(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
開閉軸方向に伸縮可能な膜屋根体と、開閉軸方向に配置される複数の走行レールと、該走行レールの端部に配置される収容函体と、を含む膜屋根構造を構築する方法であって、
前記膜屋根体は、２つの斜材をピン結合したＶ字構造を開閉軸方向に複数連結したサイドフレームを、開閉軸直角方向に平行又は略平行に複数配置するとともに、開閉軸方向に折り畳める中折れ部を具備する屋根膜材をサイドフレーム上部に取り付け、サイドフレームを開閉軸方向に伸縮させる伸縮装置をサイドフレーム下部に取り付け、さらに前記走行レール方向にスライド可能な台車をサイドフレーム上部に取り付けたものであり、
前記収容函体は、前記膜屋根体を収容可能な収容空間と、伸縮する際に前記膜屋根体が通過し得る開口部と、を有するものであり、
前記膜屋根体を開閉軸方向及び開閉軸直角方向に分割した膜屋根ユニットを製作するとともに、前記台車がスライド可能な仮設レールを該膜屋根ユニットに取り付ける膜屋根ユニット製作工程と、
前記収容函体を地組みするとともに、前記収容空間に前記走行レールの一部を設置する収容函体製作工程と、
前記収容空間の前記走行レールの一部と、前記仮設レールとを連結し、前記台車をスライドして該走行レールの一部に該台車を取り付けることで、該収容空間内の所定位置に前記膜屋根ユニットを設置する膜屋根ユニット設置工程と、
前記収容空間に搬入された複数の前記膜屋根ユニットを、開閉軸方向に連結する開閉軸方向膜屋根ユニット連結工程と、
前記収容空間に搬入された複数の前記膜屋根ユニットを、開閉軸直角方向に連結する開閉軸直角方向膜屋根ユニット連結工程と、
前記収容空間に前記膜屋根ユニットを収容した前記収容函体を、所定位置まで吊り上げて設置する収容函体設置工程と、
前記収容空間に設置された前記走行レールの一部と、残りの前記走行レールとを連結し、複数の前記走行レールを所定位置で張設する走行レール張設工程と、
を備えたことを特徴とする膜屋根構造構築方法。
【請求項２】
前記膜屋根ユニット製作工程では、前記伸縮装置を除く前記膜屋根ユニットを製作し、
前記膜屋根ユニット設置工程後に、所定位置に前記伸縮装置を取り付けて前記膜屋根ユニットを完成させる伸縮装置取り付け工程と、
をさらに備えたことを特徴とする請求項１記載の膜屋根構造構築方法。
【請求項３】
前記膜屋根ユニット製作工程と前記収容函体製作工程は異なる場所で行われ、前記膜屋根ユニット製作工程と前記収容函体製作工程の一部又は全部が同時に行われる、
ことを特徴とする請求項１又は請求項２記載の膜屋根構造構築方法。
【請求項４】
前記収容函体設置工程の前に、前記開閉軸方向膜屋根ユニット連結工程、又は前記開閉軸直角方向膜屋根ユニット連結工程が行われる、
ことを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の膜屋根構造構築方法。
【請求項５】
前記収容函体設置工程の後に、前記開閉軸方向膜屋根ユニット連結工程、又は前記開閉軸直角方向膜屋根ユニット連結工程が行われる、
ことを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の膜屋根構造構築方法。
【請求項６】
前記収容函体製作工程では、前記収容函体を分割した分割収容函体ごとに製作され、
前記収容函体製作工程と前記膜屋根ユニット設置工程の一部が同時に行われる、
ことを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれかに記載の膜屋根構造構築方法。
【請求項７】
前記収容函体製作工程では、前記収容函体を分割した分割収容函体ごとに製作され、
前記収容函体設置工程では、前記分割収容函体を所定位置まで吊り上げるとともに、該分割収容函体どうしを連結していくことで、前記収容函体を所定位置に設置し、
前記開閉軸直角方向膜屋根ユニット連結工程は、前記収容函体設置工程の後に、又は前記収容函体設置工程と並行して行われる、
ことを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれかに記載の膜屋根構造構築方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願発明は、建築物の屋根を構築する方法に関するものであり、より具体的には、開閉式の膜屋根構造を構築する方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
競技場やイベント会場など多くの観客を収容する施設は、雨天時でも実施できるように屋根が取り付けられることがある。さらに、好天時には自然環境で競技等が実施できるように、開閉式の屋根を採用する施設も増えている。
【０００３】
一方で、新たに建設される大規模施設は、見る人に強い印象を与える独特のデザインが好まれる傾向にある。これに伴い施設屋根も複雑な形状を呈することになり、特に開閉式の屋根の場合、開扉状態（屋根が開放された状態）においてはコンパクトに収納し、閉扉状態（屋根が閉鎖された状態）においては複雑な形状に展開できる構造としなければならない。そのため、開閉式の屋根として採用できる屋根材は極めて限定的であり、比較的自在に変形できる屋根膜材が多く採用される。
【０００４】
通常、開閉式の屋根構造は、アーチ状に形成される２つの主梁（以下、「キール」という。）によって支えられ、このキール間に張設されたワイヤーを利用して屋根膜材が展張する構造となっている。したがって開閉式の屋根構造を構築する場合、まずはキールを構築し、その後にワイヤーを張設するとともに、可動式の屋根膜材を設置するのが一般的である。特許文献１でも、仮設ベント（支保工）で支持しながらメインキールアーチ部材とサブキールアーチ部材を構築した後、これらキールアーチ部材間にケーブルを張設する工法を提案している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平０８−２４６５５６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、競技場などの施設を新設する場合、当然ながら屋根構造のほか客席やステージなど地上での作業も行われる。開閉式の屋根構造では、キールの構築と、ワイヤー張設、可動式屋根膜材の設置の各工程が直列する施工方法が一般的であり、つまりこれらの工程がクリティカルパスとなっていた。キールの構築には支保工が必要であり、開閉式とする屋根の構造によっては屋根設置のために足場が必要となる。設置された支保工や足場は、施設の地上部分を占領することから、屋根構造を構築する間は地上での作業を行うことができない。すなわち屋根構造を構築する施工期間（以下、単に「工期」という。）が、施設を構築する全体の工期に、直接的に影響を及ぼすわけである。
【０００７】
本願発明の課題は、従来技術が抱える問題を解消することであり、すなわち屋根構造を構築する工期を従来よりも短縮することで、地上作業の早期着手を実現し、施設完成までの工期を大幅に短縮することのできる膜屋根構造構築方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本願発明は、キールを中空断面である箱桁形式とすることで、可動式屋根膜材をキール内に収容可能な構造とし、そしてキールを地組みするときに屋根膜材もキール内に収容しておき、キールと屋根膜材を同時に天井部まで吊り上げることで天井部での屋根設置工程を省略する、という点に着目して開発されたものであり、従来にはない発想に基づいて行われた発明である。
