(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
無支保工でドーム屋根架構を構築する際の鉄骨部材の建込み位置計測方法であって、
各階層毎に、最初に位置決めして建て込んだ鉄骨部材の先端部にレーザーレベルを設置し、当該レーザーレベルから水平方向へレーザー光を照射すること、
その後に建て込む各鉄骨部材の先端部に目盛板及び該目盛板の目盛部分を視準するテレビカメラを設置すること、
前記テレビカメラが捉えた目盛板の映像を映し出すモニター画面を、クレーンの操縦者及び鉄骨部材の建込み作業位置の作業者が目視可能に設置すること、
前記操縦者及び作業者は、前記モニター画面の映像における目盛板上のレーザー光の照射位置を確認し、位置合せを行って各鉄骨部材の建込み作業を進めることを特徴とする、鉄骨部材の建込み位置計測方法。
【請求項２】
無支保工でドーム屋根架構を構築する際の鉄骨部材の建込み位置計測装置であって、
各階層における最初に位置決めして建て込んだ鉄骨部材の先端部に設置され、レーザー光を水平方向へ照射するレーザーレベルと、
その後に建て込む各鉄骨部材の先端部に設置される目盛板、及び該目盛板の目盛部分を視準するテレビカメラと、
前記テレビカメラが捉えた目盛板の映像を映し出すモニター画面とから成り、前記モニター画面はクレーンの操縦者及び鉄骨部材の建込み位置の作業者がそれぞれ目視可能な位置に設置されていることを特徴とする、鉄骨部材の建込み位置計測装置。
【請求項３】
レーザーレベルより照射されるレーザー光は赤外線レーザー光とされ、
目盛板の目盛部分を視準するテレビカメラは低周波数光透過フィルター付きＣＣＤカメラであり、
目盛板の目盛は赤色系で表示されていることを特徴とする、請求項２記載の鉄骨部材の建込み位置計測装置。
【請求項４】
目盛板の目盛部分を視準するテレビカメラは、撮影映像データをモニター本体へ無線送信する無線式テレビカメラであることを特徴とする、請求項２又は３に記載した鉄骨部材の建込み位置計測装置。
【請求項５】
レーザーレベル及び目盛板には、マグネット吸着部が設けられ、鉄骨部材へ着脱自在とされていることを特徴とする、請求項２〜４のいずれか一に記載した鉄骨部材の建込み位置計測装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、無支保工でドーム屋根架構を構築する際の鉄骨部材の建込み位置計測方法、及び同方法に使用される建込み位置計測装置の技術分野に属する。
【０００２】
【従来の技術】
直径が２００ｍ〜３００ｍにも及ぶ無柱の大空間を形成するドーム屋根の架構を鉄骨部材で組み立て構築する場合、通例は地上から多くの支保工を立て前記鉄骨部材を支持して構築を進めるのが一般的な工法である。
【０００３】
しかし、前記工法は、ドーム屋根の規模によっては支保工の仮設費用が屋根の施工費用を上回ることさえあるし、支保工が林立するかぎり屋根下の地上では各種工事を進められず、工期が長引く等の問題点がある。
【０００４】
そこで、例えばクレーンにより鉄骨部材を吊り込み無支保工で鉄骨部材を組み立てる工法も既にいくつか提案されている。
【０００５】
例えば特開平８−１３５０１９号公報に記載された工法は、シエル構造が有するリング効果を活かして等高線モジュールの集積により階層毎に鉄骨部材を組み立て、無支保工でドーム屋根架構を構築する技術である。
【０００６】
また、特開平１１−２２０１１号公報に記載された工法は、最外周のコンプレッションリングの内側に新規に鉄骨部材を建込み、その内側に次のコンプレッションリングを構成して順次リング状の構造体を形成し、無支保工でドーム屋根架構を構築する技術である。
【０００７】
上記した２つの工法をはじめとする従来の無支保工でドーム屋根架構を構築する工法は、各階層毎に、放射方向の鉄骨部材を高精度に建て込むことにより、ドーム屋根の仕上がり品質が確保されている。したがって、鉄骨部材の建込み作業においては、クレーンの操縦者と鉄骨部材の建込み作業位置の作業者とが、相互に合図しあって鉄骨部材の建込み位置を確認（計測）しながら建込み作業を進めなければならない。
