JP6391134B2 - 解体方法および解体システム - Google Patents

Description

本発明は、例えば、既存建物を解体する解体方法および解体システムに関する。

従来より、高層建築では、設備や躯体の老朽化を理由として、建築物の解体が行われる場合がある。
建築物を解体する方法としては、以下のような方法がある。
例えば、地表面から既存建物に沿ってマストを設置し、このマストにタワークレーンを取り付けて、このタワークレーンにより解体材を荷下ろしする方法がある。この場合、マストを既存建物の構造体に仮固定しておき、建物の解体に伴って、クライムダウンさせる（特許文献１参照）。

また、開存建物の外側の地上面にクローラークレーンを配置し、このクローラークレーンにより解体材を荷下ろしする方法がある。

特開２０１０−２５５３７４号公報

しかしながら、地表面から既存建物に沿ってタワークレーンを用いた場合では、大型のマストを既存建物の構造体に固定するので、構造体を補強する必要があり、解体工事が大掛かりとなって、施工費用が増大する、という問題があった。
また、既存構造物の内部に途中階から上方に延びるタワークレーンを設置する場合、このタワークレーンのベースを設置するフロア、および、クライムダウン時にタワークレーンの全自重を預けるフロアには、全て大規模な補強工事が発生してしまう。

また、既存構造物の内部に１階床面から上方に延びるタワークレーンを設置する場合、既存構造物にマストが挿通する開口を形成する必要がある。このとき、開口近傍のアスベストを撤去する必要がある場合には、工程管理が厳しくなる。さらに、マストが長くなるので、マストのリース料金を増大する。

また、以上のタワークレーンのクライムダウンは、解体のサイクル工程とは別に、２日程度の日数が必要となるため、工程管理が厳しくなる。

また、クローラークレーンを用いた方法では、１台のクローラークレーンの作業半径内に既存建物の全体を収めることができないため、既存建物の周囲にクローラークレーンを複数台配置する必要があり、施工費用が増大する、という問題があった。

本発明は、解体作業にかかるコストを低減できる解体方法および解体システムを提供することを目的とする。

請求項１に記載の解体方法は、既存構造物（例えば、後述の既存建物１）を解体する解体方法であって、既存構造物の所定のフロア（例えば、後述の屋上階）における既存床（例えば、後述の既存床１４）の一部を含んでクレーン設置床（例えば、後述のクレーン設置床２０）とし、当該クレーン設置床を支持する既存柱（例えば、後述の既存柱１１）を支持柱（例えば、後述の支持柱１１Ａ）として、前記クレーン設置床上にクレーン（例えば、後述のクレーン３０）を設置する第１工程（例えば、後述のステップＳ１、Ｓ２）と、当該クレーンを用いて、前記所定のフロアのうち前記クレーン設置床および前記支持柱を除いた部分を解体する第２工程（例えば、後述のステップＳ３）と、
前記クレーン設置床を、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Ｓ４、Ｓ５）と、前記支持柱の上部を撤去する第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、Ｓ８、Ｓ９）と、を備えることを特徴とする。

請求項２に記載の解体システム（例えば、後述の解体システム２）は、既存構造物を解体する解体システムであって、既存構造物の所定のフロアにおける既存床の一部を含むクレーン設置床と、当該クレーン設置床を支持する既存柱である支持柱と、前記クレーン設置床上に設置されたクレーンと、前記クレーン設置床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４０）と、を備えることを特徴とする。

この発明によれば、既存構造物の所定のフロアにおける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を支持する既存柱を支持柱として、クレーン設置床上にクレーンを設置する。次に、クレーンを用いて、所定のフロアのうちクレーン設置床および支持柱を除いた部分を解体する。次に、クレーン設置床を支持柱に沿って下降させて、その後、支持柱の上部を撤去する。これらの工程を繰り返すことで、既存構造物の既存床や既存柱を利用しながらクレーンをリフトダウンして、既存構造物を解体する。

したがって、クレーン用の補強を所定のフロアの構造体のみに実施すればよいので、タワークレーンを用いた場合のように、大型のマストを支持するために複数のフロアに亘って構造体を補強する必要がない。
また、既存構造物にタワークレーンのマストを挿通する開口を形成する必要がなく、工程管理が容易である。また、タワークレーンのように長いマストが不要となるので、マストのリース料金を低減できる。

また、１台のクレーンを既存構造物の中央部に配置することで、このクレーンの作業半径内に既存構造物の全体を収めることができるから、クローラークレーンを用いた場合のように、既存構造物の周囲に複数台のクローラークレーンを配置する必要がない。
また、クレーンが既存構造物の中央部に配置されているので、クレーンの作業半径が小さくなり、楊重可能な荷重が大きくなる。
したがって、解体作業にかかるコストを低減できる。

