JP3910135B2 - 建築物の施工方法およびこれに用いられる梁部材 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、建築物の施工方法およびこれに用いられる梁部材に係り、特に、構造物、たとえば線路を跨いで施工される建築物の施工方法およびこれに用いられる梁部材に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、既存の構造物、たとえば鉄道線路の上方空間に有効利用を図るべく、それら鉄道線路やその側方に形成された駅舎を跨ぐ形態で建築物が建築されることがある。このような建築物を建築する際には、鉄道の運行を妨げることなく、昼夜にわたって作業できるようにして、作業効率を高めることが望まれる。
【０００３】
かかる建築物の施工方法として、たとえば特開平５−３４０１０９号公報に開示されたものがある。この施工方法では、まず、既存の構造物に仮設支持杭を適宜な間隔を置いて立設し、この仮設支持杭に仮設桁を本設の柱部材設置位置から所定量ずらした位置に架設する。次に、架設桁上に仮設構台を構築してこの仮設構台上から基礎杭と本設柱を設ける。その後、仮設桁を移動装置により本設柱部材設置位置まで移動させて新建造物の桁となし、仮設構台上で新構造物の構築作業を行って既存構造物の稼動を可能にしつつ新建造物を構築するようにしている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記公報に開示された従来の施工方法では、仮設の桁を本設の柱部材設置地位置から所定量ずらして架設し、その後、本設柱部材設置位置まで移動させて建築物の桁としている。このため、桁を移動させるため移動部材を別途設ける必要があった。また、一旦架設した桁を移動させて新建築物の桁とする際に、正確な位置合わせを行うのに手間がかかるという問題もあった。
【０００５】
そこで、本発明の課題は、鉄道の運行を妨げることなく鉄道線路の上方空間に建築物を構築する際に、仮設の桁を移動させて本設の桁として利用する必要がないようにして、装置の簡素化や作業の効率化を図ることにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決した本発明に係る建築物の施工方法は、地上に設置された構造物の上方空間に、構造物を跨いで建築物を施工する建築物の施工方法において、建築物の施工位置における建築物の本設杭設置位置を避けた位置および構造物を避けた位置に仮設杭を立設する工程と、開口部が形成された梁部材を仮設杭に架け渡す工程と、を含み、梁部材を仮設杭に架け渡す際、梁部材における開口部を本設杭設置位置に配置するものである。
【０００７】
本発明に係る建築物の施工方法では、仮設杭に梁部材を架け渡すものであるが、梁部材には開口部が形成されており、この開口部が本設杭設置位置に配置されている。このため、開口部を通して本設杭を設けることができるので、本設杭を設けるために、本設杭設置位置から外れた位置に梁部材を設ける必要がなくなる。したがって、本設杭を設けた後に、梁部材を移動させる必要がなくなるので、装置の簡素化や作業の効率化を図ることができる。
【０００８】
ここで、梁部材に建築物の床板となる床材を配設して作業構台を構築する工程と、床材を配設した後、仮設構台上に杭打ち装置を配置する工程と、杭打ち装置により、梁部材に形成された開口部を通して、杭打ち作業を行う工程と、を含む態様とすることができる。
【０００９】
このように、梁部材に床板を設け、この床板上に杭打ち装置を配置してから本設杭を設けることにより、より容易に杭打ち作業を行うことができる。
【００１０】
さらに、杭打ち装置によって、場所打ち杭を設ける態様とするのが好適である。
【００１１】
このように、杭としては、場所打ち杭を設けるのが、施工上有利となる。ここで、場所打ち杭を設ける際には、たとえばリバースサーキュレーションドリル工法、アースドリル工法、オールケーシング工法など、適宜の工法を好適に利用することができる。
【００１２】
他方、上記課題を解決した本発明に係る梁部材は、上記の建築物の施工方法に用いられる梁部材であって、直線部と、直線部の端部に形成された開口部とを備えるものである。
