JPH0733689B2

JPH0733689B2 - プツシユアツプ方法および装置

Info

Publication number: JPH0733689B2
Application number: JP8612286A
Authority: JP
Inventors: 幸男長谷川; 康夫井上; 一彦新井; 祐輔松下; 伸二山下; 信博奥山; 章坪田; 正人森; 徹篠崎; 亮二吉武; 周武田; 和良国塩
Original assignee: Taisei Corp; Kajima Corp; Waseda University; Obayashi Corp; Takenaka Corp; Fujita Corp; Komatsu Ltd; Hitachi Zosen Corp; Kumagai Gumi Co Ltd; Sato Kogyo Co Ltd; Toda Corp; Shimizu Corp
Current assignee: Taisei Corp; Kajima Corp; Waseda University; Obayashi Corp; Takenaka Corp; Fujita Corp; Komatsu Ltd; Kumagai Gumi Co Ltd; Sato Kogyo Co Ltd; Toda Corp; Shimizu Corp; Kanadevia Corp
Priority date: 1986-04-16
Filing date: 1986-04-16
Publication date: 1995-04-12
Anticipated expiration: 2010-04-12
Also published as: JPS62244942A

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は、地上１階に設置したプラントにおいて、１階
分の建物をロボット等の機械を用いて集中的に生産し、
１階分の躯体工事完了後に階高分だけ上方にプッシュア
ップすることを繰り返すことによって建物全体を生産す
るプッシュアップ工法に適用されるプッシュアップ方法
および装置に関する。

〔従来の技術〕

一般に、中高層のコンクリート建物を建築する場合、最
上階まで柱を建て、梁、ブレースを取り付けてから、各
階の配筋、コンクリート打設、壁部材取り付け等が行わ
れているが、近年、中高層のコンクリート建築生産にお
いて、自動化施工の試みが幾つかなされている。例え
ば、体育館等の大きな屋根を地上組み立てた後、油圧ジ
ャッキによりプッシュアップする方法や、最初に最上階
までの柱を構築した後、地上レベルでスラブを生産し、
これを最上階に取付けたウィンチで順次引き上げてゆく
方法、さらに、地上レベルで複数のプレハブのブロック
を結合して、これを油圧ジャッキ等により階高分プッシ
ュアップし、再び地上レベルで複数のプレハブのブロッ
クを結合して、順次プッシュアップして中高層のコンク
リート建物を生産してゆく方法等が知られている。

また、地上レベルで１階分の建物を集中的に生産し、１
階分の躯体工事完了後に階高分だけ上方プッシュアップ
することを繰り返すことによって建物全体を生産すると
いう考え方自体は、研究論文等で紹介されている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら、このような従来の工法では、機械を用い
てシステム的に建物を生産し、建築における自動化率を
向上させ、労働生産性の向上を図ることは困難であっ
た。

また、体育館等の大きな屋根を地上で組み立てた後、プ
ッシュアップする方法においては、プッシュアップは１
回だけであり、繰り返し性がなく多層階の建築生産に適
用させることに不可能である。また、最初に最上階まで
の柱を構築した後、地上レベルでスラブを生産し、これ
を最上階に取付けたウィンチで順次引き上げてゆく方法
においては、重量物を柱のみで支持しなければならず、
地震に対する構造的強度が弱いと言う問題を有してい
る。さらに、地上レベルで複数のプレハブのブロックを
結合して順次プッシュアップして中高層のコンクリート
建物を生産する方法においては、プレハブ自体が当初か
ら柱、構造壁、スラブ等を備えているので、現場での中
高層のコンクリート建築生産にこれを適用することは困
難である。また、地上レベル１階分の建物を集中的に生
産し、上方にプッシュアップすることを繰り返すことに
よって建物全体を生産するという考え方においては、抽
象的な開示にとどまり、既に出来上がっている建物が空
間的制約を与えるなかで、柱生産、構造壁生産、スラブ
生産或いはプッシュアップ方法等の具体的な技術的課題
およびその解決策が何ら示されていない。

