JP7019927B2 - 基盤と一連のセグメント - Google Patents

Description

本発明は建造物の屋根などに用いる梁や桁、道路を覆うスノーシェッド、アーケードなどの桁やアーチスラブ、トンネルやボックスカルバート、鉄塔、仮設足場などの上部構造物等を構成する基盤と一連のセグメントに関するものである。また基盤と一連のセグメントを用いてそれらの桁やアーチリブを構築する方法に関するものである。

土木建築構造物において、屋根や梁、塔、橋梁の上部工、トンネル、シェッド、カルバートボックスなどの上面スラブやアーチ構造などを構築する場合、支保工や足場を設けて支保工の上で構築することが、手間も時間もかかるが一般的な方法である。またクレーンが使える場合は、それらをプレキャスト化して、一気にクレーンを使って短時間で構築する方法も、施工期間も短く、有効な構築方法である。
しかし、複雑化している現代社会の土木建築建設工事においては、クレーンの使えない場所や状況が数多くある。例えば単にクレーンを設置する広場がない場合、さらに高圧電線の下、既設橋梁の下、トンネル内部、既設の建物や構造物の内部、など少なくない。あるいは、それらの上空障害物やトンネルの向こう側の敷地に新たに構造物を構築する場合などがクレーンを使えないケースである。そのような場合クレーンに替わる構造物構築方法が必要となる。

特許第２９０９４５１号公報 特許第５５４７２６９号公報 特許第６５５４６３５号公報

前記特許文献１の柱と梁の接合構造では、梁が柱に設けられた梁受け顎の上に設置された状態で柱と梁がＰＣ鋼線によって引張されて、接合されている。梁がどのような方法で顎の上に設置されたかの記載はない。つまり、一般的な方法としてクレーン等の吊り上げる装置によって梁が設置されたと考えられる。クレーンが使えない場所においては施工が困難である。
前記先行技術文献２のアーチ型カルバートの施工方法にあっては、現地で側壁部材を立ち上げて、対向する側壁部材と連結してアーチ構造を構築する方法である。この方法においても、側壁部材の立上げ作業や側壁部材の位置を微妙に調整する作業に、上方からクレーンを使う必要がある。つまりクレーンが使えない現場では、この方法は適用できない。
前記先行技術文献３の凸状連結構造物の構築方法においては、平たんな基盤や箱状構造物の配置範囲が構築する完成形構造物よりも長いため、より大きな（長い）敷地を要する欠点がある。また基盤を動かすことが出来ないため、箱状構造物の組立て作業を現場のその場所で行う必要があり、現場での工期が長くなる欠点がある。

上記のような課題を解決するために、本発明の基盤と一連のセグメントは以下ようである。
図１で表すように本願発明の一連のセグメントは、
基盤と該基盤に固定されるセグメントと箱状のセグメントからなる基盤と一連のセグメントである。Ａ図は引張材を引張する前、Ｂ図は引張材を引張した後の本願の基盤と一連のセグメントの状態を表している。
一連のセグメントは隣り合うセグメントの向い合う面は相互が係合する形状であり、
隣り合うセグメントは相互のセグメントに対する上下方向へのずれ止め装置を有し、
各セグメントは一連のセグメント間に圧縮力を導入するための引張材配置装置をセグメントの内部あるいは外面に有している。
基盤に固定されるセグメントと、基盤または支持台に載せられたまたは寄り掛けられた箱状のセグメントを上下方向へのずれ止め装置が機能するように一列に並べて配置したとき、あらかじめ形状や配置を定めた本願一連のセグメントは、１カ所以上の隣り合うセグメントの向い合う面が、基盤と一連のセグメントで構成する空間側の縁が接して、該空間と反対側の縁が隙間を置いて対面して、向い合う面が上方に向かって開いた平面角をなす。
その一連のセグメントの引張材配置装置に引張材を配置して、該引張材を引張して一連のセグメント間に圧縮力を導入したとき、前記隙間を解消し隣り合うセグメントの向い合う面が接着して、一連のセグメントは引張材で連結された連結構造物となって、箱状のセグメントが基盤に固定されるセグメントに支えられて、片持ち梁状連結構造物となって、浮き上がることを特徴とする基盤と一連のセグメントである。

また、本願発明の別な形態の基盤と一連のセグメントは、上記説明の形態に加えて図１２のＤ図で表すように、基盤が動力付き荷役運搬車両のフォーク等のアタッチメントに嵌合する運搬のための装置を備えていることを特徴とした基盤と一連のセグメントである。

また上記に加えて、図２であらわすように、箱状のセグメントが２個以上であることを特徴とする基盤と一連のセグメントである。

また目標とする連結構造物が構築できるように、あらかじめ形状や配置が計画的に定められた、上記で説明したような、基盤と一連のセグメントを使用して、
箱状のセグメントを基盤または支持台に載せるあるいは寄り掛ける工程１と、
隣り合うセグメントの向い合う面を向かい合わせる工程２と、
隣り合う相互のセグメントに対する上下方向へのずれ止め装置が機能するように一列に並べて配置する工程３と、
１カ所以上の隣り合うセグメントの向い合う面が、基盤と一連のセグメントで構成する空間側の縁が接して、該空間と反対側の縁が隙間を置いて対面して、向い合う面が上方に向かって開いた平面角をなす工程４と、
一連のセグメントに引張材を配置する工程５と、
この状態の基盤と一連のセグメントを動力付き荷役運搬車両で現場まで運搬して、該引張材を引張して一連のセグメント間に圧縮力を導入する工程６と、
その圧縮力によって前記隙間を解消したのち（すなわち向かい合う面が接着して）、一連のセグメントは引張材で連結された連結構造物となって、箱状のセグメントが基盤に固定されるセグメントに支えられて浮き上がり片持ち梁状連結構造物になる工程７を有することを特徴とする連結構造物の構築方法である。

本発明の梁・桁やアーチリブを構成する基盤と一連のセグメントと 梁やアーチ等の連結構造物の構築方法は、以上説明したようになるから次のような効果を得ることができる。
あらかじめ目的の連結構造物になるよう、形状や配置が計画的に定められた本願発明の基盤と一連のセグメントを使って、基盤や支持台に載せられたあるいは寄り掛けられた状態の箱状のセグメントに配置された引張材を引張する作業で、箱状のセグメントを片持ち梁状に浮き上がらせることが出来る。つまり、比較的容易な引張材を引張する作業によって、基盤と一連のセグメントの全体形状を高くしたり幅を広げたりすることが出来る。
前記先行技術文献１においては、柱に梁がＰＣ鋼線によって連結されている。梁をどのようにして目的とした位置に設置したのか記載がないが、一般的にクレーンまたは支保工を使って設置されたものと思われる。本願はクレーンの使えない現場において、手間と時間のかかる支保工を使わず、引張材を引張する容易な作業によって梁、桁、スラブや塔の設置を可能とするものである。
前記先行技術文献２においては、プレキャストのアーチ部材を現場で組立てる製品と工法であるが、やはりクレーンを使用する。本願発明はアーチ部材を、形状を計画的に定めてセグメントに分割し、引張材配置装置を備えることで、現場でクレーンを使わずに短期間に容易にアーチ構造物を提供することが出来る効果がある。
前記先行技術文献３の凸状連結構造物の構築方法では基盤と一連の箱状構造物の長さが完成形の凸状構造物より長くなってしまうが、本願では一連のセグメントを基盤や支持台に載せたり寄り掛けたりすることによって、完成形構造物より施工段階の構造物の外形高さや長さを小さくすることが可能である。つまり現場で大きな敷地を要しない。
このことで小さい全体形状の基盤と一連のセグメントで狭いトンネルや建物の内部を通過することが出来る、あるいはそれらの内部で実施する引張作業で全体形状を大きくすることが出来るメリットがある。また、橋の下や高圧電線の下のクレーンが使えない場所であっても、引張材を引張する作業で梁やスラブを浮き上がらせることが可能である。
また、先行技術文献３の構造物が現場の基盤の上で構築する必要がある、つまり現場作業が長くかかる。本願の基盤及び一連のセグメントは移動可能であり、現場での工期非常に短くできる。
このように、あらかじめ目的とする構造物に合わせて形状や配置を計画的定めた本願発明の基盤と一連のセグメントを採用することで、現場で手間や時間のかかる支保工作業の代わりに簡単で短時間の引張作業で上面スラブやアーチ構造などを構築することが出来る。また、上空を利用することが出来ない橋の下や建物内部において、クレーンに代わる構造物構築方法で梁や上面スラブやアーチを浮き上がらせて構築することが出来る。
幅や高さの変化するトンネルやシェッド、カルバート等においても、あらかじめ基盤とセグメントの形状を計画的の定めることで、限られた範囲の構造物形状ではあろうが、対応が可能である。
今日、上方の梁やスラブを構築する場合に、現場で手間や時間のかかる支保工施工やクレーンを使って柱、梁やスラブを組立てる作業を行っている。これに換わって本願発明は、工場や仮設ヤードで基盤や一連のセグメントを製造し組立て、動力付き荷役運搬車両で現場まで運搬し、現場では引張材の引張作業をする、という現場で手間と時間のかからないかつクレーンを使用しない、工業製品と施工方法を提供するものである。

