JP3806069B2

JP3806069B2 - Seismic isolation method from the ground of existing buildings

Info

Publication number: JP3806069B2
Application number: JP2002190698A
Authority: JP
Inventors: 武是植松; 和夫舛岡; 帝二児島; 春夫倉持
Original assignee: Hokkaido Prefecture; NEC Network and System Integration Corp
Current assignee: Hokkaido Prefecture; NEC Network and System Integration Corp
Priority date: 2002-06-28
Filing date: 2002-06-28
Publication date: 2006-08-09
Anticipated expiration: 2022-06-28
Also published as: JP2004036086A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は既存建物を基礎毎、もしくは地盤毎、免震構造化する既存建物の地盤からの免震構造化方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】
例えば住宅等の中低層の既存建物を免震構造化する方法には、基礎とその上の土台等を含む上部構造との間に免震装置を介在させる方法と、上部構造を基礎から分離させ、上部構造の下に上部構造を支持する床板を新たに構築し、床板の下に免震装置を設置する方法がある。
【０００３】
いずれの方法も、上部構造の下に免震装置を設置するために上部構造を基礎から分離させて上昇させることが必要になるが、既存建物が独立基礎に支持されている場合の他、寺社建築等のように上部構造の柱脚が直接、礎石や玉石に支持されている場合等、上部構造を基礎から分離させにくい場合、または既存の基礎を上部構造を免震支持するための基礎として利用することができない場合には上部構造のみを基礎から分離させ、その下に免震装置を設置することは難しい。
【０００４】
この発明は上記背景より、上部構造の下に免震装置を設置することが難しい既存建物を地盤から免震構造化する方法を提案するものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
請求項１では既存建物の下に平面上、少なくとも一方向に配列する基礎梁からなる新設基礎を構築すると共に、新設基礎の周囲に上部基礎を設置、もしくは構築し、新設基礎を引張材の緊張により上部基礎に一体化させることにより、新設基礎と上部基礎に既存建物を支持させ、既存建物の上部構造を基礎から分離させることなく既存建物を基礎毎、免震構造化することを可能にする。
【０００６】
基礎梁が少なくとも二方向に配列する場合は基礎梁のみによって新設基礎としての形態を維持できるが、隣接する基礎梁が間隔を隔てて一方向にのみ配列する場合のように基礎梁のみによっては新設基礎としての形態を維持できない場合等には請求項２に記載のように基礎梁と、基礎梁に一体化する新設床板から新設基礎が構成される。新設床板は現場打ちコンクリート造やプレキャストコンクリートにより、または両者の組み合わせによって構成される。
【０００７】
基礎梁が一方向にのみ配列する場合でも隣接する基礎梁が互いに接して、もしくは密着して、または重複して配列するような場合には引張材を基礎梁の長さ方向と幅方向の二方向に配置することで、新設基礎としての形態を維持できるため、必ずしも新設床板を必要としない。
【０００８】
基礎梁に新設床板を付加した請求項２の場合には既存建物の下に人工地盤を構築した形になり、既存建物がその水平投影面を含む面で支持されるため、免震構造化後の既存建物の安定性と安全性が向上する。
【０００９】
引張材は少なくとも基礎梁の長さ方向に沿って配置され、緊張された状態で端部において上部基礎に定着されることにより基礎梁にプレストレスを与えた状態で新設基礎を上部基礎に一体化させる。上記のように隣接する基礎梁が互いに接して、もしくは密着して、または重複して一方向に配列するような場合には基礎梁の幅方向にも引張材が配置される。新設基礎と上部基礎は一体化により底盤を構成し、既存の基礎を含む既存建物全体を支持する。
【００１０】
上部基礎の下にはそれから分離した下部基礎が設置、もしくは構築され、上部基礎と下部基礎との間に免震装置が設置される。上部基礎は例えば下部基礎から新設基礎と共に揚重させられた状態でその下に免震装置が設置されることにより、または下部基礎と上部基礎の構築時に両者間に予め免震装置を設置しておいた状態で新設基礎を上部基礎に一体化させることにより免震装置に支持される。
【００１１】
既存建物が新設基礎と上部基礎に支持された状態で例えば上部基礎が新設基礎と共に揚重させられる等により免震装置に支持されることで、既存建物を上部構造と基礎とに分離させることを要することなく、既存建物は既存の基礎毎、新設基礎及び上部基礎と共に免震構造化される。
【００１２】
既存建物が既存の基礎と共に新設基礎及び上部基礎に支持された状態で、免震装置に支持されることで、既存建物の形態に関係なく、すなわち既存建物が独立基礎に支持されている場合等、上部構造を基礎から分離させにくい場合や、既存の基礎を上部構造を免震支持するための基礎として利用することができない場合にも既存建物全体を免震構造化することが可能になる。
【００１３】
請求項３では既存建物の下の地盤を固化材の注入により地盤改良すると共に、地盤改良すべき地盤の周囲に上部基礎を設置、もしくは構築し、地盤改良した改良地盤を引張材の緊張により上部基礎に一体化させることにより、改良地盤と上部基礎に既存建物を支持させ、既存建物の上部構造を基礎から分離させることなく既存建物を原地盤毎、免震構造化することを可能にする。
【００１４】
地盤改良は既存建物の下の一定の深度幅の範囲内の地盤に対して行われ、地盤中へセメントミルクやセメントスラリー等の固化材液を注入し、原地盤の掘削土と攪拌・混合することにより、または地盤中へ固化材液を注入し、浸透させる等により改良地盤が構築される。
【００１５】
引張材は改良地盤中に少なくとも二方向に配置され、各方向の引張材が緊張されてその端部が上部基礎に定着させることにより硬化した改良地盤にプレストレスを与えた状態で改良地盤を周囲の上部基礎に一体化させる。改良地盤と上部基礎は一体化により底盤を構成し、既存の基礎を含む既存建物全体を支持する。
【００１６】
上部基礎の下にはそれから分離した下部基礎が設置、もしくは構築され、上部基礎と下部基礎との間に免震装置が設置される。上部基礎は例えば下部基礎から改良地盤と共に揚重させられた状態でその下に免震装置が設置されることにより、または下部基礎と上部基礎の構築時に両者間に予め免震装置を設置しておいた状態で改良地盤を上部基礎に一体化させることにより免震装置に支持される。
【００１７】
既存建物が改良地盤と上部基礎に支持された状態で、免震装置に支持されることで、既存建物を上部構造と基礎とに分離させることを要することなく、既存建物は既存の基礎を含め、既存建物直下の原地盤毎、改良地盤及び上部基礎と共に免震構造化される。
【００１８】
この場合も既存建物が分離せずに改良地盤に支持され、改良地盤及び上部基礎と共に免震装置に支持されることで、上部構造を基礎から分離させにくい場合や、既存の基礎を上部構造を免震支持するための基礎として利用することができない場合にも既存建物全体を免震構造化することが可能になる。
【００１９】
請求項４では既存建物の周囲に下部基礎とそれから分離した上部基礎を設置、もしくは構築し、既存建物の下の地盤を上部基礎で包囲する一方、上部基礎で包囲された地盤中にシースを互いに隣接させながら少なくとも一方向に配置し、シース内に引張材を挿通させ、引張材を緊張してその端部を上部基礎に定着させ、上部基礎に囲まれた地盤をシースと共に上部基礎に一体化させることにより、地盤と上部基礎に既存建物を支持させ、請求項３における地盤改良を不要にしながら、既存建物の上部構造を基礎から分離させることなく既存建物を原地盤毎、免震構造化することを可能にする。
【００２０】
シースには鋼管や中空杭形式のプレキャストコンクリート管等の中空管の他、鋼管内部にコンクリートを充填すると共に、ＰＣ鋼材等の引張材を挿通してプレストレスを導入した形式の部材を使用することができ、後者の部材を使用する場合にはその部材の引張材を上記のシース内に挿通し、地盤を上部基礎に一体化させる引張材として使用することができる。
【００２１】
各方向に配置されるシースは並列する方向に互いに密着、もしくは重複した状態で、または接近した状態で隣接し、既存建物の下の地盤中で各方向毎に多段に配置される。多段に配置される多数本のシースの上に位置し、上部基礎に包囲された地盤はシース内に挿通する引張材が緊張されて上部基礎に定着されることによりプレストレスが与えられ、多数本のシースに支持された状態で上部基礎に一体化する。上部基礎に包囲された地盤と上部基礎は一体化により底盤を構成し、既存の基礎を含む既存建物全体を支持する。
【００２２】
上部基礎の下にはそれから分離した下部基礎が設置、もしくは構築され、上部基礎と下部基礎との間に免震装置が設置される。上部基礎は例えば下部基礎から、上部基礎に包囲された地盤と複数方向のシースと共に揚重させられた状態でその下に免震装置が設置されることにより、または下部基礎と上部基礎の構築時に両者間に予め免震装置を設置しておいた状態で上部基礎に包囲された地盤を上部基礎に一体化させることにより免震装置に支持される。
【００２３】
既存建物がその下の地盤と上部基礎に支持された状態で、免震装置に支持されることで、既存建物を上部構造と基礎とに分離させることを要することなく、既存建物は既存の基礎を含め、既存建物直下の原地盤毎、上部基礎と共に免震構造化される。
【００２４】
この場合も既存建物が分離せずに改良地盤に支持され、改良地盤及び上部基礎と共に免震装置に支持されることで、上部構造を基礎から分離させにくい場合や、既存の基礎を上部構造を免震支持するための基礎として利用することができない場合にも既存建物全体を免震構造化することが可能になる。
【００２５】
【発明の実施の形態】
請求項１の発明は既存建物１の下に構築される新設基礎４と共に既存建物１を免震構造化する方法である。
【００２６】
新設基礎４は図１〜図４に示すように既存建物１の下に平面上、少なくとも一方向に配列する基礎梁５，５から、または少なくとも一方向に配列する基礎梁５，５と、基礎梁５に一体化する新設床板51から構成される。
【００２７】
基礎梁５は現場打ちコンクリート造により、または図３，図４，図７に示すようにプレキャストコンクリート製のブロック5aと現場打ちコンクリート5cの合成構造により、もしくは図８に示すようにプレキャストコンクリート製のブロック5aと梁部材5bの組み合わせや梁部材5bのみの組み合わせにより、あるいはＨ形鋼や角形鋼管等の鉄骨梁、もしくは角形鋼管内にコンクリートを充填した複合構造の鋼管コンクリート梁の組み合わせにより構築される。
【００２８】
新設床板51も現場打ちコンクリート造により、またはプレキャストコンクリート板の敷設により、あるいは両者の組み合わせにより構築される。新設床板51は図４に二点鎖線で示すように天端が基礎梁５の天端に揃うように構築される。
【００２９】
いずれの構造の場合も、各方向の基礎梁５に沿い、例えば下に凸の懸垂線状に配置される引張材６への緊張力の調整によって基礎梁５，５からなる、または基礎梁５と新設床板51からなる新設基礎４としての剛性及び変形が調整される。
【００３０】
プレキャストコンクリート製のブロック5aや梁部材5bを用いる場合は、新設基礎４を後述の上部基礎14に一体化させる引張材６によって基礎梁５の長さ方向にプレストレスが与えられることによりブロック5a等の一体性が確保される。
【００３１】
プレキャストコンクリート製のブロック5aと梁部材5bによって基礎梁５を構築する場合、引張材６によるプレストレス導入時のコンクリート端面間の一体性確保のために隣接するブロック5a，5a間、またはブロック5aと梁部材5b間には無収縮性モルタルや現場打ちコンクリート等の充填材７が充填される。充填材７は上部基礎14寄りに位置するブロック5aと上部基礎14との間にも充填される。
