JP2012031705A - 多層建築物のブロック式解体工法 - Google Patents

Abstract

【課題】多層建築物を安定的に維持しながら短工期で解体できるブロック式解体工法を提供する。
【解決手段】多層建築物１の最上階Ｆｎの各柱Ｐ１、Ｐ２、……、Ｐｉの周囲に床及び梁２の片持ち支持可能領域Ｑ１、Ｑ２、……、Ｑｉを割付け、その割付け領域Ｑｉが相互に重なる柱Ｐｉと床及び梁２とを所定総荷重Ｇの範囲内で一体化することにより最上階Ｆｎの躯体を複数の柱含有ブロックＢ１、Ｂ２、……、Ｂｊに区分けする。そのうえでブロックＢｊ毎に、そのブロックＢｊ周縁の床及び梁２を切断するステップと、そのブロックＢｊ内の柱Ｐを下層階Ｆ（ｎ−１）と切断して地上Ｅへ降ろすステップとを反復して最上階Ｆｎの躯体を解体し、解体後の最上階Ｆ（ｎ−１）でブロック分けから躯体解体までのサイクルを順次繰り返すことにより建築物１を解体する。
【選択図】 図１

Description

本発明は多層建築物のブロック式解体工法に関し、とくに多層建築物の躯体をブロック単位で切断しながら最上階から下層階へと順次解体する工法に関する。

従来から鉄骨構造（Ｓ造）、鉄筋コンクリート構造（ＲＣ造）、鉄骨鉄筋コンクリート構造（ＳＲＣ造）、コンクリート充填鋼構造（ＣＦＴ造）等の多層建築物を解体する場合に、建築物に併設した揚重リフト（貨物用リフト等）により圧砕機等の解体用重機を建築物の最上階に揚重し、その重機で建築物の床・梁、壁、柱等の各部材を破砕・切断し、破砕・切断した各部材の廃材をリフトで地上に荷降ろす工法が実施されている（特許文献１、２参照）。最上階の各部材を解体・除去したうえで重機を下層階へ降ろし、各部材の破砕・切断を上層階から下層階へ順次繰り返すことにより多層建築物を建設時と逆の順序で一階層ずつ解体する。ただし、このような破砕式の解体工法は、破砕に伴う飛石・粉塵の拡散・飛散を防止するために比較的大規模な養生仮設が必要であり、大重量の圧砕機等を支持するために最上階を下層階から支持する支保工も必要となるので、養生仮設及び支保工の設置や移動（解体作業に応じた下層階への移動）に手間がかかる。

これに対して、圧砕機等を最上階に揚重することが難しい比較的高層の建築物を解体する場合に、図７に示すように、タワークレーン１０等を利用して比較的小型軽量の切断装置（例えば電動カッター、ワイヤーソー等）を最上階に吊り上げ、その装置で床・梁２、壁３、柱Ｐを部材毎に切断し、切断した各部材２、３、Ｐをクレーン１０によって地上へ吊り降ろす工法が実施されている（非特許文献１参照）。このような切断式の解体工法は、上述した破砕式の解体工法と同様の手順で建築物を解体するものであるが、解体時に飛石・粉塵が発生しにくいので養生仮設を削減又を省略することができ、最上階を下層階から支持する支保工も削減又を省略することできる利点を有している。ただし、部材毎の切断作業及び吊り降ろし作業に手間がかかる。

この切断式の解体工法に関して、特許文献３は、床・梁、柱等の複数の部材をスラブユニットとして周辺部分に支持した状態で一体的に切断し、切断したユニットをクレーンにより地上へ吊り降ろしたのち部材毎に解体するユニット式解体工法を提案している。例えば、コンクリートが打設された床スラブ（デッキプレート）を、鉄骨柱が含まれない無柱部分Ａ１と鉄骨柱が含まれる有柱部分Ａ２とに分割し、無柱部分Ａ１の床スラブを鉄骨梁と一体のスラブユニットＡ１として切断し、有柱部分Ａ２の床スラブを鉄骨梁及び鉄骨柱と一体のスラブユニットＡ２として切断する。各ユニットＡ１、Ａ２を、それぞれコンクリートの一部分をはつって鉄骨梁を露出させ、吊りピース等を溶接したうえで、鉄骨梁部分を吊ってクレーンにより地上へ吊り降ろして解体する。このように複数の部材をブロック化して切断するユニット式解体工法によれば、切断作業（切断箇所）を少なくすると共に複数の部材をまとめることで吊り降ろし作業も短縮することができるので、建築物の解体作業を迅速に進めることが期待できる。

特開２００７−２６２６８８号公報 特開２００６−０２２５３４号公報 特開平８−０２８０６８号公報

鹿島編「図解・超高層ビルのしくみ−建築から解体までの全技術」講談社（ブルーバックスＢ−１６８３）、２０１０年５月２０日、２０１〜２１０頁

しかし、特許文献３のユニット式解体工法は、解体中の建築物に地震時・風負荷時等に水平荷重が加わると切断中のユニットが構造的に不安定な状態となりやすい問題点がある。特許文献３では、例えば床スラブ（及び鉄骨梁）の切断面を斜めに傾斜させて周辺スラブに係止することで切断時のスラブユニットＡ１、Ａ２を支持しているが、そのような係止のみではユニットを安定的に支持することができず、比較的小さな建築物の振動でも切断中のユニットが転倒するおそれがある。特許文献３においてユニットの転倒を避けるために、例えばスラブユニットを予めクレーンに玉掛けして揚重しながら切断することが考えられるが、そのような方法ではユニットの切断にクレーンが占有されてしまい、クレーンを効率的に運用して解体作業を迅速に進めることが難しくなる。或いは、下層階に支保工を設けてスラブユニットを支持する方法も考えられるが、上述したように支保工は解体に応じて移動する必要があるので、やはり解体作業の効率的な進捗の障害となりうる。建築物を安定的に維持しながら迅速に解体するためには、特許文献３のように単に複数の部材をブロック化するだけでは足りず、ブロック化した部材を地震時・風負荷時等にも構造的に安定な状態に維持しながら解体できることが必要である。

