JPH10280543A - ドーム状屋根の施工法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 屋根構造体のリフトアップに際して下部構造
体を利用することにより、工期の短縮およびコストの削
減を図り、リフトアップ時にリフトアップ構台および下
部構造体に作用する偏心曲げを無くす。 【解決手段】屋根構造体１を地上で組み立てると共に、
その外周テンションリング２を支持する下部構造体３の
うち、外周テンションリング２の外側に位置する外周部
分（外周柱４、外周リング材６）は全て構築し、外周テ
ンションリング２の内側に位置する部分は屋根構造体１
の網目の中に位置する内周柱５のみを構築し、これら本
設の外周部分および内周柱の上部に仮設のリフトアップ
構台１０を設置し、リフトアップ装置２０により屋根構
造体１をリフトアップして正規の位置まで上昇させ、そ
の後、下部構造体３の残りの部分（内周リング材７、内
外つなぎ材８、ブレース材９）を完成させ、完成した下
部構造体３の最上部に屋根構造体１を設置した後、仮設
のリフトアップ構台１０を撤去する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、大空間構造物にお
けるドーム形状の屋根をリフトアップ工法により施工す
るための施工法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】大規模なドーム形状の屋根を施工する場
合、総足場のベント工法を用いると、仮設の足場の設置
・解体等の作業により、工期・コストの増大につながる
という問題があり、地組した屋根を正規の位置までリフ
トアップさせるリフトアップ工法により施工されること
が多い。

【０００３】この屋根のリフトアップ工法としては、大
スパン屋根をその架設範囲で地組すると共に、架設範囲
の内部に複数の仮設の支柱を構築し、この仮設の支柱上
に設置したリフトアップ装置により大スパン屋根を前記
支柱を案内としてリフトアップし、本設の外周柱の上に
降ろして設置する施工法（特開平４−１１１８２９号公
報）が提案されている。

【０００４】また、仮設の支柱の代わりに本設の外周柱
や外周壁を利用し、この外周柱や外周壁の上にリフトア
ップ構台を屋根中心に向かって突設し、このリフトアッ
プ構台に設置したリフトアップ装置により屋根構造体の
外周部を吊り上げる方法もある。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、前述のような
構造物の内部に仮設の支柱を構築して屋根のリフトアッ
プを行う方法では、多数の仮設の支柱を必要とし、これ
らの支柱の構築・撤去も必要であるため、依然として不
経済であり、工期もかかる。また、構造物の内部に仮設
の支柱の設置場所を確保する必要があり、下部構造体の
施工に制約ができ、建方計画が困難となる場合がある。

【０００６】また、本設の外周柱や外周壁を利用する場
合には、仮設の支柱による問題を解消することができる
が、屋根構造体のリフトアップ時に吊点が片持ちとな
り、リフトアップ構台および外周柱や外周壁に対して偏
心曲げが作用し、大規模な屋根では、リフトアップを安
定して行えない、あるいはリフトアップ構台に補強のた
めの仮設材を多く必要とするなどの問題がある。

【０００７】本発明は、前述のような問題点を解消すべ
くなされたもので、その目的は、屋根構造体のリフトア
ップに際して本設の下部構造体を利用することにより、
工期の短縮およびコストの削減を図ることができると共
に、リフトアップ時にリフトアップ構台および下部構造
体に作用する偏心曲げを無くすことができるドーム状屋
根の施工法を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明においては、図１、図２(a) に示すように、
屋根構造体１を地上で組み立てると共に、この屋根構造
体１の外周テンションリング２を支持する下部構造体３
のうち、外周テンションリング２の外側に位置する外周
部分（外周柱４、外周リング材６）は全て構築し、外周
テンションリング２の内側に位置する部分は屋根構造体
１の網目の中に位置する内周柱５のみを構築し、これら
本設の外周部分および内周柱の上部に仮設のリフトアッ
プ構台１０を設置し、このリフトアップ構台に配設した
リフトアップ装置２０により屋根構造体１をリフトアッ
プして正規の位置まで上昇させ、その後、下部構造体３
の残りの部分（内周リング材７、内外つなぎ材８、ブレ
ース材９）を完成させ、完成した下部構造体３の最上部
に屋根構造体１を設置した後、仮設のリフトアップ構台
１０を撤去することを特徴とする。

