JP6115444B2 - Structure update method and structure construction method - Google Patents
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Description
本発明は、既存の構造物のうち一部を流用する構造物更新方法、及び、この構造物更新方法によって新構造物を建設する構造物建設方法、並びに、この構造物建設方法によって建設された新構造物に関する。 The present invention is a structure renewal method that uses a part of an existing structure, a structure construction method that constructs a new structure by this structure renewal method, and a structure construction method that is constructed by this structure construction method. Regarding new structures.
製鉄所には、焼結鉱とコークスとが装入されて銑鉄を溶製する高炉や、焼結機排ガス処理用の脱硫吸収塔などの設備(適宜、「構造物」ともいう)が建設されており、例えば、30年などの長期間に亘り、これらの設備が稼動すると、該設備中の内部部材に腐食が著しく進む場合がある。腐食が進んだ内部部材は、所定の剛性を保つことや特定の機能を発揮することが困難になるので、設備の正常な稼動を維持するために、この内部部材を更新する必要が生じる。しかしながら、内部部材単位でその設備を更新すると、設備全体が崩壊する可能性があり、また、工期が長くなるため、長年稼動した設備については、設備単位で全体を更新(改修)することが望ましい。 At the steelworks, facilities (also referred to as “structures” as appropriate) such as a blast furnace where molten ore and coke are charged to melt pig iron, and a desulfurization absorption tower for exhaust gas treatment of a sintering machine are constructed. For example, when these facilities are operated for a long period of time, such as 30 years, the internal members in the facilities may be significantly corroded. Since the internal member that has progressed corrosion is difficult to maintain a predetermined rigidity or to exhibit a specific function, it is necessary to update the internal member in order to maintain the normal operation of the facility. However, if the equipment is updated in units of internal members, the entire equipment may collapse, and the construction period will be longer. Therefore, for equipment that has been operating for many years, it is desirable to update (renovate) the equipment in units of equipment. .
例えば、高炉の改修方法としては、特許文献1に、高炉炉底に炉内内容物が残存した状態で高炉鉄皮と炉壁とを改修する方法が提案されている。特許文献1には、炉底内容物の解体(掻出)と、炉底レンガ積みなどの炉底の工事が、高炉の改修工程の全体を律することが開示されており、この改修方法では、まず、炉体の炉胸下部付近を、仮ブラケット等により支持し、羽口鉄皮全周を切断し、羽口及び朝顔部鉄皮を解体しかつ撤去する。次いで、その撤去した鉄皮と同様の構成を有し、予め安全天井が取り付けられた環状鉄皮を、その撤去した鉄皮があった部分に据え付けて、その安全天井を境にして、上部の鉄皮と炉壁との解体及び更新、下部の炉底内容物の除去及び炉壁の解体と更新を行なう。これにより、安全天井を移設させずに、1つの位置で改修作業を高炉上部、下部に分割して行なうことを可能としている。更に、特許文献1には、炉底鉄皮が、健全であった場合には、それを流用し得ることも開示されている。 For example, as a method for repairing a blast furnace, Patent Document 1 proposes a method of repairing a blast furnace core and a furnace wall with the contents in the furnace remaining at the bottom of the blast furnace. Patent Document 1 discloses that the dismantling (scraping) of the contents of the bottom of the furnace and the construction of the bottom of the furnace bottom such as brickwork regulate the entire repair process of the blast furnace. In this repair method, First, the vicinity of the bottom of the hearth of the furnace body is supported by a temporary bracket or the like, the entire circumference of the tuyere iron skin is cut, and the tuyere and morning glory iron skin are disassembled and removed. Next, the ring iron skin having the same structure as the removed iron skin, with a safety ceiling attached in advance, is installed on the part where the removed iron skin was located, Dismantling and renewing the iron skin and furnace wall, removing the bottom furnace bottom contents, and dismantling and renewing the furnace wall. This makes it possible to divide the repair work into the upper and lower parts of the blast furnace at one position without moving the safety ceiling. Further, Patent Document 1 discloses that when the furnace bottom iron skin is healthy, it can be used.
