建物の修復や災害対応において、ショアリング(支保工)は建物の構造を安定させ、作業の安全性を確保するための重要な技術です。特に、開口部(ドアや窓)を使用して、建物内部に進入する際のショアリングは、適切な支えを設けることで安全性を高める重要なプロセスです。今回は、ドアやウインドウに対して行うショアリングの方法について、詳しく解説していきます。
ショアリングの基本概念
ショアリングは、既に開いている開口部を利用して、進入するポイントを確保する方法です。これにより、新たに穴を開けるリスクを回避し、安全に作業を進めることができます。ただし、開口部が損傷していたり、弱くなっている場合は、ショアリングによってその部分を補強し、安全に出入りができる状態にする必要があります。
ショアリングには大きく分けて2つの方法があります。
1. 現場で組み立てる方法(Build-in-Place Method)
この方法は、名前の通り、必要な材料を現場に持ち込み、そこで支えを組み立てる方法です。狭い空間や、事前に組み立てた支えを搬入できない場合に有効です。現場の状況に応じて、木材や金属の部品を使用し、開口部の寸法に合わせて支えを作成します。この方法のメリットは、どんなに特殊な形状や狭い空間でも対応できる点です。
ただし、現場での作業が増えるため、時間や労力がかかりやすいというデメリットもあります。また、作業が進むにつれて現場の状況が変わることがあるため、常に正確な測定が必要となります。
2. 事前組み立て法(Pre-Build Method/オハイオ法)
もう一つの方法は、安全な場所で事前に支えを組み立て、現場に搬入して設置する「事前組み立て法」です。特に「オハイオ法」とも呼ばれるこの方法は、効率的で迅速に作業を進めることができるため、多くの現場で採用されています。事前に組み立てられた支えを持ち込んだ後、開口部に設置し、くさび(ウェッジ)を使って圧力をかけて固定します。
この方法の利点は、組み立て作業を安全な場所で行えるため、危険を避けながら精度の高い支えを作成できる点です。さらに、現場での作業時間を短縮できるため、効率が良くなります。
支えの構造と設置方法
ドアや窓のショアリングでは、開口部が四角でない場合でも、四角い支えを設置することが基本です。開口部が斜めになっている場合でも、測定を行い、最も短い側の寸法に合わせて四角い枠を作り、くさびを使って隙間を埋めていきます。これにより、負荷が均等に伝わり、支えが安定します。斜めの開口部に斜めの支えを作ると、負荷がかかった際に支えが倒れてしまう可能性があるため、常に四角い支えを意識することが重要です。
幅と高さの測定方法
ショアを設置する際、まずはドアや窓の開口部の幅と高さを正確に測定することが必要です。測定は、建物の安定性を確保するために重要なプロセスです。
幅の測定
- 3か所で測定:開口部の上部、中部、下部の3か所で幅を測定します。
- 最も短い寸法を採用:測定値の中で最も短い幅を採用し、それがヘッダーとソールの長さになります。
- ウェッジパック用の調整:たとえば、43インチの幅を測定した場合、ウェッジパック(くさびの役割を果たす道具)用に1.5インチを引きます。この調整後の数値が、ヘッダーとソールの最終的な長さです。
高さの測定
- 3か所で測定:高さは、左側、中央、右側の3か所で測ります。
- 最も短い寸法を採用:測定値の中で最も短い高さを採用します。
- ウェッジパックとヘッダー、ソール用の調整:たとえば、83.5インチの高さを測定した場合、まずヘッダーとソール用に3.5インチ、さらにウェッジパック用に1.5インチを引きます。この調整後の高さが、アップライト(縦の脚)の長さとなります。
ショアリング方法
ドア・ウインドウショア(Vertical/Class 2)
このショアは、URM(無補強組積造)建物において、開口部の上にある緩んだ組積を支持するために使用されます。ドアや窓のヘッダーが損傷した場合、他の建物タイプにも使用されることがあります。
材料リスト
- ヘッダーとソール:4セットのウエッジ
- 2本の柱
- 1つのハーフガセット
- 3つのクリート
- 必要に応じたシム(すき間調整用)
- 斜めの床の支柱
- 対角ブレース:2本の2×4(アクセスに使用しない場合)
ドア・ウインドウショアの構築方法
- ソールプレートとヘッダーを適切な長さに測定し、使用するウエッジの幅を差し引いて切断します。
- 柱を適切な高さに測定して切断します。
- ヘッダーをソールプレートの上に置きます。
- 柱を取り付ける位置にメジャーの端をヘッダーの上に置き、テープを構造体の下部までスライドさせ、ウエッジの幅を差し引きます。(短い方の寸法を使用します)
- ソールプレートの片側にウエッジをセットし、ウエッジを同時に叩きながらソールがしっかり固定されるまで押し込みます。
- ソールができるだけ水平になるようにします。必要に応じてソールプレートの下にシムを使用します。
- ヘッダーをソールの反対側にウエッジセットで取り付け、ウエッジを叩いてヘッダーがしっかり固定されるまで押し込みます。
- ヘッダーができるだけ水平になるようにします。必要に応じてヘッダーの上にシムを使用します。
- 柱をヘッダーとソールの間、および開口部の両側に設置します。
