JP2810967B2 - 柱梁一体型ユニットの先組み工法及びその装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 この発明は、地上にて柱梁一体型ユニットを先組みす
るための組立装置に関する。

「従来の技術」 一般に事務所ビルやマンション等の建物の構造例とし
ては、RC（鉄筋コンクリート）構造物、SRC（鉄骨鉄筋
コンクリート）構造物、Ｓ（鉄骨）構造物がある。かか
る建物を施工する場合には、通常の手段としては、柱、
梁等の部材を構築作業現場に運搬して仮置きしておき、
基礎を構築してから、その上に柱及び梁を組み立てて躯
体を下階から上階へ向けて構築していくようにしてい
る。したがって、高所階においては各部材をクレーン等
の手段を用いて揚重し、高所の作業現場にて各部材を取
り付け、このようにして建物の躯体全体を徐々に構築し
ていき、その一方では外壁、配管、内装等の各種工事を
別途に行いながら、建物を施工していくようにしてい
る。

「発明が解決しようとする課題」 しかしながら、上記一般的な構築方法によれば、柱と
梁、その他の躯体との構築を各々別途の作業工程により
行うようにしているため、作業工程及び作業時間が増加
する傾向にあった。

つまり、上記構築方法は、柱と梁を各部材単位で高所
の作業階に揚重してから、現場において部材取付けを行
うようにしているため、全体作業時間のうち、揚重時間
の占める割合が大きく、以下のような不具合が生じてい
る。すなわち、高所での取付け作業時間と部材の揚重時
間とのバランスが崩れ、部材を揚重している間、現場あ
るいは地上での待ち時間が長くなり、無駄なコスト増加
につながる問題がある。つまり、作業の平準化が図れ
ず、作業効率が非常に悪くなる結果となる。また、この
ような傾向は特に高層ビル、超高層ビルを構築する場合
に、より一層強いものであった。

また、特に高層ビルの現場作業においては、高所であ
るがゆえに危険作業を伴い、作業の慎重を期すうえで、
部材の揚重時間が一層長くなるとともに、部材の取り付
け作業時間が余計にかかる傾向にある。

そこで、本出願人は部材の揚重時間及び部材の取り付
け作業時間を減らして工期短縮を図るべく、柱、梁の部
材を予めユニット化することを考えたが、この場合、ユ
ニット化により短期間に人が集中して各作業工程の負荷
に変動をきたし、全体の作業効率が低下すると共に、無
駄なコストが増加する恐れがある。このため、ユニット
化による有利性をより発揮させるためには、先組み、揚
重、取付けの各工程のラインバランスを取って各作業の
平準化を図ることが望ましい。

この発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、柱梁
一体型ユニットの先組みから取付けに至るまでの各作業
の平準化を図ることにより、作業時間の短縮及び施工工
期の短縮を共に図ることのできる柱梁一体型ユニットの
先組み工法及びその装置を提供することを目的としてい
る。

「課題を解決するための手段」 本発明に係る柱梁一体型ユニットの先組み工法は、そ
の先組みラインの定位置に所定の柱、梁を供給してこれ
らを一体に組み立てると同時に、前記先組みラインの別
位置に残りの小梁、床等を供給してこれらを一体に組み
立てた後、組み立てられた小梁ユニットを前記先組みラ
インの定位置へ移動させると共に、当該小梁ユニットと
前記未完成のユニットとを一体に組み立てることによ
り、柱梁一体型ユニットを形成するものである。

また、本発明に係る柱梁一体型ユニットの先組装置
は、その先組みラインの定位置に供給した所定の柱、梁
を一体に組み立てる柱・梁組立装置と、前記先組みライ
ンの別位置に供給した残りの小梁、床等を一体に組み立
てる小梁・床組立装置と、組み立てた小梁ユニットを先
組みラインに沿って前記定位置の柱・梁組立装置に移動
させる移動手段とを具備し、前記柱・梁組立装置におけ
る未完成のユニットに前記小梁ユニットを組み立てるこ
とにより、柱梁一体型ユニットを形成するものである。

