JP2001200594A - 大断面の柱と梁からなる構造体の施工方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 例えば重量機械設備などの設置に有効な大断
面の柱や梁からなる構造物を建造する際に足場や支保工
をそれほど用いずに、且つ仮設鉄骨を有効に活用するこ
とにより大きな強度を備える大断面の柱と梁からなる構
造体の施工方法を提供すること。 【解決手段】 少なくとも鉄骨１８からなる補強体の両
端側と上部側を除く周囲を包囲するように型枠２０を設
置した梁形成用組立て体１７を予め形成し、内部に少な
くとも鉄骨１５を補強体として配置してなるコンクリー
ト造の柱１３のコンクリート上端面から補強体である鉄
骨１５を所定長さ突出させ、梁形成用組立て体１７を柱
１３の上部間に位置決めし、補強体の両端側における鉄
骨１８端部を柱１３のコンクリート上面から突出してい
る鉄骨１５端部に連結して接合し、梁形成用組立て体１
７と柱１３の各補強体を連結した後、梁形成用組立て体
１７と柱１３の接合部を型枠で包囲し、その後、梁形成
用組立て体１７及び接合部にコンクリートを打設して梁
形成用組立て体を大断面の梁１４とすると共に柱１３と
一体化する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は大断面の柱と梁から
なる構造体の施工方法に関し、更に詳細には例えば重量
機械設備を支持可能な架台を建造する際、特に大断面の
梁を設置するための施工方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】火力発電所や原子力発電所などにおいて
は、タービンや発電機などのような重量機械設備を備え
ている。このようなタービンや発電機などの重量機械設
備は専用架台に載置固定されている。従来、この専用架
台は、鉄筋コンクリート造の柱や梁からなり、且つ所定
の強度を持った構造物として建造されている。

【０００３】一般に、この種の架台となる構造物の建造
方法は、最初に所定の間隔をあけて複数の柱を造り、そ
の後その柱間に大断面の梁を造る。これを、より具体的
に説明すると、所定の位置に基礎部を作り、その基礎部
から多数の鉄筋からなる補強体を立て、この補強体を型
枠で囲って内部にコンクリートを打設する。

【０００４】このようにして形成された柱の上部間に
は、大断面の梁が形成されるが、この梁の建造も柱と同
様な手順で形成される。すなわち、柱間に多数の鉄筋か
らなる補強体を形成し、この補強体の周囲を囲うように
型枠を設置した後にコンクリートを打設する。このよう
な柱と梁の建造方法は、従来一般的に行われている構造
物の建築方法と特に変わらない。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述し
たように火力発電所や原子力発電所などにおけるタービ
ン又は発電機などの重量機設備支持用の架台は、極めて
大きな支持強度が要求されているため、柱や梁は大断面
で且つそれに使用される鉄筋の本数は非常に多く、その
配筋だけでも大変な労力と時間を必要とし、工期が長く
なる原因となっていた。

【０００６】また、柱や梁の形成に際し、大掛かりな足
場や支保工を必要とし、特に梁については大断面である
だけに、コンクリート打設時の相当な重さを支持するた
めには無数の支保工で型枠の下から支持しなければなら
ず、その設置や除去に多くの労力と時間を必要とすると
いう問題があった。

【０００７】従来では、このような大断面梁の建造に際
して支保工を使用しない施工方法も提案されている。そ
の方法は、梁の内部に配置される多くの鉄筋からなる補
強体とは別に鉄骨を使用するものである。この鉄骨は、
梁としての強度にはまったく寄与するものではなく、単
にコンクリート打設時における梁形成用組立て体（コン
クリート打設前の状態の構造体）の全体重量を支えると
いう目的で配置されているものである。

【０００８】すなわち、これを簡単に説明すると、鉄骨
を支持材として組み込んだ梁形成用組立て体を形成し、
その後、間隔をあけて立てられた柱の間にこの梁形成用
組立て体を橋渡しするように配置し、支持材として組み
込んだ鉄骨の両端部をそれぞれ柱の上部に乗せて支持
し、次いで梁形成用組立て体の型枠内にコンクリートを
打設して梁を形成する、というものである。

