JP2016098531A - 仮支持方法 - Google Patents

Abstract

【課題】既存建物を効率良く確実に免震化できる仮支持方法を提供すること。【解決手段】仮支持方法は、平面視でフーチング部分１０の概半分以上を覆う凍土壁４０を設けるステップＳ１、Ｓ２と、この凍土壁４０でフーチング部分１０を仮支持しながら、地盤５を掘削するステップＳ３と、フーチング部分１０の二隅の角部直下とこの角部以外の直下とに仮受支柱５０Ａ、５０Ｂを設置して、これら仮受支柱５０Ａ、５０Ｂで既存建物１を仮支持するステップＳ４と、凍土壁４０を掘削するステップＳ５と、フーチング部分１０の残りの隅の角部直下に仮受支柱５０Ｂを設置して、フーチング部分１０の四隅の角部直下の仮受支柱５０Ｂでフーチング部分１０を仮支持するステップＳ６、Ｓ７と、を備える。【選択図】図３

Description

本発明は、例えば、構造物を免震化する際に、この構造物を仮支持する仮受支柱を用いた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工事が知られている（特許文献１〜３参照）。
この基礎免震レトロフィット工事により、杭のない基礎を有する既存建物を免震化する場合、柱からの荷重がかかっている柱直下の地盤をどのようにして安全に掘削して、作業空間を確保するか、が最大の問題であり、例えば、以下の手順で施工する。

特許文献１のように、いきなり荷重の大きい柱直下部分の地盤を掘削しても問題ない場合は極めて少ないので、一般には、まず、基礎梁や耐圧盤などの柱以外の部分の直下の地盤を掘削し、この掘削空間の底盤に仮受支柱を架設して、既存建物の基礎を仮支持する。次に、柱の直下の地盤を掘削し、これにより、既存建物の直下の掘削空間を完成させる。次に、この掘削空間の底盤上に新たにマットスラブを構築し、積層ゴムなどの免震装置を取り付ける。その後、仮受支柱を取り外す。これにより、免震装置を介して既存建物を新設のマットスラブから支持し、既存建物を免震化する（特許文献１、２参照）。

上述のように、柱直下の地盤を安全に掘削するためには、柱にかかる荷重を地盤に伝える仮受支柱を架設して、既存建物を仮支持する必要がある。
ここで、既存建物の基礎のどの部分を仮支持できるかは、既存建物の基礎部分の構造による。例えば、既存建物がラーメン構造である場合、基礎部分に仮受支柱を架設するための補強をすることなく仮支持できるのは、柱直下近傍にあって建物荷重を地盤や杭に伝えるために基礎が幅広く張り出して既に補強されている基礎の底部分（基礎の底版部とも呼ばれるが、以下、フーチング部分という）である。布基礎の場合は、Ｔの字を逆さまにした形状の鉄筋コンクリート製の基礎を帯状に設置し、Ｔの字の頭の部分がフーチング部分であり地盤に接している。独立基礎や杭基礎の場合は、フーチング部分の平面形状は四角形である場合が多い。

このため、既存建物がラーメン構造であってかつ基礎部分に仮受支柱を架設するための補強をしない場合は、平面視で、柱直下近傍のフーチング部分において、仮受支柱を設置して仮支持することが多い。
例えば、免震装置の設置工事に障害とならなければ、フーチング部分の四隅に仮受支柱を設置して荷重を支持することで、仮受支柱の受け替えが必要なくなり効率がよい。しかし、そのためにはフーチング部分が広く、掘削法面が崩れ難いことが必要である。
ここで、仮受支柱は、鋼製であり、例えば、床面に設置される底板と、この鋼板に立設される支柱と、この底板と支柱とを連結する斜材や補強プレート等と、を備える。

特許文献３では、柱列の直下近傍の地盤に、柱列に沿って凍土壁を設けて、既存建物の柱にかかる鉛直荷重をこの凍土壁で仮支持する方法が示されている。この方法によれば、基礎梁や耐圧盤の剛性が低い既存建物であっても、基礎にクラックが生じたり沈下したりするのを防いで、確実に免震化できる。また、地盤を掘削しても、掘削面の一部を凍土壁で構成することで、掘削面が崩壊するのを防止できる。しかし、凍土壁がどれだけの荷重を支持できるかは凍土の強度と形状や地盤の地耐力などによる。凍土の強度は、土質や含水比など凍土の物性による因子と、温度など外的条件によって変化する因子によって影響を受ける。また、凍土壁の形状はフーチング部分の大きさや地盤の物性などにより決定される。このため、特許文献３のように、フーチング部分の下に荷重を支持できるだけの凍土壁を設けた上で、凍土壁を撤去した後でも荷重を支持できるだけの仮受支柱を併存させることができる場合は少ない。