【０００９】
本願発明の膜屋根構造構築方法は、膜屋根ユニット製作工程と、収容函体製作工程、膜屋根ユニット設置工程、開閉軸方向膜屋根ユニット連結工程、開閉軸直角方向膜屋根ユニット連結工程、収容函体設置工程、走行レール張設工程を備えた方法である。なお、本願発明が対象とする膜屋根構造は、開閉軸方向に伸縮可能な膜屋根体と、開閉軸方向に配置される複数の走行レール、この走行レールの端部に配置される収容函体を含む構造である。また、膜屋根体は、複数のＶ字構造（２つの斜材をピン結合した構造）を開閉軸方向に連結したサイドフレームが、開閉軸直角方向に略平行（平行含む）に複数配置されたものであり、開閉軸方向に折り畳める中折れ部を具備する屋根膜材がサイドフレーム上部に取り付けられ、サイドフレームを開閉軸方向に伸縮させる伸縮装置がサイドフレーム下部に取り付けられ、さらに走行レール方向にスライド可能な台車がサイドフレーム上部に取り付けられたものである。そして収容函体は膜屋根構造を支えるキールであって、膜屋根体を収容可能な収容空間と、伸縮する際に膜屋根体が通過し得る開口部を有するものである。本願発明の膜屋根構造構築方法のうちの膜屋根ユニット製作工程では、膜屋根ユニット（膜屋根体を開閉軸方向及び開閉軸直角方向に分割した部品）が製作されるとともに、仮設レール（台車のスライドが可能なレール）が膜屋根ユニットに取り付けられる。収容函体製作工程では、収容函体が地組みされるとともに、収容空間内に走行レールの一部が設置される。膜屋根ユニット設置工程では、収容空間の走行レールの一部と、仮設レールとが連結され、走行レールの一部まで台車をスライド移動させ、その結果、収容空間内の所定位置に膜屋根ユニットが設置される。開閉軸方向膜屋根ユニット連結工程では、収容空間に搬入された複数の膜屋根ユニットが開閉軸方向に連結され、開閉軸直角方向膜屋根ユニット連結工程では、収容空間に搬入された複数の膜屋根ユニットが開閉軸直角方向に連結される。収容函体設置工程では、収容空間に膜屋根ユニットを収容した収容函体が所定位置まで吊り上げられて設置され、走行レール張設工程では、収容空間に設置された走行レールの一部と、残りの走行レールとが連結されて、複数の走行レールが所定位置で張設される。
【００１０】
本願発明の膜屋根構造構築方法は、さらに伸縮装置取り付け工程を備えた方法とすることもできる。この伸縮装置取り付け工程では、所定位置に伸縮装置が取り付けられて膜屋根ユニットが完成する。なお伸縮装置取り付け工程は、膜屋根ユニット設置工程後に行われ、したがってこの場合の膜屋根ユニット製作工程では、伸縮装置を除く膜屋根ユニットが製作される。
【００１１】
本願発明の膜屋根構造構築方法は、膜屋根ユニット製作工程と収容函体製作工程を異なる場所で行い、膜屋根ユニット製作工程と収容函体製作工程の一部（又は全部）を同時に行う方法とすることもできる。
【００１２】
本願発明の膜屋根構造構築方法は、収容函体設置工程の前に、開閉軸方向膜屋根ユニット連結工程、又は開閉軸直角方向膜屋根ユニット連結工程を行う方法とすることもできる。
【００１３】
本願発明の膜屋根構造構築方法は、収容函体設置工程の後に、開閉軸方向膜屋根ユニット連結工程、又は開閉軸直角方向膜屋根ユニット連結工程を行う方法とすることもできる。
【００１４】
本願発明の膜屋根構造構築方法は、収容函体製作工程の一部と膜屋根ユニット設置工程の一部を同時に行う方法とすることもできる。この場合、収容函体製作工程では、分割収容函体（収容函体を分割した部品）ごとに収容函体が製作される。
【００１５】
本願発明の膜屋根構造構築方法は、収容函体設置工程において、分割収容函体を所定位置まで吊り上げ、この分割収容函体どうしを連結していくことで収容函体を所定位置に設置する方法とすることもできる。この場合、収容函体製作工程では、分割収容函体（収容函体を分割した部品）ごとに収容函体が製作され、開閉軸直角方向膜屋根ユニット連結工程は、収容函体設置工程の後に（又は収容函体設置工程と並行して）行われる。
【発明の効果】
【００１６】
本願発明の膜屋根構造構築方法には、次のような効果がある。
（１）所定位置（天井部）における膜屋根体設置工程を省くことができるため、観客席などの地上作業を早期に着手することができ、その結果、従来よりも大幅に短い工期で施設を完成させることができる。
（２）従来手法では、膜屋根体を設置するため相当なボリュームの足場を設ける必要があったが、本願発明では膜屋根体設置用の足場を必要としない。したがって、少なくとも足場に要する費用を削減することができる。
（３）収容函体（キール）を地組みするときに、すなわち地上で膜屋根体を収容函体内に設置することから、当該作業を容易かつ安全に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】一葉双曲面の一部を平面配置した屋根形状を示す斜視図。
【図２】（ａ）は屋根の開口部を閉鎖した閉扉状態を示す斜視図、（ｂ）は屋根の開口部を開放した開扉状態を示す斜視図。
【図３】屋根の開扉状態と閉扉状態の遷移を示すステップ図。
【図４】膜屋根ユニットの外観を示す斜視図。
【図５】架構フレームを開閉軸方向に見た正面図。
【図６】伸長時のサイドフレームを開閉軸直角方向に見た正面図。
【図７】多節リンク機構の一例を示す平面図。
【図８】（ａ）はＶ字状アーム機構を示す平面図、（ｂ）はＸ字状アーム機構を示す平面図。
【図９】多節リンク機構に引込線を取り付けた状態を示す平面図。
【図１０】多節リンク機構に押出線を取り付けた状態を示す平面図。
【図１１】多節リンク機構に引込線を取り付ける手順を示すステップ図。
【図１２】２段のガイド溝を有する滑車を示す側面図。
【図１３】（ａ）は膜屋根ユニット上部を開閉軸方向に見た部分詳細図、（ｂ）は膜屋根ユニット上部を開閉軸直角方向に見た部分詳細図。
【図１４】本願発明の膜屋根構造構築方法の第１の例を示すフロー図。
【図１５】本願発明の膜屋根構造構築方法の第２の例を示すフロー図。
【図１６】収容函体製作工程を説明するモデル断面図。
【図１７】膜屋根ユニット設置工程を説明するモデル断面図。
【図１８】（ａ）は膜屋根体を構成する膜屋根ユニットの最終配置を示すモデル図、（ｂ）は膜屋根ユニットを開閉軸方向から並べていく手順を示すモデル図、（ｃ）は膜屋根ユニットを開閉軸直角方向から並べていく手順を示すモデル図。
【図１９】開閉軸方向膜屋根ユニット連結工程を説明するモデル断面図。
【図２０】伸縮装置取り付け工程を説明するモデル断面図。
【図２１】走行レール張設工程を説明するモデル断面図。
【図２２】（ａ）は中間の分割収容函体を地組すると同時にこれを天井部まで吊り上げて設置する状況を示すモデル図、（ｂ）は最終の分割収容函体を地組すると同時にこれを天井部まで吊り上げて設置する状況を示すモデル図。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
本願発明の膜屋根構造構築方法の実施形態の一例を、図に基づいて説明する。なお、本願発明が対象とする開閉式膜屋根構造は種々の技術的特徴を備えていることから、膜屋根構造構築方法について説明する前に、当該開閉式膜屋根構造について詳しく説明する。
【００１９】
１．開閉式膜屋根構造
説明のためここで例示する競技場屋根Ｌｆは、図１に示すように、一葉双曲面の一部を平面配置した形状であり、いわばポテトチップスと似た形状となっている。したがって、屋根の短軸方向（Ｘ−Ｘ）の断面を見ると下に凸のカテナリー曲線を示し、長軸方向（Ｙ−Ｙ）の断面を見ると上に凸の曲線を示している。もちろん本願発明が対象とする開閉式膜屋根構造は、ここで示す形状の屋根に限らず様々な形状の屋根に採用でき、また競技場に限らず種々の建築物で利用することができる。