【０００９】これにより、梁形成用組立て体の型枠内の
コンクリートが硬化して梁として機能するまでの間は、
両端部をそれぞれ柱の上部で支持されている鉄骨がこれ
を支えているため、梁の形成には支保工を必要としな
い。しかし、この鉄骨は、打設したコンクリートが硬化
して梁として機能を発揮した後は、構造力学的には何ら
強度上評価されず、専ら内部の鉄筋がこれに寄与するも
のである。

【００１０】このような用途のために配置される鉄骨を
仮設鉄骨と称している。他方、梁として完成した後に構
造力学的に強度上の評価を得べく配置されるような鉄骨
は本設鉄骨と称している。従来では、この種の架台を構
成する大断面の梁は、鉄骨が使われていたとしても仮設
鉄骨であり、そのため梁完成後は補強材として評価でき
ず、鉄筋コンクリート造梁の断面縮小又は鉄筋本数等の
削減等に寄与できなかった。

【００１１】本発明の目的は、かかる従来の問題点を解
決するためになされたもので、例えば重量機械設備など
の設置に有効な大断面の柱や梁からなる構造物を建造す
る際に足場や支保工をそれほど用いずに、且つ仮設鉄骨
を有効に活用することにより大きな強度を備える大断面
の柱と梁からなる構造体の施工方法を提供することにあ
る。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明は大断面の柱と梁
からなる構造体の施工方法であり、前述した技術的課題
を解決するために以下のように構成されている。すなわ
ち、本発明は、鉄骨又はこれに鉄筋を組み合わせたコン
クリート造で且つ大断面の柱と梁からなる構造体を施工
する方法において、少なくとも鉄骨で組み立てられた補
強体を、その両端側と上部側を除く周囲を包囲するよう
に型枠を設置した梁形成用組立て体を予め形成しておく
こと、次いで、内部に少なくとも鉄骨を補強材として配
置してなるコンクリート造の複数の柱を構築し、その
際、これら各柱のコンクリート上端面から前記補強材で
ある鉄骨を所定長さ突出させることで露出させておくこ
と、その後、前記梁形成用組立て体を２つの前記柱の上
部間に位置決めし、この梁形成用組立て体を構成してい
る前記補強体の両端側における鉄骨端部を前記柱のコン
クリート上面から突出している鉄骨端部に連結するこ
と、前記梁形成用組立て体と前記柱におけるそれぞれの
前記補強体を連結した後、前記梁形成用組立て体と前記
柱との接合部を型枠で包囲すること、その後、前記梁形
成用組立て体及び前記接合部にコンクリートを打設して
前記梁形成用組立て体を大断面の梁とすると共に前記柱
と一体化することを特徴とする。

【００１３】＜本発明における具体的構成＞本発明にお
ける大断面の柱と梁からなる構造体の施工方法は、前述
した必須の構成要素からなるが、その構成要素が具体的
に以下のような場合であっても成立する。その具体的構
成要素とは、前記梁形成用組立て体が、下側に断面Ｕ字
型の鋼板型枠を配置し、この鋼板型枠両側にプレキャス
ト版を配置することにより前記補強体を包囲して構成さ
れていることを特徴とする。

【００１４】また、本発明における大断面の柱と梁から
なる構造体の施工方法では、平面的に見て前記柱の上端
から三方向に前記梁を形成する場合には、最初に、２つ
の前記梁形成用組立て体を、前記柱を挟んで相互に対向
する側に位置決めして前記補強体の鉄骨端部を相互に且
つ前記柱のコンクリート上端から突出している前記鉄骨
に連結し、その後に残る１つの前記梁形成用組立て体を
既に定着された前記梁形成用組立て体に直交する方向に
配置して位置決めし、その端部側の鉄骨端部を既に定着
された前記梁形成用組立て体の補強体と前記柱のコンク
リート上端から突出している前記鉄骨とに連結して接合
部を形成することを特徴とする。

