JP5581632B2 - 構造物のスライド構造、構造物のスライド方法、構造物の構築方法 - Google Patents

Description

本発明は、構造物を水平移動させるスライド方法、スライド構造、及び、このスライド方法を用いて構造物を構築する方法に関する。

従来より、例えば、体育館などの大空間の屋根を施工する際に、敷地条件に制約がある場合には、狭隘な敷地でも施工可能なスライド工法が用いられることがある（例えば、非特許文献１参照）。スライド工法では、構造物を長手方向に複数のブロックに分割して、構造物を一ブロック分構築する工程と、構築が完了したブロックを水平方向にスライドさせる工程と、を繰り返すことで構造物を構築する。これにより、大規模な足場を構築することなく、狭い敷地で構築することができる。

このような構造物をスライドさせる方法としては、例えば、特許文献１に記載されているように、構造物の下部に車輪を設け、基礎上に敷設されたレールに沿って移動させる方法が用いられている（特に、図１参照）。

特許第３１７９７１０号公報

日本建築協会、"大阪府立体育会館"、建築と社会、１９８７年５月号、日本建築協会、ｐ３４−４０

従来、スライド工法の適用の対象となるのは、スライド方向に対して垂直な断面の形状が左右対称な構造物であった。これは、左右対称な構造物では、構造物の自重により構造物の下部に作用する水平荷重が小さいので、スライドさせる際に構造物下部に変形が生じにくく、構造物をスライドさせる際の抵抗が小さく、小さな牽引力でもスライドできるためである。

これに対して、左右非対称な構造物に対してもスライド工法を適用することが望まれている。しかし、左右非対称な構造物を、例えば特許文献１に記載された工法によりスライドさせて構築しようとすると、構造物の下部に大きな水平荷重が作用し、レールに車輪が側方に押し付けられるため、構造物をスライドする際の抵抗が大きく、非常に大きな牽引力が必要になるという問題がある。

本発明のスライド構造は、構造物を水平方向にスライドさせるためのスライド構造であって、前記構造物のスライド方向に延びる底部レールと、前記構造物の下部に設けられ、前記底部レールに当接して、前記底部レールに沿って移動可能な第１のローラ支承と、前記構造物の下部の側方を前記スライド方向に延びる側部レールと、前記構造物の下部に設けられ前記側部レールに当接して、前記側部レールに沿って移動可能な第２のローラ支承と、を備え、前記底部レールは長手方向に接続された複数のＨ型鋼からなり、ウエブが鉛直になるように設置されており、前記側部レールは長手方向に接続された複数のＴ型鋼からなり、そのフランジが鉛直となるように、ウエブが前記Ｈ型鋼のフランジに接続されていることを特徴とする。

上記のスライド構造において、前記複数のＨ型鋼同士の接続箇所と、前記複数のＴ型鋼同士の接続箇所は長手方向に異なる位置に設けられていてもよい。
また、前記構造物は前記スライド方向と鉛直な断面において、左右非対称な構造物であってもよい。

また、本発明の構造物のスライド方法は、構造物を水平方向にスライドさせる方法であって、前記構造物のスライド方向に延びるように底部レールを設け、前記構造物の下部の側方に前記スライド方向に延びるように側部レールを設け、前記底部レールに当接して、前記底部レールに沿って移動可能な第１のローラ支承を前記構造物の下部に設け、前記側部レールに当接して前記側部レールに沿って移動可能な第２のローラ支承を前記構造物の下部の側方に設け、前記構造物に前記スライド方向に荷重を加え、前記底部レールは、複数のＨ型鋼を長手方向に接続して、そのウエブが鉛直になるように設置し、前記側部レールは、複数のＴ型鋼を長手方向に接続して、そのフランジが鉛直となり、そのウエブが前記Ｈ型鋼のフランジに接続されるように設置することを特徴とする。

また、本発明の構造物の構築方法は、構造物の一部を構築する第１の工程と、前記構築した構造物の一部を所定の位置までスライドさせる第２の工程と、前記所定の位置に前記構造物の一部を固定する第３の工程と、を繰り返すことにより構造物を構築する方法であって、予め、前記構造物のスライド方向に延びるように底部レールを設け、また、前記構造物の下部の側方に相当する位置に前記スライド方向に延びるように側部レールを設けておき、前記第１の工程では、前記構造物の一部の下部の前記底部レールに当接して、前記底部レールに沿って移動可能な第１のローラ支承を設け、また、前記構造物の一部の下部の側方に、前記側部レールに当接して前記側部レールに沿って移動可能な第２のローラ支承を設け、前記第２の工程では、前記構造物の一部に前記スライド方向に荷重を加え、前記第１の工程では、前記底部レールは、複数のＨ型鋼を長手方向に接続して、そのウエブが鉛直になるように設置し、前記側部レールは、複数のＴ型鋼を長手方向に接続して、そのフランジが鉛直となり、そのウエブが前記Ｈ型鋼のフランジに接続されるように設置することを特徴とする。

