JP2014118756A - 免震建物およびその施工方法 - Google Patents

Abstract

【課題】施工性が低下するのを防止しつつ、免震性能を確保できる免震建物の施工方法を提供すること。
【解決手段】免震建物１は、地下躯体１０と、この地下躯体１０の上でかつ地表面付近の高さに設けられた免震層２０と、この免震層２０の上に設けられた地上躯体３０と、を備える。免震建物の施工方法は、この免震建物１を構築する際に、杭１１を構築して、この杭１１に構真柱４１を建て込むステップＳ１と、構真柱４１の柱頭に地下躯体１０の一部である免震層下部床１５を構築し、免震層下部床１５の上に免震装置２１を設置するステップＳ２、Ｓ３と、免震層下部床１５の上に支保工４２を設置し、この支保工４２の上に地上躯体３０の一部である免震層上部床３１を構築するステップＳ４と、地下躯体１０および地上躯体３０を完成させるステップＳ５〜Ｓ８と、免震層上部床３１の支持を支保工４２から免震装置２１に切り替えるステップＳ９と、を備える。
【選択図】図２

Description

本発明は、免震建物およびその施工方法に関する。

従来より、建物の所定階に免震装置を設けることで、建物を免震化する免震建物が知られている。
一方、工期を短縮するため、逆打ち工法により建物を構築する場合がある。逆打ち工法では、地中に杭穴を掘削して、この杭穴に杭を打設するとともにこの杭に構真柱を建て込んで、構真柱の下段部を杭に一体化させる。その後、地面を掘削しながら、地下階を下方に向かって順に構築すると同時に、構真柱の上端部に地上階の鉄骨を接続して、地上階を上方に向かって順に構築する。

以上の免震建物を逆打ち工法により構築する場合、例えば以下のような施工方法が提案されている。

第１の免震建物の施工方法に係る免震建物は、免震装置を基礎部分に設ける構造である（特許文献１参照）。すなわち、基礎梁の上方に柱脚基礎を設け、基礎梁と柱脚基礎との間に免震装置を設ける。
この免震建物は、以下の手順で構築される。まず、構真柱を建て込んで、その後、下向き方向に各層を順次構築し、柱脚基礎および基礎梁を構築する。次に、基礎梁と柱脚基礎との間に支保工を設置して、この支保工により建物の荷重を支持する。次に、構真柱のうち柱脚基礎と基礎梁との間の部分を切除し、この切除した部分に免震装置を取り付ける。そして、支保工を撤去することで、建物の荷重を免震装置で支持する。

第２の免震建物の施工方法に係る免震建物は、地下階と地上階との間に免震装置を設ける構造である（特許文献２参照）。具体的には、この免震建物は、以下の手順で構築される。まず、構真柱を建て込んで、この構真柱の頭部に免震装置を設ける。次に、免震装置の上にこの免震装置で支持される地上躯体を構築するとともに、免震装置の下に地下躯体を構築する。

特許第３６４８６５１号公報 特許第２９５０３２５号公報

しかしながら、第１の免震建物の施工方法では、地下の最下層である基礎梁と柱脚基礎との間において、支保工を設置し、構真柱の一部を切除して、免震装置を取り付ける、といった免震化のための多くの工事を行うため、施工性が低下するうえに、施工精度を確保するのも難しかった。
また、第２の免震建物の施工方法では、免震装置を設けた後に、地上躯体および地下躯体を構築する。そのため、施工中に構真柱が不同沈下すると、免震装置の高さ方向の位置がずれてしまい、免震装置よりも上の梁が傾斜したり、免震装置の支持荷重が変化したりするなど、性能が低下するおそれがあった。