特開２００３−２５３９１１号公報 特開２０１４−０５５４５４号公報 特開２０１４−０８８７１４号公報

フーチング部分の大きさは限られているので、仮受支柱をコンパクトに設置することが、掘削工事や免震装置の設置工事において有利となる。仮受支柱が受ける荷重が大きかったり地盤耐力が小さかったりすると、仮受支柱の底板が大きくなるので、掘削量が多くなったり、底板と支柱とを連結する補強プレートが大きくなって免震装置設置工事の障害になったり、仮受支柱の移動が困難になったり、複数の仮受支柱を近接して建てることができなかったりする。
また、フーチング部分の下に荷重を支持できるだけの凍土壁を設けた上で、仮受支柱をできるだけコンパクトにしても、凍土壁を撤去した後でも荷重を支持できるだけの仮受支柱を併存させることができない場合がある。

本発明は、地盤耐力が小さく、フーチング部分が広くなく、掘削法面が崩れ易い場合でも、基礎部分に仮受支柱を架設するための補強をすることなく、既存建物を効率良く確実に免震化できる仮支持方法を提供することを目的とする。

請求項１に記載の仮支持方法は、構造物（例えば、後述の既存建物１）を基礎の下で免震化する際に、当該構造物のフーチング部分（例えば、後述のフーチング部分１０）を下から支持する仮支持方法であって、前記構造物のフーチング部分の下の地盤（例えば、後述の地盤５）の少なくとも一部の土中の水分を凍結させて、平面視で前記フーチング部分の概半分以上を覆う凍土部（例えば、後述の凍土壁４０）を設ける工程（例えば、後述のステップＳ１、Ｓ２）と、当該凍土部で前記フーチング部分を仮支持しながら、前記フーチング部分の下の地盤を掘削する工程（例えば、後述のステップＳ３）と、前記フーチング部分の二隅の角部直下と当該角部以外の直下とに仮受支柱（例えば、後述の仮受支柱５０Ａ、５０Ｂ）を設置して、当該仮受支柱で前記フーチング部分を一時仮支持する工程（例えば、後述のステップＳ４）と、前記凍土部を掘削する工程（例えば、後述のステップＳ５）と、前記フーチング部分の残りの隅の角部直下にさらに仮受支柱（例えば、後述の仮受支柱５０Ｂ）を設置して、前記フーチング部分の四隅の角部直下の仮受支柱（例えば、後述の仮受支柱５０Ｂ）で前記フーチング部分を仮支持する工程（例えば、後述のステップＳ６、Ｓ７）と、を備えることを特徴とする。

この発明によれば、フーチング部分の下の地盤に、平面視でフーチング部分の概半分を覆う凍土部を設けた。よって、地盤耐力が小さく、フーチング部分が広くなく、掘削法面が崩れ易い場合でも、基礎部分に仮受支柱を架設するための補強をすることなく、既存建物の柱にかかる鉛直荷重を、フーチング部分を介して、この凍土部で仮支持できる。したがって、基礎梁や耐圧盤の剛性が低い既存建物であっても、基礎にクラックが生じたり沈下したりするのを防いで、確実に仮支持できる。また、地盤を掘削しても、掘削面の一部を凍土部で構成することで、掘削面が崩壊するのを防止できる。また、既存建物の内部に入る必要がないので、既存建物をそのまま使用しながら施工できる。

請求項２に記載の仮支持方法は、前記仮受支柱（例えば、後述の仮受支柱５０Ａ、５０Ｂ）は、前記構造物の下の地盤（例えば、後述の地盤５）を掘削して形成された掘削空間（例えば、後述の掘削空間２５）の底面に載置されるプレキャストコンクリート造の架台（例えば、後述の架台５１）と、当該架台の上面に着脱可能に設けられ複数の部材（例えば、後述の下部支柱５２１、中間部支柱５２２、上部支柱５２３）に分割可能な鋼製支柱（例えば、後述の支柱５２）と、当該鋼製支柱の中間に設けられて当該鋼製支柱にプレロードを与えるジャッキ（例えば、後述のジャッキ５３）と、を備えることを特徴とする。

この発明によれば、仮受支柱の架台をプレキャストコンクリート化して、新設のマットスラブの一部としてコンクリートに打ち込む。このように、仮受支柱の架台をプレキャストコンクリート部材としたので、従来のように架台（底板）を鋼板で製作した場合に比べて、仮受支柱を製作するのに使用する鋼材を削減でき、低コストとなり、マットスラブを合理的に施工できる。
構造物の柱の直下に設けた仮受支柱は、耐圧盤に打ち込むものではないので、複数回転用できる。

