JP2020066910A - ピット構造及びそれの構築方法 - Google Patents

Abstract

【課題】コンクリート床スラブの大断面化や鉄骨梁の大型化を回避できる合理的なピット構造及びそれの構築方法を提供する。【解決手段】コンクリート基礎スラブ１と、最下階のコンクリート床スラブ２との間にピット空間Ｓが形成され、コンクリート基礎スラブ１が耐圧版１Ａとして構成され、耐圧版１Ａの上に束柱５が分散状態で構築され、束柱５の上に支持される状態で鉄骨梁６が架設され、鉄骨梁６の上にコンクリート床スラブ２が支持されている。【選択図】図１

Description

本発明は、ピット構造に関し、詳しくは、コンクリート基礎スラブと、最下階のコンクリート床スラブとの間にピット空間が形成されているピット構造に関する。

特許文献１には、コンクリート基礎スラブと最下階のコンクリート床スラブとの間にピット空間が形成されているピット構造において、コンクリート基礎スラブが耐圧版として構成され、当該耐圧版の上に鉄筋コンクリート製の多数の束柱が支持され、多数の束柱の上にコンクリート床スラブが支持されているピット構造が開示されている。

特開２０１７−１１５４９９号公報

上記特許文献１のピット構造では、コンクリート床スラブが束柱にて「点」で支持されているので、どうしてもコンクリート床スラブの剛性を高くしなければならず、コンクリート床スラブが大断面化し、非合理的なピット構造となる。
また、束柱の上では、支保工が不要な鋼製型枠（デッキプレート等）を架設するのが困難であるので、コンクリート床スラブのコンクリート打設時にピット空間側に多数の支保工を設置する必要があり、施工性の改善も望まれる。

このようなピット構造において、束柱を構築せず、基礎の柱下立上部（柱を支持する部分）の間に鉄骨梁を架設し、当該鉄骨梁の上にコンクリート床スラブを支持させるピット構造も考えられる。このようにすれば、最下階のコンクリート床スラブを鉄骨梁にて「線」で効率良く支持することができるので、コンクリート床スラブの剛性を高くする必要がなく、非合理的なコンクリート床スラブの大断面化を回避できる。

しかしながら、基礎の柱下立上部間の間隔（柱スパン）が比較的大きい場合には、どうしても鉄骨梁の支持間隔も大きくなり、梁せいの大きな大型の鉄骨梁を採用しなければならない。梁せいの大きな大型の鉄骨梁を採用すると、鉄骨量の増大に伴ってコストが嵩むとともに、ピット空間におけるコンクリート基礎スラブの上面と鉄骨梁の下面との間のピット有効高さを確保するのにピット構造全体の高さを大きくする必要があり、地盤の掘削量も増大することになるので、やはり、非合理的なピット構造となる。

本発明は、上述の如き実情に鑑みてなされたものであって、その主たる課題は、コンクリート床スラブの大断面化や鉄骨梁の大型化を回避できる合理的なピット構造及びそれの構築方法を提供する点にある。

本発明の第１特徴構成は、コンクリート基礎スラブと、最下階のコンクリート床スラブとの間にピット空間が形成されているピット構造であって、
前記コンクリート基礎スラブが耐圧版として構成され、
前記耐圧版の上に束柱が分散状態で構築され、
前記束柱の上に支持される状態で鉄骨梁が架設され、
前記鉄骨梁の上に前記コンクリート床スラブが支持されている点にある。

本構成によれば、まずは、最下階のコンクリート床スラブを鉄骨梁にて「線」で効率良く支持することができるので、コンクリート床スラブの剛性を高くする必要がなく、非合理的なコンクリート床スラブの大断面化を回避することができる。
それでいて、鉄骨梁が、耐圧版の上に分散状態で構築された束柱に支持させる状態で架設されているので、鉄骨梁の支持スパン（支持点間の間隔）を短くすることが可能となり、非合理的な鉄骨梁の大型化も回避することができる。
よって、コンクリート床スラブの大断面化や鉄骨梁の大型化を回避できる合理的なピット構造とすることができる。

