JP3878918B2 - ボックス形地下室の構造の施工方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、主に鋼材を用いて工場製作される金属製の地下ユニットを建設現場に搬入して地下に据付け設置することにより施工されるボックス形地下室の構造に関する。詳しくは、鉄骨を芯材とし、その芯材鉄骨を所定のピッチ間隔に配置して構成される軸組の外側に鋼板等の金属製外板を固定してなる壁構造体、天井構造体及び床構造体を有する金属製のボックス形地下ユニットを工場製作し、この地下ユニットの任意複数個を建設現場に搬入して掘削穴底部に形成の鉄筋コンクリート製基礎上に列状に据付け設置するとともに、隣接する地下ユニット同士を相互に接合連結することにより所望容積の地下室を施工するボックス形地下室の施工方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
この種のボックス形地下室は、工場製作された金属製ボックス形地下ユニットを建設現場に搬入して地下に埋設するだけでよく、全てを現場施工に依存するコンクリート造りあるいは鉄骨造りの地下室の場合に比べて、ユニット自体の精度の向上が図れるとともに、建設現場での建て方工事を非常に少なくして工期の大幅な短縮及び工費の節減が図れ、また、トラック等のユニット運搬車が通行可能なところであれば、例えば都市部に多くみられる狭小地でも地下室を能率よく施工することが可能である。さらに、短辺方向に□型ラーメン構造で、かつ、長辺方向に耐震壁構造という複合構造の採用によって地下埋設状態で地下ユニットに加わる大きな土圧や水圧に対しても十分な耐応強度を持つなど多くのメリットを有している。
【０００３】
上記のごとき金属製ボックス形地下ユニットを使用して施工される地下室において、工期の短縮及び工費の節減というメリットを一層促進するためには、建設現場での建て方工事をできる限り少なくすることが望ましく、かかる要望を達成するものとして、従来、左右一対の壁構造体、床構造体及び天井構造体の全てを工場製作の段階で予め一体的に組み立てて断面□型ラーメン構造の単一の金属製のボックス形地下ユニットを工場製作し、このボックス形地下ユニットの任意複数個を建設現場に搬入して地下に列状に埋め込み設置した上、隣接する地下ユニット同士を相互に接合連結することにより所望の容積のボックス形地下室を施工するようにしたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
また、鉄骨や鋼板等の金属素材を使用して構成される金属製ボックス形地下ユニットにおいては、金属素材の錆の発生や腐食などによる耐久寿命の低下を抑制するための防錆・防食対策も非常に重要な事項であり、その防錆・防食対策として、従来、金属製ボックス形地下ユニットの工場製作の際に、金属製外板の外表面全域に特殊な塗料を用いて厚膜型の半永久防錆防食塗膜を施し、また、地下ユニットを据付け設置した後は、該地下ユニットの外周域の余掘り部分に掘削土砂あるいはセメント系地盤固化材を突き固めながら埋戻しする裏込め工事を行なう手段が採用されていた（例えば、非特許文献２参照）。
【０００５】
【特許文献１】
特開平７−３１７０８３号公報（図１〜図３）
【非特許文献２】
「ちかやねん 鋼製地下室（ボックス型ユニット））」、大進工業株 式会社発行のカタログ、２００２．３．５、ｐ１−ｐ７
