(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
直線部材を用いて、骨組み構造のドーム状部材網を構築する方法であって、
構築するドームの中心部に中央支持台を設け、その中央支持台にドームのライズと同高さに固定板装置を設置し、ドーム状部材網の構築に適合する強度と剛性を有し、ドームの弧長の約半分の長さの複数の直線部材の内側端部を、前記固定板装置で水平状に固定し、この複数の直線部材によりドーム状部材網の構築を行う方法であり、前記それらの直線部材は、前記固定板装置から外側に張出した外側端部が、基礎工に着地しない非着地になるように、前記直線部材の中間部を、構築するドームの形状に合わせた支保工で支え、前記直線部材の外側端部を、基礎工に設けた構築するドームの支点に、引き寄せ固定することにより、ドーム状部材網を構築する構築方法。
【請求項２】
直線部材を用いて、骨組み構造のドーム状部材網を構築する方法であって、スパンとライズが、構築するドーム状部材網と同じである１次ドーム状部材網を施工し、支保工の役割を果たす１次ドーム状部材網の頂部に、固定板装置を設置し、ドーム状部材網の構築に適合する強度と剛性を有し、ドームの弧長の約半分の長さの複数の直線部材の内側端部を、前記固定板装置で水平状に固定し、この複数の直線部材によりドーム状部材網の構築を行う方法であり、前記それらの直線部材は、前記固定板装置から外側に張出し、前記１次ドーム状部材網に支持されてアーチ形状になるが、自重作用が小さい外側端部は非着地になり、該非着地の外側端部を基礎工に設けた構築するドームの支点に、引き寄せ固定することにより、ドーム状部材網を構築する構築方法。
【請求項３】
スパンとライズが、構築するドーム状部材網と同じである１次ドーム状部材網を支保工として、請求項２記載の方法により構築したドーム状部材網の構築後、前記１次ドーム状部材網を解体撤去せずに、前記１次ドーム状部材網と、前記構築したドーム状部材網とによって、新たなドーム状部材網を構築する構築方法。
【請求項４】
スパンとライズが、構築するドーム状部材網と同じである１次ドーム状部材網を支保工として、請求項２記載の方法により構築したドーム状部材網の構築後、前記１次ドーム状部材網の一部又は全部を解体撤去して、新たなドーム状部材網を構築する構築方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、特許文献３及び特許文献４に関するドーム状の部材網を構築する新たな方法を提案するものである。
【背景技術】
【０００２】
ドーム又はドーム状構造体を構築する場合、現場で仮設足場、支保工、形枠を組みコンクリートを打設して構築する方法や、工期短縮、高所作業の軽減等をはかるため、事前に工場等で製作した各種部材を建設現場に運搬し、建設現場に仮設足場、支保工を組み、クレーン等により各種部材を持上げ、それらを接続・結合して構築する方法等が実施されている（例えば特許文献１及び特許文献２参照）。
【０００３】
このような従来の方法は、構築するドーム形状に合わせたコンクリート打設用形枠や、組み立て部材を製造・加工することが不可欠であるが、特許文献３及び特許文献４の方法はそれらとは全く異にして、直線状部材を現場でアーチ状に強制変形させてドーム状部材網を構築することにより、仮設足場、支保工、クレーン等の重機の使用や高所作業を大幅に減少させるものであるが、ドーム状部材網の構築に関して、その構築が複雑なため建設費の上昇を招くことが危惧されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１１−０６２００号公報
【特許文献２】特開平１０−０６１０１号公報
【特許文献３】特許第６０６３０８６号公報
