JP2012077556A - 鉄骨建屋の解体工法 - Google Patents

Abstract

【課題】 騒音の発生や粉塵の飛散を低減し、工期の短縮とコストの削減を図ることができる鉄骨建屋の解体工法を提案する。
【解決手段】 本発明の代表的な構成は、鉄骨１２６の枠組みに外壁パネル１２４を取り付けて構成されるタービン建屋１２０の解体工法であって、外壁の一面に重機２０２が通過する開口部１５０を形成し、タービン建屋１２０の内部に設置された設備と、内部に形成された床スラブを撤去した後に、外壁パネル１２４および屋根スラブ１４６を撤去し、タービン建屋１２０を解体することを特徴とする。
【選択図】 図４

Description

本発明は、騒音の発生や粉塵の飛散を低減し、工期の短縮を図ることができる鉄骨建屋の解体工法に関する。

発電所や工場などに建設される大型の建築物は、鉄骨建屋が採用される場合が多い。鉄骨建屋とは、鉄骨の枠組みに外壁パネル（カーテンウォールとも呼ばれる）を取り付けることによって構成される建築物である。鉄骨建屋は、規格化された外壁パネルをあらかじめ工場で生産し、鉄骨の枠組みにボルトなどによって取り付けることによって建設することができるため、工期の短縮、費用の削減を図ることができる。

外壁パネルとしては、少し前までは、軽量で施工性がよく、安価であるため石綿スレートが多く使われていた。しかし近年では、石綿（アスベスト）の使用が禁止されたこともあり、各種鋼板材やＰＣ版（プレキャストコンクリートの板）等が広く用いられている。外壁パネルには原則として建物の荷重はかからないが、耐震性や振動に対しては強度が高い方が好ましく、この点においてＰＣ版は有利である。外壁パネルは、直接、またはアルミニウムのフレームなどを用いて鉄骨の枠組みに固定される。

ところで、上記のような鉄骨建屋に限らず、建築物を解体する場合には、騒音と粉塵の飛散が問題となる。通常、建築物を解体する場合には、建築物全体を防音シートや防音パネル等のような養生シートで覆った上で、重機等を用いて撤去しやすい順に撤去を行う、例えば上方から順に外壁、屋根、床の順で撤去する。

特許文献1には、建築物を最上階から解体すること、および建物の外壁部分を外部養生シートで覆って解体を進めることが記載されている。なお特許文献１では、建築物の屋上にハットトラス（建築物の頂部に設けたトラス梁）を構築し、ハットトラスにホイストクレーンおよび外部養生シートを取り付けて、解体が進むにつれてハットトラスを下降させることを特徴としている。

また特許文献２には、既存建物を解体するに当たり、最上階近傍のＳ造またはＳＲＣ造部分を仮設屋根として利用することが記載されている。簡潔に説明すると、既存建物の横に仮設支柱を立てて、Ｓ造部分を建物本体から切り離して仮設屋根とし、仮設支柱に吊下する。そして、解体が進むにつれて仮設屋根を降下させる。これにより、雨や直射日光を遮断することができ、天候に依らず作業を進めることができるため、工期短縮を図ることができるとしている。

発電所のタービン建屋を例にとって説明すると、１階はポンプ等の大型補機や復水器等が設置され、２階には配管や遮断器などの小型の補機類が設置され、３階にはタービン、発電機などが設置される。タービンは極めて重く、また振動を嫌うものであるから、１台ごとに堅牢な構造物であるタービン架台に設置される（タービン架台は約３階分の高さがある）。一般の建築物同様に撤去を行う場合、小型の補機類を搬出した後に、重機にて撤去しやすい箇所例えば、外壁や屋根から撤去し、その後十分な作業エリアを確保した上で内部の堅牢な構造物の撤去を行うことが考えられる。

特開平０６−２７２４０３号公報 特開２００２−２３５４４６号公報

発電所のタービン建屋を撤去するために外部養生シートや防音シート、防音パネルを設置するためには、まず外部足場を設置する必要がある。大型の建築物は長さおよび高さが大きいため、前面に外部足場を設置すると、部材数および労力が膨大なものとなる。このため、外部養生シートを設置せずに、騒音の低減や粉塵の飛散を防止したいという要請がある。

