(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の柱ユニットを上下に連結して塔状構造物を本設する構築方法であって、
最下部の前記柱ユニットを設置する設置工程と、
最下部の前記柱ユニットにクライミング装置及び揚重機を配設する配設工程と、
前記クライミング装置及び前記揚重機を用いて、既設の前記柱ユニット上に前記柱ユニットを順次連結していく連結工程と、
前記クライミング装置及び前記揚重機を撤去する撤去工程と、を含み、
前記柱ユニットが、
上下方向に延びる、互いに平行な複数の柱主材と、
前記複数の柱主材間を連結する連結部材と、を含む枠体であり、
前記クライミング装置は、
作業ステージを構成すると共に、前記柱主材と係合する係合部を有し、前記柱主材に案内されて昇降可能であり、
前記揚重機は、
吊材を介して前記柱ユニットを昇降可能であり、
前記連結工程では、
前記クライミング装置に前記揚重機を搭載して、既設の前記柱ユニットに対して前記クライミング装置を上昇する工程と、
前記揚重機による新たな前記柱ユニットを吊り上げる工程と、
吊り上げた前記柱ユニットと既設の前記柱ユニットとを連結する工程と、
を反復し、
新たな前記柱ユニットの吊り上げの際、前記揚重機を既設の前記柱ユニットに支持させ、前記クライミング装置の上昇の前に、既設の前記柱ユニットに対する前記揚重機の支持を解除することを特徴とする構築方法。
【請求項２】
前記連結部材は、平面視で三角形をなすように配設され、
前記柱主材は、前記三角形の頂部にそれぞれ位置していることを特徴とする請求項１に記載の構築方法。
【請求項３】
前記柱ユニットに、上下に延びるラックを設け、
前記クライミング装置は、
前記ラックと噛み合うピニオンと、
前記ピニオンを回転する駆動部と、を備え、
前記係合部は、
前記柱主材に当接するローラを備えたことを特徴とする請求項１に記載の構築方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、塔状構造物の構築方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
携帯電話の電波送受信用のアンテナ等を支持する塔状構造物を狭い土地や山頂等に構築する場合、大型工事車両や重機が建設予定地に入れない場合がある。このような場合の塔状構造物の構築方法として、アングル等の鋼材を現地で組み立てる方法や、鋼管により塔状構造物を構築する方法が提案されている。また、一般的な高層ビルや鉄塔構造物を対象とした構築方法として、仮設のガイドレール上に沿ってクライミング装置を昇降して作業を行う方法が提案されている（例えば特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平６−２４６７３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
アングル等の鋼材を現地で組み立てる方法では、日数、労務が掛かると共に作業ステージを組み立てながら構築して行くので危険な作業を伴う場合がある。鋼管により塔状構造物を構築する方法では、揚重用のクレーン設備が必要となるため、施工条件に合わせてその都度、鋼管柱の設計及び施工方法(クレーンの能力、仮設計画)の検討が必要となる。また、仮設設備の組払し日数及び費用がかかる。また、特許文献１の記載の方法においても、仮設設備の組払し日数及び費用がかかる。
【０００５】
本発明の目的は、山間部の狭い土地、特に山頂付近において、安全性を確保しつつ、より簡易に塔状構造物を構築することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明によれば、複数の柱ユニットを上下に連結して塔状構造物を本設する構築方法であって、最下部の前記柱ユニットを設置する設置工程と、最下部の前記柱ユニットにクライミング装置及び揚重機を配設する配設工程と、前記クライミング装置及び前記揚重機を用いて、既設の前記柱ユニット上に前記柱ユニットを順次連結していく連結工程と、前記クライミング装置及び前記揚重機を撤去する撤去工程と、を含み、前記柱ユニットが、上下方向に延びる、互いに平行な複数の柱主材と、前記複数の柱主材間を連結する連結部材と、を含む枠体であり、前記クライミング装置は、作業ステージを構成すると共に、前記柱主材と係合する係合部を有し、前記柱主材に案内されて昇降可能であり、前記揚重機は、吊材を介して前記柱ユニットを昇降可能であり、前記連結工程では、前記クライミング装置に前記揚重機を搭載して、既設の前記柱ユニットに対して前記クライミング装置を上昇する工程と、前記揚重機による新たな前記柱ユニットを吊り上げる工程と、吊り上げた前記柱ユニットと既設の前記柱ユニットとを連結する工程と、を反復し、新たな前記柱ユニットの吊り上げの際、前記揚重機を既設の前記柱ユニットに支持させ、前記クライミング装置の上昇の前に、既設の前記柱ユニットに対する前記揚重機の支持を解除することを特徴とする構築方法が提供される。