JP2021116528A - 建物の構築方法 - Google Patents

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Abstract

【課題】地下階を備えたコア構造の建物を構築する際に、工期を短縮できる建物の構築方法を提供する。【解決手段】建物の構築方法は、地盤Gを掘削した掘削面に基礎を構築する工程と、基礎の上方に地下コア部22の一部を構成する柱状体22Aを複数立設する工程と、柱状体22Aの柱頭を連結して柱状体22Aの上方に壁状の地上コア部24を構築する工程と、地上コア部24を構築しながら、地上コア部24の周囲に地上躯体30Aを構築する工程と、地上コア部24を構築しながら、柱状体22Aの周囲に地下躯体30Bを構築し、地下コア部22の他部を下側から順次構築して壁状の地下コア部22を構築する工程と、を備えている。【選択図】図5A

Description

本発明は、建物の構築方法に関する。
下記特許文献1には、エレベーターシャフトを先行して構築してから、周囲に躯体を構築する建物の構築方法が記載されている。
特開2017−172262号公報
上記特許文献1に示された建物の構築方法では、まずエレベーターシャフトを先行して構築し、次いで、下方から上方に躯体を順次構築する。このため、エレベーターシャフトを先行して構築しない場合と比較して、工期が長くなる可能性がある。特に、地下階を備えた建物を構築する場合は、エレベーターシャフトの構築に先行して地盤を掘削する必要があるため、さらに工期が長くなる。
本発明は上記事実を考慮して、地下階を備えたコア構造の建物を構築する際に、工期を短縮できる建物の構築方法を提供することを目的とする。
請求項1の建物の構築方法は、地盤を掘削した掘削面に基礎を構築する工程と、前記基礎の上方に地下コア部の一部を構成する柱状体を複数立設する工程と、前記柱状体の柱頭を連結して前記柱状体の上方に壁状の地上コア部を構築する工程と、前記地上コア部を構築しながら、前記地上コア部の周囲に地上躯体を構築する工程と、前記地上コア部を構築しながら、前記柱状体の周囲に地下躯体を構築し、前記地下コア部の他部を下側から順次構築して壁状の前記地下コア部を構築する工程と、を備える。
請求項1に記載の建物の構築方法では、まず基礎の上方に地下コア部の一部を構成する柱状体が複数立設される。次いで、この柱状体を支持構造として地上コア部が構築される。さらに、地上コア部を構築しながら地上躯体、地下コア部の他部及び地下躯体が構築される。すなわち、地下階を備えたコア構造の建物において、躯体を同時に構築できる。このため地下躯体の構築後に地上躯体を順次構築する場合と比較して、工期を短縮できる。
また、地上コア部を支持する柱状体は地下コア部の一部である。すなわち柱状体を本設部材として利用できる。このため仮設部材で柱状体を形成する場合と比較して、撤去に係る工数を削減できる。
さらに、地下コア部は、柱状体と他の部分とが分けて構築される。このため、他の部分が構築されるまでの間、柱状体の間に掘削面の山留壁を保持する切梁を通すことができる。これにより切梁の請け替え、盛替えなどの作業を削減できる。また、地下コア部全体を避けて切梁を施工する場合と比較して、切梁の水平間隔を狭くできる。このため、切梁や腹起しの補強を削減できる。
請求項2の建物の構築方法は、請求項1に記載の建物の構築方法において、前記柱状体はプレキャストコンクリートで形成され、前記地下コア部は、隣接する前記柱状体の間にコンクリートを打設して形成される。
請求項2の建物の構築方法によると、柱状体がプレキャストコンクリートで形成されている。このため、柱状体は、現場打ちコンクリートで形成されている場合と比較して、速やかに立ち上げることができる。これにより工期を短縮する効果を高くできる。
請求項3の建物の構築方法は、請求項1又は請求項2に記載の建物の構築方法において、前記地上コア部を構築しながら前記柱状体を増設する。
