JP3871391B2

JP3871391B2 - 既存建物の支持杭への免震装置の取付け方法

Info

Publication number: JP3871391B2
Application number: JP03394897A
Authority: JP
Inventors: 友行相模; 彰水野; 伊佐男幅
Original assignee: Takenaka Corp
Current assignee: Takenaka Corp
Priority date: 1997-02-18
Filing date: 1997-02-18
Publication date: 2007-01-24
Anticipated expiration: 2017-02-18
Also published as: JPH10227137A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、地震時の耐震性、免震性を高めるべく、既存建物の支持杭に免震装置を組み込む際に実施される免震装置の取付け方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
既存の建物の支持杭へ免震装置を取付ける一般的な方法を図６に示した。支持杭ｃの頭部ｃ−１を露出させるべく既存建物ａの地下を根切りし、支持杭ｃの外周に新たに本設又は仮設の支持杭ｅと仮受け支持杭ｆを造成すると共に、新たに基礎梁ｋを施工する。また、根切りにより露出された支持杭ｃの頭部ｃ−１を固定する基礎梁ｓも施工する。一方、既存の基礎梁ｂの下部には受け梁ｍを施工し、当該受け梁ｍと前記仮受け支持杭ｆとの間にジャッキｇを配設する。かくして、新設の支持杭ｅ、仮受け支持杭ｆ、ジャッキｇ等によって、既存建物ａの荷重を仮受け支持し、かかる状態で、免震層の部分で前記既存の杭頭部ｃ−１を切除し、その切除部分に免震装置ｄを取付けている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
前記図６に示した従来の取付け方法は、既存建物ａを仮受け支持するための新設の支持杭ｅや仮受け支持杭ｆ、杭頭部固定用の基礎梁ｓ等の施工が、大変大がかりで面倒な上、施工コストの高騰、施工期間の長期化を余儀なくされている問題が生じている。
【０００４】
したがって、本発明の目的は、既存建物の荷重は、支持部材を兼ねる新設の基礎梁や簡便構造の支持部材を介して既存建物の支持杭自体に仮受け支持させ、当該支持杭に免震装置を取付けることにより、大がかりな新設の支持杭や仮受け支持杭を不要ならしめ、工期の短縮、大幅なコストダウン、安全性の向上を実現する合理的な免震装置の取付け方法を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記従来技術の課題を解決するための手段として、請求項１の発明に係る既存建物の支持杭への免震装置の取付け方法は、
イ）既存建物１の地下を根切りして支持杭２の頭部２ａを露出させ、この杭頭部２ａの外周面にコッター３等のシアコネクターを形成し、前記支持杭２の外周を取り囲む配置でゴムシート等の絶縁材８を断面が内向きのクランク形状に設け、新設の基礎梁４又は床版のうち前記絶縁材８に囲まれた内側の部分が前記シアコネクターを介して既存建物１の支持杭２と一体化した支持部材Ｂとなる新設の基礎梁４又は床版を施工すること、
ロ）前記支持部材Ｂに反力をとる仮受け支柱５を、当該支持部材Ｂと上方の既存建物１の基礎梁１０との間に配設し、前記仮受け支柱５と支持部材Ｂを介して建物荷重を支持杭２に支持させること、