また、地盤の強度が低い場合、架台を鋼板で製作すると、鋼板と支柱とを連結する補強プレートが大型化するので、耐圧盤の鉄筋が補強プレートに干渉してしまう。
しかし、本発明によれば、補強プレートが不要であり、架台の大きさ（接地面積）を適宜設定することで、仮受支柱を設置する地盤の強度が低い場合であっても対応できる。
また、架台の底面は四角形であり、架台の高さは前記四角形の短辺の長さと概等しいので、仮受支柱における架台の重量と形状のバランスがよく、マットスラブ構築や免震装置設置工事の障害にならずに仮受支柱の転倒を防ぐことができる。

また、支柱が架台上面に着脱可能でかつ分割可能な鋼製支柱であるので、搬入や組立てが容易である。したがって、仮受支柱をコンパクトに設置でき、耐圧盤の施工が容易となるから、構造物を効率良く確実に免震化できる。
また、鋼製支柱に市販の鋼製山留部材を用いることで、部材加工も必要なくなる。
また、支柱の中間に支柱を上下に伸縮させてプレロードを与える山留用のプレロードジャッキを用いた場合、このジャッキは、プレロードを与えた後、ロックナットを締めて固定できるので、掘削時の沈下を抑えることができる。

請求項３に記載の仮支持方法は、前記鋼製支柱は、少なくともマットスラブ上端レベル近傍で分割可能であることを特徴とする。

この発明によれば、鋼製支柱を、少なくとも耐圧盤上端レベル近傍で分割可能としたので、免震装置の設置後に仮受支柱を撤去する際に、ジャッキダウンしてボルトを緩めることで、耐圧盤上端レベルで仮受支柱を容易に解体できる。

本発明によれば、フーチング部分の下の地盤でかつ柱の直下の近傍の地盤に、平面視でフーチング部分の概半分を覆う凍土部を設けた。地盤耐力が小さく、フーチング部分が広くなく、掘削法面が崩れ易い場合でも、基礎部分に仮受支柱を架設するための補強をすることなく、既存建物の柱にかかる鉛直荷重をフーチング部分を介して、この凍土部で仮支持できるので、基礎梁や耐圧盤の剛性が低い既存建物であっても、基礎にクラックが生じたり沈下したりするのを防いで、確実に仮支持できる。また、地盤を掘削しても、掘削面の一部を凍土部で構成することで、掘削面が崩壊するのを防止できる。また、既存建物の内部に入る必要がないので、既存建物をそのまま使用しながら施工できる。
また、支柱が架台上面に着脱可能でかつ分割可能な鋼製支柱であるので、搬入や組立てが容易である。したがって、仮受柱をコンパクトに設置でき、耐圧盤の施工が容易となるから、既存建物を効率良く確実に免震化できる。

本発明の一実施形態に係る基礎の仮受支柱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図（その１）である。 図４のＡ−Ａ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図（その２）である。 図６のＢ−Ｂ断面図である。 前記実施形態に係る仮受支柱の側面図である。 図８のＣ−Ｃ断面図である。 前記実施形態に係る仮受支柱を移動する方法を説明する図である。 図１０のＤ−Ｄ断面図である。 前記実施形態に係る仮受支柱を据え付ける方法を説明する図である。 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図（その３）である。 図１０のＥ−Ｅ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図（その４）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に示すように、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、この基礎３から上方に延びる複数本の柱４と、を備えている。

基礎３は、地盤５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、フーチング部分１０と、これらフーチング部分１０同士を連結する耐圧盤１１と、を備える。
各柱４は、フーチング部分１０の中心部から上方に延びている。
以上の既存建物１は、図２に示すように、免震装置２０により基礎３を下から支持することで免震化される。

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耐圧盤としてのマットスラブ２２が構築されている。
柱４の直下でかつマットスラブ２２の上面には、鉄筋コンクリート造の下部免震基礎２３が設けられ、柱４の直下でかつ基礎３の下面には、鉄筋コンクリート造の上部免震基礎２４が設けられている。

また、既存建物１の地下躯体２の周囲には、地上に通じる周囲スペース３０が形成されている（図４参照）。

積層ゴム等の免震装置２０は、この下部免震基礎２３と上部免震基礎２４との間に設けられている。
免震装置２０は、下部免震基礎２３に反力をとって、上部免震基礎２４を下から支持しつつ、この上部免震基礎２４が水平方向に移動可能な状態を保持している。このとき、周囲スペース３０は、免震クリアランスとして機能する。

図３に示すように、ステップＳ１では、既存建物１の周囲に周囲スペース３０を形成する。
すなわち、図４および図５に示すように、既存建物１の周囲に図示しない山留め壁を構築して、既存建物１と山留め壁との間の地盤５を、マットスラブ２２の下端となる深さまで掘削する。この掘削により形成された空間は、周囲スペース３０となる。

このとき、この山留め壁の内側に擁壁を構築するとともに、この擁壁と既存建物１の地下躯体２とを連結する図示しない仮設梁を構築する。この仮設梁は、土圧を支えて水平拘束する切梁などの山留支保工として機能する。

