JP2750472B2 - 建築物の施工方法およびその装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 本発明は、特に多層の各種建築物の施工に用いて好適
な建築物の施工方法およびその装置に関する。

「従来の技術」 従来よりこの種の施工装置として、第14図に示すよう
な施工装置が提案されている（特開平２−70844号）。

この施工装置は、建築対象物の上方に仮設梁組１を組
み、該仮設梁組１の本設柱位置にシリンダ装置２をそれ
ぞれ垂直に取付け、各シリンダ装置２の下端から下向き
に伸縮するロッド３の先端部を既設の建造物４の本設柱
５の各上端にボルト等によりそれぞれ仮止めし、これに
より仮設柱を組んだものである。そして本施工装置によ
れば、各ロッド３を一斉に伸張して仮設梁組１を水平に
ジャッキアップし、これにより１階分の高さの作業空間
６を確保し、しかる後、１本のロッド３をその先端部の
仮止めを解いてから引き上げ、当該ロッド３と既設の本
設柱５との間に、クレーン装置７により吊り上げた新規
な本設柱８を作業ロボット９により挿入し、当該本設柱
８の下端を既設の本設柱５上端に接合するようにしてい
る。そして、前記ロッド３の先端部を再び本設柱８上端
に仮止めした後、残りのロッド３についても、ロッド３
の仮止め解除〜本設柱８の接合〜ロッド３の再仮止めま
での各工程を順次繰り返して行い、これにより１階分の
全本設柱の施工を終了し、また同時に本設梁や床施工を
行い、そして再び、仮設梁組１をジャッキアップし、上
記同様の工程を繰り返すことにより建築物を徐々に組上
げるようにしている。

「発明が解決しようとする課題」 しかしながら、上記施工装置によれば、屋根と囲いを
設けた作業空間によって風雨の影響が解消し、作業環境
が良くなり、24時間操業できることで工期の短縮が図れ
る効果はあるが、次のような問題がある。すなわち、仮
設柱として建築物の１階分の高さを越えるストロークを
有する大型のシリンダ装置２を建築物の既設の本設柱５
の数に等しい数だけ必要とすること、また仮設梁組１を
ジャッキアップする都度、全シリンダ装置２について、
各シリンダ装置２のロッド３を１本ずつ、仮止め解除〜
引き上げ〜新規本設柱８の挿入・接合〜再仮止めの各工
程を順番に場所を移して繰り返す面倒があることなどか
ら、ボルト結合・解放用ロボット、溶接用ロボットなど
の付帯設備を各シリンダ装置２毎に必要とし、過大設備
となると共に設備費用が高価になる欠点がある。さらに
は、本設柱５、８同士の接続時にシリンダ装置２のロッ
ド３と各本設柱５、８との間のボルト結合・解除など付
帯作業に手間が掛かり、作業が非常に繁雑でかつ作業工
程が増加し、作業コストが高くつく問題もある。

本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、設備の省
略化により設備費用の低減化を図れるとともに、本設部
材の施工の簡素化により作業の省略化を図れる建築物の
施工装置を提供することを目的としている。

「課題を解決するための手段」 本発明に係る建築物の施工方法は、建築物のコア部の
躯体を先行施工するとともに、該建築物の屋根および該
屋根を支持する架構フレームを先行施工し、該架構フレ
ームを前記コア部の上方に仮設柱およびリフトアップ手
段を介して上昇可能に支持せしめることによって、該架
構フレームを施工すべき建築物の全体を覆うように架設
してその下方に前記コア部を含む作業空間を確保し、
柱、梁、床版等の部材を地上から前記作業空間まで垂直
搬送するための垂直搬送手段を施工済みの外壁面に沿わ
せて設けるとともに、該部材を前記作業空間において水
平搬送するための水平搬送手段を前記架構フレームに設
けておき、前記部材を前記垂直搬送手段によって地上か
ら前記作業空間まで垂直搬送するとともに前記水平搬送
手段に中継し、該水平搬送手段により前記作業空間にお
いて前記部材を水平搬送して設置位置に導くことによ
り、前記作業空間において前記コア部を上方に延長する
施工と、該コア部の周囲に対する施工を行った後、延長
させたコア部から反力をとって前記リフトアップ手段に
より前記架構フレームを上昇せしめるようにしたもので
ある。

