JP2021193263A - 位置調整治具及び建物ユニットの位置調整方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 各建物ユニット毎に墨線に合わせて絶対的な位置調整を行え、かつ、容易に取り付け可能な建物ユニットの位置調整治具及びそれを用いた建物ユニットの位置調整方法を提供すること。【解決手段】 略直方体形状の治具本体２０と、その中央部に上下方向に貫通するアンカーボルトに挿し込むための中央部穴２１と、治具本体２０の一端の側面に水平方向に貫通する第一ボルト穴２２と、第一ボルト穴２２へ螺入された第一ボルト２４と、を有する位置調整治具２。前記中央部穴２１に、建物ユニットの床梁材に設けられた梁穴から突き出たアンカーボルトを挿通させると共に、第一ボルト２４を螺入させ第一ボルト先端部２６の丸先で床梁材を押すことにより、アンカーボルト４を支点としたテコの原理及びボルトの推進力を利用して、建物ユニットの絶対的な位置調整を行う。【選択図】図２

Description

本発明は、建物ユニットの絶対的な位置調整を行う際に使用される位置調整治具及びそれを用いた建物ユニットの位置調整方法に関するものである。

梁材と柱材とによって骨組みが形成される工場で製作された建物ユニットを、横方向及び縦方向に積み重ねて構築されるユニット建物が知られている（特許文献１及び２など参照）。

建物ユニットを精度良く据え付ける方法として、従来次のような方法が採用されていた。まず、基礎上にユニット建物の外周ラインを示す墨線を引き、外周部の建物ユニットの柱外面が基礎上の墨線に合うように、最初の建物ユニットをクレーンで吊り降ろし、基礎上に固定する。次に、隣接する建物ユニットをクレーンで吊り降ろし、隣り合う建物ユニットに亘る形で位置調整具（特許文献１及び２参照）を取り付け、位置関係（相対位置）を調整した後、当該建物ユニットを基礎上にアンカーボルトで固定する。

特許文献１の位置調整具は、床梁の上面に設けられた穴を利用して据付調整を行うものである。また、特許文献２には、床梁の側面に取り付けられたプレートの穴にレバーブロック（登録商標）のピンを挿し込むことで位置調整を行う方法が開示されている。

特開平７−３１７３２４号公報 特開２０１６−１７６３１３号公報

しかしながら、建物ユニットをクレーンで吊り降ろす際の降下スピードは速いうえに、安全性や作業効率の方が優先されるため、据付け位置を微調整する余裕はほとんどない。また、建物ユニットの柱外面下部には柱蓋の溶接ビードや気密材などが配置されているため、正確な据付け位置を目視で確認することは難しい。また、図１２に示されるように、建物ユニットには僅かな歪み（対角寸法差）がある。したがって、上記方法で建物ユニットを墨線に合わせて設置することは困難である。

また、特許文献１及び２の位置調整具はいずれも隣合う建物ユニット間に設置し、ユニット相互の反力により位置をずらす機構であるため（相対位置調整）、軽い方の建物ユニットが動くなど、どちらのユニットが動くか予測することは困難である。また、一方の建物ユニットだけを動かすためには、他方のユニットを仮に固定する必要があり、工数が増加してしまう。また、対角寸法差のある建物ユニットを、相対位置調整により墨線に正確に合わせることは難しい。

さらに、墨線に合わせずに建物ユニットを据付けると、ユニット寸法・アンカー穴位置・基礎のアンカーボルト位置の誤差集積により、最後の方に設置するユニットは位置調整代がなくなる可能性がある。また、相対位置調整においては、基礎上にひかれた墨線は見ずに調整することになり、墨線が有効に活用できない。また、近年の工場取込の拡大により、位置調整具を取付けられる梁上スペースが減少しており、取付作業に時間がかかるといった問題もある。

本発明の目的は、各建物ユニット毎に墨線に合わせて絶対的な位置調整を行え、かつ、容易に取り付け可能な建物ユニットの位置調整治具及びそれを用いた建物ユニットの位置調整方法を提供することである。

前記目的を達成するために、本発明は、梁材と柱材とによって骨組みが形成される建物ユニットの絶対的な位置調整を行う際に使用される位置調整治具であって、略直方体形状の治具本体と、前記治具本体の中央部に上下方向に貫通するアンカーボルトに挿し込むための中央部穴と、前記治具本体の一端の側面に水平方向に貫通する第一ボルト穴と、前記第一ボルト穴へ螺入され、その回動動作により、先端部が床梁材を押すように構成された第一ボルトと、を有することを特徴とする位置調整治具を提供する。