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、山間部の狭い土地、特に山頂付近において、安全性を確保しつつ、より簡易に塔状構造物を構築することができる。また、揚重機の吊り荷重がクライミング装置に作用しないようにすることができ、クライミング装置をより簡易なものとすることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】塔状構造物の例を示す模式図及び柱ユニットの斜視図。
【図２】図１の塔状構造物の構築方法の説明図。
【図３】図１の塔状構造物の構築方法の説明図。
【図４】図１の塔状構造物の構築方法の説明図。
【図５】（Ａ）及び（Ｂ）はクライミング装置の平面図及び正面図、（Ｃ）は揚重機の説明図。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
図１は本発明により構築可能な塔状構造物１の例を示す模式図及び塔状構造物１を構成する柱ユニット１０の斜視図である。本実施形態では、塔状構造物１としてアンテナ２を上部において支持する１５ｍ〜２０ｍ程度のものを想定している。
【００１０】
塔状構造物１は複数の柱ユニット１０を上下に連結して構成されている。同じ柱ユニット１０を連結して塔状構造物１を構築することにより、コスト削減を図れると共に設計・施工計画を簡略化できる。
【００１１】
柱ユニット１０は、柱主材１１、連結部材１２及びブレース１３により枠状に形成されている。枠状に形成することで、その軽量化を図ることができ、人手での運搬を可能とすることができる。柱主材１１は上下方向に延びる棒状をなし、本実施形態の場合、円筒状の鋼管である。柱主材１１は複数設けられており、本実施形態の場合、３本の柱主材１１が互いに平行に配置されている。
【００１２】
連結部材１２は柱主材１１間を連結する部材であり、本実施形態の場合、水平方向に延びた水平部材であって、例えば、円筒状の鋼管である。連結部材１２の各端部は、柱主材１１に溶接等により固着される。連結部材１２は、３本を一組として平面視で三角形（本実施形態の場合、正三角形）をなすようにトラス状に配設されており、これを上段、中段、下段に合計３段設けられている。柱主材１１は、一組の連結部材１２が形成する三角形の頂部にそれぞれ位置しており、柱ユニット１０は３角柱状の枠体をなしている。
【００１３】
柱ユニット１０は柱主材１１を４本として四角柱状の枠体等、他の形状の枠体としてもよいが、３角柱状の枠体とすることで、軽量化及び部品点数の削減を図れ、更に、トラス状になることから構造的に安定し易くなる。
【００１４】
ブレース１３は、柱主材１１の側部に形成される、柱主材１１と連結部材１２とにより囲まれる各方形部分に設けられている。
【００１５】
柱ユニット１０間の連結は、本実施形態の場合、中子１５と留め金具１６とを用いる。中子１５は中央部に柱主材１１の外径と同径の鍔部１５ａを有すると共に、鍔部１５ａから上下に柱主材１１の内部に挿入される挿入部１５ｂ、１５ｂを有する。上下の柱ユニット１０の連結に際し、各柱ユニット１０の柱主材１１間に中子１５を介在させて柱主材１１同士を連結する。更に、連結部分を溶接等により固着してもよい。なお、中子１５を用いない構成も採用可能であり、例えば、柱主材１１として、下端部に挿入部１５ｂに挿入する部分を有する材料を使用すればよい。
【００１６】
留め金具１６は、端部にネジが切られたＵ字部材１６ａと、Ｕ字部材１６ａの各端部が挿通する孔を有するプレート１６ｂと、Ｕ字部材１６ａの端部に螺合するナット１６ｃ、１６ｃとを備える。留め金具１６は、上側の柱ユニット１０の下段の連結部材１２と、下側の柱ユニット１０の上段の連結部材１２と、をＵ字部材１６ａとプレート１６ｂとで挟んでナット１６ｃを締結することで、両者を固定する。このような連結部材１２間の固定は、留め金具１６以外にも各種の金物や鉄筋による拘束等、様々な固定方法を採用可能である。
【００１７】
ラック１４は上段から下段の各連結部材１２に固定される。ラック１４は後述するクライミング装置２０の昇降に利用する。
【００１８】
次に、塔状構造物１を本設する構築方法の例について図２乃至図４を参照して説明する。図２の状態ＳＴ１に示すように、まず、基礎３を事前に施工しておき、その上に塔状構造物１の最下部となる柱ユニット１０を設置して固定する（設置工程）。
