JP2014152504A - 解体方法 - Google Patents

Abstract

【課題】コンクリート部材の局所的な解体を効率的に行える解体方法を提供する。
【解決手段】鉄筋コンクリート部材１０の解体予定領域１に１箇所のコア孔３を穿設して自由面１３を形成する。そして、自由面１３の周辺に穿設した破砕孔５に油圧破砕機１５を設置して自由面１３の方向に圧力をかけ、自由面１３と破砕孔５とをつなぐ分断面９でコンクリートを分断し、自由面１３の方向へと押出す。これにより新たな自由面１３が形成される。その後、新たな自由面１３の周囲に破砕孔５を穿設し、同様にして破砕孔５から自由面１３の方向に圧力をかけ、自由面１３と破砕孔５とをつなぐ分断面９でコンクリートを分断して自由面１３の方向に押出し、新たな自由面１３を形成する。この作業を繰り返すことにより、解体予定領域１の解体を行う。
【選択図】図１

Description

本発明は、コンクリート部材の解体を行う解体方法に関する。

近年増加した都心部での大規模再開発工事では、現場造成杭など新設の大型地下構造物を構築する際に、耐圧盤など既設の地下構造物の大型コンクリート部材を局所的に解体する場合がある。このようなケースでは、既存の地下構造物が存在する状態で工事を行うので狭所での作業となり、大型の解体重機が使用できないため、連続コアボーリングにより部材を切断する方法を用いることが多い。この方法は、コンクリート部材を、揚重、搬出可能な最大の部材寸法となるように、連続する複数のボーリング孔によって複数の部材に切断するものである。

コンクリート部材の解体方法としては、その他、従来の土木工事に用いられるような、爆薬の発破による解体方法も考えられる。また、部材に設けた孔に油圧破砕機や割岩機、膨張性破砕剤などを挿入しこれによりコンクリートに圧力を加えて亀裂を発生させる解体方法（例えば、特許文献１〜３）もある。

特開２００３−９０３１６号公報 特開平７−３２４５８５号公報 特開昭６１−１５５５８９号公報

しかしながら、連続コアボーリングによる解体方法は、多数のボーリング孔を穿設するので、作業に多大な時間と費用を必要とし、切断後の部材の搬出にも多くの手間を要する。

発破による解体方法も、耐圧盤のように部材の周囲が拘束されているケースでは大量の穿孔と装薬が必要となり、発破による衝撃振動などの問題もあって都市部の建築工事では適用が難しい。

さらに、このような発破による解体方法では、通常多数の孔に爆薬を装填してほぼ同時に発破を行い、これらの孔を繋ぐ直線内の領域の部材を一度に破砕するので、大きな振動発生や破砕後の部材の面外への飛散抑制等の観点から各孔での発破による作用圧力や最大変形量を大きくすることができない。そのため、鉄筋コンクリート構造物が対象である場合、内部鉄筋の拘束効果のため鉄筋とコンクリートを分断することができず、破砕した部材の撤去時の鉄筋の破断作業に大型重機等が必要になり狭所での作業が難しい。破砕後の部材が面内で移動できるように溝等充分な大きさの開口を予め設けておくこともできるが、事前作業が面倒になり費用の増大や工期の延長につながる。

また、油圧破砕機などを孔に挿入しこれによりコンクリートに圧力を加えて亀裂を発生させる従来の方法は、連続コアボーリングに比べれば穿孔回数が少なく作業が比較的容易であり、また衝撃振動の懸念も小さい。しかし、多数の孔を繋ぐ直線内の領域の部材を一度で破砕するので、上記と同様、各孔からの作用圧力や最大変形量を大きくできない。破砕後の部材が面内で移動できるように溝等充分な大きさの開口を予め設けてもよいが、同じく事前作業が面倒になり費用の増大や工期の延長につながる。