本発明の第２特徴構成は、前記鉄骨梁が、前記束柱の上に支持される部位を境にして複数に分割されている点にある。

本構成によれば、コンクリート束柱による鉄骨梁の支持を可能としながら、鉄骨梁を短尺化して鉄骨梁の取り扱い性を向上することができ、ピット構造の施工性を効率良く向上することができる。

本発明の第３特徴構成は、第１又は第２特徴構成に記載のピット構造の構築方法であって、
前記耐圧版及び前記束柱を構築する第１工程と、
前記第１工程にて構築した前記束柱の上に支持させる状態で、前記鉄骨梁を梁幅方向に沿って間隔を空けて並設する第２工程と、
前記第２工程にて並設した前記鉄骨梁の上に前記コンクリート床スラブを構築する第３工程を備え、
前記第３工程において、梁幅方向で隣接する前記鉄骨梁の間に鋼製型枠を架設し、当該鋼製型枠を支保工にて支保しない状態で前記鋼製型枠の上にコンクリートを打設する点にある。

本構成によれば、束柱に支持された鉄骨梁間に鋼製型枠を架設し、当該鋼製型枠を支保工にて支保しない状態で鋼製型枠の上にコンクリートを打設して、コンクリート床スラブを構築することができるので、ピット空間内に別途に支保工を設置する必要がなく、ピット構造を効率良く構築できる。

ピット構造の側面断面図 ピット構造における束柱と鉄骨梁の配置状態を模式的に示した説明図 ピット構造の要部の側面断面図 ピット構造の構築方法を模式的に示す側面断面図 ピット構造の別実施形態を示す要部の側面断面図

本発明のピット構造及びそれの構築方法の実施形態を図面に基づいて説明する。
図１に示すように、このピット構造は、コンクリート基礎スラブ１と、最下階のコンクリート床スラブ２との間にピット空間Ｓが形成されている。ピット空間Ｓは、例えば、設備配管や設備配線等の設備部材の設置空間等に利用される空間であり、設備部材の交換や変更等のために作業員が作業可能な最低限度の高さを有する空間として構成される。

コンクリート基礎スラブ１は、鉄筋コンクリート造の耐圧版１Ａとして構成され、建物の重量を受け止め可能な剛性を有するように鉄筋量やコンクリート量（スラブ厚）等が設定されている。本実施形態では、例えば、耐圧版１Ａの下方に支持杭等の杭３が埋設されており、耐圧版１Ａにて受け止められた建物の重量が杭３を介して支持地盤等に伝達される。

図１及び図２に示すように、耐圧版１Ａの建物外周側には、建物の外周柱等を支持する基礎立上部４が構築されている。基礎立上部４は、鉄筋コンクリート造にて構成され、耐圧版１Ａの上面から立ち上がる状態で構築されている。基礎立上部４は、鉄筋とコンクリートにて耐圧板１Ａに構造的に接続されており、耐圧板１Ａと一体の構造体として構成されている。基礎立上部４は、例えば、建物の外周部に沿って連続する状態で構築されている。なお、図示は省略するが、建物の内部柱等を支持するために、耐圧版１Ａの中央側にも基礎立上部４を適宜に構築することができる。

耐圧版１Ａの中央側には、コンクリートからなる四角柱状等の束柱（コンクリート束柱）５が分散状態で構築されている。束柱５は、鉄筋コンクリート造で構成され、耐圧版１Ａの上面から立ち上がる状態で構築されている。束柱５は、鉄筋とコンクリートにて耐圧板１Ａに構造的に接続されており、耐圧板１Ａと一体の構造体として構成されている。

図２に示すように、束柱５は、Ｘ方向（図２中の左右方向）に第１間隔Ｐ１を空けた第１ピッチで配置されているとともに、Ｘ方向に直交するＹ方向（図２中の上下方向）に第２間隔Ｐ２を空けた第２ピッチで配置されている。
Ｘ方向（図２中の左右方向）の第１間隔Ｐ１は、例えば、当該間隔を架設するのに必要とされる後述する鉄骨梁６の梁せい等を考慮して設定することができる。また、Ｙ方向（図２中の上下方向）の第２間隔Ｐ２は、例えば、コンクリート床スラブ２の仕様や後述する構築方法（施工方法）等を考慮して設定することができる。
なお、本実施形態では、図１に示すように、隣り合う束柱５どうしの間の部位や束柱５の直下の部位に杭３が配置されている。

