JP5345331B2 - 超高層建物の解体方法 - Google Patents

Description

本発明は、超高層の建物を解体する方法に関する。

１９６８年に、地上３６階、地下３階、高さ１４７ｍの霞ヶ関ビルがわが国における初の超高層ビルとして建設されて以来、多くの超高層ビルが建設され、現在では高さ６０ｍを超える超高層建物は全国で２５００件以上にも上っている。

しかし、その霞ヶ関ビルも建設されてから４０年を迎え、それに続いて建設された他の超高層ビルも次々に老朽化してきており、そのような超高層ビルの解体・立て替えが本格的に検討され始めている。

低〜高層の建物を解体する方法は従来から数多く提案されている。例えば、解体する建物の壁面にＨ形鋼からなるガイド支柱を設け、そのガイド支柱を案内に昇降する遮蔽体を組み立てて内部に解体機械を収納し、遮蔽体に取り付けられたクレーンでガイド支柱を上に継ぎ足しながらウインチで最上階に上がり、遮蔽体から解体機械を降ろして解体を始め、一つの階の解体が終了したら解体機械を遮蔽体に収納して一つ下の階に移動して解体を行っていく方法（特許文献１参照）がある。この方法によれば解体する建物の屋上に大型のクレーンを設置する必要が無いので解体時の作業が効率化でき、解体階を覆う遮蔽体によって騒音や粉塵の発生を防止することができる。
特開２００２−３４９０７９号公報

しかし、この解体方法で用いられるガイド支柱は一本のＨ形鋼を長く継ぎ足したものであることから、水平方向の強度を維持するため、ガイド支柱を建物の鉄骨に固定しながら立設・延長していく必要があり、その作業に大変手間がかかっていた。また、遮蔽体の昇降に必要な反力を得るために、ガイド支柱の上端には滑車が備えられ、遮蔽体を昇降させるウインチのワイヤーがそこに掛けられていたことから、ガイド支柱を延長させる又は短縮させる度に遮蔽体を建物に固定し、ワイヤーを緩めて滑車を取り外す必要があり、同様に手間がかかっていた。

都市部においては、隣接建物や周囲の交通に与える影響、解体跡地に新たに建てられる建物の施工計画等を考慮して、なるべく短い工期で解体を終えることが求められる。しかし、こうした従来の方法を用いて超高層建物の解体が行われることになれば、超高層建物の解体事例はまだ無いとはいえ、前述したような手間のかかる高所作業が負担となり、工期に影響してきてしまう。

本発明の課題は、大型重機の使用及び建物の全面養生の必要が無く、騒音や粉塵の発生の防止もできるという従来方法のメリットを生かしつつ、６０ｍを超える超高層の建物を短い工期で解体することのできる超高層建物の解体方法を提供することである。

以上の課題を解決するため、請求項１に記載の発明は、超高層建物の解体方法であって、超高層建物の周囲に複数本のマストを所定間隔で立設するとともに、前記マストにマスト延長・短縮手段を設置し、前記マストを案内に昇降可能かつ解体機械を運搬可能な遮蔽体を、地上または前記超高層建物の低層階の高さで前記超高層建物を囲むように組み立て、前記マスト延長・短縮手段によってマスト部材を前記マストに連結することで前記マストを順次上方に延長するとともに、前記解体機械を運搬しながら前記遮蔽体を上昇させて、前記超高層建物の最上階を包み囲み、前記遮蔽体から前記超高層建物に前記解体機械を移動させ、前記超高層建物の最上階から下方の階へ順次解体を行い、解体する階が下方に移る毎に、前記遮蔽体を順次下降させて前記解体する階の周囲を包み囲むとともに、前記マスト延長・短縮手段によって前記マストから前記マスト部材を取り外すことで前記マストを短縮することを特徴とする。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の高層建物の解体方法であって、前記マスト延長・短縮手段として、前記マストを案内に昇降可能なクレーンを前記遮蔽体の上方に設置し、前記クレーンによって前記マスト部材を前記マストの上端部に連結することで前記マストを上方に延長して前記クレーンを上昇させ、前記クレーンから牽引して前記遮蔽体を上昇させ、解体する階が下方に移る時には、前記遮蔽体を下降させ、前記クレーンを下降させ、前記クレーンによって前記マストの上端部から前記マスト部材を取り外すことで前記マストを短縮することを特徴とする。

