ユニット部材の先組み方法およびユニット部材の先組み装置
【課題】現場において少ない所要面積で高密度のユニット部材を生産性高く先組みすること。
【解決手段】小梁／デッキユニット１０ａをほぼ水平に保ち該小梁／デッキユニット１０ａを鉛直方向に移動可能な空間内で最初の小梁／デッキユニット１０ａを移動させ、該空間内の最上層に配置する第１配置工程と、次以降の小梁／デッキユニット１０ａの上面に先組みすべき各種部品を搭載して小梁／デッキユニット１０ａを最初の小梁／デッキユニット１０ａの下層に順次配置し、該最初の小梁／デッキユニット１０ａを含めた複数の小梁／デッキユニット１０ａを前記空間内の鉛直方向に層状に配置する第２配置工程と、層状に配置された複数の小梁／デッキユニット１０ａを足場として上層の小梁／デッキユニット１０ａの下面に前記各種部品を先組みする先組み工程と、前記先組み工程によって生産されたフロア先組みユニット１０を上層から順次搬出する搬出工程と、を含む。
【解決手段】小梁／デッキユニット１０ａをほぼ水平に保ち該小梁／デッキユニット１０ａを鉛直方向に移動可能な空間内で最初の小梁／デッキユニット１０ａを移動させ、該空間内の最上層に配置する第１配置工程と、次以降の小梁／デッキユニット１０ａの上面に先組みすべき各種部品を搭載して小梁／デッキユニット１０ａを最初の小梁／デッキユニット１０ａの下層に順次配置し、該最初の小梁／デッキユニット１０ａを含めた複数の小梁／デッキユニット１０ａを前記空間内の鉛直方向に層状に配置する第２配置工程と、層状に配置された複数の小梁／デッキユニット１０ａを足場として上層の小梁／デッキユニット１０ａの下面に前記各種部品を先組みする先組み工程と、前記先組み工程によって生産されたフロア先組みユニット１０を上層から順次搬出する搬出工程と、を含む。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、平面系ユニット部材に各種部品を先組みした先組みユニット部材を生産するユニット部材の先組み方法およびユニット部材の先組み装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、鉄骨造の事務所ビルなどの建設工事では、現場において躯体の工期短縮の目的で、様々なユニット化工法が採用されている。中でも、鉄骨小梁とデッキとのユニット化は、地組ヤードが確保できれば、多くの現場で採用される汎用的な工法となっている。また、この小梁／デッキユニットに耐火被覆、スプリンクラー配管、設備ダクト、保温材などの設備部材までを組み込み、高密度のフロアの先組みユニットとして、現場で実施されている場合もある。このユニット部材の高密度化は、揚重回数の大幅な削減、床下工事の省力化、高所作業車使用量の削減など、多くの効果を期待することができ、生産性向上の有効な一手段として、さらなる普及が望まれている。
【０００３】
【特許文献１】特開平８−１５１６８７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上述した小梁／デッキユニットや高密度化のフロアの先組みユニットは、完成されたユニット部材が平面的な広がりをもち、現場でこのユニット部材を立てた状態で生産することができず、揚重姿も平面で揚げざるを得ないことから、現場でユニット部材を完成させるには、そのための生産ヤード、ストックヤードなどの多くの余剰空間を必要とするという問題点があった。
【０００５】
なお、少しでも生産ヤードやストックヤードなどの所要ヤードを減らすために、生産したユニット部材を段組する方法も行われているが、この場合、段組するための重機とこの重機の配置ヤードとが必要となる。
【０００６】
この発明は、上記に鑑みてなされたものであって、現場において少ない所要面積で高密度のユニット部材を生産性高く先組みすることができるユニット部材の先組み方法およびユニット部材の先組み装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明の請求項１にかかるユニット部材の先組み方法は、平面系ユニット部材に各種部品を先組みした先組みユニット部材を生産するユニット部材の先組み方法であって、前記平面系ユニット部材をほぼ水平に保ち該平面系ユニット部材を鉛直方向に移動可能な空間内で最初の前記平面系ユニット部材を移動させ、該空間内の最上層に配置する第１配置工程と、次以降の前記平面系ユニット部材の上面に前記各種部品を搭載して該平面系ユニット部材を前記最初の平面系ユニット部材の下層に順次配置し、該最初の平面系ユニットを含めた複数の平面系ユニット部材を前記空間内の鉛直方向に層状に配置する第２配置工程と、層状に配置された複数の平面系ユニット部材を足場として上層の平面系ユニット部材の下面に前記各種部品を先組みする先組み工程と、前記先組み工程によって生産された先組みユニットを上層から順次搬出する搬出工程と、を含むことを特徴とする。
【０００８】
また、この発明の請求項２にかかるユニット部材の先組み方法は、上記請求項１において、前記空間の最下部で前記平面系ユニット部材を組み立てる組立工程を含むことを特徴とする。
【０００９】
また、この発明の請求項３にかかるユニット部材の先組み方法は、上記請求項１において、前記空間外であって該空間の最下部に隣接する領域に前記平面系ユニット部材を搬送する搬送台車を配置し、該搬送台車上で前記平面系ユニット部材を組み立てる組立工程と、前記組立工程によって組み立てられた平面系ユニット部材を前記搬送台車上に配置したまま前記空間の最下部に移動する移動工程と、を含むことを特徴とする。
【００１０】
また、この発明の請求項４にかかるユニット部材の先組み方法は、上記請求項３において、前記第１配置工程および前記第２配置工程は、前記移動工程後、前記平面系ユニット部材を前記搬送台車上に配置したまま層状に配置することを特徴とする。
【００１１】
また、この発明の請求項５にかかるユニット部材の先組み装置は、平面系ユニット部材に各種部品を先組みした先組みユニット部材を生産するユニット部材の先組み装置であって、前記平面系ユニット部材をほぼ水平に保ち該平面系ユニット部材を鉛直方向に移動可能な空間を形成する骨格部材と、前記骨格部材を形成する上部水平部材に取り付けられ、前記空間内で前記平面系ユニットを昇降させる昇降手段と、前記骨格部材を形成する鉛直部材に取り付けられ、前記空間に複数の前記平面系ユニット部材を層状に支持する荷重受けアームと、を備え、前記荷重受けアームに支持された前記平面系ユニットに対して前記各種部品を先組みすることを特徴とする。
【００１２】
また、この発明の請求項６にかかるユニット部材の先組み装置は、上記請求項５において、前記空間の最上部に仮設開閉屋根を設け、完成した上層の前記先組みユニットから該仮設開閉屋根を介して搬出することを特徴とする。
【００１３】
また、この発明の請求項７にかかるユニット部材の先組み装置は、上記請求項５又は６において、前記平面系ユニット部材の一方の対辺間隔に比して長い対辺間隔を有するとともに他方の対辺間隔に比して短い対辺間隔を有し、前記平面系ユニット部材の長い対辺方向と当該搬送台車の長い対辺方向とを直交状態にして前記平面系ユニット部材を搬送する搬送台車と、前記空間に隣接した領域であって前記平面系ユニット部材を組み立てる領域と前記空間の最下部との間に前記前記搬送台車を移動可能に導くガイドレールと、を備え、前記領域の前記搬送台車上で前記平面系ユニット部材を組み立て、前記搬送台車に乗せたまま前記平面系ユニット部材を移動させることを特徴とする。
【００１４】
また、この発明の請求項８にかかるユニット部材の先組み装置は、上記請求項５〜７のいずれか一つにおいて、前記荷重受けアームは、前記鉛直部材の層状配置位置に取り付けられるブラケットと、ピンを介して前記ブラケットに取り付けられ、前記鉛直部材を挟む回動自在な一対のアームと、前記アームが水平位置になったときに該アームの先端の鉛直下方への回動を制限する荷重受けと、前記アームの後端に設けられ、前記アームが前記平面系ユニット部材を支持していない状態において、前記アームの先端が斜め上方に向いて停止した状態を維持するカウンターウェートとを備えたことを特徴とする。
【００１５】
また、この発明の請求項９にかかるユニット部材の先組み装置は、上記請求項５〜７のいずれか一つにおいて、前記荷重受けアームが、前記鉛直部材の層状配置位置に取り付けられるブラケットと、ピンを介して前記ブラケットに取り付けられ、前記鉛直部材を挟む回動自在な一対のアームと、前記アームが水平位置になったときに該アームの先端の鉛直下方への回動を制限する荷重受けと、を備え、前記平面系ユニット部材を支持していない状態において、前記一対のアームの先端を前記空間内に水平に配置したことを特徴とする。
【００１６】
また、この発明の請求項１０にかかるユニット部材の先組み装置は、上記請求項８又は９において、前記荷重受けアームが、所定方向の複数の各アームの先端に共通接続されるユニット支持ビームを備え、このユニット支持ビーム上に前記平面系ユニット部材の端部を支持させることを特徴とする。
【００１７】
また、この発明の請求項１１にかかるユニット部材の先組み装置は、上記請求項８又は９において、前記荷重受けアームが、前記一対のアーム間に架設されたユニット受部材を備え、このユニット受部材上に前記平面系ユニット部材の端部を支持させることを特徴とする。
【００１８】
また、この発明の請求項１２にかかるユニット部材の先組み装置は、上記請求項９において、前記荷重受けアームにおけるアームの先端が下がる方向への前記アームの回動速度を制御することにより、前記アームと前記荷重受けとの間を緩衝する衝撃低減装置を備えたことを特徴とする。
【００１９】
また、この発明の請求項１３にかかるユニット部材の先組み装置は、上記請求項１２において、前記衝撃低減装置がガスダンパを備え、前記アームと前記鉛直部材との間に前記ガスダンパを介在させ、前記アームの先端が下がる方向に前記アームが回動した場合に、前記ガスダンパのガスを圧縮させることを特徴とする。
【００２０】
また、この発明の請求項１４にかかるユニット部材の先組み装置は、上記請求項１３において、前記ガスダンパが、内部にガスが充填されたシリンダと、該シリンダ内に移動可能に嵌装されたピストンと、一端部が前記ピストンに連結されるとともに他端部が前記シリンダの外部に延出したロッドとを備え、前記ガスダンパの一端部を前記アームに連結する一方、他端部を前記鉛直部材に連結したことを特徴とする。
【００２１】
また、この発明の請求項１５にかかるユニット部材の先組み装置は、上記請求項１２において、前記衝撃低減装置は、ガスダンパと、前記鉛直部材に対して上下動可能な可動部と、該可動部の下方への移動を規制する規制部とを備え、前記ガスダンパが、内部にガスが充填されたシリンダと、該シリンダ内に移動可能に嵌装されたピストンと、一端部が前記ピストンに連結されるとともに他端部が前記シリンダの外部に延出したロッドとを備え、前記ガスダンパの一端部を前記アームに連結する一方、他端部を前記可動部に連結し、前記アームが、該アームの先端が下がる方向に所定の角度以上回動した場合に、前記規制部によって前記可動部の下方への移動を規制するようにしたことを特徴する。
【発明の効果】
【００２２】
この発明にかかるユニット部材の先組み方法およびユニット部材の先組み装置では、複数の平面系ユニット部材を鉛直方向に層状に配置して先組み作業を行うようにしているので、現場において少ない所要面積で高密度のユニット部材を生産性高く先組みすることができるという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下、この発明を実施するための最良の形態であるユニット部材の先組み方法およびユニット部材の先組み装置について説明する。
【００２４】
（実施の形態１）
図１は、この発明の実施の形態１であるタワー式生産システムの概要構成を示す図である。図１において、このタワー式生産システム１は、平面系ユニット部材である小梁／デッキユニット１０ａあるいはこの小梁／デッキユニット１０ａに各種部品が先組みされたフロア先組みユニット１０をほぼ水平に保ちつつ塔内で鉛直方向に移動可能な昇降空間Ｅ３を形成し、この昇降空間Ｅ３内で小梁／先組みユニット１０ａあるいはフロア先組みユニット１０を多段で層状に支持するタワー式ストッカー２と、この昇降空間Ｅ３の最下部とタワー式ストッカー２に隣接し小梁／先組みユニット１０ａを組み立てる領域である平面生産エリアＥ１との間に設けられたガイドレール３と、ガイドレール３上を移動し、小梁／先組みユニットを搬送する搬送台車４とを有する。小梁／デッキユニット１０ａに先組みされる各種部品とは、耐火被覆材、スプリンクラー配管、ダクト、保温材などである。
【００２５】
タワー式ストッカー２は、鉛直方向に平行して６本のメインコラム１１が設けられ、各メインコラム１１の最上部には、水平方向に設けられた矩形の吊りビーム１３を有する。このメインコラム１１および吊りビーム１３は、昇降空間Ｅ３を形成する骨格部材である。吊りビーム１３には、電動チェーンホイストや電動ウィンチなどによって実現され、小梁／デッキユニット１０ａを昇降空間Ｅ３内で昇降させる複数の昇降装置１４が設けられる。
【００２６】
また、タワー式ストッカー２を構成するメインコラム１１には、小梁／デッキユニット１０ａあるいはフロア先組みユニット１０を昇降空間Ｅ３内で層状に支持する可動式の荷重受けアーム１２が複数設けられる。
【００２７】
さらに、吊りビーム１３の上部には、仮設開閉屋根１５が設けられ、仮設開閉屋根１５を開き、吊り治具５を用いて、完成したフロア先組みユニット１０を順次搬出することができる。さらに、搬送台車４が移動する小梁／デッキユニット１０ａの搬入口の反対面には、昇降用の足場１６が設けられる。足場１６は外周養生としても機能するが、タワー式ストッカー２の周囲に外周養生を設けてもよい。なお、搬送台車１４上で小梁／デッキユニット１０ａが組み立てられる領域である平面生産エリアＥ１は、フロア先組みユニット１０が組み込まれる建屋内に設けるのが好ましい。これに対し、小梁／デッキユニット１０ａに各種部品が先組みされる作業領域は、タワー式ストッカー２による塔状の立体生産エリアＥ２である。
【００２８】
ここで、上述した荷重受けアーム１２の詳細について説明する。図２は、荷重受けアーム１２の詳細構成を示す図である。図２に示すように、荷重受けアーム１２は、メインコラム１１において小梁／デッキユニット１０ａが層状に支持される高さに対応して配置される。各荷重受けアーム１２は、搬送台車４の搬入方向に直交する面を形成するメインコラム１１の各層に３個ずつ設けられる。荷重受けアーム１２は、メインコラム１１に固定するためのブラケット２１と、このブラケット２１に支持された回転ピン２２と、回転ピン２２を介して回動可能に支持される一対のアーム２０と、アーム２０の先端のあて止まりによってアーム２０が水平面から下降するのを防止し、ブラケット２１の反対側に設けられた荷重受け２５と、アーム２０の後端部分に設けられたカウンターウェート２４とを有する。また、水平方向の各３つのアーム２０の先端部分には、小梁／デッキユニット１０ａの小梁１０ｂを支持するユニット支持ビーム２３がアーム２０に直交して設けられ、相互に連結されている。