本発明は上記問題点を解決しようとするもので、地上レ
ベルで１階分の躯体を集中的に生産し、１階分の工事完
了後に階高分だけ上方に躯体の柱をプッシュアップする
ことを繰り返すことにより建物を生産するプッシュアッ
プ工法を具体化する方法および装置を提供することによ
り、人手による作業を極力不要にし、建築の生産性を向
上することを目的とする。

［問題点を解決するための手段］そのために本発明のプッシュアップ方法は、地上レベル
で１階分の躯体を集中的に生産し、１階分の躯体工事完
了後に階高分だけ上方に躯体の柱をプッシュアップする
ことを繰り返すことにより建物を生産するプッシュアッ
プ工法において、プッシュアップ用ピン穴と固定用ピン
穴を有するフランジを柱に取付けると共に、前記プッシ
ュアップ用ピン穴と係合なピンを備えるセンターホール
ジャッキと前記固定用ピン穴と係合可能なピンを備える
躯体保持装置とを前記柱の周囲に配設し、プッシュアッ
プした上部の柱を前記躯体保持装置により保持した状態
で、前記センターホールジャッキのピンを下部の柱のプ
ッシュアップ用ピン穴に係合し上昇させ、上部と下部の
柱を接合した後、柱をセンターホールジャッキで支持し
てプッシュアップし、前記躯体保持装置のピンを水平方
向に摺動させて引込ませ、プッシュアップ終了後、躯体
保持装置のピンを水平方向に摺動させて柱を支持するこ
とを特徴とするものである。

また、本発明のプッシュアップ装置は、前記プッシュア
ップ工法に用いられるプッシュアップ装置であって、プ
ッシュアップ用ピン穴と固定用ピン穴を有するフランジ
が取り付けられた柱と、複数のフレームにより組み立て
られた本体と、該本体内に柱を引込む柱引込み装置と、
柱の水平方向位置決めを行う水平方向位置決め装置と、
前記プッシュアップ用ピン穴と係合可能なピンを備える
センターホールジャッキと、前記固定用ピン穴と係合可
能なピンを備える躯体保持装置と、プッシュアップした
上部の柱と下部の柱を接合するアーク溶接装置とを備
え、センターホールジャッキの上昇、下降および躯体保
持装置の水平移動により柱をプッシュアップ可能にした
ことを特徴とするものである。

［作用］本発明においては、プッシュアップした上部の柱を前記
躯体保持装置により保持した状態で、前記センターホー
ルジャッキのピンを下部の柱のプッシュアップ用ピン穴
に係合し上昇させ、上部と下部の柱を接合した後、柱を
センターホールジャッキで支持してプッシュアップし、
前記躯体保持装置のピンを水平方向に摺動させて引込ま
せ、プッシュアップ終了後、躯体保持装置のピンを水平
方向に摺動させて柱を支持する。

〔実施例］先ず、本発明が適用されるプッシュアップ工法に使用さ
れるプラントについて概略説明する。

第４図は、プッシュアップ工法に使用されるプラント構
成を示す図である。図中、10は最上階、11は上階、12は
下階、13はプッシュアップ装置、14は柱搬送ロボット、
15は柱、16は軌道、17は壁部材搬送ロボット、18は壁部
材取付ロボット、19は梁、20はブレース、21は型枠昇降
架台、22は配筋ロボット、23はコンクリート打設・均ら
しロボットである。

このプッシュアップ工法は、最上階生産、基準階生産お
よび最下階生産の３つの大きなシステムにより構成さ
れ、このうち基本となるシステムは、繰り返し性のある
基準階生産システムである。この基準階生産システム
は、大別して柱生産システム、構造壁生産システム、ス
ラブ生産システムおよびプッシュアップシステムの４つ
のサブシステムからなり、柱生産システムには柱搬送ロ
ボット14が、構造壁生産システムには壁部材搬送ロボッ
ト17および壁部材取付ロボット18が、スラブ生産システ
ムには型枠昇降架台21、配筋ロボット22、コンクリート
打設・均らしロボット23が、プッシュアップシステムに
はプッシュアップ装置13が使用される。そして、このプ
ラントでの生産作業は、作業高さによって上階と下階に
分けられて、柱生産は下階で行われ、床生産および構造
壁生産は上階で行われる。

