JP6474151B2 - 解体システムおよび解体方法 - Google Patents

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Description

本発明は、例えば、既存建物を解体する解体システム、および、この解体システムを用いた解体方法に関する。
従来より、設備や躯体の老朽化を理由として、高層建築物の解体が行われている。
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、このマストに取り付けた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、降下させる(特許文献1参照)。
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、最上階まで大型のマストを構築する必要があるため、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。
この問題を解決するため、例えば、既存建物の最上階の既存床の上にクレーンを設置して、このクレーンの設置された一部の既存床を既存柱に沿ってリフトダウンしながら、このクレーンで既存建物を解体する解体方法が提案されている。
ここで、解体空間となる最上階を囲むように仮設足場を構築し、クレーンを設置した床のリフトダウンに併せて、この仮設足場を下方にスライドさせる場合がある。
この解体方法によれば、大型のマストが不要となるので、施工費用を削減できる。また、解体空間を仮設足場で囲むので、解体材の飛散や騒音を防止できる。
特開2010−255374号公報
しかしながら、以上の解体方法では、仮設足場は解体空間内の構造体から支持させることができないので、仮設足場をどのように既存建物から支持させるかが問題であった。
本発明は、解体空間を囲む仮設足場を既存建物から確実に支持できる解体システムおよび解体方法を提供することを目的とする。
請求項1に記載の解体システムは、既存構造物(例えば、後述の既存建物1)を解体する解体システム(例えば、後述の解体システム2)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)の一部を含むクレーン設置床(例えば、後述のクレーン設置床20)と、当該クレーン設置床を支持する既存柱である支持柱(例えば、後述の支持柱11A)と、前記クレーン設置床上に設置されたクレーン(例えば、後述のクレーン30)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、前記既存構造物の外周に沿って設けられた仮設足場(例えば、後述の外部足場50)と、を備え、前記仮設足場は、解体対象となる部分を囲む上部(例えば、後述の上部50A)と、当該上部の下に設けられて前記解体対象となる部分の下層階に係止する係止部材(例えば、後述のテレスコブラケット56)を有する下部(例えば、後述の下部50B)と、を備え、前記係止部材は、前記既存構造物に向かって突没可能であることを特徴とする。
この発明によれば、仮設足場の上部により解体空間を囲むとともに、仮設足場の下部を解体空間の下層階に係止させて、この仮設足場を既存構造物に支持させる。よって、解体空間を解体しても、この解体空間を囲む仮設足場の上部を既存建物から確実に支持できる。
請求項に記載の解体システムは、前記既存構造物の外壁面(例えば、後述の外壁面15)には、略鉛直に延びるゴンドラガイド(例えば、後述のゴンドラガイド16)が設けられており、前記仮設足場は、前記ゴンドラガイドに係合して当該ゴンドラガイドに沿って移動可能な移動壁繋ぎ(例えば、後述の移動壁繋ぎ57)と、当該移動壁繋ぎを挟んで両側に配置されて前記既存構造物の外壁面を押圧する押圧部材(例えば、後述のジャッキ58)と、を備えることを特徴とする。
この発明によれば、押圧部材により既存構造物の外壁面を押圧したので、移動壁繋ぎには、引張力が作用する。これにより、仮設足場と既存構造物の外壁面との間隔を保持できるので、仮設足場に風が吹き付けても、この仮設足場の姿勢を安定して維持できる。
請求項2に記載の解体方法は、上述の解体システムを用いて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とともに、前記昇降装置および前記仮設足場を取り付ける第1工程(例えば、後述のステップS1、S2)と、前記クレーンを用いて、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3)と、前記昇降装置を駆動して、前記クレーン設置床を前記支持柱に沿って下降させ、前記支持柱の上部を撤去するとともに、前記仮設足場の係止部材による係止を解除し、当該仮設足場を下方に移動し、再度、前記仮設足場の係止部材を前記既存構造物に係止する第3工程(例えば、後述のステップS4〜S6)と、前記第2工程および第3工程を繰り返す第4工程(例えば、後述のステップS7〜S9)と、を備えることを特徴とする。
本発明によれば、仮設足場の上部により解体空間を囲むとともに、仮設足場の下部を解体空間の下層階に係止させて、この仮設足場を既存構造物に支持させる。よって、解体空間を解体しても、この解体空間を囲む仮設足場の上部を既存建物から確実に支持できる。