また、高炉に限らない構造物の解体方法としては、例えば、特許文献2には、多層建築物の各柱の切断時に、床面経由で荷重伝達される隣接柱群が相互に重ならない柱を集めた複数の切断グループに分け、特定下層階の各柱の下端にそれぞれジャッキを介装し、このジャッキを用いて、多層建築物を解体する多層建築物のジャッキダウン式解体工法が提案されている。
In addition, as a method of dismantling a structure that is not limited to a blast furnace, for example,
製鉄所では、設備の稼動時間を長くするために設備の休止期間を可能な限り短くし、かつ、低コストで設備を更新することが望ましい。特許文献1に示される更新方法では、適用対象が高炉に限られるし、更には、高炉の一部を流用し、かつ、工期の短縮が可能としているものの、更新される対象の構造物中において、その流用可能である部分が明確である場合に、その部分を流用することを前提にして、構造物を更新することを考慮しておらず、かつ、工期の短縮が不十分である。特許文献2に示すような方法では、構造物を解体するに過ぎず、構造物の一部を流用して構造物を更新することを考慮しておらず、工期を短縮することも考慮していない。
In steelworks, it is desirable to shorten equipment downtime as much as possible and to update equipment at low cost in order to increase equipment operation time. In the update method shown in Patent Document 1, the application target is limited to the blast furnace, and furthermore, although a part of the blast furnace is diverted and the construction period can be shortened, in the structure to be updated When the portion that can be diverted is clear, it is not considered to update the structure on the assumption that the portion is diverted, and the construction period is not sufficiently shortened. In the method as shown in
本発明は上記問題点に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、従来技術に対して、更なる工期の短縮を実現し、かつ、既存の構造物のうち、より多くの部分を流用することで、費用を抑えることを可能とした構造物更新方法、及び、この構造物更新方法によって新構造物を建設する構造物建設方法、並びに、この構造物建設方法によって建設された新構造物を提供することである。 The present invention has been made in view of the above-mentioned problems, and the object of the present invention is to realize a further shortening of the construction period with respect to the prior art, and more parts of the existing structure. Structure renewal method capable of reducing costs by diverting, structure construction method for constructing new structure by this structure renewal method, and new structure constructed by this structure construction method Is to provide things.
すなわち、上記課題を解決するための本発明の要旨は以下のとおりである。
(1)構造物を更新する構造物更新方法であって、前記構造物を保持しつつ、上方構造物部と下方構造物部とに、前記構造物を分割し、前記下方構造物部を撤去し、前記上方構造物部を保持しつつ、前記上方構造物部の下方に新下方構造物部を配置して、該新下方構造物部と前記上方構造物部とをつなぎ合わせることを特徴とする構造物更新方法。
(2)前記構造物の周囲に複数の外部支柱を設置し、前記構造物より高い位置で、前記複数の外部支柱の各々をつなぐ外部支持梁を前記複数の外部支柱に設けて、前記外部支持梁に取り付けられた吊り具を用いて、前記上方構造物部を保持することを特徴とする上記(1)に記載の構造物更新方法。
(3)地上に据え付けられている前記下方構造物部を、地上から分離して撤去し、次いで、レールを敷設し、該レール上の台車に前記新下方構造物部を載置し、該新下方構造物部を前記上方構造物部の下方に移動することを特徴とする上記(1)または上記(2)に記載の構造物更新方法。
(4)前記下方構造物部を複数の撤去ブロックに区画し、前記複数の撤去ブロック毎に、前記下方構造物部を撤去することを特徴とする上記(1)ないし上記(3)のいずれか1項に記載の構造物更新方法。
(5)前記新下方構造物部が少なくとも2つの新構造物ブロックを含んでおり、前記上方構造物部を保持しつつ、該上方構造物部の下方に第1の新構造物ブロックを配置して、該第1の新構造物ブロックと前記上方構造物部とをつなぎ合わせ、前記第1の新構造物ブロックの下方に第2の新構造物ブロックを配置して、該第2の新構造物ブロックと前記第1の新構造物ブロックとをつなぎ合わせることを特徴とする上記(1)ないし上記(4)のいずれか1項に記載の構造物更新方法。
(6)上記(1)ないし上記(5)のいずれか1項に記載の構造物更新方法によって、既存の構造物の上部を流用して新構造物を建設する構造物建設方法。
(7)上記(6)に記載の構造物建設方法によって建設された新構造物。
That is, the gist of the present invention for solving the above problems is as follows.
(1) A structure updating method for updating a structure, wherein the structure is divided into an upper structure portion and a lower structure portion while holding the structure, and the lower structure portion is removed. And holding the upper structure part, arranging a new lower structure part below the upper structure part, and connecting the new lower structure part and the upper structure part. To update the structure.
(2) A plurality of external struts are installed around the structure, and external support beams that connect each of the plurality of external struts at a position higher than the structure are provided on the plurality of external struts, The structure updating method according to (1), wherein the upper structure portion is held using a hanging tool attached to a beam.
(3) The lower structure part installed on the ground is separated and removed from the ground, then a rail is laid, and the new lower structure part is placed on a carriage on the rail, The structure updating method according to (1) or (2) above, wherein the lower structure portion is moved below the upper structure portion.
(4) Any one of the above (1) to (3), wherein the lower structure portion is divided into a plurality of removal blocks, and the lower structure portion is removed for each of the plurality of removal blocks. The structure update method according to item 1.
(5) The new lower structure portion includes at least two new structure blocks, and the first new structure block is disposed below the upper structure portion while holding the upper structure portion. The first new structure block and the upper structure portion are joined together, and a second new structure block is disposed below the first new structure block, so that the second new structure The structure update method according to any one of (1) to (4) above, wherein an object block and the first new structure block are joined together.
(6) A structure construction method for constructing a new structure by diverting an upper part of an existing structure by the structure renewal method according to any one of (1) to (5) above.
(7) A new structure constructed by the structure construction method described in (6) above.
