JP5660569B2

JP5660569B2 - 建物の昇降装置

Info

Publication number: JP5660569B2
Application number: JP2010282480A
Authority: JP
Inventors: 将史森田; 豊樹櫻井; 陽内藤; 謙一三幸
Original assignee: Takenaka Corp
Current assignee: Takenaka Corp
Priority date: 2010-12-19
Filing date: 2010-12-19
Publication date: 2015-01-28
Anticipated expiration: 2030-12-19
Also published as: JP2012132145A

Description

本発明は、既存の建物を下層階から順次切断除去してジャッキダウンして行く建物の解体工法や、これとは逆に、上層階から順次構築してジャッキアップして行く建物の組立工法に用いる建物の昇降装置に関する。

例えば、既存の建物を下層階から順次切断除去してジャッキダウンして行く建物の解体工法においては、上部躯体（建物の切断除去する層の上方に位置する部分）を地盤に固定される基礎部材や下部躯体（建物の切断除去する層の下方に位置する部分）に如何にして支持させ、降下させるかが、工期の短縮、工費の節減を図る上で、大きな課題となる。

一般的には、建物の周囲に、仮設支柱と、仮設支柱に架設したジャッキ受け梁等による仮設の支持フレームを構築し、当該支持フレームのジャッキ受け梁に取り付けたセンターホール式油圧ジャッキにより、ステップロッド、ＰＣ鋼より線等の懸垂材を介して柱近傍の梁を吊下げ支持することが多い。

センターホール式油圧ジャッキは、通常の油圧ジャッキのようなジャッキストロークの制限がないので、一回当りの躯体降下量（躯体解体量）を大きくすることが可能である。しかしながら、柱近傍の梁を吊下げ支持する解体方法においては、躯体支持能力が、梁のせん断・曲げ強度で制限されることになるから、超高層建物のように大きな荷重を支持するためには、上部躯体に仮設の補強部材を構築して、梁のせん断・曲げ強度を高めたり、複数階にわたって同時に吊下げ支持することが必要となり、何れの場合も、上部躯体における吊下げ支持位置の盛替に多大の時間と労力が必要となり、工期、工費の両面で問題があった。

尚、柱周囲に設置した仮設の支持フレームで建物の荷重を支持し、柱最下部を切断除去した後、柱直下に油圧ジャッキを設置して、上部躯体を降下させる解体工法も、特許文献１によって提案されている。しかし、この解体工法では、柱直下に油圧ジャッキを設置するので、一回当りの躯体降下量（躯体解体量）がジャッキストロークによって制限されることになる。

因みに、特許文献１には、ジャッキストロークが６７５ｍｍと記載されており、階高が数メートルの建物にあっても、柱を６７５ｍｍずつ切断除去する必要がある。また、柱の軸力を油圧ジャッキで直接支持する機構であるとはいえ、柱の切断除去に先立って、柱近傍の梁を支持する仮設支柱が必要である点では、上述した従来技術と大同小異であり、柱切断前における仮設支柱の設置と、上部躯体降下前における仮設支柱の撤去とを小刻みに繰り返す手間を要し、迅速な解体は期待できない。

特開２００９−１３８３７７号公報

本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、既存の建物を下層階から順次切断除去してジャッキダウンして行く建物の解体工法又は上層階から順次構築してジャッキアップして行く建物の組立工法において、建物の柱を直接吊下げ支持して、ジャッキダウン又はジャッキアップを行うことができ、柱近傍の梁を吊下げ支持する場合のように、梁のせん断・曲げ強度によって躯体支持能力が制限されないので、上部躯体に仮設の補強部材を構築して、梁のせん断・曲げ強度を高めたり、複数階にわたって同時に吊下げ支持する必要がなく、しかも、一回当りの躯体降下量（躯体解体量）又は躯体上昇量（躯体構築量）を大きくして、工期の短縮、工費の低減を可能とする建物の昇降装置を提供することにある。

上記の目的を達成するために、本発明が講じた技術的手段は、次の通りである。即ち、請求項１に記載の発明による建物の昇降装置は、上部躯体の柱を挟み込むことが可能な一対の挟持金具と、一方の挟持金具を固定端とし他方の挟持金具を緊張端とする複数本のＰＣ鋼棒と、当該ＰＣ鋼棒を緊張させるための着脱自在な油圧ジャッキとを備え、当該油圧ジャッキで前記ＰＣ鋼棒を緊張させることにより上部躯体の柱に圧着固定されるように構成した圧着固定金具と、当該圧着固定金具における一対の挟持金具に下端部を連結した２本の懸垂材と、当該懸垂材を昇降駆動する２台のセンターホール式油圧ジャッキと、当該センターホール式油圧ジャッキを支持するガイドフレームとで構成した点に特徴がある。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の建物の昇降装置であって、センターホール式油圧ジャッキを支持するガイドフレームが、地盤に固定される基礎部材又は下部躯体によって支持される仮設支柱と仮設支柱に架設したジャッキ受け梁によって構成されていることを特徴としている。

