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技術 構造物の区分解体方法

出願人 株式会社大林組ダイヤモンド機工株式会社大阪砕石エンジニアリング株式会社株式会社カコーハスクバーナ・ゼノア株式会社
発明者 佐藤立上條宏明澤田晃成中嶋貞夫小山正人五十嵐簡星野雅一溝下明生
出願日 2016年3月31日 (4年8ヶ月経過) 出願番号 2016-071890
公開日 2017年10月5日 (3年2ヶ月経過) 公開番号 2017-180000
状態 特許登録済
技術分野 既存建築物への作業 武器;爆破
主要キーワード 側面境界 境界溝 ニブラー 対角面 緩み領域 解体対象 ペレットタイプ 火薬類
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2017年10月5日)のものです。
また、この項目は機械的に抽出しているため、正しく解析できていない場合があります

図面 (7)

課題

コンクリート構造物等において、効率的に所望の解体対象領域を破砕するための構造物区分解体方法を提供する。

解決手段

コンクリート構造物10において、爆破による破砕によって、残存対象領域11を残しながら、解体対象領域12aの区分解体を行なう。この場合、解体対象領域12a内部に装薬孔21を穿設し、解体対象領域12aと残存対象領域11との境界部に、装薬孔22,23を穿設する。そして、装薬孔22,23に装填した火薬類を、装薬孔21に装填した火薬類に対して時間差をおいて遅れ爆発させる。

概要

背景

コンクリート等で構成される構造物解体する場合、爆破解体方法を用いることがある。この方法は、構造物に火薬類装填し、爆破することにより構造物を破砕し、この破砕した構造物を撤去するものである。
更に、爆破によって、構造物の解体を効率化するための技術も検討されている(例えば、特許文献1参照。)。この文献に開示された技術においては、鉄筋コンクリートの構造物の、爆破によって破砕しようとする領域と破砕せずに残す領域との境界部に、構造物の表面から境界溝切削する。これらの溝は、構造物内に配置された鉄筋露出する深さとし、この溝内で鉄筋を切断する。また、破砕する領域内に所定の間隔で鉛直方向の溝を切削し、この溝内で帯鉄筋を切断する。そして、構造物の破砕しようとする領域に装薬孔穿設し、これらの装薬孔に火薬類を装填して爆破する。

概要

コンクリート構造物等において、効率的に所望の解体対象領域を破砕するための構造物の区分解体方法を提供する。コンクリート構造物10において、爆破による破砕によって、残存対象領域11を残しながら、解体対象領域12aの区分解体を行なう。この場合、解体対象領域12a内部に装薬孔21を穿設し、解体対象領域12aと残存対象領域11との境界部に、装薬孔22,23を穿設する。そして、装薬孔22,23に装填した火薬類を、装薬孔21に装填した火薬類に対して時間差をおいて遅れ爆発させる。

目的

本発明は、上述の課題に鑑みてなされたものであり、この目的は、効率的に所望の解体対象領域を破砕することができる構造物の解体方法を提供する

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

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請求項1

構造物において、爆破による破砕によって、残存対象領域を残しながら解体対象領域を解体する区分解体方法であって、前記解体対象領域の内部に第1の装薬孔穿設し、前記解体対象領域と残存対象領域との境界部に、第2の装薬孔を穿設し前記第2の装薬孔に装填した火薬類を、前記第1の装薬孔に装填した火薬類に対して遅れ爆発させて、前記解体対象領域を破砕することを特徴とする構造物の区分解体方法。

請求項2

前記境界部は、対向する第1の側面、第2の側面及び前記第1、第2の側面に連接する第3の側面を有し、前記第3の側面の装薬孔に装填した火薬類を、前記第1、第2の側面の装薬孔に装填した火薬類に対して、更に遅れて爆発させることを特徴とする請求項1に記載の構造物の区分解体方法。