【００１３】
このような梁部材を用いることにより、上記のような建築物の施工を行うことができ、その結果として装置の簡素化や作業の効率化を図ることができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。
【００１５】
図１は、本発明に係る建築物の施工方法の工程を示す工程図である。本実施形態に係る建築物の施工方法では、タワークレーンを用いて建築物の施工を行う。図１に示す工程図に沿って建築物を構築する際の大まかな流れを説明すると、まずタワークレーンを設置するための基礎杭を設ける（Ｓ１）。次に、建築物の構築部に、仮設杭として用いられるフロアー桁の支持杭の施工を行う（Ｓ２）。フロアー桁の支持杭の施工と並行して、タワークレーン基礎杭を設けた位置にタワークレーンを設置する（Ｓ３）。
【００１６】
フロアー桁の支持杭の施工とタワークレーンの設置が済んだら、梁部材である１階部分の桁の設置を行い（Ｓ４）、１階部分の桁の設置が済んだら、柱部材設置位置に本設杭を設ける（Ｓ５）。本設杭を設ける際には、１階部分を作業構台として利用する。本設杭を設けた後、本設杭の上に本設柱を設置し（Ｓ６）、本設柱を設置した後に２階部分の構築を行う（Ｓ７）。そして、タワークレーンを撤去し（Ｓ８）、さらに適宜の建築手法によって上層階の構築を行うものである。この流れに沿って建築物が構築されるにあたり、本実施形態に係る建築物の施工方法では、１階桁の設置から本設柱の設置までの間に特徴的な工程がある。
【００１７】
次に、本実施形態に係る建築物の施工方法における特徴的な工程について、図２〜図１１をも参照してさらに詳細に説明する。
【００１８】
まず、タワークレーンを設置するためのタワークレーンの基礎を設ける。本実施形態では、図２に示すように、構造物として、複数、たとえば８本の線路Ｒ１〜Ｒ８が形成された駅舎１（１Ａ，１Ｂ，１Ｃ）を跨いで建築物を施工するものである。タワークレーンの基礎は、図２および図３に示すように、駅舎１Ｂから見て、線路Ｒ４の形成方向に離間した位置であるタワークレーン設置位置Ｐ１に設けられる。なお、図３に示すように、駅舎１には、屋根部材２が取り付けられている。また、レールＲ１〜Ｒ８上を走行する列車Ｔ，Ｔ…を図３に仮想線で、図４に実線で示しておく。
【００１９】
タワークレーン２０（図５）は、最外側の線路Ｒ８のさらに外側に配置されたクローラクレーン１０を用いて設置される。クローラクレーン１０は、走行部１１とブーム１２を備えている。ブーム１２の上端部には、図示しないプーリを介してワイヤ１３が取り付けられており、ワイヤ１３によってタワークレーン２０の基礎となるタワークレーン基礎部材１５を吊持することができるようになっている。
【００２０】
タワークレーン基礎部材１５は、クローラクレーン１０の近傍に搬入される。搬入されたタワークレーン基礎部材１５は、クローラクレーン１０によって順次タワークレーン設置位置Ｐ１まで移送される。このようにして、タワークレーン基礎部材１５をタワークレーン設置位置Ｐ１で組み立て、さらにオペレーション室が形成された本体部やブームなどを取り付けることによって、図５および図６に示すタワークレーン２０を設置する。
【００２１】
設置されたタワークレーン２０は、マスト２１を備えている。マスト２１の上には、オペレーション室が形成された本体部２２が設けられており、本体部２２にはブーム２３が取り付けられている。ブーム２３の先端には、支持部材２４が取り付けられており、支持部材２４によってワイヤ２５が吊持されている。ワイヤ２５の下端部には、フック２６が取り付けられている。このタワークレーン２０を用いて建築物の１階部分と２階部分の梁、床板などが設けられる。タワークレーン２０の設置が完了したら、クローラクレーン１０撤去する。
【００２２】
