JP5615568B2 - 幅変式伸縮全天候型膜体上屋 - Google Patents

Description

本発明は、幅変式伸縮全天候型膜体上屋に係り、特に、２本の柱材及び山型に接続される２本の梁材からなる複数の骨組を繋ぎ材で桁方向に連結して構成され、屋根面及び壁面にテント膜を張った幅変式伸縮全天候型膜体上屋に関する。

２本の柱材及び山型に接続される２本の梁材からなる切妻型の複数の骨組を繋ぎ材で桁方向に連結して構成され、その屋根面及び壁面にテント膜を張った、いわゆるテント膜構造といわれる全天候型膜体上屋は、工事現場における仮設上屋として用いられる場合がある。例えば、トレンチ工事の際にトレンチの上部に設置して雨よけ、或いは風よけとして用いられる。また、工事現場に設置されたポンプ、電源盤などの設備機器を一時的に風雨から保護するために用いられる場合がある。

従来のテント膜構造といわれる全天候型膜体上屋は、テント膜を支持するための簡易な構造が採用されている。例えば、接合部をボルト接合とした鋼管構造やラチス構造などにより骨組を構成し、現場において部材をボルト締めにより接合して組み立て、骨組にテント膜を張る構法が一般的である。

特許文献１には、折畳みテントの骨組構造が開示されている。ここでは、屋根部の切妻部が２本の合掌梁と横梁とからなり、２本の合掌梁が結合する頂部ジョイント部に屋根頂部横梁が結合し、合掌梁と横梁とが結合するジョイント部には屋根下辺部横梁と支柱が結合する。そして、頂部ジョイント部、及びジョイント部にはヒンジが設けられ、さらに、横梁の中央部には折畳みが可能なようにヒンジが設けられる。

実開平４−１６２６５号公報

例えば、トレンチ工事用にトレンチの上部に全天候型膜体上屋を設置する場合、従来の全天候型膜体上屋では、予め設置場所の柱材間の間口（スパン）の寸法に合わせて上屋の骨組を設計して製作しなければならない。すなわち、予め柱材間の間口（スパン）の寸法を測定し、それに合わせて梁材の長さや取付け角度を計算しなければならない。このため、全天候型膜体上屋は、簡易な構造であるにもかかわらず使用する際にはその都度設計をしなければならないという問題がある。

また、工事現場での柱材間の間口（スパン）の寸法は、その精度が極めて悪く、全天候型膜体上屋を設置する場合に、寸法の誤差を修正するために手間がかかるという問題があった。

さらに、従来の全天候型膜体上屋では、工場で製作された骨組の各部材を工事現場に搬入し、現場でボルト接合などにより骨組を組み立てるという現場作業が発生し、さらに骨組を折畳んで保管したり、輸送したりすることができないという問題があった。

本願の目的は、かかる課題を解決し、設置場所の柱材間の間口に合わせて梁材及び柱材と梁材同士の接続角度が設定でき、骨組を折畳んで保管や輸送ができる幅変式伸縮全天候型膜体上屋を提供することである。

上記目的を達成するため、本発明に係る幅変式伸縮全天候型膜体上屋は、２本の柱材及び山型に接続される２本の梁材からなる複数の骨組を繋ぎ材で桁方向に連結して構成され、屋根面及び壁面にテント膜を張った全天候型膜体上屋において、柱材と梁材とによる２箇所の接合部、及び梁材同士の接合部は、接続する柱材又は梁材が回転自在なヒンジ部を構成し、設置場所の柱材間の間口に合わせて梁材及び柱材と梁材同士の接続角度を設定した状態で、各ヒンジ部において柱材及び梁材の回転を固定して骨組が構成され、接合部に接続される一方の柱材又は梁材は、端部に円盤状の第１の接続板を有し、接合部に接続される他方の柱材又は梁材は、第１の接続板と略同形の第２の接続板を有し、第１の接続板及び第２の接続板は、外形がほぼ一致するように重ね合わされ、第１接続板及び第２接続板は、円盤の中心に設けられた接続用貫通孔と、円盤の中心から偏心した位置にある固定用貫通孔とを有し、重ねられた第１接続板及び第２接続板の対向する接続用貫通孔及び固定用貫通孔に締結具が螺合されることで、接続する柱材又は梁材の回転が固定されることを特徴とする。

