JPH0390769A

JPH0390769A - 建設装置

Info

Publication number: JPH0390769A
Application number: JP22465689A
Authority: JP
Inventors: Hideji Horii; 堀井　秀治; Hiroshi Teraoku; 寺奥　博
Original assignee: Obayashi Corp
Current assignee: Obayashi Corp
Priority date: 1989-09-01
Filing date: 1989-09-01
Publication date: 1991-04-16

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は、低層から高層に至る各種建造物の建設を人手
を要せずに（すなわちできる限り無人にて）行う際に好
ましく適用できる省人化を図った建設装置に関するもの
である。

（従来の技術）一般に、中高層ビル等各種建造物の建設は、最上階まで
柱を建築した後、地上で組立てたスラブ等をウィンチで
順次引上げ取付けていく方法、あるいはクレーン等で躯
体部材を持上げ、下層階から上層階まで１階分毎に構築
し、積上げていく方法等により行われている。

第９図は、後者の方法を説明するためのもので、この図
は、既に１階と２階部分が構築され、３階部分を構築し
ている様子を示している。すなわち、作業員Ｈが３階部
分の床に乗り、クレーンＣで引き上げられた躯体部材Ｓ
を受け、３階部分の所定の位置に溶接、ボルト、その他
の手段で取付けるのである。

また最近、地上１階に設置したプラントで１階分の建物
をロボット等の機械を用いて集中的に構築し、１階分の
躯体工事の完了後に、階高分だけ上方にブツシュアップ
することを繰返して建造物全体を建設する方法が提案さ
れている（特開昭６２−２４４９４１号公報参照）。

（発明が解決しようとする課題）しかし、前述した最上階までの柱構築後スラブをウィン
チで引上げ取付ける方法、下層階から上層階まで１階分
毎に構築していく方法は、いずれも多数の人手を要し、
天候に左右されたり作業時間等の制約が大きく、しばし
ば工事期間の延長を招くのみならず、作業員の保安に関
しても多大の配慮が必要であった。

また、前述の先提案の方法では、このような問題は相当
解消されるものの、構築途上の建造物を支持する部材、
すなわちブツシュアップする部材の強度等からして建造
物の高さに限界があるという問題があった。

さらに、施工が進むにつれて建造物の階高が相当高くな
り重量的にも重くなることから、プラントを地上１階に
設置して建築してゆくのでは、上方ヘブッシュアップさ
れた建造物の支持が不安定になるおそれがあり、建設途
上の耐震性に問題があった。

本発明は、以上の問題を解消し、低層から高層までの各
種建造物をできる限り無人にて建設する際に好ましく適
用でき、しかも建設時の耐震性を向上できる建設装置を
提案することを目的とするものである。

（課題を解決するための手段〉本発明は、構築すべき建造物の上方に設けられ、その下
方の建造物との間に本設柱の立設その他の構築作業が施
される施工作業空間が形成される梁構造と、梁構造に設
けられ下方に伸長されて梁構造を上昇させると共に仮設
柱を威し建造物との間に施工作業空間を形成する上昇手
段と、上昇手段の下端部に形成され既に構築された建造
物部分に係脱自在に係合する錠止手段と、梁構造に設け
られ施工作業空間で構築作業を施す施工手段とを備えた
ことを特徴とする。

また梁構造には、下方に伸長されて施工作業空間に立設
された本設柱の上端に係脱自在に係合して相互を位置決
めしつつ上端を押える押え手段が設けられる。

そして錠止手段が、既に構築された建造物の本設柱の上
端に係合するように構成される。

また本設柱は、その上端に錠止手段に係合される被係合
部を有すると共に、錠止手段が、本設柱の上端に臨む下
端に相互を位置決めする係合部を有する。

他方本設柱は、その上端に押え手段に係合される被係合
部を有すると共に、押え手段が本設柱の上端に臨む下端
に係合部を有する。

更に本設柱が、その下端にこの本設柱の下方に既に設置
された他の本設柱の被係合部に係合する係合端部を有す
る。

（作　用〉本発明の作用について述べると、仮設柱を成す上昇手段
の下端部に形成した錠止手段の係合部が本設柱の上端に
形成した被係合部に係合されるので、建造物上方に配置
される梁構造の位置が正確に確定されることとなり、上
記両者の係合により横ブレ等を防止できることから当該
梁構造を建造物上方に安定に支持することができ、建設
途上における耐震性を向上できる。

