JP6736226B2 - 塔状建築物上部に建設される構造物の構造体および施工法 - Google Patents

Description

本発明は、例えば石炭貯蔵サイロ等の軒高の高い塔状建築物の頂部に設置する構造物の構造体およびその構造物の施工法に関する。

従来、石炭等の貯蔵に使用されるサイロは、内部が空洞で軒高の高い塔状建築物であり、その屋根形状は円錐台状であることが多く、構造的にシェル構造に近いことから構成部材数が非常に多いので、施工中の屋根等架構を支持する仮設支柱を用いる在来工法では、多量の仮設資材を必要とし、現場組立てに多くの時間を要する構造体であった。そのため、地上付近の低い位置で屋根等架構のほぼ全体を組立て、仕上げ等も取付けた状態にして、リフトアップする工法が採用されることが多かった。

リフトアップ工法の場合、屋根等架構はサイロ等の塔体本体が出来上がってからリフトアップされるが、施工手順としては、先ず塔体本体の基礎工事がなされ、それに引続いて、地上部で屋根等架構の組立ておよび仕上げ等の施工、その後、その屋根等架構を取り巻く塔体本体の躯体工事の順番となる。従って、屋根等架構および仕上げ等の工事が完了するまで、地上部塔体の施工に着手できず、工期が長くなる欠点があった。

また、サイロの平面形状は円形（もしくは多角形）であることが多く、大きなものでは直径５０ｍ×高さ５０ｍ程度の規模になるため、リフトアップのための仮設資材（ジャッキ受鉄骨等）の重量も１５０ｔ程度にもなり、かつ、塔体が複数ある場合は、機材の組立ておよび解体が各塔体についてのリフトアップ毎に必要であった。即ち、工程と工期および施工コストの面で改善の余地があった。

石炭貯蔵サイロ等の軒高の高い塔状建築物の頂部に設置する構造物の施工法に関する先行技術としては、例えば特許文献１、２や非特許文献１がある。

特許第３２１２５１６号公報 特許第３２１２５１７号公報 特開２０００−２９１２８５号公報

川添俊之、他２名、「超大型石炭サイロ屋根鉄骨リフトアップ工法の開発」、日本建築学会技術報告集、2000年6月、第10号、PP.99−104

非特許文献１は、石炭貯蔵サイロの屋根架構を実際に施工したリフトアップ工法に関するものであり、サイロ塔体頂部に設置し、リフトアップに用いるジャッキを支持する構台の工夫について記載されている。よって、前記の課題については、何ら解決策は提示されておらず、またその示唆もない。

本発明は、石炭貯蔵サイロのように内部が空洞で軒高の高い塔状建築物の頂部に屋根等の構造物を設置する場合に、仮設支柱が不要であり、屋根部の工事が塔体本体の施工工程に支障を来たすことなく、また、リフトアップ工法のように多くのリフトアップ用仮設資材や機材の組立ておよび解体作業を必要としない構造体、およびその構造体を活用した施工法を提供するものである。

上記課題を解決するため、本発明に係る構造体は、以下１）〜６）の構成を有する塔状建築物上部に建設される構造物の構造体である。
円形もしくは多角形平面を有する塔体に対して、
１）塔体躯体頂部に設置された剛強な井桁状大梁の上に、屋根架構の床組および上部架構が構築されている。
２）前記井桁状大梁は、一方向に架け渡された２本の一方向大梁と前記２本の一方向大梁に交差する２本の交差大梁で構成され、これら前記一方向大梁と前記交差大梁の４本の大梁の断面性能および長さは同じである。
３）前記井桁状大梁は、前記一方向大梁と前記交差大梁との４つの交差部から各大梁端部までの距離が全て同じとなるように組まれ、各大梁の端部は前記塔体躯体頂部に固定される。
４）前記の床組および上部架構は、前記一方向大梁と前記交差大梁との交差部に立設された４本の柱にて支持され、前記床組は、平面視で前記の一方向大梁および交差大梁に重なる配置にて前記柱に直接接合された主床梁と、前記主床梁に交差して配設された複数の小梁とから構成される。
５）前記上部架構は前記床組の上に構築され、前記井桁状大梁の交差部に立設された４本の前記柱を主柱とした架構で構成されている。
６）前記一方向大梁と前記柱とが接合されており、前記床組の外周部と前記塔体躯体頂部とを連結する軸組ブレース架構等の構造壁が、前記床組の外周部の全周もしくは一部に設けられている。

また、本発明に係る構造体は、上記記載の塔状建築物上部に建設される構造物の構造体において、井桁状大梁について、その一方向大梁の上端レベルが、交差大梁の上端レベルよりも一定寸法だけ高くなっており、かつ前記一方向大梁と前記交差大梁との交差部に立設された４本の柱は前記一方向大梁の上に設置されているようにすることができる。

また、本発明に係る塔状建築物上部に建設される構造物の構造体は、塔体躯体頂部に設置された前記井桁状大梁の上に組立てられた隣接塔体用の屋根架構を、その隣接塔体躯体頂部に設置された井桁状大梁上の所定の位置にスライド移動可能にするために、前記両塔体の井桁状大梁の内、スライド方向に一致させた前記一方向大梁同士が仮設連結スライド桁で連結できるようにされており、前記一方向大梁および前記仮設連結スライド桁の上にスライドレールが設置され、そのスライドレール上面に滑り材が置かれ、その滑り材の上に前記柱を載せることができるようにすることができる。以上のような構成にて、隣接塔体用の屋根架構をスライド移動可能にすることができる。

