(57)【要約】【課題】吊り上げる際のケーブルの自重および張力負担を少なくできて、小型の吊下装置にても大規模のドーム屋根の構築を可能にするケーブルドーム屋根の構築工法を提供することを目的とする。【解決手段】多数の放射ケーブルとリングケーブルとから組み合わされて地組されたケーブルドーム屋根１の外周を躯体４上にて支持するとともに、内周側を仮設構台６に沿って吊り上げるに際して、前記各放射ケーブル１Ａを多数の吊り部材１１を連結した補助ケーブル８を介して吊り上げることを特徴とするもので、大規模のケーブルドーム屋根１の構築の場合でも、放射ケーブル１Ａを緊張させるためのジャッキ１４等の引込み装置が不要、あるいは小型のものが使用できるので、コストが大幅に低減される。【選択図】  図１
2004339854.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
多数の放射ケーブルとリングケーブルとから組み合わされ、外周が躯体上に設置される略円形のドーナツ形状から構成されたケーブルドーム屋根の構築工法であって、地組されたケーブルドーム屋根の外周を躯体上にて支持するとともに、内周側を仮設構台に沿って吊り上げるようにしたケーブルドーム屋根の構築工法において、前記各放射ケーブルを多数の吊り部材を連結した補助ケーブルを介して吊り上げることを特徴とするケーブルドーム屋根の構築工法。
【請求項２】
前記補助ケーブルに一定の張力を付与しつつ吊り上げることを特徴とする請求項１に記載のケーブルドーム屋根の構築工法。
【請求項３】
前記ケーブルドーム屋根の外周側を外周コンプレッションリングにより連結するとともに、ケーブルドーム屋根の内周側を内周テンションリングにより連結し、該内周テンションリングと補助ケーブルの内周側との間をリングビームにより連結したことを特徴とする請求項１または２に記載のケーブルドーム屋根の構築工法。
【請求項４】
前記ケーブルドーム屋根の内周側を設計形状より高い位置まで吊り上げて前記コンプレッションリングと放射ケーブルとを連結した後、前記補助ケーブルの緊張を開放して設計形状まで下降させることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載のケーブルドーム屋根の構築工法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、多数の放射ケーブルとリングケーブルとから組み合わされ、外周が躯体上に設置される略円形のドーナツ形状から構成されたケーブルドーム屋根の構築工法であって、地組されたケーブルドーム屋根の外周を躯体上にて支持するとともに、内周側を仮設構台に沿って吊り上げるようにしたケーブルドーム屋根の構築工法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、競技場等の観客席を覆う巨大な構築物としてケーブルドーム屋根がある。ケーブルドーム屋根は、多数の放射ケーブルと周方向のリングケーブルとを連結して組み合わせるだけの簡素な構造にて自重を支えることができることから、大型のドーム型屋根として多用されつつある。この種のケーブルドーム屋根の構築工法として、従来から、放射ケーブルの各端部にジャッキを取り付け、これらのジャッキの動作により放射ケーブルを緊張することで、所定高さまで持ち上げて設計形状に構築する方法が採用されている。このような従来の構築工法では、ケーブルドーム屋根自体の重量が大きいことから、大型のジャッキが多数必要となり、コストアップを招いた。
【０００３】
そこで、建物躯体の中央部に設置したタワークレーンのマストに設けたクライミング装置と躯体外周の内側に設置したガイドポスト等の吊上装置により、ケーブルドーム屋根を構成する架設ケーブルの両端のそれぞれを吊り下げて、所定位置までリフトアップさせる構築工法が提案された（例えば下記特許文献１参照）。
【０００４】
【特許文献１】
特開昭５９−８８５５０号公報（公報第２頁第３欄第２行〜第１２行目）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