また、本発明の構造物の構築方法は、構造物の一部を構築する第１の工程と、前記構築した構造物の一部を所定の位置までスライドさせる第２の工程と、前記所定の位置に前記構造物の一部を固定する第３の工程と、を繰り返すことにより構造物を構築する方法であって、予め、前記構造物のスライド方向に延びるように底部レールを設け、また、前記構造物の下部の側方に相当する位置に前記スライド方向に延びるように側部レールを設けておき、前記第１の工程では、前記構造物の一部の下部の前記底部レールに当接して、前記底部レールに沿って移動可能な第１のローラ支承を設け、また、前記構造物の一部の下部の側方に、前記側部レールに当接して前記側部レールに沿って移動可能な第２のローラ支承を設け、前記第２の工程では、前記構造物の一部に前記スライド方向に荷重を加えることを特徴とする。

本発明によれば、側部レールに当接するように第２のローラ支承を設けているため、左右非対称な構造物など、下部に大きな水平荷重が作用する構造物であっても、この水平荷重を第２のローラ支承を介して側部レールが支持するため、変形を防止できる。また、第２のローラ支承を介して水平荷重を伝達しているため、構造物をスライドする際の抵抗が小さく、小さな牽引力で構造物をスライドさせることができる。

仮設屋根構造を示し、（Ａ）は寺院の長手方向と垂直な面を示す断面図、（Ｂ）は寺院の長手方向の断面図である。 作業構台を構築した状態を示す図であり、（Ａ）は寺院の長手方向と垂直な面を示す断面図、（Ｂ）は寺院の長手方向の断面図である。 案内架構の詳細な構成を示し、（Ａ）は図２（Ａ）のＩ部の拡大図である鉛直断面図、（Ｂ）は平面図、（Ｃ）は（Ａ）におけるＩ部の拡大図である。 底部レール同士及び側部レール同士の接続部を示す平面図である。 引張基台を設けた状態を示す図である。 １ブロック分の仮設屋根構造を構築した状態を示す図であり、（Ａ）は寺院の長手方向と垂直な面を示す断面図、（Ｂ）は寺院の長手方向の断面図である。 構築した１ブロック分の仮設屋根構造の側壁部の下端を拡大して示す図であり、（Ａ）は図６（Ａ）のＩ部の拡大図、（Ｂ）は（Ａ）と垂直方向の側面図である。 ジャッキダウンして水平梁の下面に取り付けられたローラ支承が底部レールの上面に当接した状態を示す図である。 ＰＣ鋼棒をセンターホールジャッキを挿通するように設置し、その先端を水平梁の引張基台側の端部に定着させた状態を示す図である。 構築が完了した１ブロック分の仮設屋根構造をスライドさせた状態を示す図である。

以下、本発明の一実施形態を図面を参照しながら詳細に説明する。本実施形態では、一方向に長い構成の寺院の屋根を補修する際に、寺院全体を覆うように仮設屋根構造を構築する場合を例として説明する。

図１は、仮設屋根構造１００を示し、（Ａ）は寺院１０の長手方向と垂直な面を示す断面図、（Ｂ）は寺院１０の長手方向の断面図である。なお、以下の説明で参照する図２及び図６においても、（Ａ）は寺院１０の長手方向と垂直な面を示す断面図、（Ｂ）は寺院１０の長手方向の断面図である。
図１に示すように、仮設屋根構造１００は、トラス架構からなる平面視略矩形の構造物であり、寺院１０の長手方向に延びる両側壁部１２０，１３０によって屋根部１１０が支持されてなる。なお、以下、この側壁部１２０、１３０が延びる方向（図１（Ａ）における紙面に鉛直な方向）を前後方向といい、これと直交する方向（図１（Ａ）における左右方向）を横方向という。