ステップＳ２では、既存建物１の基礎３の下の地盤５に、凍土部としての凍土壁４０を構築する。
すなわち、図４および図５に示すように、平面視で、基礎３のフーチング部分１０の概半分に掛かるように、柱４の通り芯に沿って、凍土壁４０を構築する。

凍土がどれだけの荷重を支持できるかは凍土の強度と形状や地盤の地耐力などによる。凍土の強度は、土質や含水比など凍土の内因的にもっている因子と、温度など外的条件によって変化する因子によって影響を受ける。凍土壁の形状はフーチング部分の大きさや崩れやすい土層の厚さなどにより決定される。
本実施形態の既存建物１は、杭のない基礎を有するラーメン構造であって、一辺約３．５ｍのフーチング部分１０を有する。フーチング部分１０の下部は、拘束がなくなると崩壊しやすい軽石凝灰岩の地層Ｍ１があり、厚さは約２．５ｍであり、その下の地層Ｍ２は凝灰質シルト岩の層であり、地層Ｍ１よりも安定した地盤である。これらの条件から判断して、基礎部分に仮受支柱５０Ａ、５０Ｂを架設するための補強をしないで、荷重を支持できるには、凍土壁の安定性も考えて、平面視でフーチング部分の半分以上を覆う凍土壁４０が必要と判断された。

仮に、凍土壁を二分割して、フーチング部分１０の両端部分にかかるようにすると、免震装置２０を設置する柱４の直下を避けることができ有利であるが、凍土壁の安定性を考えて薄くしないとすると、凍土壁を２倍設ける必要があり不経済である。
また仮に、凍土壁をフーチング部分１０の中心部すなわち柱４の直下を通る位置に構築すると、柱芯と凍土壁の芯が一致して荷重を支持するという点では有利である。しかも、図１３のようにフーチング部分の四隅に仮受支柱５０Ｂを設置して荷重を支持することで、仮受支柱５０Ｂが、免震装置２０の設置工事に障害とならず、凍土壁４０を撤去した後でも荷重を支持できるだけの仮受支柱５０Ｂを併存させることができれば、仮受支柱５０Ｂの受け替えが必要なくなり効率がよい。
フーチング部分１０の凍土壁の幅を２ｍとすると、凍土壁以外の部分が平面視７５ｃｍずつとなり、フーチング部分１０の四隅にＨ−３５０×３５０の仮受支柱を建てるとして、仮受支柱の底板の一辺を１００ｃｍとすると、仮受支柱５０Ｂの底板端部と凍土壁との隙間は１０ｃｍ弱となり、不可能ではなさそうである。しかし、凍土壁の構築において既存建物１の端部から水平にボーリングしながら一辺３０ｍ以上の距離を削孔することを考えると、施工誤差が１０ｃｍ以上発生する場所もありうる。
そこで、本実施形態ではフーチング部分１０の下の地盤でかつ柱４の直下の近傍の地盤に、平面視でフーチング部分１０の概半分を覆う凍土部を設けた。

この凍土壁４０は、凍結工法により形成される。具体的には、周囲スペース３０から、基礎３のフーチング部分１０の右半分の下の地盤５の地層Ｍ２に向かって、柱４の通り芯に沿って複数本の図示しない凍結管を略水平に打ち込む。そして、これら凍結管に冷却液を流通させることで、凍結管の周囲を冷却して土中の水分を凍結させる。これにより、これら凍結管を中心とする凍土壁４０が形成される。

ここで、地盤５は、既存建物１の基礎３の直下の地層Ｍ１と、この地層Ｍ１の下の地層Ｍ２と、で構成されている。例えば、地層Ｍ１は軽石凝灰岩の層であり、地層Ｍ２は凝灰質シルト岩の層であり、地層Ｍ１よりも安定した地盤である。
これら凍土壁４０の高さは、地層Ｍ１と地層Ｍ２との境界部分から基礎３のフーチング部分１０の下面までで約２．５ｍで、幅は約２ｍとなっている。

ステップＳ３では、既存建物１の基礎３の下の地盤５のうち、凍土壁４０を除いた部分を掘削する。
すなわち、図６および図７に示すように、既存建物１の基礎３の下の地盤５のうち、凍土壁４０を除いた部分を、マットスラブ２２の底面となる深さまで掘削する。これにより、既存建物１の基礎３のフーチング部分１０は凍土壁４０により仮支持される。また、この掘削により形成された掘削空間２５は、設置スペース２１の一部となる。

