JP2007070874A - 機器を稼働させつつその下部を改築施工する工法 - Google Patents

Abstract

【課題】 大重量の機器を設置した土間コンクリート床の下部の改築施工を、当該機器を天井部分に吊り支持することなく、安全且つ確実に稼働させながら行い得る、機器を稼働させつつその下部を改築施工する工法を提供する。
【解決手段】 機器３周辺の土間コンクリート等の躯体５を解体し、所要深さまで掘削する工程と、前記掘削部位の底面に基礎コンクリート６を打設し、同基礎コンクリート６上に鋼製柱等の仮受け材７を設置する工程と、前記機器３を支持する前記ベース部材２と前記仮受け材７とを接合することにより、当該仮受け材７に前記機器３の支持を盛り替える工程と、前記機器３の下部４を掘削し、当該掘削部位に免震部材、基礎等の新設躯体を構築し、又は既存基礎を補強する等の改築施工をする工程と、養生後に前記仮受け材７と基礎コンクリート６とを撤去する工程とからなる。
【選択図】 図１

Description

この発明は、空調機等の設備機器、或いは配電盤等の機器（以下適宜、機器と総称する。）を稼働させつつその下部を改築施工する工法の技術分野に属し、更に云えば、土間コンクリート床上に鋼材等のベース部材を介して設置した前記機器を稼働させつつ、同機器の下部を、免震部材、基礎等の新設躯体を構築し、又は既存基礎を補強する等の改築施工する工法に関する。

従来、既存建物を免震化、或いは改修等する場合に土間コンクリート床の下部を改築施工するにあたり、当該土間コンクリート床上に、１００ｋＮ（約１０トン）前後の大重量の空調機等の機器が設置されている場合には、当該機器を天井部分から吊り支持して、土間コンクリート床の解体作業を行っていた。

しかしながら、この従来技術によると、天井部分に大重量の機器を吊り支持するだけの耐力が必要となり、その耐力が備わっていない場合には補強工事を行わなければならない問題があった。また、天井部分が大重量の機器を吊り支持するための耐力を備えている場合であっても、前記機器には通常、天井面に配管や配線、ダクト等があり、それを盛り替える作業を行わなければならず、作業性が悪く、コストも嵩むという問題があった。

ところで、特許文献１には、既存建物の基礎下免震構法に係る技術が開示されている。この技術は、同文献１の図１〜図９に示したように、土間コンクリート床１１を撤去することなくサポート１５により支えて、基礎１２に隣位した床下地盤を部分的に掘削・排除し、掘削後に基礎梁の補強を行って床下地盤の掘削を中央部に拡張しながら土間コンクリート床１１を、その下側に配設した所定間隔ごとの受け鉄骨１９により支持するとともに、基礎梁１４を側面に打設したコンクリートにより補強し、しかる後、圧入した底盤補強用杭２２により補強基礎梁１４を仮受けして床下地盤の掘下げを基礎下地盤と共に行って、床下部分を免震化する構成で実施している（同文献１の請求項１参照）。

以上要するに、上記特許文献１には、土間コンクリート床を解体することなくその下部の改築施工を進めることができる技術が開示されている。

特開２００１−３１７２１７号公報

上記特許文献１に係る技術は、所謂居ながらにして土間コンクリート床の下部の改築施工を進められることは一応認められるものの、あくまでも土間コンクリート床を支持するに足る支持力を保有するべく、その下にサポート材を設けたり、基礎を補強しているに過ぎない。すなわち、この技術は、土間コンクリート床上に前記大重量の機器が設置されている場合を想定しておらず、このような場合にまで適用することは、前記機器が大重量であるが故に構造力学上極めて至難である。

よって、上記特許文献１に係る技術によると、土間コンクリート床上に大重量の機器が設置されている場合に、同機器を稼働させながらその下部の改築施工を行うには、安全性を考慮するとやはり同機器を天井面から吊り支持することに加えて、既存配管・配線・ダクト等の盛り替えを行わなければならず、上記問題を解消することはできなかった。

本発明の目的は、大重量の機器を設置した土間コンクリート床の下部の改築施工を、当該機器を天井部分に吊り支持することなく、安全且つ確実に稼働させながら行い得る、機器を稼働させつつその下部を改築施工する工法を提供することである。

