では、図9(b)に示すように、n階の直上階である(n+1)階を新たな作業空間Sとし、防護壁20を一層分上方に移動して、この(n+1)階に防護壁20を配置する。次に、この(n+1)階について、小梁などの残りの鉄骨部材を取り付けて、先行して建て込んだ大梁11とともに本固定する。
【0036】
ここで、防護壁20を一層分上方に移動する手順は、以下のようになる。
すなわち、図示しないタワークレーンにより、防護壁20を構成する壁ユニット21を、一つずつ上方に吊り上げてゆく。
まず、タワークレーンにより、壁ユニット21を吊り下げ支持する。
次に、ボルト54を取り外して、メインブラケット23、24のメインブラケット受け50に対する固定を解除する。また、落下防止板36を畳むとともに、垂直養生ネット38を取り外す。また、上階の大梁11のガイドブラケット受け71に、ガイドブラケット72を取り付ける。
【0037】
次に、タワークレーンにより壁ユニット21を少し吊り上げて、メインブラケット受け50の挟持部52によるメインブラケット23、24の挟持を解除する。この状態で、メインブラケット23、24の姿勢を固定していた回転止めピン48を取り外し、メインブラケット23、24を回転させて畳む。
【0038】
次に、タワークレーンにより壁ユニット21を一層分吊り上げる。このとき、ガイドポスト25がガイドブラケット72に沿って摺動するので、壁ユニット21から建物1までの離れ寸法は保持されることになる。
【0039】
次に、メインブラケット23、24を回転させて開いて、回転止めピン48を取り付けて、メインブラケット23、24の姿勢を固定する。
次に、タワークレーンにより壁ユニット21を吊り下ろして、メインブラケット受け50の挟持部52でメインブラケット23、24を挟持する。
次に、ボルト54を取り付けて、メインブラケット23、24をメインブラケット受け50に固定する。また、落下防止板36を開くとともに、垂直養生ネット38を取り付ける。
【0040】
ステップS4では、図9(c)に示すように、(n+1)階の直上階である(n+2)階を新たな作業空間Sとし、防護壁20を一層分上方に移動して、この(n+2)階に防護壁20を配置する。次に、この(n+2)階について、小梁などの残りの鉄骨部材を取り付けて、先行して建て込んだ柱10および大梁11とともに本固定する。
これにより、p節の鉄骨建方が完了する。
【0041】
ステップS5では、以上のステップS1〜S4を下層から上層に向かって繰り返す。
【0042】
本実施形態によれば、以下のような効果がある。
(1)鉄骨部材の本固定を行う作業空間Sの外周側面に防護壁20を配置するので、防護壁を高くする必要がなくなり、防護壁20を簡素な構造にできる。よって、鉄骨建方作業を低コストで養生できる。
また、作業空間Sにおいて、柱10、大梁11、小梁といった鉄骨部材を本固定する際、作業空間Sが防護壁20に覆われているため、作業の安全性を確保できるうえに、この防護壁20によって工具や建設資材が落下するのを防止できる。
また、鉄骨部材の本締め作業や溶接作業は、防護壁20による養生枠内で行うことができるため、鉄骨系建物である建物1の鉄骨工事の安全性を確保できる。
【0043】
(2)メインブラケット23、24により防護壁20を上下2箇所で大梁11に係止したので、防護壁20を確実に支持できる。また、防護壁20のメインブラケット23、24を回転可能な構造としたので、防護壁20を上方に移動する際に、メインブラケット23、24を閉じて収納することで、防護壁20の円滑な移動を実現できる。
また、建物1の異なる高さ位置にて、防護壁20と鉄骨部材である大梁11や床スラブとを連結することで、防護壁20の固定度合いを高めつつ、防護壁20が地震荷重によって変形が生じた場合であっても、メインブラケット23、24の回転機能により、優れた変形追従性を確保できる。
【0044】
(3)防護壁20の上下端に垂直養生ネット38を取り付け、防護壁20および垂直養生ネット38によって建設中の建物1の外周面を覆うことで、鉄骨建方を行う建物1の全建物高さに亘って防護壁を設けることなく、工具や建設資材の落下をより確実に防止できる。
【0045】
なお、本発明は前記実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれるものである。
また、上述の実施形態では、作業空間Sの外周側面の全周に亘って防護壁20を設けたが、これに限らず、建物によっては、作業空間の外周側面の一部のみに防護壁を設けてもよい。このような構成によれば、鉄骨建方工事の自由度が高まるので、建物の形状に応じた鉄骨建方方法を提供できる。
【符号の説明】
【0046】
1…建物 2…地上部 10…柱 11…大梁 13…延出部
20…防護壁 21…壁ユニット 22…壁部 23…第1メインブラケット(第1係止部) 24…第2メインブラケット(第2係止部) 25…ガイドポスト
30…芯材 31…水平部材 32…鉛直部材 33…メッシュシート
34…連結部材 35…ブレース 36…落下防止板 37…チェーン
38…垂直養生ネット 39…ゴム板
40…取付部 41…係止部 42…水平部材 43…鉛直部材 44…斜め部材
45…貫通孔 46…ボルト 48…ピン
50…メインブラケット受け 51…本体 52…挟持部 54…ボルト
60…鉛直部材 61…鉛直部材 62…連結部材
70…ガイド 71…ガイドブラケット受け 72…ガイドブラケット
73…ブラケット本体 74…保持部 75…貫通孔 76…ブラケット受け本体
77…挟持部 79…ボルト
図1
図2
図3
図4
図5
図6
図7
図8
図9