JP6991271B2 - 構造物解体システムおよび構造物解体方法 - Google Patents

Description

本発明は、構造物を解体するための構造物解体システム、および、この構造物解体システムを用いた構造物解体方法に関する。

従来より、設備や躯体の老朽化を理由として、既存建物の解体が行われる。既存建物を解体する方法としては、以下のような方法が知られている。
特許文献１の解体方法では、既存建物の外周に沿って地表面から外周足場を設置するとともに、既存建物の屋上階の既存床の一部を含んでクレーン設置床とし、このクレーン設置床上にクレーンを設置するとともに、このクレーン設置床を既存柱である支持柱に仮支持させる。そして、クレーンを用いて既存建物を上階から下階に向かって解体しながら、クレーン設置床を支持柱に沿って下降させる。
しかしながら、この解体方法では、既存建物の解体対象階を解体した後、外周足場の解体対象階の床レベルから上端までの部分が自立していることになる。そのため、外周足場の安定性を確保することが要請されている。

特開２０１６－１４５４４８号公報 特開２０１６－１４５４７７号公報

外周足場の安定性を確保しつつ構造物を解体できる、構造物解体システムおよび構造物解体方法を提供することを課題とする。

第1の発明の構造物解体システム（例えば、後述の構造物解体システム２）は、構造物（例えば、後述の既存建物１）を解体するための構造物解体システムであって、前記構造物の所定階の上面を覆う仮設屋根（例えば、後述のクレーン設置床２０）と、前記所定階の下階に設けられて前記仮設屋根を支持する支持柱（例えば、後述の支持柱１１Ａ）と、前記仮設屋根を前記支持柱に沿って昇降させる昇降装置（例えば、後述の昇降装置２２）と、前記構造物の外周に沿って設置された外周足場（例えば、後述の外周足場２４）と、前記仮設屋根を前記外周足場に沿って移動させるスライド機構（例えば、後述のスライド機構２５）と、を備え、前記スライド機構は、前記仮設屋根に設けられて上下に延びるガイド部材（例えば、後述のガイド部材６０）と、前記外周足場に所定高さおきに設けられて前記ガイド部材に水平方向に係止した状態でスライド可能な移動壁繋ぎ（例えば、後述の移動壁繋ぎ７０、７０Ａ、７０Ｂ、７０Ｃ）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解体する。
まず、構造物の外周に沿って外周足場を設置するとともに、解体対象階の上面を仮設屋根で覆う。これにより、移動壁繋ぎがガイド部材に係止した状態となる。次に、解体対象階を解体する。次に、仮設屋根をガイド部材とともに支持柱に沿って下降させる。このとき、ガイド部材が移動壁繋ぎに沿ってスライドするが、外周足場の上部は、依然として、移動壁繋ぎを介してガイド部材に水平方向に係止している。そこで、外周足場の上部を解体する。これらの作業を繰り返すことで、構造物を上階から下階に向かって解体する。
このように、仮設屋根をガイド部材とともに支持柱に沿って下降させた場合でも、外周足場の上部は、移動壁繋ぎを介してガイド部材に水平方向に係止した状態が維持されるから、外周足場の上部が自立することはなく、外周足場の安定性を確保できる。

第２の発明の構造物解体システムは、前記ガイド部材は、支持部材（例えば、後述の支持部材５０Ａ）を介して前記仮設屋根に取り付けられ、前記支持部材は、前記仮設屋根に鉛直方向を回転軸として回転可能に支持されることを特徴とする。

この発明によれば、支持部材を介してガイド部材を仮設屋根に取り付けて、この支持部材を、鉛直方向を回転軸として仮設屋根に回転可能に支持させた。よって、支持部材が回転することで、仮設屋根の水平方向の揺れに追従できる。

