(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】
(24)【登録日】2024-06-07
(45)【発行日】2024-06-17
(54)【発明の名称】建物内部階段先行施工方法
(51)【国際特許分類】
E04F 11/02 20060101AFI20240610BHJP
E04F 11/025 20060101ALI20240610BHJP
E04F 11/112 20060101ALI20240610BHJP
【ＦＩ】
E04F11/02 100
E04F11/025
E04F11/112
【請求項の数】
1
(21)【出願番号】P 2020202317
(22)【出願日】2020-12-04
(65)【公開番号】P2022089706
(43)【公開日】2022-06-16
【審査請求日】2023-01-31
【前置審査】
(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】110004152
【氏名又は名称】弁理士法人お茶の水内外特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】古家 拓
(72)【発明者】
【氏名】加藤 寛
【審査官】家田 政明
(56)【参考文献】
【文献】特開２００１－２５４４９５（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１８－０２１３５２（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｅ０４Ｆ １１／００－１１／１８
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
建物の内部に設置する階段を上階の施工に先行して施工する階段先行施工方法であって、階段設置箇所に本設の柱材からなる複数の階段用柱材と仮設柱材を準備し、階段受梁を階段用柱材及び仮設柱材に取り付けて立設し、鉄骨階段ユニットを取り付けて、建物内部の階段を仮設する階段先行施工工程、
前記階段先行施工工程において仮設された建物内部の階段を利用して上階部分の施工及び先行施工した階段廻りの階段室架構の施工を行う上階施工工程、
先行施工した階段を躯体に接続する施工及び仮設設備の撤去を行う階段本設工程、
を行うことを特徴とする階段の施工方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は建築技術に関する。
【背景技術】
【0002】
建物は、柱と梁を先行して建て込み、その後、床、壁、階段などが構築される。
本設の階段が設置される前は、仮設階段を設けて、上階の作業が行われる。
本設の階段設置を架構ができたのちに設置することは、狭い箇所に上下階を通す鉄骨階段ユニットを搬入して設置することとなり、搬入作業と位置合わせ等難しい施工作業となる。仮設機材を立てる場合は、狭い空間に工夫して配置する必要があり、技量を伴うとともに、設置、撤去も難しい。
本設の階段が設置される前は、仮設階段を設けて、上階の作業が行われる。
本設の階段設置を架構ができたのちに設置することは、狭い箇所に上下階を通す鉄骨階段ユニットを搬入して設置することとなり、搬入作業と位置合わせ等難しい施工作業となる。仮設機材を立てる場合は、狭い空間に工夫して配置する必要があり、技量を伴うとともに、設置、撤去も難しい。
【0003】
例えば、特許文献１（特開２０１８－２１３５２号公報）には、階段ユニットの踊り場に仮設用の柱状部材を通して、階段ユニットを先行仮設し、階段ユニットを本設後、柱状部材を上昇させて次の階段ユニットを仮設する、階段先行仮設法が開示されている。この施工法では、階段ユニットに柱状材を通す穴の開口と塞ぎ作業が生じ、８本の仮設用柱状材、階段ユニットの先端部を受ける仮受け部材の取り外しを行う作業が生ずる。
