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1.解体工事業の成立により見えはじめた「解体工学」〜経験、試行錯誤を工学に〜

2014 年の建設業法の改定により、2016 年、(公社)全国解体工事業団体連合会(以下、全解工連)会員の悲願であった「解体工事業」が新設された。行政、業界ともに新たな「解体工事」の姿を整備・模索しているところである。
 
江戸時代まで遡れば、建築と解体は今ほどはっきり分かれたものではなかったと思える。
 
そして、建築も解体も経験の蓄積、試行錯誤を経て、その当時の体系化が図られものといえるだろう。
 
明治維新を迎え、東京大学建築学科の前身である造家学科が設立され、それ以降、建築は、“あいまいさ”を含みスタートしながらも、今日では細部に至るまでしっかり工学となっている。
 
一方、解体はこの建築の工学化の中で取り残された。
というよりは、半世紀は時間差をもって考えてよいものとして後回しにされた。
 
解体技術は、建築新技術との闘いの連続である。
そして最近では環境問題とも闘っている。
建築の成果、高度耐震化技術、高層化、高強度コンクリート…これらはいずれも解体の大問題である。
あれだけ重宝し、使ってきた石綿…今では解体のハードルを押し上げてしまっている。
 
現時点で解体工事のあり方・工法を精査すると、建築工事に比べても工学になっていないところが多々みられる。
言い換えると、建築工事も当初はそうであったが、技術として確立してはいても、それが試行錯誤の経験の上に築き上げられたまま運用されていることが多い。
解体工事は、建築工事に比し、“あいまいさ”を含んだ工事管理をせざるを得ない現状といえる。
 
そのような中、日本建築学会では、「建築物の解体工事研究小委員会」を設置し、新時代の解体に即する仕様書を来春発刊する予定である。
 
 

2.『 建築物の解体工事施工指針(案)・同解説(鉄筋コンクリート造編・鉄骨造編)』来春発刊予定

日本建築学会として、鉄筋コンクリート造建築物等の解体に関するはじめての施工標準として、「鉄筋コンクリート造建築物等の解体工事施工指針(案)・同解説」(委員長:(故)笠井芳夫日本大学教授)が1998 年に発刊されている(現在絶版)。
しかしながら、2000 年に施行された建設リサイクル法やアスベストの適正処理など、発刊された当時とは社会状況が変化してきており、現在の法規および実務では、対応しきれていない。
 
そこで、この改訂を目的に、私が委員長となり、コロナ禍を挟んだが5 年にわたり改訂作業を行ってきた。
 
現在、一応完成し、校閲作業中である。
来春発刊の予定である。
発刊と同時に東京、名古屋、大阪で日本建築学会として講習会を開催することとしている。
指針名、章立ては下記の通りである。
 
『建築物の解体工事施工指針(案)・同解説(鉄筋コンクリート造編・鉄骨造編)』
 
1章 総則
2章 解体工事の性能および要求条件
3章 解体工法の種類および特性
4章 事前調査および事前措置
5章 解体工事計画
6章 施工
7章 建設副産物の処理
8章 特別管理産業廃棄物等の処理
9章 石綿含有建材の処理
 
 

3.新指針で規定を断念した課題-工学として今後整理必須

『建築物の解体工事施工指針(案)・同解説(鉄筋コンクリート造編・鉄骨造編)』(以下、新指針)での規定を断念した最大の課題として、階上解体のサポート設計が挙げられる。
 
例えば『建築構造設計指針』では、どう構造設計するかを規定することが大きな柱となっている。建築施工時には、想定や設定が容易な荷重だが、階上解体のサポート設計ではこの荷重から難しい。
重機・アタッチメントそのものの静的荷重は容易に計算に乗せられるが、ガラは難しい。
 
根拠となる実測デ-タも怪しい。設計上、安心して用いられる値、安全率を工学的に、泥臭く実際に計ったデ-タを多数集め、客観的に統計処理をするという過程がまだ必要である。
こんなことも工学であり、極めて大きな意味をもつ。
建築も今の体系となるにはこのような泥臭い実験が重ねられた。
 
また、重機・アタッチメントそのものの静的荷重はほぼ正確に入手できるが、重機の走行・作業による動荷重が静的荷重にどれだけの割り増しを見込む必要があるかは難しい。
この場合、実測値を取るところからはじめる必要があるが、構造物の剛性、実測時のサポート状況に依存するはずであるから、それらを踏まえた、最後は政治判断ならぬ研究者判断、そしてその検証(指針にしてからも含む)が必要である。
 
階上解体で梁や柱の崩壊となると大変な話であるが、私は聞いたことはなく、階上解体における事故のほとんどは、スラブの抜け落ちであろう。建物を作り、運用していく立場からすると、梁に比し、スラブの構造的な信頼感は、解体時は著しく小さい。
日本の耐震性能を担保した柱と梁の剛性は、スラブに比し極めて高く、解体時に柱・梁が崩壊するようでははじまらないと、思うのが我々の認識である。
 
