JP5967052B2 - 構造物更新方法及び構造物建設方法 - Google Patents

Description

本発明は、既存の構造物のうちの上方構造物と、該上方構造物の下方に配置される下方構造物と、をつなぎ合わせて、上方構造物を含む既存の構造物を更新する構造物更新方法、及び、この構造物更新方法によって新構造物を建設する構造物建設方法、並びに、この構造物建設方法によって建設された新構造物に関する。

製鉄所には、焼結鉱とコークスとが装入されて銑鉄を溶製する高炉や、焼結機排ガス処理用の脱硫吸収塔などの設備（適宜、「構造物」ともいう）が建設されており、例えば、３０年などの長期間に亘り、これらの設備が稼動すると、該設備中の内部部材に腐食が著しく進む場合がある。腐食が進んだ内部部材は、所定の剛性を保つことや特定の機能を発揮することが困難になるので、設備の正常な稼動を維持するために、この内部部材を更新する必要が生じる。しかしながら、内部部材単位でその設備を更新すると、設備全体が崩壊する可能性があり、また、工期が長くなるため、長年稼動した設備については、設備単位で全体を更新（改修）することが望ましい。

例えば、高炉の改修方法としては、特許文献１に、高炉炉底に炉内内容物が残存した状態で高炉鉄皮と炉壁とを改修する方法が提案されている。特許文献１には、炉底内容物の解体（掻出）と、炉底レンガ積みなどの炉底の工事が、高炉の改修工程の全体を律することが開示されており、この改修方法では、まず、炉体の炉胸下部付近を、仮ブラケット等により支持し、羽口鉄皮全周を切断し、羽口及び朝顔部鉄皮を解体しかつ撤去する。次いで、その撤去した鉄皮と同様の構成を有し、予め安全天井が取り付けられた環状鉄皮を、その撤去した鉄皮があった部分に据え付けて、その安全天井を境にして、上部の鉄皮と炉壁との解体及び更新、下部の炉底内容物の除去及び炉壁の解体と更新を行なう。これにより、安全天井を移設させずに、１つの位置で改修作業を高炉上部、下部に分割して行なうことを可能としている。更に、特許文献１には、炉底鉄皮が、健全であった場合には、それを流用し得ることも開示されている。

特開平１−１６８８０３号公報

特許文献１に示される更新方法では、高炉の一部を流用しているものの、更新される対象の構造物中において、その流用可能である部分と、新しい部分とが明確である場合に、その部分を流用することを前提にして、構造物を更新することを考慮しておらず、更には、更新された構造物における、流用部分と新たな部分との接合誤差を考慮していない。

本発明は上記問題点に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、容易かつ迅速に、上方構造物と下方構造物とをつなぎ合わせる際に、更新される構造物の強度を確保する構造物更新方法、及び、この構造物更新方法によって新構造物を建設する構造物建設方法、並びに、この構造物建設方法によって建設された新構造物を提供することである。

すなわち、上記課題を解決するための本発明の要旨は以下のとおりである。
（１）複数の上方構造物柱を有する上方構造物と、複数の下方構造物柱を有する下方構造物と、をつなぎ合わせて、構造物を更新する構造物更新方法であって、前記上方構造物の隣接する２つの上方構造物柱の間隔距離が、前記２つの上方構造物柱に対向する、前記下方構造物の２つの下方構造物柱の間隔距離と一致するように、前記２つの上方構造物柱のうちの一方の上方構造物柱を基準として、他方の上方構造物柱を移動させ、次いで、前記上方構造物柱と前記下方構造物柱とのいずれかの側面に押さえ目板を取り付けて、前記上方構造物柱と前記下方構造物柱との側面が面一となるように、前記上方構造物柱と前記下方構造物柱とを移動させて、前記新下方構造物と前記上方構造物とをつなぎ合わせることを特徴とする構造物更新方法。
（２）前記下方構造物柱の先端部分の側面に、対向する２枚のガイドを設けておき、該ガイドの間に前記上方構造物柱が入れて、前記上方構造物柱の下端と前記下方構造物柱の上端とを接触させることを特徴とする上記（１）に記載の構造物更新方法。
（３）前記上方構造物柱の側面と前記ガイドとの間に、先端へ幅が先細った形状を有する調整治具を差し入れて、前記上方構造物柱と前記下方構造物柱との側面を面一となるように、前記上方構造物柱を移動させることを特徴とする上記（２）に記載の構造物更新方法。
（４）上記（１）ないし上記（３）のいずれか１項に記載の構造物更新方法によって、既存の構造物の上部を流用して新構造物を建設する構造物建設方法。
（５）上記（４）に記載の構造物建設方法によって建設された新構造物。