尚、地盤に固定される基礎部材としては、解体又は構築しようとする建物自体の基礎、ガイドフレームを支持するために新たに構築した仮設の基礎の何れであってもよい。また、一般的な工法によって地上から解体又は構築できる頑強な低層部分（下部躯体）とその上部に立設された高層部分とからなる建物において、低層部分（下部躯体）を作業床として高層部分の解体又は組立を行う場合であれば、低層部分（下部躯体）が地盤に固定される基礎部材としての役目を果たすことになる。

請求項３に記載の発明は、請求項１に記載の建物の昇降装置であって、センターホール式油圧ジャッキを支持するガイドフレームが、下部躯体の柱を挟み込むことが可能な一対の第二の挟持金具と、一方の第二の挟持金具を固定端とし他方の第二の挟持金具を緊張端とする複数本の第二のＰＣ鋼棒と、当該第二のＰＣ鋼棒を緊張させるための着脱自在な第二の油圧ジャッキとを備え、当該第二の油圧ジャッキで前記第二のＰＣ鋼棒を緊張させることにより下部躯体の柱に圧着固定されるように構成した第二の圧着固定金具と、当該第二の圧着固定金具に立設した仮設支柱と仮設支柱に架設したジャッキ受け梁によって構成されていることを特徴としている。

請求項１に記載の発明によれば、上部躯体の柱に圧着固定金具を圧着固定し、ガイドフレームに支持されたセンターホール式油圧ジャッキの懸垂材で圧着固定金具を吊下げ支持するので、建物の柱を直接吊下げ支持して、ジャッキダウン又はジャッキアップを行うことになる。従って、柱近傍の梁を吊下げ支持する場合のように、梁のせん断・曲げ強度によって躯体支持能力が制限されないので、上部躯体に仮設の補強部材を構築して、梁のせん断・曲げ強度を高めたり、複数階にわたって同時に吊下げ支持する必要がなく、しかも、ジャッキストロークによる昇降量の制限がないので、一回当りの躯体降下量（躯体解体量）又は躯体上昇量（躯体構築量）を大きくして、工期の短縮と工費の低減を図り得る。

請求項２に記載の発明によれば、センターホール式油圧ジャッキを支持するガイドフレームが、地盤に固定される基礎部材又は下部躯体によって支持される仮設支柱と仮設支柱に架設したジャッキ受け梁によって構成されているので、Ｈ型鋼等の鋼材を用いてガイドフレームを容易に構築できる。

請求項３に記載の発明によれば、センターホール式油圧ジャッキを支持するガイドフレームが、下部躯体の柱を挟み込むことが可能な一対の第二の挟持金具と、一方の第二の挟持金具を固定端とし他方の第二の挟持金具を緊張端とする複数本の第二のＰＣ鋼棒と、当該第二のＰＣ鋼棒を緊張させるための着脱自在な第二の油圧ジャッキとを備え、当該第二の油圧ジャッキで前記第二のＰＣ鋼棒を緊張させることにより下部躯体の柱に圧着固定されるように構成した第二の圧着固定金具と、当該第二の圧着固定金具に立設した仮設支柱と仮設支柱に架設したジャッキ受け梁によって構成されているので、下部躯体の柱及び建物の基礎が、ガイドフレームに加わる荷重の支持に有効に利用されることになり、ガイドフレームに作用する荷重を地盤に伝達する仮設基礎の構築や建物解体後における仮設基礎の撤去が不要である。

本発明に係る建物の昇降装置を用いた建物の解体工法を説明する概略平面図である。建物の解体工法を説明する要部の概略側面図である。建物の解体工法を説明する要部の側面図である。本発明に係る建物の昇降装置を示す要部の斜視図である。建物の昇降装置を示す要部の正面図である。建物の昇降装置を示す要部の側面図である。建物の昇降装置を示す要部の平面図である。建物の昇降装置を示す要部の横断平面図である。建物の解体手順の説明図である。図９に続く解体手順の説明図である。図１０に続く解体手順の説明図である。図１１に続く解体手順の説明図である。図１２における要部の説明図である。本発明の他の実施形態を示す建物の解体工法の説明図である。図１４に続く建物の解体手順の説明図である。要部の横断平面図である。本発明の他の実施形態を示す建物の解体工法の説明図である。図１７に続く建物の解体手順の説明図である。図１８に続く建物の解体手順の説明図である。

