JP6814717B2 - 水平部材の取り付け方法および建物躯体の構築方法 - Google Patents

水平部材の取り付け方法および建物躯体の構築方法 Download PDF

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Description

本発明は、梁部材(水平部材)を柱部材(鉛直部材)に取り付ける、水平部材の取り付け方法および建物躯体の構築方法に関する。
従来より、一対の柱部材間の床面上に梁架構を地組みしておき、この梁架構を直上に吊り上げて柱部材に接合することで建物躯体を構築する、建物躯体のリフトアップ工法が知られている。この場合、梁架構の荷重により柱部材が内側(梁架構側)に倒れるため、以下のような方法が提案されている。
特許文献1では、反力柱を下層階で支持することで、反力柱の倒れを防止している。
特許文献2では、柱部材のほかに別途仮設支柱を立設することで、柱部材の倒れを防止している。すなわち、柱部材の近傍に頂部に滑車が設けられた仮設支柱を立設するとともに、この仮設支柱の外側に巻上機を設置する。そして、巻上機から延びるワイヤを、仮設支柱の滑車に巻いた後、内周架構に取り付ける。巻上機でワイヤを巻き取ることで、内周架構を上昇させる。
特許文献3では、柱部材の頂部同士を上側部材で連結することで、反力柱の倒れを防止している。
しかしながら、特許文献1の方法では、反力柱に作用する転倒モーメントに抵抗するため、反力柱全体を鋼板などで補強する必要があった。よって、反力柱が大型化し、コスト高となっていた。
また、特許文献2、3の方法では、別途、大型の仮設鉄骨である仮設支柱や上側部材を設けるため、仮設鉄骨の重量が過大になるうえに、仮設鉄骨の撤去に時間がかかる、という問題があった。
特開2002−70311号公報 特開2004−162418号公報 特開2013−36287号公報
本発明は、梁架構を吊り上げて柱部材に接合する場合に、この柱部材の倒れを簡易かつ低コストで防止できる、水平部材の取り付け方法および建物躯体の構築方法を提供することを課題とする。
本発明者は、建物躯体の一部である梁架構を床面のように安全性の高い作業環境で組み立てた後、その梁架構を屋根揚重システムによって所定の高さまで揚重して柱部材に接合するリストアップ工法として、柱部材上部に仮設架台を設置し、その仮設架台の外端側と下層階の外側床面との間にPC鋼材を取り付けて張力を導入することで、柱部材の倒れを防止しつつ、梁架構(屋根ユニット)を安定的に揚重できる点に着眼して、本発明に至った。
第1の発明の水平部材の取り付け方法は、床面(例えば、後述の内側床面11)から鉛直方向に延びる鉛直部材(例えば、後述の柱部材30A)に水平方向に延びる水平部材(例えば、後述の屋根ユニット14のトラス梁40)を取り付ける方法であって、前記鉛直部材の上部に仮設架台(例えば、後述の仮設架台51)を設置する工程(例えば、後述のステップS1)と、前記鉛直部材の外側の外側床面(例えば、後述の外側床面15)と前記仮設架台の外端側との間に、油圧ジャッキ(例えば、後述の支持ジャッキ53)および当該油圧ジャッキから延びるPC鋼材(例えば、後述のPC鋼材531)を取り付ける工程(例えば、後述のステップS2)と、当該油圧ジャッキにより前記PC鋼材に張力を導入して前記仮設架台の外端側を下方に引っ張った状態で、前記鉛直部材の中間高さまたは上端部に前記水平部材を取り付ける工程(例えば、後述のステップS3)と、を備えることを特徴とする。
この発明によれば、水平部材を吊り上げる際に、鉛直部材の上部に仮設架台を設置し、鉛直部材の外側の外側床面とこの仮設架台の外端側との間に設けた油圧ジャッキによりPC鋼材に張力を導入することで、仮設架台の外端側を下方に引っ張って、鉛直部材の倒れを防止する。このように鉛直部材の上部に仮設鉄骨による仮設架台を取り付けるだけよいので、仮設鉄骨の重量を少なくでき、仮設鉄骨を短時間で撤去できる。また、鉛直部材自体を補強する必要がないから、コストを低減できる。また、一時的に、鉛直部材にプレストレスを導入することになるので、鉛直部材の圧縮軸剛性を高めることができ、水平部材を安定して吊り上げることができる。