【００３２】
複数方向に配列する基礎梁５，５は既存建物１の独立基礎や束柱等、既存建物１を地中や地盤上で支持している基礎部材２の下に基礎梁５，５の交点が位置するように構築される。
【００３３】
図３，図４では基礎梁５，５の交点位置に十字形の平面形状のプレキャストコンクリート製のブロック5aを配置し、隣接するブロック5a，5a間に現場打ちコンクリート5cを打設し、両者を引張材６によって一体化させることにより基礎梁５，５が二方向に配列する新設基礎４を構成している。
【００３４】
現場打ちコンクリート造の場合もプレキャストコンクリート製の場合も、基礎梁５には複数方向に引張材６が挿通するためのシース８が埋設され、引張材６の端部が定着される上部基礎14にはシース８に連続するシース９が埋設される。
【００３５】
鉄骨造の場合、鉄骨梁がＨ形鋼等、開放断面の場合は引張材６を配置位置を規制するためのガイドがウェブの両側に添設され、角形鋼管等、閉鎖断面の場合は鉄骨梁の内部、または両側や下面側にガイドが配置される。
【００３６】
引張材６は基礎梁５の長さ方向両端間で水平に配置される場合もあるが、図１，図３に示すように引張材６が懸垂線等の曲線を描くように配置される場合には、シース８やガイドは基礎梁５の長さ方向両端間で引張材６の配置曲線に沿って配置される。配置曲線のサグが基礎梁５の成を超える場合は基礎梁５の下面に突起が突設される。
【００３７】
図５〜図８により既存建物１が基礎部材２としての束柱と礎石３によって地盤に支持されている場合の、新設基礎４の構築要領を説明する。
【００３８】
初めに礎石３の下に新設基礎４を構築するための根切りを行うために、図５−(a) ，(b) に示すように基礎部材２をゴム等のパッド10ａで保護した状態で２枚のプレート10ｂ，10ｂで保持し、プレート10ｂ，10ｂをボルト10ｃ等で連結した状態で基礎部材２の両側に配置したＨ形鋼等の支持梁11，11に載置し、基礎部材２が負担している荷重を並列する支持梁11，11に預ける。
【００３９】
支持梁11，11は既存建物１の一方向の両端間に架設され、同一線上に位置する複数本の基礎部材２が負担している全荷重を負担する。支持梁11の両端は架台等に支持される。基礎部材２が負担している荷重を支持梁11，11に負担させた状態で、基礎部材２の下の地盤が根切りされる。
【００４０】
新設基礎４をプレキャストコンクリート製のブロック5aと現場打ちコンクリート5cの合成構造によって構成する場合は、図６，図７に示すように根切り底に捨てコンクリート12を打設し、各基礎部材２の下にブロック5aを設置し、隣接するブロック5a，5a間に現場打ちコンクリート5cを打設する。同一線上の引張材６が挿通するシース８はブロック5aと現場打ちコンクリート5c部分とで連続するように配置される。
【００４１】
現場打ちコンクリート5cの強度発現後、基礎梁５のシース８と後述の上部基礎14のシース９に引張材６を挿通し、緊張して引張材６の端部を上部基礎14の側面に定着させ、基礎梁５に長さ方向にプレストレスを導入する。引張材６の定着後、シース８，９内にはグラウト材が充填される。
【００４２】
引張材６にはＰＣ鋼材や鉄筋等の鋼材の他、繊維強化材料が使用される。基礎梁５がプレキャストコンクリート製を含む鉄筋コンクリート造の場合、引張材６は図４に示すように基礎梁５の断面内にのみ配置される他、断面外にも配置される。
【００４３】
新設基礎４をプレキャストコンクリート製のブロック5aと梁部材5bによって構成する場合は、図８に示すように根切り底に捨てコンクリート12を打設した後、各基礎部材２の下にブロック5aを、隣接するブロック5a，5a間に梁部材5bをそれぞれ設置し、ブロック5aと梁部材5bのシース８、及び上部基礎14のシース９に引張材６を挿通して緊張し、その端部を上部基礎14の側面に定着させる。
【００４４】
プレキャストコンクリートと現場打ちコンクリートのいずれの場合も、引張材６の定着後、基礎部材２の下と基礎梁５の上端との間に礎石３を設置し、支持梁11が撤去される。ここで設置される礎石３は既存の礎石３であるか否かを問わない。礎石３を基礎梁５上に設置する際には礎石３の下にモルタルやコンクリート等の充填材７を詰めることにより礎石３の安定性が確保される。
【００４５】
新設基礎４の周囲には下部基礎13とそれから分離した上部基礎14が設置、もしくは構築される。下部基礎13と上部基礎14は共に、図２に示すように新設基礎４を包囲し、周回するように構築される。
【００４６】
上部基礎14と下部基礎13の構築は新設基礎４の構築と並行して、または構築前、もしくは構築後に行われるが、最終的には引張材６の緊張と上部基礎14への定着によって新設基礎４と上部基礎14との一体化が完了する。
【００４７】
下部基礎13は新設基礎４の周辺地盤を根切りし、その根切り底に現場打ちコンクリート造により、もしくはプレキャストコンクリート製のブロックを組み合わせて配置することにより、または両者の組み合わせにより地盤に定着された状態で構築される。下部基礎13には新設基礎14の下の原地盤を拘束する内周側土留め壁13ａと、下部基礎13の外周側の原地盤を拘束する外周側土留め壁13ｂが一体化する。
【００４８】
下部基礎13は図４に示すように既存建物１を上部基礎14と共に揚重させる場合の既存建物１の上昇時に揚重装置15を支持し、図１に示すように上昇後に免震装置16を支持する役目を持つ。
【００４９】
上部基礎14は下部基礎13の上に下部基礎13から分離し、揚重装置15や仮支持用の架台等によって支持された状態で現場打ちコンクリート造により、もしくはプレキャストコンクリート製のブロックの組み合わせにより、または両者の組み合わせにより構築される。
【００５０】
上部基礎14は図１，図３に示すように周方向に完全に閉じた形で連続して構築される他、各方向の基礎梁５の端部側毎に独立し、直交する方向の上部基礎14，14が互いに分離した形で構築される。分離する場合は必要により直交する方向の上部基礎14，14が互いに接合される。
【００５１】
各基礎梁５の長さ方向に配置されている全引張材６の緊張と定着による新設基礎４と上部基礎14の一体化後、下部基礎13と上部基礎14との間に設置される、図４に示すジャッキ等の揚重装置15により上部基礎14を下部基礎13から揚重して既存建物１を上昇させ、図１に示すように下部基礎13と上部基礎14との間に免震装置16を設置し、揚重装置15を撤去して既存建物１の免震構造化が終了する。
【００５２】
下部基礎13と上部基礎14の構築時に両者間に予め免震装置16を設置しておき、その状態で新設基礎４を上部基礎14に一体化させることにより既存建物１を免震装置16に支持させる場合もあり、その場合、揚重装置15は新設基礎４と上部基礎14との一体化による既存建物１の免震装置16への支持までの間、一時的に免震装置16に代わって既存建物１を含む新設基礎４と上部基礎14を仮支持することになる。下部基礎13と上部基礎14の構築時に予め免震装置16を設置しておくことは後述の請求項３、請求項４の発明においても同様に行われる。
【００５３】
請求項３の発明は図９に示すように既存建物１の下の地盤を地盤改良し、その改良地盤17と共に既存建物１を免震構造化する方法である。
【００５４】
既存建物１の下の地盤に対してはセメントミルクやセメントスラリー等の固化材液26の注入と地盤との攪拌・混合、または固化材液26の注入と地中への浸透等が行われ、固化材液26が掘削土砂と共に固結することにより、または原地盤と共に固結することにより改良地盤17が構築される。地盤改良は既存建物１の下の一定の深度幅の範囲内の地盤に対して行われる。
【００５５】
固化材液26と地盤との攪拌・混合は例えば地盤改良すべき地盤の周囲の地盤を根切りして作業用空間28を形成し、その空間を通じ、掘削攪拌翼を有するロッドを水平に向けて掘進させることにより行われ、円形断面のソイルセメントを重複させ、連続的に構築することにより改良地盤17が構築される。この場合、固化材液26の注入は地上から地中に挿入されるパイプを通じて行うこともできるが、ロッドを通じてその掘進と同時に行うこともできる。
【００５６】
図14は多数の吐出孔27ａを有する鋼管等の吐出用パイプ27を用いて固化材液26を地中へ浸透させる場合の施工要領を示す。
【００５７】
吐出用パイプ27は地盤改良すべき地盤の周囲に形成した作業用空間28の、地盤改良すべき地盤を挟んだ一方側から他方側へ向け、図15に示すパイプ圧入機29等を用い、吐出用パイプ27内に挿入されるドリルビット30等によって地盤を掘削しながら圧入、もしくは挿入される。地盤の掘削はジェットノズルから噴射される水の水圧を利用することによっても行われる。
【００５８】
図14では地盤改良すべき地盤を挟んだ一方側の作業用空間28に下部基礎13と上部基礎14を先行して構築し、上部基礎14を利用して吐出用パイプ27を挿入する場合を示しているが、必ずしも上部基礎14を先行して構築する必要はなく、仮設の反力壁を利用して吐出用パイプ27の挿入を行うこともある。
【００５９】
上部基礎14を通じて地盤中に吐出用パイプ27を挿入する場合、上部基礎14には開口14ｂが形成され、その内周に吐出用パイプ27を保護しながら保持するためのスリーブ38が装着される。対向する側の作業用空間28に上部基礎14が構築されていない場合は、その位置に、挿入された吐出用パイプ27の先端部分を受けるための仮設土留め壁39が設置される。
【００６０】
一度に挿入できる一本の吐出用パイプ27の長さは作業用空間28の幅によって制限されるため、地盤改良すべき地盤の領域の大きさ、すなわち対向する作業用空間28，28間距離に応じ、必要により吐出用パイプ27は継ぎ足されながら挿入される。
【００６１】
吐出用パイプ27は改良地盤17の構築に必要な箇所に並列して挿入されるが、改良地盤17の構築後には引張材18が挿通するシース19を挿入するために利用されるため、全体としてシース19の配置位置に対応し、少なくとも二方向に、多段に配置され、各方向毎に並列して配列する。
【００６２】
吐出用パイプ27の地盤中への挿入後、ドリルビット30等を用いて吐出用パイプ27内の土砂が排出され、図16−(a) に示すように吐出用パイプ27内に少なくとも一方側から挿入される注入管31を通じて吐出用パイプ27内に固化材液26が供給される。
【００６３】
注入管31が吐出用パイプ27の一方側からのみ挿入される場合は、他方側に固化材液26の漏れ出しを防止しつつ、一方側の注入管31の先端に接続されるシリンダ32と共に固化材液26を吐出孔27ａから吐出させる、吐出用パイプ27に内接し得るシリンダ32が挿入される。
【００６４】
注入管31の先端にはシリンダ32が接続され、注入管31の先端から吐出用パイプ27内に供給された固化材液26は対向するシリンダ32，32から圧力を受けることによって吐出用パイプ27の吐出孔27ａから強制的に吐出させられる。地中に吐出した固化材液26は図16−(b) に示すように吐出用パイプ27の周辺地盤中に浸透し、原地盤を固結させる。
【００６５】
シリンダ32は吐出用パイプ27に内接し得る程度の大きさを持つと同時に、図16−(c) ，図18に示すように軸方向に複数個の吐出孔27ａに跨る長さを持つことで、吐出用パイプ27の吐出孔27ａから外部に吐出された固化材液26が他の吐出孔27ａから吐出用パイプ27内に逆流することを防止する役目を持つ。
【００６６】
吐出用パイプ27内への固化材液26の供給と吐出用パイプ27からの吐出は図17に示すように吐出用パイプ27の全長の区間を複数の施工領域に区分し、各施工区分（Ａ，Ｂ，Ｃ）毎に、吐出用パイプ27の一方の端部側から他方の端部側へ向けて行われる。
【００６７】
図17の一部拡大図である図18に示すように注入管31はシリンダ32を貫通し、注入管31の内部はそのシリンダ32の、対向するシリンダ32側の端面に連通する。注入管31の先端が位置するシリンダ32の端面には固化材液26の逆流を防止する逆流防止弁33が取り付けられ、その端面の周囲には吐出用パイプ27の内周面との間の水密性を確保し、固化材液26の回り込みを防止するパッキン34が付けられる。
【００６８】
全吐出用パイプ27につき、吐出用パイプ27の全長に亘って固化材液26を吐出し終えたところで、改良地盤17の構築作業が終了する。
【００６９】