図において、Ａは、コンクリートを充填した円形の鋼管で構成された四隅の柱１、鉄骨梁２、鉄骨ブレース３等で構成された鉄塔状の建物を示す。Ｂは、本発明に係る建物の昇降装置であり、各柱１に対して１台ずつ設置されている。Ｃは枠組足場であり、その外周には騒音や粉塵等の散逸を防止する養生カバー（図示せず）が設けられている。

昇降装置Ｂは、上部躯体の柱１を挟み込むことが可能な一対の挟持金具４ａ、４ｂと、一方の挟持金具４ａを固定端とし他方の挟持金具４ｂを緊張端とする複数本の水平なＰＣ鋼棒５と、当該ＰＣ鋼棒５を緊張させるための着脱自在な複数個の油圧ジャッキ６とを備え、当該油圧ジャッキ６で前記ＰＣ鋼棒５を緊張させることにより上部躯体の柱１に圧着固定されるように構成した圧着固定金具４と、当該圧着固定金具４における一対の挟持金具４ａ、４ｂに下端部を連結した２本の懸垂材（ステップロッド）７と、当該懸垂材７を昇降駆動する２台のセンターホール式油圧ジャッキ８と、当該センターホール式油圧ジャッキ８を支持する仮設のガイドフレーム９とで構成されている。前記ＰＣ鋼棒５は、取付け作業を容易にするために長手方向の中央部で二分割され、長ナット状のカプラー１０によって同芯状に連結されている。５ａはＰＣ鋼棒５の固定端側のナット、５ｂはＰＣ鋼棒５の緊張端側のナットである。

ガイドフレーム９は、地盤に固定される基礎部材又は下部躯体１１によって支持される仮設支柱９ａ、仮設支柱９ａに架設したジャッキ受け梁９ｂ及び梁材９ｃ、補強用斜材等によって構成され、建物の周囲を取り囲むように構築されている。圧着固定金具４には、先端に樹脂製すべり材１２を有する複数の水平ガイド１３が設けられている。ガイドフレーム９には、水平ガイド１３をスライド自在にガイドする鉛直なガイドレール１４がガイドフレーム９の上下方向全長にわたって設けられている。そして、センターホール式油圧ジャッキ８の駆動により懸垂材７を介して圧着固定金具４が昇降する際、水平ガイド１３がガイドレール１４と摺接することにより水平方向への移動が阻止されるように構成されている。尚、図示のガイドフレーム９は、鉄塔状の建物Ａを取り囲む平面四角形状に形成され、４台の昇降装置Ｂに装備された８台のセンターホール式油圧ジャッキ８を支持するように構成されているが、各々の昇降装置Ｂごとに独立した構造として実施してもよい。

１５は、強風等により上部躯体が揺れ動いて柱１に引抜き力が作用した際、圧着固定金具４の上方への移動を阻止して引抜き力に抵抗する引抜き抵抗ロッドである。引抜き抵抗ロッド１５の上端には圧着固定金具４の上面と当接して圧着固定金具４の上方への不測な移動を阻止するナット１６が装着されている。引抜き抵抗ロッド１５は、ガイドフレーム９に設けられたスクリュージャッキ（電動モーター）１７により圧着固定金具４の昇降動作に同期して回転駆動され、圧着固定金具４が昇降してもナット１６が圧着固定金具４の上面と当接した状態を維持するように構成されている。

１８は、建物の柱梁仕口部のダイヤフラム１９の上に載置された二つ割り可能な仮定着金具であり、ボルト・ナット２０により柱１を挟持する状態に連結されている。２１は仮定着金具１８から垂下させた仮定着用ボルトである。仮定着用ボルト２１は、図１２、図１３に示すように、予め基礎部材又は下部躯体１１に設けた係止金具２２にナット２３を引っ掛けて、ジャッキダウンした柱１の下端を基礎部材又は下部躯体１１に仮定着するものであり、この状態で圧着固定金具４の盛替を行うことにより、圧着固定金具４を柱１から取り外しても、上部躯体の安定を保てるように構成されている。仮定着金具１８は、図示の通り、一つの圧着固定金具４に対して二組設けておくことが望ましい。

