JP2501642B2 - 膜屋根の膜材取付方法及び膜材取付装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、アーチ梁を含む曲率梁又はフラット梁を
備えて構築される小屋組に膜材を取り付けて膜屋根を構
築するための膜屋根の膜材取付方法及び膜材取付装置に
関する。

〔従来の技術〕

最近では、体育館や競技場等といった大スパン構造の
建築物は、小屋組に膜材を取り付けて構築される膜構造
とすることが多い。

このような膜構造の建物において、小屋組に膜材を取
り付けるには、膜材をクレーン等によって小屋組の上に
引き上げ、手作業で広げながら取り付けるのが一般的で
あった。

ところで、当出願人はこの種の大スパン構造の建築物
として、アーチ梁を備えて半球状に構築された小屋組の
上に膜材を取り付けて小屋組全体を膜材で覆うことによ
り構築する膜構造の建物を開発し、これについて出願も
している。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかし、アーチ梁の曲率は全て同じではなく、少しづ
つ変化しており、また、梁高も全て同じではなく、一般
に中央部分が一番高く、両端方向に徐々に低くなってい
る。さらに、屋根面積も普通の建物より遥かに大きい。

このため、膜材の取り付けを全て手作業で行っていた
のでは、多くの人手を必要とするだけでなく、作業効率
がきわめて悪い等の問題があり、その改善が強く望まれ
ていた。

この発明は、以上の要望に応えてなされたもので、ア
ーチ梁又はフラット梁を有して構築される小屋組の上に
膜材をきわめて効率的に、かつ、確実・安全に取り付け
られるようにした膜屋根の膜材取付方法及び膜材取付装
置を提供することを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

この発明に係る請求項第１項記載の膜屋根の膜材取付
方法は、小屋組の隣接する曲率梁又はフラット梁間に取
り付けられる膜材をロール状に巻き付けて有し、かつ、
前記膜材を前記曲率梁又はフラット梁間に送り出す膜材
供給ドラムを備えて構成された膜材取付装置を前記曲率
梁又はフラット梁の上を前記曲率梁又はフラット梁の長
手方向に移動させると共に、前記膜材供給ドラムから隣
接する前記曲率梁又はフラット梁間に前記膜材を引き出
し、同時に前記膜材の左右縁端部を前記曲率梁又はフラ
ット梁に突設されたエッジに複数個の膜材固定金物によ
って固定することを特徴とする。

この発明に係る請求項第２項記載の膜屋根の膜材取付
装置は、小屋組の隣接する曲率梁又はフラット梁間に架
け渡して設置される枠体と、前記枠体に取り付けられ、
前記膜材をロール状に巻き付けて有し、かつ、前記膜材
を前記曲率梁又はフラット梁間に送り出す膜材供給ドラ
ムと、前記枠体に取り付けられ、前記曲率梁又はフラッ
ト梁に突設されたエッジの上を隣接する前記曲率梁又は
フラット梁の梁高、梁間隔及び曲率の変化に追従しつつ
前記曲率梁又はフラット梁の長手方向に走行する第一走
行手段及び第二走行手段とを備えて構成してなることを
特徴とする膜屋根の膜材取付装置。

この発明に係る請求項第３項記載の膜屋根の膜材取付
装置は、前２項において、第一走行手段と第二走行手段
にこの第一走行手段及び第二走行手段の横滑り及び浮き
上がりを防止するガイドローラと浮き上がり防止部材を
それぞれ取り付けることにより構成されている。

〔実施例〕

以下、この発明に係る膜屋根の膜材取付方法及び膜材
取付装置を図示する一実施例に基いて説明する。

膜屋根の小屋組１は複数本のアーチ梁２を同一方向に
架け渡し、かつ、隣接するアーチ梁2,2間に複数本の繋
ぎ梁（図省略）を架け渡すことにより小屋組全体が格子
状をなす半球面状に構築されている。

各アーチ梁２の上弦材３は円形鋼管より形成され、こ
の上弦材３の上端部には断面略Ｔ形状のエッジ４が上弦
材３の長手方向に連続して突設されている。

また、隣接するアーチ梁2,2間には、例えばコーティ
ング処理を施したガラス繊維布等からなる膜材Ａがアー
チ梁２の全長にわたってそれぞれ取り付けられ、小屋組
全体が膜材Ａによって覆われている。

膜材Ａの左右縁端部は、アーチ梁２のエッジ４に複数
個の膜材固定金物５によってそれぞれ固定されている。

また、隣接するアーチ梁2,2間には膜材固定ワイヤー2
7がアーチ梁２の全長にわたって架け渡され、この膜材
固定ワイヤー27によって膜材Ａはフラッタリングを起こ
さないように上から押さえ付けて固定されている。