本発明の一実施形態に係る解体システムを適用した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外部足場の正面図である。 前記実施形態に係る外部足場の側面図である。 前記実施形態に係る外部足場の平面図である。 図5のA−A断面図である。 前記実施形態に係る外部足場の部分拡大した側面図である。 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が適用された既存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、ラーメン構造であり、複数の鉄骨造の既存柱11と、複数の鉄骨造の既存梁12と、複数の鉄骨造の既存小梁13と、鉄筋コンクリート造の既存床14と、を備える。
また、既存建物1の外壁面15には、鉛直方向に延びるゴンドラガイド16が所定間隔おきに形成されている。このゴンドラガイド16は、スリットが形成された筒状である(図7参照)。
この既存建物1を、以下の解体システム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の外周に沿って架設された仮設足場としての外部足場50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の間には、これら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、一対の大引材21同士の間に架設されている。これら一対の根太材22は、一対の大引材21に沿ってX方向に走行可能である。
クレーン30の基部31は、これら一対の根太材22の上に設置されており、このクレーン30の基部31は、根太材22に沿ってY方向に走行可能である。
このように、クレーン30の基部31が根太材22に沿ってY方向に移動可能であり、かつ、一対の根太材22が一対の大引材21に沿ってX方向に走行可能であるので、クレーン30は、クレーン設置床20上でX方向およびY方向に移動可能となっている。
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部材41と、この反力部材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に係止する係止装置43と、係止装置43に設けられて吊り材42を引っ張る昇降ジャッキ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の上側に位置する載荷梁45と、支持柱11Aに取り合う既存梁12Aの下側に位置しかつ載荷梁45に連結されるかんぬき梁46と、を備える。
このように、係止装置43は、載荷梁45とかんぬき梁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、昇降ジャッキ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。
図5は、外部足場50の正面図であり、図6は、外部足場50の側面図である。図7は、外部足場50の平面図であり、図8は、図5のA−A断面図である。図9は、外部足場50の部分拡大した側面図である。
なお、図5〜図9では、t(tは自然数)階立上がりを解体対象として示している。
外部足場50は、解体対象となるt階立上がりを囲む上部50Aと、この上部50Aの下に設けられて解体対象の下層階である(t−1)階および(t−2)階に係止する下部50Bと、を備える。
この外部足場50は、既存建物1の外壁面15に沿って設けられている。この外部足場50は、複数の足場ユニット51を水平方向に連結したものである。
足場ユニット51は、高さ方向に7段で水平方向に3.5スパンで構築された枠組足場52と、枠組足場52に水平方向に設けられた角形鋼管からなる水平補強部材53A、53B、53Cと、枠組足場52の外側に全面に亘って設けられた防音パネル54と、枠組足場52の所定位置に設けられた補強ブレース55と、枠組足場52に設けられて既存建物1に係止するテレスコブラケット56と、枠組足場52に設けられて既存建物1のゴンドラガイド16に係合する移動壁繋ぎ57と、枠組足場52に設けられて既存建物1の外壁面15を押圧するジャッキ58と、枠組足場52と既存建物1の外壁面15との間を塞ぐ隙間塞ぎステージ59と、を備える。
この足場ユニット51は、押引ピース60、押引サポート61、二次落下防止ワイヤ62、高さ調整部材63、レバーブロック64、およびサポート65を用いて、既存建物1から支持されている。
このうち、押引ピース60は、既存建物1の各フロアの既存床14の外周部に沿って所定間隔おきにアンカーで固定されている。
枠組足場52は、所定間隔置きに配置された複数の建枠70と、建枠70の上端部同士を連結する布板71と、建枠70の両側端部同士を連結するブレース72と、を備える。
建枠70は、図9に示すように、略鉛直方向に延びる一対の円筒形状の主管701と、略水平に延びてこれら主管701の上部同士を連結する円筒形状の連結管702と、主管701同士の間で略鉛直方向に延びて連結管702に接続される円筒形状の副管703と、一対の主管701の一方(既存建物1側)と副管703との間に設けられてトラスを構成する補強管704と、を備える。
布板71は、平板状の部材であり、隣り合う建枠70の連結管702同士の間に架設されている。
ブレース72は、隣り合う建枠70の主管701同士の間に取り付けられている。
補強ブレース55は、枠組足場52の下部に配置されて、外側の主管701の上端と副管703の下端とを連結するものである。
水平補強部材53Aは、この枠組足場52の上部に上下二段設けられている。押引サポート61は、下段の水平補強部材53Aとt階の押引ピース60とを連結している。
