JP7152383B2 - 構造物の柱脚部構造および柱脚部固定方法 - Google Patents

Description

本発明は、長大構造物等の建方で使用されるスライド工法における構造物の柱脚部構造とその柱脚部固定方法に関する。

石炭や廃棄物等の貯蔵物上屋あるいは大規模工場建屋等の建物は長大であることが多く、それら構造物を建方する工法としてスライド工法が採用されることがあった。スライド工法は、これら建物の桁行が長大である場合、その部分架構を特定場所にて組立て、順次送り出すので仮設材が少なくて済み、また仕上げ材等を取付けた状態でも送り出しが可能なので、施工効率がよいとされている。

スライド工法の場合、従来、仮設スライドレールを先行して敷設し、部分架構もしくは全架構のスライド工事の最後に、柱脚部を固定する時、以下のような手順を踏む。
（1）仮設スライドレール上に乗っている柱脚部をジャッキアップして仮受けする。
（2）仮設スライドレールを撤去する。
（3）柱脚部のスライド用仮設支承を取外し、本設の柱脚部材を取付ける。
（4）柱脚部をジャッキダウンし、アンカーボルト等で固定する。

また、前記建物の張間方向が、例えばラーメン構造である場合、梁部の自重によって発生する柱脚部水平力（外側に蹴りだそうとする力）が柱脚部に作用するので、スライド移動中だけでなく、上記（1）の工程で柱脚をジャッキアップする時にも、この水平力処理のために別途仮設支持物が必要になる。

しかも、ジャッキアップおよびジャッキダウンの作業は、その作業の間、構造物は不安定であり、また、特に大規模建物の建方においては大掛かりな工事である上、建物の張間寸法が長い程増大する前記柱脚部水平力も同時に処理することは、技術面や安全面のみならずコスト面でも極めて厳しいものとなる。

一方、前記柱脚部水平力処理については、前記建物の張間方向がラーメン構造の場合において、前記柱脚部水平力をほぼ発生させることなくスライド工事を行う工法が出願人により先行出願（特願２０１８－１１３２５６号）されており、問題解決可能である。

また、前記先行出願では、スライド工事における柱脚部固定方法についても言及されている。前記先行出願の図７には柱脚部が図示されており、スライド用の滑り支承部が門型部分架構の自重を支え、隣接の本設柱は短く製作されており、その本設柱の下端に接合された下端部（ベースプレート付き）は、スライド完了後にアンカーボルトにて基礎に固定するとしている。そして、滑り支承部を撤去する場合は、前記門型部分架構をジャッキアップする必要がある旨の記載がある。

しかし、門型部分架構をジャッキアップすることなく、本設柱の柱脚部を固定する方法については記述がなく、示唆もない。

また、特許文献１では、所定の構造物のブロックを所定の支持基礎に仮固定してブロックモジュールを組み立て、そのブロックモジュールを所定の位置までレール上を移動して本来の支持基礎に固定する構造物の建設方法が開示されている。その構造柱の柱脚部を前記本来の支持基礎の位置にて、前記柱脚部の支持ベースプレートの下方に取付けられたジャッキを緩めることにより、前記支持ベースプレートを前記本来の支持基礎に載置するとの記載があり、ジャッキアップすることはないがジャッキダウンが必要である。

特開２００４－０７６２６４号公報

本発明は、構造物の建方工法としてスライド工法を採用した場合において、スライド工事の最後に柱脚部を固定する際に、架構のジャッキアップおよびジャッキダウンを必要としない柱脚部構造とその柱脚部固定方法を提供するものである。

前記課題を解決するための本発明の手段は、スライド工法により建方される構造物の柱脚部であって、スライド工事中に事前に敷設されたスライドレール上を摺動可能に仮設された前記構造物を支持する仮設支承部と、前記仮設支承部に隣接して設けられたスライド工事中は前記構造物を支持しない本設柱脚部とを有し、前記本設柱脚部が、前記スライドレール上を滑って移動された前記構造物の部分架構もしくは全架構の所定の位置において、前記構造物の前記本設柱脚部とその周りを取り囲む主筋とをコンクリートで固めて固定されていることを特徴とする、構造物の柱脚部構造である。

また、本発明は、前記構造物の柱脚部構造において、前記本設柱脚部をスライド工事完了時に固定するための相手材が、前記本設柱脚部が固定される所定の位置に、少なくともスライド移動完了時までに設置されていることを特徴とする、構造物の柱脚部構造である。

