JP2020051111A - 免震基礎構造およびその構築方法 - Google Patents

Abstract

【課題】免震装置を免震基礎上に高精度かつ短工期で設置でき、かつ、免震装置と免震基礎とを強固に一体化できる、免震基礎構造を提供すること。【解決手段】免震基礎構造１は、下部躯体１０の上に設けられた下部免震基礎２０と、下部免震基礎２０の上に設置された免震装置３０と、免震装置３０の上に設けられた上部免震基礎４０と、上部免震基礎４０の上に設けられた上部躯体５０と、を備える。下部免震基礎２０および上部免震基礎４０は、基礎鉄筋２５、４５および基礎鉄筋２５、４５に接合された鉄筋継手部２６、４６が埋設され、下部躯体１０および上部躯体５０には、鉛直鉄筋１５、５５が設けられており、鉛直鉄筋１５、５５は、免震基礎２０、４０の鉄筋継手部２６、４６に挿入されて接合される。【選択図】図４

Description

本発明は、免震装置およびこの免震装置の上下に設けられた免震基礎を含んで構成される免震基礎構造、ならびに、その免震基礎の構築方法に関する。

従来より、免震装置を挟んで上下に免震基礎を構築する免震構造が提案されている。
特許文献１は、基礎スラブ１１と、この基礎スラブ１１上に設置されたプレキャストコンクリート盤１０と、このプレキャストコンクリート盤１０上に設置された免震装置１と、を備える免震基礎構造Ｂが示されている。基礎スラブ１１には、定着プレート付き鉄筋１２が埋設されており、この定着プレート付き鉄筋１２の上部は、プレキャストコンクリート盤１０の貫通孔１０ｃに挿通されているが、プレキャストコンクリート盤１０内の鉄筋に接合されていない。

特許文献２には、下部基礎１と、この下部基礎１の上に設置された免震装置３と、この免震装置３の上に設置された平板状のＰＣａ盤１０と、このＰＣａ盤上に設けられた建物本体の基礎としてのＲＣ造の上部基礎２と、を備える免震基礎が示されている。ＰＣａ盤１０にはアンカー部材１３が埋設されており、このアンカー部材１３の上端部は、上部基礎２に定着しているが、上部基礎２の鉄筋には接合されていない。
特許文献３には、免震装置２と、この免震装置の下に固定される下層側の柱梁接合部３と、免震装置２の上に固定される上層側の柱梁接合部４と、を備える免震装置の取付構造が示されている。上層側の柱梁接合部４の下部は、ＰＣａ部材４１で構成されている。ＰＣａ部材４１の底面には、ベースプレート４５に固定されたアンカー４７が埋設されている。このアンカー４７の上端部は、柱梁接合部４に定着しているが、柱梁接合部４内の鉄筋には接合されていない。

特開２０１１−３２７５９号公報 特開２０１２−６７５２４号公報 特許第６３５９３４９号公報

本発明は、免震装置を免震基礎上に高精度かつ短工期で設置でき、かつ、免震装置と免震基礎とを強固に一体化できる、免震基礎構造およびその構築方法を提供することを課題とする。

