JP2000257273A - 既存建物の免震化工法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 建物内における平常業務の妨げとなることな
く、軸力材のいかなる位置に対しても容易に免震装置を
設置することができ、しかも簡易な作業で短期間に当該
建物の免震化を図ることが可能となる既存建物の免震化
工法を提供する。 【解決手段】 軸力材１１の外周に、少なくとも免震装
置を挿入すべき範囲Ｗを残して上下に増し打ちコンクリ
ート１２を打設するとともに、増し打ちコンクリート打
設時に内部に緊張材挿入用のシース管１３を埋設し、次
いで上下の増し打ちコンクリート間に支持板１４、１７
を渡して、その上下端部をシース管に挿通した緊張材１
５にプレストレスを導入することにより増し打ちコンク
リート１２に圧接させ、次いで軸力材１１の免震装置を
挿入すべき範囲を切断した後に、切断部位に免震装置２
０を挿入し、緊張材１５のプレストレスを解除して支持
板１４、１７を撤去する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、既存の建物に免震
装置を介装して免震建物にする際に適用される、既存建
物の免震化工法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、鉄筋コンクリート（ＲＣ）造、Ｓ
ＲＣ造あるいは鉄骨造等の各種の既に存在する建物にお
いて、免震装置を特定の階に増設することにより、建物
全体あるいはその一部を免震建物とする要請が高まりつ
つある。このような既存建物の免震化は、一般に建物の
基礎部分（軸力材）や特定の階層の柱（軸力材）の柱
頭、中間あるいは柱脚に、免震装置を新たに挿入するこ
とによってなされるために、上記柱等を一旦切断する必
要がある。

【０００３】このため、別途梁や床スラブ間に仮設の軸
力支持部材を多数本配設することにより、軸力材に作用
している荷重を仮支持する工法が知られているが、上記
既存建物の内部においては、常時一般業務や作業が行な
われているために、当該建物を免震化させるに際して、
極力上記平常業務を妨げることなく、しかも万一作業中
に地震が発生した場合においても、既存建物の安全性を
確保し得る免震化工法の開発が強く要望されていた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】そこで、本出願人は、
先に特開平９−２７３３１４号にみられるような既存建
物の免震化工法を提案した。この免震化工法は、先ず図
７に示すように、既存建物の中間階における柱１の外周
を、免震装置を挿入すべき範囲に開口部２ａが形成され
るとともに周方向に２分割された鋼管２によって囲繞
し、次いで鋼管２の分割部分を互いに接合した後に、免
震装置を挿入すべき範囲を残して柱１と鋼管２との間に
増し打ちコンクリート３、３を打設する。次いで、図８
および図９に示すように、免震装置を挿入すべき範囲の
柱１を切断し、開口部２ａから当該切断部位に免震装置
４を挿入した後に、さらに図１０に示すように、鋼管２
を、増し打ちコンクリート３が打設されていない免震装
置４の外方位置において切断することにより、鋼管２を
上下方向に分離させて、柱１の軸力を免震装置４に移行
させるようにしたものである。

【０００５】このような既存建物の免震化工法にあって
は、免震装置を介装すべき柱１の周囲において、この柱
１の補強作業も含めた全ての作業を行なうことができる
ため、柱１から離間した位置に軸力支持部材を仮設する
必要が全く無く、よって建物内における平常業務の妨げ
となることがないうえに、上記軸力支持部材の取り外し
および搬出作業といった大掛かりな撤去作業も不要とな
り、さらに追加の補強作業や、当該周辺補強の撤去に伴
う駄目工事も必要無くなるために、作業の大幅な省力化
を図ることができて、容易にかつ短期間で既存の建物を
耐震建物に改装することができるという優れた利点があ
る。

【０００６】ところで、上記既存建物の免震化工法にお
いては、柱１を切断して免震装置４によって柱１の軸力
を支承するまでの間、増し打ちコンクリート３と鋼管２
との接触面における摩擦力によって、柱１に作用する軸
力を鋼管２を介して支承しているため、鋼管２と増し打
ちコンクリート３との間に大きな接触面積を確保する必
要がある。したがって、既存建物の柱１の中間部に免震
装置４を介装する場合には問題ないものの、当該既存建
物の構造上、柱頭あるいは柱脚に免震装置４を介装する
必要が生じた場合には、上方または下方の円管の高さ寸
法が小さくなり、よって柱と円管との接触面積が小さく
なるために、充分な軸力の伝達が難しくなるおそれがあ
った。