請求項3

前記解体対象領域を、上段の解体対象領域と、下段の解体対象領域で構成し、前記上段の解体対象領域の破砕後に、前記下段の解体対象領域を破砕することを特徴とする請求項1又は2に記載の構造物の区分解体方法。

請求項4

前記第1及び第2の装薬孔において、複数の深度で火薬類を装填することを特徴とする請求項1〜3の何れか一項に記載の構造物の区分解体方法。

技術分野

0001

本発明は、発破を用いて、コンクリート等で構成される構造物において所定の領域を解体する構造物の区分解体方法に関する。

背景技術

0002

コンクリート等で構成される構造物を解体する場合、爆破解体方法を用いることがある。この方法は、構造物に火薬類装填し、爆破することにより構造物を破砕し、この破砕した構造物を撤去するものである。
更に、爆破によって、構造物の解体を効率化するための技術も検討されている(例えば、特許文献1参照。)。この文献に開示された技術においては、鉄筋コンクリートの構造物の、爆破によって破砕しようとする領域と破砕せずに残す領域との境界部に、構造物の表面から境界溝切削する。これらの溝は、構造物内に配置された鉄筋露出する深さとし、この溝内で鉄筋を切断する。また、破砕する領域内に所定の間隔で鉛直方向の溝を切削し、この溝内で帯鉄筋を切断する。そして、構造物の破砕しようとする領域に装薬孔穿設し、これらの装薬孔に火薬類を装填して爆破する。

先行技術

0003

特開2004−293260号公報

発明が解決しようとする課題

0004

コンクリート構造物の一部を解体する場合、ニブラーにより鉄筋を切断しながら、ブレーカを用いることもある。しかしながら、ブレーカ単独の斫りでは、コンクリートを平面で解体することができず、凹凸の表面が生じる。更に、太径で高密度に鉄筋が配筋されたコンクリートをブレーカで解体する場合には、ブレーカでは鉄筋を切れないため、鉄筋が斫り作業の邪魔となり、作業効率が悪かった。更に、大型のニブラーやブレーカを用いる場合、狭隘部での作業が困難であった。

0005

一方、これまでの発破では、解体対象領域のみの破砕は困難であり、区分解体に手間がかかっていた。具体的には、発破により発生した衝撃波広範囲伝播し、解体対象領域以外にも損傷が生じていた。特許文献1に記載された技術においては、予め境界部の鉄筋を切断する必要があり、太径で高密度に鉄筋が配筋されたコンクリート構造物の解体においては、作業負担が大きかった。

0006

本発明は、上述の課題に鑑みてなされたものであり、この目的は、効率的に所望の解体対象領域を破砕することができる構造物の解体方法を提供することにある。

課題を解決するための手段

0007

上記課題を解決するための構造物の区分解体方法は、構造物において、爆破による破砕によって、解体対象領域と残存対象領域とに分ける区分解体を行なう。前記解体対象領域内部に第1の装薬孔を穿設し、前記解体対象領域と残存対象領域との境界部に、第2の装薬孔を穿設し、前記第2の装薬孔に装填した火薬類を、前記第1の装薬孔に装填した火薬類に対して時間差をおいて遅れ爆発させて破砕する。これにより、残存対象領域を残しながら、解体対象領域の区分解体を行なうことができる。

0008

・上記構造物の区分解体方法においては、前記境界部は、対向する第1の側面、第2の側面及び前記第1、第2の側面に連接する第3の側面を有し、前記第3の側面の装薬孔に装填した火薬類を、前記第1、第2の側面の装薬孔に装填した火薬類に対して時間差をおいて遅れて爆発させることが好ましい。これにより、側面に囲まれた領域において、両側からの爆発に対して破砕を抑制しながら区分解体することができる。

0009

・上記構造物の区分解体方法においては、前記解体対象領域を、上段の解体対象領域と、下段の解体対象領域で構成し、前記上段の解体対象領域の破砕後に、前記下段の解体対象領域を破砕することが好ましい。これにより、高さ方向に分割して、広範囲の区分解体を行なうことができる。