【０００８】
前記鉄骨部材の建込み位置計測方法としては、従来、例えば下記のような公知技術がある。
【０００９】
（１）  最も基本的なものとしては、測量技師が下げ振り、トランシット、レベル等を用いた三次元測量を行う鉄骨部材の建込み位置計測方法がある。
【００１０】
（２）  例えば特開平６−１４７８９６号公報に記載されたレーザー発振器と受光器とにより鉄骨柱の鉛直建込み位置を計測する技術を、無支保工でドーム屋根架構を構築する鉄骨部材の建込み位置の計測技術へ応用する方法が考えられる。
【００１１】
（３）  例えば特開平８−２１８６３３号公報に記載されたように、鉛直角、水平角、距離の３つの要素を同時に測定できる計測器と、制御機構としてのパワーサプライと、同パワーサプライを介して前記計測器を制御操作するコントローラと、計測用パーソナルコンピュータとから成る、所謂トータルステーションを使用する鉄骨部材の建込み位置計測方法もある。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来技術（１）の位置計測方法は、無支保工でドーム屋根架構を構築する際に、全ての鉄骨部材へ個別に実施しなければならず、多くの時間を要する。その結果、工期が長引くと共に、コスト高となり、無支保工で鉄骨部材の建込み作業を行うことのせっかくの利点が低減されてしまう。
【００１３】
上記従来技術（２）の位置計測方法は、鉄骨部材の放射方向への建込みに対応してレーザー発振器の設置位置（墨出し位置）を個々の鉄骨部材について個別に測量して決定しなければならず、大変手間取る。また、クレーンの操縦者及び鉄骨部材の建込み作業位置の作業者は、個々の鉄骨部材に関して計測表示計器の数値を読み取り、判断して建込み作業を進めねばならず、建込み作業と計測表示計器の数値との相関性の認識が容易でなく、作業者の熟練度によって作業の精度と能率に格差を生ずる。
【００１４】
上記従来技術（３）の位置計測方法は、計測器を基準としてある程度高精度で効率的な計測が行える。しかしながら、上記従来技術（２）と同様、クレーンの操縦者及び鉄骨部材の建込み作業位置の作業者は、計測表示計器の数値を読み取り、判断して建込み作業を進めねばならず、やはり建込み作業と計測表示器の数値との相関性の認識が容易でなく、作業者の熟練度によって作業の精度と能率に格差を生ずる。また、使用される装置自体が高価なので、結果としてコスト高となってしまう。
【００１５】
したがって、本発明の目的は、無支保工でドーム屋根架構を構築する場合の施工性及び経済性等に優れる利点を活かす位置計測技術を提供することであり、クレーンの操縦者及び鉄骨部材の建込み作業位置の作業者が、それぞれ共通に鉄骨部材の建込み位置をモニター画面によって直接視覚で確認でき、前記モニター画面の映像と建込み作業との相関性を容易に認識でき、効率的に鉄骨部材の建込み作業を行え、工期の短縮に貢献し、経済的に実施できる、鉄骨部材の建込み位置計測方法及び同方法に使用される建込み位置計測装置を提供することである。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
上述した課題を解決するための手段として、請求項１記載の発明に係る鉄骨部材の建込み位置計測方法は、
無支保工でドーム屋根架構を構築する際の鉄骨部材の建込み位置計測方法であって、
各階層毎に、最初に位置決めして建て込んだ鉄骨部材の先端部にレーザーレベルを設置し、当該レーザーレベルから水平方向へレーザー光を照射すること、
その後に建て込む各鉄骨部材の先端部に目盛板及び該目盛板の目盛部分を視準するテレビカメラを設置すること、
前記テレビカメラが捉えた目盛板の映像を映し出すモニター画面を、クレーンの操縦者及び鉄骨部材の建込み作業位置の作業者が目視可能に設置すること、
前記操縦者及び作業者は、前記モニター画面の映像における目盛板上のレーザー光の照射位置を確認し、位置合せを行って各鉄骨部材の建込み作業を進めることを特徴とする。
【００１７】
請求項２記載の発明に係る鉄骨部材の建込み位置計測装置は、