前記特許文献１に記載されたケーブルドーム屋根の構築工法により図６に示すように、リフトアップ時の架設ケーブル１０１の荷重をタワークレーン１０８のマストに設けたクライミング装置１１０に転嫁して分散することができるため、ジャッキは架設ケーブルの自重による撓み分のみを緊張させるだけでよく、幾分容量の小さなジャッキで済むこととなった。しかしながら、大規模のケーブルドーム屋根の構築の場合には、ケーブル自体の自重も大きくなることは無論のこと、緊張の際のケーブルの張力も大きくなることから、小型のジャッキ等では対応しきれず、依然として大規模のジャッキを準備する必要は避けられないものであった。
【０００６】
そこで、本発明は、前記従来のケーブルドーム屋根の構築工法の課題を解決して、吊り上げる際のケーブルの自重および張力負担を少なくできて、小型の吊下装置にても大規模のドーム屋根の構築を可能にするケーブルドーム屋根の構築工法を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
このため本発明は、多数の放射ケーブルとリングケーブルとから組み合わされ、外周が躯体上に設置される略円形のドーナツ形状から構成されたケーブルドーム屋根の構築工法であって、地組されたケーブルドーム屋根の外周を躯体上にて支持するとともに、内周側を仮設構台に沿って吊り上げるようにしたケーブルドーム屋根の構築工法において、前記各放射ケーブルを多数の吊り部材を連結した補助ケーブルを介して吊り上げることを特徴とする。また本発明は、前記補助ケーブルに一定の張力を付与しつつ吊り上げることを特徴とする。また本発明は、前記ケーブルドーム屋根の外周側を外周コンプレッションリングにより連結するとともに、ケーブルドーム屋根の内周側を内周テンションリングにより連結し、該内周テンションリングと補助ケーブルの内周側との間をリングビームにより連結したことを特徴とする。また本発明は、前記ケーブルドーム屋根の内周側を設計形状より高い位置まで吊り上げて前記コンプレッションリングと放射ケーブルとを連結した後、前記補助ケーブルの緊張を開放して設計形状まで下降させることを特徴とするもので、これらを課題解決のための手段とするものである。
【０００８】
【実施の形態】
以下、本発明のケーブルドーム屋根の構築工法を図面に基づいて説明する。図１および図２は本発明のケーブルドーム屋根の構築工法の第１実施の形態を示すもので、図１（Ａ）は構築開始時の全体図、図１（Ｂ）はケーブルドーム屋根を設計形状よりも上位に吊り上げた状態の全体図、図１（Ｃ）は補助ケーブルを緩めたケーブルドーム屋根が設計形状にある最終段階の全体図、図２（Ａ）は構築完了時のケーブルドーム屋根の全体平面図、図２（Ｂ）はその全体正断面図である。本発明の基本構成は、図１に示すように、多数の放射ケーブルとリングケーブルとから組み合わされ、外周が躯体４上に設置される略円形のドーナツ形状から構成されたケーブルドーム屋根１の構築工法であって、地組されたケーブルドーム屋根１の外周を躯体４上にて支持するとともに、内周側を仮設構台６に沿って吊り上げるようにしたケーブルドーム屋根１の構築工法において、前記各放射ケーブル１Ａを多数の吊り部材１１を連結した補助ケーブル８を介して吊り上げることを特徴とする。
【０００９】
以下詳細に説明する。図２（Ａ）の平面図に示すように、ケーブルドーム屋根１は略円形のドーナツ形状を呈している。図示の例では楕円形状に構成されている。ケーブルドーム屋根１は、多数の放射ケーブル１Ａと、これらを円周方向の多数のリングケーブル１Ｂにて組み合わせたものを連結し、その内周側に内周テンションリング２を、外周側に外周コンプレッションリング３を設置、連結して構成したものである。そして、このように構成されたケーブルドーム屋根１は、その外周コンプレッションリング３を観客席等を構成する躯体４の外周に固定、接続し、図２（Ｂ）に示すような構築完了後の設計形状にあるケーブルドーム屋根１の自重すなわち設計形状の保形は、外周コンプレッションリング３の圧縮と内周テンションリング２の張力によって受け持つものである。これら略円形状の内周テンションリング２や外周コンプレッションリング３は、微視的に見れば多数のユニットから構成された多角形状から構成されてもよいことは言うまでもないことである。