【００２０】
図２は、大きな開口部を備えた競技場屋根Ｌｆの１／４の範囲を示す斜視図であり、（ａ）はこの開口部を閉鎖した閉扉状態を示し、（ｂ）は開口部を開放した開扉状態を示している。この図に示す開閉式屋根は左右からの開閉式であって、屋根の両端から移動してくる２組の屋根構造が、中央付近で接合することで屋根の開口部が閉鎖される。なお、便宜上ここでは、屋根構造が移動する方向を「開閉軸方向」（図１に示す短軸方向Ｘ−Ｘ）、これと直交する方向を「開閉軸直角方向」（図１に示す長軸方向Ｙ−Ｙ）ということとする。すなわち図２は、開閉軸方向における１／２範囲であって、開閉軸直角方向における１／２範囲を示している。
【００２１】
本願発明が対象とする開閉式膜屋根構造は、屋根膜材と骨組構造を主とする膜屋根体と、走行レール、そして収容函体によって構成される。このうち膜屋根体は、複数の膜屋根ユニット１００（膜屋根体を開閉軸方向及び開閉軸直角方向に分割したもの）によって構成される。具体的には、複数の膜屋根ユニット１００が開閉軸方向に連結されて一列の膜屋根ユニット列が形成され、さらに複数の膜屋根ユニット列が開閉軸直角方向に並列配置されることで膜屋根体が構成される。なお、後述するように一つの膜屋根ユニット１００で、膜屋根ユニット列を形成することもできる。
【００２２】
図３は、屋根の開扉状態と閉扉状態の遷移を示すステップ図であり、図３（ａ）から（ｄ）に向かって開扉状態への変化を示し、逆に図３（ｄ）から（ａ）に向かって閉扉状態への変化を示している。この図に示すように、屋根を開扉状態から閉扉状態にする場合、膜屋根ユニット列の前方側（屋根の中央側で、図では左側）が屋根端部（図では右側）から伸びるように開閉軸方向を移動する。このとき開閉軸直角方向に並列配置された複数の膜屋根ユニット列は、それぞれ前方側（つまり、先端）で連結されているので、一面の屋根構造として展開される。左右双方の屋根構造が中央付近で接合するまで移動すると、屋根の開口部が閉鎖されて閉扉状態となる（図３（ａ））。図２（ａ）では、多数の膜屋根ユニット１００によって競技場屋根Ｌｆの開口部が閉鎖されている。
【００２３】
一方、屋根を閉扉状態から開扉状態にする場合、膜屋根ユニット列の先端側が屋根端部に向けて縮むように開閉軸方向を移動し、屋根の開口部を開放して開扉状態となる（図３（ｄ））。図２（ｂ）では、多数の膜屋根ユニット１００が屋根端部に収容され、競技場屋根Ｌｆの開口部には、格子状に張設された吊り下げワイヤー２００が見えるのみとなっている。
【００２４】
以下、本願発明が対象とする開閉式膜屋根構造に関し、主要な構成要素ごとにさらに詳しく説明する。なお、後述する膜屋根体の構成要素である「台車」に関しては、便宜上、走行レールの後で説明する。
【００２５】
１−１．膜屋根体
膜屋根体は、複数の膜屋根ユニット１００からなる膜屋根ユニット列によって構成されることから、まずは膜屋根ユニット１００について説明する。図４は、膜屋根ユニット１００の外観を示す斜視図である。この図に示すように、膜屋根ユニット１００は、開閉軸直角方向に配置される架構フレーム１１０と、開閉軸方向に配置されるサイドフレーム１２０、上部に張設される屋根膜材１３０、伸縮装置１４０によって構成される。より具体的には、複数（図４では３つ）の架構フレーム１１０が略平行（平行含む）に配置され、その両側にはそれぞれサイドフレーム１２０や伸縮装置１４０が配置されており、対向配置される複数の架構フレーム１１０の上部を覆うように屋根膜材１３０が張設されている。また、屋根膜材１３０には、開閉軸方向に折り畳むことができるよう「中折れ部１３１」が設けられ、その下方には屋根膜材１３０を下向きに引張する上下緊張材１５０が設置されている。
【００２６】
（架構フレーム）
図５は、架構フレーム１１０を開閉軸方向に見た正面図である。この図に示すように、架構フレーム１１０は、上部梁１１１と下部梁１１２を主部材として構成されている。上部梁１１１と下部梁１１２は、それぞれ管状又は棒状のいわゆる軸部材であり、その軸方向が開閉軸直角方向であって略水平（水平含む）姿勢となるよう配置される。また、上部梁１１１と下部梁１１２との間には、複数の補強鉛直材１１３と補強斜材１１４が設置され、これら補強材によって架構フレーム１１０は所定の剛性を確保している。なお、左右２つのサイドフレーム１２０からなる区間Ｌが、架構フレーム１１０の１スパンであり、図４に示す架構フレーム１１０の開閉軸直角方向長さに相当する。
【００２７】
（サイドフレーム）
図６は、サイドフレーム１２０を開閉軸直角方向に見た正面図であり、伸長時のサイドフレーム１２０を示している。既述のとおり、膜屋根ユニット１００を開閉軸方向に見たとき、その両側面にはそれぞれサイドフレーム１２０が配置されており、その一方の側面を示しているのが図６である。この図に示すように、サイドフレーム１２０は２本の斜材１２１からなる「Ｖ字構造１２２」を基礎として構成され、Ｖ字構造１２２を形成する２本の斜材１２１は端部１２３でピン結合されている。
【００２８】
サイドフレーム１２０は開閉軸方向となるよう配置され、さらに図６では２つのＶ字構造１２２が開閉軸方向に直列配置され、いわばＷ字形状となっている。なおサイドフレーム１２０は、端部１２３が上端に比して膜屋根ユニット１００の中心寄り（内側）に位置するよう、若干傾斜した姿勢で配置することができる。また、対向する両側面のサイドフレーム１２０、すなわち左側サイドフレーム１２０Ｌと右側サイドフレーム１２０Ｒは、それぞれの端部１２３間を連結ワイヤーで連結しておくことができる。
【００２９】
対向する左側サイドフレーム１２０Ｌと右側サイドフレーム１２０Ｒの間には架構フレーム１１０が配置され、架構フレーム１１０の上部梁１１１の左端と、左側サイドフレーム１２０Ｌを構成する斜材１２１上部がピン結合され、架構フレーム１１０の上部梁１１１の右端と、右側サイドフレーム１２０Ｒを構成する斜材１２１上部がピン結合される。また、対向配置される一方（前方）の架構フレーム１１０の上部梁１１１の端部と、サイドフレーム１２０を構成する一方（前方）の斜材１２１上部がピン結合され、対向する他方（後方）の架構フレーム１１０の上部梁１１１の端部と、サイドフレーム１２０を構成する他方（後方）の斜材１２１上部がピン結合される。このとき、連結治具を介して上部梁１１１と斜材１２１上部をピン結合することもできる。なお、図４では左右３箇所ずつで、上部梁１１１と斜材１２１上部がピン結合されている。
【００３０】
（伸縮装置）
伸縮装置１４０は、サイドフレーム１２０が置かれる左右の側面部の両方又は一方に配置される。この伸縮装置１４０が伸縮することによって、Ｖ字構造１２２の端部１２３を上下させて、サイドフレーム１２０を伸長状態や屈折状態とする。すなわち、伸縮装置１４０が伸びることで、Ｖ字構造１２２の端部１２３を上方に上げてサイドフレーム１２０を伸長状態とし、伸縮装置１４０が縮むことで、Ｖ字構造１２２の端部１２３を下方に下げてサイドフレーム１２０を屈折状態とする。
【００３１】
