JP7295610B2 - Method for removing concrete from the surface of a reinforced concrete building - Google Patents
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Description
本開示は、鉄筋コンクリート躯体の表面からコンクリートを除去する方法に関し、特に、爆破によって所定の範囲のコンクリートを除去して鉄筋を露出させる方法に関する。 TECHNICAL FIELD The present disclosure relates to a method of removing concrete from the surface of a reinforced concrete skeleton, and more particularly to a method of removing concrete in a predetermined area by blasting to expose rebar.
鉄筋コンクリート躯体の解体工法として、表面のコンクリートを破壊し、露出した鉄筋を切断して耐力を低下させ、耐力の低下した部分に負荷をかけて鉄筋コンクリート躯体を崩す工法がある。例えば特許文献1には、鉄筋コンクリート躯体の爆破解体方法が記載されている。この方法では、鉄筋コンクリート躯体の、爆破によって破砕する領域と破砕せずに残す領域との境界部に、躯体の表面から境界溝を切削し、境界溝内で鉄筋を切断し、破砕しようとする領域に装薬孔を穿設し、装薬孔に爆薬を装填して爆破してコンクリート躯体を解体する。境界溝は、躯体内に配置された鉄筋を露出させるように、ウォータージェットやブレーカ等を使用して切削される。
As a method of dismantling a reinforced concrete frame, there is a method in which the surface concrete is destroyed, the exposed reinforcing bars are cut to reduce the strength, and a load is applied to the portion where the strength has decreased to collapse the reinforced concrete structure. For example,
また、鉄筋コンクリート躯体の解体工法として、鉄筋コンクリート躯体の鉄筋及びコンクリート部分を同時に切断して解体するワイヤーソウ工法も知られている。例えば、特許文献2には、建物の建替工事において、既存建物をワイヤーソウで切断して複数のブロックに分割することが記載されている。
As a method for dismantling a reinforced concrete frame, a wire saw method is also known, in which the reinforcing bars and the concrete portion of the reinforced concrete frame are cut and demolished at the same time. For example,
しかしながら、露出させた鉄筋をアセチレンガスやカッター等の簡易な手段で切断するためには、鉄筋の周囲の広い範囲に存在するコンクリート部分を破砕して鉄筋を露出させる必要がある。このためには、ブレーカ等によりコンクリート部分を一次破砕した後、さらにピック等により細かく二次破砕して、微小なコンクリート片まで撤去する必要がある。この二次破砕に要する労力及び施工時間は、破砕体積に比較して過大なものであり、費用的にも非常に不経済であった。 However, in order to cut the exposed reinforcing bar with a simple means such as acetylene gas or a cutter, it is necessary to expose the reinforcing bar by crushing the concrete portion existing in a wide range around the reinforcing bar. For this purpose, it is necessary to first crush the concrete portion with a breaker or the like, and then finely secondarily crush the concrete portion with a pick or the like to remove even minute concrete pieces. The labor and construction time required for this secondary crushing are excessive compared to the crushing volume, and are very uneconomical in terms of cost.
また、電気的な方法により鉄筋を切断する方法もあるが、この場合には、上記の場合に比べて鉄筋の露出箇所数こそ少なくなるものの、その他の点においては上記と同等の作業が必要となる。そのため、労力及び施工時間を十分に削減することができず、設備機器の損料を考慮すると、費用対効果も十分に改善できなかった。 There is also a method of cutting reinforcing bars by an electrical method, but in this case, the number of exposed reinforcing bars is reduced compared to the above case, but in other respects the same work as the above is required. Become. Therefore, the labor and construction time could not be sufficiently reduced, and the cost-effectiveness could not be sufficiently improved in consideration of the loss of the equipment.