そこで本発明の目的は、多層建築物を安定的に維持しながら短工期で解体できるブロック式解体工法を提供することにある。

図１、図２の実施例及び図３の流れ図を参照するに、本発明による多層建築物のブロック式解体工法は、多層建築物１の最上階Ｆｎ（図示例では２０階Ｆ２０）の各柱Ｐ１、Ｐ２、……、Ｐｉの周囲にそれぞれ床及び梁２の片持ち支持可能領域Ｑ１、Ｑ２、……、Ｑｉ（図５（Ａ）参照）を割付け、且つ、その割付け領域Ｑｉが相互に重なる柱Ｐｉと床及び梁２とを所定総荷重Ｇの範囲内で一体化することにより最上階Ｆｎの躯体を複数の柱含有ブロックＢ１、Ｂ２、……、Ｂｊに区分けし（図２（Ａ）参照）、ブロックＢｊ毎に、そのブロックＢｊ周縁の床及び梁２を切断するステップ（図３のステップＳ００２参照）と、そのブロックＢｊ内の柱Ｐを下層階Ｆ（ｎ−１）（図示例では１９階Ｆ１９）と切断して地上Ｅへ降ろすステップ（図３のステップＳ０１２〜０１３参照）とを反復して最上階Ｆｎの躯体を解体し、解体後の最上階Ｆ（ｎ−１）（Ｆ１９以下の各下層階）で前記ブロック分けから躯体解体までのサイクルを順次繰り返してなるものである。

好ましくは、所定総荷重Ｇを、建築物１上又は近傍に設けたクレーン１０で揚重可能な総荷重とし、各ブロックＢｊをクレーン１０で地上Ｅへ吊り降ろす。各ブロックＢｊ内の柱Ｐは、図５（Ｂ）に示すように、そのブロックＢｊが自立可能な位置Ｈで下層階Ｆ（ｎ−１）と切断することができる。望ましくは、図５（Ｃ）に示すように、各ブロックＢｊ周縁の床及び梁２を切断するステップにおいて、そのブロックＢｊ内の柱Ｐの自立可能な位置Ｈの断面を、そのブロックＢｊに加わる水平力が下層階Ｆ（ｎ−１）に伝達可能な限度で一部切断する。また、例えば図２に示すように最上階Ｆｎの躯体を、何れのブロックＢｊにも含まれない床及び梁２の部分Ｔ（図５（Ａ）参照）が発生しないように複数の柱含有ブロックＢｊに区分けすることが望ましい。

更に好ましくは、図３の流れ図に示すように、各ブロックＢｊを地上Ｅへ降ろすステップ（図３のステップＳ０１２〜０１３）と、そのプロックＢｊの後続ブロック（ｊ＋１）の周縁の床及び梁２を切断するステップ（図３のステップＳ００２）とを同時並行に進める。図４（Ａ）に示すように、各ブロックＢｊ内又は周縁の外装材３ａ、３ｂ及び内装材４は、そのブロックＢｊと共に地上Ｅへ降ろすことができる。また、図４（Ｂ）に示すように、各ブロックＢｊ内又は周縁の階段設備、エレベータ設備、電気設備その他の設備５も、そのブロックＢｊ周縁の床及び梁２と共に切断し且つブロックＢｊ内の柱Ｐと共に下層階Ｆ（ｎ−１）と切断して地上Ｅへ降ろすことが可能である。望ましくは、図示例のように、各ブロックＢｊ内又は周縁の複数階を貫く設備５を、そのブロックＢｊが自立可能な位置Ｈで下層階下層階Ｆ（ｎ−１）と切断する。

図１及び図２に示すように、建築物１の隣接地上に養生壁２１で囲まれた解体ヤード２０を設け、各ブロックＢｊを最上階Ｂｊから解体ヤード２０内に降ろして解体することができる。また、各ブロックＢｊは、解体ヤード２０内に自立させつつ降ろして解体することができる。

本発明による多層建築物のブロック式解体工法は、多層建築物１の最上階Ｆｎの躯体を柱Ｐとその周囲の片持ち支持可能な床及び梁２とが一体化された複数の柱含有ブロックＢ１、Ｂ２、……、Ｂｊに区分けしたうえで、ブロックＢｊ毎に、そのブロックＢｊ周縁の床及び梁２を切断するステップと、そのブロックＢｊ内の柱Ｐを下層階Ｆ（ｎ−１）と切断して地上Ｅへ降ろすステップとを反復して最上階Ｆｎの躯体を解体し、解体後の最上階Ｆ（ｎ−１）でブロック分けから躯体解体までのサイクルを順次繰り返すことにより建築物を解体するので、次の有利な効果を奏する。

（イ）多層建築物１の最上階Ｆｎの躯体を、柱Ｐと片持ち支持可能な床及び梁２とが一体化された柱含有ブロックＢｊ、すなわち周縁の床及び梁２と切り離されても支保工なしで自立可能なブロック構造を単位として切断するので、建築物１の解体に際して必要な支保工の量を削減し又は最小化することができる。
（ロ）また、地震時・風負荷時等に各ブロックＢｊに水平荷重が加わったとしても、各ブロックＢｊ内の柱Ｐを介して水平荷重を下層階Ｆ（ｎ−１）に伝達して逃がすことができるので、解体中の建築物１に十分な耐震性・耐風性を保持させることができる。
（ハ）各ブロックＢｊを自立可能な構造とすることで各ブロックＢｊの切断時にクレーン等で支持する必要がなくなり、各ブロックＢｊのクレーンによる吊り降ろし作用と後続ブロックＢ（ｊ＋１）の周縁の床及び梁２の切断作業とを同時並行に進めることにより多層建築物１を短工期で解体することができる。
（ニ）また、各ブロックＢｊ内の柱Ｐの切断及び吊り下げ時にのみクレーンを玉掛けすれば足りるので、ブロックＢｊ毎に必要なクレーンの占有時間を短縮してクレーンの運用の効率性を高めることができる。

