JP7137915B2 - 既存建物の屋根改修方法 - Google Patents

Description

本発明は、建物内を利用しながら行う既存建物の屋根改修方法であり、建物内部に室内養生用の仮設ステージを設けるとともに、既存建物の屋根の上方にこの屋根を覆うように仮設屋根を設置して、この状態で屋根の改修を行う、既存建物の屋根改修方法に関する。

従来より、天候に左右されない作業環境を確保するため、作業場所を仮設屋根で覆うことが提案されている（特許文献１参照）。
特許文献１には、土木や建築の施工現場を覆う開閉式の仮設屋根が示されている。この仮設屋根は、走行レールとトラス部材と電動ウインチとから構成される。走行レールは、外部枠組足場の頂部に設置され、トラス部材は、走行レール上を開閉可能に取り付けられてテントが張られており、電動ウインチによりトラス部材が開閉する。しかしながら、特許文献１の仮設屋根は、天候に影響を受けることなく土木や建築の施工現場で効率的に作業を行うために、作業場所の上方に設置されるものあり、作業により生じる粉塵等の既存建物内部への落下を防止しつつ、既存建物を改修することは想定されておらず、既存建物内部の養生方法に関する記載はない。

また、既存建物の内部を継続して利用しつつ、屋根を改修するため、作業場所の直下に移動式安全養生台車を配置することが提案されている（特許文献２参照）。
特許文献２には、天井クレーンを設置する建造物の屋根工事に用いられる移動式安全養生台車１が示されている。移動式安全養生台車は、天井クレーンの一対の軌条にそれぞれ積載される複数の車輪機構と、各軌条上の車輪機構を連結するサドル材と、対向するサドル材を連結する複数の桁材と、桁材のあいだに張設される安全ネットおよびシートとから構成される。この特許文献２の移動式安全養生台車には、安全ネットやシートが張設されており、既存建物の屋根を改修する際、屋内作業の養生装置としては有効であるが、屋外作業が天候に左右されてしまう、という問題があった。

特開平８－６８２１１号公報 特開２００３－１６６３５０号公報

本発明は、建物内部を継続して利用しながら、天候に左右されることなく既存建物の屋根を改修できる屋根改修方法を提案することを課題とする。

本発明者らは、既存建物の屋根改修方法として、改修対象となる既存建物の屋根を、当該屋根の上方に設置された仮設屋根養生体と、既存建物内部の上方に設置されて粉塵を受け止める粉塵落下防止部が設けられた室内養生用仮設ステージとで挟み込んで覆うことで、屋根改修に伴う工事騒音や工事振動を低減できるとともに、建物内部への工事粉塵の飛散を防止できる点に着眼して、本発明に至った。

第１の発明の既存建物の屋根改修方法は、既存建物（例えば、後述の既存建物１）の屋根（例えば、後述の屋根１３）の改修方法であって、当該屋根の上方に仮設屋根（例えば、後述の仮設屋根３０）を設置する工程（例えば、後述のステップＳ１、Ｓ２、Ｓ７、Ｓ８、Ｓ１３、Ｓ１４）と、前記既存建物の内部で前記屋根の下方に粉塵を受け止める粉塵落下防止部（例えば、後述の床部４３、水平養生ネット４４、合板４５、樹脂シート４６）を有する仮設ステージ（例えば、後述の仮設ステージ４０、６０、移動仮設ステージ５０）を設置する工程（例えば、後述のステップＳ３、Ｓ９、Ｓ１５）と、前記既存建物の屋根のうち、前記仮設屋根と前記仮設ステージとで挟まれた部分を改修する工程（例えば、後述のステップＳ４～Ｓ６、Ｓ１０～Ｓ１２、Ｓ１６～Ｓ１８）と、を含むことを特徴とする。