ハ）免震層６の部分で前記支持杭２を切除し、その切除部分６に免震装置７を取付け、その後、仮受け支柱５を撤去して免震装置７による建物１の支持に盛り変え、前記絶縁材８により支持杭２から縁切りされた新設基礎梁４等の荷重を支持杭２に負担させないこと、をそれぞれ特徴とする。
【０００６】
請求項２の発明に係る既存建物の支持杭への免震装置の取付け方法は、
イ）既存建物１の地下を根切りして支持杭２の頭部２ａを露出させ、この杭頭部２ａの外周面にゴムシート等の絶縁材８を設け、新設の基礎梁４又は床版を支持杭２とは縁切りした状態で施工すること、
ロ）支持杭２の杭頭部外周に巻き付け可能な半割り形状のバンドプレート１１と、同バンドプレート１１に固定された受け台１２とより成る支持部材Ｃを、免震層６よりやや下方の支持杭２の頭部外周面に設けること、
ハ）前記受け台１２に反力をとる仮受け支柱５を、当該受け台１２と上方の既存建物１の基礎梁１０との間に配設し、この仮受け支柱５と受け台１２及びバンドプレート１１を介して建物荷重を支持杭２に支持させること、
ニ）免震層６の部分で前記支持杭２を切除し、その切除部分６に免震装置７を取付け、その後、前記の仮受け支柱２と受け台１２及びバンドプレート１１を撤去して免震装置７による建物１の支持に盛り変え、前記の絶縁材８により支持杭２から縁切りされた新設基礎梁４等の荷重は支持杭２に負担させないこと、をそれぞれ特徴とする。
【０００７】
請求項３の発明に係る既存建物の支持杭への免震装置の取付け方法は、
イ）既存建物１の地下を根切りして支持杭２の頭部２ａを露出させ、この杭頭部２ａの外周面にゴムシート等の絶縁材８を設け、新設の基礎梁４又は床版を支持杭２とは縁切りした状態で施工すること、
ロ）免震層６よりやや下方の支持杭２に通孔９を穿設し、この通孔９に通されるＰＣ鋼材１３と、同ＰＣ鋼材１３の外端に取付けられたブラケット１４とより成る支持部材Ｄを設け、前記ＰＣ鋼材１３に張力を付与してブラケット１４を支持杭２の外周に仮固定すること、
ハ）前記ブラケット１４に反力をとる仮受け支柱５を、当該ブラケット１４と上方の既存建物１の基礎梁１０との間に配設し、この仮受け支柱５とブラケット１４及びＰＣ鋼材１３を介して建物荷重を支持杭２に支持させること、
ニ）免震層６の部分で前記支持杭２を切除し、その切除部分６に免震装置７を取付け、その後、前記仮受け支柱５とブラケット１４及びＰＣ鋼材１３を撤去して免震装置７による建物１の支持に盛り変え、前記絶縁材８により支持杭２から縁切りされた新設基礎梁４等の荷重は支持杭２に負担させないこと、をそれぞれ特徴とする。
【０００８】
【発明の実施の形態及び実施例】
請求項１〜３の発明に係る既存建物の支持杭への免震装置の取付け方法は、地震によっても建物があまり揺れないように地震時の耐震性、免震性を高めるべく、既存の事務所ビルや大型店舗ビル等の基礎下部において、その既存建物１の支持杭２に免震装置７を組み込んで取付ける際に好適に実施される。
【０００９】
請求項１記載の発明は、支持杭２に新設基礎梁４の荷重を負担するだけの十分な耐力がない場合に好適な免震装置の取付け方法である。すなわち、図１に示したように、新設基礎梁４の施工に際し、支持杭２の外周を取り囲む配置でゴムシート等の絶縁材８を設置し、支持部材Ｂを新設基礎梁４から分断し、杭頭部２ａに発生する曲げ、水平力を負担する新設基礎梁４の鉛直荷重が支持杭２に及ばない構成とされている。
【００１０】