【００２９】
図３に示すように、各荷重受けアーム１２は、カウンターウェート２４によるアンバランス力によって回動し、アーム２０が小梁／デッキユニット１０ａを支持していない状態において、アーム２０の先端がメインコラム１１に対して斜め上方を向いて停止した状態を維持し、このときに、小梁／デッキユニット１０ａが昇降する昇降空間Ｅ３が形成される。
【００３０】
図４に示すように、昇降装置１４によって吊り上げられた小梁／デッキユニット１０ａを所定の層に配置する場合、この所定の層に対応する荷重受けアーム１２を、水平にし、小梁１０ｂをユニット支持ビーム２３に支持させる。この荷重受けアーム１２を水平位置にするには、電動あるいは油圧のシリンダの駆動、またはユニット支持ビーム２３の先端に結ばれたワイヤロープ等のひも体を手動またはウィンチなどで引き下げることによって遠隔操作を実現できる。
【００３１】
ここで、図５〜図１１および図１を参照して、図１に示したタワー式生産システムを用いたフロア先組みユニット１０の生産処理手順について説明する。まず、図５に示すように、平面生産エリアＥ１の搬送台車４上で小梁／デッキユニット１０ａを、図示しないミニクレーンや建屋内の簡易な天井クレーンなどを用いて生産する。
【００３２】
その後、図６に示すように、フォークリフト３０などによって、生産された小梁／デッキユニット１０ａを搬送台車４ごとタワー式ストッカー２の最下部まで移動させる。なお、搬送台車４は、自走式の台車であってもよい。
【００３３】
さらに、図７に示すように、移動した小梁／デッキユニット１０ａの上面に、フォークリフト３０やミニクレーンなどを用いて、耐火被覆材、スプリンクラー配管、ダクト、保温材などの先組みする各種部品３１を積み込む。なお、最初の小梁／デッキユニット１０ａ、すなわち最上層に配置される小梁／デッキユニット１０ａには各種部品は積み込まない。その後、搬送台車４の端部、たとえば４隅に、昇降装置１４のフック１４ａを玉掛けする。
【００３４】
その後、図８に示すように、昇降装置１４を用いて、各種部品が積み込まれた小梁／デッキユニット１０ａを搬送台車４とともに配置すべき位置まで上昇させ、載せるべき荷重受けアーム１２の上まで揚げ越す。
【００３５】
その後、図９に示すように、地上から遠隔操作で、揚げ越した荷重受けアーム１２の先端を下げ、さらに昇降装置１４を遠隔操作して、小梁／デッキユニット１０ａ全体を下降させる。小梁／デッキユニット１０ａ全体の下降を続けると、小梁／デッキユニット１０ａがユニット支持ビーム２３に小梁１０ｂが載り、小梁／デッキユニット１０ａが荷重受けアーム１２上に載置される。昇降装置１４はさらに下降を続け、搬送台車４のみが下降して、最下部に到達する。
【００３６】
ここで、搬送台車４の代わりに、専用の吊りビーム４１（図１２参照）を、ガイドレール３の軌道外側に２本設けておき、この吊りビーム４１を用いて、小梁／デッキユニット１０ａを昇降動作させるようにしてもよい。この場合、この吊りビーム４１によって小梁／デッキユニット１０ａを玉掛けし、地切りすることによって、搬送台車４を平面生産エリアＥ１に戻すことができるため、立体生産エリアＥ２における小梁／デッキユニット１０ａに対する先組み作業を早期に着手することができる。
【００３７】
その後、図１０及び図１１に示すように、上述した図５〜図９に対応した一連の作業を繰り返し行うことによって、小梁／デッキユニット１０ａ間の作業層を含んで小梁／デッキユニット１０ａが多層化され、小梁／デッキユニット１０ａを足場として先組みの作業が開始される（図４参照）。この先組みの作業は、上層の小梁／デッキユニット１０ａの下面に対して作業であり、耐火被覆材の貼り付け作業をかわきりに、墨だし、インサート取付け、スプリンクラー配管取付け、ダクト取付け、保温材取付けなどの組立作業が順次行われる。なお、これらの先組み作業は、各層で同時に実施することができる。
【００３８】
その後、図１に示すように、先組み作業が終わったフロア先組みユニット１０は、建て方作業が行われる。すなわち、最上層にある仮設開閉屋根１５を開け、吊り治具５を用いてフロア先組みユニット１０は、揚重され、搬出される。この揚重に際する玉掛け作業は、フロア先組みユニット１０上で行い、玉掛け後、作業者は、退避する。また、このフロア先組みユニット１０の揚重によって、荷重受けアーム１２は、カウンターウェート２４のアンバランス力によって、鉛直方向に回動して初期位置に復する。
【００３９】
この実施の形態１では、タワー式ストッカー２によって小梁／デッキユニット１０ａを多層化した配置にしているので、小梁／デッキユニット１０ａのほぼ２枚分の面積という狭い敷地のみで複数の小梁／デッキユニット１０ａの先組み作業を容易に行うことができる。
【００４０】
また、この実施の形態１では、小梁／デッキユニット１０ａの移動中あるいは完成されたフロア先組みユニット１０の移動中に、順次層状に配置された小梁／デッキユニット１０ａから先組み作業を立体生産エリアＥ２内で行うことができるので、多数のフロア先組みユニットを短時間で生産することができる。
【００４１】
（実施の形態２）
つぎに、この発明の実施の形態２について説明する。上述した実施の形態１では、平面生産エリアＥ１をタワー式ストッカー２の外部に設け、平面生産エリアＥ１で組み立てた小梁／デッキユニット１０ａを立体生産エリアＥ２内に搬送してフロア先組みユニット１０を生産する分離方式であったが、この実施の形態２では、タワー式ストッカー２の最下部に平面生産エリアを設け、この平面生産エリアで組み立てた小梁／デッキユニット１０ａを直上の立体生産エリアＥ２にそのまま揚げてフロア先組みユニット１０を生産する集中方式を採用している。
【００４２】
図１２は、この発明の実施の形態２であるタワー式生産システムの概要構成を示す図である。図１２に示すように、このタワー式生産システム５１は、タワー式ストッカー２の最下部に平面生産エリアＥ４を設けている。したがって、図１に示したタワー式生産システムの搬送台車４およびガイドレール３は削除した構成となっている。また、このタワー式生産システムでは、４つの昇降装置１４の先端フックには、２つの吊りビーム４１が予め設けられ、この吊りビーム４１によって、平面生産エリアＥ４内で組み立てられた小梁／デッキユニット１０ａが昇降空間Ｅ３に移動される。その他の構成は、実施の形態１と同じである。
【００４３】
この実施の形態２では、平面生産エリアＥ４内で、小梁／デッキユニット１０ａが組み立てられ、昇降装置１４によって上昇され、立体生産エリアＥ２内に層状に配置される。この際、最上層の小梁／デッキユニット１０ａ以外の小梁／デッキユニット１０ａには、各種部品が搭載されて搬送される。層状に配置されて小梁／デッキユニット１０ａは、この立体生産エリアＥ２内で各種部品の先組み作業が行われ、フロア先組みユニット１０が完成する。この完成されたフロア先組みユニット１０は、実施の形態１と同様に、吊り治具５によって上層から搬出され、建て方作業に移行する。なお、最下層の小梁／デッキユニット１０ａに対しては、平面生産エリアＥ４からそのまま先組み作業を行うことができる。
【００４４】
この実施の形態２によっても、タワー式ストッカー２によって小梁／デッキユニット１０ａを多層化した配置にしているので、小梁／デッキユニット１０ａのほぼ１枚分の面積という狭い敷地のみで複数の小梁／デッキユニット１０ａの先組み作業を容易に行うことができる。
【００４５】
また、この実施の形態２でも、小梁／デッキユニット１０ａを、搬送台車４を用いて移動する必要がなく、順次層状に配置された小梁／デッキユニット１０ａから先組み作業を立体生産エリアＥ２内で行うことができるので、簡易な構成で、多数のフロア先組みユニット１０を一層短時間で生産することができる。
【００４６】
（実施の形態３）
つぎに、本発明の実施の形態３であるタワー式生産システムについて説明する。上述した実施の形態１，２では、荷重受けアーム１２が小梁／デッキユニット１０ａを支持していない状態において、荷重受けアーム１２のアーム２０の先端を斜め上方に向けて停止させた状態に維持し、アーム先端が昇降空間Ｅ３外に配置されるように構成した。これに対して本実施の形態では、荷重受けアームが小梁／デッキユニット１０ａを支持していない状態において、アームの先端を昇降空間Ｅ３内に水平に配置した構成としている。
【００４７】
また、本実施の形態では、上述した実施の形態２と同様に、タワー式ストッカー２の最下部に平面生産エリアＥ４を設け、この平面生産エリアＥ４で組み立てた小梁／デッキユニット１０ａを直上の立体生産エリアＥ２にそのまま揚げてフロア先組みユニット１０を生産する集中方式を採用している。なお、以下の説明において、上述した実施の形態１，２と同様の構成については同様の符号を用い、その説明を省略する。
【００４８】
図１３は、本実施の形態であるタワー式生産システム１０１に適用される荷重受けアーム１２０をメインコラム１１に取り付けた状態を示す斜視図である。また、図１４は図１３を上から見た図、図１５は図１４のＡ矢視図であり、アームの回転を概略的に示したものである。この荷重受けアーム１２０は、ブラケット２１０、回転部材２１５、アーム２００、カウンターウェート２４０及び荷重受け２５０とから構成される。
【００４９】
ブラケット２１０は、矩形の板状を成す基部２１１に、ピン挿通孔２１４を有する一対のピン支持プレート２１２が突設されたものである。このブラケット２１０は、メインコラム１１の昇降空間Ｅ３に面する面１１ａの反対側の面１１ｂに、複数のボルト２１３によって固定してある。また、各ピン支持プレート２１２のピン挿通孔２１４には、回転ピン２２０が挿通してある。
【００５０】
回転部材２１５は、上フランジ２１５ａ、下フランジ２１５ｂ、ウェブ２１５ｃとから構成される一対の鉄骨材であり、ブラケット２１０の両側方にそれぞれ配置してある。この回転部材２１５のウェブ２１５ｃには、図１５に示すように軸孔２１５ｄが設けてあり、この軸孔２１５ｄに、ピン支持プレート２１２のピン挿通孔２１４に挿通された回転ピン２２０の両端部分を挿通させてある。これにより、回転部材２１５は、回転ピン２２０の軸心回りに回動自在にブラケット２１０に取り付けられる。なお、上フランジ２１５ａ及び下フランジ２１５ｂとの間には補鋼材２１５ｅが設けてある。
【００５１】
アーム２００は、上フランジ２００ａ、下フランジ２００ｂ、ウェブ２００ｃとから構成される一対の鉄骨材であり、図１５に示すように、下フランジ２００ｂを回転部材２１５の上フランジ２１５ａにボルト止めすることにより、回転部材２１５に取り付けてある。上記構成とすることにより、アーム２００は、回転部材２１５を介して、回転ピン２２０の軸心回りに回動自在となっている。以下、アーム２００において、回転部材２１５よりも昇降空間Ｅ３側に位置する部分を先端側、他方を後端側として説明する。図１３及び図１４に示すように、一対のアーム２００の先端部分には、ユニット受部材２０１が架け渡してある。ユニット受け部材２０１は、小梁／デッキユニット１０ａの端部を載置させるための板状の鋼材であり、各アーム２００の上フランジ２００ａ上に架設され、固定してある。また、アーム２００において、回転部材２１５の取付け位置近傍には補鋼材２０２が設けてある。
【００５２】
このアーム２００は、図１５に示すように、小梁／デッキユニット１０ａを支持していない状態において（アーム２００に外力が作用していない状態において）、水平に配置される。つまり、本実施の形態の荷重受けアーム１２０は、小梁／デッキユニット１０ａを支持していない状態において、図１６−１に示すように、アーム２００の先端側が昇降空間Ｅ３内に配置されるという点が、上述した実施の形態１，２と異なっている。
【００５３】
カウンターウェート２４０は、鉄骨材から構成してあり、一対のアーム２００の後端側の下フランジ２００ｂ間に架け渡され、ボルト等（図示せず）を介して下フランジ２００ｂに固定してある。また、荷重受け２５０は、アーム２００が水平位置になったときにアーム２００先端が鉛直下方へ回動するのを制限するためのものであり、実施の形態１，２における荷重受け２５と同様のものである。
【００５４】
上記構成を有する荷重受けアーム１２０は、アーム先端側がアーム後端側よりも長く構成されているが、アーム後端側にカウンターウェート２４０を取付けることで、アーム２００に働く力が釣り合う状態に近づけている。しかし実際には釣り合っていないため、自重によりアーム先端側が下がり、荷重受け２５０に当接することによって水平になるように構成されている。上述したようにアーム２００は釣り合いに近い状態にあるから、後述するように、平面生産エリアＥ４から小梁／デッキユニット１０ａを揚重する際に、小梁／デッキユニット１０ａによってアーム２００の先端側が容易に押し上げられるようになっている。
【００５５】
次に、上述した荷重受けアーム１２０を適用したタワー式生産システム１０１における、フロア先組みユニット１０の生産処理手順について説明する。図１６−１〜図１６−３は、タワー式ストッカー２の概略側面図である。このタワー式ストッカー２は、上述した荷重受けアーム１２０の構成と、小梁／デッキユニット１０ａの揚重手段以外は、上記実施の形態１,２と同様の構成を有している。なお、このタワー式ストッカー２は３層構造であり、図１６−１〜図１６−３は、上部の２層に既に小梁／デッキユニット１０ａが配置された状態を示している。また、図１６−１〜図１６−３では、仮設開閉屋根１５、足場１６、及び、小梁／デッキユニット１０ａ上に積み込まれる先組み部品３１を省略して示している。
【００５６】
上述したように、実施の形態３であるタワー式生産システム１０１は、実施の形態２と同様に、タワー式ストッカー２の最下部に平面生産エリアＥ４を設けており、図１に示した搬送台車４およびガイドレール３を削除した構成となっている。図１６−１に示すように、タワー式ストッカー２の最下部の平面生産エリアＥ４には、組立架台４２が配置してあり、この組立架台４２上で小梁／デッキユニット１０ａの組立作業が行われる。
【００５７】
また、実施の形態１,２のタワー式生産システムでは、メインコラム１１の最上部に吊ビーム１３を設置し、この吊ビーム１３に昇降手段１４を取付け、この昇降手段１４を用いて小梁／デッキユニット１０ａを揚重して各層に配置したが、本実施の形態のタワー式生産システム１０１では、これらの替わりに、外部に配置されたクレーンのフック（図示せず）に取り付けられた吊り治具４３を用いて、小梁／デッキユニット１０ａの揚重作業を行うようにしている。
