JP2009270358A - 構造物 - Google Patents

Abstract

【課題】狭小な土地に地下部分を有する構造物を建てる場合にも、建築コストの高騰化等を招くことなく、地上部分に極力大きな内部空間を確保することができる構造物を提供する。
【解決手段】地盤に打ち込まれた山留芯材を有する山留壁１０と、山留壁１０の内側に構築された地下部分１３と、地下部分１３の上部に建設された地上部分１４とを有する構造物１１において、地上部分１４の鉛直荷重支持部材１５が、山留芯材の直上に構築されるとともに、地下部分１３の鉛直荷重支持部材１６が、山留芯材に一体的に接合されることにより、地上部分１４の鉛直荷重が山留芯材を介して地下部分１３の鉛直荷重支持部材１６に伝達されるようにした。
【選択図】図１

Description

本発明は、山留壁の内側に沿って地下階等の地下部分が構築された構造物に関するものである。

通常、地下階や深い基礎構造等の地下部分を有する構造物を建てる場合には、先ず掘削した上記地下部分の外周に沿って山留壁を構築することにより、周囲の地盤の崩落を防止した後に、当該山留壁の内側に上記地下部分を建築している。

ところで、従来、上記山留壁は、上記構造物を構築した後は不要となるために、撤去されるか、あるいはそのまま埋設されていた。
そこで、このような山留壁の有効利用を図るべく、例えば下記特許文献１においては、上記山留壁を、新たに建築する構造物の支持杭の一部として利用する建物の地下部の構造が提案されている。

図３は、下記特許文献１において開示されている建物の地下部の構造を示すもので、地中に埋設された複数の鋼材からなる地中壁体（土留壁）１と、この地中壁体１の地下空間２形成側に沿って複数配設され、下端３が地中壁体１の下端４より上方に位置する柱体５と、各柱体５の下端部３同士を連結する梁体６とを備え、梁体６と地中壁体１とを連結部７で連結することにより、柱体５にかかる鉛直荷重を梁体６の設置位置より下方の地中壁体１に伝達するようにしたものである。

上記構成からなる建物の地下部の構造によれば、柱体５にかかる鉛直荷重を、連結部７を介して梁体６の設置位置より下方の地中壁体１に伝達することができ、かつ土圧・水圧を梁体６の設置位置より上方の地中壁体１で受けることができるために、地中壁体１を従来の土留壁として使用するとともに支持杭としても有効に使用でき、よって従来に比べ支持杭の数を減らすことができて、建設コストを低減することができるという利点が得られる。
特開２００２−６１２１２号公報

しかしながら、上記従来の建物の地下部の構造においては、地中壁体１の内側に構造物が構築されている。このため、特に狭小な土地に建設される構造物に適用した場合に、当該構造物が敷地境界から敷地内側に入った位置に構築されることになり、この結果、上部構造の内部空間の有効幅が土地の有効幅に対して小さくなるために、空間確保が不十分になってしまうという問題点がある。

そこで、上記山留壁の直上に地上階の柱や壁を構築することにより、当該山留壁を構造物の本設の杭として兼用させる構造も提案されている。
ところが、この場合には、上記山留壁に本設杭として要求される支持力を確保するために、その材料の選択や管理、施工精度、支持地盤への到達確認や杭の載荷試験といった上記支持力の確認のための様々な検討・試算・試験等行う必要があり、この結果コストも嵩むとともに、工期の長期化も招いてしまうという問題点がある。

本発明は、かかる事情に鑑みてなされたもので、狭小な土地に地下部分を有する構造物を建てる場合にも、建築コストの高騰化等を招くことなく、地上部分に極力大きな内部空間を確保することができる構造物を提供することを課題とするものである。

上記課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、地盤に打ち込まれた山留芯材を有する山留壁と、この山留壁の内側に構築された地下部分と、この地下部分の上部に建設された地上部分とを有する構造物において、上記地上部分の鉛直荷重支持部材が、上記山留芯材の直上に構築されるとともに、上記地下部分の鉛直荷重支持部材が、上記山留芯材に一体的に接合されることにより、上記地上部分の鉛直荷重が上記山留芯材を介して上記地下部分の上記鉛直荷重支持部材に伝達されることを特徴とするものである。ここで、上記鉛直支持部材とは、柱や壁等の構造物の鉛直荷重を支持する部材の総称である。

また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、上記地下部分の鉛直荷重支持部材が、せん断伝達材が突設された上記山留芯材にコンクリートが打設されることにより構築されていることを特徴とするものである。

請求項１または２に記載の発明によれば、地上部分の鉛直荷重支持部材を山留芯材の直上に構築しているために、狭小な土地に建設する際にも、敷地境界に近接した位置まで上記地上部分を構築することができる。このため、上記地上部分の内部空間に、土地の有効幅とほぼ等しい有効幅を確保することが可能になる。

また、山留芯材に地下部分の鉛直荷重支持部材を一体的に接合しているために、上記地上部分の鉛直荷重を、山留芯材を介して地下部分の鉛直荷重支持部材に伝達して構造物の基礎から地盤に伝えることができる。すなわち、上記山留壁を、本設の杭ではなく地上部分の鉛直荷重を地下部分に伝達する部材として利用しているために、当該山留壁に、本設杭として要求される支持力までを考慮する必要がなく、よって建設コストが嵩んだり、あるいは工期が長くなったりする等の弊害を招くことがない。