本発明によれば、上方構造物と下方構造物とをつなぎ合わせる際に、上方構造物が有する上方構造物柱と、下方構造物が有する下方構造物柱と、を容易かつ迅速に芯出しすることで、新構造物における接合誤差を抑えて、新構造物の強度を確保することができる。

新構造物の概略斜視図である。 図１のII−II線に沿った矢視断面図である。 上方構造物柱と下方構造物柱をつなぎ合わせる状態を時系列的に示す説明図である。 外部支柱が設置された構造物を示す概略斜視図である。 移動可能な状態の撤去ブロックを示す概略斜視図である。 上方構造物と下方構造物とをつなぎ合わせる状態を時系列的に示す説明図である。

以下、添付図面を参照して本発明を具体的に説明する。図１は、新構造物の概略斜視図である。新構造物１は、上方構造物２と下方構造物３とからなる。上方構造物２は、複数の上方構造物柱４を有し、下方構造物３は、複数の下方構造物柱５を有する。これらの上方構造物２と下方構造物３とがつなぎ合わせられて、既存の構造物が、新構造物１へと更新される。図示は省略しているが、上方構造物２は既存の構造物を流用したものであり、例えば、上方構造物２の上側からの吊り上げや、側面からの保持によって、上方構造物２は空中に支えられた状態となり、その上方構造物２の下方に、下方構造物３が配置され得る。

図２は、図１のII−II線に沿った矢視断面図であり、II−II線に沿った上方構造物２の断面を示している。説明のため、上方構造物２の壁などの図示を省略している。図３は、上方構造物柱４と下方構造物柱５とをつなぎ合わせる状態を時系列的に示す説明図である。図３に示す実施形態では、上方構造物柱４及び下方構造物柱５はＨ形鋼であるが、本発明は、特にこの形状に限定されるものではない。

図２に示すように、上方構造物２は、その水平断面から視て、周縁部分と中心部分とに複数本、例えば９本の上方構造物柱４から構成されており、建設当初では、複数の上方構造物柱４の各間隔距離は設計通りの距離であった。しかしながら、経年劣化によって上方構造物柱４は移動してしまい、上方構造物柱４の各間隔距離も、建設当初の距離とは異なってしまう。そこで、上方構造物柱４の各間隔距離を予め測定しておき、下方構造物柱５の各間隔が、予め測定しておいた間隔距離と同一となるように、下方構造物３を作製してある。ところが、上方構造物２の吊り上げなどに起因して、上方構造物柱４の各間隔距離が、予め測定して得られた値から変わってしまう場合がある。

上方構造物２と下方構造物３とをつなぎ合わせる際に、複数の上方構造物柱４と複数の下方構造物柱５との接続部分が上方構造物２の荷重に耐え得るように、複数の上方構造物柱４と複数の下方構造物柱５との各々の組が、それぞれ所定の高い精度を満たすように揃える必要があるが、前述のように、複数の下方構造物柱５と複数の上方構造物柱４とを、所定の高い精度を満たすように揃えることができない可能性がある。その場合には、下方構造物柱５の位置に合わせて、複数の上方構造物柱４と複数の下方構造物柱５とが接続する接続部分近傍における上方構造物柱４の各間隔距離を調整する。

