JP2017186819A - 杭頭免震構造における免震装置の交換方法 - Google Patents

Abstract

【課題】従来の免震装置が交換不能な杭頭部間に水平つなぎ部材を設けた杭頭免震構造において、既設免震装置を新たな免震装置と交換できるようにすること。
【解決手段】基礎杭１の耐震性能を保持した状態で、該基礎杭の杭頭部の周りに周囲が四角形状の所要厚みで所要大きさの反力受け部材を該基礎杭と一体的に構築し、該記反力受け部材に対応する位置で、少なくとも滑り材２１とジャッキとで構成された免震機能を有する支持部材２０を複数箇所に設置し、上部構造体の免震状態と共に該基礎杭の耐震性能を保持したままで、該支持部材で該上部構造体の荷重を支持させて既設免震装置７を新たな免震装置と交換する。これにより、従来できなかった基礎杭頭部に設置された免震装置でも、簡単に取り換えることができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、杭頭部に直接免震装置を設置して形成している所謂杭頭免震構造における免震装置を、新たな免震装置に取替えまたは交換する方法に関するものである。

この種の杭頭部に直接免震装置を設置して形成している所謂杭頭免震構造とすることによって、従来の二重基礎躯体の基礎免震構造に比べて、基礎部分の掘削が浅くて済み基礎躯体費が半減し、土木工事の大幅削減と工期短縮を図ることができることで、杭頭免震構造が広く採用されている。この杭頭免震構造については、例えば、図１５〜図１８に示したように、マンション等の４階建て以上のコンクリート建造物において、基礎杭１の配列を示すものであって、地震時に、複数の杭１がバラバラに変位しないように、同一方向に変位させ、杭全体で地震による水平力に抵抗させるために、杭頭部同士を連結する連結部材として、杭頭部間に水平つなぎ部材２を設けて基礎杭１の耐震性能を保持するようにしている。そして、杭頭部上の水平つなぎ部材２上に天端調整台３と上部構造体の基礎梁４及び柱５が取り付けられたフーチング６との間に免震装置７が配設され、基礎梁４上には床スラブ８が敷設された免震構造物である。

ところで、この種杭頭免震構造においても、免震装置に経年劣化や、地震または火災等による損傷が生じた場合には、免震装置を取替えまたは交換する必要がある。
免震装置の取替えまたは交換する方法および予め交換可能にしてある免震構造物として、複数の従来技術が公知になっている。例えば、第１の従来技術としては、弾性体と剛性板とを積層したものからなり建物に設置された免震装置の取替え方法であって、免震装置の周囲に当該免震装置に代わって建物の荷重を受ける支持部材を所要数設置して該支持部材で建物を変形させないで支持させた後、前記免震装置の弾性体を切断して当該免震装置と撤去し、新しい免震装置を入れ替え、前記支持部材を撤去すること、を特徴とする免震装置の取替え方法である（特許文献１参照）。

この免震装置の取替え方法によれば、建物が変形しないように支持部材で荷重を受けて、その後に、積層された弾性体の１つ、又は２つを切断することで撤去用の隙間を確保し、免震装置を固定しているボルト等を外して、切断後の免震装置を撤去するものである。これによって、免震装置の取り替え作業に伴う建物の変形が防止され、補強手段も不要であるとともに、支持部材とワイヤソー装置の準備だけで用が足りるので簡易な方法となり手間が掛からない方法となる、というものである。

また、公知に係る第２の従来技術としては、積層ゴムからなる免震装置を下部構造部と上部構造部との間に配置した建造物の免震部において、下部構造部と免震装置との間、又は免震装置と上部構造部の間との少なくとも一方に、挟み込みプレートが介在している建築物における免震装置を用いた構造よりなる免震部の近傍にジャッキを配置して、該ジャッキにより上部構造部を持ち上げて支持し、挟み込みプレートを取り外した後に既設の免震装置を免震部から搬出し、下部構造部と新たな免震装置の間、又は新たな免震装置と上部構造部の間との少なくとも一方に前記挟み込みプレートが介在するようにこの挟み込みプレートと新たな免震装置とを下部構造部と上部構造部との間に配置し、その後、前記ジャッキにより上部構造部を免震装置側に降ろすことを特徴とする免震装置の交換方法である（特許文献２参照）。

