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技術 塔状構造物屋根の構築工法

出願人 株式会社巴コーポレーション株式会社巴技研鹿島建設株式会社
発明者 川添俊之佐藤孝五十畑登
出願日 1996年11月12日 (23年5ヶ月経過) 出願番号 1996-300226
公開日 1998年5月26日 (21年11ヶ月経過) 公開番号 1998-140872
状態 特許登録済
技術分野 塔;農工業用築物;大型貯蓄容器の建設
主要キーワード 水平補強材 補強斜材 搭状構造物 ステップバー 尺取り虫 補強構造体 リフトアップ装置 設備工事
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(1998年5月26日)のものです。
また、この項目は機械的に抽出しているため、正しく解析できていない場合があります

図面 (9)

課題

サイロなどの塔状構造物構築するに際し、屋根が大きく重い場合にも、安全に、確実に、屋根を構築することができ、さらに作業性を向上させて工期の短縮およびコストの低減を図れるようにする。

解決手段

サイロ本体2の下部2Aを構築した後、この中央部に屋根構造体中央部3Aを組立て、この工事並行してサイロ本体2の円筒部2Bの構築を行い、この工事が完了すると、サイロ本体2の上端部に必要最小限のリング幅Lの屋根構造体外周部3Bを組立て、この上方に束材15・補強斜材16を介して仮設構造体4を組立て、この仮設構造体4にはリフトアップ設備のための支持構台5とリフトアップ反力を処理するためのバックテンションケーブル7を設け、リフトアップ設備6の作動により屋根構造体中央部3Aを引き上げ、所定高さまでリフトアップした屋根構造体中央部3Aを屋根構造体外周部3Bに固定する。

概要

背景

概要

サイロなどの塔状構造物構築するに際し、屋根が大きく重い場合にも、安全に、確実に、屋根を構築することができ、さらに作業性を向上させて工期の短縮およびコストの低減を図れるようにする。

サイロ本体2の下部2Aを構築した後、この中央部に屋根構造体中央部3Aを組立て、この工事並行してサイロ本体2の円筒部2Bの構築を行い、この工事が完了すると、サイロ本体2の上端部に必要最小限のリング幅Lの屋根構造体外周部3Bを組立て、この上方に束材15・補強斜材16を介して仮設構造体4を組立て、この仮設構造体4にはリフトアップ設備のための支持構台5とリフトアップ反力を処理するためのバックテンションケーブル7を設け、リフトアップ設備6の作動により屋根構造体中央部3Aを引き上げ、所定高さまでリフトアップした屋根構造体中央部3Aを屋根構造体外周部3Bに固定する。

目的

この発明は、このような要望応えるべくなされたものであり、その目的は、屋根が大きく重い場合にも、安全に、確実に、屋根を構築することができると共に、作業性に優れ、工期の短縮およびコストの低減を図ることのできる搭状構造物屋根の構築工法を提供することにある。

効果

実績

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請求項1

本体の上端部に屋根構造体を有する塔状構造物構築するに際し、塔本体の下部を構築した後、この塔本体下部の中央部に屋根構造体中央部を組立て、この屋根構造体中央部の工事並行して塔本体の構築を行い、この塔本体の工事が完了すると、塔本体の上端部にリング状の屋根構造体外周部を組立てると共に、この屋根構造体外周部の上方にリング状の仮設構造体を組立てて支持材により前記屋根構造体外周部に支持させ、このリング状の仮設構造体にはリフトアップ設備のための支持構台を設け、リフトアップ設備の作動により屋根構造体中央部を引き上げ、所定高さまでリフトアップした屋根構造体中央部を前記屋根構造体外周部に固定することを特徴とする塔状構造物屋根構築工法

請求項2

リング状の仮設構造体と塔本体の地上側部分とを、該仮設構造体に設けられたリフトアップ設備の支持構台位置においてバックテンションケーブルで連結し、前記仮設構造体のリフトアップ時の変形を調整することを特徴とする請求項1に記載の塔状構造物屋根の構築工法。

