JP2006299659A

JP2006299659A - 既設杭を再利用した建物支持構造及びその構築方法

Info

Publication number: JP2006299659A
Application number: JP2005123542A
Authority: JP
Inventors: Takashi Aoki; 孝青木
Original assignee: Shimizu Construction Co Ltd; Shimizu Corp
Current assignee: Shimizu Construction Co Ltd; Shimizu Corp
Priority date: 2005-04-21
Filing date: 2005-04-21
Publication date: 2006-11-02

Abstract

【課題】既設杭を有効利用しつつ、十分な耐力を発揮し得る、合理的な設計に基づいた建物支持構造を提供する。
【解決手段】既存建物上屋１の撤去後に構築した新設建物上屋１０を、予め撤去せずに地盤中に残しておいた既設杭２と、それとは別に新たに構築した新設杭１２とで支持した建物支持構造であって、既存建物上屋１の撤去後に残しておいた既設杭２の杭頭と新設建物上屋１０の基礎との間に、水平荷重の伝達を低減する滑り支承２０を介在させることにより、建物に作用する水平荷重のほとんどを新設杭１２にて負担し、建物に作用する垂直荷重を既設杭２と新設杭１２とで協同して負担する。本発明により、既設杭撤去に要する莫大な工費と工期の低減が図れ、また既設杭再利用による資源有効活用と廃材処理による環境問題の解消に寄与できる。
【選択図】図１

Description

本発明は、既存建物の上屋を撤去した後に、既設杭を再利用しながら新設の建物の上屋を支持するようにした建物支持構造及びその構築方法に関するものである。

近年、市街地の再開発等で建物を建て替える機会が多くなってきた。その際、建物の上屋については、ほとんどの場合、完全撤去が前提となるが、地下に埋まっている既設杭の取り扱いが問題となる。

既設杭の取り扱いには二つの方法が考えられる。一つは既設杭を撤去して全て新設杭に切り替える方法、もう一つは既設杭を一部だけでも残して再利用する方法である。

ところが、既設杭を撤去する場合には次の問題が存在する。
（１）既設杭は、撤去するとなると、新たに杭を打設する場合の数倍の工費や工期がかかる。
（２）既設杭を再利用せずに撤去することは、杭材資源の無駄であり、また、廃材処理による環境問題も発生する。

また、既設杭を再利用する場合には次の問題が存在する。
（１）既設杭は、耐震設計を十分に行っていない時代のものである場合が多く、地震に対する耐力不足が懸念される。
（２）たとえ耐震設計が行われていた場合であっても、再利用するとなると、耐久性を含めた水平荷重耐力の確認が必須であり、現在のところそのチェック方法が確立されていないため、信頼性が乏しい。

そのような背景から、これまでのところ、既設杭の再利用は見送られることが多かった。そのため、施工費用や施工時間が多くかかる上、資源の無駄や環境面での期待に応えられていないのが実情であった。

ところで、現在、建物を建て替える場合には、現在の厳しい耐震基準をクリアしなくてはならない。現在の耐震技術として、建物自体の強度をアップする方法や、地震時の水平力を低減するために免震構造を採用する方法（例えば、特許文献１参照）などがある。
特開２００３−３０６９４９号公報

しかし、種々の検討がなされているものの、建て替えする上での最も合理的な構造については、実際には模索の段階に止まっていた。

本発明は、上記事情を考慮し、既設杭を有効利用しつつ、十分な耐力を発揮し得る、合理的な設計に基づいた建物支持構造及びその構築方法を提供することを目的とする。

請求項１の発明の建物支持構造は、既存建物上屋の撤去後に構築した新設建物上屋を、予め撤去せずに地盤中に残しておいた既設杭と、それとは別に新たに構築した新設杭とで支持した建物支持構造であって、前記既存建物上屋の撤去後に残しておいた既設杭の杭頭と前記新設建物上屋の基礎との間に、水平荷重の伝達を低減する滑り支承を介在させることにより、建物に作用する水平荷重のほとんどを前記新設杭にて負担すると共に、建物に作用する垂直荷重を前記既設杭と新設杭とで協同して負担することを特徴とする。

