JP2009203672A - 建物の沈下修復工法 - Google Patents

Abstract

【課題】支持層が比較的浅い場合の施工中又は施工後における地盤中での杭の倒れを防止し得る建物の沈下修復工法を提供する。
【解決手段】不同沈下した建物の基礎１下を掘削して作業スペース２を形成し、このスペース２の底面を均してその上に、中央部に鋼管挿通孔４ａを設けた鋼管保持用鉄板４を配置して、油圧ポンプ６で圧力を加え、この鉄板４の鋼管挿通孔４ａに短鋼管５を挿通して地盤Ｇ中に建て込んで、建物荷重を反力にして油圧ポンプにより圧入し、支持層Ｋに到達するまで短鋼管５を鉄板４の鋼管挿通孔４ａによって垂直に保持しながら、短鋼管５の圧入と接続とを繰り返し行い、短鋼管５が支持層Ｋに到達した後、ネジジャッキ７によって建物及び基礎１の水平調整を行う。
【選択図】図３

Description

本発明は、戸建て家屋等の建物が不同沈下した場合にその建物の基礎の傾きを修復する建物の沈下修復工法に関するものである。

従来の工法として、特許公報等の具体的な公知文献を挙げることはできないけれども、従来の沈下修復工法は、不同沈下した建物の基礎下を掘削して作業用スペースを形成し、このスペースの底面に、短鋼管を建て込んで、建物荷重を反力にして油圧ジャッキにより圧入し、硬い支持層に到達するまで短鋼管の圧入と接続とを繰り返し行い、短鋼管が支持層に到達した後、ネジジャッキにより建物及び基礎の水平調整を行うようにしている。

上記のような建物の沈下修復工法において、支持層までの深さが地盤の表面から例えば１０ｍもある深い場合は、圧入される杭の長さも長くなり、従って杭の総表面積が大きく、地盤中での杭保持力が大きくなるため、その施工中や施工後に杭が倒れるようなことはないが、支持層までの深さが２ｍやせいぜい３ｍ程度の浅い支持層の場合は、杭の長さも短く、従って杭の総表面積が小さくなり、地盤中での鋼管保持力が小さくなるため、鋼管は地盤中で不安定で自立し得ない状態にあって、施工中や施工後に倒れてしまうという問題があった。

本発明は、上記の事情に鑑み、支持層が比較的浅い、例えば３ｍ以下の場合の施工中又は施工後における地盤中での杭の倒れを防止し得る建物の沈下修復工法を提供することを目的とする。

上記課題を解決するための手段を、後述する実施形態の参照符号を付して説明すると、請求項１に係る発明の建物の沈下修復工法は、不同沈下した建物の基礎１下を掘削して作業スペース２を形成し、このスペース２の底面を均してその上に、中央部に鋼管挿通孔４ａを設けた鋼管保持用鉄板４を配置し、この鉄板４の鋼管挿通孔４ａに短鋼管５を挿通して地盤Ｇ中に建て込んで、建物荷重を反力にして油圧ポンプ６により圧入し、支持層Ｋに到達するまで短鋼管５を前記鉄板４の鋼管挿通孔４ａで垂直に保持しながら、短鋼管５の圧入と接続とを繰り返し行い、短鋼管５が支持層Ｋに到達した後、ネジジャッキ７によって建物の及び基礎１の水平調整を行うようにしたことを特徴とする。上記油圧ポンプ６は油圧ジャッキとも言う。

請求項２に係る発明の建物の沈下修復工法は、不同沈下した建物の基礎１下を掘削して作業スペース２を形成し、このスペース２の底面を均してその上に、中央部に鋼管挿通孔４ａを設けた鋼管保持用鉄板４を配置して、油圧ポンプ６で圧力を加え、この鉄板４の鋼管挿通孔４ａに短鋼管５を挿通して地盤Ｇ中に建て込んで、建物荷重を反力にして油圧ポンプ６により圧入し、支持層Ｋに到達するまで短鋼管５を前記鉄板４の鋼管挿通孔４ａで垂直に保持しながら、短鋼管５の圧入と接続とを繰り返し行い、短鋼管５が支持層Ｋに到達した後、ネジジャッキ７により建物及び基礎１の水平調整を行い、その後、鋼管保持用鉄板４と、この鉄板４と基礎１との間に介在させた鉄板押え鋼管１１とによって鉄板中央部の短鋼管５を支えるようにしたことを特徴とする。上記油圧ポンプ６は油圧ジャッキとも言う。