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、この種の金属製ボックス形地下室は、一般的に地上に構築される、あるいは、既に構築されている上部建物の下部に地下ユニットを埋設して施工される。そのため、上部建物の大きさや総重量、殊に、柱の配置形態いかんによっては上部建物から地下ユニットに負荷される荷重の大きさ（絶対値）及び分布に大きなばらつきが生じ、地下ユニットの天井構造体には一定箇所への集中荷重でなく、種々バリエーションの偏荷重が負荷される。このような偏荷重が負荷される天井構造体を含めて左右一対の壁構造体及び床構造体の全てを予め工場製作の段階で一体的に組み立てて断面□型ラーメン構造の単一ユニットに構成される特許文献１に開示の従来のボックス形地下ユニットの場合は、天井構造体に負荷される偏荷重が該天井構造体と一体化されている壁構造体及び床構造体にも大きな影響を及ぼすことになる。したがって、単一のボックス形地下ユニットを用いて施工される従来の地下室の場合は、施工現場毎に異なる上部建物の大きさや総重量、柱の配置形態等の相違に起因する偏荷重の負荷状況の変化に対応して、その都度、地下ユニット全体の応力分布を検討し、その検討結果を踏まえて偏荷重が全ての構造体に及ぼす影響を考慮してそれら全構造体の必要強度を割り出すといったように、施工現場毎に設計の見直しが要求され、その結果、地下ユニット自体の単一化は図れるけれどもその単一地下ユニットの仕様を一定化することはできないという問題がある。
【０００７】
また、耐久寿命の向上のための防錆防食対策として、厚膜型の半永久防錆防食塗膜を施す非特許文献２に開示の従来の地下室の場合は、高価な特殊塗料の使用が必要であるだけでなく、塗膜全域を均一な厚さに仕上げる塗装工事に高度な技術及び多大な時間を要し、このことも地下ユニットの製作費用の上昇原因の一つになっている。加えて、建設現場での土砂あるいはセメント系地盤固化材の埋戻し（裏込め）工事にも多大な手数及び時間を要し、これが工期の短縮、工費の節減の阻害要因になり、ボックス形地下ユニットの埋設方式でありながらも、トータル的なコストダウンには自ずと限界があった。
【０００８】
本発明は上記のような実情に鑑みてなされたもので、偏荷重の変化に対する設計強度の見直しを最少限に止め、地下ユニット構造体の大部分の仕様を統一化しやすくするとともに、防錆防食のための塗装工事の不要化及び現場工事の簡略合理化によりトータルコストの著しい低減を図ることができ、しかも、鋼材（金属材）の使用量を減少しつつ、地下ユニットの耐力アップ並びに防水・防湿・防結露性及び浮力対策性に優れ、耐久寿命の顕著な向上を達成することができるボックス形地下室の施工方法を提供することを目的としている。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明に係るボックス形地下室の施工方法は、所定のピッチ間隔に配置された芯材鉄骨を軸組とし、その外側に金属製外板が固定されてなる左右一対の壁構造体、天井構造体及び床構造体を有する金属製のボックス形地下ユニットを工場製作し、この地下ユニットの任意複数個を建設現場に搬入して掘削穴底部に形成の鉄筋コンクリート製基礎上に列状に据付け設置するとともに、隣接する地下ユニット同士を相互に接合連結することにより所望容積の地下室を施工するボックス形地下室の施工方法であって、前記金属製のボックス形地下ユニットは、左右一対の壁構造体と床構造体の全部もしくは左右一対の壁構造体各々と床構造体の少なくとも一部とが工場製作の段階で一体的に組立てられた断面角Ｕ字型もしくは断面略Ｌ字型ラーメン構造の下部ユニットと天井構造体の単体からなる上部ユニットとに分割され、そのうち上部ユニットとなる天井構造体のみは上部建物から負荷される偏荷重のバリエーションに応じた強度の見直し処理により種々の偏荷重に対応する強度を発現可能に構成されている一方、前記下部ユニットを構成する壁構造体及び床構造体は長期応力及び地震時の短期応力に対応する必要強