(57)【要約】【課題】構造により短時間で組立作業を可能とすることで、過酷な作業環境であっても作業を行うことができ、しかも仮設上部構造に作用する地震荷重を既存建物に確実に伝達することができる。【解決手段】既存建物２の上部に支持される仮設上部構造物１において、既存建物２の外壁２１の周囲に配置される支持柱３と、外壁２１のうち上部外壁２１ａを外側から離間した状態で嵌合するように既存建物２の全周にわたって延在するタガ梁４と、タガ梁４より上方に配置され、支持柱３から側方に突出して既存建物２に上方から載置可能な載置部３０と、を備えた構成の仮設上部構造物を提供する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
既存建物の上部に支持される仮設上部構造物であって、
前記既存建物の外壁の周囲に配置される支持柱と、
前記外壁のうち上部外壁を外側から離間した状態で嵌合するように前記既存建物の全周にわたって延在するタガ梁と、
前記タガ梁より上方に配置され、前記支持柱から側方に突出して前記既存建物に上方から載置可能な載置部と、
を備えていることを特徴とする仮設上部構造物。
【請求項２】
前記支持柱は、前記タガ梁よりも下方に向けて突出する柱脚を有していることを特徴とする請求項１に記載の仮設上部構造物。
【請求項３】
前記柱脚は、前記外壁に固定されていることを特徴とする請求項２に記載の仮設上部構造物。
【請求項４】
前記上部外壁と前記タガ梁との間には充填材が充填されていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の仮設上部構造物。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、既存建物に組み付ける仮設上部構造物に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、既存建物を解体する工事において、例えば特許文献１に示されるように、既存建物の屋上部分に、揚重設備を有する仮設構造物を既存建物とは別体で設けて解体を行う方法が知られている。特許文献１には、解体する既存建物の最上階部分に仮設柱及び仮設梁を設け、それら仮設柱及び仮設梁を覆うように外周足場と仮設屋根を設け、さらに仮設梁には解体に使用する揚重設備を備えた構成について記載されている。
【０００３】
このような仮設構造物では、既存建物に対して支持される仮設柱や仮設梁、外周足場、仮設屋根が鉄骨材等から構成されるため、重量も大きくなっている。そのため、例えば鉄筋コンクリート造の既存建物の場合には、外壁に多数のアンカーボルトを打ち込み、ボルト締結により外壁に対して仮設柱等の支持力を確保していることが一般的である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１１−６９１１７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に示すような従来の仮設上部構造物は、既存建物とは別体で設けられることから、仮設上部構造物が受ける地震時の水平荷重が既存建物に確実に伝達できるように強固に固定されている必要がある。そのため、締結ボルトの本数が多くなり、組み立てにも多大な時間を要するという問題があった。とくに、時間の制約を受けるような過酷な作業環境となる場合には、簡単な構造で、組立にかかる時間の短縮化が求められており、その点で改善の余地があった。
【０００６】
本発明は、上述する問題点に鑑みてなされたもので、構造により短時間で組立作業を可能とすることで、過酷な作業環境であっても作業を行うことができ、しかも仮設上部構造物に作用する地震荷重を既存建物に確実に伝達することができる仮設上部構造物を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するため、本発明に係る仮設上部構造物は、既存建物の上部に支持される仮設上部構造物であって、前記既存建物の外壁の周囲に配置される支持柱と、前記外壁のうち上部外壁を外側から離間した状態で嵌合するように前記既存建物の全周にわたって延在するタガ梁と、前記タガ梁より上方に配置され、前記支持柱から側方に突出して前記既存建物に上方から載置可能な載置部と、を備えていることを特徴としている。