0010

・上記構造物の区分解体方法においては、第1、第2の装薬孔において、複数の深度で火薬類を装填することが好ましい。これにより、火薬類を分散させて、表面から遠い領域において区分解体を行なうことができる。

発明の効果

0011

本発明によれば、コンクリート構造物等において、効率的に所望の解体対象領域を破砕することができる。

図面の簡単な説明

0012

本実施形態の構造物の区分解体方法の処理手順の説明図。
本実施形態の解体対象領域の上段における装薬孔の斜視図。
本実施形態の解体対象領域の上段における装薬孔の上面図。
本実施形態の装薬孔における火薬類の装填方法の説明図であって、(a)は側面境界部の装薬孔、(b)は背面境界部の装薬孔の装填例の説明図。
本実施形態の解体対象領域の下段における装薬孔の上面図。
本実施形態の解体対象領域の説明図であって、(a)は区分解体前、(b)は区分解体後の説明図。

実施例

0013

以下、図1図6に従って、構造物の解体方法の一実施形態を説明する。本実施形態では、鉄筋コンクリートの構造体において、火薬類を用いて区分解体を行なう場合を想定する。この火薬類には、火薬爆薬火工品が含まれる。
具体的には、図6(a)に示すコンクリート構造物10において、上面、前面を含む一部の領域を解体対象領域12として、この領域以外の残存対象領域11を残しながら区分解体を行なう。このコンクリート構造物10の内部には、太径の鉄筋が高密度で配筋されている。そして、解体時には、上段の解体対象領域12aと下段の解体対象領域12bとの二段階に分けて区分解体を行なう。この場合、制御爆破により、まず、解体対象領域12aに緩み領域を生成し、電動解体ロボットによる区分解体を行なう。次に、制御爆破により、解体対象領域12bに緩み領域を生成し、電動解体ロボットによる区分解体を行なう。そして、図6(b)に示すように、解体対象領域12bを除いたコンクリート構造物15を得る。

0014

次に、図1を用いて、区分解体の処理手順を説明する。まず、上段の解体対象領域12aの区分解体について説明する。
まず、制御爆破に用いる火薬類を装填する装薬孔を穿設する(ステップS1)。装薬孔を穿設するためには、岩盤やコンクリート等に削孔するための削岩機を用いて、表面からの深さが所定の値となるように行なう。本実施形態では、瞬発と段発との制御爆破を行なう。この場合、解体対象領域の内部領域と、解体対象領域と残存対象領域との境界部とで、瞬発と段発とを使い分ける。更に、境界部においては、作業効率性を考慮して、装薬孔の配置を変更する。

0015

図2は、上段の解体対象領域12aにおける装薬孔の配置及び形状を示している。穿孔径は、13〜20mmである。ここで、装薬孔21は、解体対象領域12aの内部領域において、垂直方向に穿設されている(垂直穿孔)。装薬孔22は、開口部が解体対象領域12aの外側に配置され、底部が解体対象領域12aの側面境界部に到達するように、垂直方向に対して15度傾けて穿設されている(傾斜穿孔)。装薬孔23は、開口部が解体対象領域12aの背面境界部に配置され、垂直方向に対して10度傾けて、底部が解体対象領域12aの外側になるように穿設されている(傾斜穿孔)。

0016

図3は、コンクリート構造物10の上面図において、上段の解体対象領域12aにおける装薬孔21,22,23の開口部を示している。コンクリート構造物10内に配筋された鉄筋S1,S2を避けて、各装薬孔を設ける。各装薬孔21、22、23は、それぞれ隣接する装薬孔から所定の距離(本実施形態では、距離L1=200mm)を離して配置した。また、装薬孔21、22から、コンクリート構造物10の正面までの距離L2は300mmである。