（ホ）更に、各ブロックＢｊ内の柱Ｐを一部切断しても下層階Ｆ（ｎ−１）に水平力を伝達できれば耐震性・耐風性を維持できるので、各ブロックＢｊの周縁の床及び梁２を切断する際に併せて内部の柱Ｐを一部切断しておくことにより、各ブロックＢｊによるクレーンの占有を更に短縮し、建築物１を構造的に安定な状態に維持しつつ解体の一層の短工期化を図ることができる。
（ヘ）多層建築物１から切断した各ブロックＢｊは、特別の支保工等を用いずとも地上へ自立させつつ降ろすことができ、地上において従来の圧砕機等を用いて迅速に粉砕・解体することができる。
（ト）また、多層建築物１の最上階Ｆｎから飛石・粉塵が発生しにくい切断作業によって各ブロックＢｊを切り出し、切り出した各ブロックＢｊの粉砕作業は地上に自立させつつ行うことができるので、建築物１の解体に伴う周囲環境への影響を最小限に抑えることができる。

以下、添付図面を参照して本発明を実施するための形態及び実施例を説明する。
本発明による建築物の解体工法の一実施例の説明図である。 最上階の躯体を複数のブロックに区分けする方法の一例の説明図である。 図１の建築物の水平断面図である。 本発明による建築物の解体工法の流れ図の一例である。 本発明による建築物の解体工法の図式的流れの説明図である。 最上階の躯体を複数のブロックに区分けする方法の他の一例の説明図である。 従来の切断式の解体工法の説明図である。

図１及び図２は、本発明を適用した多層建築物１の解体工法の一実施例を示す。図示例の建築物１は地上２０階、地下２階のＳ造又はＲＣ造の高層建築物であり、図２の水平断面図に示すように４列７行の２８本の柱Ｐ１１〜４７を有している。ただし、本発明の解体工法において建築物１の構造種別及び柱の配置はとくに制限はなく、部材に応じた適当な切断装置８を用いることにより様々な構造形式、構造種別の建築物１に適用可能である。本発明は、（１）建築物１の最上階Ｆｎ（図示例では２０階Ｆ２０）の躯体をそれぞれ柱Ｐと床及び梁２とを含む複数の柱含有ブロックＢｊに区分けし、（２）そのブロックＢｊ単位で最上階Ｆｎの躯体を切断するステップと、（３）切断した各ブロックＢｊを地上Ｅへ降ろすステップとを反復することにより最上階Ｆｎの躯体を解体し、その（１）〜（３）のサイクルを解体後の最上階Ｆ（ｎ−１）（１９階以下の各下層階）において繰り返すことにより建築物１を上層階から下層階へと順次解体する。

図示例では、多層建築物１の敷地（又は隣接地）上Ｅに所定作業半径Ｒのタワークレーン（マストクライミング方式）１０を立て、最上階Ｆｎで切断された各ブロックＢｊをクレーン１０により地上Ｅへ吊り降ろしている。クレーン１０は、例えばエレベータシャフト等を利用して建築物１上に設置するクレーン（フロアクライミング式）とすることも可能である。また、タワークレーン１０に代えて、必要に応じて他の種類のクレーン（例えば移動式クレーン等）を用いることも可能である。更に、以下では図３の流れ図を参照してクレーン１０を用いた本発明の実施例について説明するが、本発明において各ブロックＢｊを地上Ｅへ降ろす手段はクレーンに限定されず、例えば建築物１に併設した適当な揚重リフト等を用いて各ブロックＢｊを地上Ｅへ降ろすことも可能である。

（１）最上階の躯体のブロック分け
図３は、本発明による解体工法の流れ図の一例を示す。最初に図３のステップＳ００１において、多層建築物１の最上階Ｆｎの躯体を複数の柱含有ブロックＢｊに区分けする。柱含有ブロックＢは、図５（Ｂ）に示すように、最上階Ｆｎの少なくとも１本の柱Ｐとその周囲の片持ち支持可能な床及び梁２とを含み、周縁の床及び梁２と切り離されても支保工なしで自立可能とした骨組構造である。最上階Ｆｎの躯体を複数の柱含有ブロックＢｊに区分けする方法の一例を図５（Ａ）の水平断面図に示す。なお、図５（Ａ）では、図３の流れ図の説明のために各柱Ｐを実際の建築物と異なる配置や太さで表している。

図５（Ａ）のブロック分けでは、先ず最上階Ｆｎの各柱Ｐｉの周囲に、その柱Ｐｉにより片持ち支持することが可能な最上階Ｆｎの床及び梁２の領域（柱Ｐｉを中心とする領域）Ｑｉを割付ける。各柱Ｐｉに割付ける領域Ｑｉの大きさや形状は、柱Ｐｉや周囲の床及び梁２の構造的性能（太さや強度等）に応じて柱Ｐｉ毎に相違しうる。例えば、大径の柱Ｐｉの周囲には、小径の柱に比して大きな領域Ｑｉを割り付けることができる（図示例の柱Ｐ３５を参照）。また、大きな載置荷重を想定して構築された場所（人の多く集まる場所や書架等を設置する場所）の床及び梁２は、固定荷重のみを想定した場所の床及び梁２に比して大きな領域Ｑｉとして割り付けることができる（図示例の柱Ｐ２３の割付け領域Ｑ２３を参照）。

なお、図示例では説明簡単化のために一部の柱Ｐ１３〜１６、Ｐ２３、Ｐ２４、Ｐ２６、Ｐ３５に対してのみ片持ち支持可能な領域Ｑ１３〜１６、Ｑ２３、Ｑ２４、Ｑ２６、Ｑ３５を割り付けているが、例えば柱Ｐｉ毎にその太さや周辺の床及び梁２の強度性能に応じた構造計算（自立安定性計算）等を行うことにより、最上階Ｆｎの全ての柱Ｐｉに片持ち支持可能な床及び梁２の領域（例えば片持ち支持可能な最大領域）Ｑｉを割り付けることができる。