第2の発明の建物躯体の構築方法は、床面(例えば、後述の内側床面11)上に対向して配置された一対の柱部材(例えば、後述の柱部材30A、30B)と、当該一対の柱部材間に架設された梁架構(例えば、後述の屋根ユニット14)と、を備える建物躯体の構築方法であって、前記一対の柱部材を構築し、当該一対の柱部材の一方(例えば、後述の柱部材30A)の上部に仮設架台(例えば、後述の仮設架台51)を設置するとともに、前記床面上に前記梁架構を地組みする第1工程(例えば、後述のステップS1)と、前記柱部材の外側の外側床面(例えば、後述の外側床面15)と前記仮設架台の外端側との間に、第1の油圧ジャッキ(例えば、後述の支持ジャッキ53)および当該第1の油圧ジャッキから延びるPC鋼材(例えば、後述のPC鋼材531)を取り付けるとともに、前記仮設架台の内端側に第2の油圧ジャッキ(例えば、後述の揚重ジャッキ52)を取り付けて、当該第2の油圧ジャッキから延びるPC鋼材(例えば、後述のPC鋼材521)を前記床面上の梁架構に取り付ける第2工程(例えば、後述のステップS2)と、前記第1の油圧ジャッキにより前記仮設架台の外端側を下方に引っ張った状態で、前記第2の油圧ジャッキにより当該梁架構を吊り上げて前記柱部材に接合する第3工程(例えば、後述のステップS3)と、を備えることを特徴とする。
ここで、仮設架台を取り付ける柱部材の上部とは、柱部材の頂部(上端部)に加えて、柱部材の頂部寄りの中間高さ部分も含むものである。
この発明によれば、梁架構を吊り上げる際に、一方の柱部材の上部に仮設架台を設置し、柱部材の外側の外側床面とこの仮設架台の外端側との間に設けた第1の油圧ジャッキによりPC鋼材に張力を導入することで、仮設架台の外端側を下方に引っ張って、柱部材の倒れを防止する。このように柱部材の上部に仮設鉄骨による仮設架台を取り付けるだけよいので、仮設鉄骨の重量を少なくでき、仮設鉄骨を短時間で撤去できる。また、柱部材自体を補強する必要がないから、コストを低減できる。また、一時的に、柱部材にプレストレスを導入することになるので、柱部材の圧縮軸剛性を高めることができ、梁架構を安定して吊り上げることができる。
第3の発明の建物躯体の構築方法は、前記第1工程では、前記一対の柱部材の他方(例えば、後述の柱部材30B)の上部に仮設架台(例えば、後述の仮設架台54)を設置し、前記第2工程では、当該仮設架台の内端側に第3の油圧ジャッキ(例えば、後述の揚重ジャッキ55)を取り付けて、当該第3の油圧ジャッキから延びるPC鋼材(例えば、後述のPC鋼材551)を前記床面上の梁架構に取り付けて、前記第3工程では、当該第3の油圧ジャッキおよび前記第2の油圧ジャッキにより前記床面上の梁架構を前記一対の柱部材の所定高さまで共吊りで吊り上げて、その後、当該梁架構を当該一対の柱部材に接合することを特徴とする。
この発明によれば、他方の柱部材の上部に仮設架台を設置し、この仮設架台の内端側に第3の油圧ジャッキを取り付けて、第2の油圧ジャッキおよび第3の油圧ジャッキにより梁架構の両端側を共吊りで吊り上げたので、梁架構を安定して吊り上げることができる。
本発明の建物躯体の構築方法は、前記仮設架台は、前記柱部材の上端に取り付けられて当該柱部材の内側に向かって延びる上弦材と、当該上弦材よりも下方で前記柱部材から外側に向かって延びる下弦材と、前記上弦材の基端側と前記下弦材の先端側とを連結する斜材と、を備え、前記第1の油圧ジャッキは、前記下弦材の先端側(外端側)の上面または下面、あるいは、前記外側床面上に設けられることが好ましい。
この発明によれば、柱部材の外側に向かって下弦材を突出して設け、この下弦材の外端側に第1の油圧ジャッキを配置することで、柱部材の断面内にPC鋼材を配置することなく、柱部材に圧縮力を導入できる。
また、仮設架台を柱部材、下弦材、および斜材からなるトラス構造としたので、柱部材の面内剛性を向上できる。
本発明の建物躯体の構築方法は、前記第2の油圧ジャッキおよび前記第3の油圧ジャッキは、前記仮設架台の上弦材の先端側に設けられることを特徴とする。
この発明によれば、梁架構を共吊りする第2の油圧ジャッキおよび第3の油圧ジャッキを上弦材の先端側(内端側)に設置したので、梁架構を直上に吊り上げることができ、梁架構に水平力が作用するのを防いで、安定して吊り上げることができる。
本発明によれば、一対の柱部材間に梁架構を吊り上げて、梁架構と柱部材とを接合する場合に、転倒モーメントが作用する柱部材の倒れを簡易かつ低コストで防止できる、建物躯体の構築方法を提供できる。
