JP6363343B2 - 高層ビル解体工法 - Google Patents

Description

本発明は高層ビル解体工法に係り、より詳しくは、解体機（重機）を使用して屋上側から地上側に向かって効率よく解体できる高層ビル解体工法に関する。

高層ビルなどを屋上から解体機（重機）で解体する場合、鉄骨や鉄筋を簡単に切断できるカッターが重機に装着される。カッターは例えば２００トンもの切断力を有する。カッターは、ガス切断機のような火気を扱うものではないので安全でもある。しかしながら、梁に多用されるＨ鋼を切断する場合、カッターでＨ鋼の上フランジとウェブと下フランジを上下に噛み込むと、ウェブが潰れてちょうど４枚の積層した板を切断するような形となり切り損じることがある。他の適切な切断箇所がないような場合、ガス切断機を使用しての切断となるが、切り損じた場合にガス切断機を使用することは、切断環境を整えるための時間が必要となり、工程が大きく乱れるものとなる。カッターによる鉄骨鉄筋の切断を効率よく進めるためには、ガス切断機の有効な活用が望まれる。

特許文献１には、高層ビルのブロック式解体工法が示されている。高層ビルは屋上からブロック単位に切りだされ、クレーンで吊り下ろされる。

特開２０１２−０３１７０５号公報

本発明の目的は、カッターを装着した重機による梁や柱の切り損じがなく効率よくフロアの解体ができる高層ビル解体工法を提供することにある。

本発明による高層ビル解体工法は、クレーンで解体機を高層ビルの屋上に揚重する段階と、前記解体機で屋上を撤去して最上階の天井を開口する段階と、先行して前記解体機のフロアより階下の複数フロア（ｍ）の床に床補強支柱を設置し、先行して前記解体機のフロアを含む階下の複数フロア（ｎ）の梁と柱をガス切断機で部分切断し、梁と柱が部分切断された前記複数フロア（ｎ）を解体機で解体すると共に、これを繰り返し、床補強支柱を設置する前記複数フロア（ｍ）の数と、部分切断を行なう前記複数フロア（ｎ）の数を維持しながら高層ビルの階上から階下に向かって解体を進める段階と、所定のフロアに達すると、地上を移動する解体機で高層ビル内部の中抜きを行ない、地上から高層ビルの解体を行なう段階と、を備えることを特徴とする。

前記部分切断は、前記梁がＨ鋼の場合、該Ｈ鋼のウェブにガス切断によって開口孔が設けられ、該開口孔の寸法は、該Ｈ鋼にかかる解体機とガラとスラブの重量から強度計算により算出することを特徴とする。

前記高層ビルの階上から階下に向かって解体を進める段階では、エレベータの通路をスクラップ搬出路として利用することを特徴とする。

本発明による高層ビル解体工法によれば、（１）複数フロアの梁と柱の所定の箇所をガス切断機で先行部分切断し、その後にカッターを備えた重機により、梁と柱の解体を行なうので、解体がスムーズにかつ安全に進行できる。カッターのみで梁や柱を切断する場合に比較して、切り損じがない。ガス切断のみの場合に比較しても部分切断であり吊り降ろしのための足場の設置がないことから解体の進行が早い。（２）床の柱と柱の間隔は例えば約８ｍ×８ｍの区画であり、解体機の重量に耐えるように床を床補強部材で補強したので、例えば２０トンの重機でも安全な走行ができる。（３）地上から解体できるフロアに達すると、地上から解体する段階を設けたので、ロングブームの背が高い解体機を使用して解体をスムーズに進行できる。

梁の開口孔の寸法は、Ｈ鋼にかかる解体機とガラとスラブの重量から強度計算により算出したので、重機での解体作業には安全な梁の強度を維持できる。開口孔は、カッター切断で切り損じがないようにできる。

複数フロアを解体機で解体する段階では、エレベータの通路をスクラップ搬出路として利用したので、スクラップの地上側への搬出がスムーズに進行できる。

本発明による高層ビル解体工法の最初の段階を示す説明図である。 フロアの補強を説明するための一区画の平面図である。 ガス切断機で複数フロアの梁と柱を部分切断する説明図である。 柱のガス切断状況を示す水平断面図である。 柱のガス切断状況を示す正面図である。 梁のガス切断状況を示す正面図である。 梁の解体機（カッター）による切断を示す説明図である。 梁のガス切断による開口孔の大きさを算出するための強度計算を示すフローチャートである。 階上から階下に向かってフロアを解体する説明図である。 解体機によるフロアの解体を示す説明図である。 解体機によるフロアの解体を示す説明図である。 鉄筋入りコンクリート柱のガス切断を示す水平断面図である。 鉄筋入りコンクリート柱のガス切断を示す正面図である。 地上から高層ビルを解体する段階を示す説明図である。 本発明による高層ビル解体工法のフローチャートである。