次いで、割付け領域Ｑｉが相互に重なる柱Ｐｉと床及び梁２とを所定総荷重Ｇの範囲内で一体化することにより、最上階Ｆｎの躯体を複数の柱含有ブロックＢｊに区分けする。図５（Ａ）は、割付け領域Ｑ１３、Ｑ１４、Ｑ２３、Ｑ２４が相互に重なる最上階Ｆｎの４本の柱Ｐ１３、Ｐ１４、Ｐ２３、Ｐ２４を、それらの領域Ｑ１３、Ｑ１４、Ｑ２３、Ｑ２４内の床及び梁２と一体化して１つの柱含有ブロックＢｊとしている。同図に示すように各柱含有ブロックＢｊに含まれる床及び梁２の区分け位置は、必ずしもブロックＢｊ内の各柱Ｐｉに割付けた領域Ｑｉの周縁境界と一致させる必要はなく、隣接するブロックＢ（ｊ−１）、Ｂ（ｊ＋１）等との重なり合いを考慮して、各柱Ｐｉの割付け領域Ｑｉの内側となるように定めることができる。

柱含有ブロックＢｊの各々に含める柱Ｐの本数は、そのブロックＢｊの重心Ｏとクレーン１０の設置位置との間の距離Ｌを考慮して、そのブロックＢｊの総荷重Ｇがクレーン１０の揚重能力（吊り能力）の範囲内となるように定めることができる。また、クレーン１０に代えて揚重リフト等で各ブロックＢｊを地上Ｅへ降ろす場合は、その揚重リフト等の最大積載荷重の範囲内で各ブロックＢｊに含める柱Ｐの本数を定めればよい。例えば図５（Ｂ）に示すように、下層階Ｆ（ｎ−１）との切断位置Ｈを想定して各柱含有ブロックＢｊ内に含まれる柱Ｐｉと床及び梁２との重量の総計を求め、その総計が所定総荷重Ｇを超える場合はブロックＢｊを区分けし直す。

図５（Ａ）に示すように、柱Ｐｉとその周囲の片持ち支持可能な床及び梁２の領域Ｑｉとを含む柱含有ブロックＢｊは、周縁の床及び梁２と切り離されても支保工なしで自立できる。また、地震時・風負荷時等に水平荷重が加わったとしても、各ブロックＢｊ内の柱Ｐを介して水平荷重を下層階Ｆ（ｎ−１）に伝達して逃がし、地震や強風に十分耐えることができる。必要に応じて、各ブロックＢｊの柱Ｐ、床及び梁２の配置・構造・強度等に応じて構造計算（自立安定性計算）等を行って自立可能性や耐震性を確認することにより、各ブロックＢｊの区分け位置を調整してもよい。このような自立可能な柱含有ブロックＢｊ単位で高層建築物１の躯体を切断することにより、躯体の解体に際して支保工の必要量を削減又は最小化し、建築物１を安定的に維持しながら短工期で解体することができる。また、躯体の切断時にクレーン１０に玉掛けして支持する必要もなくなり、ブロックＢｊ毎に必要なクレーンの占有時間を短縮してクレーンの運用の効率性を高めることができる。

好ましくは、各柱含有ブロックＢｊに３本以上の柱Ｐｉを含め、各ブロックＢｊの抵抗モーメント（柱Ｐｉと床及び梁２とのフレーム強度）を自重・地震力・風荷重による回転モーメントより大きくすることにより、各ブロックＢｊの自立安定性（耐震性・耐風性）を高める。例えば図２（Ａ）は、最上階Ｆｎの２８本の柱Ｐを、４本の隣接する柱Ｐを含むブロックＢ１、Ｂ２、Ｂ７、Ｂ８と、３本の隣接する柱Ｐを含むブロックＢ３、Ｂ４、Ｂ５、Ｂ６との８ブロックに区分けした一例を示す。

ただし、一般に高層建築物１では各階層の床及び梁２（スラブ）の重量や大きさはほぼ一定であり、屋上に近い上層階では比較的小径（又は薄肉）の柱Ｐが用いられているのに対し、地上に近い下層階では上部荷重を支えるために強度の高い比較的大径の柱Ｐが用いられている。最上階から下層階へ順次解体する本発明の工法では、下層階の解体時に上部荷重が十分に軽減されているので、そのような大径の１本又は２本の柱Ｐによって各ブロックＢｊを自立させることも十分可能である。また、各ブロックＢｊの重心はブロックＢｊ内の柱Ｐｉを結ぶ線の内側（中心付近）にあることが望ましいが、片側にしか柱ＰｊのないブロックＢｊであっても水平荷重を下層階Ｆ（ｎ−１）に伝達することができれば地震や強風に十分耐えられる構造とすることができる。

更に、各柱含有ブロックＢｊに含まれる床及び梁２の区分け位置は、最上階Ｆｎにおいて何れのブロックＢｊにも含まれない床及び梁２の部分が発生しないように定めることが望ましい。例えば図５（Ａ）は、隣接する柱Ｐ１４、Ｐ１５、Ｐ１６、Ｐ２４、Ｐ２６、Ｐ３５の何れの割付け領域Ｑにも属さない床及び梁２の部分Ｔが発生した場合を示しており、このような部分Ｔの床及び梁２を切断する際には例えば下層階Ｆ（ｎ−１）から支保工６で支えることが必要となる（図５（Ｂ）参照）。この場合は、例えば図６に示すように、そのような部分Ｔを囲む３本の柱Ｐ１５、Ｐ２４、Ｐ２６を一体化して柱含有ブロックＢｊを区分けし直すことにより、何れのブロックＢｊにも属さない床及び梁２の部分Ｔの発生を避けることができる。

すなわち、図５（Ａ）のように何れの割付け領域Ｑにも属さない床及び梁２の部分Ｔが発生した場合は、その部分Ｔの床及び梁２の構造・強度等や周囲の柱Ｐの配置・強度等に応じて、その部分Ｔの床及び梁２を周囲の複数本の柱Ｐで（固定梁状又は連続梁状に）支持するようにブロックＢｊを区分けし直すことができる。周囲の複数本の柱Ｐで固定梁状又は連続梁状に床・梁２を支持する柱含有ブロックＢｊとすれば、片持ち梁に比して大きな面積の床及び梁２を支持することができ、何れか１本の柱Ｐのみでは片持ち支持することができない部分Ｔを解消することができる。柱Ｐや床及び梁２の配置・構造・強度等に応じた構造計算によってブロックＢｊを適切に区分けし直し、最上階Ｆｎの床及び梁２の全体を何れかのブロックＢｊに含まれるように区分けすることにより、躯体の解体に際して支保工を最小化し又は用いる必要をなくし、建築物１の一層迅速な解体が可能となる。