また、外部養生シートを設置したとしても、騒音を防止することは難しい。従来、解体工事において防音シートなどにおいて対策を行っているが、ある程度の騒音はやむを得ないものであった。完全に騒音を防止することはもちろん不可能であるが、できるだけ低減させたいという要請がある。

さらに、現在解体しようとしているような建屋では、石綿スレートが使用されている場合が多い。石綿スレートは粉塵を発生させないために手ばらしが原則になり、重機などで解体することができない。このような場合には従来は足場を組むのが常識であったが、さらに作業の迅速化を図りたいという要請がある。

そこで本発明は、騒音の発生や粉塵の飛散を低減し、工期の短縮を図ることができる鉄骨建屋の解体工法を提案することを目的としている。

上記課題を解決するために、本発明の代表的な構成は、鉄骨の枠組みに外壁パネルを取り付けて構成される鉄骨建屋の解体工法であって、外壁の一面に重機が通過する開口部を形成し、鉄骨建屋の内部に設置された設備と、内部に形成された床スラブを撤去した後に、外壁パネルおよび屋根スラブを撤去し、鉄骨建屋を解体することを特徴とする。

上記構成によれば、鉄骨建屋の内部にある設備やスラブを解体する際に、外壁および屋根が存在しているため、屋外に対する騒音および粉塵の飛散を遮断することができる。したがって、外部養生シートを張り巡らせる必要がなく、工期の短縮を図ることができる。また、屋根が存在することで、スラブを撤去しても壁面の強度（主として耐震強度）の低下を抑えることが出来る。鉄骨建屋の構造によっては補強なしに十分な耐震強度を確保することが可能である。

なお、外壁を解体する際には、外壁パネルを取り外す作業になり、重機による破壊ではない。したがって大きな騒音を生じることがなく、また粉塵が発生することもない。すなわち、総じて騒音と粉塵の飛散を防止することが可能となる。

外壁パネルはアスベストを含有したものである場合には、外壁パネルを屋根スラブから垂下したゴンドラに収容して撤去することができる。また、高所作業車が外壁に近寄れる場合には、高所作業車のバスケットに外壁パネルを収容して撤去することができる。これにより、外部足場を組むことなく、外壁パネルを撤去することができる。特に、ゴンドラを用いる場合は高所作業車が外壁に近寄れない場合であっても作業を進めることができるため、工期の短縮を図ることができる。

鉄骨建屋は発電所のタービン建屋であって、内部に設置された設備にはタービン、発電機およびタービン架台を含んでいてもよい。タービン建屋は巨大な建築物であり、内部に複数のタービンが収容され、それぞれが堅牢なタービン架台に設置されている。このようなタービン架台を解体する際には必然的に騒音と粉塵が発生するが、外壁および屋根が存在することにより、その騒音と粉塵の飛散を抑制することができる。

本発明によれば、鉄骨建屋の解体に際して、騒音の発生や粉塵の飛散を低減し、かつ作業量も大幅に削減できるため、工期の短縮とコストの削減を図ることができる。

一般的な火力発電所の概略構成図である。 タービン建屋を説明する図である。 鉄骨建屋の解体工法を説明するフローチャートである。 解体の様子を説明する図である。 外壁パネルの撤去を説明する図である。

以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。かかる実施形態に示す寸法、材料、その他具体的な数値などは、発明の理解を容易とするための例示に過ぎず、特に断る場合を除き、本発明を限定するものではない。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能、構成を有する要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略し、また本発明に直接関係のない要素は図示を省略する。

図１は一般的な火力発電所の概略構成図であって、内部がわかるように外壁部分およびスラブ（床）の一部の描画を省略している。図１に示す発電所では６軸のタービンが設置されており、それぞれについてボイラー１１０、タービン１１２、発電機１１４、脱塩処理装置室や変圧器などの屋外構造物１１８などが組になって設置されている。ボイラー１１０は、それぞれがボイラー建屋１００に収容されている。タービン１１２および発電機１１４は、それぞれが個別のタービン架台１１６に設置されているが、建屋としては１つの大きなタービン建屋１２０に収容されている。