一方、ワイヤーソウ工法は、鉄筋コンクリート躯体の形状や寸法によって適用範囲が限定され、特に、床版構造には適さない。また、運搬可能な形状に切断するための切断工程の増加や、設備機器の損料等を考慮すると、費用対効果が上記工法に比べて低かった。 On the other hand, the wire saw construction method is limited in its application range depending on the shape and dimensions of the reinforced concrete frame, and is particularly unsuitable for floor slab structures. In addition, the cost-effectiveness was lower than that of the above method, considering the increase in the cutting process for cutting into a shape that can be transported, and the loss of facilities and equipment.
本発明は、これらの問題を鑑みてなされたものであり、少ない労力でかつ短時間に鉄筋コンクリート躯体の表面からコンクリートを除去して、鉄筋を露出させる方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of these problems, and an object thereof is to provide a method of removing concrete from the surface of a reinforced concrete frame in a short period of time with less labor to expose the reinforcing bars.
本発明の少なくともいくつかの実施形態は、鉄筋コンクリート躯体(1)の表面(4)からコンクリートを除去する方法であって、爆薬(5)を配置するべき複数の装薬部(6)を形成するために、前記鉄筋コンクリート躯体のコンクリート部分(3)に前記装薬部を含む複数の装薬孔(7,7a,7b)を削孔するステップと前記装薬部の各々に前記爆薬を配置するステップと、前記爆薬を爆破して、前記表面の近傍に、かつ前記表面に沿って格子状に配置された表面側鉄筋(2a)よりも前記表面側に存在するコンクリートを剥離させることによって前記表面側鉄筋を露出させるステップとを備え、前記装薬部は、前記表面に対して、前記表面側鉄筋よりも深い位置に設けられ、前記爆薬が自由面にひび割れを生成することのできる起爆距離は、前記装薬部の中心から前記表面までの距離以上であることを特徴とする。前記表面から見て、互いに隣接する前記装薬部間には前記表面側鉄筋が配置されている。前記表面に角度をなす前記鉄筋コンクリート躯体の自由面と前記装薬部との間には前記表面側鉄筋が配置されている。表面側鉄筋の各々は、1本の鉄筋の全体であっても、一部であってもよい。 At least some embodiments of the present invention are a method of removing concrete from a surface (4) of a reinforced concrete structure (1) forming a plurality of charges (6) in which explosive charges (5) are to be placed. drilling a plurality of charge holes (7, 7a, 7b) containing the charge portion in the concrete portion (3) of the reinforced concrete frame and placing the explosive in each of the charge portions for Then, by blasting the explosive, the concrete existing on the surface side from the surface side reinforcing bars (2a) arranged in a lattice shape near the surface and along the surface is peeled off. and exposing a reinforcing bar, wherein the charging part is provided at a position deeper than the surface side reinforcing bar with respect to the surface, and the detonation distance at which the explosive can create cracks in the free surface is It is characterized by being equal to or greater than the distance from the center of the charging portion to the surface. When viewed from the surface, the surface-side reinforcing bars are arranged between the charge sections that are adjacent to each other. The surface-side reinforcing bars are arranged between the free surface of the reinforced concrete frame forming an angle with the surface and the charging section. Each surface-side reinforcing bar may be a whole or a part of one reinforcing bar.
この構成によれば、起爆による応力波及び自由表面からの反射波が対象範囲に一様に伝播し、表面側鉄筋が、応力波及び反射波を均等に伝播させ、配筋面上に引張ひずみ面を形成する波動伝播誘導部材として機能するため、効率的に鉄筋を露出させることができる。 According to this configuration, the stress wave due to the detonation and the reflected wave from the free surface are uniformly propagated to the target range, and the surface-side reinforcing bars propagate the stress wave and the reflected wave evenly, and the tensile strain is generated on the bar arrangement surface. Since it functions as a wave propagation guiding member that forms a surface, it is possible to efficiently expose the reinforcing bars.