特許文献２（特開２０１３－１２９９６１号公報）には、コンクリート構造物における鉄骨階段の構築現場において、現場に搬入した鉄骨階段を所定の位置にセットしてその鉄骨階段の下部を、折り返した階段部踊り場部分を上下にサポートする仮止め固定方法が開示されている。
特許文献２（特開２０１３－１２９９６１号公報）には、コンクリート構造物における鉄骨階段の構築現場において、現場に搬入した鉄骨階段を所定の位置にセットしてその鉄骨階段の下部を、折り返した階段部踊り場部分を上下にサポートする仮止め固定方法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【文献】特開２０１８－２１３５２号公報
【文献】特開２０１３－１２９９６１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
本発明は、建物の架構を構築する前に、先行して、本設の鉄骨階段を設置する手段を開発することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本発明者は、階段の柱材を用いて本設の鉄骨階段ユニットを建物の架構に先駆けて仮設することにより、建物の架構の設置後に比べて、架構に制約されない階段設置作業をすることができるようになり、先行仮設した階段を作業員の昇降に利用することが可能となり、仮設階段の設置を不要とすることができた。
建物の内部に設置する階段を上階の施工に先行して施工する階段先行施工方法であって、
階段設置箇所に本設の柱材からなる複数の階段用柱材と仮設柱材を準備し、階段受梁を階段用柱材及び仮設柱材に取り付けて立設し、鉄骨階段ユニットを取り付けて、建物内部の階段を仮設する階段先行施工工程、
前記階段先行施工工程において仮設された建物内部の階段を利用して上階部分の施工及び先行施工した階段廻りの階段室架構の施工を行う上階施工工程、
先行施工した階段を躯体に接続する施工及び仮設設備の撤去を行う階段本設工程、
を行うことを特徴とする階段の施工方法。
建物の内部に設置する階段を上階の施工に先行して施工する階段先行施工方法であって、
階段設置箇所に本設の柱材からなる複数の階段用柱材と仮設柱材を準備し、階段受梁を階段用柱材及び仮設柱材に取り付けて立設し、鉄骨階段ユニットを取り付けて、建物内部の階段を仮設する階段先行施工工程、
前記階段先行施工工程において仮設された建物内部の階段を利用して上階部分の施工及び先行施工した階段廻りの階段室架構の施工を行う上階施工工程、
先行施工した階段を躯体に接続する施工及び仮設設備の撤去を行う階段本設工程、
を行うことを特徴とする階段の施工方法。
【発明の効果】
【0007】
１．本発明は、階段を先行施工する際に、本設の部材を設置用資材に用いることにより、仮設資材を少なくするとともに、上階の作業用に本設階段を用いることができるようになって、作業員の移動用の仮設階段を不要にすることができた。特に、本設資材として、重量物で階段加工の主要部材である階段用の柱材、受梁を用いることができる。
２．躯体の架構ができたのちに、限られた階段室空間で階段の設置作業を行うことは、仮設材の設置に困難が伴い、大きな鉄骨階段ユニットを搬入することも困難であったが、本発明では、廻りがオープンな状態で階段を設置することができるので、設置工事が容易になる。
３．順次階段を先行施工することにより、屋上階の施工が早くなり、屋上が閉鎖されることによって、雨水に左右されずに屋内の作業をすることができるので、建築の進捗を計画的に進めることができ、早期竣工が可能となる。
２．躯体の架構ができたのちに、限られた階段室空間で階段の設置作業を行うことは、仮設材の設置に困難が伴い、大きな鉄骨階段ユニットを搬入することも困難であったが、本発明では、廻りがオープンな状態で階段を設置することができるので、設置工事が容易になる。