【０００７】また、鋼管２と増し打ちコンクリート３と
の接触面積を確保するために、増し打ちコンクリート３
の厚さ寸法も大きく設定する必要があり、この結果最終
的な柱寸法が大きくなるという傾向もあった。さらに、
既存建物内において、分割した鋼管２の溶接作業や、免
震装置４を設置した後の鋼管２の切断作業が生じる結
果、周囲や免震装置４に対する養生が必要であった。こ
のため、上記課題を解決することができる上記免震化工
法の改良が望まれていた。

【０００８】本発明は、上記事情に鑑みてなされたもの
で、建物内における平常業務の妨げとなることなく、軸
力材のいかなる位置に対しても容易に免震装置を設置す
ることができ、しかも簡易な作業で短期間に当該建物の
免震化を図ることが可能となる既存建物の免震化工法を
提供することを目的とするものである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の本発明
に係る既存建物の免震化工法は、既存建物の軸力材の所
望の部位に、免震装置を介装するための工法であって、
上記軸力材の外周に、少なくとも免震装置を挿入すべき
範囲を残して上下に増し打ちコンクリートを打設すると
ともに、当該増し打ちコンクリート打設時に内部に緊張
材挿入用のシース管を埋設し、次いで上下の増し打ちコ
ンクリート間に支持板を渡して、その上下端部をシース
管に挿通した緊張材にプレストレスを導入することによ
り増し打ちコンクリートに圧接させ、次いで、軸力材の
免震装置を挿入すべき範囲を切断した後に、軸力材の切
断部位に免震装置を挿入し、緊張材のプレストレスを解
除して支持板を撤去することを特徴とするものである。

【００１０】この際に、請求項２に記載の発明は、上下
の上記増し打ちコンクリートを角柱状に形成し、これら
増し打ちコンクリートの、少なくとも上記免震装置を挿
入する面を除いた他の面間に、上記支持材を配設するこ
とを特徴とするものである。

【００１１】請求項１または２に記載の発明によれば、
既存の柱の周囲に構築した増し打ちコンクリートが、免
震化完了後においては、地震時等に免震装置が水平方向
に変形した際に生じる応力に対して、上記柱の補強とし
て機能する。また、上記免震装置の取付けに際しては、
一般に免震装置の大きさが柱の断面積よりも大きいため
に、上記増し打ちコンクリートが免震装置取付けのため
の基礎として利用される。

【００１２】さらに、軸力材を切断して免震装置を設置
する際には、当該軸力材に作用する軸力を、上下の増し
打ちコンクリート間に架け渡され、上下端部が緊張材に
プレストレスを導入することにより増し打ちコンクリー
トに圧接された支持材によって仮支持させることができ
るとともに、万一施工時に地震が発生して水平力が作用
した場合には、支持材の耐力によって、これに抵抗する
ことにより、施工中の安全性が確保される。

【００１３】この際に、上記緊張材によってプレストレ
スを導入することにより、既存の軸力材と増し打ちコン
クリートとの間、および増し打ちコンクリートと支持材
との間の摩擦力が増加するために、上記軸力材に作用す
る軸力を、より少ない接触面積によって確実に伝達させ
ることが可能になる。この結果、例えば中間階の柱の柱
頭あるいは柱脚に免震装置を設置する場合にも、そのま
ま適用させることができるとともに、施工後の柱寸法も
小さくすることが可能になるため、柱周りの使用スペー
スの自由度が増加する。