本発明の一実施形態に係る建物躯体の側面図である。 図1の建物躯体のA−A矢視図である。 屋根揚重システムを設置した状態の建物躯体の側面図である。 図3の建物躯体のB−B矢視図である。 図3の破線Cおよび破線Dで囲んだ部分の拡大図である。 図5のE−E矢視図である。 建物躯体を構築する手順のフローチャートである。 建物躯体の構築手順の説明図である。
本発明は、隣接する柱部材間に梁架構(トラス梁)を吊り上げて、その梁架構を柱部材に接合する建物躯体の構築方法である。本発明の特徴の1つは、柱部材の上部に仮設架台を設置し、その仮設架台の外端側と下方の外側床面との間に設けた油圧ジャッキによりPC鋼材に張力を導入することで、仮設架台の外端側を下方側に引っ張って、柱部材の倒れを防止する点である。
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建物躯体1の側面図である。図2は、図1の建物躯体1のA−A矢視図である。
建物躯体1は、大空間としてのホール10を備える建物の躯体である。このホール10は、平面視で矩形状の内側床面11と、この内側床面11を囲んで立設された4つの壁架構12と、壁架構12の上端同士の間に架設されて内側床面11を覆う屋根架構13と、を備える。
内側床面11は、階段状であり、第1床面20と、この第1床面20よりも高い第2床面21と、第2床面21よりも高い第3床面22と、を備え、これら第1床面20、第2床面21、第3床面22の間には段差が形成されている。
壁架構12は、複数の柱部材(鉛直部材)30と、これら柱部材30同士の間に架設された梁部材31と、を備えている。
以下、図1に示すように、互いに対向して配置された一対の壁架構12を、壁架構12A、12Bとする。
壁架構12Aの下部の外側面は、柱梁架構32Aに支持されている。また、壁架構12Aの柱部材30のうち内側の4本を柱部材30Aとする。
壁架構12Bの外側面は、柱梁架構32Bに支持されている。また、壁架構12Bの柱部材30のうち内側の4本を柱部材30Bとする。
屋根架構13は、平面視で矩形状であり、略平行に配置された4本のトラス構造のトラス梁40と、隣り合うトラス梁40同士あるいはトラス梁40と壁架構12とを連結する連結梁41と、を備える。この屋根架構13のトラス梁40の両端部は、壁架構12A、12Bの柱部材30の上部に接合されている。
以上の建物躯体1では、屋根架構13の一部を屋根ユニット14として内側床面11上で地組みしておき、柱部材30の上端部に屋根揚重システム50を取り付けて、この屋根揚重システム50により屋根ユニット14を吊り上げて、柱部材30の上端部に取り付けることで、屋根架構13を構築する。
図3は、屋根揚重システム50を設置した状態の建物躯体1の側面図である。図4は、図3の建物躯体1のB−B矢視図である。図5は、図3の破線Cおよび破線Dで囲んだ部分の拡大図である。図6は、図5のE−E矢視図である。
屋根揚重システム50は、壁架構12Aの上部に取り付けられた仮設架台51と、仮設架台51の内端側に取り付けられた油圧ジャッキである揚重ジャッキ52と、仮設架台51の外端側と壁架構12Aの外側の外側床面15との間に取り付けられた油圧ジャッキである支持ジャッキ53と、壁架構12Bの上部に取り付けられた仮設架台54と、仮設架台54の内端側に取り付けられた油圧ジャッキである揚重ジャッキ55と、を備える。
仮設架台51は、壁架構12Aの内側の4本の柱部材30Aの上端部に取り付けられて柱部材30Aの内側に向かって略水平に延びる上弦材60と、上弦材60の上面に設けられてかつ上弦材60に略直交して延びるジャッキ受け梁61と、上弦材60よりも下方の高さ位置で各柱部材30から外側に向かって略水平に延びる下弦材62と、上弦材60の基端側と下弦材62の先端側とを連結する斜材63と、隣り合う下弦材62同士を連結する水平連結部材64と、を備える。
揚重ジャッキ52は、PC鋼材521を引っ張り上げるセンターホールジャッキであり、各ジャッキ受け梁61の上でかつ上弦材60を挟んだ位置に一対ずつ設けられている。
屋根ユニット14を構成するトラス梁40の端部でかつ揚重ジャッキ52の直下の位置には、上方に突出する荷重受けピース70が設けられ、この荷重受けピース70には、荷重受け梁71が回動可能に設けられている。一対の揚重ジャッキ52から延びるPC鋼材521の下端部は、荷重受け梁71の荷重受けピース70を挟んだ位置に連結される。