本発明者らは、免震装置とこの免震装置の上下のプレキャストコンクリート造の免震基礎とを含む免震基礎構造として、各免震基礎から鉛直鉄筋を突出させることなく、各免震基礎内に基礎鉄筋に接続した鉄筋継手部を埋設しておき、その鉄筋継手部に躯体の鉛直鉄筋を挿入して接合することで、高精度に製作されたプレキャストコンクリート造の免震基礎を容易に所定の位置に設置でき、さらに、下部免震基礎と下部躯体とを確実に接合したり、上部免震基礎部と上部躯体とを確実に接合したりできる点に着眼して、本発明に至った。
第１の発明の免震基礎構造（例えば、後述の免震基礎構造１）は、下部躯体（例えば、後述の下部躯体１０）の上に設けられた下部免震基礎（例えば、後述の下部免震基礎２０）と、当該下部免震基礎の上に設置された免震装置（例えば、後述の免震装置３０）と、当該免震装置の上に設けられた上部免震基礎（例えば、後述の上部免震基礎４０）と、当該上部免震基礎の上に設けられた上部躯体（例えば、後述の上部躯体５０）と、を備える免震基礎構造であって、前記下部免震基礎および前記上部免震基礎のうち少なくとも一方を対象免震基礎（例えば、後述の下部免震基礎２０、上部免震基礎４０）とし、当該対象免震基礎に接する躯体を対象躯体（例えば、後述の下部躯体１０、上部躯体５０）とすると、前記対象免震基礎は、基礎鉄筋（例えば、後述の基礎鉄筋２５、４５）および当該基礎鉄筋に接合された鉄筋継手部（例えば、後述の鉄筋継手部２６、４６）が埋設され、前記対象躯体の前記対象免震基礎側の面には、鉛直鉄筋（例えば、後述の鉛直鉄筋１５、５５）が突出して設けられており、当該鉛直鉄筋は、当該対象免震基礎の鉄筋継手部に挿入されて接合されることを特徴とする。

この発明によれば、下部免震基礎および上部免震基礎のうち少なくとも一方を対象免震基礎とし、対象免震基礎に接する躯体を対象躯体とする。対象免震基礎に、基礎鉄筋に接合された鉄筋継手部を埋設し、この鉄筋継手部に、対象躯体の鉛直鉄筋を接合した。よって、鉄筋継手部を介して、対象免震基礎の基礎鉄筋と対象躯体の鉛直鉄筋とが接合されるため、対象免震基礎と対象躯体とを強固に一体化できる。

第２の発明の免震基礎構造は、前記対象免震基礎は、プレキャストコンクリート造であることを特徴とする。

この発明によれば、対象免震基礎をプレキャストコンクリート造としたので、この対象免震基礎を予めＰＣ工場にて製作しておき、この製作した対象免震基礎を現場に搬入することで、短工期で免震基礎構造を構築できる。
また、対象免震基礎をプレキャストコンクリート造とすることで、予めＰＣ工場にて対象免震基礎を高精度で製作できるから、免震基礎構造を高精度で構築できる。
また、プレキャストコンクリート造の対象免震基礎に鉄筋継手部を埋設したので、対象免震基礎の鉄筋継手部に対象躯体の鉛直鉄筋を挿入することで、対象免震基礎と対象躯体とを比較的容易に接合できる。

第３の発明の免震基礎構造の構築方法は、下部躯体の上に設けられた下部免震基礎と、当該下部免震基礎の上に設置された免震装置と、当該免震装置の上に設けられた上部免震基礎と、当該上部免震基礎の上に設けられた上部躯体と、を備える免震基礎構造の構築方法であって、上方に突出する鉛直鉄筋を有する下部躯体を構築する工程（例えば、後述のステップＳ１）と、予め、基礎主筋に接合された鉄筋継手部を埋設して下部免震基礎を製作しておき、当該下部免震基礎を前記下部躯体上に載置して、前記下部躯体の鉛直鉄筋を当該下部免震基礎の鉄筋継手部に挿入して接合する工程（例えば、後述のステップＳ２）と、前記下部免震基礎の上に前記免震装置を設置する工程（例えば、後述のステップＳ３）と、予め、基礎主筋に接合された鉄筋継手部を埋設して上部免震基礎を製作しておき、当該上部免震基礎を前記免震装置の上に設置する工程（例えば、後述のステップＳ４）と、前記上部免震基礎の鉄筋継手部に鉛直鉄筋を挿入して接合し、当該鉛直鉄筋を含んで前記上部躯体を構築する工程（例えば、後述のステップＳ５）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。