【００１４】また、軸力材を切断する際に、別途梁や床
スラブ間に仮設の軸力支持部材を多数本配設して既存建
物における軸力を仮支持する場合と比較して、上記軸力
支持部材の取り外しおよび搬出作業といった大掛かりな
撤去作業が不要になり、しかも追加の補強作業や、当該
周辺補強の撤去に伴う駄目工事も必要無くなるために、
作業の大幅な省力化も達成することができる。さらに、
図７〜図１０に示した方法と比較しても、鋼管２の溶接
や切断作業、さらには周囲の養生等が不要になって作業
が容易になるうえ、支持材や緊張材は再利用が可能であ
るため、工期の短縮化および施工費の低減化を図ること
が可能になる。

【００１５】この際に、特に請求項２に記載の発明によ
れば、増し打ちコンクリート間の、少なくとも一部に、
支持材が配設されていない開口部が形成されるために、
当該開口部から軸力材の切断や、免震装置の取付台の構
築、さらには免震装置の挿入等の施工を行なうことがで
き、作業性が向上する。

【００１６】

【発明の実施の形態１】図１〜図６は、本発明に係る既
存建物の免震化工法を、ＲＣ造の既存建物の基礎上に立
設された柱の中間部に、免震装置を介装して免震化する
場合に適用した一実施形態を説明するための工程図であ
る。この免震化工法においては、先ず図１に示すよう
に、既存建物の基礎１０に立設された柱（軸力材）１１
の外周の全周に、目荒らし処理を施した後、免震装置を
挿入すべき位置に免震装置の高さ寸法よりも幾分大きな
間隙Ｗを残して、四角柱状に増し打ちコンクリート１２
を打設する。この際に、増し打ちコンクリート１２の、
対向する端部付近にＰＣ鋼棒（緊張材）挿入用のシース
管１３を埋設しておく。このシース管１３は、柱１１の
外周４面に沿って、それぞれ増し打ちコンクリート１２
を貫通するように、上下に２本ずつ埋設するとともに、
さらに各シース管１３には、コンクリート補強のための
補強筋１３ａを配筋しておく（図４参照）。

【００１７】次いで、図２に示すように、上下の上記増
し打ちコンクリートの側面１２ａ間に、間隙Ｗを跨ぐよ
うにして、各々２枚の長方形の鋼板からなる支持板１４
を渡し、その上下端部に穿設された孔部をシース管１３
に一致させる。そして、これら支持板１４およびシース
管１３にＰＣ鋼棒（緊張材）１５を通し、これにプレス
トレスを導入したうえで、両端をナット１６によって固
定する。これにより、支持板１４は、増し打ちコンクリ
ート１２の側面１２ａに圧接される。

【００１８】他方、上下の増し打ちコンクリート１２の
側面１２ｂに対しては、図中裏面側の側面１２ｂに同様
の支持板１７を、上記間隙Ｗを跨ぐようにして架け渡す
とともに、図中表面側の側面１２ｂには、各々上方およ
び下方のシース管１３周りにのみ、定着板１８を配設す
ることにより、当該側面１２ｂに免震装置挿入用の開口
部Ｓを形成しておく。そして同様に、支持板１７、シー
ス管１３および定着板１８にＰＣ鋼棒１５を通し、これ
にプレストレスを導入して両端をナット１９で固定する
ことにより、支持板１７および定着板１８を増し打ちコ
ンクリート１２の側面１２ｂに圧接させる。なお、上記
支持板１４、１７としては、図示した長方形の鋼板の
他、Ｈ形鋼、チャンネル材、カットＴ鋼あるいはアング
ル材等が使用可能である。

【００１９】このようにして、柱１１に作用する軸力
を、増し打ちコンクリート１２を介して、その側面１２
ａ、１２ｂの三面に仮設した支持板１３、１７によって
仮支持させた後に、開口部Ｓ側から図中点線で示す柱１
１の免震装置を挿入すべき部位を切断する。そして次
に、図３〜図５に示すように、増し打ちコンクリート１
２の対向面に、それぞれ免震装置２０の上下部取付台２
１、２２を構築し、開口部Ｓ側から上下部取付台２１、
２２間に免震装置２０を挿入して据え付ける。なお、図
示の免震装置２０は、滑り支承によるものであり、下部
取付台２２上にステンレス等からなる滑り板２０ａを固
定し、上部取付台２１に滑り材本体２０ｂを、下面に取
り付けられたテフロン等の滑り材２０ｃが上記滑り板２
０ａ上を摺動自在となるように固定する。

