JP2657577B2 - 建築作業用大屋根自昇装置及び中・高層建造物の構築方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ＜産業上の利用分野＞ 本発明は、建築作業用大屋根自昇装置及び中・高層建
造物の構築方法に関し、特に、建設工事の自動化を容易
にする建築作業用大屋根自昇装置及び中・高層建造物の
構築方法に関する。

＜従来の技術＞ 建設工事における労働者不足への対応や生産性、安全
性等の向上を目的として、種々の作業用のロボット、例
えば、床コンクリート仕上げ用左官ロボット、内・外装
壁パネル建込みロボット、コンクリート打設ロボット、
天井ボード貼付けロボット、鉄筋組立てロボット等が開
発されている。しかしこれらのロボットは、単一の作業
を作業員の代わりに行なうことができるにすぎないので
建造物全体の生産性を考えた場合トータルメリットが発
揮されず、またロボットが個々独立して行なう作業の補
完的作業を人間により行なう必要があるため、ロボット
と作業員による作業が併存し危険を伴う結果になる。

これに対し、ロボット化によるビル建設の生産性向上
を図る方法として、ロボット導入を前提としたビル建設
システムそのものの構築が提案され、一例として全自動
ビル建設システム（株式会社大林組）を挙げることがで
きる。このシステムは、屋根と壁に囲まれ天井部に各種
ロボットを配したビル組立て工場を、これを支持する本
体ビルと同数、同スパンの柱に取付けた伸縮自在のシリ
ンダによりリフトアップしつつ建造物を構築するもので
ある。ここで、ビル組立て工場のリフトアップすなわち
柱の組み立ての工程は、第４図（イ）〜（ヘ）に模擬的
に示される。

（イ）は伸縮ジャッキ51により組立て工場50をジャッキ
アップする工程、 （ロ）は伸縮ジャッキ51のうち１本を縮め本柱52を建込
み接合する工程、 （ハ）は（ロ）と同様に２本目の本柱52を建込み接合す
る工程、 （ニ）は梁53を取付ける工程、 （ホ）は梁53を接合する工程、 （ヘ）は１フロア分の組立て終了後再びジャッキアップ
する工程、 である。

＜発明が解決しようとする課題＞ しかしながら、かかる従来のビル建設システムにおけ
るリフトアップの方法は、伸縮ジャッキ51より上方の荷
重を既設の本柱52の上端部で支持するため、鉄骨造（以
下Ｓ造）の建造物の構築には適するが、鉄筋コンクリー
ト造（以下RC造）、鉄筋・鉄骨コンクリート造（以下SR
C造）、コンクリート充填チューブ鉄骨造（以下CFT造）
等の建造物では、各々の柱のコンクリートの硬化を待つ
のに時間がかかるため適用できないという問題がある。
また、本柱52を建込む間その部分の伸縮ジャッキ51は荷
重を支持することができないのでバランスが悪くなり、
このため安全性に劣るという問題がある。

そこで、本発明は上記問題点を解決すべくなされたも
ので、その目的は、Ｓ造の建造物のみならずRC造、SRC
造、CFT造等広範囲の建造物に適用可能であるととも
に、バランス良く上昇させることが可能でかつ安全に建
造物を構築することができるビル建設システムに適した
建築作業用大屋根自昇装置及び中・高層建造物の構築方
法を提供せんとする。

＜課題を解決するための手段＞ 本発明は、上記目的に鑑みてなされたものであり、そ
の要旨は、建造物の上方を覆う大屋根と、該大屋根を支
持するため既設建造物の柱と対応する所定位置に配設
し、大屋根と既設建造物との間に作業空間を形成する支
柱とを備え、該支柱の下端には前記大屋根を上昇させる
ための伸縮装置が連設され、該伸縮装置の上下端部に
は、反力を受けるため前記既設建造物の柱を横方向から
把持する把持手段が各別に設けられ、前記伸縮装置は、
それ自体の長さが伸縮可能に形成され、これにより該伸
縮装置の上下端部に設けられた把持手段の離隔長さを可
変にした建築作業用大屋根自昇装置にある。

ここで既設建造物とは、予定する中・高層建造物の、
構築中あるいはこれから構築しようとする所定フロア分
の建造物より下方に位置する、既に構築された部分の構
造物をいう。

また、本発明の他の要旨は、大屋根を支持する支柱の
下端部に連設され、それ自体の長さが伸縮可能に形成さ
れた伸縮装置の上端に位置する第１の把持手段と、その
下端に位置する第２の把持手段とにより既設建造物の柱
を側方より把持して反力を受ける工程と、前記第１の把
持手段を解除し、前記第２の把持手段により反力を受け
つつ前記伸縮装置自体の長さを伸長して大屋根を上昇さ
せ、所定の高さまで大屋根が上昇したら第１の把持手段
で前記既設建造物の柱を把持する工程と、該把持させた
第１の把持手段により反力を受けつつ前記第２の把持手
段を解除し、前記伸縮装置自体の長さを収縮して、前記
第２の把持手段を上方に移動させ再び既設建造物の柱を
把持する工程とからなり、前記各工程を順次繰り返して
大屋根と既設建造物との間の作業空間において建造物の
構築を行なう中・高層建造物の構築方法にある。

