JP7300274B2

JP7300274B2 - 建造物

Info

Publication number: JP7300274B2
Application number: JP2019022929A
Authority: JP
Inventors: 奨 ▲濱▼村; 澪渡邊
Original assignee: Mitsubishi Heavy Industries Machinery Systems Co Ltd
Current assignee: Mitsubishi Heavy Industries Machinery Systems Co Ltd
Priority date: 2019-02-12
Filing date: 2019-02-12
Publication date: 2023-06-29
Anticipated expiration: 2039-02-12
Also published as: JP2020133103A

Description

本発明は、天然芝のフィールドを備えた建造物に関する。

近年、大規模なスポーツ施設であるスタジアム（建造物）に対して多目的使用が可能であることが求められている。この種のスタジアムは、主として野球やサッカーなどの競技場として使用されるため、フィールドは芝である必要がある。これに対してイベント会場として使用する場合には、芝ではない床面が求められる。このため、芝の上に仮設の床材を敷き詰めたり、人工芝を巻き取って取り外すなどの方法が採用されている。

また、野球やサッカーなどで使用する場合、フィールドは競技者の観点から天然芝であることが望ましいが、天然芝の育成維持管理には日光及び風などが必要である。このため、現存する屋根付きスタジアム（いわゆるドーム型スタジアム）の内、固定式屋根の場合には、屋内に日光を導入できずに天然芝が枯れ、度重なる交換が必要となっている。また、開閉式屋根の場合であっても、スタジアムの向きによっては日光が十分に導入されずに天然芝の育成維持管理が不向きの場合がある。

上記した問題に対して、従来、表面に天然芝を有する床構造体と、この床構造体が入る穴部を有する固定屋根と、床構造体を固定屋根の穴部と床面との間で昇降させる昇降装置とを備えた多目的ドームが提案されている（例えば、特許文献１参照）。

特許第２８０３７９４号公報

しかしながら、従来の構成の昇降装置は、固定屋根から床まで延びる複数のステップロッドと、床構造体に固定されて各ステップロッドに係合するアップダウンジャッキとを備えた構成である。このため、各ステップロッドは、床構造体の昇降位置に関わらず、常時屋内に延在して観客の視線を遮るため、この問題の解決が求められていた。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、観客の視線を妨げることなく天然芝の育成維持管理を実行できる建造物を提供することを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、表面に天然芝の育成面を有し、建造物の床部の上に載置される床構造体と、床構造体を昇降する昇降装置と、上昇した床構造体が進入する開口を有する屋根体と、を備え、昇降装置は、床構造体をワイヤーで屋根体から吊り下げる、または、床構造体をシリンダで床部から押し上げた後、屋根体で床構造体を支持することを特徴とする。

この構成において、昇降装置は、ワイヤーの巻き上げ及び送り出しを行う巻上機と、床構造体に固定されてワイヤーに吊られる吊点とを備えてもよい。

また、昇降装置は、複数の吊点を間隔をあけて連結する吊点フレームを備え、この吊点フレームを床構造体に固定してもよい。

また、昇降装置は、各巻上機のワイヤーの荷重を検知するロードセルを備えてもよい。

また、昇降装置は、床部から高さ方向に進退自在に埋設されたシリンダを備えてもよい。

また、屋根体は、該屋根体に固定された支持ユニットを備え、支持ユニットは、開口内に向けて進退自在に設けられ、該開口内の前記床構造体を支持する支持部材を備えてもよい。

本発明によれば、昇降装置は、床構造体をワイヤーで屋根体から吊り下げる、または、床構造体をシリンダで床部から押し上げた後、屋根体で床構造体を支持する構成としたため、観客の視線を妨げることなく天然芝の育成維持管理を実行することができる。

