JP6088926B2

JP6088926B2 - 構造物改築方法

Info

Publication number: JP6088926B2
Application number: JP2013142207A
Authority: JP
Inventors: 崇文飯塚; 享右野村; 智別府; 祐子加藤; 英樹市原
Original assignee: Taisei Corp
Current assignee: Taisei Corp
Priority date: 2013-07-07
Filing date: 2013-07-07
Publication date: 2017-03-01
Anticipated expiration: 2033-07-07
Also published as: JP2015014160A

Description

本発明は、構造物改築方法に関する。詳しくは、既存構造物を改築する構造物改築方法に関する。

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。
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、既存の建築物の解体が完了した後、新たに建築物を構築するため、工期が長期化し、コストが高くなる、という問題があった。
また、既存の建築物を完全に解体するため、膨大な解体材が発生し、環境に大きな負荷がかかる、という問題があった。

本発明は、環境にかかる負荷を軽減しつつ、改築にかかるコストを低減できる構造物改築方法を提供することを目的とする。

請求項１に記載の構造物改築方法は、既存構造物（例えば、後述の既存建物１）を改築する構造物改築方法であって、前記既存構造物の外周を覆う仮設壁（例えば、後述の外周足場２０）を、前記既存構造物の屋上階床レベルの下側に架設して、当該仮設壁で囲まれた改築作業スペース（例えば、後述の改築作業スペース３０）を形成する初期工程（例えば、後述のステップＳ１）と、当該改築作業スペース内で、少なくとも既存柱（例えば、後述の既存柱１１）および既存大梁（例えば、後述の既存大梁１２）を再利用構造体（例えば、後述の再利用構造体４０）とし、当該再利用構造体を除いて当該既存構造物を解体するとともに、前記再利用構造体を補強しつつ、新設構造物を新たに構築する改築工程（例えば、後述のステップＳ２〜Ｓ４）と、前記仮設壁を下方に移動することで、前記改築作業スペースを下方に形成して、当該改築作業スペース内で前記改築工程を繰り返す繰り返し工程（例えば、後述のステップＳ５〜Ｓ７）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、構造物を改築する。
まず、既存構造物の外周を覆う仮設壁を、既存構造物の屋上階床レベルの下側に架設して、この仮設壁で囲まれた改築作業スペースを形成する。
次に、改築作業スペース内で、少なくとも既存柱および既存大梁を再利用構造体とし、この再利用構造体を除いて既存構造物を解体するとともに、再利用構造体を補強しつつ、新設構造物を新たに構築する。
次に、仮設壁を下方に移動し、改築作業スペースを下方に形成して、上述の改築作業を繰り返す。

このように、同一階において、既存構造物を解体すると同時に、この既存構造物の一部を利用して新たな構造物を構築する。このとき、既存構造物を囲んで仮設壁を設けて、この仮設壁を利用して外壁部分の作業を行う。
したがって、仮設壁を設けるだけで改築作業スペースを構築できるので、少量の仮設材で改築作業スペースを構築でき、低コストである。

また、既存構造物を解体しつつ新設構造物を構築するので、従来のように既存構造物の解体が完了した後に新設構造物を構築する場合に比べて、短工期で改築できるうえに、改築にかかるコストを低減できる。
また、改築作業スペースを仮設壁で囲んだので、既存構造物の解体時に、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、既存構造物の一部を再利用して新設構造物を構築したので、解体材を減量でき、環境にかかる負荷を軽減できる。
また、既存構造物の高層部を解体する場合、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、仮設壁により風の影響を受けないので、効率よく既存構造物を解体できる。

請求項１に記載の構造物改築方法は、前記改築工程の前に、前記既存構造物の屋上階から所定階までを解体して、当該既存構造物の建物高さを低くする解体工程をさらに備えることを特徴とする。

この発明によれば、改築工程の前に、既存構造物を所定階まで解体するので、新設構造物の建物高さを既存構造物よりも低くできる。

請求項２に記載の構造物改築方法は、前記改築工程では、前記再利用構造体を補強する手段として、前記既存構造物の既存柱の周囲に補強柱を増設する、または、前記既存構造物の既存柱に免震装置を組み込む、ことを特徴とする。

この発明によれば、再利用構造体を補強する手段として、既存構造物の既存柱の周囲に補強柱を増設した場合には、既存柱が補強柱で補強されることで、新設構造物の柱の強度を増大できる。また、既存構造物の既存柱に免震装置を組み込んだ場合には、改築後の既存構造物を含む新設構造物を容易に免震化できる。

請求項３に記載の構造物改築方法は、前記仮設壁は、前記既存構造物の外周に設けられた仮設床（例えば、後述の仮設床２１）と、当該仮設床上に設けられた仮設足場（例えば、後述の仮設足場２２）と、を備えることを特徴とする。