また、本発明にかかる塔状建築物上部に建設される構造物の構造体は、塔体躯体頂部に設置された前記井桁状大梁の上に組立てられた隣接塔体用の屋根架構を、その隣接塔体躯体頂部に設置された井桁状大梁上の所定の位置にスライド移動する場合において、前記井桁状大梁の前記一方向大梁の上にウェブ面を水平使いにしたＨ形状もしくは溝形状断面の部材を配置し、もしくは前記一方向大梁の上端を、ウェブ面を水平使いにしたＨ形状もしくは溝形状断面に成形して、そのウェブ上面に滑り材を置くことによりスライドレールとしても利用できるようにすることができる。

なお、井桁状大梁の塔体躯体頂部への架設に際しては、例えば、一方向大梁を先行して１本ずつ、大型クレーンで揚重して塔体躯体頂部に架け渡せば、以降はその大梁を頼りに部材組立てが可能になるので、仮設支持材が不要になる。

次に本発明は、以上の本発明にかかる構造体を活用して、以下の工程を有することを特徴とする、塔状建築物上部に建設される構造物の施工法である。
塔体を一列に２棟以上隣接して建設し、それら用の屋根架構を塔体１棟分ずつスライド移動する施工法において、
１）完成している１棟目の塔体躯体頂部に剛強な井桁状大梁を、クレーン等の揚重手段を用いて架け渡し固定する工程。
２）１棟目の塔体に隣接して完成された２棟目の塔体躯体頂部に、１棟目と同様に剛強な井桁状大梁を架け渡し固定する工程。
３）１棟目と２棟目の塔体躯体頂部に設置された前記井桁状大梁の内、軸方向がスライド方向に一致する一方向大梁同士を、相互に連結する仮設連結スライド桁を設置する工程。
４）１棟目と２棟目の前記一方向大梁および前記仮設連結スライド桁の上にスライドレールを設置する工程。
５）１棟目の塔体躯体頂部に固定済みの前記井桁状大梁上に設置すべき１棟目用屋根架構の部分架構もしくは部材を、塔体外部よりクレーン等の揚重手段にて揚重して、前記２棟目の井桁状大梁の上にて組立てる工程。
６）組立て完了した前記１棟目用の屋根架構を、ジャッキもしくはウインチ等のスライド手段を用いて、前記スライドレール上をスライド移動させて、１棟目の前記井桁状大梁上の所定位置まで移動し、前記１棟目の井桁状大梁に固定する工程。
６ａ）２棟目の塔体に隣接して更に続けて塔体を建設する場合は、スライド実施回数ｊが必要スライド回数Ｋに達していないので、３棟目以降の塔体について、棟番号ｉ＝ｉ＋１、スライド実施回数ｊ＝ｊ＋１と置き換えて、１棟分の屋根架構毎に前記２）〜６）と同様の作業を繰り返す工程。
７）スライド実施回数ｊが必要スライド回数Ｋに達した場合、最後のスライド完了後に、最終棟目の前記井桁状大梁の上に最終棟目用の屋根架構の部分架構もしくは部材を、塔体外部よりクレーン等の揚重手段にて揚重して最終棟目の屋根架構を組立てる工程。
８）最終棟目の屋根架構を組立て完了後、その屋根架構を、前記最終棟目の井桁状大梁の所定位置に固定する工程。