本発明によれば、免震装置を免震基礎上に高精度かつ短工期で設置でき、かつ、免震装置と免震基礎とを強固に一体化できる、免震基礎構造およびその構築方法を提供できる。

本発明の一実施形態に係る免震基礎構造の側面図である。 図１のＡ−Ａ断面図である。 図１に示す免震基礎構造の配筋構造を示す図である。 図１の破線Ｂで囲んだ部分の拡大図である。 免震基礎構造の構築手順のフローチャートである。 免震基礎構造の構築手順の説明図（その１、下部躯体上に下部免震基礎を設置する状況）である。 前記免震基礎構造の構築手順の説明図（その２、免震装置上に上部免震基礎を設置する状況）である。

本発明は、免震装置とこの免震装置の上下のプレキャストコンクリート造の免震基礎とを含む免震基礎構造、および、その免震基礎構造の構築方法である。
本実施形態では、下部免震基礎や上部免震基礎に、基礎鉄筋に接合された鉄筋継手部を埋設しておき、その鉄筋継手部に下部躯体や上部躯体の鉛直鉄筋を挿入して接合した。本実施形態によれば、各免震基礎の鉄筋継手部に各躯体の鉛直鉄筋を挿入して接合することで、各免震基礎と各躯体とが一体化されるため、各躯体に配筋される鉄筋と各免震基礎に配筋される基礎鉄筋とが干渉することはなく、比較的容易に強固に接合できる。また、プレキャストコンクリート造の免震基礎に突出した鉄筋を設けないので、複数の免震基礎を運搬用トラックの荷台に積載可能であり、ＰＣ工場から建設現場まで効率良く運搬できる。
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基礎構造１の側面図である。図２は、図１のＡ−Ａ断面図である。図３は、免震基礎構造１の配筋構造を示す図である。図４は、図１の破線Ｂで囲んだ部分の拡大図である。
免震基礎構造１は、下部躯体１０の上に設けられた下部免震基礎２０と、下部免震基礎２０の上に設けられた免震装置３０と、免震装置３０の上に設けられた上部免震基礎４０と、上部免震基礎４０の上に設けられた上部躯体５０と、を備える。

下部躯体１０は、鉄筋コンクリート造であり、図１に示すように、鉄骨柱１１の上端部とこの鉄骨柱１１の上端部に接合された４本の鉄骨梁１２との柱梁接合部に構築されている。また、下部躯体１０の上端部には、床スラブ１３が構築されている。
下部躯体１０には、鉄筋１４が配筋されて埋設されている。この鉄筋１４の一部は、下部躯体１０の上面から上方に突出している鉛直鉄筋１５である（図３および図４参照）。

下部免震基礎２０は、平面視で矩形状のプレキャストコンクリート造であり、下部免震基礎２０と下部躯体１０との間には、グラウト層１６が形成されている。
図４に示すように、下部免震基礎２０の上面の中央部には、下部ベースプレート２１が打ち込まれている。この下部ベースプレート２１には、円環状にかつ所定間隔おきに、雌ねじ部２２が設けられており、この雌ねじ部２２の下端には、下部免震基礎２０に定着されるアンカーボルト２３が螺合されている。また、ベースプレート２１には、下部免震基礎２０に定着されるアンカー部材２４が設けられている。
また、下部免震基礎２０の下側の外周部には、基礎鉄筋２５およびこの基礎鉄筋２５に接合された鉄筋継手部２６が埋設されている。この鉄筋継手部２６の下端面は、下部免震基礎２０の下面に露出している。下部免震基礎２０の外周部に埋設された鉄筋継手部２６は、下部免震基礎２０内にかご状に配筋された基礎鉄筋２５の全ての下端部に接合されている。
下部躯体１０の鉛直鉄筋１５は、下部免震基礎２０の鉄筋継手部２６に接合されている。鉛直鉄筋１５を鉄筋継手部２６に挿入し、この状態で、注入ホース２７を通して鉄筋継手部２６内に無収縮グラウト材を充填することで、鉛直鉄筋１５が鉄筋継手部２６に接合される。