この免震装置の交換方法によれば、既設の免震装置を免震部から搬出する前に挟み込みプレートを取り外すので、挟み込みプレートの厚さ分の空いた空間を免震装置交換作業に利用できるようになり、そのため、免震装置の交換に際して上記構造部をジャッキアップする上昇量を極めて少なくでき、構築物に損傷を生じさせる大きな変形を与えないようにすることができる。また、新たな免震装置を挟み込みプレートとともに下部構造部と上部構造の間に位置させるので、次回の交換に際しても上部構造部をジャッキアップする量を同様に少なくすることができる。そして構成が簡易なものであるため、ビルなどの建物の免震部に限定されることなく各種の構築物の免震部において実施できるなど、実用性に優れた効果を奏するものである、というものである。

さらに、公知に係る第３の従来技術としては、地盤表面から杭頭部が突出して土間コンクリートで固定された鋼管杭の上面に免震装置が設置され、上部構造におけるフラットスラブ基礎のキャピタルが設置され、前記免震装置を交換する際に設置されるジャッキを支持するブラケットが鋼管杭に設けられた免震構造物である（特許文献３参照）。

この予め免震装置を交換可能にしてある免震構造物によれば、免震装置を交換する際に、上部荷重をジャッキを介してブラケットで支持するため、免震装置の交換が簡単にできる、というものである。

特開平１１−１８２０５５号公報 特開２００５−２２０９４７号公報 特許第３７５６５８号公報

前記第１乃至第２の従来技術に開示された免震装置の取替え方法および交換方法は、既設の免震装置の周囲に支持部材（ジャッキ）を設置して上部構造部をジャッキアップする構造になっているが、いずれもその支持部材の反力を受ける耐力を有する基礎や下部構造部が予め設けられているため、免震装置を交換する際に、上部構造物の鉛直荷重を基礎や下部構造物に伝達するには問題とならなかったのである。
また、前記第３の従来技術に開示された免震構造物においても、免震装置を交換する際に設置されるジャッキを支持するブラケットが予め鋼管杭に設けられているため、免震装置を交換する際に、上部構造物の鉛直荷重を杭基礎に伝達することができるようになっており、問題がないのである。

ところで、既設の免震装置を新たな免震装置に取り換えまたは交換する際に、上部構造部の免震状体と共に基礎杭の耐震性能とを保持したままで交換することが要求されるのである。
しかしながら、多くの既設杭頭免震構造においては、従来例として図示し説明した図１５のように、杭頭部の周囲に水平つなぎ部材しかなく、支持部材（ジャッキ）の反力を受ける構造または構成になっていないので、前述した第１乃至３の従来技術を実質的に適用できないのである。したがって、この種の多くの既設杭頭免震構造においては、水平つなぎ部材を一時的に切断して、支持部材（ジャッキ）の反力を受ける構造部材を新たに増築することが必要となるので、基礎杭の耐震性能を保持したままで免震装置を交換することはできないという問題点を有している。

本発明は、広く採用されている杭頭部間に基礎杭の耐震性能を保持するための水平つなぎ部材を設けた杭頭免震構造においても、免震装置を交換する際に、基礎杭の耐震性能を損なうことなく保持したままの状態で、支持部材（ジャッキ）の反力を杭に伝達するための反力受け部材を杭頭部の周囲に構築し、既設免震装置を新たな免震装置と交換できるようにした杭頭免震構造における免震装置の交換方法を提供することを目的とする。

本発明は、上記目的を達成するための具体的手段として、本発明に係る第１の発明は、複数設置された基礎杭の頭部間に基礎杭の耐震性能を保持するための水平つなぎ部材が設けられ、該基礎杭頭部に設置された免震装置を介して上部構造体が前記基礎杭に支持されている免震建物における杭頭免震構造における免震装置の交換方法であって、前記基礎杭の耐震性能を保持した状態で、前記基礎杭の杭頭部の周りに所要大きさの反力受け部材を前記基礎杭と一体的に構築し、前記反力受け部材に対応する位置で、少なくとも滑り材とジャッキとで構成された免震機能を有する支持部材を複数箇所に設置し、前記上部構造体の免震状態と共に基礎杭の耐震性能を保持したままで、前記支持部材で上部構造体の荷重を支持させて既設免震装置を新たな免震装置と交換することを特徴とする杭頭免震構造における免震装置の交換方法を提供するものである。