図２はタービン建屋を説明する図であって、図２（ａ）は外観斜視図、図２（ｂ）は外部パネルを説明する図、図２（ｃ）は内部構成を説明する図である。図２（ａ）に示すように、タービン建屋１２０は、地上近くには鉄筋コンクリート製のＲＣ外壁１２２が形成されており、上方には石綿スレートからなる外壁パネル１２４が取り付けられている。図２（ｂ）はタービン建屋１２０の内側から見ている。タービン建屋１２０の鉄骨躯体は鉄骨１２６とブレース１２８によって構築されており、これに外壁パネル１２４が取り付けられている。外壁パネル１２４は、アルミニウムのフレームを用いて支持されている。

図２（ｃ）に示すように、タービン建屋１２０の内部には、先にも説明したタービン１１２、発電機１１４、タービン架台１１６のほか、復水器１３０やメタルクラッド型スイッチギヤ１３２などの補機、ロードセンターの操作機器１３４、その他多くの配線や配管、電気機器が設置されている。メタルクラッド型スイッチギヤ１３２は１階スラブ１３６の上に設置され、操作機器１３４は１階スラブ１３６および２階スラブ１３８の上に設置されている。またタービン架台１１６の上端に合わせて３階スラブ１４０が形成されている。またタービン建屋１２０の上部の天井近くには天井クレーン１４２が設置されており、壁面に沿って設けられたクレーンガーター１４４によってタービン建屋１２０の長手方向に走行可能になっている。屋上部分には、屋根スラブ１４６および腰壁１４８が設けられている。

次に、上記構成のタービン建屋１２０（鉄骨建屋）の解体工法について説明する。本実施形態では、タービン建屋１２０の内部に設置されたタービン１１２、発電機１１４をはじめとする様々な設備およびタービン架台１１６を含む床スラブを撤去した後に、外壁パネル１２４および屋根スラブ１４６を撤去し、鉄骨１２６を解体する点に特徴を有している。

図３は鉄骨建屋の解体工法を説明するフローチャート、図４は解体の様子を説明する図、図５は外壁パネルの撤去を説明する図である。以下、図３のフローチャートに沿って、図４および図５を参照しながら説明する。

まず、各室にある石膏ボードやタイルなどの内装建材を撤去する（ステップ３００）。内装パネルのような石綿含有建材は、散水により湿潤化した後に手ばらしする。電気盤やケーブル、什器類は重機によって撤去する。また、天井照明、照明安定器には水銀灯やＰＣＢ入り安定器が使われている可能性があるため、鉄骨建屋の本格的な解体工事が始まる前に、慎重に撤去する必要がある。

次に、タービン建屋１２０の側面に、開口部１５０を形成する（ステップ３０２）。図４（ａ）に示すように、開口部１５０はタービン建屋１２０の外壁を重機２０２によって撤去することによって形成する。開口部１５０は、機器解体材搬出車両や重機の出入りのため、およびタービン１１２や発電機１１４、復水器１３０などの大型機器類を搬出するために形成する。このとき重機によって撤去するのは地上近くのＲＣ外壁１２２までであって、上方にある外壁パネル１２４は撤去しない。したがって開口部１５０を形成する際に、アスベストの粉塵が飛散するおそれはない。

そしてタービン１１２や発電機１１４を、天井クレーン１４２を用いてタービン架台１１６から下ろし、開口部１５０から搬出する（ステップ３０４）。それから２階スラブ１３８および３階スラブ１４０をブレーカーによって撤去し（ステップ３０６）、補機類、２、３階鉄骨、タービン架台１１６を重機２０２によって解体する（ステップ３０８）。図４（ｂ）は、タービン建屋１２０の内部において解体が進行している状態を示している。すなわち、壁面および屋根が残った状態で、タービン建屋１２０の内部の解体および撤去が進行する。

このように、タービン建屋１２０の内部にある設備やスラブを解体する際に、外壁および屋根が存在しているため、屋外に対する騒音および粉塵を遮断することができる。したがって、騒音や粉塵の飛散防止のために外部養生シートを張り巡らせる必要がなく、工期の短縮、仮設工事費の削減を図ることができる。また、屋根が存在することで、２階スラブ１３８および３階スラブ１４０を撤去しても、壁面の強度（主として耐震強度）の低下を抑えることができる。

