JP2001262845A

JP2001262845A - 既設コンクリートを低騒音で斫る方法

Info

Publication number: JP2001262845A
Application number: JP2000071222A
Authority: JP
Inventors: Naoto Oyama; 直人大山; Yasukazu Omori; 靖一大森
Original assignee: Navitas Co Ltd
Current assignee: Navitas Co Ltd
Priority date: 2000-03-14
Filing date: 2000-03-14
Publication date: 2001-09-26

Abstract

(57)【要約】【課題】既設コンクリート３１を低騒音でかつ精度良
く斫る。【解決手段】既設コンクリート３１に４本以上のカッ
ター溝６ａ，６ｂ，７ａ，７ｂを設け、最外側の溝を除
いて各溝にコイル状の電熱線１３を挿入し、一定時間通
電加熱することにより、対象溝位置のコンクリート３１
を脆弱にしてから斫る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、既設コンクリート
の斫り方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来においては、水道管を既設コンクリ
ートの内部位置に配管したい場合、その水道管の配管工
事は、先ず水道管の配管予定位置にある既設コンクリー
トを少しずつ解体し、その解体屑を除去した後、次にそ
の水道管を配管してから、新たにコンクリートを解体除
去前の形状に打設することによってなされていた。ここ
に、コンクリートを少しずつ解体し、その解体屑を除去
することを、以後「斫る」と称する。

【０００３】前述の既設コンクリートの斫りは、コンク
リートが非常に硬く、頑強であるところにもって、圧縮
空気または油圧を動力源とする削岩機を用いて振動衝撃
を加えて斫りを行うため、斫る範囲が広くなると共に、
耐え難い程の大騒音が発生し、このような騒音は、コン
クリートの斫り工事現場周辺の地域住民に大きな迷惑を
かけるという問題があった。

【０００４】そこで、大騒音を発生することなくコンク
リートを容易に解体する方法として、コンクリートは加
熱すれば脆くなるという特徴を利用した解体方法が種々
考案されてきたが、未だ実用的なものが普及していな
い。

【０００５】当初は、コンクリートをその表面から加熱
して、熱をコンクリート内部へ伝熱する方法が試みられ
たが、コンクリートの表面への熱伝達する効率が悪いと
ころに以って、伝達された熱はコンクリート内へ広く拡
散されるため、コンクリートの脆くなる深さが浅く、実
用的でないという問題があった。

【０００６】そこで、コンクリート表面に細い溝を設
け、その溝の中に発熱体を挿入して加熱し、コンクリー
ト表面を爆裂させて剥ぎ取ることが試験的に行われた
が、危険であるため未だ実用化に至っていない。

【０００７】前述の事情から、特開昭６３−８９７９５
号公報や特公昭５９−２６７４５号公報に開示されてい
るコンクリート解体工法が考案された。特開昭６３−８
９７９５号に開示されている解体方法は、予めコンクリ
ート打設時に発熱体を埋設しておき、解体したい時にそ
の発熱体を発熱させてコンクリートを脆くすることによ
り、解体し易くすることに特徴がある。この解体方法
は、コンクリート構造物を解体し得るに必要な発熱体を
予めコンクリート内に埋設しておくものであるから、そ
の発熱体の量、発熱に必要な電気の使用量は莫大なもの
となるため、設備費や電気使用料が高額となる等の問題
があり、実用的な解体工法とは言えない。また、コンク
リート構造物について、将来斫りを行う部分を建設時に
正確に特定しておくことは困難であるから、予め発熱体
を埋設する範囲を決定することや実際に解体すべき適正
な範囲に斫りを行うことは難しいという問題がある。

【０００８】特公昭５９−２６７４５号に開示されてい
る解体方法は、先ず既設コンクリートに垂直な孔を一定
間隔をおいて対向してあけ、これらの孔に高周波磁場を
発生させる電極を差込み、その磁力線によって孔間を加
熱して、線状にコンクリートを脆くするものである。し
かし、この解体方法を用いてコンクリートを斫る際に
は、漏出したマイクロ波が通信妨害を生じたり、作業員
に対して健康を害する等の障害をもたらさないようにす
るための安全対策が必要であるため、大変面倒である。