図２に示すように、上方構造物柱４の各々の間に、固定ジャッキなどの押圧機構６を設置する。次いで、水平断面において中心に配置されている上方構造物柱４ａを基準として、押圧機構６で、この上方構造物柱４ａの四方に配置されている、この上方構造物柱４ａに隣接する上方構造物柱４ｂ，４ｃ，４ｄ，４ｅを押圧することで、これらの上方構造物柱４の各々の間隔距離が、上方構造物２と下方構造物３とを対面させた際に、隣接する２つの上方構造物柱４に対向する２つの下方構造物柱５の各々の間隔距離に対応（一致）するように、上方構造物柱４を移動させる。

次に、上方構造物柱４ｂを基準とし、押圧機構６で、上方構造物柱４ｂとは別の上方構造物柱４ｆを押圧して、隣接する２つの上方構造物柱４ｆと上方構造物柱４ｂとの間隔距離を、２つの上方構造物柱４ｂ，４ｆに対向する２つの下方構造物柱５の間隔距離に一致させる。更に、上方構造物柱４ｃを基準にして、上方構造物柱４ｆを押圧して、上方構造物柱４ｆと上方構造物柱４ｃとの間隔距離を、２つの上方構造物柱４ｃ，４ｆに対応する２つ下方構造物柱５の間隔距離に一致させる。同様にして、上方構造物柱４ｇ，４ｈ，４ｉの各々を、押圧機構６で押圧する。

図３（ａ）は、上方構造物柱４の下端と下方構造物柱５の上端とを合わせようとしている状態を示し、図３（ａ）中の点線は、上方構造物柱４のフランジ部分の表面を下方向に延長した面及び下方構造物柱５のフランジ部分の表面を上方向に延長した面を示している。以上のようにして、上方構造物柱４ａ〜４ｉの各間隔距離を調整した上で、下方構造物３の上端と上方構造物２の下端とを接触させようとすると、図３（ａ）中の点線で示すように、複数の下方構造物柱５と複数の上方構造物柱４との各々の組が、ある程度の精度で揃う。

この組が更に精度良く揃うように、下方構造物柱５の先端部分の側面に各々が対向する２枚のガイド７を設けておき、該ガイド７，７の間に上方構造物柱４が入れて、上方構造物柱４の下端と下方構造物柱５の上端とを接触させることが好ましい。この点線に示すように、図３（ａ）の状態では、上方構造物柱４と下方構造物柱５との組の各々で、フランジ部分の表面（側面）が面一とならない可能性があり、同様に、ウエブ部分の表面（側面）も面一とならない可能性もある。このフランジ部分の表面及びウエブ部分の表面を面一となるように、下方構造物柱５及び上方構造物柱４を移動させる。

図３（ｂ）は、ウエブ部分の表面を面一にしようとする状態を示している。上方構造物柱４の下端と下方構造物柱５の上端とを接触させる。次いで、上方構造物柱４と下方構造物柱５との両方またはいずれかのウエブ部分の両表面に、押さえ目板８を取り付けて、上方構造物柱４及び下方構造物柱５のウエブ部分の表面が面一となるように、押さえ目板８で上方構造物柱４及び下方構造物柱５をウエブ部分の表面に垂直な方向に移動させてから、上方構造物柱４と下方構造物柱５との位置を固定する。

図３（ｃ）は、フランジ部分の表面を面一にしようとする状態を示している。上方構造物柱４のフランジ部分の表面とガイド７の表面との隙間に、先端へ幅が先細った形状でありかつ一定の厚みを有する調整治具９を差し入れて、上方構造物柱４と下方構造物柱５とのフランジ部分の表面が面一となるように、フランジ部分の表面に垂直方向に、上方構造物柱４を移動させる。

以上のようにして、上方構造物柱４と下方構造物柱５とのウエブ部分の表面及びフランジ部分の表面を面一にしようとする。理想は、全ての組の上方構造物柱４と下方構造物柱５との表面が面一となることである。しかしながら、実際には、全ての組のうち、一部の組の上方構造物柱４と下方構造物柱５との表面は面一となる一方で、面一となる組とは別の組のうち、一部の上方構造物柱４と下方構造物柱５との表面は面一とならない可能性が高い。前述したように、上方構造物２の吊り上げなどに起因して、上方構造物柱４の各間隔距離が、予め測定して得られた値から変わってしまう場合があるからである。例えば、本実施形態では、図２に示す中心の上方構造物柱４ａを基準として、他の上方構造物柱４ｂ〜４ｉを移動させているので、上方構造物柱４ａとこれと組の下方構造物柱５との表面は面一となるが、その他の上方構造物柱４ｂ〜４ｉとこれらと組の下方構造物柱５との表面は面一とならない可能性が高い。