【００５８】
まず、図１６−１に示すように、平面生産エリアＥ４内の組立架台４２上で、小梁／デッキユニット１０ａを組み立てた後、組立後の小梁／デッキユニット１０ａ上に、先組みする各種部品（図７を参照）を積み込む。なお、実施の形態１，２と同様に、最上層に配置される小梁／デッキユニット１０ａには各種部品は積み込まない。次いで、組立架台４２の端部、たとえば４隅に、吊治具４３のワイヤー４４先端のフック（図示せず）を玉掛けする。この後、クレーン（図示せず）を駆動させて吊り治具４３を引き上げ、小梁／デッキユニット１０ａを載置した組立架台４２を揚重する。
【００５９】
小梁／デッキユニット１０ａが昇降空間Ｅ３を上昇する際、小梁／デッキユニット１０ａは、昇降空間Ｅ３内に配置されたアーム２００の下フランジ２００ｂに当接して、アーム２００の先端側を押し上げることになる。小梁／デッキユニット１０ａによってアーム２００は回転ピン２２０の軸心回りに回転させられ、アーム先端側は、昇降空間Ｅ３の外部に達するまで押し上げられる。図１６−２に示すように、荷重受けアーム１２０を通過した小梁／デッキユニット１０ａを、配置されるべき位置（層）の上までいったん揚げ越した後、停止させる。一方、アーム２００の先端側は、自重により下降し、荷重受け２５０に当接することにより水平位置（すなわち昇降空間Ｅ３内）に戻される。
【００６０】
この後、吊り治具４３を下降させ、小梁／デッキユニット１０ａの小梁１０ｂの両端をアーム２００に架設されたユニット受部材２０１上に載置する。この後、さらに吊り治具４３を下降させ、組立架台４２を平面生産エリアＥ４に着地させる。以上の手順を繰り返すことにより、図１６−３に示すように、タワー式ストッカー２の各層の荷重受けアーム１２０に小梁／デッキユニット１０ａを支持させることができる。
【００６１】
図１６−３に示すように、タワー式ストッカー２の各層に小梁／デッキユニット１０ａを配置した後、各層の小梁／デッキユニット１０ａを足場として、先組みの作業を行う。この先組み作業と、先組作業後のフロア先組みユニット１０の搬出作業については、実施の形態１で説明したとおりであるので、ここでは説明を省略する。
【００６２】
なお、実施の形態３で適用した荷重受けアーム１２０を構成する部材のうち、ブラケット２１０、回転部材２１５及び回転ピン２２０は、他のストッカー等に転用することが可能である。
【００６３】
以上説明したように、実施の形態３のタワー式生産システム１０１では、荷重受けアーム１２０が小梁／デッキユニット１０ａを支持していない状態において、荷重受けアーム１２０のアーム２００を昇降空間Ｅ３内に水平に配置した構成とした。上記構成とすることにより、小梁／デッキユニット１０ａが昇降空間Ｅ３内を上昇する際に、昇降空間Ｅ３内に位置するアーム２００の先端側を押し上げて、荷重受けアーム１２０の設置位置を通過する。この後、アーム２００は自重で水平位置に戻り、再び昇降空間Ｅ３内に配置されることになる。従って、実施の形態１,２のように、荷重受けアームを水平位置にするために油圧シリンダを駆動させたり、作業員がワイヤーロープやウィンチ等でアームを引き下げる等の操作が不要であり、作業効率に優れる。
【００６４】
また、実施の形態３のタワー式生産システム１０１では、荷重受けアーム１２０の一対のアーム２００にユニット受部材２０１を架設し、アーム２００に直接、小梁／デッキユニット１０ａの端部を支持させる構成としたので、実施の形態１,２で適用したユニット支持ビーム２３をアーム２００間に架け渡す作業を省略することが可能となり、作業効率をさらに向上させることができる。
【００６５】
さらに、実施の形態３のタワー式生産システム１０１によれば、タワー式ストッカー２の最下部を平面生産エリアＥ４としたので、小梁／デッキユニット１０ａのほぼ１枚分の面積という狭い敷地のみで複数の小梁／デッキユニット１０ａの先組み作業を容易に行うことができる。
【００６６】
また、実施の形態３のタワー式生産システム１０１においても、実施の形態１，２と同様に、タワー式ストッカー２に順次層状に配置された小梁／デッキユニット１０ａから先組み作業を立体生産エリアＥ２内で行うことができるので、多数のフロア先組みユニットを短時間で生産することができる。
【００６７】
（実施の形態４）
つぎに、本発明の実施の形態４であるタワー式生産システム１０１について説明する。上述した実施の形態３では、荷重受けアーム１２０のアーム２００の先端側が、小梁／デッキユニット１０ａによって押し上げられた後、自重により下降し、荷重受け２５０に当接することによって水平位置に戻される構成とした。アーム先端側が下がる方向にアーム２００が回動すると、水平状態に近づくにつれてアーム２００の加速度が大きくなり、荷重受け２５０に当接する際に衝撃が発生する。本実施の形態では、アーム２００の回動速度を制御することによってアーム２００と荷重受け２５０との間を緩衝する衝撃低減装置を、アーム２００とメインコラム１１との間に介在させることによって、衝撃を低減させるようにした。なお、本実施の形態であるタワー式生産システム１０１の構成は、この衝撃低減装置を設けた点以外は、上述した実施の形態３と同様である。従って、衝撃低減装置以外の構成については実施の形態３と同じ符号を用い、その説明を省略する。
【００６８】
図１７は、荷重受けアーム１２０のアーム２００とメインコラム１１との間に衝撃低減装置３００を取付けた状態を概略的に示す図であり、左図は衝撃低減装置３００の正面図、右図は側面図である。なお、図１７では、アーム２００の先端側が斜め上方を向いた状態、すなわち、アーム２００の先端側が小梁／デッキユニット１０ａによって押し上げられた直後における衝撃低減装置３００を示している。また、図１８−１〜図１８−３は、アーム先端側が下がる方向にアーム２００が回動した場合の衝撃低減装置３００の動作を説明するための図である。図１７に示すように、衝撃低減装置３００は、ガスダンパ（ガススプリング）３１０と、圧縮開始位置調整機構３２０とを備えて構成してある。
【００６９】
ガスダンパ３１０は、内部に窒素等のガスが充填されたシリンダ３１１と、オリフィスを備えシリンダ３１１内に移動可能に嵌装されたピストン（図示せず）と、一端部がピストンに連結されるとともに他端部がシリンダ３１１の外部に延出したロッド３１２とを備え、シリンダ３１１の内部がピストンによって区画されて二つのガス室が形成されたものである。このガスダンパ３１０は公知のものを適宜適用すればよく、詳細な説明は省略するが、ピストンに対してシリンダ３１１が急激に動くのを妨げる機能を有するとともに、ロッド３１２がシリンダ３１１から最も突出した状態（最伸長時）が自然長の状態であり、自然長よりも短くなると元に戻そうとする力が働く機能を有したものである。
【００７０】
図１７に示すように、ガスダンパ３１０のシリンダ側の端部及びロッド側の端部には、それぞれ取付部３１３，３１４が設けてある。このシリンダ側取付部３１３及びロッド側取付部３１４には、それぞれ図示しないボルト挿通孔が形成してある。シリンダ側取付部３１３は、ボルト３１６を介して、アーム２００の下フランジ２００ｂに配設された取付部材３１５に取付けられ、取付部材３１５に対してボルト３１６の軸心回りに回転可能に連結されている。一方、ロッド側取付部３１４は、後述する圧縮開始位置調整機構３２０の可動部３４０に取付けられ、この可動部３４０に対してボルト３４３の軸心回りに回転可能に連結されている。
【００７１】
圧縮開始位置調整機構３２０は、上述したガスダンパ３１０が圧縮を開始する位置を調整する機構である。アーム先端側が下がる方向にアーム２００が回動し始めた直後は、重力によるモーメントが小さい。このため、アーム２００の回動初期からガスダンパを作用させると、ガスダンパ３１０による力がアーム２００の回動を妨げ、アーム２００が回動しなくなるおそれがある。従って、この圧縮開始位置調整機構３２０を用いて、アーム２００の回動初期はガスダンパ３１０を作用させないようにする一方、アーム２００が所定の角度回動し、重力によるモーメントがある程度大きくなった時点でガスダンパ３１０を作用させるようにしている。図１７に示すように、圧縮開始位置調整機構３２０は、基部３３０、可動部３４０及び規制部３５０とを備えて構成してある。
【００７２】
基部３３０は、その長手方向に直交する断面の形状がＬ字型を成す鋼材からなるものであり、図１７の側面図に示すように、メインコラム１１に取付けられる第１板材３３２と、この第１板材３３２に直交する第２板材３３３とで構成してある。第１板材３３２は、メインコラム１１の昇降空間Ｅ３に面する面１１ａの裏側に、適宜な手段により固定してある。第２板材３３３は、可動部３４０及び規制部３５０が取付けられる面である。この第２板材３３３には、図１７の正面図に示すように、上下方向（長手方向）に沿って長孔３３１が形成されている。この長孔３３１は、ボルト３４３を摺動させるための貫通孔である。
【００７３】
可動部３４０は、断面形状がＬ字型を成す鋼材からなるものであり、上下動可能に基部３３０に取付けられる取付部３４１と、規制部３５０に当接する当接部３４２とから構成される。取付部３４１は、ボルト３４３を挿通させるための挿通孔（図示せず）を有する板状部材である。図１７に示すように、ガスダンパ３１０のロッド側取付部３１４のボルト挿通孔、可動部３４０の取付部３４１のボルト挿通孔、及び、基部３３０の長孔３３１には、ボルト３４３が挿通されており、ガスダンパのロッド側取付部３１４及び可動部３４０が、ボルト３４３を介して基部３３０に取付けられている。ボルト３４３は、図１７に示す位置から長孔３３１の延在方向に沿って摺動可能となっている。上記構成とすることで、ガスダンパ３１０のロッド側取付部３１４と可動部３４０の取付部３４１は、基部３３０に対して上下動可能となっている。また、上述したように、ガスダンパ３１０のロッド側取付部３１４は、可動部３４０の取付部３４１に対してボルト３４３の軸心回りに回転可能となっている。当接部３４２は、可動部３４０が下方に移動した場合に、後述する規制部３５０の突起部３５３に当接する板状部材である。
【００７４】
規制部３５０は、断面形状がＬ字型を成す鋼材からなるものであり、取付部３５１と、これに直交する板材３５２上に形成された突起部３５３とから構成される。取付部３５１は、ボルト３５４によって、基部３３０の第２板材３３３における下部位置に固定してある。突起部３５３は、板材３５２上に適宜な手段によって固定してある。上記構成を有する規制部３５０は、可動部３４０が長孔３３１に沿って下方に移動した場合に、当接部３４２を突起部３５３に当接させることによって、可動部３４０がそれ以上下方へ移動するのを規制する。
【００７５】
なお、可動部３４０と規制部３５０との間の距離は、アーム２００の長さ、重量等に応じて適宜調節する。
【００７６】
次に、図１８−１〜図１８−３を用いて、上記構成を有する衝撃低減装置３００の動作について説明する。小梁／デッキユニット１０ａが昇降空間Ｅ３を上昇する際、小梁／デッキユニット１０ａは、昇降空間Ｅ３内に配置されたアーム２００の下フランジ２００ｂに当接して、アーム２００の先端側を押し上げる。このとき、アーム２００は回転ピン２２０の軸心回りに回転させられ、アーム２００の先端側は、昇降空間Ｅ３の外部に達するまで押し上げられ、図１８−１に示す状態で一旦静止する。図１８−１に示す状態では、ガスダンパ３１０のロッド３１２は、シリンダ３１１内のガス圧力によって、シリンダ３１１から最も突出した自由長の状態となっている。また、圧縮開始位置調整機構３２０の可動部３４０は、長孔３３１の上端に位置している。
【００７７】
小梁／デッキユニット１０ａが荷重受けアーム１２０の設置位置を通過すると、アーム２００は、図１８−１に示す静止状態からアーム先端が下がる方向に回動を開始し、重力により加速を始める。この時点ではアーム２００の加速度は小さい。アーム２００が回動すると、ガスダンパ３１０も下方に移動することになる。ガスダンパ３１０の下方への移動に伴い、圧縮開始位置調整機構３２０の可動部３４０は、図１８−１に示す位置から長孔３３１に沿って下方に摺動する。このため、ガスダンパ３１０は自然長を維持したまま下方に移動することとなる。
【００７８】
アーム２００がさらに回動し、図１８−２に示すように、圧縮開始位置調整機構３２０の可動部３４０が規制部３５０の突起部３５３に当接すると、可動部３４０は下方への移動が規制される。可動部３４０の下方への移動が規制され、さらにアーム２００が回動すると、ガスダンパ３１０の圧縮が開始される。ところで、この図１８−２に示す状態では、回動初期に比べて重力によるモーメントが大きくなり、アーム２００の加速度も大きくなっている。この加速度はアーム２００が水平状態に近づくほど増大する。そこで、ガスダンパ３１０が圧縮を開始すると、アーム２００に対して、アーム２００の回動を妨げる方向（すなわちアーム２００を上方に付勢する方向）に一定の力が加わることで、アーム２００の加速が抑制され、アーム２００の回動速度が低減されることになる。その結果、図１８−３に示すようにアーム２００が水平位置に達した際、荷重受け２５０に当接する衝撃を低減させることができる。図１８−３に示すようにアームが水平位置に達すると、ロッド３１２のほぼ全体がシリンダ３１１内に収まった状態となり、ガスダンパ３１０の全長は最小となる。
【００７９】
また、ガスダンパ３１０が圧縮されている状態では、常にほぼ一定の力がアーム２００に作用している。この力はアーム２００を押し上げる方向に作用する。従って、小梁／デッキユニット１０ａが水平状態にあるアーム２００を押し上げる際に、アーム２００に加える力は、ガスダンパ３１０がアーム２００を押し上げる力の分だけ少なくて済む。従って、小梁／デッキユニット１０ａが受ける反力が少なくなるため、小梁／デッキユニット１０ａを安定した状態で上昇させることが可能となる。
【００８０】
小梁／デッキユニット１０ａの揚重作業、先組み作業、先組作業後のフロア先組みユニット１０の搬出作業等については、上記実施の形態１〜３で説明したとおりであるので、ここでは説明を省略する。
【００８１】
なお、本実施の形態では、衝撃低減装置３００をガスダンパ３１０と圧縮開始位置調整機構３２０とで構成したが、衝撃低減装置３００をガスダンパ３１０のみで構成することもできる。この場合、ガスダンパ３１０の一端をアーム２００に連結するとともに、他端をメインコラム１１に直接連結する。
【００８２】
また、本実施の形態では、ガスダンパ３１０のシリンダ側取付部３１３をアーム２００に取付け、ロッド側取付部３１４を可動部３４０に取付けたが、シリンダ側取付部３１３を可動部３４０に取付け、ロッド側取付部３１４をアーム２００に取付けてもよい。