請求項3の建物の構築方法によると、地上コア部の構築に伴って地上コア部の重量が大きくなった場合に、柱状体を増設する。これにより、最終的に必要な柱状体の数より少ない数の柱状体を構築した段階で、地上コア部の施工を開始できる。すなわち、地上コア部の施工を早期に開始できる。したがって、工期を短縮する効果を高くできる。
本発明によると、地下階を備えたコア構造の建物を構築する際に工期を短縮できる。
本発明の実施形態に係る建物の構築方法によって建設された建物を示す立断面図である。 図1AにおけるB−B線断面図である。 本発明の実施形態に係る建物の構築方法において地盤を掘削して山留壁を形成した状態を示す立断面図である。 図2AにおけるB−B線断面図である。 本発明の実施形態に係る建物の構築方法において基礎床版の上方に柱状体を立設した状態を示す立断面図である。 図3AにおけるB−B線断面図である。 本発明の実施形態に係る建物の構築方法において柱状体の上方に地上コア部を構築し、柱状体の周囲に地下躯体を構築した状態を示す立断面図である。 図4AにおけるB−B線断面図である。 本発明の実施形態に係る建物の構築方法において柱状体の間に打設部を形成して、下側から順次地下コア部を構築している状態を示す立断面図である。 本発明の実施形態に係る建物の構築方法において柱状体を増設した状態を示す立断面図である。 本発明の実施形態に係る建物の構築方法において柱状体を略L字状に形成した変形例を示す平面図である。 本発明の実施形態に係る建物の構築方法において柱状体を地下コア部の厚みより薄く形成した変形例を示す平面図である。 本発明の実施形態に係る建物の構築方法において柱状体をH形鋼で形成した変形例を示す平面図である。 本発明の実施形態に係る建物の構築方法において地下躯体の基礎床版に近い階に先行して地上に近い階を構築する変形例を示す立断面図である。 本発明の実施形態に係る建物の構築方法において地下躯体に先行して1階スラブを構築する変形例を示す立断面図である。 図8AにおけるB−B線断面図である。
以下、本発明の実施形態に係る建物の構築方法について、図面を参照しながら説明する。各図面において同一の符号を用いて示される構成要素は、同一の構成要素であることを意味する。また、各図面において重複する構成及び符号については、説明を省略する場合がある。なお、本発明は以下の実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的の範囲内において構成を省略する又は異なる構成と入れ替える等、適宜変更を加えて実施することができる。
<建物>
図1A、図1Bに示すように、本発明の実施形態における建物の構築方法が適用される建物10は、一例として、センターコア形式の鉄筋コンクリート造(以下、「RC造」と称す)の建築物である。
「センターコア形式」とは、建物の中央部分に、上下方向に延設された筒状の躯体(コア部)を形成した構造形式である。コア部には、耐震壁や耐震ブレースなどの耐震要素の他、階段室、エレベータ、設備配管などが配置される。また、コア部の周囲には、コア部に支持された外周部が構築される。
建物10においては、コア部20の周囲に外周部30が構築されている。コア部20はRC造の躯体であり、地下コア部22と地上コア部24とを含んで構成されている。地下コア部22と地上コア部24とは、平面視で同形状とされている。また、地下コア部22と地上コア部24とは、一体的に形成されている。
なお、図1A、図1Bには図示が省略されているが、コア部20の内部には、上述した階段室、エレベータ、設備配管などを区画するための間仕切り壁が構築されている。また、コア部20の内部には、建物10の利用者が歩行したり積載物を載置したりするためのスラブが構築されている。また、コア部20を形成するコンクリート壁には、建物10の利用者がコア部20の内部と外部とを往来できるように、開口部が適宜形成されている。
外周部30は、一例として、コア部20に支持されてコア部20から跳ね出した梁32と、梁32に支持されたスラブ34と、スラブ34に支持された外壁36と、を含んで構成されている。