請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の高層建物の解体方法であって、前記クレーンからの牽引は、該クレーンおよび前記遮蔽体との間に設けられたウインチによって行われることを特徴とする。

請求項４に記載の発明は、請求項２または３に記載の高層建物の解体方法であって、前記クレーンからの牽引を電子制御手段によって制御して、前記クレーンと前記遮蔽体との間を前記解体機械の運搬に最適な間隔に保ちつつ前記遮蔽体を水平に昇降させることを特徴とする。

請求項５に記載の発明は、請求項１から４のいずれか一項に記載の高層建物の解体方法であって、前記遮蔽体による前記解体機械の運搬は、前記遮蔽体から水平方向へ張り出したステージに前記解体機械を積載して行うことを特徴とする。

請求項６に記載の発明は、請求項１から５のいずれか一項に記載の高層建物の解体方法であって、前記マストに該マストを案内に昇降するエレベーターを備えることを特徴とする。

請求項７に記載の発明は、請求項１から６のいずれか一項に記載の高層建物の解体方法であって、前記超高層建物の解体中に生じる廃材は、前記超高層建物のシャフトから下ろすことを特徴とする。

本発明によれば、Ｈ形鋼よりも強固なマストをガイド支柱に用いて遮蔽体や解体機械を昇降させるので、ガイド支柱を建物に固定する作業が軽減できる。また、マスト延長・短縮手段の動作を利用して遮蔽体を昇降させる推進力を得る仕組みにすれば、滑車の付け替え等の余計な作業をマスト延長の度に行う必要が無くなり、遮蔽体の昇降速度を速めることができる。従って、６０ｍを超える超高層の建物であっても短い工期で解体を行うことが可能となる。

以下、図を参照して本発明を実施するための最良の形態を詳細に説明する。
〔第１実施形態〕
図１は、本発明を適用した超高層建物の解体方法の一実施形態を示すもので、１は超高層建物、２はマスト、３はマスト延長・短縮手段であるクレーン、４は遮蔽体、５は解体機械、６はエレベーターである。

超高層建物１は、高さが６０ｍを超えるビルである。また、中心付近にはシャフト１１が上下方向に屋上まで貫通するように設けられている。

マスト２は、超高層建物１の各壁面に２本ずつ、所定間隔を空けて垂直に立設されている。マスト２は、マスト部材２１を複数継ぎ足して構成されている。また、マスト２は後述するクレーン３や、遮蔽体４、エレベーター６が昇降するときのガイドとして用いられる。

クレーン３は、超高層建物１の各壁面に一基ずつ、二本のマスト２に挟まれる形で配置されている。クレーン３の揚重能力はマスト部材２１を１ユニット吊り上げることができる程度あれば足りるので、クレーン３は小型のものを使用すればよい。また、クレーン３には図示しない昇降機構が備えられており、マスト２をガイドに昇降することが可能である。

遮蔽体４は、超高層建物１の解体する各階を囲んで養生する壁部４１と、解体機械５を積載するための板状のステージ４２と、自身を昇降させるためのウインチ４３から構成され、クレーン３の下方に配置される。また、遮蔽体４は、マスト２をガイドに上下にスライドできるようになっている。壁部４１は超高層建物１の２階分程度の高さで、超高層建物１の壁面にほぼ沿った形に組まれ、解体時の騒音を遮る防音パネルの役割を果たす。ステージ４２は壁部４１の上端部から水平かつ外側に張り出すように設けられている。ステージ４２は解体機械５を積載すると共に後述するウインチ４３を設置できる広さがあればよい。

解体機械５は、小型クレーン車やコンクリートカッター、ガラス吸着ロボット、作業台、支保工、コンクリートクラッシャー等を指す。

エレベーター６は、遮蔽体４が一定高さ上昇した後、遮蔽体４の下方に設置され、マスト２をガイドに地上と遮蔽体４との間を昇降するもので、人の昇降、コンクリートや鉄筋以外の内装材の搬出等に用いられる。