上記構成により、幅変式伸縮全天候型膜体上屋は、２本の柱材及び山型に接続される２本の梁材からなる骨組であり、柱材及び梁材からなる２箇所のヒンジ部と、梁材同士からなる１箇所のヒンジ部を有する機構であるため、その状態では不安定な構造ではあるが、各ヒンジ部においての柱材及び梁材の回転を固定することで安定した骨組になる。このヒンジ機構を活用し、設置場所の柱材間の間口に合わせて梁材及び柱材と梁材同士の接続角度を自在に設定することができ、使用する際にはその都度設計する必要がなくなる。また、梁材及び柱材と梁材同士の接続角度を自在に設定できることから、全天候型膜体上屋の骨組は、テント膜を取り付けたまま折畳んで保管したり輸送したりすることができる。

また、接合部に接続される双方の柱材又は梁材が、接続される側の端部に略同形の円盤状の接続板を有し、双方の接続板が、外形がほぼ一致するように重ね合わされ、接続板の中心に設けられた接続用貫通孔に締結具が螺合されることで簡易なヒンジが構成される。そして、このヒンジ部回りに梁材及び柱材と梁材同士の接続角度を自在に設定することが可能となる。また、円盤の中心から同心円状に設けられた弓状の長孔である固定用貫通孔に締結具が螺合されることで梁材及び柱材と梁材同士の接続角度を固定することが可能となる。

また、幅変式伸縮全天候型膜体上屋は、固定用貫通孔が、円盤の中心からより離れた同心円状に設けられる弓状の長孔である第１の固定用貫通孔と、円盤の中心により近い同心円状に設けられる弓状の長孔である第２の固定用貫通孔と、から構成されることが好ましい。これにより、重ねられた接続板同士を複数の締結具によりより強固に固定することが可能となる。

また、幅変式伸縮全天候型膜体上屋は、固定用貫通孔が、接合部に接続される一方の柱材又は梁材、及び他方の柱材又は梁材が、略直線状となる位置関係から相互に折り畳まれる位置関係まで自在に回転するように設けられることが好ましい。これにより、本発明に係る膜体上屋の骨組を折畳んだり伸ばしたりすることが可能となる。

また、幅変式伸縮全天候型膜体上屋は、接合部に接続される柱材又は梁材が、２本の鋼管がウェブ板により連結された断面を有し、第１の接続板及び第２の接続板が、接続される柱材又は梁材のウェブ板と一体となることが好ましい。これにより、接合部に接続される柱材又は梁材の端部に接続板を簡易にかつ構造的にも安全性の高い接合部とすることができる。

さらに、幅変式伸縮全天候型膜体上屋は，重ね合わされる第１の接続板及び第２の接続板の相互に対向する板面には、板同士の滑りを防止する処理が施されることが好ましい。これにより、締結具が螺合された接続板同士が相対的に滑り、接続された柱材又は梁材が回転することが防止できる。

以上のように、本発明に係る幅変式伸縮全天候型膜体上屋によれば、設置場所の柱材間の間口に合わせて梁材及び柱材と梁材同士の接続角度が設定でき、骨組を折畳んで保管や輸送ができる幅変式伸縮全天候型膜体上屋を提供することができる。

テント膜が張られた本発明に係る幅変式伸縮全天候型膜体上屋の外観を示す斜視図である。 幅変式伸縮全天候型膜体上屋の骨組である柱材及び梁材の構成を示す側面図である。 本発明に係る幅変式伸縮全天候型膜体上屋の柱材及び梁材の構成についての１つの実施形態の概略構成を示す側面図である。 第１柱梁接合部において相互に重ね合わされる柱材の第１接続板及び梁材の第２接続板を並置して示す正面図である。 相互に接続する柱材と梁材、或いは梁材同士の位置関係、及び骨組の形状を示す正面図及び説明図である。