一方、スラブの配筋は、雑という意味で不明確なところがあり、構造上信頼感が薄い。建設時や使用初期には穴であったスラブもあり、鉄筋の定着に信頼感は持てない。そればかりではない。
スラブに点でサポートを立てるとサポート直上の曲げモーメントが大きくなる。
しかし、本来、使用時のスラブは所々サポートされるわけでなく、荷重を直接梁に伝達するように設計されており、サポートを立てて解体作業した時の荷重に対する曲げモーメントを想定していない。
きちんとした施工がされていても建設時の設計思想からすると、不利なのである。
 
上記の通り、柱・梁の耐力はある程度把握できても、スラブの耐力をスラブ個々に把握するのは難しい。
いっそのことスラブに荷重がかからないようにして作業を行う試みをいろいろなところで聞く。
先日、大阪の三同建設(株)で、まさしく荷重をスラブにかけずに梁に背負わせる“SD ブリッジ”(写真- 1)工法を見学し、作業の安全性向上、工期および経費削減に絶大な効果があることを確認させていただいた。
もちろん柱・梁の剛性、スパンにもよるが、多くの場合、梁下のサポートも要らない場合もあると思いながら帰途についた。
 
スラブに荷重をかけない工法も含めて、荷重のかけ方、かかり方を工学的に検証することが必要である。
 
新指針が発刊される前に言うのもおかしいかもしれないが、5 〜10 年後の次の改定では、日本建築学会が規定する階上解体サポート計算方法というものを提示し、計算を解体工事業者が自社内で行えるようにしたい。
 

写真-1 三同建設(株)のSDブリッジ

写真-1 三同建設(株)のSDブリッジ


 
 

4.高強度コンクリート部材の解体のあり方の提案

「解体工事業」の立場からすると、私も含めて建築に携わる者は、少々、いや大分、解体しにくいコンクリート構造物を志向しすぎた。SRC 造、 CFT造、そして高強度・超高強度コンクリートを使用したRC 造は、解体することが極めて困難である。
 
この10 年、全解工連の研究助成を受けながら、 180N/mm2 までの高強度・超高強度コンクリートを使用したRC 造の解体のあり方を研究してきた。
まず、やはり経済的な圧砕工法でやりきれないかということになる。
高強度域でも無筋なら圧砕刃で、石のようにすぱっと綺麗に割れる。
しかし、かみ砕きは圧縮であり、確かに高強度コンクリートは手強い。
だから、高強度域では圧砕刃の当て方に対し鉄筋の拘束が効く。
一般の強度域だと鉄筋の周りを崩してから鉄筋を切断すればよいが、高強度域ではコンクリートを挟んだ力で、まず鉄筋が伸びたり切れないと刃が入っていかないのである。
 
実験としては、コンクリート強度180N/ mm2級の部材まで、既に流通している重機および圧砕アッタチメント(ただし能力最高レベル)で解体は可能であったが(写真- 2)、アッタチメントの負荷は尋常でなく、時間がかかり、騒音も大きく、重機の余裕がないことによる振動がひどかった。
飛散するコンクリート片も鋭利であった。
能力最大級の重機、アタッチメントでそうであるため、報告会でビデオを見られた解体工事業の実務の方からは、これを仕事で行うのは、機器の予想される損耗も考えると割にあわない、とする方がほとんどであった。
 
カッタおよびワイヤーソー(写真- 3)での実験も行った後の2018 年、それまでの研究のひと括りとして、おおまかではあるが私の考え方を提示した1)
 
①圧砕工法の経済活動に見合った現実的な採用限度は、実強度で50 〜60N/mm2 以下程度。それ以上ではアタッチメントに掛かる負荷が大きく、騒音・振動でNG。
②実強度で60N/ mm2 を超えるコンクリート部材では、解体現場で、カッタもしくはワイヤーソー工法で対象部材をトラックに載せられる大きさまで切断し、搬出(超高強度・高強度レベルのコンクリートが使われている部材は、その建物の中では下層階の一部に限定され、そんなに多くはない)。
③部材のままリユースまたは作業フィールドで圧砕・破砕・分級の上、高級品質のリサイクル材(そのポイントはセメントリッチ/高強度再生骨材)に。
 
アッタチメントについては、その後、日本ニューマチック工業(株)とアタッチメントにかかわる応力などを検討している。
 
解体の前に立ちはだかるのは、コンクリートの高強度化だけではない。
SRC 造、CFT造は、鋼板・鋼管を圧砕工法で変形・切断させようとしてもその内側のコンクリートの圧縮力が効く。
圧砕工法は、コンクリートをかみ砕き、鋼をその後切断する工法である。
鋼が前面にあり鋼の変形・切断をその裏にあるコンクリートがその圧縮力で支えていては太刀打ちできない。
 
