JP2014055454A - 基礎の仮支持構造および仮支持方法 - Google Patents

Abstract

【課題】既存建物を短工期で免震化できる基礎の仮支持構造を提供すること。
【解決手段】仮支持構造は、既存建物１の基礎３の下に形成された設置スペースと、この設置スペースの底面に構築されたマットスラブと、このマットスラブ上に設けられて基礎３の柱直下部１３を支持する免震装置と、を備える免震化構造を構築する際に、既存建物１の基礎３を仮支持する。この仮支持構造は、基礎３の非柱直下部１４の下の地盤６を掘削して形成された掘削空間２１ａと、この掘削空間２１ａの底面に設置されたプレキャストコンクリート造の反力盤３０と、この反力盤３０上に設けられて基礎３の非柱直下部１４を仮支持する支保工４０と、を備える。反力盤３０は、マットスラブの一部として利用可能である。
【選択図】図６

Description

本発明は、基礎の仮支持構造および仮支持方法に関する。詳しくは、杭のない基礎（特設基礎）を有する既存建物について、この既存建物を基礎下で免震化する際の基礎の仮支持構造および仮支持方法に関する。

従来より、既存建物を基礎下で免震化する、基礎免震レトロフィット構造が知られている（特許文献１参照）。
基礎免震レトロフィット構造は、例えば杭のない基礎を有する既存建物を免震化する場合、既存建物の基礎の下の地盤を掘削して形成された設置スペースと、この設置スペースの底面に構築されたマットスラブと、このマットスラブ上に設けられて基礎のうち柱の直下に位置する部分を支持する免震装置と、を備える。

この基礎免震レトロフィット構造は、例えば、以下の手順で施工する。
まず、既存建物の柱間の直下を掘削して設置スペースの一部を形成する。
次に、この設置スペースの一部の底面に配筋してコンクリートを打設することで、マットスラブの一部を構築する。
コンクリートの養生期間が経過した後、この一部のマットスラブ上に支保工を設けて、マットスラブに反力をとって支保工により基礎を仮支持する。

次に、既存建物の柱の下方に位置する地盤を掘削して、設置スペースを完成させる。
次に、この設置スペースの底面に配筋してコンクリートを打設することで、マットスラブを完成させる。
コンクリートの養生期間が経過した後、柱の直下に位置するマットスラブ上に積層ゴムなどの免震装置を取り付けて、この免震装置で基礎を支持し、その後、支保工を撤去する。これにより、既存建物が免震化される。

特開２００２−２４２４５０号公報

しかしながら、上述の施工方法では、マットスラブを２回に分けてコンクリートを打設するため、コンクリートの養生期間が２回必要となり、工期が長くなる、という問題があった。

本発明は、既存建物を短工期で免震化できる基礎の仮支持構造および仮支持方法を提供することを目的とする。

請求項１に記載の基礎の仮支持構造は、既存建物（例えば、後述の既存建物１）を基礎（例えば、後述の基礎３）の下で免震化する際に、前記既存建物の基礎を仮支持する仮支持構造であって、前記基礎のうち前記柱間に位置する部分（例えば、後述の非柱直下部１４）の下の地盤（例えば、後述の地盤６）を掘削して形成された掘削空間（例えば、後述の掘削空間２１ａ）と、当該掘削空間の底面に設置されたプレキャストコンクリート造の反力盤（例えば、後述の反力盤３０）と、当該反力盤上に設けられて前記基礎のうち柱間に位置する部分を仮支持する支保工（例えば、後述の支保工４０）と、を備え、前記反力盤は、免震化した底盤（例えば、後述のマットスラブ２２）の一部として利用可能であることを特徴とする。

この発明によれば、反力盤をプレキャストコンクリート造としたので、従来のように２回コンクリート打設する必要がなく、１回のコンクリート打設で済むので、既存建物を低コストかつ短工期で免震化できる。
また、反力盤を底盤の一部として利用可能とした。よって、基礎を仮支持する際には、反力盤を介して支保工の反力をとりつつ、底盤を構築する際には、反力盤を撤去せずにそのまま底盤の一部として利用できるので、コストを低減できる。