そして、束柱５の上に支持される状態で鉄骨梁６が架設され、その鉄骨梁６の上にコンクリート床スラブ２が支持されている。コンクリート床スラブ２は、鉄筋コンクリート造で構成され、固定荷重や積載荷重を受け止め可能な剛性を有するように鉄筋量やコンクリート量（スラブ厚）等が設定されている。

鉄骨梁６は、例えば、縦姿勢のウェブ６ａの上下にフランジ６ｂ，６ｃが備えられたＨ型鋼（型鋼の一例）から構成されている。鉄骨梁６は、Ｘ方向（図２中の左右方向、梁長さ方向）に沿って延びる姿勢で、Ｙ方向（図２中の上下方向、梁幅方向）に第２間隔Ｐ２を空けた第２ピッチで並設されている。鉄骨梁６は、基礎立上部４や複数の束柱５に亘って架設されている。

鉄骨梁６は、Ｘ方向（図２中の左右方向）において、束柱５の上に支持される部位の略中央位置を境にして複数に分割されている。つまり、鉄骨梁６は、Ｘ方向で分割された複数本の分割鉄骨梁６Ａから構成されている。そして、建物外周側において分割鉄骨梁６Ａの端部が基礎立上部４に接合されて基礎立上部４に支持され、建物中央側において隣接する分割鉄骨梁６Ａの相対向する端部どうしが束柱５の上で接合されて束柱５に支持されている。

例えば、建物外周側においては、図１に示すように、基礎立上部４の平坦な内側面（建物中央側の面）の上部に、内向きに突出する縦姿勢の鋼板製の第１接合板部７がアンカーボルト・ナット等の定着手段（図示省略）にて定着されている。この第１接合板部７と分割鉄骨梁６Ａの端部のウェブ６ａとを重ね合わせ、その重ね合わせた状態の第１接合板部７と分割鉄骨梁６Ａの端部のウェブ６ａとをボルト・ナット等の接合手段にて接合することで、分割鉄骨梁６Ａの端部と基礎立上部４とが接合されている。
なお、建物外周側における分割鉄骨梁６Ａの端部と基礎立上部４との接合形態は、あくまで一例であり、上述の構成に限られない。

例えば、建物中央側においては、図１及び図３に示すように、束柱５の平坦な上面に、鉄骨梁６が延びるＸ方向（図２中の左右方向）に沿って上向きに突出する縦姿勢の鋼板製の第２接合板部９が定着されている。隣接する分割鉄骨梁６Ａのうち、一方側（図中の左側）の分割鉄骨梁６Ａの端部が第２接合板部９の一方側（図中の左側）の部位に接合され、他方側（図中の右側）の分割鉄骨梁６Ａの端部が第２接合板部９の他方側（図中の右側）の部位に接合されている。

図３に示すように、隣接する分割鉄骨梁６Ａの相対向する端部の各々には、第２接合板部９と分割鉄骨梁６Ａの下部のフランジ６ｂとが干渉しないように下部のフランジ６ｂを切り欠いて構成された端部接合部６ｄが形成されている。そして、第２接合板部９と、分割鉄骨梁６Ａの端部接合部６ｄのウェブ６ａとを重ね合わせ、その重ね合わせた状態の第２接合板部９と分割鉄骨梁６Ａの端部接合部６ｄのウェブ６ａとをボルト・ナット等の接合手段１０にて接合することで、隣接する分割鉄骨梁６Ａの相対向する端部どうしが束柱の上で接合されている。