＜作用＞ 本発明では、建造物の上方を覆う大屋根は複数の支柱
により支持されて既設建造物との間に作業空間を形成
し、ここで所定フロア分の建造物の構築を行なう。前記
支柱は各々既設建造物の柱と対応する位置に設けられ、
伸縮装置の上方及び下方に位置する把持手段は既設建造
物の柱を側方から把持して反力を受ける。この場合、既
設建造物の最上階の柱ではなく数階下の柱を把持してこ
れから反力を受けることにより、RC造等のコンクリート
製の柱でも十分硬化した柱から速やかに反力を得ること
ができる。前記作業空間で所定フロア分の建造物を構築
した後、上方の把持手段を解除し、下方の把持手段によ
り反力を受けつつ伸縮装置を伸張して大屋根を上昇させ
る。ここで、全ての柱が同時に伸張するよう制御すれば
大屋根をバランス良く上昇させることができる。大屋根
を上昇させ既設建造物との間に作業空間ができた後再び
所定フロア分の建造物の構築を行なう。この際に、上方
の把持手段を既設建造物の柱に固定し、これにより反力
を受けつつ下方の把持手段を解除し、さらに伸縮装置を
収縮することにより下方の把持手段を上方に移動して再
び固定し、大屋根の次の上昇に備える。

＜実施例＞ 次に、本発明の実施例を、添付図面を基に詳細に説明
する。

第１図に示すように、大屋根自昇装置10は大屋根11と
これを支持する複数の支柱12とにより構成される。

大屋根11は予定する中・高層建造物の構築を終了した
部分すなわちRC造の既設建造物13の上方を覆い、支柱12
により既設建造物13との間に１フロア分の建造物を構築
するための作業空間14を形成する。大屋根11は梁組15と
膜構造体16とにより構成し、梁組15の下方すなわち作業
空間14の天井部には走行レール18を縦横に取り付け、各
種作業用のロボットすなわち天井ロボット17がこれに沿
って作業空間14の全域にわたり移動する。天井ロボット
17としては、例えば、墨出し用ロボット、型枠建込み用
ロボット、コンクリート打設用ロボット、型枠解体用ロ
ボット、カイザー板敷込み用ロボット、鉄筋吊込・接合
用ロボット等があり、これらはマニュピレータやハンド
類を装備している。また、これらの天井ロボット17は梁
組15上に設けたコントロールルーム19からの指令により
制御する。

支柱12は、大屋根11を支持し大屋根11と既設建造物13
との間に作業空間14を形成するに足る十分な長さを有
し、その上端が大屋根11の梁組15に取付けられ、その下
部には油圧シリンダー等の伸縮装置20と、この伸縮装置
20の上方に位置する上段把持手段21と、下方に位置する
下段把持手段22とを備えている。支柱12は、既設建造物
13の外周部に配された外柱23に対応する位置に、原則と
して外柱23と同数同スパンで設けられる。そして、上段
把持手段21と下段把持手段22は、各々側方から外柱23を
把持し反力を受ける。ここで、把持手段21,22は既設建
造物13の最上階の柱を把持するのではなく数階下、本実
施例では、上段把持手段21は最上階から３階下の外柱23
を、下段把持手段22は５階下の外柱23を把持しているの
で、硬化し十分な強度に達したRC造の外柱23から反力を
得ることになり、したがって大屋根11のための安定した
支持力を得ることができる。

支柱12により支持された大屋根11と既設建造物13との
間の作業空間14では、各種天井ロボットを用いて１フロ
ア分の建造物の構築を行なう。すなわち、柱、梁、スラ
ブ等の鉄筋接合やコンクリート打設及び左官仕上げなど
は作業空間14において現場施工で行ない、一方、外装パ
ネル、間仕切壁、天井ボード、床カイザー板等は作業空
間14において組立てる。これら各種の材料や部材は大屋
根11内の一部に設備した揚重機により地上より作業空間
14に揚重する。

１フロア分の建造物の構築が終了した後大屋根11を上
昇させて次の上方フロアの作業空間を造る。大屋根11を
上昇させるには、第２図（イ）〜（ハ）に示すように、
建造物の構築中の状態（イ）から、各支柱12の上段把持
手段21を解除し、下部把持手段22によって荷重を支持し
つつ伸縮装置20を伸張して大屋根11を上昇させる。この
際に、各伸縮装置20を制御して一斉に伸張させることに
より、バランス良く安全に上昇を行なうことができる。
所定の高さに上昇した後上段把持手段21により既設建造
物13の外柱23を把持して固定し、これによって大屋根11
の荷重を支持するための反力を受ける（ロ）。次に、下
段把持手段22を解除し、伸縮装置を収縮して下段把持手
段22を移動させ、再び外柱23を把持して固定し、次のフ
ロアの施工のための大屋根11の上昇に備える（ハ）。