水平面内に配置される複数のアームがピン結合されて構成されるダイアモンド型ジャッキの伸縮装置１４０は、左右方向、つまり開閉軸直角方向に開閉することで伸縮するものである。そして、伸縮装置１４０の一部は、サイドフレーム１２０を構成する一方（前方）のＶ字構造１２２の端部１２３とピン結合され、伸縮装置１４０の他の一部は、サイドフレーム１２０を構成する他方（後方）のＶ字構造１２２の端部１２３とピン結合されている。したがって、伸縮装置１４０が開閉軸直角方向に開くと、伸縮装置１４０は開閉軸方向に縮み、前方の端部１２３と後方の端部１２３の距離が縮まることで前方・後方の端部１２３は下方に下がり、その結果、サイドフレーム１２０は屈折状態となる。また、伸縮装置１４０が開閉軸直角方向に閉じると、伸縮装置１４０は開閉軸方向に伸び、前方の端部１２３と後方の端部１２３の距離が広がることで前方・後方の端部１２３は上方に上がり、その結果、サイドフレーム１２０は図６のように伸長状態となる。
【００３２】
あるいは、開閉軸直角方向の鉛直面内に配置される複数のアームが、ピン結合されて構成されるダイアモンド型ジャッキを、伸縮装置１４０として採用することもできる。この場合、伸縮装置１４０は、鉛直面内を上下方向に開閉することで、開閉軸方向に伸縮することとなる。そして、伸縮装置１４０の下端と、前方のＶ字構造１２２の端部１２３は、棒状又は管状の開閉連結材で連結される。同じく、伸縮装置１４０の下端と、後方の端部１２３も開閉連結材で連結される。このとき、伸縮装置１４０の下端と開閉連結材はピン結合であり、前方・後方の端部１２３と開閉連結材もピン結合である。したがって、伸縮装置１４０が上下方向に開くと、伸縮装置１４０は開閉軸方向に縮み、前方と後方の端部１２３が開閉連結材を介して引き寄せられ、前方・後方の端部１２３は下方に下がり、その結果、サイドフレーム１２０は屈折状態となる。また、伸縮装置１４０が上下方向に閉じると、伸縮装置１４０は開閉軸方向に伸び、前方と後方の端部１２３が開閉連結材を介して遠ざけられ、前方・後方の端部１２３は上方に上がり、その結果、サイドフレーム１２０は図６のように伸長状態となる。
【００３３】
さらに伸縮装置１４０は、多節リンク機構８００を利用した「多節リンク機構式の伸縮装置１４０」とすることもできる。図７は、多節リンク機構８００の一例を示す平面図である。この図に示すように多節リンク機構８００は、複数のアーム材８０１を有し、これらのアーム材８０１がそれぞれピン結合されることで構成される。
【００３４】
また、図７の多節リンク機構８００の例では、Ｖ字状アーム機構８１０とＸ字状アーム機構８２０を主な構成要素としている。具体的には、左右両端にそれぞれＶ字状アーム機構８１０が配置され、これら２つのＶ字状アーム機構８１０の間に複数（図では４つ）のＸ字状アーム機構８２０が配置されている。なおこの図では、Ｘ字状アーム機構８２０を複数配置しているが、状況に応じてＸ字状アーム機構８２０を一つのみ配置することもできる。
【００３５】
図８（ａ）はＶ字状アーム機構８１０を示す平面図であり、図８（ｂ）はＸ字状アーム機構８２０を示す平面図である。図８（ａ）に示すようにＶ字状アーム機構８１０は、Ｖ字状に配置された２つのアーム材８０１の先端（図では左端）が、先端交差部８０２で重ねられてピン結合されている。そして、ピン結合端とは異なるアーム材８０１の先端（図では右端）は、Ｖ字状アーム機構８１０としては自由であるアーム自由端８０５となる。つまりＶ字状アーム機構８１０には、２つのアーム自由端８０５が設けられる。
【００３６】
一方、図８（ｂ）に示すようにＸ字状アーム機構８２０は、Ｘ字状に配置された２つのアーム材８０１の中間部が、中間交差部８０３で重ねられてピン結合されている。そして、アーム材８０１の先端は、Ｘ字状アーム機構８２０としては自由であるアーム自由端８０５となる。つまりＸ字状アーム機構８２０には、４つのアーム自由端８０５が設けられる。
【００３７】
図７に示すように、隣接するＶ字状アーム機構８１０とＸ字状アーム機構８２０、あるいは隣接するＸ字状アーム機構８２０とＸ字状アーム機構８２０が連結されることで、多節リンク機構８００は形成される。具体的には、Ｖ字状アーム機構８１０のアーム自由端８０５と、Ｘ字状アーム機構８２０のアーム自由端８０５が、連結部８０４においてピン結合され、同様に、隣接するＸ字状アーム機構８２０のアーム自由端８０５どうしが、連結部８０４においてピン結合される。図７では、Ｖ字状アーム機構８１０とＸ字状アーム機構８２０による連結部８０４が４箇所、Ｘ字状アーム機構８２０どうしの連結部８０４が６カ所、合わせて１０カ所に連結部８０４が設けられている。
【００３８】
また、多節リンク機構式の伸縮装置１４０は、引込線９１０と、押出線９２０を具備することができる。引込線９１０は伸縮装置１４０全体を縮めるためのものであって、押出線９２０は伸縮装置１４０全体を伸ばすためのものであり、引込線９１０と押出線９２０はそれぞれワイヤーを用いることができる。図９は、多節リンク機構８００に引込線９１０を取り付けた状態を示す平面図であり、図１０は、多節リンク機構８００に押出線９２０を取り付けた状態を示す平面図である。なお便宜上、図９では引込線９１０のみを示し、図１０では押出線９２０のみを示しているが、実際には引込線９１０と押出線９２０の両方が、多節リンク機構８００に取り付けられる。
【００３９】
図９に示す多節リンク機構式の伸縮装置１４０は、右側が後端側（図３に示す後方側）であり、左側が先端側（図３に示す前方側）である。なお、先端部が移動することで伸縮装置１４０が伸縮することを考えると、右側が固定端側、左側が移動端側ということもできる。ここでは、多節リンク機構８００のうち、前端側のＶ字状アーム機構８１０を「第１のＶ字状アーム機構８１０」といい、後端側のＶ字状アーム機構８１０を「第２のＶ字状アーム機構８１０」ということとする。
【００４０】
図９に示すように引込線９１０は、先端交差部８０２に設けられる滑車と、中間交差部８０３に設けられる滑車に、それぞれ巻き回されて後端側方向に延ばされている。図１１は、多節リンク機構８００に引込線９１０を取り付ける手順を示すステップ図である。なお説明の便宜上、第１のＶ字状アーム機構８１０の先端交差部８０２を「先端交差部８０２ａ」、第２のＶ字状アーム機構８１０の先端交差部８０２を「先端交差部８０２ｂ」、中間交差部８０３は先端側から順に「中間交差部８０３ａ」、「中間交差部８０３ｂ」、「中間交差部８０３ｃ」、「中間交差部８０３ｄ」ということとする。
【００４１】
図１１に基づいて、引込線９１０を取り付ける手順を説明する。はじめに、先端交差部８０２ａに引込線９１０の一端を固定し、中間交差部８０３ａに設けられた滑車に巻いた後、先端交差部８０２ａに設けられた滑車に巻いて、再び中間交差部８０３ａを通過させる（図１１（ａ））。次に、中間交差部８０３ｂに設けられた滑車に巻いた後、再び中間交差部８０３ａに設けられた滑車に巻いて、中間交差部８０３ｂを通過させる（図１１（ｂ））。同様にこの手順を繰り返し（図１１（ｃ）〜図１１（ｄ））、最後に、先端交差部８０２ｂに設けられた滑車に巻いた後、再び中間交差部８０３ｄに設けられた滑車に巻いて、先端交差部８０２ｂを通過させる（図１１（ｅ））。
【００４２】
図９及び図１１に示す構成とすることで、引込線９１０の先端（図では右端）を引くと、向かい合う連結部８０４の距離が広がるとともに、隣接する先端交差部８０２と中間交差部８０３の距離、あるいは隣接する中間交差部８０３どうしの距離が縮まり、この結果、多節リンク機構８００すなわち伸縮装置１４０が縮められる。
【００４３】
図１０に示すように押出線９２０は、連結部８０４に設けられる滑車と、中間交差部８０３に設けられる滑車に、それぞれ巻き回されて後端側方向に延ばされている。図１０に基づいて、より具体的に押出線９２０を取り付ける手順を説明する。なお説明の便宜上、１０個の連結部８０４を、先端側の右側（図では上側）から順に「連結部８０４ａ〜連結部８０４ｊ」ということとする。はじめに、連結部８０４ａに押出線９２０の一端を固定し、連結部８０４ｂに設けられた滑車に巻いた後、中間交差部８０３ａに設けられた滑車を通して、連結部８０４ｃに設けられた滑車に巻く。このように、連結部８０４の滑車〜中間交差部８０３の滑車という順で巻き回しながら、先端交差部８０２ｂまで通過させる。