我々は、どえらいものを創ってしまっている。壊すにはこれからも英知が必要だ。
 
写真-2 180N/mm² 級超高強度コンクリートの圧砕実験
写真-2 180N/mm² 級超高強度コンクリートの圧砕実験
 
写真-3  180N/mm² 級超高強度コンクリートのワイヤーソーに よる切断実験
写真-3  180N/mm² 級超高強度コンクリートのワイヤーソーに よる切断実験
 
 

5.プレストレスト部材、ハイテンションボルトの銃弾級飛翔

プレストレストコンクリート造建築物では、スパンをとばす目的で、PC 鋼材に大きな緊張力を導入している。緊張力が導入されている状況で、 PC 鋼材を切断すると、端部の留具が飛び出る恐れがある。また、切断により建物の応力状態が一挙に変わるため、注意が必要である。
 
また、鉄骨造の解体ではハイテンションボルトが飛翔する場合がある。
 
金属部材・金属片の飛び出し距離が、40m であったとか400mであったとかが報告されており、飛び出し速度は銃弾級である。
 
幸いなことにそれが当たって死傷したという報告は聞いていないが、公衆災害、労働災害の両面から不安を感じておられる方が多いことを実感する。
今のところ、表だった行政指導に至っていないが、一度死傷事故が起きた時には、外壁の逆転倒事故と並ぶ重大事案になることは必至である。
 
これら金属部材・金属片を含めた、解体材の上 屋からの飛散防止対策を講じる現場も見られるようになってきた。
今のところ、コストや段取りの兼ね合いから試行錯誤している状況と思えるが、絶対に飛散させないことを目指した工学的な取り
組みが必要な段階にきているように思う。
 
 

6.解体工事に見合った構造物の劣化・崩壊度、構造耐力の評価方法の提案

解体対象構造物の劣化状況や崩壊状況を評価すること、前述の階上解体を行う場合などにおいて構造耐力を評価することは重要である。解体の場合には、これからまだ使っていく建物を評価する場合に比し、解体工事に見合った、コストパフォーマンスという観点は重要である。
 
「なんとなくいいだろう」では工学ではないし、安全を担保できない。解体工事に見合った何らかの工学的な評価軸を持つべきだろうと考える。
 
拠り所として、「非破壊試験」に目を当ててはどうであろうか。
ただし、鉄筋コンクリート造を対象としている場合、「非破壊」は厳密に非破壊であることのみを意味しておらず、わずかな破壊を伴うことも許容範囲としている。
また、「非破壊試験」の意味には“簡易な”、“安価な”、“速報性”を含んでいるというのが一般認識になっている。
 
今年の9 月、私が委員長を務めた日本非破壊検査協会規格NDIS 3418「コンクリート構造物の目視試験方法」が改正されたばかりである。
災害による崩壊建物は適用範囲ではないが、劣化状況の工学的評価には利用できるように思う。
 
また、構造耐力評価のうち、コンクリート強度については表- 12)が利用でき、鉄筋の径・配筋については機器を使うがNDIS 3429「電磁波レーダ法によるコンクリート構造物中の鉄筋探査方法」、N DIS 3430「電磁誘導法によるコンクリート構造物中の鉄筋探査方法」が利用できると思う。
 
表-1 解体対象の構造体コンクリートに適用可能な強度に関する試験方法の種類と特徴
表1
 
表2
 

7.日本発信の「解体工学」の国際化

国際的に解体技術に関する最新の情報を得ようと検索をかけても、解体材の再利用に関する論文・解説は山ほど出てくる一方、解体技術そのものについては、ほとんどヒットしない。
ヒットしてもあまりにも得るものがない陳腐な解説ばかりであり、外国においても解体に関する工学論文がないのには甚だびっくりする。
これではまずい、日本の情報を世界に流そうと奮起し、この1 年は私が過去2 〜3 年に公表した解説等をもとに、全世界でいつでも検索可能で、即入手可能な査読付英文解説・論文を投稿してきた。既に以下の6 編の解説・論文が掲載に至っている。
 