技術分野

0001

この発明は、石炭穀物などを貯蔵するサイロ等の塔体上端部に屋根を有する塔状構造物の屋根の構築工法であり、特に大径間のサイロ屋根等に適用される塔状構造物屋根の構築工法に関するものである。

0002

サイロなどの塔状構造物の構築方法として、実公平1−28186号公報に開示されているように、セルフクライミング装置を用いた建方工法がある。この工法では、サイロの既施工部分反力をとって自昇可能なセルフクライミング装置に、サイロ屋根を構成するトップスラブを予め取り付けておき、筒状のサイロ本体の構築に伴って上昇するセルフクライミング装置を利用してトップスラブをリフトアップしていき、構築の完了したサイロ本体の上端部にトップスラブを固定している。

発明が解決しようとする課題

0003

しかしながら、前述のような従来の建方工法では、屋根全体を構築途中のサイロ本体の既施工部分で支持しながら、サイロ本体の構築と同時に徐々にリフトアップするため、屋根が大きく重い場合には、施工中の屋根の支持状態が、自重はもとより、風荷重地震荷重に対して非常に不安定な状態となり、屋根を安全に支持することが困難となる。

0004

このような問題点を解消すべく、本発明者らは、屋根が大きく重い場合にも、安全に、確実に、屋根を構築することができる搭状構造物の構築工法を開発し、既に出願している(特願平8−234207号)。この構築工法では、サイロ本体の上端部にリング状の屋根構造体外周部を組立てると共に、この上部および下部にそれぞれリフトアップ設備のための支持構台とリフトアップ反力を処理するための補強構造体を設け、リフトアップ設備により屋根構造体中央部を所定高さまでリフトアップし、前記屋根構造体外周部に固定している。

0005

このような構築工法であれば、地上で組立てた屋根構造体中央部のみを一気にリフトアップさせるため、屋根が大きく重い場合でも安全確実に屋根を構築することができ、また屋根構造体の組立、仕上げ工事などを殆ど地上において行うことができ、安全性をより向上させることができるが、リング状の屋根構造体外周部をリフトアップ設備の支持構造体として利用するため、サイロ本体の上で組立てる屋根構造体外周部が大きくなり、またこの屋根構造体外周部の下部に補強構造体を必要とするなどから、作業性が若干劣り、そのため、より作業性の優れた構築工法が望まれている。

0006

この発明は、このような要望応えるべくなされたものであり、その目的は、屋根が大きく重い場合にも、安全に、確実に、屋根を構築することができると共に、作業性に優れ、工期の短縮およびコストの低減を図ることのできる搭状構造物屋根の構築工法を提供することにある。

課題を解決するための手段

0007

この発明に係る塔状構造物屋根の構築工法は、本体の上端部に屋根構造体を有する塔状構造物(サイロなど)を構築するに際し、塔本体の下部を構築した後、この塔本体下部の中央部に屋根構造体中央部を組立て、この屋根構造体中央部の工事並行して塔本体の構築を行い(スライディングフォーム工法など)、この塔本体の工事が完了すると、塔本体の上端部にリング状の屋根構造体外周部を組立てると共に、この屋根構造体外周部の上方にリング状の仮設構造体を組立てて支持材束材補強斜材など)により前記屋根構造体外周部に支持させ、このリング状の仮設構造体にはリフトアップ設備のための支持構台を設け、リフトアップ設備(ベアロックジャッキと吊りロッドによるジャッキアップ方式、あるいはウインチワイヤロープによる方式など)の作動により屋根構造体中央部を引き上げ、所定高さまでリフトアップした屋根構造体中央部を前記屋根構造体外周部に固定することを特徴とする。

0008

また、リング状の仮設構造体と塔本体の地上側部分(塔本体の下部、あるいは地上に設置した張力調整装置など)とを、該仮設構造体に設けられたリフトアップ設備の支持構台位置においてバックテンションケーブルで連結し、前記仮設構造体のリフトアップ時の変形を調整できるようにする。