なお、各塔体の間を繋いでいる前記仮設連結スライド桁やスライド機材等の撤去もしくは盛り替えについては、その回のスライドが完了する度に実施する。

また本発明は、以下の工程を有することを特徴とする塔状建築物上部に建設される構造物の施工法である。塔体を一列に３棟以上隣接して建設し、それら塔体の屋根架構を塔体２棟分以上連結して一度にスライド移動する施工法において、
１）完成している１棟目の塔体躯体頂部に剛強な井桁状大梁を、クレーン等の揚重手段を用いて架け渡し固定する工程。
２）１棟目の塔体に隣接して完成された２棟目の塔体躯体頂部に、１棟目と同様に剛強な大梁を井桁状に架け渡し固定する工程。
３）１棟目と２棟目の塔体躯体頂部に設置された前記井桁状大梁の内、各々の一方向大梁同士を相互に連結する仮設連結スライド桁を設置する工程。
４）１棟目と２棟目の前記井桁状大梁の一方向大梁および前記仮設連結スライド桁の上にスライドレールを設置する工程。
５）１棟目の塔体躯体頂部に固定した前記井桁状大梁上に設置すべき１棟目用の屋根架構の部分架構もしくは部材を、塔体外部よりクレーン等の揚重手段にて揚重して、前記２棟目の井桁状大梁の上にて組立てる工程。
６）２棟目の塔体に隣接して完成させた３棟目の塔体躯体頂部に、２棟目と同様に剛強な井桁状大梁を架け渡し固定する工程。
７）２棟目と３棟目の塔体躯体頂部に設置された前記井桁状大梁の一方向大梁を、相互に連結する仮設連結スライド桁を設置する工程。
８）２棟目と３棟目の前記井桁状大梁の一方向大梁および前記仮設連結スライド桁の上にスライドレールを設置する工程。
９）２棟目の塔体躯体頂部に固定した前記井桁状大梁上に設置すべき２棟目用の屋根架構の部分架構もしくは部材を、塔体外部よりクレーン等の揚重手段にて揚重して、前記３棟目の井桁状大梁の上にて組立てる工程。
１０）組立て完了済みの１棟目用および２棟目用の屋根架構を相互に連結する工程。
１０ａ）屋根架構の連結数ｒが必要連結数Ｓに達したかどうかを前記工程１０）の完了時点で判断し、未達の場合は、屋根架構の連結数ｒ＝ｒ＋１と置き換えて前記工程６）〜１０）のループを繰り返す。屋根架構の連結数ｒが必要連結数Ｓに達したら工程１１）に進む。
１１）連結済みの全屋根架構を、最終棟目までの塔体躯体頂部に設置済みの井桁状大梁の一方向大梁と前記各仮設連結スライド桁の上に設置したスライドレール上を一体的にスライド移動させて、前記各屋根架構に対応する各塔体躯体頂部に設置済みの前記井桁状大梁上の所定位置に移動し、固定する工程。
１１ａ）最終棟目の塔体に隣接して更に続けて塔体を建設する場合は、スライド実施回数ｊが必要スライド回数Ｋに達していないので、屋根架構の連結数ｒを初期値の２に戻して、次のスライド回の作業工程に進むために、棟番号ｉに屋根架構の必要連結数Ｓを足してｉ＝ｉ＋Ｓと置き換え、スライド実施回数ｊもｊ＝ｊ＋１と置き換えて、次に続く塔体について、２棟分の屋根架構毎に前記工程２）〜１１）と同様の作業を繰り返す。
１２）スライド実施回数ｊが必要スライド回数Ｓに達した場合、最後のスライド完了後に、最終棟目の前記井桁状大梁の上に最終棟目用の屋根架構の部分架構もしくは部材を、塔体外部よりクレーン等の揚重手段にて揚重して最終棟目の屋根架構を組立てる工程。
１３）最終棟目の屋根架構を組立て完了後、前記最終棟目の屋根架構を、前記最終棟目の井桁状大梁の所定位置に固定する工程。

なお、各塔体の間を繋いでいる仮設連結スライド桁やスライド機材等の撤去もしくは盛り替えについては、その回のスライドが完了する度に実施する。

以上の施工法において、井桁状大梁をクレーン等にて塔体外部からその塔体躯体頂部に揚重する時には、次に建設する隣接塔体は、少なくとも地上部躯体は施工前であるので、大型クレーンでの揚重作業は可能である。

また、仮設連結スライド桁は軽量なので、それを揚重して、隣接塔体の頂部に設置済みの各井桁状大梁の一方向大梁同士を繋ぐために必要なクレーンは小型でよく、完成済みの隣接塔体との隙間からでも揚重や撤去は可能である。

本発明は以上のような構成からなり、次のような効果がある。
（１）井桁状大梁の塔体躯体頂部への架設に際しては、その４本の内、例えば一方向大梁を先行して１本ずつ、大型クレーンで揚重して塔体躯体頂部に架け渡すことができるので、以降はその大梁を頼りに部材組立てが可能になる。
（２）塔体躯体の頂部に屋根架構を支持する剛強な井桁状大梁を本設架構として設置し、その井桁状大梁の上で屋根架構を構築することができるので、在来工法のような仮設支柱は不要であり、また、リフトアップ工法の場合には必要な多量の仮設資材の数量も大幅に減らすことができる。
（３）本発明に係る構造体を活用したスライド工法の場合、リフトアップ工法に比べて仮設資材が大幅に少なく、架け払いの手間が減るので、施工費の低減と工期短縮に大きく寄与する。
（４）リフトアップ工法のように屋根鉄骨工事が終わるまで塔体工事を中断する必要がなく、塔体工事と鉄骨工事を同時並行的に実施できるので、工期短縮効果が大きい。
（５）断面性能と長さが同じ４本の大梁で構成された井桁状大梁は４分の一対称であり、その４つの交差部のみで屋根架構からの鉛直荷重を支持するので、屋根部重量をほぼ均等に無理なく分散して塔体躯体へ伝達できる。
（６）床組の架構は、井桁状大梁に固定すると同時に、塔体の躯体頂部全周に亘り、軸組筋かい等の水平抵抗架構で接合することにより、地震力を無理なく確実に塔体躯体に伝達することができる。
（７）井桁状大梁を構成する一方向大梁の上端レベルが、交差大梁の上端レベルよりも一定寸法だけ高く構築されているので、屋根架構の施工をスライド工法で実施する場合には、この空間にスライド機材などを設置でき、また、竣工後は屋根部分の設備等の点検歩廊等も設置できる。
（８）敷地が狭い場合、もしくは塔体が複数近接して建設される場合は、屋根架構を揚重するための大型クレーンの設置場所の確保ができても、屋根架構を地組する広い場所の確保が困難になるが、本発明によれば、塔体頂部に井桁状大梁が設置されているので、その上で屋根架構の組み立てができるため、広い地組場所は不要である。
（９）相隣接する塔体頂部の井桁状大梁の一方向大梁同士を仮設連結スライド桁にて連結すれば、スライド工法が可能になるので、クレーンの届かない位置の塔体にも屋根架構を構築できる。
（１０）屋根架構を、従来のシェル構造ではなく、井桁状大梁を利用して床組の上に構築する一般的な軸組架構とすることができるので、部材数が少なく、製作、建方が簡単である。
（１１）井桁状大梁をトラス梁とし、その上弦材にウェブ面を水平にしたＨ形鋼を用いれば、スライド用レールとして兼用も可能になるので、仮設部材を減らすことができる。

