JP2006348531A - 建築基礎工法および建築基礎構造 - Google Patents

建築基礎工法および建築基礎構造 Download PDF

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守 片平
Takashi Katahira
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株式会社片平設計
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Abstract

【課題】住家、集合住宅、店舗、工場、倉庫その他の建物の基礎を築造するに際し、従来の重機による土の埋め戻しを不要とし、さらに基礎を小型化することが可能な建築基礎構造および建築基礎工法の提供。
【解決手段】基礎底版部10aとこの基礎底版部10aと一体に形成された立上部10bとからなるべた基礎10を築造し、基礎底版部10aの上面に発泡スチロールブロック11を敷設し、敷設した発泡スチロールブロック11の上面にコンクリートスラブ12の配筋を施し、コンクリートを打設する構成により、基礎底版部10aの上面には軽量な発泡スチロールブロック11が敷設されているので、基礎底版部10aへの載荷が少なくなり、基礎構造全体が軽量化されるので、地盤が軟弱であっても基礎底版部10aを小さくすることができる。
【選択図】 図1

Description

本発明は、住家、集合住宅、店舗、工場、倉庫その他の建物の基礎の工法および構造に関する。
建築物の基礎を築造する場合、地盤を掘削し、基礎コンクリートを打設した後に砂等によって埋め戻しを行い、土間コンクリートスラブ等を打設することが一般的に行われる。図8は従来の基礎構造の例を示している。例えば、図8の(a)に示すようにべた基礎を築造する場合、地盤50を掘削して基礎51を築造し、その後に基礎51の上に土52を埋め戻して、土間コンクリートスラブ53の配筋(一般的にはシングル配筋(図示せず。))を施し、コンクリートを打設する。
なお、軟弱地盤上にべた基礎を築造する場合、埋め戻す土52の比重が1.6トン/m3〜1.8トン/m3であるため、この埋め戻した土52の重量を支えるために基礎51の底版51aを大きくする等の対策が必要となる。また、軟弱地盤上で床高を上げたい場合には、図8の(b)に示すように、基礎51上の空間60を中空(ピット)にするためにサポート54を基礎51から立ち上げ、型枠55を組み、その上に構造コンクリートスラブ56の配筋(一般的にはダブル配筋(図示せず。))を施し、コンクリートを打設する。
このように床を構造コンクリートスラブ56にする場合には、基礎51上を中空にできるため、基礎構造全体が軽量化され、軟弱地盤であっても基礎51上に土を埋め戻す場合に比べ、基礎底版51aを小さくできる。ところが、この場合、コンクリートが固まった後に型枠55の脱型、サポート54の除去が必要となるので、土52を埋め戻す場合に比べて、作業上の手間が増えることになる。
また、上記のように従来、建築物のべた基礎を築造する場合には、土の埋め戻しが必要であるため、埋め戻しに際して重機による作業が必須となっている。なお、布基礎、独立基礎や杭基礎等についても同様に、土を土間コンクリートスラブ下に埋め戻す必要があるため、重機作業は必須である。
ところで、道路や土地造成などの土木工事の分野では、軟弱地盤上や地すべり地の盛土、傾斜地拡幅盛土、構造物の背面盛土などの荷重軽減や土圧低減をはかるための軽量盛土工法の一つとして、発泡スチロールブロックを盛土材料として積み重ね、一体化していくEPS工法(発泡スチロール土木工法)というものが存在する(非特許文献1参照。)。このEPS工法では、非常に大きな上載荷重を支える必要があるため、高強度の発泡スチロールを使用する。
また、特許文献1には、土間コンクリートスラブの沈下防止を目的として、土間床より下方の地盤を所定深さまで掘削し、その掘削部に、掘削した元の土より軽量の埋め戻し材を所定厚さに敷き詰め、その上部から固化材を充填して固化した後、埋め戻し材の上部に土間床を施工する技術が記載されている。この埋め戻し材は、充填用の固化材が容易に通過、充填できるように、発泡スチロールや発泡ウレタンなどの廃材を細かく破砕したものである。この技術は、埋め戻し材の空隙に固化材が均一に充填され、土間床の下方の改良された人工地盤の剛性が高まることにより、土間コンクリートスラブの沈下防止が可能となるというものである。
特開平11−303060号公報 "EPS工法とは",[online],発泡スチロール土木工法開発機構,[平成17年4月27日検索],インターネット<URL:http://www.cpcinc.co.jp/edo/>
本発明は、住家、集合住宅、店舗、工場、倉庫その他の建物の基礎を築造するに際し、従来の重機による土の埋め戻しを不要とし、さらに基礎を小型化することが可能な建築基礎構造および建築基礎工法を提供することを目的とする。
本発明の建築基礎工法は、基礎底版部と同基礎底版部と一体に形成された立上部とからなる基礎を築造する工程と、基礎底版部の上面に発泡スチロールブロックを敷設する工程と、敷設した発泡スチロールブロックの上面にコンクリートスラブの配筋を施し、コンクリートを打設する工程とを含む。
本発明によれば、基礎底版部とこの基礎底版部と一体に形成された立上部とからなる基礎と、基礎底版部の上面に敷設された発泡スチロールブロックと、発泡スチロールブロックの上面に施された配筋と、この配筋にコンクリートが打設されて形成されたコンクリートスラブとを有する建築基礎構造が得られる。