度に決定して仕様が統一化されており、これら分割された上，下部ユニットを建設現場においてそれら両ユニットに一体に接合されている接合片同士の突き合わせ状態で接合固定することにより短辺方向には□型ラーメン構造で、かつ、長辺方向には耐震壁構造のボックス形地下ユニットを組立てるとともに、その組立てられたボックス形地下ユニットの下部ユニットにおける左右一対の壁構造体の外側には、鉄筋コンクリート壁が壁構造体及び前記鉄筋コンクリート製基礎に一体に結合される状態で被覆することにより該下部ユニットを内外二重壁の複合構造に構成していることを特徴とするものである。
【００１０】
上記構成の本発明によれば、金属製ボックス形地下ユニットを構成する構造体のうち、上部建物における柱の配置形態の違い等によって上部建物から負荷される偏荷重及びその変化の影響を最も大きく受ける天井構造体の単体を、偏荷重の影響を受けることの少ない他の構造体（壁構造体及び床構造体）からなる下部ユニットとは別の上部ユニットに分割しているため、偏荷重及びそのバリエーションに応じて、その都度、全ての構造体の設計強度を見直す必要がなく、例えば上部ユニットとなる天井構造体における軸組用芯材鉄骨の梁筬を増減するなど上部ユニット（天井構造体単体）の設計強度を見直し処理するだけで、地下ユニット全体として、あらゆるバリエーションの偏荷重に対応する強度を発現させることが可能である。それゆえに、左右の壁構造体及び床構造体は、長期応力及び地震時等における短期応力のみを検討して必要強度を決定するだけでよく、その結果、左右の壁構造体及び床構造体を一体的に組立ててラーメン構造に構成される下部ユニットの仕様を統一化して量産化を図りやすく、それに伴って地下ユニット全体としての製作コストの低減が図れる。
【００１１】
また、施工現場では、鉄筋コンクリート製基礎上に据付け設置されたボックス形地下ユニットの下部ユニットにおける左右一対の壁構造体外側の余掘り部分に鉄筋コンクリート壁を形成するだけで、この鉄筋コンクリート壁を裏込め工及び金属製地下ユニットに対する防錆・防食塗装に代替させ、これによって、地下ユニットの工場製作時における高価な塗料の使用、高度な技術及び多大な時間を要する塗装工事の不要化が図れるとともに、掘削土砂やセメント系地盤固化材を突き固めながら順次埋め戻すといった手数及び時間のかかる裏込め工事の簡略合理化も図れ、ユニット製作費及び現場工事費の両方からトータルコストの著しい低減が可能である。加えて、金属製地下ユニットにおける下部ユニットが鉄筋コンクリート製基礎及び鉄筋コンクリート壁に一体結合された、いわゆる、ＳプラスＲＣ造りの内外二重壁の複合構造となり、土圧や水圧の大部分を外側のＲＣ（鉄筋コンクリート製基礎及び鉄筋コンクリート壁）で負担させるため、地下ユニットにおける金属材の使用量を減少して該地下ユニットの製作コストを一層低減しつつも十分な耐力を持たせることが可能である。さらに、内外二重壁構造であるため、地下室として要求される防水・防湿・防結露性に優れているとともに、地下水位の高い地域における浮力対策性（浮き上がり防止性）にも優れ、地下室全体の耐久寿命の著しく増進を図ることが可能である。
【００１２】
上記のような本発明に係る金属製ボックス形地下室の施工方法において、特に、請求項２に記載のように、金属製ボックス形地下ユニットにおける壁構造体、床構造体及び天井構造体の軸組用芯材鉄骨の内側に、それら各構造体への負荷荷重の分布に対応させて等分布またはほぼ等分布荷重の状態になるように金属製の補強材を横架固定することにより、各構造体の芯材鉄骨のピッチ間隔を各構造体毎の負荷荷重の最大値に対応させて狭小な等ピッチ間隔に設定する必要が無く地下ユニットの製作コストの一層の低減を図りつつ、各構造体それぞれに必要な構造強度を確保させるとともに、同一大きさの地下ユニット単体の重量も減少して運搬費用及び建て方工事費用の低減も図れ、所定の地下室の施工コストを一層低減することができる。