免震装置３０は、上部免震基礎４０を下部免震基礎２０に対して水平移動可能に支持するものである。
免震装置３０は、積層ゴム３１と、積層ゴム３１の下に位置する下フランジ３２と、積層ゴム３１の上に位置する上フランジ３３と、を備える。
積層ゴム３１は、鋼板とゴムとが交互に積層されたものである。
上下のフランジ３２、３３には、周縁部に沿って所定間隔おきに、ボルトを挿通するためのボルト挿通孔３４が設けられている。
下フランジ３２は、下部ベースプレート２１に当接している。ボルト３５を下フランジ３２のボルト挿通孔３４に挿通し、雌ねじ部２２に螺合することで、下フランジ３２が下部免震基礎２０の下部ベースプレート２１に固定される。

上部免震基礎４０は、平面視で矩形状のプレキャストコンクリート造であり、下部免震基礎２０と同様の構造である。
上部免震基礎４０の下面の中央部には、上部ベースプレート４１が打ち込まれている。この上部ベースプレート４１には、円環状にかつ所定間隔おきに、雌ねじ部４２が設けられており、この雌ねじ部４２の下端には、上部免震基礎４０に定着されるアンカーボルトが螺合されている。また、ベースプレート４１には、上部免震基礎４０に定着されるアンカー部材４４が設けられている。
また、図３に示すように、上部免震基礎４０の上側の外周部には、基礎鉄筋４５およびこの基礎鉄筋４５に接合された鉄筋継手部４６が埋設されている。この鉄筋継手部４６の上端面は、上部免震基礎４０の上面に露出している。上部免震基礎４０の外周部に埋設された鉄筋継手部４６は、下部免震基礎２０の鉄筋継手部２６と同様に、上部免震基礎４０内にかご状に配筋された基礎鉄筋４５の全ての上端部に接合されている。
免震装置３０の上フランジ３３は、上部ベースプレート４１に当接している。ボルト３５を上フランジ３３のボルト挿通孔３４に挿通し、雌ねじ部４２に螺合することで、上部免震基礎４０の上部ベースプレート４１が上フランジ３３に固定される。

図１に戻って、上部躯体５０は、鉄筋コンクリート造であり、鉄骨柱５１の下端部とこの鉄骨柱５１の下端部に接合された４本の鉄骨梁５２との柱梁接合部に構築されている。また、上部躯体５０の上端部には、床スラブ５３が構築されている。
図３に示すように、上部躯体５０には、鉄筋５４が配筋されて埋設されている。上部免震基礎４０の鉄筋継手部４６には、鉛直方向に延びる鉛直鉄筋５５が挿入されて接合され、この鉛直鉄筋５５は、上部躯体５０の鉄筋５４の一部となっている。
上部免震基礎４０と上部躯体５０との間には、グラウト層５６が形成されている。

（免震基礎構造の構築方法）
以下、免震基礎構造１を構築する手順について、図５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６に示すように、鉄骨柱１１と鉄骨梁１２との柱梁接合部に、下部躯体１０を構築する。この下部躯体１０の上面には、鉛直鉄筋１５が上方に突出している。

ステップＳ２では、下部躯体１０上に下部免震基礎２０を設置する。
具体的には、図６に示すように、下部免震基礎２０を予めＰＣ工場にて製作しておき、現場に搬入する。次に、この下部免震基礎２０を図示しない揚重機で吊り上げて、下部躯体１０上に載置する。このとき、下部躯体１０の鉛直鉄筋１５を下部免震基礎２０の鉄筋継手部２６に挿入しつつ、下部免震基礎２０の高さおよび水平度を調整する。次に、注入ホース２７を通して鉄筋継手部２６内に無収縮グラウト材を充填して、鉛直鉄筋１５を鉄筋継手部２６に接合する（図４参照）。また、下部免震基礎２０と下部躯体１０との間にグラウト材を充填して、グラウト層１６を形成する。

ステップＳ３では、図７に示すように下部免震基礎２０上に免震装置３０を設置する。
具体的には、免震装置３０を図示しない揚重機で吊り上げて、下部免震基礎２０上に載置する。次に、ボルト３５を取り付けて、免震装置３０の下フランジ３２を下部免震基礎２０の下部ベースプレート２１に固定する。