0017

次に、制御爆破に用いる火薬類を、装薬孔に装填する(ステップS2)。本実施形態では、中国化薬株式会社製造・販売ミニブラスティング用火工品のSBファイターK(登録商標)のペレットタイプを用いる。この火工品には点火のための電気雷管が付加される。そして、雷管通電によって着火され、瞬時に起爆するもの、所定の微小時間遅延して起爆するものが用いられる。本実施形態では、一つの装薬孔において上下2ヶ所に装填する2段デッキを用いる。本実施形態では、爆速6000〜8000m/秒の火工品を用いる。この火工品の薬包径は、12〜15mmである。装薬量は、解体対象容積に対して、0.7kg/m3程度とした。また、区分解体面に対する装薬量は、0.12〜0.15kg/m2を用いる。

0018

図4(a)は、装薬孔22における装填例を示している。ここでは、残存対象領域11内の装薬孔22の複数(2つ)の深度(底部及び中間位置)に、それぞれ10gの火工品31,32を装填する。なお、火工品が装填されている領域以外には、砂等の込物を装填しておく。図4(b)は、装薬孔23における装填例を示している。ここでは、解体対象領域12a内の装薬孔23の底部及び中間部に、それぞれ10gの火工品31,32を装填する。また、火工品が装填されている領域以外には、砂等の込物を装填しておく。

0019

また、装薬孔21には、瞬発の電気雷管に接続された火工品を装填する。一方、装薬孔22,23には、段発の電気雷管に接続された火工品を装填する。本実施形態では、MS3段の電気雷管を用いることにより、0.05秒遅れで起爆させる。

0020

そして、各装薬孔に装填された火工品を用いて発破を行なう(ステップS3)。この場合、上述したように、解体対象領域12aの内部領域では瞬発、境界領域では段発となる。

0021

次に、コンクリート構造物の解体を行なう(ステップS4)。具体的には、ブレーカによる破砕、ニブラーによる鉄筋切断により、鉄筋コンクリートを取り除く。この場合、発破により、解体対象領域12aには緩み(鉄筋のはく離ひび割れ等)が生じているため、電動解体ロボットにより、遠隔操作により区分解体を行なうことができる。更に、ここでは、小型のブレーカ、ニブラーを利用することができる。

0022

上段の解体対象領域12aの区分解体を終了した後、下段の解体対象領域12bの区分解体を行なう。この場合も、上述した処理手順(ステップS1〜S4)で行なう。
図5は、解体対象領域12bの穿設(ステップS1)における装薬孔の配置を示している。ここでは、コンクリート構造物10の上面図において、下段の解体対象領域12bにおける装薬孔24〜29の開口部を示している。ここで、装薬孔24,25は、解体対象領域12bの内部領域において、垂直方向に穿設されている(垂直穿孔)。装薬孔26,27は、開口部が解体対象領域12bの側面境界部(第1の側面、第2の側面)に配置され、垂直方向に対して10度傾けて、底部が解体対象領域12bの外側になるように穿設されている(傾斜穿孔)。装薬孔28は、開口部が解体対象領域12bの背面境界部(第3の側面)に配置され、垂直方向に対して10度傾けて、底部が解体対象領域12bの外側になるように穿設されている(傾斜穿孔)。装薬孔29は、開口部が解体対象領域12bの背面と側面の頂点に配置され、解体対象領域12bの対角面において15度傾けて、下部を外側に広げた方向に穿設されている(傾斜穿孔)。なお、本実施形態では、装薬孔29を、解体対象領域12bの上面の対角線を含む垂直面内に穿設する。