３．順次階段を先行施工することにより、屋上階の施工が早くなり、屋上が閉鎖されることによって、雨水に左右されずに屋内の作業をすることができるので、建築の進捗を計画的に進めることができ、早期竣工が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【0008】
【図1】先行階段の概略を示す図
【図2】階段先行設置工程を示す図
【図3】階段仮設装置の例を示す図
【図4】階段ユニットを仮設した状態を示す図
【図6】仮設柱材の撤去と建物躯体への接続の例を示す図
【図7】階段施工後の仕上がり状況を示す図
【図8】仮設柱材の例を示す図
【発明を実施するための形態】
【0009】
本発明は、建物の内側に設けられる鉄骨階段を、上階の施工に先行し敷設する階段先行施工方法である。
鉄骨階段は、鉄骨階段ユニットの先端と後端を受梁に載せ、受梁の左右側は、階段用の柱材あるいは建物躯体に接続されている。本発明では、受梁を建物躯体に接続する部分については、階段用に仮設柱材を設け、一方、階段用の柱材をそのまま利用して先行施工する階段仮設用構造体を構築して、鉄骨階段ユニットを取り付けるものである。階段用の仮設柱材や階段用柱材には、仮控などを取り付けて、階段用仮設構造体が倒れないように支える。その後上階などの階段周りの工事の進捗に合わせて、受梁や階段用柱材を躯体側に固定する階段室廻りの架構を施工して、仮控などの仮設材を撤去して、階段を本設することとなる。
先行設置された階段は、上階へアクセスする昇降階段として利用することができるので、作業用の仮設階段の設置を軽減することができる。
また、階段をあと施工で設置する場合、上階の施工が進んだのちに階段室の空間に階段を施工するには、狭い空間に仮設材を設置する作業が必要で、そこに大きな鉄骨階段ユニットを搬入することも困難である。しかし、本発明では、周囲の工事が進んでいない広い空間を利用して、階段を敷設することができるので、設置作業の制約が少なく、大きな鉄骨階段ユニットを搬入し、据えることも容易である。そして、本設の階段用の柱材等を先行施工に利用するので、階段設置用の仮設材を減らすことができる。
使用する仮設材は、仮設柱材や仮控などであるので、次の階段の先行施工に転用する際に、上方へ持ち運ぶことも容易である。
鉄骨階段は、鉄骨階段ユニットの先端と後端を受梁に載せ、受梁の左右側は、階段用の柱材あるいは建物躯体に接続されている。本発明では、受梁を建物躯体に接続する部分については、階段用に仮設柱材を設け、一方、階段用の柱材をそのまま利用して先行施工する階段仮設用構造体を構築して、鉄骨階段ユニットを取り付けるものである。階段用の仮設柱材や階段用柱材には、仮控などを取り付けて、階段用仮設構造体が倒れないように支える。その後上階などの階段周りの工事の進捗に合わせて、受梁や階段用柱材を躯体側に固定する階段室廻りの架構を施工して、仮控などの仮設材を撤去して、階段を本設することとなる。
先行設置された階段は、上階へアクセスする昇降階段として利用することができるので、作業用の仮設階段の設置を軽減することができる。
また、階段をあと施工で設置する場合、上階の施工が進んだのちに階段室の空間に階段を施工するには、狭い空間に仮設材を設置する作業が必要で、そこに大きな鉄骨階段ユニットを搬入することも困難である。しかし、本発明では、周囲の工事が進んでいない広い空間を利用して、階段を敷設することができるので、設置作業の制約が少なく、大きな鉄骨階段ユニットを搬入し、据えることも容易である。そして、本設の階段用の柱材等を先行施工に利用するので、階段設置用の仮設材を減らすことができる。
使用する仮設材は、仮設柱材や仮控などであるので、次の階段の先行施工に転用する際に、上方へ持ち運ぶことも容易である。
【0010】
図１に先行施工階段の俯瞰図を示す。