【０００８】
本発明では、支持柱に設けられる載置部を既存建物に載置させるという簡単な構造により仮設上部構造物を既存建物に支持させて設けることができ、仮設上部構造物の鉛直荷重を載置部より既存建物に伝達させて負担させることができる。
この場合、地震時において仮設上部構造物が水平荷重を受けると、既存建物の周囲にタガ梁が配置されているので、タガ梁のうち前記水平荷重方向で既存建物より後方に位置する梁（第１梁）が受ける引張力（せん断力）が前記水平荷重方向で既存建物より前方に位置する梁（第２梁）へ伝達され、第２梁より受ける力に対して既存建物に圧縮力が作用する。すなわち、地震時に仮設上部構造物が受ける水平荷重をタガ梁を介して既存建物に伝達でき、その水平荷重を圧縮力のみで既存建物に負担させることができる。
そのため、従来、仮設上部構造物を既存建物に対して固定するための固定手段として用いられていた締結ボルトの本数を低減又は省略することができる。
【０００９】
また、本発明に係る仮設上部構造物は、前記支持柱は、前記タガ梁よりも下方に向けて突出する柱脚を有していることが好ましい。
【００１０】
この場合には、タガ梁より下方に柱脚が延びているので、仮設上部構造物の地震時の倒れを抑制することができる。さらに柱脚においても仮設上部構造物が受ける地震時の水平荷重を負担することができるので、タガ梁が負担する地震力を軽減することができる。
【００１１】
また、本発明に係る仮設上部構造物は、前記柱脚は、前記外壁に固定されていることが好ましい。
【００１２】
この場合には、柱脚によって仮設上部構造物が受ける地震時の水平荷重を既存建物に対してより確実に伝達できるので、タガ梁が負担する地震力を軽減することができる。
【００１３】
また、本発明に係る仮設上部構造物は、前記上部外壁と前記タガ梁との間には充填材が充填されていることが好ましい。
【００１４】
この場合には、既存建物の上部外壁とタガ梁とが充填材によって水平方向に密接した状態で設けられるので、地震時に仮設上部構造物とともにタガ梁の水平方向への移動が規制される。そのため、地震時において、タガ梁と既存建物とを水平方向に一体的に振動させることができ、タガ梁に作用する水平荷重を充填材を介してより確実に既存建物に伝達することができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の仮設上部構造物によれば、構造により短時間で組立作業を可能とすることで、過酷な作業環境であっても作業を行うことができ、しかも仮設上部構造に作用する地震荷重を既存建物に確実に伝達することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の実施形態による既存建物に支持された仮設上部構造物の構成を示す側面図であって、支持柱を正面から見た図である。
【図２】図１に示すＡ−Ａ線矢視図であって、支持柱を側方から見た図である。
【図３】図２に示すＢ−Ｂ線断面図であって、タガ梁の配置状態を上方から見た図である。
【図４】図２に示す載置部の構成を示す要部拡大図である。
【図５】遮蔽パネルの保持状態を示す図であって、（ａ）は支持柱の内側面側から見た正面図、（ｂ）は（ａ）に示すＣ−Ｃ線断面図である。
【図６】変形例による仮設上部構造物の構成を示す水平断面図であって、図３に対応する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の実施形態による仮設上部構造物について、図面に基づいて説明する。
【００１８】
図１及び図２に示すように、本実施形態による仮設上部構造物１は、鉄筋コンクリート造の既存建物２における上部外壁２１ａに支持され、既存建物２の上部及び上方を覆う移動式のクレーン１１を実装した仮設屋根１２を備えた状態で設けられ、既存建物２を解体するための構造物である。
【００１９】