本発明は、前述した問題点に鑑みてなされたもので、その目的は、コンクリート部材の局所的な解体を効率的に行える解体方法を提供することである。

前述した目的を達成するための本発明は、コンクリート部材の解体を行う解体方法であって、前記コンクリート部材にコア孔を穿設して自由面を形成する工程（ａ）と、自由面の周辺に穿設された破砕孔から圧力を加え、前記自由面の方向へとコンクリートを押出して前記自由面と前記破砕孔とをつなぐ分断面でコンクリートを分断し、新たな自由面を形成する工程（ｂ）と、を具備し、前記工程（ｂ）を繰り返して解体を行うことを特徴とする解体方法である。

本発明の解体方法によれば、大型重機を用いることなく大型コンクリート部材の合理的な解体が行え、衝撃振動等の懸念もない。さらに、最小限の穿孔で部材の解体を行うことができる。また、自由面の周辺の破砕孔から圧力を加え、自由面と破砕孔とをつなぐ分断面でコンクリートを分断して自由面の方向へと押出し、これを繰り返して解体を行うので、多数の孔を繋ぐ直線内の解体予定領域の部材を一度に破砕する従来の工法に比べ、破砕孔からの圧力による変形量を数倍大きくできる。従って、確実にコンクリートが分断でき、分断後の部材を適宜容易に撤去することができる。また、事前作業としてはコンクリート部材に小径のコア孔を最小１個穿設するだけでよく作業が最小限で済む。以上からコンクリート部材の解体が効率的に行える。

前記コンクリート部材は鉄筋コンクリートであり、前記工程（ｂ）で、鉄筋とコンクリートとの付着が剥がされることが望ましい。
前記した通り、本発明では破砕孔から大きな圧力をかけることができ、鉄筋コンクリートに対しても、鉄筋とコンクリートとの付着を剥がすことができる。従って、分断後のコンクリートを重機無しで容易に撤去できる。

前記工程（ｂ）において、前記破砕孔に油圧破砕機の先端部を挿入し、前記先端部を両側に拡げて圧力を加えることが望ましい。
コンクリートの分断時、大型の油圧破砕機を用いると、先端部にあるウェッジを拡げた時の変形幅を大きくとることができ、コンクリートに大きな圧力と変形を加えて分断でき好ましい。また一方向のみに加圧するので、意図した方向にコンクリートを押出すことができ、周囲のコンクリートに無駄な亀裂が発生するのが防がれ、破砕制御が容易になる。

前記工程（ｂ）では、自由面の周辺に破砕孔を穿設した後、当該破砕孔から圧力を加え、前記自由面の方向へとコンクリートを押出すことが望ましい。
このように、自由面の周辺に破砕孔を穿設した後、この破砕孔から圧力を加えコンクリートの分断を行って新たな自由面を形成する手順を繰り返すことにより、破砕の様子を考慮しながら適当な場所に新たな破砕孔を穿設して破砕制御ができる。

前記工程（ａ）で、前記コア孔を解体予定領域の一方の端部に設け、前記工程（ｂ）を繰り返すことで、前記自由面を前記解体予定領域の他方の端部の方向に拡大してゆくことが望ましい。
または、前記工程（ａ）で、前記コア孔を解体予定領域の中央部に設け、前記工程（ｂ）を繰り返すことで、前記自由面を前記コア孔の周囲に拡大してもよい。
前者の場合は、帯状の領域を、後者の場合はコア孔周囲に拡がる領域を容易に解体できる。

本発明によれば、コンクリート部材の局所的な解体を効率的に行える解体方法を提供することができる。

帯状の解体予定領域１の解体手順を示す図 帯状の解体予定領域１の解体手順を示す図 破砕孔５に油圧破砕機１５のウェッジ１７を挿入した状態を示す図 ウェッジ１７によってコンクリートに圧力を加えた状態を示す図 分断されたコンクリートを示す図 コンクリート１０ａと鉄筋１９の付着を示す図 円形の解体予定領域２１の解体手順を示す図 円形の解体予定領域２１の解体手順を示す図 円形の解体予定領域２１の解体手順を示す図