【００１３】
この場合、前記壁構造体及び床構造体における各金属製補強材としては、各種の形鋼を選択使用してもよいが、後述の実施例にも記載のように、フラットバーを用いることによって、地下ユニットの一層の軽量化、低コスト化を達成しながら、必要構造強度を確保することができる。
【００１４】
また、本発明に係る金属製ボックス形地下室の施工方法において、請求項３に記載のように、鉄筋コンクリート製基礎と左右一対の壁構造体を被覆する鉄筋コンクリート壁とは、鉄筋コンクリート製基礎に予め埋設し上方へ突出させている差し筋を介して一体に結合され、両者の打継ぎ面部にゴム製止水板を介在させる構成を採用する場合は、止水板を打継ぎ面部に介在させるといった簡単な施工を施すのみで、地下水が金属製地下ユニットの外表面にまで浸透して発錆したり、腐食したりすることを確実に防いで、地下室の耐久寿命の一層の増進を図ることができる。
【００１５】
さらに、本発明に係る金属製ボックス形地下室の施工方法において、請求項４に記載のように、被覆鉄筋コンクリート壁の外側位置に、該鉄筋コンクリート壁を建設現場で形成するための土留め用矢板を埋殺し状態で地中に打ち込む手段を採用する場合は、仮枠工事を不要にして施工の簡略化及び隣接地への影響を少なくすることができるとともに、ボックス形地下ユニットの対地盤支持強度を大きくして、不同沈下の防止効果を高めることができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１は本発明に係る金属製ボックス形地下室の施工方法の概要を示す概略斜視図、図２は同地下室の施工完了状態を示す概略縦断正面図、図３は図２のＸ−Ｘ線に沿った縦断側面図、図４は図２のＹ−Ｙ線に沿った横断平面図である。この金属製ボックス形地下室は、寸法や形状などを標準化して同一仕様、同一構造に工場製作されたボックス形の地下ユニット１の任意複数個をトラック等によって建設現場に搬入した上、地下室施工予定箇所の周囲の地中に埋殺し状態に打ち込まれた土留め用矢板１０で囲まれた掘削穴底部に予め形成の鉄筋コンクリート製基礎２上に各地下ユニット１が長辺方向に連続するように直列状に据付け設置するとともに、隣接する地下ユニット１，１同士は相互に接合連結し、かつ、直列状に設置された複数個の地下ユニット１の長辺方向両端にはそれぞれ妻壁３，３（図３，図４参照）を固定することによって所望の容積を持つ地下室ＢＲに構築（完工）されている。
【００１７】
上記各ボックス形地下ユニット１は、図２〜図４に示すように、所定ピッチ間隔に配置されたＨ型鋼やチャンネル鋼等の芯材鉄骨４…を軸組として、その外側に鋼板等の金属製外板５が固定されてなる左右一対の壁構造体６，６と一つの天井構造体７と一つの床構造体８とを備えている。そして、該ボックス形地下ユニット１は、図５に示すように、上記した各構造体のうち、左右一対の壁構造体６，６と床構造体８とを工場製作の段階で一体化することで断面角Ｕ字型ラーメン構造に構成された下部ユニット１Ｄと、天井構造体７の単体からなる上部ユニット１Ｕとに分割されており、これら分割された上部ユニット１Ｕと下部ユニット１Ｄとを、図６に明示するように、両ユニット１Ｕ，１Ｄそれぞれに一体に溶接されている接合片１ｕ，１ｄ同士の突き合わせ状態でボルト・ナット１１を介して固定接合することによって、図２に最も明瞭に示されているように、短辺方向には□型ラーメン構造で、かつ、長辺方向には耐震壁構造のボックス形地下ユニット１を組立可能に構成されている。
【００１８】
