JP2016084662A - 屋根材のリフトアップ工法 - Google Patents

Abstract

【課題】屋根材の変形を抑制しながら屋根材をリフトアップし、躯体の上部に接合することができる屋根材のリフトアップ工法を得る。【解決手段】屋根材のリフトアップ工法は、脚部鉄骨１２、１４を構築する工程と、脚部鉄骨１２、１４の内側の地上で、連結材２２で間をあけアーチ状の一対の屋根鉄骨２０を連結してリング状の屋根材１８を構築する工程と、屋根鉄骨２０の長手方向の両側の端部２０Ａ、２０Ｂに引張補強材２４を張設する工程とを有する。さらに、一対の屋根鉄骨２０の長手方向両側の端部２０Ａ、２０Ｂを支持して屋根材１８をリフトアップし、屋根材１８を脚部鉄骨１２、１４の上部に接合する。【選択図】図１

Description

本発明は、屋根材のリフトアップ工法に関する。

下記特許文献１には、下部構造躯体を先行して構築し、地上でシングルレイヤートラス屋根を組立てた後、シングルレイヤートラス屋根をリフトアップするリフトアップ工法が開示されている。このリフトアップ工法では、下部構造躯体の柱頂部の屋根定着梁の仮設架台からステップロッドが吊り下げられる。さらに、ステップロッドにジャッキが設置されると共に、シングルレイヤートラス屋根のテンションリングに接合された吊り治具にステップロッドが接合される。そして、シングルレイヤートラス屋根の吊り治具がジャッキによってリフトアップされ、吊り治具が下部構造躯体の屋根定着梁に接合される。

特開平６−１８００２９号公報

上記特許文献１では、シングルレイヤートラス屋根の形状を保持したまま、シングルレイヤートラス屋根の吊り治具をリフトアップし、下部構造躯体の屋根定着梁に接合することが難しい。

本発明は上記事実を考慮し、屋根材の変形を抑制しながら屋根材をリフトアップし、躯体の上部に接合することができる屋根材のリフトアップ工法を提供することが目的である。

上記目的を達成するために、請求項１の発明に係る屋根材のリフトアップ工法は、躯体を構築する工程と、前記躯体を構築する工程と同時に又は前記躯体を構築した後に、前記躯体の内側の地上で、連結材で間をあけアーチ状の一対の屋根鉄骨を連結してリング状の屋根材を構築する工程と、前記屋根鉄骨の長手方向の両端部に引張補強材を張設する工程と、前記一対の屋根鉄骨の長手方向の両端部を支持して前記屋根材をリフトアップし、前記屋根材を前記躯体の上部に接合する工程と、を有する。

請求項１に記載の発明によれば、躯体を構築する工程と同時に又は躯体を構築した後に、躯体の内側の地上で、連結材で間をあけアーチ状の一対の屋根鉄骨を連結してリング状の屋根材を構築する。各々の屋根鉄骨の長手方向の両端部に引張補強材を張設する。さらに、一対の屋根鉄骨の長手方向の両端部を支持して屋根材をリフトアップし、屋根材を躯体の上部に接合する。このように屋根鉄骨の長手方向の両端部に引張補強材を張設することで、屋根材の変形を抑制しながら屋根材をリフトアップし、躯体の上部に接合することができる。

請求項２の発明に係る屋根材のリフトアップ工法は、請求項１に記載の発明において、前記屋根材を構築する工程で、前記一対の屋根鉄骨の長手方向の中間部に幅方向へ補強材を架け渡し、さらに、前記屋根材に仕上げ材を支える格子状のケーブルを張架し、前記ケーブルに張力を導入し、リフトアップする。

請求項２に記載の発明によれば、屋根材を構築する工程で、一対の屋根鉄骨の長手方向の中間部に幅方向へ補強材を架け渡す。さらに、屋根材に仕上げ材を支える格子状のケーブルを張架し、ケーブルに張力を導入し、屋根材をリフトアップする。このように一対の屋根鉄骨の長手方向の中間部に幅方向へ補強材を架け渡すことで、屋根材に格子状のケーブルを張架し、ケーブルに張力を導入しても、屋根材に過大な応力を発生させることなく、屋根材の変形を抑制しながら屋根材をリフトアップすることができる。