【０００９】このような事情のため、斫り時に騒音が小
さく、簡易に、安全に斫ることができるコンクリートの
斫り方法の出現が待望されていた。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】本発明の既設コンクリ
ートの斫り方法は、既設コンクリートを大きな騒音を発
生させることなく、簡易に斫る方法を提供する。

【００１１】

【課題を解決するための手段】既設コンクリートの表面
に狭幅の溝を平行に少なくとも４列以上設け、両端の該
切削溝を除いた残りの溝の溝底に、電熱線たるコイル状
のニクロム線を挿入し、該コイル状のニクロム線に一定
時間通電して発熱させ、脆くなった該両端の切削溝間の
コンクリートを除去することによって、既設コンクリー
トを斫る。

【００１２】

【発明の実施の形態】図２に表しているように、既設コ
ンクリート３１の表面をコンクリート床面切削機のカッ
ター３０により切削し、放熱溝または加熱溝である切削
溝を平行に少なくとも４列以上設けることにより、３列
以上の内壁列を作り、両端の該切削溝を除いた残りの溝
の溝底に、電熱線たるコイル状のニクロム線１３ａ，１
３ｂ，１３ｃを挿入し、該コイル状のニクロム線に一定
時間通電して発熱させて該内壁列の下部を脆くする。こ
の通電加熱は、前述の内壁における表面の中央位置が３
００℃に昇温した時点で通電を停止する。

【００１３】通電を停止した後に、加熱溝内の電熱線１
３ａ，１３ｂ，１３ｃ、電気絶縁材１４ａ，１４ｂ、断
熱材１２を除去し、次いで、最外側溝の上部に楔を差し
込んで最外側壁の下部を折り、その折れた壁を除去して
から内部の壁の上部をハンマーで叩き、或いは空圧また
は油圧で押圧して、該壁の下部から折って、折れた壁を
除去することによって、滑らか垂直面を斫り範囲の両側
面に生じさせることができる。

【００１４】なお、コイル状のニクロム線１３ａ，１３
ｂ，１３ｃの下部に断熱材１２を敷設してから該ニクロ
ム線１３ａ，１３ｂ，１３ｃへの通電加熱を行えば、コ
ンクリート内部の劣化を浅くすることができるが、斫り
作業を行う既設コンクリート層の状況や作業環境等の諸
事情によっては、この断熱材１２を使用しない場合もあ
る。

【００１５】

【実施例１】本発明の斫り方法を用いて、コンクリート
３１の表面に幅が１２０mmで、深さが略５０mmの斫り面
を設ける場合の実施例について、図面を参照して以下に
説明する。

【００１６】図１は、コンクリート３１表面８に、幅が
１２０mmである斫り面１を築造するために、溝間の外寸
がＬ＝１２０mmになる位置に２列の細い溝（以後「放熱
溝６ａ，６ｂ」という。）を設け、各々の放熱溝６ａ，
６ｂから内寸が２５mmになる位置に２列の細い溝（以後
「加熱溝７ａ，７ｂ」という。）を設けることによっ
て、該外寸１２０mmの内部にＢ＝５０mm幅の壁（以後
「斫り壁４」という。）を挟んでＡ＝２５mm幅の壁（以
後「遮熱壁５ａ，５ｂ」という。）を築造した後、各々
の加熱溝７ａ，７ｂ内に電熱線１３ａ，１３ｂ，１３ｃ
を設置した状況を表す断面図である。

【００１７】図３は、加熱溝７ａの拡大図であり、図中
の１２は断熱材を、１３ａ，１３ｂ，１３ｃは電熱線
を、１４ａ，１４ｂは電気絶縁材を表す。

【００１８】断熱材１２は、セラミックスロープ等の弾
性を有するもので、その弾性力によって加熱溝７ａ，７
ｂの下方の側壁間に留まっており、その留まりによって
加熱溝７ａ，７ｂの下方に、溝底１０ａ，１０ｂより下
部のコンクリートが電熱線１３ａ，１３ｂ，１３ｃの通
電加熱による熱伝導で脆化するのを抑えるための空洞１
５ａ，１５ｂを設けている。