上記のような所望容積の地下室ＢＲを構成する□型ラーメン構造で、かつ、耐震壁構造の複数個のボックス形地下ユニット１の下部ユニット１Ｄにおける左右一対の壁構造体６，６の外面及び両端妻壁３，３の外面と上述した土留め用矢板１０との間にそれぞれ配筋１６し、かつ、コンクリートを打設することにより、前記壁構造体６，６及び妻壁３，３の外側が鉄筋コンクリート壁１７，１７で被覆されている。この鉄筋コンクリート壁１７，１７内には、前記各ボックス形地下ユニット１の下部ユニット１Ｄにおける金属製外板５に工場製作の段階で予め溶接されているスタッドジベル１８，１８…が埋め込まれており、このスタッドジベル１８，１８…を介して地下ユニット１の下部ユニット１Ｄと鉄筋コンクリート壁１７，１７とが一体に結合されている。
【００１９】
また、前記鉄筋コンクリート製基礎２には、図７に明示するように、その上半部分を上方に突出させて差し筋１９，１９が予め埋設されており、これら差し筋１９，１９の突出上半部分が前記鉄筋コンクリート壁１７，１７内に埋め込まれるようにコンクリートを打設することによって、前記鉄筋コンクリート壁１７，１７が差し筋１９，１９を介して鉄筋コンクリート製基礎２に一体に結合されている。さらに、鉄筋コンクリート製基礎２と鉄筋コンクリート壁１７，１７との打継ぎ面部には、ゴム製止水板２０，２０が介在されている。
【００２０】
なお、直列状に設置される複数個のボックス形地下ユニット１のうち、長辺方向一端部の地下ユニット１の上部ユニット１Ｕを構成する天井構造体７には、上部建物（図示省略）との間で昇降するための階段設置用の開口７Ａ（図１参照）が形成されている。また、前記妻壁３，３も前記地下ユニット１における壁構造体６と同様に、所定ピッチ間隔に配置された芯材鉄骨４’…を軸組とし、その外側に鋼板等の金属製外板５’が固定されてなる。
【００２１】
また、隣接する地下ユニット１，１同士は、図８に明示するように、両ユニット１，１における端部の軸組用芯材鉄骨４，４のウェブ部分にそれぞれ溶接したフラットバー等の規制板１２，１３間にゴム弾性材料製のシール材１４を挟み込み保持させた上、両芯材鉄骨４，４同士をボルト・ナット１５で緊結することにより外部から地下室ＢＲ内への地下水や雨水等の侵入を防止するような水密状態で接合連結される。
【００２２】
また、上記のようにして地下室ＢＲを構築するボックス型地下ユニット１の上部ユニット１Ｕにおける壁構造体６の軸組用芯材鉄骨４…の内側には、図２、図３及び図５に示すように、該壁構造体６への負荷荷重の分布に対応させて下部ほど密度が大きくなるように金属製補強材としての鋼製フラットバー９が横架固定されており、このフラットバー９によって、壁構造体６の上下の全域に亘って等分布またはほぼ等分布の荷重が負荷されるように構成されている。
【００２３】
また、ボックス型地下ユニット１の上部ユニット１Ｕにおける床構造体８の軸組用芯材鉄骨４…の内側には、図２、図４及び図５に示すように、該床構造体８への負荷荷重の分布に対応させて左右両側ほど密度が大きくなるように金属製補強材としての複数の鋼製フラットバー９…が互いに平行に横架固定され、これによって、床構造体８の全幅に亘って等分布またはほぼ等分布の荷重が負荷されるように構成されている。
【００２４】
さらに、ボックス型地下ユニット１における天井構造体７の軸組用芯材鉄骨４…の内側にも、図２及び図５に示すように、金属製補強材としての複数の鋼製フラットバー９…が互いに平行に横架固定されて該天井構造体７の全幅に亘って等分布またはほぼ等分布の荷重が負荷されるように構成されている。
【００２５】
