JPH055366A - 躯体施工方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 溶接作業を能率良くかつ人手少なく行うこと
ができるようにして施工性の向上と工費の軽減を図る。 【構成】 長手方向の所定箇所にガセットプレートを設
けた鉄骨柱３を立設し、隣合う鉄骨柱３，３にわたり、
鉄骨梁４を吊り込んでその長手方向先端をガセットプレ
ートに連結支持して鉄骨梁４を建て込んだ後、走行車体
７に昇降可能に設けた作業台１０上に溶接装置１３を設
けた溶接作業機６を床上で走行させるとともに作業台１
０を昇降し、鉄骨柱３と鉄骨梁４の端部とを溶接装置１
０によって溶接し、溶接処理を終えた階の床スラブの型
枠を設置し、コンクリートを打設して床スラブを構築
し、それらを繰り返して躯体を施工する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、建設用現場において、
鉄骨柱とそれに一体的に取り付けたガセットプレートに
仮止めした鉄骨梁とを溶接するとともに、その溶接処理
を終えた階の床スラブを構築して躯体を施工する躯体施
工方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】上述のような建設用現場における溶接作
業は、従来一般に、溶接箇所に近い吊り足場まで溶接作
業者がトーチや溶接ワイヤーなどを運搬して溶接作業を
行い、そして、鉄骨梁上を歩行するなどにより、同レベ
ルの別の溶接箇所に溶接装置などを移動して溶接作業を
行っていた。

【０００３】ところが、近年では、溶接作業に熟練した
技能工が高齢化するとともに不足する傾向にあり、作業
能率および品質が低下する問題があった。

【０００４】そこで、装置本体にガイドレールを付設
し、そのガイドレールに沿って移動可能に、トーチを保
持したロボット本体を設け、溶接箇所の近くに所定姿勢
で取り付けることにより、トーチを所定の軌跡で移動さ
せて自動的に溶接を行う溶接装置が開発されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
溶接装置では、トーチに加えてロボット本体とガイドレ
ールが一体化されているために装置全体の重量が大きく
なり、そのような重量の大きい装置の盛替を行うために
手間と労力を要し、溶接作業の能率が低下して施工性が
悪くなるとともに人件費が増大して工費が高くなる欠点
があった。

【０００６】また、建設現場における溶接作業は高所で
の作業が多く、装置の盛替に手間がかかるとともに危険
を伴う欠点があった。

【０００７】本発明は、このような事情に鑑みてなされ
たものであって、請求項１に係る発明の躯体施工方法
は、溶接作業を能率良くかつ人手少なく行うことができ
るようにして施工性の向上と工費の軽減を図ることを目
的とし、また、請求項２に係る発明の躯体施工方法は、
床スラブを構築した階よりも複数階以上離れた箇所に対
する溶接作業を能率良く行うことができるようにするこ
とを目的とし、また、請求項３に係る発明の躯体施工方
法は、溶接作業機の走行と昇降機構による作業台の昇降
とによって溶接作業を能率良く行うことができるように
することを目的とし、また、請求項４に係る発明の躯体
施工方法は、鉄骨柱に複数階分づつの鉄骨梁を容易に溶
接して施工性を一層向上できるようにすることを目的と
する。

【０００８】

【課題を解決するための手段】請求項１に係る発明の躯
体施工方法は、上述のような目的を達成するために、長
手方向の所定箇所にガセットプレートを設けた鉄骨柱を
立設し、隣合う鉄骨柱にわたり、鉄骨梁を吊り込んでそ
の長手方向先端をガセットプレートに連結支持して鉄骨
梁を建て込んだ後、溶接装置を設けた作業台を移送手段
によって昇降するとともに水平方向に移動し、鉄骨柱と
鉄骨梁の端部とを溶接装置によって溶接し、溶接処理を
終えた階の床スラブの型枠を設置し、コンクリートを打
設して床スラブを構築し、それらを繰り返して躯体を施
工することを特徴としている。

【０００９】

【課題を解決するための手段】請求項２に係る発明の躯
体施工方法は、上述のような目的を達成するために、請
求項１の移送手段を、鉄骨柱と鉄骨梁とに沿って仮設し
たガイドに移動可能に作業台を設けるとともにその作業
台に駆動機構を連動連結し、前記作業台を前記ガイドに
沿って上下方向および水平方向に移動するように構成す
る。

【００１０】

【課題を解決するための手段】請求項３に係る発明の躯
体施工方法は、上述のような目的を達成するために、請
求項１の移送手段を、走行車体に昇降機構を介して作業
台を設けた溶接作業機で構成する。