【０００９】あるいは、図２(b) 、(c) に示すように、
予めリフトアップの際に邪魔となる下部構造体の内周リ
ング材、内外つなぎ材、ブレース材を取り外しておき、
前述と同様に屋根構造体１をリフトアップすると共に、
上昇した屋根構造体１の下方に位置する下部構造体３の
取外しの部分あるいは新たに設ける部分（内周リング材
７、内外つなぎ材８、ブレース材９）を完成させながら
リフトアップを行い、正規の位置まで上昇した屋根構造
体１を完成した下部構造体３の最上部に設置した後、仮
設のリフトアップ構台１０を撤去する。

【００１０】以上のような構成により、下部構造体３を
利用して屋根構造体１をリフトアップすることができる
と共に、リフトアップ時の屋根構造体１の吊点が下部構
造体３およびリフトアップ構台１０の外周柱と内周柱の
中間に位置し、下部構造体３およびリフトアップ構台１
０に偏心曲げが作用することが無い。

【００１１】リフトアップ構台に関しては、リフトアッ
プ構台１０が、図１に示すように、対向配置の外周柱４
と内周柱５の上に設置される場合には、隣合うリフトア
ップ構台１０を外周リング材１５および内周リング材１
６でつなぐことでリングを形成し、水平方向の剛性を確
保する。また、図５に示すように、４本の外周柱４およ
び内周柱５の上に平面視で四角形状のリフトアップ構台
１０’を設置するようにしてもよい。

【００１２】また、リフトアップ時の下部構造体３への
転倒モーメントが大きくなる場合には、図３に示すよう
に、下部構造体３の上部に設けた仮設のリフトアップ構
台１０、１０’の外周部と地上をワイヤロープ３０で連
結して転倒モーメントを抑える。

【００１３】下部構造体３およびリフトアップ構台１
０、１０’の柱の座屈耐力が不足する場合には、図４に
示すように、下部構造体３およびリフトアップ構台１
０、１０’の外周柱４・１１および内周柱５・１２に仮
設の補強材３１を添設して補強する。

【００１４】あるいは、図２(b) 、(c) に示すように、
屋根構造体１のリフトアップに際し、下部構造体３の屋
根構造体１の上方に位置する部分をつなぎ材８等で補強
し、このつなぎ材８等を解体しながらリフトアップする
ようにし、柱の座屈に対して補強を行う。

【００１５】あるいは、図５、図６に示すように、屋根
構造体１のリフトアップに際し、屋根構造体１の上方に
位置する下部構造体３の外周柱４と内周柱５間および内
周柱５、５間に昇降可能な可動梁３２を配設し、柱の座
屈に対して補強する。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、本発明を図示する一実施例
に基づいて説明する。図１は本発明の施工法のリフトア
ップ前の屋根構造体および下部構造体の状態を示したも
のであり、図２は本発明の施工法を工程順に示したもの
である。図３〜図７は本設の下部構造体および仮設のリ
フトアップ架構の種々の補強方法を示したものである。
図８、図９は本発明が適用されるドームの例を示したも
のである。

【００１７】本発明が適用される大空間構造物は、図８
に示すように、ドーム状でトラス構造の屋根構造体１
と、この屋根構造体１をその外周テンションリング２の
部分で支持する下部構造体３から構成されている。下部
構造体３は、図９に示すように、外周テンションリング
２の外側において屋根円周方向に間隔をおいて配設され
る外周柱４と、外周テンションリングの内側において外
周柱４に対応させて配設される内周柱５と、隣り合う外
周柱４をつないでリングを構成する外周リング材６と、
隣り合う内周柱５をつないでリングを構成する内周リン
グ材７と、対向する外周柱４と内周柱５をつなぐ内外つ
なぎ材８およびブレース材９から構成されている。

【００１８】以上のような屋根構造体１と下部構造体３
からなる大空間構造物を、次のような施工手順で構築す
る。（図１、図２参照）。

【００１９】(1) 図１に示すように、先ず、屋根構造体
１を地上において組み立てると共に、下部構造体３の外
周テンションリング２の外側に位置する外周部分の全
て、即ち、外周柱４と外周リング材６を構築し、外周テ
ンションリング２の内側に位置する部分は内周柱５のみ
を構築する。この内周柱５は、屋根構造体１のトラス網
目の中に位置するような配置とし、屋根構造体１をリフ
トアップさせる際に、屋根構造体１のトラス部材と内周
柱５が干渉しないようにする。

