JP2019210685A - 塔状構造物の解体方法 - Google Patents

Abstract

【課題】低コストで作業安全性に優れた塔状構造物の解体方法を提供する。【解決手段】塔状構造物１０の下部の側部の略同一高さの２箇所に係合部１４を設けるステップと、係合部１４の外側に対応する位置に回転用治具架台１６を設けるステップと、塔状構造物１０を吊持装置２６で吊って、塔状構造物１０の係合部１４と回転用治具架台１６の側部に設けられた係合部２４の位置合わせを行うステップと、塔状構造物１０の係合部１４と回転用治具架台１６の係合部２４とを回転用係合軸３０で回転自在に接続するステップと、吊持装置２６で塔状構造物１０を回転用係合軸３０の軸線回りに回転させながら、塔状構造物１０を倒すステップとを備えるようにする。【選択図】図４

Description

本発明は、例えば風車タワーなどの塔状構造物の解体方法に関するものである。

従来、風力発電用風車のタワーは、上下方向に数分割（例えば２または３分割）したタワー要素を、ボルトで上下に連結したものが広く用いられている。こうした既設のタワーを解体して撤去する場合には、クレーン等でタワーを吊持した状態でボルトを外す作業を行っていた。

一方、従来の塔状構造物の解体方法として、例えば特許文献１〜４に記載の技術が知られている。特許文献１は、折り曲げる動作を繰り返して塔状構造物を解体するものである。特許文献２は、高圧水で壁体を切断撤去する動作を繰り返して塔状構造物を解体するものである。特許文献３は、塔状構造物の下部にあけた開口に貫通梁を通し、ジャッキで貫通梁を上昇させて塔状構造物を吊り上げ、塔状構造物の下部を切断撤去する動作を繰り返して塔状構造物を解体するものである。特許文献４は、塔状構造物の左右両側に設けた軸受に、塔状構造物の下端部を貫通させた軸を取り付けるとともに、ジャッキから送出されるワイヤロープの先端を塔状構造物の重心上方に取り付け、ジャッキでワイヤロープを伸縮調整させて、塔状構造物を傾倒方向に横倒して解体するものである。

国際公開第２０１６／０９２６０９号公報 特開２０１７−１９７９７１号公報 特開２０１６−１９９９６０号公報 特開２０００−２１３１８３号公報

しかしながら、上記の従来の特許文献１〜３に記載の方法は、解体までに多大な時間を要し、作業コストが増大するおそれがある。また、上記の従来の特許文献４に記載の方法は、複雑な装置を用いるとともに作業手順が複雑なため作業コストが増大するおそれがある。また、上記のクレーンで吊持した状態でボルトを外すことによる解体方法についても、多大な時間を要するため作業コストが増大するおそれがある。また、ボルトを外すために高所作業が発生するという問題もある。このため、低コストで作業安全性に優れた解体方法が求められていた。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、低コストで作業安全性に優れた塔状構造物の解体方法を提供することを目的とする。

上記した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る塔状構造物の解体方法は、既設の塔状構造物を解体するための方法であって、塔状構造物の下部の側部の略同一高さの２箇所に係合部を設けるステップと、塔状構造物の係合部の外側に対応する位置に回転用治具架台を設けるステップと、塔状構造物を吊持装置で吊って、塔状構造物の係合部と回転用治具架台の側部に設けられた係合部の位置合わせを行うステップと、塔状構造物の係合部と回転用治具架台の係合部とを回転用係合軸で回転自在に接続するステップと、吊持装置で塔状構造物を回転用係合軸の軸線回りに回転させながら、塔状構造物を倒すステップとを備えることを特徴とする。

また、本発明に係る他の塔状構造物の解体方法は、上述した発明において、塔状構造物を倒した後、塔状構造物に取り付けられているボルトを取り外すステップ、または、塔状構造物を切断もしくは破砕するステップをさらに備えることを特徴とする。

また、本発明に係る他の塔状構造物の解体方法は、上述した発明において、塔状構造物の下部の側部の２箇所に設けられる係合部は、塔状構造物の塔軸の軸心を通る同一水平線上に位置することを特徴とする。

また、本発明に係る他の塔状構造物の解体方法は、上述した発明において、塔状構造物の下部の同一水平線上に位置する２箇所に軸受穴を設けた後、塔状構造物を吊持装置で吊って、塔状構造物の軸受穴と回転用治具架台を水平方向に貫通して設けられた軸受穴の位置合わせを行い、回転用治具架台の軸受穴から塔状構造物の軸受穴に回転用係合軸を通して双方を回転自在に接続することを特徴とする。