【００２０】なお、上記免震装置２０は、これとは逆
に、上部取付台２１に滑り板２０ａを固定し、下部取付
台２２に滑り材本体ｂを取り付けてもよい。また、この
既存建物において、積層ゴム等を用いた弾性支承による
免震装置を介装すべき柱に対しては、同様に増し打ちコ
ンクリート１２の対向面に、各々取付台を構築し、これ
ら取付台間に、上記積層ゴム等を用いた免震装置を据え
付ければよい。次いで、ＰＣ鋼棒１５を緊張させた状態
で、ナット１６、１９を緩めることにより、当該ＰＣ鋼
棒１５を抜出し、支持板１４、１７および定着板１８を
取り外すことにより、図６に示すように、上記既存の柱
１１に対する免震化が完了する。

【００２１】このように、上記既存建物の免震化工法に
よれば、既存の柱１１の周囲に構築した増し打ちコンク
リート１２によって、柱１１を切断する際の軸力の保持
および切断後における安全性の確保、免震装置２０設置
のための基礎、並びに免震化後における既存柱１１の補
強を、同時に実現することができる。特に、柱１１を切
断して免震装置２０を設置する際に、上下の増し打ちコ
ンクリート１２間に架け渡され、上下端部がＰＣ鋼棒１
５にプレストレスを導入することにより増し打ちコンク
リート１２に圧接された支持材１４、１７によって上記
軸力を仮支持させているので、既存の柱１１と増し打ち
コンクリート１２との間、および増し打ちコンクリート
１２と支持材１４、１７との間の摩擦力を大幅に増加さ
せることができ、よって柱１１に作用する軸力を、従来
よりも一層少ない接触面積によって確実に伝達させるこ
とができる。

【００２２】この結果、例えば中間階の柱の柱頭あるい
は柱脚に免震装置を設置する場合にも、そのまま適用さ
せることができるとともに、施工後の柱寸法も小さくす
ることが可能になるため、柱周りの使用スペースの自由
度を増加させることができる。加えて、柱１１を切断す
る際に、別途梁や床スラブ間に仮設の軸力支持部材を多
数本配設して既存建物における軸力を仮支持する場合と
比較して、上記軸力支持部材の取り外しおよび搬出作業
といった大掛かりな撤去作業が不要になり、しかも追加
の補強作業や、当該周辺補強の撤去に伴う駄目工事も必
要無くなるために、作業の大幅な省力化も達成すること
ができる。

【００２３】さらに、図７〜図１０に示した方法と比較
しても、鋼管２の溶接や切断作業、周囲の養生等が不要
になって作業が容易になるうえ、支持材１４、１７やＰ
Ｃ鋼棒１５は再利用が可能であるため、工期の短縮化お
よび施工費の低減化を図ることができる。また、万一施
工時に地震が発生して上下の増し打ちコンクリート１２
間に水平力が作用した場合にも、支持材１４、１７の耐
力によって、これに抵抗することにより、施工中の安全
性を確保することができる。

【００２４】しかも、増し打ちコンクリート１２間の、
一面に、支持材が配設されていない開口部Ｓを形成して
いるので、この開口部Ｓから柱１１の切断や、免震装置
２０の取付台２１、２２の構築、および免震装置２０の
挿入等の施工を行なうことができ、作業性が向上する。

【００２５】なお、上記実施の形態の説明においては、
免震装置２０を柱１１の中間部に介装する、いわゆる中
間階免震化の場合についてのみ説明したが、これに限定
されるものではなく、本発明は、中間階の柱の柱頭、中
央部および柱脚、さらには基礎部分等の各種軸力材にお
ける様々な位置に対して免震装置を介装する場合に、同
様に適用することが可能である。また、上記実施の形態
においては、シース管１３を、増し打ちコンクリート１
２内に、柱１１の外周４面に沿って、上下に２本ずつ埋
設した場合について説明したが、これに限るものではな
く、外周４面に沿って各１本ずつ、あるいは上下に３本
以上埋設したり、さらには水平方向にも複数本埋設する
ようにしてもよい。