【００１１】請求項４に係る発明の躯体施工方法は、上
述のような目的を達成するために、請求項３の作業台を
複数階高の範囲にわたって昇降可能に走行車体に設け、
鉄骨柱に沿って昇降および停止することにより、鉄骨柱
と複数階の鉄骨梁それぞれの端部とを溶接装置によって
溶接することを特徴としている。

【００１２】

【作用】請求項１に係る発明の躯体施工方法の構成によ
れば、移送手段によって作業台を上下方向および水平方
向それぞれに移動することによって、多数の鉄骨柱と鉄
骨梁との溶接箇所に対して溶接装置を盛替え、１階高分
などのすべての溶接箇所に対する溶接を行ってから床ス
ラブを構築していき、躯体を施工することができる。

【００１３】請求項２に係る発明の躯体施工方法の構成
によれば、ガイドに沿わせながら作業台を駆動機構によ
って駆動移動することにより、多数の鉄骨柱と鉄骨梁と
の溶接箇所に対して溶接装置を盛替え、１階高分などの
すべての溶接箇所に対する溶接を行ってから床スラブを
構築していき、躯体を施工することができる。

【００１４】請求項３に係る発明の躯体施工方法の構成
によれば、走行車体の走行と、昇降機構による走行車体
に対する作業台の昇降とによって、多数の鉄骨柱と鉄骨
梁との溶接箇所に対して溶接装置を盛替え、１階高分な
どのすべての溶接箇所に対する溶接を行ってから床スラ
ブを構築していき、躯体を施工することができる。

【００１５】請求項４に係る発明の躯体施工方法の構成
によれば、作業台の昇降により、複数階の鉄骨柱と鉄骨
梁との溶接箇所に対して溶接装置を盛替え、かつ、走行
車体の走行により次の鉄骨柱へと移動して、複数階高分
のすべての溶接箇所に対する溶接を行うことができる。

【００１６】

【実施例】次に、本発明の実施例を図面に基づいて詳述
する。

【００１７】＜第１実施例＞図１、図２および図３は、
本発明に係る躯体施工方法の第１実施例を示す１スパン
当りの概略側面図であり、先ず、図１の（ａ）に示すよ
うに、長手方向の所定箇所にガセットプレート１…と吊
り足場２とを設けた鉄骨柱３…を立設し、次いで、図１
の（ｂ）および（ｃ）に示すように、隣合う鉄骨柱３，
３にわたり、クレーン（図示せず）により鉄骨梁４を吊
り込み、鉄骨梁４の長手方向先端それぞれのウェブ部分
をガセットプレート１，１にボルト接合により連結支持
し、二階高分の鉄骨梁４…を建て込む。

【００１８】その後、図１の（ｄ）に示すように、床５
上に溶接作業機６を搬入し、所定の鉄骨柱３に近い位置
で走行車体７を停止させてからアウトリガー８…により
固定する。

【００１９】そして、図２の（ａ）に示すように、昇降
機構９を介して作業台１０を所定高さ上昇させ、一階高
上の鉄骨柱３と鉄骨梁４との溶接箇所近くに位置させ、
その作業台１０に設けた支柱１１の軸芯周りでアーム１
２を回転するとともにアーム１２を伸張し、アーム１２
の先端に設けた溶接装置１３により鉄骨柱３と鉄骨梁４
…の端部の上下フランジ部分それぞれとを溶接する。

【００２０】次いで、アーム１２を短縮して吊り足場２
の邪魔にならない位置に戻してから、図２の（ｂ）に示
すように、昇降機構９を介して作業台１０を更に所定高
さ上昇させ、二階高上の鉄骨柱３と鉄骨梁４との溶接箇
所近くに位置させ、前述同様にして、溶接装置１３によ
り鉄骨柱３と鉄骨梁４…の端部の上下フランジ部分それ
ぞれとを溶接する。

【００２１】その後、アーム１２を短縮するとともに、
支柱１１の軸芯周りで回転して溶接装置１３を作業台１
０上に戻してから、図２の（ｃ）に示すように、作業台
１０を走行車体７に近い位置まで下降するとともにアウ
トリガー８…による固定を解除し、しかる後に、別の鉄
骨柱３に近い位置まで走行車体７を走行し、その停止後
にアウトリガー８…により固定し、図２の（ｄ）、およ
び、図３の（ａ）に示すように、前述の場合と同様にし
て、一階高上の鉄骨柱３と鉄骨梁４…の端部、および、
二階高上の鉄骨柱３と鉄骨梁４…の端部それぞれを溶接
処理し、溶接装置１３を作業台１０上に戻してから、図
３の（ｂ）に示すように、作業台１０を走行車体７に近
い位置まで下降する。

