JP2013227822A

JP2013227822A - 張弦梁構造の施工方法

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Publication number: JP2013227822A
Application number: JP2012101912A
Authority: JP
Inventors: Taro Naito; 多郎内藤; Eiji Shirasawa; 栄二白澤
Original assignee: Taisei Corp
Current assignee: Taisei Corp
Priority date: 2012-04-27
Filing date: 2012-04-27
Publication date: 2013-11-07
Anticipated expiration: 2032-04-27
Also published as: JP5879190B2

Abstract

【課題】環状の第１下弦梁と放射状に延びる第２下弦梁とを有する張弦梁構造について、これら下弦梁の両方に容易に張力を導入できる張弦梁構造の施工方法を提供すること。
【解決手段】張弦梁構造１の施工方法は、構造用ケーブル１０を分割した分割ケーブル１０Ａ、１０Ｂのそれぞれに設計用張力を導入して、この状態で分割ケーブル１０Ａ、１０Ｂのそれぞれに各タイロッド２０との連結位置をマーキングする工程と、外周梁３の内側にて分割ケーブル１０Ａ、１０Ｂ同士を連結して環状とする工程と、構造用ケーブル１０のマーキングした位置にタイロッド２０を連結し、このタイロッド２０の長さを調整する工程と、分割ケーブル１０Ａ、１０Ｂの連結箇所において、これら分割ケーブル１０Ａ、１０Ｂの端部同士を接近させて、構造用ケーブル１０および各タイロッド２０に張力を導入する工程と、を備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、張弦梁構造の施工方法に関する。

従来より、大スパン空間を実現するため、枠状の外周梁と、当該外周梁の互いに対向する辺同士の間に架設された複数本の上弦梁と、外周梁の内側に配置された平面視で環状の第１下弦梁と、この第１下弦梁から放射状に延びて外周梁に連結される複数本の第２下弦梁と、を備える張弦梁構造がある（特許文献１、２参照）。

このような張弦梁構造では、第１下弦梁および第２下弦梁に張力を導入する手順は、以下のようになる。
すなわち、環状の第１下弦梁を配置するとともに、第２下弦梁を外周梁に連結する。次に、第１下弦梁と第２下弦梁との連結箇所の全てにジャッキを設置する。次に、これらのジャッキを同期して駆動して、放射線状に延びる各第２下弦梁の長さを短くすることで、第１下弦梁および第２下弦梁に張力を導入する（特許文献２の段落番号［００３４］、［００３５］参照）。

特開２０１１−４７１３６号公報特許第３３３８１４６号公報

しかしながら、上述の手法では、第２下弦梁の本数に等しい台数のジャッキを用意し、さらに、これら多数のジャッキを同期させて駆動する必要があるため、コストや作業手間がかかる、という問題があった。

本発明は、環状の第１下弦梁と放射状に延びる第２下弦梁とを有する張弦梁構造について、これら下弦梁の両方に容易に張力を導入できる張弦梁構造の施工方法を提供することを目的とする。

請求項１に記載の張弦梁構造の施工方法は、枠状の外周梁（例えば、後述の外周梁３）と、当該外周梁の互いに対向する部分同士の間に架設された複数本の上弦梁（例えば、後述の上弦梁４）と、前記外周梁の内側に配置された平面視で環状の第１下弦梁（例えば、後述の構造用ケーブル１０）と、当該第１下弦梁から放射状に延びて前記外周梁に連結される複数の第２下弦梁（例えば、後述のタイロッド２０）と、を備える張弦梁構造（例えば、後述の張弦梁構造１）の施工方法であって、前記第１下弦梁を分割し、当該分割した第１下弦梁のそれぞれに設計用張力を導入して、この状態で前記分割した第１下弦梁のそれぞれに前記各第２下弦梁との連結位置をマーキングする工程と、前記外周梁の内側にて前記分割した第１下弦梁同士を連結して環状とする工程と、前記第１下弦梁のマーキングした位置に前記第２下弦梁を連結し、当該第２下弦梁の長さを調整する工程と、前記分割した第１下弦梁同士の連結箇所において、当該分割した第１下弦梁の端部同士を接近させて、前記第１下弦梁および前記各第２下弦梁に張力を導入する工程と、を備えることを特徴とする。