【００４４】
図１０に示す構成とすることで、押出線９２０の先端（図では右端）を引くと、向かい合う連結部８０４の距離が縮められるとともに、隣接する先端交差部８０２と中間交差部８０３の距離、あるいは隣接する中間交差部８０３どうしの距離が広がり、この結果、多節リンク機構８００すなわち伸縮装置１４０が伸びる。
【００４５】
図１１の説明で述べたとおり、第２のＶ字状アーム機構８１０の先端交差部８０２ａと中間交差部８０３は、それぞれ引込線９１０が２回巻き回されることとなる。また、第２のＶ字状アーム機構８１０の先端交差部８０２ｂは、引込線９１０と押出線９２０がそれぞれ１回ずつ巻き回される。したがって、先端交差部８０２と中間交差部８０３に設けられる滑車は、引込線９１０（あるいは押出線９２０）を巻き回すため、２つのガイド溝を具備すると好適となる。
【００４６】
図１２は、２段のガイド溝８３１を有する滑車８３０を示す側面図である。この図に示すように、先端交差部８０２や中間交差部８０３に設けられる滑車８３０は、アーム材８０１に対して略垂直（垂直含む）となる回転軸８３２が設けられ、この回転軸８３２周りに回転できる構造である。そしてこの滑車８３０には、回転軸８３２方向に重ねられるように２段のガイド溝８３１が設けられている。この結果、一つの滑車８３０に対して２回巻き回される引込線９１０（あるいは、引込線９１０と押出線９２０）は、それぞれ異なるガイド溝８３１を通過することができる。つまり、２回巻き回される引込線９１０（あるいは、引込線９１０と押出線９２０）は、互いに交差することなく独立して滑車８３０を通過することができるわけである。
【００４７】
ここまで説明した多節リンク機構式の伸縮装置１４０（つまり、多節リンク機構８００と、引込線９１０、押出線９２０を含む伸縮装置１４０）は、サイドフレーム１２０の一部に取り付けられ、伸縮装置１４０の伸縮に応じて、膜屋根ユニット列（膜屋根ユニット１００）も伸縮する。例えば、多節リンク機構式の膜屋根ユニット１４０を略水平（水平含む）姿勢に配置し、多節リンク機構８００の先端交差部８０２や中間交差部８０３を、Ｖ字構造１２２の端部１２３と連結することができる。この結果、多節リンク機構８００つまり伸縮装置１４０が伸びると、サイドフレーム１２０が開閉軸方向に広がり、膜屋根ユニット列（膜屋根ユニット１００）が伸びる。また、多節リンク機構８００つまり伸縮装置１４０が縮められると、サイドフレーム１２０が開閉軸方向に縮まり、膜屋根ユニット列（膜屋根ユニット１００）も縮められる。
【００４８】
ところで、２つのＶ字状アーム機構８１０と複数のＸ字状アーム機構８２０によって、多節リンク機構８００を形成することができるのは、既述のとおりである。したがって、多節リンク機構８００は、その延長が比較的長い構成とすることが可能となる。同時に、先端交差部８０２や中間交差部８０３を、Ｖ字構造１２２の端部１２３と連結することを考えれば、膜屋根ユニット１００も多節リンク機構８００の長さに応じて長くすることができる。つまり、多節リンク機構８００による伸縮装置１４０を採用すると、膜屋根ユニット１００は相当の延長で構成することができる。この結果、一つの膜屋根ユニット１００によって、一つの膜屋根ユニット列を形成することもできるわけである。
【００４９】
伸縮装置１４０は、伸縮機構を備えていればダイアモンド型ジャッキや多節リンク機構式に限ることなく、従来から利用されている種々の装置を採用することができる。なお、伸縮装置１４０の伸縮操作は、電動等により遠隔操作できることが望ましい。多節リンク機構式の伸縮装置１４０を採用した場合は、引込線９１０の先端を引くためのウィンチと、押出線９２０の先端を引くためのウィンチを設置すると良い。
【００５０】
なお、既述のとおり架構フレーム１１０の両側には、それぞれサイドフレーム１２０や伸縮装置１４０が配置されるが、これら両側のサイドフレーム１２０と伸縮装置１４０に加えて、架構フレーム１１０の中間位置にもサイドフレーム１２０と伸縮装置１４０を配置することもできる。さらに、架構フレーム１１０の中間位置の複数箇所に、サイドフレーム１２０と伸縮装置１４０を配置することもできる。
【００５１】
（屋根膜材）
屋根膜材１３０は、図６に示すように、対向する２つの架構フレーム１１０の上部梁１１１間に架け渡されて取り付けられる。このとき、２面の屋根膜材１３０が用意され、開閉軸方向に接続して屋根面を形成している。すなわち、前方の屋根膜材１３０と後方の屋根膜材１３０が開閉軸方向に並べられ、前方の屋根膜材１３０の前端は前方の上部梁１１１に固定され、後方の屋根膜材１３０の後端は後方の上部梁１１１に固定されるとともに、前方の屋根膜材１３０の後端と後方の屋根膜材１３０の前端が連結される。前方と後方の屋根膜材１３０の連結手段は、縫合や溶着など従来から用いられている種々の手法を採用することができる。そして、前方の屋根膜材１３０と後方の屋根膜材１３０の連結部分が、開閉軸直角方向にわたって線状に設けられる「中折れ部１３１」として形成される。図６から分かるように、あらかじめ中折れ部１３１を設けることによって、屋根膜材１３０は開閉軸方向に折り畳むことが可能であり、サイドフレーム１２０が伸長状態から屈折状態に変化するときにも、横座屈等が生じるおそれがない。
【００５２】
（上下緊張材）
上下緊張材１５０は、図６に示すように、中折れ部１３１の下で垂下するように設置される。また、図５に示すように、開閉軸直角方向にわたって帯状に配置される上部緊張材１５１と、上部緊張材１５１の複数箇所に取り付けられる線状の下部緊張材１５２によって上下緊張材１５０を構成することもできる。線状の下部緊張材１５２は、例えばワイヤーを用いることができる。このとき、上方の屋根膜材１３０と上部緊張材１５１の連結手段は、縫合や溶着など従来から用いられている種々の手法を採用することができる。
【００５３】
また上下緊張材１５０を、上部緊張材１５１と下部緊張材１５２で構成した場合、図５に示すように、線状の引下げ材１６０を設置することもできる。この引下げ材１６０は、例えばワイヤーを用いることで、左右のサイドフレーム１２０間を開閉軸直角方向に張設する。このとき、図５にも示すように、膜屋根ユニット１００のスパン（開閉軸直角方向）中央部が頂部となる（つまり上に凸の）アーチ状とするとよい。
【００５４】
上下緊張材１５０の長さは、サイドフレーム１２０の伸長時（屋根膜材１３０の展張時）において、適切に緊張される程度とする。これにより、サイドフレーム１２０伸長時には、上下緊張材１５０が屋根膜材１３０を下方に引張し、その結果、屋根膜材１３０は開閉軸方向の引張力が導入され、強風等を受けても容易に座屈や破損等を生じにくくなる。また既述のとおり、端部１２３が膜屋根ユニット１００の内側となるよう若干傾斜した姿勢でサイドフレーム１２０を配置し、対向する左右のサイドフレーム１２０の端部１２３間を連結ワイヤーで連結しておけば、サイドフレーム１２０伸長時には左右の端部１２３間が広がって連結ワイヤーが伸び、その結果、屋根膜材１３０には開閉軸直角方向の引張力が導入されることとなってより好適となる。
【００５５】
（連結治具）