第３の発明の構造物解体方法は、上述の構造物解体システムを用いて構造物を解体する方法であって、前記構造物の外周に沿って前記外周足場を設置するとともに、前記支持柱に支持させて解体対象階の上面を前記仮設屋根で覆って、前記スライド機構の移動壁繋ぎを前記ガイド部材に係止させる第１工程（例えば、後述のステップＳ１）と、解体対象階を解体する第２工程（例えば、後述のステップＳ２）と、前記仮設屋根を前記ガイド部材とともに前記支持柱に沿って下降させる第３工程（例えば、後述のステップＳ３～Ｓ５）と、前記外周足場の上部を解体する第４工程（例えば、後述のステップＳ６）と、前記第２工程から前記第４工程を繰り返すことで、前記構造物を上階から下階に向かって解体することを特徴とする。

この発明によれば、上述の第１の発明と同様の効果がある。

本発明によれば、外周足場の安定性を確保しつつ構造物を解体できる、構造物解体システムおよび構造物解体方法を提供できる。

本発明の第１参考例に係る構造物解体システムが設けられた既存建物の側面図である。 図１の構造物解体システムの破線Ａで囲んだ部分の拡大図である。 構造物解体システムの支持部材の側面図である。 図３の支持部材のＢ－Ｂ矢視図である。 構造物解体システムの移動壁繋ぎの側面図（閉状態）である。 構造物解体システムの移動壁繋ぎの側面図（開状態）である。 構造物解体システムを用いて既存建物を解体する手順のフローチャートである。 既存建物の解体手順の説明図（その１、既存建物を屋上階から２層分解体した状態）である。 既存建物の解体手順の説明図（その２、クレーン設置床を１層分下降させた状態）である。 既存建物の解体手順の説明図（その３、支持柱の上部を切断した状態）である。 本発明の一実施形態に係る構造物解体システムの支持部材の側面図である。 本発明の第２参考例に係る移動壁繋ぎの側面図およびＣ－Ｃ断面図である。

本発明は、既存建物を屋上階から下階に向かって解体する際に、屋上階に設置した仮設屋根を、既存建物の外周に沿って設置した外周足場に沿って下降させるスライド機構を備えた、構造物の解体システムおよびその解体方法である。スライド機構は、仮設屋根に設けたガイド部材と、外周足場に所定高さおきに設けられた移動壁繋ぎと、を含んで構成される。
以下、本発明の参考例および実施形態を図面に基づいて説明する。なお、以下の参考例および実施形態の説明にあたって、同一構成要件については同一符号を付し、その説明を省略もしくは簡略化する。
〔第１参考例〕
図１は、本発明の第１参考例に係る構造物解体システム２が設けられた構造物としての既存建物１の側面図である。
既存建物１は、ｎ（ｎは自然数）階建てのラーメン構造の建物であり、平面視で長方形状である。この既存建物１は、複数のＨ形鋼である既存柱１１と、複数の鉄骨造の既存梁１２と、鉄筋コンクリート造の既存床１３と、を備える。ここで、既存柱１１の一部を、クレーン設置床２０を支持する支持柱１１Ａとする。

この既存建物１を、以下の構造物解体システム２を用いて解体する。
構造物解体システム２は、既存建物１の屋上階に構築された仮設屋根としてのクレーン設置床２０と、クレーン設置床２０上に設置されたクレーン２１と、支持柱１１Ａに取り付けられてクレーン設置床２０を支持柱１１Ａに沿って下降させる昇降装置２２と、クレーン設置床２０に設けられて支持柱１１Ａの継手部１４の上面に係止可能な係止装置２３と、既存建物１の外周に沿って設置された外周足場２４と、クレーン設置床２０を外周足場２４に沿って移動させるスライド機構２５と、を備える。

クレーン設置床２０は、既存建物１の屋上階に構築されることで、既存建物１の解体対象階の上面を覆うものである。
昇降装置２２は、支持柱１１Ａの上端に取り付けられて略水平に延びる反力部材３０と、反力部材３０に巻かれて一端側がクレーン設置床２０に連結された吊り材３１と、クレーン設置床２０に設けられて吊り材３１の他端側を引っ張るストランドジャッキ３２と、を備える。

以上の昇降装置２２では、ストランドジャッキ３２が吊り材３１を引っ張ると、クレーン設置床２０が支持柱１１Ａに対して上昇する。一方、ストランドジャッキ３２が吊り材３１を送り出すと、クレーン設置床２０が支持柱１１Ａに対して下降する（図９参照）。