ステップＳ４では、掘削空間２５において、平面視でフーチング部分１０の二隅の角部の直下に仮受支柱５０Ｂを設置し、柱４のなるべく直下に仮受支柱５０Ａを設置する。これにより、仮受支柱５０Ａ、５０Ｂでフーチング部分１０を一時仮支持する。仮受支柱５０Ａ、５０Ｂの設置は掘削状況により判断すればよく、掘削が完了するのを待つ必要はない。すなわち、仮受支柱５０Ｂと仮受支柱５０Ａは同時に設置する必要はなく、先に仮受支柱５０Ｂを設置してある程度荷重を負担してから、更に掘削を進めた後に仮受支柱５０Ａを設置してもよい。
図６および図７に示すように、掘削空間２５の底面に捨てコンクリート２６を打設する。

仮受支柱は、掘削完了後図１３のように１本の柱４の荷重を４本の仮受支柱で支持できるように設計されるが、フーチング部分１０の直下の半分が凍土壁４０に覆われているこの段階においては、平面視で、フーチング部分１０の４つの角部の直下に、仮受支柱５０Ｂを設置できないので、２つの角部の直下に、２本の仮受支柱５０Ｂを設置し、さらに柱４のなるべく直下に、２本の仮受支柱５０Ａを設置した。これら合計４本の仮受支柱５０Ａ、５０Ｂにより基礎３を下から仮支持することにより、凍土壁４０を撤去することが可能となる。なお、中央に追加した２本の仮受支柱５０Ａは、凍土壁４０を撤去後に、フーチング部分１０の残りの２つの角部の直下に２本の仮受支柱５０Ｂを設置してから撤去し、仮受支柱５０Ａが、免震装置２０の設置工事に障害とならないようにする。この場合、仮受支柱５０Ａを架台５１ごと移動して撤去し転用してもよいし、架台５１を残して、支柱５２やジャッキを架台５１から外して撤去し、他の場所で転用してもよい。

なお、平面視で既存建物１の外周部に位置して周囲スペース３０に面するフーチング部分１０Ａについては、このフーチング部分１０Ａの角部の直下に位置する仮受支柱５０Ｂは、平面視で、このフーチング部分１０Ａの角部に沿って略Ｌ字形状に延びている。これは、凍土壁４０の端部であるので、気温上昇や雨などで凍土壁４０が崩壊するおそれがあったのと、フーチング部分の面積が中央部より小さかったためである。

図８は、仮受支柱５０Ｂの側面図である。図９は、図８のＣ−Ｃ断面図である。
仮受支柱５０Ｂは、掘削空間２５の底面に載置される鉄筋コンクリート造の架台５１と、この架台５１の上面から上方に延びて既存建物１の下面を支持する支柱５２と、支柱５２の中間に設けられてこの支柱５２にプレロードを与えるジャッキ５３と、を備える。

架台５１の底面は、柱４の荷重を受けるのに必要な面積を有するＬ×Ｌの大きさの四角形であり、架台５１の高さは前記四角形の一辺の長さＬと概等しくなっている。これは、支柱５２がＨ３５０×３５０で３．５ｍ以上あるため、ジャッキの重さを加えると１ｔ近くにあり、仮受支柱の安定のために架台５１が支柱５２の少なくとも２倍以上の重さが必要であり、２．５倍以上が好ましい。また、支柱５２の長さは座屈等を考えて短い方が安定するが、架台５１の高さは低い方が安定する。このため、作業性も考えると現実的には架台５１の高さを１ｍ弱とし、架台５１の底面の短辺の長さと概等しい（プラスマイナス１０数％）とするのが、重さと形状のバランスがとれ好ましい。これにより、マットスラブ構築や免震装置設置工事の障害にならずに仮受支柱５０Ｂの転倒を防ぐことができる。

架台５１の下部には、格子状に配筋された鉄筋５１１と、この鉄筋５１１の両端に接合された機械式継手５１２と、が打ち込まれている。マットスラブ２２の主筋としてねじ鉄筋５１３を用意し、図９中矢印で示すように、このねじ鉄筋５１３を機械式継手５１２に螺合することで、架台５１に打ち込まれた鉄筋５１１は、マットスラブ２２の下側の主筋に接合されることになる。
また、架台５１の四つの側面には、それぞれ、凹部（コッタ）５１４が上下２段に形成されている。

支柱５２は、鋼製の支柱であり、架台５１に着脱可能に設けられて複数の部材５２１〜５２３に分割可能である。
すなわち、支柱５２は、架台５１の上面に設けられたＨ形鋼からなる下部支柱５２１と、ジャッキ５３の上に設けられたＨ形鋼からなる中間部支柱５２２と、中間部支柱５２２の上に設けられたＨ形鋼からなる上部支柱５２３と、を備える。

下部支柱５２１は、架台５１の上面に着脱可能であり、これにより、支柱５２は、マットスラブ２２の上端レベルで分割可能となっている。
また、下部支柱５２１の途中には、止水板５２４が設けられている。
ジャッキ５３は、下部支柱５２１と中間部支柱５２２との間に設けられており、下部支柱５２１と中間部支柱５２２とを接近あるいは離間させる。