【００１９】電気絶縁材１４ａ，１４ｂの各々は、シリ
カクロスで構成され、取り扱い時に触れないように、２
枚の細長いシリカクロスを繊維方向を交差して、シリコ
ン系接着剤で貼り合わせたものである。

【００２０】電熱線１３ａ，１３ｂ，１３ｃは、図３に
表されているように、加熱溝７ａ内に３段に積層され
る。ここで、下段の電熱線１３ａは前述の断熱材１２上
に載置され、その電熱線１３ａ上に前記電気絶縁材１４
ａが載置される。中段の電熱線１３ｂはこの電気絶縁材
１４ａ上に載置され、さらに電熱線１３ｂ上に電気絶縁
材１４ｂが載置され、上段の電熱線１３ｃが電気絶縁材
１４ｂ上に載置されている。

【００２１】電熱線は、素線径０．３２mmのニクロム線
を素材とする外径４．５mmの密着コイルでその長さが３
００mmなるものを、伸ばして９００mm長さにしたもので
あり、下段の電熱線１３ａの長さを３００mmとして折り
返し、中段１３ｂおよび上段１３ｃの電熱線の長さも同
様に折り返すことによって各々３００mmとする。

【００２２】このように折り返して３００mm長さとなっ
た電熱線１３ａ，１３ｂ，１３ｃを、各々の加熱溝７
ａ，７ｂ内に、斫り面１を設けたい範囲に亘って、各々
隣同士の電熱線と短絡しないように少し離して配列した
上で２００Ｖの電流を通電し、これらの各々の電熱線に
６００Ｗの発熱を生じさせる。

【００２３】また、前述の電熱線は、加熱溝長さ３００
mm毎に電熱線を３段に折り曲げて挿入するが、図３に示
すように折り重なり部の間に前述の電気絶縁材１４ａ，
１４ｂを挿入することによって、より各電熱線１３ａ，
１３ｂ，１３ｃ間の短絡防止効果を上げることができ、
２００Ｖの通電による６００Ｗの電熱線の発熱をより確
実に確保できる。

【００２４】また、電熱線１３ａと電熱線１３ｂまたは
電熱線１３ｂと電熱線１３ｃは、電気絶縁材１４ａ，１
４ｂを構成するシリカクロスやシリコン系接着剤が耐熱
性を有するために、シリカクロスが通電加熱時において
も形崩れせず、絶縁性を保つので、短絡現象を生じな
い。

【００２５】なお、ニクロム線を４段に折り曲げて使用
することは、通電加熱時に中間の２段のニクロム線が高
温になり過ぎて焼損するため、不適切である。

【００２６】厚さが１５０mmのコンクリート３１に深さ
５０mmの放熱溝６ａ，６ｂおよび加熱溝７ａ，７ｂを前
述の間隔に設け、前述の電熱線１３ａ，１３ｂ，１３ｃ
を加熱溝７ａ，７ｂの各々に挿入し、斫り壁４表面の中
央Ａ点の温度が３００℃になるまで、２００Ｖの電流を
通電し続けた場合、斫り壁４の中央の深さ５０mm位置の
ａ点の温度が約５００℃となり、通電には約６０分間を
要する。

【００２７】Ａ点が３００℃に昇温した時点で、通電を
停止し、加熱溝内の電熱線１３ａ，１３ｂ，１３ｃ、電
気絶縁材１４ａ，１４ｂ、断熱材１２を除去する。な
お、電熱線１３ａ，１３ｂ，１３ｃの除去作業は、電熱
線が安価であるため、電熱線を使い捨てにすれば、作業
効率が良く、安価なものになる。