【００１０】
図１（Ａ）に示すように、多数の放射ケーブル１Ａとこれらを円周方向の多数のリングケーブル１Ｂにて組み合わせたケーブルドーム屋根１は、基礎である地上Ｇにて地組みされる。躯体４の外周最上部に、ケーブルドーム屋根１における各放射ケーブル１Ａの外周に連結した外周コンプレッションリング３を固定（揺動可能にピン接続等）する。１４は放射ケーブル１Ａを引き込むための緊張用ジャッキであるが、本発明では、後述する補助ケーブル８の存在により、緊張用ジャッキ１４を小型でよいか設置しなくても済むものである。各放射ケーブル１Ａの内周側は内周テンションリング２により連結されるとともに、各放射ケーブル１Ａの上方に配設して張設される補助ケーブル８の内周側とを、リングビーム５により連結する。
【００１１】
各補助ケーブル８の中間部には適宜本数の吊り部材１１を介して放射ケーブル１Ａが吊下され、補助ケーブル８の外周端部は躯体４の外周最上部に設置されたポスト９の上端部に軸支された滑車１０にガイドされて延長垂下され、滑車１２により水平方向に変換されて地上Ｇ上に設置されたウインチ１３によって牽引される。補助ケーブル８の内周端部は、前記内周テンションリング２の内周側に連結されたリングビーム５に接続される。該リングビーム５の内周の地上Ｇには内周テンションリング２の内周形状に対応した平面形状の仮設構台６が仮設され、該仮設構台６の上端部にはジャッキ等の吊上装置７が設置される。該吊上装置７と前記リングビーム５のとの間には吊上用ワイヤ１５が接続されて、吊上装置７の張力Ｔ１による牽引によりリングビーム５を吊り上げて、ケーブルドーム屋根１全体を図１（Ｂ）に示すようにリフトアップしていく。
【００１２】
ケーブルドーム屋根１のリフトアップ作業中には、放射ケーブル１Ａおよび補助ケーブル８は、リフトアップに連れて長さが変化しつつ、放射ケーブル１Ａの自重を支持する役割を有するため、特に補助ケーブル８は一定の張力に保持される必要があり、そのため、前述したように、補助ケーブル８の延長垂下部分を地上Ｇ上に設置されたウインチ１３によって一定の張力Ｔ２にて牽引できるように構成している。
【００１３】
さらに、該補助ケーブル８の内周端部はリングビーム５に連結され、補助ケーブル８からの反力をリングビーム５で負担するように構成している。なお、リングビーム５の平面形状は、前記内周テンションリング２の形状と同じく楕円形状に構成されるが、補助ケーブル８からの反力を軸力として伝えるためには、好適には円形に近い方が望ましい。楕円形状であると、補助ケーブル８からの反力がリングビーム５に曲げ力も作用する（したがって、リングビーム５は円形に近接させるとよい）。
【００１４】
このような状況下にて、仮設構台６の上端部に設置した吊上装置７により吊上用ワイヤ１５を牽引してリングビーム５を吊り上げ、図１（Ｂ）に示すように、放射ケーブル１Ａを設計形状より上方までほぼ水平状に吊り上げた後、ケーブルドーム屋根１における緊張用ジャッキ１４を取り外す等（緊張用ジャッキ１４は構築完了後の張力調整用として残すこともできる）して、放射ケーブル１Ａの外周側と外周コンプレッションリング３とを接続する。つまり、放射ケーブル１Ａは設計長さより短い状態にて外周コンプレッションリング３と接続されるのである。
【００１５】
このような状態にて、図１（Ｃ）に示すように、吊上装置７の牽引を解除して張力Ｔ３にて繰り出すとともに、補助ケーブル８における延長垂下部分の牽引を解除して張力Ｔ４にて繰り出すことで、補助ケーブル８による放射ケーブル１Ａの自重支持が解除される。これによって、自重により放射ケーブル１Ａが設計形状位置まで降下して、放射ケーブル１Ａ自体に張力が付与され、ケーブルドーム屋根１において、外周コンプレッションリング３に圧縮力が作用するとともに、内周テンションリング２に張力が作用して、ケーブルドーム屋根１がその自重によって安定して設計形状に維持されることになる。詳述はしないが、放射ケーブル１Ａとリングケーブル１Ｂとで画成される区画毎に防水膜が張設される。
【００１６】