【特許文献４】特願２０１８−２２７１９６号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は特許文献３と特許文献４によるドーム状部材網の構築に関して、特に大規模ドームの構築をより簡略化して施工性と経済性の向上を図ることを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本願発明は,構築するドーム状部材網の中心位置の高さであるライズに相当する高さに、固定板装置２を確保し、前記ドーム状部材網を構築するのに適合する強度と剛性を有し、前記ドーム状部材網の弧長のほぼ半分の長さの直線部材１の内側端部を、前記固定板装置２に立掛け、その後立掛けた前記直線部材１の内側端部を、前記固定板装置２によって水平状に固定し、外側を張出すことを基本にする外側張出し方法によって、ドーム状部材網を構築するもので、本願では2つの方式、中間支点方式とドーム方式を提示する。中間支点方式については図１乃至図５により、ドーム方式については図６と図７により説明する。
【０００７】
図１は、直線部材１を中央支持台５に設けた固定板装置２に立掛けた状態の側面図である。直線部材１は自重によりたわみ、中間部より外側が基礎工３に着地している（実線参照）。この状態では、直線部材１の端部に内向きの水平力を作用させても、直線部材１は更に下方に撓みアーチは形成されない。図中の点線は構築するドームの計画線である。
【０００８】
図２は、固定板装置２により、直線部材１の内側端部を水平状に固定した時の側面図である。直線部材１は固定板装置２から張出しS状に撓み、外側が基礎工３に着地する（実線参照）。この状態では、直線部材１の端部に内向きの水平力を作用させても、直線部材は更に下方に撓みアーチは形成されない。図中の点線は構築するドームの計画線である。
【０００９】
図３は、直線部材の中間部を支保工６で支持した時の側面図である。直線部材１は支保工６に支持されるが、外側端部は支保工６から離れ、基礎工３には着地しない。直線部材１は上に凸状になり（実線参照）非着地の外側端部に内向きの水平力を作用させるとアーチが形成される。図中の点線は構築するドームの計画線である。
【００１０】
図４（ａ）は、支保工６の簡略化のため、その代用として中間部を中間支点６ａで支持したものである。中間支点６ａの位置は、直線部材１の外側端部が基礎工３に着地しないように選定される。図４（ｂ）はより大規模ドームの場合で、直線部材１を凸状に変形させるために、複数の中間支点６ａを設置した例である。このように中間支点方式の場合、大規模ドームを構築する場合には、複数の中間支点６ａが必要になり、建設コストが検討課題となる。
【００１１】
図５（ａ）は、直線部材１の非着地の外側端部を、基礎工３に設けた固定アンカ４に引き寄せ固定した状態である。固定アンカ４には直線部材１を強制的にアーチ状に変形させた強制水平力Ｈrが発生する。
図５（ｂ）は直線部材１の外側端部を固定してから、中間支点６ａによる支保工６を解体撤去し、ドーム状部材網を構築した状態を示している。支保工６の撤去により、アーチ状になった直線部材１の自重による反力Ｈｇが発生し、固定アンカ４には、強制水平力Ｈｒと自重反力Ｈｇの合力ΣＨ＝Ｈｒ＋Ｈｇが作用する。
Ｈｇは着地時に発生するもので、図３乃至図４の非着地時には発生しない。従って図３乃至図４においてはΣＨは零であり、横方向の座堀は発生しない。
【００１２】
次に、外側張出し方式のドーム方式について、図６と図７で説明する。ドーム方式は１次施工と２次施工からなり、１次施工によるドーム状部材網は、２次施工のドーム状部材網を構築するための支保工の役割を果たす。２次施工が簡単になるため、全体として工期の短縮と工費の縮小が図れる。
【００１３】
大規模ドームの場合、直線部材１は膨大な数量になるため、直線部材１の配置とアーチ化を効率良く行うことが必要になる。このため、１次施工と２次施工に分け、１次施工では出来る限り少数の直線部材１を用いて、例えば特許第６０６３０８６号、及び特願２０１８−２２７１９８に記載のいずれかの方法によって構築する。２次施工は１次施工と異なり、１次施工を支保工として、基本的には１次施工の上に並べて端部を固定するだけの作業であり、施工が簡略化される。