本発明は、施工性が低下するのを防止しつつ、免震性能を確保できる免震建物およびその施工方法を提供することを目的とする。

請求項１に記載の免震建物の施工方法は、下部躯体（例えば、後述の地下躯体１０）と、当該下部躯体の上でかつ地表面付近の高さに設けられた免震層（例えば、後述の免震層２０）と、当該免震層の上に設けられた上部躯体（例えば、後述の地上躯体３０）と、を備え、前記免震層には、前記上部躯体を前記下部躯体に対して水平方向に相対移動可能な状態で支持する免震装置（例えば、後述の免震装置２１）が設けられた免震建物（例えば、後述の免震建物１）を構築する際に、杭（例えば、後述の杭１１）を構築して、当該杭に構真柱（例えば、後述の構真柱４１）を建て込む第１工程（例えば、後述のステップＳ１）と、当該構真柱の柱頭に前記下部躯体の一部である免震層下部床（例えば、後述の免震層下部床１５）を構築し、当該免震層下部床の上に前記免震装置を設置する第２工程（例えば、後述のステップＳ２、Ｓ３）と、前記免震層下部床の上に支保工（例えば、後述の支保工４２）を設置し、当該支保工の上に前記上部躯体の一部である免震層上部床（例えば、後述の免震層上部床３１）を構築する第３工程（例えば、後述のステップＳ４）と、前記下部躯体および前記上部躯体を構築する第４工程（例えば、後述のステップＳ５〜Ｓ８）と、前記免震層上部床の支持を前記支保工から前記免震装置に切り替える第５工程（例えば、後述のステップＳ９）と、を備えることを特徴とする。

請求項２に記載の免震建物の施工方法は、前記第５工程の前に、前記免震層下部床にジャッキ（例えば、後述のジャッキ４３）を設置し、当該ジャッキをジャッキアップして、前記免震層上部床を前記ジャッキで支持して、前記支保工を切断しておき、前記第５工程では、前記ジャッキをジャッキダウンして、前記免震層上部床を前記免震装置に支持させることを特徴とする。

請求項３に記載の免震建物は、下部躯体と、当該下部躯体の上でかつ地表面の高さに設けられた免震層と、当該免震層の上に設けられた上部躯体と、を備え、前記免震層には、前記上部躯体を前記下部躯体に対して水平方向に相対移動可能な状態で支持する免震装置が設けられた免震建物であって、前記免震層は、杭に建て込まれた構真柱の柱頭に構築されて前記下部躯体の一部を成す免震層下部床と、前記上部躯体の一部を成す免震層上部床と、を備え、前記上部躯体の鉛直荷重は、前記免震装置のみを介して前記免震層上部床から前記免震層下部床に伝達されることを特徴とする。

本発明によれば、逆打ち工法により免震建物を構築したので、工期を短縮できる。
また、構真柱の柱頭が免震層下部床に拘束され、かつ、この免震層下部床の上に免震装置が設置されるので、免震装置の位置や水平性が安定する。
また、免震装置を設置した後に免震層上部床を構築するため、免震装置を設置する際には、上部に障害物がないので、免震装置を精度よく設置できる。
また、地表面付近の高さつまり地下の最上層に免震層を設けて、この免震層で免震化のための多くの工事を行うため、材料の搬出入や作業員の出入りが容易となるから、施工性が低下することなく、施工精度を確保できる。
また、下部躯体および上部躯体がほぼ完成して、荷重の大部分が基礎構造に伝達されて不同沈下が発生した後に、免震層上部床の支持を支保工から免震装置に切り替えるので、免震装置の上の梁の高さ方向の位置ずれが生じることはなく、免震性能を確保できる。

本発明の一実施形態に係る免震建物の施工方法が適用された免震建物の断面図である。 前記実施形態に係る免震建物の施工手順のフローチャートである。 前記実施形態に係る免震建物の施工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免震建物の施工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免震建物の施工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免震建物の施工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免震建物の施工手順を説明するための図（その５）である。 前記実施形態に係る免震建物の施工手順を説明するための図（その６）である。 前記実施形態に係る免震建物の施工手順を説明するための図（その７）である。 前記実施形態に係る免震建物の施工手順を説明するための図（その８）である。 前記実施形態に係る免震建物の施工手順を説明するための図（その９）である。 前記実施形態に係る免震建物の施工手順を説明するための図（その１０）である。 前記実施形態に係る免震建物の施工手順を説明するための図（その１１）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免震建物の施工方法が適用された免震建物１の断面図である。
免震建物１は、下部躯体としての地下躯体１０と、この地下躯体１０の上でかつ地表面付近の高さに設けられた免震層２０と、上部躯体としての地上躯体３０と、を備える。