以下、添付の図面を参照して、本発明による高層ビル解体工法を説明する。

図１は、本発明による高層ビル解体工法の最初の段階（Ｓ１００、Ｓ２００）を示す説明図である。高層ビル１は、この実施例では２５階のビルであり、正面から見た柱は７本で、柱と柱の間は約７ｍである。高層ビル１は、まず、側面が養生足場９で覆われ、クレーン２が組み立てられ、解体機３がクレーン２で屋上に揚重（Ｓ１００）される。解体機３はクローラを備えた自走式の重機で、先端のアタッチメントによりコンクリートを圧砕するクラッシャー３ａ、鉄筋鉄骨を切断するカッター３ｂ、先のとがったハンマーでコンクリートを割るブレーカー３ｃ、コンクリートのガラを集めるショベル３ｄなどがある。

次に解体機３により、屋上が撤去され、最上階の天井を開口（Ｓ２００）する。この状態を図１の右側に示す。開口した最上階に、補強部材などの機材をクレーン２で上から吊り降ろす。なお、解体機の重量は約２０トンで、クレーン２は、このような重量の吊り揚げ吊り降ろしが可能なクレーンとする。

図２は、フロアの補強を説明するための一区画の平面図である。フロアは、解体機３が走行するので補強部材４で補強（Ｓ３００）される。図２は、右側に養生足場９がある区画である。この例では、外柱７と外柱７の間は約８ｍ、外柱７と内柱８の間も約８ｍである。図２の上から下へ解体機３が走行する場合、梁６に掛け渡し材４ｃが３本掛け渡され、その上に４枚の敷鉄板４ｂが敷設される。床の下側からつまり階下のフロアには、８本の床補強支柱４ａが設けられる。床補強支柱４ａは、図１に示すように、先行して５フロア（ｍ＝５）に設置される。

図２に示すように、梁６は、柱の近くの２つの三角形で示す箇所が、ガス切断機によって部分切断される。この実施例では、フロアの解体に先行して３フロア分（ｎ＝３）の梁と柱をガス切断機で部分切断（Ｓ４００）を行なっている。これによれば、解体機でフロアの解体を始めても、３フロア分は梁６の切り損じがなく、解体を確実に進行させることができる。次の３フロアの解体を始める前に、ガス切断機１０を使用して３フロア分の梁と柱の部分切断を行なう。図３は、先行して複数フロアの梁と柱をガス切断機で部分切断する段階（Ｓ４００）を示す説明図である。図３は最上階にカッター３ｂが投入された状態で、フロアの解体はまだ開始されておらず、その間、階下のフロアでは、梁と柱のガス切断機による部分切断が行なわれる。

図４は、柱のガス切断状況を示す水平断面図である。図５は、柱のガス切断状況を示す正面図である。図４（Ａ）に示すように、外柱７の外側と内側の側面には水平切りのスリット１２を入れず、左右の側面に水平切りのスリット１２を入れる。図４（Ｂ）は内柱８の例で、前後左右の側面に水平切りのスリット１２を入れる。図５に示すように、水平切りのスリット１２は、床からｈ１の高さに設けられ、幅がｈ２である。例としてｈ１は約２０ｃｍ、ｈ２は約２５ｃｍである。高い階での柱は、図４、５に示すように中空の角注で構成されるので、このようなスリット１２を設けた個所を起点にカッター３ｂで切断し、一部を残し切りした状態で柱を倒すことができる。図４（Ａ）では、外柱７は、カッター３ｂでさらに切り込まれた後、内側すなわち室内側に倒される。

図６は、梁６のガス切断状況を示す正面図である。梁６はＨ鋼とする。Ｈ鋼の上フランジと下フランジを結ぶウェブに縦ａが２０ｃｍ、横ｂが２０ｃｍの開口孔１１をガス切断機１０で穿設した。図７は、梁の解体機（カッター）による切断を示す説明図である。図７に示すように、カッター３ｂの刃の先端を梁６の開口孔１１に押し込んで、上フランジと下フランジに分けて切断でき、切り損じがないようにできる。

図８は、梁６のガス切断による開口孔１１の大きさを算出するための強度計算を示すフローチャートである。梁６は、柱による両持ち梁とし、梁６にかかる荷重としては、解体機３の２０トン、コンクリートのガラ、板材（セメント、樹脂など）のスラグを想定した。梁６の両側に開口孔１１をあけた状態で、梁６が破談しないか強度計算する。これによれば、ウェブの高さが５０ｃｍのＨ鋼では、約２０ｃｍ角孔をあけることができる。

図９は、階上から階下に向かってフロアを解体する段階（Ｓ５００）を示す説明図である。３フロア（ｎ＝３としたが、これの限られるものではない）分の梁と柱の先行ガス切断を行ない、カッター３ｂ、ブレーカー３ｃ、ショベル３ｄなどの解体機３で３フロア分の解体を行なう。３フロア分の解体が終われば、床補強支柱４ａを含む補強部材４が３フロア分、延長される。ガラ、スラブなどは、スクラップ搬出路１２から落下させる。スクラップ搬出路１２はエレベータの通路を利用したもので、底には砂利などの衝撃吸収材１９が設けられる。