図１は、第１実施形態に係るドーム型スタジアムを模式的に示す側断面図である。図２は、ドーム型スタジアムを模式的に示す平面図である。図３は、床構造体を昇降させる昇降装置の構成を模式的に示す斜視図である。図４は、昇降装置の制御系を示すブロック図である。図５は、床構造体を屋根位置に上昇させた状態のドーム型スタジアムを模式的に示す側断面図である。図６は、第２実施形態に係るドーム型スタジアムを模式的に示す側断面図である。図７は、床構造体を上昇している途中の状態のドーム型スタジアムを模式的に示す側断面図である。図８は、床構造体を屋根位置に上昇させた状態のドーム型スタジアムを模式的に示す側断面図である。

以下に、本発明に係る実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施形態によりこの発明が限定されるものではない。また、下記実施形態における構成要素には、当業者が置換可能かつ容易なもの、あるいは実質的に同一のものが含まれる。さらに、以下に記載した構成要素は適宜組み合わせることが可能であり、また、実施形態が複数ある場合には、各実施形態を組み合わせることも可能である。

［第１実施形態］
図１は、第１実施形態に係るドーム型スタジアムを模式的に示す側断面図である。図２は、ドーム型スタジアムを模式的に示す平面図である。図３は、床構造体を昇降させる昇降装置の構成を模式的に示す斜視図である。この図３では、床構造体の長手方向に配置される昇降装置の記載を省略している。図４は、昇降装置の制御系を示すブロック図である。ドーム型スタジアム（建造物）１は、屋内に天然芝のフィールド（ピッチともいう）を備えて構成されている。ドーム型スタジアム１は、図１に示すように、スタジアム本体１０と、床構造体２０と、屋根体３０と、昇降装置４０とを備える。スタジアム本体１０は、例えば、サッカー場や野球場などのスポーツ施設であり、中央部に平坦な床部１１と、この床部１１の周囲を多く傾斜床部１２とを備え、この傾斜床部１２には競技を観戦するための観客席が設置される。

床構造体２０は、スタジアム本体１０の床部１１に載置されてサッカーや野球をするためのフィールドを形成する。床構造体２０は、フィールドの所定の大きさ（例えば１２０ｍ×８０ｍ）に形成された床フレーム２１と、床フレーム２１上に積層された土層２２と、土層２２に根づいた天然芝２３の育成面とを備える。この天然芝２３の育成面には、芝がまだ生えていない場合も含むものとする。床フレーム２１は、構造部材を組み合わせて上記した所定の大きさに一体に形成されている。このため、床フレーム２１上に配置される天然芝２３を一体的に生育できることにより、天然芝２３のフィールドには目地が生じることはない。従って、目地にスパイクが引っ掛かるといった不具合を防止できる。なお、床フレーム２１は一体に形成するものに限らず、分割したものを組み合わせて天然芝２３のフィールドに目地を生じさせてもよい。

天然芝２３のフィールドは床フレーム２１よりも小さく形成され、床フレーム２１上面の周縁部２１Ａが露出している。本実施形態では、床フレーム２１の周縁部２１Ａにワイヤーロープ（後述する）を掛けることにより、床構造体２０を吊り上げ可能に構成されている。

屋根体３０は、スタジアム本体１０の天面を覆う。屋根体３０の中央部には、床構造体２０と同等の形状及び大きさの開口３１が形成されており、床構造体２０は昇降装置４０により上昇された際に開口３１内に進入して該開口３１を塞ぐ。床構造体２０と屋根体３０との間には、雨水の浸入を防ぐためのシール手段（不図示）が設けられている。このため、床構造体２０を屋根体３０の開口３１内に上昇させることにより、床構造体２０が屋根体３０と協働してドーム型スタジアム１の屋根を構成する。また、床構造体２０を屋根体３０の開口３１内に上昇させると、床構造体２０の表面に配置される天然芝２３に日光を十分に照射したり、風を当てることができるため、天然芝２３の育成維持管理を効果的に実行することができる。

昇降装置４０は、床部１１に載置された床面位置と屋根体３０の開口３１に進入した屋根位置との間で床構造体２０を昇降する。昇降装置４０は、屋根体３０に設置された複数のウインチ（巻上機）４１と、各ウインチ４１にそれぞれ巻き掛けられたワイヤーロープ（ワイヤー）４２と、各ワイヤーロープ４２に吊り下げられた滑車（吊点）４３とを備える。ウインチ４１は、床構造体２０を吊り上げる時のみ滑車４３を下降させ、この滑車４３を床構造体２０の床フレーム２１の周縁部２１Ａに連結する。