この発明によれば、仮設床と仮設足場とを含んで仮設壁を構成したので、現在の仮設床の下方に新たに仮設床を構築して、この新たな仮設床に仮設足場を盛り替えるだけで、仮設壁を容易に下方に移動できる。

本発明によれば、仮設壁を設けるだけで改築作業スペースを構築できるので、少量の仮設材で改築作業スペースを構築でき、低コストである。また、既存構造物を解体しつつ新設構造物を構築するので、従来のように既存構造物の解体が完了した後に新設構造物を構築する場合に比べて、短工期で改築できるうえに、改築にかかるコストを低減できる。また、改築作業スペースを仮設壁で囲んだので、既存構造物の解体時に、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、既存構造物の一部を再利用して新設構造物を構築したので、解体材を減量でき、環境にかかる負荷を軽減できる。また、既存構造物の高層部を解体する場合、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、仮設壁により風の影響を受けないので、効率よく既存構造物を解体できる。

本発明の一実施形態に係る構造物改築方法が適用される既存構造物の断面図である。前記実施形態に係る構造物改築方法により既存構造物を改築する手順のフローチャートである。前記実施形態に係る構造物改築方法により既存構造物を改築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構造物改築方法により既存構造物を改築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構造物改築方法により既存構造物を改築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構造物改築方法により既存構造物を改築する手順を説明するための図（その４）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改築方法が適用される既存構造物としての既存建物１の断面図である。
既存建物１は、ｍ（ｍは自然数）階建ての高層建物である。この既存建物１は、骨組みつまり構造体として、複数本の既存柱１１と、これら既存柱１１同士を連結する複数の既存大梁１２と、を備える。また、この既存建物１は、非構造体として、既存床スラブ１３、既存外壁１４、既存間仕切壁１５などを備える。つまり、本実施形態では、構造体を、建物の骨組みを構成する柱および大梁とした。

本発明の構造物改築方法は、この既存建物１を改築するものである。具体的には、既存建物１を改築して、新設構造物としての新設建物２を構築するものである。
以下、既存建物１を改築する手順について、図２のフローチャートを参照しながら説明する。

ステップＳ１では、図３に示すように、既存建物１の外周を覆う仮設壁としての外周足場２０を、既存建物１の屋上階床レベルから下方に２層分の高さで架設する。具体的には、既存建物１の（ｍ―１）階の床レベルの外周に既存外壁１４から外側に突出する仮設床２１を設けて、この仮設床２１上に２層分の高さの枠組足場からなる仮設足場２２を設ける。これにより、この外周足場２０で囲まれた空間を改築作業スペース３０として形成する。

ステップＳ２では、図３に示すように、改築作業スペース３０内で、既存建物１を一部の構造体を除いて解体する。
具体的には、まず、少なくとも既存建物１を再利用するために必要な構造体、ここでは既存柱１１および既存大梁１２を、再利用構造体４０とする。
そして、この再利用構造体４０を除く部分、つまり、ｍ階の既存床スラブ１３、既存外壁１４、既存間仕切壁１５、既存の設備機器などを解体する。

なお、解体作業では、既存建物１の内部または外周部に図示しない搬出口を設け、走行クレーン等を利用して、この搬出口に解体材を移動し、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Ｓ３では、図４に示すように、改築作業スペース３０内で、再利用構造体４０を補強する。具体的には、所定の既存柱１１の周囲に補強柱５０を増設する。
また、所定の既存柱１１の柱脚部あるいは柱頭部に免震装置を介装して、地震時に建物上部に作用する水平荷重を低減させてもよい。また、図示しないが、補強フレームや補強梁を設けてもよい。

ステップＳ４では、図４に示すように、改築作業スペース３０内で、新設建物２の構造体あるいは非構造体を構築する。
具体的には、改築作業スペース３０内で、新設外壁５１、新設床スラブ５２、および新設間仕切壁５３を構築したり、図示しない新たな設備機器を設置したりする。

ステップＳ５では、既存建物１の内部に設けた図示しないクレーンを用いて、図５に示すように、外周足場２０を２層分だけ下方に移動することで、改築作業スペース３０を２層だけ下方に形成する。すなわち、（ｍ―３）階に新たな仮設床２１を設けて、その後、仮設足場２２を下方に移動してこの新たな仮設床２１上に載置する。

ステップＳ６では、以上のステップＳ２〜Ｓ４を行う。すなわち、図５に示すように、改築作業スペース３０内で、既存建物１の一部の構造体つまり再利用構造体４０を除いて解体する。その後、図６に示すように、再利用構造体４０を補強するとともに、新設建物２の構造体あるいは非構造体を新設する。

