JP6132349B2

JP6132349B2 - 構造物改築方法

Info

Publication number: JP6132349B2
Application number: JP2013169929A
Authority: JP
Inventors: 清志矢島; 英樹市原; 実佐々; 誠萱嶋
Original assignee: Taisei Corp
Current assignee: Taisei Corp
Priority date: 2013-08-19
Filing date: 2013-08-19
Publication date: 2017-05-24
Anticipated expiration: 2033-08-19
Also published as: JP2015038291A

Description

本発明は、構造物改築方法に関する。詳しくは、既存構造物を改築する構造物改築方法に関する。

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、建築物を解体し、新たに建築物を構築する建て替えが行われる場合がある。
建築物を解体する方法として、例えば、最上階にハットトラスからなる仮設屋根を設けて、この仮設屋根に囲まれた空間を解体作業スペースとし、この解体作業スペースで解体作業を行うことにより、粉塵や騒音を防止する手法が提案されている。

特許第３２１８５１９号公報

しかしながら、従来の手法では、既存の建築物の解体が完了した後、新たに建築物を構築するため、工期が長期化し、コストが高くなる、という問題があった。
また、既存の建築物を完全に解体するため、膨大な解体材が発生し、環境に大きな負荷がかかる、という問題があった。

本発明は、環境にかかる負荷を軽減しつつ、改築にかかるコストを低減できる構造物改築方法を提供することを目的とする。

請求項１に記載の構造物改築方法は、既存構造物（例えば、後述の既存建物１）を改築する構造物改築方法であって、前記既存構造物の所定階の床スラブ（例えば、後述のｍ階の既存床スラブ１３）を含んで移動床（例えば、後述の移動床２１）とし、当該移動床に支持されて当該移動床の上下の前記既存構造物の外周面を覆う仮設壁（例えば、後述の下側仮設壁２３、上側仮設壁２４）を架設する初期工程（例えば、後述のステップＳ１〜Ｓ３）と、前記移動床の下側の仮設壁で囲まれた空間で、少なくとも一部の既存柱（例えば、後述の既存柱１１Ａ）を再利用構造体（例えば、後述の再利用構造体４１）とし、当該再利用構造体を除いて当該既存構造物を解体するとともに、前記移動床の上側の仮設壁で囲まれた空間で、前記再利用構造体を含んで新設構造物（例えば、後述の新設建物２）を構築する改築工程（例えば、後述のステップＳ４）と、前記移動床および前記仮設壁の下方の移動と前記改築工程とを交互に繰り返す繰り返し工程（例えば、後述のステップＳ５、Ｓ６）と、を備えることを特徴とする。

本発明の構造物改築方法は、既存構造物を改築する構造物改築方法であって、前記既存構造物の所定階の床スラブを含んで移動床とし、当該移動床で作業空間を上下に仕切って、下側の作業空間（例えば、後述の解体作業スペース４０）では、当該既存構造物の少なくとも一部の既存柱を残して解体し、上側の作業空間（例えば、後述の新設作業スペース５０）では、当該残した既存柱を用いて新たに構造物（例えば、後述の新設建物２）を構築することが好ましい。

この発明によれば、既存建物の所定階の床スラブを含んで移動床とする。そして、この移動床により、上下２つの作業空間、つまり、移動床の上側の作業空間と、移動床の下側の仮設壁で囲まれ作業空間と、に仕切る。
次に、移動床の下側の仮設壁で囲まれた作業空間で、少なくとも一部の既存柱を残して解体するとともに、移動床の上側の作業空間で、この残した既存柱を含んで新設構造物を構築する。そして、移動床および仮設壁を一体として下方に移動しながら、既存建物の解体作業および新設構造物の構築作業を繰り返す。

このように、作業空間を移動床で上下に仕切って、一方の作業空間つまり仮設壁で囲まれた下側の空間では、既存構造物を解体しつつ、他方の作業空間つまり仮設壁で囲まれた上側の空間では、新設構造物を新たに構築する。したがって、既存構造物の解体作業と新設構造物の構築作業とを異なる作業エリアで同時に行うことができ、作業効率を向上できる。また、作業者の安全性を確保できるうえに、資材や工具の飛来や落下を確実に防止できる。
また、新設構造物の構築作業を行う層（フロア）では、既存構造物の解体作業が既に完了しているので、既存構造物の解体材が新設構造物に接触して新設構造物が損傷することはない。