前記発明においては、前記基礎杭の耐震性能を保持した状態としては、前記水平つなぎ部材と杭頭部との連結部を全く切削せずに前記水平つなぎ部材の下面側で掘削作業を行って、杭頭部の周りと水平つなぎ部材の下面とに反力受け部材を一体的に構築すること；前記基礎杭の耐震性能を保持した状態としては、隣接する水平つなぎ部材間に補強材を取り付け、前記杭頭部と連結している水平つなぎ部材の連結部の一部に切欠部を形成し、該切欠部を介して水平つなぎ部材の下面側で掘削作業を行って、杭頭部の周りと水平つなぎ部材の下面とに反力受け部材を一体的に構築すること；前記基礎杭の耐震性能を保持した状態としては、隣接する水平つなぎ部材間に補強材を取り付け、前記杭頭部と連結している水平つなぎ部材の連結部の一部に切欠部を形成し、該切欠部を介して反力受け部材の一部となる柱状部を形成し、その後、前記切欠部間に残存する水平つなぎ部材の連結部を除去し、該除去した空間部を介して杭頭部の周りの掘削作業を行って、杭頭部の周囲に反力受け部材を一体的に構築すること；および前記反力受け部材にＰＣ鋼材を配設し、該ＰＣ鋼材を緊張定着することによって該反力部材を前記基礎杭と一体化し、且つ前記ＰＣ鋼材を杭頭部に貫通しないこと；を付加的な要件として含むものである。

本発明に係る杭頭免震構造における免震装置の交換方法によれば、免震装置が交換不能な杭頭部間に水平つなぎ部材を設けた杭頭免震構造において、免震装置を交換する際に、基礎杭の耐震性能を保持した状態で、前記基礎杭の杭頭部の周りに周囲が四角形状の所要厚みで所要大きさの反力受け部材を前記基礎杭と一体的に構築したことによって、前記反力受け部材に対応する位置で、少なくとも滑り材とジャッキとで構成された免震機能を有する支持部材を複数箇所に設置して前記上部構造体の免震状態と共に基礎杭の耐震性能を保持したままで、上部構造体の荷重を支持させる前記支持部材の反力を杭に伝達することが可能になり、既設免震装置を新たな免震装置と交換することができる、という優れた効果を奏する。
また、反力受け部材にＰＣ鋼材を配設して緊張定着することによって、反力受け部材を前記基礎杭と一体化することができると共に、ＰＣ鋼材を杭頭部に貫通させないことによって、基礎杭に損傷を与えないので耐震性能を損なうことなく保持したままで免震装置を交換することができる。

本発明の第１の実施の形態に係る杭頭免震構造における免震装置の交換方法を説明するための要部の側面を示した説明図である。 図１のＡ−Ａ線に沿う上部構造体の要部のみを示す下面図である。 図１のＢ−Ｂ線に沿う下部構造体の要部のみを示す上面図である。 本発明の第２の実施の形態に係る杭頭免震構造における免震装置の交換方法を説明するための要部の側面を示した説明図である。 図５のＣ−Ｃ線に沿う下部構造体の要部のみを示す上面図である。 同実施の形態に係る交換方法における反力受け部材の構築工程を示すもので、補強材の取り付けた状況を示す下部構造体の平面図である。 同実施の形態に係る反力受け部材の構築工程を示すもので、水平つなぎ部材のコーナ部を一部除去してシースと定着部材とを配設した状況を示す下部構造体の平面図である。 同実施の形態に係る反力受け部材の構築工程を示すもので、杭頭部の周囲に反力受け部材のコンクリートを打設した状況を示す下部構造体の平面図である。 同実施の形態に係る反力受け部材の構築後に免震装置を交換し、補強材の撤去と作業領域を埋め戻した状態を示す下部構造体の平面図である。 本発明の第３の実施の形態に係る杭頭免震構造における免震装置の交換方法を説明するための要部の側面を示した説明図である。 図１１のＤ−Ｄ線に沿う下部構造体の要部のみを示す上面図である。 同実施の形態に係る反力受け部材の構築工程を示すもので、水平つなぎ部材のコーナ部を一部除去してシースと定着部材とを配設すると共に、コーナ部に四角柱状のコンクリート柱を形成した状況を示す下部構造体の平面図である。 同実施の形態に係る反力受け部材の構築工程を示すもので、水平つなぎ部材の中央部の半幅の残余部分を撤去した後、杭頭部の周囲に反力受け部材のコンクリートを打設した状況を示す下部構造体の平面図である。 同実施の形態に係る反力受け部材の構築後に免震装置を交換し、補強材の撤去と作業領域を埋め戻した状態を示す下部構造体の平面図である。 本発明の杭頭免震構造における免震装置の交換方法が適用される従来の免震建造物において、広く採用されている杭頭免震構造の要部の側面を示した説明図である。 図１５のＥ−Ｅ線に沿う上部構造体の要部のみを示す下面図である。 図１５のＦ−Ｆ線に沿う下部構造体の要部のみを示す上面図である 同従来の免震建造物に係る杭頭免震構造の下部構造体である基礎部分を示した平面図である。