以下図面を参照にしながら本発明の基盤と一連のセグメントの実施の形態とそれを使用した連結構造物の構築方法を詳細に説明する。尚、本発明の連結構造物は体育館や倉庫の屋根や覆いの梁や桁、桁橋の桁やアーチ橋などのアーチ構造部材、トンネルやカルバートボックス等の上部部材、鉄塔などに適用できる。また、短期間で作業が終えることが出来る有利さのため仮設足場などにも利用可能である。
ここで、先に本願発明を構成する各部材と機能を説明し、その後実施例を説明する。

＜基盤＞
図１，２，３を参照して、本願で言うところの基盤１とは、構築を目的とする構造物の下方にあって、上方にある本願一連のセグメント２を重力的に支持する構造物部分である。例えると基盤は、橋梁で言えば橋台や橋脚、基礎の部分であり、建築物で言えば床や床と一体の柱や壁であり、トンネルやカルバートボックス等で言えば床や床と一体の壁部分である。従って、基盤はコンクリートや鋼材等の強度があり重量がある素材が適当である。
＜移動可能な基盤＞
工場や現場付近の仮設ヤードで製作されて目的とする構造物の構築現場まで移動可能な基盤が、現場での作業工期短縮と省力化のために便利である。
基盤の移動方法の手段としては、クレーン等の重機が使用可能であれば容易に移動することができる。しかし本願発明はクレーンの使えない現場での適用に優位性があり、本願では、クレーンのような大きな空中空間を必要としない動力付き荷役運搬車両（フォークリフト等）やショベル、バックホウ等で運搬できる構造の基盤を提起している。つまり、基盤に重心バランス考慮したフォークリフトのフォーク等を挿し込む穴１ｄやフック等を設けることで、安価で容易に基盤をフォークリフト等で移動することが可能である。
あるいは基盤の底面や側面に車輪を設けて、基盤をその車輪に載せて移動することでも良い。鉄板や滑らかなコンクリート面の上を滑らせて移動する方法等でもよい。
＜重力バランス＞
本願の基盤と一連のセグメントの位置関係は引張材の引張によって変化する、動的な関係である。従って基盤の平面的形状は、後記で説明する引張材を引張する前と後の両方の時点において、本願基盤と基盤に固定されるセグメントと箱状のセグメントとの合成した重心の平面的位置が基盤の平面内に位置するように、基盤の形状を定める必要がある。
そのように基盤の平面的形状を造れない場合には、本願構造物が転倒しないように、カウンターウエイトや周辺からのサポート材を設置して、転倒に対して安定を保つ必要がある。
基盤を移動するタイミングとして、あらかじめ基盤を現場に設置した後に一連のセグメントを取付ける方法と、基盤に一連のセグメントを取付けた状態で基盤ごと現地に運搬して設置する方法がある。

＜セグメント＞
本願でいうセグメントとは、以下で説明する基盤に固定されるセグメントと箱状のセグメントの両方または一方のことを、または任意の一つのセグメントを言う場合がある。
＜基盤に固定されるセグメント＞
基盤（構造物の床、柱、壁）の一部分であって、以下の（１）から（３）の特徴を有する部分を基盤に固定されるセグメントを言う。
（１）隣り合う箱状のセグメントと向い合う面は相互の面が係合する形状である。
（２）隣り合う箱状のセグ面に対する上下方向へのずれ止め装置を有す。
（３）隣り合う箱状のセグメントと合致する圧縮力を導入するための引張材配置装置をセグメントの内部あるいは外面に有す。
後記で説明する箱状のセグメントを基盤の床、柱、壁にしっかりと固定したものを基盤に固定されるセグメントとしたものであってもよい。固定の方法はボルト止め、コンクリート等の固化材で固める方法、ＰＣを引張して固定する等の周知の方法でよい。あるいはあらかじめ基盤の一部分に前記（１）から（３）の特徴を設けたものであってもよい。
基盤に固定されるセグメントは箱状のセグメントを片持ち梁状に支えるとき、曲げの荷重を受ける。そのためしっかりと基盤に固定されなければならない。

＜一連のセグメント＞
目的とする一つの連結構造物を構築できるように、前記の（１）から（３）の特徴を有して、寸法、形状、強度、重量等を個々にかつ全体的調和を図って構築された基盤に固定されるセグメントと箱状のセグメントの両方合わせて一連のセグメントという。箱状のセグメントは複数あってもよい。

＜箱状のセグメントの形状＞
箱状のセグメントは前記の（１）から（３）の特徴を有する。
本願での箱状のセグメントの形状は、双三角錐や五角錐などを含まない、いわゆる四角い箱状あるいは四角い板状、台形状等の形状が良い。その箱状や板状は、トンネル内部の天井や壁面の構築あるいはアーチ状の橋や屋根を構築する場合には、湾曲した箱状、板状であると更に良い。
また、箱状のセグメントの形状は三角柱の形状であっても良い。
本願の箱状のセグメントは必ずしも外面が面で構成された箱や板状でなく、骨組み構造だけであっても良い。
略直方体の形状のセグメントは製作し易く、荷重や応力計算をする上で容易であり扱い易い。セグメントの上面、下面および隣り合うセグメントと向かい合う面の形状は四角形や台形が扱い易い。
隣のセグメントと向い合う面は相互に係合する形状が必要である。セグメントの上面と下面は必ずしも平面でなくともよい。曲面でもよい。面に凹凸や添加物があっても良い。尚、セグメント間に圧縮力が作用するため、上面または下面と隣り合うセグメントと向い合う面とのなす角度は直角士素材の静止摩擦角の範囲が良い。しかし上下ずれ止め装置が十分に機能している場合にはその必要がない。セグメントの前面２ｅと背面も必ずしも平面でなく凹凸や添加物が付いていても良い。図７で表すような引張材配置装置４などの凹凸が付いていてもよい。
本願の一連のセグメントの個々のセグメントの大きさは、構築する構造物の利用目的によって異なるが、ビール瓶を入れる箱のサイズから電車の車体程の大きさ程度までが適当である。大型トラックで運搬できる寸法が最適である。
＜複数のセグメントの形状＞
また、一連のセグメントの個々のセグメントの大きさは一定でなくともよい。基盤に固定されるセグメントから複数の箱状のセグメントの先端まで、徐々に小さくなるような形状であってもよい。
（図６のＢ図を参照）セグメントの上面の長さと下縁の長さに関して、例えば構築を目的とする連結構造物の形状が直線状の梁、桁や塔である場合には、一連のセグメントを一列に並べて配置した時の一列の方向の各箱の上面の長さ２ｋの合計長さと、下面の長さ２ｌの合計長さを等しい長さとすると必要がある。
（図９を参照）例えば構築を目的とする連結構造物の形状が円弧状（アーチ形状等）の梁、桁、スラブ等である場合には、一連のセグメントを一列に並べて配置した時の一列の方向の各箱の上面の長さ２ｋの合計長さはアーチ状の上縁の円弧の長さに等しくする。そして各箱の下面の長さ２ｌの合計の長さをアーチ状の下縁の円弧の長さに等しくする必要がある。
上記は一例であるが、このように目的とする連結構造物の形状によって、個々のセグメントの形状が定められる。