また、走行ジブクレーンのような走行可能なクレーンを設けた場合には、クレーン設置床上をクレーンが移動することにより、楊重作業効率をさらに向上できる。特に、解体対象となる既存構造物の平面的な面積が大きい場合には、このようにクレーンを走行させることが有効となる。

また、既存建物の中央部は、階段やエレベータが配置されるコア部となることが多いが、このコア部は耐震壁を含む壁が多数配置されているので、解体に手間がかかるうえに、粉塵の発生量が多くなる。
本発明によれば、中央部（コア部）にクレーン設置床として既存床を残すことにより、粉塵や騒音の拡散を防止できるうえに、大型のクレーンで効率良く荷下ろしできる。なお、既存建物の周縁部は、居室となることが多いので、壁が少なく、クレーン設置床で上を覆う必要はない。

なお、クレーンを所定のフロアに配置するとともに、この所定のフロアの全体を、解体対象となる空間を覆う仮設屋根としてもよい。このようにすれば、仮設屋根をジャッキダウンすることで、クレーンもクライムダウンできるので、解体工事の効率を向上できる。

本発明によれば、解体作業にかかるコストを低減できる。

本発明の一実施形態に係る解体システムが適用された構造物としての既存建物の平面図である。 前記実施形態に係る既存建物の縦断面図である。 前記実施形態に係る解体システムの拡大平面図である。 前記実施形態に係る解体システムの拡大縦断面図である。 前記実施形態に係る解体システムにより既存建物を解体する手順のフローチャートである。 前記実施形態に係る解体システムにより既存建物を解体する手順を説明するための図（その１）である。 前記実施形態に係る解体システムにより既存建物を解体する手順を説明するための図（その２）である。 前記実施形態に係る解体システムにより既存建物を解体する手順を説明するための図（その３）である。 前記実施形態に係る解体システムにより既存建物を解体する手順を説明するための図（その４）である。 前記実施形態に係る解体システムにより既存建物を解体する手順を説明するための図（その５）である。 前記実施形態に係る解体システムにより既存建物を解体する手順を説明するための図（その６）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および図２は、本発明の一実施形態に係る解体システム２が適用された構造物としての既存建物１の平面図および縦断面図である。
既存建物１は、ｎ（ｎは自然数）階の建物であり、平面視で正方形状である。以下、この既存建物１の一側面に沿った方向をＸ方向とし、このＸ方向に略直交する方向をＹ方向とする。

既存建物１は、複数の鉄骨造の既存柱１１と、これら既存柱１１同士を連結する複数の鉄骨造の既存梁１２と、これら既存梁１２同士の間に架設された複数の鉄骨造の既存小梁１３と、既存梁１２および既存小梁１３に支持される鉄筋コンクリート造の既存床１４と、を備える。
この既存建物１を、以下の手順で解体システム２を用いて解体する。

図３および図４は、解体システム２の拡大平面図および拡大縦断面図である。
解体システム２は、既存建物１の屋上階の既存床１４の一部を含むクレーン設置床２０と、このクレーン設置床２０を支持する既存柱１１である支持柱１１Ａと、クレーン設置床２０上に設置されたクレーン３０と、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４０と、既存建物１の周囲に架設された外部足場５０（図１、図２参照）と、を備える。

クレーン設置床２０は、既存建物１の屋上階中央部の２スパン×２スパンの大きさの部分である。
具体的には、クレーン設置床２０は、２スパン×２スパンの大きさの既存床１４Ａと、この既存床１４Ａを支持する既存梁１２Ａと、この既存梁１２Ａから延びて既存床１４Ａを支持する既存小梁１３Ａと、を備える。

支持柱１１Ａは、既存柱１１の一部の柱であり、クレーン設置床２０を支持する。具体的には、支持柱１１Ａは、クレーン設置床２０の四隅に位置している。

クレーン３０は、基部３１と、この基部３１に旋回可能に支持されたクレーン本体３２と、このクレーン本体３２に起伏可能に支持されたジブ３３と、このジブ３３の先端に吊り下げ支持されたフック３４と、クレーン本体３２に設けられてフック３４を昇降させる巻上装置３５と、を備える（図１参照）。
このクレーン３０の作業半径（図１中実線Ｐで示す）には、既存建物１の全体が収まっている。

クレーン設置床２０の上には、Ｈ形鋼である一対の大引材２１が載置され、これら一対の大引材２１同士の間には、一対の大引材２１に略直交して一対の根太材２２が載置されている。
具体的には、一対の大引材２１は、Ｘ方向に沿って互いに略平行に延びており、支持柱１１Ａ同士を連結する既存梁１２Ａ同士の間に架設されている。
一対の根太材２２は、Ｙ方向に沿って互いに略平行に延びており、これら一対の大引材２１同士の間に架設されている。
クレーン３０の基部３１は、これら一対の根太材２２の上に設置されている。