【００２０】(2) このような本設の外周柱４および内周
柱５の上に、仮設のリフトアップ構台１０を設置する。
このリフトアップ構台１０は、図１に示すように、外周
柱４および内周柱５に連続して接続される外周柱材１１
および内周柱材１２と、これらをつなぐ上下の支持材１
３およびつなぎ材１４からなる。このリフトアップ構台
１０は２本の柱材の上に設置されるため、隣合うリフト
アップ構台１０の最上部を円周方向の外周リング材１５
および内周リング材１６でつなぐことで内周・外周にリ
ングを形成し、水平方向の剛性を得るようにする。ま
た、外周リング材１５と内周リング材１６の間には、つ
なぎ材１７とブレース材１８を配設して補強する。

【００２１】なお、以上のリフトアップ架構は１本の外
周柱４と１本の内周柱５の上にリフトアップ構台１０を
設置してリング材１５・１６等で補強する構造である
が、これに限らず、図５に示すように、２本の外周柱４
と２本の内周柱５の上にリフトアップ構台１０’を設置
するようにしてもよい。この場合、４本の外周柱４およ
び内周柱５に連続する外周柱材１１および内周柱材１２
の上部が、支持板１３’等により連結される。

【００２２】(3) 各リフトアップ構台１０の上には、図
１に示すように、リフトアップ装置２０を配設する。こ
のリフトアップ装置２０は、通常のリフトアップ工法に
使用される装置と同じものであり、吊上用油圧ジャッキ
（センターホールジャッキなど）２１と、吊上げロッド
（ステップロッドなど）２２を備えている。吊上用ロッ
ド２２の下端は、屋根構造体１の外側テンションリング
２に固定ピン２３を介して接続される。リフトアップに
際しては、油圧ジャッキ２１のピストンロッドに吊上げ
ロッド２２を着脱ピンにより固定してジャッキストロー
ク分上昇させ、次いで油圧ジャッキ２１の基部に吊上げ
ロッド２２を着脱ピンにより固定した状態でピストンロ
ッドの着脱ピンを外してピストンロッドを下降させ、再
び吊上げロッド２２と着脱ピンにより固定する。以上の
ジャッキアップ工程を多数回繰り返すことにより屋根構
造体１を尺取り式にリフトアップする。

【００２３】(4) 図２(a) に示すように、本設の下部構
造体３は、外周柱４などの外周部分と内周柱５のみで、
リフトアップを行い、屋根構造体１が正規の位置に達す
ると、屋根構造体１をリフトアップ装置２０で支持した
状態で、下部構造体３の残りの部分、即ち内周柱５の内
周リング材７と内外つなぎ材８とブレース材９を取付け
て、下部構造体３を完成させる。

【００２４】あるいは、図２(b) 、(c) に示すように、
上昇した屋根構造体１の下方に位置する下部構造体３の
残りの部分、内周リング材７と内外つなぎ材８とブレー
ス材９を組み立てながらリフトアップを行う。この際、
上昇する屋根構造体１の上方に位置する下部構造体３
は、内外つなぎ材８やブレース材９を取付けて補強する
ようにしてもよい。この補強に用いた内外つなぎ材８や
ブレース材９は、屋根構造体１の上昇に伴って取外して
いく。その場合、取り外した内外つなぎ材８やブレース
材９は下部に付け替えるようにしてもよい。

【００２５】(5) 下部構造体３が完成すると、正規の位
置まで上昇している屋根構造体１を外周テンションリン
グ２の部分で下部構造体３の最上部に載置して固定す
る。次いで、下部構造体３の上部に設置されている仮設
のリフトアップ構台１０、その外周リング材１５や内周
リング材１６等を撤去すれば、施工が完了する。

【００２６】以上のような施工において、仮設のリフト
アップ構台１０の最上部を外周リング材１５および内周
リング材１６でつないで内周・外周にリングを形成する
ことで、水平方向の剛性が得られるが、リフトアップ時
に下部構造体３への転倒モーメントが大きくなる場合に
は、図３に示すように、下部構造体３の上部に設けた各
リフトアップ構台１０の外周部と地上とを１本または２
本のワイヤロープ３０で連結して転倒モーメントを抑え
る。また、下部構造体３およびリフトアップ構台１０の
柱の座屈耐力が不足する場合には、図４に示すように、
外周柱４・外周柱材１１および内周柱５・内周柱材１２
にそれぞれ仮設の補強材３１を取付けて補強する。