地下躯体１０の周囲の地盤２には、山留壁４０が設けられている。
この地下躯体１０は、複数の杭１１と、これら杭１１に支持される耐圧版や基礎梁などの基礎１２と、この基礎１２の上に設けられた地下２階躯体１３と、この地下２階躯体１３の上に設けられた地下１階躯体１４と、を備えている。

免震層２０は、地下躯体１０を構成する免震層下部床１５と、この免震層下部床１５の上に設けられて地上躯体３０を構成する免震層上部床３１と、の間に設けられる。
この免震層２０の免震層下部床１５の上には、複数の免震装置２１が設置される。免震装置２１は、例えば薄いゴムと鋼鈑とを交互に重ねた積層ゴムである。
また、免震層上部床３１の下面と免震装置２１との間には、受けスラブ３２が設けられており、免震装置２１は、この受けスラブ３２を介して地上躯体３０を支持している。

地上躯体３０は、地下躯体１０の周囲の山留壁４０から所定距離離れて構築されている。
これにより、免震装置２１は、地上躯体３０を支持しつつ、この地上躯体３０を地下躯体１０に対して水平方向に相対移動可能な状態に保持している。つまり、地上躯体３０の鉛直荷重は、免震装置２１のみを介して、免震層上部床３１から免震層下部床１５に伝達される。

以下、免震建物１の施工方法について、図２のフローチャートを参照しながら説明する。
ステップＳ１では、図３に示すように、地盤２に山留壁４０を構築する。次に、杭１１を構築して、これら杭１１に構真柱４１を建てこむ。

ステップＳ２では、図４に示すように、地盤２を１次掘削して、構真柱４１の柱頭を露出させる。

ステップＳ３では、図５に示すように、構真柱４１の柱頭に先行床として免震層下部床１５を構築する。この免震層下部床１５は、構真柱４１に支持されており、山留壁４０の第１段切梁としての役割を果たす。
さらに、免震層下部床１５上に免震装置２１を設置する。

ステップＳ４では、図６に示すように、免震装置２１の近傍に鋼製の支保工４２を設置し、この支保工４２の上に免震層上部床３１を構築する。これにより、免震層上部床３１は、免震装置２１ではなく、支保工４２に支持される。また、この免震層上部床３１の周囲に仮設スラブを設けて、この免震層上部床３１を山留壁４０に接続しておく。

ステップＳ５では、図７に示すように、地上にて地上躯体３０の構築を開始する。一方、地下では、地盤２を２次掘削して、地下１階躯体１４の床部分を構築する。この地下１階躯体１４の床部分は、山留壁４０の第２段切梁としての役割を果たす。

ステップＳ６では、図８に示すように、引き続き、地上躯体３０の構築を行うとともに、地下では地盤２を床付面まで３次掘削する。

ステップＳ７では、図９に示すように、引き続き、地上躯体３０の構築を行うとともに、地下では基礎１２および地下２階躯体１３を構築して、地下躯体１０を完成させる。

ステップＳ８では、引き続き地上躯体３０の構築を行って、地上躯体を完成させる。また、免震層２０では、図１０に示すように、支保工４２の内部にジャッキ４３を設置する。この時点においては、図１に示す免震装置２１の直上に位置する受けスラブ３２は、まだ構築されていない。
また、支保工４２の高さ方向の中央部（図１０中破線で示す）には、鉛直軸力を伝達するが、引張力を伝達しないメタルタッチのジョイントを使用する。

次に、図１１に示すように、ジャッキ４３を図１１中白抜き矢印方向にジャッキアップして、ジャッキ４３で免震層上部床３１を支持させて、免震層上部床３１の支持を支保工４２からジャッキ４３に切り替える。
次に、図１２に示すように、支保工４２を高さ方向中央部で切断する。

このとき、支保工４２の高さ方向の中央部にメタルタッチのジョイントを使用したので、ジャッキアップにより支保工４２の鉛直軸力が解除されると、ジョイント部分に間隙が生じて、支保工４２の中央部を容易に切断あるいは撤去可能となる。
なお、支保工４２の中央部では、メタルタッチのジョイントに限らず、鉛直軸力は伝達するが、引張力は伝達しない構造であれば、いずれでもよい。