ウインチ４１は、図２に示すように、屋根体３０の開口３１の周縁部に沿って並設されており、ワイヤーロープ４２（図１）の巻き上げ及び送り出しを行う。ウインチ４１は、例えば、ワイヤーロープ４２の巻き上げ及び送り出しを行う際に回転する電動機と、この電動機の回転を固定するブレーキユニット（いずれも不図示）とを備えて構成され、所定の位置（屋根位置）でブレーキユニットを作動させることにより床構造体２０を所定位置で保持することができる。なお、ウインチ４１は、開口３１の周縁部に滑車等を設けることにより、屋根体３０の根本付近などに自由に設置することができる。また、本実施形態では、ウインチ４１を屋根体３０の上面側に設置しているが、屋根体３０の下面側に設置できることも勿論である。

図３に示すように、ウインチ４１から送り出されたワイヤーロープ４２は、滑車４３にて反転して先端部が屋根体３０に固定されている。床構造体２０は重量物であるため、床構造体２０を吊り上げる個々のワイヤーロープ４２は十分な耐荷重を有する太いものが用いられる。また、ウインチ４１から送り出されたワイヤーロープ４２を屋根体３０に設けた滑車と床構造体２０に設けた滑車との間で複数回反転させることにより、細いワイヤーロープの複数本掛けとしてもよい。

上記したように、ウインチ４１は、床構造体２０を吊り上げる時に滑車４３を下降させる。この際、ワイヤーロープ４２を送り出して滑車４３を下降させるには、摩擦に打ち勝ち自重で下降するために該滑車４３自身の重量を増しておく必要がある。また、滑車４３をそれぞれ単独で下降させた場合、ワイヤーロープ４２の自転力や風などの影響により、ワイヤーロープ４２が捻られて絡まることが想定される。これらの問題点を解決するため、本実施形態では、昇降装置４０は、隣接する複数の滑車４３を固定する吊点フレーム４４を備えている。この吊点フレーム４４は、剛性を備えた構造物で形成されており、複数の滑車４３を所定の間隔をあけて一体的に固定する。吊点フレーム４４を設けることにより、複数の滑車４３の自重を増加させることができるとともにワイヤーロープ４２の自転によって絡まる事態の防止を図ることができる。吊点フレーム４４は、図３に示すように、床フレーム２１の周縁部２１Ａの長さに対応して一体に形成してもよいし、周縁部２１Ａの長さ方向に複数に分割してもよい。吊点フレーム４４と床フレーム２１の周縁部２１Ａとは、ボルト（不図示）などの固定具によって連結される。

また、床構造体２０は、図３に示すように、床フレーム２１の下面２１Ｂに設けられた照明装置２４と、天然芝２３に水を供給するための散水装置（スプリンクラー）２５とを備えている。照明装置２４は、床構造体２０を屋根位置に吊り上げた際にドーム型スタジアム１の内部空間を照らす。散水装置２５は、床構造体２０を床面位置または屋根位置を位置付けた際に天然芝２３に水を供給する。このため、床フレーム２１には、照明装置２４に給電するためのケーブル（不図示）と電源接続部２６が配設されるとともに、散水装置２５に給水するためのホース（不図示）と給水口２７が配設されている。これにより、電源及び水の取り回しが容易になり、床構造体２０が床面位置または屋根位置のいずれにあっても給電及び給水が可能となる。また、床フレーム２１の下面２１Ｂには、例えば、舞台設備の一つであるバトンのように、物を吊り下げられる構造物を取り付けることが可能な吊点が形成されている。