本発明に係る構造物を構成する井桁状大梁の一実施形態を示した平面図であり、図３もしくは図４のホ−ホ線断面視である。 本発明に係る構造物を構成する屋根架構の床組の一実施形態を示した平面図であり、図３もしくは図４のへ−ヘ線断面視である。 本発明に係る構造物の断面図であり、図１もしくは図２のハ−ハ線断面視である。 本発明に係る構造物の断面図であり、図１もしくは図２のニ−ニ線断面視である。 サイロ等の塔状建物の配置図であり、本発明に係る施工法において塔体１棟分の屋根架構を単独でスライドする場合を示した平面図である。 図５の実施形態におけるイ−イ線断面視である。 図５および図６の適用状況例における施工手順のフローチャートである。 サイロ等の塔状建物の配置図であり、本発明に係る施工法において塔体１棟分の屋根架構を単独でスライドする場合を示した平面図である。 図８の実施形態におけるロ−ロ線断面視である。 図８および図９の適用状況例における施工手順のフローチャートである。 本発明に係る施工法において、２棟分以上の屋根架構を連結してスライドする場合を示したした施工手順のフローチャートである。

以下、本発明を添付した図面に基づいて説明する。なお、本発明は以下に示される実施形態に限定されるものではない。

本発明に係る構造体の実施例を、図１乃至図４を参照して説明する。図１に示すように、塔体３の躯体頂部に井桁状大梁４が設置され、その上に、屋根架構７の床組７ａと上部架構７ｂが構築される（図２乃至図４参照）。

井桁状大梁４は、図１に示すように、スライド方向に架け渡された一方向大梁４ａ、４ａとそれらに交差する交差大梁４ｂ、４ｂで構成され、塔体３の躯体頂部に固定される。一方向大梁４ａ、４ａと交差大梁４ｂ、４ｂはトラス構造であり、一方向大梁４ａ、４ａの上弦材レベルを、交差大梁４ｂ、４ｂの上弦材よりも一定寸法だけ高くすることにより、床組７ａの下に空間Ｓ（図３参照）が確保されている。

また、一方向大梁４ａ、４ａと交差大梁４ｂ、４ｂとは、断面性能と長さが同じになるように製作されている。

一方向大梁４ａ、４ａはその両端外側に、仮設連結スライド桁５、５を連結するための接続部（図示せず）が設けられており、ボルト等にて接合できる。

床組７ａと上部架構７ｂは、井桁状大梁４の一方向大梁４ａ、４ａと交差大梁４ｂ、４ｂとの交差部に立設された柱７ｃ、７ｃ、…にて支持され、床組７ａは、図２乃至図４に示すように、平面視で一方向大梁４ａ、４ａと交差大梁４ｂ、４ｂに重なる配置で、柱７ｃ、７ｃ、…に直接接合された主床梁８、８、…と、それらに交差して配設された複数の小梁８ａ、８ａ、…とから構成される。

床組７ａの一方向大梁４ａ、４ａの上部に位置する主床梁８、８には、その両端外側に、仮設連結材５ａ、５ａを連結するための接続部（図示せず）が設けられており、ボルト等にて接合できる。

上部架構７ｂは、図３もしくは図４に示すように、柱７ｃ、７ｃ、…とそれら同士を繋ぐ軒梁７ｄ、７ｄ、…及び壁ブレース７ｅ、７ｅ、…で構成されている。

屋根架構７をスライドするためのスライドレール６、６を一方向大梁４ａ、４ａの上弦材の上（図３および図４に示す一点鎖線の位置）に設置し、スライドレール６、６上面に滑り材（図示せず）を置き、その上に載せる柱７ｃ、７ｃ、…の柱脚底との摩擦を低減する。スライド完了後に、一方向大梁４ａ、４ａの上弦材と柱７ｃ、７ｃ、…の柱脚とを接合して屋根架構７が固定される。スライド完了後は、スライドレール６、６は撤去しても残してもよい。

また、スライドレール６、６については、トラス梁である一方向大梁４ａ、４ａの上弦材としてウェブ面を水平使いしたＨ形鋼を用い、そのウェブ上面に滑り材（図示せず）を置くことによりスライドレールとして兼用すれば、仮設材を減らすことも可能である。その場合、Ｈ形鋼のフランジは鉛直になるので、スライド途中での柱７ｃ、７ｃ、…の柱脚のガイドの役目もする。

一方向大梁４ａ、４ａの上弦材と柱７ｃ、７ｃ、…とを接合後、床組７ａの外周部と塔体３の躯体頂部とを連結する軸組ブレース架構等の構造壁１０（図３および図４の縦表示の二重破線）を床組７ａの外周部の全周もしくは一部（図２の二重破線参照）に設けることにより、塔状建築物上部に建設される構造物の構造体の構築が完了する。