請求項２に記載の張弦梁構造の施工方法は、前記第１下弦梁を二分割し、当該分割した２つの第１下弦梁同士を２箇所で連結することを特徴とする。

この発明によれば、分割した第１下弦梁同士の連結箇所において、これら分割した第１下弦梁の端部同士を接近させることで、第１下弦梁および各第２下弦梁に張力を導入した。
すなわち、分割した第１下弦梁の端部同士を接近させると、各分割した第１下弦梁は第２下弦梁に拘束されているから、第１下弦梁に張力が導入されることになる。
また、分割した第１下弦梁の端部同士を接近させると、環状の第１下弦梁の内径が狭まるので、第１下弦梁により各第２下弦梁が内側に引っ張られて、各第２下弦梁に張力が導入される。

よって、従来のように第１下弦梁と第２下弦梁との連結箇所の全てに同時に張力を導入する場合に比べて、ジャッキの台数を大幅に削減できるので、コストや作業手間を大きく低減でき、第１下弦梁および第２下弦梁の両方に容易にかつ均一に張力を導入できる。

ここで、張力を導入する前に、分割した第１下弦梁に予め設計用張力を導入して、この状態でこの分割した第１下弦梁に第２下弦梁との連結位置をマーキングしておき、第１下弦梁のマーキングした位置に第２下弦梁を連結した。
分割した第１下弦梁に設計用張力を導入すると、この分割した第１下弦梁は実際に張力を導入した場合と同様の伸びを示すので、この状態でマーキングすることで、第２下弦梁の伸びつまり第２下弦梁に導入する張力を高精度で管理できる。

請求項３に記載の張弦梁構造の施工方法は、前記第２下弦梁には、前記第１下弦梁が挿通される挿通孔（例えば、後述の挿通孔２２２）が形成され、前記第１下弦梁に張力を導入する前に、前記第２下弦梁を挟んで当該第１下弦梁に一対の滑り止め治具（例えば、後述の滑り止め治具６０）を仮固定することを特徴とする。

第１下弦梁に張力を導入すると、第２下弦梁が予め決定した位置（つまりマーキングした位置）からずれてしまい、張弦梁構造が構造的に不安定になるおそれがある。
しかしながら、この発明によれば、第１下弦梁に第２下弦梁を挟んで一対の滑り止め治具を仮固定したので、第２下弦梁が第１下弦梁に対して相対移動しようとしても、この第２下弦梁は滑り止め治具に引っ掛かる。よって、第２下弦梁の位置ずれを防いで、張弦梁構造が構造的に不安定になるのを防止できる。

また、前記分割した第１下弦梁同士を連結して環状とする工程では、仮設吊材（例えば、後述の仮設吊材５０）により上弦梁から第１下弦梁を吊り下げ支持することが好ましい。

この発明によれば、仮設吊材により上弦梁から第１下弦梁を吊り下げ支持し、高さ調整を行った後、第１下弦梁に張力を導入する。よって、張力導入時の第１下弦梁および第２下弦梁の構造的な安定性を確保できる。

本発明によれば、従来のように第１下弦梁と第２下弦梁との連結箇所の全てに同時に張力を導入する場合に比べて、ジャッキの台数を大幅に削減できるので、コストや作業手間を大きく低減でき、第１下弦梁および第２下弦梁の両方に容易にかつ均一に張力を導入できる。
滑り止め治具により第２上弦梁の位置決めを行うことで、張力導入時に第１下弦梁と第２下弦梁との相対位置が乱れるのを抑制でき、安定的かつ均一に張力を導入できる。

本発明の一実施形態に係る張弦梁構造の平面図および側面図である。前記実施形態に係る張弦梁構造の第１下弦梁のジョイント部の平面図である。前記実施形態に係る張弦梁構造の第２下弦梁の平面図および側面図である。前記実施形態に係る張弦梁構造に用いられる吊材の側面図である。前記実施形態に係る張弦梁構造に用いられる仮設吊材の側面図である。前記実施形態に係る張弦梁構造に用いられる滑り止め治具の側面図および背面図である。図である。