既存建物２は、平面視で四角形状をなし、例えば内部に発電設備が収容された建屋を対象としている。ここで、本実施形態の既存建物２は、上面視で長方形状をなし、外壁２１と天壁２２とを有している。外壁２１のうち長辺側を長辺壁２１Ａ、短辺側を短辺壁２１Ｂといいい、上部に位置する部分を上部外壁２１ａという。
【００２０】
仮設上部構造物１は、既存建物２の長辺壁２１Ａにおける上部外壁２１ａの外側に配置される支持柱３と、上部外壁２１ａに対して外側から離間した状態で嵌合するように全周にわたって延在するタガ梁４と、タガ梁４より上方に配置され、支持柱３から側方に突出して既存建物２に上方から載置可能な載置部３０と、複数の支持柱３の内周部を囲うように周方向に覆う遮蔽パネル７と、を備えている。
【００２１】
支持柱３は、対向する一対の長辺壁２１Ａ、２１Ａのそれぞれの上部外壁２１ａに沿って複数本（ここでは６本）が横方向に所定の間隔をあけて配置されている。各支持柱３は、載置部３０が既存建物２の天壁２２上に載置することにより既存建物２に支持されている。
これら支持柱３、３、…は、上下方向に間隔をあけた３箇所に設けられる中間梁６によって接合され、それらの間隔、配置が決められている。支持柱３は、断面正方形の角形鋼管が採用されている。支持柱３の長さ寸法（高さ寸法）は、既存建物２に載置可能で、かつ例えば天壁２２上で重機を使用し、上方のクレーン１１で解体物等を吊り下ろすことができ、搬入出可能な適宜な高寸法に設定される。
【００２２】
中間梁６は、図１及び図２に示すように、上方から見た形状でタガ梁４と同軸でかつ同形状で矩形状に枠組みされている。中間梁６は、支持柱３と同様に断面正方形の角形鋼管が採用されている。中間梁６と支持柱３は、それぞれの外周面にわたって当て板を設けてボルト締結により接合される。なお、本実施形態では支持柱３の側面に対して中間梁６の長手方向の端面を突き当てた状態で接合されている。最上段の中間梁６（符号６Ａ）は、支持柱３の上端部に配置されている。この最上段の中間梁６Ａには、クレーン１１と仮設屋根１２とが設けられている。
【００２３】
支持柱３は、タガ梁４よりも上方に位置する支持柱本体３１と、タガ梁４よりも下方に向けて突出する柱脚３２と、を有している。
支持柱本体３１の下端３１ａは、タガ梁４の上面４ａに接合されている。そして、載置部３０は、図３に示すように、各支持柱本体３１の下端部の内側面３１ｂから上面視で既存建物２側に向けて突出した状態で設けられている。載置部３０の下面３０ａが既存建物２の天壁２２の周縁部２２ａに載置した状態で支持することで、仮設上部構造物１全体の鉛直荷重が載置部３０を介して既存建物２に伝達される。
【００２４】
柱脚３２は、図２に示すように、タガ梁４から下方に向けて延び、アンカーボルト３３によって上部外壁２１ａに固定されている。アンカーボルト３３は、仮設上部構造物１の重量等の条件に応じて適宜な仕様と本数が決められる。支持柱３は、柱脚３２のみが既存建物２の上部外壁２１ａに固定され、その固定部より上の部分が非固定状態となっているので、仮設上部構造物１が地震時の水平荷重Ｅを受けたときには、タガ梁４と上部外壁２１ａとが水平方向に相対的に近接離反可能な状態となっている。
【００２５】
クレーン１１は、図１及び図２に示すように、仮設屋根１２の内側に配置されている。クレーン１１は、最上段の中間梁６Ａ上に設けられたレール１５を走行するクレーンガータ１６と、クレーンガータ１６の長手方向に沿って移動可能なクレーン本体１７と、を備えている。
このようにクレーン１１は、中間梁６Ａ上に設けられているので、仮設上部構造物１の重量に含まれる。
【００２６】
仮設屋根１２は、両側方から頂部にわたって配置される屋根フレーム（図示省略）と、屋根フレーム１３の外周面に配置され既存建物２の上方を覆う仕上材（図示省略）と、を有している。
【００２７】
タガ梁４は、図３に示すように、既存建物２の上部外壁２１ａとの間に所定間隔をあけて周方向に囲うように矩形状に枠組みされている。すなわち、タガ梁４の内側面４ｃと上部外壁２１ａとの水平方向の間に例えば２００ｍｍの隙間Ｓが形成されている（図３参照）。タガ梁４は、中間梁６と同様に断面正方形の角形鋼管が採用されている。図３に示すように、タガ梁４の上面４ａには支持柱本体３１の下端３１ａが例えばボルト締結により接合され、下面４ｂには、柱脚３２の上端３２ａが例えばボルト締結により接合されている。