そして、上昇手段の下方への伸長により梁構造を上昇さ
せ、これにより形成された施工作業空間内で施工手段に
より本設柱を立設すると共に、押え手段の伸長により当
該本設柱の上端を押えてこれら本設柱の位置決めをし、
その後本設柱に予め一体化されている本設梁相互、また
は後付けにより本設柱に取り付けられた本設梁相互を固
定する。

そして、この作業を全ての本設柱および本設梁について
繰り返すことにより、当該階を形成する施工作業空間に
本設柱および本設梁が全数施工されることとなり、建造
物の当該階を構築することができる。

当該高さ階の施工作業が終了したならば、その後再び上
昇手段により梁構造を上昇させ、さらに上方の建設作業
を進めていくことになる。

すなわち、上昇手段による梁構造の上昇を繰り返すこと
により、施工作業空間を確保しつつ順次上方へ建設作業
を進行して行くことができ、このような規則的な上方へ
の建設作業並びに常に施工作業空間に位置する梁構造に
施工手段を設置して構築作業を進めてゆく上で、梁構造
の上昇制御や押え手段の駆動制御および施工手段の作動
制御などの自動化を導入することが容易であり、他の自
動建設機器と組合せての建設作業の自動化に好適である
。

また、本設柱の下端に保合端部を形成することにより、
本設柱の継ぎ足しの際、係合端部と本設柱の上端の被係
合部との保合により位置ズレを防止して正確な継ぎ足し
を容易に行なえる。

また押え手段の下端の係合部が本設柱の上端の被係合部
に係合されることとなるので、本設柱の位置決めが容易
となり、本設柱を安定に保持できると共に、梁構造の支
持の補強となり、これにより建設途上における耐震性の
向上を図れる。

（実　施　例〉第１図（Ａ）〜（Ｆ）は、本発明装置の原理を説明する
ための概略斜視図である。

本発明は基本的には、構築すべき建造物１０の上方に設
けられ、その下方の建造物１０との間に本設柱６の立設
その他の構築作業が施される施工作業空間１４が形成さ
れる梁構造３と、梁構造３に設けられ下方に伸長されて
梁構造３を上昇させると共に仮設柱を成し建造物１０と
の間に施工作業空間１４を形成する上昇手段７と、上昇
手段７の下端部に形成され既に構築された建造物１０部
分に係脱自在に係合する錠止手段と、梁構造３に設けら
れ施工作業空間１４で構築作業を施す施工手段とをゐえ
て構成され、施工手段は移動クレーン５、柱組立て用ロ
ボット９、溶接用ロボット４、梁組立て用ロボット９１
、外壁取付は用ロボット９２などの各種構築作業を行な
う作業用ロボット群から成る（第３図参照）。

また梁構造３には、下方に伸長されて施工作業空間１４
に立設された本設柱６の上端に係脱自在に係合して相互
を位置決めしつつ上端を押える押え手段１が設けられる
。

錠止手段は、既に構築された建造物１０の本設柱６の上
端に係合するように構成されている。具体的には、本設
柱６がその上端に錠止手段に係合される被係合部として
のほぞ穴６ｙを有すると共に、錠止手段は本設柱６の上
端に臨む下端に相互を位置決めする係合部としてのほぞ
８ｘで構成される。また、本設柱６がその上端に押え手
段１に係合される被係合部としてのほぞ穴６ｙを有する
と共に、押え手段１が本設柱６の上端に臨む下端に係合
部としてのほぞ２ｘを有する。更に、本設柱６がその下
端に当該本設柱６の下方に既に設置された他の本設柱６
の被係合部としてのほぞ穴６ｙに係合する係合端部とし
てのほぞ６Ｘを有する。