鉄骨階段ユニット４（４ａ、４ｂ）を支持する柱材が４本設けられている。左右の柱材には階段受梁３（３ａ、３ｂ）が設けられ、この階段受梁に鉄骨階段ユニット４（４ａ、４ｂ）の先端が載る。図１の例では、４本の柱材の内、３本の柱材は、本設用の階段用柱材（１ａ、１ｂ、１ｃ）が用いられ、残りの１本に仮設柱材２が用いられている。仮設柱材２に載せられている階段受梁３は躯体の柱５に付け替えられ、その後仮設柱材２は撤去される。
鉄骨階段ユニット４（４ａ、４ｂ）を支持する柱材が４本設けられている。左右の柱材には階段受梁３（３ａ、３ｂ）が設けられ、この階段受梁に鉄骨階段ユニット４（４ａ、４ｂ）の先端が載る。図１の例では、４本の柱材の内、３本の柱材は、本設用の階段用柱材（１ａ、１ｂ、１ｃ）が用いられ、残りの１本に仮設柱材２が用いられている。仮設柱材２に載せられている階段受梁３は躯体の柱５に付け替えられ、その後仮設柱材２は撤去される。
【0011】
階段を先行設置する工程を図２に示す。
第１工程として、階段仮設装置を準備する工程である。階段用柱材と仮設柱材、受梁、仮控などの補助材を準備する。これらの資材を階段の設置箇所に階段仮設装置として組み立てる。
第２工程として、組みあがった階段仮設装置に鉄骨階段ユニットを持ち込んで、受梁に取り付ける。
第３工程として、設置された階段を利用して、上階等の工事を進める。
第４工程として、上階の柱や梁が取り付けられて架構の工事が進み、階段室廻りの骨組みができたのちに、仮設柱材に持たせていた受梁を躯体側に付け替える。他の部分についても、本設の躯体側に必要な接続を順次行いつつ、仮設柱材や仮控などの補助材を取り外して、撤去する。撤去された資材の内、さらに上階において、階段の先行施工に用いられる材料は、上階へ移動する。
第１工程として、階段仮設装置を準備する工程である。階段用柱材と仮設柱材、受梁、仮控などの補助材を準備する。これらの資材を階段の設置箇所に階段仮設装置として組み立てる。
第２工程として、組みあがった階段仮設装置に鉄骨階段ユニットを持ち込んで、受梁に取り付ける。
第３工程として、設置された階段を利用して、上階等の工事を進める。
第４工程として、上階の柱や梁が取り付けられて架構の工事が進み、階段室廻りの骨組みができたのちに、仮設柱材に持たせていた受梁を躯体側に付け替える。他の部分についても、本設の躯体側に必要な接続を順次行いつつ、仮設柱材や仮控などの補助材を取り外して、撤去する。撤去された資材の内、さらに上階において、階段の先行施工に用いられる材料は、上階へ移動する。
【0012】
工程にしたがって、図３～５を用いて、工事の事例を説明する。
この例は、仮設柱材を１本用いた例を示すが、仮設柱材は１本に限られることではなく躯体側に受梁を接続するような箇所には随時用いられる。
この例は、仮設柱材を１本用いた例を示すが、仮設柱材は１本に限られることではなく躯体側に受梁を接続するような箇所には随時用いられる。
【0013】
図３は、階段仮設装置を組み立てた状態を示している。
３本の階段用柱材１ａ、１ｂ、１ｃ、階段受梁３、仮設柱材２、仮控６１、仮繋材２５を準備する。
階段を設置する箇所であって、本来の階段用柱材が立つ場所に、３本の階段用柱材１ａ、１ｂ、１ｃを立てる。柱に階段の受梁を固定するために仮設柱材２を立てる。各階段用柱材には仮控６１を必要な箇所に設けて、床スラブや梁などに固定する。図３の例では、階段用柱材１ｃに外側に開いた２本の仮控６１、６１が設けられた状態が示されている。階段用柱材は、本設の柱材であるので、根元の固定は本設と同様に行うことができる。仮設柱材の本数は、１本に限らず、途中に間柱的に付加することもできる。仮設柱材の固定には、安定性のためスラブにアンカーなどを設けることができる。
階段用柱材１ａ、１ｂには、上下に受梁３ａ、３ｃが取り付けられている。この例では、上下階の階高が高く、踊り場を２か所設けてあるので、２段の受梁が設けられている。