0009

以上のような構成において、屋根構造体を屋根構造体中央部と屋根構造体外周部に分割し、塔本体を構築した後に、塔本体の上端部に屋根構造体外周部を組立て、この屋根構造体外周部の上方に組立てた仮設構造体をリフトアップの支持構造体として用い、地上で組立てた屋根構造体中央部のみを一気にリフトアップさせるため、屋根が大きく重い場合でも、安全確実に屋根を構築することができる。また、屋根構造体の大部分を占める屋根構造体中央部の組立、仕上げ工事などを地上において行うことができ、安全性をより向上させることができる。さらに、リフトアップ荷重は、仮設構造体で受けるため、サイロ本体上部で組立てるリング状の屋根構造体外周部は、必要最小限のリング幅ですみ、また補強構造体を必要としないため、作業性を向上させることができる。リング状の屋根構造体外周部は変形することがなく、またバックテンションケーブルによりリフトアップ時の仮設構造体の変形を防止することができ、屋根構造体中央部と屋根構造体外周部の接合を容易に行うことができる。

0010

以下、この発明を図示する一実施例に基いて説明する。これは、石炭等を貯蔵する直径が約50mのサイロに適用した例である。図1図4に、この発明に係る構築工法を適用したサイロを示し、図5図8に、この発明に係る構築工法を工程順に示す。

0011

図1図4において、サイロ1は、主として、円筒状のコンクリート製のサイロ本体2と、鉄骨製の屋根構造体3から構成されている。このようなサイロ1において、本発明では、屋根構造体3を、平面視で円形の屋根構造体中央部3Aと、平面視でリング状で必要最小限のリング幅Lの屋根構造体外周部3Bに分割し、屋根構造体中央部3Aを地上で組立て、一方、構築の完了したサイロ本体2の上端部に屋根構造体外周部3Bを組立て、この屋根構造体外周部3Bの上方にリフトアップのためのリング状の仮設構造体4を構築し、この仮設構造体4の支持構台5に設置したリフトアップ設備6により屋根構造体中央部3Aを一気にリフトアップさせる。リフトアップ反力はバックテンションケーブル7により処理することもできる。

0012

屋根構造体3は、図2(a)に示すように、主に、平面視で放射状に配設される多数の斜材10と、半径方向に間隔をおいて多数配置され各斜材10をつなぐリング材11からなり、リング状の屋根構造体外周部3Bは、その平面視のリング幅Lをできるだけ小さくして、外周部リング材11Bと、接合端部を鉛直に切断した部分斜材10Bなどから構成する(図4参照)。リング幅Lは、後述するようにリフトアップさせる円形の屋根構造体中央部3Aの外周部がサイロ本体2の円筒部2Bの内周面に当たることのないように、円筒部2Bの内周面から塔体中心に向けて若干突出させればよい。

0013

リング状の仮設構造体4は、図2(b)に示すように、内側リング材12と、外側リング材13と、両者をつなぐ連結材14から構成し、この仮設構造体4にリフトアップ設備6の支持構台5を固定する。この支持構台5は、リング状の仮設構造体4の円周方向に間隔をおいて多数配設し、内側リング材12と外側リング材13とを連結し、かつ外側リング材13から塔体中心に向かって所定の距離だけ突出するようにする(図4参照)。

0014

このような仮設構造体4は、図4に示すように、支持構台5の位置において束材15により支持し、補強斜材16で補強する。束材15は、下部を屋根構造体外周部3Bの外周部リング材10Bに固定して鉛直に立ち上げ、上部を内側リング材12の位置で支持構台5に固定し、サイロ本体2の円筒部2Bの延長線上に位置してリフトアップ時の荷重を円筒部2Bに円滑に伝達できるようにする。補強斜材16は、上部を支持構台5の外側下面に固定し、下部を束材15の基部に固定する。補強斜材16は、必要に応じて支持構台5のリフトアップ設備側にも設ける。