以下に、図面を用いて本発明に係る幅変式伸縮全天候型膜体上屋の実施形態につき、詳細に説明する。図１に、テント膜が張られた本発明に係る幅変式伸縮全天候型膜体上屋２０の外観を示す。幅変式伸縮全天候型膜体上屋２０は、２本の柱２１及び山型に接続される切妻型の２本の梁２２からなる複数の骨組を繋ぎ材（図示せず）で桁方向に連結して構成され、基礎２５上に設置される。この骨組には、屋根面２３及び壁面２４にテント膜が張られる。図１（ａ）は、柱２１が略鉛直な骨組の場合の外観であり、図１（ｂ）は、柱２１が内側に傾斜した場合の外観である。

図２は、幅変式伸縮全天候型膜体上屋２０の骨組である柱材４及び梁材５の構成を示す。柱材４及び梁材５は、一方の側に後述するヒンジ機構を有する第１柱梁接合部１を形成し、他方の側に後述するヒンジ機構を有する第２柱梁接合部３を形成する。また、山型に接続される２本の梁材５同士も、後述するヒンジ機構を有する梁接合部２を形成する。そして、両側の柱材４は柱定着部６により基礎２５上に固定される。

図２（ａ）は、柱２１が略鉛直な骨組の場合の側面であり、図２（ｂ）は、柱２１が内側に傾斜した場合の側面である。このように、幅変式伸縮全天候型膜体上屋２０の骨組は、３つのヒンジ機構により柱材４を自在に傾斜することができる。ここで、図２（ａ）の間口（スパン）はＬ１で示され、軒高は符号Ｈ１で示される。また、図２（ａ）の間口（スパン）はＬ２で示され、軒高は符号Ｈ２で示される。同じ長さの柱材４及び梁材５であっても、図２（ｂ）は、図２（ａ）と比較すると間口（スパン）はより広くなるが、軒高はより低くなることが分かる。このように、本発明に係る幅変式伸縮全天候型膜体上屋２０は、基礎２５の間口（スパン）に対して形状を調整して自在に対応することができる。

図３に、本発明に係る幅変式伸縮全天候型膜体上屋２０の柱材４及び梁材５の構成についての１つの実施形態の概略構成を示す。図３では、幅変式伸縮全天候型膜体上屋２０が左右対称（図２の梁接合部２を通る鉛直線に対して対称形である。）の構成であることから左側のみ示す。すなわち、第１柱梁接合部１及び梁接合部２を示し、第２柱梁接合部３の記載は省略する。

本実施形態では、柱材４及び梁材５の一般部分は、円形の鋼管からなる２本のパイプ材１０が、板材又は鋼管からなる斜材１５により連結されたラチス構造である。この柱材４及び梁材５は、その端部で第１柱梁接合部１及び梁接合部２に接続するが、この第１柱梁接合部１及び梁接合部２の近傍では、円形の鋼管からなる２本のパイプ材１０はウェブ板１１により連結された断面となる。柱材４及び梁材５はこのラチス構造に限らず、ウェブを有する一般的なＨ形鋼などの形鋼であっても良い。

図３に示すように、第１柱梁接合部１及び梁接合部２に接続される一方の柱材４又は梁材５は、端部に円盤状の第１接続板１２ａを有し、第１柱梁接合部１及び梁接合部２に接続される他方の柱材４又は梁材５は、第１接続板１２ａと略同形の第２接続板１２ｂを有する。この第１接続板１２ａと第２接続板１２ｂとは略同形なので側面図である図３では重なって示されるが、図３のＡ−Ａ断面に示すように重ね合わされる。この第１接続板１２ａ及び第２接続板１２ｂは、第１柱梁接合部１及び梁接合部２に接続される柱材４又は梁材５のウェブ板１１と一体となる。つまり、第１接続板１２ａ及び第２接続板１２ｂは、柱材４又は梁材５のウェブ板１１と連続した板材からなる。また、重ね合わされる第１の接続板１２ａ及び第２の接続板１２ｂの相互に対向する板面には、板同士の滑りを防止する処理剤１６が施される。本実施形態では、この滑りを防止する処理剤１６は、ショットブラスト及び溶融亜鉛メッキとするが、この処理に限らない。

柱材４と梁材５とによる２箇所の柱梁接合部１，３、及び梁材５同士の梁接合部２は、接続する柱材４又は梁材５が回転自在な３つのヒンジ部を構成することから設置場所の基礎の間口（スパン）に合わせて柱材４及び梁材５と梁材５同士の接続角度を設定することができる。そして、後述するように、各ヒンジ部においての柱材４及び梁材５の回転を固定することにより安定した骨組を構成となる。