【００８３】
以上説明したように、実施の形態４であるタワー式生産システム１０１によれば、荷重受けアーム１２０におけるアーム２００の先端側が下がる方向へのアーム２００の回動速度を制御することにより、アーム２００と荷重受け２５０との間を緩衝する衝撃低減装置３００を備えたことで、アーム２００が水平状態に復帰して荷重受け２５０に当接する際の衝撃を大幅に低減させることができる。アーム２００が荷重受け２５０に当接する際の衝撃は、ショックアブソーバ等で吸収することも可能であるが、この場合、ショックアブソーバと接触する直前のアーム２００の回動速度が大きくなるため、作業中に危険が伴う。本実施の形態のタワー式生産システム１０１によれば、作業者の安全性を確保しつつ、小梁／デッキユニット１０ａの揚重作業を効率よく行うことができる。
【００８４】
また、実施の形態４であるタワー式生産システム１０１では、衝撃低減装置３００を、ガスダンパ３１０と圧縮開始位置調整機構３２０とで構成し、ガスダンパ３１０のシリンダ側取付部３１３をアーム２００に連結する一方、ロッド側取付部３１４を圧縮開始位置調整機構３２０の可動部３４０に連結し、アーム２００が所定の角度以上回動した場合に、圧縮開始位置調整機構３２０の規制部３５０によって可動部３４０の下方への移動を規制するようにした。上記構成とすることで、重力によるモーメントが小さい回動初期にはガスダンパ３１０が作用しないため、ガスダンパ３１０の力によってアーム２００の回動が妨げられるといった事態を防止することができる。一方、アーム２００が所定の角度回動して、重力によるモーメントがある程度大きくなった時点でガスダンパ３１０が作用することで、アーム２００の回動速度を低減させることができ、荷重受け２５０に当接する際の衝撃を低減させることができる。
【００８５】
また、ガスダンパ３１０が圧縮されている状態では、アーム２００を上方に付勢する力が常にアーム２００に作用するため、小梁／デッキユニット１０ａが水平状態にあるアーム２００を押し上げる際に、小梁／デッキユニット１０ａが受ける反力を少なくすることができるため、小梁／デッキユニット１０ａを安定した状態で上昇させることが可能となる。
【００８６】
なお、上述した実施の形態１，２では、複数の荷重受けアーム１２のアーム２０間にユニット支持ビーム２３を架設した構成としたが、実施の形態３と同様に、このユニット支持ビーム２３を省略し、アーム２０に直接小梁／デッキユニット１０ａを支持させることも可能である。また、上述した実施の形態３において、複数の荷重受けアーム１２０のアーム２００間にユニット支持ビーム２３を架設し、このユニット支持ビーム２３上に小梁／デッキユニット１０ａを支持させることも可能である。
【００８７】
また、上述した実施の形態１，２では、昇降空間Ｅ３における小梁／デッキユニット１０ａの揚重作業を、吊ビーム１３に取り付けた昇降装置１４を用いて行ったが、実施の形態３のように吊り治具４３を用いて、クレーンによって揚重作業を行ってもよい。また、実施の形態３において、タワー式ストッカー２に吊ビーム１３と昇降装置１４を取付け、この昇降装置１４によって小梁／デッキユニット１０ａの揚重作業を行うようにしてもよい。
【００８８】
なお、上述した実施の形態１〜４では特に言及しなかったが、タワー式ストッカー２でストックされる層数は、現場規模に応じて増減すればよい。この層数の増減にかかわらず、少ない敷地面積で、小梁／デッキユニットの組立作業から先組み作業までを短時間で行うことができる。
【００８９】
また、上述した実施の形態１〜４では、メインコラム１１を設けていたが、このメインコラム１１に替えて、小型タワークレーンなどのマストを利用してもよい。さらに、建家躯体（本設躯体）を、メインコラム１１として利用してもよい。また、建物内にボイド等がある場合、このボイド等を昇降空間として利用し、ボイド等を形成する本設の柱を、メインコラム１１等としてタワー式ストッカー２の一部として用いるようにしてもよい。
【００９０】
さらに、上述した実施の形態１〜４では、タワー式ストッカー２が固定された状態で説明したが、これに限らず、現場規模が大きく広い場合、フロア先組みユニット１０の搬出時に用いる複数のクレーンの作業領域に対応させてタワー式ストッカー２を移動できるようにしてもよい。このタワー式ストッカー２の移動は、たとえば予め移動方向にレール等を敷いておいて、このレール上にタワー式ストッカー２を組み立て、タワー式ストッカー２全体が移動できるようにすればよい。
【図面の簡単な説明】
【００９１】
【図１】この発明の実施の形態１であるタワー式生産システムの概要構成を示す図である。
【図２】荷重受けアームの詳細構成を示す図である。
【図３】荷重受けアームと昇降空間との関係を示す図である。
【図４】荷重受けアームと層状配置される小梁／デッキユニットと先組み作業との関係を示す図である。
【図５】タワー式ストッカーを用いたフロア先組みユニットの生産手順を示す図である（その１）。
【図６】タワー式ストッカーを用いたフロア先組みユニットの生産手順を示す図である（その２）。
【図７】タワー式ストッカーを用いたフロア先組みユニットの生産手順を示す図である（その３）。
【図８】タワー式ストッカーを用いたフロア先組みユニットの生産手順を示す図である（その４）。
【図９】タワー式ストッカーを用いたフロア先組みユニットの生産手順を示す図である（その５）。
【図１０】タワー式ストッカーを用いたフロア先組みユニットの生産手順を示す図である（その６）。
【図１１】タワー式ストッカーを用いたフロア先組みユニットの生産手順を示す図である（その７）。
【図１２】実施の形態２であるタワー式生産システムの概要構成を示す図である。
【図１３】実施の形態３であるタワー式生産システムに適用する荷重受けアームの斜視図である。
【図１４】図１３の上面図である。
【図１５】図１４のＡ矢視図である。
【図１６−１】実施の形態３のタワー式生産システムにおける小梁／デッキユニットの揚重作業の手順を示す図である。
【図１６−２】実施の形態３のタワー式生産システムにおける小梁／デッキユニットの揚重作業の手順を示す図である。
【図１６−３】実施の形態３のタワー式生産システムにおける小梁／デッキユニットの揚重作業の手順を示す図である。
【図１７】実施の形態４のタワー式生産システムに適用する荷重受けアームとメインコラムに衝撃低減装置を取付けた状態を概略的に示す正面図及び側面図である。
【図１８−１】図１７に示した衝撃低減装置の動作を説明するための図である。
【図１８−２】図１７に示した衝撃低減装置の動作を説明するための図である。
【図１８−３】図１７に示した衝撃低減装置の動作を説明するための図である。
【符号の説明】
【００９２】
１，５１，１０１ タワー式生産システム
２ タワー式ストッカー
３ ガイドレール
４ 搬送台車
５ 吊り治具
１０ フロア先組みユニット
１０ａ 小梁／デッキユニット
１０ｂ 小梁
１１ メインコラム
１２，１２０ 荷重受けアーム
１３，４１ 吊りビーム
１４ 昇降装置
１５ 仮設開閉屋根
１６ 足場
２０，２００ アーム
２１，２１０ ブラケット
２２，２２０ 回転ピン
２３ ユニット支持ビーム
２４，２４０ カウンターウェート
２５，２５０ 荷重受け
４１ 吊ビーム
４２ 組立架台
４３ 吊り治具
４４ ワイヤー
２００ａ （アームの）上フランジ
２００ｂ （アームの）下フランジ
２００ｃ （アームの）ウェブ
２０１ ユニット受部材
２０２ 補鋼材
２１１ 基部
２１２ ピン支持プレート
２１３ ボルト
２１４ ピン挿通孔
２１５ 回転部材
２１５ａ （回転部材の）上フランジ
２１５ｂ （回転部材の）下フランジ
２１５ｃ （回転部材の）ウェブ
２１５ｄ 軸孔
２１５ｅ 補鋼材
３００ 衝撃低減装置
３１０ ガスダンパ
３１１ シリンダ
３１２ ロッド
３１３ シリンダ側取付部
３１４ ロッド側取付部
３１５ 取付部材
３１６ ボルト
３２０ 圧縮開始位置調整機構
３３０ 基部
３３１ 長孔
３３２ 第１板材
３３３ 第２板材
３４０ 可動部
３４１ 取付部
３４２ 当接部
３４３ ボルト
３５０ 規制部
３５１ 取付部
３５２ 板材
３５３ 突起部
３５４ ボルト
Ｅ１，Ｅ４ 平面生産エリア
Ｅ２ 立体生産エリア
Ｅ３ 昇降空間
【技術分野】
【０００１】
この発明は、平面系ユニット部材に各種部品を先組みした先組みユニット部材を生産するユニット部材の先組み方法およびユニット部材の先組み装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、鉄骨造の事務所ビルなどの建設工事では、現場において躯体の工期短縮の目的で、様々なユニット化工法が採用されている。中でも、鉄骨小梁とデッキとのユニット化は、地組ヤードが確保できれば、多くの現場で採用される汎用的な工法となっている。また、この小梁／デッキユニットに耐火被覆、スプリンクラー配管、設備ダクト、保温材などの設備部材までを組み込み、高密度のフロアの先組みユニットとして、現場で実施されている場合もある。このユニット部材の高密度化は、揚重回数の大幅な削減、床下工事の省力化、高所作業車使用量の削減など、多くの効果を期待することができ、生産性向上の有効な一手段として、さらなる普及が望まれている。
【０００３】
【特許文献１】特開平８−１５１６８７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上述した小梁／デッキユニットや高密度化のフロアの先組みユニットは、完成されたユニット部材が平面的な広がりをもち、現場でこのユニット部材を立てた状態で生産することができず、揚重姿も平面で揚げざるを得ないことから、現場でユニット部材を完成させるには、そのための生産ヤード、ストックヤードなどの多くの余剰空間を必要とするという問題点があった。
【０００５】
なお、少しでも生産ヤードやストックヤードなどの所要ヤードを減らすために、生産したユニット部材を段組する方法も行われているが、この場合、段組するための重機とこの重機の配置ヤードとが必要となる。
【０００６】
この発明は、上記に鑑みてなされたものであって、現場において少ない所要面積で高密度のユニット部材を生産性高く先組みすることができるユニット部材の先組み方法およびユニット部材の先組み装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明の請求項１にかかるユニット部材の先組み方法は、平面系ユニット部材に各種部品を先組みした先組みユニット部材を生産するユニット部材の先組み方法であって、前記平面系ユニット部材をほぼ水平に保ち該平面系ユニット部材を鉛直方向に移動可能な空間内で最初の前記平面系ユニット部材を移動させ、該空間内の最上層に配置する第１配置工程と、次以降の前記平面系ユニット部材の上面に前記各種部品を搭載して該平面系ユニット部材を前記最初の平面系ユニット部材の下層に順次配置し、該最初の平面系ユニットを含めた複数の平面系ユニット部材を前記空間内の鉛直方向に層状に配置する第２配置工程と、層状に配置された複数の平面系ユニット部材を足場として上層の平面系ユニット部材の下面に前記各種部品を先組みする先組み工程と、前記先組み工程によって生産された先組みユニットを上層から順次搬出する搬出工程と、を含むことを特徴とする。
【０００８】
また、この発明の請求項２にかかるユニット部材の先組み方法は、上記請求項１において、前記空間の最下部で前記平面系ユニット部材を組み立てる組立工程を含むことを特徴とする。
【０００９】
また、この発明の請求項３にかかるユニット部材の先組み方法は、上記請求項１において、前記空間外であって該空間の最下部に隣接する領域に前記平面系ユニット部材を搬送する搬送台車を配置し、該搬送台車上で前記平面系ユニット部材を組み立てる組立工程と、前記組立工程によって組み立てられた平面系ユニット部材を前記搬送台車上に配置したまま前記空間の最下部に移動する移動工程と、を含むことを特徴とする。
【００１０】
また、この発明の請求項４にかかるユニット部材の先組み方法は、上記請求項３において、前記第１配置工程および前記第２配置工程は、前記移動工程後、前記平面系ユニット部材を前記搬送台車上に配置したまま層状に配置することを特徴とする。
【００１１】
また、この発明の請求項５にかかるユニット部材の先組み装置は、平面系ユニット部材に各種部品を先組みした先組みユニット部材を生産するユニット部材の先組み装置であって、前記平面系ユニット部材をほぼ水平に保ち該平面系ユニット部材を鉛直方向に移動可能な空間を形成する骨格部材と、前記骨格部材を形成する上部水平部材に取り付けられ、前記空間内で前記平面系ユニットを昇降させる昇降手段と、前記骨格部材を形成する鉛直部材に取り付けられ、前記空間に複数の前記平面系ユニット部材を層状に支持する荷重受けアームと、を備え、前記荷重受けアームに支持された前記平面系ユニットに対して前記各種部品を先組みすることを特徴とする。
【００１２】
また、この発明の請求項６にかかるユニット部材の先組み装置は、上記請求項５において、前記空間の最上部に仮設開閉屋根を設け、完成した上層の前記先組みユニットから該仮設開閉屋根を介して搬出することを特徴とする。
【００１３】
また、この発明の請求項７にかかるユニット部材の先組み装置は、上記請求項５又は６において、前記平面系ユニット部材の一方の対辺間隔に比して長い対辺間隔を有するとともに他方の対辺間隔に比して短い対辺間隔を有し、前記平面系ユニット部材の長い対辺方向と当該搬送台車の長い対辺方向とを直交状態にして前記平面系ユニット部材を搬送する搬送台車と、前記空間に隣接した領域であって前記平面系ユニット部材を組み立てる領域と前記空間の最下部との間に前記前記搬送台車を移動可能に導くガイドレールと、を備え、前記領域の前記搬送台車上で前記平面系ユニット部材を組み立て、前記搬送台車に乗せたまま前記平面系ユニット部材を移動させることを特徴とする。
【００１４】
また、この発明の請求項８にかかるユニット部材の先組み装置は、上記請求項５〜７のいずれか一つにおいて、前記荷重受けアームは、前記鉛直部材の層状配置位置に取り付けられるブラケットと、ピンを介して前記ブラケットに取り付けられ、前記鉛直部材を挟む回動自在な一対のアームと、前記アームが水平位置になったときに該アームの先端の鉛直下方への回動を制限する荷重受けと、前記アームの後端に設けられ、前記アームが前記平面系ユニット部材を支持していない状態において、前記アームの先端が斜め上方に向いて停止した状態を維持するカウンターウェートとを備えたことを特徴とする。
【００１５】