階段用柱材１ｃ側には階段受梁３ｂが設けられ、他方の端部側は仮設柱材２に持たせている。さらに、左右の階段用柱材１ｃと階段用柱材１ｂの間、階段用柱材１ａと仮設柱材２の間には間隔を保持する仮繋材２５を設けて、鉄骨階段ユニットの荷重で変形することを防止している。仮設の補強材として、仮繋材の他、筋交いなど適宜必要な支保工を採用して、階段の先行施工を安全に実施できるようにする。
３本の階段用柱材１ａ、１ｂ、１ｃ、階段受梁３、仮設柱材２、仮控６１、仮繋材２５を準備する。
階段を設置する箇所であって、本来の階段用柱材が立つ場所に、３本の階段用柱材１ａ、１ｂ、１ｃを立てる。柱に階段の受梁を固定するために仮設柱材２を立てる。各階段用柱材には仮控６１を必要な箇所に設けて、床スラブや梁などに固定する。図３の例では、階段用柱材１ｃに外側に開いた２本の仮控６１、６１が設けられた状態が示されている。階段用柱材は、本設の柱材であるので、根元の固定は本設と同様に行うことができる。仮設柱材の本数は、１本に限らず、途中に間柱的に付加することもできる。仮設柱材の固定には、安定性のためスラブにアンカーなどを設けることができる。
階段用柱材１ａ、１ｂには、上下に受梁３ａ、３ｃが取り付けられている。この例では、上下階の階高が高く、踊り場を２か所設けてあるので、２段の受梁が設けられている。
階段用柱材１ｃ側には階段受梁３ｂが設けられ、他方の端部側は仮設柱材２に持たせている。さらに、左右の階段用柱材１ｃと階段用柱材１ｂの間、階段用柱材１ａと仮設柱材２の間には間隔を保持する仮繋材２５を設けて、鉄骨階段ユニットの荷重で変形することを防止している。仮設の補強材として、仮繋材の他、筋交いなど適宜必要な支保工を採用して、階段の先行施工を安全に実施できるようにする。
【0014】
このようにして、階段仮設装置を組み立てたのちに、鉄骨階段ユニット４ａ、４ｂ、４ｃを搬入して、階段受梁３ａ、３ｂ、３ｃに取り付ける。鉄骨階段ユニットが取り付けられた状態を図４に示す。なお、図４以降では、仮繋材２５を省略して示す。
ここでは、階段用柱材、階段受梁にはＨ形鋼が用いられており、階段用柱材のフランジに階段受梁の端部を接合している。階段用柱材１ｃを例にすると仮控６１は、Ｈ形鋼の外側のフランジとウエブに取り付けられている。
ここでは、階段用柱材、階段受梁にはＨ形鋼が用いられており、階段用柱材のフランジに階段受梁の端部を接合している。階段用柱材１ｃを例にすると仮控６１は、Ｈ形鋼の外側のフランジとウエブに取り付けられている。
【0015】
図５には、図４の反対側から見た階段仮設装置の状態が図示されている。
階段用柱材１ｃと仮設柱材２の間に階段受梁３ｂが設けられており、階段受梁３ｂに鉄骨階段ユニット４ｂの先端が載っている。仮設柱材２は階段受梁３ｂを仮保持する機能なので、受梁の高さ分の長さに形成されている。仮設柱材２は短いので、仮控６１も低い位置に取り付けられている。
階段受梁３ｂの一端は、階段用柱材１ｃのフランジに固定されており、他端側は仮設柱材２から張り出して設けられている仮梁受２１で下から保持されている。階段受梁３ｂの他端はフリーの状態であり、将来完成する柱５に固定される予定である。
階段用柱材１ｃと仮設柱材２の間に階段受梁３ｂが設けられており、階段受梁３ｂに鉄骨階段ユニット４ｂの先端が載っている。仮設柱材２は階段受梁３ｂを仮保持する機能なので、受梁の高さ分の長さに形成されている。仮設柱材２は短いので、仮控６１も低い位置に取り付けられている。
階段受梁３ｂの一端は、階段用柱材１ｃのフランジに固定されており、他端側は仮設柱材２から張り出して設けられている仮梁受２１で下から保持されている。階段受梁３ｂの他端はフリーの状態であり、将来完成する柱５に固定される予定である。
【0016】