既述のとおり、サイドフレーム１２０を構成する斜材１２１上部と、架構フレーム１１０の上部梁１１１とは、ピン結合される。この場合、斜材１２１上部と上部梁１１１の一部を直接連結したピン結合とすることもできるし、図１３に示すように、連結治具３００を介して斜材１２１上部と上部梁１１１の一部をピン結合することもできる。図１３は、膜屋根体（膜屋根ユニット１００）の上部を示す部分詳細図であり、（ａ）は開閉軸方向に見た詳細図、（ｂ）は開閉軸直角方向に見た詳細図である。なお、図１３（ｂ）に示す２つの斜材１２１は、一方がサイドフレーム１２０を構成する一方（前方）のＶ字構造１２２のものであって、他方がサイドフレーム１２０の他方（後方）のＶ字構造１２２のものである。
【００５６】
連結治具３００は、図１３に示すように上部梁１１１の下方であって斜材１２１の上方に配置されるとともに、この上部梁１１１の一部に固定されている。そしてサイドフレーム１２０が開閉可能となるように、連結治具３００と斜材１２１がピン結合されており、この結果、上部梁１１１と斜材１２１が間接的にピン結合される。
【００５７】
（膜屋根ユニット列の引込み）
閉扉状態から開扉状態にする際、図３（ａ）から（ｄ）の手順で、個々の膜屋根ユニット列を縮めていくのは既述のとおりである。このとき、屋根端部側（図３では右側）から順にサイドフレーム１２０を屈折状態とし、膜屋根ユニット列を縮めていく。一方、多節リンク機構式の伸縮装置１４０を用いた場合、一つの膜屋根ユニット１００によって一つの膜屋根ユニット列を形成すれば、全てのサイドフレーム１２０が徐々に縮められながら、膜屋根ユニット列全体が縮められていく。
【００５８】
ところで、図２（ａ）に示すように、複数の膜屋根ユニット列のうち、屋根端部側（つまり最後端）が屋根端部側に固定されたものと、そうでないものがある。例えば図２（ａ）では、８列の膜屋根ユニット列が屋根端部側に固定されているが、３列の膜屋根ユニット列は屋根端部側に固定されていない。既述のとおり、複数の膜屋根ユニット列はそれぞれ先端で連結されているので、すべての膜屋根ユニット列は一連の動きとなる。つまり、屋根端部側に固定された膜屋根ユニット列が縮んでいくことで、屋根端部側に固定されていない膜屋根ユニット列も一緒に引き込んでいるわけである。もちろん、屋根端部側に固定されていない膜屋根ユニット列の後端部が屋根端部側まで移動すると、その後は当該膜屋根ユニット列も順に縮んでいく。
【００５９】
また、図２から分かるように、開扉状態から閉扉状態にするとき、膜屋根ユニット列は下り傾斜を移動していくが、閉扉状態から開扉状態にするときは、膜屋根ユニット列は上り傾斜を移動することになる。後端側のＶ字構造１２２が縮むときは、同じ膜屋根ユニット列のうち前方にあるすべてのＶ字構造１２２（場合によっては、屋根端部側に固定されていない膜屋根ユニット列を含む）を引き込むことに加え、上り傾斜を引き込んでいくことを考えれば、閉扉状態にするときに比べ開扉状態にするときは、サイドフレーム１２０を屈折状態とするために大きな力を要することとなり、この点を考慮したうえで伸縮装置１４０（例えば、ダイアモンド型ジャッキやウィンチ）の規格（スペック）が選定される。
【００６０】
１−２．走行レール
走行レール４００は、例えばワイヤーで形成することができ、競技場屋根Ｌｆの開口部に開閉軸方向に張設置され、下に凸のカテナリー曲線を呈する。また走行レール４００は、膜屋根ユニット列の開閉軸方向の移動をガイドするものであり、一つの膜屋根ユニット列に対して２以上の走行レール４００を並列配置するとよい。
【００６１】
走行レール４００は、図１３（ａ）に示すように、格子状に設けられる吊り下げワイヤー２００のうち、開閉軸方向に張設された吊り下げワイヤー２００に吊り下げられる。具体的には、吊り下げワイヤー２００に固定される複数の吊り具２１０を介して、走行レール４００は取り付けられる。この吊り具２１０は、例えば図１３（ａ）に示すように、上部環と下部環、これらを連結する添接板及び連結ボルトで構成することができる。つまり、吊り下げワイヤー２００に上部環を通すとともに、走行レール４００に下部環を通し、上部環と下部環を添接板で挟んだうえで連結ボルトを挿通して固定する。もちろん図１３の吊り具２１０は一例であり、走行レール４００を吊り下げワイヤー２００に取り付けることができれば、他の構成による吊り具２１０を用いることもできる。
【００６２】
（台車）
台車５００は、走行レール４００に取り付けられるとともに、この走行レール４００をスライドするものであり、その下方に膜屋根体（膜屋根ユニット１００）を吊り下げるものである。例えば台車５００は、図１３（ａ）に示すように、中央に開口部を設けたドーナツ状の環体とすることができる。ただし環体の上部は、吊り下げワイヤー２００に固定される吊り具２１を交わすため、上方一部に欠損部を設けている。また、走行レール４００を円滑にスライドできるよう、台車５００の内部には走行ローラー５１０を設置すると良い。図１３では、環体の開口部の周方向を３等分するような配置で（つまり１２０度間隔で）、３箇所それぞれ２個ずつ（図１３（ｂ））の走行ローラー５１０を設けている。
【００６３】
台車５００は、膜屋根体（膜屋根ユニット１００）のうち上部梁１１１の一部を把持するように固定される。このとき、上部梁１１１に直接台車５００を固定することもできるし、図１３に示すように、取付け治具５２０を介して上部梁１１１に台車５００を固定することもできる。すなわち、台車５００に取付け治具５２０を吊り下げ、この取付け治具５２０に上部梁１１１の一部を固定するわけである。
【００６４】
１−３．収容函体
図３（ｄ）に示すように、屋根端部（図の右側）に収容函体６００を設けることもできる。この収容函体６００は、縮められて折り畳まれた複数の膜屋根ユニット１００（つまり膜屋根体）を収容するもので、膜屋根体の収容スペースである「収容空間」と、伸縮する際に膜屋根体が通過し得る「開口部」を備えている。また、開口部の前面には開閉扉６１０を設けることもできる。膜屋根体が収容空間に収められたとき開閉扉６１０は閉じられ、膜屋根体を閉扉状態とするときには開閉扉６１０が開けられる。
【００６５】
また、収容函体６００には引込装置を備えることができる。この引込装置は、中折れ機構により伸縮可能なアーム材からなり、収容函体６００内に設置されるもので、折り畳まれた膜屋根体を収容函体６００の収容空間内に引き込むとともに、収容された膜屋根体を収容函体６００の収容空間外に押し出すものである。引込装置のアーム材の一端は、収容函体６００内に固定されており、アーム材の他端は、膜屋根ユニット列のうちの一部（例えば最後端のＶ字構造１２２）に取り付けられる。そして別に設けられる動力装置によって、アーム材が中折れ機構により縮むことで、折り畳まれた膜屋根体を収容函体６００の収容空間内に引き込み、アーム材が中折れ機構により伸びることで、畳まれた膜屋根体を収容函体６００の収容空間から押し出す。
【００６６】
閉扉状態の開閉式膜屋根構造を下から（つまり観客席から）見たとき、膜屋根体を構成する架構フレーム１１０やサイドフレーム１２０が天井面を覆っていると、景観的にやや優れない。そこで図３（ａ）や図３（ｂ）に示すように、膜屋根体の下側を被覆膜７００で覆うこともできる。例えば、被覆膜７００をＶ字構造１２２の端部１２３に取りつけ、屋根膜材１３０と同様、サイドフレーム１２０の伸縮に合わせて展張しあるいは折り畳み可能とする。もちろん、布状等の材質を使用すれば、より柔軟に被覆膜７００を伸縮させることもできる。なお被覆膜７００は、膜屋根体を隠すだけの遮蔽膜や、デザインを施した意匠膜、あるいは吸音効果を備えた吸音膜とすることもできる。
【００６７】
２．膜屋根構造構築方法