本発明に係る塔状構造物の解体方法によれば、既設の塔状構造物を解体するための方法であって、塔状構造物の下部の側部の略同一高さの２箇所に係合部を設けるステップと、塔状構造物の係合部の外側に対応する位置に回転用治具架台を設けるステップと、塔状構造物を吊持装置で吊って、塔状構造物の係合部と回転用治具架台の側部に設けられた係合部の位置合わせを行うステップと、塔状構造物の係合部と回転用治具架台の係合部とを回転用係合軸で回転自在に接続するステップと、吊持装置で塔状構造物を回転用係合軸の軸線回りに回転させながら、塔状構造物を倒すステップとを備えるので、従来の方法と比較して簡単かつ低コストで塔状構造物を解体することができる。また、高所作業が発生しないので作業安全性にも優れている。したがって、低コストで作業安全性に優れた塔状構造物の解体方法を提供することができるという効果を奏する。

また、本発明に係る他の塔状構造物の解体方法によれば、塔状構造物を倒した後、塔状構造物に取り付けられているボルトを取り外すステップ、または、塔状構造物を切断もしくは破砕するステップをさらに備えるので、地上の作業でボルトを取り外したり、切断、破砕することができ高所作業を要しない。したがって、作業安全性に優れるという効果を奏する。

また、本発明に係る他の塔状構造物の解体方法によれば、塔状構造物の下部の側部の２箇所に設けられる係合部は、塔状構造物の塔軸の軸心を通る同一水平線上に位置するので、塔状構造物は水平線回りに傾倒する。このため、傾倒作業時の吊持操作を容易に行うことができるという効果を奏する。

また、本発明に係る他の塔状構造物の解体方法によれば、塔状構造物の下部の同一水平線上に位置する２箇所に軸受穴を設けた後、塔状構造物を吊持装置で吊って、塔状構造物の軸受穴と回転用治具架台を水平方向に貫通して設けられた軸受穴の位置合わせを行い、回転用治具架台の軸受穴から塔状構造物の軸受穴に回転用係合軸を通して双方を回転自在に接続するので、塔状構造物の軸受穴と回転用治具架台の軸受穴の接続を容易に行うことができるという効果を奏する。

図１は、本発明に係る塔状構造物の解体方法の実施の形態のステップ１を示す図である。 図２は、本発明に係る塔状構造物の解体方法の実施の形態のステップ２を示す図である。 図３は、本発明に係る塔状構造物の解体方法の実施の形態のステップ３を示す図であり、（１）は正面図、（２）はＡ−Ａ線に沿った断面図である。 図４は、本発明に係る塔状構造物の解体方法の実施の形態のステップ４を示す図である。 図５は、本発明に係る塔状構造物の解体方法の実施の形態のステップ５を示す図である。

以下に、本発明に係る塔状構造物の解体方法の実施の形態について、既設の風車タワーを解体する場合を例にとり図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。

図１に示すように、略円柱状の風車タワー１０（塔状構造物）が風車基礎１２の上に立設している。風車基礎１２は地盤Ｇ内に設けられ、風車タワー１０は地面ＧＬから出ている。本実施の形態では、複数のタワー要素が上下方向にボルトで連結した鋼製の風車タワーを想定しているが、本発明はこれに限るものではなく、例えばコンクリート製の風車タワーであってもよい。

この風車タワー１０を解体するために、まず、風車タワー１０の下部の前後（側部）の２箇所に、凹状に窪んだ穴１４（係合部、軸受穴）をあける。この２箇所の穴１４は、風車タワー１０の柱軸Ｚ（塔軸）の軸心を通る同一水平線上に位置する。穴１４は風車タワー１０を水平方向に貫通する穴として形成してもよい。

次に、図２に示すように、穴１４の外側、つまり風車タワー１０の下部の前後両サイドに回転用治具架台１６を設ける。この回転用治具架台１６は、側面視で略三角形状の鋼製またはコンクリート製の架台であり、地面ＧＬに接地する台座１８と、台座１８上に固定した柱部２０と、台座１８の左右端部と柱部２０の上端部を連結する補強部２２とからなる。柱部２０の上側には、水平方向に貫通した貫通穴２４（係合部、軸受穴）が設けられている。

次に、図３に示すように、クレーン２６（吊持装置）のワイヤーロープ２８を風車タワー１０の上部に掛けて風車タワー１０を吊持し、風車タワー１０と風車基礎１２とを連結するボルト等を取り外す。これにより風車タワー１０と風車基礎１２との連結が解かれる。続いて、クレーン２６で風車タワー１０を吊り上げ、風車タワー１０の穴１４と、回転用治具架台１６の貫通穴２４との位置合わせを行う。