本発明を図示の複数の実施の形態に基づいて詳しく説明する。まず、図１〜３に示した第１の実施の形態に係る杭頭免震構造における免震装置の交換方法について、先に図１５〜図１８について従来技術として説明した広く採用されている杭頭免震構造に適用されるものであるので、該杭頭免震構造について説明する構成部分については、理解を容易にするため前記従来技術と同一部分には同一符号を付して説明する。
図１は要部の側面を示す説明図であって、要するに、従来例と同様に、下部構造体３０の基礎杭１の杭頭部間に水平つなぎ部材２を設けて杭頭部の耐震性能を保持するようにした免震建物構造において、耐震性能の保持手段である杭頭部上の水平つなぎ部材２上に天端調整台３と上部構造体３１の基礎梁４及び柱５が取り付けられたフーチング６との間に配設された免震装置７の交換方法であって、まず、上部構造体３１におけるフーチング６の下面の面積を広げるためにフーチング６を挟んで両側と、基礎梁４を挟んで両側とにブロック状の複数（４個）の補助部材１０を取り付ける。その理由は、後述する支持部材が当接して荷重を支えるための広さを確保する必要があるからである。なお、フーチング６の下面に十分な広さがある場合には、補助部材１０の取り付けは不要である。なお、符号８はスラブである。

このブロック状の補助部材１０は、基礎梁４の高さと略一致するものであって、支持部材が配設される側に取り付けられるものであり、図２に示したように、その取り付けの具体例としては、例えば、複数本のＰＣ鋼材１１を用い、該ＰＣ鋼材１１をフーチング６内を貫通させてそれぞれの両端部を定着部材または締付部材１２により締め付けることによって、両側の補助部材１０を緊張定着してフーチング６に一体的に取り付けられると共に、他方の複数のＰＣ鋼材１３によって基礎梁４を貫通させてそれぞれの両端部を定着部材または締付部材１４により締め付けて緊張させることによって、基礎梁４に隣接する補助部材１０を基礎梁４に緊張定着して一体的に取り付けるのである。なお、補助部材１０をフーチング６の両側に取り付けるということは、補助部材１０が取り付けられていない部分は、矢印ａ方向が免震装置７を交換するための支持部材を設置しない出し入れ口として解放するからである。

さらに、下部構造体３０の基礎杭１側においては、杭頭部の耐震性能を保持するように、杭頭部同士を連結して設けた耐震性能の保持手段である水平つなぎ部材２をそのまま生かして、図３に示したように、支持部材の反力を杭１に伝達するための反力受け部材１５を杭頭部の周囲に構築する具体的な第１の実施例を示したものである。
この第１の実施例においては、水平つなぎ部材２の各隣接するコーナ部分を所要広さの作業領域１６とし、各作業領域１６から対向する作業領域１６に向かって、水平つなぎ部材２の下部で基礎杭１の周囲の土壌を所要高圧ウオータージェットで所要深さまで掘削して除去し、全体が四角形状で所要深さの空間部を形成し、該空間部内に、例えば、基礎杭１を取り囲むように四角形状の型枠を組んで内部に所要の鉄筋や配線を配設すると共に、複数本のシース１７と定着部材１８とを配設し（好ましくは１つの側面側に沿って水平方向に２列で高さ方向に３段）、型枠内にコンクリートを打設して基礎杭１と水平つなぎ部材２との間に隙間なく強く詰め込み、養生してコンクリートが硬化した後に、各シース内にそれぞれＰＣ鋼材１１、１３を挿通し、各ＰＣ鋼材１１、１３の両端部を定着部材１８により緊張定着することによって、反力受け部材１５にプレストレスを付与して強度アップすると共に、反力受け部材１５を基礎杭１および水平つなぎ部材２に一体的に構築するのである。その後に、作業領域１６は元通りに埋め戻される。
なお、ＰＣ鋼材は、ＰＣ鋼棒やＰＣケーブルから適宜に選択して使用しても良い。また、下部構造体３０に設けられている反力受け部材１５に配設されたＰＣ鋼材１１、１３は、基礎杭１に損傷を与えないように基礎杭１の杭頭部に貫通しないこととする。