（２）各ブロック周縁の床及び梁の切断
最上階Ｆｎの躯体を複数の柱含有ブロックＢｊに区分けしたのち、図３のステップＳ００２において、例えば電動カッター、ガス切断装置、ワイヤーソー等の軽量小型の切断装置８を用いて各ブロックＢｊの周囲の床及び梁２を区分け位置に沿って切断し、周縁の床及び梁２と切り離す。切断装置８は、例えば建築物１に併設した揚重リフト７（図５参照）又はクレーン１０等を用いて、予め最上階Ｆｎに搬送しておくことができる。上述したように各ブロックＢｊは自立可能であり、十分な耐震性・耐風性を有しているので、原則として支保工を用いることなく各ブロックＢｊの周囲の床及び梁２を切断することができる。

図５（Ｂ）のように何れの柱含有ブロックＢｊにも含まれない床及び梁２の部分Ｔを切断する場合は、下層階Ｆ（ｎ−１）から支保工６で支持し又はクレーン１０に玉掛けして支持する必要が生じるが、そのような部分Ｔはできるだけ小さくなるようにステップＳ００１のブロック分けをすることが望ましい。例えば図４（Ａ）は、最上階ＦｎをブロックＢ１〜Ｂ３に区分けする場合に、何れのブロックＢ１〜Ｂ３にも含まれない部分Ｔの床及び梁２ｇが発生しうる場合を示している。そのような床及び梁２ｇが発生しても、その部分Ｔが十分に小さければ、図４（Ｂ）に示すように後述する吊り降ろし作業（ステップＳ０１１〜Ｓ０１３）において、切断後の床及び梁２ｇを隣接するブロックＢ２（又はＢ３）に自立可能性を損なわないように固定して一緒に吊り降ろすことができる。

なお、本発明の解体工法では各ブロックＢｊの周縁の床及び梁２を鉛直方向に真直ぐ切断すれば足り、例えば特許文献３のように床スラブ（及び鉄骨梁）を斜めに傾斜して切断する必要はない。特許文献３の工法では、スラブユニットに吊り治具を取り付けて吊り上げるので、適当な鉛直方向ガイド等を設けることが難しく、スラブユニットの切断面を斜めにして隣接ユニットとの干渉を避けている。これに対し本発明の工法では、各ブロックＢｊに含まれている何れか柱Ｐ又は複数の柱Ｐの切断部に適当な鉛直方向ガイド（例えば、切断部の上下の柱Ｐを鉛直方向に滑り可能に芯合わせするガイド部材）を設けることが容易であり、切断装置８による鉛直方向の切断時に生じる「切り代」（例えば床スラブコンクリートの場合は１０〜１５ｍｍ程度）があれば、各ブロックＢを隣接ブロックとの干渉を避けながら鉛直方向に吊り上げることができる。

（３）各ブロックの地上への吊り降ろし
各柱含有ブロックＢｊの周縁の床及び梁２を切断したのち、図３のステップＳ０１１〜０１３において、各ブロックＢｊ内の柱Ｐｉの頂端にクレーン１０を玉掛けし、柱Ｐｉを下層階Ｆ（ｎ−１）（図示例では１９階Ｆ１９）と切断して地上Ｅへ降ろす。各ブロックＢｊの下層階Ｆ（ｎ−１）からの切断位置Ｈは、例えば図４（Ｂ）に示すように、床及び梁２を含むブロックＢｊが安定的に自立できる各柱Ｐの高さＨを構造計算（自立安定性計算）等によって求めることにより、各ブロックＢｊが自立可能となるように定めることができる。また、例えば図４の実施例では各ブロックＢｊの柱Ｐを同じ位置Ｈ（高さＨ）で下層階Ｆ（ｎ−１）と切断しているが、下層階Ｆ（ｎ−１）の切断位置ＨはブロックＢｊ毎に相違していてもよい。

なお、図４（Ｂ）に示すように、各ブロックＢｊの内側又は周縁に配置された階段設備（鉄骨階段等）、エレベータ設備（レール等）、電気設備その他の設備５（異なるブロックＢｊに跨る設備や複数階に跨る設備を含む）も、ステップＳ０１１〜０１３においてブロックＢｊ周縁の床及び梁２と共に切断すると共にブロックＢｊ内の柱Ｐと共に下層階Ｆ（ｎ−１）と切断して地上Ｅへ降ろすことが可能である。この場合は、各ブロックＢｊが設備５を含めて安定的に自立できる各柱Ｐの切断位置Ｈを構造計算等によって設計することができる。また、図４（Ａ）のブロックＢ１、Ｂ３に示すように、各ブロックＢｊの内側又は周縁の外装材３ａ、３ｂ（外装カーテンウォール等）や内装材４は、ステップＳ０１１〜０１３において適当に切断・分解してブロックＢｊと共に地上Ｅへ降ろすことができる。この場合は、各ブロックＢｊが外装材３ａ、３ｂや内装材４を含めて安定的に自立できる各柱Ｐの切断位置を構造計算等により設計することができる。

本発明の解体工法では、上述したように躯体を自立可能なブロックＢｊとして切断するので、各ブロックＢｊの切断作業時に原則としてクレーン１０を玉掛けして支持することを必要としない。従って、図３の流れ図に示すように、各ブロックＢｊのクレーン１０による吊り降ろし作業（ステップＳ０１１〜Ｓ０１５）と各ブロックＢｊの切断作業（ステップＳ００１〜Ｓ００５）とを独立に進めることができる。すなわち、例えば図４（Ａ）に示すように、ブロックＢ１をクレーン１０で地上Ｅへ吊り降ろす間に、後続ブロックＢ２、Ｂ３の周縁の床及び梁２の切断作業（図中に黒三角矢印で示す）を同時並行に進めることができる。このようにブロックＢｊの切断作業と吊り降ろし作業とを同時並行に進めることにより、ブロックＢｊ毎に必要なクレーンの占有時間を短縮し、クレーン１０の効率的な運用による解体工期の短縮が図れる。