また、本発明に係る柱梁一体型ユニットの先組工法
は、柱梁一体型ユニットの先組みラインに所定の柱、梁
をストックヤードから供給してこれらを一体に組み立て
ると共に、組み立てられた未完成ユニットを先組みライ
ンに沿って移動させつつ、その途中において、前記スト
ックヤードから残りの小梁、床等を前記未完成ユニット
に順次供給しながら、柱梁一体型ユニットを形成してい
くものである。

また、本発明に係る柱梁一体型ユニットの先組装置
は、その先組みラインに沿って移動可能な台車と、この
台車上においてストックヤードから供給された所定の
柱、梁を一体に組み立てる柱・梁組立装置とを具備し、
前記台車の移動途中において前記ストックヤードから残
りの小梁、床等が供給され、台車上において柱梁一体型
ユニットが形成されるものである。

「作用」 この発明の柱梁一体型ユニットの先組み工法によれ
ば、先組みラインの定位置にストックヤードから柱、梁
を、及び先組みラインの別位置にて組み立てられた小梁
ユニットを集中し、定位置でこれらを一体に組み立てる
ようにしているので、柱梁一体型ユニットがスムーズに
かつ効率良く先組みされる。そして、かかるユニット化
により、揚重時間が短縮されると共に、取付け時間も短
縮されることになる。また、柱梁一体型ユニットも短時
間で先組みできることから、前記した揚重時間、取付け
時間の短縮化と合わせて、作業の平準化を図りながら、
全体作業時間の短縮化並びに施工工期の短縮化が図れる
ことになる。

また、この発明によれば、先組みラインに沿って未完
成ユニットを移動させながら、残りの部材を順次供給し
つつ柱梁一体型ユニットを組み立てるようにしているの
で、これまた柱梁一体型ユニットをスムーズかつ効率良
く先組みできる。したがって、かかる方法によっても、
前記した同様の作用が得られることになる。

「実施例」 以下、図面を参照しながらこの発明の実施例について
説明する。

第１図ないし第２図はこの発明の第１実施例を示すも
ので、第１図は柱梁一体型ユニットを先組みする工程を
示す現場作業図、第２図は作業階において柱梁一体型ユ
ニットを取り付ける工程を示す現場作業図を示してい
る。これらの図において、符号１は柱・梁組立装置、符
号２は小梁・床組立装置である。

この実施例における柱梁一体型ユニットの先組み工法
（以下、定点組立方式と称す）は、概略すると、柱梁一
体型ユニットＵの先組みラインL1の定位置Ａに必要数の
柱３、梁４を供給してこれらを一体に組み立てると同時
に、前記先組みラインＬの別位置Ｂに必要数の小梁６、
床７等を供給してこれらを一体に組み立てた後、組み立
てられた小梁ユニットU1を前記先組みラインL1の定位置
Ａへ移動させ、小梁ユニットU1と前記未完成のユニット
U2とを一体に組み立てることにより、柱梁一体型ユニッ
トＵを形成するものである。

この定点組立方式により先組みされる柱梁一体型ユニ
ットＵは、所定高さ（この実施例では約４メートル）を
有する所定数の柱３……（この実施例では４本）と、こ
れら柱３、３間に架設される梁４……が一体に組み立て
られて主要構成されている。柱３は、鉄骨造、鉄筋コン
クリート造又は鉄骨鉄筋コンクリート造のPC柱であり、
所定間隔（約12〜14メートル）をおいて互いに平行に配
設され、これら４つの柱３……は互いに平面視四角形を
形成している。かかる柱３に対しては、鉄骨製の大梁４
の両端が隣合う各柱３、３相互に連結され、また相対す
る一方の大梁４、４間には床７を上面に備えた小梁６が
架設され、これにより柱梁一体型ユニットＵが一体な剛
体として構成されている。なお、柱３の前記大梁４の延
長上には柱梁一体型ユニット１の設置場所に応じて所定
数の突き出し梁５……が取突けられるようになってい
る。

（１）柱・梁の組立工程 先組みラインL1の定位置Ａには上記柱梁一体型ユニッ
トＵを組み立てるための柱・梁組立装置１が設置されて
いる。この柱・梁組立装置１は第１図に示すように、定
位置Ａに設置された基礎部８と、基礎部８の上面四隅に
設けられると共に４つの柱３……をそれぞれ建入れして
これらを垂直に保持する４つの柱建入れ装置10……と、
建入れされた各柱３……のうち隣合う柱３、３相互に大
梁４の両端を連結する４つの梁連結装置11……とを具備
する構成とされている。