また、既存構造物を解体しつつ新設構造物を構築するので、従来のように既存構造物の解体が完了した後に新設構造物を構築する場合に比べて、短工期で改築できるうえに、改築にかかるコストを低減できる。
また、解体作業エリアを移動床および仮設壁で囲んだので、既存構造物の解体時に、粉塵が周囲に飛散するのを防止できるうえに、騒音を低減でき、さらには、解体材の落下も防止できる。よって、周辺環境に与える負荷を少なくできる。

また、既存構造物の一部を再利用して新設構造物を構築したので、解体材を減量でき、環境にかかる負荷を軽減できる。
また、構造物の高層部を解体あるいは新設する場合、タワークレーンやジブクレーンを利用すると、風の影響により作業効率が低下するが、仮設壁により風の影響を受けないので、効率よく作業できる。

本発明によれば、作業空間を移動床で上下に仕切って、一方の作業空間つまり仮設壁で囲まれた下側の空間では、既存構造物を解体しつつ、他方の作業空間つまり仮設壁で囲まれた上側の空間では、新設構造物を新たに構築する。したがって、既存構造物の解体作業と新設構造物の構築作業とを異なる作業エリアで同時に行うことができ、作業効率を向上できる。また、作業者の安全性を確保できるうえに、資材や工具の飛来や落下を確実に防止できる。また、新設構造物の構築作業を行う層（フロア）では、既存構造物の解体作業が既に完了しているので、既存構造物の解体材が新設構造物に接触して新設構造物が損傷することはない。また、既存構造物を解体しつつ新設構造物を構築するので、従来のように既存構造物の解体が完了した後に新設構造物を構築する場合に比べて、短工期で改築できるうえに、改築にかかるコストを低減できる。また、解体作業エリアを移動床および仮設壁で囲んだので、既存構造物の解体時に、粉塵が周囲に飛散するのを防止できるうえに、騒音を低減でき、さらには、解体材の落下も防止できる。よって、周辺環境に与える負荷を少なくできる。また、既存構造物の一部を再利用して新設構造物を構築したので、解体材を減量でき、環境にかかる負荷を軽減できる。また、既存構造物の高層部を解体あるいは新設する場合、タワークレーンやジブクレーンを利用すると、風の影響により作業効率が低下するが、仮設壁により風の影響を受けないので、効率よく作業できる。

本発明の一実施形態に係る構造物改築方法が適用される既存構造物の断面図である。前記実施形態に係る構造物改築方法により既存構造物を改築する手順のフローチャートである。前記実施形態に係る構造物改築方法により既存構造物を改築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構造物改築方法が適用される既存構造物の屋上階の平面図である。前記実施形態に係る構造物改築方法の移動床の平面図である。前記実施形態に係る構造物改築方法の移動床および仮設壁の断面図である。前記実施形態に係る構造物改築方法により既存構造物を改築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構造物改築方法により既存構造物を改築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構造物改築方法により既存構造物を改築する手順を説明するための図（その４）である。本発明の変形例に係る構造物改築方法の移動床および仮設壁の断面図である。

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改築方法が適用される既存構造物としての既存建物１の断面図である。
既存建物１は、ｍ（ｍは自然数）階建ての高層建物である。この既存建物１は、骨組みつまり構造体として、複数本の既存柱１１と、これら既存柱１１同士を連結する複数の既存梁１２と、を備える。また、この既存建物１は、非構造体として、既存床スラブ１３、既存外壁１４、既存間仕切壁１５などを備える。

本発明の構造物改築方法は、この既存建物１を改築するものである。具体的には、既存建物１の一部の既存柱１１Ａのみを残して解体し、これら一部の既存柱１１Ａを利用して、新設構造物としての新設建物２を構築するものである（図８、図９参照）。

以下、既存建物１を改築する手順について、図２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３に示すように、外周足場２０を架設する。
この外周足場２０は、既存建物１のｍ階の既存梁１２および既存床スラブ１３から外側に向かって突出して設けられて既存建物１を囲む矩形枠状の延出部２２と、この延出部２２の下側に設けられて既存建物１の外周面を覆う下側仮設壁２３と、延出部２２の上側に設けられて既存建物１の外周面を覆う上側仮設壁２４と、を備える。

下側仮設壁２３は、既存建物１の２層分の高さであり、枠組足場を例えば６段積層して構成される。具体的には、この下側仮設壁２３は、延出部２２の下面から、枠組足場を吊下げ支持しながら下方に向かって積層することで架設される。

上側仮設壁２４は、既存建物１の１層分の高さであり、枠組足場を例えば３段積層して構成される。具体的には、この上側仮設壁２４は、延出部２２上に枠組足場を上方に向かって積層することで架設される。