本発明によれば、構造物を分割することで得られる上方構造物部を新構造物に流用し、かつ、流用する上方構造物部と、新下方構造物部とをつなぎ合わせることで、従来技術に対して、更なる工期の短縮を実現し、かつ、より多くの構造物の部分を流用可能とし、費用を抑えることを可能としている。 According to the present invention, the upper structure portion obtained by dividing the structure is diverted to the new structure, and the upper structure portion to be diverted and the new lower structure portion are joined together, For the technology, the construction period can be further shortened and more parts of the structure can be diverted to reduce the cost.
以下、添付図面を参照して本発明を具体的に説明する。図1は、外部支柱が設置された構造物を示す概略斜視図である。本発明に係る構造物更新方法は、次の2つの工程を備えている。
1.構造物1を保持しつつ、構造物1のうち、流用する上方構造物部2と、該上方構造物部2の下方の、流用することのない下方構造物部3と、の境界となる上下境界線13に沿って、上方構造物部2と下方構造物部3とに、構造物1を分割して、下方構造物部3を撤去する(分割撤去工程)。
2.上方構造物部2を保持しつつ、撤去された下方構造物部3の代わりに、上方構造物部2の下方に新下方構造物部を配置して、新下方構造物部と上方構造物部2とをつなぎ合わせる(接合工程)。
上記2つの工程の順に、本発明を説明する。
Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 is a schematic perspective view showing a structure in which an external support column is installed. The structure update method according to the present invention includes the following two steps.
1. While holding the structure 1, the upper and lower sides of the structure 1 that serve as a boundary between the
2. While holding the
The present invention will be described in the order of the above two steps.
[1.分割撤去工程]
構造物1の内部を調査することで、該構造物1のうち、流用可能な部分が上側であり、流用不可能な部分が下側であることを確認し、この流用可能な部分である上方構造物部2と、流用不可能な部分となる下方構造物部3と、の境界となる上下境界線13を決める。例えば、構造物1が、下方から未脱硫ガスが流入し、上方から脱硫ガスが排出する脱硫吸収塔である場合には、その脱硫吸収塔の下側部分の内部で、物質の化学反応が特に起こるため、上側部分に比べて下側部分の腐食が著しく該下側部分が流用不可能となり、一方で、脱硫吸収塔の上側部分の内部は比較的健全であるため、上側部分が流用可能となる傾向がある。
[1. Division removal process]
By investigating the inside of the structure 1, it is confirmed that the divertable part is on the upper side and the unusable part is the lower side of the structure 1. An upper and
構造物1の内部調査では、構造物1の上から順に、構造物1を構成している壁、構造物柱(構造物1自身を支える支柱)、梁などの鋼材厚みや変形量などを測定していく。測定結果を基に、有限要素法(FEM解析)による応力計算、耐地震計算をすることにより、例えば、ある部材にかかる応力が一般的な鋼材の許容応力である14MPa以下となった位置を上下境界線13の高さ位置と定める。このようにして、ある適切な応力の閾値が算出(測定)される高さを上下境界線13の高さ位置と定めてもよい。他の上下境界線13の定め方としては、強度上に問題が無い箇所であっても上下構造体の接合上困難な構造を有している場合、溶接接合ができない程、部分的に腐食が進んでしまっている場合、例えば、構造物柱の内部的な腐食を発見し、その腐食部分の厚みが、例えば、3mm以下となる場合には、その箇所を避け、その腐食部分が発見された位置より上側で、後述する構造物柱の溶接接合を容易に行い得る位置を上下境界線13として定めてもよい。このように、上下境界線13の高さ位置を決める閾値を、応力でなく、溶接接合の可否で決めることもできる。
In the internal investigation of structure 1, the thickness, deformation, etc. of steel materials such as walls, structure pillars (supports supporting structure 1 itself), and beams constituting structure 1 are measured in order from the top of structure 1. I will do it. Based on the measurement results, stress calculation by finite element method (FEM analysis) and earthquake resistance calculation are performed, for example, the position where the stress applied to a certain member is 14 MPa or less, which is the allowable stress of general steel materials, is moved up and down. The height position of the