この建築基礎構造では、基礎底版部の上面には軽量な発泡スチロールブロックが敷設されているので、基礎底版部への載荷が少なくなる。これにより、基礎構造全体が軽量化されるので、地盤が軟弱であっても基礎底版部を小さくすることができる。また、発泡スチロールブロックの上面に配筋が施され、コンクリートが打設されるので、発泡スチロールブロックは捨て型枠となる。
なお、本発明の建築基礎工法において、基礎底版部の上面に発泡スチロールブロックを敷設する際、基礎と発泡スチロールブロックとを固定することが望ましい。これにより、発泡スチロールブロックが動かなくなるため、コンクリートスラブの配筋作業およびコンクリートの打設作業が容易となる。なお、基礎と発泡スチロールブロックとは、緊結材または接着材にて固定することができる。
(1)基礎底版部とこの基礎底版部と一体に形成された立上部とからなる基礎を築造し、基礎底版部の上面に発泡スチロールブロックを敷設し、敷設した発泡スチロールブロックの上面にコンクリートスラブの配筋を施し、コンクリートを打設する構成により、基礎底版部への載荷が少なくなり、基礎構造全体が軽量化されるので、地盤が軟弱であっても基礎底版部を小さくすることができる。また、基礎底版部の上面に敷設された発泡スチロールブロックは捨て型枠となるので、脱型が不要となる。また、コンクリートスラブのサポートも不要となるので、このサポートの除去工程も不要となる。また、従来の土の埋め戻しに代えて発泡スチロールブロックを敷設するので、重機による作業は不要となる。
(2)基礎底版部の上面に発泡スチロールブロックを敷設する際、基礎と発泡スチロールブロックとを固定することにより、発泡スチロールブロックが動かなくなるため、コンクリートスラブの配筋作業およびコンクリートの打設作業が容易となる。
(実施の形態1)
図1は本発明の第1実施形態における建築基礎構造を示す縦断面図である。
図1において、本発明の第1実施形態における建築基礎構造は、住家、集合住宅、店舗などの高さ5階建て程度までの小型建築物の建築基礎構造であって、主に、基礎底版部10aとこの基礎底版部10aと一体に形成された立上部10bとからなるべた基礎10と、べた基礎10の基礎底版部10aの屋内側および屋外側の上面全面に敷設された発泡スチロールブロック11と、この発泡スチロールブロック11の上面に形成されたコンクリートスラブ12とから構成される。
この建築基礎構造は、まず、べた基礎10を築造し、このべた基礎10の基礎底版部10aの屋内側の空間部10cに発泡スチロールブロック11を敷き詰めていく。なお、このとき、必要に応じて発泡スチロールブロック11とべた基礎10の基礎底版部10aおよび立上部10bとを緊結材または接着材により固定する。また、発泡スチロールブロック11間も同様に緊結材または接着材により固定する。そして、この敷き詰めた発泡スチロールブロック11の上面にコンクリートスラブ12の配筋(図示せず。)を施し、コンクリートを打設することにより構築する。
ここで使用する発泡スチロールブロック11の比重は0.02トン/m3〜0.03トン/m3程度であり、従来の埋め戻し土(1.6トン/m3〜1.8トン/m3)と比較して遙かに軽量である。この発泡スチロールブロック11は、べた基礎10の基礎底版部10aの上面に載置されているので、基礎底版部10aに載荷され、基礎構造全体の重量に影響するが、前述のように軽量であるため、基礎底版部10aへの荷重の増加は少ない。
なお、本実施形態における建築基礎構造は、住家、集合住宅、店舗などの高さ5階建て程度までの小型建築物の建築基礎構造であり、施工時の荷重および人間が居住する程度の荷重を支えれば良く、発泡スチロールブロック11は大きな上載荷重を支える必要はない。そのため、発泡スチロールブロック11としては、通常強度の発泡スチロールを使用することが可能であり、廃材を再利用することも可能である。
そのため、本実施形態における建築基礎構造では、基礎構造全体が軽量化されるので、地盤が軟弱であっても基礎底版部10aを小さくすることができ、基礎底版部10aの占める土地の面積も、基礎底版部10aの屋外側の出寸法も小さくなる。したがって、狭小敷地においても施工することができる。また、基礎底版部10aへの載荷が小さくなることにより、基礎底版部10aの配筋も少なくすることができる。
また、発泡スチロールブロック11を積み上げても、発泡スチロールブロック11が軽量であるため、従来の埋め戻し土の場合と比較して基礎底版部10aへの荷重の増加は極めて少ない。そのため、コンクリートスラブ12の上面を任意に設定して高い位置に形成し、床面を高くすることが可能である。従来の埋め戻し土の場合には、基礎底版部10aへの荷重増により、地耐力が5t/m2程度の軟弱地盤では、経済的な観点から地上面から300mm程度しか床面を高くできないが、本工法によれば1000mm程度に高くすることも可能である。
また、基礎底版部10aの上面に敷設された発泡スチロールブロック11は捨て型枠となるので、従来のような型枠の脱型が不要である。また、コンクリートスラブ12のサポートも不要となるので、サポートの除去工程も不要である。また、従来の土の埋め戻しに代えて発泡スチロールブロック11を敷設するので、重機による作業は不要である。
(実施の形態2)
図2は本発明の第2実施形態における建築基礎構造を示す縦断面図、図3は図2のA−A線断面図である。
図2および図3に示すように、本発明の第2実施形態における建築基礎構造は、第1実施形態における発泡スチロールブロック11の一部を、高強度の発泡スチロールブロック11a、埋め戻し材13および発泡スチロール平板14に代えたものである。高強度の発泡スチロールブロック11aはべた基礎10の立上部10bにより囲まれた空間の中央部寄りに敷設する。また、埋め戻し材13としては、廃材またはその他の軽量な埋め戻し材を使用するのが良く、場合によっては空洞にしても良い。