また、下側仮設壁２３の外周面は、防音パネル２５で覆われている。なお、これに限らず、下側仮設壁２３の外周面をメッシュシートで覆ってもよい。
また、上側仮設壁２４の外周面は、メッシュシート２６で覆われている。なお、これに限らず、上側仮設壁２４の外周面を防音パネルで覆ってもよい。

図４は、既存建物１の屋上階の平面図である。
以上の外周足場２０は、図３および図４に示すように、既存建物１の一部の既存柱１１Ａの頂部に設けられた支持装置３０により吊下げ支持される。
既存建物１は、ここでは、平面視で長手方向に３スパン、短手方向に２スパンの建物であり、支持装置３０は、既存建物１の四隅に位置する４本の既存柱１１Ａと、内部に位置する２本の既存柱１１Ａに設けられる。

これら支持装置３０は、具体的には、ｍ階の既存床スラブ１３（つまり、後述の移動床２１）あるいは、外周足場２０の延出部２２の外端縁を吊下げ支持するものである。これら支持装置３０は、既存柱１１Ａの頂部に設けられて外側に向かって突出した支持部３１と、この支持部３１の先端に設けられた油圧ジャッキ３２と、この油圧ジャッキ３２に昇降可能に支持されてｍ階の既存床スラブ１３（つまり、後述の移動床２１）あるいは外周足場２０に連結された吊り材３３と、を備える。

ステップＳ２では、図５に示すように、移動床２１を構築する。
図５は、移動床２１の平面図である。なお、図５中、移動床２１を斜線で示す。
すなわち、既存建物１のｍ階の既存梁１２および既存床スラブ１３を移動床２１とし、既存柱１１Ａの外周面に沿って切断することで、この移動床を構成する既存梁１２および既存床スラブ１３を、既存柱１１Ａから縁切りする。

これにより、図６に示すように、外周足場２０および移動床２１は、一体となって、支持装置３０により昇降自在となる。なお、図６中、外周足場２０および移動床２１を、斜線で示す。

以下、移動床２１および上側仮設壁２４で囲まれた空間を新設作業スペース５０とする。すると、新設作業スペース５０は、ｍ階に位置することになる。
また、移動床２１および下側仮設壁２３で囲まれた空間を解体作業スペース４０とする。すると、この解体作業スペース４０は、（ｍ―１）階および（ｍ―２）階に位置している。

ステップＳ３では、図７に示すように、新設作業スペース５０内で、既存建物１を一部の構造体を除いて解体する。
具体的には、まず、既存建物１の既存柱１１Ａを、再利用構造体４１とする。そして、移動床２１および再利用構造体４１を除く部分、つまり、既存床スラブ１３、既存梁１２、既存外壁１４、既存間仕切壁１５、図示しない既存の設備機器などを解体する。

なお、解体作業では、既存建物１の内部または外周部に図示しない搬出口を設け、走行クレーン等を利用して、この搬出口に解体材を移動して、この搬出口から下階に搬送する。下階に搬送した解体材は、リサイクル可能な材料と産業廃棄物との仕分けを行って、場外に搬出する。

ステップＳ４では、図８に示すように、解体作業スペース４０内で、ステップＳ３と同様に、既存建物１の再利用構造体４１つまり既存柱１１Ａを除いて解体する。
また、このステップＳ４では、図８に示すように、新設作業スペース５０内で、再利用構造体４１を用いて、新設建物２を構築する。具体的には、新設作業スペース５０内で、新設梁５１、新設床スラブ５２、新設外壁５３、および、図示しない新たな設備機器を設置する。

ステップＳ５では、図９に示すように、外周足場２０および移動床２１を１層分だけ下方に移動する。このとき、支持装置３０の油圧ジャッキ３２を駆動して、吊り材３３を下降させることで、外周足場２０および移動床２１を下方に移動させる。
これにより、新設作業スペース５０は、（ｍ−１）階に位置し、解体作業スペース４０は、（ｍ−２）階および（ｍ−３）階に位置する。

ステップＳ６では、ステップＳ４、Ｓ５を１セットとして繰り返して、上階から下階に向かって改築作業を行う。

本実施形態によれば、以下のような効果がある。
（１）作業空間を移動床２１で上下に仕切って、下側仮設壁２３で囲まれた下側の空間つまり解体作業スペース４０内では、既存柱１１を残して解体しつつ、上側仮設壁２４で囲まれた上側の空間つまり新設作業スペース５０内では、新設梁５１、新設床スラブ５２、新設外壁５３を新たに取り付ける。したがって、既存建物１の解体作業と新設建物２の構築作業とを異なる作業エリアで同時に行うことができ、作業効率を向上できる。また、作業者の安全性を確保できるうえに、資材や工具の飛来や落下を確実に防止できる。
また、新設建物２の構築作業を行う層（フロア）では、既存建物１の解体作業が既に完了しているので、既存建物１の解体材が新設建物２に接触して新設建物２が損傷することはない。