改良地盤17中にはその硬化前に図９〜図11に示すように引張材18が挿通するシース19が少なくとも二方向に配置され、シース19に引張材18が挿通させられる。図10は既存建物１の基礎部材２の付近に引張材18を密に配置した場合、図11は引張材18の並列方向に引張材18を均等に配置した場合を示す。
【００７０】
図14〜図18の場合は、各吐出用パイプ27毎に固化材液26の吐出が終了した後、吐出用パイプ27内を清掃して吐出用パイプ27内にシース19を挿入し、シース19内に引張材18を挿通させ、引張材18を緊張してその端部を上部基礎14の側面に定着させた後、シース19内、及び吐出用パイプ27とシース19との間にグラウト材21を充填することが行われる。引張材18は上部基礎14の構築後に緊張される。
【００７１】
作業用空間28には改良地盤17の構築と並行して、または構築前、もしくは構築後に、請求項１の場合と同様に下部基礎13とそれから分離した上部基礎14が設置、もしくは構築される。
【００７２】
図14〜図18では上部基礎14を通じて吐出用パイプ27を地中に挿入し、そのまま残される吐出用パイプ27内にシース19を挿入することから、上部基礎14の構築は地盤中への吐出用パイプ27の挿入作業と並行して、または挿入前に行われることが好ましい。
【００７３】
下部基礎13は改良地盤17の構築時に根切りされた作業用空間28の根切り底に現場打ちコンクリート造により、もしくはプレキャストコンクリート製のブロックを組み合わせて配置することにより、または両者の組み合わせにより地盤に定着された状態で構築され、既存建物１の上昇時に揚重装置15を支持し、上昇後に免震装置16を支持する。
【００７４】
上部基礎14は下部基礎13の上に下部基礎13から分離し、揚重装置15や仮設の架台等によって支持された状態で現場打ちコンクリート造により、もしくはプレキャストコンクリート製のブロックの組み合わせにより、または両者の組み合わせにより構築される。
【００７５】
請求項３では既存建物１を改良地盤17とその上の地盤毎、免震構造化するため、上部基礎14には既存建物１と改良地盤17までの間の原地盤を拘束する土留め壁14ａが一体化する。下部基礎13には改良地盤17の下の原地盤を拘束する内周側土留め壁13ａと、下部基礎13の外周側の原地盤を拘束する外周側土留め壁13ｂが一体化する。
【００７６】
上部基礎14の構築と改良地盤17の構築を完全に独立して施工する場合は上部基礎14中には改良地盤17中のシース19に連続するシース20が配置される。図14〜図18のように上部基礎14の構築を改良地盤17の構築前に、または並行して施工する場合はシース19の端部を取り込むように上部基礎14が構築される。
【００７７】
上部基礎14の構築後、上部基礎14と改良地盤17のシース19，20中に引張材18を挿通させた後、引張材18を緊張して上部基礎14の側面に定着させ、シース19，20内にグラウト材21を充填する。全引張材18の緊張と定着により改良地盤17が上部基礎14に一体化する。
【００７８】
改良地盤17と上部基礎14の一体化後、請求項１と同様に下部基礎13と上部基礎14との間に設置されるジャッキ等の揚重装置15により上部基礎14を下部基礎13から揚重して既存建物１を上昇させ、下部基礎13と上部基礎14との間に免震装置16を設置し、揚重装置15を撤去して既存建物１の免震構造化が終了する。
【００７９】
上部基礎14の揚重によって図９に示すように改良地盤17がその直下の原地盤から分離し、改良地盤17の底面が原地盤から絶縁される。
【００８０】
上部基礎14の土留め壁14ａと下部基礎13の外周側土留め壁13ｂとの間には免震装置16の保守点検のための通路が確保され、下部基礎13には通路内に浸入した雨水等を一時的に溜め、排出するための排水ピット13ｃが形成される。
【００８１】
図12は下部基礎13に排水溝13ｄを形成した場合の平面を示す。排水溝13ｄは図12の一部の断面図である図13に示すように外周側土留め壁13ｂの内周側に形成される内周壁13ｅ、及び両者をつなぐ底板13ｆから構成される。排水溝13ｄ上にはグレーチング13ｇが敷設され、その上に玉砂利13ｈが敷き詰められる。
【００８２】
請求項４の発明は請求項３における改良地盤17を構築することなく、既存建物１の下の地盤内に配置されるシース22、及び上部基礎14によって既存建物１を支持し、既存建物１を免震構造化する方法である。
【００８３】
既存建物１の周囲には請求項３と同様に下部基礎13とそれから分離した上部基礎14が設置、もしくは構築されるが、この発明では上部基礎14によって既存建物１の下の地盤を周囲から拘束しながら上部基礎14に一体化させるため、上部基礎14は既存建物１の下の地盤を包囲するように構築される。
【００８４】
既存建物１の下の、上部基礎14を構築する深度の地盤中には図19〜図21に示すようにシース22が互いに隣接しながら、少なくとも二方向に、各方向毎に多段に配置され、各方向に配置されるシース22は並列する方向に互いに密着、もしくは重複した状態、または接近した状態で隣接する。
【００８５】
シース22には鋼管やプレキャストコンクリート管等が使用されることもあり、シース22としての鋼管の内部には引張材18としてのＰＣ鋼材等を挿通させ、グラウト材21としてのコンクリートを充填する場合もある。
【００８６】
シース22は請求項３の場合と同様にその配置位置の周辺地盤である下部基礎13と上部基礎14の構築位置の地盤を根切りして作業用空間28を形成し、その作業用空間28において先行して設置、もしくは構築される上部基礎14等を利用し、地中に水平に打ち込むことにより配置される。
【００８７】
シース22の挿入に先立ち、図22，図23に示すように地中にはシース22を挿入する空洞を形成するための、鋼管等、地中での形態維持能力を有する空洞用パイプ35が互いに隣接して打ち込まれる。
【００８８】
空洞用パイプ35はその内部に挿入されるドリルビット30やジェットノズル等により地盤を掘削しながら、パイプ圧入機29等を用い、必要により継ぎ足されながら挿入される。図22は空洞用パイプ35を挿入する側の作業用空間28に上部基礎14を構築し、免震装置16に支持させた様子を示している。
【００８９】
上部基礎14を通じて地盤中に空洞用パイプ35を挿入する場合、上部基礎14には開口14ｂが形成され、その内周に空洞用パイプ35を保護しながら、保持するためのスリーブ38が装着される。対向する側に上部基礎14が構築されていない場合は、その位置に仮設土留め壁39が設置される。
【００９０】
空洞用パイプ35はシース22の挿入後に抜き取られる場合とそのまま残されてシース22として兼用される場合がある。
【００９１】
抜き取られる場合、空洞用パイプ35の挿入後、その内部の土砂をドリルビット30を引き戻す等により排出して空洞を形成した状態で、図24に示すように空洞用パイプ35内にシース22が挿入される。
【００９２】
シース22の挿入後、図25，図26に示すように空洞内にモルタルやセメントミルク等の注入材36が上部基礎14の開口14ｂ等、空洞用パイプ35の挿入側の端部から注入される一方、空洞用パイプ35がウィンチやチェーンブロック等を用いて他端側から引き抜かれる。注入材36の注入と空洞用パイプ35の引き抜きが並行して行われることで、注入材36は空洞用パイプ35が形成した空洞内に充填される。
【００９３】
注入材36の注入時には上部基礎14に形成されている空洞用パイプ35挿入用の開口14ｂ等からの漏れ出しを防止するために、開口14ｂ等はキャップ37等によって塞がれる。
【００９４】
注入材36の注入と空洞用パイプ35の引き抜きは、図28，図29に示すように複数本の空洞用パイプ35の挿入が完了した時点で、空洞用パイプ35が並列する方向の一方の端部に位置する空洞用パイプ35側から他方側へ向けて行われるが、注入材36の注入途中にある空洞用パイプ35に他方側で隣接する空洞用パイプ35はその注入材36の他方側への流出を塞き止める働きをし、キャップ37は開口14ｂからの流出を阻止する働きをするため、共にその注入材36の注入が完了するまで存置される。
【００９５】
図29−(a) は端部寄りの二本の空洞用パイプ35が形成した空洞内への注入が完了し、三本目の空洞内に注入材36を注入しながら空洞用パイプ35を引き抜いている様子を示している。(b) は(a) のときのキャップ37の装着状態を示しているが、注入が完了した部分のキャップ37は順次外され、転用される。
【００９６】
注入材36の注入と空洞用パイプ35の引き抜きの終了後、図27に示すようにシース22内に引張材18が挿入され、端部が上部基礎14に定着される。上部基礎14の開口14ｂを通じて空洞用パイプ35の挿入を行った場合、引張材18の定着の際には開口14ｂを塞いでいるキャップ37が定着板40に置き換えられる。
【００９７】
空洞用パイプ35をシース22として兼用する場合は、空洞用パイプ35の挿入後、その内部を清掃し、そのまま内部に引張材18が挿入される。
【００９８】
この場合、地中に残される空洞用パイプ35がその並列方向に密に配置され、下面側において原地盤に直接接触することで、空洞用パイプ35とその下の地盤との縁が切れ易くなるため、既存建物１を上部基礎14と共に揚重するときの空洞用パイプ35とその下の地盤との分断を容易に行える利点がある。
【００９９】
シース22の配置と並行して、または配置前、もしくは配置後、その配置位置の周辺に形成されている作業用空間28に下部基礎13と上部基礎14が設置、もしくは構築される。上部基礎14は図19に示すようにその内部に配置されるシース23と地中のシース22が連続するように設置、もしくは構築されるか、地中のシース22の端部を取り込むように構築される。
【０１００】
上部基礎14の設置、もしくは構築後、上部基礎14と地中のシース22，23中に引張材18を挿通させ、緊張して上部基礎14の側面に定着させる。引張材18の定着後、シース22，23内にグラウト材21が充填される。
【０１０１】
全引張材18の緊張と定着により上部基礎14に包囲された既存建物１の下の地盤は複数方向の多数本のシース22、もしくはシース22としての空洞用パイプ35に支持された状態で上部基礎14に一体化する。
【０１０２】
既存建物１の下の地盤と上部基礎14の一体化後、下部基礎13と上部基礎14との間に設置される揚重装置15により上部基礎14を下部基礎13から揚重して既存建物１を地盤と共に上昇させ、下部基礎13と上部基礎14との間に免震装置16を設置し、揚重装置15を撤去して既存建物１の免震構造化が終了する。
【０１０３】
上部基礎14の揚重によってシース22や空洞用パイプ35がその直下の原地盤から分離し、原地盤から絶縁される。
【０１０４】
図19では上部基礎14と下部基礎13との間に両者間の相対変位時に振動を抑制するダンパー24を架設すると共に、上部基礎14の下部基礎13に対する浮き上がりを防止する浮き上がり防止装置25を設置している。
【０１０５】
図30はシース22として鋼管を用い、鋼管の内部に引張材18としてのＰＣ鋼材等を挿通させ、グラウト材21としてのコンクリートを充填する場合の具体的な構造を示す。この場合、シース22内には引張材18としてのＰＣ鋼材を所定の懸垂曲線で配置するための挿通用シース41が配置される。図31−(a)は図30の端面を、(b)
ｘ−ｘ線の断面を、(c)はｙ−ｙ線の断面を示す。
【０１０６】
挿通用シース41は図32に示すようにシース22としての鋼管の内部に部分的に配置されるホルダ42によって拘束される。ホルダ42は図33−(a) 〜(c)に示すように鋼管に内接し得る形をし、挿通用シース41の配置位置に挿通用シース41が挿通可能な孔42ａが明けられる。(a) は図32において鋼管の端部寄りのホルダ42を、(c)は中央部のホルダ42を、(b)はその中間のホルダ42を示す。ホルダ42は図32，33に示すように鋼管の内部に軸方向に架設された棒材43が貫通することにより支持される。
【０１０７】
鋼管の内部にはコンクリート等のグラウト材21が充填されるが、鋼管の端部には空隙を埋めるモルタルを充填するための充填口22ａと吐出口22ｂが形成される。ここでは図34に示すように鋼管を貫通させてパイプを溶接することにより充填口22ａと吐出口22ｂを形成している。
【０１０８】
また鋼管の両端面には引張材18を定着させるためのプレート22ｃが接合される。プレート22ｃは例えば図35−(a) ，(b)に示すように鋼管の外周に予め溶接されたナット22ｄにボルト22ｅを螺入することにより鋼管に接合される。
【０１０９】