このように必要に応じて一部に高強度の発泡スチロールブロック11aを使用することで、本発明の建築基礎構造は、工場や倉庫等の大きな荷重を支える必要がある場合に対応することが可能となる。
(実施の形態3)
図4は本発明の第3実施形態における建築基礎構造を示す縦断面図、図5は図4のA−A線断面図である。
図4および図5に示すように、本発明の第3実施形態における建築基礎構造は、住家、集合住宅、店舗などの高さ5階建て程度までの小型建築物の建築基礎構造であり、主に、基礎底版部20aとこの基礎底版部20aと一体に形成された立上部20bとからなる布基礎20と、布基礎20の基礎底版部20aの屋内側および屋外側の上面全面に敷設された発泡スチロールブロック21,22と、基礎底版部20aの屋内側の発泡スチロールブロック21の上面に形成されたコンクリートスラブ24とから構成される。
この建築基礎構造は、まず、布基礎20を築造し、この布基礎20の基礎底版部20aの屋内側および屋外側の上面のみに発泡スチロールブロック21,22を敷き詰めていく。なお、このとき、必要に応じて発泡スチロールブロック21,22と布基礎20の基礎底版部20aおよび立上部20bとを緊結材または接着材により固定する。また、発泡スチロールブロック21,22間も同様に緊結材または接着材により固定する。そして、発泡スチロールブロック21および基礎底版部20aの屋内側の発泡スチロールブロック21により囲まれた部分の土23の上面にコンクリートスラブ24の配筋(図示せず。)を施し、コンクリートを打設することにより構築する。
このような構成においても、布基礎20の基礎底版部20aの上面には発泡スチロールブロック21,22が載置されているので、基礎底版部20aに載荷されるのは、この軽量な発泡スチロールブロック21,22であり、基礎底版部20aへの荷重の増加は少ない。そのため、基礎構造全体が軽量化され、軟弱地盤であっても基礎底版部20aを小さくすることができ、基礎底版部20aの占める土地の面積も、基礎底版部20aの屋外側の出寸法も小さくなる。
したがって、第1実施形態における建築基礎構造と同様に、狭小敷地においても施工することができる。また、基礎底版部20aへの載荷が小さくなることにより、基礎底版部20aの配筋も少なくすることができる。また、発泡スチロールブロック21を積み上げて、コンクリートスラブ24の上面を任意に設定して高い位置に形成し、床面を高くすることも可能である。
(実施の形態4)
図6は本発明の第4実施形態における建築基礎構造を示す縦断面図、図7は図6のA−A線断面図である。
図6および図7に示すように、本発明の第4実施形態における建築基礎構造は、住家、集合住宅、店舗などの高さ5階建て程度までの小型建築物の建築基礎構造であり、主に、基礎底版部30aとこの基礎底版部30aと一体に形成された立上部30bとからなる独立基礎30と、独立基礎30の基礎底版部30aの屋内側および屋外側の上面全面に敷設された発泡スチロールブロック31,32と、基礎底版部30aの屋内側の発泡スチロールブロック31の上面に形成されたコンクリートスラブ34とから構成される。
この建築基礎構造は、まず、独立基礎30を築造し、この独立基礎30の基礎底版部30aの屋内側および屋外側の上面のみに発泡スチロールブロック31,32を敷き詰めていく。なお、このとき、必要に応じて発泡スチロールブロック31,32と独立基礎30の基礎底版部30aおよび立上部30bとを緊結材または接着材により固定する。また、発泡スチロールブロック31,32間も同様に緊結材または接着材により固定する。そして、発泡スチロールブロック31および基礎底版部30aの屋内側の発泡スチロールブロック31により囲まれた部分の土33の上面にコンクリートスラブ34の配筋(図示せず。)を施し、コンクリートを打設することにより構築する。
このような構成においても、独立基礎30の基礎底版部30aの上面には発泡スチロールブロック31,32が載置されているので、基礎底版部30aに載荷されるのは、この軽量な発泡スチロールブロック31,32であり、基礎底版部30aへの荷重の増加は少ない。そのため、基礎構造全体が軽量化され、軟弱地盤であっても基礎底版部30aを小さくすることができ、基礎底版部30aの占める土地の面積も、基礎底版部30aの屋外側の出寸法も小さくなる。
したがって、第1実施形態における建築基礎構造と同様に、狭小敷地においても施工することができる。また、基礎底版部30aへの載荷が小さくなることにより、基礎底版部30aの配筋も少なくすることができる。また、発泡スチロールブロック31を積み上げて、コンクリートスラブ34の上面を任意に設定して高い位置に形成し、床面を高くすることも可能である。なお、杭基礎の場合も同様であり、杭基礎の場合は5階建て以上の中型から大型の建築物にも適用できる。
本発明の建築基礎工法および建築基礎構造は、住家、集合住宅、店舗、工場、倉庫その他の建物の基礎の工法および構造として有用である。特に、本発明は、従来の重機による土の埋め戻しを不要とし、さらに基礎を小型化して狭小敷地にも施工可能な工法および構造として好適である。
本発明の第1実施形態における建築基礎構造を示す縦断面図である。 本発明の第2実施形態における建築基礎構造を示す縦断面図である。 図2のA−A線断面図である。 本発明の第3実施形態における建築基礎構造を示す縦断面図である。 図4のA−A線断面図である。 本発明の第4実施形態における建築基礎構造を示す縦断面図である。 図6のA−A線断面図である。 従来の基礎構造の例を示す縦断面図である。
符号の説明
10 べた基礎
10a,20a,30a 基礎底版部
10b,20b,30b 立上部
10c 空間部
11,11a,21,22,31,32 発泡スチロールブロック
12,24,34 コンクリートスラブ
13 埋め戻し材
14 発泡スチロール平板
20 布基礎
23,33 土
30 独立基礎