昇降装置４０は、図４にも示すように、支持柱１１Ａの上端に取り付けられた反力治具４１と、この反力治具４１に取り付けられた吊り材４２と、クレーン設置床２０に設けられて支持柱１１Ａに係止させる係止装置４３と、係止装置４３に設けられて吊り材４２を引っ張る油圧ジャッキ４４と、を備える。

クレーン設置床２０の既存床１４Ａの支持柱１１Ａの周囲（パネルゾーン）には、貫通孔２３が形成されている。
係止装置４３は、クレーン設置床２０の貫通孔２３に設けられており、支持柱１１Ａを囲む矩形枠状である。この係止装置４３は、支持柱１１Ａに取り合う既存梁１２Ａの上側に位置する上側部材４５と、支持柱１１Ａに取り合う既存梁１２Ａの下側に位置しかつ上側部材４５に連結される下側部材４６と、を備える。

このように、係止装置４３は、上側部材４５と下側部材４６とで、クレーン設置床２０の既存梁１２Ａを挟み込むことで、クレーン設置床２０に固定される。

以上の昇降装置４０によれば、油圧ジャッキ４４を駆動して、吊り材４２を所定の力で引っ張ることにより、クレーン設置床２０を支持柱１１Ａから吊り下げ支持した状態で、この支持柱１１Ａに沿って昇降できる。

外部足場５０は、地表面から複数段積層された枠組足場であり、既存建物１を囲んで架設されている。

以下、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６に示すように、クレーン３０を屋上階に設置する。
具体的には、まず、既存建物１の周囲に外部足場５０を架設する。次に、既存建物１の屋上階の既存のペントハウス３を解体し、屋上階の既存床１４の上に、大引材２１および根太材２２を載置して、この根太材２２の上にクレーン３０を設置する。

ステップＳ２では、図７に示すように、昇降装置４０を屋上階に取り付ける。
具体的には、図４にも示すように、支持柱１１Ａとなる既存柱１１の周囲の既存床１４に貫通孔２３を形成し、この貫通孔２３に、係止装置４３、油圧ジャッキ４４を取り付ける。
また、支持柱１１Ａとなる既存柱１１の直上に、所定高さの仮設柱６１を設置し、この仮設柱６１の上に反力治具４１を取り付けて、この反力治具４１と油圧ジャッキ４４とを吊り材４２で連結する。

ステップＳ３では、図８に示すように、クレーン設置床２０および支持柱１１Ａを除いて、既存建物１を屋上階から２層分を解体する。
具体的には、屋上階に解体重機６２を揚重して、この解体重機６２で解体しながら、解体材をクレーン３０で荷下ろしする。このとき、ｎ階の支持柱１１Ａから突出する梁継手部１５を残しておく。また、解体工事の進捗に応じて、外部足場５０を適宜解体する。

ステップＳ４では、クレーン設置床２０を支持柱１１Ａで支持する。
具体的には、支持柱１１Ａに取り合うクレーン設置床２０の既存梁１２Ａを切断して、クレーン設置床２０と支持柱１１Ａとの縁を切る。これにより、クレーン設置床２０は、昇降装置４０を介して、支持柱１１Ａから吊り下げ支持される。

ステップＳ５では、図９に示すように、クレーン設置床２０をリフトダウンする。具体的には、昇降装置４０の油圧ジャッキ４４を駆動して、クレーン設置床２０を支持柱１１Ａに沿って下降させて、支持柱１１Ａのｎ階の梁継手部に係止装置４３を係止させる。これにより、クレーン設置床２０は、支持柱１１Ａのｎ階床レベルに支持される。

ステップＳ６では、図１０に示すように、反力治具４１を１層分だけ下方に移設する。
具体的には、反力治具４１をクレーン３０で吊り上げて取り外して、次に、仮設柱６１および支持柱１１Ａの上部を切断して撤去し、その後、反力治具４１を残った支持柱１１Ａの上に取り付ける。

ステップＳ７では、図１１に示すように、支持柱１１Ａを除いて、既存建物１を１層分解体する。
具体的には、解体重機６２で解体しながら、解体材をクレーン３０で荷下ろしする。このとき、（ｎ−１）階の支持柱１１Ａから突出する梁継手部１５を残しておく。また、解体工事の進捗に応じて、外部足場５０を適宜解体する。