２４は仮定着金具１８の上に載置された二つ割り可能な引抜き防止金具であり、ボルト・ナット２５により柱１を挟持する状態に連結されている。引抜き防止金具２４と圧着固定金具４とは複数本の上下方向のネジ軸２６とそれらの両端に螺着したナット２７により連結されている。そして、上部躯体に作用する引抜き力は、基本的に、柱１→引抜き抵抗ロッド１５→ガイドフレーム９→基礎部材又は下部躯体１１へと伝達され、圧着固定金具４の圧着力で負担しきれないような想定外の大きな引抜き力が作用した場合には、柱１→ダイヤフラム１９→引抜き防止金具２４→圧着固定金具４→引抜き抵抗ロッド１５→ガイドフレーム９→基礎部材又は下部躯体１１へと伝達されるようになっている。

上記の構成よりなる昇降装置Ｂを用いれば、図９に示すように、圧着固定金具４を鉄骨梁２の直下位置において柱１に圧着固定し、上部躯体の荷重を昇降装置Ｂに預けた状態で、圧着固定金具４の直下位置において柱１を切断除去し、図１０、図１１に示すように、センターホール式油圧ジャッキ８により懸垂材７を下方へ繰り出して、上部躯体のジャッキダウンを行う。

そして、上部躯体を一層分降下させた後、図１２、図１３に示すように、上部躯体の柱１の下端部を仮定着金具１８によって基礎部材又は下部躯体１１に仮定着し、この状態で、圧着固定金具４を取り外して、上階への盛替を行い、以後、同じ工程の繰返しにより、既存の建物を下層階から順次切断除去してはジャッキダウンし、低位置において建物の解体を行うのである。

このように、上記の昇降装置Ｂを用いれば、建物の柱１を直接吊下げ支持して、ジャッキダウンを行うことができ、柱近傍の梁を吊下げ支持する場合のように、梁のせん断・曲げ強度によって躯体支持能力が制限されないので、上部躯体に仮設の補強部材を構築して、梁のせん断・曲げ強度を高めたり、複数階にわたって同時に吊下げ支持したりする必要がなく、しかも、一回当りの躯体降下量（躯体解体量）を大きくして、工期の短縮、工費の低減を図り得るのである。

図１４〜図１６は、本発明の他の実施形態を示す。この実施形態は、上述した建物の昇降装置Ｂを、断面四角形の柱１を有する鉄筋コンクリート造の建物の解体工法に適した形状とした点に特徴がある。即ち、この実施形態においては、圧着固定金具４における一対の挟持金具４ａ、４ｂを断面四角形の柱１の直角な二面に対応して直角に屈曲した形状としてある。そして、柱鉄筋を避けた位置で柱１に複数の横孔を形成し、これらの横孔に挿通したＰＣ鋼棒５の一端を一方の挟持金具４ａにナット５ａで固定し、他端を図外の油圧ジャッキで緊張させ、ナット５ｂで緊張状態を維持させることにより、圧着固定金具４が断面四角形の柱１に圧着固定されるように構成してある。

２８は、昇降装置Ｂの設置に先立って、柱１周囲の床スラブ２９に形成した開口であり、この開口２８の内側に、昇降装置Ｂの主要構成部材である懸垂材７、センターホール式油圧ジャッキ８、センターホール式油圧ジャッキ８を支持するガイドフレーム９の仮設支柱９ａ等を配置している。尚、先の実施形態で示した引抜き抵抗ロッド１５、引抜き防止金具２４、仮定着金具１８は、省略されている。その他の構成や作用は、先の実施形態と同じであるため、同一構成部材に同一符号を付し、説明を省略する。

図１７〜図１９は、本発明の他の実施形態を示す。この実施形態は、センターホール式油圧ジャッキ８を支持するガイドフレーム９が、下部躯体の柱１を挟み込むことが可能な一対の挟持金具４０ａ、４０ｂと、一方の挟持金具４０ａを固定端とし他方の挟持金具４０ｂを緊張端とする複数本のＰＣ鋼棒５０、当該ＰＣ鋼棒５０を緊張させるための着脱自在な油圧ジャッキ（図示せず）とを備え、当該油圧ジャッキで前記ＰＣ鋼棒５０を緊張させることにより下部躯体の柱１に圧着固定されるように構成した第二の圧着固定金具４０と、当該圧着固定金具４０に立設した仮設支柱９ａと仮設支柱９ａに架設したジャッキ受け梁９ｂによって構成されている点に特徴がある。