また、本発明は、前記柱脚部構造を有する構造物のスライド工法において、
（1）前記構造物の柱脚部に仮設されたスライド用の前記仮設支承部を乗せて、前記構造物を滑らせる仮設のスライドレールが、事前に敷設される工程。
（2）前記スライドレール上を滑って移動された前記構造物の部分架構もしくは全架構の所定の位置において、前記構造物の前記本設柱脚部を相手材である基礎柱に接続して固定する工程。
以上の工程を含むことを特徴とする、構造物の柱脚部固定方法である。

また、本発明は、前記柱脚部構造を有する前記何れかの構造物のスライド工法において、ピット等があるため基礎レベルが部分的に一般部よりも低くなっている区間について、前記仮設のスライドレールが支持柱で支持補強されていることを特徴とする、構造物の柱脚部固定方法である。

また、本発明は、スライド工法により建方される構造物の柱脚部の固定方法であって、スライド工事中にスライドレール上を摺動可能に仮設された前記構造物を支持する仮設支承部と、前記仮設支承部に隣接して設けられたスライド工事中は前記構造物を支持しない本設柱脚部とから構成される柱脚部構造を有する前記構造物のスライド工法において、
(1)前記構造物の柱脚部に仮設されたスライド用の前記仮設支承部を乗せて、前記構造物を滑らせる仮設の前記スライドレールを事前に敷設する工程。
(2）基礎レベルが部分的に一般部よりも低くなっている区間について、仮設の前記スライドレールを支持柱で支持補強する工程。
(3)前記スライドレール上を滑って移動された前記構造物の部分架構もしくは全架構の所定の位置において、前記構造物の前記本設柱脚部を相手材である基礎柱に接続して固定する工程。
以上の工程を含むことを特徴とする、構造物の柱脚部固定方法である。

本発明は、以上のような柱脚部構造とその柱脚部固定方法であり、前記本設柱脚部が前記スライドレールに乗っていない（即ち、柱軸力を支持していない）ので、前記構造物の部分架構もしくは全架構のスライド工事の最後にその柱脚部を固定する際に、従来のスライド工法のように、構造物をジャッキアップしてスライドレールを撤去し、その後ジャッキダウンする工程が不要になる。

また、前記本設柱脚部は、平面的にスライドレールと重なる位置になく、スライド移動中は宙に浮いているので、桁行方向の両側柱列がスライドレールと平行でなく、本設の各柱脚部とスライドレールとの間隔が不均一であっても（柱列がある程度蛇行や湾曲していても）、最終的に所定の位置に設置することが可能である。

また、本発明は、ピット等があるため基礎レベルが一様でない敷地でのスライド工事であっても、基礎レベルが低い区間では、前記仮設のスライドレールが支持柱で支持補強されているので、一般部と同様に柱脚部の固定が可能である。

なお、スライド用の前記仮設支承部もしくは前記スライドレールを残置しても建物使用上支障なければ、撤去作業は省略してもよい。

本発明は、以上のような手段によるので、次のような効果が得られる。
構造物の建方工法としてスライド工法を用いた場合において、
（1）柱脚部を固定する際に、構造物のジャッキアップとジャッキダウンの作業が不要になるので、工期短縮とコスト削減になるのみならず、作業安全性が高い。
（2）本設柱脚部の固定が完全に完了すれば、スライド用の仮設支承部およびスライドレールをそのまま残置しても建物使用上支障がなければ、それらの撤去工事が不要となり、更なる工期短縮とコスト削減になる。
（3）本設柱脚部は、平面的にスライドレールの位置になく、スライド移動中は宙に浮いているので、桁行方向の両側柱列にある程度の蛇行や湾曲があっても、最終的に所定の位置に設置できるので、スライド工法の適用範囲が広がる。
（4）ピット等があるため基礎レベルが低い区間があっても、一般部と同様に施工が可能である。

本発明の第１実施例であり、スライド移動途中の構造物の柱脚部２近傍の状態を示す図である。 本発明の第１実施例における本設柱脚部２a固定完了時の柱脚部２の状態を示す図である。 本発明の第２実施例であり、スライド移動途中の構造物の柱脚部２近傍の状態を示す図である。 本発明の第２実施例における本設柱脚部２a固定完了時の柱脚部２の状態を示す図である。 本発明の第３実施例であり、スライド移動途中の構造物の柱脚部２近傍の状態を示す図である。 本発明の第３実施例における本設柱脚部２a固定完了時の柱脚部２の状態を示す図である。 本発明が対象とするスライド工法の一例についての説明略図であり、（ａ）は、トラス梁である梁部１a両端の端部下弦材１０、１０をスライド開始直前に取付けてから、スライド移動する工法における門型架構１の軸組図を示し、（ｂ）は、（ａ）のＸ－Ｘ断面矢視である。