ステップＳ７では、以上のステップＳ５、Ｓ６を１セットとして繰り返して、上階から下階に向かって改築作業を行う。

本実施形態によれば、以下のような効果がある。
（１）同一階において、既存建物１を解体すると同時に、この既存建物１の一部を利用して新設建物２を構築する。このとき、既存建物１を囲んで外周足場２０を設けて、この外周足場２０を利用して外壁部分の作業を行う。
したがって、外周足場２０を設けるだけで改築作業スペース３０を構築できるので、少量の仮設材で改築作業スペース３０を構築でき、低コストである。

また、既存建物１を解体しつつ新設建物２を構築するので、従来のように既存建物の解体が完了した後に新設建物を構築する場合に比べて、短工期で改築できるうえに、改築にかかるコストを低減できる。
また、改築作業スペース３０を外周足場２０で囲んだので、既存建物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、既存建物１の一部を再利用して新設建物２を構築したので、解体材を減量でき、環境にかかる負荷を軽減できる。
また、既存建物１の高層部を解体する場合、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、外周足場２０により風の影響を受けないので、効率よく既存建物１を解体できる。

（２）再利用構造体４０を補強する手段として、既存建物１の既存床スラブ１３を撤去したので、既存建物１の建物上部の重量を軽減して、地震時に新設建物２に加わる水平荷重（建物上部の重量に対する慣性力）を小さくできる。
また、既存建物１の既存柱１１の周囲に補強柱５０を増設したので、既存柱１１が補強柱５０で補強されることで、新設建物２の柱の強度を増大できる。
また、既存柱１１に免震装置を組み込んだ場合には、改築後の既存建物１を含む新設建物２を容易に免震化できる。

（３）仮設床２１と仮設足場２２とを含んで外周足場２０を構成したので、現在の仮設床２１の下方に新たに仮設床２１を構築して、この新たな仮設床２１に仮設足場を盛り替えるだけで、外周足場２０を容易に下方に移動できる。

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、ステップＳ２の前に、既存建物１の屋上階から所定階までを完全に解体して、この既存建物１の建物高さを低くするステップを設けてもよい。例えば、このステップでは、外周足場２０を下方に移動させながら、改築作業スペース３０内で、この再利用構造体４０を残すことなく既存建物１を所定階まで完全に解体する。このようにすれば、ステップＳ２の前に既存建物１を所定階まで解体するので、新設建物の建物高さを既存建物１よりも低くできる。

また、既存床スラブ１３を撤去して階高を変更する場合、既存床スラブ１３の直下階にこの既存床スラブ１３を支持するサポート、ジャッキ、受材などの支持手段を設け、その後、既存大梁１２と既存床スラブ１３との接合部分を切断して、既存床スラブ１３を解体してもよい。さらに、既存大梁１２も撤去可能な場合、既存大梁１２と既存床スラブ１３とを同時に解体してもよい。

１…既存建物（既存構造物）
２…新設建物（新設構造物）
１１…既存柱
１２…既存大梁
１３…既存床スラブ
１４…既存外壁
１５…既存間仕切壁
２０…外周足場（仮設壁）
２１…仮設床
２２…仮設足場
３０…改築作業スペース
４０…再利用構造体
５０…補強柱
５１…新設外壁
５２…新設床スラブ
５３…新設間仕切壁

Claims

既存構造物を改築する構造物改築方法であって、
前記既存構造物の外周を覆う仮設壁を、前記既存構造物の屋上階床レベルの下側に架設して、当該仮設壁で囲まれた改築作業スペースを形成する初期工程と、
前記既存構造物の屋上階から所定階までを解体して、当該既存構造物の建物高さを低くする解体工程と、
前記改築作業スペース内で、少なくとも既存柱および既存大梁を再利用構造体とし、当該再利用構造体を除いて当該既存構造物を解体するとともに、前記再利用構造体を補強しつつ、新設構造物を新たに構築する改築工程と、
前記仮設壁を下方に移動することで、前記改築作業スペースを下方に形成して、当該改築作業スペース内で前記改築工程を繰り返す繰り返し工程と、を備えることを特徴とする構造物改築方法。
前記改築工程では、前記再利用構造体を補強する手段として、前記既存構造物の既存柱の周囲に補強柱を増設する、または、前記既存構造物の既存柱に免震装置を組み込む、ことを特徴とする請求項１に記載の構造物改築方法。
前記仮設壁は、前記既存構造物の外周に設けられた仮設床と、当該仮設床上に設けられた仮設足場と、を備えることを特徴とする請求項１または２に記載の構造物改築方法。