JP2019173453A - 建物の構築方法 - Google Patents

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勝利 宮田
Katsutoshi Miyata
勝利 宮田
伊藤 彰
Akira Ito
彰 伊藤
稔 田川
Minoru Tagawa
稔 田川
潤治 佐古
Junji Sako
潤治 佐古
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Abstract

【課題】一般に、建設工事において工期の短縮が望まれている。高層部及びその外周に隣接する低層部を有する建物では、工期のクリティカルパスは高層部の構築である。早期に高層部の構築に着手できる構築方法を提供する。【解決手段】まず、建物の外周に沿った建物外周山留7、高層部及び低層部の境界に沿った高層部外周山留8、及び構真柱9を設置する。高層部外周山留8にはアースアンカー12が設けられる。高層部外周山留8を設置することにより、低層部に先行して高層部の領域の地盤を掘削でき、高層部の構築に着手できる。また、柱、梁にプレキャストコンクリート部材を適用することにより、高品質化することが出来る。【選択図】図6

Description

本開示は、高層部及び低層部を有し、高層部及び低層部の双方に地下躯体が設けられた建物の構築方法に関する。
建物の地下躯体の構築方法には、順打ち工法と逆打ち工法とがある。順打ち工法は、地下躯体を構築すべき箇所の地盤を床付け面まで掘削した後、最下層から上方に向かって順に地下躯体を構築する方法である。この場合、地上躯体は、地下躯体の構築後に構築される。一方、逆打ち工法は、地表付近に先行床(通常は1階の床)を構築した後、先行床から下方に向かって、段階的に土砂の掘削と躯体の構築とを繰り返して、地下躯体を構築する方法である。逆打ち工法では、構築した床の下の地盤を掘削するため、順打ち工法に比べて作業性が悪く、地下躯体に関する掘削及び構築のみに着目するとその作業期間は長くなる。しかし、逆打ち工法によって地下躯体を構築する場合、地上躯体の構築を地下躯体の構築と並行して行うことができるため、建物全体の工期は順打ち工法の場合よりも短縮できることが多い。
高層部及び低層部を有する建物においては、高層部の構築が工期におけるクリティカルパスとなる。そのため、高層部及び低層部を有する建物の工期を短縮するためには、高層部の構築に早く着手することが有効である。例えば、特許文献1に開示された方法では、低層部の施工範囲の外周に山留を構築し、低層部の地下躯体の一部を逆打ち工法によって構築し、構築中の低層部の地下躯体により山留を内側から支持した状態で、高層部を順打ち工法により構築する。この方法によれば、低層部の地下躯体とは分離して高層部の地下躯体を構築できるため、高層部の構築に比較的早く着手できるとともに、低層部の残りの部分を高層部の地上躯体と並行して構築できることから、工期を短縮できる。
特開2015−25292号公報
しかしながら、特許文献1に記載の方法では、高層部の床付け面と低層部の掘削面との間が法面によって安定するまで低層部の地盤も掘削する必要があった。比較的作業性の悪い逆打ち工法によって低層部の地盤をこの深さまで掘削するには、相応の期間が必要であった。そのため、さらなる工期の短縮が望まれていた。
以上のことを鑑み、本発明は、高層部及び低層部を有する建物の構築方法において、工期を短縮できる方法を提供することを目的とする。
本発明の少なくともいくつかの実施形態に係る方法は、高層部(2)と、前記高層部の外周の少なくとも一部に隣接する低層部(3)とを有する建物(1)の構築方法であって、前記建物の外周に沿った建物外周山留(7)、前記高層部及び前記低層部間の境界に沿った高層部外周山留(8)、及び構真柱(9)を設置する仮設ステップと、前記低層部に、前記構真柱に支持される先行床(11)を構築する先行床構築ステップと、前記高層部の地下躯体(4)の構築箇所を掘削する高層部地下掘削ステップと、前記高層部の地下躯体を下層から上層に向かって構築する高層部地下躯体構築ステップと、前記高層部の地上躯体(5)を構築する高層部地上躯体構築ステップと、少なくとも一部が前記高層部地上躯体構築ステップと並行して行われる、前記低層部の前記先行床よりも下方を上層から下層に向かって構築する低層部構築ステップとを有することを特徴とする。
