JP2003213702A - ユニット型地下室の構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 工期短縮及び工費節減、構造安全性を確保し
つつ、運搬及び現場での建て方工事に纏わる費用の低減
並びに狭小地での荷降ろし乃至建て方工事を容易かつ安
全に行えるようにする。 【解決手段】 ボックス型ユニット１を壁構造体２Ｗの
中間部で水平面で二等分して上下二つのコ字型ラーメン
構造の分割ユニット１Ｕ，１Ｄを工場製作し、この二つ
の分割ユニット１Ｕ，１Ｄを建設現場に搬入して、上部
分割ユニット１Ｕ側を上向き開放状態で固定設置し、こ
の上に下部分割ユニット１Ｄ側を下向き開放状態で積み
重ね、かつ、これら上下分割ユニット１Ｕ，１Ｄ同士を
両ユニット１Ｕ，１Ｄにおける壁構造体２Ｗｕ，２Ｗｄ
の端部突き合わせ状態で固定接合することにより、短辺
方向に□型ラーメン構造で、かつ、長辺方向に耐震壁構
造のボックス型ユニット１を構築して所定の地下室を施
工する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、鉄骨を芯材とし、
その外側に鋼板等の金属製外板を固定してなるユニット
を工場製作し、このユニットを建設現場に搬入して住宅
建物の床下相当箇所や庭あるいはカーポート下等の地下
に埋設固定することにより、居住空間の拡張あるいは各
種物品の収納保管空間の確保を可能とするユニット型地
下室の構造に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】この種の地下室として、本発明者は、複
数の芯材鉄骨の外側に金属製外板が固定されるととも
に、芯材鉄骨の内側に内装仕上げ用木製下地が設けら
れ、かつ、外板と木製下地に固定される内板との間の空
間で少なくとも芯材鉄骨を取り囲む箇所及び外板に接す
る箇所には断熱層が形成されてなる壁構造体、天井構造
体及び床構造体を組立てて短辺方向には□型ラーメン構
造のボックス型ユニットを工場製作し、この工場製作品
であるボックス型ユニットを建設現場に搬入して地下に
埋設固定することで所定の地下室を施工可能としたユニ
ット型地下室を既に提案し、例えば特許第３１４９０１
９号などで特許権の取得に成功している。

【０００３】上記のような構成を持つ本発明者による既
提案のユニット型地下室は、従来一般のコンクリート造
りあるいは鉄骨造りの地下室に比べて、建設現場での建
て方工事を非常に少なくして工期の大幅な短縮及び工費
の節減が図れるだけでなく、都市部に多くみられる狭小
地であっても十分に大きな居住空間や収納空間を持つ地
下室を非常に能率よく施工することができる。また、短
辺方向には□型ラーメン構造で、かつ、長辺方向には耐
震壁構造という構造安全性に優れたボックス型ユニット
であるから、地下埋設状態でユニットに加わる大きな土
圧や水圧に対しても十分に耐応可能な強度を有している
等々の多くの利点を有している。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】反面、本発明者による
既提案のユニット型地下室は、高さ寸法を道路運搬の限
界高さ（一般的に、車上で３８００ｍｍ程度である。）
以下の２３５０ｍｍに設定しても、ユニット（製品）自
体の最大高さ寸法は、設定高さ寸法に天井構造体及び床
構造体の厚みを加算した値、例えば２３５０＋４５０ｍ
ｍ＝２８００ｍｍと非常に背丈の高いものになる。その
ため、工場で組立製作したボックス型ユニツトを建設現
場に運搬するにあたっては、大型のトラックを必要とす
るだけでなく、建設現場でトラック荷台から荷降ろしし
たり、現場で建て方工事する際にはブームの伸長代の大
きい大型のクレーンを必要とし、それだけ運搬費用や建
て方工事費用が嵩む。また、ユニット自体が背丈の高い
ものであるから、トラック運搬時の安全性に問題があ
り、さらに、トラック荷台から荷降ろしする時や建て方
工事時に大型クレーンによって吊り上げられたユニット
が電線等の現場周辺に存在する障害物に干渉したり、あ
るいは、風等の影響を受けて振れたりしやすくて一連の
作業の安全確保の面からも改善の必要性が残されてい
た。