請求項３は、請求項１又は２に記載の建物の沈下修復工法において、短鋼管５が支持層Ｋに到達した後、前記鉄板４の鋼管挿通孔４ａ部分に短鋼管５を溶接することを特徴としている。

請求項４は、請求項１〜３の何れかに記載の建物の沈下修復工法において、作業スペース２の底面は、セメントモルタル３又は改良土によって均すようにしたことを特徴とする。

上記解決手段による発明の効果を、後述する実施形態の参照符号を付して説明すると、請求項１に係る発明の建物の沈下修復工法によれば、短鋼管５の圧入中は、短鋼管５は、鋼管保持用鉄板４の鋼管挿通孔４ａに挿通されて保持された状態で圧入されるから、施工中又は施工後に杭（接続短鋼管５…）が地盤Ｇ中で不測に傾いたり、倒れを生ずることがなく、施工後に建物及び基礎１の荷重を支える支持杭としての機能を十分に発揮させることができる。

請求項２に係る発明の建物の沈下修復工法によれば、作業スペース２の底面に配置した鋼管保持用鉄板４に油圧ポンプ６で圧力を加えることによって、鉄板４の下側の地盤を転圧（土壌を締め固めること）したものと同様な状態にすることができ、しかしてこのような状態で、基礎１と鉄板４との間を２本の鉄板押え鋼管１１，１１で押えることにより、鉄板中央の短鋼管５をブレを無くし、それによって鋼管をより一層自立安定させることができる。

請求項３に係る発明のように、短鋼管５が支持層Ｋに到達した後、鋼管保持用鉄板４の鋼管挿通孔４ａ部分に短鋼管５を溶接することによって、杭（接続短鋼管５…）が鋼管保持用鉄板４と一体となり、杭をより一層安定状態にすることができる。

請求項４に係る発明のように、作業スペース２の底面をセメントモルタル３又は改良土により水平に均しているので、鋼管保持用鉄板４を安定良く設置することができる。

以下に本発明に係る建物の沈下修復工法の一実施形態を図面に基づいて説明する。

先ず、図１の(a) に示すように、建物（図示せず）が傾斜して低い側の基礎（布基礎）１の下回りの地盤Ｇを掘削して、作業スペース２を形成する。この作業スペース２の大きさは、平面的に例えば１．０ｍ×１．０ｍ程度、深さを基礎１の下面より例えば０．８ｍ程度とする。この掘削に際しては、別途に仮補強が必要な場合には補強後安全を確認して着手する。

上記のように基礎１下を掘削して形成した作業スペース２の底面にセメントモルタル３を流し込んで水平に均し、図１の(b) に示すような状態とする。セメントモルタル３の代わりに、改良土を入れて均すようにしてもよい。

こうして水平に均したセメントモルタル３の上面には、図２の(a) ，(b) に示すように中央部に鋼管挿通孔４ａを設けた鋼管保持用鉄板４を敷設する。鋼管保持用鉄板４は、タテ、ヨコの長さが夫々例えば６００ｍｍ、厚さが例えば１６ｍｍの鉄板からなるもので、中央部には後述する短鋼管５の外径（１１４．３ｍｍ）よりわずかに大きい例えば１２０ｍｍの内径の鋼管挿通孔４ａが形成されている。そして、この鋼管保持用鉄板４は、セメントモルタル３の上面側に載置した後、図２の(a) に仮想線で示すように基礎１との間に設置した油圧ポンプ６（油圧ジャッキとも言う）によって、建物と地盤Ｇが地切りする程度に圧力を加えるようにする。こうすることによって、鋼管保持用鉄板４を作業スペース２の底面側に的確に固定することができる。図２の(a) において１０は、基礎１と油圧ポンプ６との間に挿入した駒を示す。尚、鋼管保持用鉄板４を油圧ジャッキ６で加圧する時は、この鋼管保持用鉄板４の上に、例えばタテ、ヨコの長さが２００ｍｍ、厚さが１６ｍｍの鉄板を載置して、この鉄板で鋼管挿通孔４ａを塞いで、その中央に油圧ポンプ６を置くようにする。