この構成によれば、高層部外周山留を有することによって、低層部の地下躯体を構築することなく、又は、低層部の地下躯体の構築量が比較的少ない状態で、クリティカルパスである高層部の構築に着手できるため、工事全体の工期を短縮できる。
本発明の少なくともいくつかの実施形態に係る方法は、上記構成において、前記構真柱の一部は、前記高層部外周山留の内側に沿って設置されることを特徴とする。
この構成によれば、作業用床としての先行床又は先行床の上方に配置される床の面積を大きくすることができ、作業性が良好となる。
本発明の少なくともいくつかの実施形態に係る方法は、上記構成のいずれかにおいて、前記低層部は、前記高層部の外周の全体を囲うように配置されたことを特徴とする。
この構成によれば、作業用床としての先行床又は先行床の上方に配置される床を高層部の外周の全体に設置でき、作業性が良好となる。
本発明の少なくともいくつかの実施形態に係る方法は、上記構成のいずれかにおいて、前記高層部地下掘削ステップは、前記高層部外周山留にアースアンカー(12)を設置することを含むことを特徴とする。
この構成によれば、高層部外周山留を安定させやすくなる。特に、高層部外周山留の外側に低層部を構築すべき敷地がある場合は、アースアンカーを建設敷地内に設置することができる。アースアンカーを設置することによって切梁なしで高層部外周山留を安定させれば、作業性が良好となる。
本発明の少なくともいくつかの実施形態に係る方法は、上記構成のいずれかにおいて、前記低層部構築ステップの全体が、前記高層部地下掘削ステップの後に行われることを特徴とし、又は、前記低層部構築ステップの一部が、前記高層部地下掘削ステップの前に行われることを特徴とする。
前者の構成によれば、高層部の構築に早く着手できるため、工事全体の工期を短縮することができる。後者の構成によれば、低層部の地下躯体における先行して構築された部分が外側の地盤からの圧力に抗して建物外周山留を支持して、外側から高層部外周山留に加わる圧力が減少するため、高層部外周山留の安定性が向上する。
本発明によれば、高層部及び低層部を有する建物構築方法において、工期を短縮できる方法を提供できる。
実施形態に係る建物の平面図 実施形態に係る建物の構築手順を示すフローチャート 実施形態に係る建物の構築手順を示す断面図(仮設材の設置) 実施形態に係る建物の構築手順を示す断面図(先行床の構築) 実施形態に係る建物の構築手順を示す断面図(高層部地下掘削) 実施形態に係る建物の構築手順を示す断面図(高層部マットスラブ構築) 実施形態に係る建物の構築手順を示す断面図(高層部地下躯体構築中) 実施形態に係る建物の構築手順を示す断面図(高層部地下躯体構築後) 実施形態に係る建物の構築手順を示す断面図(高層部地上躯体構築中、低層部地下躯体構築中) 実施形態に係る建物の構築手順を示す断面図(高層部地上躯体構築中、低層部マットスラブ構築後) 実施形態に係る建物の構築手順を示す断面図(高層部地上躯体構築中、低層部地下躯体構築後)
以下、図面を参照して本発明に係る実施形態を説明する。
図1は、実施形態に係る建物1の平面図である。建物1は、高層部2と、高層部2の外周に隣接する低層部3とを有する。なお、高層部2と低層部3とは、互いに鉛直方向に平行な面によって区切られるものとし、建物1の下層階及び地下階における、平面視で高層部2の上層階に重なる部分は、高層部2の一部とみなす。本実施形態では、高層部2の外周の全体に隣接するように低層部3が配置される。高層部2は、地下躯体4及び地上躯体5を有し、低層部3は地下躯体6を有する(図9参照)。低層部3が、高層部2の地上躯体5よりも低い地上躯体(図示せず)を有してもよい。
図2は、建物1の構築手順を示すフローチャートであり、図3〜図9は、建物1の構築手順を示す断面図である。
図3に示すように、建物1の外周に沿った建物外周山留7、高層部2の外周に沿った高層部外周山留8、及び構真柱9等の仮設材を設置する(図2、ST1)。建物外周山留7は低層部3の外周となるべき部分に密接して設置され、高層部外周山留8は、高層部2の外周となるべき部分のわずかに外側に設置される(図1参照)。建物外周山留7は、例えば、TRD工法により設置されるソイルセメント壁を備える。高層部外周山留8は、例えば、H鋼横矢板方式の山留を備える。高層部外周山留8がH鋼横矢板方式の場合は、この段階でH鋼が打ち込まれ、高層部2の地下を掘削する段階で横矢板が設置される。構真柱9は、基礎杭10のコンクリートを打設後、下端側が基礎杭10の上端側に支持されるように建て込まれたH鋼等の鋼材からなる。なお、図面において、構真柱9が設置されない基礎杭10は、図示を省略している。構真柱9は、低層部3の建設領域に設置されるとともに、高層部外周山留8の内側に沿って設置される。建物外周山留7、高層部外周山留8及び構真柱9は、施工条件による制限がなければ任意の順序で行える。