仮設屋根構造１００は、同一断面形状で前後方向に延びており、横方向の一方（図１（Ａ）における左側）の側壁部１２０は地上に支持され、他方（図１（Ａ）における右側）の側壁部１３０は構台１４０上に支持されている。すなわち、仮設屋根構造１００は、左右非対称な断面形状を有する。本実施形態では、例えば、図１（Ｂ）に示すように、仮設屋根構造１００を前後方向に複数のブロックに分けて構築する。

以下、仮設屋根構造１００の構築方法を説明する。なお、以下の説明では、木造建物である寺院１０の近傍であるため、火気を避けるべく、部材同士の接続は溶接を用いず、ボルト接合により行う。
まず、図２に示すように、仮設屋根構造１００の前後方向の一方（図２（Ｂ）の右方）の端部に対向する位置にＨ型鋼が組まれてなる作業構台５００を構築する。作業構台５００は、図２（Ａ）（Ｂ）に示すように、作業構台５００の寺院１０側の部分（以下、前部５１０という）は中央が最も高く周囲に向かって低くなるような階段状を呈しており、また、寺院１０と反対側の部分（以下、後部５２０という）は、前部５１０の最高高さの半分程度の高さであって、その上部は覆工板で覆われており、この覆工板の上にタワー式クローラクレーンを設置可能な作用床５３０が設けられている。

次に、地上の仮設屋根構造１００の側壁部１２０の下部に相当する位置及び構台１４０上の側壁部１３０の下部に相当する位置に案内架構３００を構築する。
図３は、案内架構３００の詳細な構成を示し、（Ａ）は図２（Ａ）のＩ部の拡大図である鉛直断面図、（Ｂ）は平面図、（Ｃ）は（Ａ）におけるＩ部の拡大図である。同図に示すように、案内架構３００は、基礎３０１（又は構台１４０）上に構築された各側壁部１２０，１３０の下端に設けられた前後方向に延びる一対のガイド部材３０５からなり、これらガイド部材３０５の間には桁材３３０及びブレース３３１が掛け渡されている。

各ガイド部材３０５は、Ｈ型鋼が長さ方向に複数連結されてなる底部レール３１０と、Ｔ型鋼が長さ方向に複数連結されてなる側部レール３２０とにより構成される。底部レール３１０は、下方のフランジが基礎３０１（又は構台１４０）上に固定され、側部レール３２０は、そのウエブの端部が底部レール３１０の上方のフランジの、仮設屋根構造１００側の側部に接続されている。底部レール３１０はアンカー３５０により基礎３０１（又は構台１４０）に固定されており、底部レール３１０を構成するＨ型鋼の上下のフランジの間の部分にはスチフナー３７０が取付けられている。

図４は、底部レール３１０同士及び側部レール３２０同士の接続部を示す平面図である。図４及び図３（Ｃ）に示すように、底部レール３１０の接続位置と側部レール３２０の接続位置とは、長さ方向に異なる位置に設けられている。側部レール３２０の接続部には、側部レール３２０のフランジ３２０Ａと底部レール３１０を構成するＨ型鋼のウエブ３１０Ｂの上方とを接続するように裏打ち材３６０が取付けられている。これにより、側部レール３２０を構成するＴ型鋼同士を溶接接続しなくても、後述する、仮設屋根構造１００のスライド時に、脚部１２０Ａ，１３０Ａに作用する水平荷重により側部レール３２０が変形することを防止できる。

また、図５及び図２（Ｂ）に示すように、案内架構３００の作業構台５００とは反対側の端部に引張基台６００を設ける。引張基台６００は、Ｈ型鋼が組まれてなり、センターホールジャッキ６２０が、そのセンターホールが前後方向に延びるように固定されている。

次に、図６（Ａ），（Ｂ）に示すように、作業構台５００にベント７００を設け、このベント７００に支持されるように１ブロック分の仮設屋根構造１００Ａを構築する。この際、仮設屋根構造１００Ａは、複数に分割されたトラス架構を連結して構築するとよい。

図７は、構築した１ブロック分の仮設屋根構造１００Ａの側壁部１２０Ａ、１３０Ａの下端を拡大して示す図であり、（Ａ）は図６（Ａ）のＩ部の拡大図、（Ｂ）は（Ａ）と垂直方向の側面図である。同図に示すように、側壁部１２０Ａ、１３０Ａの下部は、各底部レール３１０に対応して、鉛直方向にＨ型鋼からなる複数の鉛直柱２００が底部レール３１０の長手方向に間隔をあけて設けられており、隣り合う鉛直柱２００の間にはＨ型鋼からなる水平梁２１０が掛け渡されて構成されている。側壁部１２０Ａを構築する際には、鉛直柱２００をフィラー７１０を介して底部レール３１０上に建て込み、水平梁２１０と底部レール３１０との間には油圧ジャッキ７２０を介装させる。また、水平梁２１０の下面に、ローラ支承４４０を、そのローラと底部レール３１０の上面との間にわずかに隙間が設けられるように取付ける。