次に、本願発明の膜屋根構造構築方法の実施形態の例について、図１４と図１５を参照しながら詳しく説明する。図１４は、膜屋根構造構築方法の第１の例を示すフロー図、図１５は、膜屋根構造構築方法の第２の例を示すフロー図である。第１の例は、収容函体全体を地上で組み立て（以下、「地組み」という。）、完成形としての収容函体を天井部まで吊り上げて設置する方法であり、一方の第２例は、収容函体を分割したブロック（以下、「分割収容函体」という。）を地組みし、分割収容函体ごとに天井部まで吊り上げながら連結して完成させる方法である。以下、それぞれの例について順を追って説明する。
【００６８】
（第１の例）
図１４に示すように、ここまで説明した膜屋根ユニット１００（膜屋根体の部品）が工場で製作され（Ｓｔｅｐ１０）、収容函体６００は施工現場である競技場の地上部分で地組みされる（Ｓｔｅｐ２０）。膜屋根ユニット１００は、施工現場に製作ヤードが確保できればその場で製作することもできるが、通常は工場で製作されて膜屋根ユニット１００単位で施工現場まで搬送される。また、膜屋根ユニット製作工程（Ｓｔｅｐ１０）が工場で行われ、収容函体製作工程（Ｓｔｅｐ２０）が施工現場で行われることから、これらの工程は並行して（つまり、両工程の一部または全部をラップして）行うことができる。
【００６９】
本例では、一連の収容函体６００が地組みされる。例えば図１の競技場の場合、開閉軸方向における左右両端側に配置される２つの収容函体６００が、それぞれ地上にて完成されるわけである。収容函体製作工程（Ｓｔｅｐ２０）では、膜屋根体を収容できる「収容空間６０１」と、伸縮する際に膜屋根体が通過できる「開口部６０２」を備えた収容函体６００を地組みするとともに、図１６に示すように、収容空間６０１内の所定位置に走行レール４００の一部を設置する。この走行レール４００の一部は、走行レール４００全体で見るとその端部に位置することから、便宜上ここでは「端部走行レール４００ａ」ということとする。図１６では、収容空間６０１内に足場を組み、最終的に走行レール４００が張設される位置に、端部走行レール４００ａが取り付けられている。
【００７０】
膜屋根ユニット製作工程（Ｓｔｅｐ１０）では、既述した架構フレーム１１０と、サイドフレーム１２０、屋根膜材１３０、伸縮装置１４０、上下緊張材１５０、台車５００を含む膜屋根ユニット１００を製作するとともに、台車５００に仮の走行レール（以下、「仮設レール４０１」という。）が取り付けられる。例えば、ワイヤーを利用した仮設レール４０１を、図１３に示す台車５００の中央開口部内に挿通させておく。
【００７１】
収容函体６００が製作されると、現地搬入された膜屋根ユニット１００が所定位置に設置される（Ｓｔｅｐ３０）。図１７は、膜屋根ユニット設置工程を説明するモデル断面図である。この図に示すように、まずは膜屋根ユニット１００を、地上に置かれた収容函体６００の開口部６０２の前まで運び、収容空間６０１内の端部走行レール４００ａと、膜屋根ユニット１００に取り付けた仮設レール４０１を連結する。そして台車５００を、仮設レール４０１から端部走行レール４００ａへと走行させることで、膜屋根ユニット１００を収容空間６０１内に移動させる。膜屋根ユニット１００を端部走行レール４００ａに預けた後、仮設レール４０１は端部走行レール４００ａから外して撤去される。
【００７２】
既述のとおり膜屋根ユニット１００は、膜屋根体を開閉軸方向及び開閉軸直角方向に分割したものであり、複数の膜屋根ユニット１００を開口部６０２内に設置する場合、開閉軸方向から順に並べていく手法と、開閉軸直角方向から順に並べていく手法を示すことができる。図１８は、複数の膜屋根ユニット１００の設置順を示すモデル図であり、（ａ）は膜屋根体を構成する膜屋根ユニット１００の最終配置を示し、（ｂ）及び（ｃ）はそれぞれ膜屋根ユニット１００を設置する手順を示す。なお、図１８（ａ）に示す膜屋根体は、開閉軸（Ｘ−Ｘ）方向に３分割され、開閉軸直角（Ｙ−Ｙ）方向に４分割され、計１２の膜屋根ユニット１００で構成されている。
【００７３】
図１８（ｂ）では、膜屋根ユニット１００を開閉軸方向に並べていき、当該縦列の設置が完了すると、隣の縦列の膜屋根ユニット１００を開閉軸方向に並べていく手法を示している。なお、図に示す「ユニット１−１」等は、便宜上付与した各膜屋根ユニット１００の番号である。図１８（ｂ）を参照しながら説明すると、まずはユニット１−１から順にユニット１−２、ユニット１−３と設置して第１縦列を完成させ、同様にユニット２−１〜ユニット２−３の第２縦列を完了させ、現在この図では第３縦列の２個目（ユニット３−２）を設置している状況である。つまり、この手法は「膜屋根ユニット列」ごとに完成させる手順である。
【００７４】
一方、図１８（ｃ）では、膜屋根ユニット１００を開閉軸直角方向に並べていき、当該横列の設置が完了すると、前方の横列の膜屋根ユニット１００を開閉軸直角方向に並べていく手法を示している。図１８（ｃ）を参照しながら説明すると、まずはユニット１−１から順にユニット２−１、ユニット３−１、ユニット４−１と設置して第１横列を完成させ、同様にユニット１−２、ユニット２−２と順に設置していき、現在この図では第２横列の３個目（ユニット３−２）を設置している状況である。
【００７５】
なお、膜屋根ユニット設置工程（Ｓｔｅｐ３０）は、必ずしも収容函体製作工程（Ｓｔｅｐ２０）が完了するのを待って行う必要はない。特に、収容函体６００の延長が長いときは、収容函体６００が完成した部分から順に膜屋根ユニット１００を設置すると良い。この場合は、図１８（ｂ）に示すように、膜屋根ユニット１００を開閉軸方向から順に並べていく手法とするのが望ましい。
【００７６】
膜屋根ユニット設置工程（Ｓｔｅｐ３０）が完了すると、膜屋根ユニット１００が設置された収容空間６０１内で、開閉軸方向に隣接する膜屋根ユニット１００どうしを連結し（Ｓｔｅｐ４０）、さらに開閉軸直角方向に隣接する膜屋根ユニット１００どうしを連結する（Ｓｔｅｐ５０）。この場合も、必ずしも膜屋根ユニット設置工程が完了するのを待って、開閉軸方向膜屋根ユニット連結工程（Ｓｔｅｐ４０）や開閉軸直角方向膜屋根ユニット連結工程（Ｓｔｅｐ５０）を行う必要はなく、設置された膜屋根ユニット１００から順次連結していくこともできる。また、開閉軸方向膜屋根ユニット連結工程（Ｓｔｅｐ４０）と開閉軸直角方向膜屋根ユニット連結工程（Ｓｔｅｐ５０）は、どちらを先に行ってもよく、並行して（つまり開閉軸方向と開閉軸直角方向を交えながら）行ってもよい。
【００７７】
図１９に示すように、開閉軸方向膜屋根ユニット連結工程（Ｓｔｅｐ４０）では、開閉軸方向に隣接するサイドフレーム１２０どうし、屋根膜材１３０どうし、そして伸縮装置１４０どうしを連結する。一方、開閉軸直角方向膜屋根ユニット連結工程（Ｓｔｅｐ５０）では、開閉軸直角方向に隣接する架構フレーム１１０どうし、屋根膜材１３０どうしを連結する。なお、屋根膜材１３０の連結は、縫合（編み込み）や溶着、圧着など従来から用いられている種々の手法を採用することができる。
【００７８】
伸縮装置１４０は、工場製作（Ｓｔｅｐ１０）の際に膜屋根ユニット１００に取り付けておくこともできるが、開閉軸方向膜屋根ユニット連結工程（Ｓｔｅｐ４０）が終わった時点で膜屋根ユニット１００に取り付けることもできる。図２０は、伸縮装置取り付け工程（Ｓｔｅｐ６０）を説明するモデル断面図である。この図に示すように、伸縮装置取り付け工程は収容空間６０１内で行われ、開閉軸方向に連結した膜屋根ユニット１００の下部に取り付けていく。したがって、開閉軸直角方向膜屋根ユニット連結工程（Ｓｔｅｐ５０）を待つことなく、すなわち膜屋根ユニット１００が開閉軸方向に連結されて膜屋根ユニット列が完成するごとに、伸縮装置１４０を設置することもできる。なお、伸縮装置取り付け工程（Ｓｔｅｐ６０）を行う場合は、当然ながら開閉軸方向膜屋根ユニット連結工程（Ｓｔｅｐ４０）で伸縮装置１４０どうしが連結されることはない。
