JPS63206573A - 鋼構造物の倒壊解体方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は主として土木・建築業界におけるトラスあるい
はラーメン構造などの鋼構造物の撤去に伴う倒壊解体方
法に関する。

［従来の技術］ 撤去が必要になった鋼構造物の解体撤去作業費を軽減す
るため、テルミツト剤を用いて主要部材の１部を脆弱化
もしくは溶融せしめて鋼構造物を倒壊させる方法は周知
であり、たとえば特開昭５７一６６２７８号公報には、
あらかじめ鋼構造物の崩落点を適宜選択し、該選定部位
の骨材に接触させてテルミツト剤を着火燃焼させ該鋼構
造物を倒壊せしめる工法が詳細に開示されている。

ところで該工法は使用テルミツト剤の量が多く、経済的
に問題があり、また倒壊方向や倒壊態様を任意に決める
ことが出来ず、作業の危険性が高いという課題があるこ
とから改良方法として特願昭６０−２８５６９１号公報
の出願明細書記載の解体方法が開発され、本出願人によ
り先願されている。

この解体方法は鋼構造物の所望位置を切除して切欠部を
形成し、ついで該切欠部をテルミツト剤によって加熱弱
化させて該鋼構造物を倒壊させるものであって、テルミ
ット量を減少させ作業の安全性を向上させると共に解体
態様を適宜に選定できるため解体現場スペースも少なく
経済性に富む方法である。

［発明が解決しようとする問題点］ 本願発明者等は前述の特願昭６０−２８５６旧号公報に
記載の方法（以下単にＡ方法という）を実施しく２） た結果、鋼構造物の倒壊をより効率的に実施するには切
欠部の数を多くすると共に部材への切込み深さを大きく
し、その断面を限界近くまで減少せしめると所望の目的
を達成することを知ったが、そのように切欠部の加工を
実施すると不測の倒壊を生ずる恐れがあり作業の安全性
について問題があることが判明した。

本発明は倒壊作業が迅速で、かつ作業経費が少なくて済
み、さらに作業の安全性も高い鋼構造物の倒壊解体方法
を提供することを目的とする。

［問題を解決するための手段］ 本発明者等は前述の目的を達成するために、鋼構造物の
主要部材に切欠部を設け、該切欠部を発熱反応剤で加熱
し脆弱化もしくは溶断し前記鋼構造物を倒壊せしめたの
ち解体する鋼構造物の倒壊解体方法において、あらかじ
め前記切欠部に熱破壊性補強材を設けて応力を負担させ
加熱前の不測倒壊を防止することを特徴とする鋼構造物
の倒壊解体方法を開発し前記問題点を解決し目的を達成
することに成功した。

［作用］ 本発明の方法は鋼構造物の主要部材に切欠部を設けるこ
とを第１要件とするもので、好ましくは残存部材が応力
限界近くに達するまで切込みを深くして大きな切欠部を
設け、ついで安全が保証できる範囲において該切欠部に
熱破壊性補強材を設けて応力を負担させることを第２要
件とし、ついで前記残存部材と熱破壊性補強材を発熱反
応剤で加熱し脆弱化もしくは溶断（本発明では燃焼焼失
、溶融、軟化等を含めて溶断と定義する）することを第
３の要件とするものであり、所望の通りの倒壊を安全か
つ迅速に実行しうる作用を有する。

即ち残存部材の断面積を小さくしうるので発熱反応剤に
よる加熱によって脆弱化もしくは溶断を確実なものとす
ることが可能になり、発熱反応剤の量も少なくて済む利
点がある。

また熱破壊性補強材としては所望の応力負担に耐える形
態のものを適宜に選定し、また所望の温度で熱破壊（脆
弱化も含む）する材質のものを選ぶことも自由であるた
め倒壊をより確実かつ安全に行うことができる。

また、熱破壊性補強材を用いて安全な状態とした後に倒
壊を実施するものであるために切欠部を設ける箇所を限
定する必要が無く自由に切欠部を選定し圧縮、引張など
の応力部材を適宜に選んでそれらを組合せて一気に大規
模に倒壊させたり、あるいは倒壊方向を選んで部分的倒
壊を行なわせることなどを自由に実施することができる
。

［実施例］ 第１図、第２図は本発明において鋼構造物の主要部材、
例えば工場建家の柱材この例ではＨ形鋼１に切欠部２ａ
〜２ｄを設け、該切欠部２ａ〜２ｄに熱破壊性補強材３
ａ〜３ｃを装着した状況を示す斜視図である。