Claims (6)

  1. 基礎底版部と同基礎底版部と一体に形成された立上部とからなる基礎を築造する工程と、
    前記基礎底版部の上面に発泡スチロールブロックを敷設する工程と、
    前記敷設した発泡スチロールブロックの上面にコンクリートスラブの配筋を施し、コンクリートを打設する工程と
    を含む建築基礎工法。
  2. 前記基礎と発泡スチロールブロックとを固定することを特徴とする請求項1記載の建築基礎工法。
  3. 前記基礎と発泡スチロールブロックとを緊結材または接着材にて固定することを特徴とする請求項2記載の建築基礎工法。
  4. 前記基礎がべた基礎の場合に、前記発泡スチロールブロックを前記基礎底版部の屋内側および屋外側の上面全面または一部に敷設することを特徴とする請求項1から3のいずれかに記載の建築基礎工法。
  5. 前記基礎が布基礎、独立基礎または杭基礎の場合に、前記発泡スチロールブロックを前記基礎底版部の屋内側および屋外側の上面全面に敷設することを特徴とする請求項1から3のいずれかに記載の建築基礎工法。
  6. 基礎底版部と同基礎底版部と一体に形成された立上部とからなる基礎と、
    前記基礎底版部の上面に敷設された発泡スチロールブロックと、
    同発泡スチロールブロックの上面に施された配筋と、
    同配筋にコンクリートが打設されて形成されたコンクリートスラブと
    を有する建築基礎構造。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2018155051A (ja) * 2017-03-21 2018-10-04 大和ハウス工業株式会社 基礎構造およびその構築方法

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