JP5594759B2 - 構造物解体方法 - Google Patents

Description

本発明は、構造物解体方法に関する。

従来より、高層建築では、設備や躯体の老朽化を理由として、建築物を解体し、新たに建築物を構築する建て替えが行われる場合がある。
ここで、建築物を解体する方法として、例えば、最上階にハットトラスからなる仮設屋根を設けて、この仮設屋根に囲まれた空間を解体作業スペースとし、この解体作業スペースで解体作業を行うことにより、粉塵や騒音を防止する手法が提案されている。

特許第３２１８５１９号公報

しかしながら、従来の手法では、仮設屋根により解体作業スペースを大きく確保するとともに、この仮設屋根に天井走行クレーンを支持させるため、仮設屋根をトラス梁やブレースで補強して頑丈な構造とする必要があった。そのため、解体作業にかかるコストが高くなっていた。

本発明は、解体作業にかかるコストを低減できる構造物解体方法を提供することを目的とする。

請求項１に記載の構造物解体方法は、ｍ（ｍは自然数）階建ての構造物を解体する構造物解体方法であって、大梁を残して屋上階を解体する工程と、前記屋上階の大梁を仮設梁として支持しかつジャッキおよび上下２つのかんぬき部材を内蔵する仮設柱を設け、前記下側のかんぬき部材を（ｍ−２）以下の階で伸長させて前記仮設柱を当該階に支持させる工程と、前記仮設梁の梁下に走行クレーンを設ける工程と、当該仮設梁および前記仮設柱を覆う仮設屋根および仮設壁を設けて、解体作業スペースを形成する工程と、前記解体作業スペース内で、ｍ階の立上がりから（ｍ−１）階の立上がりまでを解体する工程と、前記上側のかんぬき部材をｎ（ｎは自然数）階で伸長させて前記仮設柱を当該階に支持させるとともに、前記下側のかんぬき部材を収縮させて前記仮設柱の内部に収容し、次に、前記ジャッキで前記上側のかんぬき部材を前記仮設柱の上方に向かって相対的に移動させることで、前記仮設柱を１層分だけ下方に移動し、次に、前記下側のかんぬき部材を（ｎ−２）以下の階で伸長させて前記仮設柱を当該階に支持させるとともに、前記上側のかんぬき部材を収縮させて前記仮設柱の内部に収容し、前記解体作業スペース内で、前記走行クレーンを用いて、ｎ階の床から（ｎ−１）階の立上がりまでを解体する作業を、ｎを（ｍ−１）から１ずつ減らしながら繰り返す工程と、を備えることを特徴とする。

この発明によれば、以下の手順で、構造物を解体する。
まず、大梁を残して屋上階を解体する。具体的には、屋上階の設備機器、目隠し壁、およびフレーム等を解体する。
次に、屋上階の大梁を仮設梁として支持する仮設柱を設け、最上階（ｎ階）の立上がりを解体する。次に、仮設梁の梁下に走行クレーンを設け、仮設梁および仮設柱を囲む仮設屋根および仮設壁を設ける。
これにより、屋上階の大梁、仮設柱を構造フレームとした解体作業スペースを形成する。

次に、解体作業スペース内で、走行クレーンを用いて、最上階の床から最上階の直下階の立上がりまでを解体する。
これにより、解体作業スペースを２層分確保される。
次に、仮設柱を１層分だけ下方に移動し、解体作業スペース内で走行クレーンを用いて１層分を解体する作業を繰り返す。
これにより、解体作業スペースを確保しながら、最下階まで解体する。

したがって、既存の大梁である仮設梁を残して屋上階の床を解体して、屋上階の床の荷重を低減させたり、既存の大梁を利用して走行クレーンを設けたりしたので、仮設屋根の荷重を低減できる。よって、少量の仮設材で仮設屋根を構築でき、低コストである。

また、既存の大梁を利用して仮設屋根を形成して、解体作業スペースを確保したので、短工期で解体できるうえに、解体作業にかかるコストを低減できる。
また、既存の大梁に走行クレーンを設けたので、この走行クレーンを使用して解体作業を行うことで、効率よく解体できる。
また、解体作業スペースを仮設屋根および仮設壁で囲んだので、構造物の解体時に、粉塵が周囲に飛散するのを防止できるうえに、騒音を低減でき、さらには、解体材の落下も防止できる。よって、周辺環境に与える負荷を少なくできる。
また、高層建物を解体する場合、タワークレーンやジブクレーンを利用すると、風の影響により作業効率が低下するが、仮設屋根および仮設壁により、風の影響を受けないので、効率よく構造物を解体できる。

