JP6320242B2 - 仮設柱の設置方法 - Google Patents

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Description

本発明は、構造物を解体するための仮設屋根を支持する仮設柱を設置する方法に関する。
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、既存の建築物を解体し、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、既存の建築物を解体する方法として、例えば、既存建物の屋上階を仮設屋根とし、この仮設屋根を支持する仮設柱を既存建物内に建て込んで、この仮設柱をジャッキダウンさせて仮設屋根を下降させながら、既存建物を解体する解体方法が提案されている(特許文献1参照)。
この提案によれば、仮設屋根に覆わ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、粉塵や騒音を防止しつつ、上層から下層に向かって徐々に建築物を解体する。
特開2012−122200号公報
ところで、上述の解体方法では、既存建物内の屋上階に仮設柱を設置するが、仮設柱は、少なくとも2層以上に跨る長さを有し、重量も1本あたり数十トン以上となる場合が多い。このため、高さの高い解体前の既存建物内に、仮設柱を外部から搬入するのは困難である。そこで、仮設柱を分割して搬入することが考えられるが、このようにしても、仮設柱を組み立てるスペースが少ないうえに、組み立てた部材の荷重が大きくなるので、仮設柱の仮支持や移動は、数トン吊りの解体用クレーンでは対応できず、この仮設柱をどのようにして既存建物内に設置するかが問題であった。
本発明は、仮設屋根を支持する仮設柱を、所定の設置箇所に確実に設置できる仮設柱の設置方法を提供することを目的とする。
請求項1に記載の仮設柱の設置方法は、構造物(例えば、後述の既存建物1)を解体するための仮設屋根(例えば、後述の仮設屋根61)を支持する仮設柱(例えば、後述の仮設柱15)の設置方法であって、当該仮設柱は、柱本体(例えば、後述の柱本体20)と、第1かんぬき部材(例えば、後述の第1かんぬき部材26)と、当該第1かんぬき部材を前記柱本体に沿って昇降させるジャッキ(例えば、後述のステップロッドジャッキ25)と、前記柱本体の下端側に開閉可能に設けられた第2かんぬき部材(例えば、後述の第2かんぬき部材30)と、を備え、前記柱本体を、長さ方向に沿って複数の部材(例えば、後述の下部20A、下側中間部20B、上側中間部20C、上部20D、最上部20E)に分割しておき、当該分割された部材のうち最上段の部材(例えば、後述の最上部20E)を、前記仮設屋根に取り付ける工程(例えば、後述のステップS1)と、前記分割された部材のうち最下段の部材(例えば、後述の下部20A)を所定位置に配置し、当該最下段の部材に前記第2かんぬき部材を取り付けて、前記構造物から当該第2かんぬき部材を介して前記最下段の部材を支持する工程(例えば、後述のステップS2)と、前記最下段の部材の上に前記分割された部材のうちの最上段の部材および最下段の部材を除いた残りの部材(例えば、後述の下側中間部20B、上側中間部20C、上部20D)を取り付けて組み立てるとともに、当該組み立てた部材に、前記第1かんぬき部材および前記ジャッキを取り付ける工程(例えば、後述のステップS3〜S6)と、前記ジャッキを駆動して、前記組み立てた部材を上昇させて、前記最上段の部材に接合する工程(例えば、後述のステップS7)と、を備えることを特徴とする。
本発明によれば、仮設柱の柱本体を複数に分割しておき、仮設柱の設置箇所で、これら分割した部材を組み立てたので、仮設柱を所定の設置箇所に確実に設置できる。また、仮設柱を複数に分割したことにより、この仮設柱を組立てるための資材の搬出入が容易となるから、仮設柱を容易かつ低コストで設置できる。
本発明の一実施形態に係る仮設柱の設置方法が適用された既存建物の断面図である。 前記実施形態に係る仮設柱の正面図および側面図である。 図2のA−A断面図である。 図2のB−B断面図である。 図4のC−C断面図である。 図2のD−D断面図である。 図2のE−E断面図である。 図2のF−F断面図である。 前記実施形態に係る既存建物を解体する手順の説明図(その1)である。 前記実施形態に係る既存建物を解体する手順の説明図(その2)である。 前記実施形態に係る既存建物を解体する手順の説明図(その3)である。 前記実施形態に係る仮設柱を設置する手順のフローチャートである。 前記実施形態に係る仮設柱を設置する手順の説明図(その1)である。 前記実施形態に係る仮設柱を設置する手順の説明図(その2)である。 前記実施形態に係る仮設柱を設置する手順の説明図(その3)である。 前記実施形態に係る仮設柱を設置する手順の説明図(その4)である。 