JPH10325182A - ドーム状屋根の構築工法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 大規模な屋根構造体のリフトアップに際し、
仮設内部支柱を無くし、本設の下部構造体を利用するこ
とで工期の短縮およびコストの削減を図り、リフトアッ
プを比較的簡単な支持架構で容易に、しかも安定して行
えるようにする。 【解決手段】基礎３上に下部構造体２と内部屋根構造体
１Ａを構築した後、下部構造体２上に、外周テンション
リング１Ｃを有する屋根外周構造体１Ｂを構築し、この
屋根外周構造体上にリフトアップ架台１１を介してリフ
トアップ装置１２を配設すると共に、屋根外周構造体１
Ｂと下部構造体２を連結する引張材１６と、この引張材
と外周テンションリング間に配設される圧縮材１７とを
有する支持架構１５を配設し、引張材１６に張力を導入
して圧縮材１７により外周テンションリング１Ｃに水平
方向の圧縮力を付与しテンションリングに圧縮力を内蔵
した状態で、内部屋根構造体１Ａをリフトアップ装置に
よりリフトアップし、所定の高さまで上昇した内部屋根
構造体１Ａの外周端部を屋根外周構造体１Ｂの内周端部
に連結する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、大空間構造物にお
ける曲線または多角形で構成されるドーム状屋根をリフ
トアップ工法により施工するための構築工法に関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】大規模なドーム状屋根を構築する場合、
総足場のベント工法を用いると、仮設足場の設置・解体
等の作業により、工期・コストの増大につながるという
問題があり、地組みした屋根を正規の位置までリフトア
ップさせるリフトアップ工法により施工されることが多
い。

【０００３】この屋根のリフトアップ工法としては、大
スパン屋根をその架設範囲で地組みすると共に、架設範
囲の内部に複数の仮設の内部支柱を構築し、この仮設の
支柱上に設置したリフトアップ装置により大スパン屋根
を前記内部支柱を案内としてリフトアップし、本設の外
周柱の上に降ろして設置する施工法（特開平４−１１１
８２９号公報）が提案されている。

【０００４】また、仮設の内部支柱の代わりに本設の外
周柱や外周壁を利用し、この外周柱や外周壁の上にリフ
トアップ構台を屋根中心に向かって突設し、このリフト
アップ構台に設置したリフトアップ装置により屋根構造
体全体を吊り上げる方法もある。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、前述のような
構造物の内部に仮設の支柱を構築して屋根のリフトアッ
プを行う方法では、多数の仮設支柱を必要とし、これら
の支柱の構築・撤去も必要であるため、依然として不経
済であり、工期もかかる。また、構造物の内部に仮設支
柱の設置場所を確保する必要があり、下部構造体の施工
に制約ができ、建方計画が困難となる場合がある。

【０００６】また、本設の外周柱や外周壁を利用する場
合には、前述の仮設の内部支柱による問題を解消するこ
とができるが、屋根構造体のリフトアップ時に吊点が片
持ちとなり、リフトアップ構台および外周柱や外周壁に
対して偏心曲げが作用し、大規模な屋根では、リフトア
ップを安定して行えない、あるいはリフトアップ構台に
補強のための仮設材を多く必要とするなどの問題があ
る。

【０００７】本発明は、前述のような問題点を解消すべ
くなされたもので、その目的は、大規模な屋根構造体の
リフトアップに際して、仮設の内部支柱を無くし、本設
の下部構造体を利用することにより、工期の短縮および
コストの削減を図ることができると共に、リフトアップ
を比較的簡単な支持架構で容易に、しかも安定して行う
ことのできるドーム状屋根の構築工法を提供することに
ある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明においては、基礎上に、ドーム状屋根を支持
する下部構造体と、ドーム状屋根の中央部分を構成する
内部屋根構造体を構築した後、前記下部構造体上に、ド
ーム状屋根の外周部分を構成すると共に、該外周部分の
最外周に外周テンションリングを有する屋根外周構造体
を構築し、この屋根外周構造体上にリフトアップ架台を
介してリフトアップ装置を配設すると共に、屋根外周構
造体の内周端部と下部構造体を連結する引張材と、この
引張材と外周テンションリング間に配設される圧縮材と
を有する支持架構を配設し、前記引張材に張力を導入し
て前記圧縮材により外周テンションリングに水平方向の
圧縮力を付与し、外周テンションリングに圧縮応力を発
生させた状態で、内部屋根構造体をリフトアップ装置に
よりリフトアップし、この時、外周テンションリングに
発生する引張応力と前記圧縮応力とを相殺し、変形を抑
制する。そして、所定の高さまで上昇した内部屋根構造
体の外周端部を屋根外周構造体の内周端部に連結するも
のである。