以下、図面に基づいて、本発明の実施形態について説明する。

［第１の実施形態］
図１、２は、第１の実施形態の解体方法の手順について示す図である。第１の実施形態では、鉄筋コンクリート部材１０の帯状の解体予定領域１の解体を行う例を説明する。

解体予定領域１を解体するには、まず、図１（ａ）に示すように、帯状の解体予定領域１の一方の端部の中央付近にコア孔３を１箇所穿設し、自由面１３を形成する。なお、自由面１３とは外界に接する（空気に触れる）面を指し、この段階において、自由面１３はコア孔３の内面である。また、コア孔３の周辺の、解体予定領域１の幅方向の端部に破砕孔５を穿設する。コア孔３および破砕孔５はボーリングにより形成することができ、コア孔３の直径は例えば２００ｍｍ程度、破砕孔５の直径は例えば１００ｍｍ程度である。

次いで、破砕孔５に油圧破砕機を設置し、油圧破砕機を用いてコンクリートの分断を行う。

ここで、図３〜図５を参照して油圧破砕機によるコンクリートの分断について説明する。図３は、破砕孔５に油圧破砕機１５のウェッジ１７を挿入した状態を示す図であり、図４は、ウェッジ１７によってコンクリートに圧力を加えた状態を示す図である。各図において、（ａ）はコア孔３および破砕孔５付近の平面を示す図、（ｂ）は（ａ）の線Ａ−Ａに沿った鉛直方向の断面図である。また、図５は分断されたコンクリートを示す図である。

コンクリートの分断を行うには、まず図３に示すように、破砕孔５に油圧破砕機１５の先端部のウェッジ１７を挿入する。そして、図４に示すように、油圧によってくさび状のウェッジライナー１８を押し込んでウェッジ１７を両側に拡げ、コンクリートに対して圧力をかける。この際の拡張方向は破砕孔５と自由面１３を結ぶ方向とする。

すると、破砕孔５と自由面１３との間のコンクリート１０ａが、図４（ａ）の矢印Ｄに示すように自由面１３の方向に押出され、破砕孔５と自由面１３を繋ぐ一対の分断面９で分断される。なお、ウェッジ１７は、破砕孔５から自由面１３に向かう方向（図４（ａ）の矢印Ｄ参照）と逆の方向にも圧力を加えているが、この方向には自由面が無いので、ウェッジ１７からの圧力は専らコンクリート１０ａを自由面１３の方向に押出す力として作用する。

コンクリート１０ａが分断された状態を図５に示す。上記のようにしてコンクリート１０ａが分断されることにより、コア孔３の内面（元の自由面１３）、破砕孔５の内面、および分断面９からなる新たな自由面１３が形成される。

なお、図６（ａ）に示すように、鉄筋コンクリート部材１０内には鉄筋１９がコンクリート１０ａと付着し一体化して存在するが、上記の工程では、コンクリート１０ａが大きな圧力で矢印Ｄに示す方向に押出されることにより、図６（ｂ）に示すように、付着面１０ｃの付着を剥がすことができる。

以上のようにして、コンクリート１０ａが分断されて新たな自由面１３が形成される。これを図１（ｂ）に示す。なお、図１および後述する図２、７〜９では分断したコンクリート１０ａの表示を省略している。

この後、上記の新たな自由面１３の周辺に破砕孔５を新たに穿設する。ここでは、図１（ｃ）に示すように、前記のコア孔３（図１（ａ）参照）から見て前記の破砕孔５（図１（ａ）参照）の逆側にある解体予定領域１の幅方向の端部で新たに破砕孔５を穿設する。

上記と同様、この破砕孔５に油圧破砕機１５を設置し、これを用いて、破砕孔５と自由面１３の間にあるコンクリートを自由面１３の方向に押出し、図の分断面９にて分断する。こうして、図２（ａ）に示すように、解体予定領域１の幅方向に沿った新たな自由面１３を形成する。