本発明が対象とするスライド工法は、例えば、図７に図示のようなトラス構造の門型架構１のスライド工法であり、図７（ａ）に図示のように、梁部１aをジャッキダウン後に、梁部１a両端の下弦材１０、１０をスライド開始直前に取付けてから、門型架構１をスライド移動するものである。図７（ｂ）は、図７（ａ）のＸ－Ｘ断面矢視であって、本設柱脚部２aとスライドレール３との平面的位置関係を示している。

図７（ａ）および（ｂ）から分かるように、スライドレール３は本設柱脚部２aの直下にはなく、仮設支承部２bが柱部１bの軸力を支持してスライドレール３の上を滑り、本設柱脚部２aは門型架構１の自重を支えることなく宙に浮いている。

組立てられた門型架構１の梁部１aの両端部は、梁部１a両端と柱部１b、１bの頂部との接合部（図７（a）の黒丸印）をピン接合状態のままジャッキダウンされた後、端部下弦材１０、１０が梁部１aの両端部に挿入され、柱部１b、１bの頂部と接合されるので、梁部１aが支えている荷重による曲げモーメントは梁部１aの両端部では発生しない。即ち、柱部１b、１bの柱脚部２、２に発生する外側に拡がろうとする水平力（スラスト）はほとんど生じない。

本発明の第１実施例を図１および図２に示す。図１は、スライド移動途中の門型架構１の柱脚部２近傍の図であって、柱脚部２には本設柱脚部２aと仮設支承部２bが設けられており、仮設支承部２bは本設柱脚部２aよりも長く、スライドレール３に乗っている。この状態にて、所定の位置まで門型架構１をスライド移動する。

前記所定の位置において、図２に図示のように、事前に設置された基礎側の基礎柱２cに本設柱脚部２aを接合する。但し、基礎柱２c天端と本設柱脚部２a下端との間には、スライド移動中の干渉を避けるため、３０ｍｍ程度の隙間が設けられており、両者の接合に際しては、フィラープレート４を挿入してその隙間を埋めてからボルトにて緊結する。

その緊結完了後、仮設支承部２bは切断撤去して、柱軸力を本設柱脚部２aに移し替える。スライドレール３については、本設柱脚部２aが基礎柱２cに緊結され、仮設支承部２bが切断撤去された施工範囲について、全てもしくは部分的に撤去してもよいし、仮設支承部２bは残置のまま、仮設支承部２bが乗っている部分のスライドレール３の一部のみを残して撤去してもよい。あるいは、建物使用上支障がなければ、仮設支承部２bとスライドレール３をそのまま全て残置してもよい。

図３および図４は、本発明の第２実施例を示す。図３は、スライド移動途中の門型架構１の柱脚部２近傍の図であって、柱脚部２には本設柱脚部２aと仮設支承部２bが設けられており、仮設支承部２bはスライドレール３に乗っている。本設柱脚部２aはベースプレートを含む本来の長さに製作されている。この状態にて、所定の位置まで門型架構１をスライド移動する。

前記所定の位置において、図４に示すように、施工済みの基礎天端５と本設柱脚部２aのベースプレート下端との間を充填材６で埋めた後、アンカーボルト等で基礎に固定し、仮設支承部２bを切断撤去して、柱軸力を本設柱脚部２aに移し替える。

基礎天端５からは事前に設置されたＲＣ造柱型８用の主筋７、７、・・・が配設されており、本設柱脚部２aと共に、コンクリートで固めて根巻き柱脚として完成させる。なお、仮設支承部２bおよびスライドレール３の撤去については、第１実施例と同様に処理する。

図５および図６は、本発明の第３実施例を示す。図５は、ピットＰがある区間におけるスライド移動途中の門型架構１の柱脚部２近傍の図であって、柱脚部２には本設柱脚部２aと仮設支承部２bが設けられており、仮設支承部２bは、支持柱２dで支持補強されたスライドレール３に乗っている。本設柱脚部２aはベースプレートを含む本来の長さに製作されている。この状態にて、所定の位置まで門型架構１をスライド移動する。

前記所定の位置において、図６に示すように、事前に設置された基礎柱２c天端と本設柱脚部２aのベースプレート下端との間には、スライド移動中の干渉を避けるため、30ｍｍ程度の隙間が設けられており、両者の接合に際しては、フィラープレート４を挿入してその隙間を埋めてからボルトにて緊結する。

その緊結完了後、仮設支承部２bは切断撤去して、柱軸力を本設柱脚部２aに移し替える。その後、本設柱脚部２aと支持柱２dとを被覆ＲＣ造９にて補強する。なお、仮設支承部２bおよびスライドレール３の撤去については、第１実施例と同様に処理する。