また、この発明の請求項９にかかるユニット部材の先組み装置は、上記請求項５〜７のいずれか一つにおいて、前記荷重受けアームが、前記鉛直部材の層状配置位置に取り付けられるブラケットと、ピンを介して前記ブラケットに取り付けられ、前記鉛直部材を挟む回動自在な一対のアームと、前記アームが水平位置になったときに該アームの先端の鉛直下方への回動を制限する荷重受けと、を備え、前記平面系ユニット部材を支持していない状態において、前記一対のアームの先端を前記空間内に水平に配置したことを特徴とする。
【００１６】
また、この発明の請求項１０にかかるユニット部材の先組み装置は、上記請求項８又は９において、前記荷重受けアームが、所定方向の複数の各アームの先端に共通接続されるユニット支持ビームを備え、このユニット支持ビーム上に前記平面系ユニット部材の端部を支持させることを特徴とする。
【００１７】
また、この発明の請求項１１にかかるユニット部材の先組み装置は、上記請求項８又は９において、前記荷重受けアームが、前記一対のアーム間に架設されたユニット受部材を備え、このユニット受部材上に前記平面系ユニット部材の端部を支持させることを特徴とする。
【００１８】
また、この発明の請求項１２にかかるユニット部材の先組み装置は、上記請求項９において、前記荷重受けアームにおけるアームの先端が下がる方向への前記アームの回動速度を制御することにより、前記アームと前記荷重受けとの間を緩衝する衝撃低減装置を備えたことを特徴とする。
【００１９】
また、この発明の請求項１３にかかるユニット部材の先組み装置は、上記請求項１２において、前記衝撃低減装置がガスダンパを備え、前記アームと前記鉛直部材との間に前記ガスダンパを介在させ、前記アームの先端が下がる方向に前記アームが回動した場合に、前記ガスダンパのガスを圧縮させることを特徴とする。
【００２０】
また、この発明の請求項１４にかかるユニット部材の先組み装置は、上記請求項１３において、前記ガスダンパが、内部にガスが充填されたシリンダと、該シリンダ内に移動可能に嵌装されたピストンと、一端部が前記ピストンに連結されるとともに他端部が前記シリンダの外部に延出したロッドとを備え、前記ガスダンパの一端部を前記アームに連結する一方、他端部を前記鉛直部材に連結したことを特徴とする。
【００２１】
また、この発明の請求項１５にかかるユニット部材の先組み装置は、上記請求項１２において、前記衝撃低減装置は、ガスダンパと、前記鉛直部材に対して上下動可能な可動部と、該可動部の下方への移動を規制する規制部とを備え、前記ガスダンパが、内部にガスが充填されたシリンダと、該シリンダ内に移動可能に嵌装されたピストンと、一端部が前記ピストンに連結されるとともに他端部が前記シリンダの外部に延出したロッドとを備え、前記ガスダンパの一端部を前記アームに連結する一方、他端部を前記可動部に連結し、前記アームが、該アームの先端が下がる方向に所定の角度以上回動した場合に、前記規制部によって前記可動部の下方への移動を規制するようにしたことを特徴する。
【発明の効果】
【００２２】
この発明にかかるユニット部材の先組み方法およびユニット部材の先組み装置では、複数の平面系ユニット部材を鉛直方向に層状に配置して先組み作業を行うようにしているので、現場において少ない所要面積で高密度のユニット部材を生産性高く先組みすることができるという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下、この発明を実施するための最良の形態であるユニット部材の先組み方法およびユニット部材の先組み装置について説明する。
【００２４】
（実施の形態１）
図１は、この発明の実施の形態１であるタワー式生産システムの概要構成を示す図である。図１において、このタワー式生産システム１は、平面系ユニット部材である小梁／デッキユニット１０ａあるいはこの小梁／デッキユニット１０ａに各種部品が先組みされたフロア先組みユニット１０をほぼ水平に保ちつつ塔内で鉛直方向に移動可能な昇降空間Ｅ３を形成し、この昇降空間Ｅ３内で小梁／先組みユニット１０ａあるいはフロア先組みユニット１０を多段で層状に支持するタワー式ストッカー２と、この昇降空間Ｅ３の最下部とタワー式ストッカー２に隣接し小梁／先組みユニット１０ａを組み立てる領域である平面生産エリアＥ１との間に設けられたガイドレール３と、ガイドレール３上を移動し、小梁／先組みユニットを搬送する搬送台車４とを有する。小梁／デッキユニット１０ａに先組みされる各種部品とは、耐火被覆材、スプリンクラー配管、ダクト、保温材などである。
【００２５】
タワー式ストッカー２は、鉛直方向に平行して６本のメインコラム１１が設けられ、各メインコラム１１の最上部には、水平方向に設けられた矩形の吊りビーム１３を有する。このメインコラム１１および吊りビーム１３は、昇降空間Ｅ３を形成する骨格部材である。吊りビーム１３には、電動チェーンホイストや電動ウィンチなどによって実現され、小梁／デッキユニット１０ａを昇降空間Ｅ３内で昇降させる複数の昇降装置１４が設けられる。
【００２６】
また、タワー式ストッカー２を構成するメインコラム１１には、小梁／デッキユニット１０ａあるいはフロア先組みユニット１０を昇降空間Ｅ３内で層状に支持する可動式の荷重受けアーム１２が複数設けられる。
【００２７】
さらに、吊りビーム１３の上部には、仮設開閉屋根１５が設けられ、仮設開閉屋根１５を開き、吊り治具５を用いて、完成したフロア先組みユニット１０を順次搬出することができる。さらに、搬送台車４が移動する小梁／デッキユニット１０ａの搬入口の反対面には、昇降用の足場１６が設けられる。足場１６は外周養生としても機能するが、タワー式ストッカー２の周囲に外周養生を設けてもよい。なお、搬送台車１４上で小梁／デッキユニット１０ａが組み立てられる領域である平面生産エリアＥ１は、フロア先組みユニット１０が組み込まれる建屋内に設けるのが好ましい。これに対し、小梁／デッキユニット１０ａに各種部品が先組みされる作業領域は、タワー式ストッカー２による塔状の立体生産エリアＥ２である。
【００２８】
ここで、上述した荷重受けアーム１２の詳細について説明する。図２は、荷重受けアーム１２の詳細構成を示す図である。図２に示すように、荷重受けアーム１２は、メインコラム１１において小梁／デッキユニット１０ａが層状に支持される高さに対応して配置される。各荷重受けアーム１２は、搬送台車４の搬入方向に直交する面を形成するメインコラム１１の各層に３個ずつ設けられる。荷重受けアーム１２は、メインコラム１１に固定するためのブラケット２１と、このブラケット２１に支持された回転ピン２２と、回転ピン２２を介して回動可能に支持される一対のアーム２０と、アーム２０の先端のあて止まりによってアーム２０が水平面から下降するのを防止し、ブラケット２１の反対側に設けられた荷重受け２５と、アーム２０の後端部分に設けられたカウンターウェート２４とを有する。また、水平方向の各３つのアーム２０の先端部分には、小梁／デッキユニット１０ａの小梁１０ｂを支持するユニット支持ビーム２３がアーム２０に直交して設けられ、相互に連結されている。
【００２９】
図３に示すように、各荷重受けアーム１２は、カウンターウェート２４によるアンバランス力によって回動し、アーム２０が小梁／デッキユニット１０ａを支持していない状態において、アーム２０の先端がメインコラム１１に対して斜め上方を向いて停止した状態を維持し、このときに、小梁／デッキユニット１０ａが昇降する昇降空間Ｅ３が形成される。
【００３０】
図４に示すように、昇降装置１４によって吊り上げられた小梁／デッキユニット１０ａを所定の層に配置する場合、この所定の層に対応する荷重受けアーム１２を、水平にし、小梁１０ｂをユニット支持ビーム２３に支持させる。この荷重受けアーム１２を水平位置にするには、電動あるいは油圧のシリンダの駆動、またはユニット支持ビーム２３の先端に結ばれたワイヤロープ等のひも体を手動またはウィンチなどで引き下げることによって遠隔操作を実現できる。
【００３１】
ここで、図５〜図１１および図１を参照して、図１に示したタワー式生産システムを用いたフロア先組みユニット１０の生産処理手順について説明する。まず、図５に示すように、平面生産エリアＥ１の搬送台車４上で小梁／デッキユニット１０ａを、図示しないミニクレーンや建屋内の簡易な天井クレーンなどを用いて生産する。
【００３２】
その後、図６に示すように、フォークリフト３０などによって、生産された小梁／デッキユニット１０ａを搬送台車４ごとタワー式ストッカー２の最下部まで移動させる。なお、搬送台車４は、自走式の台車であってもよい。
【００３３】
さらに、図７に示すように、移動した小梁／デッキユニット１０ａの上面に、フォークリフト３０やミニクレーンなどを用いて、耐火被覆材、スプリンクラー配管、ダクト、保温材などの先組みする各種部品３１を積み込む。なお、最初の小梁／デッキユニット１０ａ、すなわち最上層に配置される小梁／デッキユニット１０ａには各種部品は積み込まない。その後、搬送台車４の端部、たとえば４隅に、昇降装置１４のフック１４ａを玉掛けする。
【００３４】
その後、図８に示すように、昇降装置１４を用いて、各種部品が積み込まれた小梁／デッキユニット１０ａを搬送台車４とともに配置すべき位置まで上昇させ、載せるべき荷重受けアーム１２の上まで揚げ越す。
【００３５】
その後、図９に示すように、地上から遠隔操作で、揚げ越した荷重受けアーム１２の先端を下げ、さらに昇降装置１４を遠隔操作して、小梁／デッキユニット１０ａ全体を下降させる。小梁／デッキユニット１０ａ全体の下降を続けると、小梁／デッキユニット１０ａがユニット支持ビーム２３に小梁１０ｂが載り、小梁／デッキユニット１０ａが荷重受けアーム１２上に載置される。昇降装置１４はさらに下降を続け、搬送台車４のみが下降して、最下部に到達する。
【００３６】
ここで、搬送台車４の代わりに、専用の吊りビーム４１（図１２参照）を、ガイドレール３の軌道外側に２本設けておき、この吊りビーム４１を用いて、小梁／デッキユニット１０ａを昇降動作させるようにしてもよい。この場合、この吊りビーム４１によって小梁／デッキユニット１０ａを玉掛けし、地切りすることによって、搬送台車４を平面生産エリアＥ１に戻すことができるため、立体生産エリアＥ２における小梁／デッキユニット１０ａに対する先組み作業を早期に着手することができる。
【００３７】
その後、図１０及び図１１に示すように、上述した図５〜図９に対応した一連の作業を繰り返し行うことによって、小梁／デッキユニット１０ａ間の作業層を含んで小梁／デッキユニット１０ａが多層化され、小梁／デッキユニット１０ａを足場として先組みの作業が開始される（図４参照）。この先組みの作業は、上層の小梁／デッキユニット１０ａの下面に対して作業であり、耐火被覆材の貼り付け作業をかわきりに、墨だし、インサート取付け、スプリンクラー配管取付け、ダクト取付け、保温材取付けなどの組立作業が順次行われる。なお、これらの先組み作業は、各層で同時に実施することができる。
【００３８】
その後、図１に示すように、先組み作業が終わったフロア先組みユニット１０は、建て方作業が行われる。すなわち、最上層にある仮設開閉屋根１５を開け、吊り治具５を用いてフロア先組みユニット１０は、揚重され、搬出される。この揚重に際する玉掛け作業は、フロア先組みユニット１０上で行い、玉掛け後、作業者は、退避する。また、このフロア先組みユニット１０の揚重によって、荷重受けアーム１２は、カウンターウェート２４のアンバランス力によって、鉛直方向に回動して初期位置に復する。
【００３９】
この実施の形態１では、タワー式ストッカー２によって小梁／デッキユニット１０ａを多層化した配置にしているので、小梁／デッキユニット１０ａのほぼ２枚分の面積という狭い敷地のみで複数の小梁／デッキユニット１０ａの先組み作業を容易に行うことができる。
【００４０】
また、この実施の形態１では、小梁／デッキユニット１０ａの移動中あるいは完成されたフロア先組みユニット１０の移動中に、順次層状に配置された小梁／デッキユニット１０ａから先組み作業を立体生産エリアＥ２内で行うことができるので、多数のフロア先組みユニットを短時間で生産することができる。
【００４１】
（実施の形態２）
つぎに、この発明の実施の形態２について説明する。上述した実施の形態１では、平面生産エリアＥ１をタワー式ストッカー２の外部に設け、平面生産エリアＥ１で組み立てた小梁／デッキユニット１０ａを立体生産エリアＥ２内に搬送してフロア先組みユニット１０を生産する分離方式であったが、この実施の形態２では、タワー式ストッカー２の最下部に平面生産エリアを設け、この平面生産エリアで組み立てた小梁／デッキユニット１０ａを直上の立体生産エリアＥ２にそのまま揚げてフロア先組みユニット１０を生産する集中方式を採用している。
【００４２】
図１２は、この発明の実施の形態２であるタワー式生産システムの概要構成を示す図である。図１２に示すように、このタワー式生産システム５１は、タワー式ストッカー２の最下部に平面生産エリアＥ４を設けている。したがって、図１に示したタワー式生産システムの搬送台車４およびガイドレール３は削除した構成となっている。また、このタワー式生産システムでは、４つの昇降装置１４の先端フックには、２つの吊りビーム４１が予め設けられ、この吊りビーム４１によって、平面生産エリアＥ４内で組み立てられた小梁／デッキユニット１０ａが昇降空間Ｅ３に移動される。その他の構成は、実施の形態１と同じである。
【００４３】
この実施の形態２では、平面生産エリアＥ４内で、小梁／デッキユニット１０ａが組み立てられ、昇降装置１４によって上昇され、立体生産エリアＥ２内に層状に配置される。この際、最上層の小梁／デッキユニット１０ａ以外の小梁／デッキユニット１０ａには、各種部品が搭載されて搬送される。層状に配置されて小梁／デッキユニット１０ａは、この立体生産エリアＥ２内で各種部品の先組み作業が行われ、フロア先組みユニット１０が完成する。この完成されたフロア先組みユニット１０は、実施の形態１と同様に、吊り治具５によって上層から搬出され、建て方作業に移行する。なお、最下層の小梁／デッキユニット１０ａに対しては、平面生産エリアＥ４からそのまま先組み作業を行うことができる。
【００４４】
この実施の形態２によっても、タワー式ストッカー２によって小梁／デッキユニット１０ａを多層化した配置にしているので、小梁／デッキユニット１０ａのほぼ１枚分の面積という狭い敷地のみで複数の小梁／デッキユニット１０ａの先組み作業を容易に行うことができる。
【００４５】
また、この実施の形態２でも、小梁／デッキユニット１０ａを、搬送台車４を用いて移動する必要がなく、順次層状に配置された小梁／デッキユニット１０ａから先組み作業を立体生産エリアＥ２内で行うことができるので、簡易な構成で、多数のフロア先組みユニット１０を一層短時間で生産することができる。
【００４６】
（実施の形態３）
