JP6950041B1 - 構造物解体システムおよび構造物解体方法 - Google Patents

Abstract

【課題】ジャッキダウン作業を円滑にできる構造物解体システムを提供すること。【解決手段】構造物解体システム２は、クレーン設置床２０、支持柱１１Ａ、および昇降装置２２を備える。昇降装置２２は、支持柱１１Ａの上端に取り付けられた反力部材５０と、反力部材５０の滑車６１２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５１と、クレーン設置床２０に設けられて吊り材５１の他端側を引っ張るストランドジャッキ５２と、を備える。反力部材５０は、支持柱１１Ａの上端に被せられたボックス部材６０と、ボックス部材６０の上に設けられて略水平に延びる反力梁６１と、ボックス部材６０の内壁面に設けられて支持柱１１Ａの側面に当接可能な仮固定用のエアジャッキ６２と、ボックス部材６０の側面に設けられてエアジャッキ６２のエアホース６３が巻き取られた巻き取りドラム６４と、を備える。【選択図】図２

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、既存構造物を解体する方法としては、以下のような方法がある（特許文献１参照）。
特許文献１には、既存構造物の所定の既存柱を支持柱とし、この支持柱に仮支持させてクレーンが設置されたクレーン設置床を構築しておき、このクレーンで各フロアを解体しながら、クレーン設置床を支持柱に沿って下降させることで、既存構造物を上層から下層に向かって解体する方法が示されている。
この解体方法では、クレーン設置床を下降させる（ジャッキダウン）際には、支持柱の上端に反力部材を固定して、この反力部材を利用して昇降ジャッキによりクレーン設置床を下降させる。一方、支持柱の上端部を切断して撤去する際には、この反力部材を一端取り外す必要がある。
そこで、反力部材の内壁面に仮固定ジャッキを設け、この仮固定ジャッキで支持柱の側面を押圧することで、反力部材を支持柱の上端に仮固定している。この仮固定ジャッキは、ねじを回転させることで厚さを変更可能であり、ねじの先端には、チェーンが巻き回されている。よって、このチェーンを引っ張ることで、ねじを回転させて、仮固定ジャッキで支持柱の側面を押圧する。

上述の解体方法では、ジャッキダウンの際、仮固定ジャッキの長いチェーンが邪魔になり、ジャッキダウン作業を円滑に行うことができなかった。

特開２０１９−１５１５１号公報

本発明は、解体対象階を覆うクレーン設置床をジャッキダウンさせながら、構造物を上階から下層階に向かって解体する場合に、クレーン設置床のジャッキダウン作業を円滑に行うことができる、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）を解体する解体システムであって、構造物の所定階の上に構築された仮設屋根（例えば、後述のクレーン設置床２０）と、当該仮設屋根を支持する既存柱である支持柱（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下降させる昇降装置（例えば、後述の昇降装置２２）と、を備え、当該昇降装置は、前記支持柱の上端に取り付けられて略水平に延びてかつ両端側に回転自在に設けられた一対の滑車（例えば、後述の滑車６１２）を有する反力部材（例えば、後述の反力部材５０）と、当該反力部材の滑車に巻かれて一端側が前記仮設屋根に連結された吊り材（例えば、後述の吊り材５１）と、前記仮設屋根に設けられて前記吊り材の他端側に設けられた昇降ジャッキ（例えば、後述のストランドジャッキ５２）と、を備え、前記反力部材は、前記支持柱の上端に被せられて上端が塞がれた矩形筒状のボックス部材（例えば、後述のボックス部材６０）と、当該ボックス部材の上に設けられて略水平に延びる反力梁（例えば、後述の反力梁６１）と、前記ボックス部材の内壁面に設けられて前記支持柱の側面に当接可能な仮固定用のエアジャッキ（例えば、後述のエアジャッキ６２）と、前記ボックス部材の側面に設けられた巻き取りドラム（例えば、後述の巻き取りドラム６４）と、を備えることを特徴とする。