【００２８】
タガ梁４において、本実施形態では、上面視で支持柱３が設けられる梁材（第１梁材４Ａ、第２梁材４Ｂ）に対して直交する方向の地震時の水平荷重Ｅが作用する。水平荷重Ｅは、本実施形態において紙面下側から上向きに作用する。梁材４Ａ、４Ｂのうち、水平荷重Ｅ方向で既存建物２の後方に位置する梁を第１梁４Ａとし、既存建物２よりも前方に位置する梁を第２梁４Ｂとする。
【００２９】
既存建物２の上部外壁２１ａとタガ梁４との間は、例えば２００ｍｍの隙間Ｓをあけて離間している。タガ梁４の４つの角部のＬ字状の内角部４ｄには、上部外壁２１ａとの間でモルタルからなる充填材４１が充填されている。
【００３０】
遮蔽パネル７は、図５（ａ）、（ｂ）に示すように、例えばユニット化された板状の外壁材であり、タガ梁４より上方で仮設上部構造物１の側面の全面にわたって配置され、仮設屋根１２と組み合わせて仮設上部構造物１の内側に密閉空間を形成している。遮蔽パネル７は、所定の支持柱３の内側面３１ｂに設けられるパネル装着治具３４に係合されている。
パネル装着治具３４は、支持柱３の内側面３１ｂに沿って上下方向に延在している。パネル装着治具３４は、内側面３１ｂから垂直方向に突出する連結片３４１と、連結片３４１の先端に設けられ横方向の左右両側のそれぞれに開口する凹溝３４２ａ、３４２ｂを形成した係合凹部３４２と、を備えている。凹溝３４２ａ、３４２ｂには、それぞれ上方から遮蔽パネル７が差し込まれ、側端部７ａがパネル装着治具３４に保持されて取り付けられている。なお、本実施形態では、仮設上部構造物１においてタガ梁４より上方の側面の全面にわたって遮蔽パネル７が設けられているが、部分的に設けられていてもよい。
【００３１】
次に、上述した仮設上部構造物１の作用について、図面に基づいて詳細に説明する。
本実施形態では、図２及び図３に示すように、支持柱３に設けられる載置部３０を既存建物２に載置させるという簡単な構造により仮設上部構造物１を既存建物２に支持させて設けることができ、仮設上部構造物１の鉛直荷重を載置部３０より既存建物２に伝達させて負担させることができる。
【００３２】
本実施形態では、図４に示すように、地震時において仮設上部構造物１が水平荷重を受けると、既存建物２の周囲にタガ梁４が配置されているので、タガ梁４のうち第１梁４Ａが受ける引張力Ｆ１（せん断力）が第２梁４Ｂへ伝達され、第２梁４Ｂより受ける力に対して既存建物２に圧縮力Ｆ２が作用する。このとき、水平荷重Ｅが作用するタガ梁４では、第１梁４Ａにおいてせん断力Ｐ１が作用し、第１梁４Ａと第２梁４Ｂを連結する梁（第３梁４Ｃ）において引張力Ｐ２（上記符号Ｆ１と同じ方向）が作用し、第２梁４Ｂにおいてせん断力Ｐ３が作用し、第２梁４Ｂを既存建物２の上部外壁２１ａに押し付ける方向の力Ｐ４が作用する。そして、既存建物２には、第２梁４Ｂに対して圧縮力Ｐ５（符号Ｆ２の圧縮力と同様）が作用する。
このように本実施形態では、地震時に仮設上部構造物１が受ける水平荷重Ｅをタガ梁４を介して既存建物２に伝達でき、その水平荷重Ｅを圧縮力のみで既存建物２に負担させることができる。
そのため、従来、仮設上部構造物１を既存建物２に対して固定するための固定手段として用いられていた締結ボルトの本数を低減又は省略することができる。
【００３３】
また、本実施形態では、タガ梁４より下方に柱脚３２が延びているので、仮設上部構造物１の地震時の倒れを抑制することができる。さらに柱脚３２においても仮設上部構造物１が受ける地震時の水平荷重Ｅを負担することができるので、タガ梁４が負担する地震力を軽減することができる。
【００３４】
さらに、本実施形態では、支持柱３の柱脚３２が外壁２１に固定されているので、柱脚３２によって仮設上部構造物１が受ける地震時の水平荷重Ｅを既存建物２に対してより確実に伝達できるので、タガ梁４が負担する地震力を軽減することができる。
【００３５】