係止装置２３は、かんぬき梁４０と、このかんぬき梁４０同士を接近あるいは離間させる方向に略水平に移動する一対の開閉機構４１と、を備える。支持柱１１Ａの側面には、継手部１４が側方に延びており、係止装置２３は、この継手部１４の上面にかんぬき梁４０を移動させて係止させることが可能である（図１０参照）。
外周足場２４は、地表面上に構築された複数段の枠組足場である。

図２は、図１の構造物解体システム２の破線Ａで囲んだ部分の拡大図である。
スライド機構２５は、クレーン設置床２０の外周梁２０１に設けられた支持部材５０と、この支持部材５０に支持されて上下に延びるガイド部材６０と、外周足場２４に所定高さつまり所定段置きに設けられてガイド部材６０に係止した状態でスライド可能な移動壁繋ぎ７０と、を備える。以下、移動壁繋ぎ７０のうち上段に位置するものを移動壁繋ぎ７０Ａとし、中段に位置するものを移動壁繋ぎ７０Ｂとし、下段に位置するものを移動壁繋ぎ７０Ｃとする。これらの移動壁繋ぎ７０Ａ～７０Ｃは、クレーン設置床２０を下降させる度に、外周足場２４の上段に位置するものを下段に盛り替えながら使用する。
図３は、支持部材５０の側面図である。図４は、図３の支持部材５０のＢ－Ｂ矢視図である。
ガイド部材６０は、上下方向に延びる一対の筒状のガイドポスト６１Ａ、６１Ｂと、これら一対のガイドポスト６１Ａ、６１Ｂ同士を所定高さおきに連結するフラットバーである連結片６２と、を備える。このガイド部材６０は、クレーン設置床２０から上下にそれぞれ約１フロア分延びている（図１参照）。

支持部材５０は、クレーン設置床２０の外周梁２０１の上に配置された基部５１と、この基部５１に設けられてガイド部材６０の内側のガイドポスト６１Ａに固定されるブラケット５２と、を備える。
ブラケット５２には、４つのクランプ５２１が上下方向に並んで設けられており、これら４つのクランプ５２１をガイドポスト６１Ａに緊結することにより、支持部材５０がガイドポスト６１Ａに固定される。
基部５１の内側の部分は、プレート５１１を挟んで、挟持部材５１２に２本のボルト５１３で連結されている。これにより、基部５１と挟持部材５１２とで外周梁２０１の内側のフランジを挟み込んでいる。
基部５１の外端部には、内側のガイドポスト６１Ａを両側から挟み込む一対の挟持片５１４が設けられており、この一対の挟持片５１４同士は、補強通しボルト５１５で連結されている。一対の挟持片５１４でガイドポスト６１Ａを挟み込んだ状態で、補強通しボルト５１５を締め付けることにより、支持部材５０がガイドポスト６１Ａに強固に固定される。

図５（ａ）は、移動壁繋ぎ７０の側面図（閉状態）である。図５（ｂ）は、図５（ａ）のＣ－Ｃ矢視図である。図６は、移動壁繋ぎ７０の側面図（開状態）である。
移動壁繋ぎ７０は、外周足場２４の建枠２４１に連結された壁繋ぎ本体７１と、この壁繋ぎ本体７１に設けられてガイド部材６０の外側のガイドポスト６１Ｂを両側から挟み込む一対のガイドプレート７２と、壁繋ぎ本体７１の上下端部に回転可能に設けられてガイドポスト６１Ｂに連結可能な一対の可動連結部７３と、を備える。
壁繋ぎ本体７１には、４つのクランプ７１１が上下方向に並んで設けられており、これら４つのクランプ７１１を外周足場２４の建枠２４１に緊結することにより、移動壁繋ぎ７０が外周足場２４に固定される。
ガイドプレート７２は、ガイド部材６０が上下に移動した場合に、このガイド部材６０の外側のガイドポスト６１Ｂの移動を案内するものである。このガイドプレート７２の先端は、内側に折り曲げ形成されて爪部７２１となっており、これにより、ガイドプレート７２がガイドポスト６１Ａを囲んで、移動壁繋ぎ７０がガイドポスト６１Ａに水平方向に係止した状態となる。
また、この爪部７２１の上下端には、切り欠き７２２が形成されている。この切り欠き７２２が設けられていることで、ガイド部材６０ガイドポスト６１Ｂが上下に移動した際に、このガイドポスト６１Ｂがガイドプレート７２に引っ掛かるのが防止される。