次に、この自由面１３の側方で、解体予定領域１の幅方向の中央部に新たな破砕孔５を穿設する。そして、前記と同様、油圧破砕機１５を用いて、破砕孔５と自由面１３の間にあるコンクリートを自由面１３の方向へ押し出し、破砕孔５と自由面１３を繋ぐ一対の分断面９にて分断する。こうして、図２（ｂ）に示すように、新たな自由面１３が略三角形状に形成される。

この後、先程の破砕孔５（図２（ａ）参照）の両側にある解体予定領域１の幅方向の端部で、上記と同様にして、図に示す破砕孔５の穿設と油圧破砕機によるコンクリートの分断を順次行う。すると、図２（ｃ）に示すように自由面１３による開口が解体予定領域１の長さ方向に拡げられる。

以降、図２（ａ）〜（ｃ）の工程を繰り返し、図２（ｄ）に示すように、自由面１３による開口を解体予定領域１の他方の端部の位置まで拡げ、解体予定領域１の解体が行われる。なお、各工程で分断されたコンクリートは、自由面１３内にある程度溜まった時点で適宜撤去するようにしておく。コンクリートの分断時には鉄筋とコンクリートの付着が剥がれているので、分断後のコンクリートは重機無しで容易に撤去できる。

このように、第１の実施形態では、大型重機を用いることなく大型のコンクリート部材の合理的な解体が行え、衝撃振動等の懸念もない。さらに、最小限の穿孔で部材の解体を行うことができる。また、自由面１３の周辺の破砕孔５から圧力を加え、自由面１３と破砕孔５とをつなぐ分断面９でコンクリートを分断して自由面１３の方向へと押出し、これを繰り返して解体を行うので、多数の孔を繋ぐ直線内の解体予定領域の部材を一度に破砕する従来の工法に比べ、破砕孔からの圧力による変形量を数倍大きくできる。従って、鉄筋コンクリートに対しても、鉄筋とコンクリートとの付着を剥がしてコンクリートを確実に分断でき、分断後の部材を重機無しで適宜容易に撤去できる。また、事前作業としてはコンクリート部材に小径のコア孔３を最小１個穿孔するだけでよく作業が最小限で済む。以上からコンクリート部材の解体が効率的に行える。

また、本実施形態では油圧破砕機１５の先端部のウェッジ１７を両側に拡げて圧力を加えるので、大型の油圧破砕機１５ではウェッジ１７を拡げた時の変形幅を例えば５０ｍｍ程度と大きくとることができ、コンクリートに大きな圧力と変形を加えて分断でき好ましい。破砕孔５からコンクリートに圧力を加える方法としてはその他の方法も考えられるが、前記のように、油圧破砕機１５はウェッジ１７の拡張方向の一方向のみに加圧できるので、意図した方向にコンクリートを押出すことができ、周囲のコンクリートに無駄な亀裂が発生するのが防がれ、破砕制御が容易になる利点がある。一方、爆薬や膨張性破砕剤を用いた従来の工法では周囲の全方向に圧力が加わり意図しない亀裂が発生する場合がある。

なお、第１の実施形態では、自由面１３の周辺に破砕孔５を穿設した後、この破砕孔５から圧力を加えコンクリートの分断を行って新たな自由面１３を形成する手順を繰り返す。これにより、破砕の様子を考慮しながら適当な場所に新たな破砕孔５を穿設して破砕制御ができる。ただし、場合によっては、例えば必要な全ての破砕孔５を予め穿設しておくことなども可能である。

さらに、第１の実施形態では、コア孔３を解体予定領域１の一方の端部に設け、前記したように自由面１３を解体予定領域１の他方の端部の方向に拡大していくことで、帯状の解体予定領域１を容易に解体できる。