また、本発明は、前記位置調整治具を使用して建物ユニットの絶対的な位置調整を行う建物ユニットの位置調整方法であって、建物ユニットを基礎上に設置する工程と、前記建物ユニットの床梁材に設けられた梁穴から突き出たアンカーボルトを、前記位置調整治具の中央部穴に挿通させる工程と、前記位置調整治具の第一又は第二ボルトを回動させ、その回動動作により前記建物ユニットを押すことで、前記建物ユニットの絶対的な位置調整をする工程と、を有する建物ユニットの位置調整方法を提供する。

本発明によれば、治具本体の中央部に上下方向に貫通する中央部穴を備えており、それにアンカーボルトを挿通させると共に、治具本体の一端に設けられたボルトの回動動作により建物ユニットを押すことで、アンカーボルトを支点としたテコの原理とボルトの推進力により、軽い力で建物ユニットの位置調整が可能となる。これにより、狭いスペースでの作業も容易に行うことができる。

また、建物ユニット毎にアンカーボルトからの反力により位置調整を行うため、位置調整と並行して他の建物ユニットの据付作業を進めることが可能となり、位置調整を慎重に行う時間的余裕が生じるだけでなく、位置調整のやり直しも容易となる。さらに、クレーンによる据付作業はアンカーボルトが梁穴に入るようにさえすればよいので、より安全優先に、かつ、迅速に作業を行うことが可能となる。

さらに、アンカーボルトの締結は必ず行う作業であり、今後、工場取込を促進しても必ず本発明治具を取付けることができる。また、本発明治具による位置調整後にアンカーボルトを締結することで、建物ユニットの対角寸法差を矯正することが可能となる。

建物ユニットの構成を説明する斜視図である。 本実施の形態の位置調整治具（治具本体）の構成を説明する図である。（Ａ）は正面図、（Ｂ）は側面図、（Ｃ）は平面図、（Ｄ）は背面図、を示す。 本実施の形態の位置調整治具（第一ボルト）の構成を説明する正面図である。 本実施の形態の位置調整治具（第二ボルト）の構成を説明する図である。（Ａ）は正面図、（Ｂ）は平面図、を示す。 基礎アンカーボルトに位置調整治具が取り付けられた状態を説明する平面図である。 基礎アンカーボルトに位置調整治具が取り付けられた状態を説明する図である。（Ａ）は治具本体長手方向の断面図、（Ｂ）は治具本体短手方向の断面図、を示す。 本実施の形態の位置調整方法における建物ユニットの据付工程を説明する図である。 位置調整治具の使用方法の一例を説明する図である。 位置調整治具の使用方法の一例を説明する図である。 アンカーボルトにかかる反力の大きさを説明する図である。 建物ユニットの位置調整手順を説明する図である。 建物ユニットの対角寸法差を説明する図である。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。図１は、本実施の形態の位置調整治具２によって絶対的な位置調整が行われる建物ユニット１の構成を説明する斜視図である。図２は位置調整治具２を主に構成する治具本体２０の構成を説明する図、図３は第一ボルト２４の構成を説明する図、図４は第二ボルト２８の構成を説明する図、である。図５及び図６は、アンカーボルト４に位置調整治具２が取り付けられた状態を説明する図である。

この建物ユニット１によって構成されるユニット建物（図示省略）は、工場で製作される複数の建物ユニット１，・・・を建築現場に搬送し、基礎５の上に前後左右に据付けてアンカーボルト４にて固定して１階部を構築するとともに、それらの（下階）建物ユニット１，・・・の上に別の（上階）建物ユニット１，・・・を据付け、互いに接合することで上層階を構築していく。

建物ユニット１は、図１に示すように、四隅に配置される柱材としての柱１１，・・
・と、その柱１１，・・・の下端間に差し渡される梁材としての床梁１２，１２Ａ，・
・・と、柱１１，・・・の上端間に架け渡される梁材としての天井梁１３，１３Ａ，・
・・とによってボックス形のラーメン構造体（骨組構造体）に形成される。

ここで、柱１１は角形鋼管、床梁１２，１２Ａ及び天井梁１３，１３Ａは断面視コ字形の溝形鋼材によって形成されている。例えば、図１に示すように、床梁１２の上面は上フランジ１２１によって形成され、下面は上フランジ１２１と略平行な下フランジ１２２によって形成され、側面は上フランジ１２１と下フランジ１２２の側縁間を繋ぐウェブ１２３によって形成される。そして、下フランジ１２２には、基礎５から突き出たアンカーボルト４を挿通させるための梁穴１２４が形成されている。