この発明によれば、以下の手順で反力部材を支持柱に仮固定する。すなわち、反力部材のボックス部材を支持柱の上端に被せて、この状態で、巻き取りドラムからエアホースの先端をクレーン設置床上まで引き出す。そして、この引き出したエアホースの先端をコンプレッサに接続し、コンプレッサを駆動して、エアホースを通して圧縮空気をエアジャッキに注入する。これにより、エアジャッキを伸長させて、エアジャッキにより支持柱の外面に載荷し、反力部材を支持柱に仮固定する。その後、エアジャッキのバルブを閉じてエアジャッキによる載荷を保持し、その後、コンプレッサからエアホースを取り外して巻き取りドラムに収納しておく。
よって、昇降ジャッキにより仮設屋根を下降させる（ジャッキダウン）際、エアホースを巻き取りドラムに収納しておくので、エアホースが邪魔にならず、ジャッキダウン作業を円滑に行うことができる。
また、コンプレッサを駆動することで、迅速にエアジャッキに軸力を導入できるので、従来と比べて工期を短縮できる。

第２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解体方法であって、当該構造物の所定の既存柱を支持柱とし、当該支持柱に仮支持させて前記構造物の所定階の上に前記仮設屋根を構築する第１工程（例えば、後述のステップＳ１）と、少なくとも前記支持柱を残して前記所定階から１層分を解体する第２工程（例えば、後述のステップＳ２）と、前記支持柱による前記仮設屋根の仮支持を解除し、前記仮設屋根を前記支持柱に沿って１層分下降させて、その後、前記仮設屋根を前記支持柱に再度仮支持させる第３工程（例えば、後述のステップＳ３〜Ｓ５）と、前記反力部材を前記支持柱から取り外して、前記支持柱の上部を撤去し、その後、当該支持柱の頂部に前記反力部材を再度被せて、前記反力部材を前記支持柱に再度仮固定する第４工程（例えば、後述のステップＳ６）と、前記第２工程から第４工程までを繰り返す第５工程（例えば、後述のステップＳ７）と、を備え、前記反力部材を前記支持柱の頂部に仮固定する際には、前記反力部材を前記支持柱の頂部に配置し、この状態で、前記巻き取りドラムからエアホース（例えば、後述のエアホース６３）の先端を前記仮設屋根上に引き出してコンプレッサ（例えば、後述のコンプレッサ６５）に接続し、当該コンプレッサから圧縮空気を前記エアジャッキに供給することで、前記反力部材を前記支持柱の頂部に仮固定し、その後、前記コンプレッサから前記エアホースを取り外して前記巻き取りドラムに収納することを特徴とする。

この発明によれば、第１の発明と同様の効果がある。

本発明によれば、解体対象階を覆うクレーン設置床をジャッキダウンさせながら、構造物を上階から下層階に向かって解体する場合に、クレーン設置床のジャッキダウン作業を円滑に行うことができる、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。

本発明の一実施形態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反力部材を構成するボックス部材の縦断面図である。 反力部材を支持柱に仮固定する手順の説明図である。 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。

本発明は、解体対象階を覆うクレーン設置床をジャッキダウンさせながら、構造物を上階から下層階に向かって解体する場合に、クレーン設置床を支持する支持柱とクレーン設置床を下降させる昇降装置との間にエアジャッキを配置し、このエアジャッキにより昇降装置を支持柱に仮固定させることで、クレーン設置床のジャッキダウン作業を円滑に行うことができる、構造物解体システムおよび構造物解体方法である。
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（図７参照）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。
係止装置２３は、かんぬき梁３０と、このかんぬき梁３０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３１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３０を移動させて係止させることが可能である。
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。
スライド機構２５は、クレーン設置床２０に設けられて上下に延びるガイド部材４０と、外周足場２４に複数段設けられてガイド部材４０に係止した状態でスライド可能な移動壁繋ぎ４１と、を備える。

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。
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５０と、反力部材５０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５１と、クレーン設置床２０に設けられて吊り材５１の他端側を引っ張る昇降ジャッキとしてのストランドジャッキ５２と、を備える。
クレーン設置床２０の上面には、門型状のジャッキ支持部５３が回動可能に設けられており、ストランドジャッキ５２は、このジャッキ支持部５３に設けられている。
また、クレーン設置床２０の上面でかつ支持柱１１Ａを挟んでジャッキ支持部５３の反対側の位置には、門型状の吊り材支持部５４が回動可能に設けられており、吊り材５１の一端は、この吊り材支持部５４に連結されている。