- まず、ヘッダーのウエッジ側に最初の柱を設置し、ウエッジが緩むのを防ぎます。
- 柱がヘッダーとソールと一直線になり、垂直になるようにします。
- 各柱の下にウエッジセットをソールの上に取り付け、ウエッジを締めてショアを固定します。
- 少なくとも1つの側面に、クリートとハーフガセットをヘッダーと柱に取り付け、釘で固定します。
- 各柱の内側の面にクリートを配置し、ウエッジを抑えるようにして、柱に3本の16d釘、ソールには2本の16dのつま先釘で固定します。
- ウエッジの調整が必要な場合には、デュプレックス釘を使用することがあります。
追加情報
- ヘッダーは、開口部の1フィートごとに1インチの厚さが必要です(例:3フィートの開口部には最小4×4が必要)。
- 4フィート以上の開口部には設計されたヘッダーを使用します。
- 柱は最小4×4を使用します。
- 開口部がアクセスとして使用されない場合、片側に2×4の対角ブレースを設置します(反対方向に設置)。
- 対角ブレースを適切に配置するために、ヘッダー、柱、ソールプレートは同じ幅にします。
性能基準
- 設計荷重:2,000ポンド(約907kg)
- 構造的性能(ヘッダーに依存)
- 安全係数:2対1
- 破損メカニズム:ヘッダーの破砕および/または割れ
- 材料の互換性:無傷で固体の表面
- 試験と文書化:あり
- 安全避難所:なし
- 設置の容易さ:大工技術が必要
- 設置時間:6~9分
- 災害現場での持ち運び:容易
- 構造内での持ち運び:組み立て前は容易
- 環境制限:なし
- 設置に必要なツール:切断および釘打ち工具
- 必要な電源:ノコギリ用発電機
- 小さなスペースに適しているか:はい
- トレーニングや資格:ショア設置の訓練を推奨
過負荷/不足負荷インジケーター:
設置システムの評価
- 聴覚:木材のきしみ音やひび割れ音
- 視覚:ウエッジのカッピングや樹液の滲み出し
- 機器:ハンマー
- 電源:不要
- 点検推奨事項:12時間ごと、または余震や荷重変動後
ドア・ウインドウショア(事前組み立て法)
現場で作成するドア・ウインドウショアの代替として使用されます。主な利点は、危険な壁や崩壊ゾーンから安全な距離で事前に作成できることです。また、このショアは再利用が可能です。
材料リスト
- ヘッダーとソール:4セットのウエッジ
- 2本の柱
- 8つのハーフガセット
プレハブドアおよびウインドウショアの構築方法
- 開口部を測定し、それが正方形か傾いているか確認します。
- ヘッダーとソールを、ウエッジのために開口部の幅より1.5インチ短く測定して切断します。
- 柱を測定して切断します。長さはソールとヘッダーの厚さに加えて、ウエッジ用の1.5インチを考慮します。
- 各柱からヘッダーおよびソールに1つのハーフガセットを配置します。各ハーフガセットに8本の8d釘を打ちます。
- ショアをひっくり返し、先に取り付けたガセットの反対側にもう1つのハーフガセットを取り付けます。
- ショアを開口部に運び、両端のソールの下にウエッジセットを1つずつ取り付けます。
- ヘッダーとドア/窓の側面の間にウエッジセットを1つ取り付けます。
- ソールとドア/窓の側面の間にウエッジセットを1つ取り付けます。
- ヘッダーの中央部分と必要に応じて開口部の上部エッジとの間にシムを挟み、十分な支持を得ます。
追加情報
- ヘッダーは、開口部の1フィートごとに1インチの厚さが必要です(例:3フィートの開口部には最小4×4が必要)。
- 柱は最小4×4を使用します。
- ヘッダー、柱、ソールは同じ幅でなければなりません。
- 開口部がアクセスとして使用されない場合、片側に2×4の対角ブレースを設置します(反対方向に設置)。
- プレハブのドア・ウインドウショアは、ひどく傾いたり、他の変形がある開口部では実用的でない場合があります。
- 大きな開口部の場合、事前に作成されたショアは、地上階以上の場所に運ぶには重すぎることがあります。
- 4フィート以上の開口部には設計されたヘッダーを使用します。
- 既存のヘッダーがひどく損傷している場合は、ショアおよびシムの設置時に十分な注意を払う必要があります。
- 上部にシムが必要な場合、下部のウエッジを省略できる場合があります。
性能基準
- 設計荷重:2,000ポンド(約907kg)
- 構造的性能
- 安全係数:2対1
- 破損メカニズム:柱の座屈
- 材料の互換性:無傷で固体の表面
- 試験と文書化:あり
- 安全避難所:なし
- 設置の容易さ:大工技術が必要
- 設置時間:6~9分
ポータビリティ
- 災害現場での持ち運び:容易
- 構造内での持ち運び:組み立て前は容易
環境制限:なし
設置に必要なツール
- 切断および釘打ち工具
- 必要な電源:ノコギリ用発電機
- 小さなスペースに適しているか:はい
トレーニングや資格:ショア設置の訓練を推奨
過負荷/不足負荷インジケーター:
設置システムの評価
- 聴覚:木材のきしみ音やひび割れ音
- 視覚:ウエッジのカッピングや樹液の滲み出し
- 機器:ハンマー
- 電源:不要
- 点検推奨事項:12時間ごと、または余震や荷重変動後
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