本発明の少なくともいくつかの実施形態は、上記構成において、前記表面に対する深さ方向において、前記装薬部の側面から前記表面側鉄筋の内の最もかぶりの大きい該表面側鉄筋の側面までの距離は、該表面側鉄筋の直径の0.5~2倍であることを特徴とする。 In at least some embodiments of the present invention, in the above configuration, in the depth direction with respect to the surface, the distance from the side surface of the charging section to the side surface of the surface-side reinforcing bar having the largest cover among the surface-side reinforcing bars is 0.5 to 2 times the diameter of the surface reinforcing bars.
この構成によれば、表面側鉄筋に起爆力を効率的に伝えることができるとともに、鉄筋を避けて装薬孔を削孔することができる。 According to this configuration, the detonation force can be efficiently transmitted to the surface-side reinforcing bars, and the charge hole can be drilled while avoiding the reinforcing bars.
本発明の少なくともいくつかの実施形態は、上記構成の何れかにおいて、前記装薬孔は、前記表面に平行な方向に沿って延在するように形成されることを特徴とする。 According to at least some embodiments of the present invention, in any of the above configurations, the charge hole is formed to extend along a direction parallel to the surface.
この構成によれば、装薬孔を塞ぐための填塞材(8)の配置区間を長くして、填塞材の装薬孔への付着力を大きくすることができ、爆薬を起爆しても填塞材は装薬孔内に維持されて、起爆力をコンクリート及び鉄筋に伝えることができる。 According to this configuration, it is possible to lengthen the arrangement section of the filling material (8) for blocking the charge hole, and increase the adhesive force of the filling material to the charge hole. The timber is retained within the charge hole and can transmit the detonating force to the concrete and rebar.
本発明の少なくともいくつかの実施形態は、上記構成において、装薬孔を前記表面から形成するように変更してもよい。 At least some embodiments of the present invention may modify the above configurations so that the charging holes are formed from the surface.
この構成によれば、削孔距離が短くなるため、作業時間を短縮することができる。 According to this configuration, since the drilling distance is shortened, the working time can be shortened.
本発明の少なくともいくつかの実施形態は、上記構成の何れかにおいて、互いに隣接する前記装薬部の中心間距離は、前記起爆距離の2倍以下であることを特徴とする。 At least some embodiments of the present invention are characterized in that in any of the above configurations , the center-to-center distance between adjacent charges is less than or equal to twice the detonation distance.
この構成によれば、広い範囲でコンクリートを除去して鉄筋を露出させることができる。 According to this configuration, the concrete can be removed over a wide range to expose the reinforcing bars.
本発明によれば、少ない労力でかつ短時間に鉄筋コンクリートの表面からコンクリートを除去して鉄筋を露出させることができる。 According to the present invention, it is possible to remove concrete from the surface of reinforced concrete in a short period of time with less labor to expose the reinforcing bars.