また、柱１１と床梁１２（１２Ａ）及び天井梁１３（１３Ａ）は、接合枠材１４（１４Ａ）を介して溶接接合される。この接合枠材１４，１４Ａは、「ジョイントピース」ともいう。

さらに、図１に示すように、天井梁１３，１３間には平行に天井根太１６，・・・が架け渡され、天井根太１６，・・・の下面には天井板１８が張り付けられる。また、床梁１２，１２間には、平行に床小梁１５，・・・が差し渡され、床小梁１５，・・・の上面には床板１７が張り付けられる。ここで、床小梁１５は、取付金具１５ａを介して床梁１２に固定される。

また、床板１７は、柱１１と床梁１２，１２Ａとの接合部のみ切り欠かれている。この切り欠き部分を通して、作業者が位置調整やアンカーボルト４の締結を行うことができるようになっている。

そして、本実施の形態では、このような建物ユニット１，・・・を基礎５上に据付けたときに生じる据付位置のズレを調整するための位置調整治具２、及びそれを利用して行われる建物ユニット１，・・・の位置調整方法について説明する。

本実施の形態の位置調整治具２は、アンカーボルト４に取付けるための治具本体２０と、建物ユニット１を押して位置調整を行うための第一ボルト２４、第二ボルト２８と、によって主に構成される。

治具本体２０は、図２に示されるように、略直方体形状の鋼材等によって成形される。この治具本体２０の寸法は、厚み１０ｍｍ以上５０ｍｍ以下程度、幅２０ｍｍ以上５０ｍｍ以下程度、長さ１００ｍｍ以上２００ｍｍ以下程度、とすることができる。具体的には、厚み１９ｍｍ程度、幅３８ｍｍ程度、長さ１６５ｍｍ程度、とすることができる。

治具本体２０の中央部には、アンカーボルト４に挿し込むための、上下方向に貫通する中央部穴２１が形成されている。中央部穴２１の直径は、アンカーボルト４の直径より僅かに大きい程度とすることができ、具体的には、アンカーボルト４の直径より０．１ｍｍ以上０．５ｍｍ以下大きい程度とすることができる。

治具本体２０の一方の端の側面には、水平方向に貫通する第一ボルト穴２２が形成されている。この第一ボルト穴２２は、第一ボルト２４を回動させることにより出し入れ可能となっている。図５に示されるように、第一ボルト２４を床梁１２のウェブ１２３の方向に螺入することにより、丸先形状の第一ボルト先端部２６をウェブ１２３に押し当て、さらに第一ボルト２４を螺入することで建物ユニット１を移動させ、据付け位置の微調整を行う。

第一ボルト２４は、第一ボルト穴２２へ螺入され、ラチェットめがね等の工具３１を用いて螺入させることにより、丸先形状の第一ボルト先端部２６が床梁１２のウェブ１２３に当たり、床梁１２を押すように構成されている。この第一ボルト２４の寸法は特に限定されないが、長さは３０ｍｍ以上７０ｍｍ以下程度とすることができる。具体的には、長さ５０ｍｍ程度の六角ボルト（Ｍ１２）等を使用することができる。

治具本体２０の他方の端の先端には、第一ボルト穴２２に対して直交方向に設けられた第二ボルト穴２３が形成されていてもよい。この第二ボルト穴２３は、第二ボルト２８を回動させることにより出し入れするためのものである。図９（Ｂ）に示されるように、第二ボルト２８を柱１１方向に回動させることにより、丸先形状の第二ボルト頭部２９を柱１１内面に押し当て、さらに第二ボルト２８を回動させることで建物ユニット１を移動させ、据付け位置の微調整を行う。

第二ボルト２８は、第二ボルト穴２３へ螺入され、柱１１方向に回動させることにより、丸先形状の第二ボルト頭部２９が柱１１内面に当たり、柱１１を押すように構成されている。この第二ボルト２８の寸法は特に限定されないが、長さは２０ｍｍ以上５０ｍｍ以下程度とすることができる。具体的には、長さ２５ｍｍ程度の六角ボルト（Ｍ１０）等を使用することができる。

ただし、後述するように、図９（Ｂ）の矢印の方向への調整は、図９（Ａ）のように位置調整治具２を９０°回転させて設置することによっても可能であるため、本実施の形態において第二ボルト穴２３及び第二ボルト２８は必須ではない。

次に、本実施の形態の位置調整治具２の使用方法について、図面を参照して説明する。図８、図９は、位置調整治具２の使用方法の一例を説明する図である。

あらかじめ基礎５（図示省略）上に、位置調整の目印としての墨線を引いておく。位置調整をする作業者が墨線を確認できるように、建物ユニット１の内部から見える基礎５上に墨線を引いておくとよい。