【００２６】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１または２
に記載の本発明に係る既存建物の免震化工法によれば、
免震装置を介装すべき軸力材の周囲において、当該軸力
材の補強作業も含めた全ての作業を行なうことができる
ため、上記柱等から離間した位置に軸力支持部材を仮設
する必要が全く無く、よって建物内における平常業務の
妨げとなることがないうえに、上記軸力支持部材の取り
外しおよび搬出作業といった大掛かりな撤去作業も不要
となり、さらに追加の補強作業や、当該周辺補強の撤去
に伴う駄目工事も必要無くなるために、作業の大幅な省
力化を図ることができて、容易にかつ短期間で既存の建
物を上記軸力材の所望位置に免震装置が介装された耐震
建物に改装することができる。

【００２７】加えて、軸力材の外周に打設した増し打ち
コンクリート間に支持材を渡し、緊張材によってプレス
トレスを導入することにより、増し打ちコンクリートに
圧接させているので、上記軸力材と増し打ちコンクリー
トとの間、および増し打ちコンクリートと支持材との間
の摩擦力を増加させて、上記軸力材に作用する軸力を、
より少ない接触面積によって確実に伝達させることがで
き、よって中間階の柱の柱頭あるいは柱脚に免震装置を
設置する場合にも、そのまま適用させることができると
ともに、施工後の柱寸法も小さくすることが可能になる
ため、柱周りの使用スペースの自由度を増加させること
ができる。

【００２８】また、特に請求項２に記載の発明によれ
ば、増し打ちコンクリート間の、少なくとも一部に、支
持材が配設されていない開口部が形成されるために、当
該開口部から軸力材の切断や、免震装置の取付台の構
築、さらには免震装置の挿入等の施工を行なうことがで
き、作業性を一層向上させることができるといった効果
が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態において柱の周囲に増し打
ちコンクリートを打設した状態を示す側面図である。

【図２】図１の増し打ちコンクリート間に支持板を取付
けた状態を示す側面図である。

【図３】図２の柱を切断して免震装置を挿入した状態を
示す側面図である。

【図４】図３のＩＶ−ＩＶ線視断面図である。

【図５】図３のＶ−Ｖ線視断面図である。

【図６】図３の支持板等を撤去した状態を示す側面図で
ある。

【図７】従来の免震化工法において柱の外周を円管およ
び増し打ちコンクリートで保興じた状態を示す縦断面図
である。

【図８】図７に柱を切断して免震装置を据え付けた状態
を示す縦断面図である。

【図９】図８のＩＸ−ＩＸ線視断面図である。

【図１０】図８の円管を切断した状態を示す側面図であ
る。

【符号の説明】

１１ 柱（軸力材） １２ 増し打ちコンクリート １２ａ、１２ｂ 側面 １３ シース管 １４、１７ 支持板 １５ ＰＣ鋼棒（緊張材） １８ 定着板 ２０ 免震層 ２０ａ 滑り板 ２０ｃ 滑り材 Ｓ 開口部

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 既存建物の軸力材の所望の部位に、免震
   装置を介装するための工法であって、上記軸力材の外周
   に、少なくとも上記免震装置を挿入すべき範囲を残して
   上下に増し打ちコンクリートを打設するとともに、当該
   増し打ちコンクリート打設時に内部に緊張材挿入用のシ
   ース管を埋設し、次いで上下の上記増し打ちコンクリー
   ト間に支持板を渡して、その上下端部を上記シース管に
   挿通した緊張材にプレストレスを導入することにより、
   上記増し打ちコンクリートに圧接させ、次いで、上記軸
   力材の上記免震装置を挿入すべき範囲を切断した後に、
   上記軸力材の切断部位に上記免震装置を挿入し、上記緊
   張材のプレストレスを解除して上記支持板を撤去するこ
   とを特徴とする既存建物の免震化工法。
2. 【請求項２】 上下の上記増し打ちコンクリートを角柱
   状に形成し、これら増し打ちコンクリートの、少なくと
   も上記免震装置を挿入する面を除いた他の面間に、上記
   支持材を配設することを特徴とする請求項１に記載の既
   存建物の免震化工法。