請求項２に記載の構造物解体方法は、前記仮設梁の梁下に前記走行クレーンを設ける際、前記仮設梁の梁下にガーターを２段で設け、前記走行クレーンを上段のガーターの走行路以外でも作業可能とすることを特徴とする。

この発明によれば、仮設梁の梁下に走行クレーンを設ける際、仮設梁の梁下にガーターを２段で設け、下段のガーターを上段のガーターより延長することで、走行クレーンを上段のガーターの走行路以外でも作業可能とした。よって、走行クレーンを構造物の外側で作業させることができるため、構造物の外壁を効率良く撤去できる。

請求項３に記載の構造物解体方法は、前記仮設屋根を設ける際、当該仮設屋根上に、雨水を利用した散水設備およびドライミスト装置のうち少なくとも一方を設けることを特徴とする。

この発明によれば、散水設備により溜めた雨水を散水して、低コストで粉塵を防止できる。また、ドライミスト装置により微細な霧を噴射して、夏季であっても、解体作業スペース内を冷却して、作業環境を良好にできる。

請求項４に記載の構造物解体方法は、前記仮設屋根を設ける際、当該仮設屋根上に、制震装置を設けることを特徴とする。

この発明によれば、制震装置を設けたので、地震や風による揺れを更に低減できる。制震装置としては、例えば、ＴＭＤ（チューンド・マス・ダンパー）が挙げられる。

本発明によれば、既存の大梁である仮設梁を残して屋上階の床を解体して、屋上階の床の荷重を低減させたり、既存の大梁を利用して走行クレーンを設けたりしたので、仮設屋根の荷重を低減できる。よって、少量の仮設材で仮設屋根を構築でき、低コストである。

本発明の一実施形態に係る構造物解体方法に用いられる仮設柱の断面図である。 前記実施形態に係る構造物解体方法に用いられるかんぬき部材の正面図および側面図である。 前記実施形態に係る構造物解体方法に用いられる水平レールガイド枠の平面図である。 前記実施形態に係る構造物解体方法が適用される高層建物の断面図である。 前記実施形態に係る高層建物を解体する手順を説明するための図（その１）である。 前記実施形態に係る高層建物を解体する手順を説明するための図（その２）である。 前記実施形態に係る高層建物を解体する手順を説明するための図（その３）である。 前記実施形態に係る高層建物を解体する手順を説明するための図（その４）である。 本発明の第１の変形例に係る構造物解体方法に用いられるかんぬき部材の正面図および側面図である。 本発明の第２の変形例に係る構造物解体方法に用いられるかんぬき部材の正面図および側面図である。

以下、本発明の一実施形態について、図面を参照しながら説明する。
図１は、本発明の一実施形態に係る構造物解体方法に用いられる仮設柱２０の側面図および断面図である。
仮設柱２０は、互いに略平行に延びる２本の角形鋼管２１と、これら２本の角形鋼管２１を連結する連結部材２２と、角形鋼管２１に沿って延びる水平支持レール２３と、を備える。

この仮設柱２０には、仮設柱２０の長さ方向に沿って延びるステップロッド２４と、このステップロッド２４に沿って移動可能なステップロッドジャッキ２５と、ステップロッドジャッキ２５に取り付けられたかんぬき部材２６と、かんぬき部材２７と、が内蔵されている。

仮設柱２０が挿通される床開口部分には、水平レールガイド枠５０が設けられ、かんぬき部材２６、２７は、この水平レールガイド枠５０に係止される。

図２は、かんぬき部材２６、２７の正面図および平面図である。
かんぬき部材２６、２７は、所定長さの本体２８１と、この本体２８１の両端側に水平方向に回動自在に設けられた係止部２８２と、を備える。このかんぬき部材２６、２７では、係止部２８２を水平方向に折り曲げることで、伸長した状態から収縮可能であり、収縮した状態では、仮設柱２０が挿通される床開口部分の内法寸法よりも短くなるため、仮設柱２０の下方移動に伴って、同様に下方移動が可能となる。