【０００５】本発明は上記のような実情に鑑みてなされ
たもので、ユニット型であることによる工期短縮、工費
節減、構造安全性等の利点を確保しつつ、運搬及び現場
での建て方工事に纏わる費用の低減が図れ、しかも、狭
小地での荷降ろし乃至建て方工事を容易かつ安全に行う
ことができるユニット型地下室の構造を提供することを
目的としている。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明に係るユニット型地下室の構造は、複数の芯
材鉄骨の外側に金属製外板が固定されるとともに、芯材
鉄骨の内側に内装仕上げ用木製下地が設けられ、かつ、
外板と木製下地に固定される内板との間の空間で少なく
とも芯材鉄骨を取り囲む箇所及び外板に接する箇所には
断熱層が形成されてなる壁構造体、天井構造体及び床構
造体を組立てて短辺方向に□型ラーメン構造に構成され
るボックス型ユニットをその壁構造体の中間部で水平面
に沿って分断することで、上下二つのコ字型ラーメン構
造の分割ユニットを工場製作し、これら上下二つの分割
ユニットを個別に建設現場に搬入して、床構造体を有す
る一方の分割ユニット側を上向き開放状態で固定設置す
るとともに、天井構造体を有する他方の分割ユニット側
を下向き開放状態で前者の分割ユニット上に積み重ね、
かつ、これら上下の分割ユニット同士を両ユニットにお
ける壁構造体の端部突き合わせ状態で固定接合すること
により、短辺方向に□型ラーメン構造で、かつ、長辺方
向に耐震壁構造のボックス型ユニットを構築して所定の
地下室が施工されていることを特徴とするものである。

【０００７】上記構成の本発明によれば、全面現場施工
による構築手段が採られていた従来一般のコンクリート
造りあるいは鉄骨造りの地下室に比べて、建設現場での
建て方工事が非常に少なくなって、工期の大幅な短縮及
び工費の節減が図れるとともに、都市部に多くみられる
狭小地であっても十分に大きな居住空間や収納空間を持
つ地下室を非常に能率よく施工することが可能である。
また、施工後は短辺方向に□型ラーメン構造で、かつ、
長辺方向に耐震壁構造という構造安全性に優れたボック
ス型ユニットで地下室が施工されるものであることか
ら、地下埋設状態でユニットに加わる大きな土圧や水圧
に対しても十分に耐応する高強度の地下室が得られる等
々の多くの利点を有している。

【０００８】その上、本発明では、短辺方向に□型ラー
メン構造に構成されるべきボックス型ユニットを壁構造
体の中間部で水平面に沿って分断して、上下二つのコ字
型ラーメン構造の分割ユニットに工場製作することで、
建設現場への運搬時には二つの分割ユニット同士を壁構
造体の厚み分だけずらして重ね合わせることにより、単
一のボックス型ユニツトの場合に比して全体の高さ（背
丈）を低くすることが可能であり、これによって、小型
のトラックでの運搬が可能であるとともに、運搬時の安
全性も高い。また、建設現場でトラックから荷降ろしす
る時も建て方工事する時もブームの伸長代の短い小型の
クレーンの使用が可能であり、これによって、クレーン
によって吊り上げられたユニットが電線等の現場周辺に
存在する障害物に干渉したり、あるいは、風等の影響を
受けて振れたりことがなくなり、荷降ろし乃至建て方工
事を容易かつ安全に行うことが可能である。さらに、運
搬時や建て方工事時に取り扱うユニット単位の背丈が低
いので、施工完成後におけるボックス型ユニットの最大
高さ寸法を運搬時の限界高さからみて２８００ｍｍ乃至
４０００ｍｍの範囲で自由に設定することが可能であ
る。