【００１５】更に、本発明における大断面の柱と梁から
なる構造体の施工方法では、前記大断面の柱と梁からな
る構造体が、重量機械設備を載置固定するための架台と
して使用されることを特徴とする。この重量機械設備と
は、例えば火力発電所や原子力発電所などにおけるター
ビンや発電機などを挙げることができる。

【００１６】このような特徴を備える本発明における大
断面の柱と梁からなる構造体の施工方法によると、梁形
成用組立て体における補強体として組み入れられた鉄骨
が柱の内部に補強体として配置された鉄骨と強固に連結
されていることから、梁形成用組立て体を構成する鉄骨
は仮設鉄骨として、また本設鉄骨として機能し、その結
果大断面梁の形成に際して従来のように多数の支保工を
使用したり足場を組んだりする必要はなく、しかも大断
面梁の強度は本設鉄骨の存在で向上するためその鉄筋本
数を従来の同等な強度のものと比較して大幅に減らすこ
とができる。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、本発明における大断面の柱
と梁からなる構造体の施工方法を図に示される実施形態
について更に詳細に説明する。図１には本発明の一実施
形態に係る大断面の柱と梁からなる構造体１０が示され
ている。この実施形態における構造体１０については、
火力発電所や電子力発電所などでタービンや発電機など
の重量機械設備を載置固定する架台として使用するもの
として説明する。

【００１８】この架台１０は、図２にその一部が示され
ているように支持地盤面１１上にコンクリートで形成さ
れたマット１２を形成し、その上に立設された複数の柱
１３と、この柱１３によって支持され、タービン又は発
電機（図示ぜず）等の重量機械設備を載置固定する梁１
４とから構成されている。

【００１９】この柱１３の施工方法は、タービン及び発
電機設置用の専用架台を建設すべき支持地盤面１１に捨
てコンを打設し、この捨てコン上にマット１２を形成す
ると共に基礎部を造り、この基礎部中に柱１３用として
複数の鉄骨１５からなる鉄骨補強体を立設する。ここで
使用する鉄骨１５としては、例えば表面に突起の付いた
Ｈ形鋼などが好ましい。

【００２０】次いで、マット１２の上に立設された多数
の鉄骨１５や鉄筋（図示せず）等からなる補強体の上部
から、輪切り状をした複数のプレキャスト積層型枠１６
を外装させるように所定高さまで順次積層する。その
後、積層された複数のプレキャスト積層型枠１６かなる
筒状体内にコンクリートを打設する。その後、再び複数
のプレキャスト積層型枠１６を所定の高さまで積層して
コンクリートを打設する。

【００２１】このような施工を所定高さまで繰り返し、
図３に示されるように最上部では内部に配置した鉄骨１
５が所定長さだけコンクリート面から突出するようにし
て柱１３の形成を終了する。ここで使用される輪切り状
のプレキャスト積層型枠１６は、予め工場などで製造さ
れたコンクリート製品であり、コンクリート中に補強繊
維材が混入されて形成された強度の非常に高いものを使
用することが好ましい。

【００２２】このようにして形成された柱１３の上部に
は、大断面の梁１４が設置される。この大断面の梁１４
には、架台１０の長手方向に沿って配置する桁方向梁１
４Ａと長手方向に直交する方向に設置するスパン方向梁
１４Ｂとがあるが（図７参照）、特に配置方向に無関係
な説明では単に梁１４として記載する。

【００２３】この大断面梁１４の形成に際して、予め、
図４に示されるような梁形成用組立て体１７を形成して
おく。この梁形成用組立て体１７は、複数本の鉄骨１８
を長手方向に配置し、これをラチスのような連結材で相
互に連結し、更にその上部と下部にそれぞれ複数本の鉄
筋１９を長手方向に配置してなる複合補強体を形成し、
その周囲を型枠２０で包囲して構成されたものである。