ステップＳ４では、免震装置３０上に上部免震基礎４０を設置する。
具体的には、図７に示すように、上部免震基礎４０を予めＰＣ工場にて製作しておき、現場に搬入する。次に、この上部免震基礎４０を図示しない揚重機で吊り上げて、免震装置３０上に載置する。次に、ボルト３５を取り付けて、上部免震基礎４０の上部ベースプレート４１を免震装置３０の上フランジ３３に固定する。なお、プレキャストコンクリート造の下部免震基礎２０および上部免震基礎４０については、ＰＣ工場に限らず、現場敷地内（サイトＰＣ）にて製作してもよい。

ステップＳ５では、上部免震基礎４０上に上部躯体５０を構築する。
具体的には、上部免震基礎４０上に鉄骨柱５１の建方を行い、この鉄骨柱５１の下端部に４本の鉄骨梁５２を接合する。次に、上部免震基礎４０の鉄筋継手部４６に鉛直鉄筋５５が挿入して接合し、この鉛直鉄筋５５を含んで上部躯体５０の鉄筋５４を配筋する。その後、上部躯体５０の型枠を建て込んで、コンクリートを打設する。また、上部免震基礎４０と上部躯体５０との間にグラウト材を充填して、グラウト層５６を形成する。
上記のように、下部躯体１０と下部免震基礎２０との間および上部免震基礎４０と上部躯体５０との間のそれぞれにグラウト層１６、５６を設けたので、現場でコンクリートを打設して構築した躯体１０、５０とプレキャストコンクリート造の免震基礎２０、４０とを位置決め調整を行いながら接合できる。

本実施形態によれば、以下のような効果がある。
（１）下部免震基礎２０に、基礎鉄筋２５に接合された鉄筋継手部２６を埋設し、この鉄筋継手部２６に、下部躯体１０から突出した鉛直鉄筋１５を接合した。また、上部免震基礎４０に、基礎鉄筋４５に接合された鉄筋継手部４６を埋設し、この鉄筋継手部４６に、上部躯体５０に埋設される鉛直鉄筋５５を接合した。よって、鉄筋継手部４６を介して、免震基礎２０、４０の基礎鉄筋２５、４５と躯体１０、５０の鉛直鉄筋１５、５５とが接合されるため、免震基礎２０、４０と躯体１０、５０とを強固に一体化できる。

（２）下部免震基礎２０および上部免震基礎４０をプレキャストコンクリート造としたので、これら免震基礎２０、４０を予めＰＣ工場にて製作しておき、この製作した免震基礎２０、４０を現場に搬入することで、短工期で免震基礎構造１を構築できる。
また、免震基礎２０、４０をプレキャストコンクリート造とすることで、予めＰＣ工場にて免震基礎２０、４０を高精度で製作できるから、免震基礎構造１を高精度で構築できる。
また、プレキャストコンクリート造の免震基礎２０、４０に鉄筋継手部２６、４６を埋設したので、免震基礎２０の鉄筋継手部２６，４６に、躯体１０、５０の鉛直鉄筋１５、５５を挿入することで、免震基礎２０、４０と躯体１０、５０とを比較的容易に接合できる。

（３）鉄筋継手部２６、４６は、免震基礎２０、４０の外周部に配置されて、躯体１０、５０の鉛直鉄筋１５、５５に接合される。よって、免震基礎２０、４０の中央部には、鉛直方向に延びる鉄筋が配筋されておらず、鉄骨柱１１、５１を躯体１０、５０の免震装置３０付近まで延ばすことができるため、下部免震基礎２０と下部躯体１０との接合部分および上部免震基礎４０と上部躯体５０の接合部分について、接合強度や剛性を高めることができる。