位置合わせが済んだら、両サイドの回転用治具架台１６の貫通穴２４から回転用棒３０（回転用係合軸）をそれぞれ通し、その先端を風車タワー１０の２箇所の穴１４に入れ込む。これにより、風車タワー１０の２箇所の穴１４と、両サイドの回転用治具架台１６の貫通穴２４とが両側２本の回転用棒３０で軸線Ｘ回りに回転自在に接続される。本実施の形態では、貫通穴２４から回転用棒３０を挿し込めばよいので、穴１４と貫通穴２４の接続を容易に行うことができる。

なお、穴１４を貫通穴として形成した場合には、片側の回転用治具架台１６の貫通穴２４から１本の回転用棒３０を挿し入れて、その先端側を穴１４と反対側の回転用治具架台１６の貫通穴２４とに挿通配置してもよい。

次に、図４に示すように、クレーン２６のブーム２６Ａの長さを調整して、風車タワー１０を回転用棒３０の軸線Ｘ回りに回転させながら、風車タワー１０を傾倒する。ここで、軸線Ｘは穴１４と貫通穴２４を繋ぐ水平線であることから、風車タワー１０は水平線回りに傾倒する。このため、クレーン２６の吊持操作を容易に行うことができる。

その後、図５に示すように、風車タワー１０を地面ＧＬに横倒しにする。ここで、横倒しにする地面ＧＬの上にあらかじめ複数の受材３２を配置しておき、これらの上に風車タワー１０を横倒しにするようにすることが望ましい。このようにすれば、後工程の風車タワー１０の解体作業が容易になる。

最後に、ワイヤーロープ２８の吊り具を風車タワー１０の上部から取り外す。また、風車タワー１０の各タワー要素を連結するボルトを取り外し、複数のタワー要素に分割する。分割したタワー要素は車両等で運搬撤去する。

このように、本実施の形態の解体方法によれば、回転治具架台１６を使用することで、既設の風車タワー１０をタワー要素に分割することなく、１本のまま横倒しにして撤去することができる。このため、従来の方法と比較して簡単に風車タワー１０を解体することができる。また、風車タワー１０を横倒しにするまでに多大な時間を要しないので、作業コストを抑制することができる。さらに、地上の作業でタワー要素を連結するボルトを取り外すことができ、高所作業が減るので作業安全性にも優れている。したがって、本実施の形態によれば、低コストで作業安全性に優れた塔状構造物の解体方法を提供することができる。

上記の実施の形態においては、風車タワー１０の下部や回転治具架台１６に設ける係合部（穴１４、貫通穴２４）が軸受穴として機能する場合を例にとり説明したが、本発明はこれに限るものではない。例えば、風車タワー１０の下部の側部と、回転治具架台１６の側部とに互いに向けて突出する軸部を設け、双方の軸部を、両端に軸受穴を有する回転用係合軸で回転自在に連結してもよい。この場合、回転用係合軸は風車タワー１０と回転治具架台１６の間から挿入配置するため、軸方向に伸縮可能な構造のものを用いる。このようにしても上記と同様の作用効果を奏することができる。また、風車タワー１０の下部の側部と、回転治具架台１６の側部のいずれか一方に軸部を、他方に軸受穴を設けておき、これら軸部と軸受穴を、一端に軸受穴を有して他端に軸部を有する回転用係合軸で回転自在に連結してもよい。このようにしても上記と同様の作用効果を奏することができる。

また、上記の実施の形態においては、風車タワー１０に穴１４を設け、その後、その外側に回転用治具架台１６を設ける場合を例にとり説明したが、本発明はこれに限るものではなく、穴１４の外側に対応する位置に回転用治具架台１６をあらかじめ設けておき、その後、風車タワー１０に穴１４を設けてもよい。このようにしても上記と同様の作用効果を奏することができる。

また、上記の実施の形態においては、風車タワー１０に設ける２箇所の穴１４が同一水平線上に位置する場合を例にとり説明したが、本発明はこれに限るものではない。例えば、水平線から若干斜めに傾いた略同一高さに２箇所の穴１４を設けるとともに、それに対応する位置に回転用治具架台１６を設け、双方を回転用棒３０で接続してもよい。このようにしても、クレーン２６で風車タワー１０を地面ＧＬに傾倒することができる。