本発明の屋根材のリフトアップ工法によれば、屋根材の変形を抑制しながら屋根材をリフトアップし、躯体の上部に接合することができる。

本発明の第１実施形態に係る屋根材のリフトアップ工法に適用される躯体、および屋根材を地上で構築した状態を示す斜視図である。 図１に示す屋根材をリフトアップし、躯体の上部に接合した状態を示す斜視図である。 （Ａ）は、躯体および屋根材を地上で構築した状態を示す図１中の矢印Ａ方向から見た立面図であり、（Ｂ）は、屋根材をリフトアップし、躯体の上部に接合した状態を示す立面図である。 （Ａ）は、躯体および屋根材を地上で構築した状態を示す図１中の４Ａ−４Ａ線に沿った側断面図であり、（Ｂ）は、屋根材をリフトアップし、躯体の上部に接合した状態を示す側断面図である。 本発明の第２実施形態に係る屋根材のリフトアップ工法に適用される躯体、および屋根材を地上で構築した後、屋根材をリフトアップする工程を説明する立面図である。 本発明の第３実施形態に係る屋根材のリフトアップ工法に適用される躯体、および屋根材を地上で構築した後、屋根材をリフトアップする工程を説明する立面図である。

〔第１実施形態〕
以下、図１〜図４を用いて、本発明の屋根材のリフトアップ工法の第１実施形態について説明する。

図１には、本実施形態の屋根材のリフトアップ工法に適用される躯体、および屋根材を地上で構築した状態が斜視図にて示されている。図２には、本実施形態の屋根材のリフトアップ工法に適用される屋根材が躯体の上部に接合された状態が斜視図にて示されている。図１に示されるように、屋根材１８が構築される位置の外側には、後述する屋根材１８の屋根鉄骨２０の長手方向の両端部が接合される躯体としての２本の脚部鉄骨１２、１４が、屋根材１８の幅方向に一対となるように構築されている。２本の脚部鉄骨１２、１４は、アーチ状の屋根鉄骨２０の長手方向の両端部と連続するようにアーチ状に湾曲した形状とされている（図２及び図３参照）。

より具体的には、一方の脚部鉄骨１２は、基礎（図示省略）に設置される部位１２Ａから斜め上方側に向かって先端部１２Ｂが延びている。図３に示されるように、脚部鉄骨１２の先端部１２Ｂは、仮設支柱１６により支持されている。正面視にて脚部鉄骨１２は、円弧の一部を切り取った形状、すなわち長手方向の中央部がやや凸状に湾曲した形状とされている。また、側断面視（脚部鉄骨１２の長手方向に直交する方向の断面視）にて、脚部鉄骨１２は、略矩形の中空筒状に形成されている。

図１及び図３に示されるように、他方の脚部鉄骨１４は、正面視にて脚部鉄骨１２と左右対称に構成されており、基礎（図示省略）に設置される部位１４Ａから斜め上方側に向かって先端部１４Ｂが延びている。脚部鉄骨１４の先端部１４Ｂは、仮設支柱１６により支持されており、脚部鉄骨１４の長手方向の中央部がやや凸状に湾曲した形状とされている（図３参照）。また、側断面視にて、脚部鉄骨１４は、略矩形の中空筒状に形成されている。なお、図１では、構成を分かりやすくするため、脚部鉄骨１２、１４の仮設支柱１６は省略している。

図１に示されるように、２本の脚部鉄骨１２、１４は、屋根材１８の幅方向両側の屋根鉄骨２０と対応する位置に建物１０（図２参照）の幅方向に一対となるように構築されている。