請求項２に記載の基礎の仮支持構造は、前記反力盤は、格子状に配筋された鉄筋（例えば、後述の鉄筋３１）を有し、当該反力盤の鉄筋は、前記底盤の下筋として利用可能であることを特徴とする。

この発明によれば、反力盤の鉄筋を底盤の下筋として利用したので、底盤に上筋および下筋を確実に設けることができ、底盤の強度を十分に確保できる。

請求項３に記載の基礎の仮支持方法は、既存建物を基礎の下で免震化する際に、前記既存建物の基礎を仮支持する仮支持方法であって、前記基礎の前記柱間に位置する部分の下の地盤を掘削して掘削空間を形成する工程（例えば、後述のステップＳ１）と、当該掘削空間の底面に、前記底盤の一部となるプレキャストコンクリート造の反力盤を設置する工程（例えば、後述のステップＳ２）と、当該反力盤上に支保工を設けて、当該支保工で前記基礎を仮支持する工程（例えば、後述のステップＳ３）と、を備えることを特徴とする。

この発明によれば、上述の請求項１と同様の効果がある。

請求項４に記載の基礎の仮支持方法は、前記反力盤は、格子状に配筋された鉄筋を有し、前記反力盤を設ける際、当該反力盤の鉄筋を前記反力盤の下筋として用いることを特徴とする。

この発明によれば、上述の請求項２と同様の効果がある。

本発明によれば、反力盤をプレキャストコンクリート造としたので、従来のように２回コンクリート打設する必要がなく、１回のコンクリート打設で済むので、既存建物を低コストかつ短工期で免震化できる。
また、反力盤を底盤の一部として利用可能とした。よって、基礎を仮支持する際には、反力盤を介して支保工の反力をとりつつ、底盤を構築する際には、反力盤を撤去せずにそのまま底盤の一部として利用できるので、コストを低減できる。

本発明の一実施形態に係る基礎の仮支持構造が適用される既存建物の基礎部分の断面図である。 前記実施形態に係る既存建物が免震化された状態を示す断面である。 前記実施形態に係る既存建物を免震化する手順のフローチャートである。 前記実施形態に係る既存建物を免震化する手順を説明するための図（その１）である。 前記実施形態に係る既存建物を免震化する手順を説明するための図（その２）である。 前記実施形態に係る既存建物を免震化する手順を説明するための図（その３）である。 前記実施形態に係る基礎の仮支持構造に用いられる支保工の側面図および断面図である。 前記実施形態に係る既存建物を免震化する手順を説明するための図（その４）である。 前記実施形態に係る既存建物を免震化する手順を説明するための図（その５）である。

以下、本発明の一実施形態について、図面を参照しながら説明する。
図１は、本発明の一実施形態に係る基礎の仮支持方法が適用される既存建物１の基礎部分の断面図である。
既存建物１は、地下躯体２を有しており、この地下躯体２は、基礎３と、基礎３の上に設けられた床４と、この基礎３から上方に延びる複数本の柱５と、を備えている。

基礎３は、地盤６の上に構築された杭のないべた基礎であり、この基礎３は、フーチング１０と、これらフーチング１０同士を連結する基礎梁１１と、基礎梁１１同士の間に設けられた耐圧版１２と、を備える。
上述の柱５は、フーチング１０の中心部から上方に延びている。
以降、基礎３のうちフーチング１０の中心部を、柱５の直下に位置する柱直下部１３とし、柱５同士の間など残る部分を非柱直下部１４とする。

本発明では、図２に示すように、既存建物１の基礎３の下に設置スペース２１を形成し、この設置スペース２１に免震装置２０を設置して、免震装置２０により既存建物１の基礎３を支持することで、既存建物１を基礎３の下で免震化するものである。