【００２８】然るに、コンクリート３１は、結晶水を保
有しているから、３００℃付近に昇温すれば、結晶水が
気化して膨張し、その蒸気圧力でひび割れを発生させる
から、脆くなる。斫り壁４は、Ａ点の温度が３００℃で
あっても、結晶水が分解熱を吸収している最中の結晶が
多くあるので、表面は極端に脆くなっていなく、下方に
いくほど脆くなっている。

【００２９】遮熱壁５ａの遮熱側壁１１ａの上端のＢ点
は、加熱溝７ａを中心にＡ点と対称位置にあり、放熱溝
６ａによって加熱溝７ａの側壁からの熱伝導が遮断され
ているため、Ａ点の温度が３００℃近くに昇温してい
る。遮熱壁５ａの遮熱側壁１１ａの下端のｂ点は、加熱
溝７ａの側壁からの熱伝導の遮断があまりされていない
ためａ点の温度５００℃に近似している。遮熱壁５ａは
以上の温度分布であるから、斫り壁と同様に表面はあま
り脆くなっていないが、下方に行くほど脆くなってい
る。

【００３０】斫り面１の側壁２ａの角稜３ａの温度は、
遮熱壁５ａの遮熱側壁１１ａとの間に空隙があるので、
遮熱側壁１１ａの上端たるＢ点の温度より大きく温度効
果を来して低くなる。従って、斫り面１の側壁２ａの上
部の強度は遮熱壁５ａの上部よりも格段に強い。

【００３１】図４に示す如く、放熱溝６ａに楔１９を押
し込めば、コンクリート３１表面近くにおいては、斫り
面１の側壁２ａ側が、遮熱壁５ａよりも格段に強いた
め、側壁２ａ側が損傷することなく、遮熱壁５ａが根元
付近で折れて剥離する。なお、楔１９を押し込む力は、
素手で楔１９を叩く程度で良い。

【００３２】斫り壁４は、折れて剥離した遮熱壁５ａ，
５ｂを除去した後、その上部をハンマーで叩くか、或い
は、側壁２ａと斫り壁４の側壁との間に空圧または油圧
シリンダーを設置し、そのピストンの押圧力によって、
下方で折り、その折れて剥離した部分を除去する。ハン
マーで叩く力は、中ハンマーで軽く叩く程度で良く、図
５は、折れた遮熱壁５ａ，５ｂや斫り壁４を除去した状
況を表した断面図である。

【００３３】次いで、折れ残っている斫り壁４の残部た
る突起部１６および遮熱壁５ａ，５ｂの残部たる突起部
１７ａ，１７ｂを引っ掻いて削り取って、平坦な斫り面
２０にする。かくして、コンクリート３１表面に、両側
面に垂直壁を、底部に平坦な面を具備した斫り面１が出
現する。

【００３４】

【実施例２】図６、図７は、コンクリート３１に斫り面
１を設けた後、その溝底をさらに深くするために、加熱
溝２１ａ，２１ｂを設け、その加熱溝２１ａ，２１ｂに
電熱線１３ａ，１３ｂ，１３ｃを設置した状況を表した
断面図である。

【００３５】加熱溝２１ａ，２１ｂは、斫り面２０を斫
り面１の断面方向に試験堀り２２して、鉄筋１８ａ，１
８ｂの所在位置を探査し、鉄筋１８ａ，１８ｂから離れ
た位置に設ける。

【００３６】コンクリート３１表面８に近い埋設鉄筋
は、コンクリート３１の中和化進行対策のため、通常表
面８下５０mmの深さに埋設されている。このため、加熱
溝７ａ，７ｂからの伝熱は、鉄筋に吸収されて、脆弱化
する深さが浅くなるが、少なくとも加熱溝７ａ，７ｂの
溝底１０ａ，１０ｂから１５mm位は脆くなっているの
で、簡単に掘れる。

【００３７】もともと、溝底１０ａ，１０ｂの所在位置
は鉄筋１８ａ，１８ｂの上面と略同一であるから、斫り
方向に対し直角に斫り面１を少し堀り下げれば、鉄筋１
８ａ，１８ｂが露出する。露出した鉄筋はガスバーナで
切断して除去する。