つぎに、本発明の実施の形態３であるタワー式生産システムについて説明する。上述した実施の形態１，２では、荷重受けアーム１２が小梁／デッキユニット１０ａを支持していない状態において、荷重受けアーム１２のアーム２０の先端を斜め上方に向けて停止させた状態に維持し、アーム先端が昇降空間Ｅ３外に配置されるように構成した。これに対して本実施の形態では、荷重受けアームが小梁／デッキユニット１０ａを支持していない状態において、アームの先端を昇降空間Ｅ３内に水平に配置した構成としている。
【００４７】
また、本実施の形態では、上述した実施の形態２と同様に、タワー式ストッカー２の最下部に平面生産エリアＥ４を設け、この平面生産エリアＥ４で組み立てた小梁／デッキユニット１０ａを直上の立体生産エリアＥ２にそのまま揚げてフロア先組みユニット１０を生産する集中方式を採用している。なお、以下の説明において、上述した実施の形態１，２と同様の構成については同様の符号を用い、その説明を省略する。
【００４８】
図１３は、本実施の形態であるタワー式生産システム１０１に適用される荷重受けアーム１２０をメインコラム１１に取り付けた状態を示す斜視図である。また、図１４は図１３を上から見た図、図１５は図１４のＡ矢視図であり、アームの回転を概略的に示したものである。この荷重受けアーム１２０は、ブラケット２１０、回転部材２１５、アーム２００、カウンターウェート２４０及び荷重受け２５０とから構成される。
【００４９】
ブラケット２１０は、矩形の板状を成す基部２１１に、ピン挿通孔２１４を有する一対のピン支持プレート２１２が突設されたものである。このブラケット２１０は、メインコラム１１の昇降空間Ｅ３に面する面１１ａの反対側の面１１ｂに、複数のボルト２１３によって固定してある。また、各ピン支持プレート２１２のピン挿通孔２１４には、回転ピン２２０が挿通してある。
【００５０】
回転部材２１５は、上フランジ２１５ａ、下フランジ２１５ｂ、ウェブ２１５ｃとから構成される一対の鉄骨材であり、ブラケット２１０の両側方にそれぞれ配置してある。この回転部材２１５のウェブ２１５ｃには、図１５に示すように軸孔２１５ｄが設けてあり、この軸孔２１５ｄに、ピン支持プレート２１２のピン挿通孔２１４に挿通された回転ピン２２０の両端部分を挿通させてある。これにより、回転部材２１５は、回転ピン２２０の軸心回りに回動自在にブラケット２１０に取り付けられる。なお、上フランジ２１５ａ及び下フランジ２１５ｂとの間には補鋼材２１５ｅが設けてある。
【００５１】
アーム２００は、上フランジ２００ａ、下フランジ２００ｂ、ウェブ２００ｃとから構成される一対の鉄骨材であり、図１５に示すように、下フランジ２００ｂを回転部材２１５の上フランジ２１５ａにボルト止めすることにより、回転部材２１５に取り付けてある。上記構成とすることにより、アーム２００は、回転部材２１５を介して、回転ピン２２０の軸心回りに回動自在となっている。以下、アーム２００において、回転部材２１５よりも昇降空間Ｅ３側に位置する部分を先端側、他方を後端側として説明する。図１３及び図１４に示すように、一対のアーム２００の先端部分には、ユニット受部材２０１が架け渡してある。ユニット受け部材２０１は、小梁／デッキユニット１０ａの端部を載置させるための板状の鋼材であり、各アーム２００の上フランジ２００ａ上に架設され、固定してある。また、アーム２００において、回転部材２１５の取付け位置近傍には補鋼材２０２が設けてある。
【００５２】
このアーム２００は、図１５に示すように、小梁／デッキユニット１０ａを支持していない状態において（アーム２００に外力が作用していない状態において）、水平に配置される。つまり、本実施の形態の荷重受けアーム１２０は、小梁／デッキユニット１０ａを支持していない状態において、図１６−１に示すように、アーム２００の先端側が昇降空間Ｅ３内に配置されるという点が、上述した実施の形態１，２と異なっている。
【００５３】
カウンターウェート２４０は、鉄骨材から構成してあり、一対のアーム２００の後端側の下フランジ２００ｂ間に架け渡され、ボルト等（図示せず）を介して下フランジ２００ｂに固定してある。また、荷重受け２５０は、アーム２００が水平位置になったときにアーム２００先端が鉛直下方へ回動するのを制限するためのものであり、実施の形態１，２における荷重受け２５と同様のものである。
【００５４】
上記構成を有する荷重受けアーム１２０は、アーム先端側がアーム後端側よりも長く構成されているが、アーム後端側にカウンターウェート２４０を取付けることで、アーム２００に働く力が釣り合う状態に近づけている。しかし実際には釣り合っていないため、自重によりアーム先端側が下がり、荷重受け２５０に当接することによって水平になるように構成されている。上述したようにアーム２００は釣り合いに近い状態にあるから、後述するように、平面生産エリアＥ４から小梁／デッキユニット１０ａを揚重する際に、小梁／デッキユニット１０ａによってアーム２００の先端側が容易に押し上げられるようになっている。
【００５５】
次に、上述した荷重受けアーム１２０を適用したタワー式生産システム１０１における、フロア先組みユニット１０の生産処理手順について説明する。図１６−１〜図１６−３は、タワー式ストッカー２の概略側面図である。このタワー式ストッカー２は、上述した荷重受けアーム１２０の構成と、小梁／デッキユニット１０ａの揚重手段以外は、上記実施の形態１,２と同様の構成を有している。なお、このタワー式ストッカー２は３層構造であり、図１６−１〜図１６−３は、上部の２層に既に小梁／デッキユニット１０ａが配置された状態を示している。また、図１６−１〜図１６−３では、仮設開閉屋根１５、足場１６、及び、小梁／デッキユニット１０ａ上に積み込まれる先組み部品３１を省略して示している。
【００５６】
上述したように、実施の形態３であるタワー式生産システム１０１は、実施の形態２と同様に、タワー式ストッカー２の最下部に平面生産エリアＥ４を設けており、図１に示した搬送台車４およびガイドレール３を削除した構成となっている。図１６−１に示すように、タワー式ストッカー２の最下部の平面生産エリアＥ４には、組立架台４２が配置してあり、この組立架台４２上で小梁／デッキユニット１０ａの組立作業が行われる。
【００５７】
また、実施の形態１,２のタワー式生産システムでは、メインコラム１１の最上部に吊ビーム１３を設置し、この吊ビーム１３に昇降手段１４を取付け、この昇降手段１４を用いて小梁／デッキユニット１０ａを揚重して各層に配置したが、本実施の形態のタワー式生産システム１０１では、これらの替わりに、外部に配置されたクレーンのフック（図示せず）に取り付けられた吊り治具４３を用いて、小梁／デッキユニット１０ａの揚重作業を行うようにしている。
【００５８】
まず、図１６−１に示すように、平面生産エリアＥ４内の組立架台４２上で、小梁／デッキユニット１０ａを組み立てた後、組立後の小梁／デッキユニット１０ａ上に、先組みする各種部品（図７を参照）を積み込む。なお、実施の形態１，２と同様に、最上層に配置される小梁／デッキユニット１０ａには各種部品は積み込まない。次いで、組立架台４２の端部、たとえば４隅に、吊治具４３のワイヤー４４先端のフック（図示せず）を玉掛けする。この後、クレーン（図示せず）を駆動させて吊り治具４３を引き上げ、小梁／デッキユニット１０ａを載置した組立架台４２を揚重する。
【００５９】
小梁／デッキユニット１０ａが昇降空間Ｅ３を上昇する際、小梁／デッキユニット１０ａは、昇降空間Ｅ３内に配置されたアーム２００の下フランジ２００ｂに当接して、アーム２００の先端側を押し上げることになる。小梁／デッキユニット１０ａによってアーム２００は回転ピン２２０の軸心回りに回転させられ、アーム先端側は、昇降空間Ｅ３の外部に達するまで押し上げられる。図１６−２に示すように、荷重受けアーム１２０を通過した小梁／デッキユニット１０ａを、配置されるべき位置（層）の上までいったん揚げ越した後、停止させる。一方、アーム２００の先端側は、自重により下降し、荷重受け２５０に当接することにより水平位置（すなわち昇降空間Ｅ３内）に戻される。
【００６０】
この後、吊り治具４３を下降させ、小梁／デッキユニット１０ａの小梁１０ｂの両端をアーム２００に架設されたユニット受部材２０１上に載置する。この後、さらに吊り治具４３を下降させ、組立架台４２を平面生産エリアＥ４に着地させる。以上の手順を繰り返すことにより、図１６−３に示すように、タワー式ストッカー２の各層の荷重受けアーム１２０に小梁／デッキユニット１０ａを支持させることができる。
【００６１】
図１６−３に示すように、タワー式ストッカー２の各層に小梁／デッキユニット１０ａを配置した後、各層の小梁／デッキユニット１０ａを足場として、先組みの作業を行う。この先組み作業と、先組作業後のフロア先組みユニット１０の搬出作業については、実施の形態１で説明したとおりであるので、ここでは説明を省略する。
【００６２】
なお、実施の形態３で適用した荷重受けアーム１２０を構成する部材のうち、ブラケット２１０、回転部材２１５及び回転ピン２２０は、他のストッカー等に転用することが可能である。
【００６３】
以上説明したように、実施の形態３のタワー式生産システム１０１では、荷重受けアーム１２０が小梁／デッキユニット１０ａを支持していない状態において、荷重受けアーム１２０のアーム２００を昇降空間Ｅ３内に水平に配置した構成とした。上記構成とすることにより、小梁／デッキユニット１０ａが昇降空間Ｅ３内を上昇する際に、昇降空間Ｅ３内に位置するアーム２００の先端側を押し上げて、荷重受けアーム１２０の設置位置を通過する。この後、アーム２００は自重で水平位置に戻り、再び昇降空間Ｅ３内に配置されることになる。従って、実施の形態１,２のように、荷重受けアームを水平位置にするために油圧シリンダを駆動させたり、作業員がワイヤーロープやウィンチ等でアームを引き下げる等の操作が不要であり、作業効率に優れる。
【００６４】
また、実施の形態３のタワー式生産システム１０１では、荷重受けアーム１２０の一対のアーム２００にユニット受部材２０１を架設し、アーム２００に直接、小梁／デッキユニット１０ａの端部を支持させる構成としたので、実施の形態１,２で適用したユニット支持ビーム２３をアーム２００間に架け渡す作業を省略することが可能となり、作業効率をさらに向上させることができる。
【００６５】
さらに、実施の形態３のタワー式生産システム１０１によれば、タワー式ストッカー２の最下部を平面生産エリアＥ４としたので、小梁／デッキユニット１０ａのほぼ１枚分の面積という狭い敷地のみで複数の小梁／デッキユニット１０ａの先組み作業を容易に行うことができる。
【００６６】
また、実施の形態３のタワー式生産システム１０１においても、実施の形態１，２と同様に、タワー式ストッカー２に順次層状に配置された小梁／デッキユニット１０ａから先組み作業を立体生産エリアＥ２内で行うことができるので、多数のフロア先組みユニットを短時間で生産することができる。
【００６７】
（実施の形態４）
つぎに、本発明の実施の形態４であるタワー式生産システム１０１について説明する。上述した実施の形態３では、荷重受けアーム１２０のアーム２００の先端側が、小梁／デッキユニット１０ａによって押し上げられた後、自重により下降し、荷重受け２５０に当接することによって水平位置に戻される構成とした。アーム先端側が下がる方向にアーム２００が回動すると、水平状態に近づくにつれてアーム２００の加速度が大きくなり、荷重受け２５０に当接する際に衝撃が発生する。本実施の形態では、アーム２００の回動速度を制御することによってアーム２００と荷重受け２５０との間を緩衝する衝撃低減装置を、アーム２００とメインコラム１１との間に介在させることによって、衝撃を低減させるようにした。なお、本実施の形態であるタワー式生産システム１０１の構成は、この衝撃低減装置を設けた点以外は、上述した実施の形態３と同様である。従って、衝撃低減装置以外の構成については実施の形態３と同じ符号を用い、その説明を省略する。
【００６８】
図１７は、荷重受けアーム１２０のアーム２００とメインコラム１１との間に衝撃低減装置３００を取付けた状態を概略的に示す図であり、左図は衝撃低減装置３００の正面図、右図は側面図である。なお、図１７では、アーム２００の先端側が斜め上方を向いた状態、すなわち、アーム２００の先端側が小梁／デッキユニット１０ａによって押し上げられた直後における衝撃低減装置３００を示している。また、図１８−１〜図１８−３は、アーム先端側が下がる方向にアーム２００が回動した場合の衝撃低減装置３００の動作を説明するための図である。図１７に示すように、衝撃低減装置３００は、ガスダンパ（ガススプリング）３１０と、圧縮開始位置調整機構３２０とを備えて構成してある。
【００６９】
ガスダンパ３１０は、内部に窒素等のガスが充填されたシリンダ３１１と、オリフィスを備えシリンダ３１１内に移動可能に嵌装されたピストン（図示せず）と、一端部がピストンに連結されるとともに他端部がシリンダ３１１の外部に延出したロッド３１２とを備え、シリンダ３１１の内部がピストンによって区画されて二つのガス室が形成されたものである。このガスダンパ３１０は公知のものを適宜適用すればよく、詳細な説明は省略するが、ピストンに対してシリンダ３１１が急激に動くのを妨げる機能を有するとともに、ロッド３１２がシリンダ３１１から最も突出した状態（最伸長時）が自然長の状態であり、自然長よりも短くなると元に戻そうとする力が働く機能を有したものである。
【００７０】
図１７に示すように、ガスダンパ３１０のシリンダ側の端部及びロッド側の端部には、それぞれ取付部３１３，３１４が設けてある。このシリンダ側取付部３１３及びロッド側取付部３１４には、それぞれ図示しないボルト挿通孔が形成してある。シリンダ側取付部３１３は、ボルト３１６を介して、アーム２００の下フランジ２００ｂに配設された取付部材３１５に取付けられ、取付部材３１５に対してボルト３１６の軸心回りに回転可能に連結されている。一方、ロッド側取付部３１４は、後述する圧縮開始位置調整機構３２０の可動部３４０に取付けられ、この可動部３４０に対してボルト３４３の軸心回りに回転可能に連結されている。
【００７１】
圧縮開始位置調整機構３２０は、上述したガスダンパ３１０が圧縮を開始する位置を調整する機構である。アーム先端側が下がる方向にアーム２００が回動し始めた直後は、重力によるモーメントが小さい。このため、アーム２００の回動初期からガスダンパを作用させると、ガスダンパ３１０による力がアーム２００の回動を妨げ、アーム２００が回動しなくなるおそれがある。従って、この圧縮開始位置調整機構３２０を用いて、アーム２００の回動初期はガスダンパ３１０を作用させないようにする一方、アーム２００が所定の角度回動し、重力によるモーメントがある程度大きくなった時点でガスダンパ３１０を作用させるようにしている。図１７に示すように、圧縮開始位置調整機構３２０は、基部３３０、可動部３４０及び規制部３５０とを備えて構成してある。