【００２４】この梁形成用組立て体１７において、これ
を構成する型枠２０は、図３から明らかなように補強体
の両端側と上部側を除いて配置されている。更に、この
型枠２０は補強体の下側に配置された断面Ｕ字型の鋼板
型枠２０ａと、この鋼板型枠２０ａの両側に配置された
プレキャスト版２０ｂとにより構成されている。

【００２５】このような構造の梁形成用組立て体１７
は、クレーンなどで吊り上げられて前述した柱１３の上
部間に位置決めされる。そして、梁形成用組立て体１７
における補強体の両端部に位置する鉄骨１８の端部が柱
１３の上部に露出されている鉄骨１５の端部にボルトナ
ットを用いて接続される。その際の接続は、両者の鉄骨
同士を直接接続するのではなく、図６に示される継手用
として断片的な鉄骨２１を介在させて連結する。

【００２６】具体的に説明すると、この接続態様は、梁
形成用組立て体１７が桁方向梁１４Ａのためのものか、
或いはスパン方向梁１４Ｂのためのものかで異なる。桁
方向とは架台１０の長手方向（図１見て左右方向）を指
し、スパン方向とは架台の長手方向に直交する方向（図
２で見て左右方向）を指す。ここで、説明の便宜上、桁
方向梁１４Ａを形成するための梁形成用組立て体を参照
符号１７Ａで示し、スパン方向梁１４Ｂを形成するため
の梁形成用組立て体を参照符号１７Ｂで示す。

【００２７】桁方向梁１４Ａを形成する梁形成用組立て
体１７Ａが柱１３の上部間に配置される時、柱と梁の取
り合いを上方から見た構成説明図（図５）から明らかな
ように１つの柱１３を挟んでその両側に、２つの桁方向
梁用の梁形成用組立て体１７Ａが配置され、その対向端
部の鉄骨１８同士が柱１３の直上中央部でほぼ突き合わ
され、継板やボルトナット等を用いて連結される。

【００２８】同時に、これら各梁形成用組立て体１７Ａ
の鉄骨端部は、図６に示されるように継手用として複数
の断片的な鉄骨２１を介在させて柱１３の上部に露出し
ている鉄骨１５の端部に継板やボルトナット又は溶接等
を用いて接続される。これにより柱１３の上部を中心と
して左右側に対向して配置された梁形成用組立て体１７
Ａの鉄骨端部が相互に且つ柱１３上面から突出している
鉄骨１５の端部に連結される。

【００２９】他方、スパン方向に配置される梁形成用組
立て体１７Ｂは、図６に示されるようにその端部が柱１
３の上方延長位置から僅かな間隔をあけるように位置決
めされる。そして、この梁形成用組立て体１７Ｂの構成
要素である鉄骨１８の端部が継手用として複数の断片的
な鉄骨２２を介在させて梁形成用組立て体１７Ａの鉄骨
端部に継板やボルトナット又は溶接等を用いて接続され
る。

【００３０】このように桁方向及びスパン方向の梁１４
Ａ、１４Ｂを形成するための梁形成用組立て体１７Ａ、
１７Ｂは、これらを構成する鉄骨１８の端部が柱１３の
直上の空間部において相互に且つ複数の断片鉄骨２１、
２２を利用して柱１３の上部から突出している鉄骨１５
の端部に連結（接合）される。

【００３１】この接合部の形状は、図５及び図６から明
らかなように基本的には柱１３と同じ断面の立方形状を
呈しながらスパン方向の側面部が僅かに飛び出た逆Ｌ字
形をしている。この接合部には、更に鉄筋２３が配筋さ
れる。

【００３２】これらの鉄筋２３は、桁方向に配置された
梁形成用組立て体１７Ａの鉄筋１９とは重ね継手（図５
において重ね継手鉄筋を参照符号２４で示す）の手法で
接続され、他方スパン方向に配置された梁形成用組立て
体１７Ｂの鉄筋１９とは機械継手（図６において機械継
手部を参照符号２５で示す）により接続される。

