JP2024065408A

JP2024065408A - 筒状構造物の建設方法

Info

Publication number: JP2024065408A
Application number: JP2022174256A
Authority: JP
Inventors: 久之渡邉; Hisashi Watanabe; 英貴久田; Hidetaka Hisada; 一義森田; Kazuyoshi Morita
Original assignee: Obayashi Corp
Current assignee: Obayashi Corp
Priority date: 2022-10-31
Filing date: 2022-10-31
Publication date: 2024-05-15

Abstract

【課題】設置作業および撤去作業が簡素化された仮設の屋根を用いた筒状構造物の建設方法を提供する。【解決手段】複数の筒体１１で構成される筒状構造物１０の建設方法であって、貫通部２２を有する環状の仮屋根本体２１を、筒状構造物１０の上端に位置する筒体１１の開口部分を上方から覆うように配置するステップと、仮屋根本体２１を撤去したのちに新たな筒体１１を設置するステップと、を繰り返すとともに、上端に位置する筒体１１に仮屋根本体２１が配置された状態において、貫通部２２を利用して仮屋根本体２１の玉掛け作業を行う。【選択図】図７

Description

本発明は、筒状構造物の建設方法に関する。

風力発電機のタワー部分など、複数の筒体で構成される筒状構造物の建設中においては、筒体の内側への雨水の浸入を防止することを目的の１つとして、上端に位置する筒体の開口部分を覆う仮設の屋根が設置される。従来、仮設の屋根として、鋼板を用いた組み立て式のもののほか、特許文献１のようにバルーンを用いた仮設の屋根がある。

特開平１０－１９６１６０号公報

上述した組み立て式の仮設の屋根や特許文献１に記載の仮設の屋根は、その設置作業や撤去作業が繁雑なものであった。そのため、設置作業や撤去作業が簡素である仮設の屋根を用いた筒状構造物の建設方法が求められていた。

上記課題を解決する筒状構造物の建設方法は、複数の筒体で構成される筒状構造物の建設方法であって、貫通部を有する環状の仮屋根本体を、前記筒状構造物の上端に位置する筒体の開口部分を上方から覆うように配置するステップと、前記仮屋根本体を撤去したのちに新たな筒体を設置するステップと、を繰り返すとともに、前記上端に位置する筒体に前記仮屋根本体が配置された状態において、前記貫通部を利用して前記仮屋根本体の玉掛け作業を行う。

本発明によれば、仮設の屋根の設置作業および撤去作業を簡素化することができる。

筒状構造物の建設方法の一実施形態に用いられる仮屋根装置の設置状態を模式的に示す図である。仮屋根装置の概略構成を示す斜視図である。筒体に屋根本体を繋留する繋留機構の位置の一例を示す上面図である。繋留機構の概略構成を示す図である。仮屋根装置の設置方法の一例を示すフローチャートである。地上部分において屋根側スリングを吊り用スリングに連結した状態を模式的に示す図である。貫通部を利用して作業を行う様子を模式的に示す図である。仮屋根装置の設置状態を模式的に示す斜視図である。仮屋根装置の撤去方法の一例を示すフローチャートである。筒状構造物の建設方法の一例を示すフローチャートである。

図１～図１０を参照して、筒状構造物の建設方法の一実施形態について説明する。
図１に示すように、筒状構造物１０の建設方法においては、仮屋根装置２０が用いられる。仮屋根装置２０は、建設中の筒状構造物１０の上端に設置されることで、該筒状構造物１０の内部空間への雨水の浸入を抑制する。筒状構造物１０は、上下方向で連結される複数の筒体１１によって構成される。仮屋根装置２０は、屋根本体２１を備える。屋根本体２１は、筒状構造物１０の上端に位置する筒体１１の上側開口部分を上方から覆うように配置される。

図２に示すように、屋根本体２１は、中央部に貫通部２２を有する環状形状に形成されている。貫通部２２は、作業員が余裕をもって通り抜けることのできる大きさ、例えば直径１ｍほどの断面円形状に形成されている。貫通部２２の上端開口部２３は、周辺よりも上方に隆起している隆起部によって形成されている。なお、以下では、屋根本体２１において、上面視における貫通部２２周りの方向を周方向という。

屋根本体２１は、空気注入式である。屋根本体２１は、空気が抜けた状態である収縮状態と空気が注入された状態である膨張状態とを有する。図１および図２においては、膨張状態にある屋根本体２１を示している。屋根本体２１は、収縮状態において折り畳むことにより、現場間の運搬などをコンパクトな状態で行うことができる。

仮屋根装置２０は、開閉扉２５を備える。開閉扉２５は、屋根本体２１の上面部２１ａに取り付けられている。開閉扉２５は、貫通部２２の上端開口部２３を開閉する扉である。開閉扉２５は、貫通部２２の内側から施錠および解錠が可能に構成されている。開閉扉２５は、貫通部２２の上端開口部２３の全体を上方から覆う形状に形成されている。開閉扉２５を閉じることで貫通部２２から筒体１１の内部空間に雨水が浸入しにくくなる。