上記課題を解決するための手段として、請求項１に記載した発明に係る機器を稼働させつつその下部を改築施工する工法は、図１Ａ、Ｂに示したように、
土間コンクリート床１上にベース部材２を介して設置した空調機、配電盤等の機器３を稼働させつつ同機器３の下部を改築施工する工法において、
前記機器３周辺の土間コンクリート等の躯体５を解体し、所要深さまで掘削する工程と、
前記掘削部位の底面に基礎コンクリート６を打設し、同基礎コンクリート６上に鋼製柱等の仮受け材７を設置する工程と、
前記機器３を支持する前記ベース部材２と前記仮受け材７とを接合することにより、当該仮受け材７に前記機器３の支持を盛り替える工程と、
前記機器３の下部４を掘削し、当該掘削部位に免震部材、基礎等の新設躯体を構築し、又は既存基礎を補強する等の改築施工をする工程と、
養生後に前記仮受け材７と基礎コンクリート６とを撤去する工程とからなることを特徴とする。

請求項２記載の発明は、請求項１に記載した機器を稼働させつつその下部を改築施工する工法において、図１Ｂに示したように、前記ベース部材２と前記仮受け材７とは、両者の間にＨ形鋼等の鋼材８等を介して接合することを特徴とする。

請求項３記載の発明は、請求項１又は２に記載した機器を稼働させつつその下部を改築施工する工法において、図３と図４に示したように、前記土間コンクリート床１に配電盤３’の配線等を収容するピット１１が設けられている場合には、前記機器３周辺の土間コンクリート等の躯体５を解体する作業に先行し、前記ピット１１の上方にコンクリート１２を打設し、又は鋼材を配設して、前記ピット１１を隔てて隣接する土間コンクリート床１、１同士を一体化することを特徴とする。

請求項１〜３に記載した機器を稼働させつつその下部を改築施工する工法によれば、大重量の機器３を設置した土間コンクリート床１の下部４の改築施工を、当該機器３を天井部分に吊り支持することなく当該土間コンクリート１上に設置したまま、安全且つ確実に稼働させながら行うことができる。よって、天井部分の補強工事を行う必要は一切ないし、機器３の配管や配線、ダクト等の盛り替え作業を行う必要も一切ない。したがって、作業性及び経済性に非常に優れている。

また、前記機器３の下部の土間コンクリート１を残してその下部４の改築施工を進める場合には、土間コンクリート床１をすべて解体・撤去する従来技術と比して、土間コンクリート床１の解体範囲を少なくすることができるため、廃棄処理を省力化でき、近年社会的要求が高まっている環境性にも優れた工法を実現することができるのである。

本発明に係る機器を稼働させつつその下部を改築施工する工法は、上述した発明の効果を奏するべく、以下のように実施される。

図１Ａ、Ｂは、請求項１に記載した発明に係る機器を稼働させつつその下部を改築施工する工法を示している。

この工法は、土間コンクリート床１上に鋼材等のベース部材２を介して設置した空調機、配電盤等の機器３を稼働させつつ同機器３の下部４を改築施工する工法であり、先ず、前記機器３周辺の土間コンクリート１等の躯体５を解体し、所要深さまで掘削する（第１の工程）。

前記ベース部材２は、本実施例ではＣ形鋼材２で実施しているが、これに限定されず、前記機器３を安定して設置するために予め設けられている既存の鋼材等のベース部材２であれば良い。前記機器３は、図示例では、８０ｋＮ程度の大重量の空調機３で実施されているが、勿論これより軽量の配電盤でもほぼ同様に実施できる。前記躯体５は、前記機器３周辺の土間コンクリート床１及び基礎躯体等を指す。ちなみに図示例では、便宜上、機器３周辺の土間コンクリート１等の躯体５を同機器３の直近位置まで解体しているがこれに限定されず、例えば、図２に示したように、前記機器３周辺に配置された機器の配置状況、工事設計等に応じて、土間コンクリート床１を一部残したまま解体作業を行うこともできる。

次に、前記躯体５の掘削部位の底面に基礎コンクリート６を打設し、同基礎コンクリート６上に鋼製柱等の仮受け材７を設置する（第２の工程）。

前記基礎コンクリート６の打設位置は、前記機器３の近傍位置が構造力学上好ましい。また、前記基礎コンクリート６の形状は、図示例では直方体状で実施しているが、勿論これに限定されない。前記仮受け材７は、図示例では、Ｈ形鋼７等の鋼製柱を使用しているがこれに限定されず、前記機器３を安定して支持し得る部材であれば良い。なお、図示例に係る前記仮受け材７は、基礎コンクリート６に直接埋め込んで固定しているが、固定方法はこれに限定されず、アンカーを利用して固定しても良い。また、前記仮受け材７（基礎コンクリート６）の個数及び配置は、前記機器３のコーナー部近傍位置にバランス良く４体設けて実施しているがこれに限定されず、前記機器３を安定して支持できる個数及び配置であれば良い。