図１０と図１１は、解体機によるフロアの解体を示す説明図である。図１０に示すように、外壁体（ＰＣ：Ｐｒｅ−ｃａｓｔ Ｃｏｎｃｒｅｔｅ）は、階上からショベル３ｄで吊り上げられて取り外される。クラッシャー３ａで圧砕したコンクリートのガラで、スロープ１６を形成する。解体機３は、スロープ１６の斜面を通って階下に降りることができる。図１１に示すように、外柱７はカッター３ｂで、ガス切断された箇所が残し切りされ、室内側（内側）に倒される。梁６は、カッター３ｂでガス切断された箇所が残し切りされ、切り落とされる。

図１２は、鉄筋入りコンクリート柱のガス切断を示す水平断面図で、図１３は、鉄筋入りコンクリート柱のガス切断を示す正面図である。柱は、階が低くなると、図４のような中空の角柱ではなく、鉄筋１５入りのコンクリートの柱となる。図１２に示すように、ガス切断機１０で鉄筋水平縁切り２１を行ない、符号２２で示す箇所は切り残す。外柱７の場合、倒す方向は切り残した側となる。図１３に示すように、柱の周囲のコンクリート１４は、ガス切断機を使用する前に撤去しておく。鉄筋水平縁切り２１の高さは、例として床から約９０ｃｍの箇所である。

図１４は、地上から解体機によって高層ビルを解体する段階（Ｓ７００）を示す説明図である。一側面（図１４の左側）から内部を中抜き解体するので、中型の重機を使用できる。地上側から階上側に向かっての解体作業を進め、高い個所は、ロングブームの重機で分担して解体作業を進行できる。ロングブームの重機で解体を開始できるフロアは、この実施例では１４階とした。

図１５は、本発明による高層ビル解体工法のフローチャートである。Ｓ１００は、クレーン２で解体機３が屋上に揚重される段階である。Ｓ２００は、屋上が撤去され、最上階の天井が開口される段階である。Ｓ３００は、複数フロア（ｍ）の床に補強部材４を設置する段階である。Ｓ４００は、複数フロア（ｎ）の梁と柱をガス切断機で部分切断する段階である。Ｓ５００は、解体機で複数フロア（ｎ）の解体を行なう段階である。Ｓ６００は、地上から解体できるフロアに達したか判定する段階である。Ｓ７００は、ロングブームの解体機で地上から解体する段階である。一側面からビルの内部の中抜きを中型の解体機で行なって、低い個所と高い個所を分担しながら解体を進める。Ｓ８００は、地上階まで解体したか判定する段階である。本実施例ではｍは５（フロア）、ｎは３（フロア）とした。

本発明は、効率よくフロアの解体ができる高層ビル解体工法として好適である。

１ 高層ビル
２ クレーン
３ 解体機
３ａ クラッシャー
３ｂ カッター
３ｃ ブレーカー
３ｄ ショベル
４ 補強部材
４ａ 床補強支柱
４ｂ 敷鉄板
４ｃ 掛け渡し材
６ 梁
７ 外柱
８ 内柱
９ 養生足場
１０ ガス切断機
１１ 開口孔
１２ スリット
１２ スクラップ搬出路
１３ スクラップ
１４ コンクリート
１５ 鉄筋
１６ スロープ
１７ スクラップ投下穴
１９ 衝撃吸収材
２０ 外壁体（ＰＣ）
２１ 鉄筋水平縁切り
２２ 鉄筋残し切り
ｍ 先行して作業を行なうフロア数
ｎ 先行して作業を行なうフロア数
Ｓ１００〜Ｓ８００ 解体工法の各段階

Claims (3)

1. クレーンで解体機を高層ビルの屋上に揚重する段階と、
   前記解体機で屋上を撤去して最上階の天井を開口する段階と、
   先行して前記解体機のフロアより階下の複数フロア（ｍ）の床に床補強支柱を設置し、先行して前記解体機のフロアを含む階下の複数フロア（ｎ）の梁と柱をガス切断機で部分切断し、梁と柱が部分切断された前記複数フロア（ｎ）を解体機で解体すると共に、これを繰り返し、床補強支柱を設置する前記複数フロア（ｍ）の数と、部分切断を行なう前記複数フロア（ｎ）の数を維持しながら高層ビルの階上から階下に向かって解体を進める段階と、
   所定のフロアに達すると、地上を移動する解体機で高層ビル内部の中抜きを行ない、地上から高層ビルの解体を行なう段階と、
   を備えることを特徴とする高層ビル解体工法。
2. 前記部分切断は、前記梁がＨ鋼の場合、該Ｈ鋼のウェブにガス切断によって開口孔が設けられ、該開口孔の寸法は、該Ｈ鋼にかかる解体機とガラとスラブの重量から強度計算により算出することを特徴とする請求項１に記載の高層ビル解体工法。
3. 前記高層ビルの階上から階下に向かって解体を進める段階では、エレベータの通路をスクラップ搬出路として利用することを特徴とする請求項１に記載の高層ビル解体工法。
   

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