そして、各々の柱建入れ装置10……は、基礎部８の上
面から所定深さ穿設された凹形の柱建入れ部12と、この
柱建入れ部12に建入れされた柱３を垂直に保持する建入
れ調整装置13とから構成されている。建入れ調整装置13
は、柱建入れ部12内において柱３の建入れ部分14の基端
側を前後左右いずれかに押圧することにより柱３の傾き
を修正する装置であり、傾斜する柱３の一側面に対し面
一に当てるコロ装置15を上下に複数設け、かかる上下の
コロ装置15……を油圧シリンダ等により各々前後に移動
させ、これに基づき柱３の傾きを調整可能としている。
かかる建入れ調整装置13は柱３の一側面のみならず、柱
３の傾きを360度方向へ対して修正可能なように他側面
についても設けられている。

なお、建入れ調整装置13としては、たとえば第２図に
示すようなスパン調整装置なる装置も適用できる。この
スパン調整装置16は、建入れされた４つの柱３……の中
央に配置されるシリンダ装置17と、このシリンダ装置17
から各柱３……に向って対角線上を伸縮するロッド18…
…と、これらのロッド18……の先端に設けられ柱３に対
し定着可能な定着部21とから構成されている。したがっ
て、かかるスパン調整装置16を基礎部８の中央に配して
定着部19を各柱３……に定着させ、この形で各柱３……
に対して各々のロッド18……を伸縮させることにより柱
３の傾きを調整することができる。

一方、梁連結装置11は、建入れされた１つの柱３に対
して２つの大梁４、４の端部を自動締結するもので、建
入れされた柱３の周囲に設けられた円周軌道20と、この
円周軌道20に沿って周回可能なボルト締付けロボット21
とから構成されている。ボルト締付けロボット21は、柱
３の側面に設けた連結プレートに対し大梁４の端部を両
側から接合するボルト締付部22と、ボルト締付部22を昇
降させる昇降ロッド23と、昇降ロッド23とともに円周軌
道20上を走行する走行部24とから構成されている。かか
る梁連結装置11は、１つの柱３について、その一側面に
大梁４の端部をボルト締結した後、昇降ロッド23により
ボルト締付部22を下げて大梁４を回避しつつ隣りの大梁
４に移動し、この大梁４の端部を柱３の他側面にボルト
締結するようになっている。

また、基礎部13上面の各柱３の中央には小梁取付け装
置30が設けられている。この小梁取付け装置30は、先組
みラインＬの別位置Ｂにある小梁・床組立装置２から柱
・梁組立装置１に移送される小梁ユニットU1を、各柱３
に組み付けられた大梁４に対して取り付ける装置であ
る。

かかる小梁ユニット取付け装置30は、基礎部13の上面
中央において小梁ユニットU1の移送方向に延びる２条の
レール31、31と、レール31、31上を走行する台車32と、
この台車32から昇降可能かつ回転可能に支持された円形
テーブル33とから構成されている。そして、円形テーブ
ル33に小梁ユニットU1を載せてこれを大梁４の所定位置
にボルト締結又は溶接手段等により組み付けるようにな
っている。

このような柱・梁組立装置１においては、ストックヤ
ード５から必要数の柱３、梁４がクレーン40により定位
置Ａに供給され、柱建入れ部12……に柱３が１本ずつ建
入れされる。ついで、梁連結装置11により、建入れされ
た各柱３……に対し各大梁４……を組み付ける。この場
合、ボルト取付けロボット21を駆動して大梁４の端部を
柱３の一側面の連結プレートにボルト接合し、一方の大
梁４の取付けが終わったら、梁連結装置11を円周軌道20
上を90度移動させてもう一方の大梁４の端部を同じ柱３
に対して取り付ける。この時、各４つの柱３……につい
て全て鉛直となるように建入れ調整装置13により柱３の
傾きを修正しつつ、大梁４の取付けを行う。このように
して各４つの梁連結装置11……を用いて４つの柱３……
に大梁４……を組み付け、未完成ユニットU2として先組
みしておく。

