JP2023038130A - 躯体構築方法 - Google Patents

Abstract

【課題】躯体構築の作業効率を向上できる躯体構築方法を提供すること。【解決手段】躯体構築方法は、建物１の地下躯体２および地上躯体３を構築する。躯体構築方法は、上下の後述の鋼管柱２０を１層分の間隔を空けて建て込んで、先行柱２０Ｂ、２０ＣとするステップＳ１、Ｓ２と、上下の先行柱２０Ｂ、２０Ｃ同士の間に鋼管柱２０を建て込んで、後建て柱２０ＡとするステップＳ４と、先行柱２０Ｂ、２０Ｃと後建て柱２０Ａとを接合するＳ４と、を備える。【選択図】図７

Description

本発明は、建物の躯体を構築する躯体構築方法に関する。

従来より、工事用車両の導線を確保するため、建物の一部を構築しないで後施工とすることが行われている（特許文献１～３参照）
特許文献１には、基礎梁などの基礎躯体の一部を構築せずに後施工とし、この後施工とする部分に工事用通路を設けて、工事用車両や作業員の導線を確保する、建物の施工方法が示されている。
特許文献２には、クレーンを本体とこの本体を支持する脚部材とで構成し、柱や梁などの建築主要構造部材に脚部材が走行可能な水平レールを複数段取り付けて、クレーンの脚部材を上下の水平レール間で上昇させながら、クレーンで建築主要構造を構築していく、建築物の構築方法が示されている。
特許文献３には、先行構築した直下階の躯体上に揚重機走行レールを敷設し、この揚重機走行レール上で揚重機を移動させつつ、施工階の躯体を構築する、建物躯体の構築方法が示されている。

特開２０１５－１８３３８６号公報 特開平５－２３９９２８号公報 特開２０００－２１３１６８号公報

本発明は、躯体構築の作業効率を向上できる躯体構築方法を提供することを課題とする。

本発明者らは、建物の躯体構築方法として、下側の先行柱を構築し、次に、少なくとも１層分の間隔を空けて、上側の先行柱を構築しながら梁、壁、外装材などを構築し、その後、上下の先行柱同士の間に後建て柱を建て込んで、先行柱と後建て柱を接合させることで、上下の先行柱同士の間を作業空間として利用しながら、上側の先行柱や躯体を構築できるため、躯体工事の作業効率を高めることが可能な点に着眼して、本発明に至った。
第１の発明の躯体構築方法は、建物（例えば、後述の建物１）の躯体（例えば、後述の地下躯体２および地上躯体３）を構築する躯体構築方法であって、上下の柱部材（例えば、後述の鋼管柱２０）を少なくとも１層分の間隔を空けて建て込んで、先行柱（例えば、後述の先行柱２０Ｂ、２０Ｃ）とする第１工程（例えば、後述のステップＳ１、Ｓ２）と、前記上下の先行柱同士の間に柱部材（例えば、後述の鋼管柱２０）を建て込んで、後建て柱（例えば、後述の後建て柱２０Ａ）とする第２工程（例えば、後述のステップＳ４、Ｓ１１、Ｓ１２）と、前記先行柱と前記後建て柱とを接合する第３工程（例えば、後述のＳ４、Ｓ１３）と、を備えることを特徴とする。

この発明によれば、建物の躯体を構築する際、少なくとも１層分の間隔を空けて上下の先行柱を建て込んだ。よって、上下の先行柱同士の間の空間を作業空間として利用しながら先行柱の上の躯体を構築できるから、作業エリアを広く確保して、躯体構築の作業効率を向上できる。

第２の発明の躯体構築方法は、前記後建て柱は、建物の外周部に配置されており、
前記第２工程では、吊り位置が偏心したバランサー付きの吊り治具（例えば、後述の吊り治具３４、３７）を介して、前記柱部材を揚重機（例えば、後述の揚重機３５）で吊り上げて、前記上下の先行柱同士の間に建て込むことを特徴とする。

この発明によれば、バランサー付きの吊り治具を介して、柱部材を揚重機で吊り上げて建て込んだので、柱部材を吊り上げるための吊り治具が上側の先行柱に干渉しないから、後建て柱となる柱部材を円滑に建て込むことができる。

第３の発明の躯体構築方法は、前記後建て柱は、鋼管柱、コンクリート充填鋼管柱、およびプレキャストコンクリート柱のうちのいずれかであることを特徴とする。

この発明によれば、後建て柱を、鋼管柱、コンクリート充填鋼管柱、およびプレキャストコンクリート柱のうちのいずれかとした。よって、先行柱と後建て柱とを、信頼性の高い溶接やセメント系材料の充填により接合することで、後建て柱を短工期で構築できる。

