特開 2024-155433 ユニットの施工方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024155433

(43)【公開日】2024-10-31

(54)【発明の名称】ユニットの施工方法

(51)【国際特許分類】

   E04G 21/14 20060101AFI20241024BHJP

【ＦＩ】

E04G21/14

【審査請求】未請求

【請求項の数】6

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023070141

(22)【出願日】2023-04-21

(71)【出願人】

【識別番号】000001373

【氏名又は名称】鹿島建設株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100096091

【弁理士】

【氏名又は名称】井上 誠一

(72)【発明者】

【氏名】三ノ輪 幸弘

(72)【発明者】

【氏名】峰廣 大雅

(72)【発明者】

【氏名】山口 翔

(72)【発明者】

【氏名】古森 俊

(72)【発明者】

【氏名】松嶋 源

(72)【発明者】

【氏名】瀧沢 健太

【テーマコード（参考）】

2E174

【Ｆターム（参考）】

2E174CA02

2E174CA06

2E174CA30

2E174DA01

2E174DA21

2E174DA51

2E174EA02

(57)【要約】

【課題】狭隘な敷地での工事に適したユニットの施工方法等を提供する。
【解決手段】本発明では、小梁３１とデッキ３２からなる床組部材に付加部材を取り付けたユニット３を施工する際、平面視で建物躯体１内を延びる組立架台２を設置した後、組立架台２に配置される完成前のユニット３’を組立架台２の一端から他端に向かって移動させながら、ユニット３の製作を行い、完成したユニット３を揚重して建物躯体１の所定位置に設置する。
【選択図】図４

【特許請求の範囲】

【請求項1】

梁と床材からなる床組部材に付加部材を取り付けたユニットを製作し、設置するユニットの施工方法であって、
平面視で建物躯体内を延びる組立架台を設置した後、
前記組立架台に配置される完成前の前記ユニットを、前記組立架台の一端から他端に向かって移動させながら、前記ユニットの製作を行い、
完成した前記ユニットを揚重して前記建物躯体の所定位置に設置することを特徴とするユニットの施工方法。

【請求項2】

前記ユニットは、複数の工程を経て製作され、
各工程を実施する前記組立架台の延伸方向の位置が、前記工程ごとに異なることを特徴とする請求項１記載のユニットの施工方法。

【請求項3】

前記組立架台の両端部が、前記建物躯体の外側に突出していることを特徴とする請求項１に記載のユニットの施工方法。

【請求項4】

前記組立架台は、前記建物躯体の地表面に最も近い階に設けられることを特徴とする請求項１記載のユニットの施工方法。

【請求項5】

前記付加部材は建物の設備を含むことを特徴とする請求項１記載のユニットの施工方法。

【請求項6】

前記付加部材の取り付けを、前記組立架台に配置された完成前の前記ユニットの下方での作業により行うことを特徴とする請求項１記載のユニットの施工方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ユニットの施工方法等に関する。

【背景技術】

【0002】

スラブユニット工法は、地上レベルに設けた組立ヤードにおいて、鉄骨組立・デッキ敷き・スタッド固定・耐火被覆・設備工事等を行ってユニットを製作し、完成後のユニットを外部のストックヤードに敷き並べ、鉄骨建方中の適切なタイミングで揚重し、建物躯体への取り付けを行う工法である（例えば、特許文献１、２参照）。

【0003】

スラブユニット工法では、鉄骨をユニット化することで鉄骨建方時の揚重回数を減らすことができ、鉄骨建方期間が短縮されるとともに生産性も向上する。またユニットにはデッキが敷かれているため、ユニットの取り付けと同時に広い床が形成され、安全性を確保できる。また、一般的にスラブコンクリートの打設後に行う耐火被覆および天井内設備工事を先行して終わらせることで、内装工事期間中の労務削減・工期短縮を図ることができる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開2009-91874号公報

【特許文献2】特開2009-299311号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

スラブユニット工法では、ユニットの組立ヤードや、完成後のユニットを貯めておくストックヤードが必要となるが、市街地など狭隘な敷地における工事では、組立ヤードやストックヤードを十分に確保することが困難な場合がある。

【0006】

特許文献１では、複数のユニットをラック装置内で上下層に格納し、最上部のユニットから順に揚重してラック装置から搬出している。この場合、多数のユニットを限られたスペースで格納できるが、ラック装置が大掛かりとなり、また高所での作業も発生することから安全性にも懸念がある。

【0007】

本発明は上記の問題に鑑みてなされたものであり、狭隘な敷地での工事に適したユニットの施工方法等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】