前記実施形態に係る仮設柱を設置する手順の説明図(その5)である。 前記実施形態に係る仮設柱を設置する手順の説明図(その6)である。 前記実施形態に係る仮設柱を設置する手順の説明図(その7)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仮設柱の設置方法が適用された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、ここでは、24階建ての鉄骨造であり、複数本の角形鋼管である既存柱11と、これら既存柱11同士を連結する複数の鉄骨梁である既存梁12と、既存梁12に支持される既存スラブ13と、を備える。
この既存建物1には、既存建物1を解体するために、解体作業スペース60が構築されている。解体作業スペース60は、仮設屋根61と、この仮設屋根61の外周に設けられた外周足場62と、で囲まれた空間である。
仮設屋根61は、24階床レベルの外周側の既存梁12と、24階の外周側の既存柱11と、R階床レベルの一部の既存梁12である仮設梁63と、この仮設梁63の上に張り付けられた透光性を有する板材64と、仮設梁63の梁下に設置された2段式のガーター65と、このガーター65に沿って走行する走行クレーン66と、を備える。
外周足場62は、仮設梁63に支持されている。
既存建物1の既存柱11の近傍には、既存建物1の構造体に支持されて略鉛直方向に延びて、仮設屋根61を支持する仮設柱15が設置される。
仮設柱15は、既存建物1の既存スラブ13を貫通して延びている。すなわち、既存柱11の近傍の各階の既存スラブ13には、床開口14が形成されており、仮設柱15は、各階の床開口14に挿通される。
図2は、仮設柱15の正面図および側面図である。なお、図2では、理解の容易のため、後述の水平支持レール23Bを省略している。
仮設柱15は、所定長さの柱本体20と、柱本体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を中心に挿通可能なセンターホール型のステップロッドジャッキ25と、このステップロッドジャッキ25の下端に取り付けられた第1かんぬき部材26と、柱本体20の下端側に取り付けられた一対の直線状のかんざし部材27(図4参照)と、このかんざし部材27に連結されて開閉可能な第2かんぬき部材30と、を備える。
センターホール型のステップロッドジャッキ25は、ステップロッド24の外周ステップ部を噛み込んだり開放させたりしながらピストンを伸縮することにより、100トン以上の重量物を昇降させる能力を有している。ステップロッド24の上下両端部を柱本体20に固定した状態では、ステップロッドジャッキ25がステップロッド24を手繰ったり送り出したりすると、ステップロッドジャッキ25がステップロッド24に沿って昇降し、第1かんぬき部材26も柱本体20に沿って昇降する。
柱本体20は、長さ方向に沿って五分割されている。すなわち、柱本体20は、下から順に、下部20A、下側中間部20B、上側中間部20C、上部20D、最上部20Eの5つの部材を順に連結したものである。
柱本体20は、鉛直方向に略平行に延びる一対の柱部材21(図3参照)と、これら2本の柱部材21を連結する連結部材22と、柱部材21に沿って延びる水平支持レール23A、23Bと、を備える。
柱部材21のうち下部20Aを構成する部分は、断面略H形状の下部柱部材211であり、下側中間部20Bおよび上側中間部20Cを構成する部分は、断面略箱形状の中間部柱部材212である。また、上部20Dおよび最上部20Eを構成する部分は、断面略H形状の上部柱部材213である。
図3は、図2のA−A断面図である。図4は、図2のB−B断面図である。図5は、図4のC−C断面図である。
水平支持レール23A、23Bは、下部柱部材211に設けられている。
具体的には、水平支持レール23Aは、断面略H形状である下部柱部材211のウエブに略平行に延びる当接面を有している。一方、水平支持レール23Bは、断面略H形状である下部柱部材211のフランジに略平行に延びる当接面を有している。
また、下部柱部材211には、互いに対向する一対の貫通孔214が長さ方向に沿って2組形成されている。この貫通孔214の周囲は、補強プレート215で補強されている。
第2かんぬき部材30は、一対の柱部材21の間に挿通され、この第2かんぬき部材30の軸方向の長さが変更可能な構造である。すなわち、第2かんぬき部材30は、所定長さの本体31と、この本体31の両端側に水平方向に回動自在に設けられた係止部32と、を備える。
この第2かんぬき部材30では、係止部32および本体31を一直線上に配置することで、第2かんぬき部材30が開いた状態となり、第2かんぬき部材30の軸方向の長さを長くできる。一方、係止部32を水平方向に折り曲げることで、第2かんぬき部材30が閉じた状態となり、第2かんぬき部材30の軸方向の長さを短くできる。