下方構造物部3は腐食によって脆くなっている可能性が高いので、後述するように、構造物1を吊り上げたときに、下方構造物部3の何れかの部分が自重で引っ張られて破断する可能性がある。そこで、本実施形態では、その破断する可能性がある部分を、次のようにして把握しておく。[1]まずは、構造物1が吊り上げられた状態を想定して、高さ方向における下方構造物部3の任意の位置に掛かる引張応力を計算しておく。この引張応力は、その任意の位置より下の下方構造物部3の質量から算出し得る。[2]次いで、任意の位置における、引張りに対する許容応力を算出しておく。上記内部調査では、下方構造物部3(上下境界線13以下の構造物1)を構成している鋼材厚みや変形量を測定してあるので、引張りに対する許容応力を算出し得る。[1]で得られる引張応力が[2]で得られる許容応力を超える下方構造物部3の高さの部分が、破断する可能性がある。
Since the
構造物1は地上に据え付けられており、構造物1の周囲には、これより高い外部支柱5が複数設置されている。構造物1より高い位置で、外部支柱5の各々をつなぐ外部支持梁6が、各外部支柱5に設けられている。これらの外部支柱5及び外部支持梁6は、中空構造または中実構造の鋼柱としてもよいし、組立鋼柱とすることも可能である。
The structure 1 is installed on the ground, and a plurality of higher
外部支持梁6には、吊り具7が複数取り付けられている。吊り具7は、100tを超える高荷重がかかっても破壊されることのない線材7aと、該線材7aにつながっている吊り上げ対象に取り付けられる接続部7bと、この線材7aを巻き上げる巻上げ機構とを有している。この巻上げ機構には、更に、駆動装置が設けられており、この駆動装置には、これを制御するコントローラが接続されている。なお、巻上げ機構、駆動装置、及び、コントローラは図示を省略している。
A plurality of
構造物1の上面周縁部1a,1bには、反力梁11が設けられており、その端部には、前述の吊り具7の接続部7bが据え付けられている。作業者が、前述のコントローラを操作して、吊り具7を用いて、線材7aを巻き上げることによって、線材7aを張り詰めた状態にして、構造物1(上方構造物部2)を保持する、また、線材7aを巻き上げることによって、地上から分離された構造物1を吊り上げるか、巻き上げた線材7aを解くことによって、構造物1を吊り下げる。構造物1の吊り上げによる曲げ応力に対して、反力梁11の剛性を高めるために、構造物1の上面を跨るように、天秤梁12を反力梁11に複数設けてある。
Reaction force beams 11 are provided on the upper surface
下方構造物部3を複数の撤去ブロック14に区画しておくことが好ましい。図1に示す実施形態では、3つの撤去ブロック14a,14b,14cに下方構造物部3を区画している。上方構造物部2を保持しつつ、第1の撤去ブロック14aと第2の撤去ブロック14bと間の第1のブロック境界線15aに沿って、下方構造物部3を切断する。切断後には、吊り具7は、上方構造物部2及び下方構造物部3の一部(撤去ブロック14b,14c)を空中で保持することになり、下方構造物部3の一部である第1の撤去ブロック14aが上方構造物部2から分離される。
It is preferable to divide the
下方構造物部3で破断する可能性がある部分のうち、最も高い位置の部分が、上方構造物部2から最初に分離されるブロック(第1の撤去ブロック14a)に含まれるように、下方構造物部3を複数の撤去ブロック14に区画しておくことが好ましい。構造物1を保持した段階でも、地上に据え付けられる第1の撤去ブロック14aには、その自重が地上で支えられるので、引張応力が生じにくい。また、第1の撤去ブロック14aを分離した後に、吊り上げられる上方構造物部2及び撤去ブロック14b,14cには自重による引張応力が生じるが、これらに、破断しやすい部分が含まれていなければ、引張りによって、これらが破断することはない。従って、破断する可能性がある部分のうち、最も高い位置の部分が第1の撤去ブロック14aに含まれることが好ましい。
The lower part of the
上方構造物部2を保持しつつ、作業者によるガス溶断や、重機などによって、第1の撤去ブロック14aを撤去する。図2は、移動可能な状態の撤去ブロックを示す概略斜視図である。図2では、説明のために、図1で、図面上で最も手前に配置されていた外部支柱5の図示を省略しており、構造物1の内部を示すために、側面の壁の一部に関して図示を省略している。
While holding the
第1の撤去ブロック14aを撤去した後に、上方構造物部2の下方の地上にレール16を敷設する。該レール16の上を移動可能な台車17を、上方構造物部2の下方の位置に配置し、上方構造物部2及び下方構造物部3の一部(第2の撤去ブロック14bと第3の撤去ブロック14c)を下に移動して、その台車17の上にそれらを載置する。次いで、上方構造物部2を保持しつつ、第2の撤去ブロック14bと第3の撤去ブロック14cとの間の第2のブロック境界線15bに沿って、下方構造物部3を切断する。切断の後、吊り具7は、上方構造物部2及び第3の撤去ブロック14cを保持することになり、第2の撤去ブロック14bが上方構造物部2から分離される。台車17の上に載置されている第2の撤去ブロック14bを、上方構造物部2の下方の位置から移動する。当然ではあるが、第2の撤去ブロック14bのこの移動は、第2の撤去ブロック14bを撤去したことを意味する。第2の撤去ブロック14bの移動(撤去)と同様にして、上下境界線13に沿って下方構造物部3を切断した後に、台車17を用いて、第3の撤去ブロック14cを上方構造物部2の下方の位置から移動する。
After removing the