【発明の効果】
請求項１，２では既存建物の下に平面上、少なくとも一方向に配列する基礎梁からなる新設基礎を構築すると共に、新設基礎の周囲に上部基礎を設置、もしくは構築し、新設基礎を引張材の緊張により上部基礎に一体化させることで、新設基礎と上部基礎に既存建物を支持させるため、既存建物の上部構造を基礎から分離させることなく既存建物を基礎毎、免震構造化することができる。
【０１１０】
既存建物が既存の基礎と共に新設基礎及び上部基礎に支持された状態で、免震装置に支持されることで、上部構造を基礎から分離させにくい場合や、既存の基礎を上部構造を免震支持するための基礎として利用することができない場合にも既存建物全体を免震構造化することが可能になる。
【０１１１】
特に請求項２では基礎梁に新設床板を付加することで、既存建物がその水平投影面を含む面で支持されるため、免震構造化後の既存建物の安定性と安全性が向上する。
【０１１２】
請求項３では既存建物の下の地盤を固化材と共に攪拌混合処理して地盤改良すると共に、地盤改良すべき地盤の周囲に上部基礎を設置、もしくは構築し、地盤改良した改良地盤を引張材の緊張により上部基礎に一体化させることで、改良地盤と上部基礎に既存建物を支持させるため、既存建物の上部構造を基礎から分離させることなく既存建物を原地盤毎、免震構造化することができる。
【０１１３】
この場合も既存建物が分離せずに改良地盤に支持され、改良地盤及び上部基礎と共に免震装置に支持されることで、上部構造を基礎から分離させにくい場合や、既存の基礎を上部構造を免震支持するための基礎として利用することができない場合にも既存建物全体を免震構造化することが可能になる。
【０１１４】
請求項４では既存建物の周囲に下部基礎とそれから分離した上部基礎を設置、もしくは構築し、既存建物の下の地盤を上部基礎で包囲する一方、上部基礎で包囲された地盤中にシースを互いに隣接させながら少なくとも一方向に配置し、シース内に挿通する引張材を緊張して上部基礎に囲まれた地盤をシースと共に上部基礎に一体化させることで、地盤と上部基礎に既存建物を支持させるため、請求項３における地盤改良を不要にしながら、既存建物の上部構造を基礎から分離させることなく既存建物を原地盤毎、免震構造化することができる。
【０１１５】
この場合も既存建物が分離せずに改良地盤に支持され、改良地盤及び上部基礎と共に免震装置に支持されることで、上部構造を基礎から分離させにくい場合や、既存の基礎を上部構造を免震支持するための基礎として利用することができない場合にも既存建物全体を免震構造化することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】請求項１の発明の既存建物を免震構造化したときの様子を示した縦断面図である。
【図２】図１の新設基礎と上部基礎の関係を示した平面図である。
【図３】図２の詳細図である。
【図４】図３の縦断面図である。
【図５】 (a) は図１の方法において既存の基礎部材を支持するときの様子を示した立面図、(b) は(a) の平面図である。
【図６】図５の基礎部材の下にプレキャストコンクリートのブロックを設置したときの様子を示した立面図である。
【図７】図６のブロック間に現場打ちコンクリートを打設したときの様子を示した立面図である。
【図８】図６のブロック間に梁部材を設置したときの様子を示した立面図である。
【図９】請求項３の発明の既存建物を免震構造化したときの様子を示した縦断面図である。
【図１０】図９の引張材の配置状態を示した平面図である。
【図１１】図９の引張材の他の配置状態を示した平面図である。
【図１２】図９の既存建物部分の平面図である。
【図１３】図12の排水溝部分の縦断面図である。
【図１４】吐出用パイプを用いて改良地盤を構築する場合の、吐出用パイプの挿入状態を示した縦断面図である。
【図１５】吐出孔用パイプの挿入時の様子を示した縦断面図である。
【図１６】 (a) は固化材液の吐出の様子を示した縦断面図、(b) は(a) のｘ−ｘ線断面図、(c) は(a) の一部拡大図である。
【図１７】施工領域を区分して固化材液の吐出を行う様子を示した縦断面図である。
【図１８】図17の一部拡大図である。
【図１９】請求項４の発明の既存建物を免震構造化したときの様子を示した縦断面図である。
【図２０】図19の引張材の配置状態を示した平面図である。
【図２１】図20の一部の縦断面図である。
【図２２】空洞用パイプの挿入時の様子を示した縦断面図である。
【図２３】空洞用パイプの挿入が完了したときの様子を示した縦断面図である。
【図２４】空洞用パイプ内へのシースの挿入が完了したときの様子を示した縦断面図である。
【図２５】空洞への注入材の注入と空洞用パイプの引き抜き時の様子を示した縦断面図である。
【図２６】シース内への引張材の挿入時の様子を示した縦断面図である。
【図２７】引張材の挿入側の端部を上部基礎に定着したときの様子を示した縦断面図である。
【図２８】 (a) は並列する方向に複数本の空洞用パイプを挿入したときの様子を示した平面図、(b) は並列する方向の端部側から注入材を注入し、空洞用パイプを引き抜いた様子を示した平面図である。
【図２９】 (a) は注入材を注入しながら空洞用パイプを引き抜く様子を示した斜視図、(b) は注入材の注入が終了する毎にキャップを外す様子を示した斜視図である。
【図３０】シースとして鋼管を用い、鋼管の内部に引張材としてのＰＣ鋼材等を挿通させ、グラウト材としてのコンクリートを充填した場合の具体例を示した立面図である。
【図３１】 (a) は図30の端面図、(b)は図30のｘ−ｘ線断面図、(c)はｙ−ｙ線断面図である。
【図３２】鋼管の内部を示した図30の拡大図である。
【図３３】 (a) は図32のｘ−ｘ線端面図、(b)はｙ−ｙ線端面図、(c)はｚ−ｚ線端面図である。
【図３４】充填口と吐出口の形成例を示した鋼管の端面図である。
【図３５】 (a) はシースである鋼管の端面にプレートを接合するためのナットの鋼管への溶接状態を示した鋼管の端面図、(b)はボルトによるプレートの接合状態を示した断面図である。
【符号の説明】
１……既存建物、２……基礎部材、３……礎石、４……新設基礎、５……基礎梁、5a……ブロック、5b……梁部材、5c……現場打ちコンクリート、51……新設床板、６……引張材、７……充填材、８……シース、９……シース、10ａ……パッド、10ｂ……プレート、10ｃ……ボルト、11……支持梁、12……捨てコンクリート、13……下部基礎、13ａ……内周側土留め壁、13ｂ……外周側土留め壁、13ｃ……排水ピット、13ｄ……排水溝、13ｅ……内周壁、13ｆ……底板、13ｇ……グレーチング、13ｈ……玉砂利、14……上部基礎、14ａ……土留め壁、14ｂ……開口、15……揚重装置、16……免震装置、17……改良地盤、18……引張材、19……シース、20……シース、21……グラウト材、22……シース、22ａ……充填口、22ｂ……吐出口、22ｃ……プレート、22ｄ……ナット、22ｅ……ボルト、23……シース、24……ダンパー、25……浮き上がり防止装置、26……固化材液、27……吐出用パイプ、27ａ……吐出孔、28……作業用空間、29……パイプ圧入機、30……ドリルビット、31……注入管、32……シリンダ、33……逆流防止弁、34……パッキン、35……空洞用パイプ、36……注入材、37……キャップ、38……スリーブ、39……仮設土留め壁、40……定着板、41……挿通用シース、42……ホルダ、42ａ……孔、43……棒材。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a seismic isolation structuring method from the ground of an existing building for seismic isolation structuring of an existing building for each foundation or ground.
[0002]
[Prior art and problems to be solved by the invention]
For example, there are two methods for seismic isolation of existing low-rise buildings such as houses: a method of interposing a seismic isolation device between the foundation and the upper structure including the foundation on it, and separating the upper structure from the foundation. There is a method of newly constructing a floor board that supports the upper structure under the upper structure and installing a seismic isolation device under the floor board.
[0003]
In either method, in order to install a seismic isolation device under the superstructure, it is necessary to separate and raise the superstructure from the foundation. When it is difficult to separate the upper structure from the foundation, such as when the upper structure's column base is directly supported by the foundation stone or cobblestone as in construction, etc., or as a foundation for supporting the existing structure with seismic isolation When it cannot be used, it is difficult to separate only the superstructure from the foundation and install a seismic isolation device below it.
[0004]
The present invention proposes a method for seismically isolating an existing building from which it is difficult to install a seismic isolation device under the superstructure.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
In claim 1, a new foundation composed of foundation beams arranged in at least one direction on a flat surface under an existing building is constructed, and an upper foundation is installed or constructed around the new foundation, and the new foundation is tensioned by a tensile material. By integrating with the upper foundation, the existing building is supported on the new foundation and the upper foundation, and the existing building can be seismically isolated for each foundation without separating the upper structure of the existing building from the foundation. .