本発明に係る構造体は、以上の構成にて塔体３上部に構築される構造物であるので、次のような特徴がある。
（１）井桁状大梁４の塔体３躯体頂部への架設に際しては、その４本の内どちらかの方向、例えば一方向大梁４ａを先行して１本ずつ、大型クレーンで揚重して塔体３躯体頂部に架け渡すことができるので、以降はその大梁を頼りに部材組立てが可能になる。
（２）井桁状大梁４を塔体３の躯体頂部に固定するため、その後に架設する屋根架構７のための仮設支柱等は不要になり、また、広い地組場所の確保も不要である。
（３）井桁状大梁４をスライド桁として利用できるので、隣接の塔体３の躯体頂部にも井桁状大梁４を設置し、両者の一方向大梁４ａ、４ａ、…同士を仮設連結スライド桁５、５、…にて連結すれば、屋根架構７の建方においてスライド工法の適用が可能になる。
（４）一方向大梁４ａ、４ａの上弦材レベルを交差大梁４ｂ、４ｂの上弦材よりも一定寸法だけ高くして、床組７ａの下に空間Ｓを作っているので、この空間Ｓを、ワイヤーロープ等スライド機材や点検歩廊等の設置に利用できる。
（５）一方向大梁４ａ、４ａと交差大梁４ｂ、４ｂとは、断面性能と長さが同じになるように製作され、一方向大梁４ａ、４ａと交差大梁４ｂ、４ｂとの４つの交差部から各大梁端部までの距離が全て同じとなるように組まれ、各大梁の端部が塔体３の躯体頂部に固定されており、かつ屋根架構７を支える柱７ｃ、７ｃ、…は、それら４つの交差部に載置されているので、屋根自重による各大梁支点（井桁状大梁４と塔体３との接合点）の反力をほぼ均等に無理なく分散して、塔体３の躯体に伝達することが可能になる。
（６）屋根架構に作用する地震水平力は、床組７ａの外周部と塔体３の躯体頂部とを連結する構造壁１０により、塔体３に無理なく伝達することができる。

次に、本発明に係る構造体を活用して、塔状建築物上部に構造物を架設する施工法の実施例を、図面に基づいて説明する。

図５〜図７は本発明に係る施工法の第一実施例を示し、以下の１）〜８）の工程を有する。本実施例は、図５の斜線で示す隣地で三方を囲まれた敷地１に、サイロ等の塔体９棟（もしくはそれ以上）が配置され、その内７棟の既存塔体２、２、…に囲まれた場所に、新設塔体３、３、…を順次建設する場合であって、各塔体３用の屋根架構７を１棟分ずつ、スライド工法にて施工する方法である。図７に、本実施例における施工のフローチャートを示す。

１）完成している１棟目塔体３の躯体頂部に剛強な大梁を井桁状に組んだ井桁状大梁４を、クレーン２０により揚重し、架け渡し固定する工程（図７のStep.1、以下同様）、
２）次に、１棟目塔体３に隣接して完成された２棟目塔体３の躯体頂部に、クレーン２０にて、１棟目と同様の剛強な井桁状大梁４を架け渡し固定する工程（Step.2）、
３）１棟目と２棟目の塔体３、３の躯体頂部に設置した井桁状大梁４、４の、軸方向がスライド方向（図６の矢印方向）に一致する一方向大梁４ａ、４ａ同士を、相互に連結する仮設連結スライド桁５、５を設置する工程（Step.3）、
４）１棟目と２棟目の各井桁状大梁４の一方向大梁４ａ、４ａ、…および仮設連結スライド桁５、５の上にスライドレール６、６を設置する工程（Step.4）、
５）１棟目塔体３の躯体頂部に固定済みの井桁状大梁４の上に設置すべき１棟目用の屋根架構７の部分架構もしくは部材を、塔体外部よりクレーン２０にて揚重して、２棟目の井桁状大梁４の上に組立てる工程（Step.5）、
６）ジャッキもしくはウインチ等のスライド装置（図示せず）を設置（図７の表示▼参照）の後、組立て完了した１棟目用の屋根架構７を、スライド用レール６、６上をスライドさせて、１棟目の井桁状大梁４の上の所定位置まで移動し、１棟目の井桁状大梁４に固定する工程（Step.6）、
６ａ）２棟目の塔体３に隣接して更に続けて塔体３を建設する場合は、スライド実施回数ｊが必要スライド回数Ｋに達していないので、棟番号ｉとスライド実施回数ｊの数値を各々１増やして、３棟目以降の塔体３について、１棟分の屋根架構７毎に２）〜６）と同様の作業を繰り返す（Step.6a）。
７）スライド実施回数ｊが必要スライド回数Ｋに達した場合、最後のスライド完了後に、最終棟目の井桁状大梁４の上に最終棟目用の屋根架構７の部分架構もしくは部材を、塔体３外部よりクレーン２０等の揚重手段にて揚重して、最終棟目の屋根架構７を組み立てる工程（Step.7）、
８）最終棟目の屋根架構７を組み立て完了後、その屋根架構７を、最終棟目の井桁状大梁４の所定位置に固定する工程（Step.8）、
以上の工程により、塔体１棟分の屋根架構を単独に、繰り返しスライドする施工法である。