この発明によれば、既存建物の屋根を仮設屋根で上から覆うので、天候に左右されることなく既存建物の屋根を改修できる。
また、既存建物の内部つまり既存建物の屋根の直下に、改修工事を行う屋根部分と改修工事中であっても利用する建物内部との間を水平方向に区切って分離するための粉塵落下防止部を備える仮設ステージを設けた。よって、屋根の改修に伴って、屋根から解体材、粉塵、工具などが落下しても、これらの落下物を仮設ステージが受け止めるから、建物内を継続して利用しながら改修工事を進めることができる。
また、改修する屋根を仮設屋根と仮設ステージとで上下から挟み込んで覆うので、屋根の改修に伴って発生する、騒音の音漏れ、振動の伝搬、および粉塵の飛散などを低減できる。さらに、既存建物の屋根の改修箇所を仮設屋根と仮設ステージで挟み込んで覆うことで、建物内部を利用しながら、既存建物の屋根を改修できる。

第２の発明の既存建物の屋根改修方法では、前記仮設屋根および前記仮設ステージ（例えば、後述の移動仮設ステージ５０）は、前記屋根の長さ方向に所定長さを有し、当該屋根の長さ方向に移動可能であることを特徴とする。

この発明によれば、屋根の改修範囲の一部を仮設屋根と仮設ステージとで上下から覆いながら、この屋根の改修工事を行う。このように屋根の改修範囲の一部のみを仮設養生し、仮設養生する範囲を移動させながら改修工事を行うことで、屋根の改修範囲を全面に亘って仮設養生する場合に比べて、仮設養生の範囲を限定できるので、仮設養生費を低減できる。

第３の発明の既存建物の屋根改修方法では、前記仮設屋根は、前記屋根の長さ方向に延びる横架材（例えば、後述の走行レール２２）上を移動可能であることを特徴とする。

この発明によれば、仮設屋根を横架材上で移動可能としたので、仮設屋根を解体して再度組み立てるといった盛替え作業が不要となり、低コストで屋根を改修できる。

本発明によれば、建物内部を利用しながら、天候に左右されることなく既存建物の屋根を改修できる。

本発明の一実施形態に係る既存建物の屋根改修方法が適用される既存建物の屋根部分の平面図である。 図１に示す既存建物のＩ－Ｉ断面図である。 既存建物の屋根改修方法の手順のフローチャート（その１）である。 既存建物の屋根改修方法の手順のフローチャート（その２）である。 既存建物の屋根改修方法を示す説明図（その１、仮設屋根の見下ろし平面図１）である。 既存建物の屋根改修方法を示す説明図（その２、図５のＩＩ－ＩＩ断面図）である。 既存建物の屋根改修方法を示す説明図（その３、図５のＩＩＩ－ＩＩＩ断面図）である。 既存建物の屋根改修方法を示す説明図（その４、仮設ステージの見下ろし平面図１）である。 既存建物の屋根改修方法を示す説明図（その５、図８の既存建物および仮設屋根を含むＩＶ－ＩＶ断面図）である。 既存建物の屋根改修方法を示す説明図（その６、仮設屋根の見下ろし平面図２）である。 既存建物の屋根改修方法を示す説明図（その７、図１０のＶ－Ｖ断面図）である。 既存建物の屋根改修方法を示す説明図（その８、仮設ステージの見下ろし平面図２）である。 既存建物の屋根改修方法を示す説明図（その９、図１２の既存建物および仮設屋根を含むＶＩ－ＶＩ断面図）である。 既存建物の屋根改修方法を示す説明図（その１０、仮設屋根の見下ろし平面図３）である。 既存建物の屋根改修方法を示す説明図（その１１、図１４のＶＩＩ－ＶＩＩ断面図）である。