位置調整は、建物ユニット１の内側から１ユニットずつ行う。まず、図５、図６、図８に示されるように、墨線とのズレがある箇所のアンカーボルト４に、位置調整治具２の中央部穴２１を挿し込むことにより、位置調整治具２を取付ける。図８（Ａ）では、柱１１内面が墨線からズレているので、当該柱１１に近いアンカーボルト４に位置調整治具２を取付ける。

図８（Ｂ）のように、右方向に建物ユニット１を移動させる場合は、位置調整治具２の第一ボルト穴２２に左側、すなわち床梁１２のウェブ１２３と反対側、から第一ボルト２４を螺入させることで、第一ボルト２４を取付ける。そして、工具３１を用いてさらに第一ボルト２４を螺入させることで第一ボルト先端部２６の丸先を前進させ、ウェブ１２３を押す。

このとき、図８（Ｃ）のように、第一ボルト先端部２６をウェブ１２３に押し当てた状態でさらに第一ボルト２４を螺入することにより、治具本体２０はウェブ１２３から離れていく。しかし、治具本体２０の中央部穴２１はアンカーボルト４に挿し込まれ、軸支されているため、治具本体２０はアンカーボルト４を軸として回転し、第一ボルト穴２２と反対側の側面もウェブ１２３を押す。このように、位置調整治具２は、アンカーボルト４を支点としたテコの原理により、軽い力で建物ユニット１を動かすことができる。

図９のように、上方向に建物ユニット１を移動させる場合は、図９（Ａ）のように、位置調整治具２を９０°回転させて取付けるか、図９（Ｂ）のように、位置調整治具２に第二ボルト２８を取付ける。図９（Ａ）の場合、第一ボルト２４を逆方向から螺入すること以外は、上記と同様に操作を行うことで、矢印の方向に建物ユニット１を移動させることができる。

図９（Ｂ）の場合、まず、位置調整治具２の第二ボルト穴２３に第二ボルト２８を螺入させることで、第二ボルト２８を取付ける。次に、上記と同様にして、アンカーボルト４に位置調整治具２を取付ける。そして、工具３１を用いて第二ボルト２８を回動させることで、第二ボルト頭部２９の丸先を柱１１に押し当て、柱１１を押す。このようにして、矢印の方向に建物ユニット１を移動させることができる。

次に、本実施の形態の位置調整治具２を用いた建物ユニット１の位置調整方法について、図面を参照して説明する。図７は、建物ユニット１の据付工程を説明する図である。図１１は、建物ユニット１の位置調整手順を説明する図である。以下、図１１に示す（ａ）〜（ｈ）に従って調整手順を説明する。

（ａ）基礎５（図示省略）上に、位置調整の目印としての墨線を引く。このとき、位置調整をする作業者が墨線を確認できるように、建物ユニット１の内側から見える隅角部近辺の基礎５上に墨線を引くことができる。

（ｂ）図７に示すように、建物ユニット１をクレーンで吊下ろして基礎５上に設置する。このとき、アンカーボルト４に建物ユニット１の梁穴１２４が入りさえすれば良いので、位置精度を気にする必要はなく、安全優先で作業する。なお、最初のユニットの位置調整を待たずに、他のユニットの据付作業を順次進行させることができる。

（ｃ）まずは、ユニット建物の外周部に当たる、押し調整が可能な側の柱１１の位置を、左右・上下方向に調整する。柱位置が決まったら、位置調整治具２をアンカーボルト４から取外し、当該アンカーボルト４を締結することで、柱１１を固定する。

（ｄ）次に、（ｃ）で固定した柱１１と同一桁面の柱位置を上下方向に調整し、桁面が墨線と平行になるようにする。柱位置が決まったら、位置調整治具２をアンカーボルト４から取外し、当該アンカーボルト４を締結することで、柱１１を固定する。

（ｅ）そして、反対側の桁面の柱１１のうちいずれか一方の柱位置を左右方向に調整する。この時、位置調整治具２を取外すと建物ユニット１の床面に反力が生じるため、先に同じ床梁１２の反対側のアンカーボルト４を締結する。