【0008】

前述した課題を解決するための本発明は、梁と床材からなる床組部材に付加部材を取り付けたユニットを製作し、設置するユニットの施工方法であって、平面視で建物躯体内を延びる組立架台を設置した後、前記組立架台に配置される完成前の前記ユニットを、前記組立架台の一端から他端に向かって移動させながら、前記ユニットの製作を行い、完成した前記ユニットを揚重して前記建物躯体の所定位置に設置することを特徴とするユニットの施工方法である。

【0009】

本発明では、建物躯体の内部をユニットの製作ヤード兼ストックヤードとして活用することができるので、狭隘な敷地での工事においてもユニット工法を適用できる。また組立架台が建物躯体の内部に配置されるので、ユニットの製作や保管が天候に左右されなくなり、ユニットの品質面でも好ましい。また本発明では、完成前のユニットをベルトコンベアのように組立架台の一端から他端へと移動させながら、ライン作業を行う工場のようにユニットの製作を流れ作業で行うことができ、製作効率の向上につながる。

【0010】

前記ユニットは、複数の工程を経て製作され、各工程を実施する前記組立架台の延伸方向の位置が、前記工程ごとに異なることが望ましい。
これにより、各工程に必要な資材や人員等を、個々の工程に対応する位置に集約することができる。

【0011】

前記組立架台の両端部が、前記建物躯体の外側に突出していることが望ましい。
これにより、組立架台の一端において、ユニットの製作に必要な梁等を建物躯体の外側で組立架台上に吊り込むことができ、また組立架台の他端において、完成後のユニットを建物躯体の外側でクレーン等により揚重することができる。

【0012】

前記組立架台は、前記建物躯体の地表面に最も近い階に設けられることが望ましい。
これにより、組立架台の設置やユニットの製作が容易になる。

【0013】

前記付加部材は、例えば建物の設備を含む。
このように、ユニットへの設備の取り付けを事前に行っておくことで、内装工事期間中の労務削減・工期短縮を図ることができる。

【0014】

前記付加部材の取り付けを、前記組立架台に配置された完成前の前記ユニットの下方での作業により行うことが望ましい。
これにより、付加部材の取り付けを高所作業により行う必要が無くなるので、作業が容易になるとともに安全性も向上する。

【発明の効果】

【0015】

本発明により、狭隘な敷地での工事に適したユニットの施工方法等を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0016】

【図1】組立架台２を示す図。

【図2】ユニット３を示す図。

【図3】ユニット３の施工方法について説明する図。

【図4】ユニット３の施工方法について説明する図。

【図5】完成前のユニット３’を示す図。

【図6】ユニット３の施工方法について説明する図。

【発明を実施するための形態】

【0017】

以下、図面に基づいて本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。

【0018】

（１．組立架台２）
本発明の実施形態に係るユニットの施工方法では、まず図１（ａ）、（ｂ）に示すように、所定階までの建物躯体１の鉄骨建方工事を行った後、平面視で建物躯体１内を延びる組立架台２を設置する。図１（ａ）はは組立架台２を上から見た図であり、図１（ｂ）は組立架台２を側方から見た図である。これは後述する図３、図６においても同様である。

【0019】

建物躯体１は鉄骨柱１１と鉄骨梁１２を有し、鉄骨梁１２の上にはスラブ１３が形成されている。ただし、建物躯体１がこれに限ることはない。

【0020】

組立架台２は、地表面の高さに最も近い、建設中の建物躯体１の１階部分に設けられる。組立架台２は建物躯体１内を横断し、その両端部が建物躯体１の外側にそれぞれ突出する。

【0021】

組立架台２は、基礎桁２１から支柱２２によってレール２３を所定高さで支持した構成を有する。基礎桁２１とレール２３にはＨ形鋼等の鋼材が用いられ、それぞれ組立架台２の延伸方向に沿って水平に設けられる。組立架台２の延伸方向は、図１（ａ）、（ｂ）の左右方向に対応する。

【0022】

図１（ａ）に示すように、レール２３（および基礎桁２１）は平面視で一対平行するように設けられる。組立架台２の一端（図１（ａ）、（ｂ）の左側の端部）では、一対のレール２３の間に受桁２４が架け渡される。受桁２４は平面視で一対平行に配置され、これらの受桁２４の両端部の下面には、受桁２４をレール２３上でスライドさせるため、チルタンクなどのスライド治具が予め取り付けられる。受桁２４にはＨ形鋼等の鋼材が用いられる。

【0023】

（２．ユニット３）
図２は、本実施形態の施工方法で施工を行うユニット３（スラブユニット）を示す図である。ユニット３は、小梁３１、デッキ３２、スタッド３３、耐火被覆材３４、空調機３５、配管類（各種配管およびダクト）３６、電気設備３７等を有する。

【0024】

ユニット３では、複数本の小梁３１（梁）が平行に配置され、これら複数本の小梁３１の上に、床材であるデッキ３２が敷設される。デッキ３２は溶接等で小梁３１に固定される。小梁３１にはＨ形鋼が用いられ、デッキ３２には波型鋼板が用いられるが、これに限ることはない。小梁３１とデッキ３２は、本発明における床組部材を構成する。