各可動連結部７３には、２つのクランプ７３１が並んで設けられている。
各可動連結部７３は、回転軸であるボルト７３２で壁繋ぎ本体に回転可能に支持されている。このボルト７３２は、壁繋ぎ本体７１の側面のルーズ穴７１２を貫通しており、これにより、可動連結部７３がある程度遊びがある状態で回転可能となっている。
また、各可動連結部７３の壁繋ぎ本体７１に対する姿勢は、クランプ７３１がガイドポスト６１Ｂに沿って配置される閉状態（図５（ａ））と、クランプ７３１がガイドポスト６１Ｂから退避して配置される開状態（図６）と、がある。壁繋ぎ本体７１の上下両端側の側面には、それぞれ、一対の貫通孔７１３、７１４が形成されており、各可動連結部７３を貫通するトグルピン７３３をこれら貫通孔７１３、７１４に選択的に挿通することにより、可動連結部７３を閉状態あるいは開状態で保持できるようになっている。すなわち、内側の貫通孔７１３にトグルピン７３３を貫通させることにより、可動連結部７３が閉状態で保持され、外側の貫通孔７１４にトグルピン７３３を貫通させることにより、可動連結部７３が開状態で保持される。

以下、構造物解体システム２を用いて既存建物１を解体する手順について、図７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１に示すように、既存建物１に構造物解体システム２を構築する。
すなわち、既存建物１の屋上階にクレーン設置床２０、クレーン２１、昇降装置２２、係止装置２３、およびスライド機構２５を構築する。このとき、支持柱１１Ａの頂部に、昇降装置２２の反力部材３０を取り付けておく。また、係止装置２３のかんぬき梁４０を、屋上階床レベルの支持柱１１Ａの上に載置することで、クレーン設置床２０を支持柱１１Ａに仮支持させる。
また、既存建物１の周囲に外周足場２４を設置する。ここで、移動壁繋ぎ７０を上下３段に設けておく。つまり、上段の移動壁繋ぎ７０Ａをガイド部材６０の中段に設け、中段の移動壁繋ぎ７０Ｂをガイド部材６０の下段に設け、下段の移動壁繋ぎ７０Ｃをガイド部材６０の下方に設ける。さらに、上段および中段の移動壁繋ぎ７０Ａ、７０Ｂの可動連結部７３を閉状態とし、この可動連結部７３のクランプ７３１をガイド部材６０のガイドポスト６１Ｂに緊結して、移動壁繋ぎ７０Ａ、７０Ｂをガイド部材６０に固定する。

ステップＳ２では、図８に示すように、クレーン２１を用いて、支持柱１１Ａを残して既存建物１を屋上階から２層分解体する。このとき、支持柱１１Ａの継手部１４を残すようにする。
なお、後述のステップＳ７においてステップＳ２を繰り返す場合には、既存建物１を２層分ではなく１層分解体するものとする。

ステップＳ３では、支持柱１１Ａによるクレーン設置床２０の仮支持を解除する。具体的には、上段および中段の移動壁繋ぎ７０Ａ、７０Ｂのクランプ７３１をガイド部材６０のガイドポスト６１Ｂから取り外し、その後、これら移動壁繋ぎ７０の可動連結部７３を開状態とすることで、移動壁繋ぎ７０Ａ、７０Ｂをガイド部材６０にスライド可能とする。次に、ストランドジャッキ３２により吊り材３１に張力を導入して、クレーン設置床２０少し上方に持ち上げて地切りする。この状態で、係止装置２３の開閉機構４１を駆動して、一対のかんぬき梁４０を支持柱１１Ａの継手部１４の上から退避させる。