ただし、本発明はこれに限ることはない、例えば、コア孔３や破砕孔５の数や位置、あるいは解体手順は、前記したものに限らない。これらは、解体予定領域の条件に応じて、最適となるように設定できる。その例として、本発明の解体方法の第２の実施形態について以下説明する。なお、第２の実施形態は第１の実施形態と異なる点について説明を行い、同様の点については図等で同じ符号を付すなどして説明を省略する。

［第２の実施形態］
図７〜図９は、本発明の第２の実施形態の解体方法について説明する図である。第２の実施形態は、コア孔３の周囲へ解体予定領域を拡げるようにして円形の解体予定領域２１の解体を行う例である。

第２の実施形態では、最初に、図７（ａ）に示すように円形の解体予定領域２１の中央部にコア孔３を１箇所穿設し、内面を自由面１３とする。次いで、このコア孔３近傍の範囲Ｆでの解体を行う。図７（ｂ）〜図７（ｇ）は、図７（ａ）の範囲Ｆを示す図である。

コア孔３近傍の範囲Ｆでの解体を行うには、まず図７（ｂ）に示すように、コア孔３の周囲に破砕孔５を穿設する。そして、第１の実施形態と同様、破砕孔５に油圧破砕機を挿入し、これを用いて、破砕孔５とコア孔３の間のコンクリートを自由面１３の方向に押出し、破砕孔５と自由面１３を繋ぐ一対の分断面９で分断する。

こうして、図７（ｃ）に示すように、元のコア孔３の内面（元の自由面１３）、破砕孔５の内面、および分断面９からなる新たな自由面１３が形成される。

次に、この自由面１３の周囲に破砕孔５を新たに穿設する。ここでは、前記のコア孔３（図７（ｂ）参照）から見て前記の破砕孔５（図７（ｂ）参照）の逆側で新たな破砕孔５を穿設する。

この後、上記と同様に油圧破砕機を用いて、この破砕孔５と自由面１３の間にあるコンクリートを自由面１３の方向へ押出し、図７（ｃ）に示す分断面９にて分断する。こうして、図７（ｄ）に示すように、横長の新たな自由面１３を形成する。

次に、図７（ｄ）に示すように、自由面１３による開口の中央部上方で新たな破砕孔５を穿設し、油圧破砕機を用いて、破砕孔５と自由面１３の間にあるコンクリートを自由面１３の方向へ押出し、破砕孔５と自由面１３を繋ぐ一対の分断面９にて分断すると、図７（ｅ）に示すように、新たな自由面１３が略三角形状に形成される。

続いて、この自由面１３による開口の中央部下方で、上記と同様に、破砕孔５の穿設と分断面９でのコンクリートの分断を行うと、図７（ｆ）に示すように、自由面１３による略矩形状の開口が形成される。

次いで、この自由面１３の各辺の側方で図７（ｆ）に示す破砕孔５の穿設と油圧破砕機によるコンクリートの分断を上記と同様にして順次行う。すると、前記の範囲Ｆでの解体が行われ、図７（ｇ）に示すように、自由面１３による開口が拡げられる。

以下同様にして、図８（ａ）、（ｂ）に示すように、自由面１３の各辺の側方で破砕孔５の穿設と油圧破砕機によるコンクリートの分断を順次行ってゆくと、図８（ｃ）に示すように自由面１３による開口がさらに拡げられる。

本実施形態では、自由面１３による開口がある程度大きくなれば、図８（ｃ）に示すように自由面１３の辺の側方で破砕孔５を２つ一組で穿設し、この一組の破砕孔５のそれぞれで前記したように油圧破砕機を設置し、先端部のウェッジを同時に拡げて圧力を加える。すると、２つの破砕孔５と自由面１３の間の略台形の領域のコンクリートが自由面１３の方向に押出され、２つの破砕孔５と自由面１３を繋ぐ図の分断面９で分断される。これにより、図８（ｄ）に示す新たな自由面１３が形成される。