支持ジャッキ53は、PC鋼材531を引っ張るクレビスジャッキであり、柱部材30Aの外側の外側床面15上でかつ各下弦材62の先端部(外端部)の直下の位置に設けられている。この支持ジャッキ53から延びるPC鋼材531の先端側は、下弦材62の先端部に連結されている。
仮設架台54は、壁架構12Bの内側の4本の柱部材30Bの上端部に取り付けられて柱部材30Aの内側に向かって延びる上弦材60と、上弦材60の上面に設けられてかつ上弦材60に略直交して延びるジャッキ受け梁61と、を備える。
揚重ジャッキ55は、揚重ジャッキ52と同様の構成であり、各ジャッキ受け梁61の上でかつ上弦材60を挟んだ位置に一対ずつ設けられている。
また、屋根ユニット14を構成するトラス梁40の端部でかつ揚重ジャッキ55の直下の位置にも、上述の荷重受けピース70が設けられている。一対の揚重ジャッキ55から延びるPC鋼材551の下端部は、荷重受け梁71の荷重受けピース70の両側の位置に連結されている。
以下、建物躯体1を構築する手順について、図7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〜図6に示すように、内側床面11、壁架構12A、12B、柱梁架構32A、32Bを構築するとともに、壁架構12A、12Bに屋根揚重システム50の仮設架台51、54を設置する。
また、内側床面11上に屋根架構13の一部となる屋根ユニット14を地組みする。具体的には、屋根ユニット14は、略平行に配置された4本のトラス梁40と、これらトラス梁40同士とを連結する連結梁41と、を備える。このとき、内側床面11には段差が形成されているので、内側床面11の第1床面20に仮設支柱80を設けて、この仮設支柱80で屋根ユニット14を支持することで、屋根ユニット14を略水平な状態で地組みする。また、屋根ユニット14の各トラス梁40に、荷重受けピース70および荷重受け梁71を取り付けておく。
ステップS2では、図3〜図6に示すように、仮設架台51、54に揚重ジャッキ52、55を設置して、揚重ジャッキ52、55から延びるPC鋼材521、551を屋根ユニット14の荷重受け梁71に連結する。
また、外側床面15上に支持ジャッキ53を設置し、支持ジャッキ53から延びるPC鋼材531の先端側を、下弦材62の先端部に連結する。さらに、外側床面15と柱部材30Aとの間に斜めに延びる補強柱81を設置しておく。
ステップS3では、図3〜図6に示すように、支持ジャッキ53を駆動してPC鋼材531に張力を導入することで、仮設架台54の外端側を下方つまり外側床面15に向けて引っ張る。この状態で、揚重ジャッキ52、55を駆動してPC鋼材521、551に張力を導入し、図8に示すように、屋根ユニット14を共吊りで柱部材30A、30Bの上端部まで吊り上げる。その後、屋根ユニット14のトラス梁40を柱部材30A、30Bに接合し、その後、屋根ユニット14のトラス梁40と壁架構12との間に連結梁41を取り付ける。これにより、屋根架構13が完成する。なお、図4に示す建物躯体のB−B矢視図では、屋根ユニット14の構成を理解しやすいように、屋根ユニット14のトラス梁40と壁架構12との間に取り付ける連結梁41の表示を省略している。
ステップS4では、揚重ジャッキ52、55および支持ジャッキ53により導入した張力を解除し、これら揚重ジャッキ52、55および支持ジャッキ53を撤去する。また、仮設架台51、54、仮設支柱80、および補強柱81を撤去する。
本実施形態によれば、以下のような効果がある。
(1)屋根ユニット14を吊り上げる際に、一方の柱部材30Aの上部に仮設架台51を設置し、柱部材30Aの外側の外側床面15とこの仮設架台51の外端側との間に設けた支持ジャッキ53によりPC鋼材531に張力を導入することで、仮設架台51の外端側を下方に引っ張って、柱部材30Aの倒れを防止する。このように、柱部材30Aの上部に仮設鉄骨である仮設架台51を取り付けるだけよいので、仮設鉄骨の重量を少なくでき、仮設鉄骨を短時間で撤去できる。また、柱部材30A自体を補強する必要がないから、コストを低減できる。また、一時的に、柱部材30Aにプレストレスを導入することになるので、柱部材30Aの圧縮軸剛性を高めることができ、屋根ユニット14を安定して吊り上げることができる。