小屋組１に膜材Ａを取り付けるには、第１図〜第６図
に図示するような膜材取付装置６が使用される。

膜材取付装置６は、隣接するアーチ梁2,2間に架け渡
せるように細長い矩形枠状に構成された枠体７と、この
枠体７の両端部に取り付けられ、エッジ４の上を隣接す
るアーチ梁2,2の梁高、梁間隔及び曲率の変化に追従し
つつアーチ梁２の長手方向にそれぞれ走行する第一走行
手段８及び第二走行手段９と、枠体７に取り付けられ、
膜材Ａをロール状に巻き付けて有し、かつ、前記膜材Ａ
を隣接するアーチ梁2,2間に送り出す膜材供給ドラム10
とを有して構成されている。

第一走行手段８は枠体７の長手方向の一端に枠体７の
幅方向の両側に位置して取り付けられている。また、第
一走行手段８はエッジ４の上を横滑りや浮き上がりを起
こすことなく自由に走行できるように構成されている。

第二走行手段９は枠体７の長手方向の他端に枠体７の
幅方向の両側に位置して取り付けられている。また、第
二走行手段９は枠体７の長手方向に自由に走行すること
ができ、かつ、アーチ梁２のエッジ４の上を自由に走行
できるように構成されている。また、第二走行手段９は
枠体７を構成する水平梁7aに連結部材25によって連結さ
れている。連結部材25はターンバックルや自動可変機構
を備えて長さを自由に変えられるように構成されてい
る。

また、第二走行手段９は、連結部材25の長さを適当に
変えることにより、水平梁7aに枠体７の長手方向に沿っ
て取り付けられたガイドレール18の任意の位置に固定で
きるようになっている。

第一走行手段８及び第二走行手段９がこのように構成
されていることにより、第一走行手段８と第二走行手段
９間の間隔は、ガイドレール18の長さの範囲内で自由に
変えられ、これによって小屋組１のアーチ梁2,2間の間
隔が少しづつ変化しても、第一走行手段８及び第二走行
手段９はアーチ梁２のエッジ４から外れることなく、そ
の変化に自由に追従できる。

また、連結部材25として自動可変機構を備えた部材を
使用する場合、この自動可変機構の伸縮動作を自動化す
ると共に、この自動可変機構とアーチ梁2,2間の間隔の
変化量を感知するセンサーとを連動させることにより、
第一走行手段８と第二走行手段９との間の間隔をアーチ
梁2,2間の間隔の変化に自動的に追従させることができ
る。

次に、この発明に係る膜屋根の膜材取付方法について
説明すると（第７図〜第９図参照）、最初に、膜材取付
装置６を小屋組１の隣接するアーチ梁2,2の軒先部分に
架け渡すと共に、第一走行手段８と第二走行手段９とを
アーチ梁２のエッジ４の上にそれぞれセットする。

また、小屋組１の棟部付近に油圧ジャッキ等を備えて
構成され、膜材取付装置６を引き寄せる牽引装置26を設
置し、この牽引装置26の膜材取付装置牽引ワイヤー28を
膜材取付装置６に繋ぐ。

次に、この膜材取付装置６に膜材Ａをロール状に巻き
付けた膜材供給ドラム10をセットする。

次に、膜材供給ドラム10に巻き付けられた膜材Ａの一
端をアーチ梁２の軒先部分に固定する。

次に、牽引装置26を作動させて膜材取付装置６をエッ
ジ4,4の上を走行させてアーチ梁２の上を徐々に引っ張
り上げ、同時に隣接するアーチ梁2,2間に膜材供給ドラ
ム10から引き出されつつある膜材Ａの左右縁端部をエッ
ジ４に膜材固定金物５によってそれぞれ固定し、さら
に、隣接するアーチ梁2,2間に膜材固定ワイヤー27を架
け渡して膜材Ａの中央部を上から押さえ付けて固定する
（第９図参照）。

膜材Ａを小屋組１の軒先から棟部まで取り付け終えた
ら、膜材取付装置６を膜材取付装置牽引ワイヤー28によ
ってアーチ梁２のエッジ４の上を滑り落ちないように引
っ張りながらアーチ梁２の棟部から反対側の軒先方向に
走行させてアーチ梁２の上を徐々に降ろし（第８図参
照）、同時に膜材供給ドラム10より引き出されつつある
膜材Ａの左右縁端部をエッジ４に複数個の膜材固定金物
５によってそれぞれ固定し、さらに、隣接するアーチ梁
2,2間に膜材固定ワイヤー27を架け渡して膜材Ａの中央
部を上から押さえ付けて固定する（第９図参照）。