なお、梁32には、図示しない小梁を架け渡すことができる。また、スラブ34の厚みを調整して梁32を省略することもできる。さらに、上下に隣接する梁32又はスラブ34の間には、柱及び壁体を適宜構築することができる。
外壁36は、一例として、ALC板や鋼板などを用いて形成された板状のパネル部と、板ガラスで形成されたビジョン部とが上下方向に交互に配置されたカーテンウォールによって形成されている(詳細の図示は省略)。なお、外壁36におけるパネル部及びビジョン部の配置は任意であり、例えば全て板ガラスのビジョン部としてもよい。
外壁36は建物10の地上部分に配置された外壁である。一方、建物10の地下部分の外壁は、山留壁40によって形成されている。換言すると、山留壁40は建物10における地下部分の外壁を兼ねている。
以下の説明においては、地上部分における外周部30を形成する梁32、スラブ34、外壁36及びその他の構造物を総称して地上躯体30Aと称す。また、地下部分における外周部30を形成する梁32、スラブ34その他の構造物を総称して地下躯体30Bと称す。
<建物の構築方法>
建物10の構築方法を、図2A〜図5Bを用いて説明する。
(地盤の掘削)
建物10を構築するには、まず、図2Aに示すように、地盤Gに山留壁40を形成し、地盤Gを掘削する。また、根切り底(掘削面GA)に耐圧板としての基礎床版12を構築する。基礎床版12の厚みは、地盤Gの地下水圧等に応じて適宜決定する。なお、基礎床版12はマットスラブとしてもよく、あるいは基礎梁と組み合わせた床版としてもよい。
なお、地盤Gの掘削に際し、互いに対向する山留壁40の間には複数の切梁42を架け渡す。山留壁40と切梁42との間には、切梁42からの反力が局部的に集中しないように、腹起し(図示略)を適宜配置する。
図2Aに示すように、切梁42は、上下方向に複数本配置される。また、図2Bに示すように、切梁42は、平面視で矩形の枠状に形成された山留壁40の各辺が対向するそれぞれの方向(X方向及びY方向)に沿って複数本配置される。
なお、切梁42の間隔は、互いに対向する山留壁40のスパン、地盤Gの掘削深さ、水圧等によって適宜決定される。
(柱状体の立設)
次に、図3A、図3Bに示すように、基礎床版12の上方に、地下コア部22の一部を構成する柱状体22Aを複数立設する。柱状体22Aは地下コア部22の一部を形成する壁柱(長方形の壁状に形成された扁平柱)である。柱状体22Aはプレキャストコンクリートによって形成され、基礎床版12にアンカーボルト等を用いて固定される。
柱状体22Aは、工場において、基礎床版12の上面から地盤面GLに亘る長さ分を一体的に形成してもよいし、分割して形成してもよい。分割して形成する場合は、分割された部材同士を現場で接合しながら施工する。柱状体22Aは、地下躯体30B(図1A参照)に先行して施工されるため、地下躯体30Bに固定することができない。このため、柱状体22Aの倒れ抑制及び振れ止めのため、適宜ワイヤーサポートWS等を用いることが好適である。
図3Bに示すように、柱状体22Aは、互いに離間して配置される。また、柱状体22Aは、図3Bに破線で示す地下コア部22が形成される位置上に配置される。さらに、柱状体22Aの厚みd1(X方向に沿う部分の厚み)、d2(Y方向に沿う部分の厚み)は、地下コア部22の厚みと略一致している。
また、柱状体22Aは、互いに隣り合う切梁42の間に配置される。換言すると、切梁42は、切梁42の設置後に構築される柱状体22Aの位置を避けて配置される。さらに換言すると、切梁42は、互いに隣り合い、かつ、地下コア部22を形成する柱状体22Aの間に配置される。
(地上コア部の構築)
次に、図4A、図4Bに示すように、柱状体22Aの柱頭を連結して、柱状体22Aの上方に壁状の地上コア部24を構築する。地上コア部24は、一例として、スライディングフォーム工法によって構築される。スライディングフォーム工法では、上下方向に滑動可能な型枠にコンクリートを打ち継ぎながら下方から上方へ順次コンクリート躯体を構築する。なお、地上コア部24は、少なくとも最上部の切梁42より上方に形成されるものとする。