（２） 小梁・床組立工程 上記未完成ユニットU2の先組みと同時進行の形で、先
組みラインL1の別位置Ｂでは小梁ユニットU1が先組みさ
れる。

すなわち、別位置Ｂには小梁・床組立装置２が設置さ
れている。この小梁・床組立装置２は、複数の小梁６を
平行に載せて昇降可能な架台50と、架台50に載せられた
平行な小梁６に対して床（デッキプレート）７を取り付
けるための床取付装置51とから構成されている。また、
床取付装置51は、上面に複数の床７を載せる台車52と、
台車52上の床７を把持して前記小梁６上面に降ろす把持
アーム53と、小梁６上面に降ろされた床７を小梁６に固
定する溶接機54とから構成されている。

かかる小梁・床組立装置２においては、折り畳まれた
状態の架台50上において、小梁６……が平行に置かれる
と共に、その上面に床取付装置51を用いて床７……が取
り付けられ、これにより小梁ユニットU1ができあがる。

（３） 小梁ユニットの移動 このようにして組み立てられた小梁ユニットU1は、架
台50が上昇されて小梁ユニット用クレーン41の走行クレ
ーン42により吊り上げられ、定位置Ａへ移動され、柱・
梁組立装置１の小梁取付装置30の円形テーブル33に降ろ
される。そして、円形テーブル33自体が調整されて小梁
ユニットU1が位置決めされ、大梁４、４相互に取り付け
られ、柱梁一体型ユニットＵとして完成する。

（４） 揚重工程 このようにしてできた柱梁一体型ユニット１に対して
は、第２図に示すタワークレーン43先端の吊り治具44の
四隅のクランプ45……に各４つの柱３……の係止具46が
玉掛けされ、柱建入れ部12から一斉に柱３……を引き上
げながら柱梁一体型ユニットＵが吊り上げられ、構築途
中の構築物Ｋの設置場所に移送される。

（５） 取付工程 揚重された柱梁一体型ユニットＵは、躯体の一部とし
て既設の柱梁一体型ユニットＵの上端に対し接合され
る。この場合、接合すべき柱３、３同士の精度を確保す
るため、スパン調整装置16を合わせて用いるのが好まし
い。柱梁一体型ユニットＵを吊り上げる前に、各柱４…
…に対してスパン調整装置16をセットし、この状態で柱
梁一体型ユニットＵを吊り上げ、所定の設置場所におい
て、スパン調整装置16により柱スパンを調整しつつ各４
つの柱３……の位置決めを行い、これにより既設の各柱
３……の上端に柱３を降ろして互いに接合する。これに
より、柱梁一体型ユニットＵの設置を終わり、玉外しを
行い、次の柱梁一体型ユニットＵに備える。

この実施例においては、先組みラインL1の定位置Ａ及
び別位置Ｂに柱・梁組立装置１及び小梁・床組立装置２
を設置し、ストックヤード５から柱３、梁４、小梁６、
床７をそれぞれ供給して同時進行の形で未完成ユニット
U2、小梁ユニットU1を組み立てた後、小梁ユニットU1を
移動させて未完成ユニットU2と一体化させている。この
ように、本実施例で示した定点組立方式は、先組みライ
ンL1の定点Ａに各ユニット構成部材を集中して一体に組
み立てる方式であるから、柱梁一体型ユニットＵを効率
良く先組みすることができる。

また、かかるユニット化により部材単位で比較して揚
重する場合に揚重回数の低減ならびに揚重時間の短縮化
を図ることができる。これにより、地上での先組み及び
作業階での取付けにおける手待ちがなくなる。したがっ
て、各作業時間の無駄が解消される。さらには、取付け
作業の工数低減、安全作業の確保、作業時間の短縮化を
も図ることができる。

また、柱梁一体型ユニットＵの先組みが先組みライン
L1に沿って効率的に行なわれることから、地上の先組み
から揚重、現場での取付けに至るまでの工程がスムーズ
かつ効率的に流れ、先組み、揚重、取付けの各作業時間
のバランスを取り、結果として各作業の平準化を図るこ
とができる。これにより、全体作業時間の短縮及び工期
の短縮を有効に図れると共に、ユニット化の促進を図る
ことができる。