ステップＳ８では、図１１に示すように、クレーン設置床２０を支持柱１１Ａで支持する。
具体的には、油圧ジャッキ４４を駆動して、クレーン設置床２０を支持柱１１Ａに沿ってわずかに上昇させて、クレーン設置床２０を支持柱１１Ａから吊り下げ支持する。この状態で、ｎ階の梁継手部１５を支持柱１１Ａの面一で切断する。

ステップＳ９では、ステップＳ５からステップＳ８を繰り返す。

本実施形態によれば、以下のような効果がある。
（１）既存建物１の屋上階における既存床１４の一部を含んでクレーン設置床２０とし、このクレーン設置床２０を支持する既存柱１１を支持柱１１Ａとして、クレーン設置床２０上にクレーン３０を設置する。次に、クレーン３０を用いて、既存建物１の所定のフロアのうちクレーン設置床２０および支持柱１１Ａを除いた部分を解体する。次に、クレーン設置床２０を支持柱１１Ａに沿って下降させて、その後、支持柱１１Ａの上部を撤去する。これらの工程を繰り返すことで、既存建物１の既存床１４や既存柱１１を利用しながらクレーン３０をリフトダウンして、既存建物１を解体する。

したがって、クレーン用の補強を所定のフロアの構造体のみに実施すればよいので、タワークレーンを用いた場合のように、大型のマストを支持するために複数のフロアに亘って構造体を補強する必要がない。
また、１台のクレーン３０を既存建物１の中央部に配置することで、このクレーン３０の作業半径Ｐ内に既存建物１の全体を収めることができるから、クローラークレーンを用いた場合のように、既存建物の周囲に複数台のクローラークレーンを配置する必要がない。また、クレーン３０が既存建物１の中央部に配置されているので、クレーン３０の作業半径が小さくなり、楊重可能な荷重が大きくなる。したがって、解体作業にかかるコストを低減できる。

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。
例えば、本実施形態では、クレーン設置床２０の上に大引材２１および根太材２２を介して、直接、クレーン３０の基部３１を設置したが、これに限らず、クレーン設置床２０の上に小型のマストを設置し、この小型のマストの頂部にクレーン３０の基部３１を設置してもよい。

また、本実施形態では、ステップＳ３において、既存建物１を屋上階から２層分を解体し、ステップＳ４において、クレーン設置床２０を支持柱１１Ａで支持したが、これに限らない。例えば、ステップＳ３において、既存建物１を屋上階から１層分を解体し、ステップＳ４において、クレーン設置床２０支持柱１１Ａで支持し、さらに既存建物１を１層分解体してもよい。あるいは、ステップＳ３において、クレーン設置床２０を支持柱１１Ａで支持し、ステップＳ４において、既存建物１を屋上階から２層分を解体してもよい。

１…既存建物（既存構造物）
２…解体システム
３…ペントハウス
１１…既存柱
１１Ａ…支持柱
１２、１２Ａ…既存梁
１３、１３Ａ…既存小梁
１４、１４Ａ…既存床
１５…梁継手部
２０…クレーン設置床
２１…大引材
２２…根太材
２３…貫通孔
３０…クレーン
３１…基部
３２…クレーン本体
３３…ジブ
３４…フック
３５…巻上装置
４０…昇降装置
４１…反力治具
４２…吊り材
４３…係止装置
４４…油圧ジャッキ
４５…上側部材
４６…下側部材
５０…外部足場
６１…仮設柱
６２…解体重機
Ｐ…クレーンの作業半径

Claims (2)

1. 既存構造物を解体する解体方法であって、
   既存構造物の所定のフロアにおける既存床の一部を含んでクレーン設置床とし、当該クレーン設置床を支持する既存柱を支持柱として、前記クレーン設置床上にクレーンを設置する第１工程と、
   当該クレーンを用いて、前記クレーン設置床の直下の少なくとも１層のうち前記クレーン設置床および前記支持柱を除いた部分を解体する第２工程と、
   前記クレーン設置床を、前記支持柱に沿って下降させる第３工程と、
   前記支持柱の上部を撤去する第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、を備えることを特徴とする解体方法。
2. 既存構造物を解体する解体システムであって、
   既存構造物の所定のフロアにおける既存床の一部を含むクレーン設置床と、
   当該クレーン設置床を支持する既存柱である支持柱と、
   前記クレーン設置床上に設置されたクレーンと、
   前記クレーン設置床を前記支持柱に沿って下降させる昇降装置と、を備え、
   前記クレーンを用いて前記クレーン設置床の直下の少なくとも１層のうち前記クレーン設置床および前記支持柱を除いた部分を解体する工程と、前記クレーン設置床を前記支持柱に沿って下降させる工程と、前記支持柱の上部を撤去する工程と、を繰り返す既存構造物の解体方法に用いられることを特徴とする解体システム。

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