0015

リフトアップ設備6は、図4に示すように、支持構台5のサイロ中心側の端部上に設置される複数(この実施例では2台)のベアロックジャッキ(ジャッキアップダウン後にも油圧を保持して負荷支持可能なジャッキ)20と、このジャッキ20の昇降部材21と屋根構造体中央部3Aの周縁部における節点とを連結する吊りロッド22からなる。吊りロッド22は、H形鋼ウェブピン孔23がジャッキストロークに対応した間隔で穿設された所謂ステップバーであり、ピン孔23にジャッキ装置の上下に設けたピンを交互に差し込み、上部ピンを差し込んだ状態で吊りロッド22を吊り上げてリフトアップさせ、下部ピンを差し込んだ後、上部ピンを引き抜いた状態でジャッキを下降させることにより、所謂尺取り虫式にステップバーを引き上げる。

0016

このようなリフトアップ設備6は、リフトアップする屋根構造体中央部3Aの重量に応じて多数配置する。この実施例では、重量が1000トンを超えるため、リフトアップ設備6を12台設置している(図2参照)。また、吊りロッド22と屋根構造体中央部3Aとの連結点には、ロードセルを介在させ、各リフトアップ設備6に作用するリフトアップ荷重を検出しながら、各ベアロックジャッキ20を制御して屋根構造体中央部3A全体が水平状態でリフトアップされるようにする。

0017

なお、支持構台5のリフトアップ設備6側は、図2(b)に示すように、水平補強材24により水平方向の補強を行うのが好ましい。また、吊りロッド22の下部には、図3に示すように、天秤式の連結具25の中間部をピンを介して取付け、両端部を屋根構造体中央部3Aにピンを介して接続し、吊りロッド22に軸力のみが作用し、リフトアップ設備6に曲げが作用しないようにしている。

0018

バックテンションケーブル7は、リフトアップ設備6に対応させて多数配設し、リフトアップ時の仮設構造体4の変形を調整する。このバックテンションケーブル7は、上端を仮設構造体4の外側リング材13の位置で支持構台5に固定し、下端をサイロ本体2の円筒部2Bの下部に固定し、ターンバックルなどの張力調整装置8により張力を導入可能としている。あるいは、バックテンションケーブル7の下端を地上に設けたウインチなどの張力調整装置8に接続するようにしてもよい。

0019

以上のような構成において、次に示すような手順でサイロ1を構築する。

0020

(1)図5に示すように、サイロ本体2のホッパー・サイロ本体下部2Aを構築し、この下部工事が完了すると、ホッパー・サイロ本体下部2Aの上に仮設構台50を組み、この仮設構台50の上に屋根構造体中央部3Aを組立てる。この組立てはクレーン51を用いて行い、この建方が完了すると、外周部分のサポート以外の仮設材をホッパー・サイロ本体下部2Aの外部に解体搬出する。

0021

(2)屋根構造体中央部3Aの屋根仕上げ工事および設備工事を行い、これと並行してサイロ本体2の円筒部2Bをスライディングフォーム工法等を用いて構築する。前記屋根仕上げ工事等は、円筒部2Bの完成までに終了させればよい。

0022

(3)図6に示すように、サイロ本体2が完成すると、クレーン52を用いてこのサイロ本体2の上端部に屋根構造体外周部3Bを組立てると共に、この屋根構造体外周部3Bに束材15を立て仮設構造体4を組立てる。支持構台5にリフトアップ設備6のベアロックジャッキ20を設置し、バックテンションケーブル7を配設する。

0023

(4)図7に示すように、各リフトアップ設備6の吊りロッド22の下端を天秤式の連結具25を介して屋根構造体中央部3Aの周縁部における節点に接続し、ベアロックジャッキ20により、吊りロッド22、即ち屋根構造体中央部3Aを尺取り虫方式で引き上げる。引き上げ速度は12cm/min程度であり、このリフトアップ工程は計測等の作業を含めて2日程度で行うことができる。このリフトアップ時には、バックテンションケーブル7の張力を調整して仮設構造体4の変形を調整することもできる。

0024

(5)図8に示すように、屋根構造体中央部3Aが所定の高さまで達すると、リフトアップを終了させ、図4に示すように、屋根構造体中央部3Aの外周端面と屋根構造体外周部3Bの内周端面、即ち斜材10と部分斜材10Bの鉛直接合端面同士をスプライスプレート17を介してボルト接合する。