表面が面一とならない場合には、表面のずれ量が、１０ｍｍ以下とすることが好ましい。更には、新構造物の強度を更に向上させるならば、表面のずれ量が５ｍｍ以下とすることが好ましい。前述のように、理想的に、全ての組の上方構造物柱４と下方構造物柱５とのウエブ部分及び／またはフランジ部分の表面を面一にすることが可能であれば、その状態で、上方構造物柱４と下方構造物柱５とを溶接するし、そうでない場合には、一部の組の上方構造物柱４と下方構造物柱５とのウエブ部分の表面及び／またはフランジ部分の表面を面一にした状態で、かつ、その一部の組以外の組のそれらの表面のずれ量が小さい状態で、上方構造物柱４と下方構造物柱５とを溶接する。このようにして、上方構造物２と下方構造物３とをつなぎ合わせる。これにより、既存の構造物１１を更新する。この更新は、上方構造物２の重量を支える新構造物を建設することでもある。なお、表面のずれ量が１０ｍｍ以下であれば、上方構造物２の荷重を下方構造物３で受けても、その新構造物は、正常に機能し、かつ、地震にも耐え得る強度を有する。

本発明に係る構造物更新方法は、上記のように上方構造物２と下方構造物３とをつなぎ合わせる前に、下記の分割撤去工程を備えていてもよいし、下記の接合工程中では、上方構造物２と下方構造物３（下方構造物ブロック３２ａ）とをつなぎ合わせる際に、上記の方法を用いる。
１．構造物１１を保持しつつ、構造物１１のうち、流用する上方構造物２と、該上方構造物２の下方の、流用することのない旧下方構造物１３と、の境界となる上下境界線２３に沿って、上方構造物２と旧下方構造物１３とに、構造物１１を分割して、旧下方構造物１３を撤去する（分割撤去工程、図４参照）。
２．上方構造物２を保持しつつ、撤去された旧下方構造物１３の代わりに、上方構造物２の下方に下方構造物３を配置して、下方構造物３と上方構造物２とをつなぎ合わせる（接合工程）。

上記２つの工程の順に、該工程を説明する。

［１．分割撤去工程］
図４は、外部支柱が設置された構造物を示す概略斜視図である。構造物１１の内部を調査することで、該構造物１１のうち、流用可能な部分が上側であり、流用不可能な部分が下側であることを確認し、この流用可能な部分である上方構造物２と、流用不可能な部分となる旧下方構造物１３と、の境界となる上下境界線２３を決める。例えば、構造物１１が、下方から未脱硫ガスが流入し、上方から脱硫ガスを排出する脱硫吸収塔である場合には、その脱硫吸収塔の下側部分の内部で、物質の化学反応が特に起こるため、上側部分に比べて下側部分の腐食が著しく該下側部分が流用不可能となり、一方で、脱硫吸収塔の上側部分の内部は比較的健全であるため、上側部分が流用可能となる傾向がある。

構造物１１の内部調査では、構造物１１の上から順に、構造物１１を構成している壁、構造物柱（構造物１１自身を支える支柱）、梁などの鋼材厚みや変形量などを測定していく。測定結果を基に、有限要素法（ＦＥＭ解析）による応力計算、耐地震計算をすることにより、例えば、ある部材にかかる応力が一般的な鋼材の許容応力である１４ＭＰａ以下となった位置を上下境界線２３の高さ位置と定める。このようにして、ある適切な応力の閾値が算出（測定）される高さを上下境界線２３の高さ位置と定めてもよい。他の上下境界線２３の定め方としては、強度上に問題が無い箇所であっても上下構造体の接合上困難な構造を有している場合、溶接接合ができない程、部分的に腐食が進んでしまっている場合、例えば、構造物柱の内部的な腐食を発見し、その腐食部分の厚みが、例えば、３ｍｍ以下となる場合には、その箇所を避け、その腐食部分が発見された位置より上側で、後述する構造物柱の溶接接合を容易に行い得る位置を上下境界線２３として定めてもよい。このように、上下境界線２３の高さ位置を決める閾値を、応力でなく、溶接接合の可否で決めることもできる。