ステップＳ９では、ジャッキ４３を調整して、免震装置２１の直上の梁が所定高さとなるように調整し、その後、図１３に示すように、免震層上部床３１の下面に受けスラブ３２を構築し、その後、ジャッキ４３を図１３中白抜き矢印方向にジャッキダウンして、ジャッキ４３により受けスラブ３２を介して免震層上部床３１を支持させて、免震層上部床３１の支持をジャッキ４３から免震装置２１に切り替える。
その後、ジャッキ４３、支保工４２、および、免震層上部床３１の周囲の仮設スラブを撤去する。

本実施形態によれば、以下のような効果がある。
（１）逆打ち工法により免震建物１を構築したので、工期を短縮できる。
また、構真柱４１の柱頭が免震層下部床１５に拘束され、かつ、この免震層下部床１５の上に免震装置２１が設置されるので、免震装置２１の位置および水平性が安定する。
また、免震装置２１を設置した後に免震層上部床３１を構築するため、免震装置２１を設置する際には、上部に障害物がないので、免震装置２１を精度よく設置できる。
また、地表面付近の高さつまり地下の最上層に免震層２０を設けて、この免震層２０で免震化のための多くの工事を行うため、材料の搬出入や作業員の出入りが容易となるから、施工性が低下することなく、施工精度を確保できる。
また、地下躯体１０および地上躯体３０がほぼ完成して、荷重の大部分が基礎構造に伝達されて不同沈下が発生した後に、免震層上部床３１の支持を支保工４２から免震装置２１に切り替えるので、免震装置２１の上の梁の高さ方向の位置ずれが生じることはなく、免震性能を確保できる。

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…免震建物
１０…地下躯体（下部躯体）
１１…杭
１２…基礎
１３…地下２階躯体
１４…地下１階躯体
１５…免震層下部床
２０…免震層
２１…免震装置
３０…地上躯体（上部躯体）
３１…免震層上部床
３２…受けスラブ
４０…山留壁
４１…構真柱
４２…支保工
４３…ジャッキ

Claims (3)

1. 下部躯体と、当該下部躯体の上でかつ地表面付近の高さに設けられた免震層と、当該免震層の上に設けられた上部躯体と、を備え、前記免震層には、前記上部躯体を前記下部躯体に対して水平方向に相対移動可能な状態で支持する免震装置が設けられた免震建物を構築する際に、
   杭を構築して、当該杭に構真柱を建て込む第１工程と、
   当該構真柱の柱頭に前記下部躯体の一部である免震層下部床を構築し、当該免震層下部床の上に前記免震装置を設置する第２工程と、
   前記免震層下部床の上に支保工を設置し、当該支保工の上に前記上部躯体の一部である免震層上部床を構築する第３工程と、
   前記下部躯体および前記上部躯体を構築する第４工程と、
   前記免震層上部床の支持を前記支保工から前記免震装置に切り替える第５工程と、を備えることを特徴とする免震建物の施工方法。
2. 前記第５工程の前に、前記免震層下部床にジャッキを設置し、当該ジャッキをジャッキアップして、前記免震層上部床を前記ジャッキで支持して、前記支保工を切断しておき、
   前記第５工程では、前記ジャッキをジャッキダウンして、前記免震層上部床を前記免震装置に支持させることを特徴とする請求項１に記載の免震建物の施工方法。
3. 下部躯体と、当該下部躯体の上でかつ地表面の高さに設けられた免震層と、当該免震層の上に設けられた上部躯体と、を備え、
   前記免震層には、前記上部躯体を前記下部躯体に対して水平方向に相対移動可能な状態で支持する免震装置が設けられ、
   前記免震層は、杭に建て込まれた構真柱の柱頭に構築されて前記下部躯体を構成する免震層下部床と、前記上部躯体を構成する免震層上部床と、を備え、
   前記上部躯体の鉛直荷重は、前記免震装置のみを介して前記免震層上部床から前記免震層下部床に伝達されることを特徴とする免震建物。

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