本発明によれば、躯体構築の作業効率を向上できる躯体構築方法を提供できる。

本発明の一実施形態に係る躯体構築方法により構築された建物の側面図である。 建物を構築する手順のフローチャートである。 建物の構築手順の説明図（その１、第１節の鉄骨建方を完了した状態を示す）である。 建物の構築手順の説明図（その２、第２節以降の鉄骨建方を完了した状態を示す）である。 後建てのＣＦＴ柱を構築する手順のフローチャートである。 後建てのＣＦＴ柱の構築手順の説明図（その１、下部鋼管柱を建て込んだ状態）である。 後建てのＣＦＴ柱の構築手順の説明図（その２、上部鋼管柱を建て込んだ状態）である。 後建てのＣＦＴ柱の構築手順の説明図（その３、下部鋼管柱、上部鋼管柱、および先行柱の溶接を完了した状態）である。 後建てのＣＦＴ柱の構築手順の説明図（その４、後建て柱の内部にコンクリート２１を圧入した状態）である。

本発明は、先行躯体として上下の先行柱を構築し、その後、上下の先行柱同士の間に後建て柱を建て込んで、上下の先行柱と後建て柱とを接合する建物の躯体構築方法である。
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躯体構築方法により構築された建物１の側面図である。
建物１は、地下に構築された地下躯体２と、この地下躯体２の上に構築された地上躯体３と、地上躯体３の外周面に取り付けられた外装材４と、を備える。

地下躯体２および地上躯体３は、所定間隔おきに配置されたコンクリート充填鋼管柱であるＣＦＴ（Ｃｏｎｃｒｅｔｅ Ｆｉｌｌｅｄ Ｓｔｅｅｌ Ｔｕｂｅ）柱１０と、これらＣＦＴ柱１０同士を連結する鉄骨梁１１と、鉄骨梁１１に支持された鉄筋コンクリート造の床スラブ１２（図６参照）と、を備える。ここで、ＣＦＴ柱１０は、柱部材としての鋼管柱２０にコンクリートを充填したものである（図３参照）。また、建物１では、２階床レベルに床スラブが設けられておらず、吹き抜け空間となっている。
建物１の外周部に配置されたＣＦＴ柱１０は、建物１の長期軸力を負担することが期待されておらず、地震荷重に対してせん断抵抗するように設計されている。よって、建物１の外周部のＣＦＴ柱１０は、躯体の構築過程において、途中で分断された状態でも良く、分断した部分にあと施工で鋼管柱を建て込んで、上下の鋼管柱と接合させてもよい。そこで、出隅部の１階部分のＣＦＴ柱１０を、あと施工の後建てのＣＦＴ柱１０Ａとしている（図１中斜線で示す）。この後建てのＣＦＴ柱１０Ａは、鋼管柱である後建て柱２０Ａと、この後建て柱２０Ａ内に充填されたコンクリート２１と、を備える（図９参照）。
外装材４は、プレキャストコンクリート版あるいはアルミ製のカーテンウォールであり、２階立上がりレベル以上の部分に設けられる。

以下、この建物１を構築する手順について、図２のフローチャートを参照しながら説明する。
ステップＳ１では、図３に示すように、地下躯体２を構築する。すなわち、地下躯体２については、鋼管柱２０内にコンクリートを打設して、ＣＦＴ柱１０を構築しておく。
ステップＳ２では、図３に示すように、後建て柱２０Ａを除く第１節の鉄骨建方を行う。具体的には、後建て柱２０Ａを除く１階立上がりから３階床レベルまでの鋼管柱２０および鉄骨梁１１を建て込む。このとき、後建て柱２０Ａの部分には、仮設の支柱３０を建て込むことで、鉄骨の建入れを調整する。ここで、後建て柱２０Ａの上下の鋼管柱２０を先行柱２０Ｂ、２０Ｃとすると、上下の先行柱２０Ｂ、２０Ｃ同士の間には、１層分の間隔が空いている。

ステップＳ３では、図４に示すように、後建て柱２０Ａの空間を作業空間Ｓとして利用して、建物１の構築を行う。具体的には、第２節以降の鉄骨建方を行い、さらに、各階の鋼管柱２０内にコンクリート２１を打設してＣＦＴ柱１０とするとともに、床コンクリートを打設して床スラブ１２を構築する。また、外装材４を取り付ける。
ステップＳ４では、上下の先行柱２０Ｂ、２０Ｃ同士の間に鋼管柱２０を建て込んで後建て柱２０Ａとし、この後建て柱２０Ａ内にコンクリートを打設して、後建てのＣＦＴ柱１０Ａを構築する。