仮屋根装置２０は、揚重用治具２７を備える。揚重用治具２７は、屋根本体２１の上面部２１ａに設けられている。より具体的には、揚重用治具２７は、屋根本体２１の外周部寄りの位置において、屋根本体２１の周方向に等間隔で設けられている。揚重用治具２７は、少なくとも３つ設けられる。本実施形態において、揚重用治具２７は、４つ設けられている。揚重用治具２７は、屋根側スリング２８の基端が着脱可能に構成されている。

仮屋根装置２０は、仮止め治具３０を備える。仮止め治具３０は、屋根本体２１の上面部２１ａに設けられている。より具体的には、仮止め治具３０は、貫通部２２の上端開口部２３を取り囲むように貫通部２２と各揚重用治具２７との間の位置に設けられている。仮止め治具３０は、貫通部２２から上半身を乗り出した作業員の手が届く位置に設けられる。仮止め治具３０は、屋根側スリング２８の先端が着脱可能に構成されている。仮止め治具３０には、屋根本体２１が設置状態にあるときに屋根側スリング２８の先端が取り付けられる。屋根側スリング２８の先端は、屋根本体２１が揚重されるときなどに仮止め治具３０から取り外される。なお、屋根側スリング２８の両端部には、各治具２７，３０に確実に連結され、かつ、着脱が容易となるように、カラビナなどが設けられていることが好ましい。

図３に示すように、仮屋根装置２０は、繋留機構３５を備える。繋留機構３５は、屋根本体２１の周方向に等間隔で設けられている。繋留機構３５は、筒体１１の上端部に配置された屋根本体２１を繋留する。筒体１１の上端内周部には、上段に配置される筒体１１との連結に用いられる連結用フランジ１２が設けられている。連結用フランジ１２には、上下方向に貫通する締結孔１３が筒体１１の周方向において所定の間隔で形成されている。繋留機構３５は、締結孔１３を利用して屋根本体２１を繋留する。

図４に示すように、繋留機構３５は、繋留用治具３６、締結部材３７、繋留補助部材３８、および、ワイヤ３９を有する。
繋留用治具３６は、屋根本体２１の下面部２１ｂに設けられている。より具体的には、繋留用治具３６は、屋根本体２１の外周部寄りの位置であって、上面視において筒状構造物１０を構成する全ての筒体１１の内側に配置可能な位置に設けられている。

締結部材３７は、ボルト４０とナット４１とを有する。ボルト４０は、締結孔１３を貫通する軸部と連結用フランジ１２の上面１２ａに係止される頭部とを有する。ボルト４０の頭部は、屋根本体２１の下面部２１ｂが当接する。ナット４１は、連結用フランジ１２の下側からボルト４０の軸部に締結されている。

繋留補助部材３８は、締結部材３７によって連結用フランジ１２の下面に締結されている。繋留補助部材３８は、例えば板材である。繋留補助部材３８は、上面視において繋留用治具３６に向かって延びるように配設される。繋留補助部材３８の先端部には、ワイヤ３９の基端が取り付けられる。ワイヤ３９の先端は、屋根本体２１の繋留用治具３６に取り付けられる。このワイヤ３９には、張力を調整するラチェットなどが設けられていてもよい。

こうした構成の仮屋根装置２０は、屋根本体２１と繋留機構３５とが別体として建設現場へ搬入される。この際、屋根本体２１は、収縮状態で搬入される。屋根本体２１は、折り畳まれた状態で搬入されてもよい。また、屋根本体２１には、屋根側スリング２８が取り付けられていてもよい。繋留機構３５は、解体された状態で建設現場に搬入される。

（設置方法）
建設現場における仮屋根装置２０の設置方法の一例について説明する。
図５に示すように、仮屋根装置２０の設置方法は、準備工程（ステップＳ１０１）、引き上げ工程（ステップＳ１０２）、繋留工程（ステップＳ１０３）、および、仮止め工程（ステップＳ１０４）を備える。

準備工程（ステップＳ１０１）では、空気を注入して屋根本体２１を膨張状態にする。屋根側スリング２８は、膨張後に取り付けられてもよい。また、筒状構造物１０の上端に位置する筒体１１の内側には、筒体１１同士の連結作業などを行うための足場が設置されている。その足場を利用して繋留機構３５についての準備作業が行われる。具体的には、筒状構造物１０の上端に位置する筒体１１の連結用フランジ１２に対して、ワイヤ３９を取り付けた繋留補助部材３８を締結部材３７で締結する。