その施工方法としてはまず、既存建物１の地下を根切りし、支持杭２の頭部２ａを露出させ、露出した杭頭部２ａの外周面にコッター３を形成する。しかる後、図１に示したように、支持杭２を中心として約１ｍほど離れた外周を取り囲む配置に、水平力を伝達できるゴムシート等の絶縁材８を内向きにクランク形状に敷設する。そして、当該新設基礎梁４の施工用の型枠を組み立て（図示は省略）コンクリートを打設する。かくして、前記絶縁材８に囲まれた内側をコッター３を介して支持杭２と一体化施工した支持部材Ｂとして施工すると共に、絶縁材８の外側部分の新設の基礎梁４とは縁切りした状態で同時施工される。その後、前記支持部材Ｂに反力をとる仮受け支柱５を、当該支持部材Ｂと上方の既存建物１の基礎梁１０との間に配設し、前記仮受け支柱５と支持部材Ｂを介して建物荷重を支持杭２に支持させる。そして、免震層６の部分で前記支持杭２を切除し、その切除部分６に免震装置７を取付ける。
【００１１】
上記の通り、支持杭２と一体化施工された支持部材Ｂと新設基礎梁４とが、絶縁材８を介して縁切り状態となっているので、支持部材Ｂの上に同支持部材Ｂに反力をとる仮受け支柱５を設置して建物１の荷重を負担しながら、支持杭２の切除、免震装置７の取付けを安全に行える。しかも当該新設基礎梁４直下の地盤１７が沈下し、新設基礎梁４の荷重が下方に作用しても、その新設基礎梁４の鉛直荷重（自重）は支持杭２に伝達されず、支持杭２の健全性を恒久的に維持できるのである。
免震装置２を取付けた後に、上記仮受け支柱５を撤去して免震装置２による建物の支持に盛り変えることは既往技術と同様である。
【００１２】
請求項２記載の発明は、簡便なバンドプレート型の支持部材Ｃを使用するタイプに関する。つまり、この支持部材Ｃを使用する場合は、通常、支持杭２が新設基礎梁４の荷重をも負担する程の耐力の余力がない場合に採用され、仮受け支柱５は新設基礎梁４に反力をとらせず、支持部材Ｃに反力をとらせて既存建物１を仮受け支持し、免震装置７を取付ける構成である。以下、図２〜図４にしたがって説明する。
【００１３】
図２は、支持部材Ｃ及び仮受け支柱５を使用して建物１を仮支持した状態で、免震層６の部分で支持杭２を切除し、同切除部分６への免震装置７の設置が完了した状態を示している。その前段階として新設の基礎梁４を施工するが、当該新設基礎梁４は前記理由により支持杭２に対し絶縁状態で施工する。新設基礎梁４は、図３に示したように、建物１の地下を根切りし支持杭２の頭部２ａを露出させた後、免震層６より下方の位置で、露出した杭頭部２ａの外周面に沿って上記ゴムシート等の絶縁材８を巻き付けた上で、基礎梁コンクリートを打設する。よって、新設基礎梁４は、支持杭２との接合部において、上記のコッター３により一体的に接合されておらず、水平力を伝達可能な絶縁材８により支持杭２とは縁切り状態で施工されている。
【００１４】
図４に支持部材Ｃの具体的構成を示した。この支持部材Ｃは、鋼板を加工して支持杭２の外周に巻き付け可能な大きさの半割り形状に形成されたバンドプレート１１と、同バンドプレート１１に固定された平坦部を有する受け台１２とで基本的に構成されている。すなわち、バンドプレート１１は、図４ａに示したように、半円形状の２つの分割プレート１１ａ、１１ａの一対で一組をなし、各分割プレート１１ａの折曲された突き合せ端部同士は、ボルト１８により支持杭２に締付け固定される。また、そのバンドプレート１１（分割プレート１１ａ）の支持杭２への固定を強固ならしめるために、支持杭２に係止用の切欠き２０を形成したり、当該バンドプレート１１にアンカーボルト２１の後打ち等が行われる。つまり、図４ｂに拡大して示したように、免震層６より下方であって新設基礎梁４より上方の支持杭２におけるバンドプレート１１の設置位置（図２参照）のコンクリートを若干はつり込むことにより、予め欠込み２０を設け、その欠込み２０内にバンドプレート１１を嵌め込んで係止させる。そして、当該バンドプレート１１の外側面に、内方へアンカーボルト２１を複数打ち込み、ナット２２で締め付けてバンドプレート１１を支持杭２へ定着する（その他、シアコネクターにより定着してもよい。）。バンドプレート１１と欠込み２０との隙間にはモルタルや樹脂材等の充填材１９を充填する。