【０００９】以上のような構成において、下部構造体の
上に、放射線方向にローラー支持されている屋根外周構
造体、リフトアップ架台・リフトアップ装置、引張材・
圧縮材を備えた支持架構を設置して、内部屋根構造体の
リフトアップを行うため、従来のような仮設の内部支柱
を無くすことができ、工期の短縮およびコストの削減を
図ることができる。また、図４に示すように、引張材と
圧縮材を備えた支持架構により下部構造体に偏心曲げが
作用することがなく、さらに圧縮材の水平方向の圧縮力
が外周テンションリングに作用し、リフトアップ時の荷
重による外周テンションリングの円周方向の拡大変形を
防止することができ（図５参照）、大規模なドーム状屋
根のリフトアップを比較的簡単な支持架構で容易に安定
して行うことができる。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、この発明を図示する一実施
例に基づいて説明する。図１、図２は、本発明のドーム
状屋根の構築工法の一例を示す断面図、平面図、図３は
本発明のドーム状屋根の構築工法を工程順に示した断面
図である。図４は、本発明におけるリフトアップ時の荷
重状態を示す概略図である。

【００１１】図１，図２に示すように、大空間トラス構
造物は、ドーム状屋根１と、これを支持する下部構造体
２からなり、ドーム状屋根１は、ドーム状屋根の中央部
分を構成するドーム状の内部屋根構造体１Ａと、ドーム
状屋根の外周部分を構成するリング状の屋根外周構造体
１Ｂとに分割されて構築される。屋根外周構造体１Ｂの
最外周部分には、ドーム状屋根が完成した状態でドーム
状屋根の自重による引張力を負担する外周テンションリ
ング１Ｃが設けられている。

【００１２】以上のようなドーム状屋根１を次のような
手順で構築する（図３参照）。

【００１３】(1) 図３（ｉ）に示すように、構築を予定
する基礎３上に下部構造体２と内部屋根構造体１Ａとを
構築する。下部構造体２は、例えば中央部分２ａと外周
部分２ｂを構築しておき、基礎３および下部構造体２の
中央部分２ａの上に、多数の仮設ベント４を組み立て、
これら仮設ベント４上で内部屋根構造体１Ａをクローラ
クレーン等を用い構築する。

【００１４】(2) 内部屋根構造体１Ａの構築が終了する
と、その下部に拘束機構５を取り付ける。この拘束機構
５は、内部屋根構造体１Ａの外周端面から所定距離だけ
内側に入った位置で下面から垂設される束材６と、この
束材６の下端部同士を連結するケーブルや鉄骨等の枠材
７と、束材６の下端と内部屋根構造体１Ａの外周端部に
設けられる滑車群８，９と、この滑車群に巻掛けられる
緊張ケーブル１０などからなる。束材６は同一円周状の
格点位置に設けられ、枠材７により平面視で多角形の枠
体が構成され、緊張ケーブル１０が放射状に配設され、
緊張ケーブル１０を緊張することで、内部屋根構造体１
Ａを設計通りの形状に変形・保持する。

【００１５】(3) 図３（ii) に示すように、下部構造体
２の外周部分２ｂの上にリング状の屋根外周構造体１Ｂ
を大型クローラクレーン等を用い構築し、外周テンショ
ンリング１Ｃを外周部分２ｂの上に設置して固定する。

【００１６】(4) 図３（iii)に示すように、屋根外周構
造体１Ｂの内周部における上面にリフトアップ架台１１
を構築し、このリフトアップ架台１１の上にリフトアッ
プ装置１２を設置する。これらリフトアップ架台１１お
よびリフトアップ装置１２は、屋根外周構造体１Ｂの円
周方向に間隔をおいて多数配設する。リフトアップ装置
１２は、ベアロックジャッキなどのジャッキ１３と、吊
上げロッド１４などからなり、ジャッキ１３をリフトア
ップ架台１１の支持板１１ａ上に設置し、吊上げロッド
１４を上部と下部の把持機構で交互に把持してジャッキ
１３を昇降させることにより、吊上げロッド１４を尺取
り式に上昇させる昇降装置である。