本発明は、既存屋根の上方および下方に、所定長さの仮設養生体（仮設屋根および仮設ステージ）を設置し、その仮設養生体を移動させながら屋根の改修を行う既存建物の屋根改修方法である。本実施形態の既存建物の屋根改修方法では、図５および図６に示すように、既存建物の屋根の上方に仮設屋根を設置するとともに、建物内部の上方に、改修工事を行う屋根部分と建物内部との間を水平方向に区切って分離するために粉塵を受け止める粉塵落下防止部を有するに仮設ステージを設けて、既存屋根を上下から覆った状態で屋根を改修する。

以下、本発明の一実施形態について、図面を参照しながら説明する。
図１は、本発明の一実施形態に係る既存建物の屋根改修方法が適用される既存建物１の屋根部分の平面図である。図２は、図１に示す既存建物１のＩ－Ｉ断面図である。
既存建物１は、工場であり、平面視で略長方形状の３つの棟２Ａ、２Ｂ、２Ｃが略平行に並んで構成されている。
棟２Ａ～２Ｃは、それぞれ、具体的には、桁行方向に３列に並んで配置された複数本の柱１０と、これら柱１０に支持されたトラス梁１１と、トラス梁１１の上面に設けられた瓦棒などの屋根材１２と、を備える。これらトラス梁１１と屋根材１２とで、桁行方向に延びる屋根１３が構成されている。
また、棟２Ａと棟２Ｃとの間の中央の棟２Ｂについては、３列の柱１０の柱列に沿って、移動式クレーンが走行するクレーンガーター１４が既に設置されている（図１１参照）。

以上の既存建物１の屋根１３を改修する手順について、図３および図４のフローチャートを参照しながら説明する。
本実施形態では、棟２Ａ、棟２Ｂ、棟２Ｃの順に、屋根１３の改修を行う。また、各棟２Ａ～２Ｃについては、平面視で桁行方向に第１工区～第ｎ（ｎは、２以上の自然数）工区までの複数の工区に分割し、第１工区から順に改修工事を行う。

ステップＳ１では、図５および図６に示すように、棟２Ａの外側に、桁行方向に延びる外部屋根架台２０Ａを架設する。この外部屋根架台２０Ａの上面には、桁行方向（屋根１３の長さ方向）に延びる横架材としての走行レール２２が設けられている。また、図５～図７に示すように、棟２Ａの内部で棟２Ｂの近傍に、桁行方向に延びる内部屋根架台２１Ａを架設する。この内部屋根架台２１Ａは、屋根１３の屋根面を貫通して上方に突出しており、この内部屋根架台２１Ａの上面には、桁行方向（屋根１３の長さ方向）に延びる横架材としての走行レール２２が設けられている。

ステップＳ２では、図５～図７に示すように、棟２Ａの桁行方向一端側（図５中上端）の第１工区において、屋根１３の上方に、桁行方向（屋根１３の長さ方向）に所定長さ（例えば、２ｍ～３ｍ）を有する仮設屋根３０を設置する。この仮設屋根３０は、外部屋根架台２０Ａおよび内部屋根架台２１Ａに支持されて、平面視で、棟２Ａの第１工区全体を覆っている。

仮設屋根３０は、桁行方向（屋根１３の長さ方向）に複数並んで配置された山形状のトラス３１と、これらトラス３１同士を連結する連結部材３２と、トラス３１の表面に張設されたシート３３と、トラス３１の両端に設けられた走行部３４と、を備える。
この走行部３４には、車輪が設けられており、外部屋根架台２０Ａおよび内部屋根架台２１Ａの走行レール２２上を走行可能となっている。よって、仮設屋根３０は、走行部３４を走行レール２２上で走行させることで、桁行方向（屋根１３の長さ方向）に移動可能となっている。

山形状のトラス３１の両端部同士は、水平方向に延びるタイバー３５で連結されており、これにより、仮設屋根３０の剛性が増大している。
シート３３は、仮設屋根３０の上面に全面に亘って設けられるとともに、仮設屋根３０の長さ方向の両端面でかつタイバー３５の上側の部分にも設けられている。
この仮設屋根３０を架設する場合、地上にて、仮設屋根３０を長さ方向に複数に分割した仮設屋根ユニットを地組みしておき、これら仮設屋根ユニットを揚重機で揚重して屋根１３の上に配置し、屋根１３の上で仮設屋根ユニット同士を連結する。