さらにまた、上記はぞ８ｘ、６Ｘ、２Ｘとほぞ穴６ｙの
形成はこれらを逆にしても良く、またほぞ穴６ｙを単に
穴部として構成しても良い。

同図にあっては、梁構造３に、押え手段１と上昇手段７
とが各々２本ずつ柱状に配置されているが、実機レベル
では何れも多数本から構成される。

押え手段１は本実施例では油圧シリンダとなっており、
その油圧シリンダはその内部から出没されて伸縮される
ロッド２を有している。この油圧シリンダに替えて、第
２図（Ａ）に示すように、ロッド２の側面に全長に亘っ
てコーム２０を取付けると共に、このコーム２０に噛合
うラックギア２１を、後述する梁構造３に固定したシー
ス１３の適宜個所に取付け、ラックギア２１を回転させ
ることによりシース１３をガイドとしてロッド２の伸長
（抜出）、短縮（収納）を行なうように構成したものを
採用しても良い。また、第２図（Ｂ）に示すように、ロ
ッド２の側面全周にスパイラル状のネジ溝２２を設ける
と共に、このネジ溝２２に対応するネジ溝２３をシース
１３の内側面に設け、ロッド２を回転させることにより
これらネジ溝２２．２３に沿ってロッド２の伸長（抜出
）、短縮（収納）が行えるネジジヤツキ様に構成したも
のを採用しても良い。

上昇手段７は、本実施例では建造物１０の２階分の高さ
より若干長い支柱８が中空シャフト内を移動される構成
となっており、支柱８の移動は図示しない油圧機構によ
り行なわれる。

なお、支柱８は、その下端に錐形のほぞ８ｘが設けられ
る。そして本設柱６は、その上端にほぞ８ｘと係合され
るほぞ穴６ｙが設けられると共に、その下端にほぞ穴６
ｙと係合されるほぞ６Ｘが設けられる。また、押え手段
１のロッド２は、その下端にほぞ６Ｘと同様なほぞ２Ｘ
が設けられる。

すなわち、支柱８のほぞ８ｘ、本設柱６のほぞ６Ｘおよ
びロッド２のほぞ２ｘは、何れも同様に本設柱６のほぞ
穴６ｙに係合される。

このような構成の押え手段１および上昇手段７は、建設
しようとする建造物１０の上面形状（図示例では矩形）
と概略同形に組まれた梁構造３に、その周方向に沿って
適宜間隔を隔てて取付けられる。

またここでは、梁構造３の相対する梁３ａと３ｂ間に移
動クレーン５が配設され、この移動クレーン５に柱組立
て用ロボット９等が着脱自在に配備されている。

以上のように構成された本発明では、梁構造３に備えた
上昇手段７の支柱８は、その下端のほぞ８ｘが建造物１
０のすでに立設された本設柱６の上端のほぞ穴６ｙに係
合される設定となっており、これにより建造物１０の上
方における梁構造３の位置が正確に確定されることとな
り、上記両者の保合により横ブレ等を防止できることか
ら当該梁構造３を安定に支持することができ、建設途上
における耐震性を向上できる。なお、第１図のモデルで
は、２本の上昇手段７が対向して配置された構成となっ
ているので、梁構造３の支持が不安定であるかのように
見えるが、前述したように実機レベルでは上昇手段７が
多数本から構成されるので、梁構造３が傾くといった不
都合はない。

ここで、上昇手段７の油圧機構を駆動して支柱８を下方
に伸長させることにより、第１図（Ａ）に示すように梁
構造３が上昇されて建造物１０との間に施工作業空間１
４が形成され、ロッド２が収納された押え手段１の直下
部分に本設柱６の装着スペース１５が形成されることに
なる。

そして、ロッド２が収納された押え手段またる油圧シリ
ンダ直下の装着スペース１５に、第１図（Ｂ）に示すよ
うに施工手段たる柱組立て用ロボット９により本設柱６
を据付ける。すなわち、本設柱６は、その下端のほぞ６
Ｘが建造物１０のすでに立設された本設柱６の上端のほ
ぞ穴６ｙに係合されて据付けられる。このときほぞ６ｘ
とほぞ穴６ｙとに多少のズレがあっても、両者を若干押
圧することで正規の位置関係にて係合させることができ
るので、柱組立て用ロボット９の制御を高精度化するこ
となく、容易かつ正確に本設柱６の据付は作業を実施で
きる。