このようにタワークレーン２０を設置すると同時に、図４に示すように、駅舎１では、所定の位置にＮＳエコパイル（鋼管の先端に螺旋状の羽根を溶接した鋼管杭）からなる仮設杭３０を設ける。仮設杭３０は、図７に示す本設杭設置位置Ｐ２，Ｐ２…を避け、かつ線路Ｒ１〜Ｒ８避けた位置であって、互いに隣接する本設杭設置位置Ｐ２，Ｐ２の間における所定の仮設杭設置位置Ｐ３，Ｐ３…にそれぞれ設けられる。仮設杭３０を設ける際には、図４に示すように、列車の利用客のけが等を防止するために、駅舎１に防護壁３１，３２を設ける。このうちの第１防護壁３１の内側には、仮設杭３０を設けるための全周回転掘削機３３を設ける。また、第１防護壁３１の内側には、仮設杭３０として打ち込まれる杭部材３０Ａ，３０Ａ，３０Ａを立てかけるストック部３４が形成されている。さらに、全周回転掘削機３３の下方位置には、全周回転掘削機３３の設置状態を補強するための補強材３５が設けられている。一方、第２防護壁３２の内側には、全周回転掘削機３３に電気を供給するための電源装置３６が設けられている。
【００２３】
仮設杭３０を設ける際には、全周回転掘削機３３の中央部に杭部材３０Ａを固定し、電源装置３６から全周回転掘削機３３に電流を供給し、そのまま杭部材３０Ａを回転させながら地中の埋設する。この杭部材３０Ａを数本打ち込み、それぞれを高さ方向に接合することにより、仮設杭３０を設ける。この仮設杭３０は、屋根部材２の上方位置まで突出するようにして設けられる。屋根部材２がある位置に仮設杭３０を設ける際には、屋根部材２に適宜貫通孔が形成される。
【００２４】
タワークレーン２０および仮設杭３０，３０…が設けられたら、図６に示すように、タワークレーン２０で梁部材４０を吊持し、仮設杭３０，３０…の上端部に架け渡して架設する。梁部材４０は、図５に示すように、直線部４１，４１…と矩形部４２，４２…を備えている。このうちの矩形部４２，４２…が本設杭設置位置Ｐ２，Ｐ２…に対応する位置に配置されている。また、矩形部４２には、矩形の開口部４３が形成されている。開口部４３は、本設杭および本設杭と同径の本設柱の断面積よりも大きい開口面積を有している。このため、開口部４３を通して上方から本設杭を設けることができるとともに、立設された本設柱が開口部４３を貫通できるようになっている。この梁部材４０，４０…を仮設杭３０，３０…に順次架け渡すことにより、図５に示すように、梁４５が形成される。
【００２５】
梁４５が形成されたら、図８および図９に示すように、床板５０を形成する。床板５０は、タワークレーン２０で吊持された本発明の床材である覆工板５１を順次敷き詰めて形成される。このとき、図８に示すように、梁４５の開口部４３に対応する位置には、覆工板５１を敷き詰めることはせず、開口部４３は上下方向に貫通した状態を維持している。床板５０を形成したら、図９に示すように、本設杭の設置作業を行う位置に仮設杭５２，５２を立設しておく。
【００２６】
その後、新たに築造される建築物の杭となる本設杭を設ける。本設杭を設ける際には、この床板５０を作業構台として利用する。本設杭は、図７に示す本設杭設置位置Ｐ２，Ｐ２…に設けられる。本設杭を設けるにあたり、まず、図９に示すように、本設杭の施工を行う位置の周囲に仮設杭５２，５２を立設する。仮設杭５２，５２を立設したら、図１０に示すように、床板５０の上に、開口部４３を取り囲む状態で全周回転掘削機３３を設置する。この全周回転掘削機３３は、本発明の杭打ち装置に相当するものであり、仮設杭３３を設ける際に用いたものをそのまま利用している。ただし、他の全周回転掘削機などを用いることもできる。全周回転掘削機３３を用いて行う本設杭の設置作業は、作業構台としての床板５０の上での作業となるので、列車の起電中でも行うことができる。
【００２７】
全周回転掘削機３３を設置したら、全周回転掘削機３３によって口元管５３を保持する。口元管５３は、梁４５に形成された開口部４３を貫いて配置される。この状態で、全周回転掘削機３３を駆動することにより、口元管５３を地中の浅い部分に埋設する。口元管５３を埋設する際、図示はしないが、駅舎１の屋根部材２における口元管５３を通過させる位置には、適宜あらかじめ開口部を形成しておく。
【００２８】
口元管５３を埋設したら、図１１に示すように、全周回転掘削機３３に上方に掘削用の矢倉５４を立設する。矢倉５４は自走式のものであるが、この矢倉５４を床板５０上に設置する際にはタワークレーン２０が用いられる。また、１箇所に本設杭および本設柱を設けた後は、他の位置に移動してまた本設杭および本設柱を設けるために用いられるが、他の位置への移動は、床板５０上を矢倉５４が自走することによって行われる。この矢倉５４からケリーバー５５を吊り下げ、全周回転掘削機３３を通して下方に延在させる。ケリーバー５５の下端部には、ロッド管５６が取り付けられる。ケリーバー５５は、全周回転掘削機３３によって回転させられ、ケリーバー５５とともに、ロッド管５６も回転するようになっている。