第2かんぬき部材30を閉じた状態では、第2かんぬき部材30の軸方向の長さが床開口14の内法寸法よりも短くなるため、第2かんぬき部材30は、床開口14を通って鉛直方向に移動可能となっている。
一対のかんざし部材27は、柱部材21の上下の2組の貫通孔214のうちの上側の一組に挿通されている。
上述の第2かんぬき部材30の上面は、かんざし部材27の下面に当接して固定されている。これにより、第2かんぬき部材30は、柱本体20とともに略鉛直方向に移動するようになっている。
第2かんぬき部材30を所定高さに配置して、第2かんぬき部材30の軸方向の長さを長くすることで、第2かんぬき部材30は、既存柱11から互いに直交して延びる2つの既存梁12に跨って配置される。このとき、これら2本の既存梁12の上面が露出しているため、第2かんぬき部材30は、既存梁12に直接載置される。
この状態では、第2かんぬき部材30が既存梁12に係止し、この第2かんぬき部材30にかんざし部材27が係止するので、仮設柱15は第2かんぬき部材30を介して既存梁12に支持されることになる。
また、床開口14のうち仮設柱15が挿通されるものには、既存建物1に支持されて柱本体20の側面に当接する一対の水平反力受け部材51、52が設けられる。
すなわち、水平反力受け部材51、52は、既存梁12上に取り付けられて柱本体20の側面に当接する略コの字形状の第1水平反力受け部材51と、既存スラブ13上に取り付けられて柱本体20の側面に当接する略コの字形状の第2水平反力受け部材52と、からなる。
各水平反力受け部材51、52は、水平支持レール23Aの当接面に当接する長尺状の第1ガイド部53と、この第1ガイド部53の両端から直交して延びて水平支持レール23Bの当接面に当接する第2ガイド部54と、を備える。これにより、柱本体20を下方に向かって円滑に移動可能となっている。
水平反力受け部材51、52は、柱本体20を挟んで略矩形枠状に配置されており、これにより、第2かんぬき部材30の上下方向の移動に干渉しないようになっている。
図6は、図2のD−D断面図である。
ステップロッドジャッキ25の下端面には、水平に直線状に延びる第1かんぬき部材26が連結され、この第1かんぬき部材26の両端側は、2つの既存梁12の直上に位置している。第1かんぬき材の中央には、ステップロッド24が挿通される挿通孔が形成されている。
第1かんぬき部材26を所定高さに配置することで、第1かんぬき部材26は既存柱11から互いに直交して延びる2つの既存梁12に跨って配置される。このとき、これら2本の既存梁12の上面が露出しているため、第1かんぬき部材26は、既存梁12に直接載置される。
この状態では、第1かんぬき部材26が既存梁12に係止するので、柱本体20は第1かんぬき部材26を介して既存梁12に支持されることになる。
図7は、図2のE−E断面図である。
柱本体20の上部柱部材213の側面には、継手29が設けられている。柱本体20の上部柱部材213の側面は、この継手29を介して、仮設屋根61の一部である24階の既存柱11の上側の側面に連結されている。
図8は、図2のF−F断面図である。
柱本体20は、既存柱11の上端から互いに直交して延びる2つの仮設梁63の間に設置されている。
柱本体20の上端面には、水平に直線状に延びる支持部材28が設けられ、2つの仮設梁63は、この支持部材28の両端側の上面に位置している。これにより、柱本体20の上端面は、支持部材28を介して、仮設屋根61の仮設梁63に連結されている。
次に、既存建物1を解体する手順について説明する。
まず、図1に示すように、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する。また、R階床レベルの既存梁12の一部を残して解体して、残った既存梁12を仮設梁63とする。さらに、24階床レベルの外周の既存梁12を残して、24階の外壁を含む立上りおよび24階床レベルの内側の既存梁12を解体する。
また、仮設柱15の外側に仮設梁63に支持される外周足場62を設ける。
次に、仮設梁63の梁下にガーター65および走行クレーン66を取り付ける。この走行クレーン66が軽量である場合には、R階床レベルの仮設梁63を補強する必要はない。また、仮設梁63に透光性を有する板材64を貼り付けて、仮設屋根61を完成させることで、仮設屋根61および外周足場62で囲まれた解体作業スペース60を形成する。
なお、図示しないが、仮設屋根61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。
各階の既存スラブ13に床開口14を形成し、21〜23階床レベルの床開口14に水平反力受け部材51、52を設置する。
その後、既存建物1の最上階外周の既存柱11の近傍に仮設柱15を配置する。