ステップＳ３では、図５および図６に示すように、棟２Ａの桁行方向一端側（図５中上端）の第１工区において、棟２Ａの内部で屋根１３の下方に、在来足場で上面が略水平な仮設ステージ４０を設置する。
この仮設ステージ４０は、在来足場で架設されて棟２Ａの桁行方向に延びる複数列の所定高さの支持部４１と、支持部４１の上端同士の間に架設されて直線状に延びる梁部４２と、梁部４２同士の間に架設された面状の床部４３と、を備える。

また、図６に示すように、改修工事を行う屋根部分と改修工事中であっても利用する建物内部との間を水平方向に分離するために粉塵を受け止める粉塵落下防止部が設けられている。粉塵落下防止部は、床部４３と、床部４３の下側に設置された水平養生ネット４４と、床部４３の上面に敷き並べられた合板４５と、この合板４５の上面に貼り付けられた樹脂シート４６と、を含んで構成されている。この粉塵落下防止部により、改修工事を行う屋根部分と建物内部とを水平方向に分離できるとともに、工事粉塵を仮設ステージ４０で捕獲して、仮設ステージ４０の下方への飛散を防止できる。
また、既存建物のトラス梁の下面には、仮設ステージ４０と同様に、水平養生ネット４４が設置されており、この水平養生ネット４４により改修対象となる屋根の破片等を捕獲する。
この仮設ステージ４０を架設する場合、図８および図９に示すように、まず、支持部４１を架設するとともに、梁部４２を床面上で地組みする。次に、この地組みした梁部４２を小型の揚重機で吊り上げて支持部４１間に取り付け、その後、床部４３、合板４５、および樹脂シート４６を取り付ける。

ステップＳ４では、図５および図６に示すように、棟２Ａの屋根１３のうち、仮設屋根３０と仮設ステージ４０とで挟まれた第１工区について、屋根材１２の張り替えおよび屋根１３内の設備の改修を行う。
ステップＳ５では、仮設屋根３０を図５中白抜き矢印方向に移動して、次の工区に配置するとともに、仮設ステージ４０を次の工区に盛り替える。
ステップＳ６では、ステップＳ４、Ｓ５を繰り返す。

ステップＳ７では、図１０および図１１に示すように、棟２Ｃの内部で棟２Ｂの近傍に、桁行方向に延びる内部屋根架台２１Ｃを架設する。この内部屋根架台２１Ｃは、内部屋根架台２１Ａと同様の構成である。
また、棟２Ａの外側に架設した外部屋根架台２０Ａを解体して撤去する。

ステップＳ８では、図１０および図１１に示すように、棟２Ｂの桁行方向一端側（図１０中上端）の第１工区において、屋根１３の屋根面の上方に、桁行方向（屋根１３の長さ方向）に所定長さ（例えば、２ｍ～３ｍ）を有する仮設屋根３０を設置する。この仮設屋根３０は、棟２Ａの仮設屋根３０と同様の構成であり、内部屋根架台２１Ａおよび内部屋根架台２１Ｃに支持されて、平面視で、棟２Ｂの第１工区全体を覆っている。