旧下方構造物１３は腐食によって脆くなっている可能性が高いので、後述するように、構造物１１を吊り上げたときに、旧下方構造物１３の何れかの部分が自重で引っ張られて破断する可能性がある。そこで、本実施形態では、その破断する可能性がある部分を、次のようにして把握しておく。［１］まずは、構造物１１が吊り上げられた状態を想定して、高さ方向における旧下方構造物１３の任意の位置に掛かる引張応力を計算しておく。この引張応力は、その任意の位置より下の旧下方構造物１３の質量から算出し得る。［２］次いで、任意の位置における、引張りに対する許容応力を算出しておく。上記内部調査では、旧下方構造物１３（上下境界線２３以下の構造物１１）を構成している鋼材厚みや変形量を測定してあるので、引張りに対する許容応力を算出し得る。［１］で得られる引張応力が［２］で得られる許容応力を超える旧下方構造物１３の高さ位置の部分が、破断する可能性がある。

構造物１１は地上に据え付けられており、構造物１１の周囲には、これより高い外部支柱１５が複数設置されている。構造物１１より高い位置で、外部支柱１５の各々をつなぐ外部支持梁１６が、各外部支柱１５に設けられている。これらの外部支柱１５及び外部支持梁１６は、中空構造または中実構造の鋼柱としてもよいし、組立鋼柱とすることも可能である。

外部支持梁１６には、吊り具１７が複数取り付けられている。吊り具１７は、１００ｔを超える高荷重がかかっても破壊されることのない線材１７ａと、該線材１７ａにつながっている吊り上げ対象に取り付けられる接続部１７ｂと、この線材１７ａを巻き上げる巻上げ機構とを有している。この巻上げ機構には、更に、駆動装置が設けられており、この駆動装置には、これを制御するコントローラが接続されている。なお、巻上げ機構、駆動装置、及び、コントローラは図示を省略している。

構造物１１の上面周縁部１１ａ，１１ｂには、反力梁２１が設けられており、その端部には、前述の吊り具１７の接続部１７ｂが据え付けられている。作業者が、前述のコントローラを操作して、吊り具１７を用いて、線材１７ａを巻き上げることによって、線材１７ａを張り詰めた状態にして、構造物１１（上方構造物２）を保持する、また、線材１７ａを巻き上げることによって、地上から分離された構造物１１を吊り上げるか、巻き上げた線材１７ａを解くことによって、構造物１１を吊り下げる。構造物１１の吊り上げによる曲げ応力に対して、反力梁２１の剛性を高めるために、構造物１１の上面を跨るように、天秤梁２２を反力梁２１に複数設けてある。

旧下方構造物１３を複数の撤去ブロック２４に区画しておくことが好ましい。図４に示す実施形態では、３つの撤去ブロック２４ａ，２４ｂ，２４ｃに旧下方構造物１３を区画している。上方構造物２を保持しつつ、第１の撤去ブロック２４ａと第２の撤去ブロック２４ｂと間の第１のブロック境界線２５ａに沿って、旧下方構造物１３を切断する。切断後には、吊り具１７は、上方構造物２及び旧下方構造物１３の一部（撤去ブロック２４ｂ，２４ｃ）を空中で保持することになり、旧下方構造物１３の一部である第１の撤去ブロック２４ａが上方構造物２から分離される。

旧下方構造物１３で破断する可能性がある部分のうち、最も高い位置の部分が、上方構造物２から最初に分離されるブロック（第１の撤去ブロック２４ａ）に含まれるように、旧下方構造物１３を複数の撤去ブロック２４に区画しておくことが好ましい。構造物１１を保持した段階でも、地上に据え付けられている第１の撤去ブロック２４ａには、その自重が地上で支えられるので、引張応力が生じにくい。また、第１の撤去ブロック２４ａを分離した後に、吊り上げられる上方構造物２及び撤去ブロック２４ｂ，２４ｃには自重による引張応力が生じるが、これらに、破断しやすい部分が含まれていなければ、引張りによって、これらが破断することはない。従って、破断する可能性がある部分のうち、最も高い位置の部分が第１の撤去ブロック２４ａに含まれることが好ましい。