【００７２】
基部３３０は、その長手方向に直交する断面の形状がＬ字型を成す鋼材からなるものであり、図１７の側面図に示すように、メインコラム１１に取付けられる第１板材３３２と、この第１板材３３２に直交する第２板材３３３とで構成してある。第１板材３３２は、メインコラム１１の昇降空間Ｅ３に面する面１１ａの裏側に、適宜な手段により固定してある。第２板材３３３は、可動部３４０及び規制部３５０が取付けられる面である。この第２板材３３３には、図１７の正面図に示すように、上下方向（長手方向）に沿って長孔３３１が形成されている。この長孔３３１は、ボルト３４３を摺動させるための貫通孔である。
【００７３】
可動部３４０は、断面形状がＬ字型を成す鋼材からなるものであり、上下動可能に基部３３０に取付けられる取付部３４１と、規制部３５０に当接する当接部３４２とから構成される。取付部３４１は、ボルト３４３を挿通させるための挿通孔（図示せず）を有する板状部材である。図１７に示すように、ガスダンパ３１０のロッド側取付部３１４のボルト挿通孔、可動部３４０の取付部３４１のボルト挿通孔、及び、基部３３０の長孔３３１には、ボルト３４３が挿通されており、ガスダンパのロッド側取付部３１４及び可動部３４０が、ボルト３４３を介して基部３３０に取付けられている。ボルト３４３は、図１７に示す位置から長孔３３１の延在方向に沿って摺動可能となっている。上記構成とすることで、ガスダンパ３１０のロッド側取付部３１４と可動部３４０の取付部３４１は、基部３３０に対して上下動可能となっている。また、上述したように、ガスダンパ３１０のロッド側取付部３１４は、可動部３４０の取付部３４１に対してボルト３４３の軸心回りに回転可能となっている。当接部３４２は、可動部３４０が下方に移動した場合に、後述する規制部３５０の突起部３５３に当接する板状部材である。
【００７４】
規制部３５０は、断面形状がＬ字型を成す鋼材からなるものであり、取付部３５１と、これに直交する板材３５２上に形成された突起部３５３とから構成される。取付部３５１は、ボルト３５４によって、基部３３０の第２板材３３３における下部位置に固定してある。突起部３５３は、板材３５２上に適宜な手段によって固定してある。上記構成を有する規制部３５０は、可動部３４０が長孔３３１に沿って下方に移動した場合に、当接部３４２を突起部３５３に当接させることによって、可動部３４０がそれ以上下方へ移動するのを規制する。
【００７５】
なお、可動部３４０と規制部３５０との間の距離は、アーム２００の長さ、重量等に応じて適宜調節する。
【００７６】
次に、図１８−１〜図１８−３を用いて、上記構成を有する衝撃低減装置３００の動作について説明する。小梁／デッキユニット１０ａが昇降空間Ｅ３を上昇する際、小梁／デッキユニット１０ａは、昇降空間Ｅ３内に配置されたアーム２００の下フランジ２００ｂに当接して、アーム２００の先端側を押し上げる。このとき、アーム２００は回転ピン２２０の軸心回りに回転させられ、アーム２００の先端側は、昇降空間Ｅ３の外部に達するまで押し上げられ、図１８−１に示す状態で一旦静止する。図１８−１に示す状態では、ガスダンパ３１０のロッド３１２は、シリンダ３１１内のガス圧力によって、シリンダ３１１から最も突出した自由長の状態となっている。また、圧縮開始位置調整機構３２０の可動部３４０は、長孔３３１の上端に位置している。
【００７７】
小梁／デッキユニット１０ａが荷重受けアーム１２０の設置位置を通過すると、アーム２００は、図１８−１に示す静止状態からアーム先端が下がる方向に回動を開始し、重力により加速を始める。この時点ではアーム２００の加速度は小さい。アーム２００が回動すると、ガスダンパ３１０も下方に移動することになる。ガスダンパ３１０の下方への移動に伴い、圧縮開始位置調整機構３２０の可動部３４０は、図１８−１に示す位置から長孔３３１に沿って下方に摺動する。このため、ガスダンパ３１０は自然長を維持したまま下方に移動することとなる。
【００７８】
アーム２００がさらに回動し、図１８−２に示すように、圧縮開始位置調整機構３２０の可動部３４０が規制部３５０の突起部３５３に当接すると、可動部３４０は下方への移動が規制される。可動部３４０の下方への移動が規制され、さらにアーム２００が回動すると、ガスダンパ３１０の圧縮が開始される。ところで、この図１８−２に示す状態では、回動初期に比べて重力によるモーメントが大きくなり、アーム２００の加速度も大きくなっている。この加速度はアーム２００が水平状態に近づくほど増大する。そこで、ガスダンパ３１０が圧縮を開始すると、アーム２００に対して、アーム２００の回動を妨げる方向（すなわちアーム２００を上方に付勢する方向）に一定の力が加わることで、アーム２００の加速が抑制され、アーム２００の回動速度が低減されることになる。その結果、図１８−３に示すようにアーム２００が水平位置に達した際、荷重受け２５０に当接する衝撃を低減させることができる。図１８−３に示すようにアームが水平位置に達すると、ロッド３１２のほぼ全体がシリンダ３１１内に収まった状態となり、ガスダンパ３１０の全長は最小となる。
【００７９】
また、ガスダンパ３１０が圧縮されている状態では、常にほぼ一定の力がアーム２００に作用している。この力はアーム２００を押し上げる方向に作用する。従って、小梁／デッキユニット１０ａが水平状態にあるアーム２００を押し上げる際に、アーム２００に加える力は、ガスダンパ３１０がアーム２００を押し上げる力の分だけ少なくて済む。従って、小梁／デッキユニット１０ａが受ける反力が少なくなるため、小梁／デッキユニット１０ａを安定した状態で上昇させることが可能となる。
【００８０】
小梁／デッキユニット１０ａの揚重作業、先組み作業、先組作業後のフロア先組みユニット１０の搬出作業等については、上記実施の形態１〜３で説明したとおりであるので、ここでは説明を省略する。
【００８１】
なお、本実施の形態では、衝撃低減装置３００をガスダンパ３１０と圧縮開始位置調整機構３２０とで構成したが、衝撃低減装置３００をガスダンパ３１０のみで構成することもできる。この場合、ガスダンパ３１０の一端をアーム２００に連結するとともに、他端をメインコラム１１に直接連結する。
【００８２】
また、本実施の形態では、ガスダンパ３１０のシリンダ側取付部３１３をアーム２００に取付け、ロッド側取付部３１４を可動部３４０に取付けたが、シリンダ側取付部３１３を可動部３４０に取付け、ロッド側取付部３１４をアーム２００に取付けてもよい。
【００８３】
以上説明したように、実施の形態４であるタワー式生産システム１０１によれば、荷重受けアーム１２０におけるアーム２００の先端側が下がる方向へのアーム２００の回動速度を制御することにより、アーム２００と荷重受け２５０との間を緩衝する衝撃低減装置３００を備えたことで、アーム２００が水平状態に復帰して荷重受け２５０に当接する際の衝撃を大幅に低減させることができる。アーム２００が荷重受け２５０に当接する際の衝撃は、ショックアブソーバ等で吸収することも可能であるが、この場合、ショックアブソーバと接触する直前のアーム２００の回動速度が大きくなるため、作業中に危険が伴う。本実施の形態のタワー式生産システム１０１によれば、作業者の安全性を確保しつつ、小梁／デッキユニット１０ａの揚重作業を効率よく行うことができる。
【００８４】
また、実施の形態４であるタワー式生産システム１０１では、衝撃低減装置３００を、ガスダンパ３１０と圧縮開始位置調整機構３２０とで構成し、ガスダンパ３１０のシリンダ側取付部３１３をアーム２００に連結する一方、ロッド側取付部３１４を圧縮開始位置調整機構３２０の可動部３４０に連結し、アーム２００が所定の角度以上回動した場合に、圧縮開始位置調整機構３２０の規制部３５０によって可動部３４０の下方への移動を規制するようにした。上記構成とすることで、重力によるモーメントが小さい回動初期にはガスダンパ３１０が作用しないため、ガスダンパ３１０の力によってアーム２００の回動が妨げられるといった事態を防止することができる。一方、アーム２００が所定の角度回動して、重力によるモーメントがある程度大きくなった時点でガスダンパ３１０が作用することで、アーム２００の回動速度を低減させることができ、荷重受け２５０に当接する際の衝撃を低減させることができる。
【００８５】
また、ガスダンパ３１０が圧縮されている状態では、アーム２００を上方に付勢する力が常にアーム２００に作用するため、小梁／デッキユニット１０ａが水平状態にあるアーム２００を押し上げる際に、小梁／デッキユニット１０ａが受ける反力を少なくすることができるため、小梁／デッキユニット１０ａを安定した状態で上昇させることが可能となる。
【００８６】
なお、上述した実施の形態１，２では、複数の荷重受けアーム１２のアーム２０間にユニット支持ビーム２３を架設した構成としたが、実施の形態３と同様に、このユニット支持ビーム２３を省略し、アーム２０に直接小梁／デッキユニット１０ａを支持させることも可能である。また、上述した実施の形態３において、複数の荷重受けアーム１２０のアーム２００間にユニット支持ビーム２３を架設し、このユニット支持ビーム２３上に小梁／デッキユニット１０ａを支持させることも可能である。
【００８７】
また、上述した実施の形態１，２では、昇降空間Ｅ３における小梁／デッキユニット１０ａの揚重作業を、吊ビーム１３に取り付けた昇降装置１４を用いて行ったが、実施の形態３のように吊り治具４３を用いて、クレーンによって揚重作業を行ってもよい。また、実施の形態３において、タワー式ストッカー２に吊ビーム１３と昇降装置１４を取付け、この昇降装置１４によって小梁／デッキユニット１０ａの揚重作業を行うようにしてもよい。
【００８８】
なお、上述した実施の形態１〜４では特に言及しなかったが、タワー式ストッカー２でストックされる層数は、現場規模に応じて増減すればよい。この層数の増減にかかわらず、少ない敷地面積で、小梁／デッキユニットの組立作業から先組み作業までを短時間で行うことができる。
【００８９】
また、上述した実施の形態１〜４では、メインコラム１１を設けていたが、このメインコラム１１に替えて、小型タワークレーンなどのマストを利用してもよい。さらに、建家躯体（本設躯体）を、メインコラム１１として利用してもよい。また、建物内にボイド等がある場合、このボイド等を昇降空間として利用し、ボイド等を形成する本設の柱を、メインコラム１１等としてタワー式ストッカー２の一部として用いるようにしてもよい。
【００９０】
さらに、上述した実施の形態１〜４では、タワー式ストッカー２が固定された状態で説明したが、これに限らず、現場規模が大きく広い場合、フロア先組みユニット１０の搬出時に用いる複数のクレーンの作業領域に対応させてタワー式ストッカー２を移動できるようにしてもよい。このタワー式ストッカー２の移動は、たとえば予め移動方向にレール等を敷いておいて、このレール上にタワー式ストッカー２を組み立て、タワー式ストッカー２全体が移動できるようにすればよい。
【図面の簡単な説明】
【００９１】
【図１】この発明の実施の形態１であるタワー式生産システムの概要構成を示す図である。
【図２】荷重受けアームの詳細構成を示す図である。
【図３】荷重受けアームと昇降空間との関係を示す図である。
【図４】荷重受けアームと層状配置される小梁／デッキユニットと先組み作業との関係を示す図である。
【図５】タワー式ストッカーを用いたフロア先組みユニットの生産手順を示す図である（その１）。
【図６】タワー式ストッカーを用いたフロア先組みユニットの生産手順を示す図である（その２）。
【図７】タワー式ストッカーを用いたフロア先組みユニットの生産手順を示す図である（その３）。
【図８】タワー式ストッカーを用いたフロア先組みユニットの生産手順を示す図である（その４）。
【図９】タワー式ストッカーを用いたフロア先組みユニットの生産手順を示す図である（その５）。
【図１０】タワー式ストッカーを用いたフロア先組みユニットの生産手順を示す図である（その６）。
【図１１】タワー式ストッカーを用いたフロア先組みユニットの生産手順を示す図である（その７）。
【図１２】実施の形態２であるタワー式生産システムの概要構成を示す図である。
【図１３】実施の形態３であるタワー式生産システムに適用する荷重受けアームの斜視図である。
【図１４】図１３の上面図である。
【図１５】図１４のＡ矢視図である。
【図１６−１】実施の形態３のタワー式生産システムにおける小梁／デッキユニットの揚重作業の手順を示す図である。
【図１６−２】実施の形態３のタワー式生産システムにおける小梁／デッキユニットの揚重作業の手順を示す図である。
【図１６−３】実施の形態３のタワー式生産システムにおける小梁／デッキユニットの揚重作業の手順を示す図である。
【図１７】実施の形態４のタワー式生産システムに適用する荷重受けアームとメインコラムに衝撃低減装置を取付けた状態を概略的に示す正面図及び側面図である。
【図１８−１】図１７に示した衝撃低減装置の動作を説明するための図である。
【図１８−２】図１７に示した衝撃低減装置の動作を説明するための図である。
【図１８−３】図１７に示した衝撃低減装置の動作を説明するための図である。
【符号の説明】
【００９２】
１，５１，１０１ タワー式生産システム
２ タワー式ストッカー
３ ガイドレール
４ 搬送台車
５ 吊り治具
１０ フロア先組みユニット
１０ａ 小梁／デッキユニット
１０ｂ 小梁
１１ メインコラム
１２，１２０ 荷重受けアーム
１３，４１ 吊りビーム
１４ 昇降装置
１５ 仮設開閉屋根
１６ 足場
２０，２００ アーム
２１，２１０ ブラケット
２２，２２０ 回転ピン
２３ ユニット支持ビーム
２４，２４０ カウンターウェート
２５，２５０ 荷重受け
４１ 吊ビーム
４２ 組立架台
４３ 吊り治具
４４ ワイヤー
２００ａ （アームの）上フランジ
２００ｂ （アームの）下フランジ
２００ｃ （アームの）ウェブ
２０１ ユニット受部材
２０２ 補鋼材
２１１ 基部
２１２ ピン支持プレート
２１３ ボルト
２１４ ピン挿通孔
２１５ 回転部材
２１５ａ （回転部材の）上フランジ
２１５ｂ （回転部材の）下フランジ
２１５ｃ （回転部材の）ウェブ
２１５ｄ 軸孔
２１５ｅ 補鋼材
３００ 衝撃低減装置
３１０ ガスダンパ
３１１ シリンダ
３１２ ロッド
３１３ シリンダ側取付部
３１４ ロッド側取付部
３１５ 取付部材
３１６ ボルト
３２０ 圧縮開始位置調整機構
３３０ 基部
３３１ 長孔
３３２ 第１板材
３３３ 第２板材
３４０ 可動部
３４１ 取付部
３４２ 当接部
３４３ ボルト
３５０ 規制部
３５１ 取付部
３５２ 板材