＜箱状のセグメントの素材＞
セグメントはコンクリート、鋼材、樹脂や硬い木材などの素材で構成され、圧縮力に対して変形が小さく、ひずみやたわみが極力小さくなるような形状や構造を採用したセグメントがよい。コンクリートは重いので箱状の内部は中空である方が良い。
また上記の素材をセグメントの梁、支柱等の構造部材として用いたセグメントであっても良い。またその構造部材の外面を鋼板、樹脂あるいは紙板等で覆って、内部を中空としたセグメントであっても良い。内部を中空とする代わりに内部に発泡ウレタンや発泡スチロール等を充填することでも良い。それらを充填することで内部の各種部材の位置の確保や水密性、防錆等のメリットを得ることが出来る。
引張材を引張したとき圧縮力が強く作用する部分を高強度コンクリート製、その他の部分を金属の骨組み構造とする様な混合構造であっても良い。
尚、一連のセグメントが連結構造物となって、桁やスラブの形状となった後に箱状のセグメントの内部にコンクリート等を充填する場合には、セグメントの内部にあらかじめ補強の鉄筋等を組込むことがあっても良い。

＜箱状のセグメントの実施例＞
図６は本願発明の箱状のセグメントを概念的に表した斜視図である。
Ａ図は鉄板製の箱状のセグメントの一つを表した図であり、引張材配置装置４の周辺の受圧部分４ｆは引張材から受ける圧縮力に耐えるように強化されたセグメントである。Ｂ図は、本発明の別の形態の箱状のセグメントの一つを表した図であり、セグメントの一部は、引張材によって圧縮力が大きく作用する引張材配置装置４の周辺の受圧部分４ｆであり、コンクリート造である。セグメントの他部は圧縮力が小さい部分であり金属製（鉄骨構造）とした、混合構造のセグメントである。
Ｃ図は、本発明の別の形態の箱状のセグメントの一つを表した図である。引張材配置装置の引張材の位置保持部分が、鋼管パイプを鞘管で覆った構造部材で構成された、引張材の位置を確保する引張材配置装置である。鋼管４ｉと鞘管４ｊの間で回転や滑りを可能にして、一種の滑車の役目をして引張材と箱状のセグメントとの間の摩擦を低減して、引張材の軸方向の移動を容易にすることが出来る簡易な構造である。
Ａ図、Ｂ図、Ｃ図で表される箱状セグメントは、いずれも後記で説明する一連のセグメント相互の隣り合うセグメントと向かい合う面２ｄは係合する形状であって、上下方向へのずれ止め装置３と引張材配置装置４を備えている。

＜支持台＞
支持台は一連のセグメントの上下ずれ止め装置が十分に機能するように、箱状のセグメントの位置や向きを一時的に確保するための仮設のいわば支保工であり、台である。
支持台は、一連のセグメントの引張材が引張されて、一連の連結構造物になった後に撤去される、あるいは取り除かれる、仮設構築物である。あるいは繰り返し使用される仮設用の装置である。支持台は地盤や基盤、基盤に付属する柱や壁あるいは基盤に固定されるセグメントに支えられて位置や形状を保持する。
支持台は鋼、木材あるいは発泡スチロール等の素材を用いて構築したもので良い。支持台はセグメントが寄り掛かるあるいは載せられる重量に耐えられる強度が必要である。
支持台の寸法は、一連のセグメントを寄り掛けたり載せたりできる程度の寸法で良い。支持台の形状と寸法は、各セグメントの形状、寸法と構築する連結構造物の形状、寸法と密接な関係があるため、効率の良い形状と寸法を構築することが肝要である。
支持台は車輪やローラーを装備して移動が容易なように構築されると良い。あるいは、いわゆるフォークリフトのフォークに載せて運搬できるように、フォークを差込む部分や、フォークに載る底盤部があると良い。また、単純な支保工と同じように現地で組み立てし、現地で解体する構造であっても良い。
＜支持台に載せられたまたは寄り掛けられた状態＞
一連のセグメントの上下ずれ止め装置が十分に機能するように、箱状のセグメントの位置や向きを一時的に確保する必要がある。そのため箱状セグメントを基盤や支持台に載せたり、寄り掛けたりする。支持台は各箱状のセグメントの位置、高さや傾きを保持するために採用される。
更に支持台は、一連のセグメントの上下ずれ止め装置が十分に機能するような状態を保ちながら、一連のセグメント全体の外形寸法を小さくまとめることに用いられる。一連のセグメントの外形寸法が小さい状態で現場まで運搬・移動して、現場に到着した後引張材を引張して一連のセグメントが連結構造物となり、外形の高さが高くなる、あるいは幅が広がる、あるいは高さと幅の両方が大きくなる、という目的のために支持台は採用される。
一連のセグメントの各セグメントの形状と上下ずれ止め装置の形状を工夫することで、支持台を用いないで上記の目的が達成できる場合もあり、必ずしも支持台の有無は本願発明の目的を達成するための条件ではない。

＜上下方向へのずれ止め装置＞
隣り合うセグメントとの向かい合う面が正しい位置で接着するために上下方向へのずれ止め装置が採用される。特に重力によって箱状のセグメント間にずれが発生しやすいため、上下の方向が重要である。ここで、隣り合うセグメントが全面的に離れている場合には、ガイドレール等によって、セグメントの一部が接触するまでガイドされて正しい位置に到達するとよい。その後上下方向へのずれ止め装置が機能する。また、上下方向へのずれ止め装置は連結構造物が完成した後にせん断力に抵抗するために機能することが出来る。
施工中あるいは完成形において、上下にずれる方向が上または下の一方向に限られる場合には、一方の方向への上下方向へのずれ止め装置であってもよい。以下、図８を参照して説明する。（尚、図８では引張材配置装置の記載は省略している。）
隣り合う相互のセグメントに対する上下方向へのずれ止め装置は、Ａ図で表すように、セグメントの上面または下面に鋼材プレート３ａをボルト３ｄで取付ける、いわゆるストッパーであっても良い。プレートはあらかじめ隣り合うセグメントの位置関係を考慮して折り曲げたプレートであるとよい。
あるいはＢ図で表すように相対するセグメントの面に係合するずれ止めの凹凸３ｂを設けることでもよい。あるいは同じくＢ図で表すように、双方のセグメントの間に上下のずれは許さないが回転は許すヒンジ構造（ピン構造）３ｃの装置を設置することでもよい。
あるいはＣ１図で表すように、箱状のセグメントが引張材から受ける力で隣のセグメントに近づくときに、所定の位置で箱状のセグメントの向かい合う面が接触するためのガイドレール３ｇを備えたものであってもよい。Ｃ２図は、Ｃ１図の状態から隣り合う箱状のセグメントが引張材の引張力とガイドレールに導かれてセグメントの下方の縁２ｉが接触した状態を表している。
また隣り合うセグメント間の隙間が小さい場合は上下方向へのずれ止め装置は、簡易な構造の、短い鋼棒を双方のセグメントのダボ穴に挿し込むような物であってもよい。相互のセグメントに係合する小さな凹凸を設けた形状でもよい。
尚、隣り合うセグメントが離れた位置にあっても、引張材によって相互のセグメントが近づくときに、列車の連結器のようにヒンジ構造が機能するような上下方向へのずれ止め装置であってもよい。正しい位置に近づくためのガイドレールを別途に備えていてもよい。

＜隣り合うセグメントの向い合う面が係合する＞
図６を参照して、Ａ図とＢ図は別の一連のセグメントの箱状のセグメントを表している。
一連セグメントを一列に並べて配置したとき、各セグメントの側面は隣り合うセグメントと相互に向い合う面２ｄがある。ここでは隣り合うセグメントの向い合う面の大きさや形状は関係ない。隣り合うセグメントの向い合う面２ｄが係合する形状であるということは、隣接するセグメントの引張材４ａを通す貫通孔４ｃなどの引張材配置装置４の位置や、接着面に作用する圧縮力に対して剛である受圧部分４ｆの位置などが係合することである。また、隣り合うセグメントに対する上下方向へのずれ止め装置３、例えば隣り合うセグメントの向い合う面に凹凸を設ける場合には、その凹凸の形状や位置などが係合することである。凹凸の形状は図８Ｃ１図で表すように、凹凸はせん断力を考慮した段差形状であってもよい。