図３は本発明のケーブルドーム屋根の構築工法の第２実施の形態を示す構築開始時の全体図である。本実施の形態のものは、基本的には前記第１実施の形態のものと同様であるが、放射ケーブル１Ａの自重を支持する補助ケーブル８の張力を一定のＴ２’に保つために、補助ケーブル８における延長垂下部分にカウンタウェイト１６を吊り下げたものである。該カウンタウェイト１６の自重をもって補助ケーブル８に一定の張力Ｔ２’を付与するものである。本実施の形態では、滑車やウインチ等が不要で、張力付与手段が簡素化される。リフトアップ作業の完了時には、補助ケーブル８の長さが短くなった分だけカウンタウェイト１６が地上Ｇに近接するので、地上Ｇにてカウンターウェイト１６を回収することができる。張力付与手段以外の構成および吊上げによる構築方法は前記第１実施の形態のものと同様であるので説明は省略する。
【００１７】
図４は本発明のケーブルドーム屋根の構築工法の第３実施の形態を示す構築開始時の全体図である。本実施の形態のものは、補助ケーブル８の張力付与と本設ケーブルである放射ケーブル１Ａのリフトアップとを仮設構台６の内周側の地上Ｇに設置したウインチ１３のみにて行えるように構成したものである。放射ケーブル１Ａの自重を支持する補助ケーブル８の外周側端部を、躯体４の外周最上部のポスト９における上端部に固定点Ｐにて固定するとともに、内周側端部を延長して吊上用ワイヤ１５とし、該ワイヤ１５を放射ケーブル１Ａの内周側に連結されたリングビーム５の上端部に軸支された滑車１９に通し、さらにワイヤ１５を仮設構台６の上端部に設置した滑車１７、１８を通して下降させ、地上Ｇにおける滑車１２により水平状に変換してウインチ１３により牽引する。
【００１８】
このような構成により、躯体４の外周側のスペースに制限があるような敷地内での施工の場合でも、仮設構台６の内部に設置されたウインチ１３のみを牽引することで、補助ケーブル８の延長部を構成する吊上用ワイヤ１５の中間部がリングビーム５の上端部に軸支された滑車１９の存在によって滑車装置が構成され、補助ケーブル８を含むケーブルドーム屋根１を、補助ケーブル８に一定の張力Ｔ１を維持したままで１／２の吊上力によってリフトアップすることが可能となる。
【００１９】
図５は本発明のケーブルドーム屋根の構築工法の第４実施の形態を示す構築開始時の全体図である。本実施の形態のものは、補助ケーブル８の張力付与と本設ケーブルである放射ケーブル１Ａのリフトアップとを躯体４の外周側の地上Ｇに設置したウインチ１３のみにて行えるように構成したものである。放射ケーブル１Ａの自重を支持する補助ケーブル８の内周側端部を延長して吊上用ワイヤ１５とし、該ワイヤ１５を放射ケーブル１Ａの内周側に連結されたリングビーム５の上端部に軸支された滑車１９に通して上昇させるとともに、仮設構台６の上端部に設置した滑車２０を通して下降させてリングビーム５の適宜部位にその端部を固定する。一方、補助ケーブル８の外周側端部を延長垂下させて、地上Ｇにおける滑車１２により水平状に変換してウインチ１３により牽引する。
【００２０】
なお、前記滑車１９と２０とで構成される滑車装置は、より小さな吊上力にてリフトアップできるように、２個以上の多数の滑車間に吊上用ワイヤ１５を掛け回すように構成することもできる。このような構成により、躯体４の外周側の地上Ｇにおけるウインチ１３のみを牽引することで、補助ケーブル８の延長部を構成する吊上用ワイヤ１５が複数の滑車からなる滑車装置を構成するので、補助ケーブル８を含むケーブルドーム屋根１を、補助ケーブル８に一定の張力Ｔ５を維持したままでより小さな吊上力によってリフトアップすることが可能となる。
【００２１】
以上、本発明の各実施の形態について説明してきたが、本発明の趣旨の範囲内で、ケーブルドーム屋根の形状（円形、楕円、多角形等）、形式（放射ケーブルとリングケーブルとの交差形態、例えば亀甲状であってもよい）、躯体の形状、形式、ケーブルドーム屋根における外周コンプレッションリングの支持形態、仮設構台の形状、形式、補助ケーブルの種類およびその吊り部材を介した放射ケーブルの吊上げ形態、補助ケーブルへの張力を付与形態（ウインチ、カウンターウェイトやばね等）、内周テンションリングおよび外周コンプレッションリングならびにリングビームの形状、形式およびそれらのケーブルドーム屋根との間の連結形態、滑車装置の形状、形式およびその補助ケーブルとの関連構成等については適宜選択できる。