図６は、仮設柱材２側に躯体の構造用の柱５が完成した状態を（ａ）に示し、完成した柱５に階段受梁３ｂの他端を固定して、仮設柱材２を撤去した状態を（ｂ）に示している。この柱は、例えば、鉄筋コンクリート（ＲＣ）で作られる。
この図では階段用柱材の上端の状態は省略してあるが、上階の施工が進むに従い上階の梁の下側に固定されることとなる。
この図では階段用柱材の上端の状態は省略してあるが、上階の施工が進むに従い上階の梁の下側に固定されることとなる。
【0017】
図３～６に示した、階段の設置作業は、取り付ける基準階の階段室廻りの作業スペースも広くとることができ、踊り場の両端を取り付けた状態の長い鉄骨階段ユニットを搬入して設置することも、容易に行うことができる。さらにこの例では、撤去される主な部材は、短い仮設柱材１本、仮控７本、仮繋材２本程度である。これらの資材は、バラバラになっているので、上部の階段先行施工に用いる場合でも、移設が容易である。
なお、設置した階段を工事用の昇降に用いるには、仮設に手すりを設け、養生をすることになる。
なお、設置した階段を工事用の昇降に用いるには、仮設に手すりを設け、養生をすることになる。
【0018】
上階の階段廻りの施工が進み、階段用柱材１の上端を上階の梁の下面に固定した施工現場の状態を図７に示す。この工事では、階段廻りの壁などがまだ設置されていないので、階段の工事を容易に行うことができることを示している。
【0019】
図８に仮設柱材２の例をいくつか示す。
仮設柱材２は、階段受梁３の高さに応じて必要な長さに準備される。
（ａ）に短い例を示す。中間踊り場の高さに設ける長さの仮設柱材２、仮控６１、仮梁受２１を用いて、仮設材を構成する。仮設柱材を設置する場所（スラブや梁）にアンカーなどを設置しておき、Ｈ形鋼などを利用して仮設柱材２を立設する。この仮設柱材２に仮控６１を斜めに取り付けて、スラブなどの基端を固定する。仮控６１の設置箇所にも必要に応じてアンカーなどを設置する。階段受梁３を支える高さに仮梁受２１が設けられている。Ｈ形鋼の場合、フランジ側に仮梁受け２１を溶接やボルトで取り付ける。
仮梁受２１の上に階段受梁３を載せて、ボルト止めなどで仮止する。この階段受梁３の上に鉄骨階段ユニット４の先端部が架けられる。
（ｂ）は、通常の階高分の長さを有する仮設柱材２を示している。基本的構造は（ａ）と同様である。（ｃ）は、仮梁受２１が上下２段に設けられている長いタイプの仮設柱材２を示している。階高の高い、中間踊り場が２か所以上設けられるような場所に設けられる例である。
仮設柱材２は、階段受梁３の高さに応じて必要な長さに準備される。
（ａ）に短い例を示す。中間踊り場の高さに設ける長さの仮設柱材２、仮控６１、仮梁受２１を用いて、仮設材を構成する。仮設柱材を設置する場所（スラブや梁）にアンカーなどを設置しておき、Ｈ形鋼などを利用して仮設柱材２を立設する。この仮設柱材２に仮控６１を斜めに取り付けて、スラブなどの基端を固定する。仮控６１の設置箇所にも必要に応じてアンカーなどを設置する。階段受梁３を支える高さに仮梁受２１が設けられている。Ｈ形鋼の場合、フランジ側に仮梁受け２１を溶接やボルトで取り付ける。
仮梁受２１の上に階段受梁３を載せて、ボルト止めなどで仮止する。この階段受梁３の上に鉄骨階段ユニット４の先端部が架けられる。
（ｂ）は、通常の階高分の長さを有する仮設柱材２を示している。基本的構造は（ａ）と同様である。（ｃ）は、仮梁受２１が上下２段に設けられている長いタイプの仮設柱材２を示している。階高の高い、中間踊り場が２か所以上設けられるような場所に設けられる例である。
【符号の説明】
【0020】
１ 階段用柱材
２ 仮設柱材
２１ 仮梁受
２５ 仮繋材
３ 階段受梁
４ 鉄骨階段ユニット
５ 柱
６１ 仮控
２ 仮設柱材
２１ 仮梁受
２５ 仮繋材
３ 階段受梁
４ 鉄骨階段ユニット
５ 柱
６１ 仮控
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】