上方構造物２を保持しつつ、作業者によるガス溶断や、重機などによって、第１の撤去ブロック２４ａを撤去する。図５は、移動可能な状態の撤去ブロックを示す概略斜視図である。図５では、説明のために、図４で、図面上で最も手前に配置されていた外部支柱１５の図示を省略しており、構造物１１の内部を示すために、側面の壁の一部に関して図示を省略している。

第１の撤去ブロック２４ａを撤去した後に、上方構造物２の下方の地上にレール２６を敷設する。該レール２６の上を移動可能な台車２７を、上方構造物２の下方の位置に配置し、上方構造物２及び旧下方構造物１３の一部（第２の撤去ブロック２４ｂと第３の撤去ブロック２４ｃ）を下に移動して、その台車２７の上にそれらを載置する。次いで、上方構造物２を保持しつつ、第２の撤去ブロック２４ｂと第３の撤去ブロック２４ｃとの間の第２のブロック境界線２５ｂに沿って、旧下方構造物１３を切断する。切断の後、吊り具１７は、上方構造物２及び第３の撤去ブロック２４ｃを保持することになり、第２の撤去ブロック２４ｂが上方構造物２から分離される。台車２７の上に載置されている第２の撤去ブロック２４ｂを、上方構造物２の下方の位置から移動する。当然ではあるが、第２の撤去ブロック２４ｂのこの移動は、第２の撤去ブロック２４ｂを撤去したことを意味する。第２の撤去ブロック２４ｂの移動（撤去）と同様にして、上下境界線２３に沿って旧下方構造物１３を切断した後に、台車２７を用いて、第３の撤去ブロック２４ｃを上方構造物２の下方の位置から移動する。

上記のように、旧下方構造物１３を、複数の撤去ブロック２４ａ，２４ｂ，２４ｃに区画して、撤去ブロック毎に旧下方構造物１３を撤去すれば、各撤去ブロック２４よりサイズおよび質量が大きい旧下方構造物１３が脱落することの可能性を減らすことになる。それゆえに、作業者の安全を確保することができる。また、上方構造物２の下方の位置で旧下方構造物１３を破壊などするよりも、レール２６を用いて撤去ブロック２４を移動することによって、例えば、上方構造物２の下方の位置とは別の位置で第２の撤去ブロック２４ｂの破壊を行いつつ、上方構造物２の下方の位置から第３の撤去ブロック２４ｃを移動するというように、異なる複数の作業を並列的に行なうことが可能となる。このため、旧下方構造物１３を撤去する全体的な工期を短縮することが可能となる。

図４及び図５に示す実施形態では、吊り具１７を用いて構造物１１または上方構造物２を保持しているが、例えば、外部支柱１５の側面に、支持ブラケットなどの保持部材を設けて、構造物１１または上方構造物２を保持しつつ、上下方向に移動可能な機構を外部支柱１５に設けてもよい。この実施形態では、複数の撤去ブロック２４ａ，２４ｂ，２４ｃに旧下方構造物１３を区画しているが、旧下方構造物１３を複数の撤去ブロックに区画しなくてもよい。例えば、上方構造物２を保持しつつ、上下境界線２３に沿って構造物１１を切断することで、該構造物１１を、上方構造物２と旧下方構造物１３とに分割した後で、この１つの旧下方構造物１３を、第１の撤去ブロック２４ａの撤去と同様に、上方構造物２の下方の位置から移動及び／または撤去しても良い。そのようにする場合には、旧下方構造物１３自体は、第１の撤去ブロック２４ａより大きいとしても、構造物１１を切断（分割）する回数が１回で済む。