ところで、本実施形態では、複数の滑車４３間を剛性の高い吊点フレーム４４によって一体的に連結している。この構成では、各ウインチ４１間の巻き上げ誤差により、各滑車４３間の荷重の不均一や各ワイヤーロープ４２の歪みなどの発生が想定される。このため、本実施形態では、図４に示すように、昇降装置４０は、ウインチ４１ごとにワイヤーロープ４２の荷重を検知するためのロードセル４５を備える。ロードセル４５で検知された荷重は随時、制御装置５０に伝達され、制御装置５０は、各ロードセル４５の荷重に基づいて該荷重が許容範囲内（例えば均一）になるようにウインチ４１の動作をそれぞれ制御する。

また、昇降装置４０は、各滑車４３の高さを検知するための高さ検知計４６を備えていてもよい。この高さ検知計４６は、例えば、ウインチ４１またはその近傍に設けられた光学式高さセンサやワイヤー式変位計を用いてもよいし、例えば、滑車４３に設けられたＧＰＳセンサを用いてもよい。高さ検知計４６で検知された高さ位置は随時、制御装置５０に伝達され、制御装置５０は、検知された高さ位置に基づいて該高さ位置が許容範囲内になるようにウインチ４１の動作をそれぞれ制御する。

次に、ドーム型スタジアム１における床構造体２０の昇降動作について説明する。図５は、床構造体を屋根位置に上昇させた状態のドーム型スタジアムを模式的に示す側断面図である。まず、サッカーや野球の競技のように天然芝を有する床構造体２０を利用する場合には、図１に示すように、床構造体２０は、スタジアム本体１０の床部１１に載置されている。このとき、昇降装置４０は、ワイヤーロープ４２が巻き上げられて滑車４３が屋根体３０の開口３１内に位置しているため、昇降装置４０が観客の視線の妨げになることはない。

競技（天然芝を有する床構造体２０の利用）が終了すると、床構造体２０を屋根位置まで上昇させる。昇降装置４０は、各ウインチ４１を動作させてワイヤーロープ４２を送り出し、滑車４３及び吊点フレーム４４（図３）を下降させる。この際、複数の滑車４３は、吊点フレーム４４によって一体的に固定されているため、ワイヤーロープ４２に送り出しによって自重で下降するとともにワイヤーロープ４２の自転によって絡まる事態の防止を図ることができる。

滑車４３及び吊点フレーム４４が床構造体２０まで下降すると、吊点フレーム４４を床構造体２０の床フレーム２１の周縁部２１Ａにそれぞれボルト等によって連結する。すべての吊点フレーム４４と床構造体２０との連結が完了すると、昇降装置４０は、各ウインチ４１を動作させてワイヤーロープ４２を巻上げ、床構造体２０を上昇させる。この際、各ウインチ４１のワイヤーロープ４２の荷重をロードセル４５によって検知しているため、複数のロードセル４５の検知する値が許容範囲内になるよう各ウインチ４１をそれぞれ作動させることで、各各滑車４３間の荷重の不均一や各ワイヤーロープ４２の歪みなどの発生を抑制できる。

また、昇降装置４０は、各滑車４３の高さを検知するための高さ検知計４６を備えているため、各滑車４３の高さ位置が許容範囲内になるようにウインチ４１の動作をそれぞれ制御することにより、床構造体２０を水平に上昇させることができる。

図５に示すように、昇降装置４０が床構造体２０を屋根位置まで上昇させると、昇降装置４０は、各ウインチ４１の巻き上げ動作を停止し、この屋根位置でブレーキユニットを作動させる。これにより、床構造体２０を屋根位置で保持することができる。競技が実施されていない時には、床構造体２０を屋根位置まで上昇させることにより、床構造体２０の表面に配置される天然芝２３に日光を十分に照射したり、風を当てることができるため、天然芝２３の育成維持管理を効果的に実行することができる。

また、床構造体２０が屋根位置まで上昇している場合には、ドーム型スタジアム１の床部１１では各種のイベントを実施することができる。この際、昇降装置４０は、ワイヤーロープ４２が巻き上げられて、滑車４３は、床構造体２０と共に屋根体３０の開口３１内に位置しているため、昇降装置４０がイベント来場者の視線の妨げになることはない。