[0006]
If the foundation beams are arranged in at least two directions, the form as a new foundation can be maintained only by the foundation beams, but if only adjacent foundation beams are arranged in one direction at intervals, a new foundation beam will be provided. When the form as a foundation cannot be maintained, a new foundation is constituted by the foundation beam and a new floor board integrated with the foundation beam as described in claim 2. The new floorboard is made of cast-in-place concrete, precast concrete, or a combination of both.
[0007]
Even if the foundation beams are arranged in only one direction, if the adjacent foundation beams are in contact with each other, in close contact with each other, or overlapped with each other, a tensile material is inserted in the length direction and width direction of the foundation beam. By arranging in the direction, the form as a new foundation can be maintained, so a new floor board is not necessarily required.
[0008]
In the case of Claim 2 where a new floorboard is added to the foundation beam, an artificial ground is constructed under the existing building, and the existing building is supported by the plane including its horizontal projection plane. The stability and safety of existing buildings will be improved.
[0009]
The tensile material is arranged at least along the length of the foundation beam, and the new foundation is integrated with the upper foundation in a state in which the foundation beam is prestressed by being fixed to the upper foundation at the end in a tensioned state. Let When the adjacent foundation beams are in contact with each other, in close contact with each other, or overlapped and arranged in one direction as described above, the tensile material is also arranged in the width direction of the foundation beam. The new foundation and the upper foundation will be integrated to form the bottom and support the entire existing building including the existing foundation.
[0010]
A lower foundation separated therefrom is installed or constructed under the upper foundation, and a seismic isolation device is installed between the upper foundation and the lower foundation. For example, the upper foundation is lifted from the lower foundation together with the new foundation, and a seismic isolation device is installed thereunder, or a seismic isolation device is installed in advance between the lower foundation and the upper foundation. It is supported by the seismic isolation device by integrating the newly established foundation with the upper foundation.
[0011]
In the state where the existing building is supported by the new foundation and the upper foundation, for example, the upper foundation is lifted together with the new foundation, etc. The existing building will be seismically isolated along with the existing foundation, new foundation and upper foundation.
[0012]
When the existing building is supported by the seismic isolation device with the existing foundation supported by the new foundation and upper foundation, regardless of the form of the existing building, that is, when the existing building is supported by the independent foundation, etc. Even when it is difficult to separate the upper structure from the foundation, or when the existing foundation cannot be used as a foundation for supporting the upper structure in isolation, the entire existing building can be seismically isolated.
[0013]
In claim 3, the ground under the existing building is improved by injecting solidified material, and an upper foundation is installed or constructed around the ground to be improved, and the improved ground is raised by tension of the tensile material. By integrating with the foundation, the existing building is supported on the improved ground and the upper foundation, and the existing building can be seismically isolated for each original ground without separating the upper structure of the existing building from the foundation.
[0014]
The ground improvement is performed on the ground within a certain depth range under the existing building, and solidified liquid such as cement milk and cement slurry is injected into the ground and mixed with the excavated soil of the original ground. Thus, the improved ground is constructed by injecting and infiltrating the solidifying material liquid into the ground.
[0015]
Tensile material is placed in the improved ground in at least two directions, and the tensile material in each direction is tensioned and the ends of the tensile material are fixed to the upper foundation, and the improved ground is prestressed around the improved ground. Integrate into the upper foundation of the. The improved ground and the upper foundation are integrated to form the bottom and support the entire existing building including the existing foundation.
[0016]
A lower foundation separated therefrom is installed or constructed under the upper foundation, and a seismic isolation device is installed between the upper foundation and the lower foundation. For example, the upper foundation is lifted from the lower foundation together with the improved ground, and a seismic isolation device is installed under the upper foundation, or a seismic isolation device is installed between the lower foundation and the upper foundation in advance. It is supported by the seismic isolation device by integrating the improved ground with the upper foundation.
[0017]
The existing building is supported by the seismic isolation device in a state where it is supported by the improved ground and the upper foundation, so that the existing building includes the existing foundation without having to separate the existing building into the upper structure and the foundation. , Seismic isolation structure is built together with the original ground directly under the existing building, improved ground and upper foundation.
[0018]
In this case as well, the existing building is supported by the improved ground without separation, and is supported by the seismic isolation device along with the improved ground and the upper foundation, so that it is difficult to separate the upper structure from the foundation, or the existing foundation is replaced with the upper structure. Even when it cannot be used as a foundation for supporting seismic isolation, the entire existing building can be seismically isolated.
[0019]
In claim 4, a lower foundation and an upper foundation separated from the existing building are installed or constructed around the existing building, and the ground below the existing building is surrounded by the upper foundation, while the sheath is mutually enclosed in the ground surrounded by the upper foundation. Arranged in at least one direction while adjoining, inserting a tensile material into the sheath, tensioning the tensile material to fix its end to the upper foundation, and integrating the ground surrounded by the upper foundation with the upper foundation together with the sheath The existing building is supported by the ground and the upper foundation, and the existing building is seismically isolated for each original ground without separating the upper structure of the existing building from the foundation, while making the ground improvement in claim 3 unnecessary. Make it possible.
[0020]
In addition to hollow pipes such as steel pipes and hollow pile-type precast concrete pipes, the sheath is filled with concrete, and a member with a pre-stress is introduced by inserting a tensile material such as PC steel. When the latter member is used, the member can be used as a tensile member for inserting the tensile member of the member into the sheath and integrating the ground with the upper foundation.
[0021]
The sheaths arranged in the respective directions are adjacent to each other in the parallel direction in close contact with each other, overlapped with each other, or close to each other, and are arranged in multiple stages in each direction in the ground below the existing building. The ground located on the multiple sheaths arranged in multiple stages and surrounded by the upper foundation is prestressed by the tension material inserted into the sheath being tensioned and fixed on the upper foundation, and many It is integrated with the upper foundation while being supported by the sheath. The ground surrounded by the upper foundation and the upper foundation are integrated to form the bottom, and support the entire existing building including the existing foundation.
[0022]
A lower foundation separated therefrom is installed or constructed under the upper foundation, and a seismic isolation device is installed between the upper foundation and the lower foundation. For example, the upper foundation is lifted from the lower foundation with the ground surrounded by the upper foundation and the sheath in multiple directions under it, or when the lower foundation and the upper foundation are constructed. It is supported by the seismic isolation device by integrating the ground surrounded by the upper foundation with the seismic isolation device between them in advance.
[0023]
The existing building is supported by the seismic isolation device in a state where it is supported by the ground and the upper foundation below it, so that it is not necessary to separate the existing building into the upper structure and the foundation. Including seismic base, the base ground directly under the existing building is seismically isolated with the upper foundation.
[0024]
In this case as well, the existing building is supported by the improved ground without separation, and is supported by the seismic isolation device along with the improved ground and the upper foundation, so that it is difficult to separate the upper structure from the foundation, or the existing foundation is replaced with the upper structure. Even when it cannot be used as a foundation for supporting seismic isolation, the entire existing building can be seismically isolated.
[0025]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
The invention of claim 1 is a method for seismically isolating an existing building 1 together with a new foundation 4 constructed under the existing building 1.
[0026]
As shown in FIGS. 1 to 4, the new foundation 4 includes a foundation beam 5, 5 arranged in at least one direction or a foundation beam 5, 5 arranged in at least one direction on a plane below the existing building 1, and a foundation It is composed of a new floor board 51 that is integrated with the beam 5.
[0027]
The foundation beam 5 is made of cast-in-place concrete, or a composite structure of precast concrete blocks 5a and cast-in-place concrete 5c as shown in FIGS. 3, 4 and 7, or made of precast concrete as shown in FIG. It is constructed by a combination of block 5a and beam member 5b or only beam member 5b, or a steel beam such as H-shaped steel or square steel pipe, or a combination of steel pipe concrete beams with a composite structure filled with concrete in the square steel pipe. .
[0028]
The new floor board 51 is also constructed by on-site concrete construction, by laying precast concrete board, or by a combination of both. The new floor board 51 is constructed so that the top end thereof is aligned with the top end of the foundation beam 5 as indicated by a two-dot chain line in FIG.
[0029]
In any case, the base beams 5 and 5 are formed by adjusting the tension force on the tensile material 6 arranged along the base beam 5 in each direction, for example, in the form of a downwardly projecting catenary line. The rigidity and deformation of the new foundation 4 composed of the new floor board 51 are adjusted.
[0030]
When the precast concrete block 5a or the beam member 5b is used, the prestress is applied in the length direction of the foundation beam 5 by the tension member 6 that integrates the new foundation 4 with the upper foundation 14 described later. Integrity is ensured.
[0031]
When the foundation beam 5 is constructed by the precast concrete block 5a and the beam member 5b, in order to ensure the integrity between the concrete end faces when the prestress is introduced by the tensile member 6, between the adjacent blocks 5a and 5a, or the block 5a Filling material 7 such as non-shrinkable mortar or spot cast concrete is filled between the beam members 5b. The filler 7 is also filled between the block 5a located near the upper base 14 and the upper base 14.
[0032]
As for the foundation beams 5 and 5 arranged in multiple directions, the intersection of the foundation beams 5 and 5 is below the foundation member 2 that supports the existing building 1 in the ground or on the ground, such as an independent foundation or a bundle pillar of the existing building 1. Built to be located.
[0033]
3 and 4, a cross-shaped precast concrete block 5a is arranged at the intersection of the foundation beams 5 and 5, and the cast-in-place concrete 5c is placed between the adjacent blocks 5a and 5a. A new foundation 4 is constructed in which the foundation beams 5 and 5 are arranged in two directions by being integrated by the tension member 6.
[0034]
In both the case of cast-in-place concrete and precast concrete, the foundation beam 5 is embedded with a sheath 8 through which the tensile material 6 is inserted in a plurality of directions, and the end of the tensile material 6 is fixed to the upper foundation 14 to be fixed. A sheath 9 continuous with the sheath 8 is embedded.
[0035]
In the case of steel structure, the steel beam is H-shaped steel, etc. In the case of an open cross section, guides for restricting the position of the tension member 6 are attached to both sides of the web. The guide is disposed inside, on both sides or on the lower surface side.
[0036]
In some cases, the tensile member 6 is horizontally disposed between both ends in the length direction of the foundation beam 5, but as shown in FIGS. 1 and 3, the tensile member 6 is disposed so as to draw a curve such as a suspension line. In other words, the sheath 8 and the guide are arranged along the arrangement curve of the tensile material 6 between the longitudinal ends of the foundation beam 5. When the sag of the arrangement curve exceeds the formation of the foundation beam 5, a protrusion is projected on the lower surface of the foundation beam 5.
[0037]
The construction point of the new foundation 4 in the case where the existing building 1 is supported on the ground by the pillars and the foundation stone 3 as the foundation member 2 will be described with reference to FIGS.
[0038]
First, in order to perform the root cutting for constructing the new foundation 4 under the foundation stone 3, the foundation member 2 is protected with a pad 10a such as rubber as shown in FIGS. 5- (a) and (b). It is held by two plates 10b and 10b, and is placed on support beams 11 and 11 such as H-shaped steel disposed on both sides of the base member 2 in a state where the plates 10b and 10b are connected by bolts 10c and the like. Leave the load borne by the support beams 11 and 11 in parallel.