請求項２の発明の建物支持構造の構築方法は、既存建物の撤去時に、該既存建物の上屋を支持していた既設杭の少なくとも一部を撤去せずに残しておき、そのままの状態でそれとは別に新設杭を構築し、前記撤去せず残しておいた既設杭の杭頭と基礎との間に水平荷重の伝達を低減する滑り支承を介在させた状態で、前記既設杭及び新設杭の上部に新設建物上屋を構築することにより、建物に作用する水平荷重のほとんどを前記新設杭にて負担すると共に、建物に作用する垂直荷重を前記既設杭と新設杭とで協同して負担するようにしたことを特徴とする。

本発明によれば、既設杭の杭頭と新設建物上屋の基礎との間に水平荷重の伝達を低減するための滑り支承を設けたので、地震時の水平力が既設杭には作用しなくなり、水平力のほとんどが新設杭で支持されることになる。従って、水平荷重耐力について全く心配することなく、既設杭の再利用を図ることができる。その結果、既設杭の撤去が不要になる分だけ、工期の短縮及び工費の節減が可能となる。また、杭材資源の無駄を減らすことができると共に、廃材処理による環境への影響も減らすことができる。また、水平荷重は新設杭でほとんど負担することになるので、その点についてはコストアップの要因となるが、鉛直荷重については、既存建物の荷重を受けていた履歴に応じた杭反力値まで既設杭で十分に負担することが可能であるから、それだけ新設杭の負担を減らすことができ、新設杭の施工コストを減らすことができる。このように既設杭と新設杭の役割を分担させることで、既設杭を利用した合理的な構造を作ることができるので、総合的なコスト削減を図ることができる。

以下、本発明の実施形態を図面を参照して説明する。
図１は実施形態の建物支持構造の概略側断面図、図２は同構造における既設杭の杭頭部周辺の断面図である。

この建物支持構造は、図１に示すように、既存建物の上屋１の撤去後に構築した新設建物の上屋１０を、建物の撤去時に予め撤去せずに地盤中に残しておいた既設杭２と、それとは別に新たに構築した新設杭１２とで支持したものである。詳しくは、既存建物上屋１の撤去後に残しておいた既設杭２の杭頭と新設建物上屋１０の基礎との間に、水平荷重の伝達を低減する滑り支承２０を介在させることにより、既設杭２にできるだけ水平荷重を負担させない状態を作る。そして、地震時等に建物に作用する水平荷重のほとんどを新設杭１２によって負担するようにし、また、建物に作用する垂直荷重を、既設杭２と新設杭１２とで協同して負担するようにしている。

この場合、既設杭２の鉛直荷重耐力については、既存建物の荷重を受けていた履歴上、その杭反力値までは鉛直荷重を支持可能と考えられる。また、既存建物の設計資料等があれば、これを基に許容鉛直支持力を推定することもできる。また、支持力把握の確度を高めるために、既設杭２を露頭して鉛直載荷試験を行っても、さほどの工期障害とはならない。いずれにしろ、ある程度、信頼性の高い鉛直荷重耐力を割り出すことができので、その不足分を新設杭１２で補うようにすればよい。

この建物支持構造を構築するには、まず、既存建物の撤去時に、既存建物の上屋１を支持していた既設杭２の少なくとも一部を撤去せずに残しておく。そして、そのままの状態で、それとは別に必要な箇所に必要な本数の新設杭１２を構築する。新設杭１２は、新設建物上屋１０の構造や形状によって、基礎周辺や既設杭２の支持力不足箇所に増し打ちすればよい。

次いで、図２に示すように、撤去せず残しておいた既設杭２の杭頭と基礎躯体１１との間に水平荷重の伝達を低減する滑り支承２０を介在させた状態で、既設杭２及び新設杭１２の上部に新設建物上屋１０を構築することにより、図１の建物支持構造を完成させる。