また本設柱６は、第１図（Ｃ）に示すように、押え手段
１の抽圧シリンダ内に収納したロッド２を若干伸長させ
ることにより、ロッド２下端のほぞ２ｘが当該本設柱６
上端のほぞ穴６ｙに係合されて位置決めされると共に、
ロッド２の押圧力により保持され、溶接用ロボット４に
より建造物１０上に強固に固定される。なお、この溶接
作業は、移動クレーン５に溶接用ロボット４を取付ける
ことで行なわれる。この場合も、ロッド２と本設柱６と
に多少のズレがあっても、上述の据付は作業の場合と同
様、はぞ２ｘとほぞ穴６ｙとの係合によりそのズレが修
正されることから正確な位置決めを容易に実行でき、こ
のように本設柱６の上下が下方の本設柱６及び上方のロ
ッド２に各々係合されることから、当該本設柱６は安定
に保持されることとなって梁構造３の支持の補強とする
ことができ、建設途上における耐震性の向上を図れるこ
ととなる。この後、対向する本設柱６を上記と同様の操
作で据付けて固定する。

次に、第１図（Ｄ）に示すように、上昇手段７の油圧機
構を駆動して支柱８を上方に収納することにより、その
支柱８の直下部分には本設柱６の装着スペース１５が形
成されることとなるので、押え手段１の直下部分の場合
と同様の操作で本設柱６を据付けて固定する。さらに、
第１図（Ｅ）に示すように、対向する本設柱６を同様の
操作で据付は固定する。

このとき、第１図（Ｆ）に示すように、移動クレーン５
に取付けた溶接用ロボット４にて本設梁６０の固定作業
を随時行なう。すなわち、本設柱６には、本設梁６０が
予め設けられており、隣り合う本設柱６の相対する本設
梁６０を溶接用ロボット４により随時接合する。この本
設梁６０は、本設柱６と別途作成し、本設柱６の梁取付
は用ブラケット（図示せず）間に取付けるようにしても
良い。

そして、押え手段１および上昇手段７における上述した
操作をそれらの配置数だけ適宜くり返し行ない、第１図
（Ｆ）に示すように全ての本設柱６および本設梁６０の
取付けを完了させたならば、当該階の外壁パネル１１（
第３図参照）の取付は作業および図示は省略するが間仕
切り作業、各種ブース（湯沸室、浴室、洗面所等）の組
み立て据付は作業、天井部や床部の施工作業など、その
他当該階に必要な作業を行なう。

次に、再び上昇手段７を駆動して第１図（Ａ）に示すよ
うに梁構造３を上昇させ、直上階の施工に移る。すなわ
ち、この施工は、上述した第１図（Ａ）〜（Ｆ）の作業
を繰り返すことにより行なわれる。そして、その施工の
繰り返しにより建造物１０の構築を下層階から上層階へ
と１階分毎に順次進め、所要階性だけ繰り返した後、梁
構造３および押え手段１等の本発明装置を解体して撤去
し、最上階部分に必要な各種の作業を行ない、建造物１
０の建設を完了する。

なお、本発明装置の押え手段１．上昇手段７゜梁構造３
として、本設柱６１本設梁６０と同等以上の強度を有す
る部材を用いれば、それらを最上階の梁構造に利用でき
ることから、本発明装置の解体、撤去等の作業を省略乃
至簡略化できる。

第３図は実機レベルでの本発明装置の実施例を示す概略
斜視図であり、第１図および第２図と同一の機能を発揮
する部分には同一符号を付しである。また、第４図は、
第３図の要部を示す概略的な側面図であり、第５図は第
４図をＶ−■矢視した断面図、第６図は第４図をＶｌ−
Ｖｌ矢視した断面図、第７図は第４図を■−■矢視した
断面図、第８図は第４図を矢印■方向から見た平面図で
ある。

同図は、平面断面形状が略矩形の建造物１０を建設する
場合を示しており、内部空間の一部をエレベータシャフ
トとして使用し、゛本設柱６２本設梁６０など、その他
各種建材の搬送のためにエレベータが昇降されるように
なっている。