[0039]
The support beams 11 and 11 are installed between both ends of the existing building 1 in one direction, and bear the total load borne by the plurality of foundation members 2 located on the same line. Both ends of the support beam 11 are supported by a frame or the like. The ground under the base member 2 is rooted in a state in which the load applied to the base member 2 is applied to the support beams 11 and 11.
[0040]
When constructing the new foundation 4 with a composite structure of precast concrete blocks 5a and cast-in-place concrete 5c, as shown in Figs. The block 5a is installed below, and the on-site concrete 5c is placed between the adjacent blocks 5a and 5a. The sheath 8 through which the tensile material 6 on the same line is inserted is arranged to be continuous between the block 5a and the cast-in-place concrete 5c portion.
[0041]
After the strength of the cast-in-place concrete 5c is developed, the tensile material 6 is inserted into the sheath 8 of the foundation beam 5 and the sheath 9 of the upper foundation 14 described later, and the ends of the tensile material 6 are fixed to the side surface of the upper foundation 14 by tension. The prestress is introduced into the foundation beam 5 in the length direction. After the tension member 6 is fixed, the sheaths 8 and 9 are filled with a grout material.
[0042]
In addition to steel materials such as PC steel materials and reinforcing bars, fiber reinforced materials are used for the tensile material 6. When the foundation beam 5 is a reinforced concrete structure including precast concrete, the tensile member 6 is arranged not only in the section of the foundation beam 5 as shown in FIG. 4 but also outside the section.
[0043]
When the new foundation 4 is composed of the precast concrete block 5a and the beam member 5b, after discarding the concrete 12 on the bottom of the root as shown in FIG. 8 and placing the block 5a under each foundation member 2, The beam member 5b is installed between the adjacent blocks 5a and 5a, the tension member 6 is inserted into the sheath 5 of the block 5a and the beam member 5b, and the sheath 9 of the upper base 14 to be tensioned, and the end portion is set to the upper foundation. Fix on 14 sides.
[0044]
In both cases of precast concrete and cast-in-place concrete, the foundation stone 3 is installed between the bottom of the foundation member 2 and the upper end of the foundation beam 5 after the tension member 6 is fixed, and the support beam 11 is removed. It does not matter whether the cornerstone 3 installed here is an existing cornerstone 3 or not. When the foundation stone 3 is installed on the foundation beam 5, the stability of the foundation stone 3 is ensured by filling the filler 7 such as mortar or concrete under the foundation stone 3.
[0045]
Around the new foundation 4, a lower foundation 13 and an upper foundation 14 separated therefrom are installed or constructed. Both the lower foundation 13 and the upper foundation 14 are constructed so as to surround and circulate the new foundation 4 as shown in FIG.
[0046]
The construction of the upper foundation 14 and the lower foundation 13 is performed in parallel with the construction of the new foundation 4 or before or after the construction, but eventually the new foundation is constructed by the tension of the tension member 6 and the fixing to the upper foundation 14. Integration of 4 and the upper foundation 14 is completed.
[0047]
The lower foundation 13 is rooted in the ground around the new foundation 4, and is fixed to the ground by placing it on the bottom of the foundation, using a cast-in-place concrete structure, combining blocks made of precast concrete, or a combination of both. Built in state. The lower foundation 13 is integrally formed with an inner peripheral retaining wall 13a for restraining the original ground under the new foundation 14 and an outer peripheral retaining wall 13b for restraining the original ground on the outer peripheral side of the lower foundation 13.
[0048]
The lower foundation 13 supports the lifting device 15 when the existing building 1 is lifted together with the upper foundation 14 as shown in FIG. 4, and the seismic isolation device 16 is installed after the raising as shown in FIG. Have a supporting role.
[0049]
The upper foundation 14 is separated from the lower foundation 13 on the lower foundation 13, and is supported by a lifting device 15 or a temporary support base or the like, by a cast-in-place concrete structure, or by a combination of precast concrete blocks, Or it is constructed by a combination of both.
[0050]
As shown in FIGS. 1 and 3, the upper foundation 14 is constructed continuously in a completely closed form in the circumferential direction, and is independent for each end side of the foundation beam 5 in each direction, and the upper part in the orthogonal direction. The foundations 14 and 14 are constructed separately from each other. In the case of separation, the upper foundations 14 and 14 in the orthogonal direction are joined to each other as necessary.
[0051]
After the new foundation 4 and the upper foundation 14 are integrated by tension and fixing of all the tension members 6 arranged in the length direction of each foundation beam 5, it is installed between the lower foundation 13 and the upper foundation 14. The upper foundation 14 is lifted from the lower foundation 13 by the lifting device 15 such as a jack shown in FIG. 4, and the existing building 1 is raised, and the seismic isolation device is interposed between the lower foundation 13 and the upper foundation 14 as shown in FIG. 16 is installed, the lifting device 15 is removed, and the seismic isolation structure of the existing building 1 is completed.
[0052]
A seismic isolation device 16 is installed between the lower foundation 13 and the upper foundation 14 in advance, and the existing building 1 is supported by the seismic isolation device 16 by integrating the new foundation 4 with the upper foundation 14 in that state. In that case, the lifting device 15 is temporarily replaced with the seismic isolation device 16 until the existing building 1 is supported by the seismic isolation device 16 by the integration of the new foundation 4 and the upper foundation 14. The new foundation 4 including the existing building 1 and the upper foundation 14 will be temporarily supported. The installation of the seismic isolation device 16 in advance at the time of constructing the lower foundation 13 and the upper foundation 14 is similarly performed in the inventions of claims 3 and 4 described later.
[0053]
The invention of claim 3 is a method of improving the ground below the existing building 1 and making the existing building 1 seismically isolated together with the improved ground 17 as shown in FIG.
[0054]
The ground below the existing building 1 is injected with solidifying material liquid 26 such as cement milk and cement slurry and stirred and mixed with the ground, or injected with solidifying material liquid 26 and penetrated into the ground. The improved ground 17 is constructed by solidifying the solidified material liquid 26 with the excavated soil or by solidifying with the original ground. The ground improvement is performed on the ground within a certain depth range below the existing building 1.
[0055]
The agitation / mixing of the solidified material liquid 26 and the ground, for example, forms a working space 28 by rooting the ground around the ground to be improved, and the rod having the excavating stirring blade is directed horizontally through the space The improved ground 17 is constructed by duplicating soil cement having a circular cross section and continuously constructing it. In this case, the solidifying material liquid 26 can be injected through a pipe inserted into the ground from the ground, but can also be performed simultaneously with the excavation through the rod.
[0056]
FIG. 14 shows a construction procedure when the solidifying material liquid 26 is infiltrated into the ground using a discharge pipe 27 such as a steel pipe having a large number of discharge holes 27a.
[0057]
The pipe 27 for discharge is discharged from the working space 28 formed around the ground to be improved from one side to the other side of the ground to be improved by using a pipe presser 29 shown in FIG. It is press-fitted or inserted while excavating the ground with a drill bit 30 or the like inserted into the pipe 27 for use. The excavation of the ground is also performed by utilizing the water pressure sprayed from the jet nozzle.
[0058]
Fig. 14 shows the case where the lower foundation 13 and the upper foundation 14 are constructed in advance in the working space 28 on one side across the ground to be improved, and the discharge pipe 27 is inserted using the upper foundation 14. However, it is not always necessary to construct the upper foundation 14 in advance, and the discharge pipe 27 may be inserted using a temporary reaction wall.
[0059]
When the discharge pipe 27 is inserted into the ground through the upper base 14, an opening 14b is formed in the upper base 14, and a sleeve 38 for protecting and holding the discharge pipe 27 is mounted on the inner periphery thereof. When the upper foundation 14 is not constructed in the work space 28 on the opposite side, a temporary earth retaining wall 39 for receiving the tip of the inserted discharge pipe 27 is installed at that position.
[0060]
Since the length of one discharge pipe 27 that can be inserted at a time is limited by the width of the work space 28, the length of the ground area to be improved, that is, the distance between the work spaces 28 and 28 facing each other. If necessary, the discharge pipe 27 is inserted while being added.
[0061]
The discharge pipe 27 is inserted in parallel to the location necessary for the construction of the improved ground 17, but after the construction of the improved ground 17, it is used to insert the sheath 19 through which the tensile material 18 passes, Corresponding to the arrangement position of the sheath 19, it is arranged in multiple stages in at least two directions, and is arranged in parallel in each direction.
[0062]
After insertion of the discharge pipe 27 into the ground, the earth and sand in the discharge pipe 27 is discharged using a drill bit 30 or the like, and at least from one side into the discharge pipe 27 as shown in FIG. The solidified material liquid 26 is supplied into the discharge pipe 27 through the inserted injection pipe 31.
[0063]
When the injection tube 31 is inserted only from one side of the discharge pipe 27, it is solidified together with the cylinder 32 connected to the tip of the injection tube 31 on one side while preventing the solidified liquid 26 from leaking to the other side. A cylinder 32 that can be inscribed in the discharge pipe 27 for discharging the material liquid 26 from the discharge hole 27a is inserted.
[0064]
A cylinder 32 is connected to the tip of the injection pipe 31, and the solidifying material liquid 26 supplied from the tip of the injection pipe 31 into the discharge pipe 27 receives pressure from the opposing cylinders 32, 32, whereby the discharge pipe 27 The ink is forcibly discharged from the discharge hole 27a. The solidified material liquid 26 discharged into the ground penetrates into the ground around the discharge pipe 27 as shown in FIG. 16- (b), and solidifies the original ground.
[0065]
The cylinder 32 has a size that can be inscribed in the discharge pipe 27, and at the same time has a length that spans a plurality of discharge holes 27a in the axial direction as shown in FIGS. 16- (c) and FIG. The solidifying material liquid 26 discharged to the outside from the discharge hole 27a of the discharge pipe 27 serves to prevent backflow from the other discharge hole 27a into the discharge pipe 27.
[0066]
The supply of the solidifying material liquid 26 into the discharge pipe 27 and the discharge from the discharge pipe 27 are performed by dividing the entire length of the discharge pipe 27 into a plurality of construction areas as shown in FIG. , B, C) is performed from one end side of the discharge pipe 27 toward the other end side.
[0067]
As shown in FIG. 18, which is a partially enlarged view of FIG. 17, the injection tube 31 penetrates the cylinder 32, and the inside of the injection tube 31 communicates with the end surface of the cylinder 32 on the opposite cylinder 32 side. A backflow prevention valve 33 for preventing the backflow of the solidified material liquid 26 is attached to the end face of the cylinder 32 where the tip of the injection pipe 31 is located, and the watertightness between the end face and the inner peripheral surface of the discharge pipe 27 is around the end face. A packing 34 that secures the properties and prevents the solidified material liquid 26 from wrapping around is attached.
[0068]
When the solidifying material liquid 26 has been discharged over the entire length of the discharge pipe 27 for the entire discharge pipe 27, the construction work of the improved ground 17 is completed.
[0069]
Before the hardening of the improved ground 17, a sheath 19 through which the tensile material 18 is inserted is disposed in at least two directions as shown in FIGS. 9 to 11, and the tensile material 18 is inserted through the sheath 19. FIG. 10 shows a case where the tensile members 18 are densely arranged near the foundation member 2 of the existing building 1, and FIG. 11 shows a case where the tensile members 18 are evenly arranged in the parallel direction of the tensile members 18.