【００２７】さらに、この柱の座屈に対する補強に関し
ては、図２(b) 、(c) に、下部構造体３の上部に内外つ
なぎ材８やブレース材９を取付けて補強する場合を示し
たが、これに限らず、図５、図６に示すような仮設の可
動梁３２により補強することもできる。この場合、リフ
トアップ構台には、２本の外周柱４と２本の内周柱５の
上に設置されるリフトアップ構台１０’を使用し、可動
梁３２は平面視でＸ字状とし、四角枠材３３で補強す
る。外周柱４・外周柱材１１および内周柱５・内周柱材
１２の内側角部には、それぞれ溝型のガイドレール３４
を取付け、可動梁３２の４つの先端部には、ガイドレー
ル３４に係合するスライド部３５を設け、屋根構造体１
のリフトアップに伴い吊上げロッド２２を挿通した状態
で可動梁３２を昇降可能に支持する。

【００２８】図７に示すように、リフトアップに際して
は、このような可動梁３２をリフトアップ装置２０が配
置される下部構造体３の箇所で、しかも屋根構造体１の
上方位置に複数配置してガイドレール３４に対してスト
ッパー等で固定しておき、屋根構造体１の上昇に伴い下
側の可動梁３２を固定箇所から順次自動解除しながら、
自由となった可動梁３２を、上昇する屋根構造体１を吊
り上げる吊上げロッド２２を利用して上昇させる。屋根
構造体１が正規の位置まで上昇すると、複数の可動梁３
２はリフトアップ構台１０’内に位置し、リフトアップ
構台１０’と共に撤去する。

【００２９】なお、上記の説明では、屋根構造体１を地
上で組み立てることのみ記載したが、屋根葺き仕上げな
どを行えることは当然のことである。

【００３０】

【発明の効果】前述の通り、本発明は、屋根構造体を地
上で組み立てると共に、この屋根構造体の外周テンショ
ンリングを支持する下部構造体のうち、外周テンション
リングの外側に位置する外周部分は全て構築し、外周テ
ンションリングの内側に位置する部分は屋根構造体の網
目の中に位置する内周柱のみを構築し、これら本設の下
部構造体の外周部分および内周柱の上部に仮設のリフト
アップ構台を設置し、このリフトアップ構台に配設した
リフトアップ装置により屋根構造体をリフトアップして
正規の位置まで上昇させ、その後、下部構造体の残りの
部分（内周リング材、内外つなぎ材、ブレース材など）
を完成させ、あるいは上昇した屋根構造体の下方に位置
する下部構造体の残りの部分を完成させながらリフトア
ップを行い、正規の位置まで上昇した屋根構造体が完成
した下部構造体の最上部に設置されると、仮設のリフト
アップ構台を撤去するようにしたため、次のような効果
を奏する。

【００３１】(1) 下部構造体を利用してリフトアップす
るため、仮設用構造体を少なくすることができ、工期の
短縮およびコストの削減を図ることができる。

【００３２】(2) また、仮設用構造体を設置する場所の
確保が必要なくなるため、下部構造体の施工に制約がな
く、建方計画の上で有利となる。

【００３３】(3) リフトアップ時の屋根構造体の吊点が
下部構造体およびリフトアップ構台の外周柱と内周柱の
中間に位置し、下部構造体およびリフトアップ構台に偏
心曲げが作用することが無く、下部構造体およびリフト
アップ構台に対する負担が少なくなる。これにより、屋
根構造体を安定して安全にリフトアップすることがで
き、またリフトアップ構台を簡単な構造とすることがで
きると共に、その補強構造も少なくすることができる。

【００３４】(4) 従来実施してきた屋根を内部で吊り上
げる場合には、屋根構造体自体を安定させるための仮設
材を必要とするが、本発明では、屋根構造体を外周テン
ションリングで吊り上げ、安定した状態でリフトアップ
することができるため、屋根構造体自体を安定させるた
めの仮設材を省略することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の施工法のリフトアップ前における屋根
構造体と下部構造体の状態を示す、(a) は横断面図、
(b) は上部矢視図、(c) は縦断面図である。