本発明装置は、建造物１０の平面断面形状と概略同形に
組立てられ、梁構造３には覆部１６が取付けられると共
に、その覆部１６直下の空間部にはコントロールルーム
３２が設置される。

本発明装置は、このコントロールルーム３２内で作業員
がコンピュータ３３を操作することにより自動的に第１
図（Ａ）〜（Ｆ）のような作業を行なうように構成され
ている。

なお、上昇手段７は実機レベルでは２本が１セツトとし
て隣接して設置され、一方の支柱８が収縮される場合で
あっても他方の支柱８が伸長状態に維持される。したが
って、梁構造３は２本で一組の上昇手段７の何れか一方
によって交互に支持される。また、上昇手段７を構成す
る油圧機構７０は梁構造３の上方に配設されており、こ
の油圧機構７０により支柱８が上下方向に移動すなわち
下方に伸長されると共に上方に収納される。また、上昇
手段７の支柱８がこれを駆動する油圧機構７０に常に保
持されるので、水平方向の振動が梁構造３に作用しても
梁構造３は支柱８に安定して結合されることとなり、こ
の面からも梁構造３の耐震性が向上されている。

図示しないエレベータで地上から搬送された本設柱６は
、移動クレーン５上を移動する柱組立て用ロボット９に
より、押え手段１の直下個所に移送されて据付けられ、
次いで溶接用ロボット４により下の階の本設柱６の上端
に溶接固定される。

そして、本設柱６に予め設けられた本設梁６０も、溶接
用ロボット４で隣りの本設柱６の本設梁６０と接合され
、固定される。殊に本実施例で採用される本設柱６の構
造は、その全高が１階分の高さよりも高く形成されると
共に、その上端部側及び下端部側それぞれに本設梁６０
が左右へ一体的に張り出された形態で構成されている。

そして実際の構築に際しては、互いに隣接する本設柱６
の上端部側の本設梁６０と下端部側の本設梁６０とを接
合することにより組み立てるように構成されており、各
階毎の柱構築作業を見てみると金柱数の半分の柱を構築
することで当該階の施工が完了するようになっている。

従って、各階毎に全数の柱を構築する場合に比して、施
工の効率化が図られている。

上述のようにして本設柱６と本設梁６０の固定作業が終
了したならば、当該階の外壁パネル１１の取付作業およ
びその他当該階における必要な作業を、移動クレーン５
上を移動する作業用ロボットにて行ない、再び上昇手段
７を駆動して梁構造３を上昇させ、上述と同じ操作を繰
り返して直上階の建設、施工を行なう。そして、所要陽
性の建設、施工が完了した後、本発明装置およびコント
ロールルーム３２等を撤去して屋根部分の施工を行なう
。

なお、実機レベルの本発明装置では、覆部１６が梁構造
３に取付けられており、覆部１６は、仮設屋根３８ε仮
設囲い３９とから構成され、建設階における各種の騒音
が周囲に漏れないよう、またコントロールルーム３２の
コンピュータ３３から作業用ロボットおよびその他の機
器へ送られる電気的命令が周囲の電波などノイズにより
影響を受けないよう、さらにはコントロールルーム３２
や建設階へ風雨が入り込まないよう、防音や電磁シール
ドおよび風雨遮断として機能されるようになっている。

このように、覆部１６を設けて防音・風雨遮断機能や電
磁シールド機能を持たせれば、建設環境を良好に維持で
きると共に、ノイズの干渉によるコンピュータ３３や作
業用ロボットの暴走を防止することができる。

なお、本発明装置において、前述したように押え手段１
．上昇手段７．梁構造３を本設柱６１本設梁６０と同等
以上の強度を有する部材で構成すれば、これらをそのま
ま建造物１０の一部として使用できる。また、上記の仮
設屋根３８も建造物１０の屋根材と同等の部材で構成す
れば、これもそのまま建造物１０の屋根部として使用で
きる。

なお、本発明装置の上昇手段７の支柱８が支持するもの
は、梁構造３あるいは覆部１６．梁構造３に設けられる
施工手段などであるため、先提案のように地上−階に設
置したプラントでその上の建築途上の建造物の全重量を
支持するものに比し、建造物の建造高さの制限がなく、
また耐震性を向上できる。