次に、図３に示すように短鋼管５を鋼管保持用鉄板４の鋼管挿通孔４ａに挿通して立てると共に、この短鋼管５と基礎１との間に油圧ポンプ６を介在させる。短鋼管５としては、鋼管の外径が例えば１１４．３ｍｍ、厚さが例えば４．５ｍｍ、その長さが例えば６００ｍｍとする。そして、図３の(a) に示すように、油圧ポンプ６を作動して作動部６ａを上昇させると、鋼管先端の地盤支持力に対して建物荷重が上回るため、短鋼管５が下方に圧入される。１本目の短鋼管５を地盤Ｇ中に相当程度圧入したら、これに２本目の短鋼管５を溶接によって接続する。こうして圧入と短鋼管５の接続とを、先頭の短鋼管５が図３の(b) に示すように支持層Ｋに到達して杭先端部が支持層Ｋに達した状態で杭支持力が得られるようになるまで、繰り返し行なう。

この場合、支持層Ｋが地盤Ｇの表面から例えば約２．８ｍの深さにあるものとすれば、１本目の短鋼管５に３本の短鋼管５が順次接続されることになる。この間、短鋼管５は、鋼管保持用鉄板４の鋼管挿通孔４ａに支持されて、垂直に保持されるため、不測に傾いたり、倒れることがない。

上記のようにして１本目の短鋼管５が支持層Ｋに到達し、杭支持力が得られた時点で図３に示す油圧ポンプ６の作動による短鋼管５の圧入を停止する。しかして、図４の(a) ，(b) に示すように最上段の短鋼管５を鋼管保持用鉄板４の鋼管挿通孔４ａ部分に溶接し（その溶接部をＷで示す）、それにより地盤Ｇ中に圧入した一連の接続短鋼管５…を鋼管保持用鉄板４に一体的に固定して、この一連の接続短鋼管５…をより一層安定状態にすることができる。

建物全体の鋼管（接続短鋼管５…）圧入施工終了後、ネジジャッキ７によって一斉に建物及び基礎１の水平調整作業を行なう。この水平調整作業にあたっては、先ず図４の(a) に示すように、最上段の短鋼管５の上端部に、嵌合筒部８ａ付き支持台板８を、その嵌合筒部８ａを杭上端部に嵌合して取り付け、そして支持台板８と基礎１との間にネジジャッキ７を介在させて手動操作でジャッキアップした後、同図(a) のように支持台板８と基礎１との間に鋼管からなる本受け鋼管９を挿入しながら、ネジジャッキ７を取り外して、図４の(b) ，(c) に示すように支持台板８上には基礎１との間に２個の本受け鋼管９を介在させる。尚、この本受け鋼管９は、短鋼管５と同じ径の鋼管を使用する。

上記のようにして建物及び基礎１の水平調整作業を行なった後、図５の(a) ，(b) ， (c) に示すように、鋼管保持用鉄板４上には、中央部に突設している短鋼管５及び本受け鋼管９を挟んでその両側位置に鉄板押え鋼管１１，１１を、鋼管保持用鉄板４と基礎１との間に介在させて、この鉄板押え鋼管１１，１１と鋼管保持用鉄板４とによって、鉄板中央部の一連の短鋼管５を支える。

この後、図６に示すように、作業スペース２内を改良土によって埋め戻しをする。その埋め戻し改良土を１２で示す。

更にその後、持ち上がった基礎１と地盤Ｇとの間隙に改良土又はセメントミルク等を注入して、基礎１の万一の折損に備える。

以上の実施形態の説明から分かるように、この発明に係る建物の沈下修復工法は、不同沈下した建物の基礎１下を掘削して作業スペース２を形成し、このスペース２の底面を均し、その上に鋼管保持用鉄板４を配置して、油圧ポンプ６で圧力を加え、この鉄板４の中央部の鋼管挿通孔４ａに、短鋼管５を挿通して地盤Ｇ中に建て込み、建物荷重を反力にして油圧ポンプ６により圧入し、支持層Ｋに到達するまで短鋼管５を鉄板４の鋼管挿通孔４ａで垂直に保持しながら、短鋼管５の圧入と接続とを繰り返し行って、短鋼管５が支持層Ｋに到達した後、鉄板４の鋼管挿通孔４ａ部分に短鋼管５を溶接するようにしたもので、短鋼管５の圧入中、短鋼管５は、鋼管保持用鉄板４の鋼管挿通孔４ａに挿通されて保持された状態で圧入されるから、地盤Ｇ中で不測に傾いたり、倒れを生ずることがなく、そして施工後においては、杭（接続短鋼管５…）は、鋼管挿通孔４ａ部分の溶接によって鋼管保持用鉄板４と一体となっているため、地盤Ｇ中で倒れることがなく、建物及び基礎１の荷重を支える支持杭としての機能を十分に発揮することができる。