以上説明したように、本発明に係る塔状構造物の解体方法によれば、既設の塔状構造物を解体するための方法であって、塔状構造物の下部の側部の略同一高さの２箇所に係合部を設けるステップと、塔状構造物の係合部の外側に対応する位置に回転用治具架台を設けるステップと、塔状構造物を吊持装置で吊って、塔状構造物の係合部と回転用治具架台の側部に設けられた係合部の位置合わせを行うステップと、塔状構造物の係合部と回転用治具架台の係合部とを回転用係合軸で回転自在に接続するステップと、吊持装置で塔状構造物を回転用係合軸の軸線回りに回転させながら、塔状構造物を倒すステップとを備えるので、従来の方法と比較して簡単かつ低コストで塔状構造物を解体することができる。また、高所作業が発生しないので作業安全性にも優れている。したがって、低コストで作業安全性に優れた塔状構造物の解体方法を提供することができる。

また、本発明に係る他の塔状構造物の解体方法によれば、塔状構造物を倒した後、塔状構造物に取り付けられているボルトを取り外すステップ、または、塔状構造物を切断もしくは破砕するステップをさらに備えるので、地上の作業でボルトを取り外したり、切断、破砕することができ高所作業を要しない。したがって、作業安全性に優れている。

また、本発明に係る他の塔状構造物の解体方法によれば、塔状構造物の下部の側部の２箇所に設けられる係合部は、塔状構造物の塔軸の軸心を通る同一水平線上に位置するので、塔状構造物は水平線回りに傾倒する。このため、傾倒作業時の吊持操作を容易に行うことができる。

また、本発明に係る他の塔状構造物の解体方法によれば、塔状構造物の下部の同一水平線上に位置する２箇所に軸受穴を設けた後、塔状構造物を吊持装置で吊って、塔状構造物の軸受穴と回転用治具架台を水平方向に貫通して設けられた軸受穴の位置合わせを行い、回転用治具架台の軸受穴から塔状構造物の軸受穴に回転用係合軸を通して双方を回転自在に接続するので、塔状構造物の軸受穴と回転用治具架台の軸受穴の接続を容易に行うことができる。

本実施例では風車タワーの場合の解体方法について説明したが、他の塔状構造物の場合、例えばコンクリート製煙突のようなものでは、塔状構造物を倒した後、その状態で切断や破砕を行うことで同様な効果が期待できる。さらに、本実施例のような場合でも、塔状構造物を倒した後、その状態で切断や破砕を行うことも可能である。

以上のように、本発明に係る塔状構造物の解体方法は、風力発電用風車を支持する既設のタワーなどの塔状構造物を低コストで解体するのに有用であり、特に、解体作業の安全性を高めるのに適している。

１０ 風車タワー（塔状構造物）
１２ 風車基礎
１４ 穴（係合部、軸受穴）
１６ 回転用治具架台
１８ 台座
２０ 柱部
２２ 補強部
２４ 貫通穴（係合部、軸受穴）
２６ クレーン（吊持装置）
２６Ａ ブーム
２８ ワイヤーロープ
３０ 回転用棒（回転用係合軸）
３２ 受材
Ｇ 地盤
ＧＬ 地面
Ｘ 軸線
Ｚ 柱軸

Claims (4)

1. 既設の塔状構造物を解体するための方法であって、
   塔状構造物の下部の側部の略同一高さの２箇所に係合部を設けるステップと、塔状構造物の係合部の外側に対応する位置に回転用治具架台を設けるステップと、塔状構造物を吊持装置で吊って、塔状構造物の係合部と回転用治具架台の側部に設けられた係合部の位置合わせを行うステップと、塔状構造物の係合部と回転用治具架台の係合部とを回転用係合軸で回転自在に接続するステップと、吊持装置で塔状構造物を回転用係合軸の軸線回りに回転させながら、塔状構造物を倒すステップとを備えることを特徴とする塔状構造物の解体方法。
2. 塔状構造物を倒した後、塔状構造物に取り付けられているボルトを取り外すステップ、または、塔状構造物を切断もしくは破砕するステップをさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の塔状構造物の解体方法。
3. 塔状構造物の下部の側部の２箇所に設けられる係合部は、塔状構造物の塔軸の軸心を通る同一水平線上に位置することを特徴とする請求項１または２に記載の塔状構造物の解体方法。
4. 塔状構造物の下部の同一水平線上に位置する２箇所に軸受穴を設けた後、塔状構造物を吊持装置で吊って、塔状構造物の軸受穴と回転用治具架台を水平方向に貫通して設けられた軸受穴の位置合わせを行い、回転用治具架台の軸受穴から塔状構造物の軸受穴に回転用係合軸を通して双方を回転自在に接続することを特徴とする請求項１〜３のいずれか一つに記載の塔状構造物の解体方法。

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