遮蔽体４の昇降に用いられるウインチ４３は、図５に示すように、ステージ４２の両サイドに備えられている。ウインチ４３から延びるワイヤー４３ｄは、クレーン３側の上部滑車４３ｂとウインチ側の下部滑車４３ｃとの間に巻かれ、動滑車の原理でワイヤー４３ｄにかかる力が軽減されている。従って、ウインチの動力であるモーター４３ａは高出力とする必要が無く、ウインチ４３も小型のものを用いれば足りる。

また、ウインチ４３はロードセル４３ｆ、揚程計４３ｅ等の計測手段及び、図示しないＰＣ等の電子制御手段に接続され、集中的に制御されるようになっている。こうした機構により、遮蔽体４を水平に昇降させることができ、また、予定する位置に精確に停止させることができるようになっている。

次に、図１〜５を用いて第１実施形態における解体の手順を説明する。
まず、図２に示すように、これから解体される超高層建物１の各壁面の下部にクレーン３を一基ずつ設置し、その両脇にマスト２を立設する。各壁面にマスト２を超高層建物１の２、３階位の高さまで設置し終えたら、クレーン３の図示しない昇降機構を作動させてマスト２をガイドにクレーン３を上昇させる。

図３に示すように、クレーン３を２〜３階の高さまで上昇させたら、遮蔽体４の壁部４１を超高層建物１の下部及びマスト２を囲むように組み立てる。壁部４１を組み立て終えたら壁部４１の上端に板状のステージ４２を取り付けて、下部を支持部材で補強する。ステージ４２の上面の両サイドにはウインチ４３を取り付け、クレーン３の下面には、上部滑車４３ｂを取り付ける。そして、ウインチ４３から延びるワイヤー４３ｄを上部滑車４３ｂに掛け、遮蔽体４がクレーン３に吊り下がる形にする。その後、ステージ４２に解体機械５を必要な台数積載する。

ここまでの準備が完了したら、図１に示すように、クレーン３で地上からマスト部材２１を吊り上げ、マスト２の上端部に更に継ぎ足していく。マスト部材２１が継ぎ足される毎にクレーン３を上昇させていき、クレーン３が所定の位置まで上昇したら、その位置から動かないように固定してウインチ４３でワイヤーを巻き上げる。すると、遮蔽体４がマスト２に固定されたクレーン３から引っ張られて上昇を始める。

前述したとおり、遮蔽体４は遮蔽体４の上方に位置するクレーン３からワイヤー４３ｄで牽引されて上昇するので、遮蔽体を昇降させる反力を得るための手段をマスト２の上端に設ける必要が無く、容易にマスト部材２１を継ぎ足していくことができる。

マスト２の継ぎ足し、クレーン３の上昇、ウインチ４３の作動を順次繰り返すことで遮蔽体４が上昇し、遮蔽体４に積載した解体機械５が上方に運搬されていく。

マスト２が長くなってきたら、マスト２が倒れないようにするための補強を行う。マスト２は十分強固な鉄骨トラス構造をしているので、補強は超高層建物１の壁面とマスト２との間に十数ｍの間隔で図示しない簡単な支持部材を取り付ける程度でよく、マスト２全体を建物の鉄骨に固定する等の大掛かりなことを行う必要は無い。

マスト２の継ぎ足しが進み、遮蔽体４が一定の高さまで達したら、エレベーター６を、遮蔽体４の下方に設置する。エレベーター６はマスト２をガイドに昇降する形式のものなので、エレベーター６用に新たなガイドを設ける必要は無い。

最終的にマスト２は、図４に示すように、超高層建物１の屋上よりも数ｍ上に突出したところまで継ぎ足され、クレーン３も、突出したマスト２にガイドされ超高層建物１の屋上よりも数ｍ上の位置まで上昇する。また、遮蔽体４は超高層建物１の最上階に達し、ステージ４２の上面は超高層建物１の屋上とほぼ等しい高さに来る。そうしたら、ステージ４２と超高層建物１との間に足場を渡し、解体機械５を超高層建物１の屋上に移動させる。

上に突出したマスト２は下部と異なり壁面から直接支持することができないが、前述したように、ウインチ４３を制御する電子制御手段により、クレーン３と遮蔽体４との間は解体機械５を運搬するための必要最小限の間隔が維持され、開きすぎることは無いので、マスト２の突出長も簡単な支持部材で支持可能な最短の長さにすることができ、支持手段も簡単なもので済む。