以下、図面を参照して、本発明の実施形態について説明する。図1~図4は、実施形態に係る方法によって解体される鉄筋コンクリート躯体1を模式的に示す。鉄筋コンクリート躯体1は、鉄筋2と、鉄筋2を埋設するコンクリート部分3とを備える。なお、図において、鉄筋コンクリート躯体1のコンクリート部分3はその輪郭のみを実線で示し、その中に配置される鉄筋2をコンクリート部分3を透視したように示す。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. 1 to 4 schematically show a reinforced
鉄筋コンクリート躯体1は、例えば、コンクリート橋の床版、建築物の床及び壁、機械基礎並びに擁壁等である。除去する対象である表面側コンクリート部分3aは、鉄筋コンクリート躯体1の正面側の表面4から、正面側に配置された表面側鉄筋2aの深さまでである。表面側鉄筋2aは、表面4に沿って格子状に配置されている。
The reinforced
鉄筋コンクリート躯体1は、表面側コンクリート部分3aを破砕して表面側鉄筋2aを露出させ、表面側鉄筋2aを切断し、この切断した部分で折れるように鉄筋コンクリート躯体1に負荷をかけて解体される。本実施形態は、鉄筋コンクリート躯体1の解体工事の内、表面側コンクリート部分3aを除去して表面側鉄筋2aを露出させる工程に関する。
The reinforced
まず、電磁レーダー法、電磁誘導法又はX線透過撮影法等の公知の鉄筋探査手段により、鉄筋コンクリート躯体1中の表面側鉄筋2aの位置を把握する。
First, the positions of the surface-
次に、爆薬5を配置するべき装薬部6を形成するために、装薬孔7をコンクリート部分3に削孔する。装薬孔7は、表面4に直交する面である鉄筋コンクリート躯体1の上面から削孔されることが好ましい。これは、装薬孔7を深くして、装薬孔7に詰められる填塞材8の装薬孔7への付着力を確保するためである。
A
表面4から装薬部6の中心までの深さDは、最もかぶりの大きい表面側鉄筋2aの表面4からの深さよりも深く、かつ起爆距離Lmax以下である。起爆距離Lmaxは、使用する爆材(爆薬5の種類及び薬量)が自由面にひび割れを生成することのできる距離を意味する。装薬孔7が、表面4からの深さ方向において、最もかぶりの大きい表面側鉄筋2aから離間するようにすること(装薬孔7の側面から、最もかぶりの大きい表面側鉄筋2aの側面までの最短距離dを0より大きくすること)が好ましく、更に好ましくは、最もかぶりの大きい表面側鉄筋2aの直径の0.5~2倍程度、表面側鉄筋2aから離間するように(表面側鉄筋2aの直径と装薬孔7の直径とが近似するときは、両者の中心間距離が表面側鉄筋2aの1.5~3倍程度となるように)設けられることが好ましい。
The depth D from the
正面視で、表面4に角度をなす自由面に最も近い装薬部6から、その自由面までの距離(例えば、図1における左側の装薬部6から左側面までの距離L1、全ての装薬部6から上面までの距離H1、全ての装薬部6から下面までの距離H2)は、起爆距離Lmaxの2倍以下である。また、互いに隣接する装薬部6の中心間距離L2は、起爆距離Lmaxの2倍以下である。また、装薬部6は、正面視で、互いに平行かつ隣接する2本の表面側鉄筋2aの中央に配置されて起爆による応力波を双方の表面側鉄筋2aに均等に伝えることが好ましい(図1の左右方向)が、中央からずれた位置に配置されてもよく(図1の上下方向)、また、表面側鉄筋2aに重なるように配置してもよい。
When viewed from the front, the distance from the
次に、爆薬5を装薬部6に配置し、装薬孔7の装薬部6よりも上方の部分に填塞材8を詰める。爆薬5の中心が装薬部6の中心に略一致する。填塞材8は、爆薬5を起爆しても装薬孔7から飛び出さないように、装薬孔7に十分な長さをもって付着させる。
Next, the explosive 5 is placed in the
次に、爆薬5を起爆する。全ての爆薬5を同時に起爆することが好ましく、爆薬の数が多いときは、互いに近接する複数の爆薬を1つのブロックとして、1ブロック内の爆薬を同時に起爆し、ブロック毎に順次に起爆することが好ましい。理論的に拘束されるものではないが、爆薬5の起爆による応力波及び自由表面からの反射波が、表面側鉄筋2a及び表面側コンクリート部分3aに伝播する。このとき、表面側鉄筋2aは、起爆による応力波と自由表面からの反射波を均等に伝播させるとともに、表面側鉄筋2a面上に引張ひずみ面を形成させる波動伝播誘導部材として機能する。そのため、効率的に表面側コンクリート部分3aを破砕し、表面側鉄筋2aをコンクリートが剥離した状態で露出させることができる。
Next, the
図5は、上記実施形態の第1変形例の側面図を示す。上記実施形態では、填塞材8の装薬孔7への付着力を確保するため、除去すべき表面4が正面であるのに対して、上面から装薬孔7を削孔して、装薬孔7の長さを確保した。爆薬5の起爆に耐えられる付着力を得られるならば、上面以外から削孔してもよく、第1変形例では、装薬孔7を除去すべき表面4から削孔している。図示する例では、填塞材8を装薬孔7に付着させるための長さを確保するため、表面4に対して斜め方向に装薬孔7を削孔しているが、填塞材8の装薬孔7への付着力が確保できれば、表面4に対して直交するように装薬孔7を削孔してもよい。
FIG. 5 shows a side view of a first modification of the above embodiment. In the above embodiment, the
図6及び図7は、上記実施形態の第2及び第3変形例の正面図を示す。これらの変形例は、図の左右方向だけでなく、上下方向においても2以上の爆薬5が必要な場合、すなわち鉄筋コンクリート躯体1の高さが起爆距離Lmaxの4倍を超える場合を示す。図5に示すように、上下方向に延在する1つの装薬孔7に2つ以上の装薬部6を設けてもよい。また、図6に示すようにそれぞれ深さの異なる装薬孔7a,7bを設け、それぞれに1つ又は2つ以上の装薬部6を設けてもよい。