（発明の効果）以上詳述した本発明装置によれば、次のような効果を奏
する。

（１）仮設柱を成す上昇手段の下端部に形成した錠止手
段の係合部が本設柱の上端に形成した被係合部に係合さ
れるので、建造物上方に配置される梁構造の位置が正−
確に確定されることとなり、上記両者の係合により横ブ
レ等を防止できることから当該梁構造を建造物上方に安
定に支持することができ、建設途上における耐震性を向
上することができる。

（２）上昇手段による梁構造の上昇をくり返すことによ
り、施工作業空間を確保しつつ順次上方へ建設作業を進
行して行くので、施工制御の自動化を導入することが容
易であり、他の自動建設機器と組合せての建設作業の自
動化に好ましく適用でき、省人化を図ることができる。

（３）本設柱の下端に係合端部を形成することにより、
本設柱の継ぎ足しの際、係合端部と本設柱の上端の被係
合部との係合により位置ズレを防止して正確な継ぎ足し
を容易に行なうことができると共に、押え手段の下端の
係合部が本設柱の上端の被係合部に係合されることとな
るので、本設柱の位置決めが容易となり、本設柱を安定
に保持できると共に、梁構造の支持の補強とすることが
でき、これにより建設途上における耐震性の向上を図る
ことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図（Ａ）〜（Ｆ）は本発明装置の原理を説明するた
めの概略斜視図、第２図（Ａ）、（Ｂ）は本発明装置の
押え手段の他の構成例を示す断面図、第３図は実機レベ
ルでの本発明装置の一例を示す概略斜視図、第４図は第
３図の要部を示す概略側面図、第５図は第４図のＶ−■
矢視断面図、第６図は第４図のＶｌ−Ｖｌ矢視断面図、
第７図は第４図の■−■矢視断面図、第８図は第４図の
矢印■方向の平面図、第９図は従来の建設方法を示す図
である。１・・・・・・押え手段（油圧シリンダ）２Ｘ・・・押
え手段の係合部（はぞ）３・・・・・・梁構造４．５，９，９１．９２・・・施工手段（溶接用ロボッ
ト、移動クレーン。柱組立て用ロボット。梁組立て用ロボット。外壁取付は用ロボット）６・・・・・・本設柱６ｘ・・・本設柱の係合端部（はぞ）６ｙ・・・本設柱の被係合部（はぞ穴）７・・・・・・
上昇手段８ｘ・・・錠止手段の係合部（はぞ）１０・・・建造物１４・・・施工作業空間

Claims

【特許請求の範囲】

（１）構築すべき建造物の上方に設けられ、その下方の
該建造物との間に本設柱の立設その他の構築作業が施さ
れる施工作業空間が形成される梁構造と、該梁構造に設
けられ下方に伸長されて該梁構造を上昇させると共に仮
設柱を成し上記建造物との間に上記施工作業空間を形成
する上昇手段と、該上昇手段の下端部に形成され既に構
築された上記建造物部分に係脱自在に係合する錠止手段
と、上記梁構造に設けられ上記施工作業空間で構築作業
を施す施工手段とを備えたことを特徴とする建設装置。
（２）前記梁構造に、下方に伸長されて前記施工作業空
間に立設された前記本設柱の上端に係脱自在に係合して
相互を位置決めしつつ該上端を押える押え手段を設けた
請求項１記載の建設装置。
（３）前記錠止手段が、既に構築された前記建造物の前
記本設柱の上端に係合する請求項１または２いずれかの
項に記載の建設装置。
（４）前記本設柱が、その上端に前記錠止手段に係合さ
れる被係合部を有すると共に、上記錠止手段が、上記本
設柱の上端に臨む下端に相互を位置決めする係合部を有
する請求項３記載の建設装置。
（５）前記本設柱が、その上端に前記押え手段に係合さ
れる被係合部を有すると共に、上記押え手段が上記本設
柱の上端に臨む下端に係合部を有する請求項２〜４いず
れかの項に記載の建設装置。
（６）前記本設柱が、その下端に該本設柱の下方に既に
設置された他の本設柱の被係合部に係合する係合端部を
有する請求項１〜５いずれかの項に記載の建設装置。