具体的には、既存建物１の基礎３の下には、免震装置２０を設置するための設置スペース２１が形成されている。この設置スペース２１の底面には、全面に亘って、鉄筋コンクリート造の底盤としてのマットスラブ２２が構築されている。このマットスラブ２２のうちフーチング１０の中心部（柱直下部１３）の直下には、鉄筋コンクリート造である免震基礎２３が設けられ、免震装置２０は、この免震基礎２３の上に設けられている。
免震装置２０は、免震基礎２３およびマットスラブ２２に反力をとって、基礎３のフーチング１０の中心部を下から支持しつつ、基礎３が水平方向に移動可能な状態を保持している。

図３は、既存建物１の基礎３を免震化する手順を示すフローチャートである。
ステップＳ１では、既存建物１の外部に掘削口を設け、この掘削口から既存建物１の基礎３の下の地盤６を掘り進んで、図４に示すように、非柱直下部１４の下に掘削空間２１ａを形成する。
この掘削空間２１ａは、水平面内で交差する方向にトンネル状に延びており、上述の設置スペース２１の一部となる。

ステップＳ２では、図５に示すように、掘削空間２１ａの底面の所定位置、ここでは基礎梁１１の直下に沿って所定間隔おきに、プレキャストコンクリート造の反力盤３０を設置する。
この反力盤３０は、図７に示すように、平版状の鉄筋コンクリート躯体であり、格子状に配筋された鉄筋３１およびアンカーボルト３２を有する。鉄筋３１の両端は、反力盤３０の側面から突出しており、上述のマットスラブ２２の下筋となる。また、アンカーボルト３２は例えば４本であり、これらアンカーボルト３２の上端は、反力盤３０の上面から上方に突出している。

反力盤３０の設置手順は、以下のようになる。すなわち、工場にて反力盤３０を製作し、工場から現場に運搬して、クレーンなどで掘削口を通して地上から掘削空間２１ａの内部に下ろす。次に、反力盤３０を掘削空間２１ａ内で水平移動して、所定位置に設置する。

ステップＳ３では、図６に示すように、反力盤３０の上に支保工４０を設置する。
図７は、反力盤３０および支保工４０の側面図および断面図である。
具体的には、支保工４０は、反力盤３０上に設置可能で略鉛直に延びる鉛直部材４１と、略水平に延びて鉛直部材４１間に上下２段に架設される水平部材４２、４３と、を備える。

鉛直部材４１は、Ｈ鋼４１１と、このＨ鋼４１１の一端側に設けられたベースプレート４１２と、を備える。ベースプレート４１２には、アンカーボルト３２が挿通する貫通孔が設けられている。
水平部材４２、４３は、それぞれ、Ｈ鋼４２１と、このＨ鋼４２１のうち鉛直部材４１の直上の位置に設けられた補強プレート４２２と、を備える。

支保工４０の設置手順は、以下のようになる。すなわち、部材４１〜４３を、掘削口を通して掘削空間２１ａ内に投入し、所定位置まで運搬する。そして、部材４１〜４３を反力盤３０上で組み立てて支保工４０を完成させ、支保工４０の上面が基礎３の下面に接するようにする。これにより、支保工４０は反力盤３０に反力をとって非柱直下部１４を下から仮支持する。

ここで、反力盤３０の上面に鉛直部材４１を建て込む際、反力盤３０の上面でかつアンカーボルト３２同士の間に、モルタルでまんじゅうを設けて、このまんじゅうの上に鉛直部材４１のベースプレート４１２を載せるとともに、アンカーボルト３２をベースプレート４１２の貫通孔に挿通する。その後、アンカーボルト３２にナット３３を締付けて、ベースプレート４１２を固定し、ベースプレート４１２と反力盤３０との間にモルタルを充填する。
したがって、まんじゅうの高さを調整することにより、支保工４０の高さを調整して、支保工４０の上面が基礎３の下面に接するようにする。

ステップＳ４では、図８に示すように、柱直下部１３の下の地盤６を掘削して、掘削空間２１ａを拡げて設置スペース２１を完成させる。さらに、マットスラブ２２の残りを構築して、マットスラブ２２を完成させる。
このとき、反力盤３０をマットスラブ２２の一部として利用する。具体的には、マットスラブ２２は、上筋２２１および下筋２２２を有しているが、圧接継手や機械式継手により、反力盤３０の鉄筋３１に鉄筋を接続して、マットスラブ２２の下筋２２２とする。