また、最上階生産および最下階生産の両システムには、
基準階生産システムと異なる点、例えば、最上階生産シ
ステムは、柱の長さ、ペントハウスの生産があり、最下
階生産システムでは、地上躯体と地下躯体の接合などが
ある。これらの異なる点を基準階生産システムの例外事
項としてとらえ、最上階生産および最下階生産の両シス
テムの構成を基準階生産システムと同様にしている。そ
して、ロボットや制御技術を導入することにより自動化
率を高める建築生産システムを可能にし、地上に設置し
たプラントで１階部分の建物を集中的に生産し、これを
階高分だけ上方にプッシュアップするというサイクルを
繰り返すことにより建物を生産するものである。

次に、プッシュアップ工法の詳細について、第４図およ
び第５図（イ）ないし（ホ）に示す行程図で順を追って
説明する。

（A₁）先ず、根切り、基礎、B1Fの躯体工事までは従来
通りの建築工程で行う。次に、プッシュアップ装置13、
型枠昇降架台21、建物外周の軌道16等で構成されるプラ
ントを設置し、このプラントを用いてペントハウスから
生産を開始する。（A₂）型枠昇降架台21を上昇させ、柱
搬送ロボット14が柱15を搬送し、プッシュアップ装置13
の上方から柱15を落とし込んでプッシュアップ装置13に
渡す。（A₃）型枠昇降架台21を下降させた後、壁部材搬
送ロボット17が軌道16を走行し、梁仕口30および梁19を
壁部材取付ロボット18まで搬送する。壁部材取付ロボッ
ト18は、壁部材搬送ロボット17上の梁仕口30を取り上
げ、柱15と梁仕口30とを溶接接合する。梁仕口30の接合
完了、壁部材取付ロボット18は同様にして梁19の接合を
行う。（A₄）型枠昇降架台21を上昇させた後、配筋ロボ
ット22が先組鉄筋31を型枠昇降架台21上に配設する。
（A₅）コンクリート打設・均らしロボット23により型枠
昇降架台21上に生コンを分配し、コンクリートを均らし
養生を行う。（A₆）養生完了後、型枠昇降架台21を下降
させ、次いでプッシュアップ装置13により、柱15を階高
分だけプッシュアップさせてペントハウス25の生産が完
了する。

（B₁）次に、最上階および屋上部の生産を開始する。屋
上部32側では型枠昇降架台21を上昇させ、柱搬送ロボッ
ト14が柱15を搬送し、プッシュアップ装置13の上方から
柱15を落とし込んでプッシュアップ装置13に渡す。一
方、ペントハウス25側ではプッシュアップ装置13の側方
から柱15を供給し、上下の柱を溶接する。（B₂）屋上部
32側の型枠昇降架台21を下降させた後、壁部材搬送ロボ
ット17が軌道16を走行し、梁仕口30、ブレース33および
梁19を壁部材取付ロボット18まで搬送する。壁部材取付
ロボット18は、壁部材搬送ロボット17上の梁仕口30、ブ
レース20および梁19を取り上げ、柱15と梁仕口30、ブレ
ース20および梁19とを溶接接合する。（B₂）型枠昇降架
台21を上昇させた後、配筋ロボット22が先組鉄筋31を型
枠昇降架台21上に配設する。（B₄）コンクリート打設・
均らしロボット23により型枠昇降架台21上に生コンを分
配し、コンクリートを均らす。（B₅）コンクリートの養
生を行っている間に、ペントハウス25の外壁35を取付け
る。（B₆）養生完了後、型枠昇降架台21を下降させ、次
いでプッシュアップ装置13により、柱15を階高分だけプ
ッシュアップさせる。