ステップＳ４では、図９に示すように、ストランドジャッキ３２を駆動して、クレーン設置床２０を支持柱１１Ａに沿って１層分下降させる。このとき、ガイド部材６０が移動壁繋ぎ７０に沿って下降して、上段および中段の移動壁繋ぎ７０Ａ、７０Ｂがガイド部材６０に水平方向に係止した状態でスライドし、下段の移動壁繋ぎ７０Ｃがガイド部材６０に係止した状態となる。よって、外周足場２４のクレーン設置床２０よりも上方に突出した部分は、上段の移動壁繋ぎ７０Ａによりガイド部材６０によって水平方向に係止している。
ステップＳ５では、図９に示すように、クレーン設置床２０を支持柱１１Ａに再度仮支持させる。すなわち、係止装置２３の開閉機構４１を駆動して、かんぬき梁４０を支持柱１１Ａの継手部１４の上に位置させる。次に、ストランドジャッキ３２によりクレーン設置床２０を下降させて、かんぬき梁４０を支持柱１１Ａの継手部１４の上面に係止させる。

ステップＳ６では、図１０に示すように、支持柱１１Ａの上部を切断して撤去する。具体的には、昇降装置２２の反力部材３０を支持柱１１Ａから取り外して、支持柱１１Ａの上部を切断して撤去し、その後、反力部材３０を支持柱１１Ａの頂部に再度仮固定する。
また、外周足場２４の上部つまりクレーン設置床２０よりも上方に突出した部分を解体し、取り外した移動壁繋ぎ７０Ａをガイド部材６０の下方に盛り替える。また、残りの移動壁繋ぎ７０Ｂ、７０Ｃの可動連結部７３を閉状態とし、この可動連結部７３のクランプ７３１をガイド部材６０のガイドポスト６１Ｂに緊結して、移動壁繋ぎ７０Ｂ、７０Ｃをガイド部材６０に固定する。
ステップＳ７は、ステップＳ２からステップＳ６までを繰り返して、既存建物１を屋上階から下階に向かって解体する。

本参考例によれば、以下のような効果がある。
（１）クレーン設置床２０をガイド部材６０とともに支持柱１１Ａに沿って下降させた場合でも、外周足場２４の上部は、移動壁繋ぎ７０Ａを介してガイド部材６０に水平方向に係止した状態が維持されるから、外周足場２４の上部が自立することはなく、外周足場２４の安定性を確保できる。

〔実施形態〕
図１１は、本発明の一実施形態に係る支持部材５０Ａの平面図である。
本実施形態では、支持部材５０Ａが鉛直方向を回転軸として回転可能である点が、第１参考例と異なる。
すなわち、基部５１の内側の部分は、外周梁２０１の内側のフランジにボルト５１６で回転可能に取り付けられている。これにより、支持部材５０Ａは、ボルト５１６を回転軸Ｒとして回転可能となっている。

本実施形態によれば、上述の（１）の効果に加えて、以下のような効果がある。
（２）支持部材５０Ａを介してガイド部材６０をクレーン設置床２０に取り付けて、この支持部材５０Ａを、鉛直方向を回転軸としてクレーン設置床２０に回転可能に支持させた。よって、支持部材５０Ａが回転することで、クレーン設置床２０の水平方向の揺れに追従できる。