また、分割プレート１１ａの略中央外周位置に、受け台１２が固設されている。つまり、１個のバンドプレート１１に対し通常２つの受け台１２、１２が支持杭２の直径線方向に配置して設けられ、この受け台１２の上に、同受け台１２に反力をとる仮受け支柱５が油圧ジャッキ１５を介して設置されている。すなわち、通常は１本の支持杭２を挟んで仮受け支柱５と油圧ジャッキ１５が２セット使用される。但し、図２中、左側に示したような建物１の角隅部においては、１セットの仮受け支柱５と油圧ジャッキ１５だけしか使用されない場合もある。
【００１５】
前記バンドプレート１１の受け台１２に反力をとる仮受け支柱５の上端は、上述のように上方の既存の基礎梁１０の下面に到達されている（図２）。したがって、上記と同様に、免震層６の部分で前記支持杭２を切除した場合、前記仮受け支柱５と受け台１２及びバンドプレート１１を介して建物１の荷重は、支持杭２に十分に支持されるから、その切除部分６に免震装置７を確実に取付けることができる。その後、前記の仮受け支柱２と受け台１２及びバンドプレート１１を撤去して免震装置７による建物１の支持に盛り変える。一方、前記絶縁材８により支持杭２から縁切りされた新設基礎梁４の荷重は支持杭２に負担されず、水平力のみを伝達することができる。
【００１６】
請求項３記載の発明は、上記請求項２記載の発明と同様の簡便構造の支持部材を使用するタイプに属する。その支持部材Ｄとしては、ブラケット型のものが使用される。なお、支持部材Ｄを除く基本的構成は、上記請求項２と略同じなので重複する施工手順の説明は省略し、支持部材Ｄの構成を中心として以下に説明する。
図５ａ〜ｃに当該ブラケット型の支持部材Ｄの構成を示した。この支持部材Ｄは、基本的に支持杭２に設けた通孔９に通されるＰＣ鋼棒や鋼線等のＰＣ鋼材１３と、同ＰＣ鋼材１３の外端に取付けられる鋼製のブラケット１４とで構成されている。
図５ｂに拡大して示したように、免震層６よりやや下方の支持杭２の外周に均等間隔で４箇所の欠込み２０…を予め設け、ＰＣ鋼材１３挿通用の通孔９を、対向する前記欠込み２０、２０を貫通する形で直径線上に水平に２つ設ける（図５ａの平面図参照）。
前記欠込み２０内に設置したブラケット１４は、前記通孔９に通したＰＣ鋼材１３の端部でナット２３を締付けることにより、高張力で支持杭２の外周に仮固定する。よって、４個のブラケット１４…が、支持杭２の外周面に設置されている（但し、ＰＣ鋼材１３は１本だけ使用し、ブラケット１４はその１本のＰＣ鋼材１３の両端に２個設置して実施してもよい。）。
なお、ブラケット１４としては、図５ａ、ｂに示した鋼製のもののほか、図５ｃに示したコンクリート製のブラケット１４’も好適に使用される。よって、当該ブラケット１４又は１４’の上に、同ブラケット１４又は１４’に反力をとる仮受け支柱５が油圧ジャッキ１５と共に設置され、建物１の仮受け、支持杭２の切除及び免震装置７の取付けが前記同様にスムーズに行われる。
【００１７】
【発明の奏する効果】
請求項１〜３記載の発明に係る既存建物の支持杭への免震装置の取付け方法によれば、仮受け支柱５を介して、既存建物１の荷重を支持杭２に支持させた状態で、支持杭２を切除し、免震装置７を確実に取付けられるから、大がかりな本設又は仮設の新設支持杭や仮受け用の杭が不要となり、耐震性、免震性が高められた既存建物の施工の大幅なコストダウン、工期の短縮、省人化を図れると共に、安全性の向上が達成される。
特に、支持杭２と一体化された簡便構造の支持部材Ｂ又はＣ又はＤの上に仮受け支柱５を設置して支持杭２に免震層６を取付け、新設基礎梁４の荷重は免震層６が取付けられた支持杭２へは及ばさせないから、支持杭２の健全性が恒久的に維持される。
【００１８】
【図面の簡単な説明】