また、本発明に係る建築物の施工装置は、上記方法を
実施する際に使用する装置であって、先行施工されるコ
ア部の躯体の上方に架設されてその下方に作業空間を確
保する架構フレームを有し、該架構フレームには、施工
すべき建築物の屋根を先行施工して設けるとともに、該
架構フレームを前記コア部の躯体に対して上昇可能に支
持するための仮設柱とリフトアップ装置を備え、かつ、
柱、梁、床版等の部材を地上から前記作業空間まで垂直
搬送するための垂直搬送装置を施工済みの外壁面に沿わ
せて設けるとともに、前記垂直搬送装置により搬送され
てきた前記部材を前記作業空間において水平搬送するた
めの水平搬送装置を前記架構フレームに設け、それら垂
直搬送装置と水平搬送装置は前記部材を中継可能とされ
てなるものである。

「作用」 本発明の建築物の施工装置によれば、建築物のコア部
から反力を取りながらリフトアップ機構で架構フレーム
を上昇させることにより、既設の建築物の上方に作業空
間を形成し、水平搬送手段を建設対象の上方に設置する
ことができる。そして、リフトアップ後の建方時には建
築物側面に設けられた垂直搬送手段により階下から吊り
上げた部材を架構フレームの下方に確保される作業空間
まで垂直搬送してそこで水平搬送手段に中継し、その水
平搬送手段により部材をそのまま設置位置まで導いて組
立施工することができる。

「実施例」 第１図ないし第13図は本発明の一実施例を示すもの
で、第１図ないし第４図において符号10はコア部、符号
11はコア部回りの躯体をそれぞれ示し、これらコア部10
および躯体11により建設中の建築物Ｋの骨組が構成され
ている。また、符号12は架構フレーム、符号13は架構フ
レーム12の上方に固定搭載された屋根、符号14は屋根の
下面に設けられた水平搬送装置、符号15は建築物Ｋの側
面に設けられた垂直搬送装置、符号16はリフトアップ機
構をそれぞれ示し、これら符号12ないし16により本発明
に係る施工装置Ｓが主要構成されている。

第１図は架構フレームによりコア部10を構築している
状態を示す側面済であり、第３図はコア部10を所定高さ
積み上げ構築した後に架構フレーム12をリフトアップし
て躯体11を構築している状態を示す側面図である。

コア部10は、平面方形のビル（建築物）中央部の本設
柱10aと本設梁10bによって構成され、本設柱10aが連続
して立つ３×４スパンの区画として構成されている。そ
して、このコア部10の周辺には、本設柱11aと本設梁11b
からなる躯体11が構築されている。

架構フレーム12は、建築物Ｋよりやや幅広に組まれた
仮設梁組（図示略）と、該仮設梁組に上端付近が剛接合
された４つの仮設柱18とから構成されている。これら仮
設柱18は、建築物Ｋの各本設柱10aに対し、それぞれ最
寄りの本設柱10aの外側（建築物Ｋの短手方向）に所定
間隔をおいて対向するように配置されている。

リフトアップ機構16は、各仮設柱18の下端寄りに固着
状態に装備された上下２段のヒンジ式ガイド20、21と、
各上段のヒンジ式ガイド20と仮設柱18頂部の張出部19と
の間に仮設柱18に平行に設けられたステップロッド22
と、各ステップロッド22に係合して架構フレーム13を昇
降させる昇降装置23とから構成されている。また、建築
物Ｋの外周には、建築部材を垂直搬送する際の補助とし
て用いられる垂直レール25が、鉛直方向に延在する形態
で設けられている。