【０００９】本発明に係るユニット型地下室の構造にお
いて、上下二つのコ字型ラーメン構造の分割ユニットを
製作するにあたっては、ボックス型ユニットにおける壁
構造体の中間部のどこの位置で水平分断してもよいが、
特に、請求項２に記載のように、ボックス型ユニットに
おける壁構造体の高さ寸法の２分の１に相当する中間部
で水平面に沿って分断することが好ましい。この場合
は、二つの分割ユニツトが合同形となるため、一種類の
分割ユニツトのみを製作すればよく、製作コストの低減
が図れるとともに、二つの分割ユニット同士を壁構造体
の厚み分だけずらして重ね合わせたとき、全体の背丈を
ボックス型ユニットの場合の２分の１に半減することが
可能で、運搬時の安全性を一層高めることができる。

【００１０】また、本発明に係るユニット型地下室の構
造において、請求項３に記載のように、上記上下二つの
分割ユニットにおける壁構造体、天井構造体及び床構造
体の各金属製外板が、一枚の金属板をコ字形状に折曲げ
ることにより一連一体に形成されているような構成を採
用することによって、壁、天井、床の各構造体の金属製
外板を個々別々に芯材鉄骨の外側に固定する場合に比べ
て、工場内製作時における溶接等の固定作業量及びその
検査作業を低減するとともに各構造体の仮組立時の高所
作業もなくして工場での組立製作時の安全性向上及びコ
ストの低減化を図ることができる。

【００１１】さらに、本発明に係るユニット型地下室の
構造において、上下二つの分割ユニット同士の固定接合
手段として、請求項４に記載のように、両ユニットにお
ける壁構造体を構成する芯材鉄骨の端部に固定した金属
製板部材間に防水シール材を挟んだ上で両板部材同士を
ボルトを介して締付け固定接合させる手段を採用するこ
とによって、接合部の止水性、気密性を十分に確保する
ことができる。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。図１は本発明に係るユニット型地
下室の施工完成状態の概要を示す側面図であり、工場に
おいて寸法や形状などを標準化して同一仕様、同一構造
に組立製作されて短辺方向に□型ラーメン構造に構成さ
れる任意数のボックス型ユニット１…をそれらの短辺方
向が連続する状態で地下に一列状に埋設固定するととも
に、隣接するユニット１，１…同士を水密状態に接合連
結することにより、所望容積の地下室ＢＲが施工され
る。

【００１３】上記各ボックス型ユニット１は、図１に示
すように、壁構造体２Ｗの高さ寸法Ｈの２分の１に相当
する中間部高さの水平面に沿った分断ラインＬで二等分
されて同一背丈（Ｈ／２）の合同形状に工場製作された
上下二つの分割ユニット１Ｕ，１Ｄを、両ユニット１
Ｕ，１Ｆにおける壁構造体２Ｗｕ，２Ｗｄの端部突き合
わせ状態で固定接合することにより構成されている。

【００１４】上下二つの分割ユニット１Ｕ，１Ｄのう
ち、上部の分割ユニット１Ｕは、図２に示すように、二
つの壁構造体２Ｗｕと一つの天井構造体２Ｃとを組立て
ることにより短辺方向にはコ字型ラーメン構造で、か
つ、長辺方向には耐震壁構造に構成されている一方、下
部の分割ユニット１Ｄは、二つの壁構造体２Ｗｄと一つ
の床構造体２Ｆを組立てることにより短辺方向にはコ字
型ラーメン構造で、かつ、長辺方向には耐震壁構造に構
成されており、図３に示すように、下部の分割ユニット
１Ｄ側を上向き開放状態に固定設置するとともに、上部
の分割ユニット１Ｕ側を下向き開放状態で下部の分割ユ
ニット１Ｄ上に積み重ね、両ユニット１Ｄ，１Ｕにおけ
る壁構造体２Ｗｕ，２Ｗｄの端部同士を突き合わせて固
定接合することにより、短辺方向には□型ラーメン構造
で、かつ、長辺方向には耐震壁構造のボックス型ユニッ
ト１の単体が地下に構築される。