【００１４】
図６は、１次施工のドーム状部材網を示し、図６（ａ）は平面図、図６（ｂ）は斜視図である。立地面を８等分し、直線部材１が８本使用されている（図６（ａ）参照）。隣接する直線部材１の間隔を保持し、座堀を防ぐために、図１２の幅止め筋７ａが、両側の直線部材１の間に設置され、直線部材１相互を連結している（図１２（ａ）と（ｂ）参照）。幅止め筋７ａは、直線部材１の強軸１ａ（図８参照）に固定される。２次施工の直線部材１は、幅止め筋７ａの上に設けられた幅筋７ｃの間に配置される（図１２（ｂ）参照）。１次施工時の幅止め筋７ａは仮設で、強軸１ａに仮止めされている。
【００１５】
２次施工後、本設の幅止め筋７ｂが設置される（図１２（ｃ）参照）。又、１次施工のドーム状部材網は本設又は仮設の場合がある。本設の場合は２次施工と合わせたドーム状部材網が構築される。固定アンカ４として、構築するドームの外周を囲む環状型アンカ４ａが採用されている。
【００１６】
図７は２次施工の説明図である。図６の１次施工のドーム状部材網（図中の点線）を支保工として、新たに多数の直線部材１（図中の実線）を補充した２次施工の状態を示している（図７（ａ）参照）。２次施工分の新たな多数の直線部材１が、１次施工で使用された固定板装置２によって、水平状に固定され外側に張出される。張出された直線部材１は、自重により撓み、１次施工の幅止め筋７ａの上に支持される（図７（ｂ）と図１２（ｂ）参照）。自重作用が小さい直線部材１の外側端部は、幅止め筋７ａまで撓むことが出来ず、外側に張出し、基礎工３に着地しない浮いた状態になる（図７（ｂ）参照）。
【００１７】
非着地状態の直線部材１の外側端部を、基礎工３に設けた固定アンカ４に引き寄せ固定することにより、２次施工分のドーム状部材網が構築され、１次施工分と合わせたドーム状部材網が構築される（図７（ｃ）参照）。図７（ｃ）のように１次施工分と２次施工分を同体にして多数の直線部材１によるドーム状部材網とすることも出来るし、１次施工分を仮設とし撤去することも選択できる。
【００１８】
このドーム方式は、現場に搬入した直線部材１を、１次施工の支保工上に放射状に並べ、固定板装置２で固定し、外側端部を基礎工３に設けた固定アンカ４に引き寄せ固定するという簡易な作業で、所定のアーチを形成することができることが特徴で、効率的、経済的な構築方式といえる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】支点方式で、直線部材の立掛け時の説明図である。
【図２】支点方式で、固定板装置による固定時の説明図である。
【図３】支点方式で、中間部に支保工を設置した場合の説明図である。
【図４】支点方式で、中間部に中間支点を設置した場合の説明図である。
【図５】支点方式で、構築完成時の説明図である
【図６】ドーム方式で、１次施工の平面図と斜視図である。
【図７】ドーム方式で、２次施工の平面図と斜視図である。
【図８】実施例の、直線部材の断面図である。
【図９】実施例の、１次施工の平面図と斜視図である。
【図１０】実施例の、２次施工の平面図と斜視図である。
【図１１】固定板装置の説明図である。
【図１２】幅止め筋の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
外側張出し方法のドーム方式によるドーム状部材網の構築について、図８乃至図１２を用いて説明する。
【００２１】
構築するドーム状部材網は、図９の中規模なドーム状部材網を想定する。使用する直線部材１の断面は図８で、横方向の座堀を防ぐために、断面の弱軸１ｂを拡幅した十字断面である。使用される十字断面の強軸１ａには、強度の高い鋼材が使用されるが、弱軸１ｂは剛性を大きくするためであり、通常、強度的には強軸１ａの強度以下のものが使用される。
【００２２】