屋根13は、桁26と、この桁上に設けられたペントハウ
ス27と、このペントハウス27の角部から屋根の端部へ放
射状に設けられた補強用トラス28とから構成されてい
る。また、第４図に示すように、屋根13の桁26のうち、
前記ペントハウス27の柱列を通る井桁状に箱桁26aが設
けられて全体を補強している。

水平搬送装置14は、前記屋根13の桁26の下面に接合さ
れ略水平方向に沿って平行に延びる多数のＩ型軌条30
と、該Ｉ型軌条30に沿って移動可能なホイスト31とから
構成されている。

垂直搬送装置15は、第５図に示すように、フレームユ
ニット15aを継ぎ足すことによって構成された門型ユニ
ットと、フレームユニット15aを上方へ向って押し上げ
る押上げ機15bと、地上に設置されたウインチ33と、建
築部材をつり上げ支持する吊り梁34と、前記ウインチ33
に巻回されるとともに、門型ユニットを支点として吊り
梁34を支持する巻上ワイヤ35とから構成されている。こ
の垂直搬送装置15を使用する場合は、架構フレーム12が
リフトアップするごとに押上げ機15bでフレームユニッ
ト15aを押し上げながら、新たなフレームユニット15aを
下継ぎして上昇させ、吊り梁34とＩ型軌条30を一致させ
た状態で使用する。

第６図は、垂直搬送装置15の桁26付近の詳細な構成を
示す図である。巻上ワイヤ35は、桁26上の固定シーブ50
に巻回されている。吊り梁34には、前記Ｉ型軌条30と同
様の構成でやや短く形成された補助Ｉ型軌条53が前記Ｉ
型軌条30と一致するように等間隔をおいて固定されてい
る。そして、この補助Ｉ型軌条53上に各々ホイスト31が
支持されている。ホイスト31の吊具31aには、建築部材
Ｕが吊り下げられている。

第６図に示すように、吊り梁34が吊り上げられて位置
合わせ停止した後、ホイスト31をＩ型軌条30方向へ移動
させて水平搬送装置14へと移行させる。

吊り梁34の補助Ｉ型軌条53上には、Ｉ型軌条30上の他
の空のホイスト31が乗り込んで、次の建築部材Ｕを吊り
上げる準備状態となる。

第６図および第７図において、符号55はＩ型軌条30の
途中に設けた旋回レール、符号56は旋回レール55を駆動
するシリンダを示している。旋回レール55は、Ｉ型軌条
30と同様のレールを直交させた状態で接合して形成され
ており、互いに直交されたＩ型軌条上のホイスト31を転
向して移乗するものである。

第８図において、符号57は、互いに平行に隣合うＩ型
軌条30、30の途中に設けられたシフトレールを示してい
る。このシフトレール57は、予め固定布設されたガイド
レール58、58と、このガイドレール58と平行に設けられ
前記桁26に対して回転駆動可能な駆動ネジ59とに係合さ
せられている。そして、このシフトレール57は、前記駆
動ネジ59の回転によって、互いに隣合う平行なＩ型軌条
30、30を平行移動してホイスト31を移乗させることがで
きる。このようにして、ホイスト31は、Ｉ型軌条30、旋
回レール55およびシフトレール57の組み合わせによっ
て、必要な作業位置へくまなく自由に移動することがで
きる。

かかる構成の施工装置Ｓは、第１図において上記架構
フレーム12が４本の仮設柱18の下段ヒンジ式ガイド21を
建築物Ｋの最下層の本設梁10b上面に乗せ、かつ架構フ
レーム12がその反力を本設梁10bで取る形で支持され、
この支持状態で吊り梁34が建築部材Ｕを地上から吊り上
げ、建築物Ｋの構築作業を行うようになっている。