0023

装填(ステップS2)においては、上段の破砕状況(緩み)に応じて、装薬量を調整する。具体的には、解体対象領域12bの緩みが小さい領域は2段デッキ、緩みが大きい領域は装薬孔の底部のみの一段とする。具体的には、装薬孔24には、一段で瞬発の電気雷管に接続された火工品10gを装填した。装薬孔25には、二段デッキで瞬発の電気雷管に接続された火工品(各デッキ10g+10g)を装填した。装薬孔26には、二段デッキでそれぞれ段発に接続された火工品(各デッキ10g+10g)を装填した。装薬孔27には、二段デッキでそれぞれ段発に接続された火工品(各デッキ10g+10g)を装填した。ここで、装薬孔26,27において、MS3段の電気雷管を用いることにより、0.05秒遅れで発破させる。装薬孔28,29には、二段デッキでそれぞれ段発の電気雷管に接続された火工品(各デッキ10g+10g)を装填した。ここで、装薬孔28,29においては、MS5段の電気雷管を用いることにより、0.1秒遅れで発破させる。
そして、下段の解体対象領域12bについても、発破(ステップS3)、コンクリート構造物の解体(ステップS4)を行なう。

0024

本実施形態の構造物の区分解体方法によれば、以下のような効果を得ることができる。
(1)本実施形態では、制御爆破に用いる火工品を、装薬孔に装填する(ステップS2)。この場合、解体対象領域12の内部領域(装薬孔21,24,25)においては瞬発の電気雷管の火工品、解体対象領域12と残存対象領域11との境界部(装薬孔22、23,26,27,28,29)においては段発の電気雷管に接続された火工品を装填する。これにより、残存対象領域11の境界面を残しながら、コンクリート構造物10の区分解体を行なうことができる。

0025

(2)本実施形態では、解体対象領域12の背面境界部の装薬孔28,29には、側面境界部の装薬孔26,27よりも、更に段発の火工品を装填する。これにより、コンクリート構造物10の後方に延びるひび割れを抑制することができる。

0026

(3)本実施形態では、各装薬孔(21〜24,25〜29)に装填された火工品を用いた発破(ステップS3)後に、コンクリート構造物の解体を行なう(ステップS4)。太径鉄筋が高密度で配筋されたコンクリート構造物10の解体は作業負担が大きいが、発破により、鉄筋コンクリートを緩めて、ブレーカ、ニブラー等により、狭隘部等においても効率的に作業を行なうことができる。更に、電動解体ロボットにより、遠隔操作により区分解体を行なうことができるため、作業員が、より良い環境での作業を実施することができる。

0027

(4)本実施形態では、解体対象領域12aの側面境界部においては、上方を外側に広げた方向に装薬孔を穿設する。これにより、垂直断面を台形状にすることができ、上方からの破砕材の取り出しが容易になる。また、上段の解体対象領域12aの背面境界部においては、下方を10度傾けて、解体対象領域の外側に広げた方向に装薬孔を穿設する。これにより、下段の発破に用いる装薬孔を穿設するための領域を残存させることができる。そして、解体対象領域12a,12bの背面の面を一つ(段差を抑制し、フラットな状態)にすることができる。

0028

また、上記実施形態は、以下のように変更してもよい。
・上記実施形態では、各装薬孔(21〜23)は、それぞれ隣接する装薬孔(21〜23)から所定の距離L1を離して配置した。また、装薬孔21、22から、コンクリート構造物10の正面までの距離L2を300mmとした。装薬孔の配置はこれらに限定されるものではなく、装薬量に応じて配置を変更してもよい。具体的には、解体対象容積に対して、約0.7kg/m3、区分解体面に対する装薬量0.12〜0.15kg/m2を満たすものであればよい。

0029

・上記実施形態では、コンクリート構造物10の上面、前面を含む解体対象領域12の区分解体を行なったが、解体対象領域の形状は、これに限定されるものではない。例えば、コンクリート構造物10の上面、前面、側面を含む解体対象領域や、上面のみを含む解体対象領域を設定することも可能である。
・上記実施形態では、2段デッキにおいて、底部と中間位置に同じ種類(瞬発、段発)の火工品を装填した。装填位置に応じて、瞬発と段発とを併用するようにしてもよい。例えば、装薬孔の底部を瞬発の火工品を装填し、中間位置に段発の火工品を装填する。

0030

10…コンクリート構造物、11…残存対象領域、12,12a,12b…解体対象領域、21〜29…装薬孔、31,32…火薬類。

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