脚部鉄骨１２、１４の構築と並行して、又は脚部鉄骨１２、１４を構築した後に、脚部鉄骨１２、１４が配置される位置の内側の地上で、屋根材１８の構築（屋根材１８の地組み）が行われる。屋根材１８は、幅方向両側に一対のアーチ状の屋根鉄骨（中央鉄骨）２０を備えている。屋根鉄骨２０は、長手方向の中央部が上方側に凸状に湾曲する形状とされている（図３参照）。一対の屋根鉄骨２０は、屋根材１８の幅方向両側で対称となるように構成されている。また、側断面視にて、屋根鉄骨２０は、略矩形の中空筒状（角パイプ形状）に形成されている。

一対の屋根鉄骨２０は、連結材２２で間をあけて連結されている。本実施形態では、連結材２２は２本設けられており、一対の屋根鉄骨２０の長手方向の一方の端部２０Ａ同士が連結材２２で連結されると共に、長手方向の他方の端部２０Ｂ同士も連結材２２で連結されている。これにより、平面視にて略矩形状のリング状の屋根材１８が構成されている。また、本実施形態では、連結材２２は、断面視にて略矩形状とされており、屋根鉄骨２０の長手方向両側の端部２０Ａ、２０Ｂにアーチ形状に沿って斜めに接続されている。なお、連結材２２が屋根鉄骨２０の長手方向両側の端部２０Ａ、２０Ｂに接続される位置や連結材２２の形状は、本実施形態の構成に限定されず、変更が可能である。

各々の屋根鉄骨２０（屋根鉄骨２０単体）の長手方向両側の端部２０Ａ、２０Ｂには、仮設の引張補強材２４が張設（接続）されている。図示を省略するが、引張補強材２４の途中には油圧ジャッキが配置されており、引張補強材２４の張力が調整可能とされている。本実施形態では、引張補強材２４はＰＣ鋼材で構成されている。

一対の屋根鉄骨２０の長手方向の中間部には、幅方向へ仮設の補強材２６が架け渡されている。本実施形態では、間隔をおいて配置された２本の補強材２６が一対の屋根鉄骨２０に架け渡されているが、補強材２６の数や位置は変更可能である。

上記のように、本実施形態の屋根材１８では、屋根鉄骨２０単体の長手方向両側の端部２０Ａ、２０Ｂに仮設の引張補強材２４が張設されると共に、一対の屋根鉄骨２０の長手方向の中間部に幅方向へ仮設の補強材２６が架け渡されている。これにより、屋根鉄骨２０の長手方向両側の端部２０Ａ、２０Ｂを含む屋根材１８の複数の箇所を吊り下げ支持して屋根材１８をリフトアップする際に、屋根材１８の変形を抑制することが可能となる。

図２及び図３（Ｂ）に示されるように、屋根材１８をリフトアップした状態で、一対の屋根鉄骨２０の長手方向の一方の端部２０Ａが脚部鉄骨１２の先端部１２Ｂに接合され、一対の屋根鉄骨２０の長手方向の他方の端部２０Ｂが脚部鉄骨１４の先端部１４Ｂに接合されている。これによって、屋根材１８とその長手方向の両側の脚部鉄骨１２、１４とが一体となった建物１０を構築することが可能となる。

次に、本実施形態の屋根材１８のリフトアップ工法の一例について説明する。

図１及び図３（Ａ）に示されるように、まず、建物１０（図２参照）の幅方向両側に配置される一対の脚部鉄骨１２、１４を構築する。その際、図３（Ａ）に示されるように、脚部鉄骨１２の先端部１２Ｂ側と脚部鉄骨１４の先端部１４Ｂ側にそれぞれ仮設支柱１６を設置する。これにより、脚部鉄骨１２、１４を構築する際に、脚部鉄骨１２の先端部１２Ｂは仮設支柱１６により支持され、同様に脚部鉄骨１４の先端部１４Ｂもまた仮設支柱１６により支持される。