この仮受支柱５０Ｂは、ジャッキ５３を駆動することで、掘削空間２５の底面に反力をとって、下部支柱５２１と上部支柱５２２とを離間する方向に力を加えてプレロードを導入し、基礎３を仮支持できる。
あるいは、ジャッキ５３を駆動することで、プレロードを解除して、基礎３の仮支持を解除できる。

なお、仮受支柱５０Ａは、仮受支柱５０Ｂと同様の構成であるが、凍土壁４０撤去後に移動して支持点を盛り替える点が、仮受支柱５０Ｂと異なる。

次に、架台５１の移動方法について、説明する。仮受支柱５０Ａのうち隣りに配置されるもの同士は、架台５１が一体化されており、重量が大きくなっている。そこで、この一体化された仮受支柱５０Ａの架台５１を一例として説明する。

架台５１の上下方向の移動は、以下の方法で行う。
架台５１の上面の４箇所には、ボルト５１５が突出して設けられている（図１０および図１１参照）。
この架台５１のボルト５１５に吊り治具７０を螺合し、この吊り治具７０を用いて架台５１を吊り上げて、架台５１を揚重する。

一方、架台５１の水平方向の移動は、ハンドパレットあるいはフォークリフトにより、架台５１を下から支持して移動する。
この方法で水平移動できない場合には、次の方法で移動する。
すなわち、架台５１の側面の４箇所には、後述のブラケット６０を取り付けるためのボルト５１６が突出して設けられている。

図１０および図１１に示すように、架台５１のボルト５１６にブラケット６０を取り付けて、このブラケット６０の直下に、一対のレール６１を設置する。このレール６１は、Ｈ形鋼と、このＨ形鋼の上フランジの上面の両端にガイドとして設けられた一対の溝形鋼と、で構成される。これら一対のレール６１は、架台５１の設置位置まで延長しておく。
次に、ブラケット６０の下面にローラ６２を取り付けて、このローラ６２をレール６１上に設置する。

次に、架台５１の上面の吊り治具７０に、例えばレバーブロック（登録商標）６３のワイヤ６４を取り付けて、架台５１の設置位置近傍の壁面６５に反力をとって、レバーブロック（登録商標）６３により、ワイヤ６４を壁面６５に向かって引っ張る。すると、ローラ６２がレール６１上を走行し、架台５１を所定位置まで移動できる。

次に、架台５１の据え付け方法について、説明する。
まず、図１２に示すように、ブラケット６０を下から支持するジャッキ６６を設置する。具体的には、捨てコンクリート２６上に鉄板６７を敷設して、この鉄板６７上にジャッキ６６を設置する。
次に、ジャッキ６６を駆動して、ブラケット６０を昇降させて、架台５１の高さや水平度を調整する。
次に、架台５１と捨てコンクリート２６との隙間の複数箇所にライナー６８を差し込んで、架台５１の高さ位置を仮固定し、その後、ジャッキ６６および鉄板６７を撤去する。
次に、架台５１と捨てコンクリート２６との隙間に無収縮モルタル６９を充填する。

ステップＳ５では、既存建物１の基礎３の下の残りの地盤５を掘削する。
すなわち、図１３および図１４に示すように、次に、凍結管による凍結を解除し、この凍結管を撤去する。その後、既存建物１の基礎３の下の残りの地盤５を掘削して、凍土壁４０を撤去し、掘削空間２５を完成させる。

ステップＳ６では、柱４の直下の周囲に、残りの仮受支柱５０Ｂを設置する。
掘削空間２５の底面に捨てコンクリート２６を打設する。次に、この捨てコンクリート２６上で、平面視で柱４の直下の周囲つまりフーチング部分１０の残りの隅の角部の直下に、仮受支柱５０Ｂを設置する。そして、これら仮受支柱５０Ｂにより基礎３のフーチング部分１０を下から仮支持する。

ステップＳ７では、柱４の直下に設置した仮受支柱５０Ａを撤去する。
仮受支柱５０Ａによる仮支持を解除し、この仮受支柱５０Ａを撤去する。これにより、既存建物１の基礎３は、フーチング部分１０の角部直下に設置した仮受支柱５０Ｂのみにより仮支持される。

ステップＳ８では、掘削空間２５の底面にマットスラブ２２を構築する。
図１５に示すように、捨てコンクリート２６上に配筋する。このとき、仮受支柱５０Ｂの架台５１の機械式継手５１２にねじ鉄筋５１３を螺合することで、この架台５１に打ち込まれた鉄筋５１１は、マットスラブ２２の下側の主筋となる（図９参照）。
次に、コンクリートを打設して、マットスラブ２２を新設する。すると、仮受支柱５０Ｂの架台５１は、マットスラブ２２の一部となり、仮受支柱５０Ｂの支柱５２の下部は、コンクリートに打ち込まれることになる。