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。
なお、本実施形態では、下部免震基礎２０および上部免震基礎４０の両方をプレキャストコンクリート造としたが、これに限らず、下部免震基礎２０および上部免震基礎４０の一方のみをプレキャストコンクリート造とし、他方を現場打設コンクリート造としてもよい。
また、本実施形態では、免震基礎２０、４０の外周部に埋設した鉄筋継手部２６、４６を、免震基礎２０、４０の基礎鉄筋２５、４５の全ての先端部に接合したが、これに限らず、免震装置３０が負担する水平力を鉄筋継手部の水平抵抗力が上回る場合には、各免震基礎２０、４０の四隅にのみ鉄筋継手部を設けて、各免震基礎２０、４０の辺縁の中央付近には特に鉄筋継手部を設けず、基礎鉄筋２５、４５を免震基礎２０、４０内に定着させてもよい。
また、本実施形態では、下部躯体１０、下部免震基礎２０、免震装置３０、上部免震基礎４０、上部躯体５０の順に構築あるいは設置したが、これに限らず、予めＰＣ工場や現場敷地内において、上下のプレキャストコンクリート造の各免震基礎２０、４０と免震装置３０とを接合して免震基礎ユニットを製作しておき、現場にて、下部躯体１０上に当該免震基礎ユニットを設置し、その免震基礎ユニット上に上部躯体５０を接合して免震基礎構造を構築してもよい。

１…免震基礎構造
１０…下部躯体 １１…鉄骨柱 １２…鉄骨梁 １３…床スラブ １４…鉄筋
１５…鉛直鉄筋 １６…グラウト層
２０…下部免震基礎 ２１…下部ベースプレート ２２…雌ねじ部
２３…アンカーボルト ２４…アンカー部材 ２５…基礎鉄筋 ２６…鉄筋継手部
２７…注入ホース
３０…免震装置 ３１…積層ゴム ３２…下フランジ ３３…上フランジ
３４…ボルト挿通孔 ３５…ボルト
４０…上部免震基礎 ４１…上部ベースプレート ４２…雌ねじ部
４４…アンカー部材 ４５…基礎鉄筋 ４６…鉄筋継手部
５０…上部躯体 ５１…鉄骨柱 ５２…鉄骨梁 ５３…床スラブ ５４…鉄筋
５５…鉛直鉄筋 ５６…グラウト層

Claims (3)

1. 下部躯体の上に設けられた下部免震基礎と、当該下部免震基礎の上に設置された免震装置と、当該免震装置の上に設けられた上部免震基礎と、当該上部免震基礎の上に設けられた上部躯体と、を備える免震基礎構造であって、
   前記下部免震基礎および前記上部免震基礎のうち少なくとも一方を対象免震基礎とし、当該対象免震基礎に接する躯体を対象躯体とすると、
   前記対象免震基礎は、基礎鉄筋および当該基礎鉄筋に接合された鉄筋継手部が埋設され、
   前記対象躯体の前記対象免震基礎側の面には、鉛直鉄筋が突出して設けられており、
   当該鉛直鉄筋は、当該対象免震基礎の鉄筋継手部に挿入されて接合されることを特徴とする免震基礎構造。
2. 前記対象免震基礎は、プレキャストコンクリート造であることを特徴とする請求項１に記載の免震基礎構造。
3. 下部躯体の上に設けられた下部免震基礎と、当該下部免震基礎の上に設置された免震装置と、当該免震装置の上に設けられた上部免震基礎と、当該上部免震基礎の上に設けられた上部躯体と、を備える免震基礎構造の構築方法であって、
   上方に突出する鉛直鉄筋を有する下部躯体を構築する工程と、
   予め、基礎主筋に接合された鉄筋継手部を埋設して下部免震基礎を製作しておき、当該下部免震基礎を前記下部躯体上に載置して、前記下部躯体の鉛直鉄筋を当該下部免震基礎の鉄筋継手部に挿入して接合する工程と、
   前記下部免震基礎の上に前記免震装置を設置する工程と、
   予め、基礎主筋に接合された鉄筋継手部を埋設して上部免震基礎を製作しておき、当該上部免震基礎を前記免震装置の上に設置する工程と、
   前記上部免震基礎の鉄筋継手部に鉛直鉄筋を挿入して接合し、当該鉛直鉄筋を含んで前記上部躯体を構築する工程と、を備えることを特徴とする免震基礎構造の構築方法。

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