この場合、既設杭２の杭頭に設ける滑り支承２０については、例えば、図２に示すように構成したものを採用することができる。即ち、図２の滑り支承２０は、既設杭２の杭頭上面と新設建物上屋１０の基礎躯体１１の下面とに、それぞれ鋼板２１、２３を配置し、それら鋼板２１、２３の間に、摩擦係数が小さいすべり材２４を挟み込んだ構成を有する。ここでは、上下の鋼板２１、２３の間に更に中間鋼板２２を設けて、下側の鋼板２１と中間鋼板２２との間にすべり材２４を挟み込み、中間鋼板２２と上側の鋼板２３との間にすべり材２４とは別のゴム製の弾性体２５を挟み込んでいる。このようにゴム製の弾性体２５を挟み込むことで、既設杭２の杭頭に対する回転モーメントの負担軽減を図ることができる。

なお、鋼板２１、２２、２３間の、すべり材２４やゴム製の弾性体２５を配置した周囲の隙間は、止水材２７で封止している。また、上下の鋼板２１、２３は、それぞれスタッドアンカー２８でコンクリートと接合している。特に下側の鋼板２１は、既設杭１の杭頭の上面に高収縮モルタル３１を介して配置してあり、スタッドアンカー２８は、箱抜き部２９に挿入して、モルタル３１で定着させている。また、滑り支承２０の周囲は、発泡充填材３２で被覆してある。

また、既設杭２が負担しない水平荷重分は、新設杭１２が負担することになるため、新設杭１２の杭頭と新設建物上屋１０とは、剛接合、半剛接合、あるいはピン接合して、確実に水平荷重を負担できるようにしてある。

このように構成した建物支持構造においては、地震時の水平力が既設杭２には作用しなくなり、水平力のほとんどを新設杭１２で支持することになる。従って、水平荷重耐力について全く心配することなく、既設杭２の再利用を図ることができるようになる。その結果、工費や工期のかかる既設杭２の撤去が不要になる分だけ、工期の短縮及び工費の節減が可能となる。また、杭材資源の無駄を減らすことができると共に、廃材処理による環境への影響も減らすことができるようになる。

また、水平荷重のほとんどを新設杭１２で負担することになるので、その点についてはコストアップの要因となるが、鉛直荷重については、既存建物の荷重を受けていた履歴に応じた杭反力値まで既設杭２で十分に負担することが可能であるから、それだけ新設杭１２の負担を大幅に減らすことができ、特に本数減により新設杭１２の施工コストを大幅に減らすことができる。

従って、既設杭２と新設杭１２の数や配置を、新設建物上屋１０の構造や規模などに応じて合理的に組み合わせることにより、耐震面、コスト面、工期面で満足のいく建物支持構造を作ることができる。

本発明の実施形態の建物支持構造の概略側断面図である。同建物支持構造における既設杭の杭頭部周辺の断面図である。

符号の説明

１既存建物上屋
２既設杭
１０新設建物上屋
１２新設杭
２０滑り支承

Claims

既存建物上屋の撤去後に構築した新設建物上屋を、予め撤去せずに地盤中に残しておいた既設杭と、それとは別に新たに構築した新設杭とで支持した建物支持構造であって、
前記既存建物上屋の撤去後に残しておいた既設杭の杭頭と前記新設建物上屋の基礎との間に、水平荷重の伝達を低減する滑り支承を介在させることにより、建物に作用する水平荷重のほとんどを前記新設杭にて負担すると共に、建物に作用する垂直荷重を前記既設杭と新設杭とで協同して負担することを特徴とする既設杭を再利用した建物支持構造。
既存建物の撤去時に、該既存建物の上屋を支持していた既設杭の少なくとも一部を撤去せずに残しておき、そのままの状態でそれとは別に新設杭を構築し、前記撤去せず残しておいた既設杭の杭頭と基礎との間に水平荷重の伝達を低減する滑り支承を介在させた状態で、前記既設杭及び新設杭の上部に新設建物上屋を構築することにより、建物に作用する水平荷重のほとんどを前記新設杭にて負担すると共に、建物に作用する垂直荷重を前記既設杭と新設杭とで協同して負担するようにしたことを特徴とする既設杭を再利用した建物支持構造の構築方法。