すなわち、第１接続板１２ａ及び第２接続板１２ｂは、外形がほぼ一致するように重ね合わされる。そして、第１接続板１２ａ及び第２接続板１２ｂは、円盤の中心に設けられた接続用貫通孔７と、円盤の中心から偏心した位置にある固定用貫通孔８，９とを有する。重ねられた第１接続板１２ａ及び第２接続板１２ｂの対向する接続用貫通孔７に締結具である接続用締結ボルト１３が螺合されることで、第１接続板１２ａ及び第２接続板１２ｂが回転自在に接続される。また、重ねられた第１接続板１２ａ及び第２接続板１２ｂの対向する固定用貫通孔８，９に締結具である固定用締結ボルト１４ａ，１４ｂが螺合されることで、接続する柱材４又は梁材５の回転が固定される。つまり、接続用貫通孔７の中心点がヒンジの回転中心となり、円盤の中心から偏心した位置にある固定用貫通孔８，９に固定用締結ボルト１４ａ，１４ｂを螺合することでヒンジの回転が阻止されて第１の接続板１２ａ及び第２の接続板１２ｂが相互に固定される。

本実施形態では、この固定用貫通孔８，９は、円盤の中心からより離れた同心円状に設けられる弓状の長孔である第１固定用貫通孔８と、円盤の中心により近い同心円状に設けられる弓状の長孔である第２固定用貫通孔９と、から構成される。そして、接続用貫通孔７には接続用締結ボルト１３が螺合され、第１固定用貫通孔８には固定用締結ボルト１４ａが螺合され、第２固定用貫通孔９には固定用締結ボルト１４ｂが螺合される。これにより、重ねられた第１接続板１２ａ及び第２接続板１２ｂ同士を複数の固定用締結ボルト１４ａ、１４ｂにより強固に固定することになる。

図４に、第１柱梁接合部１における相互に重ね合わされる柱材４の第１接続板１２ａ及び梁材５の第２接続板１２ｂを並置して示す。この接続板１２の構成は、梁接合部２及び第２柱梁接合部３においても同様である。

第１接続板１２ａ及び第２接続板１２ｂには、中心を通る軸とその軸に直交する軸により角度α（略９０度）で分割される４つの象限が設定される。そして、第１接続板１２ａに設けられる第１固定用貫通孔８と、第２接続板１２ｂに設けられる第１固定用貫通孔８とは、相互に略９０度ずれた象限にそれぞれ設けられる。また、第１接続板１２ａ及び第２接続板１２ｂには、さらに角度β（略４５度）の角度で分割される８つの象限が設定される。そして、第１接続板１２ａに設けられる第２固定用貫通孔９と、第２接続板１２ｂに設けられる第２固定用貫通孔９とは、相互に略９０度ずれた象限にそれぞれ設けられる。図４の第１接続板１２ａ及び第２接続板１２ｂの第１固定用貫通孔８及び第２固定用貫通孔９の位置は、第１接続板１２ａ及び第２接続板１２ｂが逆であっても良い。

図５に、相互に接続する柱材４と梁材５、或いは梁材５同士の位置関係を示す。このような構成で設けられた第１固定用貫通孔８及び第２固定用貫通孔９により、相互に重ね合わされる柱材４及び梁材５、或いは梁材５同士は、図５（ａ）に示すように、略直線状となる位置関係をとることができる。また、図５（ｂ）に示すように、相互に折り畳まれる位置関係をとることができる。つまり、この図５（ａ）の位置関係から図５（ｂ）の位置関係まで連続的に自在に回転させることができる。