上記のように、下方構造物部3を、複数の撤去ブロック14a,14b,14cに区画して、撤去ブロック毎に下方構造物部3を撤去すれば、各撤去ブロック14よりサイズおよび質量が大きい下方構造物部3が脱落することの可能性を減らすことになる。それゆえに、作業者の安全を確保することができる。また、上方構造物部2の下方の位置で下方構造物部3を破壊などするよりも、レール16を用いて撤去ブロック14を移動することによって、例えば、上方構造物部2の下方の位置とは別の位置で第2の撤去ブロック14bの破壊を行いつつ、上方構造物部2の下方の位置から第3の撤去ブロック14cを移動するというように、異なる複数の作業を並列的に行なうことが可能となる。このため、下方構造物部3を撤去する全体的な工期を短縮することが可能となる。
As described above, if the
図1及び図2に示す実施形態では、吊り具7を用いて構造物1または上方構造物部2を保持しているが、本発明はこの形態に限られず、例えば、外部支柱5の側面に、支持ブラケットなどの保持部材を設けて、構造物1または上方構造物部2を保持しつつ、上下方向に移動可能な機構を外部支柱5に設けてもよい。この実施形態では、複数の撤去ブロック14a,14b,14cに下方構造物部3を区画しているが、本発明は特にこの形態に限定されることはなく、下方構造物部3を複数の撤去ブロックに区画しなくてもよい。例えば、上方構造物部2を保持しつつ、上下境界線13に沿って構造物1を切断することで、該構造物1を、上方構造物部2と下方構造物部3とに分割した後で、この1つの下方構造物部3を、第1の撤去ブロック14aの撤去と同様に、上方構造物部2の下方の位置から移動及び/または撤去しても良い。そのようにする場合には、下方構造物部3自体は、第1の撤去ブロック14aより大きいとしても、構造物1を切断(分割)する回数が1回で済む。
In the embodiment shown in FIG. 1 and FIG. 2, the structure 1 or the
上記の実施形態では、レール16を敷設するタイミングは、第1の撤去ブロック14aを撤去した後としているが、本発明はこのタイミングに限られず、例えば、構造物1を切断する前に、上方構造物部2を保持しつつ、下方構造物部3を地上に据え付けている部分を、ガス溶断などで切断した後に、その地上にレール16を敷設してもよい。上記の実施形態では、上方構造物部2の直下の地上にレール16を敷設しているが、本発明は特にこの形態に限定されることはなく、レール16を敷設しなくてもよく、上方構造物部2から分離された下方構造物部3を、上方構造物部2の下方で直接破壊するなどして撤去してもよい。なお、レール16を敷設しない場合で、敷地に余裕があれば、大型運搬車輌によって下方構造部3を搬出、また、後述する新下方構造物部21(図3(f)参照)の搬入を行うことも可能である。
In the above embodiment, the timing of laying the
図2では、上方構造物部2及び第3の撤去ブロック14cの内部を示しており、これら(構造物1)は、少なくとも、それら自体を支持する複数の構造物柱31、該構造物柱31の各々をつなぐ構造物梁、構造物1の壁、更には、その内部が階層構造となっている場合には天井及び床の部材、などから構成される。構造物1を、上方構造物部2と下方構造物部3とに分割する際には、構造物柱31や壁などの、構造物1を構成する構造部材を上下境界線13に沿ってガス切断などで切断する必要がある。
FIG. 2 shows the inside of the
[2.接合工程]
図3は、上方構造物部と新下方構造物部とをつなぎ合わせる状態を時系列的に示す説明図である。撤去された下方構造物部3の代わりとなる新下方構造物部21を準備する。図3では、説明のため、右側の外部支柱5の一部に関して図示を省略している。新下方構造物部21は、上方構造物部2と同様の構造を有しており、複数の新構造物柱、梁、外壁などから構成される。上下境界線13に沿った断面における、複数の構造物柱31の各間隔距離を測定しておき、新下方構造物部21を構成する複数の新構造物柱が、複数の構造物柱31の下方に配置されるように、新下方構造物部21を作製しておく。
[2. Joining process]
FIG. 3 is an explanatory diagram showing the state in which the upper structure portion and the new lower structure portion are joined together in time series. A new
新下方構造物部21は、少なくとも2つの新構造物ブロック22を含むことが好ましい。図3に示す実施形態では、新下方構造物部21は、第1の新構造物ブロック22aと第2の新構造物ブロック22bと第3の新構造物ブロック22cとから構成されている。図3(a)及び(b)は、新下方構造物部21の上段となる第1の新構造物ブロック22aを、上方構造物部2につなぎ合わせる工程を示しており、図3(c)及び(d)は、第2の新構造物ブロック22bを第1の新構造物ブロック22aにつなぎ合わせる工程を示し、図3(e)及び(f)は、第3の新構造物ブロック22cを第2の新構造物ブロック22bにつなぎ合わせる工程を示している。
The new
まず、図3(a)に示すように、吊り具7を用いて、上方構造物部2を保持しつつ、台車17を用いて、第1の新構造物ブロック22aを、上方構造物部2の直下の空間に移動させる。第1の新構造物ブロック22aの移動の後に、図3(b)に示すように、上方構造物部2を下方に移動して、上方構造物部2の下端と第1の新構造物ブロック22aの上端とを接触させた後に、上方構造物部2と第1の新構造物ブロック22aとをつなぎ合わせる。具体的には、複数の構造物柱31と複数の新構造物柱35(図5参照)との各々の組を揃えてから、構造物柱31と新構造物柱35とを、治具で機械的に接続、または、溶接などで接続してから、必要に応じて外壁を設ける。
First, as shown in FIG. 3A, the first
上方構造物部2と第1の新構造物ブロック22aとをつなぎ合わせた後に、図3(c)に示すように、上方構造物部2を上方に移動し、第2の新構造物ブロック22bを、台車17を用いて、第1の新構造物ブロック22aの直下に移動させる。図3(d)に示すように、上方構造物部2を下方に移動して、第1の新構造物ブロック22aの下端と第2の新構造物ブロック22bの上端とを接触させた後に、第1の新構造物ブロック22aと第2の新構造物ブロック22bとをつなぎ合わせる。
After the