【0025】

小梁３１にはスタッド３３が固定される。スタッド３３は、小梁３１の上面から上方に突出する。デッキ３２の敷設部分では、スタッド３３がデッキ３２を貫通する。

【0026】

小梁３１の断面の周囲（上側を除く）には、耐火被覆材３４が設けられる。耐火被覆材３４はシート状の部材であり、これを小梁３１に巻き付けて耐火被覆材３４の取り付けを行う。しかしながら、耐火被覆材３４がこれに限ることはない。例えば小梁３１の断面の周囲にロックウールなどの耐火被覆材を吹き付けてもよい。

【0027】

空調機３５、配管類３６、電気設備３７は、デッキ３２の下面側に設けられる設備である。配管類３６は、冷媒や消火剤などを流通させる各種配管と、給気や排気のために用いられるダクト等を含む。電気設備３７は電気ケーブル等である。本発明において、空調機３５、配管類３６、電気設備３７および前記の耐火被覆材３４は、床組部材（小梁３１とデッキ３２）に取り付ける付加部材に相当する。

【0028】

（３．ユニット３の施工方法）
次に、本実施形態のユニット３の施工方法について説明する。本実施形態では、前記のように組立架台２の設置を行った後、完成前のユニットを組立架台２の一端から他端に向かって移動させながら複数の工程を実施することにより、上記のユニット３を製作する。そして、完成後のユニット３を建物躯体１の所定位置に設置する。

【0029】

ユニット３の製作時には、まず図３（ａ）、（ｂ）に示すように、組立架台２の一端に小梁３１をセットする。小梁３１は、一対の受桁２４の間で、組立架台２の延伸方向に沿って複数本平行に架け渡される。図５（ａ）はこの状態の小梁３１（完成前のユニット３’）を示す斜視図である。

【0030】

次に、図４（ａ）に示すように、先程セットした小梁３１を、組立架台２の延伸方向の他端側の位置Ａまで搬送する。小梁３１の搬送は、受桁２４をチルクライマー（登録商標）等の牽引手段（不図示）を用いて牽引し、レール２３上をチルタンク等のガイド部材を用いてスライドさせることで行われる。なお、図４（ａ）および後述する図４（ｂ）～（ｅ）は組立架台２を上から見た図であり、組立架台２の延伸方向の他端側は、各図の右側に対応する。

【0031】

上記の位置Ａでは、図４（ｂ）に示すように小梁３１の上にデッキ３２を敷設する。前記したように、デッキ３２は小梁３１に溶接等で固定される。

【0032】

その後、図４（ｃ）に示すように、小梁３１にデッキ３２を敷設した完成前のユニット３’を、前記と同様、組立架台２の延伸方向の他端側の位置Ｂへと搬送する。そして、当該位置Ｂでの作業により、小梁３１の上にスタッド３３を固定する。スタッド３３の固定作業は、作業員がデッキ３２の上に乗って行うことができ、この際、デッキ３２の外周に親綱（不図示）を設置するなどの安全対策が施される。

【0033】

図５（ｂ）は、小梁３１にデッキ３２を敷設し、スタッド３３を固定した完成前のユニット３’を示す斜視図である。前記のデッキ３２は、小梁３１の両端部を除く範囲に敷設される。これは、建物躯体１へのユニット３の設置時に、小梁３１の両端部を建物躯体１にボルト接合するためである。

【0034】

その後、図４（ｄ）に示すように、この完成前のユニット３’を、前記と同様、組立架台２の延伸方向の他端側の位置Ｃへと搬送する。そして、当該位置Ｃでの作業により、小梁３１に耐火被覆材３４を取り付ける。図５（ｃ）は、小梁３１に耐火被覆材３４を取り付けた完成前のユニット３’を示す斜視図である。耐火被覆材３４は、小梁３１の両端部を除く範囲に取り付けられる。

【0035】

この後、図４（ｅ）に示すように、完成前のユニット３’を、前記と同様、組立架台２の延伸方向の他端側の位置Ｄ、Ｅへと順次搬送しつつ、各位置Ｄ、Ｅでの作業により、デッキ３２の下面側に空調機３５、配管類３６、電気設備３７の取り付けを行う。図５（ｄ）は、ユニット３’に空調機３５を取り付けた状態を示す斜視図である。

【0036】

図４（ｅ）の例では、位置Ｄにおいて空調機３５と配管類３６（機械設備）の取り付けを行い、位置Ｅにおいて電気設備３７の取り付けを行う。これにより、ユニット３が完成する。完成後のユニット３は、前記と同様、組立架台２の延伸方向の他端側の位置Ｆへと搬送され、位置Ｆにおいて設備等の検査が実施される。