上記の実施形態では、レール２６を敷設するタイミングは、第１の撤去ブロック２４ａを撤去した後としているが、このタイミングに限られず、例えば、構造物１１を切断する前に、上方構造物２を保持しつつ、旧下方構造物１３を地上に据え付けている部分を、ガス溶断などで切断した後に、その地上にレール２６を敷設してもよい。上記の実施形態では、上方構造物２の直下の地上にレール２６を敷設しているが、レール２６を敷設しなくてもよく、上方構造物２から分離された旧下方構造物１３を、上方構造物２の下方で直接破壊するなどして撤去してもよい。なお、レール２６を敷設しない場合で、敷地に余裕があれば、大型運搬車輌によって下方構造物３を搬出、また、下方構造物３の搬入を行うことも可能である。

図５では、上方構造物２及び第３の撤去ブロック２４ｃの内部を示しており、これら（構造物１１）は、少なくとも、それら自体を支持する複数の上方構造物柱４、該上方構造物柱４の各々をつなぐ構造物梁、構造物１１の壁、更には、その内部が階層構造となっている場合には天井及び床の部材、などから構成される。構造物１１を、上方構造物２と旧下方構造物１３とに分割する際には、上方構造物柱４や壁などの、構造物１１を構成する構造部材を上下境界線２３に沿ってガス切断などで切断する必要がある。

［２．接合工程］
図６は、上方構造物と下方構造物とをつなぎ合わせる状態を時系列的に示す説明図である。撤去された旧下方構造物１３の代わりとなる下方構造物３を準備する。図６では、説明のため、右側の外部支柱１５の一部に関して図示を省略している。下方構造物３は、上方構造物２と同様の構造を有しており、複数の下方構造物柱、梁、外壁などから構成される。上下境界線２３に沿った断面における、複数の上方構造物柱４の各間隔距離を測定しておき、下方構造物３を構成する複数の下方構造物柱５が、複数の上方構造物柱４の下方に配置されるように、下方構造物３を作製しておく。

下方構造物３は、少なくとも２つの下方構造物ブロック３２を含むことが好ましい。図６に示す実施形態では、下方構造物３は、第１の下方構造物ブロック３２ａと第２の下方構造物ブロック３２ｂと第３の下方構造物ブロック３２ｃとから構成されている。図６（ａ）及び（ｂ）は、下方構造物３の上段となる第１の下方構造物ブロック３２ａを、上方構造物２につなぎ合わせる工程を示しており、図６（ｃ）及び（ｄ）は、第２の下方構造物ブロック３２ｂを第１の下方構造物ブロック３２ａにつなぎ合わせる工程を示し、図６（ｅ）及び（ｆ）は、第３の下方構造物ブロック３２ｃを第２の下方構造物ブロック３２ｂにつなぎ合わせる工程を示している。

まず、図６（ａ）に示すように、吊り具１７を用いて、上方構造物２を保持しつつ、台車２７を用いて、第１の下方構造物ブロック３２ａを、上方構造物２の直下の空間に移動させる。第１の下方構造物ブロック３２ａの移動の後に、図６（ｂ）に示すように、上方構造物２を下方に移動して、上方構造物２の下端と第１の下方構造物ブロック３２ａの上端とを接触させた後に、上方構造物２と第１の下方構造物ブロック３２ａとをつなぎ合わせる。具体的には、複数の上方構造物柱４と複数の下方構造物柱５との各々の組を揃えてから、上方構造物柱４と下方構造物柱５とを、治具で機械的に接続、または、溶接などで接続してから、必要に応じて外壁を設ける。

上方構造物２と第１の下方構造物ブロック３２ａとをつなぎ合わせた後に、図６（ｃ）に示すように、上方構造物２を上方に移動し、第２の下方構造物ブロック３２ｂを、台車２７を用いて、第１の下方構造物ブロック３２ａの直下に移動させる。図６（ｄ）に示すように、上方構造物２を下方に移動して、第１の下方構造物ブロック３２ａの下端と第２の下方構造物ブロック３２ｂの上端とを接触させた後に、第１の下方構造物ブロック３２ａと第２の下方構造物ブロック３２ｂとをつなぎ合わせる。