また、一対の脚部鉄骨１２、１４の構築と並行して、又は一対の脚部鉄骨１２、１４を構築した後に、脚部鉄骨１２、１４が配置される位置の内側の地上で、屋根材１８を構築（地組み）する。図３（Ａ）に示されるように、まず、屋根材１８を構成する幅方向両側のアーチ状の屋根鉄骨２０を構築する。屋根鉄骨２０は、長手方向両端部の高さよりも長手方向中央部の高さが高い足場（図示省略）を設置した状態で、略矩形状の中空筒体からなる複数のブロックを繋ぎ合わせることによって構築する。アーチ状の屋根鉄骨２０は、屋根材１８の幅方向両側に一対となるように構築する（図１参照）。

次いで、図１に示されるように、一対の屋根鉄骨２０の長手方向の一方の端部２０Ａを幅方向へ連結材２２で連結し、一対の屋根鉄骨２０の長手方向の他方の端部２０Ｂを幅方向へ連結材２２で連結する。

また、屋根鉄骨２０単体の長手方向両側の端部２０Ａ、２０Ｂに仮設の引張補強材２４を張設（接続）する。引張補強材２４の途中には油圧ジャッキ（図示省略）が配置されており、油圧ジャッキにより引張補強材２４の張力を調整する。

また、一対の屋根鉄骨２０の長手方向の中間部に幅方向へ２本の仮設の補強材２６を架け渡す。

図４（Ａ）に示されるように、一対の屋根鉄骨２０の間（この図では一対の屋根鉄骨２０を支持する仮設支柱２８の間）に、幅方向両端部の高さより幅方向中央部の高さが低くなるように足場３０を組む。さらに、一対の屋根鉄骨２０に格子状のケーブルとしてのケーブルネット３２を張架する。その際、ケーブルネット３２は、幅方向の中央部が幅方向の両端部よりも下方側に凹状に湾曲するように張架する。なお、図示を省略するが、ケーブルネット３２は、一対の屋根鉄骨２０の長手方向の両側の連結材２２にも取り付けられる。

また、ケーブルネット３２の下方側には、仕上げ材としての膜材３４を配設し、膜材３４をケーブルネット３２で支える。さらに、ケーブルネット３２の少なくとも一部に張力を導入する。これにより、ケーブルネット３２および膜材３４に安定した凹状の湾曲面を形成することができ、風や雪に対して抵抗可能となる。また、一対の屋根鉄骨２０の長手方向の中間部に幅方向へ２本の補強材２６が架け渡されていることで、ケーブルネット３２に張力を導入した際に、屋根鉄骨２０に過大な応力が発生しないようにしている。

さらに、図３（Ａ）等に示されるように、一対の屋根鉄骨２０の端部２０Ｂの幅方向外側にリフトアップ用の支柱３６を配置し、支柱３６の上部に設置された支持体３８の上面にワイヤージャッキ４０を設置する。そして、ワイヤージャッキ４０から延びたワイヤー４２で屋根鉄骨２０の端部２０Ｂを吊り下げ支持する。同様に、一対の屋根鉄骨２０の端部２０Ａの幅方向外側にリフトアップ用の支柱３６を配置し、支柱３６の支持体３８の上面のワイヤージャッキ４０から延びたワイヤー４２で屋根鉄骨２０の端部２０Ａを吊り下げ支持する。すなわち、一対の屋根鉄骨２０の長手方向両側の端部２０Ａ、２０Ｂの４箇所がワイヤージャッキ４０のワイヤー４２で吊り下げ支持される。

また、図示を省略するが、一対の屋根鉄骨２０における補強材２６との接続部２０Ｃ（図１参照）の４箇所も、同様にワイヤージャッキ４０のワイヤー４２で吊り下げ支持される。

この状態で、図３（Ｂ）及び図４（Ｂ）に示されるように、屋根材１８をワイヤージャッキ４０により所定の高さまでリフトアップする。そして、一対の屋根鉄骨２０の長手方向の一方の端部２０Ａを脚部鉄骨１２の先端部１２Ｂに接合し、一対の屋根鉄骨２０の長手方向の他方の端部２０Ｂを脚部鉄骨１４の先端部１４Ｂに接合する（図２参照）。また、図示を省略するが、一対の屋根鉄骨２０における補強材２６との接続部２０Ｃの４箇所を下部躯体にそれぞれ接合する。