また、水平補強部材53Bは、この枠組足場52の中央部に設けられている。、二次落下防止ワイヤ62は、この水平補強部材53Bとt階床の外周既存梁12の下フランジとを連結している。
テレスコブラケット56は、図9に示すように、枠組足場52の中央部および下部に上下二段設けられており、係止部材としてのブラケット80と、このブラケット80を収納する筒状の収納部81と、を備える。
ブラケット80は、既存建物1に向かって略水平に突没可能となっている。また、このブラケット80の先端部には、貫通孔801が形成されている。
水平補強部材53Cは、収納部81の内端側の上面に配置され、水平補強部材53Dは、収納部81の外端側の下面に配置されている。収納部81は、これら水平補強部材53C、53Dに固定されている。
高さ調整部材63は、図9に示すように、H形鋼であり、(t−1)階および(t−2)階の既存床14の外周に沿って配置される。テレスコブラケット56のブラケット80は、既存建物1内に突出しており、この高さ調整部材63の上に載置されて、既存建物1に係止される
また、押引ピース60とブラケット80の貫通孔801とは、レバーブロック(登録商標)64で連結されている。さらに、ブラケット80の上面には、サポート65が略鉛直に建て込まれて、このサポート65は、ブラケット80の上面に反力をとって上階の外周の既存梁12の下面を押圧している。
移動壁繋ぎ57は、枠組足場52の中央部および下部に上下二段設けられており、内側に向かって略水平に延びてゴンドラガイド16に係合している。よって、移動壁繋ぎ57は、ゴンドラガイド16に沿って上下に移動可能であり、かつ、外壁面15の面外方向への移動が規制されることになる。
ジャッキ58は、移動壁繋ぎ57を水平方向に挟んで両側に設けられたジャッキベースであり、既存建物1の外壁面15に向かって略水平に突没可能となっている。
このジャッキ58は、外壁面15に向かって突出されて、既存建物1の外壁面15を押圧している。
水平補強部材53Eは、移動壁繋ぎ57およびジャッキ58の内端側の上面に配置され、水平補強部材53Fは、移動壁繋ぎ57およびジャッキ58の外端側の上下面に配置されている。移動壁繋ぎ57およびジャッキ58は、これら水平補強部材53E、53Fに固定されている。
隙間塞ぎステージ59は、枠組足場52の中段および下段に設けられており、枠組足場52の建枠70に回動可能に取り付けられたステージ部材591と、このステージ部材591と水平補強部材53Gとを連結するチェーン592と、を備える。
このステージ部材591は、外壁面15側に開いた状態では、チェーン592により水平補強部材53Gから吊下げ支持されて、水平を維持できるようになっている。
また、枠組足場52の下面には、メッシュシート541が張り付けられている。
以下、既存建物1を解体する手順を、図10のフローチャートに従って説明する。
ステップS1では、図11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12および図13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、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、これに係止装置43、昇降ジャッキ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47を設置し、この上に反力部材41を取り付けて、この反力部材41と昇降ジャッキ44とを吊り材42で連結する。
ステップS3では、図13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48を揚重して、これで解体しながら、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18を残しておく。
また、解体工事の進捗に応じて、外部足場50を適宜下方にスライドさせる。この手順については、後に詳述する。
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14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の昇降ジャッキ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18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15に示すように、反力部材41を1層分だけ下方に移設する。
具体的には、反力部材41をクレーン30で吊り上げて取り外して、次に、仮設柱47および支持柱11Aの上部を切断して撤去し、その後、反力部材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16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48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18を残しておく。
また、解体工事の進捗に応じて、外部足場50を適宜下方にスライドさせる。この手順については、後に詳述する。
ステップS8では、図16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、昇降ジャッキ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、係止装置43の梁継手部18に対する係止を解除する。
ステップS9では、ステップS5からステップS8を繰り返す。