【００１９】
次に、状態ＳＴ２、状態ＳＴ３に示すように、最下部の柱ユニット１０にクライミング装置２０及び揚重機３０を配設する（配設工程）。ここで、クライミング装置２０及び揚重機３０の構成について図５を参照して説明する。まず、クライミング装置２０について説明する。図５（Ａ）及び（Ｂ）はクライミング装置２０の平面図及び正面図である。
【００２０】
クライミング装置２０は、水平姿勢のステージ板２１を備える。このステージ板２１は作業者の足場となる作業ステージを構成しており、ステージ板２１上の周縁部には安全性を向上するため、手すり２６が設けられている。
【００２１】
ステージ板２１は、柱ユニット１０が上下に挿通可能な開口部２１ａを有している。ステージ板２１には、開口部２１ａを挿通する柱ユニット１０の柱主材１１と係合する係合部２５が固定されている。係合部２５は、本実施形態の場合、ステージ板２１の上側と下側とにそれぞれ２か所、合計で４か所設けられている。
【００２２】
各係合部２５は３つのローラ２５ａと、これらのローラ２５ａを水平軸周りに回転自在に支持する支持部材２５ｂと、を備える。３つのローラ２５ａのうちの２つのローラ２５ａは、柱主材１１を挟むように配設され、残り１つのローラ２５ａは、柱主材１１に対するの当接方向が他の２つのローラ２５ａと９０度異なっている。
【００２３】
このようなローラ２５ａの配置により、ステージ板２１が柱主材１１に対して水平方向に変位することを規制しながら、上下方向には自由移動可能としている。また、係合部２５をステージ板２１の上側と下側とに設けたことで、ステージ板２１が傾くことを規制し、水平姿勢を維持可能としている。
【００２４】
こうして本実施形態では、係合部２５と柱主材１１との係合により、柱主材１１に案内されてクライミング装置２０が昇降可能としている。なお、本実施形態では、係合部２５としてローラ２５ａを用いた例を挙げたが、これに限られない。例えば、柱主材１１と嵌合する筒状の摩擦摺動部材でもよい。この場合、摩擦摺動部材が連結部材１２と干渉しないよう、その断面をＣ字型等とすればよく、また、摩擦係数の小さい材料で構成されることが好ましい。
【００２５】
ステージ板２１には、また、支持部材２３、２４を介して、ピニオン２２ａを回転する駆動部２２が支持されている。駆動部２２は、例えば、モータ、減速機及びブレーキ装置等から構成され、その出力軸にピニオン２２ａが固定されている。ピニオン２２ａは柱ユニット１０に設けたラック１４と噛み合う。しかして、駆動部２２によりピニオン２２ａを回転することで、クライミング装置２０を柱主材１１に沿って昇降することができる。
【００２６】
なお、本実施形態では、クライミング装置２０の昇降機構としてラック−ピニオン機構を採用したが、これに限られず、各種の駆動機構を採用可能である。
【００２７】
次に、揚重機３０について図５（Ｃ)を参照して説明する。揚重機３０は、作業者が手作業で分解、組み立てが可能な小型の揚重機が好ましく、本実施形態の場合、揚重機３０として、許容荷重が２００ｋｇｆ程度の簡易クレーンを採用した場合を想定している。
【００２８】
揚重機３０は、クレーン支柱３１と、巻き取り部３２と、を備える。巻取部３２はクレーン支柱３１の軸周りに手動で旋回可能にクレーン支柱３１に支持されている。
巻取部３２は、巻取装置３２ａと、滑車３２ｂと、を備える。巻取装置３２ａはモータを備えた電動ウインチ等であり、ワイヤ等の吊材Ｗを巻き上げ、巻き戻す。吊材Ｗの端部には、フック等の吊り具３３が設けられている。
【００２９】
図２に戻って塔状構造物１の構築方法の例について再び説明する。状態ＳＴ２では、例えば分解状態で運搬してきたクライミング装置２０を現場で最下部の柱ユニット１０に組み付ける。状態ＳＴ３では、揚重機３０を配設する。揚重機３０は、クレーン支柱３１の上部に巻取り部３２を取り付けた状態で、クレーン支柱３１を最下部の柱ユニット１０の柱主材１１に固定する。
【００３０】
揚重機３０の配設が完了すると、クライミング装置２０及び揚重機３０を用いて、既設の柱ユニット１０上に新たな柱ユニット１０を順次連結していく（連結工程）。具体的には、図２の状態ＳＴ４、状態ＳＴ５では、二段目に位置することになる新たな柱ユニット１０を、既設の最下部の柱ユニット１０よりも高い位置に揚重機３０により吊り上げている。状態ＳＴ６では、巻取部３２を旋回させ、新たな柱ユニット１０を既設の最下部の柱ユニット１０上に位置させている。巻取部３２の旋回は、例えば、クライミング装置２０上の作業者（不図示）が、揚重機３０に吊り上げられている新たな柱ユニット１０を引き寄せることによって行えばよい。
【００３１】