以下、本発明の一実施形態について、図面を参照しながら説明する。
図１は、本発明の一実施形態に係る張弦梁構造１の平面図および側面図である。

張弦梁構造１は、矩形状に配置された複数本の柱２と、これら柱２の柱頭間に架設された矩形枠状の外周梁３と、これら外周梁３の互いに対向する辺同士の間に架設された複数本の上弦梁４と、外周梁３の内側に配置された平面視で環状の第１下弦梁としての構造用ケーブル１０と、この構造用ケーブル１０から放射状に延びて外周梁３に連結される第２下弦梁としての複数本のタイロッド２０と、構造用ケーブル１０を上弦梁４から吊り下げ支持する複数本の吊材３０と、を備える。

構造用ケーブル１０は、２本の分割ケーブル１０Ａ、１０Ｂに二分割され、これら２本の分割ケーブル１０Ａ、１０Ｂの端部同士がジョイント部４０により２箇所で連結されて構成される。
また、構造用ケーブル１０から約１ｍ下方には、枠組足場により作業ステージ５が設けられている。

図２は、構造用ケーブル１０のジョイント部４０の平面図である。
ジョイント部４０は、分割ケーブル１０Ａの端部に取り付けられるソケット４１Ａと、分割ケーブル１０Ｂの端部に取り付けられるソケット４１Ｂと、ソケット４１Ａとソケット４１Ｂとを連結する棒状のジョイントロッド４２と、を備える。

ジョイントロッド４２の両端側には互いに逆向きの雄ねじ部４２１が形成されており、ソケット４１Ａ、４１Ｂには、ジョイントロッド４２の雄ねじ部４２１が螺合される雌ねじ部４１１が形成されている。
ジョイント部４０によれば、ジョイントロッド４２を回転させることにより、ソケット４１Ａとソケット４１Ｂとが接近あるいは離間するようになっている。

図３は、タイロッド２０の平面図および側面図である。
タイロッド２０は、棒状に延びるタイロッド本体２１と、このタイロッド本体２１の基端側に回動可能に設けられて構造用ケーブル１０に連結されるケーブル連結部２２と、タイロッド本体２１の先端側に設けられて外周梁３に連結される梁連結部２３と、を備える。

ケーブル連結部２２は、断面コの字形状であり、このケーブル連結部２２の先端側同士は、ピン２２１で連結されている。このケーブル連結部２２の内側は、構造用ケーブル１０が挿通される挿通孔２２２となっている。
ピン２２１は、構造用ケーブル１０の軸方向に対して略直交方向に延びており、タイロッド本体２１とケーブル連結部２２とは、このピン２２１を回動軸として回動可能となっている。

梁連結部２３は、断面コの字形状であり、この梁連結部２３の先端側同士は、ピン２３１で連結されている。梁連結部２３の内側には、外周梁３が挟み込まれており、ピン２３１は、外周梁３を貫通している。
ピン２３１は、構造用ケーブル１０の軸方向に対して略平行に延びており、タイロッド本体２１と構造用ケーブル１０とは、このピン２３１を回動軸として回動可能となっている。

また、梁連結部２３の基端側には、雌ねじ部２３２が形成されている。一方、タイロッド本体２１の先端側には雄ねじ部２１１が形成されており、このタイロッド本体２１の雄ねじ部２１１は、雌ねじ部２３２に螺合される。

図４は、吊材３０の側面図である。
吊材３０は、上弦梁４のフランジにボルトで貫通固定されたロッド３１と、このロッド３１の下端に設けられて構造用ケーブル１０を支持するケーブル支持部３２と、を備える。
ケーブル支持部３２は略コの字形状の支持部本体３２１と、この支持部本体３２１の先端側同士を連結するピン３２２と、支持部本体３２１の下端に取り付けられて構造用ケーブルを支持するバンド３２３と、を備える。

支持部本体３２１には、ロッド３１の下端部が挟み込まれており、ピン３２２は、略水平に延びて、ロッド３１を貫通している。これにより、ロッド３１とケーブル支持部３２とは、このピン３２２を回動軸として回動可能となっている。