次に、図4に示すように、先行床11を構築する(図2、ST2)。本実施形態では、建物1の建設領域の地盤表面と周囲の道路等の建設物Aの上面との関係で、建物1の地下1階の床を先行床11としたが、1階等、他の階の床を先行床としてもよい。先行床11は、構真柱9の上端に支持され、低層部3の地下1階の床の領域と、低層部3の内周から高層部外周山留8の内側に沿って設置された構真柱9までの領域とに設けられ、高層部2の領域の大部分に対しては設けられない。
次に、図5に示すように、低層部3の地下躯体6の立ち上がり部6aを構築する(図2、ST3)。本実施形態では、先行床11から下方に2階層分の躯体と、先行床11から上方に1階層分の躯体とが立ち上がり部6aである。先行床11から下方に2階層分の躯体を逆打ち工法で構築し、これと並行して先行床11から上方に1階層分の躯体が構築される。先行床11から上方に1階層分の躯体と周囲の建設物Aとの間は、流動化処理土等で埋められる。立ち上がり部6aにおける先行床11よりも下層の躯体が外側の地盤からの圧力に抗して建物外周山留7を支持するため、外側から高層部外周山留8に加わる圧力が減少する。また、一般的な逆打ち工法では、先行床11を資材置き場や建設機械の走行路等の作業床として使用するが、本実施形態では先行床11を地下1階の床としたため、周囲の建設物Aの上面と高低差があって先行床11を作業床として使用し難い。そのため、立ち上がり部6aにおいて、先行床11の上方に構築される部分は、周囲の建設物Aの上面との高低差が小さい作業床を提供するためのものである。したがって、立ち上がり部6aの先行床11の上方に構築される部分を設けなくとも高層部外周山留8を安定させることができ、先行床11を作業床とする場合は、立ち上がり部6aの先行床11の上方に構築される部分を設ける必要はない。作業床となる地上1階の床を、先行床11と同じ領域に設けることにより、作業スペースが確保されるとともに、高層部2の施工が阻害されない。また、立ち上がり部6aの先行床11の下方に構築される部分を設けなくとも高層部外周山留8を安定させることができる場合は、立ち上がり部6aの先行床11の下方に構築される部分を設ける必要はない。
次に、図5に示すように、高層部2を構築すべき領域の地盤の掘削を開始し、図6に示すように、高層部2を構築すべき領域の地盤を床付け面まで掘削するとともに、必要に応じて高層部外周山留8にアースアンカー12を設置する(図2、ST4)。上述の通り、高層部外周山留8をH鋼横矢板とする場合には、地盤の掘削に伴って横矢板が設置される。低層部3が高層部2の外周の全体に隣接している場合には、全てのアースアンカー12を敷地境界の内側に設置でき、高層部外周山留8に切梁が不要となって、高層部2の地下躯体4を構築する際の作業性が良好となる。
次に、図6に示すように、高層部2のマットスラブ13を構築する(図2、ST5)。マットスラブは、基礎杭10の上端に支持されるように、現場打ちコンクリートの打設によって構築される。
次に、図7及び図8に示すように、高層部2の地下躯体4を下層から上層に向かって構築する(図2、ST6)。以上のように高層部2の地下躯体4は順打ち工法によって構築される。高層部外周山留8の内側に沿って配置された構真柱9は、その周囲に鉄筋コンクリートが打設されることによって高層部2の柱となる。
次に、図9〜図11に示すように、高層部2の地上躯体5を下層から上層に向かって構築し、これと並行して、低層部3の地下躯体6の残りの部分を構築する(図2、ST7)。図9に示すように、低層部3の地下躯体6は、逆打ち工法によって、すなわち、上層から下層に向かって1階層ずつ地盤の掘削と躯体の構築とを繰り返すことによって構築される。この時、高層部外周山留8及びアースアンカー12における施工中の階層に対応する部分は、切断されて撤去される。なお、建物外周山留7は撤去されなくともよい。図10に示すように低層部3のマットスラブ13が構築された後、図11に示すように、低層部3の地下外壁及び外柱が現場打ちコンクリートの打設によって構築される。また、低層部3に設置された構真柱9は、その周囲に鉄筋コンクリートが打設されることによって低層部3の柱となる。