つまり、相互に接続する柱材４と梁材５、或いは梁材５は、相対的に略１８０度回転することができる。これは、固定用締結ボルト１４ａを第１接続板１２ａの第１固定用貫通孔８の一方の端部に固定すると、固定用締結ボルト１４ａは、第２接続板１２ｂの第１固定用貫通孔８に対して略９０度回転して位置決めすることができ、固定用締結ボルト１４ａを第２接続板１２ｂの第１固定用貫通孔８の他方の端部に固定すると、固定用締結ボルト１４ａは、第１接続板１２ａの第１固定用貫通孔８に対して略９０度回転して位置決めすることができることで説明される。すなわち、第１接続板１２ａ及び第２接続板１２ｂは、互いに相手に対して９０度ずつ回転可能であり、合わせて１８０度の範囲にわたって回転可能となるメカニズムを有する。このメカニズムは、固定用締結ボルト１４ｂについても同様である。

このメカニズムにより、幅変式伸縮全天候型膜体上屋２０は、図５（ｃ）に示すように、縦方向に伸ばして折り畳むことができ、図５（ｄ）に示すように、横方向につぶして折畳むこともできる。これにより、骨組を折畳んで保管したり、輸送したりすることが可能となる。

１ 第１柱梁接合部、２ 梁接合部、３ 第２柱梁接合部、４ 柱材、５ 梁材、６ 柱定着部、７ 接続用貫通孔、８ 第１固定用貫通孔、９ 第２固定用貫通孔、１０ パイプ材、１１ ウェブ板、１２ 接続板、１２ａ 第１接続板、１２ｂ 第２接続板、１３ 接続用締結ボルト、１４ａ，１４ｂ 固定用締結ボルト、１５ 斜材、１６ 滑り防止処理剤、２０ 幅変式伸縮全天候型膜体上屋、２１ 柱、２２ 梁、２３ 屋根面、２４ 壁面、２５ 基礎。

Claims (5)

1. ２本の柱材及び山型に接続される２本の梁材からなる複数の骨組を繋ぎ材で桁方向に連結して構成され、屋根面及び壁面にテント膜を張った全天候型膜体上屋において、
   柱材と梁材とによる２箇所の接合部、及び梁材同士の接合部は、接続する柱材又は梁材が回転自在なヒンジ部を構成し、
   設置場所の柱材間の間口に合わせて梁材及び柱材と梁材同士の接続角度を設定した状態で、各ヒンジ部において柱材及び梁材の回転を固定して骨組が構成され、
   接合部に接続される一方の柱材又は梁材は、端部に円盤状の第１の接続板を有し、接合部に接続される他方の柱材又は梁材は、第１の接続板と略同形の第２の接続板を有し、第１の接続板及び第２の接続板は、外形がほぼ一致するように重ね合わされ、
   第１接続板及び第２接続板は、円盤の中心に設けられた接続用貫通孔と、円盤の中心から偏心した位置にある固定用貫通孔とを有し、重ねられた第１接続板及び第２接続板の対向する接続用貫通孔及び固定用貫通孔に締結具が螺合されることで、接続する柱材又は梁材の回転が固定されることを特徴とする幅変式伸縮全天候型膜体上屋。
2. 請求項１に記載の幅変式伸縮全天候型膜体上屋であって、固定用貫通孔は、円盤の中心からより離れた同心円状に設けられる弓状の長孔である第１の固定用貫通孔と、円盤の中心により近い同心円状に設けられる弓状の長孔である第２の固定用貫通孔と、から構成されることを特徴とする幅変式伸縮全天候型膜体上屋。
3. 請求項１又は２に記載の幅変式伸縮全天候型膜体上屋であって、固定用貫通孔は、接合部に接続される一方の柱材又は梁材、及び他方の柱材又は梁材が、略直線状となる位置関係から相互に折り畳まれる位置関係まで自在に回転するように設けられることを特徴とする幅変式伸縮全天候型膜体上屋。
4. 請求項１乃至３のいずれか１に記載の幅変式伸縮全天候型膜体上屋であって、接合部に接続される柱材又は梁材は、２本の鋼管がウェブ板により連結された断面を有し、第１の接続板及び第２の接続板は、接続される柱材又は梁材のウェブ板と一体となることを特徴とする幅変式伸縮全天候型膜体上屋。
5. 請求項１乃至４のいずれか１に記載の幅変式伸縮全天候型膜体上屋であって、重ね合わされる第１の接続板及び第２の接続板の相互に対向する板面には、板同士の滑りを防止する処理が施されることを特徴とする幅変式伸縮全天候型膜体上屋。
   

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