更に、図３に示すように、床フレーム２１には、照明装置２４と、この照明装置２４に給電するための電源接続部２６が配設されているため、電源接続部２６に電源を接続することにより、ドーム型スタジアム１を照らすことができる。さらに、床フレーム２１には、散水装置２５と、この散水装置２５に給水するための給水口２７が配設されているため、給水口２７に水道を接続することにより、天候に関わらず天然芝２３に自由に散水することができる。なお、床フレーム２１の下面に吊点を設けておき、ウインチ４１の能力と屋根体３０の強度に余裕を持たせておくことで、ドーム型スタジアム１をイベントなどで使用する際に、上昇させた床構造体２０の床フレーム２１に看板や舞台設備の一つであるバトンなどを吊り下げることも可能となる。

本実施形態によれば、表面に天然芝２３の育成面を有し、床部１１の上に載置される床構造体２０と、床構造体２０を昇降する昇降装置４０と、上昇した床構造体２０が進入する開口３１を有する屋根体３０と、を備え、昇降装置４０は、床構造体２０をワイヤーロープ４２で屋根体３０から吊り下げる構成としたため、このワイヤーロープ４２が観客やイベント来場者の視線を妨げることなく、天然芝２３の育成維持管理を効果的に実行することができる。

［第２実施形態］
次に、第２実施形態に係るドーム型スタジアムについて説明する。図６は、第２実施形態に係るドーム型スタジアムを模式的に示す側断面図である。図７は、床構造体を上昇している途中の状態のドーム型スタジアムを模式的に示す側断面図である。図８は、床構造体を屋根位置に上昇させた状態のドーム型スタジアムを模式的に示す側断面図である。

この第２実施形態では、昇降装置の形態が上記した第１実施形態と異なる。第１実施形態と同一の構成については、同一の符号を付して説明を省略する。この第２実施形態では、ドーム型スタジアム１０１は、スタジアム本体１０と、床構造体２０と、屋根体３０と、昇降装置６０とを備える。本実施形態の昇降装置６０は、スタジアム本体１０の床部１１から床構造体２０を屋根体３０の開口３１内まで押し上げるものであり、床部１１上に配置されて床構造体２０を支持する昇降フレーム６１と、この昇降フレーム６１に連結される複数のシリンダ６２とを備える。このシリンダ６２は、地中に埋設されており、シリンダロッド６３の先端が床部１１を貫通して昇降フレーム６１に連結されている。シリンダ６２は、油圧または電動によって駆動し、シリンダロッド６３を鉛直方向（高さ方向）に進退自在に動作させる。このシリンダロッド６３の進退によって、昇降フレーム６１に支持された床構造体２０が昇降する。

また、昇降装置６０は、屋根体３０の開口３１の周縁部に複数配置されて、該開口３１内を進退し、該開口３１内の床構造体２０を支持する支持ユニット６４を備える。これらの支持ユニット６４は、それぞれ油圧または電動によって駆動してロックピン（支持部材）６５を開口３１内に進出させてロックピン６５上に床構造体２０を支持する。また、床構造体２０の側面部にロックピン６５が挿入される孔部を設けてもよい。

次に、ドーム型スタジアム１０１における床構造体２０の昇降動作について説明する。まず、サッカーや野球の競技のように天然芝を有する床構造体２０を利用する場合には、図６に示すように、床構造体２０は、スタジアム本体１０の床部１１に配置された昇降フレーム６１に載置されている。このとき、昇降装置６０は、シリンダロッド６３が地中に埋設されたシリンダ６２内に退避されているため、昇降装置６０が観客の視線の妨げになることはない。

競技（天然芝を有する床構造体２０の利用）が終了すると、床構造体２０を屋根位置まで上昇させる。昇降装置６０は、図７に示すように、シリンダ６２を動作させてシリンダロッド６３を進出させ、昇降フレーム６１と共に床構造体２０を上昇させる。この場合、支持ユニット６４はロックピン６５を支持ユニット６４内に退避させている。