以下、ステップＳ４の後建てのＣＦＴ柱１０Ａを構築する手順について、図５のフローチャートを参照しながら説明する。
ステップＳ１１では、図６に示すように、後建て柱２０Ａの下部となる下部鋼管柱４０を建て込む。すなわち、下部鋼管柱４０に仮設足場であるコラムステージ３１、水平ネット３２、およびタラップ３３を取り付けて、この状態で、下部鋼管柱４０をバランサー付きの吊り治具３４を介して揚重機３５で吊り上げて、地下躯体２の下側の先行柱２０Ｂの上に建て込む。
バランサー付きの吊り治具３４は、この吊り治具３４の端部に取り付けた吊りワイヤー３６で下部鋼管柱４０を吊り下げ支持した場合に、吊り治具３４が略水平な状態を保持できるように、ウエイトおよび揚重機３５の吊り位置が調整されている。具体的には、揚重機３５の吊り位置は、吊り治具３４の略中央から偏心しており、下部鋼管柱４０の吊り位置（吊り治具３４の端部）から水平方向に距離Ｌ_１だけ離れている。
またこのとき、下側の先行柱２０Ｂのエレクションピース２２と、下部鋼管柱の下端側のエレクションピース４１と、を図示しないスプライスプレート等で連結して、下側の先行柱２０Ｂの上に下部鋼管柱４０を仮固定する。この下側の先行柱２０Ｂと下部鋼管柱４０との接合部をＰとする。

ステップＳ１２では、図７に示すように、後建て柱２０Ａの上部となる上部鋼管柱５０を建て込む。すなわち、上部鋼管柱５０をバランサー付きの吊り治具３７を介して揚重機３５で吊り上げて、下部鋼管柱４０の上に建て込む。
バランサー付きの吊り治具３７は、吊り治具３７の端部に取り付けた吊りワイヤー３６で上部鋼管柱５０を吊り下げ支持した場合に、吊り治具３７が略水平な状態を保持できるように、ウエイトおよび揚重機３５の吊り位置が調整されている。揚重機３５の吊り位置は、吊り治具３７の略中央から偏心しており、下部鋼管柱４０の吊り位置（吊り治具３７の端部）から水平方向に距離Ｌ_２だけ離れている。
このとき、下部鋼管柱４０の上端側のエレクションピース４２と、上部鋼管柱５０の下端側のエレクションピース５１と、を図示しないスプライスプレート等で連結して、下部鋼管柱４０の上に上部鋼管柱５０を仮固定する。また、上部鋼管柱５０の上端側のエレクションピース５２と、上側の先行柱２０Ｃのエレクションピース２３と、を図示しないスプライスプレート等で連結して、上部鋼管柱５０を上側の先行柱２０Ｃに仮固定する。ここで、下部鋼管柱４０と上部鋼管柱５０との接合部をＱとし、上部鋼管柱５０と上側の先行柱２０Ｃとの接合部をＲとする。

ステップＳ１３では、図８に示すように、下部鋼管柱４０、上部鋼管柱５０、および先行柱２０Ｂ、２０Ｃを溶接して接合する。具体的には、上部鋼管柱５０にコラムステージ３１、水平ネット３２、およびタラップ３３を取り付ける。そして、１階の床スラブ１２、下部鋼管柱４０に取り付けたコラムステージ３１およびタラップ３３、上部鋼管柱５０に取り付けたコラムステージ３１およびタラップ３３を利用して、下側の先行柱２０Ｂと下部鋼管柱４０との接合部Ｐ、下部鋼管柱４０と上部鋼管柱５０との接合部Ｑ、および上部鋼管柱５０と上側の先行柱２０Ｃとの接合部Ｒを溶接して接合する。