図６に示すように、引き上げ工程（ステップＳ１０２）では、各屋根側スリング２８の先端を吊り用スリング４５に連結する玉掛け作業を行う。その後、クレーンなどを用いて屋根本体２１を揚重して筒状構造物１０の上端まで屋根本体２１を引き上げる。そして、筒体１１の上部開口部分を覆うように、また、繋留機構３５を構成する各ボルト４０の頭部に上方から当接するように屋根本体２１を配置する。これにより、屋根本体２１が締結部材３７、具体的にはボルト４０の頭部によって下方から支持される。

繋留工程（ステップＳ１０３）では、ワイヤ３９の先端を繋留用治具３６に連結したのち、ワイヤ３９の張力を調整する。これにより、屋根本体２１は、筒体１１の上部開口部分を覆った状態で筒体１１に繋留される。

図７に示すように、仮止め工程（ステップＳ１０４）では、作業員５０が屋根本体２１の開閉扉２５を開放する。その後、貫通部２２から上半身を乗り出した作業員５０が屋根側スリング２８の先端を仮止め治具３０に連結する。

そして、図８に示すように、屋根側スリング２８の先端から吊り用スリング４５から取り外す玉掛け作業を行ったのち、開閉扉２５を閉じて施錠する。こうして建設中の筒状構造物１０の上端に仮屋根装置２０が設置される。

（撤去方法）
仮屋根装置２０の撤去方法の一例について説明する。
仮屋根装置２０の撤去方法は、スリング連結工程（ステップＳ２０１）、繋留解除工程（ステップＳ２０２）、引き下げ工程（ステップＳ２０３）、および、繋留機構解体工程（ステップＳ１０４）
スリング連結工程（ステップＳ２０１）では、作業員５０が屋根本体２１の開閉扉２５を開放する。そして、貫通部２２から上半身を乗り出した作業員５０が屋根側スリング２８の先端を仮止め治具３０から取り外したのち、屋根側スリング２８の先端と吊り用スリング４５の先端とを連結する。その後、作業員５０は、開閉扉２５を閉じて施錠する。

繋留解除工程（ステップＳ２０２）では、繋留用治具３６に対するワイヤ３９の先端の連結を解除する。これにより、屋根本体２１は、揚重可能な状態となる。
引き下げ工程（ステップＳ２０３）では、クレーンなどを用いて屋根本体２１を地上部分まで降ろしたのち、吊り用スリング４５から屋根側スリング２８の先端を取り外す。取り外された屋根側スリング２８の先端は、仮止め治具３０に連結されてもよい。

繋留機構解体工程（ステップＳ２０４）では、締結部材３７の締結を解除して、筒体１１の連結用フランジ１２から繋留補助部材３８および締結部材３７を取り外す。これにより、繋留機構３５が解体される。

このようにして仮屋根装置２０が撤去されると、上段側の筒体１１の連結作業などが行われる。なお、繋留補助部材３８および締結部材３７は、地上部分へ移動させてもよいし、上段側への筒体１１の設置後、その上段側の筒体１１に設置される足場に移動させてもよい。

（筒状構造物の建設方法）
図１０に示すように、上述した仮屋根装置２０を用いた筒状構造物１０の建設方法においては、筒体１１が設置される（ステップＳ３０１）。次に、その時々の工事の進行状況などに基づいて、上述した設置方法で仮屋根装置２０が設置される（ステップＳ３０２）。そして、上述した撤去方法で仮屋根装置２０を撤去したのち（ステップＳ３０３）、上端の筒体１１の上段側に新たな筒体１１が設置される（ステップＳ３０１）。こうした筒体１１の設置、仮屋根装置２０の設置および撤去、これらが繰り返し行われることにより、筒状構造物１０が建設される。

（作用）
仮屋根装置２０は、進捗状況に応じて筒状構造物１０の上端に設置されることで筒状構造物１０の内部空間への雨水の浸入を抑制する。筒状構造物１０の建設は、仮屋根装置２０の撤去後に再開される。

本実施形態の効果について説明する。
（１）仮屋根装置２０によれば、屋根本体２１を筒状構造物１０の上端に配置したのち、繋留機構３５で筒体１１に繋留するだけで筒状構造物１０の上部開口部を覆うことができる。また、貫通部２２を利用して玉掛け作業を行うことができるため、筒体１１の外部領域に足場などを設置する必要もない。その結果、設置作業や撤去作業を簡素化することができる。

（２）屋根本体２１は、繋留機構３５によって筒体１１の連結用フランジ１２に繋留される。これにより、屋根本体２１を固定するための治具を筒体１１に設置する必要がないため、仮屋根装置２０そのもの構成を簡素化することができる。

（３）ワイヤ３９の基端が繋留補助部材３８を介して連結用フランジ１２に取り付けられている。これにより、連結用フランジ１２とワイヤ３９との連結を容易に行うことができる。また、ワイヤ３９の長さを短くすることができるため、ワイヤ３９の取扱性を向上させることもできる。