このように反力受け部材１５を構築することによって、図１と図３に示したように、既存の免震装置７を新しい免震装置１９に交換する場合に、免震装置７の片方の側に３台の支持部材（ジャッキ）２０が上下端の少なくとも一方の端部に滑り材２１を介して配置されると共に、免震装置７を挟んで対向する側に同じく少なくとも一方の端部に滑り材２１を介して３台の支持部材２０が設置される。このように支持部材２０が設置されることにより、下部構造体３０側では、全ての支持部材２０が反力受け部材１５上に設置され、上部構造体３１側では、両側の支持部材２０が補助部材１０に当接し中央部の支持部材２０が基礎梁４に当接するようになるので、全体として支持部材２０の力が均等に掛かるようになる。そして、既存の免震装置７を固定している上下のボルトを緩めて取り外してから、支持部材２０を駆動して数ｍｍのジャッキアップすることにより、上部構造体３１の荷重は支持部材２０と反力受け部材１５を介して基礎杭１に伝達されて支持されるので、既存の免震装置７は上部構造体３１の荷重から解放され、免震装置７に所要のワイヤ等を掛けて付設された架設レール（図示せず）の上で矢印ａ方向に引き抜くことができると共に、引き抜いた側から、新しい免震装置１９を押し込むか、または引き抜き方向と同じ方向からワイヤ等を引っ掛けて引き込んで位置合わせをし、ボルトを挿入して締めることにより交換ができ、その後に支持部材２０のジャッキアップを解放して取り外すことで交換作業が終了するのである。

これらの交換作業中に、仮に、強い地震に遭遇しても、支持部材２０で支持されている上部構造体３１は、支持部材２０の少なくとも一方の端部に設けられた滑り材２１の存在によって、免震装置の機能と同様に、所要の範囲内で水平変位可能に支持されているので、地震エネルギーが吸収され上部構造体３１の揺れが抑制されて免震機能が発揮され、交換作業に支障を来さないので、結果的に上部構造体３１の免震状態と共に基礎杭１の耐震性能を保持したままで、既存の免震装置７を新たな免震装置１９に交換作業に支障を来さないのである。なお、構築された反力受け部材１５および補助部材１０はそのまま残置しておき、今後の免震装置の交換に利用できるようにしておくことが好ましい。

また、図４〜図９に示した第２の実施の形態について説明する。この実施の形態において、上部構造体３１に取り付けられる補助部材１０については、前記第１の実施の形態と同一であり、同一符号を付してその詳細な説明は省略する。この第２の実施の形態では、下部構造体３０における杭頭部の周囲に反力受け部材１５を構築する手段が若干異なるので、その構築手段について具体的に説明する。
下部構造体３０における基礎杭１の杭頭部において、耐震性能を保持するために杭頭部同士を水平つなぎ部材２で連結した構成を有する免震建物である点では、前記第１の実施例で示したものと同じである。そこで、この第２実施例では、水平つなぎ部材２の各隣接するコーナ部分に設ける作業領域１６を少し広めに取り、隣接する水平つなぎ部材２間に杭頭部を囲うように（図５、図６参照）、例えば、Ｈ鋼等からなる鋼材で形成された補強材２２を取り付けて水平つなぎ部材２を補強し、該水平つなぎ部材２における各コーナ部分の一部（中央部の約半分の広さを残して）を所要高圧ウオータージェットにより鉄筋を残して除去して切欠部２３を形成し、該切欠部２３によって事後作業の容易性を図ったものである。