第3の新構造物ブロック22cについても、第2の新構造物ブロック22bの移動と同様に、図3(e)に示すように、第3の新構造物ブロック22cを、第2の新構造物ブロック22bの直下に移動させる。次いで、図3(f)に示すように、第2の新構造物ブロック22bと第3の新構造物ブロック22cとをつなぎ合わせる。これにより、上方構造物部2と新下方構造物部21とをつなぎ合わせたことになる。図示は省略するが、上方構造物部2と新下方構造物部21との一体物(新構造物)を保持しつつ、新構造物の下方から台車17を退避させる。必要であれば、レール16を撤去し、次いで、新構造物を、地上に降ろして据え付ける。既存の構造物1の基礎を流用可能であれば、その基礎を新構造物の地上の据え付けに流用してもよい。以上により、既存の構造物1を更新したことになり、新構造物を建設したことにもなる。
Similarly to the movement of the second
図3に示す実施形態では、新下方構造物部21は、3つの新構造物ブロック22a,22b,22cから構成されているが、本発明は、この実施形態に限られず、新下方構造物部21を複数の新構造物ブロック22に分けなくてもよい。その場合には、新下方構造物部21を上方構造物部2につなぎ合わせる作業が1回で済む。また、レールで新下方構造物部21を移動させずとも、例えば、上方構造物部2の直下で新下方構造物部21を作製することもできる。
In the embodiment shown in FIG. 3, the new
図4は、図1のIV−IV線に沿った矢視断面図であり、上下境界線13に沿った上方構造物部2の断面を示している。説明のため、上方構造物部2の壁などの図示を省略している。図5は、構造物柱31と新構造物柱35をつなぎ合わせる状態を時系列的に示す説明図である。図4に示す実施形態では、構造物柱31及び新構造物柱35はH形鋼であるが、本発明は、特にこの形状に限定されるものではない。
FIG. 4 is a cross-sectional view taken along the line IV-IV in FIG. 1 and shows a cross section of the
図4に示すように、上方構造物部2(構造物1)は、その水平断面から視て、周縁部分と中心部分とに複数本、例えば9本の構造物柱31から構成されており、建設当初では、複数の構造物柱31の各間隔距離は設計通りの距離であった。しかしながら、経年劣化によって構造物柱31は移動してしまい、構造物柱31の各間隔距離も、建設当初の距離とは異なってしまう。そこで、構造物柱31の各間隔距離を予め測定しておき、新構造物柱35の各間隔が、予め測定しておいた間隔距離と同一となるように、第1の新構造物ブロック22a(新下方構造物部21)を作製してある。ところが、上方構造物部2の吊り上げなどに起因して、構造物柱31の各間隔距離が、予め測定して得られた値から変わってしまう場合がある。
As shown in FIG. 4, the upper structure portion 2 (structure 1) is composed of a plurality of, for example, nine
上方構造物部2と第1の新構造物ブロック22a(新下方構造物部21)とをつなぎ合わせる際に、複数の構造物柱31と複数の新構造物柱35との接続部分が上方構造物部2の荷重に耐え得るように、複数の構造物柱31と複数の新構造物柱35との各々の組が、それぞれ所定の高い精度を満たすように揃える必要があるが、前述のように、複数の新構造物柱35と複数の構造物柱31とを、所定の高い精度を満たすように揃えることができない可能性がある。その場合には、新構造物柱35の位置に合わせて、複数の構造物柱31と複数の新構造物柱35とが接続する接続部分近傍における構造物柱31の各間隔距離を調整する。
When the
図4に示すように、構造物柱31の各々の間に、固定ジャッキなどの押圧機構32を設置する。次いで、水平断面において中心に配置されている構造物柱31aを基準として、押圧機構32で、この構造物柱31aの四方に配置されている、この構造物柱31aに隣接する構造物柱31b,31c,31d,31eを押圧することで、これらの構造物柱31の各々の間隔距離が、上方構造物部2と第1の新構造物ブロック22aとを対面させた際に、隣接する2つの構造物柱31に対向する2つの新構造物柱35の各々の間隔距離に対応(一致)するように、構造物柱31を移動させる。
As shown in FIG. 4, a
次に、構造物柱31bを基準とし、押圧機構32で、構造物柱31bとは別の構造物柱31fを押圧して、隣接する2つの構造物柱31fと構造物柱31bとの間隔距離を、2つの構造物柱31b,31fに対向する2つの新構造物柱35の間隔距離に一致させる。更に、構造物柱31cを基準にして、構造物柱31fを押圧して、構造物柱31fと構造物柱31cとの間隔距離を、2つの構造物柱31c,31fに対応する2つ新構造物柱35の間隔距離に一致させる。同様にして、構造物柱31g,31h,31iの各々を、押圧機構32で押圧する。
Next, with reference to the
図5(a)は、構造物柱31の下端と新構造物柱35の上端とを合わせようとしている状態を示し、図5(a)中の点線は、構造物柱31のフランジ部分の表面を下方向に延長した面及び新構造物柱35のフランジ部分の表面を上方向に延長した面を示している。以上のようにして、構造物柱31a〜31iの各間隔距離を調整した上で、第1の新構造物ブロック22a上端と上方構造物部2の下端とを接触させようとすると、図5(a)中の点線で示すように、複数の新構造物柱35と複数の構造物柱31との各々の組が、ある程度の精度で揃う。
FIG. 5A shows a state in which the lower end of the
この組が更に精度良く揃うように、新構造物柱35の先端部分の側面に各々が対向する2枚のガイド33を設けておき、該ガイド33,33の間に構造物柱31が入るように、構造物柱31の下端と新構造物柱35の上端とを接触させることが好ましい。この点線に示すように、図5(a)の状態では、構造物柱31と新構造物柱35との組の各々で、フランジ部分の表面(側面)が面一とならない可能性があり、同様に、ウエブ部分の表面(側面)も面一とならない可能性もある。このフランジ部分の表面及びウエブ部分の表面を面一となるように、新構造物柱35及び構造物柱31を移動させる。