反力部材５０は、支持柱１１Ａの上端に被せられて上端が塞がれた矩形筒状のボックス部材６０と、ボックス部材６０の上に設けられて略水平に延びる反力梁６１と、ボックス部材６０の内壁面に設けられてＨ形鋼である支持柱１１Ａの外面に当接可能な一対のエアジャッキ６２と、ボックス部材６０の側面に設けられてエアジャッキ６２のエアホース６３が巻き取られた巻き取りドラム６４と、を備える。

反力梁６１は、互いに略平行な一対の水平部材６１１と、この一対の水平部材６１１の両端側同士の間に回転自在に支持された一対の滑車６１２と、を備える。
吊り材５１は、一対の滑車６１２に巻かれており、一端側が吊り材支持部５４に連結され、他端側がジャッキ支持部５３に固定されたストランドジャッキ５２に連結されている。

以上の昇降装置２２では、ストランドジャッキ５２が吊り材５１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５２が吊り材５１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７参照）。

図３は、反力部材５０のボックス部材６０の縦断面図である。
エアジャッキ６２は、コンプレッサ６５（図４参照）からエアホース６３を通して圧縮空気を注入することで厚さｔを変更可能となっている。
巻き取りドラム６４には、エアホース６３が付勢力によって巻き取られている。このエアホース６３の一端側は、ボックス部材６０の側面に形成された貫通孔を通して、エアジャッキ６２に接続されている。エアホース６３の他端側には、ロープ６６が連結されており、このロープ６６を下方から引っ張ることで、エアホース６３の他端側を下方に引き出せるようになっている。

したがって、反力部材５０を支持柱１１Ａに仮固定する場合、図４に示すように、反力部材５０を支持柱１１Ａの上端に被せて、この状態で、ロープ６６を下方から引っ張ることで、巻き取りドラム６４からエアホース６３の先端をクレーン設置床２０まで引き出す。そして、この引き出したエアホース６３の先端をコンプレッサ６５に接続し、コンプレッサ６５を駆動して、エアホース６３を通して圧縮空気をエアジャッキ６２に供給する。これにより、エアジャッキ６２を伸長させて支持柱１１Ａの外面に載荷し、反力部材５０を支持柱１１Ａに仮固定する。その後、エアジャッキ６２のバルブを閉じてエアジャッキ６２による載荷を保持し、次に、コンプレッサ６５からエアホース６３を取り外して手から放すことで、エアホース６３が巻き取りドラム６４の付勢力により自動的に巻き取られて収納される。
一方、反力部材５０の仮固定を解除する場合、エアジャッキ６２のバルブを開いて空気を抜く。これにより、エアジャッキ６２が短縮し、反力部材５０を支持柱１１Ａから取り外すことが可能となる。

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５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。また、既存建物１の周囲に外周足場２４を設置する。
ここで、屋上階には支持柱１１Ａが存在しないため、屋上階に支持柱１１Ａの代わりに仮設柱１５を取り付けて、この仮設柱１５の頂部に反力部材５０を仮固定しておく。また、係止装置２３のかんぬき梁３０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。

ステップＳ２では、図６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、ストランドジャッキ５２により吊り材５１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３１を駆動して、一対のかんぬき梁３０を支持柱１１Ａの継手部１４の上から退避させて、支持柱１１Ａによる仮支持を解除する。

ステップＳ４では、図７に示すように、ストランドジャッキ５２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４０が移動壁繋ぎ４１に沿って下降して、移動壁繋ぎ４１がガイド部材４０に水平方向に係止した状態でスライドする。
ステップＳ５では、図７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３１を駆動して、かんぬき梁３０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５２によりクレーン設置床２０を下降させて、かんぬき梁３０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８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、反力部材５０の仮固定を解除し、この反力部材５０をクレーン２１で吊り上げて、支持柱１１Ａから取り外す。次に、支持柱１１Ａの上部を切断して撤去する。その後、反力部材５０をクレーン２１で吊り上げて、支持柱１１Ａの頂部に再度被せて、この反力部材５０を支持柱１１Ａの頂部に再度仮固定しておく。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４１をガイド部材４０の下部に盛り替える。
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。