また、本実施形態では、既存建物２の上部外壁２１ａとタガ梁４とが充填材４１によって水平方向に密接した状態で設けられるので、地震時に仮設上部構造物１とともにタガ梁４の水平方向への移動が規制される。そのため、地震時において、タガ梁４と既存建物２とを水平方向に一体的に振動させることができ、タガ梁４に作用する水平荷重を充填材４１を介してより確実に既存建物２に伝達することができる。
【００３６】
上述のように本実施形態による仮設上部構造物１では、簡単な構造により短時間で組立作業を可能とすることで、過酷な作業環境であっても作業を行うことができ、しかも仮設上部構造物１に作用する地震荷重を既存建物２に確実に伝達することができる。
【００３７】
以上、本発明による仮設上部構造物の実施形態について説明したが、本発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
【００３８】
例えば、本実施形態では、仮設上部構造物１の構成として、支持柱３の上部に仮設屋根１２やクレーン１１を設けた構成としているが、これらを省略した構成であってもかまわない。また、仮設上部構造物１として、支持柱３と、タガ梁４と、載置部３０とを備えた構成であればよく、支持柱３の本数や断面形状、配置等の構成、あるいは、タガ梁４の断面形状等の構成も適宜設定することができる。例えば、本実施形態では、矩形状のタガ梁４の長手方向の梁（第１梁４Ａ、第２梁４Ｂ）のみに支持柱３が配置された構成としているが、支持柱３がタガ梁４の全周にわたって、すなわち各辺の梁において間隔をあけて配置されていてもよい。
【００３９】
また、既存建物２は上述した構造に限定されることはなく、例えば鉄骨造（Ｓ造）のものでもよいし、上面視形状、階高など適宜な建物に適用することができる。
【００４０】
さらに、本実施形態では、支持柱３として、タガ梁４よりも下方に向けて突出する柱脚３２を有する構成となっているが、柱脚３２を設けない支持柱３であってもかまわない。また、柱脚３２の長さ寸法は、仮設上部構造物１の重量や支持柱３の本数等の条件に応じて適宜設定することができる。さらに、柱脚３２と既存建物２の外壁２１との固定手段も本実施形態のようにアンカーボルト３３であることに限定されることはなく、他の固定手段を採用することも可能である。また、柱脚３２を既存建物２の外壁２１に固定しない形態としてもよい。
【００４１】
さらにまた、本実施形態では、上部外壁２１ａとタガ梁４との間の隙間Ｓにはモルタルからなる充填材４１が充填された構成としているが、図６に示すように充填材を設けない構成の仮設上部構造物１Ａであってもかまわない。図６に示す仮設上部構造物１Ａは、地震時において、タガ梁４が水平荷重Ｅ方向に変位した状態を示している。この場合には、タガ梁４と既存建物２の上部外壁２１ａとの間の隙間Ｓでタガ梁４が変位することによって、第２梁４Ｂが既存建物２の外壁２１に当接し、水平荷重Ｅが第２梁４Ｂを介して既存建物２に伝達される。
なお、上部外壁２１ａとタガ梁４との間の隙間Ｓの寸法は、上記実施形態では一例として２００ｍｍとしているが、この寸法に限定されることはなく、適宜設定することができる。
【００４２】
そして、充填材４１を設ける位置として、本実施形態では、タガ梁４の各角部（内角部４ｄ）としているが、内角部４ｄに制限されることはなく、例えば、角部に加えて各辺部（梁）において部分的に設けられていてもよい。
【００４３】
その他、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、上記した実施形態における構成要素を周知の構成要素に置き換えることは適宜可能である。
【符号の説明】
【００４４】
１、１Ａ  仮設上部構造物
２  既存建物
３  支持柱
４  タガ梁
４Ａ  第１梁
４Ｂ  第２梁
６  中間梁
７  遮蔽パネル
１１  クレーン
１２  仮設屋根
２１  外壁
２１ａ  上部外壁
２２  天壁
３０  載置部
３１  支持柱本体
３２  柱脚
３３  アンカーボルト
４１  充填材
Ｓ  隙間
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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