Two guides 33 that face each other are provided on the side surface of the tip portion of the
図5(b)は、ウエブ部分の表面を面一にしようとする状態を示している。構造物柱31の下端と新構造物柱35の上端とを接触させる。次いで、構造物柱31と新構造物柱35との両方またはいずれかのウエブ部分の両表面に、押さえ目板36を取り付けて、構造物柱31及び新構造物柱35のウエブ部分の表面が面一となるように、押さえ目板36で構造物柱31及び新構造物柱35をウエブ部分の表面に垂直な方向に移動させてから、構造物柱31と新構造物柱35との位置を固定する。
FIG. 5B shows a state where the surface of the web portion is intended to be flush. The lower end of the
図5(c)は、フランジ部分の表面を面一にしようとする状態を示している。構造物柱31のフランジ部分の表面とガイド33の表面との隙間に、先端へ幅が先細った形状でありかつ一定の厚みを有する調整治具34を差し入れて、構造物柱31と新構造物柱35とのフランジ部分の表面が面一となるように、フランジ部分の表面に垂直方向に、構造物柱31を移動させる。
FIG. 5C shows a state where the surface of the flange portion is intended to be flush. An
以上のようにして、構造物柱31と新構造物柱35とのウエブ部分の表面及びフランジ部分の表面を面一にしようとする。理想は、全ての組の構造物柱31と新構造物柱35との表面が面一となることである。しかしながら、実際には、全ての組のうち、一部の組の構造物柱31と新構造物柱35との表面は面一となる一方で、面一となる組とは別の組のうち、一部の構造物柱31と新構造物柱35との表面は面一とならない可能性が高い。前述したように、上方構造物部2の吊り上げなどに起因して、構造物柱31の各間隔距離が、予め測定して得られた値から変わってしまう場合があるからである。例えば、本実施形態では、図4に示す中心の構造物柱31aを基準として、他の構造物柱31b〜31iを移動させているので、構造物柱31aとこれと組の新構造物柱35との表面は面一となるが、その他の構造物柱31b〜31iとこれらと組の新構造物柱35との表面は面一とならない可能性が高い。
As described above, the surface of the web portion and the surface of the flange portion of the
表面が面一とならない場合には、表面のずれ量を10mm以下とすることが好ましい。更には、新構造物の強度を更に向上させるならば、表面のずれ量を5mm以下とすることがより好ましい。前述のように、理想的に、全ての組の構造物柱31と新構造物柱35とのウエブ部分及び/またはフランジ部分の表面を面一にすることが可能であれば、その状態で、構造物柱31と新構造物柱35とを溶接するし、そうでない場合には、一部の組の構造物柱31と新構造物柱35とのウエブ部分及び/またはフランジ部分の表面を面一にした状態で、かつ、その一部の組以外の組のそれらの表面のずれ量が小さい状態で、構造物柱31と新構造物柱35とを溶接する。このようにして、上方構造物部2と第1の新構造物ブロック22aとをつなぎ合わせる、すなわち、上方構造物部2と新下方構造物部21とをつなぎ合わせる。これにより、既存の構造物1を更新する。この更新は、上方構造物部2の重量を支える新構造物を建設することでもある。なお、表面のずれ量が10mm以下であれば、上方構造物部2の荷重を新下方構造物部21で受けても、その新構造物は、正常に機能し、かつ、地震にも耐え得る強度を有する。
In the case where the surface is not flush, it is preferable that the deviation amount of the surface is 10 mm or less. Furthermore, in order to further improve the strength of the new structure, it is more preferable that the amount of surface deviation is 5 mm or less. As described above, if it is possible to make the surfaces of the web portions and / or flange portions of all the
本発明の構造物更新(建設)方法によって、従来技術に対して、更なる工期の短縮を実現し、かつ、より多くの構造物の部分を流用可能とし、費用を抑えること可能としている。具体的には、既存の構造物を全て解体して新構造物を建設する従来技術の工法に対して、工期は1/2となり、短縮された該工期に関する費用、及び、既存の構造物の上側部分に関する材料に関する費用が抑えられたため、総費用は、3/5となった。 According to the structure renewal (construction) method of the present invention, the construction period can be further shortened with respect to the prior art, and more parts of the structure can be diverted to reduce the cost. Specifically, compared to the conventional method of constructing a new structure by dismantling all existing structures, the construction period is halved, and the costs related to the shortened construction period are reduced. The total cost was 3/5 because the costs related to the material for the upper part were reduced.