また、図７に示すように鉛直柱２００の側面に支持部材４００を接続する。支持部材４００は、水平方向に延びる水平部４１０と、水平部４１０から下方に向かって延びる垂直部４２０とを備える。そして、垂直部４２０の側面の側部レール３２０寄りの部位にローラ支承４３０を取付ける。

次に、１ブロック分の仮設屋根構造１００Ａの構築が完了した後、屋根部１１０Ａを構成するトラス架構の上部に屋根パネルを取付ける。

次に、構築した１ブロック分の仮設屋根構造１００Ａを油圧ジャッキ７２０をわずかに伸長させて仮設屋根構造１００Ａをわずかに持ち上げて、仮設屋根構造１００Ａを支持していたベント７００及び鉛直柱２００の下部に介装されていたフィラー７１０を撤去した後、ジャッキダウンする。
油圧ジャッキ７２０をジャッキダウンさせることで、図８に示すように、水平梁２１０の下面に取付けられたローラ支承４４０が底部レール３１０の上面に当接し、仮設屋根構造１００Ａの荷重はこのローラ支承４４０を介して支持されることとなる。なお、鉛直柱２００の下部と底部レール３１０の上面との間にはわずかな隙間が設けられている。

次に、図９に示すように、ＰＣ鋼棒６３０を作業構台５００と反対側からセンターホールジャッキ６２０に挿通させ、その先端を水平梁２１０の引張基台６００側の端部に定着させる。そして、センターホールジャッキ６２０により、引張基台６００に反力を取りながら、ＰＣ鋼棒６３０に引張基台６００に向かう引張力を加える。これにより、図１０に示すように、構築が完了した１ブロック分の仮設屋根構造１００Ａが牽引され、引張基台６００に向かってスライドする。

この際、仮設屋根構造１００が非対称であるため、１ブロック目の仮設屋根構造１００Ａの両側壁部１２０Ａ、１３０Ａには自重により外側に向かって水平荷重が作用する。これに対して、本実施形態では、側部レール３２０にローラ支承４３０が当接しており、両側壁部１２０Ａ，１３０Ａは側部レール３２０により側方両側から支持されるため、１ブロック目の仮設屋根構造１００Ａの両側壁部１２０Ａ、１３０Ａの下部が離間するような変形を防止できる。また、側部レール３２０にローラ支承４３０を介して支持されているため、１ブロック目の仮設屋根構造１００Ａをスライドさせる際の抵抗が小さく、センターホールジャッキ６２０に大きな引張力が必要とされない。

そして、所定の位置まで仮設屋根構造１００Ａをスライドさせた後、油圧ジャッキ７２０により仮設屋根構造１００Ａをジャッキアップし、鉛直柱２００の下端を底部レール３１０に固定する。なお、ローラ支承４３０，４４０は残置してもよいし、撤去してもよい。

そして、上記説明した、１ブロック分の仮設屋根構造１００Ａを構築する工程と、構築が完了した１ブロック分の仮設屋根構造１００Ａをスライドさせる工程とを繰り返すことにより仮設屋根構造１００を構築することができる。

以上説明したように、本実施形態によれば、底部レール３１０に当接するローラ支承４３０を介して仮設屋根構造１００Ａの自重を支持するとともに、側部レール３２０に当接するローラ支承４３０により側壁部１２０Ａ，１３０Ａの下端に作用する水平荷重を支持しているため、非対称な仮設屋根構造１００に変形が生じるのを防止できる。

また、側壁部１２０Ａ、１３０Ａに作用する水平荷重を、ローラ支承４３０を介して支持しおり、スライドさせる際の抵抗が小さいため、大きな牽引力を加えることなく、１ブロック分の仮設屋根構造１００Ａをスライドさせることができる。

なお、本実施形態では、仮設屋根構造１００を複数のブロックに分割して、１ブロック分の仮設屋根構造１００Ａを構築する工程と、構築した１ブロック分の仮設屋根構造１００Ａをスライドさせるという工程を繰り返して仮設屋根構造１００を構築する場合について説明したが、これに限らず、複数のブロックに分割せずに仮設屋根構造１００全体を構築し、構築した仮設屋根構造１００全体をスライドさせる場合にも本発明を適用できる。