３５３ 突起部
３５４ ボルト
Ｅ１，Ｅ４ 平面生産エリア
Ｅ２ 立体生産エリア
Ｅ３ 昇降空間
【特許請求の範囲】
【請求項１】
平面系ユニット部材に各種部品を先組みした先組みユニット部材を生産するユニット部材の先組み方法であって、
前記平面系ユニット部材をほぼ水平に保ち該平面系ユニット部材を鉛直方向に移動可能な空間内で最初の前記平面系ユニット部材を移動させ、該空間内の最上層に配置する第１配置工程と、
次以降の前記平面系ユニット部材の上面に前記各種部品を搭載して該平面系ユニット部材を前記最初の平面系ユニット部材の下層に順次配置し、該最初の平面系ユニットを含めた複数の平面系ユニット部材を前記空間内の鉛直方向に層状に配置する第２配置工程と、
層状に配置された複数の平面系ユニット部材を足場として上層の平面系ユニット部材の下面に前記各種部品を先組みする先組み工程と、
前記先組み工程によって生産された先組みユニットを上層から順次搬出する搬出工程と、
を含むことを特徴とするユニット部材の先組み方法。
【請求項２】
前記空間の最下部で前記平面系ユニット部材を組み立てる組立工程を含むことを特徴とする請求項１に記載のユニット部材の先組み方法。
【請求項３】
前記空間外であって該空間の最下部に隣接する領域に前記平面系ユニット部材を搬送する搬送台車を配置し、該搬送台車上で前記平面系ユニット部材を組み立てる組立工程と、
前記組立工程によって組み立てられた平面系ユニット部材を前記搬送台車上に配置したまま前記空間の最下部に移動する移動工程と、
を含むことを特徴とする請求項１に記載のユニット部材の先組み方法。
【請求項４】
前記第１配置工程および前記第２配置工程は、前記移動工程後、前記平面系ユニット部材を前記搬送台車上に配置したまま層状に配置することを特徴とする請求項３に記載のユニット部材の先組み方法。
【請求項５】
平面系ユニット部材に各種部品を先組みした先組みユニット部材を生産するユニット部材の先組み装置であって、
前記平面系ユニット部材をほぼ水平に保ち該平面系ユニット部材を鉛直方向に移動可能な空間を形成する骨格部材と、
前記骨格部材を形成する上部水平部材に取り付けられ、前記空間内で前記平面系ユニットを昇降させる昇降手段と、
前記骨格部材を形成する鉛直部材に取り付けられ、前記空間に複数の前記平面系ユニット部材を層状に支持する荷重受けアームと、
を備え、前記荷重受けアームに支持された前記平面系ユニットに対して前記各種部品を先組みすることを特徴とするユニット部材の先組み装置。
【請求項６】
前記空間の最上部に仮設開閉屋根を設け、完成した上層の前記先組みユニットから該仮設開閉屋根を介して搬出することを特徴とする請求項５に記載のユニット部材の先組み装置。
【請求項７】
前記平面系ユニット部材の一方の対辺間隔に比して長い対辺間隔を有するとともに他方の対辺間隔に比して短い対辺間隔を有し、前記平面系ユニット部材の長い対辺方向と当該搬送台車の長い対辺方向とを直交状態にして前記平面系ユニット部材を搬送する搬送台車と、
前記空間に隣接した領域であって前記平面系ユニット部材を組み立てる領域と前記空間の最下部との間に前記前記搬送台車を移動可能に導くガイドレールと、
を備え、前記領域の前記搬送台車上で前記平面系ユニット部材を組み立て、前記搬送台車に乗せたまま前記平面系ユニット部材を移動させることを特徴とする請求項５または６に記載のユニット部材の先組み装置。
【請求項８】
前記荷重受けアームは、
前記鉛直部材の層状配置位置に取り付けられるブラケットと、
ピンを介して前記ブラケットに取り付けられ、前記鉛直部材を挟む回動自在な一対のアームと、
前記アームが水平位置になったときに、該アームの先端の鉛直下方への回動を制限する荷重受けと、
前記アームの後端に設けられ、前記アームが前記平面系ユニット部材を支持していない状態において、前記アームの先端が斜め上方に向いて停止した状態を維持するカウンターウェートと、
を備えたことを特徴とする請求項５〜７のいずれか一つに記載のユニット部材の先組み装置。
【請求項９】
前記荷重受けアームは、
前記鉛直部材の層状配置位置に取り付けられるブラケットと、
ピンを介して前記ブラケットに取り付けられ、前記鉛直部材を挟む回動自在な一対のアームと、
前記アームが水平位置になったときに、該アームの先端の鉛直下方への回動を制限する荷重受けと、
を備え、
前記平面系ユニット部材を支持していない状態において、前記一対のアームの先端を前記空間内に水平に配置したことを特徴とする請求項５〜７のいずれか一つに記載のユニット部材の先組み装置。
【請求項１０】
前記荷重受けアームは、
所定方向の複数の各アームの先端に共通接続されるユニット支持ビームを備え、このユニット支持ビーム上に前記平面系ユニット部材の端部を支持させることを特徴とする請求項８又は９に記載のユニット部材の先組み装置。
【請求項１１】
前記荷重受けアームは、
前記一対のアーム間に架設されたユニット受部材を備え、このユニット受部材上に前記平面系ユニット部材の端部を支持させることを特徴とする請求項８又は９に記載のユニット部材の先組み装置。
【請求項１２】
前記荷重受けアームにおけるアームの先端が下がる方向への前記アームの回動速度を制御することにより、前記アームと前記荷重受けとの間を緩衝する衝撃低減装置を備えたことを特徴とする請求項９に記載のユニット部材の先組み装置。
【請求項１３】
前記衝撃低減装置はガスダンパを備え、
前記アームと前記鉛直部材との間に前記ガスダンパを介在させ、
前記アームの先端が下がる方向に前記アームが回動した場合に、前記ガスダンパのガスを圧縮させることを特徴とする請求項１２に記載のユニット部材の先組み装置。
【請求項１４】
前記ガスダンパは、内部にガスが充填されたシリンダと、該シリンダ内に移動可能に嵌装されたピストンと、一端部が前記ピストンに連結されるとともに他端部が前記シリンダの外部に延出したロッドとを備え、
前記ガスダンパの一端部を前記アームに連結する一方、他端部を前記鉛直部材に連結したことを特徴とする請求項１３に記載のユニット部材の先組み装置。
【請求項１５】
前記衝撃低減装置は、ガスダンパと、前記鉛直部材に対して上下動可能な可動部と、該可動部の下方への移動を規制する規制部とを備え、
前記ガスダンパは、内部にガスが充填されたシリンダと、該シリンダ内に移動可能に嵌装されたピストンと、一端部が前記ピストンに連結されるとともに他端部が前記シリンダの外部に延出したロッドとを備え、
前記ガスダンパの一端部を前記アームに連結する一方、他端部を前記可動部に連結し、
前記アームが、該アームの先端が下がる方向に所定の角度以上回動した場合に、前記規制部によって前記可動部の下方への移動を規制するようにしたことを特徴する請求項１２に記載のユニット部材の先組み装置。
【請求項１】
平面系ユニット部材に各種部品を先組みした先組みユニット部材を生産するユニット部材の先組み方法であって、
前記平面系ユニット部材をほぼ水平に保ち該平面系ユニット部材を鉛直方向に移動可能な空間内で最初の前記平面系ユニット部材を移動させ、該空間内の最上層に配置する第１配置工程と、
次以降の前記平面系ユニット部材の上面に前記各種部品を搭載して該平面系ユニット部材を前記最初の平面系ユニット部材の下層に順次配置し、該最初の平面系ユニットを含めた複数の平面系ユニット部材を前記空間内の鉛直方向に層状に配置する第２配置工程と、
層状に配置された複数の平面系ユニット部材を足場として上層の平面系ユニット部材の下面に前記各種部品を先組みする先組み工程と、
前記先組み工程によって生産された先組みユニットを上層から順次搬出する搬出工程と、
を含むことを特徴とするユニット部材の先組み方法。
【請求項２】
前記空間の最下部で前記平面系ユニット部材を組み立てる組立工程を含むことを特徴とする請求項１に記載のユニット部材の先組み方法。
【請求項３】
前記空間外であって該空間の最下部に隣接する領域に前記平面系ユニット部材を搬送する搬送台車を配置し、該搬送台車上で前記平面系ユニット部材を組み立てる組立工程と、
前記組立工程によって組み立てられた平面系ユニット部材を前記搬送台車上に配置したまま前記空間の最下部に移動する移動工程と、
を含むことを特徴とする請求項１に記載のユニット部材の先組み方法。
【請求項４】
前記第１配置工程および前記第２配置工程は、前記移動工程後、前記平面系ユニット部材を前記搬送台車上に配置したまま層状に配置することを特徴とする請求項３に記載のユニット部材の先組み方法。
【請求項５】
平面系ユニット部材に各種部品を先組みした先組みユニット部材を生産するユニット部材の先組み装置であって、
前記平面系ユニット部材をほぼ水平に保ち該平面系ユニット部材を鉛直方向に移動可能な空間を形成する骨格部材と、
前記骨格部材を形成する上部水平部材に取り付けられ、前記空間内で前記平面系ユニットを昇降させる昇降手段と、
前記骨格部材を形成する鉛直部材に取り付けられ、前記空間に複数の前記平面系ユニット部材を層状に支持する荷重受けアームと、
を備え、前記荷重受けアームに支持された前記平面系ユニットに対して前記各種部品を先組みすることを特徴とするユニット部材の先組み装置。
【請求項６】
前記空間の最上部に仮設開閉屋根を設け、完成した上層の前記先組みユニットから該仮設開閉屋根を介して搬出することを特徴とする請求項５に記載のユニット部材の先組み装置。
【請求項７】
前記平面系ユニット部材の一方の対辺間隔に比して長い対辺間隔を有するとともに他方の対辺間隔に比して短い対辺間隔を有し、前記平面系ユニット部材の長い対辺方向と当該搬送台車の長い対辺方向とを直交状態にして前記平面系ユニット部材を搬送する搬送台車と、
前記空間に隣接した領域であって前記平面系ユニット部材を組み立てる領域と前記空間の最下部との間に前記前記搬送台車を移動可能に導くガイドレールと、
を備え、前記領域の前記搬送台車上で前記平面系ユニット部材を組み立て、前記搬送台車に乗せたまま前記平面系ユニット部材を移動させることを特徴とする請求項５または６に記載のユニット部材の先組み装置。
【請求項８】
前記荷重受けアームは、
前記鉛直部材の層状配置位置に取り付けられるブラケットと、
ピンを介して前記ブラケットに取り付けられ、前記鉛直部材を挟む回動自在な一対のアームと、
前記アームが水平位置になったときに、該アームの先端の鉛直下方への回動を制限する荷重受けと、
前記アームの後端に設けられ、前記アームが前記平面系ユニット部材を支持していない状態において、前記アームの先端が斜め上方に向いて停止した状態を維持するカウンターウェートと、
を備えたことを特徴とする請求項５〜７のいずれか一つに記載のユニット部材の先組み装置。
【請求項９】
前記荷重受けアームは、
前記鉛直部材の層状配置位置に取り付けられるブラケットと、
ピンを介して前記ブラケットに取り付けられ、前記鉛直部材を挟む回動自在な一対のアームと、
前記アームが水平位置になったときに、該アームの先端の鉛直下方への回動を制限する荷重受けと、
を備え、
前記平面系ユニット部材を支持していない状態において、前記一対のアームの先端を前記空間内に水平に配置したことを特徴とする請求項５〜７のいずれか一つに記載のユニット部材の先組み装置。
【請求項１０】
前記荷重受けアームは、
所定方向の複数の各アームの先端に共通接続されるユニット支持ビームを備え、このユニット支持ビーム上に前記平面系ユニット部材の端部を支持させることを特徴とする請求項８又は９に記載のユニット部材の先組み装置。
【請求項１１】
前記荷重受けアームは、
前記一対のアーム間に架設されたユニット受部材を備え、このユニット受部材上に前記平面系ユニット部材の端部を支持させることを特徴とする請求項８又は９に記載のユニット部材の先組み装置。
【請求項１２】
前記荷重受けアームにおけるアームの先端が下がる方向への前記アームの回動速度を制御することにより、前記アームと前記荷重受けとの間を緩衝する衝撃低減装置を備えたことを特徴とする請求項９に記載のユニット部材の先組み装置。
【請求項１３】
前記衝撃低減装置はガスダンパを備え、
前記アームと前記鉛直部材との間に前記ガスダンパを介在させ、
前記アームの先端が下がる方向に前記アームが回動した場合に、前記ガスダンパのガスを圧縮させることを特徴とする請求項１２に記載のユニット部材の先組み装置。
【請求項１４】
前記ガスダンパは、内部にガスが充填されたシリンダと、該シリンダ内に移動可能に嵌装されたピストンと、一端部が前記ピストンに連結されるとともに他端部が前記シリンダの外部に延出したロッドとを備え、
前記ガスダンパの一端部を前記アームに連結する一方、他端部を前記鉛直部材に連結したことを特徴とする請求項１３に記載のユニット部材の先組み装置。
【請求項１５】
前記衝撃低減装置は、ガスダンパと、前記鉛直部材に対して上下動可能な可動部と、該可動部の下方への移動を規制する規制部とを備え、
前記ガスダンパは、内部にガスが充填されたシリンダと、該シリンダ内に移動可能に嵌装されたピストンと、一端部が前記ピストンに連結されるとともに他端部が前記シリンダの外部に延出したロッドとを備え、
前記ガスダンパの一端部を前記アームに連結する一方、他端部を前記可動部に連結し、
前記アームが、該アームの先端が下がる方向に所定の角度以上回動した場合に、前記規制部によって前記可動部の下方への移動を規制するようにしたことを特徴する請求項１２に記載のユニット部材の先組み装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６−１】
【図１６−２】
【図１６−３】
【図１７】
【図１８−１】
【図１８−２】
【図１８−３】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６−１】
【図１６−２】
【図１６−３】
【図１７】
【図１８−１】
【図１８−２】
【図１８−３】
【公開番号】特開２００９−９１８７４（Ｐ２００９−９１８７４Ａ）
【公開日】平成２１年４月３０日（２００９．４．３０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−２７１２８３（Ｐ２００７−２７１２８３）
【出願日】平成１９年１０月１８日（２００７．１０．１８）
【出願人】（０００００２２９９）清水建設株式会社 (2,433)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年４月３０日（２００９．４．３０）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年１０月１８日（２００７．１０．１８）
【出願人】（０００００２２９９）清水建設株式会社 (2,433)
【Ｆターム（参考）】
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