無支保工でドーム屋根架構を構築する際の鉄骨部材の建込み位置計測装置であって、
各階層における最初に位置決めして建て込んだ鉄骨部材の先端部に設置され、レーザー光を水平方向へ照射するレーザーレベルと、
その後に建て込む各鉄骨部材の先端部に設置される目盛板、及び該目盛板の目盛部分を視準するテレビカメラと、
前記テレビカメラが捉えた目盛板の映像を映し出すモニター画面とから成り、
前記モニター画面はクレーンの操縦者及び鉄骨部材の建込み位置の作業者がそれぞれ目視可能な位置に設置されていることを特徴とする。
【００１８】
請求項３記載の発明は、請求項２記載の鉄骨部材の建込み位置計測装置において、
レーザーレベルより照射されるレーザー光は赤外線レーザー光とされ、
目盛板の目盛部分を視準するテレビカメラは低周波数光透過フィルター付きＣＣＤカメラであり、
目盛板の目盛は赤色系で表示されていることを特徴とする。
【００１９】
請求項４記載の発明は、請求項２又は３に記載した鉄骨部材の建込み位置計測装置において、
目盛板の目盛部分を視準するテレビカメラは、撮影映像データをモニター本体へ無線送信する無線式テレビカメラであることを特徴とする。
【００２０】
請求項５記載の発明は、請求項２〜４のいずれか一に記載した鉄骨部材の建込み位置計測装置において、
レーザーレベル及び目盛板には、マグネット吸着部が設けられ、鉄骨部材へ着脱自在とされていることを特徴とする。
【００２１】
【発明の実施形態及び実施例】
請求項１に記載した発明に係る鉄骨部材の建込み位置計測方法は、請求項２〜５に記載した発明に係る建込み位置計測装置を使用して実施され、無支保工でドーム屋根架構を構築する際の鉄骨部材の建込み位置計測方法として好適に実施される。
【００２２】
先ず、請求項２〜５に記載した発明に係る鉄骨部材の建込み位置計測装置について、図１〜図４に示した実施形態を説明する。
【００２３】
本発明の位置計測装置は、図１及び図２に示したように、各階層（図１においては２層目）における最初に位置決めして建て込んだ鉄骨部材１の先端部にレーザーレベル２が設置され、レーザー光３を水平方向へ照射する。その後に建て込む各鉄骨部材４の先端部に目盛板５、及び該目盛板５の目盛６の部分を視準するテレビカメラ７が設置され（図３参照）、前記テレビカメラ７が捉えた目盛板５の映像を映し出すモニター画面８（図４参照）が、クレーン９の操縦者１０の操縦席、及び鉄骨部材４の建込み作業位置の作業者１１の近傍位置へ設置された構成である（請求項２記載の発明）。前記作業者１１の近傍位置のモニター画面８は携帯可能にすると好都合である。
【００２４】
図３に一例を示したように、前記目盛板５とテレビカメラ７は、レーザー光３の目盛６の部分への照射を遮らない配置で一体的構造にすると、利便性の高い構成となる。
【００２５】
一層高精度な計測が可能な構成とするため、前記レーザーレベル２より照射されるレーザー光３には、遠距離までとばしても散乱しにくい赤外線レーザー光が好適に採用される。前記赤外線レーザー光を捉えるために、テレビカメラ７には低周波数光透過フィルター付きＣＣＤカメラが使用される。また、目盛板５の目盛６は赤色系で表示される。これにより赤外線レーザー光の照射位置３ａ及び目盛６がモニター画面８において周囲の映像よりも鮮明に映し出される（請求項３記載の発明）。
【００２６】
前記テレビカメラ７に、撮影映像データを図示省略のモニター本体へ無線送信する無線式テレビカメラを採用すると、邪魔な機器接続コードが無く、建込み作業をより効率的に行うことが可能となる（請求項４記載の発明）。
【００２７】
図３に例示した目盛板５には、マグネット吸着部１２が裏面の四隅に設けられており、鉄骨部材４へ着脱自在とされている。図示は省略したが、レーザーレベル２にも同様なマグネット吸着部を設けると、鉄骨部材１へ着脱自在な構成にでき、建込み作業のさらなる作業効率の向上に貢献する（請求項５記載の発明）。
【００２８】
次に、上記した建込み位置計測装置を使用して実施される請求項１に記載した発明に係る鉄骨部材の建込み位置計測方法について説明する。