〔第２参考例〕
図１２（ａ）は、本発明の第２参考例に係る移動壁繋ぎ８０の側面図である。図１２（ｂ）は、図１２（ａ）の移動壁繋ぎ８０のＣ－Ｃ断面図である。
本参考例では、可動連結部が設けられていない点が、第１参考例と異なる。
すなわち、移動壁繋ぎ８０は、外周足場２４の建枠２４１に連結された壁繋ぎ本体８１と、この壁繋ぎ本体８１に設けられてガイド部材６０の外側のガイドポスト６１Ｂを囲んで配置された摺動部材８２と、を備える。
壁繋ぎ本体８１は、断面が略コの字形状であり、建枠２４１を挟んで配置された一対のプレート８１１と、この一対のプレート８１１同士を連結する連結プレート８１２と、プレート８１１同士を接近させる４本のボルト８１３と、を備える。これらボルト８１３を締め付けることにより、プレート８１１で建枠２４１を挟み込んで、壁繋ぎ本体８１が建枠２４１に固定される。
摺動部材８２は、一対のプレート８２１で構成され、ボルト８１３により壁繋ぎ本体８１に固定されている。ガイドポスト６１Ｂは、この摺動部材８２の内側を摺動可能となっている。
本参考例によれば、上述の（１）の効果に加えて、以下のような効果がある。
（３）移動壁繋ぎ８０を簡素な構成としたので、移動壁繋ぎ８０を軽量化できるから、移動壁繋ぎ８０の取り付けや盛替えが容易となり、作業効率を高めることが可能となる。

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） ２…構造物解体システム
１１…既存柱 １１Ａ…支持柱 １２…既存梁 １３…既存床 １４…継手部
２０…クレーン設置床（仮設屋根） ２１…クレーン ２２…昇降装置
２３…係止装置 ２４…外周足場 ２５…スライド機構
３０…反力部材 ３１…吊り材 ３２…ストランドジャッキ
４０…かんぬき梁 ４１…開閉機構
５０、５０Ａ…支持部材 ５１…基部 ５２…ブラケット
６０…ガイド部材 ６１Ａ…内側のガイドポスト ６１Ｂ…外側のガイドポスト
６２…連結片
７０、７０Ａ、７０Ｂ、７０Ｃ…移動壁繋ぎ ７１…壁繋ぎ本体
７２…ガイドプレート ７３…可動連結部
８０…移動壁繋ぎ ８１…壁繋ぎ本体 ８２…摺動部材
２０１…クレーン設置床の外周梁 ２４１…外周足場の建枠
５１１…プレート ５１２…挟持部材 ５１３…ボルト ５１４…挟持片
５１５…補強通しボルト ５１６…ボルト ５２１…クランプ
７１１…クランプ ７１２…ルーズ穴 ７１３…貫通孔 ７１４…貫通孔
７２１…爪部 ７２２…切り欠き
７３１…クランプ ７３２…ボルト ７３３…トグルピン
８１１…プレート ８１２…連結プレート ８１３…ボルト ８２１…プレート

Claims (2)

1. 構造物を解体するための構造物解体システムであって、
   前記構造物の所定階の上面を覆う仮設屋根と、
   前記所定階の下階に設けられて前記仮設屋根を支持する支持柱と、
   前記仮設屋根を前記支持柱に沿って昇降させる昇降装置と、
   前記構造物の外周に沿って設置された外周足場と、
   前記仮設屋根を前記外周足場に沿って移動させるスライド機構と、を備え、
   前記スライド機構は、前記仮設屋根に設けられて上下に延びるガイド部材と、
   前記外周足場に所定高さおきに設けられて前記ガイド部材に水平方向に係止した状態で前記ガイド部材に対して上下にスライド可能な移動壁繋ぎと、を備え、
   前記ガイド部材は、支持部材を介して前記仮設屋根に取り付けられ、
   前記支持部材は、前記仮設屋根に鉛直方向を回転軸として回転可能に支持されることを特徴とする構造物解体システム。
2. 請求項１に記載の構造物解体システムを用いて構造物を解体する方法であって、
   前記構造物の外周に沿って前記外周足場を設置するとともに、前記支持柱に支持させて解体対象階の上面を前記仮設屋根で覆って、前記スライド機構の移動壁繋ぎを前記ガイド部材に係止させる第１工程と、
   解体対象階を解体する第２工程と、
   前記仮設屋根を前記ガイド部材とともに前記支持柱に沿って下降させる第３工程と、
   前記外周足場の上部を解体する第４工程と、
   前記第２工程から前記第４工程を繰り返すことで、前記構造物を上階から下階に向かって解体することを特徴とする構造物解体方法。

Images