【００２２】次いで、図３の（ｃ）に示すように、一階
高上の鉄骨梁４…に、型枠としてのデッキプレート１４
を設置し、そこにコンクリート１５を打設して一階高上
の床スラブを構築する。

【００２３】その後、図３の（ｄ）に示すように、二階
高上の鉄骨梁４…に、型枠としてのデッキプレート１４
を設置し、そこにコンクリート１５を打設して二階高上
の床スラブを構築するとともに、その二階高上の床スラ
ブにおいて所定強度が発現した後に、溶接作業機６をク
レーンなどにより、二階高上の床スラブ上などに搬入す
る。

【００２４】以上のようにして、走行車体７による走行
と昇降機構９による昇降とによって作業台１０を水平方
向および上下方向に移動させ、鉄骨柱３と鉄骨梁４…の
端部それぞれとを効率良く溶接し、二階高分づつ躯体を
施工していくことができる。

【００２５】前記溶接作業機６は、図４の側面図、図５
の上昇状態の側面図、および、図６の溶接状態の平面図
それぞれに示すように、タイヤ式の走行車体７にパンタ
グラフ式の昇降機構９と油圧シリンダ１６とを介して作
業台１０が設けられ、油圧シリンダ１６を駆動伸縮する
ことにより、作業台１０を二階高分に及ぶ高さまでの所
望の高さ位置に昇降できるように構成されている。

【００２６】走行車体７には、その４隅箇所それぞれに
アウトリガー８…が設けられ、作業台１０を昇降すると
きに走行車体７が不測に移動することを防止するように
構成されている。

【００２７】一方、作業台１０上には支柱１１が立設さ
れ、支柱側部材１７と先端側部材１８とから成る伸縮可
能なアーム１２が、昇降可能に、かつ、支柱１１の軸芯
周りで回転可能に設けられている。先端側部材１８の先
端に、電動ホイスト１９を介して溶接装置１３が吊り下
げられている。

【００２８】溶接装置１３は、図７の要部の側面図に示
すように、トーチ２０を保持した可動体２１を電動モー
タ２２により支持台２３に直線的に駆動変位可能に設け
て構成され、鉄骨梁４のウェブ４ａに形成したスカラッ
プ２４に対してトーチ２０を良好に通過させ、鉄骨梁４
と鉄骨柱３との溶接作業を容易かつ良好に行うことがで
きるように構成されている。また、支持台２３の端部側
の下面には、トッグル式の固定具２５が付設され、鉄骨
梁４のフランジ４ｂを支持台２３の下面と固定具２５と
によって挟み、溶接装置１３を所定の溶接箇所で固定で
きるようになっている。

【００２９】作業台１０の所定箇所に、図６に示すよう
に、固定ガイド２６が設けられ、その固定ガイド２６
に、先端に永久磁石２７を取り付けた支持ロッド２８が
摺動移動可能に、かつ、固定可能に設けられ、作業台１
０を所定箇所に位置させた状態で、支持ロッド２８を摺
動移動し、永久磁石２７をその磁力によって鉄骨梁４の
ウェブ４ａに吸着固定するとともに支持ロッド２８を固
定ガイド２６に固定し、これによって、作業台１０を鉄
骨梁４などの躯体に固定できるように構成されている。

【００３０】図中２９は、走行車体７に設けた制御ボッ
クスを示し、３０は、作業台１０に設けた制御ボックス
を示し、作業台１０の昇降操作を走行車体７および作業
台１０のいずれの側からも行うことができるように構成
されている。

【００３１】図示していないが、溶接装置１３，１３そ
れぞれには、走行車体７側から延ばされた水ホース、ガ
スホース、パワーケーブル、ワイヤー供給装置が接続さ
れ、そして、作業台１０に設けた制御ボックス３０と溶
接装置１３，１３それぞれとが制御ケーブルを介して接
続されるとともに、制御ボックス３０から、各溶接装置
１３，１３それぞれに対応する操作ペンダントが接続さ
れ、溶接作業を遠隔操作によって行うことができるよう
に構成されている。

【００３２】図７において、鉄骨梁４のウェブ４ａの長
手方向先端側の下側のトーチ２０を通過させるスカラッ
プ２４が 1/4πより小さい扇形状に形成され、円弧と斜
めの直線とから成るふたつの切断工程で形成できなが
ら、その開口面積を極力小さくして、スカラップ２４の
形成に起因する強度低下を抑制できるように構成されて
いる。