【図１】免震装置の取り付け部分を拡大して示した断面図である。
【図２】異なる支持部材の使用例を示した断面図である。
【図３】図２における新設基礎梁と支持杭との取り合いを示した拡大断面図である。
【図４】ａはバンドプレート型支持部材の横断面図と立面図、ｂは同支持部材の支持杭への固定要領を示した拡大断面図である。
【図５】ａはブラケット型支持部材の横断面図と立面図、ｂは同支持部材の支持杭への固定要領を示した拡大断面図、ｃは異なる支持部材の支持杭への固定要領を示した拡大断面図である。
【図６】従来例を示した断面図である。
【符号の説明】
Ｂ、Ｃ、Ｄ支持部材
１既存建物
２支持杭
３コッター（シアコネクター）
４基礎梁
５仮受け支柱
７免震装置
８絶縁材
９通孔
１０基礎梁
１１バンドプレート
１２受け台
１３ＰＣ鋼材
１４ブラケット

Claims

イ）既存建物の地下を根切りして支持杭の頭部を露出させ、この杭頭部の外周面にシアコネクターを形成し、前記支持杭の外周を取り囲む配置でゴムシート等の絶縁材を断面が内向きのクランク形状に設け、新設の基礎梁又は床版のうち前記絶縁材に囲まれた内側の部分が前記シアコネクターを介して既存建物の支持杭と一体化した支持部材となる新設の基礎梁又は床版を施工すること、
ロ）前記支持部材に反力をとる仮受け支柱を、当該支持部材と上方の既存建物の基礎梁との間に配設し、前記仮受け支柱と支持部材を介して建物荷重を支持杭に支持させること、ハ）免震層の部分で前記支持杭を切除し、その切除部分に免震装置を取付け、その後、仮受け支柱を撤去して免震装置による建物の支持に盛り変え、前記絶縁材により支持杭から縁切りされた新設基礎梁等の荷重を支持杭に負担させないこと、をそれぞれ特徴とする、既存建物の支持杭への免震装置の取付け方法。
イ）既存建物の地下を根切りして支持杭の頭部を露出させ、この杭頭部の外周面にゴムシート等の絶縁材を設け、新設の基礎梁又は床版を支持杭とは縁切りした状態で施工すること、
ロ）支持杭の杭頭部外周面に巻き付け可能な半割り形状のバンドプレートと、同バンドプレートに固定された受け台とより成る支持部材を、免震層よりやや下方の支持杭の外周面に設けること、
ハ）前記受け台に反力をとる仮受け支柱を、当該受け台と上方の既存建物の基礎梁との間に配設し、この仮受け支柱と受け台及びバンドプレートを介して建物荷重を支持杭に支持させること、
ニ）免震層の部分で前記支持杭を切除し、その切除部分に免震装置を取付け、その後、前記仮受け支柱と受け台及びバンドプレートを撤去して免震装置による建物の支持に盛り変え、前記絶縁材により支持杭から縁切りされた新設基礎梁等の荷重は支持杭に負担させないこと、をそれぞれ特徴とする、既存建物の支持杭への免震装置の取付け方法。
イ）既存建物の地下を根切りして支持杭の頭部を露出させ、この杭頭部の外周面にゴムシート等の絶縁材を設け、新設の基礎梁又は床版を支持杭とは縁切りした状態で施工すること、
ロ）免震層よりやや下方の支持杭に通孔を穿設し、この通孔に通されるＰＣ鋼材と、同ＰＣ鋼材の外端に取付けられたブラケットとより成る支持部材を設け、前記ＰＣ鋼材に張力を付与してブラケットを支持杭の外周に仮固定すること、
ハ）前記ブラケットに反力をとる仮受け支柱を、当該ブラケットと上方の既存建物の基礎梁との間に配設し、この仮受け支柱とブラケット及びＰＣ鋼材を介して建物荷重を支持杭に支持させること、
ニ）免震層の部分で前記支持杭を切除し、その切除部分に免震装置を取付け、その後、前記仮受け支柱とブラケット及びＰＣ鋼材を撤去して免震装置による建物の支持に盛り変え、前記絶縁材により支持杭から縁切りされた新設基礎梁等の荷重は支持杭に負担させないこと、をそれぞれ特徴とする、既存建物の支持杭への免震装置の取付け方法。