（C₁）次に、基準階の生産を開始する。プッシュアップ
装置13の側方から柱15を供給し、上下の柱間を溶接す
る。（C₂）壁部材搬送ロボット17が軌道16を走行し、梁
仕口30、ブレース20および梁19を壁部材取付ロボット18
まで搬送する。壁部材取付ロボット18は、壁部材搬送ロ
ボット17上の梁仕口30、ブレース33および梁19を取り上
げ、柱15と梁仕口30、ブレース20および梁19とを溶接接
合する。（C₃）型枠昇降架台21を上昇させた後、配筋ロ
ボット22が先組鉄筋31を型枠昇降架台21上に配設する。
（C₄）コンクリート打設・均らしロボット23により型枠
昇降架台21上に生コンを分配し、コンクリートを均ら
す。（C₅）コンクリートの養生を行っている間に外壁35
を取付ける。（C₆）養生完了後、型枠昇降架台21を下降
させ、次いでプッシュアップ装置13により、柱15を階高
分だけプッシュアップさせる。

（D₁）最後に、最下階の生産を開始する。プッシュアッ
プ装置13の側方から柱15を供給し、柱15と上部の柱およ
び下部の基礎体とを溶接する。（D₂）プッシュアップ装
置13の上部を切断し撤去する。（D₃）壁部材搬送ロボッ
ト17および壁部材取付ロボット18により、柱15と梁仕口
30、ブレース20および梁19とを溶接接合する。（D₄）型
枠昇降架台21を上昇させた後、配筋ロボット22が先組鉄
筋31を型枠昇降架台21上に配設する。（D₅）コンクリー
ト打設・均らしロボット23により型枠昇降架台21上に生
コンを分配し、コンクリートを均らす。（D₆）コンクリ
ートの養生を行っている間に外壁35を取付ける。（D₇）
プッシュアップ装置13、型枠昇降架台21、建物外周の軌
道16等で構成されるプラントを解体撤去する。（D₈）１
階部分にブレース20を溶接接合する。（D₉）１階部分の
内外装を行って建物が完成する。次に、第１図および第
２図により上記プッシュアップ装置13について説明す
る。プッシュアップ装置13は、複数のフレーム50により
組み立てられた本体51と、マグネットプレート52を有す
る柱引込み装置53と、先端に位置決めプレート55を有す
る位置決め用シリンダ56と、本体51の対角線上に配設さ
れるピン57を有する２個のセンターホールジャッキ59
と、レール60上を移動自在なアーク溶接装置61と、本体
51の４辺に配設される先端にピン62を有する躯体保持装
置63から構成されている。一方、鋼製角柱65の支持に
は、建物をプッシュアップするための支持と、プッシュ
アップ後、１階分を施工している間、建物を一定高さに
保持するための支持がある。すなわち、鋼製角柱65の周
囲にフランジ66を取付け、このフランジ66の４隅にプッ
シュアップ用ピン穴67を設けると共に、このピン穴67間
に固定用ピン穴69を設けている。そして、前記センター
ホールジャッキ59はガイド軸70に昇降自在になるように
取付けられ、このセンターホールジャッキ59に取付けら
れたピン57が、プッシュアップ用ピン穴67に係合可能に
なっている。また、躯体保持装置63は油圧シリンダによ
り作動し、固定用ピン62が水平方向に摺動し固定用ピン
穴69に係合可能になっている。なお、本体51の上部に取
付けられているローラ71は、スラブ生産時にプッシュア
ップ装置13の上部を塞ぐ補助型枠を円滑に移動させるた
めのものである。