ステップＳ９では、マットスラブ２２上に免震装置２０を設置する。
図１５に示すように、マットスラブ２２上に下部免震基礎２３を構築し、基礎３の下面に上部免震基礎２４を構築して、これら免震基礎２３、２４同士の間に、免震装置２０を設置する。そして、この免震装置２０により、基礎３の柱４の直下に位置する部分を支持する。

ステップＳ１０では、柱４の直下の周囲に設置した仮受支柱５０Ｂを撤去する。
フーチング部分１０の角部の直下に設置した仮受支柱５０Ｂによる支持を解除し、次に、これら仮受支柱５０Ｂの支柱５２を切断して撤去する。これにより、既存建物１は、免震装置２０により支持される。

本実施形態によれば、以下のような効果がある。
（１）フーチング部分１０の下の地盤５に、平面視でフーチング部分１０の概半分を覆う凍土壁４０を設けた。地盤耐力が小さく、フーチング部分が広くなく、掘削法面が崩れ易い場合でも、基礎部分に仮受支柱５０Ａ、５０Ｂを架設するための補強をすることなく、既存建物１の柱４にかかる鉛直荷重を、フーチング部分１０を介して、この凍土壁４０で仮支持できるので、基礎梁や耐圧盤１１の剛性が低い既存建物１であっても、基礎３にクラックが生じたり沈下したりするのを防いで、確実に仮支持できる。また、地盤５を掘削しても、掘削面の一部を凍土壁４０で構成することで、掘削面が崩壊するのを防止できる。また、既存建物１の内部に入る必要がないので、既存建物１をそのまま使用しながら施工できる。

（２）仮受支柱５０Ｂの架台５１をプレキャストコンクリート化して、新設のマットスラブ２２の一部としてコンクリートに打ち込む。このように、仮受支柱５０Ｂの架台５１をプレキャストコンクリート部材としたので、従来のように架台（底板）を鋼板で製作した場合に比べて、仮受支柱５０Ｂを製作するのに使用する鋼材を削減でき、低コストとなり、マットスラブ２２を合理的に施工できる。

構造物の柱の直下に設けた仮受支柱５０Ａは、マットスラブ２２に打ち込むものではないので、複数回転用できる。
また、仮受支柱５０Ｂの支柱５２がマットスラブ２２を貫通しないので、従来のように仮受支柱が新設の耐圧盤を貫通する場合に比べて、止水性を向上できる。

また、架台５１の大きさ（接地面積）を適宜設定することで、仮受支柱５０Ａ、５０Ｂを設置する地盤５の強度が低い場合であっても対応できる。

また、支柱５２が架台５１の上面に着脱可能でかつ分割可能な鋼製支柱であるので、搬入や組立てが容易である。したがって、仮受支柱５０Ｂをコンパクトに設置でき、マットスラブ２２の施工が容易となるから、既存建物１を効率良く確実に免震化できる。
また、鋼製の支柱５２に市販の鋼製山留部材を用いることで、部材加工も必要なくなる。
また、支柱５２の中間に支柱を上下に伸縮させてプレロードを与える山留用のプレロードジャッキを用いた場合、このジャッキは、プレロードを与えた後、ロックナットを締めて固定できるので、掘削時の沈下を抑えることができる。

また、鋼製の支柱５２を、少なくともマットスラブ２２の上端レベル近傍で分割可能としたので、免震装置２０の設置後に仮受支柱５０Ｂを撤去する際に、ジャッキダウンしてボルトを緩めることで、マットスラブ２２の上端レベルで仮受支柱５０Ｂを容易に解体できる。

（３）仮受支柱５０Ａ、５０Ｂの架台５１の側面に凹部５１４を形成したので、架台５１を新設のマットスラブ２２に打ち込んだ際に、この凹部５１４にマットスラブ２２のコンクリートが入り込んで、マットスラブ２２と確実に一体化される。

（４）架台５１を平面視でＬ字形状としたので、平面視四角形であるフーチング部分１０の縁の形状に沿って架台５１を配置でき、仮受支柱５０Ｂをフーチング部分１０の端部の所望の位置に設置することができる。

（５）架台５１の側面にブラケット６０を取り付けたので、このブラケット６０の下面にローラ６２を取り付けて、ローラ６２がレール６１上を走行することで、架台５１を容易に水平移動できる。
また、ブラケット６０をジャッキ６６で仮支持して昇降させることで、架台５１の高さ位置を容易に調整できる。