＜隣り合うセグメントとの向かい合う面が上方に向かって開いた平面角＞
図１のＡ図を参照にして説明する。
基盤に固定されたセグメント２ａと隣り合う箱状のセグメント２ｂの相互に向い合う面２ｄが基盤と一連のセグメントで構成される空間側の縁２ｉ（以下、下方の縁と言う）が接して、基盤と一連のセグメントで構成される空間側と反対側の縁２ｊ（以下、上方の縁と言う）が隙間２ｆをおいて対面している。
ここで基盤と一連のセグメントの位置関係は、基盤は一連のセグメントより重力方向で常に下方に在るため、上記の向い合う面は重力的に上方に向かって開いていると言うことができる。つまり向い合う面が重力的に上方に向かって開いた平面角２ｈをなしている。尚、図８Ｃ１図で表す階段状の隣り合うセグメントの向い合う面であっても、階段部を凹凸と見なせば、基盤と一連のセグメントで構成する空間側の縁２ｉが接して、該空間と反対側の縁２ｊが隙間を置いて対面して、向い合う面が上方に向かって開いた平面角２ｈをなしている、と見なすことが出来る。
本願は、箱状のセグメントが基盤に固定されるセグメントに支えられて片持ち梁状に浮き上がる（持ち上がる）現象を建設工事に活用するためのものである。よって、一連のセグメントの中に複数のセグメント間の隙間が存在しても、少なくとも一カ所の隙間は重力的に上に開いた隙間、つまり隣り合うセグメントとの向かい合う面が上方に向かって開いた平面角をなす隙間である必要がある。

＜引張材配置装置＞
引張材配置装置は引張材と引張材を収納する孔などの部分と引張材の端部に設ける引張材定着装置からなる。
＜引張材＞
引張材はたわみ性のあるワイヤーやロープ状のもので伸びの少ないものがよい。また引張材の素材はＰＣ鋼線や炭素繊維、アラミド繊維等の引張耐力の大きい素材がよい。しかし、採用するセグメントが軽量である場合には引張耐力の小さいロープや針金であっても良い。
引張材にワイヤーロープを採用した場合には、滑車を併用してロープの巻数を増やすことで、小さいウインチの引張力で大きな滑車間の引張力を得ることが可能である。
また引張材はベルト状の合成繊維等でもよい。炭素繊維やアラミド繊維は大きな引張強度がある。ベルト状であればたわみ、曲げに有利であり、ローラーを併用して１８０度方向を変えながらベルトを動かすことも可能で、有利性がある。
引張材の長さは一連のセグメントを通じて連続する一本の引張材であっても良い。また、複数の引張材定着装置を用いて、不連続に引張材を配置して、全体として一連のセグメント間に圧縮力が作用する方法であっても良い。並列や千鳥配置に複数本の引張材が配置されることであっても良い。

＜引張材定着装置＞
引張材定着装置は、引張材を定着する装置であって、加えて引張材を引張することが可能な装置であってもよい。ＰＣ桁製作等に用いられる公知の装置でよい。あるは、ウインチやマイティープラーのような機器であって、ブレーキがしっかり機能する装置でもよい。
引張材は両端部を引張材定着装置と連結する、あるいは一端部を固定端として他端部から引張することでもよい。引張材にワイヤーロープ等を使用する場合は、固定端に定滑車等を採用することが出来、一本のワイヤーロープの引張作業で複数本のワーヤーロープを引張することが出来るため効率が良い。
引張材を引張（緊張とも呼ばれる）することにより、一連のセグメントの間隔を狭め、離れていた各セグメントの向い合う面を接着し、さらに一連のセグメント間に圧縮力を導入することができる。引張材の引張は引張材の一方または両方の端部から行う。引張材、定着装置や引張作業（緊張作業）については公知のＰＣ橋梁等に用いる技術で良い。また、引張材の引張は足場上で行われる場合もあるが、遠隔操作やコンピューターによって微細な管理をしてもよい。
図９で表すように、引張材にワイヤーロープ７を使用し、引張材定着装置として、一連のセグメントの一方の端に引張材の位置を確保する車輪４ｈを定滑車として設置し、他方の端にウインチ７ａを設置する方法も可能である。この方法は滑車の原理を利用してウインチの小さい引張力でセグメント間にワイヤーロープの本数倍の大きな圧縮力を発生させることが可能な方法である。ワイヤーロープ、滑車やウインチ等の機器や技術は従来のウインチやクローラクレーン等の技術を利用することが可能である。
尚、引張材定着装置はセグメントの素材がコンクリートである場合は、コンクリートに開口部を設けて引張と定着作業が可能となるスペースを確保するものとする。またセグメント内部に空間がある場合やセグメントが鋼材で構成されている場合には引張作業をする空間は確保し易い。

＜引張材を通す孔、溝、ローラー等＞
引張材を通す孔４ｃ等は直線状であっても良いし、曲線状であっても良い。一連のセグメントを通して１本の引張材を通す場合には、隣り合うセグメント相互の孔の位置にずれがないことが重要である。
また、隣り合うセグメント間に短い引張材を配置してセグメント間に圧縮力を導入することであっても良い。その場合、セグメントの構造部材に引張力が作用する場合がある。また引張材がオーバーラップしている場合にはセグメントの構造部材により大きな圧縮力が作用する。本願発明では、一連のセグメント間に圧縮力が導入されることが肝要ある。
尚、引張材の引張長さは、引張材の伸び量やセグメントの収縮量などの部材の変形量を無視すれば、一連のセグメントのセグメント間の開いた隙間（引張材の位置の）の合計長さに等しい。従って一連のセグメント全体の長さと比べて、引張量はわずかであるため引張作業は短時間で終了することが出来、施工が早い工法と言える。

以下、図７を参照（尚、図では上下方向へのずれ止め装置等の記載は省略している。）
引張材配置装置が図７のＡ図のように引張材を通す孔４ｃである場合には、一方の孔の端から引張材を挿入して引張材を配置する方法が採用される。
また、引張材は隣り合うセグメントとの接合部分で直線とならずに折れ曲りが生じる。その折れ曲がりを緩やかにするために引張材配置装置の孔の端部はラッパ管状にして孔口を広げた形状を採用することも出来る。
引張材が折れ曲がる部分は、引張材が容易に移動できるように、摩擦の少ない構造とするのが良い。例えば滑車構造や、摩擦の少ない曲線状として引張材が曲線状に滑るようにするとよい。あるいは引張材をアンボンドの膜や油で滑り易くするとよい。

引張材配置装置は図７のＢ図に表すようなセグメントの正面と背面の外面側方に設けた横方向の溝４ｄの形状であっても良い。セグメントの側方に設けた横方向の溝の形状の引張材配置装置に引張材を配置する方法は、前記引張材を通す孔である場合と同様に、一方の溝の端から引張材を溝に挿入して、引張材を軸方向にずらす方法で配置することでもよい。
しかし、一連のセグメントが所定の位置に配置された後に引張材を溝４ｄに沿って配置して、引張材を引張材の軸と直角方向に移動させて溝の中に配置する方法が可能であり、引張材の配置作業が極めて容易となる。引張材を溝に配置した後に、溝の一部または全部に蓋や止め具を用いて、引張材が溝からはみ出ないようにすると良い。

また、引張材配置装置は図７のＣ図に表すようなセグメントの正面、背面の外面側方または内面側方に突き出した横方向に並ぶ棚状４ｅの形状であっても良い。棚はブラケットのような鋼製であっても良いし、セグメントがコンクリートの場合にはセグメントから突き出したコンクリート製の棚であっても良い。
棚には、棚から引張材が外れないように留め具を設けると良い。留め具は引張材が軸方向に動くことは拘束せずに、軸直角方向に必要以上に動くことを拘束するような機能が必要である。引張材定着装置の部分は引張材の軸方向に大きな力がかかるので強固な棚とする必要がある。
尚、セグメントが引張力によって傾きを変えるとき、上下方向（つまり重力の方向）が重力によって影響されるため、注意を要する。ＢとＣ図で表す引張材配置装置はセグメントの側方に位置している。この位置は、セグメントの上下方向の意味でセグメントの厚みの内部（セグメントの上面と下面の間）に引張材は配置されていると言える。そのため引張材を引張したとき、セグメント間の上下方向において、いわゆる長柱の座屈のような現象は発生しにくいと言うことが出来る。本願の一連のセグメントは引張材の引張力によって、係合する面がしっかりと接着して、しっかりとした連結構造物を構成することができる。