【００２９】
ロッド管５６の下端部には、ＫＮＡＰ掘削機（リバース拡底掘削機）５７が取り付けられている。このＫＮＡＰ掘削機５７によって、地面を掘削する。地面を掘削した後は、拡底し図示しない鉄筋籠を建て込んだ後、コンクリートを打設して場所打ち杭によって本設杭を設ける。他方、ロッド管５６の周囲には、防護管５８が設けられており、回転するロッド管５６に外側から列車の乗客等が触れることを防止している。
【００３０】
こうして、場所打ち杭によって本設杭を設けたら、本設杭の上方に築造される建築物の本設柱を立設する。いままで、作業構台として利用されていた床板５０は、そのまま建築物の床板として利用される。このため、作業構台を撤去する作業は不要となる。しかも床板の上側と下側で同時に作業を行うことができる。本設柱は、梁４５に形成された開口部４３を貫通して上方にまで延在する。そして、立設した本設柱を開口部４３に貫通させた後、開口部と本設柱を締結具等によって締結する。以後、適宜の建築方法で２階部分以上の階の建築が行われ、建築物が構築される。その際には、タワークレーン２０は不要となるので、タワークレーン２０は撤去される。
【００３１】
このように、本実施形態に係る建築物の施工方法によれば、仮設杭、本設杭、本設柱等は、列車が走行するレールＲ１〜Ｒ８を避けて設けられる。また、これらを設ける際には、クローラクレーン１０やタワークレーン２０を用い、あるいは梁４５および床板５０の上に設置された全周回転掘削機３３等を用いて行われる。このため、列車の起電中であっても施工を継続することができるので、列車の起電が停止する夜間を待って施工される工事と比較すると、その施工期間を大幅に短縮することができる。
【００３２】
また、本実施形態係る建築物の施工方法では、梁部材４０として開口部４３が形成されたものを用いて梁４５を設けている。この開口部４３は、本設杭設置位置Ｐ２に配置されているので、仮設杭３０，３０…によって支えるようにして梁４５を形成した際に、開口部４３を介して本設杭および本設柱を設けることができる。したがって、本設柱が設けられた後、梁部材４０を移動させる必要はないので、梁部材４０を移動させるための移動装置やその移動作業は不要となる。したがって、その分装置の簡素化や作業の効率化を図ることが可能となる。
【００３３】
以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。たとえば、上記実施形態では、いわゆるリバースサーキュレーションドリル工法による場所打ち杭工法で本設杭を設けているが、アースドリル工法やオールケーシング工法など、他の場所打ち杭工法で本設杭を設けることができる。本設杭を設ける際には、場所打ち杭工法に限らず、たとえば打ち込み杭工法や埋め込み杭工法などを用いることもできる。また、上記実施形態では、構造物として線路を例示しているが、これに限らず、たとえば道路などの他の構造物も含まれる。さらには、都市の再開発などで低層の階を利用したまま上空に人工地盤を構築することがあり、このような場合の低層の階も本発明の構造物に含まれるものである。
【００３４】
また、上記実施形態では、床板５０の上に設けた全周回転掘削機３３を用いて杭打ち作業を行ったが、たとえば床板５０を設ける前または設けた後に、梁４５の開口部４３を通じてタワークレーンを用いた杭打ち作業を行う態様とすることもできる。さらに、上記実施形態では、梁部材４０の矩形部４２には、矩形の開口部が形成されているが、これを円形の開口部とすることもできる。もちろん、矩形部４２に代えて、円形部とした態様とすることもできる。他方、上記実施形態における梁部材４０においては、直線部４１と矩形部４２が一体となっているが、これを別部材として施工時に両者を接合する態様とすることもできる。
【００３５】