この状態で、さらに所要高圧ウオータージェットにより杭頭部周囲と水平つなぎ部材２の下面側の土壌を所要深さまで掘削し除去して所要広さの空間部を形成し、該空間部内に、前記第１の実施の形態と同様に、基礎杭１を取り囲むように四角形状の型枠を組んで内部に所要の鉄筋や配線を配設すると共に、複数本のシース１７と定着部材１８とを配設し（図５、図７参照）、その後、型枠内にコンクリートを打設し、コーナ部の除去した切欠部２３にもコンクリートを充填して水平つなぎ部材２の上面と水平になるように充填して養生する（図５、図８の斜線部分参照）。これらの作業は、切欠部２３の存在によって容易に且つ正確に行えるのである。コンクリートが硬化した後に、各シース内にそれぞれＰＣ鋼材１１、１３を挿通し、各ＰＣ鋼材１１、１３の両端部において定着部材１８で緊張定着することによって、反力受け部材１５にプレストレスを付与して強度アップすると共に、反力受け部材１５（斜線部分）は基礎杭１および水平つなぎ部材２と一体的に構築されるのである。

このように構築された反力受け部材１５の存在によって、図４と図５に示したように、既存の免震装置７を新しい免震装置に交換する場合に、前記第１の実施の形態と同様に、免震装置７の片方の側に３台の支持部材２０が上下端の少なくとも一方の端部に滑り材２１を介して配置されると共に、免震装置７を挟んで対向する側に同じく少なくとも一方の端部に滑り材２１を介して３台の支持部材２０が設置される。この場合に、補強材２２を取り付けたままで作業を行うので、上部構造体３１の免震状態と共に基礎杭１の耐震性能を保持した状態が維持され、全ての支持部材２０が反力受け部材１５上に設置されるので、支持部材２０の力が下部構造体３０における杭頭部に均等に掛かるようになる。そして、既存の免震装置７を固定している上下のボルトを緩めて取り外してから、支持部材２０を駆動して数ｍｍのジャッキアップするだけで、上部構造体３１の荷重は支持部材２０と反力受け部材１５を介して基礎杭１に伝達されて支持され、既存の免震装置７は上部構造体３１の荷重から解放されるので、既存の免震装置７を新しい免震装置１９に交換することができる。つまり、基礎杭１の耐震性能を保持したままで、免震装置を取り換えることができるのである。

既存の免震装置７を新しい免震装置１９に交換した後に、図９に示したように、支持部材２０を取り外すと共に、補強材２２を水平つなぎ部材２から取り外し、さらに、作業領域１６を元通りに埋め戻すことにより、元通りの安定した免震建造物に戻されるのである。

さらに、図１０〜図１４に示した第３の実施の形態について説明する。この実施の形態においても、上部構造体３１に取り付けられる補助部材１０については、前記第１および第２の実施の形態と同一であり、同一符号を付してその詳細な説明は省略する。この第３の実施の形態では、下部構造体３０における杭頭部の周囲に反力受け部材１５を構築する手段が前記第２の実施の形態とは若干異なるので、その異なる構築手段について具体的に説明する。なお、第２の実施の形態と同一部分には同一符号を付して、その詳細は重複するので省略する。
この第３の実施の形態は、反力受け部材１５を構築する工程において、前記第２の実施の形態と水平つなぎ部材２のコーナ部分に作業領域１６を設ける点と、隣接する水平つなぎ部材２間に補強材２２を取り付ける点と、水平つなぎ部材２における各コーナ部分に切欠部２３を形成する点およびシース１７と定着部材１８とを配設する点において実質的に同一であるので、それらを示す図面（第２の実施の形態に係る図６と７）と説明は省略する。

そこで、図１２に示したように、切欠部２３を形成したコーナ部において、水平つなぎ部材２の一部下面を含めてコンクリートを打設して略四角柱状の柱状部２４を形成する。このように形成された柱状部２４は反力受け部材の一部を構成するものであり、該柱状部２４を養生させて硬化した後に、切欠部２３間に水平つなぎ部材２の残存する連結部（半幅部分）を高圧ウオータージェットにより鉄筋を残して全面的に除去して開放すると共に、その開放された部位の下部に残存しているかまたは杭頭部の周囲に付着している土砂等をきれいに排出して、その空間部内に鉄筋や配線を行うのである。この作業は、作業領域１６で行う作業よりも、容易で確実に行える点で優れているのである。

そして、図１３に示したように、前記開放された部分から、先に形成した柱状部２４と杭１の周囲を含めて空間部内にコンクリートを打設し、水平つなぎ部材２の上面と面一になるように打設することで、柱状部２４と杭頭部と水平つなぎ部材２とが打設されたコンクリート（斜線部分）により一体化して反力受け部材１５となる。この場合に、隣接する水平つなぎ部材２は補強材２２により強固に連結された状態になっており、既存の免震装置７も存在しているので、このような作業を行っても、位置ずれすることはないのである。したがって、柱状部２４を含む一体化したコンクリート部分が、要するに、反力受け部材１５として基礎杭１の杭頭部の周囲と残存する水平つなぎ部材２と一体的に構築されるのである。