解体機械５によるコンクリートや鉄筋の切断・破砕、解体機械の下階への移動は従来通りの方法を用いればよいので、ここでの詳述は省略する。

解体中に生じる廃材は、超高層建物１内部のシャフト１１を用いて地上に下ろすことにより、騒音や粉塵の発生を抑えることができ、超高層建物１の外部に廃材排出用のシュートを設ける必要もなくなり、安全かつ効率的な解体を行うことが可能となる。シャフト１１は解体時に新たに設ける必要は無く、エレベーターシャフト等の初めから設けられているものを利用すればよい。

最上階を解体し終えたら、ウインチ４３を上昇時とは逆に動かしてワイヤーを延ばし遮蔽体４を次の解体階まで下降させる。遮蔽体４が所定位置に達したら、次にクレーン３を下げる。クレーン３を下げた後のマスト２の上端部は不要になるので、クレーン３によってマスト２の上端部からマスト部材２１を取り外して地上に降ろす。

ウインチ４３の作動、クレーン３の下降、マスト部材２１の取り外しを所定回数繰り返すことで遮蔽体４を下降させていく。遮蔽体４が地上まで達するまでの間に、エレベーター６を必要としなくなった段階で撤去しておく。

遮蔽体４が地上に戻ってきたところで、超高層建物１の一階部分や必要に応じて地下の解体を行う。最後の廃材を運び出し、騒音や粉塵の発生の心配が無くなったら、遮蔽体４を分解し、クレーン３をマスト２から下ろし、最後のマストを撤去する。これで一連の解体作業が完了となる。

〔第２実施形態〕
図６は、本発明を適用した超高層建物の解体方法のうち、第１実施形態と異なる形態を示すもので、７はマスト延長・短縮手段であるジャッキである。

第２実施形態においては、第１実施形態からの変更点が大きく分けて２つある。一つ目はマスト延長・短縮手段に、クレーン３ではなくジャッキ７を用いる点である。２つ目は、遮蔽体４とマスト２とを固定し、ウインチ４３を使用しない点である。マスト２の延長及び短縮、遮蔽体４の昇降の態様については後述する。

ジャッキ７は、図７（ａ）に示すように、内部にマスト部材２１を出し入れすることが可能な箱型の本体７１、本体７１の両脇に設置された油圧シリンダー７２ａ及びその内部から鉛直方向に伸縮するピストン７２ｂ、ピストン７２ｂの上端に取り付けられ、図示しない支持手段で本体７１の内部に納められたマスト２を支持するロ字状の枠部７３で構成される。

次に、図６〜９を用いて第２実施形態における解体の手順を説明する。
まず、図８に示すように、超高層建物１の周囲の地上部において、マスト２を立設する箇所にあらかじめジャッキ７を設置し、マスト部材２１を２本程連結した短いマスト２を本体７１の内部に立て、マスト２の上部を枠部７３で支持する。その後、図７（ｂ）に示すように、油圧シリンダー７２ａからピストン７２ｂを延ばして枠部７３を上昇させると、マスト２も上昇して宙に浮く形となる。そこに新たなマスト部材２１を挿入し、図７（ｃ）に示すようにマスト２の下端にマスト部材２１を継ぎ足す。

マスト２の上昇、マスト部材２１の連結を順次繰り返すことにより、マスト２は上方に延長されていく。本実施形態ではウインチ４３を用いないので、より容易にマスト２の延長、遮蔽体４の上昇を行うことができる。

マスト２を２〜３階分の高さまで立設したら、遮蔽体４の組み立てを行う。第１実施形態では地上で組み立てを行ったが、本実施形態ではジャッキの位置の関係上、図９に示すように２、３階付近で組み立てを行う。前述した変更点以外の、形状などの仕様は第１実施形態と同様である。

前述したとおり、遮蔽体４の壁部４１の内側と、マスト２の上部は固定されているので、マスト２をジャッキ７で昇降させると、遮蔽体４もマスト２の動きに合わせて昇降するようになっている。