その後、２本の補強材２６および引張補強材２４を撤去する。図示しない下部躯体は、２本の補強材２６を撤去した際に、プレストレスを処理するために配設されている。これによって、屋根材１８とその長手方向の両側の脚部鉄骨１２、１４、および図示しない下部躯体とが一体となった建物１０を構築することができる（図２参照）。

このような屋根材１８のリフトアップ工法では、屋根材１８を構成するアーチ状の屋根鉄骨２０単体の長手方向両側の端部２０Ａ、２０Ｂに仮設の引張補強材２４を張設しているため、屋根材１８の変形を抑制しながら屋根材１８をリフトアップし、屋根鉄骨２０の端部２０Ａ、２０Ｂをそれぞれ脚部鉄骨１２、１４の先端部１２Ｂ、１４Ｂに接合することができる。

また、一対の屋根鉄骨２０の長手方向の中間部に幅方向へ補強材２６を架け渡し、さらに、屋根材１８に膜材３４を支えるケーブルネット３２を張架し、ケーブルネット３２に張力を導入した状態で、屋根材１８をリフトアップする。一対の屋根鉄骨２０の長手方向の中間部に幅方向へ補強材２６を架け渡すことで、ケーブルネット３２に張力を導入しても、屋根材１８に過大な応力を発生させることなく、屋根材１８の変形を抑制しながら屋根材１８をリフトアップすることができる。さらに、ケーブルネット３２に張力を導入することで、ケーブルネット３２および膜材３４に安定した凹状の湾曲面を形成することができ、ケーブルネット３２および膜材３４が風や雪に対して抵抗可能である。

〔第２実施形態〕
次に、本発明の第２実施形態の屋根材のリフトアップ工法について説明する。なお、第１実施形態と同一の部材には同一の符号を付し、重複した説明は省略する。

図５には、本実施形態の屋根材のリフトアップ工法に適用される躯体、および屋根材を地上で構築した状態が立面図にて示されている。図５に示されるように、本実施形態の屋根材のリフトアップ工法では、屋根材１８のリフトアップのために、脚部鉄骨１２、１４を支持する仮設支柱１６を利用している。より具体的には、脚部鉄骨１２の先端部１２Ｂを支持する仮設支柱１６の上方側には、先端部１２Ｂの上部に仮設支柱１６の延長線上となるように支持体５２が設けられている。支持体５２の上面に上部支持体５４が設置されており、上部支持体５４の上面には、ワイヤージャッキ４０が設置されている。

同様に、脚部鉄骨１４の先端部１４Ｂを支持する仮設支柱１６の上方側には、先端部１４Ｂの上部に仮設支柱１６の延長線上となるように支持体５２が設けられている。また、支持体５２の上面に配置された上部支持体５４にワイヤージャッキ４０が設置されている。さらに、ワイヤージャッキ４０から延びたワイヤー４２で屋根鉄骨２０の端部２０Ａ、端部２０Ｂを吊り下げ支持する。そして、屋根材１８をワイヤージャッキ４０により所定の高さまでリフトアップし、屋根鉄骨２０の端部２０Ａを脚部鉄骨１２の先端部１２Ｂに接合すると共に、屋根鉄骨２０の端部２０Ｂを脚部鉄骨１４の先端部１４Ｂに接合する。

このような屋根材のリフトアップ工法では、ワイヤージャッキ４０により屋根材１８の変形を抑制しながら屋根材１８をリフトアップすることができる。また、脚部鉄骨１２、１４を支持する仮設支柱１６を利用することで、独立したリフトアップ用の支柱が不要となり、作業効率を向上すると共に、コストを低減することができる。

〔第３実施形態〕
次に、本発明の第３実施形態の屋根材のリフトアップ工法について説明する。なお、第１および第２実施形態と同一の部材には同一の符号を付し、重複した説明は省略する。