説明の都合上切欠部２ａには熱破壊性補強材（以下単に
補強材という）を装着していない。

前記切欠部２ａ〜２ｄはこの例のようにフランジ１ａを
四角形に切欠いて構成しても良いが、この他三角形や円
形等に切欠いても良い。

さて補強材３日は帯鋼板４ａ、　４ｂを熱破壊性樹脂製
のシャーピン５ａ、　５ｂで留めて切欠部２ｂを補強す
るものであり、後述する発熱反応剤の加熱によって、前
記シャーピン５ａ、　５ｂを始めとし帯鋼板４ａ、　４
ｂを脆弱化もしくは燃焼焼失せしめるものである。

補強材３ｂは帯鋼板６ａ、６ｂの端部を熱破壊性樹脂接
着剤で接着して７ａ、７ｂとし切欠部２Ｃを補強する例
であり、補強材３ｃは熱破壊性樹脂ブロック８を切欠部
２ｄに嵌着し、該切欠部２ｄを補強する例を示す。

而して本発明における補強材としては前述のように所望
の応力を負担し、加熱によって応力負担が解除される構
造物であれば前述の補強材３８〜３Ｃに限定されること
なく自由に設計できることはいうまでもない。

また熱破壊性樹脂製シャーピン５ａ、５ｂや熱破壊性樹
脂接着剤や熱破壊性樹脂ブロック８の材質としては、周
知のフェノール樹脂や不飽和ポリエステル樹脂のような
熱硬化性樹脂やポリエチレン、飽和ポリエステル、塩化
ビニール樹脂等の熱可塑性樹脂およびそれらの合成物か
ら適宜なものを選定するほか、補強用の有機、無機の繊
維や布、板等で補強したものなど接着もしくは成形に適
したものを倒壊設計に応じて選定する。

また、前記帯鋼板４ａ、　４ｂ、　６ａ、　６ｂのよう
な鋼製のものの他に、アルミ等の非鉄金属やプラスチッ
クス類（繊維強化プラスチックス類を含む）を採用する
ことも可能であり、それらの材質のもののなかには常温
では力学的強度が高いが温度が２５０〜４００℃以上に
なると急激に燃焼焼失したり、脆弱化するものがあって
、目的にたいして極めて有用な場合がある。

次に第３図は切欠部２ｅに設けられた補強材３ｄを発熱
反応剤この例ではテルミット剤９ａ、９ｂで加熱する状
況を示す概略部分切欠断面図で、１０は前記テルミット
剤９ａ、　９ｂを受容すると共に補強材の溶融物や燃焼
物を一時貯留し切欠部２ｅの加熱を効果的に行うための
割合せ錘状体（以下単に支持体という）で通常は鋼板を
溶接加工して構成し、取付けは溶接やクランプ止め、ボ
ルト止めなどの止着手段を採用する。

図において１１は前記支持体１０の内側にライニングし
た不定形や繊維耐火物を、１２は前記テルミツト剤９ａ
の導火線を示す。

第４図はＨ形鋼１のフランジｌａ、１．ｂのそれぞれに
切欠部２ｆ、　２ｇを設は補強材３ｅ、　３ｆを装着し
た例を示す部分切欠断面図で、熱破壊がより確実に実施
出来るので、強固な柱材の倒壊に適している。

而して本発明では説明の都合上、前記切欠部２８〜２ｇ
および支持体１０テルミット剤９ａ、　９ｂ等からなる
機構体を以下工作物という。

さて、第５図は３階建の鋼構造物たとえば鉄骨建築物１
３に工作物１４ａ〜１４ｃを設け、１４ａのみ着火加熱
した際は第６図に示すように倒れ、工作物１４ａ、　１
．４ｂ、　１４ｃの場合は第７図のように、工作物１４
ａ。

１４ｃのみの場合は第８図のように倒壊することができ
る。

また、トラス構造の鉄骨建築物１５の倒壊では第９図に
示すように垂直部材のうちの限定された部材１６ａ、　
１６ｂをあらかじめ取除いておき、工作物１４ｅ、　１
４ｄを垂直部材で圧縮力の作用する部分に設けて加熱す
ると第１．０図のように容易に倒壊させることが可能に
なる。