第３図はこの発明の第２実施例を示すもので、この実
施例は柱梁一体型ユニットの先組み工法として、流れ作
業方式を採用したものである。この図において、第１図
と同一部材には同一符号を付して説明を省略化する。

この実施例における流れ作業方式は、該略説明する
と、柱梁一体型ユニットＵの先組みラインL2に必要数の
柱３、梁４をストックヤード60から供給してこれらを一
体に組み立てると共に、組み立てられた未完成ユニット
U3を先組みラインL2に沿って移動させつつ、その途中に
おいて、ストックヤード60から残りの小梁６、床７等を
前記未完成ユニットU3に順次供給しながら、柱梁一体型
ユニットＵを形成していくものである。

この実施例における先組みラインL2にはこれに沿って
２列のレール61、61が敷設され、レール61、61に沿って
複数の台車62が移動可能とされている。また、レール61
に沿ってその近傍には上流側から下流側にかけてストッ
クヤード60の部分ヤードである柱ストックヤード63、大
梁ストックヤード64、小梁ストックヤード65……などが
順次配置されている。そして、各台車62上には柱梁一体
型ユニットＵを順次組み立てていくための柱・梁組立装
置１が設置されている。

この流れ作業方式においては、まず、柱ストックヤー
ド63からクレーン66により先頭の台車62上の柱・梁組立
装置１に所定の柱３……が供給され、各柱３が対応する
柱・梁組立装置１の各柱建入れ部10に建入れされる。そ
して、その状態でレール61、61上を台車62と共に柱梁一
体型ユニット組立装置１が下流側へ移動し、大梁ストッ
クヤード64からクレーン66により所定の大梁４……が供
給され、各大梁４が対応する柱３、３相互間に梁締結装
置11により架設され、これにより未完成ユニットU3とし
て柱３及び梁４が組み立てられる。またこの組み立て時
には、二番目の台車62に対して柱ストックヤード63から
柱３が供給され二番目の柱・梁組立装置１に建て入れさ
れることになる。先頭の柱・梁組立装置１は台車62と共
に下流側へ移動し、小梁ストックヤード65からクレーン
66により所定の小梁６、床７が供給され、各小梁６、床
７が対応する大梁４、４相互間に架設される。このよう
にして、台車62が下流側へ移動しつつ、その途中で、残
りの小梁６、床７等が順次未完成ユニットU3に対し取付
けられ、最終的に柱梁一体型ユニットＵとして完成され
る。

このようにしてできた柱梁一体型ユニットＵは、続い
て前記第１実施例の定点組立方式の如く、所定の位置か
ら作業階へ揚重され、作業階において既設の柱梁一体型
ユニットＵに対し取り付けられる。

また、柱梁一体型ユニットＵが揚重された後の柱・梁
組立装置１は台車62と共に、周回するレール61により再
び元の位置に戻され、同じ作業、すなわち柱梁一体型ユ
ニットＵの先組み作業が行なわれることになる。

この実施例における流れ作業方式によれば、レール61
上を台車62と共に柱梁一体型ユニット組立装置１を移動
させ、その途中で、柱３、梁４、小梁６などを順次供給
しながら柱梁一体型ユニットＵを組み立てていくため、
先組み作業が非常にスムーズであると共に、単純作業で
あり、先組み工程における作業工数の低減、作業時間の
短縮化を共に図ることが可能である。したがって、本実
施例の流れ作業方式によっても、各作業の平準化を図る
ことが可能である。また、各台車62毎に柱・梁組立装置
１を設置し、流れ方式の利点を大いに発揮させることが
できるから、躯体のユニット化による揚重時間の短縮、
取付時間の短縮と合わせて、前記実施例同様に工期短縮
などの効果を奏することができる。

「発明の効果」 以上、詳細に説明したように、この発明によれば、柱
梁一体型ユニットの先組みラインの定位置に所定の柱、
梁をストックヤードから供給してこれらを一体に組み立
てると同時に、前記先組みラインの別位置に残りの小
梁、床等をストックヤードから供給してこれらを一体に
組み立て、組み立てられた小梁ユニットを前記先組みラ
インの定位置へ移動させると共に、当該小梁ユニットと
前記未完成のユニットとを一体に組み立てることによ
り、柱梁一体型ユニットを形成するようにしたから、地
上において柱梁一体型ユニットを効率的かつ容易に先組
みでき、またこれにより部材単体に比較して揚重時間及
び取付時間の短縮化を図ることができる。さらにこれに
合わせて、地上での先組み時間を短縮化できることか
ら、各作業の平準化を図りながら、作業の無駄を省き、
作業時間の短縮、工期短縮を有効に図ることができる効
果を奏する。