このように構築された反力受け部材１５に対して、図１０と図１１に示したように、前記第２の実施の形態と同様に、免震装置７の片方の側に３台の支持部材２０が上下端に滑り材２１を介して配置されると共に、免震装置７を挟んで対向する側に同じく滑り材２１を介して３台の支持部材２０が設置される。この場合に、補強材２２を取り付けたままで作業を行うので、上部構造体３１の免震状態と共に基礎杭１の耐震性能を保持した状態が維持され、全ての支持部材２０が反力受け部材１５上に設置されるので、支持部材２０の力が下部構造体３０における杭頭部に均等に掛かるようになる。そして、既存の免震装置７を固定している上下のボルトを緩めて取り外してから、支持部材２０を駆動して数ｍｍのジャッキアップするだけで、上部構造体３１の荷重は支持部材２０と反力受け部材１５を介して基礎杭１に伝達されて支持され、既存の免震装置７は上部構造体３１の荷重から解放されるので、基礎杭１の耐震性能を保持したままで、既存の免震装置７を新しい免震装置１９に交換することができる。

既存の免震装置７を新しい免震装置１９に交換した後に、図１４に示したように、支持部材２０を取り外すと共に、補強材２２を水平つなぎ部材２から取り外し、さらに、作業領域１６を元通りに埋め戻すことにより、元通りの安定した免震建造物に戻されるのである。

前記いずれの実施の形態においては、既存の免震装置７を新しい免震装置１９に交換した後に、上部構造体の補助部材１０は取り外してもよいし、例えば、２０年後位に免震装置の取り換え作業を行う時に使用できるように、そのまま残しても良いのである。また、反力受け部材１５について、現場打ちコンクリートで構築するとして説明したが、それに限らず、例えば、搬入できる所要の重さと大きさに分割したプレキャストコンクリート製とし、ＰＣ鋼材１１、１３を用いて緊張定着して圧着接合することによって杭頭部と一体化しても良いし、プレキャストコンクリート製の代わりに鉄骨ブロックを使用しても良いのである。さらに、前記第２と第３の実施の形態で使用される補強材２２については、Ｈ鋼として説明したが、例えば、座屈に強い鋼管や角形鋼管としても良いし、各種の型鋼で組立して構成したものでも良く、充填コンクリート鋼管でも良いのであり、要するに、軽量な高強度材料で、取り付けおよび取り外し作業が容易にできるものであることが望ましいのである。

本発明に係る杭頭免震構造における免震装置の交換方法については、広く採用されている杭頭部間に水平つなぎ部材２を設けた杭頭免震構造に適用できるように、支持部材（ジャッキ）２０の反力を杭１に伝達するための反力受け部材１５を杭頭部の周囲に構築することによって、既設の免震装置７を交換する際に、基礎杭１の耐震性能を損なうことなく保持したままの状態で、既設免震装置７を新たな免震装置１９と交換できるようにしたものであって、基礎杭１の耐震性能を保持した状態で、該基礎杭１の周りに周囲が四角形状の所要厚みで所要大きさの反力受け部材１５を前記基礎杭１と一体的に構築し、前記反力受け部材１５に対応する位置で、少なくとも滑り材２１とジャッキとで構成された免震機能を有する支持部材２０を複数箇所に設置し、前記上部構造体３１の免震状態と共に下部構造体３０における基礎杭１の耐震性能を保持したままで、前記支持部材２０で上部構造体３１の荷重を支持させて既設免震装置７を新たな免震装置１９と交換することができるようにしたものであり、特に、免震装置７が交換不要な既設の杭頭免震構造において、反力受け部材１５を杭頭部の周囲に構築することによって、既設の免震装置７を交換する際に、基礎杭１の耐震性能を損なうことなく保持したまま、新しい免震装置１９と交換できるのであり、既存のこの種の免震建物構造において広く適用または利用できるのである。

１ 基礎杭
２ 水平つなぎ部材
３ 天端調整台
４ 基礎梁
５ 柱
６ フーチング
７ 既設免震装置
８ スラブ
１０ 補助部材
１１、１３ ＰＣ鋼材
１２、１４ 定着部材または締付部材
１５ 反力受け部材
１６ 作業領域
１７ シース
１８ 定着部材
１９ 新しい免震装置
２０ 支持部材
２１ 滑り材
２２ 補強材
２３ 切欠部
２４ 柱状部
３０ 下部構造体
３１ 上部構造体