地上コア部24において、最初に施工される部分、すなわち柱状体22Aの柱頭を連結する連結部24Aの内部には、図示しない補強鉄筋が配筋される。この補強鉄筋は、地上コア部24の荷重を支持するために配筋される。また、図4Bに示す連結部24Aの平面形状は、後に構築される地下コア部22の平面形状(図3B参照)と略同形状とされる。
連結部24Aの上方には、図5Aに示すように、積層部24Bが構築される。積層部24Bは、例えば建物10の3層分の高さのコンクリートを同時に打設することで形成される。
また、積層部24Bを構築しながら、すなわち地上コア部24を構築しながら、地上コア部24の周囲に地上躯体30Aを構築する。地上躯体30Aは、上述したように梁32及びスラブ34の少なくとも一つを含んで構成されている。また、地上躯体30Aは、その他の構造物(例えば柱や間仕切壁)を備えていてもよい。
なお、地上コア部24と梁32又はスラブ34との接合には、あと施工アンカーを用いることが好適である。
(地下躯体の構築)
図4Aに示すように、地上コア部24を構築しながら、柱状体22Aの周囲に地下躯体30Bを構築する。地下躯体30Bは、上述したように梁32及びスラブ34の少なくとも一つを含んで構成されている。また、地下躯体30Bは、その他の構造物(例えば柱や間仕切壁38)を備えていてもよい。
ここで、「地上コア部24を構築しながら」とは、「地上コア部24における連結部24Aを構築しながら」という実施形態を含む。また、「連結部24Aを構築した後、積層部24Bを構築する前」という実施形態を含む。さらに、「連結部24Aを構築した後、積層部24Bを構築しながら」という実施形態を含む。
(地下コア部の構築)
また、地下躯体30Bの構築に並行して、互いに隣接する柱状体22Aの間にコンクリートを打設する(打設部22B)。コンクリートは、下方から順次打設する。すなわち、地下コア部22の「一部」を構成する柱状体22Aの間に、下側から順次コンクリートを打設して、地下コア部22の「他部」である打設部22Bを形成する。これにより、壁状の地下コア部22が、下側から順次構築される。
(切梁の撤去)
さらに、地下躯体30Bの構築及び打設部22Bの形成に並行して、切梁42を撤去する。地下躯体30Bが構築され、かつ、打設部22Bが形成されることにより、地盤Gから山留壁40へ作用する土圧は、切梁42から地下躯体30B及び地下コア部22へ盛り換えられる。このため、切梁42を撤去することによる山留壁40の変形を抑制できる。
なお、打設部22Bの形成方法の一例を挙げると、地下コア部22において、柱状体22Aが構築されている部分以外の部分を「同時に」形成する。但し同時に形成する高さは、図5Aに示すように例えば建物10の1層分〜2層分の高さとする。この場合、打設部22Bを形成するコンクリートの打設に先行して、切梁42を撤去する。
また、打設部22Bの形成方法の別の一例を挙げると、地下コア部22において、柱状体22Aが構築されている部分以外の部分を「順次」形成する。この場合、切梁42を複数回に分けて撤去し、撤去した部分から打設部22Bを形成する。例えば図3Bに示す切梁42Aをまず撤去して、この切梁42Aが通っていた部分に打設部22Bを形成する。次に切梁42Bを撤去して、この切梁42Bが通っていた部分に打設部22Bを形成する。
このように、「地下躯体30Bの構築」、「打設部22Bの形成」及び「切梁42の撤去」の順序は、山留壁40から切梁42に作用する土圧を考慮して、適宜設定することができる。
(柱状体の増設)
上述したように、本実施形態に係る建物10の構築方法においては、地上コア部24を構築しながら、地下躯体30Bを構築する(図4A、図5A参照)。そして、地下躯体30Bの構築に並行して、壁状の地下コア部22が、下側から順次構築される(図5A参照)。