ステップロッドジャッキ25駆動して、23階床レベルの既存梁12に第1かんぬき部材26を係止させ、仮設柱15を23階床の既存梁12に支持させる。また、第2かんぬき部材30を収縮させておく。
その後、23階の既存柱11を柱頭部で切断し、23階の外壁を含む立上がりを解体する。
次に、図9に示すように、ステップロッドジャッキ25を駆動して、ステップロッド24の上方に向かって移動させる。
これにより、仮設柱15が下降し、仮設屋根61および外周足場62も下降し、第2かんぬき部材30は21階床レベルの高さに位置する。このとき、水平反力受け部材51、52により、仮設柱15の移動を案内する。
次に、第2かんぬき部材30を伸長させて、この第2かんぬき部材30を21階床レベルの既存梁12に係止させ、仮設柱15の荷重を21階床の既存梁12に支持させる。
次に、図10に示すように、ステップロッドジャッキ25を駆動して、第1かんぬき部材26を上方に向かってわずかに移動し、解体対象である23階床から退避させる。
また、23階床レベルに設置した水平反力受け部材51、52を20階床レベルに盛り替える。
次に、解体作業スペース60内で、23階の床から22階の外壁を含む立上りまで(図10中破線で示す部分)を解体する。このとき、走行クレーン66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。
次に、図11に示すように、ステップロッドジャッキ25を駆動して、第1かんぬき部材26を下方に向かって移動し、22階床レベルの既存梁12に係止させ、仮設柱15を22階床の既存梁12に支持させる。また、第2かんぬき部材30を収縮させておく。
以上の工程を繰り返すことで1層毎に解体して、1階まで解体する。
以下、仮設柱15を最上階に設置する手順、つまり、仮設柱15を既存建物1の最上階にて組み立てる手順について、図12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、仮設梁63に柱本体20の最上部20Eを取り付ける。
図13に示すように、24階床レベルはまだ解体していないが、24階の外壁は解体されており、既存建物1の外側に、仮設梁63に支持される外周足場62が設けられた状態である。
まず、既存建物1の内部に鋼材を搬入して、24階床レベルにて、柱本体20の最上部20Eを組み立てて、この最上部20Eに支持部材28を接合して一体化させておく。
一方、R階床の既存スラブ13上のうち仮設柱15の直上の位置にチェーンブロック67を設置し、このチェーンブロック67のフックを、既存スラブ13を貫通して24階に下ろす。そこで、このチェーンブロック67を用いて、支持部材28が一体化された最上部20Eを揚重し、支持部材28を仮設梁63に接合する。
また、20階〜23階の既存スラブ13に床開口14を形成する。
ステップS2では、柱本体20の下部20Aを設置し、この下部20Aにかんざし部材27および第2かんぬき部材30を取り付ける。
図14に示すように、24階床レベルは既に解体された状態で、仮設梁63の梁下にガーター65および走行クレーン66が取り付けられている。
まず、23階床レベルにて、柱本体20の下部20Aを横に寝かせた状態で組み立てる。次に、走行クレーン66により、この下部20Aを建て起こして床開口14に吊り込む。
次に、21階床レベルにおいて、下部柱部材211同士の間に第2かんぬき部材30を設置し、下部20Aにかんざし部材27を取り付けて、このかんざし部材27を第2かんぬき部材30に連結する。
ステップS3では、柱本体20の下部20Aに下側中間部20Bを取り付ける。
すなわち、図15に示すように、23階床レベルにて、柱本体20の下側中間部20Bを横に寝かせた状態で組み立てる。次に、走行クレーン66により、この下側中間部20Bを建て起こして床開口14に吊り込み、下側中間部20Bの下端を、下部20Aの上端に接合し、溶接固定する。
ステップS4では、柱本体20の下側中間部20Bに上側中間部20Cを取り付ける。
すなわち、図16に示すように、既存建物1の内部に上側中間部20Cを構成する一対の中間部柱部材212を搬入して、走行クレーン66により、これら中間部柱部材212を建て起こして床開口14に吊り込み、これら中間部柱部材212の下端を、下側中間部20Bの上端に接合し、溶接固定する。
ステップS5では、図17に示すように、柱本体20に、第1かんぬき部材26、ステップロッド24、センターホール型のステップロッドジャッキ25を取り付ける。
すなわち、柱本体20の中間部柱部材212同士の間に第1かんぬき部材26を設置する。次に、この第1かんぬき部材26に対して上方からステップロッド24を吊り下ろして、この第1かんぬき部材26にステップロッド24を挿通し、ステップロッド24の下部下端部を仮設柱15の連結部材22に仮固定しておく。