【図２】本発明の施工法を順に示す縦断面図である。

【図３】本発明の施工法におけるワイヤロープによる補
強方法を示す、(a) 、(b) は平面図、(c) は縦断面図で
ある。

【図４】本発明の施工法における柱補強材による補強方
法を示す縦断面図である。

【図５】本発明の施工法における可動梁による補強方法
を示す、(a) は上部矢視図、(b) は縦断面図である。

【図６】図５における下部構造体の(a) は横断面図、
(b) は側面図、(c) は部分詳細図である。

【図７】図５の可動梁を用いた場合のリフトアップ工程
を順に示す縦断面図である。である。

【図８】本発明が適用されるドームの例を示す(a) は平
面図、(b) は正面図である。

【図９】図８のドームの部分詳細図であり、(a) は平面
図、(b) は縦断面図である。

【符号の説明】

１……屋根構造体 ２……外周テンションリング ３……下部構造体 ４……外周柱 ５……内周柱 ６……外周リング材 ７……内周リング材 ８……内外つなぎ材 ９……ブレース材 １０、１０’…リフトアップ構台 １１……外周柱材 １２……内周柱材 １３……支持材 １３’…支持板 １４……つなぎ材 １５……外周リング材 １６……内周リング材 １７……つなぎ材 １８……ブレース材 ２０……リフトアップ装置 ２１……吊上用油圧ジャッキ ２２……吊上げロッド ３０……ワイヤロープ ３１……補強材 ３２……可動梁 ３３……四角枠材 ３４……ガイドレール ３５……スライド部

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 屋根構造体を地上で組み立てると共に、
   この屋根構造体の外周テンションリングを支持する下部
   構造体のうち、外周テンションリングの外側に位置する
   外周部分は全て構築し、外周テンションリングの内側に
   位置する部分は屋根構造体の網目の中に位置する内周柱
   のみを構築し、これら本設の外周部分および内周柱の上
   部に仮設のリフトアップ構台を設置し、このリフトアッ
   プ構台に配設したリフトアップ装置により屋根構造体を
   リフトアップして正規の位置まで上昇させ、その後、下
   部構造体の残りの部分を完成させ、完成した下部構造体
   の最上部に屋根構造体を設置した後、仮設のリフトアッ
   プ構台を撤去することを特徴とするドーム状屋根の施工
   法。
2. 【請求項２】 屋根構造体を地上で組み立てると共に、
   この屋根構造体の外周テンションリングを支持する下部
   構造体のうち、外周テンションリングの外側に位置する
   外周部分は全て構築し、外周テンションリングの内側に
   位置する部分は屋根構造体の網目の中に位置する内周柱
   のみを構築し、これら本設の外周部分および内周柱の上
   部に仮設のリフトアップ構台を設置し、このリフトアッ
   プ構台に配設したリフトアップ装置により屋根構造体を
   リフトアップすると共に、上昇した屋根構造体の下方に
   位置する下部構造体の残りの部分を完成させながらリフ
   トアップを行い、正規の位置まで上昇した屋根構造体を
   完成した下部構造体の最上部に設置した後、仮設のリフ
   トアップ構台を撤去することを特徴とするドーム状屋根
   の施工法。
3. 【請求項３】 請求項１または請求項２に記載のドーム
   状屋根の施工法において、仮設のリフトアップ構台の外
   周部と地上をワイヤロープで連結して補強することを特
   徴とするドーム状屋根の施工法。
4. 【請求項４】 請求項１、請求項２、または請求項３に
   記載のドーム状屋根の施工法において、下部構造体およ
   び仮設のリフトアップ構台の外周柱および内周柱に仮設
   の補強材を添設して補強することを特徴とするドーム状
   屋根の施工法。
5. 【請求項５】 請求項１、請求項２、請求項３、または
   請求項４に記載のドーム状屋根の施工法において、屋根
   構造体のリフトアップに際し、下部構造体の屋根構造体
   の上方に位置する部分をつなぎ材で補強し、このつなぎ
   材を解体しながらリフトアップすることを特徴とするド
   ーム状屋根の施工法。
6. 【請求項６】 請求項１、請求項２、請求項３、または
   請求項４に記載のドーム状屋根の施工法において、屋根
   構造体のリフトアップに際し、屋根構造体の上方に位置
   する下部構造体の外周柱と内周柱間に昇降可能な可動梁
   を配設して補強することを特徴とするドーム状屋根の施
   工法。