特に、発電所のタービン建屋１２０は巨大な建築物であり、内部に複数の堅牢なタービン架台１１６が設置されている。このようなタービン架台１１６を解体する際には必然的に大きな騒音と粉塵が発生するが、外壁および屋根が存在することにより、その騒音や粉塵の飛散を効果的に抑制することができる。

内部の撤去が完了すると、外壁パネルを撤去する（ステップ３１０）。図５に示すように、外壁パネル１２４の撤去は、基本的には高所作業車２０４によって手ばらしで行う。ただし、タービン建屋１２０の外側には脱塩処理装置室などの屋外構造物１１８が設けられているが、これの撤去が完了しないうちは高所作業車２０４が外壁パネル１２４に近づくことができない。そこで、とくに屋外構造物１１８の上方については、ゴンドラ２０６を用いて外壁パネル１２４を撤去することが望ましい。なおゴンドラ２０６は、屋根スラブ１４６に設置した走行レール２０８によって、外壁に沿って走行することが可能となっている。取り外した外壁パネル１２４は屋上に集積し、クローラクレーン２００や５０ｔクレーン等の大型重機によって地上へと降ろすことができる（クローラクレーン２００については図１参照）。

このように、高所作業車２０４およびゴンドラ２０６を用いて外壁パネルの撤去を行うことにより、外部足場を組むことなく、外壁パネルを撤去することができる。特に、ゴンドラを用いる場合は高所作業車が外壁に近寄れない場合であっても作業を進めることができるため、屋外構造物１１８の撤去工程に左右されることなく、作業を円滑に進めることが出来る。

なお、外壁パネル１２４を取り外す作業は、重機による破壊ではない。したがって大きな騒音を生じることがなく、また粉塵が発生することもない。すなわち、総じて騒音と粉塵を防止することが可能となる。

最後に、屋根スラブおよび鉄骨躯体の解体を行う（ステップ３１２）。鉄骨躯体は、大型の重機のブーム先端に鉄骨カッターを装備して各部位を切り落とすことにより解体することができる。また、柱のように太い鉄骨は、部分的にガス溶断することによって先行火入れし、重機で転倒させて解体することができる。

以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は係る例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

本発明は、鉄骨の枠組みに外壁パネルを取り付けて構成される鉄骨建屋の解体工法として利用することができる。

１００…ボイラー建屋、１１０…ボイラー、１１２…タービン、１１４…発電機、１１６…タービン架台、１１８…屋外構造物、１２０…タービン建屋、１２２…ＲＣ外壁、１２４…外壁パネル、１２６…鉄骨、１２８…ブレース、１３０…復水器、１３２…メタルクラッド型スイッチギヤ、１３４…操作機器、１３６…１階スラブ、１３８…２階スラブ、１４０…３階スラブ、１４２…天井クレーン、１４４…クレーンガーター、１４６…屋根スラブ、１４８…腰壁、１５０…開口部、２００…クローラクレーン、２０２…重機、２０４…高所作業車、２０６…ゴンドラ、２０８…走行レール

Claims (3)

1. 鉄骨の枠組みに外壁パネルを取り付けて構成される鉄骨建屋の解体工法であって、
   外壁の一面に重機が通過する開口部を形成し、
   前記鉄骨建屋の内部に設置された設備と、内部に形成された床スラブを撤去した後に、
   外壁パネルおよび屋根スラブを撤去し、前記鉄骨建屋を解体することを特徴とする鉄骨建屋の解体工法。
2. 前記外壁パネルはアスベストを含有したものであり、該外壁パネルを前記屋根スラブから垂下したゴンドラおよび高所作業者に収容して撤去することを特徴とする請求項１に記載の鉄骨建屋の解体工法。
3. 前記鉄骨建屋は発電所のタービン建屋であって、
   内部に設置された設備にはタービン、発電機およびタービン架台を含むことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の鉄骨建屋の解体工法。

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