次に、張弦梁構造１の構造用ケーブル１０およびタイロッド２０に張力を導入する手順について説明する。

ステップ１では、工場にて、構造用ケーブル１０を二分割した分割ケーブル１０Ａ、１０Ｂを用意し、これら分割ケーブル１０Ａ、１０Ｂのそれぞれに設計用張力を導入して、この状態で分割ケーブル１０Ａ、１０Ｂのそれぞれに各タイロッド２０との連結位置をマーキングする。
ステップ２では、現場にて、枠組足場を組み立てて作業ステージ５を構築するとともに、柱２、外周梁３、および上弦梁４の鉄骨建方を行う。
ここで、作業ステージ５の枠組足場は、上弦梁４を仮支持するための支保工を兼用している。

ステップ３では、外周梁３の内側の作業ステージ５上で分割ケーブル１０Ａ、１０Ｂ同士をジョイント部４０で連結して環状とし、この環状の構造用ケーブル１０を仮設吊材５０により例えば５ｍグリッドの間隔毎に上弦梁４から吊り下げ支持して、構造用ケーブル１０の高さを調整する。

図５は、仮設吊材５０の側面図である。
仮設吊材５０は、上弦梁４に引っ掛けられたナイロンスリング５１と、このナイロンスリング５１の下端に取り付けられたレバーブロック（登録商標）５２と、このレバーブロック５２に取り付けられて内部に構造用ケーブル１０が挿通される環状部材５３と、を備える。
この仮設吊材５０によれば、ナイロンスリング５１で吊り下げ時の衝撃を緩和しつつ、レバーブロック５２の長さを調整して構造用ケーブル１０の高さ調整を行う。

ステップ４では、作業ステージ５上で構造用ケーブル１０のマーキングした位置に各タイロッド２０を連結するとともに、構造用ケーブル１０に各タイロッド２０のケーブル連結部２２を挟んで一対の滑り止め治具６０を仮固定する。

図６は、滑り止め治具６０の背面図および平面図である。
滑り止め治具６０は、構造用ケーブル１０を挟んで配置された一対の治具本体６１と、これら治具本体６１同士を連結する一対のボルト６２と、を備える。この滑り止め治具６０によれば、ボルト６２を締付けることにより、治具本体６１により構造用ケーブル１０が強く挟持される。

ステップ５では、各タイロッド２０の長さを調整する。具体的には、タイロッド本体２１の梁連結部２３に対するねじ込み深さを調整することで、タイロッド２０の長さを調整する。

ステップ６では、ジョイント部４０により構造用ケーブル１０に張力を導入し、これにより、各タイロッド２０にも張力を導入する。
すなわち、分割ケーブル１０Ａ、１０Ｂ同士の連結箇所のジョイント部４０について、図示しないジャッキで分割ケーブル１０Ａ、１０Ｂの端部同士を接近させながら、ジョイントロッド４２を回転させることで、構造用ケーブル１０およびタイロッド２０に張力を導入する。

ここで、構造用ケーブル１０に張力を導入する作業は、以下の手順で行う。
まず、構造用ケーブル１０に設計用張力の４０％を導入して、構造用ケーブル１０および各タイロッド２０の張力を確認する。タイロッド２０の張力が管理値から外れている場合には、タイロッドの長さを微調整する。
次に、構造用ケーブル１０に設計用張力の８０％を導入して、構造用ケーブル１０および各タイロッド２０の張力を計測して確認する。
最後に、構造用ケーブル１０に設計用張力の１００％を導入して、構造用ケーブル１０および各タイロッド２０の張力を計測して確認する。

ステップ７では、滑り止め治具６０を取り外すとともに、仮設吊材５０を吊材３０に盛り替える。

本実施形態によれば、以下のような効果がある。
（１）分割ケーブル１０Ａ、１０Ｂ同士の連結箇所において、ジャッキにより分割ケーブル１０Ａ、１０Ｂの端部同士を接近させることで、構造用ケーブル１０および各タイロッド２０に張力を導入した。
すなわち、分割ケーブル１０Ａ、１０Ｂの端部同士を接近させると、各分割ケーブル１０Ａ、１０Ｂはタイロッド２０に拘束されているから、構造用ケーブル１０に張力が導入されることになる。
また、分割ケーブル１０Ａ、１０Ｂの端部同士を接近させると、環状の構造用ケーブル１０の内径が狭まるので、構造用ケーブル１０により各タイロッド２０が内側に引っ張られて、各タイロッド２０に張力が導入される。