【００３３】上側のスカラップ２４ａは、上側のフラン
ジ４ａに対する溶接時の火花受けを通すためのものであ
る。

【００３４】前記作業台１０の一側縁において、タラッ
プを立姿勢と横倒れ姿勢とに変位可能に設け、通常時に
は立姿勢で格納しておき、一方、溶接作業時にあって
は、作業台１０から鉄骨柱３に設けた吊り足場２などの
溶接作業箇所に横倒れ姿勢で架け渡し、それら溶接作業
箇所への乗り移りを容易に行うことができるように構成
しても良い。

【００３５】上記第１実施例では、溶接作業機６の昇降
機構９を、作業台１０を二階高分に及ぶ高さまで昇降す
るように構成しているが、例えば、三階高分に及ぶ高さ
まで昇降するように構成し、三階高分づつ躯体を施工で
きるようにしても良い。

【００３６】＜第２実施例＞図８は、躯体施工方法の第
２実施例を示す１スパン当りの概略側面図であり、先
ず、図８の（ａ）に示すように、長手方向の所定箇所に
ガセットプレート１…と吊り足場２とを設けた鉄骨柱３
…を立設し、次いで、図８の（ｂ）に示すように、隣合
う鉄骨柱３，３にわたり、クレーン（図示せず）により
鉄骨梁４を吊り込み、鉄骨梁４の長手方向先端それぞれ
をガセットプレート１，１に連結支持し、一階高分の鉄
骨梁４…を建て込む。

【００３７】その後、図８の（ｃ）に示すように、床５
上に溶接作業機６を搬入し、所定の鉄骨柱３に近い位置
で走行車体７を停止させてからアウトリガー８…により
固定する。

【００３８】そして、図８の（ｄ）に示すように、昇降
機構９を介して作業台１０を所定高さ上昇させ、一階高
上の鉄骨柱３と鉄骨梁４との溶接箇所近くに位置させ、
その作業台１０に設けた支柱１１の軸芯周りでアーム１
２を回転するとともにアーム１２を伸張し、アーム１２
の先端に設けた溶接装置１３により鉄骨柱３と鉄骨梁４
…の端部の上下フランジ部分それぞれとを溶接する。

【００３９】次いで、アーム１２を短縮するとともに、
支柱１１の軸芯周りで回転して溶接装置１３を作業台１
０上に戻してから、図８の（ｅ）に示すように、作業台
１０を走行車体７に近い位置まで下降するとともにアウ
トリガー８…による固定を解除し、しかる後に、別の鉄
骨柱３に近い位置まで走行車体７を走行し、その停止後
にアウトリガー８…により固定し、図８の（ｆ）に示す
ように、前述の場合と同様にして、一階高上の鉄骨柱３
と鉄骨梁４…の端部を溶接処理する。

【００４０】その後、図示しないが、前述した実施例と
同様に、溶接装置１３を作業台１０上に戻してから、作
業台１０を走行車体７に近い位置まで下降し、一階高上
の鉄骨梁４…に、型枠としてのデッキプレートを設置
し、そこにコンクリートを打設して一階高上の床スラブ
を構築するとともに、溶接作業機６をクレーンなどによ
り、一階高上の床スラブ上などに搬入する。

【００４１】以上のようにして、走行車体７による走行
と昇降機構９による昇降とによって作業台１０を水平方
向および上下方向それぞれに移動させ、鉄骨柱３と鉄骨
梁４…の端部それぞれとを効率良く溶接し、一階高分づ
つ躯体を施工していくことができる。

【００４２】上記実施例では、作業台１０に支柱１１を
設け、その支柱１１に伸縮可能にアーム１２を設けると
ともに、そのアーム１２に電動ホイスト１９を介して昇
降可能に溶接装置１３を設けているが、本発明として
は、溶接装置１３を作業台１０に搭載しておき、鉄骨柱
３と鉄骨梁４…の端部それぞれとの溶接箇所近くまでの
盛替を、走行車体７の走行と作業台１０の昇降とによっ
て行い、そこから溶接箇所までのわずかな盛替は作業者
が行うようにするものでも良い。

【００４３】上記実施例では、作業台１０を昇降機構９
を介して昇降可能に走行車体７に設け、昇降機構９の昇
降によって作業台１０を上下方向に移動し、かつ、走行
車体７の走行によって作業台１０を水平方向に移動する
ように構成しているが、本発明としては、鉄骨柱３と鉄
骨梁４とに沿ってガイドを仮設するとともに、そのガイ
ドに移動可能に作業台１０を設け、その作業台１０に、
ワイヤーやチェーンなどを介して電動モータで駆動する
ウィンチやスプロケットなどの駆動機構を連動連結し、
作業台１０をガイドに沿って上下方向および水平方向に
移動させ、鉄骨柱３と鉄骨梁４…の端部それぞれとの溶
接箇所近くまで溶接装置１３を盛替えることができるよ
うにしても良く、走行車体７に昇降機構９を介して昇降
可能に作業台１０を設けて成る溶接作業機６、および、
鉄骨柱３と鉄骨梁４とに沿って仮設したガイドに移動可
能に作業台１０を設けるとともにその作業台１０に駆動
機構を連動連結して成る構成をして移送手段と総称す
る。