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。
例えば、本実施形態では、凍土壁４０の高さを、地層Ｍ１と地層Ｍ２との境界部分から基礎３の下面までとしたが、これに限らず、凍土壁の高さをマットスラブ２２の下端近傍から基礎３の下面までとしてもよい。

また、本実施形態では、既存建物１の外側の周囲スペース３０から掘削を開始したが、敷地に余裕のない場合には、既存建物１の耐圧盤１１に開口を設けて、この開口から掘削を開始してもよい。

また、本実施形態では、本発明を杭のないべた基礎に適用したが、これに限らず、杭を有する杭基礎にも適用して、掘削時の杭耐力の不足を補うこともできる。
また、上述の各実施形態では、本発明を既存建物１に適用したが、これに限らず、擁壁などの構造物にも適用できる。

また、本実施形態では、仮受支柱５０Ａ、５０Ｂの架台５１をプレキャストコンクリート化したが、これに限らず、仮受支柱全体を鋼製とし、例えば、床面に設置される底板と、この鋼板に立設される支柱と、この底板と支柱とを連結する斜材や補強プレート等と、からなる構成としてもよい。ただその場合には、プレキャストコンクリート製の場合ほど重心が下にないので、仮受支柱には、大きな荷重を受けても安全に掘削できるように、コンパクト化しても、転倒しないような安定性が求められる。

また、仮受支柱のコンパクト化と別の問題として、マットスラブの施工の合理化とマットスラブの品質の問題もある。その解決方法の一つとして、本実施形態では、仮受支柱部分のマットスラブと、それ以外のマットスラブとにおいてコンクリート打設を複数回に分けず、仮受支柱を設置したままでマットスラブを構築するための手段として、プレキャストコンクリート造の反力盤である架台５１を用い、この架台５１を埋め殺してマットスラブの一部として利用した。

鋼製底板の仮受支柱でもそのままマットスラブの配筋をして埋め殺す方法もあるが、マットスラブの下部鉄筋のピッチが１００ｍｍ〜１５０ｍｍ程度の場合、Ｈ−３００×３００の支柱鋼材を使うとしても、鉄筋の貫通穴を鋼材の１面に複数設ける必要があり、支柱鋼材の断面欠損が大きくなる。底板と支柱とを連結する斜材や補強プレート等の干渉も多く問題が残る。

Ｍ１、Ｍ２…地層
１…既存建物（構造物）
２…地下躯体
３…基礎
４…柱
５…地盤
１０、１０Ａ…フーチング部分
１１…耐圧盤
２０…免震装置（積層ゴム）
２１…設置スペース
２２…マットスラブ
２３…下部免震基礎
２４…上部免震基礎
２５…掘削空間
２６…捨てコンクリート
３０…周囲スペース
４０…凍土壁（凍土部）
５０Ａ…盛り替える仮受支柱
５０Ｂ…盛り替えない仮受支柱
５１…架台
５２…支柱
５３…ジャッキ
６０…ブラケット
６１…レール
６２…ローラ
６３…レバーブロック
６４…ワイヤ
６５…壁面
６６…ジャッキ
６７…鉄板
６８…ライナー
６９…無収縮モルタル
７０…吊り治具
５１１…鉄筋
５１２…機械式継手
５１３…鉄筋
５１４…凹部
５１５、５１６…ボルト
５２１…下部支柱
５２２…中間部支柱
５２３…上部支柱
５２４…止水板

Claims (3)

1. 構造物を基礎の下で免震化する際に、当該構造物のフーチング部分を下から支持する仮支持方法であって、
   前記構造物のフーチング部分の下の地盤の少なくとも一部の土中の水分を凍結させて、平面視で前記フーチング部分の概半分以上を覆う凍土部を設ける工程と、
   当該凍土部で前記フーチング部分を仮支持しながら、前記フーチング部分の下の地盤を掘削する工程と、
   前記フーチング部分の二隅の角部直下と当該角部以外の直下とに仮受支柱を設置して、当該仮受支柱で前記フーチング部分を一時仮支持する工程と、
   前記凍土部を掘削する工程と、
   前記フーチング部分の残りの隅の角部直下に仮受支柱を設置して、前記フーチング部分の四隅の角部直下の仮受支柱で前記フーチング部分を仮支持する工程と、を備えることを特徴とする仮支持方法。
2. 前記仮受支柱は、前記構造物の下の地盤を掘削して形成された掘削空間の底面に載置されるプレキャストコンクリート造の架台と、
   当該架台の上面に着脱可能に設けられ複数の部材に分割可能な鋼製支柱と、
   当該鋼製支柱の中間に設けられて当該鋼製支柱にプレロードを与えるジャッキと、を備えることを特徴とする請求項１に記載の仮支持方法。
3. 前記鋼製支柱は、少なくともマットスラブ上端レベル近傍で分割可能であることを特徴とする請求項２に記載の仮支持方法。

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