【００１２】上記上下二つの分割ユニット１Ｕ，１Ｄを
構成する壁構造体２Ｗｕ，２Ｗｄ，天井構造体２Ｃ及び
床構造体２Ｆは、図４に明示するように、チャンネル鋼
やＨ型鋼等を用いて適当ピッチに配置された芯材鉄骨３
…の外側フランジ部３ａ…に鋼板等の金属製外板４が固
定されているとともに、芯材鉄骨３…の内側フランジ部
３ｂ…には木製内装板５を釘止めや接着などにより固定
施工可能な内装仕上げ用木製下地６…が接着固定されて
おり、かつ、内装板５と金属製外板４との間の空間で芯
材鉄骨３…を取り囲む箇所及び金属製外板４に接する箇
所には、発泡ウレタン等の発泡性樹脂材料を現場吹き付
けすることにより断熱層７が形成されている。

【００１３】また、上下二つの分割ユニット１Ｕ，１Ｄ
における壁構造体２Ｗｕ，２Ｗｄを構成する芯材鉄骨
３，３のユニット開口側の端部には、それぞれ金属製の
板部材８ｕ，８ｄが溶接等により固定されており、図５
に明示するように、これら板部材８ｕ，８ｄ間に防水シ
ール材９を挟んで両板部材８ｕ，８ｄ同士をボルト・ナ
ット１０で締付けることにより、上下二つの分割ユニッ
ト１Ｕ，１Ｄをそれらの壁構造体２Ｗｕ，２Ｗｄの端部
突き合わせ状態で固定接合している。

【００１４】さらに、上下二つの分割ユニツト１Ｕ，１
Ｄにおける壁構造体２Ｗｕ，２Ｗｄ、天井構造体２Ｃ及
び床構造体２Ｆを構成するところの各金属製外板４は、
図２及び図３で明らかなように、工場製作の段階で改造
プレス機等を用いて一枚の金属板をコ字形状に折曲げる
ことにより一連一体に形成されている。

【００１５】上記のごとく上下に二等分して工場製作さ
れた上下二つの分割ユニット１Ｕ，１Ｄの任意複数組を
トラックで建設現場に搬入した上、各組二つの分割ユニ
ット１Ｕ，１Ｄ同士を、図３に示すような状態に積み重
ねて固定接合することで短辺方向に□型ラーメン構造
で、かつ、長辺方向に耐震壁構造のボックス型ユニット
１の単体を地下に構築し、このようなボックス型ユニッ
ト１単体の構築を短辺方向に連続的に施工した上、隣接
するユニット１，１…同士を水密状態に接合連結すると
いうユニット接合工事と、各ボックス型ユニット１…に
おける各構造体２Ｗｕ，２Ｗｄ、２Ｃ、２Ｆの内装板５
と金属製外板４との間の空間への発泡ウレタン等の発泡
性樹脂材料を現場吹き付けによる断熱層７の形成工事と
いう簡単かつ工数の少ない現場工事を行うだけで、狭小
地であっても所望容積の居住空間あるいは収納空間を持
つ地下室ＢＲを短期間のうちに施工することが可能であ
る。

【００１６】また、地下に構築されたボックス型ユニッ
ト１…は全て短辺方向の□型ラーメン構造と長辺方向の
耐震壁構造との複合構造を有するものであり、地下埋設
ユニット１…に加わる大きな土圧や水圧に十分に対抗可
能な強度を有し、優れた耐震性、耐久性を確保すること
が可能である。

【００１７】加えて、工場製作されたユニット運搬時に
は、上下二つの分割ユニット１Ｕ，１Ｄ同士を図６に示
すように、それらの壁構造体２Ｗｕ，２Ｗｄの厚み分だ
け互いにずらして重ね合わせることにより、全体の高さ
（背丈）が現場で構築されるボックス型ユニット１単体
のほぼ２分の１と低くなり、これによって、小型のトラ
ックでの運搬が可能になるとともに、運搬時の安全性も
高い。また、建設現場でトラックから荷降ろしする時も
建て方工事する時もブームの伸長代の短い小型のクレー
ンを使用することが可能なり、これによって、クレーン
によって吊り上げられたユニット１Ｕ，１Ｄが電線等の
現場周辺に存在する障害物に干渉したり、あるいは、風
等の影響を受けて振れたりことがなくなり、荷降ろし乃
至建て方工事を容易かつ安全に行うことが可能である。
さらに、運搬時や建て方工事時に取り扱うユニット１
Ｕ，１Ｄ単体の背丈が低いので、施工完成後におけるボ
ックス型ユニット１の最大高さ寸法を運搬時の限界高さ
からみて、２８００ｍｍ乃至４０００ｍｍの範囲で自由
に設定することが可能である。