(2)他方の柱部材30Bの上部に仮設架台54を設置し、この仮設架台54の内端側に揚重ジャッキ55を取り付けて、揚重ジャッキ52、55により屋根ユニット14の両端側を共吊りで吊り上げたので、屋根ユニット14を安定して吊り上げることができる。
(3)柱部材30Aの外側に向かって下弦材62を突出して設け、この下弦材62の外端側に支持ジャッキ53を配置することで、柱部材30Aの断面内にPC鋼材を配置することなく、柱部材30Aに圧縮力を導入できる。
また、仮設架台51を柱部材30A、下弦材62、および斜材63からなるトラス構造としたので、柱部材30Aの面内剛性を向上できる。
(4)屋根ユニット14を共吊りする揚重ジャッキ52、55を上弦材60の内端側に設置したので、屋根ユニット14を直上に吊り上げることができ、屋根ユニット14に水平力が作用するのを防いで、安定して吊り上げることができる。
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、上記実施形態では、梁部材として屋根ユニット14を揚重して屋根架構13を構築したが、これに限らず、梁部材としてスラブユニットを楊重してスラブを構築してもよい。
1…建物躯体 10…ホール 11…内側床面 12、12A、12B…壁架構
13…屋根架構 14…屋根ユニット(梁架構) 15…外側床面
20…第1床面 21…第2床面 22…第3床面
30、30A、30B…柱部材(鉛直部材) 31…梁部材
32A、32B…柱梁架構 40…トラス梁(水平部材) 41…連結梁
50…屋根揚重システム 51…仮設架台
52…揚重ジャッキ(第2の油圧ジャッキ)
53…支持ジャッキ(第1の油圧ジャッキ)
54…仮設架台 55…揚重ジャッキ(第3の油圧ジャッキ)
60…上弦材 61…ジャッキ受け梁 62…下弦材 63…斜材
64…水平連結部材
70…荷重受けピース 71…荷重受け梁 80…仮設支柱 81…補強柱
521、531、551…PC鋼材

Claims (3)

  1. 床面から鉛直方向に延びる鉛直部材に水平方向に延びる水平部材を取り付ける方法であって、
    前記鉛直部材の上部に仮設架台を設置する工程と、
    前記鉛直部材の外側の外側床面と前記仮設架台の外端側との間に油圧ジャッキおよび当該油圧ジャッキから延びるPC鋼材を取り付ける工程と、
    当該油圧ジャッキにより前記PC鋼材に張力を導入して前記仮設架台の外端側を下方に引っ張った状態で、前記鉛直部材の中間高さまたは上端部に前記水平部材を取り付ける工程と、を備えることを特徴とする水平部材の取り付け方法。
  2. 床面上に対向して配置された一対の柱部材と、当該一対の柱部材間に架設された梁架構と、を備える建物躯体の構築方法であって、
    前記一対の柱部材を構築し、当該一対の柱部材の一方の上部に仮設架台を設置するとともに、前記床面上に前記梁架構を地組みする第1工程と、
    前記柱部材の外側の外側床面と前記仮設架台の外端側との間に、第1の油圧ジャッキおよび当該第1の油圧ジャッキから延びるPC鋼材を取り付けるとともに、前記仮設架台の内端側に第2の油圧ジャッキを取り付けて、当該第2の油圧ジャッキから延びるPC鋼材を前記床面上の梁架構に取り付ける第2工程と、
    前記第1の油圧ジャッキにより前記仮設架台の外端側を下方に引っ張った状態で、前記第2の油圧ジャッキにより当該梁架構を吊り上げて前記柱部材に接合する第3工程と、を備えることを特徴とする建物躯体の構築方法。
  3. 前記第1工程では、前記一対の柱部材の他方の上部に仮設架台を設置し、
    前記第2工程では、当該仮設架台の内端側に第3の油圧ジャッキを取り付けて、当該第3の油圧ジャッキから延びるPC鋼材を前記床面上の梁架構に取り付けて、
    前記第3工程では、当該第3の油圧ジャッキおよび前記第2の油圧ジャッキにより前記床面上の梁架構を前記一対の柱部材の所定高さまで共吊りで吊り上げて、その後、当該梁架構を当該一対の柱部材に接合することを特徴とする請求項2に記載の建物躯体の構築方法。
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