次に、前記機器３を支持する前記ベース部材２と前記仮受け材７とを接合することにより、当該仮受け材７に前記機器３の支持を盛り替える（第３の工程）。

前記ベース部材２と前記仮受け材７は、溶接等の接合手段で直接接合して実施することもできるが、本実施例では、両者の間にＨ形鋼８等の鋼材を介して溶接等の接合手段で接合している（請求項２記載の発明）。具体的には、前記ベース部材２に、前記機器３の短手方向の長さとほぼ同じ長さの断面形状がほぼ台形状のボックス型プレート材９を溶接接合し、当該ボックス型プレート材９に、やはり前記機器３の短手方向の長さとほぼ同じ長さのＨ形鋼８を、そのフランジとウエブが形成する凹部を嵌め込むようにして溶接接合し、同Ｈ形鋼８を仮受け材７に溶接接合して実施している。また、これらの接合状態をさらに安定させるべく、前記Ｈ形鋼８の直下位置にボックス型プレート材１０を前記仮受け材７に溶接接合して実施している。なお、前記ベース部材２と仮受け材７との接合方法はこの方法に限定されず、両者を確実に接合（緊結）できる手段であればよい。

かくして、前記仮受け材７で、前記機器３を安全且つ確実に支持することができるので、大重量の機器３の支持を仮受け材７に盛り替えることができるのである。

次に、前記機器３の下部４を掘削し、当該掘削部位に免震部材、基礎等の新設躯体を構築し、又は既存基礎を補強する等の改築施工をする（第４の工程）。

すなわち、前記仮受け材７により、前記機器３の支持を完全に盛り替えることができるので、前記機器３の下部４の改築施工を、安全且つ確実に行うことができるのである。ここで、前記機器３の下部４の改築施工については、前記土間コンクリート１を残して基礎部分４のみを掘削して実施することもできるし、基礎部分４を掘削すると共に、土間コンクリート１を解体して実施することもできる。前記土間コンクリートを残して実施する場合には、同土間コンクリートをサポート材で支持して行うことに留意する。なお、当該掘削部位に免震部材、基礎等の新設躯体を構築したり、或いは既存基礎を補強したりする手法は、格別新規でなく、よって図示等は省略する。要するに、前記機器３の支持を再度、床下部分に盛り替えるのに必要な改築施工を行うのである。

そして、養生後に、前記仮受け材７と基礎コンクリート６とを撤去して、請求項１に係る工法を完了する（以上、請求項１に記載した発明）。

以上説明したように、上記した請求項１に係る工法によれば、大重量の機器３を設置した土間コンクリート床１の下部４の改築施工を、当該機器３を天井部分に吊り支持することなく当該土間コンクリート１上に設置したまま、安全且つ確実に稼働させながら行うことができる。よって、天井部分の補強工事を行う必要は一切ないし、機器３の配管や配線、ダクト等の盛り替え作業を行う必要も一切ない。したがって、作業性及び経済性に非常に優れている。また、前記機器３の下部の土間コンクリート１を残してその下部４の改築施工のみを進める場合には、土間コンクリート床１をすべて解体・撤去する従来技術と比して、土間コンクリート床１の解体範囲を少なくすることができるため、廃棄処理を省力化でき、近年社会的要求が高まっている環境性にも優れた工法を実現することができるのである。

図３と図４は、請求項３に記載した発明に係る機器３を稼働させつつその下部を改築施工する工法を示している。この実施例２は、前記土間コンクリート床１に予め配電盤３’の配線等を収容するピット１１が設けられている場合の実施例である。図３に示したように、前記土間コンクリート床１に前記ピット１１が縦横方向に設けられていると、請求項１に係る工法における前記機器３周辺の土間コンクリート等の躯体５を解体する作業に際して、当該土間コンクリート１が崩壊する虞がある。この実施例２は、この崩壊を未然に防止するために実施するのである。ちなみに、図３中の符号１３は、柱を示している。