本実施形態によれば、以下のような効果がある。
（１）ストランドジャッキ５２によりクレーン設置床２０を下降させる（ジャッキダウン）際、付勢力によりエアジャッキ６２のエアホース６３を巻き取りドラム６４に収納しておくので、エアホース６３が邪魔にならず、ジャッキダウン作業を円滑に行うことができる。
また、コンプレッサ６５を駆動することで、迅速にエアジャッキ６２に軸力を導入できるので、従来と比べて工期を短縮できる。
エアジャッキ６２を用いたので、ユニブロックのようなねじで厚さを変更可能な仮固定ジャッキと比べて、厚みが薄くなり、反力部材５０を支持柱１１Ａに取り付ける際に、エアジャッキ６２が支持柱１１Ａに引っ掛かるのを防止できる。また、エアジャッキ６２の厚みが薄くなったことで、支持柱の柱形状の変更に容易に追従可能である。
（２）支持柱１１Ａと昇降装置２２の内壁面との間にエアジャッキ６２を設けたので、クレーン設置床２０を支持柱１１Ａに比較的短時間で仮固定でき、既存建物１を短工期で解体できる。

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） 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
１５…仮設柱
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…かんぬき梁 ３１…開閉機構 ４０…ガイド部材 ４１…移動壁繋ぎ
５０…反力部材 ５１…吊り材 ５２…ストランドジャッキ（昇降ジャッキ）
５３…ジャッキ支持部 ５４…吊り材支持部
６０…ボックス部材 ６１…反力梁 ６２…エアジャッキ ６３…エアホース
６４…ドラム ６５…コンプレッサ ６６…ロープ
６１１…水平部材 ６１２…滑車

Claims (2)

1. 構造物を解体する解体システムであって、
   構造物の所定階の上に構築された仮設屋根と、当該仮設屋根を支持する既存柱である支持柱と、前記仮設屋根を前記支持柱に沿って下降させる昇降装置と、を備え、
   当該昇降装置は、前記支持柱の上端に取り付けられて略水平に延びてかつ両端側に回転自在に設けられた一対の滑車を有する反力部材と、当該反力部材の滑車に巻かれて一端側が前記仮設屋根に連結された吊り材と、前記仮設屋根に設けられて前記吊り材の他端側に設けられた昇降ジャッキと、を備え、
   前記反力部材は、前記支持柱の上端に被せられて上端が塞がれた矩形筒状のボックス部材と、当該ボックス部材の上に設けられて略水平に延びる反力梁と、前記ボックス部材の内壁面に設けられて前記支持柱の側面に当接可能な仮固定用のエアジャッキと、前記ボックス部材の側面に設けられた巻き取りドラムと、を備え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解体方法であって、
   当該構造物の所定の既存柱を支持柱とし、当該支持柱に仮支持させて前記構造物の所定階の上に前記仮設屋根を構築する第１工程と、
   少なくとも前記支持柱を残して前記所定階から１層分を解体する第２工程と、
   前記支持柱による前記仮設屋根の仮支持を解除し、前記仮設屋根を前記支持柱に沿って１層分下降させて、その後、前記仮設屋根を前記支持柱に再度仮支持させる第３工程と、
   前記反力部材を前記支持柱から取り外して、前記支持柱の上部を撤去し、その後、当該支持柱の頂部に前記反力部材を再度被せて、前記反力部材を前記支持柱に再度仮固定する第４工程と、
   前記第２工程から第４工程までを繰り返す第５工程と、を備え、
   前記反力部材を前記支持柱の頂部に仮固定する際には、前記反力部材を前記支持柱の頂部に配置し、この状態で、前記巻き取りドラムからエアホースの先端を前記仮設屋根上に引き出してコンプレッサに接続し、当該コンプレッサから圧縮空気を前記エアジャッキに供給することで、前記反力部材を前記支持柱の頂部に仮固定し、その後、前記コンプレッサから前記エアホースを取り外して前記巻き取りドラムに収納することを特徴とする構造物解体方法。

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