ステップＳ９では、図１０および図１１に示すように、棟２Ｂの桁行方向一端側（図１０中上端）の第１工区において、棟２Ｂの内部で屋根１３の下方に、移動仮設ステージ５０を設置する。この移動仮設ステージ５０は、桁行方向（屋根１３の長さ方向）に所定長さを有しており、平面視で、棟２Ｂの第１工区に位置している。
移動仮設ステージ５０は、クレーンガーター１４を走行可能な車輪が設けられた走行部５１（図１３参照）と、走行部５１間に架設された枠状の梁部５２と、梁部５２同士の間に架設された面状の床部５３と、を備える。床部５３の下側には、水平養生ネット５４が設置されている。
この移動仮設ステージ５０を架設する場合、図１２および図１３に示すように、まず、クレーンガーター１４上に走行部５１架設するとともに、梁部５２を床面上で地組みする。次に、この地組みした梁部５２を小型の揚重機で吊り上げて走行部５１間に取り付け、その後、床部５３を架設する。
この移動仮設ステージ５０は、走行部５１の車輪を走行レール２２上で走行させることで、桁行方向（屋根１３の長さ方向）に移動可能となっている。

ステップＳ１０では、棟２Ｂの屋根１３のうち、仮設屋根３０と移動仮設ステージ５０とで挟まれた第１工区について、屋根材１２の張り替えおよび屋根１３内の設備の改修を行う。
ステップＳ１１では、仮設屋根３０を図１０中白抜き矢印方向に移動して、次の工区に配置するとともに、移動仮設ステージ５０を次の工区に移動する。
ステップＳ１２では、ステップＳ１０、Ｓ１１を繰り返す。

ステップＳ１３では、図１４および図１５に示すように、棟２Ｃの外側に、桁行方向に延びる外部屋根架台２０Ｃを架設する。この外部屋根架台２０Ｃは、外部屋根架台２０Ａと同様の構成である。
また、棟２Ａの内部に架設した内部屋根架台２１Ａを解体して撤去する。

ステップＳ１４では、図１４および図１５に示すように、棟２Ｃの桁行方向一端側（図１４中上端）の第１工区において、屋根１３の屋根面の上方に、桁行方向（屋根１３の長さ方向）に所定長さを有する仮設屋根３０を設置する。この仮設屋根３０は、棟２Ａの仮設屋根３０と同様の構成であり、内部屋根架台２１Ｃおよび外部屋根架台２０Ｃに支持されて、平面視で、棟２Ｃの第１工区全体を覆っている。

ステップＳ１５では、図１４および図１５に示すように、棟２Ｃの桁行方向一端側（図１４中上端）の第１工区において、棟２Ｃの内部で屋根１３の下方に、在来足場で上面が略水平な仮設ステージ６０を設置する。この仮設ステージ６０は、平面視で、棟２Ａの第１工区に位置している。仮設ステージ６０の上面には、樹脂シート４６が敷設されている。また、仮設ステージ６０には、水平養生ネット６１が設置されている。

ステップＳ１６では、棟２Ａの屋根１３のうち、仮設屋根３０と仮設ステージ４０とで挟まれた第１工区について、屋根材１２の張り替えおよび屋根１３内の設備の改修を行う。
ステップＳ１７では、仮設屋根３０を図１４中白抜き矢印方向に移動して、次の工区に配置するとともに、仮設ステージ４０を次の工区に盛り替える。
ステップＳ１８では、ステップＳ１６、Ｓ１７を繰り返す。

本実施形態によれば、以下のような効果がある。
（１）既存建物１の屋根１３を仮設屋根３０で上から覆うので、天候に左右されることなく既存建物１の屋根１３を改修できる。
また、既存建物１の内部つまり既存建物１の屋根１３の直下に仮設ステージ４０、５０を設けたので、屋根１３の改修に伴って、屋根１３から解体材、粉塵、工具などが落下しても、これらの落下物を仮設ステージ４０、５０が受け止めるから、既存建物内を継続して利用しながら改修工事を進めることができる。
また、改修する屋根１３を仮設ステージ４０、５０と仮設屋根３０とで上下から挟み込んで覆うので、屋根１３の改修に伴って発生する、騒音の音漏れ、振動の伝搬、および粉塵の飛散などを低減できる。