好ましくは、ステップＳ００２において各ブロックＢｊの周縁の床及び梁２を切断する際に併せて、図３のステップＳ００３において、図５（Ｃ）に示すように、そのブロックＢｊ内の柱Ｐの自立可能な位置Ｈの断面を、そのブロックＢｊに加わる水平力が下層階Ｆ（ｎ−１）に伝達可能な断面積が限度で一部切断しておく（図中に白三角矢印で示す）。各ブロックＢｊ内の柱Ｐを一部切断しても、下層階Ｆ（ｎ−１）に水平力を伝達できれば耐震性・耐風性を維持できるので、各ブロックＢｊの床及び梁２の切断に併せて内部の柱Ｐの断面を一部切断しておくことにより、ステップＳ０１２における各ブロックＢｊ内の柱Ｐｉの切断時間（クレーン１０の占有時間）を短縮し、建築物１を構造的に安定な状態に維持しつつ解体工期の一層の短縮を図ることができる。

ステップＳ００３では、例えば各ブロックＢｊの柱Ｐについて地震時・強風時等に加わる水平力を下層階Ｆ（ｎ−１）に逃がすために必要な断面積を構造計算（自立安定性計算）等により求め、その断面積が残る限度で柱Ｐの自立可能な位置の断面を一部切断する。水平力を逃がす断面積を残しておけば、図５（Ｃ）のようにブロックＢｊ自体を地震上及び強風上耐えられる構造とすることができる。本発明者の予備的計算によれば、最上階Ｆｎの各ブロックＢｊの各柱Ｐで支持すべき荷重は比較的小さいので、解体段階にもよるが、各柱Ｐの断面積の半分以上を切断しても地震時・強風時に耐えられる状態に維持することが可能である。解体工期を短縮するためには、一部切断によって残す断面積（水平力を下層階Ｆ（ｎ−１）に伝達可能な面積）が小さいほど有利である。

図３のステップＳ００４は、建築物１の最上階Ｆｎに未切断のブロックＢｊが残っているか否かを判断し、残っている場合は上述したステップＳ００２〜Ｓ００３を繰り返して最上階Ｆｎの全てのブロックＢｊを切断することを示す。また図３のステップＳ０１４は、切断ステップＳ００２〜Ｓ００４と同時並行して、建築物１の最上階Ｆｎに切断済のブロックＢｊが残っているか否かを判断し、上述したステップＳ０１１〜Ｓ０１３を繰り返して残った全てのブロックＢｊを吊り降ろすことにより最上階Ｆｎの躯体を全て解体することを示す。最上階Ｆｎの躯体が全て解体済である場合は、図３のステップＳ００４（及びステップＳ０１４）からステップＳ００５（及びステップＳ０１５）へ進み、解体後の最上階Ｆ（ｎ−１）（図示例では１９階Ｆ１９）を解体するか否かを判断する。

解体後の最上階Ｆ（ｎ−１）を解体する場合はステップＳ００１（及びステップＳ０１１）へ戻り、上述した最上階Ｆｎの場合と同様に最上階Ｆ（ｎ−１）の躯体を複数の柱含有ブロックＢｊに区分けし、上述した各ブロックＢｊの切断作業（ステップＳ００１〜Ｓ００５）と吊り降ろし作業（ステップＳ０１１〜Ｓ０１５）を同時並行的に進めすることにより最上階Ｆ（ｎ−１）を解体する。図１のように１階から最上階Ｆｎまでほぼ同一の水平断面形状である場合は、下層階Ｆ（ｎ−１）におけるブロックＢｊの区分けステップ（ステップＳ００１）を省略し、最上階Ｆｎと同じブロック分けに従ってステップＳ００２〜００４のサイクルを繰り返すことも可能である。このようなブロック分けから躯体解体までのサイクルを、多層構造物１を所望の低階層（例えば１階Ｆ１）まで各階層について順次繰り返すことにより、図１の多層建築物１の各階層Ｆ２０〜Ｆ２を構造的に安定な状態に維持しながら効率的に解体することができる。

こうして本発明の目的である「多層建築物を安定的に維持しながら短工期で解体できるブロック式解体工法」の提供を達成することができる。

なお、図１の実施例では、多層建築物１の躯体を解体する最上階Ｆｎに移動式養生仮設９を設け、例えばコンクリートの切断除去時に発生し得る最上階Ｆｎからの飛石・粉塵の拡散・飛散を防止している。図示例の養生仮設９は下層階Ｆ（ｎ−１）に係止する脚部を有し、最上階Ｆｎの躯体解体後にクレーン１０で揚重しながら脚部を下層階Ｆ（ｎ−２）に移動させ、次に解体すべき下層階Ｆ（ｎ−１）（最上階Ｆｎの解体後の最上階）に移動させる。ただし、本発明の解体工法は飛石・粉塵の発生しにくい切断作業によって最上階ＦｎのブロックＢｊを切り出すことが可能であり、養生仮設９は本発明に必須のものではない。

図４は、図３のステップＳ００１において建築物１の最上階Ｆｎの躯体を複数の柱含有ブロックＢｊに区分けしたのち、ステップＳ００２〜Ｓ００４及びステップＳ００１〜Ｓ０１４に従って最上階Ｆｎの躯体を実際に解体する手順の実施例を示す。図４（Ａ）では、最上階Ｆｎの躯体を３つの柱含有ブロック、すなわち柱Ｐ１、Ｐ２と床及び梁２ａ、２ｂ、２ｃとを含むブロックＢ１、柱Ｐ２、Ｐ３と床及び梁２ｄ、２ｅ、２ｆとを含むブロックＢ２、及び柱Ｐ５、Ｐ６と床及び梁２ｈ、２ｉとを含むブロックＢ３とに区分けしている。何れのブロックＢ１〜Ｂ３にも含まれない部分Ｔの床及び梁２ｇは、ブロックＢ２上に固定して一緒に地上Ｅへ吊り降ろす。