【００３８】次いで、加熱溝２１ａ，２１ｂに設置した
電熱線１３ａ，１３ｂ，１３ｃで加熱溝２１ａ，２１ｂ
の内壁を加熱して、加熱溝２１ａ，２１ｂ周辺のコンク
リート３１を脆弱化する。脆弱部を掘って排出すること
により、図８に示すように斫り面１の底が深くなる。

【００３９】前述の斫り面１を深くする作業は、斫り面
の何れかの表面温度がＡ点が３００℃に昇温した時点
で、通電を停止し、加熱溝内の電熱線１３ａ，１３ｂ，
１３ｃ、電気絶縁材１４ａ，１４ｂ、断熱材１２を除去
してから行う。

【００４０】

【実施例３】図９は、コンクリート３１の表面に２３０
mmの幅で、略５０mm深さに斫る場合において、コンクリ
ート３１を加熱するために電熱線を設置した状況を表す
断面図である。

【００４１】図９は、図１と比べて、Ｂ＝５０mm幅の斫
り壁が２箇所、電熱線が設置された加熱溝が１個増えた
ものである。増設された斫り壁の隣の加熱溝には、図１
における斫り壁４の隣の加熱溝に電熱線１３ａ，１３
ｂ，１３ｃを設置したのと同様に、電熱線を挿入するの
で、斫り壁２５ａ，２５ｂを、図１の場合と同様に通電
することにより、斫ることができる。

【００４２】この斫り作業は、加熱溝７ａと加熱溝７ｂ
との中間点たるＣ点および加熱溝７ｂと加熱溝７ｃとの
中間点たるＤ点のそれぞれが３００℃に昇温した時点
で、通電を停止し、各加熱溝内の電熱線１３ａ，１３
ｂ，１３ｃ、電気絶縁材１４ａ，１４ｂ、断熱材１２を
除去してから行う。このような斫り作業の結果、略ＬＬ
＝２３０mm幅で略５０mm深さの垂直壁を具備した斫り面
を設けることができる。

【００４３】以上のように、斫り壁および電熱線を増設
することにより、斫り面を拡大することができる。

【００４４】

【実施例４】図１０（ａ）は、コンクリート３１表面８
に、４列の細い溝を井桁状に設け、その４列の溝の内側
溝２列に、図３に示すように電熱線１３ａ，１３ｂ，１
３ｃを配置し通電した後、脆弱部を除いた井桁状の溝２
６の状況を表した部分断面図である。

【００４５】先ずコンクリート３１表面８に設けた４列
の溝のうち、内側の２列の溝、すなわち加熱溝７ａ，７
ｂを一定時間以上加熱して、加熱溝７ａ，７ｂからコン
クリート３１の裏面へひび割れを生じさせる。

【００４６】コンクリート３１は、加熱溝７ａ，７ｂの
加熱により、加熱溝７ａ，７ｂの溝底１０ａ，１０ｂ部
下方のコンクリート３１が熱膨張するが、コンクリート
３１の裏面側に近くなるほど温度が低いために熱膨張が
小さくなる。このため、熱膨張によりひび割れが発生す
るが、そのひび割れは、加熱溝７ａ，７ｂの溝底１０
ａ，１０ｂ下のコンクリート３１厚さが１００mmであれ
ば、温度勾配が急であるために、大きなものとなって裏
面側に到達する。

【００４７】井桁状の溝２６の２辺のみを、前述の本発
明の溝を設ける方法で順次溝深さを深くしてコンクリー
ト３１裏面まで貫通させた後、切り落とし部２７を、そ
の貫通溝にバール等の棒状物を差し込んで、こじって、
当初のコンクリート３１から分離することによって、当
初のコンクリート３１に開穴２９を設けることができ
る。

【００４８】或いは、図１０（ｂ）の如く、井桁状の溝
２６の４辺全てを、同様に本発明の溝を設ける方法でコ
ンクリート３１裏面まで貫通させ、切り落とし部２７を
切り落として開穴２９を設けることができる。