6 and 7 show front views of second and third modifications of the above embodiment. These modifications show the case where two or
これらの変形例において、装薬部6、装薬孔7,7a,7b、及び表面4の前後方向(図6及び図7の紙面に直交する方向)における互いの位置関係は、上記実施形態と同様である。上端側に配置された装薬部6の中心から上面までの距離H1、下端側に配置された装薬部6の中心から下面までの距離H2、及び上下方向に隣接する2つの装薬部6間の上下方向距離H3は、それぞれ、起爆距離Lmaxの2倍以下である。
In these modified examples, the mutual positional relationship of the charging
また、図7に示す変形例において、最も左端側に配置された上段の装薬部6の中心から左側面までの距離L1H及び最も左端側に配置された下段の装薬部6の中心から左側面までの距離L1Lは、それぞれ、起爆距離Lmaxの2倍以下であり、右端側についても同様である。互いに隣接する上段の装薬部6の中心間距離L2H、及び互いに隣接する下段の装薬部6の中心間距離L2Lは、それぞれ、起爆距離Lmaxの2倍以下である。
In the modification shown in FIG. 7, the distance L1H from the center of the
なお、図7に示す変形例において、浅い装薬孔7aは、互いに隣接する2つの深い装薬孔7bの中央に位置し、深い装薬孔7bは、互いに隣接する2つの浅い装薬孔7aの中央に位置するが、起爆距離Lmaxとの上記の関係を満たす範囲でその左右方向位置をずらしてもよい。
In the modification shown in FIG. 7, the
図8は、上記実施形態に対応する実施例の起爆前後の状態を示す写真である。鉄筋コンクリート躯体1の試験体は、縦700mm、横1500mm、高さ700mmの直方体形状であり、呼び名D19の異形棒鋼からなる鉄筋2が、図1~3の鉄筋2と同様に配置されていた。横及び高さ方向に平行な面の1つを除去すべき表面4とした。
FIG. 8 is a photograph showing the state before and after detonation of an example corresponding to the above embodiment. The test piece of the reinforced
起爆距離Lmaxは、爆薬の種類と薬量によって定まる最大破砕可能長に等しく、爆薬5ではLmax=400mmであった。3つの装薬孔7が、鉄筋コンクリート躯体1の上面から鉛直方向に沿って削孔され、その各々の直径は18mm、深さは373.5mmであり、装薬部6は、装薬孔7の底から47mmの長さの区間であった。互いに隣接する装薬孔7の中心間距離L2は、418.8mmであり、端部側の装薬孔の中心から左右方向の自由面までの距離L1は331.3mmであった。
The detonation distance L max was equal to the maximum crushable length determined by the explosive type and dose, and for explosive 5 L max =400 mm. Three charging
爆薬5を起爆すると、表面側コンクリート部分3aが破砕され、表面側鉄筋2aが露出した。露出した表面側鉄筋からは、略、コンクリートが剥離していた。
When the explosive 5 was detonated, the surface-side
約1m2の表面側コンクリート部分3aを除去して表面側鉄筋2aを露出されるのに要した時間は約20分であった。これは、人力作業と比較すると20倍以上の効率であった。
It took about 20 minutes to remove the surface-side
以上で具体的実施形態の説明を終えるが、本発明は上記実施形態に限定されることなく幅広く変形実施することができる。例えば、本発明は、鉄筋コンクリート躯体の解体工事だけでなく、補修や機器の据付等のために部分的にコンクリートを除去する場合に適用してもよい。また、装薬孔を上面等の自由面に対して直交するように削孔することに代えて、自由面に対して斜め方向に削孔してもよい。 Although the specific embodiments have been described above, the present invention is not limited to the above embodiments and can be widely modified. For example, the present invention may be applied not only to demolition work of a reinforced concrete frame, but also to partial removal of concrete for repair, installation of equipment, or the like. Further, instead of drilling the charge hole so as to be orthogonal to the free surface such as the upper surface, the hole may be drilled obliquely to the free surface.