また、この発明によれば、柱梁一体型ユニットの先組
みラインに所定の柱、梁をストックヤードから供給して
これらを一体に組み立てると共に、組み立てられた未完
成ユニットを先組みラインに沿って移動させつつ、その
途中において、ストックヤードから残りの小梁、床を前
記未完成ユニットに順次供給しながら、柱梁一体型ユニ
ットを形成していくからようにしたから、柱梁一体型ユ
ニットを効率良くかつ容易に先組みでき、したがって、
前記同様な効果を奏することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第２図はこの発明の第１実施例を示すもの
で、第１図は定点組立方式による地上での柱梁一体型ユ
ニットの先組み工程を示す図、第２図は作業階での柱梁
一体型ユニットの取付け工程を示す現場作業図、第３図
はこの発明の第２実施例を示すもので、流れ作業方式に
よる先組み工程を示す概略図である。 １……柱・梁組立装置、 ２……小梁・床組立装置、 ３……柱、４……梁（大梁）、 ５……ストックヤード、６……小梁、 ７……床（デッキプレート）、 60、63、64、65……ストックヤード、 62……台車、 L1、L2……先組みライン、 Ａ……定位置、Ｂ……別位置、 Ｕ……柱梁一体型ユニット、 U1……小梁ユニット、 U2、U3……未完成ユニット。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 中澤 春生 東京都中央区京橋２丁目16番１号 清水 建設株式会社内 (72)発明者 山崎 忍 東京都中央区京橋２丁目16番１号 清水 建設株式会社内 (56)参考文献 特開 平１−247660（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) E04G 21/14 - 21/16

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】柱梁一体型ユニットの先組みラインの定位
   置に所定の柱、梁を供給してこれらを一体に組み立てる
   と同時に、前記先組みラインの別位置に残りの小梁、床
   等を供給してこれらを一体に組み立てた後、組み立てら
   れた小梁ユニットを前記先組みラインの定位置へ移動さ
   せ、当該小梁ユニットと前記未完成のユニットとを一体
   に組み立てることにより、柱梁一体型ユニットを形成す
   ることを特徴とする柱梁一体型ユニットの先組み工法。
2. 【請求項２】柱梁一体型ユニットの先組みラインの定位
   置に供給された所定の柱、梁を一体に組み立てる柱・梁
   組立装置と、前記先組みラインの別位置に供給された残
   りの小梁、床等を一体に組み立てる小梁・床組立装置
   と、組み立てられた小梁ユニットを先組みラインに沿っ
   て前記定位置の柱・梁組立装置に移動させる移動手段と
   を具備してなり、前記柱・梁組立装置における未完成の
   ユニットに前記小梁ユニットが一体に組み立てられるこ
   とにより、柱梁一体型ユニットが形成されることを特徴
   とする柱梁一体型ユニットの先組み装置。
3. 【請求項３】柱梁一体型ユニットの先組みラインに所定
   の柱、梁をストックヤードから供給してこれらを一体に
   組み立てると共に、組み立てられた未完成ユニットを先
   組みラインに沿って移動させつつ、その途中において、
   前記ストックヤードから残りの小梁、床等を前記未完成
   ユニットに順次供給しながら、柱梁一体型ユニットを形
   成していくことを特徴とする柱梁一体型ユニットの先組
   み工法。
4. 【請求項４】柱梁一体型ユニットの先組みラインに沿っ
   て移動可能な台車と、この台車上においてストックヤー
   ドから供給された所定の柱、梁を一体に組み立てる柱・
   梁組立装置とを具備してなり、前記台車の移動途中にお
   いて、前記ストックヤードから残りの小梁、床等が順次
   供給され、台車上において柱梁一体型ユニットが形成さ
   れることを特徴とする柱梁一体型ユニットの先組み装
   置。