図６には、本実施形態の屋根材のリフトアップ工法に適用される躯体、および屋根材を地上で構築した状態が立面図にて示されている。図６に示されるように、本実施形態の屋根材のリフトアップ工法では、建物の外周部に本設のＲＣ造等の躯体６２が設けられている。躯体６２の内側の地上で、第１及び第２実施形態と同様に、屋根材１８の構築（屋根材１８の地組み）が行われる。また、躯体６２の上部にリフトアップ用の支柱６４を配置し、支柱６４の上部に設置された支持体６６の上面にワイヤージャッキ４０を設置する。さらに、ワイヤージャッキ４０から延びたワイヤー４２で屋根鉄骨２０の端部２０Ａ、２０Ｂを吊り下げ支持する。そして、屋根材１８をワイヤージャッキ４０により所定の高さまでリフトアップし、屋根鉄骨２０の端部２０Ａを一方の躯体６２の上部に接合すると共に、屋根鉄骨２０の端部２０Ｂを他方の躯体６２の上部に接合する。

このような屋根材１８のリフトアップ工法では、躯体６２の上部にリフトアップ用の支柱６４を配置し、支柱６４の上部に設置された支持体６６の上面にワイヤージャッキ４０を設置することで、ワイヤージャッキ４０により屋根材１８の変形を抑制しながら屋根材１８をリフトアップすることができる。

なお、第１〜第３実施形態では、屋根材１８は、仕上げ材としての膜材３４およびケーブルネット３２を取り付けた後にリフトアップしているが、本発明はこれに限定するものではない。例えば、屋根材にケーブルネットを取り付けて屋根材をリフトアップして躯体の上部に接合した後、屋根材に膜材を組み付ける方法、又は、屋根材に膜材のみを設置し、屋根材をリフトアップして躯体の上部に接合した後に、屋根材にケーブルネットを組み付ける方法、又は、屋根材をリフトアップして躯体の上部に接合した後に、ケーブルネットおよび膜材を組み付ける方法でもよい。

また、屋根材の形状、連結材の位置および躯体の形状は、第１〜第３実施形態に限定するものではなく、本発明を逸脱しない範囲で変更が可能である。例えば、第１〜第３実施形態では、平面視にて略矩形リング状の屋根材１８とされているが、屋根材は、円形状、楕円状、長円状、多角形状などの他の形状のリング状に構成してもよい。

また、第１〜第３実施形態では、屋根材をワイヤージャッキにより吊り下げ支持してリフトアップしているが、本発明はこれに限定するものではない。例えば、屋根材の下方側にジャッキを配置して屋根材をプッシュアップする方法でもよい。

１０ 建物
１２ 脚部鉄骨（躯体）
１４ 脚部鉄骨（躯体）
１８ 屋根材
２０ 屋根鉄骨
２０Ａ 端部
２０Ｂ 端部
２２ 連結材
２４ 引張補強材
２６ 補強材
２８ 仮設支柱
３２ ケーブルネット（ケーブル）
３４ 膜材（仕上げ材）
６２ 躯体

Claims (2)

1. 躯体を構築する工程と、
   前記躯体を構築する工程と同時に又は前記躯体を構築した後に、前記躯体の内側の地上で、連結材で間をあけアーチ状の一対の屋根鉄骨を連結してリング状の屋根材を構築する工程と、
   前記屋根鉄骨の長手方向の両端部に引張補強材を張設する工程と、
   前記一対の屋根鉄骨の長手方向の両端部を支持して前記屋根材をリフトアップし、前記屋根材を前記躯体の上部に接合する工程と、
   を有する屋根材のリフトアップ工法。
2. 前記屋根材を構築する工程で、前記一対の屋根鉄骨の長手方向の中間部に幅方向へ補強材を架け渡し、
   さらに、前記屋根材に仕上げ材を支える格子状のケーブルを張架し、前記ケーブルに張力を導入し、リフトアップする請求項１に記載の屋根材のリフトアップ工法。

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