1:コンクリート躯体
2:鉄筋
2a:表面側鉄筋
3:コンクリート部分
3a:表面側コンクリート部分
4:表面
5:爆薬
6:装薬部
7:装薬孔
7a:浅い装薬孔
7b:深い装薬孔
8:填塞材
1: Concrete frame 2: Reinforcing
Claims (3)
爆薬を配置するべき複数の装薬部を形成するために、前記鉄筋コンクリート躯体のコンクリート部分に前記装薬部を含む複数の装薬孔を削孔するステップと
前記装薬部の各々に前記爆薬を配置するステップと、
前記爆薬を爆破して、前記表面の近傍に、かつ前記表面に沿って格子状に配置された表面側鉄筋よりも前記表面側に存在するコンクリートを剥離させることによって前記表面側鉄筋を露出させるステップとを備え、
前記装薬部は、前記表面に対して、前記表面側鉄筋よりも深い位置に設けられ、前記爆薬が自由面にひび割れを生成することのできる起爆距離は、前記装薬部の中心から前記表面までの距離以上であり、
前記表面に対する深さ方向において、前記装薬部の側面から前記表面側鉄筋の内の最もかぶりの大きい該表面側鉄筋の側面までの距離は、該表面側鉄筋の直径の0.5~2倍であり、前記表面から見て、互いに隣接する前記装薬部間には前記表面側鉄筋が配置されており、前記表面に角度をなす前記鉄筋コンクリート躯体の自由面と前記装薬部との間には前記表面側鉄筋が配置されており、
互いに隣接する前記装薬部の中心間距離は、前記起爆距離の2倍以下であることを特徴とする方法。 A method for removing concrete from the surface of a reinforced concrete frame, comprising:
drilling a plurality of charge holes including the charge section in the concrete portion of the reinforced concrete frame to form a plurality of charge sections in which the explosive is to be placed; and placing the explosive in each of the charge sections. placing;
Exploding the explosive to expose the surface-side reinforcing bars by exfoliating the concrete existing closer to the surface than the surface-side reinforcing bars arranged in a grid pattern near the surface and along the surface. and
The charge portion is provided at a position deeper than the surface-side reinforcing bars with respect to the surface, and the initiation distance at which the explosive can generate cracks on the free surface is from the center of the charge portion to the surface. is greater than or equal to the distance to
In the depth direction with respect to the surface, the distance from the side surface of the charging section to the side surface of the surface-side reinforcing bar with the largest cover among the surface-side reinforcing bars is 0.5 to 2 times the diameter of the surface-side reinforcing bar. , wherein the surface-side reinforcing bars are arranged between the charge sections adjacent to each other when viewed from the surface, and between the free surface of the reinforced concrete skeleton forming an angle with the surface and the charge section is arranged with the surface-side reinforcing bars,
A method, wherein the center-to-center distance between adjacent charges is less than or equal to twice the detonation distance.
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