【００２２】
【発明の効果】
以上、詳細に説明してきたように本発明によれば、多数の放射ケーブルとリングケーブルとから組み合わされ、外周が躯体上に設置される略円形のドーナツ形状から構成されたケーブルドーム屋根の構築工法であって、地組されたケーブルドーム屋根の外周を躯体上にて支持するとともに、内周側を仮設構台に沿って吊り上げるようにしたケーブルドーム屋根の構築工法において、前記各放射ケーブルを多数の吊り部材を連結した補助ケーブルを介して吊り上げるようにしたので、大規模のケーブルドーム屋根の構築の場合でも、放射ケーブルを緊張させるためのジャッキ等の引込み装置が不要、あるいは小型のものが使用できるので、コストが大幅に低減される。
【００２３】
また、前記補助ケーブルに一定の張力を付与しつつ吊り上げることにより、リフトアップとともに長さが変化する補助ケーブルであっても、放射ケーブルの自重を安定して有効に支持できる。さらに、前記ケーブルドーム屋根の外周側を外周コンプレッションリングにより連結するとともに、ケーブルドーム屋根の内周側を内周テンションリングにより連結し、該内周テンションリングと補助ケーブルの内周側との間をリングビームにより連結した場合は、リフトアップの完了時には、外周コンプレッションリングに圧縮力が作用するとともに、内周テンションリングに張力が作用して、ケーブルドーム屋根がその自重によって安定して設計形状に維持され、しかも、補助ケーブルへの緊張力に伴う反力をリングビームに負担させることで、安定してケーブルドーム屋根をリフトアップするこができる。
【００２４】
さらにまた、前記ケーブルドーム屋根の内周側を設計形状より高い位置まで吊り上げて前記コンプレッションリングと放射ケーブルとを連結した後、前記補助ケーブルの緊張を開放して設計形状まで下降させることにより、設計長さより短い長さでコンプレッションリングと放射ケーブルとを連結できるので、これらの連結後に、ケーブルドーム屋根を自重により降下させて容易に設計形状を得ることができる。かくして、本発明によれば、吊り上げる際のケーブルの自重および張力負担を少なくできて、小型の吊下装置にても大規模のドーム屋根の構築を可能にするケーブルドーム屋根の構築工法が提供される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のケーブルドーム屋根の構築工法の第１実施の形態を示すもので、図１（Ａ）は構築開始時の全体図、図１（Ｂ）はケーブルドーム屋根を設計形状よりも上位に吊り上げた状態の全体図、図１（Ｃ）は補助ケーブルを緩めたケーブルドーム屋根が設計形状にある最終段階の全体図である。
【図２】同、図２（Ａ）は構築完了時のケーブルドーム屋根の全体平面図、図２（Ｂ）はその全体正断面図である。
【図３】本発明のケーブルドーム屋根の構築工法の第２実施の形態を示す構築開始時の全体図である。
【図４】本発明のケーブルドーム屋根の構築工法の第３実施の形態を示す構築開始時の全体図である。
【図５】本発明のケーブルドーム屋根の構築工法の第４実施の形態を示す構築開始時の全体図である。
【図６】従来のケーブルドーム屋根の構築工法を示す説明図である。
【符号の説明】
１・・・・ケーブルドーム屋根
１Ａ・・・・放射ケーブル
１Ｂ・・・・リングケーブル
２・・・・内周テンションリング
３・・・・外周コンプレッションリング
４・・・・躯体
５・・・・リングビーム
６・・・・仮設構台
７・・・・吊上装置（吊上用ジャッキ等）
８・・・・補助ケーブル
９・・・・ポスト
１０・・・・滑車
１１・・・・吊り部材
１２・・・・滑車
１３・・・・ウインチ
１４・・・・緊張用ジャッキ
１５・・・・吊上用ワイヤ
１６・・・・カウンターウェイト
１７〜２０・・・滑車
Ｇ・・・・地上（基礎）
Ｐ・・・・固定点
【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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