【００３３】各梁形成用組立て体１７Ａ、１７Ｂの鉄筋
１９と接合部に配筋された鉄筋２３との接続方法である
重ね継手や機械継手は、従来から使用されている手法で
あり、従って、ここではその詳細な説明を省略する。こ
のようにして、梁形成用組立て体１７Ａ又は１７Ｂにお
ける補強体と柱１３の補強体との相互、或いは梁形成用
組立て体１７Ａと１７Ｂにおける補強体の相互接続が終
了すると、接合部にはプレキャスト型枠が取り付けられ
る。

【００３４】その後、プレキャスト型枠で囲まれた接合
部と梁形成用組立て体１７にコンクリートが充填され
る。梁形成用組立て体１７へのコンクリートの充填によ
ってその重量が増加するが、この重さは内部に組み込ま
れた鉄骨１８による支持力で支えられ、従って従来のよ
うに支保工を用いて支える必要はない。

【００３５】梁形成用組立て体１７Ａ、１７Ｂ及び接合
部に充填されたコンクリートが硬化すると、図７に示さ
れるように柱１３と桁方向及びスパン方向の各梁１４
Ａ、１４Ｂとが相互に一体化され、一つの構造物とな
る。その時、各梁１４Ａ、１４Ｂの内部に設けられた補
強体としての鉄骨は柱１３の内部に設けられた補強体と
しての鉄骨と連結されているため、梁１４として形成さ
れた後も構造力学的な支持作用を発揮する。

【００３６】そのため、この梁１４の強度は非常に高
く、重量物を乗せて支持する場合に特に適している。す
なわち、従来の方法で同じ強度を得るように形成された
梁に比べてその断面積を小さくすることができるし、ま
た同じ断面積の梁であれば従来の梁に比べ鉄筋本数を大
幅に削減できる。

【００３７】なお、前述した本発明の一実施形態では、
梁形成用組立て体１７及び接合部等に鉄筋を配置した
が、この鉄筋の配置方法は、従来と同様な配筋手法等に
従う必要があることは言うまでもない。また、上述の実
施形態では、タービン及び発電機を設置固定する架台１
０に本発明を適用した場合について説明したが、本発明
はこれに限らず、各種の重量設備や構造物の架台に適用
することができる。

【００３８】

【発明の効果】以上説明したように、本発明における大
断面の柱と梁からなる構造体の施工方法によれば、柱の
補強体として少なくとも鉄骨を用い、且つ大断面の梁の
補強体としても鉄骨を用い、それらの補強体を相互に接
続するようにしたことから梁の形成に際して支保工を従
来の施工法に比べて格段に少なくできるため施工が容易
となり施工期間の短縮を図ることができる。

【００３９】しかも、本発明の施工方法によれば、梁の
内部に入れた鉄骨は構造力学的な支持作用を発揮するた
め、従来施工法の梁とその断面の大きさに比較してより
大きな強度を備える、という優れた効果を奏する。ま
た、柱については、プレキャスト積層型枠を使用するの
で、型枠の組み立てが容易であり、更に型枠の解体及び
撤去が不要になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態における大断面の柱と梁か
らなる構造体の施工方法で形成された重量機械設備用の
架台を示す正面図である。