なお、各塔体３の間を繋いでいる仮設連結スライド桁５やスライド機材等の撤去もしくは盛り替えは、スライド完了後（図７の表示▽、◆参照）に行う。

図８乃至図１０は本発明に係る施工法の第二実施例を示し、以下の１）〜１３）の工程から成る。第二実施例は、図８の斜線で示す隣地で３方を囲まれた敷地１に、サイロ等の塔体９棟（もしくはそれ以上）が配置され、その内６棟の既存塔体２、２、…に挟まれた場所に、新設塔体３、３、３、…を順次建設する場合であって、各塔体３用の屋根架構７を２棟分連結して、スライド工法にて施工する方法である。図１０に、本実施例における施工のフローチャートを示す。

１）完成している１棟目塔体３の躯体頂部に剛強な大梁を井桁状に組んだ井桁状大梁４を、クレーン２０により揚重し、架け渡し固定する工程（図１０のStep.１、以下同様）、
２）１棟目塔体３に隣接して完成された２棟目塔体３の躯体頂部に、クレーン２０にて、１棟目と同様の剛強な井桁状大梁４を架け渡し固定する工程（Step.２）、
３）１棟目と２棟目の塔体３、３躯体頂部に設置された井桁状大梁４、４の一方向大梁４ａ、４ａを、相互に連結する仮設連結スライド桁５、５を設置する工程（Step.３）、
４）１棟目および２棟目の井桁状大梁４、４の一方向大梁４ａ、４ａおよび仮設連結スライド桁５、５の上にスライドレール６、６を設置する工程（Step.４）、
５）１棟目塔体３の躯体頂部に固定した井桁状大梁４の上に設置すべき屋根架構４の部分架構もしくは部材を、塔体３外部よりクレーン２０にて揚重して、２棟目の井桁状大梁４の上にて組み立てる工程（Step.５）、
６）２棟目塔体３に隣接して完成させた３棟目塔体３の躯体頂部に、クレーン２０にて、２棟目と同様の剛強な井桁状大梁４を架け渡し固定する工程（Step.６）、
７）２棟目と３棟目の塔体３、３躯体頂部に設置された井桁状大梁４、４の一方向大梁４ａ、４ａを、相互に連結する仮設連結スライド桁５、５を設置する工程（Step.７）、
８）２棟目と３棟目の井桁状大梁４、４の一方向大梁４ａ、４ａおよび仮設連結スライド桁５、５の上にスライドレール６、６を設置する工程（Step.８）、
９）２棟目塔体３の躯体頂部に固定した井桁状大梁４の上に設置すべき屋根架構７の部分架構もしくは部材を、塔体３外部よりクレーン２０にて揚重して、３棟目の井桁状大梁４の上にて組立てる工程（Step.９）、
１０）組立て完了済みの１棟目用および２棟目用の屋根架構７、７を、仮設連結材５ａ、５ａにて相互に連結する工程（Step.１０）、
１１）ジャッキもしくはウインチ等のスライド装置（図示せず）を設置（図１０の表示▼参照）の後、１棟目から３棟目の塔体３の躯体頂部に設置済みの各井桁状大梁４の一方向大梁４ａ、４ａ、…と仮設連結スライド桁５、５、…の上に設置したスライドレール６、６の上を一体的にスライドさせて、１棟目と２棟目の塔体３、３の躯体頂部に設置済みの井桁状大梁４、４の上の所定位置に移動し、固定する工程（Step.１１）、
１１ａ）３棟目の塔体３に隣接して更に続けて塔体３を建設する場合は、スライド実施回数ｊが必要スライド回数Ｋに達していないので、棟番号ｉの数値を２、スライド実施回数ｊの数値を１増やして、４棟目以降の塔体３について、２棟分の屋根架構７、７毎に２）〜１１）と同様の工程を繰り返す工程（Step.１１a）、
１２）スライド実施回数ｊが必要スライド回数Ｋに達した場合、最後のスライド完了後に、最終棟目の井桁状大梁４の上に最終棟目用の屋根架構７の部分架構もしくは部材を、塔体３外部よりクレーン２０等の揚重手段にて揚重して、最終棟目の屋根架構７を組み立てる工程（Step.１２）、
１３）最終棟目の屋根架構７を組み立て完了後、最終棟目の屋根架構７を、最終棟目の井桁状大梁４の所定位置に固定する工程（Step.１３）、
以上の工程を有することを特徴とする、塔状建築物上部に建設される構造物の施工法である。

なお、各塔体３の間を繋いでいる仮設連結スライド桁５やスライド機材等の撤去もしくは盛り替えは、スライド完了後（図１０の表示▽、◆参照）に行う。

上記の第二実施例では、スライドする屋根架構７の連結数rは塔体２棟分だが、より一般化して、屋根架構７の連結数ｒをＳ（＝２、３、…）棟分とする場合は、図１０のフローチャートのStep.６〜１０で実行している隣接２棟分の屋根架構７、７の連結作業を、屋根架構７の連結数ｒが必要連結数Ｓに達するまで繰り返した後、その回のスライド作業のStep.１１以降を実行すればよい。

即ち、これを一般化したフローチャートに表したものが図１１である。屋根架構７の連結数ｒが必要連結数Ｓに達したかどうかをStep.１０の完了時点で判断し、未達の場合はｒ＝ｒ＋１として同図中のStep.６〜１０のループを繰り返し、ｒ＝Ｓであれば、Step.１１に進み、屋根架構７の連結数ｒを初期値（＝２）に戻して、次のスライド回の作業ループに進めばよい。