他方、上記実施形態では、図４に示すように、仮設杭３０を設ける際に、全周回転掘削機３３を用いた態様としているが、回転掘削機３３に代えて、図１２に示すように、低騒音でコンパクトなバイブロハンマー６０を用いる態様とすることもできる。図１２に示す態様では、屋根部材２に形成された貫通孔を通して、タワークレーンのワイヤ２５によってフック２６を介して吊るされたバイブロハンマー６０が用いられている。このバイブロハンマー６０は、継ぎ足し仮設杭７１を把持する把持部６１を有するとともに、振動を与えながら把持部６１を上下動させる駆動部６２を有している。そして、把持部６１で継ぎ足し仮設杭７１を把持しながら把持部６１に振動を付与しながら把持部６１を上下動させることにより、把持部６１を介して継ぎ足し仮設杭７１を地中に打ち込んでいく。こうして打ち込まれる継ぎ足し仮設杭７１を順次打ち込んでいくことにより、継ぎ足し仮設杭７１を上下方向に並べて仮設杭７２を形成するものである。仮設杭７２を形成する際、もっとも上側に配置される継ぎ足し仮設杭７１は、補強部材７３によって補強されている。このような態様としても、好適に仮設杭７２を形成することができる。
【００３６】
【発明の効果】
以上のとおり、本発明によれば、鉄道の運行を妨げることなく鉄道線路の上方空間に建築物を構築する際に、仮設の桁を移動させて本設の桁として利用する必要がないようにすることができる。そのため、装置の簡素化や作業の効率化を図ることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る建築物の施工方法の工程を示す工程図である。
【図２】タワークレーンを設けている状態の平面図である。
【図３】タワークレーンを設けている状態の正面図である。
【図４】仮設杭を設けている状態の側面図である。
【図５】梁を設けている状態の平面図である。
【図６】梁を設けている状態の正面図である。
【図７】本設杭と仮設杭の設置位置の関係を示す平面図である。
【図８】床板を設けている状態の平面図である。
【図９】床板を設けている状態の正面図である。
【図１０】本設杭を設ける際の口元管を設置している状態の側面図である。
【図１１】本設杭を設ける際の掘削を行っている側面図である。
【図１２】仮設杭を形成する他の例を示す側面図である。
【符号の説明】
１…駅舎、２…屋根部材、３…、１０…クローラクレーン、１１…走行部、１２…ブーム、１３…ワイヤ、１５…タワークレーン基礎部材、２０…タワークレーン、２１…マスト、２２…本体部、２３…ブーム、２４…支持部材、２５…ワイヤ、２６…フック、３０…仮設杭、３０Ａ…杭部材、３１，３２…防護壁、３３…全周回転掘削機、３４…ストック部、３５…補強材、３６…電源装置、４０…梁部材、４１…直線部、４２…矩形部、４３…開口部、４５…梁、５０…床板、５１…覆工板、５２…仮設杭、５３…口元管、５４…矢倉、５５…ケリーバー、５６…ロッド管、５７…ＫＮＡＰ掘削機、５８…防護管、６０…バイブロハンマー，６１…把持部、６２…駆動部、７１…継ぎ足し仮設杭、７２…仮設杭、７３…補強部材、Ｐ１…タワークレーン設置位置、Ｐ２…本設杭設置位置、Ｐ３…仮設杭設置位置、Ｒ１〜Ｒ８…レール。

Claims (4)

1. 地上に設置された構造物の上方空間に、前記構造物を跨いで建築物を施工する建築物の施工方法において、
   前記建築物の施工位置における前記建築物の本設杭設置位置を避け、かつ前記構造物を避けた位置に仮設杭を立設する工程と、
   開口部が形成された梁部材を前記仮設杭に架け渡す工程と、を含み、
   前記梁部材を前記仮設杭に架け渡す際、前記梁部材における前記開口部を前記本設杭設置位置に配置することを特徴とする建築物の施工方法。
2. 前記梁部材に前記建築物の床板となる床材を配設して作業構台を構築する工程と、
   前記床材を配設した後、前記仮設構台上に杭打ち装置を配置する工程と、
   前記杭打ち装置により、前記梁部材に形成された前記開口部を通して、杭打ち作業を行う工程と、
   を含む請求項１に記載の建築物の施工方法。
3. 前記杭打ち装置によって、場所打ち杭を設ける請求項２に記載の建築物の施工方法。
4. 請求項１〜請求項３のうちのいずれか１項に記載の建築物の施工方法に用いられる梁部材であって、
   直線部と、前記直線部の端部に形成された開口部とを備えることを特徴とする建築物の施工に用いられる梁部材。

Images