加えて、上記山留芯材と地下部分の鉛直荷重支持部材とを一体的に接合している結果、地震時に、上記山留芯材の引き抜き抵抗が直接構造物の地下部分から地上部分へと伝達されるために、上記地上部分が塔状の建物の場合においても、上記構造によって転倒モーメントを充分に処理することができる。

ここで、請求項２に記載の発明によれば、上記地下部分の鉛直荷重支持部材が、せん断伝達材が突設された上記山留芯材にコンクリートが打設されることにより構築されているために、上記せん断伝達材によって両者の付着力を高めて、山留芯材から作用する鉛直荷重を確実に地下部分の鉛直荷重支持部材へと伝達させることができる。

図１および図２は、本発明に係る構造物を、狭小な土地に建設された地下階を有する建物に適用した一実施形態を示すものである。
これらの図において、符号１０が山留壁である。この山留壁１０は、Ｈ形鋼等の芯材（山留芯材）を建物（構造物）１１の地下部分の外側に沿って連続的に地中に打ち込むとともに、上記芯材の間および周囲をソイルセメント等によって充填および被覆したものであり、建物１１の建設時においては、隣接地の地盤１２の崩落を防止するためのものである。

そして、この建物１１は、地下階（地下部分）１３と地上階（地上部分）１４とを有しており、地上階１４は、その外周に配置された柱１５または壁（鉛直荷重支持部材）が、山留壁１０の芯材の直上に位置するように構築されている。

また、地下階１３の柱１６または壁（鉛直荷重支持部材）は、山留壁１０の芯材に一体化されている。ここで、芯材の表面には、多数本のスタッド（せん断伝達材）１７が突設されており、上記柱１６または壁は、これら多数本のスタッド１７が植設された芯材の表面に沿ってコンクリートが打設されることにより構築されている。

以上の構成からなる地下階１３を有する建物１１によれば、地上階１４の柱１５または壁を山留壁１０の芯材の直上に構築しているために、狭小な土地に建設する際にも、図中点線で示す敷地境界Ｌに近接した位置まで地上階１４を構築することができる。このため、地上階１４の内部空間に、土地の有効幅Ｂ₀とほぼ等しい有効幅Ｂ₁を確保することができる。

また、山留壁１０の芯材に、スタッド１７を介して地下階１３の柱１６または壁を一体的に接合しているために、図２に白抜きの矢印で示すように、柱１５または壁から伝わる地上階１４の鉛直荷重を、山留壁１０の芯材を介して地下階１３の柱１６または壁に伝達して、最終的に建物１１の基礎から地盤へと伝えることができる。

この結果、山留壁１０を、本設の杭ではなく地上階１４の鉛直荷重を地下階１３に伝達する部材として利用しているために、山留壁を本設杭として用いる場合と比較して、山留壁１０に対して本設杭としての支持力を考慮する必要がなく、よって建設コストが嵩んだり、あるいは工期が長くなったりする等の弊害を招くことがない。

また、特に地下階の柱１６または壁が、スタッド１７が突設された芯材の表面に沿ってコンクリートが打設されることにより構築されているために、上記スタッド１７によって上記芯材と柱１６または壁との付着力が高められ、よって上記芯材から作用する鉛直荷重を確実に地下階１３の柱１６または壁へと伝達させることができる。

なお、上記実施の形態においては、山留壁１０の芯材を建物１１の地下部分の外側に沿って連続的に地中に打ち込んだ場合について説明したが、地下部分が複雑に入組んでいたり、部分的にドライエリアがあったりするような場合は、地下部分と山留め壁の形状が必ずしも一致しないため、上記芯材は、建物１１の地下部分の平面形状と相似形になるように打ち込まれない場合もある。

また、上記実施形態では、本発明に係る構造物を、地下階１３を有する建物１１に適用した場合についてのみ説明したが、これに限定されるものではなく、地下部分を有する各種形態の構造物、例えば地下部分に深い基礎構造を有し、当該基礎構造上に地上部分となる塔状の上部構造が構築された構造物等にも同様に適用することができる。

本発明に係る構造物の一実施形態を示す縦断面図である。 図１の鉛直荷重の伝達経路を示す要部の拡大図である。 従来の建物の地下部の構造を示す縦断面図である。

符号の説明

１０ 山留壁
１１ 建物（構造物）
１３ 地下階（地下部分）
１４ 地上階（地上部分）
１５ 地上階の柱（鉛直荷重支持部材）
１６ 地下階の柱（鉛直荷重支持部材）
１７ スタッド（せん断伝達材）

Claims (2)

1. 地盤に打ち込まれた山留芯材を有する山留壁と、この山留壁の内側に構築された地下部分と、この地下部分の上部に建設された地上部分とを有する構造物において、
   上記地上部分の鉛直荷重支持部材が、上記山留芯材の直上に構築されるとともに、上記地下部分の鉛直荷重支持部材が、上記山留芯材に一体的に接合されることにより、上記地上部分の鉛直荷重が上記山留芯材を介して上記地下部分の上記鉛直荷重支持部材に伝達されることを特徴とする構造物。
2. 上記地下部分の鉛直荷重支持部材は、せん断伝達材が突設された上記山留芯材にコンクリートが打設されることにより構築されていることを特徴とする請求項１に記載の構造物。

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