また、引張材配置装置は図７のＤ図に表すようなセグメントの上面の外面に設置する、引張材の位置を確保する車輪４ｈやローラー等であっても良い。引張材は引張方向に移動するため、引張材が載る部分が車輪４ｈやローラーであって、左右にはずれ止め４ｋ、上方には蓋４１があれば引張材の位置が確保される。
引張材の折れ曲がり部では車輪や滑車を配置することが良い。車輪や滑車は引張力を確実に伝達することができる。車輪や滑車は摩擦がほとんどないので、引張力の方向には荷重がかからず、引張材の折れ曲がりの中心点の方向に荷重がかかるだけである。その荷重に耐える構造とした車輪や滑車であれば、引張材の配置位置を箱状のセグメントの外面からより離すことも出来る。引張材の配置位置を箱状のセグメントからより離すことは、エクストラドーズド橋のように、箱状のセグメントの構造に有利な場合がある。

＜引張材を引張する＞
図１のＡ図の状態で引張材に引張力を加えると、引張材定着装置４ｂからの反力で隣り合うセグメントの向い合う面２ｄは近づき、更に引張が続くと隣り合うセグメントの向い合う面の隙間２ｆを解消して、面相互が接着する。その結果、当初隣り合うセグメントは支持台の上で傾いた状態で並んでいたが、セグメントの意図した形状に従って並ぶ状態となる。つまり隣り合うセグメントは上に向かって開いた角度２ｈと同じ角度だけ、引張前の状態から角度を変えて（箱状のセグメントの先端部が上がって）、Ｂ図の状態となる。
ここで、個々のセグメントは引張材の引張力の反力である圧縮力に破壊されないことが重要であるが、前記ＰＣ桁の例でも説明したが、コンクリートや鋼材、樹脂等の素材であれば充分に破壊されない耐力があると言える。

＜隙間を解消するとは＞
一連のセグメントの隣り合うセグメントの間には隙間２ｆがある。隣り合うセグメントは引張材配置装置４から発生する圧縮力によって、上下方向へのずれ止め装置またガイドレールによって正しい位置がずれないように導かれながら、近づき隙間がなくなる（つまり隙間が解消される）。

＜向い合うセグメントの面が接着するとは＞
向い合う面２ｄが接着するとは、面と面との全面が接着することではなく、面の中の少なくとも３箇所が接着することでよい。面は３点（３箇所）支持の状態となって安定する。その３箇所は圧縮力に耐える圧縮強度が必要である。セグメントの接着面が略長方形である場合は４隅付近の４箇所が接着することが望ましい。向い合う面のその他の領域は強度が無くともよい、あるいはその他の領域は面と面が接触していなくとも構わない。
向い合う面は当初接着した段階で、３箇所以上の箇所で接着して、その後その他の部分に高強度の樹脂やモルタル類の固化材を注入して、向かい合う面が全面的に接着する方法を採用してもよい。

＜圧縮力による一連のセグメントの形状の変化、箱状のセグメントの姿勢の変化＞
基盤や支持台の上に載せられたあるいは寄りかけられた一連のセグメントは、引張材の引張力によってセグメント間に圧縮力が発生する。具体的に圧縮力は一方の引張材定着装置から他方の引張材定着装置の間で作用する。つまりその圧縮力によってセグメントが押されて、セグメント間にあった隙間が解消し、向い合うセグメントの面が接着して、一連のセグメントの姿勢や相互の位置関係や重心位置等が変化する。そして一連のセグメントは引張材によっていわゆるブロックポストテンションのＰＣ桁と同様に、セグメント間に圧縮力が導入された連結構造物となる。
圧縮力の導入によって、基盤に固定されるセグメントに対して箱状のセグメントが、向い合う面が上方に向かって開いた平面角分だけ姿勢（角度）を変えることになる。変化の方向は、箱状のセグメントの基盤に固定されるセグメントと反対側の端部が上方に浮き上がる方向に角度を変える。複数の箱状のセグメントの間においても、基盤に固定されるセグメントは重力的に不動であるため、箱状のセグメントの基盤に固定されるセグメントと反対側が上方に浮き上がる方向に角度を変える。
あらかじめ各セグメントの形状や配置を計画的に定めることで、意図した形状や重心位置をした連結構造物を構築することが出来る。全体の重心位置が基盤の平面内に収まらない場合は、アンカーやカウンターウエイトを用いて基盤の転倒や傾きを抑える方法を採用することも出来る。

＜連結構造物＞
図４で本願発明の連結構造物を簡単な直線状の片持ち梁で説明する。
図４のＡ図は、一般的な片持ち梁の内部応力の説明に用いられる図である。梁の固定端は支点（壁体）に埋め込まれているか貼り付けられているような状況で固定されている。梁の内部には下側に圧縮応力と上側に引張応力が作用している。
Ｂ図は本願発明のセグメントの内部応力を説明する図であり、セグメントが片持ち梁状態であることを説明している。梁の端部が引張材による圧縮力で壁体に押し付けられている梁（二つの箱状のセグメントで構成されている）を表している。少なくともセグメントの接着面においては引張材による圧縮応力が勝って、引張応力が発生してない構造である。この応力状態の一連のセグメントを本願では片持ち梁状連結構造物と呼んでいる。
尚、この構造はいわゆるＰＣコンクリート製のカンチレバー橋が径間中央部で連結される前の状態と同じ構造であり、橋梁の片持ち張り出し長さは１００ｍ以上の実績がある構造である。
本願では主として桁、梁、アーチリブや塔を構築する方法（一時的な構造状態）に力点を置いている。最終的に本願発明の基盤と一連のセグメントがアーチ構造となったり、支柱を付加したり、あるいはセグメント間を補強して引張応力に耐える構造となった場合には、引張材から引張力を抜いてセグメント間の圧縮応力を削減することができる。

＜引張力＞
図５は本願発明の一連のセグメントを引張する場合の引張力を説明するための一つの代表的な状況の図である。図は基盤に固定されるセグメントと箱状のセグメントが、回転を許す上下方向へのずれ止め装置（ヒンジ部Ｍ点）を介して隣り合うセグメントの向い合う面が上に開いた隙間を構成（向い合う面が上方に向かって開いた平面角θを構成）している状態を表している。
ここで箱状のセグメントが浮き上がるときのヒンジ部Ｍ点でのモーメントは、「箱状のセグメントを浮き上がらせる反時計回りのモーメント」が「箱状セグメントを下降させる時計回りのモーメント」より大きいことから、いくつかの前提条件のもとで下記の近似式が成立する。
前提条件とは、（ア）基盤に固定されるセグメントは垂直であり隣のセグメントと向かい合う面は水平である、（イ）二つのセグメントのＭ点の角は直角である、（ウ）引張材や滑車等の摩擦による力の損失は無視する、（エ）引張力は滑車によって方向が変わるが大きさは変わらない、（オ）計算式では滑車は小さい点として扱う、（カ）滑車の大きさによるずれを簡便的に補正（補正値Ｌ４）する、（キ）その他、という想定のもとで、以下のように引張力を算定する計算式を提起することができ出来る。以下、文脈の都合で三角関数は度数法で記載する。また各符号の説明は図５の記載を参照されたい。
必要とする引張力ＴはＭ点を中心とするモーメントから下記の不等式から算出される。
Ｔ１×Ｌ２＞ｍ×Ｌ１＋Ｔ２（Ｌ３＋Ｌ４）―――――――式１
上式を、三角関数を使って変換すると、必要な引張力Ｔ（ベクトルＴ１の数値）は以下の式のように得ることができる。
Ｔ＞（ｍ×Ｌｍ×ｃｏｓ（θ－９０°－α））／（Ｌ２－２（Ｌ２×ｓｉｎθ／４×ｓｉｎθ／４＋Ｌ４×ｓｉｎθ／４））――――――――――――式２
尚、セグメントの形状や傾きが異なる場合等においても、入力データ数が増えて計算式が複雑になるが、同様に引張力Ｔを得ることが出来る。

、
前記計算式及び他の形状の箱状のセグメントの実施例より、向い合う面が上方に向かって開いた平面角θが小さいと必要とする引張力Ｔも小さい。箱状のセグメントの重心位置で定まる角度αの値にも影響されるが、図５の一連のセグメントの位置関係においてはθが１２０°より大きくなると必要とする引張力Ｔは急激に増大する。θが１８０°に近づくと必要とする引張力は無限大に近づく関係にある。