先ず図４（Ａ）において、ブロックＢ１の周縁の床スラブ２ａ、２ｃを例えば電動カッター等の切断装置８で区分け位置に沿って切断すると共に、区分け位置上の梁２ｂをガス切断する（ステップＳ００２）。また、ブロックＢ１内の各柱Ｐ１、Ｐ２の切断位置（高さ）Ｈをワイヤーソー等の切断装置８で一部切断すると共に（ステップＳ００３）、ブロックＢ１の周縁に存在する外装材３ａを切断位置Ｈで下層階Ｆ（ｎ−１）と切断する。この状態でブロックＢ１の各柱Ｐ１、Ｐ２の頂端にクレーン１０を玉掛けし、各柱Ｐ１、Ｐ２の残りの柱断面を切断し、床スラブ及び梁２ａ、２ｂ、２ｃと外装材３ａと柱Ｐ１、Ｐ２とを含むブロックＢ１を地上Ｅに吊り降ろす（ステップＳ０１１〜Ｓ０１３）。本発明の工法では柱Ｐを吊り点とすることができるので、クレーン１０の玉掛けに際して、鉄骨製の柱Ｐの頂端に例えばガス切断等で単に穴をあければ足り、特許文献３のように床コンクリートをはつり出して鉄骨梁に吊り治具を取り付ける手間を省くことができる。

図４（Ａ）は、建築物１の最上階Ｆｎのスリット壁（仕切壁）その他の内装材４を予め引き倒し、ブロックＢ１上に固定して同時に地上Ｅへ吊り降ろすことを示している。また同図は、ブロックＢ１を地上Ｅへ吊り降ろす間に、後続のブロックＢ２の周縁の床スラブ及び梁２ｆ、２ｇの切断（図中の黒三角矢印）と、ブロックＢ２内の各柱Ｐ３、Ｐ４の一部切断（図中の白三角矢印）とを同時並行に進めることを示している。このようにブロックＢ１の吊り降ろし作業とブロックＢ２の切断作業とを同時並行に進めることにより、上述したようにブロックＢ２の各柱Ｐ３、Ｐ４の切断に伴うクレーン１０の占有時間を短縮し、クレーン１０の効率的な運用による解体工期の短縮を図ることができる。更に同図に示すように、何れのブロックＢ１〜Ｂ３にも含まれない床スラブ及び梁２ｇは、下層階Ｆ（ｎ−１）に支保工６を一時的に設置したうえで切断することができる。

ブロックＢ１の吊り降ろしが完了したのち、図４（Ｂ）に示すように、ブロックＢ２の各柱Ｐ３、Ｐ４にクレーン１０を玉掛けし、各柱Ｐ３、Ｐ４の残りの柱断面を切断したうえで、床スラブ及び梁２ｄ、２ｅ、２ｆと柱Ｐ３、Ｐ４とを含むブロックＢ１を地上Ｅに吊り降ろす。また、図４（Ｂ）では、何れのブロックＢ１〜Ｂ３にも含まれない床スラブ及び梁２ｇをブロックＢ２上に固定して同時に地上Ｅへ吊り降ろしている。このブロックＢ２を地上Ｅへ吊り降ろす間に、後続のブロックＢ３の外装材３ｂ及び設備（鉄骨階段）５の切断（図中の黒三角矢印）と、ブロックＢ３の各柱Ｐ５、Ｐ６の一部切断（図中の白三角矢印）とを同時並行的に進める。

ブロックＢ２の吊り降ろしが完了したのち、図４（Ｃ）に示すように、ブロックＢ３の各柱Ｐ５、Ｐ６にクレーン１０を玉掛けして残りの柱断面を切断し、床及び梁２ｈ、２ｉと外装材３ｂと設備５と柱Ｐ５、Ｐ６とを含むブロックＢ３を地上Ｅに吊り降ろす。ブロックＢ３を地上Ｅへ吊り降ろす間に、解体装置８を下層階Ｆ（ｎ−１）へ移動し、後続の下層階Ｆ（ｎ−１）のブロックＢ４の床スラブ及び梁２ａ、２ｃ、２ｂ、外装材３ａを切断し、各柱Ｐ１、Ｐ２を一部切断することができる。ブロックＢ３の吊り降ろしにより最上階Ｆｎの躯体の解体が完了し、図４（Ａ）と同様の状態に復帰する。下層階Ｆ（ｎ−１）（最上階Ｆｎの解体後の最上階）においても、上述した最上階Ｆｎと同様に複数のブロックＢｊに区分けし、各ブロックＢｊの切断作業と吊り降ろし作業を同時並行的に進めすることにより最上階Ｆ（ｎ−１）を解体することができる。

なお、図４の流れ図において、各ブロックＢｊの周縁の床スラブ２を切断する際に、そのブロックＢｊの内側及び周縁の床スラブ２上のコンクリートをカッター等の切断装置８により切断除去し、例えば図２に示す揚重リフト７で切断除去したコンクリートをブロックＢｊとは別に地上Ｅへ降ろすことも可能である。床スラブ２上のコンクリートを除去することで各ブロックＢｊを軽量化し、クレーン１０によるブロックＢｊの吊り降ろし作業の安全と容易化を図ることができる。ただし、コンクリートの切断除去は本発明に必須の作業ではなく、各ブロックＢｊが重い場合であっても揚重能力の高いクレーン１０を用いることで対応可能である。

図２（Ｂ）は、多層建築物１の最上階Ｆｎを区分けした複数のブロックＢ１〜Ｂ８のうち、４本の柱Ｐを含むブロックＢ１〜Ｂ４を最上階Ｆｎの中央部（コア部）に配置し、その周縁部に３本の柱Ｐを含むブロックＢ５〜Ｂ８を配置した躯体の区分け方法の他の一例を示す。例えば、先ず中央部分のブロックＢ１、Ｂ２を切断して地上Ｅへ吊り降ろし、次いでその周縁のブロックＢ３、Ｂ４を切断して地上Ｅへ吊り降ろし、最後に周縁角部のブロックＢ５〜Ｂ８を順次切断して地上へ吊り降ろす。このように最上階Ｆｎを中央部から周縁部へ順次切断するブロックＢｊの区分け方法は、図２（Ａ）のように最上階Ｆｎを行列状に順次切断するブロックＢｊの区分け方法に比して、中央ブロックＢ１、Ｂ２の切断時に加わる水平力を周縁ブロックＢ３〜Ｂ８に伝達させて支持することができ、切断中の中央ブロックＢ１、Ｂ２の耐震性・耐風性の向上を図れる利点がある。