図示例では、隣接する分割鉄骨梁６Ａの相対向する端部どうしは、各々の端部接合部６ｄの先端面どうしが離れた状態で、且つ、各々の端部接合部６ｄの下面が束柱５の上面に当接する状態で接合されている。なお、隣接する分割鉄骨梁６Ａの相対向する端部どうしは、各々の端部接合部６ｄの先端面どうしが当接する状態で接合されていたり、各々の端部接合部６ｄの下面が束柱の上面から上方に離れた状態で接合されていてもよい。
ちなみに、建物中央側において、隣接する分割鉄骨梁６Ａの相対向する端部どうしの接合形態や、隣接する分割鉄骨梁６Ａの相対向する端部の束柱５による支持形態も、あくまで一例であり、上述の構成に限られない。

このように構成されたピット構造は、最下階のコンクリート床スラブ２を鉄骨梁６にて線で効率良く支持することができるので、コンクリート床スラブ２の剛性を必要以上に高くする必要がなく、非合理的なコンクリート床スラブ２の大断面化を回避することができる。
更に、鉄骨梁６が、耐圧版１Ａの上に分散状態で構築された束柱５に支持させる状態で架設されているので、鉄骨梁６の支持スパン（支持点間の間隔）を短くすることが可能となり、非合理的な鉄骨梁６の大型化も回避することができる。
また、鉄骨梁６が、束柱５の上に支持される部位を境にして複数の分割鉄骨梁６Ａに分割されているので、束柱５による鉄骨梁６の支持を可能としながら、鉄骨梁６を短尺化して鉄骨梁６の取り扱い性を向上することができる。

次に、このように構成されたピット構造の構築方法について説明する。
このピット構造の構築方法は、図４に示すように、耐圧版１Ａや束柱５等を構築する第１工程（図４（ａ）参照）と、束柱５の上に鉄骨梁６を設置する第２工程（図４（ｂ）参照）と、鉄骨梁６の上にコンクリート床スラブ２を構築する第３工程（図４（ｂ）、図４（ｃ）参照）とを備える。以下、各工程について説明を加える。

まず、第１工程の前工程として、耐圧版１Ａの設置面（掘削底面）まで地盤を掘削する掘削工事、その掘削底面に杭３を埋設する杭打工事等を行う。
その後、第１工程として、耐圧版１Ａ、束柱５、基礎立上部４（図１参照）の構築予定箇所に対して、配筋を行う配筋工事、型枠を設置する型枠設置工事、型枠内にコンクリートを打設するコンクリート打設工事、打設したコンクリートの硬化を待って型枠を撤去する型枠撤去工事の各工事を行い、図４（ａ）に示すように、耐圧版１Ａ、束柱５、基礎立上部４（図１参照）を構築する。

第１工程の実行後、第２工程として、図４（ｂ）に示すように、束柱５の上や基礎立上部４（図１参照）の上に支持させる状態で鉄骨梁６を梁幅方向に沿って第２間隔Ｐ２（図２参照）を空けて並設する鉄骨梁設置工事を行う。

本実施形態では、鉄骨梁６が、梁長さ方向に複数に分割された複数の分割鉄骨梁６Ａから構成されているので、建物外周側において分割鉄骨梁６Ａの端部を基礎立上部４に接合して基礎立上部４に支持させる接合作業や、建物中央側において隣接する分割鉄骨梁６Ａの相対向する端部どうしを束柱５の上で接合して束柱５に支持させる接合作業を行い、梁幅方向に並ぶ複数本の鉄骨梁６を設置する。

第２工程の実行後、第３工程として、図４（ｂ）に示すように、梁幅方向で隣接する鉄骨梁６の間に波形鋼板等からなるデッキプレート１１（鋼製型枠の一例）を架設する捨型枠設置工事を行う。デッキプレート１１は、図２中の仮想線で示すように、梁幅方向（Ｙ方向）で隣接する鉄骨梁６の上面の夫々に、デッキプレート１１のＹ方向の端部の各々を載置する状態で取り付けられる。