ドーム状部材網の構築は、１次施工と２次施工に分割し、１次施工では立地面を８等分し直線部材１を８本用いて構築する。構築方法は、例えば特許文献３及び特許文献４の何れかにより構築するものとして、構築方法について詳細な説明を省く。図９では直線部材１の横方向の間隔を確保して、横方向の座堀を防ぐために、幅止め筋７ａが隣接する直線部材１の間に配置され固定されている。この幅止め筋７ａは２次施工の支保工として重要である。
【００２３】
アーチとして直線部材１の端部の固定アンカ４に作用する水平力ΣＨを支持するために、ドームの外周を囲む環状アンカ４ａが構築される。ΣＨはドーム状部材網に発生する水平力だけではなく、その後のドーム状部材網の利用方法によって発生する水平力にも対応が可能になっている。
【００２４】
１次施工のドーム状部材網は、２次施工の支保工の役割を果たすものであり、２次施工の直線部材１は、１次施工の幅止め筋７ａで支持されるため、幅止め筋７ａが重要になる。
【００２５】
ドームの頂部を構成する固定板装置２について、図１１により説明する。直線部材１を上下に挟む固定板２ａを、ボルト２ｂとナット２ｃを締め付けて直線部材１を水平状に固定する。締め付けにはジャッキが使用される。構築されたドーム状部材網は、幅止め筋７ａにより拘束されるため、固定板装置２による固定を解除しても、ドーム状部材網は安全に維持される。
【００２６】
２次施工の構築について、図１０乃至図１２を用いて説明する。２次施工のドーム状部材網は、１次施工の直線部材１（図１０の点線）の間に２本配置するため、使用する直線部材１は１６本で、完成時には１次施工分と合わせた２４本によるドーム状部材網が構築される（図１０ａ参照）。
【００２７】
直線部材１が１次施工のドーム状部材網の幅止め筋７ａの上に沿って建てこまれ、内側端部が固定板装置２に立掛けられる。全部の直線部材１が建てこまれてから、上下２枚の固定板２ａによって、直線部材１の内側端部が締め付けられ水平状に固定される。
【００２８】
内側端部が水平状に固定された直線部材１は、外側に張出すが、自重により撓み、幅止め筋７ａに支持される。こうして直線部材１は、構築するドームと同じ形状で配置されるが、外側部分は自重作用が小さいため、幅止め筋７ａまで撓まず外側に張出し、基礎工３に対し非着地状態になる（図１０ｂ参照）。
【００２９】
非着地の直線部材１の外側端部を固定アンカ４に引き寄せることによりアーチが形成される（図１０ｃ参照）。引き寄せにより、固定アンカ４と固定板装置２には水平力ΣＨが作用する。固定板装置２のバランスを取るため、引き寄せはドームの中心に対して対称的に実施される。直線部材１の外側端部を固定アンカ４に固定して、ドーム状部材網の構築が完成する。
【符号の説明】
【００３０】
１：直線部材
１ａ：直線部材断面の強軸
１ｂ：直線部材断面の弱軸
２：固定板装置
２ａ：固定板
２ｂ：ボルト
２ｃ：ナット
３：基礎工
４：固定アンカ
４ａ：環状型アンカ
５：中央支持台
６：支保工
６ａ：中間支点
７：幅止め筋
７ａ：１次施工の幅止め筋
７ｂ：２次施工の幅止め筋
７ｃ：幅止め筋の幅筋
ΣＨ：直線部材の端部に発生する合成水平力でΣＨ＝Ｈｒ＋Ｈｇ
Ｈｒ：直線部材をアーチ状に変形させるための強制水平力
Ｈｇ：アーチ状の直線部材の端部水平反力
ｈ：直線部材の断面高
ｔ１：直線部材の強軸の厚さ
ｔ２：直線部材の弱軸の厚さ
ｄ：弱軸の拡幅長
【要約】
【課題】
本発明はドーム状部材網の構築に対して、工期短縮と工事費の低減を図ることを課題とする。
【解決手段】
ドーム状部材網を構築するために、直線部材の内側端部を水平状に固定し、外側に張出した直線部材の外側端部を、構築するドームのスパン位置に設けられた固定アンカに、引き寄せて固定する方法により、課題を解決した。
【選択図】  図３【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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