図８に示すように、昇降装置６０が床構造体２０を屋根位置まで上昇させると、昇降装置６０は、シリンダロッド６３の進出動作を停止する。続いて、支持ユニット６４はロックピン６５を進出させる。このロックピン６５は、開口３１内の床構造体２０の下方に進出して床構造体２０を下方から支持する。これにより、床構造体２０を屋根位置で保持することができる。支持ユニット６４のロックピン６５によって、床構造体２０が支持されると、昇降装置６０は、シリンダ６２を動作させてシリンダロッド６３をシリンダ６２内に退避させる。

このため、競技が実施されていない時には、床構造体２０を屋根位置まで上昇させることにより、床構造体２０の表面に配置される天然芝２３に日光を十分に照射したり、風を当てることができるため、天然芝２３の育成維持管理を効果的に実行することができる。また、床構造体２０が屋根位置まで上昇している場合には、ドーム型スタジアム１０１の昇降フレーム６１（床部１１）では各種のイベントを実施することができる。この際、昇降装置６０は、シリンダロッド６３が地中に埋設されたシリンダ６２内に退避されているため、昇降装置６０が観客の視線の妨げになることはない。

本実施形態によれば、表面に天然芝２３を有し、床部１１に載置される床構造体２０と、床構造体２０を昇降する昇降装置６０と、上昇した床構造体２０が進入する開口３１を有する屋根体３０と、を備え、昇降装置６０は、床構造体２０をシリンダ６２で床部１１から押し上げた後、屋根体３０に設けた支持ユニット６４で床構造体２０を支持する構成としたため、シリンダ６２及びシリンダロッド６３が観客やイベント来場者の視線を妨げることなく、天然芝２３の育成維持管理を効果的に実行することができる。

以上、本発明の一実施形態を説明したが、本実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。本実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。第１実施形態では、ウインチ４１がブレーキユニットを備え、このブレーキユニットを作動させることで床構造体２０を屋根位置で保持する構成としたが、この第１実施形態の構成に第２実施形態で説明した支持ユニット６４を設けてもよい。この構成によれば、ブレーキユニットに代えて、もしくは、ブレーキユニットと共に支持ユニット６４が床構造体２０を屋根位置で保持するため、床構造体２０を更に安全に保持することができ、昇降装置の更なる安全性の向上を図ることができる。

１、１０１ドーム型スタジアム（建造物）
１０スタジアム本体
１１床部
１２傾斜床部
２０床構造体
２１床フレーム
２１Ａ周縁部
２１Ｂ下面
２３天然芝
２４照明装置
２５散水装置
３０屋根体
３１開口
４０、６０昇降装置
４１ウインチ（巻上機）
４２ワイヤーロープ（ワイヤー）
４３滑車（吊点）
４４吊点フレーム
４５ロードセル
４６高さ検知計
５０制御装置
６１昇降フレーム
６２シリンダ
６３シリンダロッド
６４支持ユニット
６５ロックピン（支持部材）

Claims

表面に天然芝の育成面を有し、建造物の床部の上に載置される床構造体と、
前記床構造体を昇降する昇降装置と、
上昇した前記床構造体が進入する開口を有する屋根体と、を備え、
前記昇降装置は、ワイヤーの巻き上げ及び送り出しを行う複数の巻上機と、各巻上機からそれぞれ延びる一の前記ワイヤーに吊られる吊点と、複数の前記ワイヤーにそれぞれ吊られる複数の前記吊点を、間隔をあけて連結する吊点フレームと、を備え、前記吊点フレームを前記床構造体に固定して、前記床構造体を前記ワイヤーで前記屋根体から吊り下げることを特徴とする建造物。
前記昇降装置は、各巻上機の前記ワイヤーの荷重をそれぞれ検知するロードセルと、検知した前記荷重に基づいて該荷重が許容範囲内となるように各巻上機の動作をそれぞれ制御する制御装置と、を備えることを特徴とする請求項１に記載の建造物。
前記屋根体は、該屋根体に固定された支持ユニットを備え、
前記支持ユニットは、前記開口内に向けて進退自在に設けられ、該開口内の前記床構造体を支持する支持部材を備えることを特徴とする請求項１または２に記載の建造物。