ステップＳ５では、図９に示すように、マットスラブ２２上に免震基礎２３を構築し、この免震基礎２３上に免震装置２０を設置して、この免震装置２０で柱直下部１３を支持する。

ステップＳ６では、支保工４０による仮支持を解除し、この支保工４０を撤去する。

本実施形態によれば、以下のような効果がある。
（１）反力盤３０をプレキャストコンクリート造としたので、従来のように２回コンクリート打設する必要がなく、１回のコンクリート打設で済むので、既存建物１を低コストかつ短工期で免震化できる。
また、反力盤３０をマットスラブ２２の一部として利用可能とした。よって、基礎３を仮支持する際には、反力盤３０を介して支保工４０の反力をとりつつ、マットスラブ２２を構築する際には、反力盤３０を撤去せずにそのままマットスラブ２２の一部として利用できるので、コストを低減できる。

（２）反力盤３０の鉄筋３１をマットスラブ２２の下筋として利用したので、マットスラブ２２に上筋２２１および下筋２２２を確実に設けることができ、マットスラブ２２の強度を十分に確保できる。

（３）掘削空間２１ａの底面に反力盤３０を設け、この反力盤３０に支保工４０を設けたので、反力盤３０を介して支保工４０の反力を確実に地盤６に伝達できる。

（４）掘削空間２１ａを、水平面内で交差する方向にトンネル状に延びるように形成した。よって、支保工４０を組み立てるための部材４１〜４３を掘削口から投入して、掘削空間２１ａ内の所定位置まで円滑に運搬できる。

（４）鉛直部材４１および水平部材４２を含んで支保工４０を構成した。よって、支保工４０を簡易に製作することができ、施工コストを低減できる。

なお、本発明は前記実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれるものである。

１…既存建物
２…地下躯体
３…基礎
４…床
５…柱
６…地盤
１０…フーチング
１１…基礎梁
１２…耐圧版
１３…柱直下部
１４…非柱直下部
２０…免震装置
２１…設置スペース
２１ａ…掘削空間
２２…マットスラブ（底盤）
２３…免震基礎
３０…反力盤
３１…鉄筋
３２…アンカーボルト
３３…ナット
４０…支保工
４１…鉛直部材
４２、４３…水平部材
４１１…Ｈ鋼
４１２…ベースプレート
４２１…Ｈ鋼
４２２…補強プレート

Claims (4)

1. 既存建物を基礎の下で免震化する際に、前記既存建物の基礎を仮支持する仮支持構造であって、
   前記基礎のうち前記柱間に位置する部分の下の地盤を掘削して形成された掘削空間と、
   当該掘削空間の底面に設置されたプレキャストコンクリート造の反力盤と、
   当該反力盤上に設けられて前記基礎のうち柱間に位置する部分を仮支持する支保工と、を備え、
   前記反力盤は、免震化した底盤の一部として利用可能であることを特徴とする基礎の仮支持構造。
2. 前記反力盤は、格子状に配筋された鉄筋を有し、
   当該反力盤の鉄筋は、前記底盤の下筋として利用可能であることを特徴とする請求項１に記載の基礎の仮支持構造。
3. 既存建物を基礎の下で免震化構造する際に、前記既存建物の基礎を仮支持する仮支持方法であって、
   前記基礎の前記柱間に位置する部分の下の地盤を掘削して掘削空間を形成する工程と、
   当該掘削空間の底面に、前記底盤の一部となるプレキャストコンクリート造の反力盤を設置する工程と、
   当該反力盤上に支保工を設けて、当該支保工で前記基礎を仮支持する工程と、を備えることを特徴とする基礎の仮支持方法。
4. 前記反力盤は、格子状に配筋された鉄筋を有し、
   前記反力盤を設ける際、当該反力盤の鉄筋を前記反力盤の下筋として用いることを特徴とする請求項３に記載の基礎の仮支持方法。

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