(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2021-12-09
(45)【発行日】2022-02-03
(54)【発明の名称】構造物解体システムおよび構造物解体方法
(51)【国際特許分類】
E04G 23/08 20060101AFI20220127BHJP
【FI】
E04G23/08 Z
(21)【出願番号】P 2020088502
(22)【出願日】2020-05-20
【審査請求日】2021-07-12
【早期審査対象出願】
(73)【特許権者】
【識別番号】000206211
【氏名又は名称】大成建設株式会社
(73)【特許権者】
【識別番号】391062377
【氏名又は名称】綜建産業株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100124084
【氏名又は名称】黒岩 久人
(72)【発明者】
【氏名】上田 大輔
(72)【発明者】
【氏名】本藏 達也
(72)【発明者】
【氏名】市原 英樹
(72)【発明者】
【氏名】矢島 清志
(72)【発明者】
【氏名】久松 栄一
(72)【発明者】
【氏名】萱嶋 誠
(72)【発明者】
【氏名】野口 裕介
(72)【発明者】
【氏名】齋藤 陸朗
(72)【発明者】
【氏名】藤岡 慶
(72)【発明者】
【氏名】岩瀧 恭介
(72)【発明者】
【氏名】清水 達広
【審査官】河内 悠
(56)【参考文献】
【文献】特開2019-157441(JP,A)
【文献】特開2014-177783(JP,A)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
E04G 23/08
(57)【特許請求の範囲】
【請求項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。
【請求項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。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
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。
【背景技術】
【0002】
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。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【文献】特開2016-145448号公報
【文献】特開2016-145477号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
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。
【課題を解決するための手段】
【0005】
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。
【0006】
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。
【0007】
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。
【0008】
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。
【0009】
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。
【0010】
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。
【発明の効果】
【0011】
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。
【図面の簡単な説明】
【0012】
【
図1】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2】
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。
【
図3】構造物解体システムの支持部材の側面図である。
【
図5】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。
【
図6】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。
【
図7】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。
【
図8】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。
【
図9】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。
【
図10】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。
【
図11】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。
【
図12】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。
【発明を実施するための形態】
【0013】
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。
【0014】
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。
【0015】
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。
【0016】
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)。
【0017】
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。
【0018】
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)。
【0019】
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。
【0020】
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。
【0021】
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。
【0022】
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。
【0023】
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。
【0024】
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。
【0025】
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。
【0026】
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。
【0027】
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。
【0028】
〔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。
【0029】
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。
【0030】
〔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。
【0031】
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。
【符号の説明】
【0032】
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