上記プッシュアップ装置の動作について説明すると、柱
引込み装置53が本体51により押し出されている状態で、
柱搬送ロボットから鋼製角柱65が柱引込み装置53に乗せ
られ、マグネットプレート52により固定された状態で、
柱引込み装置53は本体51の内部中央まで引込む。次に、
位置決め用シリンダ56が油圧により作動し、位置決めプ
レート55が両側から鋼製角柱65を押さえ付ける。鋼製角
柱65はマグネットプレート52および位置決めプレート55
により水平方向の位置決めがなされる。次いで、センタ
ーホールジャッキ59が上昇し、ピン57が鋼製角柱65のプ
ッシュアップ用ピン穴67に係合して鋼製角柱65を上昇さ
せると、鋼製角柱65の垂直方向の位置決めがなされる。
センターホールジャッキ59がさらに上昇し、鋼製角柱65
が上部の鋼製角柱65と当接すると、２台のアーク溶接装
置61がレール60上を走行し、鋼製角柱65同士を溶接接合
する。

この状態が第３図に示すプッシュアップの方法におい
て、（ａ）のプッシュアップ開始状態である。次いで、
（ｂ）に示すように、センターホールジャッキ59が上昇
して躯体保持装置63の固定用ピン62と固定用ピン穴69が
係合が開放されると、躯体保持装置63が油圧駆動により
引込む。（ｃ）はプッシュアップが継続している状態を
示している。（ｄ）において、センターホールジャッキ
59が上昇して上限位置に自動的に停止すると、躯体保持
装置63が押し出される。次いで、（ｅ）において、セン
ターホールジャッキ59が下降していく途中で、躯体保持
装置63の固定用ピン62が固定用ピン穴69に係合し、柱全
体を支持しこの状態でスラブ生産が行われる。そして、
センターホールジャッキ59が下降して下限位置に自動的
に停止し、次のプッシュアップのために待機するもので
ある。なお、上記作業はコンピュータにより自動的に制
御される。

なお、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、
種々の変形が可能であることは勿論のことである。例え
ば、躯体保持装置63、アーク溶接装置61、センターホー
ルジャッキ59の台数は、強度上或いは作業性等により適
宜変更しうるものである。