上記のようにして施工される金属製ボックス形地下室ＢＲを構成するボックス形地下ユニット１における左右一対の壁構造体６，６、床構造体８及び天井構造体７のうち、柱の配置形態の違い等によって上部建物から負荷される偏荷重及びその変化の影響を最も大きく受けるのは天井構造体７であり、壁構造体６，６及び床構造体８は偏荷重の影響を受けることが少ない。この点に鑑みて、天井構造体７単体のみを、壁構造体６，６及び床構造体８からなる断面角Ｕ字形ラーメン構造の下部ユニット１Ｄとは別の上部ユニット１Ｕに分割構成することにより、偏荷重及びそのバリエーションに応じて、例えば、上部ユニット１Ｕとなる天井構造体７における軸組用芯材鉄骨４の梁筬ｈを増減するとか、鋼製フラットバー９…の配置を工夫するなどして天井構造体７単体の上部ユニット１Ｕの設計強度を見直し処理するだけで、地下ユニット全体として、あらゆるバリエーションの偏荷重に対応する強度を発現させることができる。
【００２６】
このように上部ユニット１Ｕである天井構造体７の設計強度を見直すだけで、あらゆるバリエーションの偏荷重に対応処理できるので、左右の壁構造体６，６及び床構造体８については、長期応力及び地震時等における短期応力のみを検討してそれらの必要強度を決定するだけでよく、したがって、種々のバリエーションの偏荷重が負荷される条件下での設置に対しても下部ユニット１Ｄの仕様を統一化してそれの量産化を可能とし、それに伴って地下ユニット１全体としての製作コストの低減を図ることができる。
【００２７】
また、施工現場では、鉄筋コンクリート製基礎２上に据付け設置されたボックス形地下ユニット１の下部ユニット１Ｄにおける左右一対の壁構造体６，６の外側の余掘り部分に鉄筋コンクリート壁１７，１７を形成することで、この鉄筋コンクリート壁１７，１７を裏込め工及び金属製地下ユニット１に対する防錆・防食塗装に代替させているため、地下ユニット１の工場製作時に高価な塗料を使用し、それの塗布に高度な技術及び多大な時間を要する塗装工事を省略するとともに、掘削土砂やセメント系地盤固化材を突き固めながら順次埋め戻すといった手数及び時間のかかる裏込め工事の簡略合理化も図れ、このことからも地下ユニット製作費及び現場工事費の低減が図れる。加えて、金属製地下ユニット１における下部ユニット１Ｄが鉄筋コンクリート製基礎２及び鉄筋コンクリート壁１７，１７に一体結合されて、躯体がいわゆるＳプラスＲＣ造りの内外二重壁の複合構造で、該躯体に作用する土圧や水圧の大部分を外側のＲＣ（鉄筋コンクリート製基礎２及び鉄筋コンクリート壁１７，１７）で負担させることができるため、地下ユニット１における金属材料（芯材鉄骨４…、金属製外板５）の使用量を減少して該地下ユニット１の製作コストを一層低減しつつ、十分な耐力を持たせることが可能である。
【００２８】
さらに、躯体が内外二重壁構造となるために、地下室として要求される防水・防湿・防結露性に優れているとともに、地下水位の高い地域における浮力対策性（浮き上がり防止性）にも優れ、地下室全体の耐久寿命を著しく増進することが可能である。
【００２９】
特に、上記実施の形態で示したように、□型ラーメン構造で、かつ耐震壁構造の各ボックス形地下ユニット１の下部ユニット１Ｄにおける壁構造体６及び床構造体８並びに上部ユニット１Ｕにおける天井構造体７の内側に共に、それら構造体６，７，８への負荷荷重の分布に対応させて鋼製フラットバー９…を横架固定することによって、各構造体６，７，８の芯材鉄骨４…のピッチ間隔を各構造体６，７，８毎の負荷荷重の最大値に対応するピッチ間隔よりも小さく設定して芯材鉄骨４…の無駄な使用を省きつつ、各構造体６，７，８に等分布またはほぼ等分布荷重が負荷される状態にして各構造体６，７，８毎に必要な構造強度を確保させることが可能であり、これによって、地下ユニット１単体、ひいては、ボックス形地下室ＢＲ全体の製作コストのより一層の低減が図れるとともに、地下ユニット１単体の重量を減少して運搬費用及び建て方工事費用の低減も図れ、所定の地下室ＢＲをトータル的に非常に経済的に施工することができる。