（ｆ）最後に、位置調整治具２をアンカーボルト４から取外し、当該アンカーボルト４を締結することで、最初の建物ユニット１の位置調整を終了する。

（ｇ）２番目以降の建物ユニット１も、位置精度を気にせず据付ける。なお、最初の建物ユニット１の位置調整が終了する前に、他のユニットの据付けを順次進行させてもよい。

（ｈ）２番目以降の建物ユニット１の位置調整も、上記（ｃ）〜（ｆ）の手順を繰り返すことにより行うことができる。

以下、本実施の形態の位置調整治具２とそれを用いた建物ユニット１の位置調整方法の作用について説明する。

位置調整治具２は、治具本体２０の中央部に上下方向に貫通する中央部穴２１と、治具本体２０の一端の側面に水平方向に貫通する第一ボルト穴２２と、それに螺入される第一ボルト２４と、を備えている。中央部穴２１にアンカーボルト４を挿通させることで、アンカーボルト４により治具本体２０が軸支されているため、第一ボルト２４の螺入動作により第一ボルト先端部２６が床梁１２のウェブ１２３を押すと同時に、治具本体２０はアンカーボルト４を軸として回転し、第一ボルト穴２２と反対側の端の側面もウェブ１２３を押す。

このように、位置調整治具２は、アンカーボルト４を支点としたテコの原理とボルトの推進力を利用することにより、軽い力で建物ユニット１の位置調整が可能となり、狭いスペースでの作業も容易に行うことができる。

また、図１０に示されるように、中央部穴２１の直径をアンカーボルト４の直径より僅かに大きい程度とし、中央部穴２１をアンカーボルト４にぴったりと嵌めるようにした場合には、アンカーボルト４にかかる負担を軽減することができる。すなわち、位置調整治具２により建物ユニット１を移動させる際には、アンカーボルト４からの反力を利用する。このとき、アンカーボルト４の矢印で示した点に反力（Ｐ）がかかるが、中央部穴２１をアンカーボルト４にぴったり嵌めることで、アンカーボルト４は上下で両端支持されることになって、基礎５側だけが支持される片持ち梁状態と比べて曲げモーメントの大きさは二分の一となる。

また、１箇所ずつ柱位置の調整を行った後にアンカーボルト４を締結することで、建物ユニット１の対角寸法差を矯正することができ、墨線に建物ユニット１を確実に合わせることが可能となる。

以上、図面を参照して、本発明の実施の形態を詳述してきたが、具体的な構成は、この実施の形態に限らず、本発明の要旨を逸脱しない程度の設計的変更は、本発明に含まれる。

例えば、前実施の形態では、位置調整用の第一及び第二ボルトとして六角ボルトを使用する場合について説明したが、これに限定されるものではなく、多角形の頭部を有するボルト等を使用して位置調整を行うこともできる。

また、前実施の形態では、１つ目の建物ユニットの位置調整が終わってから２つ目のユニットの据付けを行う場合について説明したが、これに限定されるものではなく、１つ目の位置調整と並行して２つ目以降のユニットの据付けを順次進行させることも可能である。

１ 建物ユニット
１１ 柱（柱材）
１２，１２Ａ 床梁（梁材）
２ 位置調整治具
２０ 治具本体
２１ 中央部穴
２２ 第一ボルト穴
２３ 第二ボルト穴
２４ 第一ボルト
２６ 第一ボルト先端部
２８ 第二ボルト
２９ 第二ボルト頭部
４ アンカーボルト
５ 基礎

Claims (4)

1. 梁材と柱材とによって骨組みが形成される建物ユニットの絶対的な位置調整を行う際に使用される位置調整治具であって、
   略直方体形状の治具本体と、
   前記治具本体の中央部に上下方向に貫通するアンカーボルトに挿し込むための中央部穴と、
   前記治具本体の一端の側面に水平方向に貫通する第一ボルト穴と、
   前記第一ボルト穴へ螺入され、その回動動作により、先端部が床梁材を押すように構成された第一ボルトと、を有することを特徴とする位置調整治具。
2. 前記治具本体の他端の先端から前記第一ボルト穴に対して直交方向に設けられた第二ボルト穴と、
   前記第二ボルト穴へ螺入され、その回動動作により、頭部が柱材を押すように構成された第二ボルトと、を有する請求項１記載の位置調整治具。
3. 前記中央部穴の直径が、前記アンカーボルトの直径よりも０．１ｍｍ以上０．５ｍｍ以下大きい、請求項１又は２記載の位置調整治具。
4. 請求項１〜３のいずれか１項記載の位置調整治具を使用して建物ユニットの絶対的な位置調整を行う建物ユニットの位置調整方法であって、
   建物ユニットを基礎上に設置する工程と、
   前記建物ユニットの床梁材に設けられた梁穴から突き出たアンカーボルトを、前記位置調整治具の中央部穴に挿通させる工程と、
   前記位置調整治具の第一又は第二ボルトを回動させ、その回動動作により前記建物ユニットを押すことで、前記建物ユニットの絶対的な位置調整をする工程と、を有する建物ユニットの位置調整方法。

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