第９図ないし第11図は、前記躯体11の本設柱11aの継
手部における嵌合せ部の例を示す図である。第９図は、
本設柱11a上端の内面に接した状態で溶接された角短管7
0上に外観十字形の嵌合せガイド71を設けた継手部の構
成を示している。

第10図は、本設柱11a上端に柱内径幅で突出し、先端
部がテーパしたガイド部をなす十字プレート72を溶接
し、当該十字プレート72上および対向する本設柱11aの
下部に整合させてピン孔73を設けた継手部の構成を示し
ている。これら両継手部においても、ホイスト31が吊っ
た建築部材Ｕの下端を嵌合せて正規にセットすれば、継
手溶接までホイスト31を専属させないで済むため、ホイ
スト31の稼動率を高めるものである。

第11図は、本設梁11bの継手部の一例を示し、本設柱1
1aに固定された短い梁11cとホイスト31で吊下げる梁11b
の端部桁板を同一斜面で切断し、梁11cには下面に受板7
4を突出させて固着し、他方の梁11bの上面に当たり板75
を突出させて固着し、これらを定位置にセットして載せ
れば梁の接合を行うことができる。

第12図（ａ）ないし（ｄ）は、建築物Ｋのコア部10の
取り方を示す図である。

第12図（ａ）は、建築物の略中央部にコア部を取った
場合、同図（ｂ）は長方形平面の建築物において中央部
を横断してコア部を取った場合、同図（ｃ）は長方形平
面の建築物の両端側２箇所を横断してコア部を取った場
合、同図（ｄ）は建築物の４隅部に各々コア部を取った
場合をそれぞれ示している。いずれの場合においても、
構造的に柱が満つに配置されている区画をコア部とすれ
ば良いものである。

次に、上記構成の施工装置Ｓを用いた建築物の施工手
順につき、第13図（イ）〜（ヘ）を参照しながら説明す
る。

（１）基礎スラブ60上に在来工法により本設柱10a、本
設梁10b、床材を組み立て、建築物の第１節、第２節の
建方を行う。

（２）第２節の建方が終了した時点で、第２節上に施工
装置Ｓを組み立てる。施工装置Ｓは、各仮設柱18に装備
された上下２段のヒンジ式ガイド20、21を最寄りの第２
層目の本設柱10aに共に係合し、下段のヒンジ式ガイド2
1は第１層目の最寄りの本設柱10a上に乗せる。これによ
り架構フレーム12の反力を本設梁10aに取り、架構フレ
ーム12を第２節までの建築物上に支持する。架構フレー
ム12内には、建築物の第３節を施工するための作業空間
が形成される（第13図（イ）参照）。

（３）第３節の建方を行う。地上に仮置きした建築部材
を垂直搬送装置15により吊り上げる。本設柱10aは第２
層目の本設柱10a上端に接合し、本設梁10bは第３層目の
本設柱10a相互間に架設し、床材は第２層目の本設梁10b
上に敷設する。架構フレーム12は第１層目の本設梁10b
上に支持されているため、第３層目の本設柱10aを第２
層目の本設柱10a上端に直接接合することができる。

（４）第３節の建方が終了した時点で施工装置Ｓをリフ
トアップする。仮設柱18の最上端に退避した昇降装置23
を下降駆動する。（第13図（ロ）参照）。そして、第２
層目の本設柱10に係合した状態の上段ヒンジ式ガイド20
を開き操作し、昇降装置23を更に下方駆動すると、架構
フレーム12は本設柱10aの柱頭部を支点として相対的に
上昇し、下段ヒンジ式ガイド21は第１層目の本設梁10b
上から上方へ離れる。

（５）架構フレーム12の上昇中、開き操作した上段ヒン
ジ式ガイド20は第２層目の本設梁10bの高さを越えた時
点で元のように閉じ操作し、続いて下段ヒンジ式ガイド
21を開き操作する（第13図（ニ）参照）。そして、この
下段ヒンジ式ガイド21は第２層目の本設梁10bの高さを
越えた時点で閉じ操作し、この時点で昇降装置23の下降
駆動を停止させ、架構フレーム12の上昇を停止させる
（第13図（ホ）参照）。