図１のＡ、Ｂ図は本願発明の実施例を説明する図である。本願発明の基盤と一連のセグメントは以下のようである。
基盤１と該基盤に固定されるセグメント２ａと箱状のセグメント２ｂからなる一連のセグメント２であって、
隣り合うセグメントの向い合う面２ｄは相互が係合する形状であり、
隣り合うセグメントは相互のセグメントに対する上下方向へのずれ止め装置３を有し、
各セグメントは一連のセグメント間に圧縮力を導入するための引張材配置装置４をセグメントの内部あるいは外面に有し、
基盤に固定されるセグメント２ａと、基盤１または支持台に載せられたまたは寄り掛けられた箱状のセグメント２ｂを上下方向へのずれ止め装置３が機能するように一列に並べて配置したとき、
１カ所以上の隣り合うセグメントの向い合う面２ｄが、
基盤と一連のセグメントで構成する空間側の縁２ｉが接して、
該空間と反対側の縁２ｊが隙間２ｆを置いて対面して、
向い合う面が上方に向かって開いた平面角２ｈをなして、
該一連のセグメント２の引張材配置装置４の引張材を通す孔４ｃに引張材４ａを配置して、
該引張材４ａを片側あるいは両側の引張材定着装置４ｂ部分で引張して一連のセグメント間に圧縮力を導入したとき、
Ｂ図で表されるように、箱状のセグメント２ｂはその圧縮力によって基盤に固定されたセグメント２ａに押し付けられて、前記隙間２ｆを解消し隣り合うセグメントの向い合う面２ｄが接着して、
引張材定着装置４で引張材内部の引張力を保持して、一連のセグメントは引張材で連結された連結構造物５となって、動きを拘束されていない箱状のセグメントの先端側が前記向い合う面が上方に向かって開いた平面角２ｈの角度だけ上方に姿勢（傾き）を変えて、箱状のセグメント２ｂが基盤に固定されるセグメント２ａに支えられて基盤１から浮き上がり片持ち梁状連結構造物になることを特徴とする基盤と一連のセグメント２である。
ここで、図１のＢ図の本願発明の一連のセグメントは重力に対して片持ち梁の形状である。この状態でも安定状態であるが、図１０のＡ図で表すように箱状のセグメントの先端部分と基盤との間に簡易な支柱を立てて支えることで、さらなる安定状態の構造物を構築することができる。あらかじめ箱状のセグメントの先端部に支柱の先端部を繋いでおくことで、箱状のセグメントが浮き上がるとき支柱を立ち上げることが可能である。
このような一連のセグメントを採用することで、クレーンの使えない場所であっても部材を浮き上がらせることができる。また現場での支保工の組払し等の手間と時間のかかる作業を省略することができる。言い換えると、引張材を引張する作業を動力として屋根や梁やスラブを構築することができる基盤と一連のセグメントである。

図１、図２、図３で表す基盤１には動力付き荷役運搬車両のフォークリフト等のフォークやラムに嵌合する挿し込む穴１ｄが設けられていて、基盤をフォークリフト等で容易に運搬、移動できる構造となっている。運搬のための装置は穴の形状ではなくて基盤の底に設けられた溝であってもよい。この装置を備えることで、基盤に引張材を引張する前の状態の一連のセグメントや支持台を載せた状態で、基盤ごとフォークリフト等で現場まで運搬移動することが可能である。

図２は本願別の発明の実施例を説明する図である。前記実施例１と同様であるが、湾曲した箱状のセグメント２ｂが２個以上であることを特徴としている。
Ａ図は本願発明の一連のセグメントの引張材４ａを引張する以前の形状を表した図である。箱状のセグメント２ｂが支持台１ｃに載せられている。Ｂ図は引張材４ａを引張して一連のセグメントが基盤に固定されるセグメント２ａに支えられて支持台１ｃから離れて、片持ち梁状に浮き上がっている状態の図である。Ｃ図はＢ図の状態から基盤上にあった支持台を撤去した状態の図である。
Ａ図で表す一連のセグメント２は、基盤１に固定されるセグメント２ａと３個の箱状のセグメント２ｂからなる一連のセグメント２であって、
隣り合うセグメントの向い合う面２ｄは相互が係合する形状であり、
隣り合うセグメントは相互のセグメントに対する上下方向へのずれ止め装置３を有し、
各セグメントは一連のセグメント間に圧縮力を導入するための引張材配置装置４をセグメントの内部あるいは外面に有し、
基盤に固定されるセグメント２ａと、基盤１または支持台１ｃに載せられたまたは寄り掛けられた箱状のセグメント２ｂを上下方向へのずれ止め装置３が機能するように一列に並べて配置したとき、
１カ所以上の隣り合うセグメントの向い合う面２ｄが、
基盤と一連のセグメントで構成する空間側の縁２ｉが接して、
該空間と反対側の縁２ｊが隙間２ｆを置いて対面して、
向い合う面が上方に向かって開いた平面角２ｈをなして
該一連のセグメントの引張材配置装置４の引張材を通す孔４ｃに（図では４ｃは省略している）引張材４ａを配置している。
Ｂ図はＡ図で表した一連のセグメントの状態から、
該引張材４ａを片側あるいは両側の引張材定着装置４ｂ部分で引張して一連のセグメント間に圧縮力を導入したとき、一連のセグメントの向い合う面２ｄはその圧縮力によって基盤に固定されたセグメントに押し付けられて、箱状のセグメントが角度を変えて、
３個の箱状のセグメント２ｂが基盤に固定されるセグメント２ａに支えられて支持台１ｃから浮き上がり片持ち梁状連結構造物になり、
前記隙間２ｆを解消し隣り合うセグメントの向い合う面が接着して、引張材定着装置４ｂで引張材内部の引張力を保持して、Ｂ図で表されるように箱状のセグメントは引張材４ａで連結された連結構造物５となって、
箱状のセグメント２ｂが基盤に固定されるセグメント２ａに支えられて基盤１から浮き上がって片持ち梁状の連結構造物になった状態の、基盤と一連のセグメント２を表した図である。
図２のＢ図の本願発明の一連のセグメントは重力に対して片持ち梁の形状である。この状態でも安定状態であるが、図１０のＢ図で表すように箱状のセグメントの先端部分と基盤との間に簡易な支柱６を立てて支えることで、さらなる安定状態の構造物を構築することができる。
このように本願では、複数の箱状のセグメントを採用して、個々のセグメントの形状を計画的、意図的に構築することで、より複雑な形状の連結構造物を構築することが出来る。Ｂ図では曲線状の片持ち梁の形状を構築している。
また小さく丸めた全体形状を、引張材を引張することで、大きくすることが出来る。引張材を引張する以前の図２のＡ図の状態の一連のセグメントの高さＨ１と幅Ｗ１より、引張材を引張した後の一連のセグメントが連結構造物５となったＣ図の状態の高さＨ２と幅Ｗ２は大きくなっている。
つまり小さい状態の基盤と支持台と一連のセグメントを、フォークリフトのフォークを挿し込む穴１ｄを利用して、フォークリフト等で運搬する方法によって、小さく運んで狭い通路や高架橋の下で、あるいはそれらを潜り抜けた先で、引張材を引張して大きな構造物を構築することが可能である。都市部の複雑に既設構造物存在する環境において、クレーンの使えない場所で有利性がある基盤と一連のセグメントであると言える。

図３は本願発明の別形態の実施例を説明する図である。前記実施例３と同様であるが、二組の基盤と一連のセグメントを左右に配置して、それらを連結することでアーチ構造を構築することができる説明図である。
Ａ図は基盤に固定されるセグメント２ａと、基盤１または支持台１ｃに載せられたまたは寄り掛けられた箱状のセグメント２ｂを上下方向へのずれ止め装置３が機能するように一列に並べて配置した状態を表している。
Ｂ図は片側の基盤と一連のセグメントの引張材を引張した状態を表した図である。
Ｃ図は残った片側の一連のセグメントの引張材４ａを引張したのち、不要となった支持台を撤去した状態を表している。双方の一連のセグメントの先端部を周知の技術で連結することで、クレーン等の空中作業を採用せずにアーチ構造が容易に構築できることを説明する図である。
実施例３と同様に、Ａ図の状態（片側づつ運搬移動するときの外形寸法）の一連のセグメントの高さＨ３と幅Ｗ３より、引張材を引張した後の一連のセグメントが連結構造物となったＣ図の状態（完成形の外形寸法）の高さＨ４と幅Ｗ４は大きくなっている。このような基盤と一連のセグメントの寸法と形状を計画し採用することで、既に構築したアーチ構造物の内部を、次の本願発明の基盤と一連セグメントを積んだフォークリフトが通過して、その先に同サイズのアーチ構造物を構築することが可能である。道路の落石防護のシェルター、アーケードやトンネル等を構築するのに有利な構築方法ということが出来る。