以下同様にして、自由面１３の各辺の側方の図８（ｄ）に示す位置で２つ一組の破砕孔５の穿設と油圧破砕機によるコンクリートの分断を順次行うと、図９（ａ）に示すように自由面１３による開口が拡げられる。

このようにして解体予定領域２１の外縁の近傍まで自由面１３による開口を拡げると、図９（ａ）、（ｂ）に示すように、自由面１３の側方の解体予定領域２１の外縁において、２つ一組の破砕孔５の穿孔と油圧破砕機によるコンクリートの分断を順次行う。

このようにして、図９（ｃ）に示すように、最終的に解体予定領域２１の範囲のコンクリートが全て分断され、解体が行われる。なお、第１の実施形態と同様、各工程で分断されたコンクリートは、自由面１３内にある程度溜まった時点で適宜撤去するようにしておく。

以上説明した第２の実施形態でも、第１の実施形態と同様の効果が得られ、コア孔３周囲の円形の解体予定領域２１の解体を効率的に行うことができる。従来のように多数の破砕孔を繋ぐ直線内の解体予定領域のコンクリートを一度に破砕する方法では、例えば円形の解体予定領域の場合、中央部に破砕した部材が集中するため、破砕した部材が移動できるように大きな開口を中央部に予め設けておく必要があり施工に時間が掛かったが、本発明では、分断した部材が一度に中央部に集中することがなく、適宜分断した部材の撤去が行えるので、事前作業が小径のコア孔３の穿孔のみで済み、最小限に抑えることができる。また、解体時には中心部に向かってひび割れを入れながらコンクリートを分断することとなるため、解体予定領域２１の周囲への亀裂発生を防止できる。

なお、第１、第２の実施形態は、鉄筋コンクリート部材の解体について説明したが、本発明の解体方法は、無筋コンクリート部材の解体にも適用可能である。

以上、添付図を参照しながら、本発明の実施形態を説明したが、本発明の技術的範囲は、前述した実施形態に左右されない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

１、２１………解体予定領域
３………コア孔
５………破砕孔
９………分断面
１３………自由面
１５………油圧破砕機
１７………ウェッジ
１８………ウェッジライナー
１９………鉄筋

Claims (6)

1. コンクリート部材の解体を行う解体方法であって、
   前記コンクリート部材にコア孔を穿設して自由面を形成する工程（ａ）と、
   自由面の周辺に穿設された破砕孔から圧力を加え、前記自由面の方向へとコンクリートを押出して前記自由面と前記破砕孔とをつなぐ分断面でコンクリートを分断し、新たな自由面を形成する工程（ｂ）と、
   を具備し、
   前記工程（ｂ）を繰り返して解体を行うことを特徴とする解体方法。
2. 前記コンクリート部材は鉄筋コンクリートであり、
   前記工程（ｂ）で、鉄筋とコンクリートとの付着が剥がされることを特徴とする請求項１に記載の解体方法。
3. 前記工程（ｂ）において、前記破砕孔に油圧破砕機の先端部を挿入し、前記先端部を両側に拡げて圧力を加えることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の解体方法。
4. 前記工程（ｂ）では、
   自由面の周辺に破砕孔を穿設した後、
   当該破砕孔から圧力を加え、前記自由面の方向へとコンクリートを押出すことを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載の解体方法。
5. 前記工程（ａ）で、前記コア孔を解体予定領域の一方の端部に設け、
   前記工程（ｂ）を繰り返すことで、前記自由面を前記解体予定領域の他方の端部の方向に拡大してゆくことを特徴とする請求項１から請求項４のいずれかに記載の解体方法。
6. 前記工程（ａ）で、前記コア孔を解体予定領域の中央部に設け、
   前記工程（ｂ）を繰り返すことで、前記自由面を前記コア孔の周囲に拡大してゆくことを特徴とする請求項１から請求項４のいずれかに記載の解体方法。

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