次に、外部足場50を下方にスライドさせる手順を説明する。
具体的には、外部足場50を足場ユニット51に分割し、足場ユニット51毎に下方に移動し、その後、再度、足場ユニット51同士を連結する。
まず、移動対象となる足場ユニット51について、隣接する足場ユニット51との連結を解除し、この移動対象となる足場ユニット51をクレーン30で吊下げ支持する。
次に、押引サポート61、二次落下防止ワイヤ62、レバーブロック64、およびサポート65を取り外す。
次に、テレスコブラケット56のブラケット80を引っ込めて、収納部81に収納するとともに、ジャッキ58を後退させて、外壁面15から引き離す。この状態では、移動壁繋ぎ57がゴンドラガイド16に係合している。また、隙間塞ぎステージ59のステージ部材591を閉じておく。
次に、クレーン30により、移動壁繋ぎ57をゴンドラガイド16に沿って移動させながら、足場ユニット51を下方に移動する。
次に、テレスコブラケット56のブラケット80を、既存建物1内に突出させるとともに、ジャッキ58を突出させて外壁面15を押圧する。また、隙間塞ぎステージ59のステージ部材591を開く。
次に、押引サポート61、二次落下防止ワイヤ62、高さ調整部材63、レバーブロック64、およびサポート65を取り付ける。
次に、クレーン30による足場ユニット51の吊下げ支持を解除し、隣接する足場ユニット51に連結する。
本実施形態によれば、以下のような効果がある。
(1)外部足場50の上部により解体対象となる解体空間を囲むとともに、外部足場50の下部を解体空間の下層階に係止させて、この外部足場50を既存建物1に支持させる。よって、解体空間を解体しても、この解体空間を囲む外部足場50の上部を既存建物から確実に支持できる。
(2)ジャッキ58により既存建物1の外壁面15を押圧したので、移動壁繋ぎ57には、引張力が作用する。これにより、外部足場50と既存建物1の外壁面15との間隔を保持できるので、強風下でも、この外部足場50の姿勢を安定して維持できる。
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、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で、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で、既存建物1を屋上階から1層分を解体し、ステップS4で、クレーン設置床20を支持柱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で、クレーン設置床20を支持柱11Aで支持し、ステップS4で、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…外壁面、16…ゴンドラガイド、18…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…反力部材、42…吊り材
43…係止装置、44…昇降ジャッキ、45…載荷梁
46…かんぬき梁、47…仮設柱、48…解体重機
50…外部足場(仮設足場)、50A…上部、50B…下部
51…足場ユニット、52…枠組足場
53A、53B、53C、53D、53E、53F、53G…水平補強部材
54…防音パネル、55…補強ブレース、56…テレスコブラケット
57…移動壁繋ぎ、58…ジャッキ(押圧部材)、59…ステージ
60…押引ピース、61…押引サポート、62…二次落下防止ワイヤ
63…高さ調整部材、64…レバーブロック、65…サポート
70…建枠、71…布板、72…ブレース
80…ブラケット(係止部材)、81…収納部
541…メッシュシート
591…受け金物、592…ステージ部材、593…チェーン
701…主管、702…連結管
703…副管、704…補強管
801…貫通孔

Claims (2)

  1. 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、
    前記既存構造物の外周に沿って設けられた仮設足場と、を備え、
    当該仮設足場は、前記既存構造物の解体対象を囲む上部と、当該上部の下に設けられて前記解体対象の下層階に位置する下部と、を備え、
    前記既存構造物の外壁面には、略鉛直に延びるゴンドラガイドが設けられており、
    前記仮設足場の下部には、前記既存構造物に向かって突没して当該既存構造物に係止する係止部材、前記ゴンドラガイドに係合して当該ゴンドラガイドに沿って移動可能な移動壁繋ぎ、および、当該移動壁繋ぎを水平方向に挟んで両側に配置されて前記既存構造物の外壁面を押圧する押圧部材が設けられることを特徴とする解体システム。
  2. 請求項1に記載の解体システムを用いて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とともに、前記昇降装置および前記仮設足場を取り付ける第1工程と、
    前記クレーンを用いて、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工程と、
    前記昇降装置を駆動して、前記クレーン設置床を前記支持柱に沿って下降させ、前記支持柱の上部を撤去するとともに、前記仮設足場の係止部材による係止を解除し、当該仮設足場を下方に移動し、再度、前記仮設足場の係止部材を前記既存構造物に係止する第3工程と、
    前記第2工程および第3工程を繰り返す第4工程と、を備えることを特徴とする解体方法。
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