よって、従来のように第１下弦梁と第２下弦梁との連結箇所の全てに同時に張力を導入する場合に比べて、ジャッキの台数を大幅に削減できるので、コストや作業手間を大きく低減でき、構造用ケーブル１０およびタイロッド２０の両方に容易にかつ均一に張力を導入できる。

ここで、張力を導入する前に、分割ケーブル１０Ａ、１０Ｂに予め設計用張力を導入して、この状態でこの分割ケーブル１０Ａ、１０Ｂにタイロッド２０との連結位置をマーキングしておき、構造用ケーブル１０のマーキングした位置にタイロッド２０を連結した。
分割ケーブル１０Ａ、１０Ｂに設計用張力を導入すると、この分割ケーブル１０Ａ、１０Ｂは実際に張力を導入した場合と同様の伸びを示すので、この状態でマーキングすることで、タイロッド２０の伸びつまりタイロッド２０に導入する張力を高精度で管理できる。

（２）滑り止め治具６０を、構造用ケーブル１０に連結されるタイロッド２０のケーブル連結部２２を一対で挟むように仮固定することで、タイロッド２０が構造用ケーブル１０に対して相対移動しようとしても、このタイロッド２０は滑り止め治具６０に引っ掛かる。よって、タイロッド２０の位置ずれを防いで、張弦梁構造１が構造的に不安定になるのを防止できる。

（３）仮設吊材５０により上弦梁４から構造用ケーブル１０を吊り下げ支持し、高さ調整を行った後、構造用ケーブル１０に張力を導入する。よって、張力導入時の構造用ケーブル１０およびタイロッド２０の構造的な安定性を確保できる。

（４）構造用ケーブル１０およびタイロッド２０を取り付けるための作業ステージ５の枠組足場は、上弦梁４を仮支持するための支保工を兼用しているので、仮設費用を低減できるうえに、施工効率を向上できる。

なお、本発明は前記実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれるものである。

１…張弦梁構造
２…柱
３…外周梁
４…上弦梁
５…作業ステージ
１０…構造用ケーブル（第１下弦梁）
１０Ａ、１０Ｂ…分割ケーブル
２０…タイロッド（第２下弦梁）
２１…タイロッド本体
２２…ケーブル連結部
２３…梁連結部
３０…吊材
３１…ロッド
３２…ケーブル支持部
４０…ジョイント部
４１Ａ、４１Ｂ…ソケット
４２…ジョイントロッド
５０…仮設吊材
５１…ナイロンスリング
５２…レバーブロック
５３…環状部材
６０…滑り止め治具
６１…治具本体
６２…ボルト
２１１…雄ねじ部
２２１…ピン
２２２…挿通孔
２３１…ピン
２３２…雌ねじ部
３２１…支持部本体
３２２…ピン
３２３…バンド
４１１…雌ねじ部
４２１…雄ねじ部

Claims

枠状の外周梁と、当該外周梁の互いに対向する部分同士の間に架設された複数本の上弦梁と、前記外周梁の内側に配置された平面視で環状の第１下弦梁と、当該第１下弦梁から放射状に延びて前記外周梁に連結される複数の第２下弦梁と、を備える張弦梁構造の施工方法であって、
前記第１下弦梁を分割し、当該分割した第１下弦梁のそれぞれに設計用張力を導入して、この状態で前記分割した第１下弦梁のそれぞれに前記各第２下弦梁との連結位置をマーキングする工程と、
前記外周梁の内側にて前記分割した第１下弦梁同士を連結して環状とする工程と、
前記第１下弦梁のマーキングした位置に前記第２下弦梁を連結し、当該第２下弦梁の長さを調整する工程と、
前記分割した第１下弦梁同士の連結箇所において、当該分割した第１下弦梁の端部同士を接近させて、前記第１下弦梁および前記各第２下弦梁に張力を導入する工程と、を備えることを特徴とする張弦梁構造の施工方法。
前記第１下弦梁を二分割し、当該分割した２つの第１下弦梁同士を２箇所で連結することを特徴とする請求項１に記載の張弦梁構造の施工方法。
前記第２下弦梁には、前記第１下弦梁が挿通される挿通孔が形成され、
前記第１下弦梁に張力を導入する前に、前記第２下弦梁を挟んで当該第１下弦梁に一対の滑り止め治具を仮固定することを特徴とする請求項１または２に記載の張弦梁構造の施工方法。