低層部3に地上躯体(図示せず)がある場合は、高層部2の地上躯体5の構築と並行して構築され、さらに、低層部3の地下躯体6の構築と並行して構築されてもよい。高層部2の柱及び梁は、工期短縮のためプレキャストコンクリート部材によって構築されることが好ましい。また、プレキャストコンクリート部材を適用することで高品質化されるため、高層部2及び低層部3において、地下躯体4,6及び地上躯体5を問わず、柱及び梁はプレキャストコンクリート部材によって構築されることが更に好ましい。
建物外周山留7及び高層部外周山留8を設けたため、低層部3の地下躯体6と分離して高層部2の地下躯体4を順打ち工法で構築することができる。そのため、低層部3において、高層部2の地盤を床付け面まで掘削する前に行う必要のある作業は、作業性を向上させるための先行床11の構築、及び必要に応じて行われる立ち上がり部6aの構築である。立ち上がり部6aを高層部2の地盤の掘削に先立って行う場合でも、高層部外周山留8があるため、高層部2の床付け面と低層部3の掘削面との間を法面で安定させる場合に比べて、立ち上がり部6aを構築すべき深さは小さくなる。よって、高層部2の構築前に行うべき低層部3に対する作業量は比較的少なく、クリティカルパスとなる高層部2の構築に早く着手でき、建物1の全体の工期を短縮できる。
アースアンカー12を設けて高層部外周山留8の安定性を高めることにより、低層部3の地下躯体6を構築せずに又は比較的浅い階層までの構築で、高層部外周山留8を安定させることができる。そのため、高層部2の構築前に行うべき低層部3に対する作業が少なくなって、高層部2の構築に早く着手できる。また、高層部外周山留8の内側を支持する切梁が不要となって高層部2の地下躯体4の構築の作業性が良くなる。
大規模に地盤を掘削する工事では、地盤掘削に伴い地中応力が解放されて掘削底以深の支持地盤が隆起するリバウンドが生じることがあるが、低層部3の構築に逆打ち工法を採用することで、リバウンドを抑制することができる。
また、低層部3の地下躯体6を逆打ち工法で構築するため、敷地境界と地下外壁が近接している場合でも本実施形態に係る方法を採用できる。
以上で具体的実施形態の説明を終えるが、本発明は上記実施形態に限定されることなく幅広く変形実施することができる。例えば、低層部が、高層部の外周の全体ではなく一部に隣接するように配置されてもよい。
1:建物
2:高層部
3:低層部
4:高層部の地下躯体
5:高層部の地上躯体
6:低層部の地下躯体
6a:立ち上がり部
7:建物外周山留
8:高層部外周山留
9:構真柱
10:基礎杭
11:先行床
12:アースアンカー
13:マットスラブ
A:周囲の建設物

Claims (6)

  1. 高層部と、前記高層部の外周の少なくとも一部に隣接する低層部とを有し、前記高層部及び前記低層部の双方に地下躯体が設けられた建物の構築方法であって、
    前記建物の外周に沿った建物外周山留、前記高層部及び前記低層部間の境界に沿った高層部外周山留、及び構真柱を設置する仮設ステップと、
    前記低層部に、前記構真柱に支持される先行床を構築する先行床構築ステップと、
    前記高層部の地下躯体の構築箇所を掘削する高層部地下掘削ステップと、
    前記高層部の地下躯体を下層から上層に向かって構築する高層部地下躯体構築ステップと、
    前記高層部の地上躯体を構築する高層部地上躯体構築ステップと、
    少なくとも一部が前記高層部地上躯体構築ステップと並行して行われる、前記低層部の前記先行床よりも下方を上層から下層に向かって構築する低層部構築ステップとを有することを特徴とする方法。
  2. 前記構真柱の一部は、前記高層部外周山留の内側に沿って設置されることを特徴とする請求項1に記載の方法。
  3. 前記低層部は、前記高層部の外周の全体を囲うように配置されたことを特徴とする請求項1又は2に記載の方法。
  4. 前記高層部地下掘削ステップは、前記高層部外周山留にアースアンカーを設置することを含むことを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項に記載の方法。
  5. 前記低層部構築ステップの全体が、前記高層部地下掘削ステップの後に行われることを特徴とする請求項1〜4の何れか一項に記載の方法。
  6. 前記低層部構築ステップの一部が、前記高層部地下掘削ステップの前に行われることを特徴とする請求項1〜4の何れか一項に記載の方法。
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