【００１８】また、下部分割ユニット１Ｄの床構造体２
Ｆがユニット型地下室の基礎として従来より用いられて
いた鉄筋コンクリート製の耐圧盤と同等またはそれに近
い強度を有しているので、ユニット１を地下に安定よく
固定設置するにあたって、下部分割ユニット１Ｄをアン
カー等を用いて耐圧盤に固定する必要がないのはもちろ
ん、この下部分割ユニット１Ｄの内部に、例えば浮上が
り防止用のコンクリートを打ち込むことで、耐圧盤自体
を無筋にしたり、あるいはワイヤーメッシャ程度で補強
するだけでよくなり、ユニット式地下室に対する基礎工
事の簡略化、経済化を図ることが可能である。

【００１９】なお、上記実施の形態では、上下二つの分
割ユニット１Ｕ，１Ｄがボックス型ユニット１をその壁
構造体の高さ寸法Ｈの２分の１に相当する中間部で水平
面に沿って二等分に分断して合同形に形成されたものに
ついて説明したが、例えば図７に示すように、ボックス
型ユニット１における壁構造体の高さ寸法Ｈの３分の１
に相当する中間部で水平面に沿って二つに分断して上下
で背丈が（Ｈ／３）と（２Ｈ／３）の異なる二つの分割
ユニット１Ｕ，１Ｄに形成してもよい。この場合は、上
下両分割ユニット１Ｕ，１Ｄが合同形でなくなるため
に、ボックス型ユニット１単体について、二種類の分割
ユニットを製作準備する必要があり、二等分に分断され
たものの方が製作コストの面で有利であるけれども、運
搬時や建て方工事時に取り扱われるユニットの背丈をボ
ックス型ユニット１の場合よりも低くでき、運搬費用、
建て方工事費用の低減に効果がある。

【００２０】

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、本発明
者が既に提案しているユニット型地下室が有する多くの
利点、つまり、全面現場施工による建設手段が採られて
いた従来一般のコンクリート造りあるいは鉄骨造りの地
下室に比べて、工期の著しい短縮及び工費の大幅な節減
が図れるとともに、構造安全性に優れ、狭小地において
も十分に大きい居住空間あるいは収納空間を能率よく確
保できる等々の多くの利点を有しているのはもとより、
工場製作品を建設現場に搬入するにあたり、上下二つの
コ字型ラーメン構造の分割ユニット同士を壁構造体の厚
み分だけずらして重ね合わせることにより、全体の高さ
（背丈）を低くして小型のトラックでの運搬が可能で運
搬費用の低減を図り得るとともに、運搬時の安全性も高
めることができる。しかも、建設現場でトラックから荷
降ろしする時も建て方工事する時も小型のクレーンの使
用が可能で、クレーンによって吊り上げられたユニット
が電線等の現場周辺に存在する障害物に干渉したり、あ
るいは、風等の影響を受けて振れたりことがなくなり、
荷降ろし乃至建て方工事を容易かつ安全に行うことがで
きる。さらに、運搬時や建て方工事時に取り扱うユニッ
ト単位の背丈が低いので、施工完成後におけるボックス
型ユニットの最大高さ寸法を道路運搬時の限界高さから
みて、２８００ｍｍ乃至４０００ｍｍの範囲で自由に設
定することができるという効果を奏する。

【００２１】上記構成のユニット式地下室において、特
に、請求項２に記載のような構成、つまり、高さ寸法の
２分の１に相当する箇所で上下二つのコ字型形状に分断
する構成を採用することにより、上下二つの分割ユニツ
トを合同形として一種類のユニツト製作のみでよくな
り、ユニット製作コストの低減を図ることができるとと
もに、運搬時におけるユニット全体の背丈を建設現場で
組立施工された完成ボックス型ユニットの場合の２分の
１に半減することが可能で、道路運搬時や現場での建て
方工事の際の安全性を一層高めることができる。