1 構造物
1a,1b 周縁部
2 上方構造物部
3 下方構造物部
5 外部支柱
6 外部支持梁
7 吊り具
7a 線材
7b 接続部
11 反力梁
12 天秤梁
13 上下境界線
14 撤去ブロック
14a 第1の撤去ブロック
14b 第2の撤去ブロック
14c 第3の撤去ブロック
15a 第1のブロック境界線
15b 第2のブロック境界線
16 レール
17 台車
21 新下方構造物部
22 新構造物ブロック
22a 第1の新構造物ブロック
22b 第2の新構造物ブロック
22c 第3の新構造物ブロック
31 構造物柱
31a〜31i 構造物柱
32 押圧機構
33 ガイド
34 調整治具
35 新構造物柱
36 押さえ目板
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (5)
前記構造物を保持しつつ、上方構造物部と下方構造物部とを、前記構造物を吊り上げた場合に発生する引張応力が前記構造物の許容応力を超える高さ方向の位置よりも上側の位置を境界線にして前記構造物を分割し、
前記下方構造物部で破断する可能性がある部分のうち、最も高い位置の部分が最初に撤去される撤去ブロックに含まれるように、前記下方構造物部を複数の撤去ブロックに区画し、
前記複数の撤去ブロック毎に、前記下方構造物部を撤去し、
前記上方構造物部を保持しつつ、前記上方構造物部の下方に新下方構造物部を配置して、該新下方構造物部と前記上方構造物部とをつなぎ合わせることを特徴とする構造物更新方法。 A structure update method for updating a structure,
While holding the structure, the upper structure portion and the lower structure portion are above the position in the height direction where the tensile stress generated when the structure is lifted exceeds the allowable stress of the structure . Dividing the structure with the position as a boundary line,
The lower structure portion is partitioned into a plurality of removal blocks so that the highest position portion included in the removal block to be removed first among the portions that may break at the lower structure portion,
For each of the plurality of removal blocks, remove the lower structure part,
A structure characterized in that a new lower structure portion is disposed below the upper structure portion while the upper structure portion is held, and the new lower structure portion and the upper structure portion are joined together. Things update method.
前記構造物より高い位置で、前記複数の外部支柱の各々をつなぐ外部支持梁を前記複数の外部支柱に設けて、
前記外部支持梁に取り付けられた吊り具を用いて、前記上方構造物部を保持することを特徴とする請求項1に記載の構造物更新方法。 Installing a plurality of external struts around the structure;
An external support beam connecting each of the plurality of external struts at a position higher than the structure is provided on the plurality of external struts,
The structure updating method according to claim 1, wherein the upper structure portion is held by using a lifting tool attached to the external support beam.
次いで、レールを敷設し、
該レール上の台車に前記新下方構造物部を載置し、該新下方構造物部を前記上方構造物部の下方に移動することを特徴とする請求項1または請求項2に記載の構造物更新方法。 The lower structure part installed on the ground is separated and removed from the ground,
Then lay the rails,
The structure according to claim 1 or 2, wherein the new lower structure part is placed on a carriage on the rail, and the new lower structure part is moved below the upper structure part. Things update method.
前記上方構造物部を保持しつつ、該上方構造物部の下方に第1の新構造物ブロックを配置して、該第1の新構造物ブロックと前記上方構造物部とをつなぎ合わせ、
前記第1の新構造物ブロックの下方に第2の新構造物ブロックを配置して、該第2の新構造物ブロックと前記第1の新構造物ブロックとをつなぎ合わせることを特徴とする請求項1ないし請求項3のいずれか1項に記載の構造物更新方法。 The new lower structure part includes at least two new structure blocks;
While holding the upper structure part, the first new structure block is arranged below the upper structure part, and the first new structure block and the upper structure part are joined together,
A second new structure block is disposed below the first new structure block, and the second new structure block and the first new structure block are connected to each other. The structure update method according to any one of claims 1 to 3 .
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