なお、以上の施工法において、井桁状大梁４をクレーン２０等にて塔体３外部からその塔体３躯体頂部に揚重する時には、次に建設する隣接塔体３は、少なくとも地上部躯体は施工前であるので、大型クレーンでの揚重作業は可能である。

また、仮設連結スライド桁５は軽量なので、それを揚重して、隣接塔体３、３の頂部に設置済みの井桁状大梁４、４の一方向大梁４ａ、４ａ同士を繋ぐために必要なクレーンは小型でよく、完成済みの隣接塔体３、３の隙間からでも揚重や撤去は可能である。

本発明は、石炭貯蔵サイロ等の軒高の高い塔状建築物の頂部に設置する構造物の構築において、従来採用されることが多かったリフトアップ工法に比べて、コスト縮減、工期短縮を可能にする構造体とその構造体を活用した施工法を提供し、塔状建築物屋根架構の施工合理化に大いに貢献するものである。

１：敷地
２：既存塔体
３：塔体
４：井桁状大梁
４ａ：一方向大梁
４ｂ：交差大梁
５：仮設連結スライド桁
５ａ：仮設連結材
６：スライドレール
７：屋根架構
７ａ：床組
７ｂ：上部架構
７ｃ：柱
７ｄ：軒梁
７ｅ：壁ブレース
８：主床梁
８ａ：小梁
１０：構造壁
２０：クレーン

Claims (6)