図３は、水平レールガイド枠５０の平面図である。
水平レールガイド枠５０は、直線状の４本の長尺部材５１からなり、仮設柱２０を囲んで矩形枠状に配置される。
各長尺部材５１の仮設柱２０側には、複数のローラ５２が設けられており、これら複数のローラ５２は、仮設柱２０の水平支持レール２３または角形鋼管２１に当接している。これにより、仮設柱２０を下方に向かって円滑に移動可能となっている。

図４は、本発明の一実施形態に係る構造物解体方法が適用される構造物としての高層建物１の断面図である。
高層建物１は、２４階建てである。高層建物１は、複数本の柱１１と、これら柱１１同士を連結する複数の大梁１２と、を備える。
この高層建物１を以下の手順で解体する。

ステップ１では、図４に示すように、外周大梁１２を残して、屋上階としてのＲ階の設備機器、目隠し壁、およびフレーム等を解体し、その後、仮設柱２０を高層建物１の外周に沿って設置する。具体的には、Ｒ階の外周大梁１２の直下に仮設柱２０を配置する。
また、２１〜２３階床レベルの仮設柱２０が挿通される床開口部分に、水平レールガイド枠５０を設置する。

ステップ２では、２２階床レベルでかんぬき部材２７伸長させて、このかんぬき部材２７を２２階床レベルの水平レールガイド枠５０に係止させ、仮設柱２０の荷重を２２階床の大梁１２に支持させる。また、２４階の柱１１を切断して、この仮設柱２０にＲ階床の大梁１２を仮設梁４３として支持させる。

ステップ３では、仮設梁４３の梁下に２段式のガーター３０を設置し、このガーター３０に沿って走行する走行クレーン３１を取り付ける。この走行クレーン３１は軽量であるため、Ｒ階床の大梁１２を補強する必要はない。

ステップ４では、仮設梁４３に透光性を有する材料４０を貼り付けて仮設屋根４１を形成するとともに、仮設柱２０の外側に仮設梁４３に支持される仮設壁としての外周足場４２を設ける。これにより、仮設屋根４１および外周足場４２で囲まれた解体作業スペースを形成する。
なお、図示しないが、仮設屋根４１には、雨水を利用した散水設備およびドライミスト装置を設ける。

ステップ５では、解体作業スペース内で、２４階の外壁を含む立上がりから、２３階の外壁を含む立上がりまで（図４中破線で示す部分）を解体する。このとき、走行クレーン３１を利用して、解体材を図示しない搬出口に移動し、図示しないホイストで下階に搬出する。下階に搬出した解体材は、リサイクル可能な材料と産業廃棄物との仕分けを行って、場外に搬出する。

ステップ６では、図５（ａ）に示すように、２３階床レベルでかんぬき部材２６を伸長させて、このかんぬき部材２６を２３階床レベルの水平レールガイド枠５０に係止させ、仮設柱２０の荷重を２３階床の大梁１２に支持させる。また、かんぬき部材２７を収縮して、このかんぬき部材２７を仮設柱２０の内部に収容しておく。
次に、図５（ｂ）に示すように、ステップロッドジャッキ２５を仮設柱２０の上方に向かって相対的に移動させることで、仮設柱２０を１層分だけ下降させる。このとき、仮設柱２０の水平レールガイド枠５０により、仮設柱２０の移動を案内する。また、これにより、仮設柱２０の内部に収納されたかんぬき部材２７は、２１階床レベルに移動する。

次に、図６に示すように、かんぬき部材２７を伸長させて、このかんぬき部材２７を２１階床レベルの水平レールガイド枠５０に係止させ、仮設柱２０の荷重を２１階床の大梁１２に支持させる。また、かんぬき部材２６を収縮させて、このかんぬき部材２６を仮設柱２０の内部に収容しておく。
また、２３階床レベルに設置した水平レールガイド枠５０を２０階床レベルに移動して、仮設柱２０が挿通される床開口部分に設置する。