【図２】図１に示される重量機器用の架台の柱の構造を
概略的に示す構成説明図である。

【図３】図１に示される重量機械設備用の架台の施工順
序、特に桁方向梁及びスパン方向梁を形成する際の梁形
成用組立て体の配置方法を示す構成説明図である。

【図４】図１に示される重量機械設備用の架台の梁を形
成するための梁形成用組立て体の構造を概略的に示す断
面図である。

【図５】図１に示される重量機械設備用の架台における
柱と梁の取り合い部を概略的に示す部分的な構成説明図
である。

【図６】図５の６−６線に沿って得た柱と梁の取り合い
部の断面図である。

【図７】本発明の一実施形態に係る重量機械設備用の架
台において柱と梁（桁方向梁及びスパン方向梁）の一体
部を部分的に示す斜視図である。

【符号の説明】

１０ 重量機械設備載置固定用の架台 １１ 支持地盤面 １２ マット １３ 柱 １４ 梁 １４Ａ 桁方向梁 １４Ｂ スパン方向梁 １５ 鉄骨 １６ プレキャスト積層型枠 １７ 梁形成用組立て体 １７Ａ 桁方向の梁形成用組立て体 １７Ｂ スパン方向の梁形成用組立て体 １８ 鉄骨 １９ 鉄筋 ２０ 型枠 ２０ａ 鋼板型枠 ２０ｂ プレキャスト版 ２１ 鉄骨 ２２ 鉄骨 ２３ 鉄筋 ２４ 重ね継手鉄筋 ２５ 機械継手部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 粂川 貞経 東京都千代田区富士見二丁目10番26号 前 田建設工業株式会社内 Ｆターム(参考） 2E174 AA01 AA03 BA01 BA03 CA03 CA12 DA11 DA12 DA13 DA24 DA62 DA63 DA67

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 鉄骨又はこれに鉄筋を組み合わせたコン
   クリート造で且つ大断面の柱と梁からなる構造体を施工
   する方法において、 少なくとも鉄骨で組み立てられた補強体を、その両端側
   と上部側を除く周囲を包囲するように型枠を設置した梁
   形成用組立て体を予め形成しておくこと、 次いで、内部に少なくとも鉄骨を補強材として配置して
   なるコンクリート造の複数の柱を構築し、その際、これ
   ら各柱のコンクリート上端面から前記補強材である鉄骨
   を所定長さ突出させることで露出させておくこと、 その後、前記梁形成用組立て体を２つの前記柱の上部間
   に位置決めし、この梁形成用組立て体を構成している前
   記補強体の両端側における鉄骨端部を前記柱のコンクリ
   ート上面から突出している鉄骨端部に連結すること、 前記梁形成用組立て体と前記柱におけるそれぞれの前記
   補強体を連結した後、前記梁形成用組立て体と前記柱と
   の接合部を型枠で包囲すること、 その後、前記梁形成用組立て体及び前記接合部にコンク
   リートを打設して前記梁形成用組立て体を大断面の梁と
   すると共に前記柱と一体化することを特徴とする大断面
   の柱と梁からなる構造体の施工方法。
2. 【請求項２】 前記梁形成用組立て体が、下側に断面Ｕ
   字型の鋼板型枠を配置し、この鋼板型枠両側にプレキャ
   スト版を配置することにより前記補強体を包囲して構成
   されていることを特徴とする請求項１に記載の大断面の
   柱と梁からなる構造体の施工方法。
3. 【請求項３】 平面的に見て前記柱の上端から三方向に
   前記梁を形成する場合には、最初に、２つの前記梁形成
   用組立て体を、前記柱を挟んで相互に対向する側に位置
   決めして前記補強体の鉄骨端部を相互に且つ前記柱のコ
   ンクリート上端から突出している前記鉄骨に連結し、そ
   の後に残る１つの前記梁形成用組立て体を既に定着され
   た前記梁形成用組立て体に直交する方向に配置して位置
   決めし、その端部側の鉄骨端部を既に定着された前記梁
   形成用組立て体の補強体と前記柱のコンクリート上端か
   ら突出している鉄骨端部とに連結して接合部を形成する
   ことを特徴とする請求項１又は２に記載の大断面の柱と
   梁からなる構造体の施工方法。
4. 【請求項４】 前記大断面の柱と梁からなる構造体が、
   重量機械設備を載置固定するための架台として使用され
   ることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の大
   断面の柱と梁からなる構造体の施工方法。