解体階を下に移すときには、マスト２の下端部からマスト部材２１を取り外し、ジャッキ７によってマスト２を下げれば、遮蔽体４が下降する。

なお、以上の実施形態においては、遮蔽体を昇降させる手段をウインチとし、解体機械をステージに積載して運搬させ、廃材を運び出す経路をシャフトとしたが、本発明はこれに限定されるものではなく、他のアクチュエーターを用いて昇降させたり、解体機械を遮蔽体に収納する形としたり、建物の外部に搬出手段を設けたりしても良い。
また、マストの本数、ステージやエレベーターの設置数等も任意であり、その他、具体的な細部構造等についても適宜に変更可能であることは勿論である。

更に、本発明に用いられているマスト、マスト延長・短縮手段、遮蔽体は、更に用途を拡大することが可能で、例えば、建物の壁面のリフォームを行う際に用いることもできる。

本発明を適用した一実施形態を示す斜視図である。 本発明を適用した一実施形態を示す斜視図である。 本発明を適用した一実施形態を示す斜視図である。 本発明に用いられるウインチの構成を示す正面図である。 本発明を適用した一実施形態を示す斜視図である。 本発明を適用した一実施形態を示す斜視図である。 本発明に用いられるジャッキの構成を示す斜視図である。 本発明を適用した一実施形態を示す斜視図である。 本発明を適用した一実施形態を示す斜視図である。

符号の説明

１ 超高層建物
１１ シャフト
２ マスト
２１ マスト部材
３ クレーン（マスト延長手段）
４ 遮蔽体
４１ 壁部
４２ ステージ
４３ ウインチ
４３ａ モーター
４３ｂ 上部滑車
４３ｃ 下部滑車
４３ｄ ワイヤー
４３ｅ 揚程計
４３ｆ ロードセル
５ 解体機械
６ エレベーター
７ ジャッキ（マスト延長手段）
７１ 本体
７２ａ 油圧シリンダー
７２ｂ ピストン
７３ 枠部

Claims (7)

1. 超高層建物の周囲に複数本のマストを所定間隔で立設するとともに、前記マストにマスト延長・短縮手段を設置し、前記マストを案内に昇降可能かつ解体機械を運搬可能な遮蔽体を、地上または前記超高層建物の低層階の高さで前記超高層建物を囲むように組み立て、
   前記マスト延長・短縮手段によってマスト部材を前記マストに連結することで前記マストを順次上方に延長するとともに、前記解体機械を運搬しながら前記遮蔽体を上昇させて、前記超高層建物の最上階を包み囲み、
   前記遮蔽体から前記超高層建物に前記解体機械を移動させ、前記超高層建物の最上階から下方の階へ順次解体を行い、解体する階が下方に移る毎に、前記遮蔽体を順次下降させて前記解体する階の周囲を包み囲むとともに、前記マスト延長・短縮手段によって前記マストから前記マスト部材を取り外すことで前記マストを短縮することを特徴とする超高層建物の解体方法。
2. 前記マスト延長・短縮手段として、前記マストを案内に昇降可能なクレーンを前記遮蔽体の上方に設置し、前記クレーンによって前記マスト部材を前記マストの上端部に連結することで前記マストを上方に延長して前記クレーンを上昇させ、前記クレーンから牽引して前記遮蔽体を上昇させ、
   解体する階が下方に移る時には、前記遮蔽体を下降させ、前記クレーンを下降させ、前記クレーンによって前記マストの上端部から前記マスト部材を取り外すことで前記マストを短縮することを特徴とする請求項１に記載の超高層建物の解体方法。
3. 前記クレーンからの牽引は、該クレーンおよび前記遮蔽体との間に設けられたウインチによって行われることを特徴とする請求項２に記載の超高層建物の解体方法。
4. 前記クレーンからの牽引を電子制御手段によって制御して、前記クレーンと前記遮蔽体との間を前記解体機械の運搬に最適な間隔に保ちつつ前記遮蔽体を水平に昇降させることを特徴とする請求項２または３に記載の超高層建物の解体方法。
5. 前記遮蔽体による前記解体機械の運搬は、前記遮蔽体から水平方向へ張り出したステージに前記解体機械を積載して行うことを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の超高層建物の解体方法。
6. 前記マストに該マストを案内に昇降するエレベーターを備えることを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載の超高層建物の解体方法。
7. 前記超高層建物の解体中に生じる廃材は、前記超高層建物のシャフトから下ろすことを特徴とする請求項１から６のいずれか一項に記載の超高層建物の解体方法。

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