ステップ７では、解体作業スペース内で、走行クレーン３１を用いて、２３階の床から、２２階の外壁を含む立上がりまでを解体する。

ステップ８では、ｎ（ｎは自然数）を２２から１ずつ減らしながら、以下の作業を繰り返す。
初期状態では、図７（ａ）に示すように、（ｎ−２）〜ｎ階床レベルの仮設柱２０が挿通される床開口部分に、水平レールガイド枠５０が設置されており、かんぬき部材２７は、（ｎ−１）階床レベルの水平レールガイド枠５０に係止されている。これにより、仮設柱２０の荷重は、（ｎ−１）階床の大梁１２に支持されている。また、かんぬき部材２６は、収縮している。
この状態から、図７（ｂ）に示すように、ｎ階床レベルでかんぬき部材２６を伸長させて、このかんぬき部材２６をｎ階床レベルの水平レールガイド枠５０に係止させ、仮設柱２０の荷重をｎ階床の大梁１２に支持させる。また、かんぬき部材２７を収縮させる。

次に、図８（ａ）に示すように、ステップロッドジャッキ２５を仮設柱２０の上方に向かって相対的に移動させることで、仮設柱２０を１層分だけ下降させる。このとき、仮設柱２０の水平支持レール２３により、仮設柱２０の移動を案内する。また、これにより、仮設柱２０の内部に収納されたかんぬき部材２７は、（ｎ−２）階床レベルに移動する。

次に、図８（ｂ）に示すように、かんぬき部材２７を伸長させて、このかんぬき部材２７を（ｎ−２）階床レベルの水平レールガイド枠５０に係止させ、仮設柱２０の荷重を（ｎ−２）階床の大梁１２に支持させる。また、かんぬき部材２６を収縮させて、このかんぬき部材２６を仮設柱２０の内部に収容する。
また、ｎ階床レベルに設置した水平レールガイド枠５０を（ｎ−３）階床レベルに移動して、仮設柱２０が挿通される床開口部分に設置する。
そして、解体作業スペース内で、走行クレーン３１を用いて、ｎ階の床から、（ｎ−１）階の外壁を含む立上がりまでを解体する。

本実施形態によれば、以下のような効果がある。
（１）仮設柱２０を外周大梁１２の内側に設置したので、仮設柱２０のスパンを短くして、本設の柱１１に比べて仮設柱２０を軽量化できる。また、既存の大梁１２である仮設梁４３を残してＲ階の床を解体したり、既存の大梁１２を利用して走行クレーン３１を設けたりしたので、仮設屋根４１の荷重を低減できる。よって、少量の仮設材で仮設屋根４１を構築でき、低コストである。
また、既存の大梁１２を利用して仮設屋根４１を形成して、解体作業スペースを確保したので、解体作業にかかるコストを低減できる。
また、既存の大梁１２に走行クレーン３１を設けたので、解体作業を迅速に行うことができる。
また、解体作業スペースを仮設屋根４１および外周足場４２で囲んだので、高層建物１の解体時に、粉塵が周囲に飛散するのを防止できるうえに、騒音を低減でき、さらには、解体材の落下も防止できる。よって、周辺環境に与える負荷を少なくできる。
また、タワークレーンやジブクレーンを利用して高層建物を解体すると、風の影響により作業効率が低下するが、仮設屋根４１および外周足場４２により、風の影響を受けないので、効率よく高層建物１を解体できる。

（２）水平支持レール２３を設けたので、解体時の地震荷重や風荷重などの水平荷重に抵抗できるうえに、仮設柱２０を下降させる際にガイドさせることができ、安全性を確保できる。

（３）ドライミスト装置を設けたので、夏季であっても、解体作業スペース内を冷却して、作業環境を良好にできる。

（４）仮設梁４３の梁下に走行クレーン３１を設ける際、仮設梁４３の梁下にガーター３０を設け、下段のガーターを上段のガーターより延長することで、走行クレーン３１を上段のガーターの走行路以外でも作業可能とした。よって、走行クレーン３１を高層建物１の外側で作業させることができるため、高層建物１の外壁を効率良く撤去できる。

（５）仮設梁４３に透明な板材４０を貼り付けたので、自然採光により解体作業スペースを明るくでき、作業環境を良好にできる。

（６）散水設備により溜めた雨水を散水することで、低コストで粉塵を防止できる。

なお、本発明は前記実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれるものである。
例えば、本実施形態では、ステップロッドジャッキ２５を用いたが、これに限らず、油圧ジャッキを用いてもよい。
また、仮設屋根上にＴＭＤ（チューンド・マス・ダンパー）などの制震装置を設置すれば、地震や風による揺れを更に低減できる。この場合、ＴＭＤの振り子として、解体したコンクリートや鉄骨材を利用することにより、ＴＭＤを安価に製作できる。