即ち、この実施例２は、前記土間コンクリート床１に配電盤３’の配線等を収容するピット１１が設けられている場合には、前記機器３周辺の土間コンクリート１等の躯体５を解体する作業に先行し、前記ピット１１の上方にコンクリート１２を打設し、又は鋼材を配設して、前記ピット１１を隔てて隣接する土間コンクリート床１、１同士を一体化する（請求項３記載の発明）。

前記土間コンクリート床１、１同士を一体化する方法は、図４Ａ〜Ｃに段階的に示したように、配電盤３’を天井部分で吊り支持し、幹線等を下取り出しから裏取り出しに盛り替えた後（図４Ａ〜Ｂ参照）、前記ピット１１の上方に型枠を組み、コンクリート１２を打設して、土間コンクリート床１、１を一体的に接合する。なお、前記コンクリート１２の代わりに鋼材で実施する場合は、乾式で行えるため作業性が良いという利点がある。また、前記配電盤３’は通常、前記大重量の機器３の１／１０程度の重量なので、天井部分を特に補強する必要はない。

かくして、請求項３に係る工法によれば、前記土間コンクリート床１、１同士を事前に一体化することができるので、前記機器３周辺の土間コンクリート床１等の躯体５の解体作業を安全且つ確実に行うことができるのである。

以上に実施例を図面に基づいて説明したが、本発明は、図示例の実施例の限りではなく、その技術的思想を逸脱しない範囲において、当業者が通常に行う設計変更、応用のバリエーションの範囲を含むことを念のために言及する。例えば、大重量の機器３を稼働させつつその下部を改築施工するにあたり、前記機器３の周辺に前記配電盤３’が配置されている場合には、当該配電盤３’は軽量であるが故に天井部分に吊り支持したままでも実施できるし、前記機器３と同様の方法で（請求項１参照）、土間コンクリート床１上に設置したまま実施することもできる。前記配電盤３’を前記機器３と同様の方法で土間コンクリート床１上に設置したまま実施する場合には、前記土間コンクリート床１の解体範囲を更に少なくすることができるため、廃棄処理をさらに省力化することができる。

Ａは、機器を稼働させつつその下部を改築施工する工法に係る実施例１を示した平面図であり、Ｂは、Ａの立断面図である。 前記実施例１のバリエーションを示した平面図である。 機器を稼働させつつその下部を改築施工する工法に係る実施例２について、土間コンクリート床にピットが縦横方向に設けられている状態を概略的に示した平面図である。 Ａ〜Ｃは、前記実施例２の工程を段階的に示した立断面図である。

符号の説明

１ 土間コンクリート床
２ ベース部材
３ 機器
３’ 配電盤
４ 基礎
５ 躯体
６ 基礎コンクリート
７ 仮受け材
８、９、１０ 鋼材
１１ ピット
１２ コンクリート
１３ 柱

Claims (3)

1. 土間コンクリート床上にベース部材を介して設置した空調機、配電盤等の機器を稼働させつつ同機器の下部を改築施工する工法において、
   前記機器周辺の土間コンクリート等の躯体を解体し、所要深さまで掘削する工程と、
   前記掘削部位の底面に基礎コンクリートを打設し、同基礎コンクリート上に鋼製柱等の仮受け材を設置する工程と、
   前記機器を支持する前記ベース部材と前記仮受け材とを接合することにより、当該仮受け材に前記機器の支持を盛り替える工程と、
   前記機器の下部を掘削し、当該掘削部位に免震部材、基礎等の新設躯体を構築し、又は既存基礎を補強する等の改築施工をする工程と、
   養生後に前記仮受け材と基礎コンクリートとを撤去する工程とからなることを特徴とする、機器を稼働させつつその下部を改築施工する工法。
2. 前記ベース部材と前記仮受け材とは、両者の間にＨ形鋼等の鋼材を介して接合することを特徴とする、請求項１に記載した機器を稼働させつつその下部を改築施工する工法。
3. 前記土間コンクリート床に配電盤の配線等を収容するピットが設けられている場合には、前記機器周辺の土間コンクリート等の躯体を解体する作業に先行し、前記ピットの上方にコンクリートを打設し、又は鋼材を配設して、前記ピットを隔てて隣接する土間コンクリート床同士を一体化することを特徴とする、請求項１又は２に記載した機器を稼働させつつその下部を改築施工する工法。

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