ただし、図２（Ｂ）において例えば階段等の設備が中央ブロックＢ１、Ｂ２に含まれている場合は、クレーン１０の玉掛けのために作業員が階段等を利用して最上階Ｆｎに昇降できるように、外縁ブロックＢ３〜Ｂ８を先行して切断し、最後に中央ブロックＢ１、Ｂ２を切断することも可能である。最上階ＦｎのブロックＢｊを如何なる手順で切断する場合でも、上述したように各ブロックＢｊの柱断面を下層階Ｆ（ｎ−１）に水平力が伝達可能な限度で一部残しておけば、切断手順に拘らず各ブロックＢｊを地震及び強風に十分耐えられる状態に維持することができる。

図１の実施例では、多層建築物１の隣接地上Ｅに解体ヤード２０を設け、建築物１の最上階Ｆｎの各ブロックＢｊを解体ヤード２０内に自立させつつ降ろして解体している。図示例の解体ヤード２０には、その周囲を囲む養生壁２１と、ヤード内に散水するミスト装置２２と、ヤード内を移動可能な圧砕機等の解体用重機２３とが設けられている。上述したように本発明は最上階Ｆｎの躯体を自立可能なブロックＢｊとして切り出すので、特別の支保工等を設けずとも各ブロックＢｊを解体ヤード２０に自立させつつ降ろし、解体用重機２３で迅速に粉砕・解体することができる。ただし、各ブロックＢｊは解体容易な姿勢（例えば上下反転させた姿勢）で解体ヤード２０上に降ろすことができ、必ずしも解体ヤード２０上で自立させる必要はない。

また、解体ヤード２０における各ブロックＢｊの解体作業を、上述した後続ブロックＢｊを地上へ降ろすステップ、及びその後続ブロックＢ（ｊ＋１）の周縁の床及び梁２を切断するステップと同時並行に進めることにより、建築物１の解体作業の更なる工期短縮を図ることができる。更に、図示例のような地上Ｅの解体ヤード２０で各ブロックＢｊを粉砕・解体することにより、建築物１の解体に伴う周囲環境への飛石・粉塵の拡散・飛散を最小限に抑えることができる。ただし、本発明は建築物１に隣接させて解体ヤード２０を設けることを必須とするものではなく、例えば最上階Ｆｎから吊り下ろした各ブロックＢｊを建築物１から離れた解体施設に搬送して粉砕・解体することも可能である。

１…多層建築物 ２…床又は梁
３…外壁材 ４…内壁材
６…支保工 ５…階段、エレベータ、配管その他の設備
７…貨物リフト ８…切断装置
９…移動式養生仮設
１０…クレーン １１…ベース
１２…マスト １３…旋回フレーム
１４…ジブ １５…フック
２０…解体ヤード ２１…養生壁
２２…ミスト装置 ２３…解体用重機
Ｂ…（自立可能）ブロック Ｅ…地上
Ｆ…階層 Ｇ…総荷重
Ｈ…柱の切断位置 Ｌ…クレーンまでの距離
Ｏ…ブロック中心 Ｐ…柱
Ｑ…割付け領域 Ｒ…クレーン作業半径
Ｓ…建物基礎

Claims (11)

1. 多層建築物の最上階の各柱の周囲にそれぞれ床及び梁の片持ち支持可能領域を割付け且つその割付け領域が相互に重なる柱と床及び梁とを所定総荷重の範囲内で一体化することにより最上階の躯体を複数の柱含有ブロックに区分けし、前記ブロック毎に当該ブロック周縁の床及び梁を切断するステップと当該ブロック内の柱を下層階と切断して地上へ降ろすステップとを反復して最上階の躯体を解体し、解体後の最上階で前記ブロック分けから躯体解体までのサイクルを順次繰り返してなる多層建築物のブロック式解体工法。
2. 請求項１の解体工法において、前記所定総荷重を建築物上又は近傍に設けたクレーンで揚重可能な総荷重とし、前記各ブロックをクレーンで地上へ吊り降ろしてなる多層建築物のブロック式解体工法。
3. 請求項１又は２の解体工法において、前記各ブロックの柱を当該ブロックが自立可能な位置で下層階と切断してなる多層建築物のブロック式解体工法。
4. 請求項１から３の何れかの解体工法において、前記各ブロック周縁の床及び梁を切断するステップにおいて、当該ブロック内の柱の自立可能な位置の断面を当該ブロックに加わる水平力が下層階に伝達可能な限度で一部切断してなる多層建築物のブロック式解体工法。
5. 請求項１から４の何れかの解体工法において、前記最上階の躯体を、何れのブロックにも含まれない床及び梁の部分が発生しないように複数の柱含有ブロックに区分けしてなる多層建築物のブロック式解体工法。
6. 請求項１から５の何れかの解体工法において、前記各ブロックを地上へ降ろすステップと当該プロックの後続ブロック周縁の床及び梁を切断するステップとを同時並行に進めてなる多層建築物のブロック式解体工法。
7. 請求項１から６の何れかの解体工法において、前記各ブロック内又は周縁の外装材及び内装材を、当該ブロックと共に地上へ降ろしてなる多層建築物のブロック式解体工法。
8. 請求項１から７の何れかの解体工法において、前記各ブロック内又は周縁の複数階を跨ぐ階段設備、エレベータ設備、電気設備その他の設備を、当該ブロック周縁の床及び梁と共に切断し且つ当該ブロック内の柱と共に下層階と切断して地上へ降ろしてなる多層建築物のブロック式解体工法。
9. 請求項８の解体工法において、前記各ブロック内又は周縁の複数階を貫く設備を当該ブロックが自立可能な位置で下層階と切断してなる切断する多層建築物のブロック式解体工法。
10. 請求項１から９の何れかの解体工法において、前記建築物の隣接地上に養生壁で囲まれた解体ヤードを設け、前記各ブロックを解体ヤード内に降ろして解体してなる多層建築物のブロック式解体工法。
11. 請求項１０の解体工法において、前記各ブロックを解体ヤード内に自立させつつ降ろして解体してなる多層建築物のブロック式解体工法。