[0070]
In the case of FIGS. 14 to 18, after the discharge of the solidified material liquid 26 is completed for each discharge pipe 27, the inside of the discharge pipe 27 is cleaned, and the sheath 19 is inserted into the discharge pipe 27. The tension member 18 is inserted into the tension member 18 and the end of the tension member 18 is fixed to the side surface of the upper base 14. Then, the grout member 21 is inserted into the sheath 19 and between the discharge pipe 27 and the sheath 19. Filling is performed. The tension member 18 is tensioned after the construction of the upper foundation 14.
[0071]
In the work space 28, the lower foundation 13 and the upper foundation 14 separated from the lower foundation 13 are installed or constructed in parallel with the construction of the improved ground 17 or before or after construction, as in the case of claim 1.
[0072]
14 to 18, the discharge pipe 27 is inserted into the ground through the upper foundation 14, and the sheath 19 is inserted into the remaining discharge pipe 27. Therefore, the construction of the upper foundation 14 is for discharge into the ground. It is preferably performed in parallel with or before the pipe 27 is inserted.
[0073]
The lower foundation 13 is formed on the ground by using a cast-in-place concrete structure or a combination of precast concrete blocks at the bottom of the working space 28 rooted when the improved ground 17 is constructed, or by a combination of both. It is constructed in a fixed state, and supports the lifting device 15 when the existing building 1 is lifted, and supports the seismic isolation device 16 after it is lifted.
[0074]
The upper foundation 14 is separated from the lower foundation 13 on the lower foundation 13, and is supported by a lifting device 15, a temporary mount, etc., by cast-in-place concrete, a combination of precast concrete blocks, or both It is constructed by a combination of
[0075]
In claim 3, in order to make the existing building 1 seismically isolated for the improved ground 17 and the ground above it, a retaining wall 14a for restraining the original ground between the existing building 1 and the improved ground 17 on the upper foundation 14 Are integrated. The lower foundation 13 is integrally formed with an inner peripheral retaining wall 13a for restraining the original ground under the improved ground 17 and an outer peripheral retaining wall 13b for restraining the original ground on the outer peripheral side of the lower foundation 13.
[0076]
When the construction of the upper foundation 14 and the construction of the improved ground 17 are performed completely independently, a sheath 20 continuous to the sheath 19 in the improved ground 17 is arranged in the upper foundation 14. As shown in FIGS. 14 to 18, the upper foundation 14 is constructed so that the end portion of the sheath 19 is taken in before the construction of the improved ground 17 or in parallel with the construction of the upper foundation 14.
[0077]
After the construction of the upper foundation 14, the tensile member 18 is inserted into the sheaths 19 and 20 of the upper foundation 14 and the improved ground 17, and then the tensile member 18 is tensioned and fixed to the side surface of the upper foundation 14. The grout material 21 is filled inside. The improved ground 17 is integrated with the upper foundation 14 by the tension and fixing of all the tension members 18.
[0078]
After the improved ground 17 and the upper foundation 14 are integrated, the upper foundation 14 is lifted from the lower foundation 13 by a lifting device 15 such as a jack installed between the lower foundation 13 and the upper foundation 14 as in claim 1. Then, the existing building 1 is raised, the seismic isolation device 16 is installed between the lower foundation 13 and the upper foundation 14, the lifting device 15 is removed, and the seismic isolation structuring of the existing building 1 is completed.
[0079]
As shown in FIG. 9, the improved ground 17 is separated from the original ground immediately below by the lifting of the upper foundation 14, and the bottom surface of the improved ground 17 is insulated from the original ground.
[0080]
A passage for maintenance and inspection of the seismic isolation device 16 is secured between the retaining wall 14a of the upper foundation 14 and the outer retaining wall 13b of the lower foundation 13, and rainwater that has entered the passage on the lower foundation 13 A drainage pit 13c for temporarily storing and discharging the etc. is formed.
[0081]
FIG. 12 shows a plane when the drainage groove 13d is formed in the lower foundation 13. FIG. As shown in FIG. 13, which is a partial cross-sectional view of FIG. 12, the drainage groove 13d includes an inner peripheral wall 13e formed on the inner peripheral side of the outer peripheral side retaining wall 13b, and a bottom plate 13f connecting the two. A grating 13g is laid on the drain ditch 13d, and a gravel gravel 13h is laid thereon.
[0082]
The invention of claim 4 supports the existing building 1 by the sheath 22 disposed in the ground below the existing building 1 and the upper foundation 14 without constructing the improved ground 17 in claim 3. This is a method of seismic isolation.
[0083]
The lower foundation 13 and the upper foundation 14 separated therefrom are installed or constructed around the existing building 1 as in claim 3. In this invention, the ground below the existing building 1 is restrained from the surroundings by the upper foundation 14. However, the upper foundation 14 is constructed so as to surround the ground below the existing building 1 so as to be integrated with the upper foundation 14.
[0084]
As shown in FIGS. 19-21, sheaths 22 are adjacent to each other in the ground below the existing building 1 to construct the upper foundation 14, and are arranged in multiple stages in each direction in at least two directions. The sheaths 22 arranged in the respective directions are adjacent to each other in close contact with each other in the parallel direction, in an overlapping state, or in an approaching state.
[0085]
In some cases, a steel pipe, a precast concrete pipe, or the like is used for the sheath 22, and the steel pipe as the tensile material 18 is inserted into the steel pipe as the sheath 22 and the concrete as the grout material 21 is filled. is there.
[0086]
As in the case of claim 3, the sheath 22 forms a working space 28 by rooting the ground at the construction position of the lower foundation 13 and the upper foundation 14, which are the surrounding ground at the arrangement position, in the working space 28. Using the upper foundation 14 or the like that is installed or constructed in advance, it is arranged by driving it horizontally into the ground.
[0087]
Prior to the insertion of the sheath 22, as shown in FIGS. 22 and 23, a hollow pipe 35 having a shape maintaining ability in the ground, such as a steel pipe, for forming a cavity into which the sheath 22 is inserted in the ground is mutually connected. Driven next to it.
[0088]
The hollow pipe 35 is inserted using a pipe presser 29 or the like while being drilled, while drilling the ground with a drill bit 30 or a jet nozzle inserted therein. FIG. 22 shows a state in which the upper foundation 14 is constructed in the working space 28 on the side where the hollow pipe 35 is inserted and supported by the seismic isolation device 16.
[0089]
When the hollow pipe 35 is inserted into the ground through the upper foundation 14, an opening 14b is formed in the upper foundation 14, and a sleeve 38 for holding the hollow pipe 35 is attached to the inner periphery of the opening 14b. . If the upper foundation 14 is not constructed on the opposite side, a temporary earth retaining wall 39 is installed at that position.
[0090]
The hollow pipe 35 may be extracted after the sheath 22 is inserted, or may be left as it is and used as the sheath 22 in some cases.
[0091]
In the case of extraction, after inserting the hollow pipe 35, the sheath 22 is inserted into the hollow pipe 35 as shown in FIG. Is done.
[0092]
After insertion of the sheath 22, as shown in FIGS. 25 and 26, an injection material 36 such as mortar or cement milk is injected into the cavity from the insertion side end of the hollow pipe 35, such as the opening 14b of the upper base 14. On the other hand, the hollow pipe 35 is pulled out from the other end side using a winch, a chain block or the like. By injecting the injection material 36 and pulling out the hollow pipe 35 in parallel, the injection material 36 is filled in the cavity formed by the hollow pipe 35.
[0093]
When the injection material 36 is injected, the opening 14b and the like are closed by a cap 37 and the like in order to prevent leakage from the opening 14b and the like for inserting the hollow pipe 35 formed in the upper base 14.
[0094]
The injection of the injection material 36 and the extraction of the hollow pipe 35 are performed at one end in the direction in which the hollow pipes 35 are arranged in parallel when the insertion of the plurality of hollow pipes 35 is completed as shown in FIGS. The hollow pipe 35 adjacent to the cavity pipe 35 in the middle of the injection of the injection material 36 on the other side is directed to the other side of the injection material 36. The cap 37 functions to block the outflow of the injection material 36, and the cap 37 functions to prevent outflow from the opening 14b.
[0095]
FIG. 29- (a) shows that the injection into the cavity formed by the two hollow pipes 35 near the ends is completed, and the hollow pipe 35 is pulled out while injecting the injection material 36 into the third cavity. It shows how it is. (b) shows the mounting state of the cap 37 at the time of (a), but the cap 37 at the portion where the injection has been completed is sequentially removed and diverted.
[0096]
After completion of the injection of the injection material 36 and the drawing of the hollow pipe 35, the tensile material 18 is inserted into the sheath 22 as shown in FIG. When the hollow pipe 35 is inserted through the opening 14 b of the upper base 14, the cap 37 closing the opening 14 b is replaced with the fixing plate 40 when the tension member 18 is fixed.
[0097]
When the hollow pipe 35 is also used as the sheath 22, after inserting the hollow pipe 35, the inside thereof is cleaned, and the tensile member 18 is inserted into the inside as it is.
[0098]
In this case, the hollow pipes 35 left in the ground are densely arranged in the parallel direction, and the edge of the hollow pipe 35 and the ground below it is easily cut by directly contacting the original ground on the lower surface side. Therefore, there is an advantage that the hollow pipe 35 and the ground below can be easily divided when the existing building 1 is lifted together with the upper foundation 14.
[0099]
In parallel with the arrangement of the sheath 22, or before or after the arrangement, the lower foundation 13 and the upper foundation 14 are installed or constructed in the working space 28 formed around the arrangement position. As shown in FIG. 19, the upper base 14 is installed or constructed so that the sheath 23 arranged inside and the sheath 22 in the ground are continuous, or constructed so as to capture the end of the sheath 22 in the ground. Is done.
[0100]
After the installation or construction of the upper foundation 14, the tensile material 18 is inserted into the upper foundation 14 and the sheaths 22 and 23 in the ground, and is tensioned to be fixed to the side surface of the upper foundation 14. After fixing the tension member 18, the grout member 21 is filled into the sheaths 22 and 23.
[0101]
The ground beneath the existing building 1 surrounded by the upper foundation 14 due to the tension and fixation of all the tensile members 18 is supported by a large number of sheaths 22 in multiple directions or hollow pipes 35 as sheaths 22 in the upper foundation. Integrated into 14.
[0102]
After the ground under the existing building 1 and the upper foundation 14 are integrated, the upper foundation 14 is lifted from the lower foundation 13 by the lifting device 15 installed between the lower foundation 13 and the upper foundation 14. Is raised together with the ground, the seismic isolation device 16 is installed between the lower foundation 13 and the upper foundation 14, the lifting device 15 is removed, and the seismic isolation structuring of the existing building 1 is completed.
[0103]
The sheath 22 and the hollow pipe 35 are separated from the original ground immediately below by the lifting of the upper foundation 14, and are insulated from the original ground.
[0104]
In FIG. 19, a damper 24 is installed between the upper foundation 14 and the lower foundation 13 to suppress vibration when the relative displacement between the two is performed, and a lift prevention device 25 is installed to prevent the upper foundation 14 from lifting to the lower foundation 13. ing.