【００２９】
図１及び図２に示した実施形態では、既に１層目のリング状構造体Ａを構成してあり、これから２層目のリング状構造体を構成する段階を示している。
【００３０】
当該層の最初に位置決めして建て込む鉄骨部材１の先端部にレーザーレベル２を設置し、該レーザーレベル２から水平方向へ放射面状にレーザー光３を照射させる。
【００３１】
前記した最初の鉄骨部材１を位置決めして建て込むには、例えば上記従来技術（１）として説明したように、測量技師が下げ振り、トランシット、レベル等を用いた三次元測量を行う最も基本的な鉄骨部材の建込み位置計測方法等を実施する。１箇所のみの計測で済むので、工事の進捗に与える悪影響は少ない。
【００３２】
その後に建て込む各鉄骨部材４には、その先端部に目盛板５及び該目盛板５の目盛６の部分を視準するテレビカメラ７を予め設置しておく（図３参照）。
【００３３】
従って、前記クレーン９の操縦者１０及び建込み作業位置の作業者１１は、図４に一例を示したように、前記テレビカメラ７が捉えたモニター画面８の映像における目盛板５上のレーザー光の線状の照射位置３ａを確認し、相互に合図しあって鉛直方向の位置合せ（及び必要なら次の図５の実施形態の如く水平方向の位置合せ）を行って各鉄骨部材４の建込み作業を進め、当該層のリング状構造体を構成する。以下、順次各階層のリング状構造体を構成していき、ドーム屋根架構を構築するのである。
【００３４】
なお、前記鉄骨部材４の水平方向への位置合せは、例えば一般的なボルト止め工法では同鉄骨部材４の仮止め段階でその水平方向位置が大抵許容誤差範囲内に納められるので、あまり問題とされないことが多い。
【００３５】
図５は、鉄骨部材４の水平方向への位置合せも必要とされる場合に好適な実施形態を示している。
【００３６】
即ち、上記図１及び図２に示した実施形態においては最初に位置決めして建て込んだ鉄骨部材１に設置したレーザーレベル２から通常水平方向へ放射面状に照射されるレーザー光３を、その後建て込む各鉄骨部材４の設計方向位置にそれぞれ停止させることで、レーザー光３の照射位置３ａが点状に表れて、水平方向への位置合せも行える構成とする。図６に示したように、モニター画面８において前記レーザー光３の点状の照射位置３ａが、目盛６の軸線上となるように水平方向の位置合せを行い、鉛直方向の位置合せについては上記図１及び図２の実施形態と同様に行って各鉄骨部材４の建込み作業を進めるのである。
【００３７】
【発明の奏する効果】
請求項１〜５に記載した発明に係る鉄骨部材の建込み位置計測方法及び建込み位置計測装置によれば、無支保工でドーム屋根架構を構築する場合の施工性及び経済性等に優れる利点を活かすことができる。即ち、クレーンの操縦者及び鉄骨部材の建込み作業位置の作業者がそれぞれ共通に、鉄骨部材の建込み位置をモニター画面によって直接視覚で確認でき、前記モニター画面の映像と建込み作業との相関性を容易に認識できるので、効率的に鉄骨部材の建込み作業を行え、工期の短縮に貢献し、経済的に実施できるのである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態を示した概略図である。
【図２】図１の立面図である。
【図３】目盛板の構成の一例を示した斜視図である。
【図４】図１及び図２に示した実施形態におけるモニター画面表示の一例を示した図である。
【図５】本発明の異なる実施形態を平面的に示した概略図である。
【図６】図５に示した実施形態におけるモニター画面表示の一例を示した図である。
【符号の説明】
１  鉄骨部材
２  レーザーレベル
３  レーザー光
４  鉄骨部材
５  目盛板
６  目盛
７  テレビカメラ
８  モニター画面
９  クレーン
１０  クレーンの操縦者
１１  建込み作業位置の作業者
３ａ  レーザー光の照射位置
１２  マグネット吸着部
【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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