また、この沈下修復工法では、作業スペース２の底面に鋼管保持用鉄板４を配置して、この鉄板４に油圧ポンプ６で圧力を加えているが、これは、鉄板４の下は転圧（土壌を締め固めること）が出来ないため、鉄板４に圧力をかけることで、転圧したのと同じ状態となるからである。しかして、このような状態で、基礎１と鉄板４との間を２本の鉄板押え鋼管１１，１１で押えることにより、鉄板中央の短鋼管５をブレを無くし、これによって鋼管をより一層自立安定させることができる。また、鋼管保持用鉄板４に油圧ポンプ６で圧力を加えるにあたって、作業スペース２の底面をセメントモルタル３又は改良土により水平に均しているので、鋼管保持用鉄板４を水平状態に固定させることができる。

以上説明した実施形態では、基礎１として布基礎を例示しているが、本発明の工法では布基礎に限らず、ベタ基礎にも適用可能である。

建物沈下修復工法の一実施形態を示すもので、(a) は建物の基礎下を掘削して作業スペースを形成した状態の断面図、(b) は作業スペースの底面をセメントモルタルで水平に均した状態の断面図である。 (a) は作業スペースの底面をセメントモルタルで水平に均して、その上に鋼管保持用鉄板を敷設した状態の断面図、(b) は(a) と同じような状態での一部破断斜視図である。 (a) は短鋼管を鋼管保持用鉄板の鋼管挿通孔に通して地盤中に立て込んでいる状態の断面図、(b) は短鋼管を継ぎ足しながら地盤中に圧入している状態の断面図である。 (a) は基礎の水平調整作業を行なっている状態の断面説明図、(b) は(a) のＸ−Ｘ線断面図、(c) は(b) のＶ−Ｖ線断面図である。 (a) 鋼管保持用鉄板上に鉄板押え鋼管を配置した状態の説明図、(b) は(a) のＹ−Ｙ線断面図、(c) は(a) のＺ−Ｚ線断面図である。 作業スペースを改良土で埋め戻した状態の断面図である。

符号の説明

１ 建物の基礎
２ 作業スペース
４ 鋼管保持用鉄板
４ａ 鋼管挿通孔
５ 短鋼管
６ 油圧ポンプ
７ ネジジャッキ
８ 支持台板
９ 本受け鋼管
１０ 駒
１１ 鉄板押え鋼管

Claims (4)

1. 不同沈下した建物の基礎下を掘削して作業スペースを形成し、このスペースの底面を均してその上に、中央部に鋼管挿通孔を設けた鋼管保持用鉄板を配置し、この鉄板の鋼管挿通孔に短鋼管を挿通して地盤中に建て込んで、建物荷重を反力にして油圧ポンプにより圧入し、支持層に到達するまで短鋼管を前記鉄板の鋼管挿通孔で垂直に保持しながら、短鋼管の圧入と接続とを繰り返し行い、短鋼管が支持層に到達した後、ネジジャッキによって建物及び基礎の水平調整を行うようにした建物の沈下修復工法。
2. 不同沈下した建物の基礎下を掘削して作業スペースを形成し、このスペースの底面を均してその上に、中央部に鋼管挿通孔を設けた鋼管保持用鉄板を配置して、油圧ポンプで圧力を加え、この鉄板の鋼管挿通孔に短鋼管を挿通して地盤中に建て込んで、建物荷重を反力にして油圧ポンプにより圧入し、支持層に到達するまで短鋼管を前記鉄板の鋼管挿通孔で垂直に保持しながら、短鋼管の圧入と接続とを繰り返し行い、短鋼管が支持層に到達した後、ネジジャッキによって建物及び基礎の水平調整を行い、その後、鋼管保持用鉄板と、この鉄板と基礎との間に介在させた鉄板押え鋼管とによって鉄板中央部の短鋼管を支えるようにした建物の沈下修復工法。
3. 短鋼管が支持層に到達した後、鋼管保持用鉄板の鋼管挿通孔部に短鋼管を溶接するようにした請求項１又は２に記載の建物の沈下修復工法。
4. 作業用スペースの底面は、セメントモルタル又は改良土によって均すようにした請求項１〜３の何れかに記載の建物の沈下修復工法。

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