次に、ステップロッド24の上部が挿通されたセンターホール型のステップロッドジャッキ25を吊り下ろして、ステップロッド24の上部下端部と下部上端部をネジ付ジョイントで結合して一体化し、このステップロッドジャッキ25を第1かんぬき部材26の上に設置する。
ステップS6では、柱本体20の上側中間部20Cに上部20Dを取り付ける。
すなわち、図18に示すように、既存建物1の内部に鋼材を搬入して、走行クレーン66により、この上部20Dを建て起こして床開口14に吊り込み、上部20Dの下端を、上側中間部20Cの上端に接合して、溶接固定する。
次に、ステップロッド24の仮固定を解除し、その後、ステップロッドジャッキ25を駆動して、ステップロッド24を柱本体20との相対位置で正規のレベルまで手繰り上げる。すると、第1かんぬき部材26が23階床に係止しているので、ステップロッド24が仮設柱15に対して上昇する。そこで、ステップロッド24の上下端を仮設柱15の連結部材22に固定する。
ステップS7では、ステップロッドジャッキ25を駆動して、組み立てた柱本体20(部材20A〜20Dを組み立てたもの)を上昇させて、最上部20Eに接合する。
すなわち、図19に示すように、ステップロッドジャッキ25を駆動して、組み立てた柱本体20に対して下方に相対移動させる。すると、第1かんぬき部材26が23階床に係止しているので、この組み立てた柱本体20が既存建物1に対して上昇する。これにより、上部20Dの上端を最上部20Eの下端に接合し、溶接固定する。
これにより、仮設柱15が完成する。
本実施形態によれば、以下のような効果がある。
(1)仮設柱15の柱本体20を複数の部材20A〜20Eに分割しておき、仮設柱15の設置箇所で、これら分割した部材20A〜20Eを組み立てたので、仮設柱15を所定の設置箇所に確実に設置できる。また、仮設柱15を複数の部材20A〜20Eに分割したことにより、この仮設柱15を組立てるための資材の搬出入が容易となるから、仮設柱15を容易かつ低コストで設置できる。
(2)2層以上に跨る長さを有し、重量が1本あたり数十トン以上の仮設柱15であって、組み立てた部材を外部から既存建物1内に搬入するのが困難である場合、仮設柱15を分割して搬入し、既存建物1内の限られたスペースで組み立てることができる。さらに、組み立てた部材の荷重が大きくなってからも、数トン吊りの走行クレーン66と仮設柱15のステップロッドジャッキ25を利用することで、大型クレーンなどを利用することなく、既存建物1内に仮設柱15を組み立てて設置できる。
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。
1…既存建物(構造物)
11…既存柱
12…既存梁
13…既存スラブ
14…床開口
15…仮設柱
20…柱本体
20A…下部
20B…下側中間部
20C…上側中間部
20D…上部
20E…最上部
21…柱部材
22…連結部材
23A、23B…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…第1かんぬき部材
27…かんざし部材
28…支持部材
29…継手
30…第2かんぬき部材
31…本体
32…係止部
51…水平反力受け部材
52…水平反力受け部材
53…第1ガイド部
54…第2ガイド部
60…解体作業スペース
61…仮設屋根
62…外周足場
63…仮設梁
64…板材
65…ガーター
66…走行クレーン
67…チェーンブロック
211…下部柱部材
212…中間部柱部材
213…上部柱部材
214…貫通孔
215…補強プレート

Claims (1)

  1. 構造物を解体するための仮設屋根を支持する仮設柱の設置方法であって、
    当該仮設柱は、柱本体と、第1かんぬき部材と、当該第1かんぬき部材を前記柱本体に沿って昇降させるジャッキと、前記柱本体の下端側に開閉可能に設けられた第2かんぬき部材と、を備え、
    前記柱本体を、長さ方向に沿って複数の部材に分割しておき、
    当該分割された部材のうち最上段の部材を、前記仮設屋根に取り付ける工程と、
    前記分割された部材のうち最下段の部材を所定位置に配置し、当該最下段の部材に前記第2かんぬき部材を取り付けて、前記構造物から当該第2かんぬき部材を介して前記最下段の部材を支持する工程と、
    前記最下段の部材の上に前記分割された部材のうちの最上段の部材および最下段の部材を除いた残りの部材を取り付けて組み立てるとともに、当該組み立てた部材に、前記第1かんぬき部材および前記ジャッキを取り付ける工程と、
    前記ジャッキを駆動して、前記組み立てた部材を上昇させて、前記最上段の部材に接合する工程と、
    を備えることを特徴とする仮設柱の設置方法。
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