【００４４】

【発明の効果】請求項１に係る発明の躯体施工方法によ
れば、重量の大きい溶接装置の盛替を、移送手段により
作業台を上下方向および水平方向それぞれに移動するこ
とによって行うことができるから、溶接作業を能率良く
かつ人手少なく行うことができ、施工性を向上できると
ともに、人件費を軽減して工費を軽減できるようになっ
た。

【００４５】また、請求項２に係る発明の躯体施工方法
によれば、鉄骨柱および鉄骨梁に沿わせてガイドを設
け、そのガイドに沿って作業台を移動させるから、走行
車体で作業台を移動させる場合のように走行のための床
スラブを必要とせず、鉄骨建方を大きく先行させる場合
のように床スラブを構築した階よりも複数階以上離れた
箇所に対する溶接作業を能率良く行うことができるよう
になった。

【００４６】また、請求項３に係る発明の躯体施工方法
によれば、重量の大きい溶接装置の盛替を、走行車体の
走行と作業台の昇降とによって行うことができ、また、
ガイドを仮設するといったことをせずに済むから、溶接
作業を能率良くかつ人手少なく行うことができ、施工性
を向上できるとともに、人件費を軽減して工費を軽減で
きるようになった。

【００４７】また、請求項４に係る発明の躯体施工方法
によれば、複数階分づつ躯体を施工していくことができ
るから、施工効率をより一層向上できるようになった。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る躯体施工方法の第１実施例を示す
概略側面図である。

【図２】本発明に係る躯体施工方法の第１実施例を示す
概略側面図である。

【図３】本発明に係る躯体施工方法の第１実施例を示す
概略側面図である。

【図４】溶接作業機の側面図である。

【図５】上昇状態の溶接作業機の側面図である。

【図６】溶接状態の平面図である。

【図７】溶接装置の要部の側面図である。

【図８】本発明に係る躯体施工方法の第２実施例を示す
概略側面図である。

【符号の説明】

１…ガセットプレート ３…鉄骨柱 ４…鉄骨梁 ６…溶接作業機 ７…走行車体 ９…昇降機構 １０…作業台 １３…溶接装置

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山下 進 大阪市中央区本町四丁目１番13号 株式会 社竹中工務店大阪本店内 (72)発明者 坂元 隆 大阪市中央区本町四丁目１番13号 株式会 社竹中工務店大阪本店内 (72)発明者 徳田 忠明 東京都千代田区大手町二丁目６番３号 新 日本製鐵株式会社本社内 (72)発明者 立川 博 神奈川県相模原市淵野辺５丁目10番１号 新日本製鐵株式会社第二技術研究所内

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 【請求項１】 長手方向の所定箇所にガセットプレート
   を設けた鉄骨柱を立設し、隣合う鉄骨柱にわたり、鉄骨
   梁を吊り込んでその長手方向先端を前記ガセットプレー
   トに連結支持して鉄骨梁を建て込んだ後、溶接装置を設
   けた作業台を移送手段によって昇降するとともに水平方
   向に移動し、前記鉄骨柱と鉄骨梁の端部とを前記溶接装
   置によって溶接し、溶接処理を終えた階の床スラブの型
   枠を設置し、コンクリートを打設して床スラブを構築
   し、それらを繰り返して躯体を施工することを特徴とす
   る躯体施工方法。 【請求項２】 請求項１の移送手段が、鉄骨柱と鉄骨梁
   とに沿って仮設したガイドに移動可能に作業台を設ける
   とともにその作業台に駆動機構を連動連結し、前記作業
   台を前記ガイドに沿って上下方向および水平方向に移動
   するものである躯体施工方法。 【請求項３】 請求項１の移送手段が、走行車体に昇降
   機構を介して作業台を設けた溶接作業機である躯体施工
   方法。 【請求項４】 請求項３の作業台が複数階高の範囲にわ
   たって昇降可能に走行車体に設けられ、鉄骨柱に沿って
   昇降および停止することにより、前記鉄骨柱と複数階の
   鉄骨梁それぞれの端部とを前記溶接装置によって溶接す
   るものである躯体施工方法。