[0105]
FIG. 30 shows a specific structure in the case where a steel pipe is used as the sheath 22, a PC steel material or the like as the tensile material 18 is inserted into the steel pipe, and concrete as the grout material 21 is filled. In this case, an insertion sheath 41 for arranging a PC steel material as the tensile material 18 in a predetermined suspension curve is arranged in the sheath 22. 31- (a) shows the end face of FIG. 30, (b)
A cross section taken along line xx, (c) showing a cross section taken along line y-y.
[0106]
As shown in FIG. 32, the insertion sheath 41 is restrained by a holder 42 partially disposed inside the steel pipe as the sheath 22. The holder 42 has a shape that can be inscribed in the steel pipe as shown in FIGS. 33- (a) to 33 (c), and a hole 42a through which the insertion sheath 41 can be inserted is formed at a position where the insertion sheath 41 is disposed. 32A shows the holder 42 near the end of the steel pipe in FIG. 32, FIG. 32C shows the holder 42 in the center, and FIG. 32B shows the holder 42 in the middle. As shown in FIGS. 32 and 33, the holder 42 is supported by passing a bar 43 installed in the axial direction inside the steel pipe.
[0107]
The inside of the steel pipe is filled with a grout material 21 such as concrete. At the end of the steel pipe, a filling port 22a and a discharge port 22b for filling mortar for filling the gap are formed. Here, as shown in FIG. 34, a filling port 22a and a discharge port 22b are formed by welding a pipe through a steel pipe.
[0108]
Further, plates 22c for fixing the tensile material 18 are joined to both end faces of the steel pipe. For example, as shown in FIGS. 35- (a) and 35 (b), the plate 22c is joined to the steel pipe by screwing a bolt 22e into a nut 22d welded in advance to the outer periphery of the steel pipe.
[0109]
【The invention's effect】
Claims 1 and 2 construct a new foundation consisting of foundation beams arranged in at least one direction on a plane under the existing building, and install or construct an upper foundation around the new foundation, and use the new foundation as a tensile material Because the existing building is supported by the new foundation and the upper foundation by integrating with the upper foundation due to the tension of the existing foundation, it is possible to make the existing building seismic isolation structure for each foundation without separating the upper structure of the existing building from the foundation it can.
[0110]
If the existing building is supported by the seismic isolation device with the existing foundation supported by the new foundation and the upper foundation, it is difficult to separate the upper structure from the foundation, or the existing foundation is supported by the seismic isolation Even if it cannot be used as a basis for doing so, it will be possible to make the entire existing building seismically isolated.
[0111]
Particularly, in claim 2, by adding a new floor board to the foundation beam, the existing building is supported by a plane including the horizontal projection plane, so that the stability and safety of the existing building after the seismic isolation structure is improved.
[0112]
In claim 3, the ground under the existing building is mixed and mixed with the solidified material to improve the ground, and an upper foundation is installed or constructed around the ground to be ground improved. In order to support the existing building on the improved ground and the upper foundation by integrating with the upper foundation due to tension, it is possible to make the existing building seismically isolated for each original ground without separating the upper structure of the existing building from the foundation it can.
[0113]
In this case as well, the existing building is supported by the improved ground without separation, and is supported by the seismic isolation device along with the improved ground and the upper foundation, so that it is difficult to separate the upper structure from the foundation, or the existing foundation is replaced with the upper structure. Even when it cannot be used as a foundation for supporting seismic isolation, the entire existing building can be seismically isolated.
[0114]
In claim 4, a lower foundation and an upper foundation separated from the existing building are installed or constructed around the existing building, and the ground below the existing building is surrounded by the upper foundation, while the sheath is mutually enclosed in the ground surrounded by the upper foundation. Arranged in at least one direction while adjoining, tensioning the tension material inserted into the sheath and integrating the ground surrounded by the upper foundation with the upper foundation together with the sheath to support the existing building on the ground and the upper foundation For this reason, it is possible to make the existing building seismically isolated for each original ground without separating the upper structure of the existing building from the foundation while making the ground improvement in claim 3 unnecessary.
[0115]
In this case as well, the existing building is supported by the improved ground without separation, and is supported by the seismic isolation device along with the improved ground and the upper foundation, so that it is difficult to separate the upper structure from the foundation, or the existing foundation is replaced with the upper structure. Even when it cannot be used as a foundation for supporting seismic isolation, the entire existing building can be seismically isolated.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing a state where an existing building of the invention of claim 1 is made a seismic isolation structure.
FIG. 2 is a plan view showing the relationship between the new foundation and the upper foundation in FIG. 1;
FIG. 3 is a detailed view of FIG. 2;
4 is a longitudinal sectional view of FIG. 3. FIG.
5A is an elevation view showing a state in which an existing foundation member is supported in the method of FIG. 1, and FIG. 5B is a plan view of FIG. 5A.
6 is an elevational view showing a state in which a precast concrete block is installed under the foundation member of FIG. 5; FIG.
FIG. 7 is an elevational view showing a state when cast-in-place concrete is placed between the blocks of FIG. 6;
8 is an elevational view showing a state when a beam member is installed between the blocks of FIG. 6;
FIG. 9 is a longitudinal sectional view showing a state where an existing building of the invention of claim 3 is seismically isolated.
10 is a plan view showing an arrangement state of the tension members in FIG. 9. FIG.
11 is a plan view showing another arrangement state of the tension member of FIG. 9. FIG.
12 is a plan view of the existing building portion of FIG. 9. FIG.
13 is a longitudinal sectional view of a drain groove portion of FIG.
FIG. 14 is a longitudinal sectional view showing an insertion state of a discharge pipe when an improved ground is constructed using the discharge pipe.
FIG. 15 is a longitudinal sectional view showing a state when a discharge hole pipe is inserted.
FIG. 16A is a longitudinal sectional view showing the state of discharge of the solidifying material liquid, FIG. 16B is a sectional view taken along line xx of FIG. 16A, and FIG. is there.
FIG. 17 is a longitudinal sectional view showing a state in which a construction area is divided and a solidifying material liquid is discharged.
18 is a partially enlarged view of FIG.
FIG. 19 is a longitudinal sectional view showing a state where an existing building of the invention of claim 4 is seismically isolated;
20 is a plan view showing an arrangement state of the tension members in FIG. 19. FIG.
FIG. 21 is a longitudinal sectional view of a part of FIG.
FIG. 22 is a longitudinal sectional view showing a state when a hollow pipe is inserted.
FIG. 23 is a longitudinal sectional view showing a state when the insertion of the hollow pipe is completed.
FIG. 24 is a longitudinal sectional view showing a state when the insertion of the sheath into the hollow pipe is completed.
FIG. 25 is a longitudinal sectional view showing a state when the injection material is injected into the cavity and the hollow pipe is pulled out.
FIG. 26 is a longitudinal sectional view showing a state when a tensile material is inserted into the sheath.
FIG. 27 is a longitudinal sectional view showing a state in which the end portion on the insertion side of the tensile material is fixed to the upper base.
FIG. 28A is a plan view showing a state in which a plurality of hollow pipes are inserted in the parallel direction, and FIG. 28B is a plan view for injecting an injection material from the end side in the parallel direction. It is the top view which showed a mode that the pipe was pulled out.
FIG. 29A is a perspective view showing a state where a hollow pipe is pulled out while injecting an injection material, and FIG. 29B is a perspective view showing a state where a cap is removed every time injection of the injection material is completed. .
FIG. 30 is an elevational view showing a specific example in which a steel pipe is used as a sheath, a PC steel material as a tensile material is inserted into the steel pipe, and concrete as a grout material is filled.
31A is an end view of FIG. 30, FIG. 31B is a sectional view taken along line xx of FIG. 30, and FIG. 31C is a sectional view taken along line yy.
32 is an enlarged view of FIG. 30 showing the inside of the steel pipe.
33 (a) is an end view taken along line xx of FIG. 32, (b) is an end view taken along line yy, and (c) is an end view taken along line zz.
FIG. 34 is an end view of a steel pipe showing an example of forming a filling port and a discharge port.
FIG. 35 (a) is an end view of a steel pipe showing a welded state of a nut for joining the plate to the end face of a steel pipe as a sheath, and (b) is a cross section showing a joined state of the plate with bolts. FIG.
[Explanation of symbols]
1 …… Existing building, 2 …… Foundation member, 3 …… Foundation stone, 4 …… New foundation, 5 …… Foundation beam, 5a …… Block, 5b …… Beam member, 5c …… In-place concrete, 51 …… New floorboard, 6 ... tension material, 7 ... filler, 8 ... sheath, 9 ... sheath, 10a ... pad, 10b ... plate, 10c ... bolt, 11 ... support beam, 12 ... discard Concrete, 13 …… Lower foundation, 13a …… Inner perimeter retaining wall, 13b …… Outer perimeter retaining wall, 13c …… Drain pit, 13d …… Drain gutter, 13e …… Inner perimeter wall, 13f …… Bottom plate 13g …… Grating, 13h …… Tama gravel, 14 …… Upper foundation, 14a …… Retaining wall, 14b …… Opening, 15 …… Lifting device, 16 …… Seismic isolation device, 17 …… Improved ground, 18… ... tension material, 19 ... sheath, 20 ... sheath, 21 ... grout material, 22 ... sheath, 22a ... filling port, 22b ... discharge port, 22c ... plate, 22d ... , 22e …… Bolt, 23 …… Sheath, 24 …… Damper, 25 …… Lift prevention device, 26 …… Solidifying material liquid, 27 …… Discharge pipe, 27a …… Discharge hole, 28 …… Work Space, 29 ... Pipe press, 30 ... Drill bit, 31 ... Injection pipe, 32 ... Cylinder, 33 ... Backflow prevention valve, 34 ... Packing, 35 ... Hollow pipe, 36 ... Injection material , 37 …… Cap, 38 …… Sleeve, 39 …… Temporary earth retaining wall, 40 …… Fixing plate, 41 …… Sheath for insertion, 42 …… Holder, 42a …… Hole, 43 …… Bar material.

Claims

Under the existing building, construct a new foundation consisting of foundation beams arranged in at least one direction on a plane, and install or construct a lower foundation and an upper foundation separated from it around the new foundation, and at least the foundation of the new foundation Place tension members along the length of the beam, tension each tension member to fix its ends to the upper foundation, and integrate the new foundation with the upper foundation, with the upper foundation as the lower foundation Seismic isolation method from the ground of existing buildings supported by seismic isolation devices installed between

The seismic isolation structuring method from the ground of an existing building according to claim 1, wherein the new foundation is composed of a foundation beam and a new floor board integrated with the foundation beam.

The ground under the existing building will be improved by injecting solidified material, and a lower foundation and an upper foundation separated from it will be installed or constructed around the ground to be improved, and tensile material will be placed in the improved improved ground. Place it in at least two directions, tension the tension material in each direction, fix its end to the upper foundation, and integrate the hardened improved ground into the upper foundation, with the upper foundation between the lower foundation Seismic isolation structuring method from the ground of an existing building supported by the seismic isolation device installed.

Install or construct a lower foundation and a separate upper foundation around the existing building, and surround the ground below the existing building with the upper foundation, while at least holding the sheath adjacent to each other in the ground surrounded by the upper foundation The upper foundation is placed in one direction, the tension material is inserted into the sheath, the tension material is tensioned to fix its end to the upper foundation, and the ground under the existing building is integrated with the upper foundation. Seismic isolation structuring method from the ground of an existing building that is supported by a seismic isolation device installed between the base and the lower foundation.