次に、揚重機３０に吊り上げられている柱ユニット１０を降下させ、既設の最下部の柱ユニット１０と連結する。柱ユニット１０間の連結においては、本実施形態の場合、中子１５を用いて柱主材１１の連結を行い、また、複数の留め金具１６で、最下部の柱ユニット１０の上段の連結部材１２と二段目の柱ユニット１０の下段の連結部材１２とを固定する（図３の状態ＳＴ７)。更に、柱ユニット１０間において、互いのラック１４を連結ピン等で上下に接続して一本化する。
【００３２】
次に、三段目の柱ユニット１０の施工に移る。まず、状態ＳＴ８に示すように、揚重機３０を分解してクライミング装置２０に搭載する。次に、駆動部２２を駆動してクライミング装置２０を上昇させ、揚重機３０を二段目の柱ユニット１０に配設する（図３の状態ＳＴ９)。
【００３３】
クライミング装置２０の上昇完了後には、駆動部２２のブレーキによりクライミング装置２０の落下を防止可能であるが、クライミング装置２０を、フック等により二段目の柱ユニット１０に係止することが好ましい。
【００３４】
クライミング装置２０の上昇が完了すると、揚重機３０を二段目の柱ユニット１０に配設する。揚重機３０は、クレーン支柱３１の上部に巻取り部３２を取り付けた状態で、クレーン支柱３１を二段目の柱ユニット１０の柱主材１１に固定する。本実施形態の場合、このように、新たな柱ユニット１０の吊り上げの際、揚重機３０を既設の柱ユニット１０に支持させ、クライミング装置２０の上昇の前に、既設の柱ユニット１０に対する揚重機３０の支持を解除することとしている。こうすることで、揚重機３０の吊り荷重がクライミング装置２０に作用しないようにすることができ、クライミング装置２０を、より簡易なものとすることができる。
【００３５】
尤も、揚重機３０の分解・配設の手間を省くため、クライミング装置２０のみで揚重機３０を支持して搭載する構成も採用可能である。或いは、クライミング装置２０に揚重機３０を固定して搭載するが、実質的な支持は行わず、揚重機３０の支持は既設の柱ユニット１０で行うようにしてもよい。この場合、クライミング装置２０の上昇の度に、揚重機３０と既設の柱ユニット１０との分離・固定作業は必要とするが、揚重機３０そのものは分解する必要がなく、かつ、揚重機３０の吊り荷重を既設の柱ユニット１０に負担させることができる。
【００３６】
クライミング装置２０の上昇と、揚重機３０の配設が完了すると、状態ＳＴ１０に示すように、三段目に位置することになる新たな柱ユニット１０を揚重機３０により吊り上げる。以降、状態ＳＴ５〜状態ＳＴ１０の作業を反復することで塔状構造物１が構築されていくことになる。
【００３７】
図４の状態ＳＴ２１は十段分の柱ユニット１０の連結が完了して塔状構造物１の構築は完了し、アンテナ２を揚重機３０で吊り上げた状態を示す。クライミング装置２０は九段目の柱ユニット１０に位置している。状態ＳＴ２２はアンテナ２の設置も完了し、クライミング装置２０を降下させている状態を示す。揚重機３０は分解されてクライミング装置２０上に搭載されている。
【００３８】
クライミング装置２０の降下途中では、各柱ユニット１０からラック１４を取り外し、ラック１４の回収作業を行いながらクライミング装置２０を降下させてもよい。しかし、後日のメンテナンス作業を考慮し、ラック１４を柱ユニット１０に取り付けたままとしてもよい。クライミング装置２０の降下が完了するとこれを分解、撤去して作業が完了する。
【００３９】
以上の通り、本実施形態では作業ステージを構成するクライミング装置２０が昇降可能であるので、塔状構造物１の構築に伴って作業ステージの組み立て、解体を要せず、常に作業ステージが存在する状態で作業を行え、安全性を確保できる。そして、クライミング装置２０を、本設の対象物である既設の柱ユニット１０の柱主材１１の案内により昇降する構成としたので、クライミング装置２０の昇降のための仮説設備を要しない。この結果、仮設設備の組払し日数及び費用を低減することができ、より簡易かつ短期間で塔状構造物１を構築することができる。更に、柱ユニット１０を枠体として軽量化を可能としたので、揚重機３０も小型のもので足り、揚重機３０を搭載するクライミング装置２０もより簡素なもので足りる。この結果、建設予定地が山間部の狭い土地、特に山頂近辺であって大型工事車両や重機が入れない場合でも人手や軽車両による搬入が可能であり、これらの建設予定地での塔状構造物１の構築を実現できる。
【図１】
0005937422.tif 000002
【図２】
0005937422.tif 000003
【図３】
0005937422.tif 000004
【図４】
0005937422.tif 000005
【図５】
0005937422.tif 000006