ここで、図5Bに示すように、地上コア部24の構築が進行すると、地上コア部24及び地上躯体30Aの重量が増えて、柱状体22Aへ作用する荷重が大きくなる。しかし、図5Aに示すように、地下コア部22が下側から順次構築されている期間において、打設部22Bと連結部24Aとの間には隙間が存在する。この隙間が存在すると、打設部22Bは地上コア部24の荷重を支持することが難しい。このため、地下コア部22における、地上コア部24及び地上躯体30Aの重量を支える「柱」としての支持力は大きくなり難い。
そこで、この重量を支えるために、地上コア部24を構築しながら柱状体を増設することができる。具体的には、図5Bに示すように、互いに隣接する柱状体22Aの間に、基礎床版12の上面から地上コア部24における連結部24Aの下面に亘って柱状体22Cを増設する。
柱状体24Cは、この図に示すように互いに隣接する柱状体22Aの間を充填するように形成することができる。この場合、柱状体24Cと柱状体22Aとが一体化された壁柱が形成される。または、柱状体24Cは、互いに隣接する柱状体22Aと隙間を空けて形成することもできる。
<作用・効果>
本実施形態に係る建物の構築方法では、図3Aに示すように、まず基礎床版12の上方に地下コア部22の一部を構成する柱状体22Aが複数立設される。次いで、図4A、図5Aに示すように、この柱状体22Aを支持構造として地上コア部24が構築される。さらに、地上コア部24を構築しながら地上躯体30A、地下コア部22の他部(打設部22B)及び地下躯体30Bが構築される。すなわち、地下階を備えたコア構造の建物10において、地上躯体30Aと地下躯体30Bとを同時に構築できる。このため地下躯体30Bの構築後に地上躯体30Aを順次構築する場合と比較して、建物10の工期を短縮できる。
また、地上コア部24を支持する柱状体22Aは地下コア部22の一部である。すなわち柱状体22Aを本設部材として利用できる。このため仮設部材で柱状体22Aを形成する場合と比較して、撤去に係る工数を削減できる。
さらに、地下コア部22は、柱状体22Aと他の部分(打設部22B)とが分けて構築される。このため、打設部22Bが構築されるまでの間、柱状体22Aの間に山留壁40を保持する切梁42を通すことができる。これにより切梁42の請け替え、盛替えなどの作業を削減できる。また、地下コア部22全体を避けて切梁42を施工する場合と比較して、切梁42の水平間隔を狭くできる。このため、切梁42や腹起しの補強を削減できる。
また、本実施形態に係る建物の構築方法によると、柱状体22Aがプレキャストコンクリートで形成されている。このため、柱状体22Aは、現場打ちコンクリートで形成されている場合と比較して、速やかに立ち上げることができる。これにより工期を短縮する効果を高くできる。
さらに、本実施形態に係る建物の構築方法によると、図5Bに示すように、地上コア部24の構築に伴って地上コア部24の重量が大きくなった場合に、柱状体22Cを増設する。これにより、地上コア部24の重量を支えるために最終的に必要な柱状体の数より少ない数の柱状体を構築した段階で、地上コア部24の施工を開始できる。すなわち、地上コア部24の施工を早期に開始できる。したがって、工期を短縮する効果をさらに高くできる。
<その他の実施形態>
本実施形態において、図3Bに示すように、柱状体22Aは、長方形の壁状に形成された扁平柱とされている。しかし本発明の実施形態はこれに限らない。
例えば柱状体は、図6Aに示す柱状体22Dのように、略L字形状(屈曲部を備えた形状)として、地下コア部22の隅角部を形成するものとしてもよい。このように形成された柱状体22Dは柱状体22Aと比較して自立し易いのでワイヤーサポートを簡略化できる。
また、本実施形態において、柱状体22Aの厚みd1(X方向に沿う柱状体22Aの厚み)、d2(Y方向に沿う柱状体22Aの厚み)は、地下コア部22における厚みと略一致している。しかし本発明の実施形態はこれに限らない。
例えば柱状体は、図6Bに示す柱状体22Eのように、厚みを地下コア部22における厚みより薄くしてもよい。これにより、柱状体1本当たりの重量が小さくなるので、運搬及び施工性が向上する。