1. 以下の１）〜６）の構成を有する、塔状建築物上部に建設される構造物の構造体。
   １）塔体躯体頂部に設置された井桁状大梁の上に、屋根架構の床組および上部架構が構築されている。
   ２）前記井桁状大梁は、一方向に架け渡された２本の一方向大梁とそれに交差する２本の交差大梁で構成され、これら４本の前記一方向大梁と前記交差大梁の断面性能および長さは同じである。
   ３）前記井桁状大梁は、前記一方向大梁と前記交差大梁との４つの交差部から各大梁端部までの距離が全て同じとなるように組まれ、各大梁の端部は前記塔体躯体頂部に固定される。
   ４）前記の床組および上部架構は、前記一方向大梁と前記交差大梁との交差部に立設された４本の柱にて支持され、前記床組は、平面視で前記の一方向大梁および交差大梁に重なる配置にて前記柱に直接接合された主床梁と、前記主床梁に交差して配設された複数の小梁とから構成される。
   ５）前記上部架構は前記床組の上に構築され、前記井桁状大梁の交差部に立設された４本の前記柱を主柱とした架構で構成されている。
   ６）前記一方向大梁と前記柱とが接合されており、前記床組の外周部と前記塔体躯体頂部とを連結する構造壁が、前記床組の外周部の全周もしくは一部に設けられている。
2. 請求項１記載の塔状建築物上部に建設される構造物の構造体において、
   前記井桁状大梁を構成する前記一方向大梁の上端レベルが、前記交差大梁の上端レベルよりも一定寸法だけ高くなっており、かつ前記一方向大梁と前記交差大梁との交差部に立設された４本の柱は前記一方向大梁の上に設置されていることを特徴とする塔状建築物上部に建設される構造物の構造体。
3. 請求項１または請求項２に記載の塔状建築物上部に建設される構造物の構造体において、
   前記塔体躯体頂部に設置された前記井桁状大梁の上に組立てられた隣接塔体用の屋根架構を、前記隣接塔体躯体頂部に設置された井桁状大梁上の所定の位置にスライド移動可能にするために、前記塔体と前記隣接塔体の井桁状大梁の内、スライド方向に一致させた前記一方向大梁同士は仮設連結スライド桁で連結できるようにされており、前記一方向大梁および前記仮設連結スライド桁の上にスライドレールが設置され、前記スライドレール上面に滑り材が置かれ、前記滑り材の上に前記柱を載せることができるようになっている。
   以上の構成にて、隣接塔体用の屋根架構をスライド移動可能にしたことを特徴とする塔状建築物上部に建設される構造物の構造体。
4. 請求項１乃至請求項３の何れか一つに記載の塔状建築物上部に建設される構造物の構造体において、
   前記塔体躯体頂部に設置された前記井桁状大梁の上に組立てられた隣接塔体用の屋根架構を、前記隣接塔体躯体頂部に設置された井桁状大梁上の所定の位置にスライド移動する場合において、前記井桁状大梁の前記一方向大梁の上にウェブ面を水平使いにしたＨ形状もしくは溝形状断面の部材を配置し、もしくは前記一方向大梁の上端を、ウェブ面を水平使いにしたＨ形状もしくは溝形状断面に成形して、前記ウェブ上面に滑り材を置くことによりスライドレールとしても利用できるようにしたことを特徴とする塔状建築物上部に建設される構造物の構造体。
5. 請求項１乃至請求項４の何れか一つに記載の構造体を建設する方法であって、以下の工程を有することを特徴とする塔状建築物上部に建設される構造物の施工法。
   塔体を一列に２棟以上隣接して建設し、前記塔体に対する屋根架構を塔体１棟分ずつスライド移動する施工法において、
   １）完成している１棟目の塔体躯体頂部に井桁状大梁を、揚重手段を用いて架け渡し固定する工程。
   ２）１棟目の塔体に隣接して完成された２棟目の塔体躯体頂部に、１棟目と同様に井桁状大梁を架け渡し固定する工程。
   ３）１棟目と２棟目の塔体躯体頂部に設置された前記井桁状大梁の内、軸方向がスライド方向に一致する一方向大梁同士を相互に連結する仮設連結スライド桁を設置する工程。
   ４）１棟目と２棟目の前記一方向大梁および前記仮設連結スライド桁の上にスライドレールを設置する工程。
   ５）１棟目の塔体躯体頂部に固定済みの前記井桁状大梁上に設置すべき１棟目用屋根架構を、前記２棟目の井桁状大梁の上にて組立てる工程。
   ６）組立て完了した前記１棟目用の屋根架構を、スライド手段を用いて、前記スライドレール上をスライド移動させて、１棟目の前記井桁状大梁上の所定位置まで移動し、前記１棟目の井桁状大梁に固定する工程。
   ６ａ）２棟目の塔体に隣接して更に続けて塔体を建設する場合は、スライド実施回数ｊが必要スライド回数Ｋに達するまで、３棟目以降の塔体について、棟番号ｉ＝ｉ＋１、スライド実施回数ｊ＝ｊ＋１と置き換えて、１棟分の屋根架構毎に前記２）〜６）と同様の作業を繰り返す工程。
   ７）スライド実施回数ｊが必要スライド回数Ｋに達した場合、最後のスライド完了後に、最終棟目の前記井桁状大梁の上に最終棟目の屋根架構を組立てる工程。
   ８）最終棟目の屋根架構を組立て完了後、前記屋根架構を、前記最終棟目の井桁状大梁の所定位置に固定する工程。
6. 請求項１乃至請求項４の何れか一つに記載の構造体を建設する方法であって、以下の１）〜１３）の工程を有することを特徴とする塔状建築物上部に建設される構造物の施工法。
   塔体を一列に３棟以上隣接して建設し、それらの屋根架構を塔体２棟分以上連結して一度にスライド移動する施工法において、
   １）完成している１棟目の塔体躯体頂部に井桁状大梁を揚重手段を用いて架け渡し固定する工程。
   ２）１棟目の塔体に隣接して完成された２棟目の塔体躯体頂部に、１棟目と同様に大梁を井桁状に架け渡し固定する工程。
   ３）１棟目と２棟目の塔体躯体頂部に設置された前記井桁状大梁の内、各々の一方向大梁同士を相互に連結する仮設連結スライド桁を設置する工程。
   ４）１棟目と２棟目の前記井桁状大梁の一方向大梁および前記仮設連結スライド桁の上にスライドレールを設置する工程。
   ５）１棟目の塔体躯体頂部に固定した前記井桁状大梁上に設置する１棟目用の屋根架構を、前記２棟目の井桁状大梁の上にて組立てる工程。
   ６）２棟目の塔体に隣接して完成させた３棟目の塔体躯体頂部に、２棟目と同様に井桁状大梁を架け渡し固定する工程。
   ７）２棟目と３棟目の塔体躯体頂部に設置された前記井桁状大梁の一方向大梁を、相互に連結する仮設連結スライド桁を設置する工程。
   ８）２棟目と３棟目の前記井桁状大梁の一方向大梁および前記仮設連結スライド桁の上にスライドレールを設置する工程。
   ９）２棟目の塔体躯体頂部に固定した前記井桁状大梁上に設置すべき２棟目用の屋根架構を、前記３棟目の井桁状大梁の上にて組立てる工程。
   １０）組立て完了済みの１棟目用および２棟目用の屋根架構を相互に連結する工程。
   １０ａ）屋根架構の連結数ｒが必要連結数Ｓに達したかどうかを前記工程１０）の完了時点で判断し、未達の場合は、屋根架構の連結数ｒ＝ｒ＋１と置き換えて前記工程６）〜１０）のループを繰り返す。屋根架構の連結数ｒが必要連結数Ｓに達したら工程１１）に進む。
   １１）連結済みの全屋根架構を、最終棟目までの塔体躯体頂部に設置済みの井桁状大梁の一方向大梁と前記各仮設連結スライド桁の上に設置したスライドレール上を一体的にスライド移動させて、前記各屋根架構に対応する各塔体躯体頂部に設置済みの前記井桁状大梁上の所定位置に移動し、固定する工程。
   １１ａ）最終棟目の塔体３に隣接して更に続けて塔体を建設する場合は、スライド実施回数ｊが必要スライド回数Ｋに達していないので、屋根架構の連結数ｒを初期値の２に戻して、次のスライド回の作業工程に進むために、棟番号ｉに屋根架構の必要連結数Ｓを足してｉ＝ｉ＋Ｓと置き換え、スライド実施回数ｊもｊ＝ｊ＋１と置き換えて、次に続く塔体について、２棟分の屋根架構毎に前記工程２）〜１１）と同様の作業を繰り返す。
   １２）スライド実施回数ｊが必要スライド回数Ｓに達した場合、最後のスライド完了後に、最終棟目の前記井桁状大梁の上に最終棟目の屋根架構を組立てる工程。
   １３）最終棟目の屋根架構を組立て完了後、前記最終棟目の屋根架構を、前記最終棟目の井桁状大梁の所定位置に固定する工程。

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