（６）次いで昇降装置23を逆に上昇駆動すると、架構フ
レーム12は一旦下降し、下段ヒンジ式ガイド21が第２層
目の本設梁10b上に乗り、架構フレーム12の支持点は第
３層目の本設柱10aの上端から第２層目の本設梁10b上に
移動する（第13図（ヘ）参照）。なお、昇降装置23は第
３層の本設柱10aの柱頭部を離れて上昇を続け、最初の
退避高さに達した時点で停止させる。

（７）第３層と同様な手順により、順次建方を行い、最
後にクレーンで最上層の本設柱10a、本設梁10b、床材を
吊り上げ、最上層の建方を行う。最上層の建方が終了し
たら、施工装置Ｓは解体し、撤去する。

本実施例によれば、架構フレーム12をコア部10により
支持するようにしたので、架構フレーム12の仮設柱18の
本数は建築対象のコア部10の柱数に関係なくコア部10に
掛かる重量に対して必要とする最小限の数の支点（少な
くとも４点）を設ければ良いから、架構フレーム12は建
築物の大きさに比較すると簡素とすることができるとと
もに、リフトアップ機構16も少ない数で良いため設備の
省略化を図ることができる。

また、屋根13の下面に仮設した複数の水平搬送装置14
と、建築物の側部に仮設した垂直搬送装置15とは、垂直
搬送装置15が定められた順序で必要な部材を順次地上か
ら建設階高さへ垂直搬送し、複数の水平搬送装置14側へ
ホイスト31と共に建築部材Ｕを中継し、水平搬送装置14
の空のホイスト31が垂直搬送装置15側へ乗り替わり、水
平搬送装置14側へ移ったホイスト31は所定の作業場所へ
吊り下げた建築部材を垂直搬送し、あるいは建設階の一
部の床版上に建築部材をストックし、順次作業場所へ移
送することができるので、建築部材の垂直、水平搬送装
置の双方が非常に効率よくフル稼動することができる。

さらに、コア部10を２階高さ分先行し積み上げ構築し
た後、周辺躯体11の積み上げ構築を行うことにより、周
辺躯体11では本設柱11aを２階高さ分のブロックに地上
組みして吊り上げ積み上げ構築することが可能となる。
また、建設階は、屋根13、遮蔽（図示略）で覆われるた
めに風雨に影響されない作業空間を提供することができ
る。また、垂直水平搬送を迅速に行うことができるため
に、建築物の所定位置へ建築部材を搬送して構築してい
くことによって建築物の構築作業を行うので、部材な搬
送度数、搬送に要する時間さらには建造階での結合に要
する時間を大幅に短縮することができる。

「発明の効果」 以上説明したように、本発明の建築物の施工方法およ
びその装置によれば、以下のような優れた効果を奏す
る。

架構フレームをコア部の上方に架設することによって
コア部も含めて架構フレームの下方空間全体を作業空間
とするので、コア部の施工すなわちコア部の上方への延
長も架構フレームの下方において架構フレームを利用し
て実施することができ、したがってコア部を施工するた
めの他の施工手段が不要である。

架構フレームの仮設柱の本数は建築対象のコア部の柱
数に関係なくコア部に掛かる重量に対して必要とする最
小限の数の支点（少なくとも４点）を設ければ良いか
ら、架構フレームは建築物の大きさに比較すると簡素と
することができる。しかも、仮設柱に装備するリフトア
ップ機構も仮設柱に応じて必要規模のものを設ければよ
いから、この点でも設備の省略化を図ることができる。