【００４９】この開穴作業は、以上の如く、騒音を発生
する機器を一切使用していないので、静かな作業であ
る。

【００５０】

【発明の効果】本発明により、コンクリートの斫りは、
大きな騒音、振動を伴わないで行うことができるように
なったため、病院や執務中の事務所や授業中の学校等に
おいてもコンクリート建造物の改造工事を行うことがで
きるようになった。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の工法による斫り面の築造途上を表した
断面図である。

【図２】加熱溝の設置方法を表した断面図である。

【図３】加熱部の詳細を表した断面図である。

【図４】斫り作業を表した断面図である。

【図５】斫り面を表した断面図を表す。

【図６】斫り面の溝底の下方に鉄筋が所在する場合を表
した断面図を表す。

【図７】鉄筋周辺のコンクリートを脆くするために、電
熱線を設置した状況を表した断面図を示す。

【図８】鉄筋を除去して深い溝を設けた状況を表した断
面図を示す。

【図９】本発明工法による斫り面の築造状況を表した断
面図を示す。

【図１０】（ａ）は、コンクリートに開穴を設けるため
に溝を井桁状に設けた部分断面斜視図を示し、（ｂ）
は、コンクリートに開穴を設けた斜視図を示す。

【符号の説明】

１・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・斫り面２ａ，２ｂ・・・・・・・・・・・・・・側壁３ａ，３ｂ・・・・・・・・・・・・・・角稜４・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・斫り壁５ａ，５ｂ・・・・・・・・・・・・・・遮熱壁６ａ，６ｂ・・・・・・・・・・・・・・放熱溝７ａ，７ｂ・・・・・・・・・・・・・・加熱溝８・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・表面９ａ，９ｂ・・・・・・・・・・・・・・溝底１０ａ，１０ｂ・・・・・・・・・・・・溝底１１ａ，１１ｂ・・・・・・・・・・・・遮熱側壁１２・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・断熱材１３ａ，１３ｂ，１３ｃ・・・・電熱線１４ａ，１４ｂ・・・・・・・・・・・・電気絶縁材１５ａ，１５ｂ・・・・・・・・・・・・空洞１６・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・突起部１７ａ，１７ｂ・・・・・・・・・・・・突起部１８ａ，１８ｂ・・・・・・・・・・・・鉄筋１９・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・楔２０・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・斫り面２１ａ，２１ｂ・・・・・・・・・・・・加熱溝２２・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・試験堀り跡２３ａ，２３ｂ・・・・・・・・・・・・切断面２４・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・砕石２５ａ，２５ｂ・・・・・・・・・・・・斫り壁２６・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・井桁状の溝２７・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・切り落とし部２８・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・鉄筋２９・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・開穴３０・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・カッター３１・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・コンクリート

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】既設コンクリート表面にカッターによる
切込みを入れ、その切込みによって生じた切削溝の内部
に発熱体を挿入し、その発熱体を加熱し、コンクリート
内部から表面へと脆くしていく方法において、該既設コ
ンクリートの表面に該切削溝を平行に少なくとも４列以
上設け、該切削溝のうち両端を除いた残りの溝にコイル
状のニクロム線を挿入し、該コイル状のニクロム線に通
電して発熱させて、脆くなった該両端の切削溝間のコン
クリートを除去することによって、滑らかな垂直面を斫
り範囲の両側面に生じさせることを特徴とする既設コン
クリートの斫り方法。
【請求項２】コイル状のニクロム線の下部に断熱材を
敷設してなることを特徴とする請求項１記載の既設コン
クリートを斫る方法。
【請求項３】コイル状のニクロム線が電気絶縁材を介
して２段乃至３段に重ねてなることを特徴とする請求項
１記載の既設コンクリートを斫る方法。
【請求項４】最下段コイル状のニクロム線の下部に断
熱材を敷設してなることを特徴とする請求項３記載の既
設コンクリートを斫る方法。