第３の下方構造物ブロック３２ｃについても、第２の下方構造物ブロック３２ｂの移動と同様に、図６（ｅ）に示すように、第３の下方構造物ブロック３２ｃを、第２の下方構造物ブロック３２ｂの直下に移動させる。次いで、図６（ｆ）に示すように、第２の下方構造物ブロック３２ｂと第３の下方構造物ブロック３２ｃとをつなぎ合わせる。これにより、上方構造物２と下方構造物３とをつなぎ合わせたことになる。図示は省略するが、上方構造物２と下方構造物３との一体物（新構造物）を保持しつつ、新構造物の下方から台車２７を退避させる。必要であれば、レール２６を撤去し、次いで、新構造物を、地上に降ろして据え付ける。既存の構造物１１の基礎を流用可能であれば、その基礎を新構造物の地上の据え付けに流用してもよい。以上により、既存の構造物１１を更新したことになり、新構造物を建設したことにもなる。

図６に示す実施形態では、下方構造物３は、３つの下方構造物ブロック３２ａ，３２ｂ，３２ｃから構成されているが、下方構造物３を複数の下方構造物ブロック３２に分けなくてもよい。その場合には、下方構造物３を上方構造物２につなぎ合わせる作業が１回で済む。また、レールで下方構造物３を移動させずとも、例えば、上方構造物２の直下で下方構造物３を作製することもできる。

本発明の構造物更新（建設）方法によって、上方構造物と下方構造物とをつなぎ合わせる際に、上方構造物が有する上方構造物柱と、下方構造物が有する下方構造物柱と、を容易かつ迅速に芯出しすることで、新構造物における接合誤差を抑えて、新構造物の強度を確保することができる。

１ 新構造物
２ 上方構造物
３ 下方構造物
４ 上方構造物柱
４ａ〜４ｉ 上方構造物柱
５ 下方構造物柱
６ 押圧機構
７ ガイド
８ 押さえ目板
９ 調整治具
１１ 構造物
１１ａ，１１ｂ 周縁部
１３ 旧下方構造物
１５ 外部支柱
１６ 外部支持梁
１７ 吊り具
１７ａ 線材
１７ｂ 接続部
２１ 反力梁
２２ 天秤梁
２３ 上下境界線
２４ 撤去ブロック
２４ａ 第１の撤去ブロック
２４ｂ 第２の撤去ブロック
２４ｃ 第３の撤去ブロック
２５ａ 第１のブロック境界線
２５ｂ 第２のブロック境界線
２６ レール
２７ 台車
３２ 下方構造物ブロック
３２ａ 第１の下方構造物ブロック
３２ｂ 第２の下方構造物ブロック
３２ｃ 第３の下方構造物ブロック

Claims (2)

1. 複数の上方構造物柱を有する上方構造物と、複数の下方構造物柱を有する下方構造物と、をつなぎ合わせて、構造物を更新する構造物更新方法であって、
   前記上方構造物の隣接する２つの上方構造物柱の間隔距離が、前記２つの上方構造物柱に対向する、前記下方構造物の２つの下方構造物柱の間隔距離と一致するように、前記２つの上方構造物柱のうちの一方の上方構造物柱を基準として、他方の上方構造物柱を移動させ、
   次いで、前記上方構造物柱と前記下方構造物柱とのいずれかの側面に押さえ目板を取り付けて、前記上方構造物柱と前記下方構造物柱との側面が面一となるように、前記上方構造物柱と前記下方構造物柱とを移動させ、
   前記下方構造物柱の先端部分の側面に、対向する２枚のガイドを設けておき、該ガイドの間に前記上方構造物柱が入れて、前記上方構造物柱の下端と前記下方構造物柱の上端とを接触させ、
   前記上方構造物柱の側面と前記ガイドとの間に、先端へ幅が先細った形状を有する調整治具を差し入れて、前記上方構造物柱と前記下方構造物柱との側面を面一となるように、前記上方構造物柱を移動させて、
   前記新下方構造物と前記上方構造物とをつなぎ合わせることを特徴とする構造物更新方法。
2. 請求項１に記載の構造物更新方法によって、既存の構造物の上部を流用して新構造物を建設する構造物建設方法。

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