さらに、柱状体は、図6Cに示す柱状体22Fのように、H形鋼や角型鋼管等の鉄骨材によって形成してもよい。鉄骨材を用いることで、アンカーボルトやスタッドなどを用いて基礎床版12や地上コア部24における連結部24Aと接合し易くできる。
またさらに、柱状体は、現場打ちコンクリートを用いて形成してもよい。現場打ちコンクリートを用いることで工場からの運搬作業やクレーンでの揚重作業を軽減できる。
また、本実施形態に係る建物の構築方法が適用される建物10は、センターコア形式の建物とされているが、本発明の実施形態はこれに限らない。例えば建物10は、両端コア、偏心コアの建物としてもよい。この場合のコアの形成方法にも、本発明に記載された方法を適用できる。
また、建物10の地下部分の外壁は、山留壁40によって形成されているが、本発明の実施形態はこれに限らない。例えば建物10の地下部分の外壁を別途構築し、この外壁を山留壁40と離間して配置してもよい。この場合、アースアンカー等を用いて山留壁を補強することが好適である。
また、本実施形態においては、図4(A)及び図5(B)に示すように、地下躯体30Bは、基礎床版12に近い階から順に(すなわち、下階から上階へ)構築しているが、本発明の実施形態はこれに限らない。例えば、図7に示すように、地上に近い階(例えば地下1階)を構築し、その後、基礎床版12に近い階(例えば図7に2点鎖線で示す地下2階)を構築してもよい。
また、図8(A)に示すように、1階のスラブ34を構築し、その後、地下躯体30B(例えば図8(A)に2点鎖線で示す地下1階及び地下2階)を構築してもよい。地下躯体30Bに先行して構築された1階のスラブ34は、作業床として使用することができる。
なお、図8(A)に示した実施形態においては、1階のスラブ34を構築する前に、このスラブ34を支持する構台杭としての柱状体50を構築している。柱状体50は、H形鋼等の鋼材や、プレキャストコンクリート柱によって形成できる。また、柱状体50は、本設柱として使用することができる。この際、構台杭としての柱状体50をそのまま本設柱として使用してもよいし、現場打ちコンクリートで被覆して用いてもよい。
このような柱状体50は、図7に示した実施例のように、基礎床版12に近い階(例えば地下2階)に先行して地上に近い階(例えば地下1階)を構築する場合においても適用できる。
またさらに、建物10はRC造とされているが、本発明の実施形態はこれに限らない。例えば建物10は鉄骨鉄筋コンクリート造や鉄骨造としてもよい。以上説明したように、本発明は様々な態様で実施できる。
G 地盤
GA 掘削面
12 基礎床版(基礎)
22 地下コア部
22A 柱状体(地下コア部の一部)
22B 打設部(地下コア部の他部)
22C 柱状体
22D 柱状体
22E 柱状体
22F 柱状体
24 地上コア部
30B 地下躯体

Claims (3)

  1. 地盤を掘削した掘削面に基礎を構築する工程と、
    前記基礎の上方に地下コア部の一部を構成する柱状体を複数立設する工程と、
    前記柱状体の柱頭を連結して前記柱状体の上方に壁状の地上コア部を構築する工程と、
    前記地上コア部を構築しながら、前記地上コア部の周囲に地上躯体を構築する工程と、
    前記地上コア部を構築しながら、前記柱状体の周囲に地下躯体を構築し、前記地下コア部の他部を下側から順次構築して壁状の前記地下コア部を構築する工程と、
    を備えた建物の構築方法。
  2. 前記柱状体はプレキャストコンクリートで形成され、
    前記地下コア部は、隣接する前記柱状体の間にコンクリートを打設して形成される、
    請求項1に記載の建物の構築方法。
  3. 前記地上コア部を構築しながら前記柱状体を増設する、
    請求項1又は請求項2に記載の建物の構築方法。
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