また、既存建物１を解体しつつ新設建物２を構築するので、従来のように既存建物の解体が完了した後に新設建物を構築する場合に比べて、短工期で改築できるうえに、改築にかかるコストを低減できる。
解体作業エリアを移動床２１および下側仮設壁２３で囲んだので、既存建物１の解体時に、粉塵が周囲に飛散するのを防止できるうえに、騒音を低減でき、さらには、解体材の落下も防止できる。よって、周辺環境に与える負荷を少なくできる。

また、既存建物１の一部である既存柱１１を再利用して新設建物２を構築したので、解体材を減量でき、環境にかかる負荷を軽減できる。
また、建物の高層部を解体あるいは新設する場合、タワークレーンやジブクレーンを利用すると、風の影響により作業効率が低下するが、下側仮設壁２３および上側仮設壁２４により風の影響を受けないので、効率よく作業できる。

（２）下側仮設壁２３を、枠組足場を積層して構成したので、下側仮設壁２３の延出部２２からの深さ（すなわち、延出部２２から下側仮設壁２３の下端までの距離）を適宜調整して、解体作業スペース４０を任意の広さに設定できる。
また、上側仮設壁２４を、枠組足場を積層して構成したので、上側仮設壁２４の延出部２２からの高さを適宜調整して、新設作業スペース５０を任意の広さに設定できる。
また、枠組足場をさらに積層したり、一部の枠組足場を撤去したりすることで、仮設壁２３、２４の高さ（深さ）を後から自在に調整できる。

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。
また、本実施形態では、下側仮設壁２３を、枠組足場を６段積層して構成し、上側仮設壁２４を、枠組足場を３段積層して構成したが、これに限らず、枠組足場の段数は適宜設定されてよい。

また、本実施形態では、一部の既存柱１１Ａ、つまり、既存建物１の四隅に位置する４本の既存柱１１Ａと、内部に位置する２本の既存柱１１Ａと、を残して解体したが、これに限らない。例えば、全ての既存柱を残して解体してもよいし、残す既存柱の位置や本数は、支持装置３０を介して負担する外周足場２０の重量に基づいて、適宜決定されてよい。

また、本実施形態では、移動床２１を１層、つまり、ｍ階の既存梁１２および既存床スラブ１３で構成したが、これに限らない。例えば、移動床２１を２層で構成してもよい。具体的には、図１０中斜線で示すｍ階の既存梁１２、ｍ階の既存床スラブ１３、（ｍ−１）階の既存梁１２、（ｍ−１）階の既存床スラブ１３に加えて、図１０で図示しない（ｍ−１）階の既存柱１１で構成してもよい。

また、本実施形態では、既存柱１１Ａのみを再利用構造体４１として再利用したが、これに限らず、既存柱１１に加えて既存外壁１４や既存間仕切壁１５を再利用構造体４１として再利用してもよい。

１…既存建物（既存構造物）
２…新設建物（新設構造物）
１１、１１Ａ…既存柱
１２…既存梁
１３…既存床スラブ
１４…既存外壁
１５…既存間仕切壁
２０…外周足場
２１…移動床
２２…延出部
２３…下側仮設壁
２４…上側仮設壁
２５…防音パネル
２６…メッシュシート
３０…支持装置
３１…支持部
３２…油圧ジャッキ
３３…吊り材
４０…解体作業スペース
４１…再利用構造体
５０…新設作業スペース
５１…新設梁
５２…新設床スラブ
５３…新設外壁

Claims

既存構造物を改築する構造物改築方法であって、
前記既存構造物の所定階の床スラブを含んで移動床とし、当該移動床に支持されて当該移動床の上下の前記既存構造物の外周面を覆う仮設壁を架設する初期工程と、
前記移動床の下側の仮設壁で囲まれた空間で、少なくとも一部の既存柱を再利用構造体とし、当該再利用構造体を除いて当該既存構造物を解体するとともに、前記移動床の上側の仮設壁で囲まれた空間で、前記再利用構造体を含んで新設構造物を構築する改築工程と、
前記移動床および前記仮設壁の下方の移動と前記改築工程とを交互に繰り返す繰り返し工程と、を備えることを特徴とする構造物改築方法。