〔発明の効果〕

以上の説明から明らかなように本発明によれば、地上レ
ベルで１階分の躯体を集中的に生産し、１階分の躯体工
事完了後に階高分だけ上方に躯体の柱をプッシュアップ
することを繰り返すことにより建物を生産するプッシュ
アップ工法が実現できるため、プッシュアップ装置に柱
が受渡された後は、全ての作業が自動的に行われるので
作業員を必要とせず、また、天候にも左右されず夜間作
業も可能となる。また、地上レベルで１階分の高さで柱
接合ができるため、高層での作業に比べ建物の振れの影
響がなくなり柱の位置決めが精度が向上する結果、柱接
合の品質を安定、向上させることができる。また、プッ
シュアップ装置を地上レベルに集中させるため、装置の
簡略化および生産性の向上を図ることが可能となると共
に、自動化率が高くなり労働生産性の向上を図ることが
可能となる。さらに、高所作業が減少し安全性が増大す
るとともに、足場を構築しないで外装仕上げを行うこと
が可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のプッシュアップ装置の１実施例を示す
図、第２図は第１図の要部斜視図、第３図はプッシュア
ップの方法を説明するための図、第４図はプッシュアッ
プシステムのプラント構成の１実施例を示す図、第５図
はプッシュアップ工法による行程を示す図である。 13……プッシュアップ装置、50……フレーム、51……本
体、52……マグネットプレート、53……柱引込み装置、
55……位置決めプレート、56……位置決め用シリンダ、
57……ピン、59……センターホールジャッキ、60……レ
ール、61……アーク溶接装置、62……ピン、63……躯体
保持装置、65……鋼製角柱、66……フランジ、67……プ
ッシュアップ用ピン穴、69……固定用ピン穴、70……ガ
イド軸、71……ローラ。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (71)出願人 999999999 佐藤工業株式会社富山県富山市桜木町１番11号 (71)出願人 999999999 清水建設株式会社東京都中央区京橋２丁目16番１号 (71)出願人 999999999 大成建設株式会社東京都新宿区西新宿１丁目25番１号 (71)出願人 999999999 株式会社竹中工務店大阪府大阪市東区本町４丁目27番地 (71)出願人 999999999 戸田建設株式会社東京都中央区京橋１丁目７番１号 (71)出願人 999999999 株式会社フジタ東京都渋谷区千駄ヶ谷４丁目６番15号 (71)出願人 999999999 株式会社小松製作所東京都港区赤坂２丁目３番６号 (71)出願人 999999999 日立造船株式会社大阪府大阪市西区江戸堀１丁目６番14号 (72)発明者長谷川幸男東京都新宿区大久保３−４−１早稲田大学システム科学研究所内 (72)発明者井上康夫埼玉県川口市芝園町３丁目４の543 (72)発明者新井一彦埼玉県浦和市仲町２−９−16 (72)発明者松下祐輔東京都新宿区築地町16 ライオンズマンシヨン神楽坂第３―102号 (72)発明者山下伸二神奈川県厚木市三田91−１ (72)発明者奥山信博東京都世田谷区代田１−20−８清水建設寮 (72)発明者坪田章東京都江東区南砂２−５−14 株式会社竹中工務店技術研究所内 (72)発明者森正人神奈川県横浜市港北区小机町246番地 (72)発明者篠崎徹茨城県下妻市下木戸24 (72)発明者吉武亮二東京都町田市能ヶ谷町1521−93 (72)発明者武田周神奈川県平塚市万田18 小松製作所平塚寮 311号 (72)発明者国塩和良大阪府大阪市西区江戸堀１丁目６番14号日立造船株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】地上レベルで１階分の躯体を集中的に生産
し、１階分の躯体工事完了後に階高分だけ上方に躯体の
柱をプッシュアップすることを繰り返すことにより建物
を生産するプッシュアップ工法において、プッシュアッ
プ用ピン穴と固定用ピン穴を有するフランジを柱に取付
けると共に、前記プッシュアップ用ピン穴と係合可能な
ピンを備えるセンターホールジャッキと前記固定用ピン
穴と係合可能なピンを備える躯体保持装置とを前記柱の
周囲に配設し、プッシュアップした上部の柱を前記躯体
保持装置により保持した状態で、前記センターホールジ
ャッキのピンを下部の柱のプッシュアップ用ピン穴に係
合して上昇させ、上部と下部の柱を接合した後、柱をセ
ンターホールジャッキで支持してプッシュアップし、前
記躯体保持装置のピンを水平方向に摺動させて引込ま
せ、プッシュアップ終了後、躯体保持装置のピンを水平
方向に摺動させて柱を支持することを特徴とするプッシ
ュアップ方法。
【請求項２】前記センターホールジャッキは柱の鉛直方
向の位置決めとプッシュアップの機能を兼用したことを
特徴とする特許請求の範囲第１項記載のプッシュアップ
方法。
【請求項３】地上レベルで１階分の躯体を集中的に生産
し、１階分の躯体工事完了後に階高分だけ上方に躯体の
柱をプッシュアップすることを繰り返すことにより建物
を生産するプッシュアップ工法に用いられるプッシュア
ップ装置であって、プッシュアップ用ピン穴と固定用ピ
ン穴を有するフランジが取り付けられた柱と、複数のフ
レームにより組み立てられた本体と、該本体内に柱を引
込む柱引込み装置と、柱の水平方向の位置決めを行う水
平方向位置決め装置と、前記プッシュアップ用ピン穴と
係合可能なピンを備えるセンターホールジャッキと、前
記固定用ピン穴と係合可能なピンを備える躯体保持装置
と、プッシュアップした上部の柱と下部の柱を接合する
アーク溶接置とを備え、センターホールジャッキの上
昇、下降および躯体保持装置の水平移動により柱をプッ
シュアップ可能にしたことを特徴とするプッシュアップ
装置。
【請求項４】前記センターホールジャッキは柱の鉛直方
向の位置決めとプッシュアップの機能を兼用したことを
特徴とする特許請求の範囲第３項記載のプッシュアップ
装置。