【００１７】さらに、屋根外周構造体１Ｂに引張材１６
と圧縮材１７を有する支持架構１５を取り付ける。この
支持架構１５は、後述する内部屋根構造体１Ａのリフト
アップ時に屋根外周構造体１Ｂを支持すると共に、屋根
外周構造体１Ｂの外周テンションリング１Ｃに水平方向
の圧縮力を付与するものであり、図２に示すように、屋
根外周構造体１Ｂの円周方向に間隔をおいて多数配設さ
れる。

【００１８】圧縮材１７は、図１(a) に示すように、外
周テンションリング１Ｃの上面に基部が取り付けられ上
方に向かって立設される鉛直部材１７ａと、外周テンシ
ョンリング１Ｃの外周端面に基部が取り付けられて水平
に突設される水平部材１７ｂからなる。引張材１６は、
ワイヤケーブルであり、一端を屋根外周構造体１Ｂの内
周端部に固定し、鉛直部材１７ａと水平部材１７ｂの先
端に設けた滑車１８、１９に巻き付けた後、他端を張力
調整器２０を介して下部構造体２の外周部分２ｂの下部
外面に固定する。なお、引張材１６は、ワイヤケーブル
に限らず、図１(b) に示すように、棒材とし、両端部を
ピン接合するようにしてもよい。

【００１９】(5) 張力調整器２０により引張材１６に張
力を導入して屋根外周構造体１Ｂに緊張力を与えると共
に、圧縮材１７により外周テンションリング１Ｃに圧縮
力を導入し、この状態で、リフトアップ装置１２の吊上
げロッド１４の下端を、地組みされた内部屋根構造体１
Ａの外周端部に連結し、図３（iv) に示すように、内部
屋根構造体１Ａを設計高さよりも若干上方までリフトア
ップさせる。この状態から内部屋根構造体１Ａの外周端
部を屋根外周構造体１Ｂの内周端部を直接連結し、ある
いはつなぎ部材１Ｄを介して連結する。

【００２０】図４は、リフトアップ時の概略荷重状態を
示し、吊荷重Ｗに対して引張材１６に張力Ｔを導入する
ことにより、圧縮材１７を介して外周テンションリング
１Ｃに圧縮力Ｎ₁ 、Ｎ₂ が作用し、また屋根外周構造体
１Ｂにも圧縮力Ｎ₃ が導入され、下部構造体２の外周部
分２ｂに偏心曲げが作用することがなく、さらに圧縮力
Ｎ₁ 、Ｎ₂ が外周テンションリング１Ｃに作用し、外周
テンションリング１Ｃの円周方向の拡大変形を防止する
ことができ、内部屋根構造体１Ａのリフトアップを安定
して行える。本発明のような引張材と圧縮材の支持架構
１５を設けない場合には、図５(b) に示すように、吊荷
重により外周テンションリング１Ｃが拡大変形するが、
本発明では、図５(a) に示すように、吊荷重により外周
テンションリング１Ｃに発生する引張力と、圧縮材１７
による圧縮応力とが相殺され、拡大変形が抑制される。

【００２１】(6) 内部屋根構造体１Ａをリフトアップ装
置１２によりジャッキダウンさせ、内部屋根構造体１Ａ
と一体となった屋根外周構造体１Ｂに支持させる。その
後、内部屋根構造体１Ａの拘束機構５の緊張を解除して
撤去し、リフトアップ架台１１およびリフトアップ装置
１２、支持架構１５を解体撤去する。これにより、ドー
ム状屋根１が完成する。

【００２２】なお、上記の説明では、屋根構造体１を地
上で組み立てることのみ記載したが、屋根葺き仕上げな
どを行えることは当然のことである。また、リフトアッ
プ装置にジャッキを用いたが、これに限らずウインチ等
の揚重機が使えることはいうまでもない。