0025

リフトアップ荷重は、仮設構造体4で受け、屋根構造体外周部3Bの外周部リング材11Bを介してサイロ本体円筒部2Bに伝達されるため、屋根構造体外周部3Bは必要最小限のリング幅Lの簡単な構造とすることができ、サイロ本体上部での組立作業が容易となり、また補強構造体を必要としないため、作業性を向上させることができる。さらに、屋根構造体外周部3Bは、リング幅Lが小さく、かつその外周部リング材11Bにリフトアップ荷重がかかるため、変形することはなく、また各バックテンションケーブル7によりリフトアップ時の仮設構造体4の変形が防止され、屋根構造体中央部3Aの外周端面と屋根構造体外周部3Bの内周端面との干渉が防止され、屋根構造体中央部3Aと屋根構造体外周部3Bの接合作業を容易に行うことができる。

0026

(6) 次いで、屋根構造体全体をベアロックジャッキ20によりジャッキダウンさせると、屋根構造体中央部3Aと屋根構造体外周部3Bの定着が完了する。

0027

以上により、屋根の構築工程が完了し、仮設構造体4・支持構台5・リフトアップ設備6などの仮設機器資材撤去し、サイロ1の仕上げ工事を行う。

0028

なお、以上はサイロについて説明したが、塔本体の上端部に屋根を有するタンクなどの塔状構造物にも本発明を適用できることはいうまでもない。また、大径間のサイロ屋根等に限らず、一般的な規模の塔状構造物にも適用できることはいうまでもない。さらに、屋根構造体中央部3Aのリフトアップ時に屋根構造体中央部3Aの端部同士を広がらないようにタイバー等で連結することも当然考えられる。

発明の効果

0029

この発明は、サイロなどの塔本体の上端部に屋根を有する塔状構造物を構築するに際し、屋根構造体を屋根構造体中央部と屋根構造体外周部に分割し、塔体の底部上に屋根構造体中央部を組立てると共に塔本体を構築した後に、塔本体の上端部に屋根構造体外周部を組立て、この屋根構造体外周部の上方に組立てた仮設構造体をリフトアップの支持構造体として用い、地上で組立てた屋根構造体中央部のみを一気にリフトアップさせるため、屋根が大きく重い場合でも、安全確実に屋根を構築することができる。また、屋根構造体の組立、仕上げ工事などを殆ど地上において行うことができ、安全性をより向上させることができる。さらに、リフトアップ荷重は、仮設構造体で受けるため、サイロ本体上部で組立てるリング状の屋根構造体外周部は、必要最小限のリング幅ですみ、補強構造体を必要とせず、また、リング状の屋根構造体外周部は変形することがなく、バックテンションケーブルによりリフトアップ時の仮設構造体の変形を防止することもでき、屋根構造体中央部と屋根構造体外周部の接合を容易に行うことができる。これにより、作業性を大幅に向上させることができ、工期の短縮およびコストの低減を図ることができる。

図面の簡単な説明

0030

図1この発明に係る構築工法を適用したサイロを示す縦断面図である。
図2(a)は図1のサイロの屋根構造体を示す平面図、(b)は仮設構造体の平面図である。
図3図1のサイロの部分断面正面図である。
図4図1のサイロ本体上部におけるリフトアップ装置部分を示す部分詳細図である。
図5この発明に係る構築工法の第1工程を示す縦断面図である。
図6この発明に係る構築工法の第2工程を示す縦断面図である。
図7この発明に係る構築工法の第3工程を示す縦断面図である。
図8この発明に係る構築工法の第4工程を示す縦断面図である。

--

0031

1…サイロ(塔状構造物)
2…サイロ本体
2A…ホッパー・サイロ本体下部
2B…サイロ本体円筒部
3…屋根構造体
3A…屋根構造体中央部
3B…屋根構造体外周部
4…仮設構造体
5…支持構台
6…リフトアップ設備
7…バックテンションケーブル
8…張力調整装置
10…斜材
11…リング材
12…内側リング材
13…外側リング材
14…連結材
15…束材
16…補強斜材
17…スプライスプレート
20…ベアロックジャッキ
21…昇降部材
22…吊りロッド(ステップバー)
23…ピン孔

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