（４）繋留用治具３６は、筒状構造物１０を構成する全ての筒体１１の内側に配置可能な位置に設けられている。これにより、筒状構造物１０の建設途中における屋根本体２１の交換が不要となる。

（５）屋根本体２１が空気注入式であることにより、屋根本体２１、ひいては仮屋根装置２０の運搬をコンパクトな状態で行うことができる。また、屋根本体２１の軽量化を図ることもできる。

（６）仮屋根装置２０においては、屋根本体２１を地上部分で膨張させている。これにより、例えばコンプレッサーや空気供給管などを筒状構造物１０の上端に配設する必要がなくなる。その結果、屋根本体２１の設置作業をより簡素化することができる。

（７）屋根本体２１と筒体１１との間には、ボルト４０の頭部の分だけの隙間が形成される。これにより、その隙間を通じて筒状構造物１０の内部空間の換気を行うことができる。その結果、仮屋根装置２０を設置したまま筒体１１内で作業を行う場合であっても、作業員への負荷を軽減することができる。

（８）ワイヤ３９にラチェットが設けられていることにより、ワイヤ３９の張力を容易に調整することができる。
（９）開閉扉２５が施錠可能に構成されていることで、屋根本体２１の設置後に強風などによる開閉扉２５の開放を防止することができる。

本実施形態は、以下のように変更して実施することができる。本実施形態及び以下の変更例は、技術的に矛盾しない範囲で互いに組み合わせて実施することができる。
・上記実施形態においては、屋根本体２１を空気注入式とした。これに限らず、屋根本体２１は、地上から揚重されて筒状構造物１０の上端に配置可能なものであればよく、例えば、薄い鋼板などで構成されてもいてもよい。

・屋根本体２１は、上端に位置する筒体１１の大きさに応じて交換されてもよい。こうした構成であっても、屋根本体２１を交換するだけでよいため、その設置作業および撤去作業が繁雑になることはない。

・繋留機構３５は、ワイヤ３９が締結部材３７によって連結用フランジ１２に締結される構成であってもよいし、ナット４１にワイヤ３９の基端が連結可能な部位が設けられていてもよい。

上記実施形態及び変更例から把握できる技術的思想について記載する。
（付記１）
前記筒体は、上段に配置される筒体との連結に用いられる連結用フランジを上端内周部に有し、前記上端に位置する筒体に前記仮屋根本体が配置された状態において、前記仮屋根本体を前記連結用フランジに繋留した状態で前記玉掛け作業を行う。これにより、仮屋根本体を安全に設置することができる。

（付記２）
前記仮屋根本体は、上面部における外周部寄りの位置に、屋根側スリングの基端が連結される揚重用治具を有し、前記上面部における前記貫通部と前記揚重用治具との間の位置に、前記屋根側スリングの先端が仮止めされる仮止め治具を有し、前記屋根側スリングの先端が吊り用スリングに連結された状態で揚重されるものであり、前記吊り用スリングから前記仮止め治具への前記屋根側スリングの先端の付け替えが前記仮屋根本体を前記連結用フランジに繋留した状態で行われる。これにより、屋根側スリングの付け替えを安全に行うことができる。

（付記３）
前記仮屋根本体が空気注入式であり、前記仮屋根本体への空気の注入が地上で行われる。これにより、仮屋根本体に空気を注入するための装置や配管を筒状構造物の上部まで移動させる必要がなくなるとともに仮屋根本体の設置をスムーズに行うことができる。

１０…筒状構造物、１１…筒体、１２…連結用フランジ、１２ａ…上面、１３…締結孔、２０…仮屋根装置、２１…屋根本体、２１ａ…上面部、２１ｂ…下面部、２２…貫通部、２３…上端開口部、２５…開閉扉、２７…揚重用治具、２８…屋根側スリング、３０…仮止め治具、３５…繋留機構、３６…繋留用治具、３７…締結部材、３８…繋留補助部材、３９…ワイヤ、４０…ボルト、４１…ナット、４５…吊り用スリング、５０…作業員。

Claims

複数の筒体で構成される筒状構造物の建設方法であって、
貫通部を有する環状の仮屋根本体を、前記筒状構造物の上端に位置する筒体の開口部分を上方から覆うように配置するステップと、
前記仮屋根本体を撤去したのちに新たな筒体を設置するステップと、を繰り返すとともに、
前記上端に位置する筒体に前記仮屋根本体が配置された状態において、前記貫通部を利用して前記仮屋根本体の玉掛け作業を行う
筒状構造物の建設方法。
前記仮屋根本体の上面部に、前記貫通部を開閉する開閉扉が取り付けられており、
前記開閉扉を開放して前記玉掛け作業を行う
請求項１に記載の筒状構造物の建設方法。