【００２２】また、請求項３に記載のように、上下二つ
の分割ユニツトにおける壁構造体、天井構造体及び床構
造体の各金属製外板を、一枚の金属板の折曲げにより一
連一体に形成する構成を採用することによって、壁、天
井、床の各構造体の金属製外板を個々別々に芯材鉄骨の
外側に固定する場合に比べて、工場内製作時における溶
接等の固定作業量及びその検査作業を低減するととも
に、各構造体の製作時、仮組立時の高所作業もなくす
る、または、非常に少なくして工場での組立製作時の安
全性向上及び製作コストの一層の低減化を図ることがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るユニット型地下室の施工完成状態
の概要を示す側面図である。

【図２】同上ユニット型地下室を構成する上下二つの分
割ユニットの構成を説明する縦断正面図である。

【図３】地下に構築されたボックス型ユニット単体の構
成を示す縦断正面図である。

【図４】分割ユニットにおける壁、天井、床構造体の構
成を示す要部の拡大縦断面図である。

【図５】上下二つの分割ユニットの接合部構造を示す要
部の拡大縦断正面図である。

【図６】上下二つの分割ユニットの運搬時における重ね
合わせ状態を説明する概略正面図である。

【図７】ユニット型地下室を構成する上下二つの分割ユ
ニットの他の構成を説明する概略縦断正面図である。

【符号の説明】

１ ボックス型ユニット １Ｕ 上部の分割ユニット １Ｄ 下部の分割ユニツト ２Ｗｕ，２Ｗｄ 壁構造体 ２Ｃ 天井構造体 ２Ｆ 床構造体 ３ 芯材鉄骨 ４ 金属製外板 ５ 木製内装板 ６ 内装仕上げ用木製下地 ７ 断熱層 ８ｕ，８ｄ 金属製板部材 ９ 防水シール材 ＢＲ 地下室

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数の芯材鉄骨の外側に金属製外板が固
   定されるとともに、芯材鉄骨の内側に内装仕上げ用木製
   下地が設けられ、かつ、外板と木製下地に固定される内
   板との間の空間で少なくとも芯材鉄骨を取り囲む箇所及
   び外板に接する箇所には断熱層が形成されてなる壁構造
   体、天井構造体及び床構造体を組立てて短辺方向に□型
   ラーメン構造に構成されるボックス型ユニットをその壁
   構造体の中間部で水平面に沿って分断することで、上下
   二つのコ字型ラーメン構造の分割ユニットを工場製作
   し、 これら上下二つの分割ユニットを個別に建設現場に搬入
   して、床構造体を有する一方の分割ユニット側を上向き
   開放状態で固定設置するとともに、天井構造体を有する
   他方の分割ユニット側を下向き開放状態で前者の分割ユ
   ニット上に積み重ね、かつ、これら上下の分割ユニット
   同士を両ユニットにおける壁構造体の端部突き合わせ状
   態で固定接合することにより、短辺方向に□型ラーメン
   構造で、かつ、長辺方向に耐震壁構造のボックス型ユニ
   ットを構築して所定の地下室が施工されていることを特
   徴とするユニット型地下室の構造。
2. 【請求項２】 上記上下二つの分割ユニットは、ボック
   ス型ユニットにおける壁構造体の高さ寸法の２分の１に
   相当する中間部で水平面に沿って分断されている請求項
   １に記載のユニット型地下室の構造。
3. 【請求項３】 上記上下二つの分割ユニツトにおける壁
   構造体、天井構造体及び床構造体の各金属製外板は、一
   枚の金属板をコ字形状に折曲げることにより一連一体に
   形成されている請求項１または２に記載のユニット型地
   下室の構造。
4. 【請求項４】 上記上下二つの分割ユニット同士は、両
   ユニットにおける壁構造体を構成する芯材鉄骨の端部に
   固定した金属製板部材間に防水シール材を挟んだ上で両
   板部材同士をボルトを介して締付け固定接合されている
   請求項１ないし３のいずれかに記載のユニット型地下室
   の構造。