（２）屋根１３の改修範囲の一部を仮設屋根３０と仮設ステージ４０、５０とで上下から覆いながら、この屋根１３の改修工事を行う。このように屋根１３の改修範囲の一部のみを仮設養生し、仮設養生する範囲を移動させながら改修工事を行うことで、屋根１３の改修範囲を全面に亘って仮設養生する場合に比べて、仮設養生の範囲を限定できるので、仮設養生費を低減できる。

（３）仮設屋根３０を山形状のトラス３１を含んで構成したので、トラス３１を構成する部材として、太径や高強度の部材を用いることなく、細径の部材を用いて、大スパンの仮設屋根３０を架設できる。
（４）仮設屋根３０の両端面にもシート３３を設けたので、既存建物１の屋根面と仮設屋根３０との間に雨水が侵入するのを防止して、良好な作業空間を確保できる。

（５）仮設屋根３０を走行レール２２上で走行可能としたので、仮設屋根を解体して再度組み立てるといった盛替え作業が不要となり、低コストで屋根１３を改修できる。
（６）仮設ステージ４０および移動仮設ステージ５０では、床部４３、５３の直下に空間が形成されるので、この空間を継続して利用できる。

なお、本発明は前記実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれるものである。
例えば、本実施形態では、既存建物１の屋根を覆う仮設屋根３０を、外部屋根架台２０Ａおよび内部屋根架台２１Ａ、内部屋根架台２１Ａ、２１Ｃ、あるいは、内部屋根架台２１Ｃおよび外部屋根架台２０Ｃで支持したが、これに限らず、外部屋根架台のみで支持してもよい。また、本実施形態では、粉塵を受け止める粉塵落下防止部を、床部４３、水平養生ネット４４、合板４５、および樹脂シート４６を含んで構成したが、これに限らない。例えば、床部の上面に合板のみを設けて樹脂シートを設けなくてもよく、改修工事を行う屋根部分と改修工事中であっても利用する建物内部との間を水平方向に区切って分離できればよい。

１…既存建物 ２Ａ、２Ｂ、２Ｃ…棟
１０…柱 １１…トラス梁 １２…屋根材 １３…屋根
１４…クレーンガーター
２０Ａ、２０Ｃ…外部屋根架台 ２１Ａ、２１Ｃ…内部屋根架台
２２…走行レール（横架材） ３０…仮設屋根 ３１…トラス ３２…連結部材
３３…シート ３４…走行部 ３５…タイバー
４０、６０…仮設ステージ ４１…支持部 ４２…梁部 ４３…床部
４４…水平養生ネット ４５…合板 ４６…樹脂シート
５０…移動仮設ステージ ５１…走行部 ５２…梁部 ５３…床部
５４…水平養生ネット ６１…水平養生ネット

Claims (2)

1. 屋根を改修する既存建物の屋根改修方法であって、
   前記既存建物の梁間方向両側には、別の既存建物が隣接して配置され、
   前記既存建物の屋根の上方に仮設屋根を設置する工程と、
   前記既存建物の内部で前記屋根の下方に粉塵を受け止める粉塵落下防止部を有する仮設ステージを設置する工程と、
   前記既存建物の屋根のうち、前記仮設屋根と前記仮設ステージとで挟まれた部分を改修する工程と、を含み、
   前記仮設屋根は、前記既存建物の桁行方向に並んで配置されて前記既存建物の屋根を完全に覆う複数の山形状のトラスを備え、
   前記山形状のトラスの両端側は、前記別の既存建物の内部に前記既存建物から離れて設けられかつ前記別の既存建物の屋根を貫通して上方に突出する、前記既存建物の桁行方向に延びる一対の内部屋根架台に支持されることを特徴とする既存建物の屋根改修方法。
2. 前記仮設屋根は、前記既存建物の桁行方向に所定長さを有し、当該屋根の長さ方向に延びる横架材上を移動可能であり、
   前記仮設ステージは、前記屋根の長さ方向に所定長さを有し、当該屋根の長さ方向に移動可能であることを特徴とする請求項１に記載の既存建物の屋根改修方法。

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