図１１は本願発明の基盤と一連のセグメントの別形態の実施例を説明する図である。前記実施例１、２、３と同様であるが、垂直方向の片持ち梁状の連結構造物（塔９）を構築することができることを説明図するである。一連のセグメントに引張力を加える順序でＡ、Ｂ、Ｃ図は構成されている。
図では基盤に固定されるセグメント２ａを１個、箱状のセグメントを２個採用している例である。箱状のセグメントには引張材からの引張力による引張材定着装置４ｂで発生する圧縮力のみが作用して曲げは作用していない（自重は無視する）。基盤に固定されるセグメント２ａには曲げ応力が作用している。故に基盤に固定される必要がある。
Ａ図は基盤１と基盤に固定されるセグメント２ａと支持台に支えられた箱状のセグメント２ｂを表している。引張材はセグメントの内部あるいは外面に備えている。
Ｂ図は若干の引張力が加えられた状態を表した図である。先端の箱状のセグメントの先端部にある引張材定着装置から引張材の方向に圧縮力が加わっている。よってまず最先端の箱状のセグメントがその隣の箱状のセグメントに押し付けられて（上に開いた隙間を解消して）、略水平方向の片持ち梁状の連結構造物を構成している図である。
Ｃ図はさらに大きな引張力が引張材に加わり、二つの箱状のセグメントが基盤に固定されるセグメント２ａに押し付けられて（上に開いた隙間を解消して）、垂直方向の片持ち梁状連結構造物５ａを構成している図である。
本願発明では、このように基盤と一連のセグメントを構成することで、引張力によって下方に在った先端の箱状のセグメントを天地逆転させて、つまり１８０°方向を変えて、構築すべく塔の先端部に移動することが出来る。ここで、１８０°方向を変えるためには、向い合う面が上方に向かって開いた角２ｈの合計が１８０°である必要がある。
尚、最先端の箱状のセグメントが真上を向いていない場合には、基盤に固定されたセグメントの方向との差異角度と同じ角度に、上方に向かって開いた角２ｈの合計角度を構成する必要がある。

前記で説明したように、向い合う面が上方に向かって開いた平面角θ（図では２ｈ）によって必要とする引張力は算定されることが解る。角度θは構造的には０°から１８０°まで可能であるが、θが１８０°に近づくと非常に大きな引張力が必要となる。また箱状のセグメントの重心位置によって定まる角度αを考慮する必要がある。
よって本願では塔を構築する場合には、箱状のセグメントは２個以上とし、向い合う面が上方に向かって開いた平面角を２カ所以上とし、かつ一カ所の該平面角は略９０°以下とし、合計の該平面角が１８０°となるべく構成することが最適な基盤と一連のセグメントであると結論する。ただし下に向かって開いた平面角が存在する場合には、その角度はマイナスとして合算して１８０°を構成するようにする。

図１１のＤ１図とＤ２図はセグメント間の上に開いた隙間において、本願発明の一連のセグメントが備える支柱受けジャッキを説明する図である。塔、柱、支柱等を引張材の引張力を使って垂直に立てる場合、Ｄ１図で表すように、支持点（ヒンジ）を支点にしてア、イ、ウの順で支柱（箱状のセグメント）が垂直方向に角度を変化させる。この時イの状態、つまり箱状のセグメントの重心が支持点の真上を通過した時点で、箱状のセグメントは自重（引張力に係わりなく）によって垂直方向に角度を変える。その時、勢い余って箱状のセグメントが大きく揺れる危険な状況が発生する。
Ｄ２図で表すように支柱受けジャッキは、支柱（箱状のセグメント）の重心が支点の真上に来た時点（イの状態）でジャッキ１０の受圧面が支柱側のジャッキ受け台１０ａに接して、以降ジャッキで支柱重量の約二分の一を分担した状態でジャッキダウンする方法で、支柱を揺らすことなく支柱を真っすぐに建てることが出来る装置である。尚、バネ構造やショックアブソーバ等の装置、安価な耐圧性の油圧装置等を使うことでも支柱の揺れを防ぐことも可能である。尚、ジャッキを採用した場合には、塔をジャッキアップすることで、引張材と相まって逆の手順で塔を倒すことが可能である。

従来、簡易的、短期間で塔、支柱や高所の足場等を建てる方法として、油圧式クレーンのブームを伸ばすような油圧の構造、ハシゴ車のハシゴを伸ばすスライド式の構造や足場等においてひし形パンタグラフのような構造がある。
本願発明の基盤と一連のセグメントを使って支柱や足場を構築する場合、上記のような従来の構造や方法と大きな違いは、本願では引張材の引張力と相まって、湾曲したセグメントや上面と下面の長さが異なるセグメントを採用することで、アーチ、曲線や折れ曲りした完成形状を造り出すことが出来る利点がある。

次に前記で説明した基盤と一連のセグメントを使用して連結構造物を構築する方法を、ほぼ構築手順に沿った図１２のＡ図からＦ図を使って、下記の（１）から（４）で説明する。

（１）Ａ図からＢ図は、現場または現場付近のセグメント組立てヤードで、箱状のセグメント２ｂを基盤１または支持台１ｃに載せるあるいは寄り掛ける作業工程１を表している。
その時、Ｂ図からＣ図で表すように、隣り合うセグメントの向い合う面２ｄを向かい合わせる作業工程２と、隣り合う相互のセグメントに対する上下方向へのずれ止め装置３が機能するように一列に並べて配置する作業工程３の作業を行う。作業工程１から作業工程３はほぼ同時に順序が交錯して実施される作業工程である。

（２）前記工程１から３の結果、Ｃ図で表すように、１カ所以上の隣り合うセグメントの向い合う面２ｄが、基盤と一連のセグメントで構成する空間側の縁２ｉが接して、該空間と反対側の縁２ｊが隙間２ｆを置いて対面する工程４の状態となる。その時向い合う面が上方に向かって開いた平面角２ｈをなした状態となる。

（３）この状態で、一連のセグメントの引張材配置装置に引張材４ａを配置する工程５を実施した後、Ｄ図で表すように基盤１と支持台を含めた一連のセグメント２を動力付き荷役運搬車両等で現場まで移動運搬して現場に設置する工程を採用することが出来る。（Ｄ図は側方から見た、基盤１と一連のセグメント２を移動運搬する様子を説明する図である。このとき、もし上空からの吊り作業が可能である場合には、積み込みと運搬にはクレーンとトラックを採用してもよい。現場での作業時間と手間の省力化を図ることが可能な方法である。
また、前記（１）と（２）の工程を現場（Ｄ図で表す運搬作業をすることなく）で行うことも可能である。

（４）基盤と一連のセグメントが現地に設置された後、引張材４ａを引張して一連のセグメント間に圧縮力を導入する工程６を実施し、その圧縮力によって前記隙間２ｆを解消し隣り合うセグメントの向い合う面２ｄが接着して、Ｅ図で表すように一連のセグメント２は引張材４ａで連結された連結構造物５となる。この時、箱状のセグメント２ｂが基盤１に固定されるセグメント２ａに支えられて浮き上がり片持ち梁状連結構造物（Ｆ図で表すような）になる工程７を有することを特徴とする連結構造物５を構築する方法である。