上記の構成によれば、センターホール式油圧ジャッキ８を支持するガイドフレーム９が、下部躯体の柱１を挟み込むことが可能な一対の挟持金具４０ａ、４０ｂと、一方の挟持金具４０ａを固定端とし他方の挟持金具４０ｂを緊張端とする複数本のＰＣ鋼棒５０と、当該ＰＣ鋼棒５０を緊張させるための着脱自在な油圧ジャッキ（図示せず）とを備え、当該油圧ジャッキで前記ＰＣ鋼棒５０を緊張させることにより下部躯体の柱１に圧着固定されるように構成した第二の圧着固定金具４０と、当該圧着固定金具４０に立設した仮設支柱９ａ、当該仮設支柱９ａに架設したジャッキ受け梁９ｂによって構成されているので、下部躯体の柱１及び建物の基礎が、ガイドフレーム９に加わる荷重の支持に有効に利用されることになり、ガイドフレーム９に作用する荷重を地盤に伝達する仮設基礎の構築や建物解体後における仮設基礎の撤去が不要である。尚、先の実施形態で示した引抜き抵抗ロッド１５、引抜き防止金具２４、仮定着金具１８は、省略されている。その他の構成、作用は、図１〜図８の実施形態と同じであるため、同一構成部材に同一符号を付し、説明を省略する。

上記の実施形態においては、何れも、既存の建物を下層階から順次切断除去してジャッキダウンして行く建物の解体工法に基づいて本発明の昇降装置Ｂを説明したが、本発明による建物の昇降装置Ｂは、上記の解体工法とは逆に、上層階から順次構築してジャッキアップして行く建物の組立工法にも用いることができる。

Ａ鉄塔状の建物
Ｂ建物の昇降装置
Ｃ枠組足場
１柱１
２鉄骨梁
３鉄骨ブレース
４圧着固定金具
４ａ、４ｂ挟持金具
５ＰＣ鋼棒
５ａ、５ｂナット
６油圧ジャッキ
７懸垂材
８センターホール式油圧ジャッキ
９ガイドフレーム
９ａ仮設支柱
９ｂジャッキ受け梁
９ｃ梁材
１０カプラー
１１基礎部材又は下部躯体
１２樹脂製すべり材
１３水平ガイド
１４ガイドレール
１５引抜き抵抗ロッド
１６ナット
１７スクリュージャッキ（電動モーター）
１８仮定着金具
１９ダイヤフラム
２０ボルト・ナット
２１仮定着用ボルト
２２係止金具
２３ナット
２４引抜き防止金具
２５ボルト・ナット
２６ネジ軸
２７ナット
２８開口
２９床スラブ
４０第二の圧着固定金具
４０ａ、４０ｂ挟持金具
５０ＰＣ鋼棒

Claims

上部躯体の柱を挟み込むことが可能な一対の挟持金具と、一方の挟持金具を固定端とし他方の挟持金具を緊張端とする複数本のＰＣ鋼棒と、当該ＰＣ鋼棒を緊張させるための着脱自在な油圧ジャッキとを備え、当該油圧ジャッキで前記ＰＣ鋼棒を緊張させることにより上部躯体の柱に圧着固定されるように構成した圧着固定金具と、当該圧着固定金具における一対の挟持金具に各々下端部を連結した２本の懸垂材と、当該懸垂材を昇降駆動する２台のセンターホール式油圧ジャッキと、当該センターホール式油圧ジャッキを支持するガイドフレームとで構成された建物の昇降装置。
センターホール式油圧ジャッキを支持するガイドフレームが、地盤に固定される基礎部材又は下部躯体によって支持される仮設支柱と仮設支柱に架設したジャッキ受け梁によって構成されていることを特徴とする請求項１に記載の建物の昇降装置。
センターホール式油圧ジャッキを支持するガイドフレームが、下部躯体の柱を挟み込むことが可能な一対の第二の挟持金具と、一方の第二の挟持金具を固定端とし他方の第二の挟持金具を緊張端とする複数本の第二のＰＣ鋼棒と、当該第二のＰＣ鋼棒を緊張させるための着脱自在な第二の油圧ジャッキとを備え、当該第二の油圧ジャッキで前記第二のＰＣ鋼棒を緊張させることにより下部躯体の柱に圧着固定されるように構成した第二の圧着固定金具と、当該第二の圧着固定金具に立設した仮設支柱と仮設支柱に架設したジャッキ受け梁によって構成されていることを特徴とする請求項１に記載の建物の昇降装置。