また、既存外壁のシール材撤去などの作業には、外周足場４２を利用するだけでなく、既存のゴンドラを活用してもよい。

また、本実施形態では、かんぬき部材２６、２７を水平方向に折り曲げ可能な構造としたが、これに限らない。
すなわち、図９に示すように、かんぬき部材２６Ａ、２７Ａを鉛直方向に折り曲げ可能な構造としてもよい。具体的には、かんぬき部材２６Ａ、２７Ａを、所定長さの本体２８３と、この本体２８３の両端側に鉛直方向に回動自在に設けられた係止部２８４と、を備える。このかんぬき部材２６Ａ、２７Ａでは、係止部２８４を下方に折り曲げることで、伸長した状態から収縮可能である。
また、図１０に示すように、かんぬき部材２６Ｂ、２７Ｂを水平方向に伸縮可能な構造としてもよい。具体的には、かんぬき部材２６Ｂ、２７Ｂを、所定長さの本体２９１と、この本体２９１の両端側に水平方向に移動可能に設けられてラック２９２が形成された係止部２９３と、本体２９１に回転自在に設けられてラック２９２に噛み合うピニオン２９４と、このピニオン２９４の回転軸に連結されたハンドル２９５と、を備える。このかんぬき部材２６Ｂ、２７Ｂでは、ハンドル２９５を回転させることで、ピニオン２９４が回転し、係止部２９３は、本体２９１から突没する。

１ 高層建物（構造物）
１１ 柱
１２ 大梁
２０ 仮設柱
２１ 角形鋼管
２２ 連結部材
２３ 水平支持レール
２４ ステップロッド
２５ ステップロッドジャッキ
２６、２７ かんぬき部材
３０ ガーター
３１ 走行クレーン
４０ 板材
４１ 仮設屋根
４２ 外周足場
４３ 仮設梁

Claims (4)

1. ｍ（ｍは自然数）階建ての構造物を解体する構造物解体方法であって、
   大梁を残して屋上階を解体する工程と、
   前記屋上階の大梁を仮設梁として支持しかつジャッキおよび上下２つのかんぬき部材を内蔵する仮設柱を設け、前記下側のかんぬき部材を（ｍ−２）以下の階で伸長させて前記仮設柱を当該階に支持させる工程と、
   前記仮設梁の梁下に走行クレーンを設ける工程と、
   当該仮設梁および前記仮設柱を覆う仮設屋根および仮設壁を設けて、解体作業スペースを形成する工程と、
   前記解体作業スペース内で、ｍ階の立上がりから（ｍ−１）階の立上がりまでを解体する工程と、
   前記上側のかんぬき部材をｎ（ｎは自然数）階で伸長させて前記仮設柱を当該階に支持させるとともに、前記下側のかんぬき部材を収縮させて前記仮設柱の内部に収容し、次に、前記ジャッキで前記上側のかんぬき部材を前記仮設柱の上方に向かって相対的に移動させることで、前記仮設柱を１層分だけ下方に移動し、次に、前記下側のかんぬき部材を（ｎ−２）以下の階で伸長させて前記仮設柱を当該階に支持させるとともに、前記上側のかんぬき部材を収縮させて前記仮設柱の内部に収容し、前記解体作業スペース内で、前記走行クレーンを用いて、ｎ階の床から（ｎ−１）階の立上がりまでを解体する作業を、ｎを（ｍ−１）から１ずつ減らしながら繰り返す工程と、を備えることを特徴とする構造物解体方法。
2. 請求項１に記載の構造物解体方法において、
   前記仮設梁の梁下に前記走行クレーンを設ける際、前記仮設梁の梁下にガーターを２段で設け、前記走行クレーンを上段のガーターの走行路以外でも作業可能とすることを特徴とする構造物解体方法。
3. 請求項１または２に記載の構造物解体方法において、
   前記仮設屋根を設ける際、当該仮設屋根上に、雨水を利用した散水設備およびドライミスト装置のうち少なくとも一方を設けることを特徴とする構造物解体方法。
4. 請求項１から３のいずれかに記載の構造物解体方法において、
   前記仮設屋根を設ける際、当該仮設屋根上に、制震装置を設けることを特徴とする構造物解体方法。

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