図１３は本願発明の連結構造物を構築する別の方法を説明する図である。
Ａ図は前記で説明した本願発明の基盤と一連のセグメントである。
基盤に固定されるセグメント２ａと３個の箱状のセグメント２ｂとで一連のセグメントを構成している。ここで、隣り合うセグメントの向い合う面２ｄの間に上に開いた隙間２ｆが隙間Ａ、隙間Ｂ、隙間Ｃと３箇所ある。引張材は一連のセグメントを通じて配置された引張材４が配備されている。
Ｂ図はＡ図で表された一連のセグメントを引張した時の最初の時点（隙間Ｃが接着した状態）を表した図である。引張材とセグメントとの間の摩擦力は極小さいとすると、基盤に固定されるセグメント２ａは動かないので、引張材に引張力を入れると先端のセグメントの引張材定着装置４ｂより引張力は圧縮力となって先端の箱状のセグメント２ｂが基盤に固定されるセグメント２ａに引き寄せられる。従って３箇所の上に開いた隙間２ｆは隙間Ｃ、隙間Ｂ、隙間Ａの順番で隙間が解消されて向い合う面が接着する。
Ｃ図はＡとＢ図で表される一連のセグメントに短い一部のセグメント間に圧縮力を導入する引張材４ａ２を加えて構成された一連のセグメントを表した図である。
Ｃ図で表す基盤１と一連のセグメント２は箱状のセグメント２ｂを２個以上採用し、
複数本の引張材を配置して、一部のあるいは全ての引張材が一連のセグメントの一部のセグメント間に圧縮力を導入する引張材４ａ２である。
ここで、
複数本の引張材を引張する順番を操作して、
隣り合うセグメントの向い合う面が接着する順番を操作できることを
特徴とする連結構造物の構築方法を以下で説明する。
Ｃ図は一部のセグメント間に圧縮力を導入する引張材４ａ２を先行して引張した状態を表した図である。図では隙間Ｂと隙間Ａが先行して接着していて、隙間Ｃはまだ隙間が開いている状態である。つまり、セグメントの向い合う面が接着する順番が隙間Ｂ、隙間Ａ，隙間Ｃである。同様に任意な位置に一部のセグメント間に圧縮力を導入する引張材を配置し、その引張材を先行して引張することで、複数の隣り合うセグメントの向い合う面が接着する順番を操作することが可能である。
このようにセグメントの向い合う面が接着する順番を操作することが出来ることは、狭い施工現場の空間状況でも対応がより可能となること、基盤と一連のセグメントの重量バランスをより安定に出来ること、仮設の支持台の構造をより簡易にすること等が出来るなどの効果がある。

本願発明の基盤と一連のセグメントの形状の変化を概念的に説明する図である。 本願発明の別な基盤と一連のセグメントの形状の変化を概念的に説明する図である。 本願発明の別な基盤と一連のセグメントを二組採用したときの形状の変化を概念的に説明する図である。 本願発明の一連のセグメントの内部応力を説明する図である。 本願発明の箱状のセグメントの片持ち梁状態の引張力を説明する図である。 本願発明の箱状のセグメントを説明する図である。 本願発明の一連のセグメントに装備する引張材配置装置を説明する図である。 本願発明の一連のセグメントの上下方向へのずれ止め装置の例を説明する図である。 本願発明の引張材定着装置にウインチを採用した場合の基盤と一連のセグメントを説明する図である。 本願発明の基盤と一連のセグメントに支柱を付加した状況を説明する図である。 本願発明の別な基盤と一連のセグメントで連結構造物の塔の構築を概念的に説明する図である。 本願発明の基盤と一連のセグメントを使用して連結構造物を構築する方法を説明する図である。 本願発明の別の連結構造物を構築する方法を説明する図である。

１：基盤
１ａ：基盤の床部分
１ｂ：基盤の壁または柱部分
１ｃ：支持台
１ｄ：フォークリフトのフォークやアタッチメントに嵌合する穴または溝等
１ｅ：後打ちのコンクリート部分
２：一連のセグメント
２ａ：基盤に固定されるセグメント
２ｂ：箱状のセグメント
２ｃ：基盤に固定されるセグメントと基盤との意識上の境界線
２ｄ：隣り合うセグメントの向い合う面
２ｅ：箱状のセグメントの正面（前面）
２ｆ：上に開いた隙間
２ｈ：向い合う面が上方に向かって開いた平面角
２ｉ：セグメントの向い合う面の基盤と一連のセグメントで構成する空間側の縁
２ｊ：セグメントの向い合う面の基盤と一連のセグメントで構成する空間と反対側の縁
２ｋ：一連のセグメントを一列に並べて配置した時の一列の方向の各箱の上面の長さ
２ｌ：一連のセグメントを一列に並べて配置した時の一列の方向の各箱の下面の長さ
２ｍ：隙間を解消した向い合う面
３：上下方向へのずれ止め装置
３ａ：ずれ止めのプレート
３ｂ：ずれ止めの凹凸
３ｃ：ずれ止めのヒンジ構造
３ｄ：ボルト
３ｅ：ボルト用穴（ずれ止め装置や開き止め装置用）
３ｆ：ヒンジ構造の心棒を通す孔
３ｇ：ガイドレール
４：引張材配置装置
４ａ：引張材
４ａ２：一部のセグメント間に圧縮力を導入する引張材
４ｂ：引張材定着装置
４ｃ：引張材を通す孔
４ｄ：セグメント外側に設けた横方向の溝（溝に引張材を通す）
４ｅ：セグメント外側に突き出した横方向に並ぶ棚（棚に引張材を通す）
４ｆ：受圧部分
４ｇ：引張材配置予定位置
４ｈ：引張材の位置を確保する車輪（滑車等）
４ｉ：引張材の位置を確保する鋼管
４ｊ：鋼管に巻いた鞘管
４ｋ：左右ずれ止め
４ｌ：蓋
５：連結構造物
５ａ：片持ち梁状の連結構造物
６：後から設置した支柱
７：ワイヤーロープ
７ａ：ウインチ等
８：フォークリフト等の動力付き荷役運搬車両
９：塔
１０：支柱受けジャッキ
１０ａ：ジャッキ受け台

Claims (3)

1. 基盤と該基盤に固定されるセグメントと箱状のセグメントからなる基盤と一連のセグメントであって、
   基盤は少なくとも動力付き荷役運搬車両で移動可能な構造物部分で、
   基盤の平面形状は、後記引張材を引張する前と後との両方の時点において、基盤と一連のセグメントとの合成した重心の平面的位置が基盤の平面内に位置するように基盤の形状が定められ、
   隣り合うセグメントの向い合う面は相互が係合する形状であり、
   隣り合うセグメントは相互のセグメントに対する上下方向へのずれ止め装置を有し、
   各セグメントは一連のセグメント間に圧縮力を導入するための引張材配置装置をセグメントの内部あるいは外面に有し、
   基盤に固定されるセグメントと、基盤または支持台に載せられたまたは寄り掛けられた箱状のセグメントを上下方向へのずれ止め装置が機能するように一列に並べて配置したとき、
   １カ所以上の隣り合うセグメントの向い合う面が、
   基盤と一連のセグメントで構成する空間側の縁が接して、
   該空間と反対側の縁が隙間を置いて対面して、
   該向い合う面が上方に向かって開いた平面角をなし、
   該一連のセグメントの引張材配置装置に引張材を配置して、
   該引張材を引張して一連のセグメント間に圧縮力を導入したとき、
   前記隙間を解消し隣り合うセグメントの向い合う面が接着して、一連のセグメントは引張材で連結された連結構造物となって、
   箱状のセグメントが基盤に固定されるセグメントに支えられて浮き上がり片持ち梁状連結構造物になることを特徴とする基盤と一連のセグメント。
2. 請求項１記載の基盤と一連のセグメントを使用して、
   箱状のセグメントを基盤または支持台に載せるあるいは寄り掛ける作業工程１と、
   隣り合うセグメントの向い合う面を向かい合わせる作業工程２と、
   隣り合う相互のセグメントに対する上下方向へのずれ止め装置が機能するように一列に並べて配置する作業工程３と、
   １カ所以上の隣り合うセグメントの向い合う面が、
   基盤と一連のセグメントで構成する空間側の縁が接して、
   該空間と反対側の縁が隙間を置いて対面する工程４の状態と、
   一連のセグメントに引張材を配置する工程５と、
   該引張材を引張して一連のセグメント間に圧縮力を導入する工程６と、
   前記隙間を解消し隣り合うセグメントの向い合う面が接着して、一連のセグメントは引張材で連結された連結構造物となって、箱状のセグメントが基盤に固定されるセグメントに支えられて浮き上がり片持ち梁状連結構造物になる工程７を有することを特徴とする連結構造物の構築方法。
3. 請求項２記載の連結構造物の構築の方法において、
   箱状のセグメントを２個以上採用し、
   複数本の引張材を配置して、
   一部のあるいは全ての引張材が一連のセグメントの一部のセグメント間に圧縮力を導入する引張材であって、
   該複数本の引張材を引張する順番を操作して、
   隣り合うセグメントの向い合う面が接着する順番を操作できることを
   特徴とする連結構造物の構築方法。

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