【００２３】

【発明の効果】前述の通り、本発明は、基礎上に、ドー
ム状屋根を支持する下部構造体と、ドーム状屋根の中央
部分を構成する内部屋根構造体を構築した後、前記下部
構造体上に、ドーム状屋根の外周部分を構成すると共
に、該外周部分の最外周に外周テンションリングを有す
る屋根外周構造体を構築し、この屋根外周構造体上にリ
フトアップ架台を介してリフトアップ装置を配設すると
共に、屋根外周構造体の内周端部と下部構造体を連結す
る引張材と、この引張材と外周テンションリング間に配
設される圧縮材とを有する支持架構を配設し、前記引張
材に張力を導入して前記圧縮材により外周テンションリ
ングに水平方向の圧縮力を付与した状態で、内部屋根構
造体をリフトアップ装置によりリフトアップし、所定の
高さまで上昇した内部屋根構造体の外周端部を屋根外周
構造体の内周端部に連結するようにしたため、次のよう
な効果を奏する。

【００２４】(1) 下部構造体を利用してリフトアップす
るため、仮設用構造体を少なくすることができ、工期の
短縮およびコストの削減を図ることができる。

【００２５】(2) また、仮設用構造体を設置する場所の
確保が必要なくなるため、下部構造体の施工に制約がな
く、建方計画の上で有利となる。

【００２６】(3) リフトアップ時の吊荷重を引張材と圧
縮材を有する支持架構で処理するようにしたため、下部
構造体に偏心曲げが作用することが無く、大規模なドー
ム状屋根のリフトアップにおいても下部構造体に対する
負担が少なくなる。また、圧縮材により外周テンション
リングに水平方向の圧縮力が付与されるため、外周テン
ションリングの円周方向の引張力が緩和されると共に拡
大変形も防止することができる。これにより、大規模な
ドーム状屋根でも、屋根構造体を安定して安全に、しか
も容易にリフトアップすることができ、また下部構造体
の上部に設置される屋根外周構造体およびリフトアップ
架台の補強構造も簡単な構成とすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】(a) は本発明のドーム状屋根の構築工法の一例
を示す断面図、(b) は変形例を示す断面図である。

【図２】本発明のドーム状屋根の構築工法の一例を示す
平面図である。

【図３】本発明のドーム状屋根の構築工法を工程順に示
す断面図である。

【図４】本発明におけるリフトアップ時の荷重状態を示
す概略図である。

【図５】本発明による外周テンションリングの変形防止
を示す平面図である。

【符号の説明】

１……ドーム状屋根 １Ａ…内部屋根構造体 １Ｂ…屋根外周構造体 １Ｃ…外周テンションリング １Ｄ…つなぎ部材 ２…下部構造体 ２ａ…中央部分 ２ｂ…外周部分 ３……基礎 ４……仮設ベント ５……拘束機構 ６……束材 ７……枠材 ８，９…滑車群 １０……緊張ケーブル １１……リフトアップ架台 １２……リフトアップ装置 １３……ジャッキ １４……吊上げロッド １５……支持架構 １６……引張材 １７……圧縮材 １７ａ…鉛直部材 １７ｂ…水平部材 １８，１９…滑車 ２０……張力調整器

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 川添 俊之 東京都中央区銀座６丁目２番10号 株式会 社巴コーポレーション内 (72)発明者 佐藤 孝 東京都中央区銀座６丁目２番10号 株式会 社巴コーポレーション内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 基礎上に、ドーム状屋根を支持する下部
   構造体と、ドーム状屋根の中央部分を構成する内部屋根
   構造体を構築した後、前記下部構造体上に、ドーム状屋
   根の外周部分を構成すると共に、該外周部分の最外周に
   外周テンションリングを有する屋根外周構造体を構築
   し、この屋根外周構造体上にリフトアップ架台を介して
   リフトアップ装置を配設すると共に、屋根外周構造体の
   内周端部と下部構造体を連結する引張材と、この引張材
   と外周テンションリング間に配設される圧縮材とを有す
   る支持架構を配設し、前記引張材に張力を導入して前記
   圧縮材により外周テンションリングに水平方向の圧縮力
   を付与した状態で、内部屋根構造体をリフトアップ装置
   によりリフトアップし、所定の高さまで上昇した内部屋
   根構造体の外周端部を屋根外周構造体の内周端部に連結
   することを特徴とするドーム状屋根の構築工法。