次に工作物を節減しコストを削減する手段について第１
１図〜第１３図に従って説明する。

第１１図（ａ）はＨ型鋼１からなる柱材に工作物１４ｆ
〜１４ｈを設けて（ｂ）のように屈折せしめる概念図を
示すものであるが、第１２図（ａ）に示すように切欠部
２ｈ、２ｉのみを上下に、工作物１４ｉを中央に設けて
（ｂ）のように屈折させることも可能で、工作物の費用
を節減できる。

また、第１３図（ａ）に示すように中央に切欠部２ｊを
設は上下に工作物１４ｊ、　１４ｋを設け（ｂ）のよう
に屈折させる手段も採用できる。

このような、工作物を設ける際の設計の基準について第
１４図のグラフにより説明する。

第１４図は、縦軸は部材の応力Ｆを、横軸は部材のそれ
ぞれの状態を便宜上適宜な範囲８１〜Ｓ５に分けて図示
したグラフであって、倒壊前の鋼構造物の主要部材たと
えば、垂直柱について、その加工前の状態Ｓ１での応力
はレベルＦ□であって当該部材が具備すべき一点鎖線で
示す応力の下限値Ｆｏのレベルよりも相当に高い水準（
通常３〜５倍）にある。

本発明において切欠部を設けると応力はＦ２のレベルに
低下する（状態Ｓ２）。前述の通り倒壊をより確実に行
うためには切欠部を大きくするか、あるいは数や位置を
変えてさらに応力を低下させレベルＦ。に近い応力レベ
ルＦ３（状態Ｓ３）とすることが望ましいが、レベルＦ
。の正確な値を知ることは種々の要因により困難である
ため、レベルをＦ３まで低下させることは不測の倒壊を
おこす恐れが大きい。そこで、従来の方法は安全を見込
んでレベルＦ２のような高い応力（状態Ｓ、）のちとに
作業していたため、前述のようにテルミツト剤の量が多
くなり、不経済であった。

ところで、本発明の方法では、切欠部を設けて応力を一
旦しベルＦ３としたのち、補強材によってレベルＦ４に
上昇させる（状態Ｓ４）ので、作業は安全かつ確実にな
る。

レベルＦ５は、工作物による加熱で低下した応力を示す
もので（状態ＳＳ）、これにより部材は屈折し、鋼構造
物は倒壊することとなる。

前述の第１１〜第１３図に示すような工作物設置は前記
応力変化を考慮し、部材毎にまた。それらを総合し、も
っとも経済的に設計されることが望ましい。また、本発
明の方法は圧縮材や引張材の双方に適用される。

［発明の効果コ 本発明の方法は、鋼構造物撤去にあたり、経済的かつ安
全に該鋼構造物を倒壊させることを可能とするもので、
その実用効果は極めて多大である。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図は、本発明にかかる熱破壊性補強材の取
付状況を示す概略斜視図、第３図、第４図は発熱反応剤
を用いた加熱要領を説明する部分切欠断面図、第５図〜
第８図は倒壊要領説明図、第９図、第１０図はトラス構
造の鋼構造物倒壊要領説明図、第１１図（ａ）（ｂ）−
第１３図（ａ）（ｂ）は工作物による柱材の屈折手順説
明図、第１４図は部材の異なった状態における応力変化
を示すグラフである。 工・・・柱材（Ｈ形鋼）　　　ｌａ、　ｌｂ・・・フラ
ンジ２ａ〜２ｊ・・・切欠部　　　３ａ〜３ｆ・・・熱
破壊性補強材４ａ、　４ｂ−１１ＦＭｌ抜５ａ、　５ｂ
−シャーピン６ａ、６ｂ・・・帯鋼板　　　７ａ、７ｂ
・・・接着８・・・熱破壊性樹脂ブロック ９ａ、　９ｂ・・・テルミツト剤 】０・・・割合せ鉢状体（支持体）１１・・・耐火物１
２・・・導火線　　　　　１３・・・鉄骨建築物１４　
ａ　Ｎ１４　ｋ・・・工作物　　１５・・・鉄骨建築物
１６ａ、　１６ｂ一部材　　　Ｆ−Ｆ、−・・応力Ｓ□
〜Ｓｓ・・・部材状態

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 鋼構造物の主要部材に切欠部を設け、該切欠部を発熱反
   応剤で過熱し脆弱化もしくは溶断し前記鋼構造物を倒壊
   せしめたのち解体する鋼構造物の倒壊解体方法において
   、あらかじめ前記切欠部に熱破壊性補強材を設けたこと
   を特徴とする鋼構造物の倒壊解体方法。