この一連の作業によって、隣接する１列のアーチ梁2,
2間の膜材Ａの取り付け作業が完了する。

膜材取付装置６の構成をさらに詳細に説明すると、枠
体７の中央部に膜材供給ドラム10、枠体７の側部に作業
足場11がそれぞれ取り付けられている。膜材供給ドラム
10及び作業足場11は簡単に組立て及び解体撤去ができる
構成になっている。

膜材供給ドラム10は膜材Ａをロール状に巻き付けて有
し、かつ、隣接するアーチ梁2,2間に膜材Ａを送り出す
ためのもので、枠体７の長手方向に沿って水平に取り付
けられている。

第一走行手段８は第４図及び第６図に図示するよう
に、枠体７に水平部材12を回転自在に取り付け、この水
平部材12の両端部にエッジ４の上を走行する走行ローラ
13を取り付けることにより構成されている。

走行ローラ13は球軸によって支持され、一定角度の範
囲内では傾斜した状態でも、エッジ４の上をスムーズに
走行できるようになっている。また、第一走行手段８に
はガイドローラ14と浮き上がり防止部材15が取り付けら
れている。

ガイドローラ14はエッジ４の縁端部を走行することに
より第一走行手段８の横滑りを防止するものであり、浮
き上がり防止部材15はエッジ４の下側に突設され、第一
走行手段８の浮き上がりを防止するものである。

かかる構成により、走行ローラ13はエッジ４に常に密
着し、エッジ４の上を安定して走行することができ、し
たがって、膜材取付装置６が例え大きく傾いたとして
も、横滑りや浮き上がる心配は全くなくエッジ４の上を
スムーズに走行できる。

第二走行手段９は第５図に図示するように１次支承16
と２次支承17とを有して構成され、かつ、枠体７の水平
梁7aの端部に取り付けられている。

１次支承16は水平梁7a及びガイドレール18の両側に枠
部材19を対向させて設置し、この枠部材19,19間に水平
梁7aの下部フランジとガイドレール18の側面をそれぞれ
走行する上部走行ローラ20と下部走行ローラ20aとを取
り付けることにより構成され、水平梁7a及びガイドレー
ル18の側面を走行して枠体７の長手方向にガイドレール
18の長さの範囲内で移動できるようになっている。

２次支承17は１次支承16の下部走行ローラ20aの軸部
に支承部材21を回転自在に取り付け、この支承部材21に
複数個の走行ローラ22とガイドローラ23とローラ等から
なる浮き上がり防止部材24とを取り付けることにより構
成されている。

走行ローラ22はアーチ梁２のエッジ４の上を走行する
ローラであり、ガイドローラ23はエッジ４の左右縁端部
に当接して走行ローラ22の横滑りを防止するローラであ
り、また、浮き上がり防止部材24はエッジ４の下側に当
たって走行ローラ22の浮き上がりを防止するものであ
る。

なお、膜材取付装置６は小屋組１の規模に応じて数台
併用され、また、牽引装置26は必ずしも電動式でなくと
もよく、膜材取付装置６を確実に牽引できるものであれ
ば他のものを利用してもい。

また、実施例では、膜材の取り付けがきわめて困難と
されるアーチ梁を有して構築された小屋組に膜材を取り
付ける場合について説明したが、この装置によればフラ
ット梁を有して構築される小屋組に対してもより簡単に
膜材を取り付けることができる。

〔発明の効果〕

この発明に係る請求項第１項記載の膜屋根の膜材取付
方法は、小屋組の隣接する曲率梁又はフラット梁間に取
り付けられる膜材をロール状に巻き付けて有し、かつ、
前記膜材を前記曲率梁又はフラット梁間に送り出す膜材
供給ドラムを備えて構成された膜材取付装置を前記曲率
梁又はフラット梁の上を前記曲率梁又はフラット梁の長
手方向に移動させると共に、前記膜材供給ドラムから前
記曲率梁又はフラット梁間に前記膜材を引き出し、同時
に前記膜材の左右縁端部を前記曲率梁又はフラット梁に
突設されたエッジに複数個の膜材固定金物によって固定
するので、曲率梁又はフラット梁間に膜材を広げる作業
とエッジに膜材を固定する作業とを同時に行うことがで
きて膜材をきわめて効率的に取り付けることができる。