【0037】

本実施形態の組立架台２の高さは2～3m程度であり、耐火被覆材３４、空調機３５、配管類３６、および電気設備３７の取り付け工程は、組立架台２に配置した完成前のユニット３’の下方で地上の作業員により実施できる。そのため、通常の工事のように高所作業車を使用する必要が無く、より安全かつ効率的に作業を進めることができる。なお、組立架台２の高さは、上記の取り付け工程を地上から実施できるとともに、完成前のユニット３’の下方のスペースに各工程で必要な資材を搬入する際に支障とならないように定められ、上記に限ることはない。

【0038】

また図４の例では、前記の図４（ｃ）で説明した工程において、組立架台２の一端で小梁３１がセットされており、前記のユニット３に続く次のユニット３の製作が開始されている。当該次のユニット３の製作も、前記のユニット３の製作と並行して行われる。こうして複数のユニット３が順次製作される。

【0039】

検査後のユニット３は、受桁２４をレール２３上でスライドさせることで、図６（ａ）、（ｂ）に示すように組立架台２の他端まで搬送される。そして、ユニット３をクレーン（不図示）により揚重し、建物躯体１の所定位置に設置する。

【0040】

図６（ｂ）の符号４は、Ｈ形鋼等の鋼材を組み合わせて製作した吊り天秤であり、本実施形態では、吊り天秤４からユニット３の小梁３１のそれぞれに玉掛けを行い、デッキ３２が変形しないようにユニット３の揚重が行われる。なお、揚重の前後ではユニット３が建物躯体１の外部空間に存在するため、空調機３５や配管類３６、電気設備３７等の養生も、ユニット３の製作段階において完了しておくことが望ましい。

【0041】

以上説明したように、本実施形態では、建物躯体１の内部をユニット３（３’）の製作ヤード兼ストックヤードとして活用することができるので、狭隘な敷地での工事においてもユニット工法を適用できる。また組立架台２が建物躯体１の内部に配置されるので、ユニット３の製作や保管が天候に左右されなくなり、ユニット３の品質面でも好ましい。また本実施形態では、完成前のユニット３’をベルトコンベアのように組立架台２の一端から他端へとスライドさせながら、ライン作業を行う工場のようにユニット３の製作を流れ作業で行うことができ、製作効率の向上につながるとともに、ユニット３を移動させるための揚重機等も不要になる。

【0042】

また本実施形態では、ユニット３の製作時の各工程を実施する組立架台２の延伸方向の位置Ａ～Ｆが、工程ごとに異なるので、各工程に必要な資材や人員等を、個々の工程に対応する位置に集約することができ、動線等を整理しやすい。

【0043】

また組立架台２の両端部が建物躯体１の外側に突出しているので、組立架台２の一端において、ユニット３の製作に必要な小梁３１を建物躯体１の外側で組立架台２上に吊り込むことができ、また組立架台２の他端において、完成後のユニット３を建物躯体１の外側でクレーン等により揚重することができる。

【0044】

また本実施形態では、空調機３５や配管類３６、電気設備３７等の付加部材の取り付け工程を完成前のユニット３’の下方での作業により行うので、付加部材の取り付けを高所作業により行う必要が無く、作業が容易になるとともに安全性も向上する。またユニット３’への設備の取り付けを事前に行っておくことで、内装工事期間中の労務削減・工期短縮を図ることができる。

【0045】

しかしながら、本発明は上記の実施形態に限定されない。例えば、ユニット３の構成は前記に限らない。ユニット３は床組部材に付加部材を設けたものであればよく、床組部材や付加部材の構成には様々なものがある。ユニット３の製作時に実施する工程やその順序も、ユニット３の構成により異なる。

【0046】

また本実施形態では、建物躯体１の１階部分に組立架台２を設けてユニット３の製作を行ったが、デッキ３２上に立った作業員により、建物躯体１の１階天井部の耐火被覆工事や設備工事等をさらに行うことも可能である。また逆打ち工法などの場合には、完成後のユニット３を吊り降ろし、１階よりも下方（地下）の建物躯体１に設置することも可能である。

【0047】

また本実施形態では建物躯体１の地表面に最も近い１階に組立架台２が設けられ、これにより、組立架台２の設置やユニット３の製作が容易になるが、組立架台２の設置階も、これに限ることはない。

【0048】

以上、添付図面を参照して、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は係る例に限定されない。当業者であれば、本願で開示した技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

【符号の説明】

【0049】

１：建物躯体
２：組立架台
３：ユニット
３'：（完成前の）ユニット
２１：基礎桁
２２：支柱
２３：レール
２４：受桁
３１：小梁
３２：デッキ
３３：スタッド
３４：耐火被覆材
３５：空調機
３６：配管類
３７：電気設備

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】