また、屋根の下面に水平搬送手段を設け、建築物の側
部に垂直搬送手段を設け、それぞれを水平垂直搬送専用
とし、両者間で建築部材を中継していくため、建築部材
を建設階へ容易に搬送することができ、作業場所への配
材、複数場所での同時積み上げ等を容易にし得て、構築
作業の効率化を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第13図は本発明に係る建築物の施工方法お
よびその装置を示す図であって、第１図および第３図は
建築物の施工途中の側面図、第２図および第４図は同平
面図、第５図は垂直搬送装置の側面図、第６図は垂直搬
送装置の部分拡大側面図、第７図は旋回レールの平面
図、第８図はシフトレールの平面図、第９図ないし第11
図は柱、梁の継手部分を示す側面図、第12図は建築物の
コア部の取り方を示す図、第13図（イ）〜（ヘ）は建築
物のコア部の施工手順を示す工程図、第14図は建築物の
施工装置の一従来例を示す側面図である。 10……コア部、 11……コア部廻りの躯体 12……架構フレーム、 13……屋根、 14……水平搬送装置、 15……垂直搬送装置、 16……リフトアップ機構。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 向谷 美徳 広島県広島市西区観音新町４丁目６番22 号 三菱重工業株式会社広島製作所内 (72)発明者 関 洋一 東京都中央区京橋２丁目16番１号 清水 建設株式会社内 (72)発明者 前田 純一郎 東京都中央区京橋２丁目16番１号 清水 建設株式会社内 (72)発明者 近藤 弘司 東京都中央区京橋２丁目16番１号 清水 建設株式会社内 (72)発明者 奥山 信博 東京都中央区京橋２丁目16番１号 清水 建設株式会社内 (72)発明者 阿部 愛和 東京都中央区京橋２丁目16番１号 清水 建設株式会社内 (72)発明者 羽切 道雄 東京都中央区京橋２丁目16番１号 清水 建設株式会社内 (56)参考文献 特公 昭50−27652（ＪＰ，Ｂ２)

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】建築物を施工するに際し、該建築物のコア
   部の躯体を先行施工するとともに、該建築物の屋根およ
   び該屋根を支持する架構フレームを先行施工し、 該架構フレームを前記コア部の上方に仮設柱およびリフ
   トアップ手段を介して上昇可能に支持せしめることによ
   って、該架構フレームを施工すべき建築物の全体を覆う
   ように架設してその下方に前記コア部を含む作業空間を
   確保し、 柱、梁、床版等の部材を地上から前記作業空間まで垂直
   搬送するための垂直搬送手段を施工済みの外壁面に沿わ
   せて設けるとともに、該部材を前記作業空間において水
   平搬送するための水平搬送手段を前記架構フレームに設
   けておき、 前記部材を前記垂直搬送手段によって地上から前記作業
   空間まで垂直搬送するとともに前記水平搬送手段に中継
   し、該水平搬送手段により前記作業空間において前記部
   材を水平搬送して設置位置に導くことにより、前記作業
   空間において前記コア部を上方に延長する施工と、該コ
   ア部の周囲に対する施工を行った後、 延長させたコア部から反力をとって前記リフトアップ手
   段により前記架構フレームを上昇せしめることを特徴と
   する建築物の施工方法。
2. 【請求項２】請求項１記載の方法を実施する際に使用す
   る装置であって、 先行施工されるコア部の躯体の上方に架設されてその下
   方に作業空間を確保する架構フレームを有し、 該架構フレームには、施工すべき建築物の屋根を先行施
   工して設けるとともに、該架構フレームを前記コア部の
   躯体に対して上昇可能に支持するための仮設柱とリフト
   アップ装置を備え、 かつ、柱、梁、床版等の部材を地上から前記作業空間ま
   で垂直搬送するための垂直搬送装置を施工済みの外壁面
   に沿わせて設けるとともに、前記垂直搬送装置により搬
   送されてきた前記部材を前記作業空間において水平搬送
   するための水平搬送装置を前記架構フレームに設け、そ
   れら垂直搬送装置と水平搬送装置は前記部材を中継可能
   とされてなることを特徴とする建築物の施工装置。