このように、各種天井ロボット17による１フロア分の
建造物の構築と、次の作業空間を確保するための大屋根
11の１フロア分の上昇とを繰り返すことにより、連続的
に上階に向かって建造物を構築する。所定階の建造物を
構築した後、大屋根11は建造物の最上階として使用す
る。

ここで、把持手段21,22は、例えば、第３図に示すよ
うに、支柱取り付け部材24と把持部材25とからなるもの
を挙げることができる。把持部材25は支柱取り付け部材
24に枢着し、油圧により開閉する。また、把持部材25
は、四角柱である外柱23の断面形状と一致する嵌合部26
を備え、油圧により把持部材25を閉じたときに確実に外
柱23を把持する。

なお、本実施例では、RC造の建造物に採用する場合に
ついて示したが、本発明はこれに限定されるものではな
い。

＜発明の効果＞ 本発明によれば、大屋根と、これを支持する伸縮装置
を備えた支柱を有し、該支柱は、既設建造物の柱を側方
から把持することにより反力を受け、したがって数階下
の柱から反力を得ることが可能なので、Ｓ造の建築物の
みならずRC造、SRC造、CFT造等広範囲の建造物に適用可
能であるとともに、常に全ての支柱で荷重を支持するこ
とができるので、バランス良く安全に大屋根を上昇させ
ることができる。

また、支柱の伸縮により作業空間を確保しつつ同様の
工程を繰り返して順次上方へ作業を進めて行くので、そ
の操作の自動化が容易であるとともに、他の作業用ロボ
ットと組合せて作業の自動化、無人化を図ることにより
労働者不足を補うことができる。更に、全フロアの構造
の同一化及び部材のプレハブ化を図れば、各フロアの構
築工程の標準化が可能となり、施工精度の優れた建造物
をより安価に構築することができる。

更にまた、作業空間が大屋根で覆われているので、天
候に左右されず、また、遮音の役目もはたせ周辺環境を
阻害することが少いので、24時間の作業を可能にして、
工期を大幅に短縮することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は建築作業用大屋根自昇装置の概略を示す説明
図、第２図（イ）〜（ハ）は本発明により大屋根を上昇
する状況を示す説明図、第３図は把持手段の構成を示す
平面図、第４図（イ）〜（ヘ）は従来のビル建設システ
ムにおいてリフトアップする工程を示す模擬図である。 10……建築作業用大屋根自昇装置、11……大屋根、12…
…支柱、13……既設建造物、14……作業空間、20……伸
縮装置、21,22……把持手段、23……外柱。

フロントページの続き (72)発明者 杉浦 仁志 東京都港区北青山２丁目５番８号 株式 会社間組内 (56)参考文献 特開 平４−118438（ＪＰ，Ａ)

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】建造物の上方を覆う大屋根と、該大屋根を
   支持するため既設建造物の柱と対応する所定位置に配設
   し、大屋根と既設建造物との間に作業空間を形成する支
   柱とを備え、 該支柱の下端には前記大屋根を上昇させるための伸縮装
   置が連設され、該伸縮装置の上下端部には、反力を受け
   るため前記既設建造物の柱を横方向から把持する把持手
   段が各別に設けられ、 前記伸縮装置は、それ自体の長さが伸縮可能に形成さ
   れ、これにより該伸縮装置の上下端部に設けられた把持
   手段の離隔長さを可変にした建築作業用大屋根自昇装
   置。
2. 【請求項２】大屋根を支持する支柱の下端部に連設さ
   れ、それ自体の長さが伸縮可能に形成された伸縮装置の
   上端に位置する第１の把持手段と、その下端に位置する
   第２の把持手段とにより既設建造物の柱を側方より把持
   して反力を受ける工程と、 前記第１の把持手段を解除し、前記第２の把持手段によ
   り反力を受けつつ前記伸縮装置自体の長さを伸長して大
   屋根を上昇させ、所定の高さまで大屋根が上昇したら第
   １の把持手段で前記既設建造物の柱を把持する工程と、 該把持させた第１の把持手段により反力を受けつつ前記
   第２の把持手段を解除し、前記伸縮装置自体の長さを収
   縮して、前記第２の把持手段を上方に移動させ再び既設
   建造物の柱を把持する工程とからなり、 前記各工程を順次繰り返して大屋根と既設建造物との間
   の作業空間において建造物の構築を行なう中・高層建造
   物の構築方法。