 
Establishment and Prospect of Demolition Business in Japan3)
https://www.cit.nihon-u.ac.jp/laboratorydata/ kenkyu/publication/journal_a/a54.2.3.pdf
Demolition of Skyscrapers in Japan4)
https://www.cit.nihon-u.ac.jp/laboratorydata/kenkyu/publication/journal_a/a54.2.4.pdf
The Transition of Demolition Techniques for Reinforced Concrete Structure in Japan5)
https://www.cit.nihon-u.ac.jp/laboratorydata/kenkyu/publication/journal_a/a54.2.5.pdf
Transition of Japanese Architectural
Demolition“Kaitai”- Until the Establishment of the Tokyo Demolition Cooperative-
6)
https://www.cit.nihon-u.ac.jp/laboratorydata/kenkyu/publication/journal_a/a54.2.6.pdf
Application of Crushing Method to the Demolition of High-strength and Ultra-high Strength Concrete Structure7)
https://www.cit.nihon-u.ac.jp/laboratorydata/kenkyu/publication/journal_a/a55.1.1.pdf
Effective Use Of Concrete Powder By-Produced From Recycled Aggregate8)
International Seminar on Recycled Concrete、 Sponsored by Niigata University and Japan Concrete Institute、 pp.107-114、2000.9
 
コロナ禍前の2019 年5 月に全解工連はEDA(European Demolition Association)の視察団を受け入れ、2020 年に返礼視察団をダブリンに送り込む予定であった。日本の技術・状況の発信の機会として、訪問に備えてしかるべき準備を進めていきたい。
 
 

8.来年夏からはじまる登録解体基幹技能者制度

全解工連では今年2 月に国土交通大臣の登録を受け、令和5 年度から「登録解体基幹技能者講習修了者」を資格認定することになった。
私はその委員長を務めている。
 
資格認定登録解体基幹技能者とは、解体工事における中核的な役割として、熟達した技能と豊富な知識と経験に加え、現場を効率的にまとめる高度なマネジメント能力に優れた解体工事の技能者である。
建設キャリアアップシステムの能力評価基準の最高位(レベル4)の資格として位置付けられ、解体工事における技能者の目標像として活躍が期待される。
 
解体工事施工技士が現場の管理を行う技術者であるのに対し、登録解体基幹技能者は、現場で作業員の指示・指導・統率をする技能者(上級職長)である。
 
資格取得のメリットとして、経営審査事項において加点評価(3 点)の対象(解体工事施工技士資格では2 点)、総合評価落札方式での加点評価、建設業者の「優良技能者認定」が挙げられる。
 
登録解体基幹技能者の受講要件は、10 年以上の実務経験を有し、職長経験3 年以上で、解体工事施工技士であることが必須で、それらに加え、一級建築施工管理技士(登録解体工事講習修了者)、一級土木施工管理技士(登録解体工事講習修了者)、特定建築物の石綿含有建材調査者、建築物の石綿含有建材調査者、能力評価基準【解体】のレベル2 の資格を満たす者、これらの5 つの中から1 つ以上の資格を有する必要がある。
 
登録解体基幹技能者になるには、受講条件を満たす者が2 日間の講習を受講し、最後に講習の理解度を確認する試験に合格する必要がある。
 
全解工連では現在、鋭意準備を進めており、今のところ、全国5ブロックで、来年夏に講習会を行う予定である。
 
受講資格のある方には受講していただきたい全解工連の実施する新たな資格制度である。
 
 
【参考文献】
1)湯浅昇:高強度・超高強度コンクリートを用いた構造物の解体システムに関する研究、全国解体工事業団体連合会、平成30 年度解体工事に関わる研究報告書概要集、pp.1-5、2018.7
2)湯浅昇:コンクリートの強度に関する非破壊・微破壊試験方法の現状、日本非破壊検査協会、非破壊検査、Vol.66、 No.3、 pp.119-128、2017.3
3)湯浅昇:日本における「解体工事業」の成立と展望、全国解体工事業団体連合会、令和2 年度解体工事に関わる研究報告書概要集、 pp.8-10、2020.7
4)湯浅昇:日本における超高層ビルの解体、全国解体工事業団体連合会、令和2 年度解体工事に関わる研究報告書概要集、pp.17- 18、2020.7
5)湯浅昇:鉄筋コンクリート(RC)造建築物の解体工法①鉄筋コンクリート造の解体工法の歴史、日本コンクリート工学会、コンクリート工学、Vol.54、 No.2、pp.189-194、2016.2
6)高橋英孝・御子柴信也・小熊徳彦・湯浅昇:建築解体における歴史とその変遷-東京解体協同組合発足まで-、日本大学生産工学部第42回学術講演会(建築部会)、pp.81-84、2009.12
7)湯浅昇:高強度・超高強度コンクリート構造物の解体負荷に関する研究、第41回セメント・コンクリート研究討論会、pp.67-72、 2014.10
8)湯浅昇・笠井芳夫・松井勇・北野喜久:再生骨材製造過程で発生するコンクリート微粉末の有効利用に関する研究、第27回セメント・コンクリート研究討論会論文報告集、pp.27-32、2000.11
 
 
 

日本大学生産工学部建築工学科 教授
湯浅 昇

 
 
【出典】


積算資料公表価格版2022年11月号

文書名積算資料公表価格版2022年11月号

 

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