そして、デッキプレート１１の上にスラブ筋等の鉄筋１２（図４（ｃ）参照）を配筋する配筋工事を行い、図４（ｃ）に示すように、当該デッキプレート１１をパイプサポート等の支保工にて下方から支保しない状態でデッキプレート１１の上にコンクリートＣを打設するコンクリート打設工事を行う。そして、デッキプレート１１の上に打設されたコンクリートＣの硬化を待ってピット構造の構築を完了する。

〔別実施形態〕
本発明の他の実施形態について説明する。尚、以下に説明する各実施形態の構成は、それぞれ単独で適用することに限らず、他の実施形態の構成と組み合わせて適用することも可能である。

（１）前述の実施形態では、束柱５が、コンクリートからなるコンクリート束柱である場合を例に示したが、束柱５は、角型鋼管や型鋼等の鉄骨からなる鉄骨束柱（鉄骨柱）等、コンクリート以外の材料で構成されたものであってもよい。
束柱５を鉄骨束柱とする場合には、束柱５の脚部をコンクリート基礎スラブ１に埋設したり、束柱５の脚部に形成したベースプレートをコンクリート基礎スラブ１に埋設したアンカーボルトとナットで締付けることで、コンクリート基礎スラブ１の上に束柱５を構築（固定）することができる。

（２）前述の実施形態では、鉄骨梁６が、梁長さ方向において束柱５の上に支持される部位を境にして複数に分割されている場合を例に示したが、束柱５の上に支持される部位を境にして複数に分割されていなくてもよい。その場合、図５に示すように、鉄骨梁６の中間部を束柱５の上に支持することができる。

例えば、図５に示す例では、鉄骨梁６の梁長さ方向の中間部には、第２接合板部９と鉄骨梁６の下部のフランジ６ｂとが干渉しないように下部のフランジ６ｂを切り欠いて構成された中間連結部６ｅが形成されている。そして、第２接合板部９と、鉄骨梁６の中間連結部６ｅのウェブ６ａとを重ね合わせた状態でボルト・ナット等の接合手段１０にて接合することで、鉄骨梁６の梁長さ方向の中間部が束柱５に接合されて束柱５に支持されている。

図５に示す例では、鉄骨梁６の梁長さ方向の中間部は、その下面が束柱５の上面に当接する状態で束柱５に支持されている。なお、鉄骨梁６の梁長さ方向の中間部は、その下面が束柱５の上面から上方に離れた状態で束柱５に支持されていてもよい。
ちなみに、鉄骨梁６の中間部の束柱５による支持形態も、あくまで一例であり、上述の構成に限られない。例えば、単に、鉄骨梁６の中間部を束柱５の上面に載置したり、それに加えて、束柱５の上面に埋設したアンカーボルトと鉄骨梁６の下側フランジとをアンカーボルト・ナットにて接合したりしてもよい。

１ コンクリート基礎スラブ
１Ａ 耐圧版
２ コンクリート床スラブ
５ 束柱
６ 鉄骨梁
Ｓ ピット空間

Claims (3)

1. コンクリート基礎スラブと、最下階のコンクリート床スラブとの間にピット空間が形成されているピット構造であって、
   前記コンクリート基礎スラブが耐圧版として構成され、
   前記耐圧版の上に束柱が分散状態で構築され、
   前記束柱の上に支持される状態で鉄骨梁が架設され、
   前記鉄骨梁の上に前記コンクリート床スラブが支持されているピット構造。
2. 前記鉄骨梁が、前記束柱の上に支持される部位を境にして複数に分割されている請求項１記載のピット構造。
3. 請求項１又は２記載のピット構造の構築方法であって、
   前記耐圧版及び前記束柱を構築する第１工程と、
   前記第１工程にて構築した前記束柱の上に支持させる状態で、前記鉄骨梁を梁幅方向に沿って間隔を空けて並設する第２工程と、
   前記第２工程にて並設した前記鉄骨梁の上に前記コンクリート床スラブを構築する第３工程を備え、
   前記第３工程において、梁幅方向で隣接する前記鉄骨梁の間に鋼製型枠を架設し、当該鋼製型枠を支保工にて支保しない状態で前記鋼製型枠の上にコンクリートを打設するピット構造の構築方法。

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