【００７９】
ここまで説明した工程（Ｓｔｅｐ２０〜Ｓｔｅｐ６０）が、地上（地面上）で行われる工程であり、以降説明する工程が天井部、すなわち実際に開閉式膜屋根構造が設置される場所で行われる工程である。
【００８０】
収容函体６００が完成し、膜屋根体を構成する膜屋根ユニット１００が収容空間６０１内の所定位置に設置され、さらに膜屋根ユニット１００どうしが開閉軸方向と開閉軸直角方向に連結されると、膜屋根体を収容した収容函体６００はタワークレーン等の揚重機によって吊り上げられ、計画位置に設置される（Ｓｔｅｐ７０）。なお、開閉軸方向膜屋根ユニット連結工程（Ｓｔｅｐ４０）や開閉軸直角方向膜屋根ユニット連結工程（Ｓｔｅｐ５０）は地上で行うと説明したが、現場状況や施工進捗状況に応じては、これら工程の一部又は全部を収納函体設置工程（Ｓｔｅｐ７０）後に、すなわち天井部における収容空間６０１内で行うこともできる。
【００８１】
収納函体設置工程（Ｓｔｅｐ７０）が完了すると、複数の走行レール４００が開閉軸方向に張設される（Ｓｔｅｐ８０）。図２１は、走行レール張設工程（Ｓｔｅｐ８０）を説明するモデル断面図である。この図に示すように、収容函体６００の収容空間６０１内に設置された端部走行レール４００ａと、残りの走行レール４００が軸方向に連結され、これが両端部で行われることで走行レール４００の張設が完了する。
【００８２】
（第２の例）
図１５を参照しながら、本願発明の膜屋根構造構築方法の第２例について説明する。既述のとおり、第２例は、収容函体を分割した「分割収容函体」を地組みし、分割収容函体ごとに天井部まで吊り上げながら連結して完成させる方法である。なお、第１例と同じ工程に関する説明はここでは割愛し、第２例特有の工程、あるいは第１例と異なる点について説明することとする。すなわち、ここで説明しない内容は、既に説明した第１例と同様である。
【００８３】
膜屋根ユニット１００が工場で製作される（Ｓｔｅｐ１０）一方で、施工現場である競技場の地上部分では、複数の分割収容函体が地組みされる（Ｓｔｅｐ２１）。この場合も第１例と同様、膜屋根ユニット製作工程（Ｓｔｅｐ１０）と分割収容函体製作工程（Ｓｔｅｐ２１）を並行して（つまり、両工程の一部または全部をラップして）行うことができる。
【００８４】
図２２は、分割収容函体を地組すると同時に、その分割収容函体を天井部まで吊り上げて設置する状況を説明するモデル図であり、（ａ）は中間の分割収容函体が製作されて設置される状況を、（ｂ）は最終の分割収容函体が製作されて設置される状況を示している。この図の例では、収容函体６００が４分割されており、すなわち４つの分割収容函体０１〜分割収容函体０４によって収容函体６００が構成されている。本例の場合、分割収容函体製作工程（Ｓｔｅｐ２１）で地組みされた分割収容函体の収容空間６０１内に、膜屋根ユニット１００が設置され（Ｓｔｅｐ３０）、設置された膜屋根ユニット１００が開閉軸方向に連結される（Ｓｔｅｐ４０）。そして開閉軸方向膜屋根ユニット連結工程（Ｓｔｅｐ４０）後に、伸縮装置取り付け工程（Ｓｔｅｐ６０）が行われて、地上での作業が終了する。なおこの場合も、開閉軸方向膜屋根ユニット連結工程（Ｓｔｅｐ４０）や伸縮装置取り付け工程（Ｓｔｅｐ６０）に関しては、分割収容函体を天井部まで吊り上げた後に、分割収容函体の収容空間６０１内で行うことができる。
【００８５】
図２に示すように、分割収容函体が製作されると、膜屋根ユニット１００を収容した状態で当該分割収容函体はタワークレーン等の揚重機によって吊り上げられ、計画位置に設置される（Ｓｔｅｐ７１）。具体的には、既に設置された（あるいは吊り上げられた）状態の分割収容函体の隣接位置まで運ばれた分割収容函体が、収容函体軸方向（つまり、開閉軸直角方向）に連結される。全ての（あるいは部分的に）分割収容函体が連結されると、開閉軸直角方向膜屋根ユニット連結工程（Ｓｔｅｐ５０）が行われ、そして走行レール張設工程（Ｓｔｅｐ８０）が行われ、一連の作業が完了する。
【産業上の利用可能性】
【００８６】
本願発明の膜屋根構造構築方法は、野球場、サッカー競技場、陸上競技場といった種々の競技場や、コンサートをはじめ種々のイベントを行う興行施設、あるいは大規模工場、アーケード等をもつ商業施設などを構築する試際に採用することができる。特に、開扉時に大きく開口する屋根や、複雑な形状を呈する屋根の構築に対して、好適に採用することができる。
【符号の説明】
【００８７】
１００      膜屋根ユニット
１１０      架構フレーム
１１１      （架構フレームの）上部梁
１１２      （架構フレームの）下部梁
１１３      （架構フレームの）補強鉛直材
１１４      （架構フレームの）補強斜材
１２０      サイドフレーム
１２１      斜材
１２２      Ｖ字構造
１２３      端部
１３０      屋根膜材
１３１      （屋根膜材の）中折れ部
１４０      伸縮装置
１５０      上下緊張材
１５１      （上下緊張材の）上部緊張材
１５２      （上下緊張材の）下部緊張材
１６０      引下げ材
２００      吊り下げワイヤー
２１０      （吊り下げワイヤーの）吊り具
３００      連結治具
４００      走行レール
４００ａ    端部走行レール
４０１      仮設レール
５００      台車
５１０      （台車の）走行ローラー
５２０      （台車の）取付け治具
６００      収容函体
６０１      （収容函体の）収容空間
６０２      （収容函体の）開口部
６１０      （収容函体の）開閉扉
７００      被覆膜
８００      多節リンク機構
８０１      （多節リンク機構の）アーム材
８０２      （多節リンク機構の）先端交差部
８０３      （多節リンク機構の）中間交差部
８０４      （多節リンク機構の）連結部
８０５      （多節リンク機構の）アーム自由端
８１０      （多節リンク機構の）Ｖ字状アーム機構
８２０      （多節リンク機構の）Ｘ字状アーム機構
８３０      （多節リンク機構の）滑車
８３１      （滑車の）ガイド溝
８３２      （滑車の）回転軸
Ｌｆ        競技場屋根
【要約】
【課題】本願発明の課題は、従来技術が抱える問題を解消することであり、すなわち屋根構造を構築する工期を従来よりも短縮することで、地上作業の早期着手を実現し、施設完成までの工期を大幅に短縮することのできる膜屋根構造構築方法を提供することである。
【解決手段】本願発明の膜屋根構造構築方法は、膜屋根ユニット製作工程と、収容函体製作工程、膜屋根ユニット設置工程、開閉軸方向膜屋根ユニット連結工程、開閉軸直角方向膜屋根ユニット連結工程、収容函体設置工程、走行レール張設工程を備えた方法である。このうち膜屋根ユニット設置工程では、台車をスライド移動させることで収容空間内の所定位置に膜屋根ユニットが設置され、収容函体設置工程では、膜屋根ユニットを収容した状態の収容函体が所定位置まで吊り上げられて設置される。
【選択図】図１４【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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