ステップＳ１４では、図９に示すように、下部鋼管柱４０および上部鋼管柱５０からなる後建て柱２０Ａの内部にコンクリート２１を圧入で充填する。このとき、後建て柱２０Ａの内部に圧入したコンクリート２１の上端面と、上側の先行柱２０Ｃの内部に既に充填したコンクリートの下端面（ここでは、上側の先行柱２０Ｃ内部の水平プレート２４）との間に、所定の隙間ｄができるようにする。
ステップＳ１５では、図９に示すように、後建て柱２０Ａ内のコンクリートと先行柱内のコンクリートとの隙間ｄにグラウト材６２を注入する。具体的には、予め、上側の先行柱２０Ｃの側面に１つの注入孔２５および複数の空気抜き孔２６を設けるとともに、各空気抜き孔２６の内側に金属製のパイプ２７を連結して、このパイプ２７の先端を水平プレート２４の近傍まで延ばしておく。そして、注入孔２５に注入用ホース６０を連結し、空気抜き孔２６に排出用ホース６１を連結して、注入用ホース６０を通して隙間ｄにグラウト材６２を注入する。グラウト材６２の注入は、グラウト材が隙間ｄの上端付近に到達して、排出用ホース６１からグラウト材６２が排出されるまで継続する。

本実施形態によれば、以下のような効果がある。
（１）建物１を構築する際、１層分の間隔を空けて上下の先行柱２０Ｂ、２０Ｃを建て込んだ。よって、上下の先行柱２０Ｂ、２０Ｃ同士の間の空間を作業空間Ｓとして利用しながら上側の先行柱２０Ｃの上の躯体を構築できるから、作業エリアを広く確保して、躯体構築の作業効率を向上できる。
（２）バランサー付きの吊り治具３４、３７を介して、下部鋼管柱４０および上部鋼管柱５０を揚重機３５で吊り上げて建て込んだので、下部鋼管柱４０および上部鋼管柱５０を吊り上げるための吊り治具３４、３７が上側の先行柱２０Ｃに干渉しないから、後建て柱２０Ａとなる下部鋼管柱４０および上部鋼管柱５０を円滑に建て込むことができる。
（３）後建て柱２０Ａを、コンクリート充填鋼管柱であるＣＦＴ柱とし、先行柱２０Ｂ、２０Ｃと後建て柱２０Ａとを信頼性の高い溶接およびセメント系材料の充填により接合したので、後建て柱２０Ａを短工期で構築できる。

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。
例えば、上述の実施形態では、後建て柱２０Ａをコンクリート充填鋼管柱１０Ａとしたが、これに限らず、後建て柱を鋼管柱のみとしてもよいし、プレキャストコンクリート柱としてもよい。

１…建物 ２…地下躯体 ３…地上躯体 ４…外装材
１０…ＣＦＴ柱 １０Ａ…後建てのＣＦＴ柱 １１…鉄骨梁 １２…床スラブ
２０…鋼管柱（柱部材） ２０Ａ…後建て柱 ２０Ｂ…下側の先行柱
２０Ｃ…上側の先行柱 ２１…コンクリート
２２…下側の先行柱のエレクションピース
２３…上側の先行柱のエレクションピース
２４…上側の先行柱内部の水平プレート
２５…注入孔 ２６…空気抜き孔 ２７…パイプ
３０…仮設の支柱 ３１…コラムステージ ３２…水平ネット ３３…タラップ
３４、３７…吊り治具 ３５…揚重機 ３６…吊りワイヤー
４０…下部鋼管柱 ４１…下部鋼管柱の下端側のエレクションピース
４２…下部鋼管柱の上端側のエレクションピース
５０…上部鋼管柱 ５１…上部鋼管柱の下端側のエレクションピース
５２…上部鋼管柱の上端側のエレクションピース
６０…注入用ホース ６１…排出用ホース ６２…グラウト材
Ｐ…下側の先行柱と下部鋼管柱との接合部 Ｑ…下部鋼管柱と上部鋼管柱との接合部
Ｒ…上部鋼管柱と上側の先行柱との接合部

Claims (3)

1. 建物の躯体を構築する躯体構築方法であって、
   上下の柱部材を少なくとも１層分の間隔を空けて建て込んで、先行柱とする第１工程と、
   前記上下の先行柱同士の間に柱部材を建て込んで、後建て柱とする第２工程と、
   前記先行柱と前記後建て柱とを接合する第３工程と、を備えることを特徴とする躯体構築方法。
2. 前記後建て柱は、建物の外周部に配置されており、
   前記第２工程では、吊り位置が偏心したバランサー付きの吊り治具を介して、前記柱部材を揚重機で吊り上げて、前記上下の先行柱同士の間に建て込むことを特徴とする請求項１に記載の躯体構築方法。
3. 前記後建て柱は、鋼管柱、コンクリート充填鋼管柱、およびプレキャストコンクリート柱のうちのいずれかであることを特徴とする請求項１または２に記載の躯体構築方法。

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