この発明に係る請求項第２項及び第３項記載の膜屋根
の膜材取付装置は、小屋組の隣接する曲率梁又はフラッ
ト梁間に架け渡して設置される枠体と、前記枠体に取り
付けられ、膜材をロール状に巻き付けて有し、かつ、前
記膜材を前記曲率梁又はフラット梁間に送り出す膜材供
給ドラムと、前記枠体に取り付けられ、前記曲率梁又は
フラット梁に突設されたエッジの上を前記曲率梁又はフ
ラット梁の梁高、梁間隔及び曲率の変化に追従しつつ前
記曲率梁又はフラット梁の長手方向に走行する第一走行
手段及び第二走行手段とを備えて構成され、また、前記
第一走行手段と第二走行手段には、この第一走行手段及
び第二走行手段の横滑り及び浮き上がりを防止するガイ
ドローラと浮き上がり防止部材がそれぞれ取り付けられ
ているので、前記曲率梁又はフラット梁の梁高、梁間隔
及び曲率の変化に自由に追従しながら走行できて膜材を
前記曲率梁又はフラット梁間に確実にかつ安全に取り付
けることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第10図は、この発明に係る膜屋根の膜材取付方
法及び膜材取付装置の一実施例を示し、第１図は膜材取
付装置の平面図、第２図はその正面図、第３図はその側
面図、第４図は第一走行手段の詳細図、第５図は第二走
行手段の詳細図、第６図は膜材取付装置の側面図、第７
図及び第８図は膜材取付装置による膜材の取付方法を示
す小屋組の側面図、第９図はその平面図、第10図は膜屋
根の平面図である。 Ａ…膜材、１…小屋組、２…アーチ梁、３…上弦材、４
…エッジ、５…膜材固定金物、６…膜材取付装置、７…
枠体、7a…水平梁、８…第一走行手段、９…第二走行手
段、10…膜材供給ドラム、11…作業足場、12…水平梁、
13…走行ローラ、14…ガイドローラ、15…浮き上がり防
止部材、16…１次支承、17…２次支承、18…ガイドレー
ル、19…枠部材、20…上部走行ローラ、20a…下部走行
ローラ、21…枠部材、22…走行ローラ、23…ガイドロー
ラ、24…浮き上がり防止部材、25…連結部材、26…牽引
装置、27…膜材固定ワイヤー、28…膜材取付装置牽引ワ
イヤー。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 大塚 繁充 宮城県仙台市青葉区二日町１番27号 鹿 島建設株式会社東北支店内 (72)発明者 播 繁 東京都港区元赤坂１丁目２番７号 鹿島 建設株式会社内 (72)発明者 月橋 一信 東京都港区元赤坂１丁目２番７号 鹿島 建設株式会社内 (72)発明者 高橋 壮年 東京都港区元赤坂１丁目２番７号 鹿島 建設株式会社内 (72)発明者 鈴木 明 東京都目黒区東山３丁目22番１号 太陽 工業株式会社内 (72)発明者 今村 彰孝 東京都目黒区東山３丁目22番１号 太陽 工業株式会社内

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】同一方向に連続する複数本の曲率梁又はフ
   ラット梁を備えて構築された小屋組に膜材を取り付ける
   膜屋根の膜材取付方法において、前記膜材をロール状に
   巻き付けて有し、かつ、前記膜材を隣接する前記曲率梁
   又はフラット梁間に送り出す膜材供給ドラムを備えて構
   成された膜材取付装置を前記曲率梁又はフラット梁の上
   を前記曲率梁又はフラット梁の長手方向に移動させると
   共に、前記膜材供給ドラムから隣接する前記曲率梁又は
   フラット梁間に前記膜材を引き出し、同時に前記膜材の
   左右縁端部を前記曲率梁又はフラット梁に突設されたエ
   ッジに複数個の膜材固定金物によって固定することを特
   徴とする膜屋根の膜材取付方法。
2. 【請求項２】同一方向に連続する複数本の曲率梁又はフ
   ラット梁を備えて構築された小屋組に膜材を取り付ける
   膜屋根の膜材取付装置において、隣接する前記曲率梁又
   はフラット梁間に架け渡して設置される枠体と、前記枠
   体に取り付けられ、前記膜材をロール状に巻き付けて有
   し、かつ、前記膜材を前記曲率梁又はフラット梁間に送
   り出す膜材供給ドラムと、前記枠体に取り付けられ、前
   記曲率梁又はフラット梁に突設されたエッジの上を前記
   曲率梁又はフラット梁の梁高、梁間隔及び曲率の変化に
   追従しつつ前記曲率梁又はフラット梁の長手方向に走行
   する第一走行手段及び第二走行手段とを備えて構成して
   なることを特徴とする膜屋根の膜材取付装置。
3. 【請求項３】第一走行手段と第二走行手段には、この第
   一走行手段及び第二走行手段の横滑り及び浮き上がりを
   防止するガイドローラと浮き上がり防止部材をそれぞれ
   取り付けてなることを特徴とする請求項第２項記載の膜
   屋根の膜材取付装置。