前記発明においては、前記基礎杭の耐震性能を保持した状態としては、前記水平つなぎ部材と杭頭部との連結部を全く切削せずに前記水平つなぎ部材の下面側で掘削作業を行って、杭頭部の周りと水平つなぎ部材の下面とに反力受け部材を一体的に構築すること；前記基礎杭の耐震性能を保持した状態としては、隣接する水平つなぎ部材間に補強材を取り付け、前記杭頭部と連結している水平つなぎ部材の連結部の一部に切欠部を形成し、該切欠部を介して水平つなぎ部材の下面側で掘削作業を行って、杭頭部の周りと水平つなぎ部材の下面とに反力受け部材を一体的に構築すること；前記基礎杭の耐震性能を保持した状態としては、隣接する水平つなぎ部材間に補強材を取り付け、前記杭頭部と連結している水平つなぎ部材の連結部の一部に切欠部を形成し、該切欠部を介して反力受け部材の一部となる柱状部を形成し、その後、前記切欠部間に残存する水平つなぎ部材の連結部を除去し、該除去した空間部を介して杭頭部の周りの掘削作業を行って、杭頭部の周囲に反力受け部材を一体的に構築すること；および前記反力受け部材にＰＣ鋼材を配設し、該ＰＣ鋼材を緊張定着することによって該反力受け部材を前記基礎杭と一体化し、且つ前記ＰＣ鋼材を杭頭部に貫通しないこと；を付加的な要件として含むものである。

Claims (5)

1. 複数設置された基礎杭の頭部間に基礎杭の耐震性能を保持するための水平つなぎ部材が設けられ、該基礎杭頭部に設置された免震装置を介して上部構造体が前記基礎杭に支持されている免震建物における杭頭免震構造における免震装置の交換方法であって、
   前記基礎杭の耐震性能を保持した状態で、前記基礎杭の杭頭部の周りに所要大きさの反力受け部材を前記基礎杭と一体的に構築し、
   前記反力受け部材に対応する位置で、少なくとも滑り材とジャッキとで構成された免震機能を有する支持部材を複数箇所に設置し、
   前記上部構造体の免震状態と共に基礎杭の耐震性能を保持したままで、前記支持部材で上部構造体の荷重を支持させて既設免震装置を新たな免震装置と交換すること
   を特徴とする杭頭免震構造における免震装置の交換方法。
2. 前記基礎杭の耐震性能を保持した状態としては、前記水平つなぎ部材と杭頭部との連結部を全く切削せずに前記水平つなぎ部材の下面側で掘削作業を行って、杭頭部の周りと水平つなぎ部材の下面とに反力受け部材を一体的に構築すること
   を特徴とする請求項１に記載の杭頭免震構造における免震装置の交換方法。
3. 前記基礎杭の耐震性能を保持した状態としては、隣接する水平つなぎ部材間に補強材を取り付け、前記杭頭部と連結している水平つなぎ部材の連結部の一部に切欠部を形成し、該切欠部を介して水平つなぎ部材の下面側で掘削作業を行って、杭頭部の周りと水平つなぎ部材の下面とに反力受け部材を一体的に構築すること
   を特徴とする請求項１に記載の杭頭免震構造における免震装置の交換方法。
4. 前記基礎杭の耐震性能を保持した状態としては、隣接する水平つなぎ部材間に補強材を取り付け、前記杭頭部と連結している水平つなぎ部材の連結部の一部に切欠部を形成し、該切欠部を介して反力受け部材の一部となる柱状部を形成し、その後、前記切欠部間に残存する水平つなぎ部材の連結部を除去し、該除去した空間部を介して杭頭部の周りの掘削作業を行って、杭頭部の周囲に反力受け部材を一体的に構築すること
   を特徴とする請求項１に記載の杭頭免震構造における免震装置の交換方法。
5. 前記反力受け部材にＰＣ鋼材を配設し、該ＰＣ鋼材を緊張定着することによって該反力部材を前記基礎杭と一体化し、且つ前記ＰＣ鋼材を杭頭部に貫通しないこと
   を特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の杭頭免震構造における免震装置の交換方法。

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