本発明は、以上のように、柱脚部２を固定する際に、門型架構１が一時的に不安定となるジャッキアップおよびジャッキダウンの作業が全く不要なので、作業安全性が高く、しかも工期短縮とコスト削減になる。

また、仮設支承部２bおよびスライドレール３については、建物使用上支障がなければ、そのまま残置してもよく、その場合、更なる工期短縮とコスト削減になる。

また、図７（b）に図示のように、本設柱脚部２aとスライドレール３との間に間隔寸法ｄ１、ｄ２、・・・の距離があるので、これらの間隔寸法ｄ１、ｄ２、・・・が同じでなくても（即ち、柱列がある程度蛇行や湾曲していても）、本設柱脚部２aは、固定されるまでは構造物を支えない（宙に浮いている）ので、スライドレール３の上を滑る仮設支承部２bの経路とは関係なく、スライド移動完了して門型架構１が所定の位置に来た時には、本設柱脚部２aを基礎柱２cやＲＣ造柱型８に固定することが可能となる。

更にまた、本発明は、ピット等があるため基礎レベルが部分的に一般部よりも低くなっている区間であっても、前記スライドレールを支持する支持柱で補強されているので、一様に平坦な敷地でなくても、一般部と同様に、門型架構１のスライド移動および柱脚部の固定が可能である。

本発明は、長大な構造物の建方に採用されることの多いスライド工法において、スライド工事の最後に柱脚部を固定する際に、ジャッキアップおよびジャッキダウンを必要としないので、スライド工事の安全性向上、工期短縮、コスト削減に大きく寄与する。

１：門型架構
２：柱脚部
２ａ：本設柱脚部
２ｂ：仮設支承部
２ｃ：基礎柱
２ｄ：スライドレールの支持柱
３：スライドレール
４：フィラープレート
５：基礎天端
６：充填材
７：主筋
８：ＲＣ造柱型
９：被覆ＲＣ造
１０：端部下弦材
ｄ１、ｄ２、・・・：間隔寸法
Ｐ：ピット

Claims (5)

1. スライド工法により建方される構造物の柱脚部であって、スライド工事中に事前に敷設されたスライドレール上を摺動可能に仮設された前記構造物を支持する仮設支承部と、前記仮設支承部に隣接して設けられたスライド工事中は前記構造物を支持しない本設柱脚部とを有し、前記本設柱脚部が、前記スライドレール上を滑って移動された前記構造物の部分架構もしくは全架構の所定の位置において、前記構造物の前記本設柱脚部とその周りを取り囲む主筋とをコンクリートで固めて固定されていることを特徴とする、構造物の柱脚部構造。
2. 請求項１記載の構造物の柱脚部構造において、前記本設柱脚部をスライド工事完了時に固定するための相手材が、前記本設柱脚部が固定される所定の位置に、少なくともスライド移動完了時までに設置されていることを特徴とする、構造物の柱脚部構造。
3. 請求項１または２記載の構造物の柱脚部構造を有する構造物のスライド工法において、
   （1）前記構造物の柱脚部に仮設されたスライド用の前記仮設支承部を乗せて、前記構造物を滑らせる仮設のスライドレールが、事前に敷設される工程。
   （2）前記スライドレール上を滑って移動された前記構造物の部分架構もしくは全架構の所定の位置において、前記構造物の前記本設柱脚部を相手材である基礎柱に接続して固定する工程。
   以上の工程を含むことを特徴とする、構造物の柱脚部固定方法。
4. 請求項３記載の構造物の柱脚部固定方法において、基礎レベルが部分的に一般部よりも低くなっている区間について、前記仮設のスライドレールが支持柱で支持補強されていることを特徴とする、構造物の柱脚部固定方法。
5. スライド工法により建方される構造物の柱脚部の固定方法であって、スライド工事中にスライドレール上を摺動可能に仮設された前記構造物を支持する仮設支承部と、前記仮設支承部に隣接して設けられたスライド工事中は前記構造物を支持しない本設柱脚部とから構成される柱脚部構造を有する前記構造物のスライド工法において、
   (1)前記構造物の柱脚部に仮設されたスライド用の前記仮設支承部を乗せて、前記構造物を滑らせる仮設の前記スライドレールを事前に敷設する工程。
   (2）基礎レベルが部分的に一般部よりも低くなっている区間について、仮設の前記スライドレールを支持柱で支持補強する工程。
   (3)前記スライドレール上を滑って移動された前記構造物の部分架構もしくは全架構の所定の位置において、前記構造物の前記本設柱脚部を相手材である基礎柱に接続して固定する工程。
   以上の工程を含むことを特徴とする、構造物の柱脚部固定方法。

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