また、本実施形態では、ローラ支承４３０、４４０を用いることとしたが、これに代えて、車輪などを用いてもよく、要するに、ローラ支承を介して支持されていればよい。

また、本実施形態では、寺院１０を補修する際に用いられる仮設屋根構造１００を構築する場合を例として説明したが、これに限らず、他の構造物を構築する場合であっても本発明を適用することができる。

１００ 仮設屋根構造 １１０ 屋根部
１２０、１３０ 側壁部 １４０ 構台
２００ 鉛直柱 ２１０ 水平柱
３００ 案内架構 ３０１ 基礎
３０５ ガイド部材 ３１０ 底部レール
３２０ 側部レール ４００ 支持部材
４１０ 水平部 ４２０ 垂直部
４３０、４４０ ローラ支承 ６００ 引張架台
６２０ センターホールジャッキ ６３０ ＰＣ鋼棒
７２０ 油圧ジャッキ

Claims (5)

1. 構造物を水平方向にスライドさせるためのスライド構造であって、
   前記構造物のスライド方向に延びる底部レールと、
   前記構造物の下部に設けられ、前記底部レールに当接して、前記底部レールに沿って移動可能な第１のローラ支承と、
   前記構造物の下部の側方を前記スライド方向に延びる側部レールと、
   前記構造物の下部に設けられ前記側部レールに当接して、前記側部レールに沿って移動可能な第２のローラ支承と、
   を備え、
   前記底部レールは長手方向に接続された複数のＨ型鋼からなり、ウエブが鉛直になるように設置されており、
   前記側部レールは長手方向に接続された複数のＴ型鋼からなり、そのフランジが鉛直となるように、ウエブが前記Ｈ型鋼のフランジに接続されていることを特徴とするスライド構造。
2. 請求項１項に記載のスライド構造であって、
   前記複数のＨ型鋼同士の接続箇所と、前記複数のＴ型鋼同士の接続箇所は長手方向に異なる位置に設けられていることを特徴とするスライド構造。
3. 請求項１又は２に記載のスライド構造であって、
   前記構造物は前記スライド方向と鉛直な断面において、左右非対称な構造物であることを特徴とするスライド構造。
4. 構造物を水平方向にスライドさせる方法であって、
   前記構造物のスライド方向に延びるように底部レールを設け、
   前記構造物の下部の側方を前記スライド方向に延びるように側部レールを設け、
   前記底部レールに当接して、前記底部レールに沿って移動可能な第１のローラ支承を前記構造物の下部に設け、
   前記側部レールに当接して前記側部レールに沿って移動可能な第２のローラ支承を前記構造物の下部の側方に設け、
   前記構造物に前記スライド方向に荷重を加え、
   前記底部レールは、複数のＨ型鋼を長手方向に接続して、そのウエブが鉛直になるように設置し、
   前記側部レールは、複数のＴ型鋼を長手方向に接続して、そのフランジが鉛直となり、そのウエブが前記Ｈ型鋼のフランジに接続されるように設置することを特徴とする構造物のスライド方法。
5. 構造物の一部を構築する第１の工程と、前記構築した構造物の一部を所定の位置までスライドさせる第２の工程と、前記所定の位置に前記構造物の一部を固定する第３の工程と、を繰り返すことにより構造物を構築する方法であって、
   予め、前記構造物のスライド方向に延びるように底部レールを設け、また、前記構造物の下部の側方に相当する位置に前記スライド方向に延びるように側部レールを設けておき、
   前記第１の工程では、前記構造物の一部の下部の前記底部レールに当接して、前記底部レールに沿って移動可能な第１のローラ支承を設け、また、前記構造物の一部の下部の側方に、前記側部レールに当接して前記側部レールに沿って移動可能な第２のローラ支承を設け、
   前記第２の工程では、前記構造物の一部に前記スライド方向に荷重を加え、
   前記第１の工程では、前記底部レールは、複数のＨ型鋼を長手方向に接続して、そのウエブが鉛直になるように設置し、前記側部レールは、複数のＴ型鋼を長手方向に接続して、そのフランジが鉛直となり、そのウエブが前記Ｈ型鋼のフランジに接続されるように設置することを特徴とする構造物の構築方法。