【００３０】
また、上記実施の形態で示したように、鉄筋コンクリート製基礎２と鉄筋コンクリート壁１７，１７との打継ぎ面部にゴム製止水板２０，２０を介在させることによって、施工現場で極く簡単な止水工事を行なうのみで、地下水が金属製地下ユニット１の外表面にまで浸透して発錆したり、腐食したりすることを確実に防いで、地下室ＢＲの耐久寿命の一層の増進を図ることができる。
【００３１】
さらに、上記実施の形態で示したように、被覆鉄筋コンクリート壁１７，１７の外側位置に、土留め用矢板１０を埋殺し状態で地中に打ち込んでおくことによって、鉄筋コンクリート壁１７，１７を形成する際の仮枠工事を不要にして施工の簡略化及び隣接地への影響を少なくすることができるとともに、ボックス形地下ユニット１の対地盤支持強度も大きくして、地下室ＢＲの不同沈下の防止効果を高めることができる。
【００３２】
なお、上記実施の形態では、地下ユニット１における下部ユニット１Ｄに関して、左右一対の壁構造体６，６と床構造体８の全体とを工場製作の段階で一体的に組立てて断面角Ｕ字型ラーメン構造に構成したものについて説明したが、これに限定されるものでない。例えば、図９に示すように、床構造体８をその幅方向中間部で左右に分断し、それら分断床構造体８Ｌ，８Ｒと左右の各壁構造体６，６とをそれぞれ工場製作の段階で一体的に組立てて断面略Ｌ字型ラーメン構造の二つの下部ユニット１Ｄｌ，１Ｄｒに分断して構成してもよい。
【００３３】
また、上記実施の形態で説明したとおり、ボックス形地下ユニット１における壁構造体６、床構造体８及び天井構造体７の内側に、それら構造体６，７，８への負荷荷重の分布に対応させて補強用の鋼製フラットバー９…を横架固定することが望ましいが、その鋼製フラットバー９…による補強構造が採用されていない地下ユニットを上部及び下部ユニットに分割する構成であってもよい。
【００３４】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、ボックス形地下ユニットに負荷される偏荷重及びその変化の影響度を考慮して天井構造体の単体のみからなる上部ユニットと壁構造体及び床構造体からなる下部ユニットとに分割することにより、偏荷重及びそのバリエーションに応じて、例えば天井構造体における軸組用芯材鉄骨の梁筬を増減するなど条件変化に対する設計強度の見直し処理を単純化、容易化することができるとともに、ユニットの大部分を占める下部ユニットについては、長期応力及び地震時等における短期応力のみを加味した設計強度で十分なものにして下部ユニットの仕様を統一化してその量産化を図ることができる。
【００３５】
その上、下部ユニットにおける左右一対の壁構造体外側に鉄筋コンクリート壁を形成するだけで、この鉄筋コンクリート壁を裏込め工及び金属製地下ユニットに対する防錆・防食塗装に代替させることができるため、地下ユニットの工場製作時における高価な塗料の使用並びに高度な技術及び多大な時間を要する塗装工事を不要化できるとともに、手数及び時間のかかる裏込め工事も簡略合理化でき、上記したユニットの量産化と相俟ってユニット製作費並びに現場工事費の著しい低減を達成することができる。しかも、下部ユニットが鉄筋コンクリート製基礎及び鉄筋コンクリート壁に一体結合された、いわゆる、ＳプラスＲＣ造りの内外二重壁の複合構造躯体とすることにより、ユニット用金属材の使用量を減少しユニット製作コストの一層の低減を図りつつも十分な耐力を持たせることができるとともに、地下室として要求される防水・防湿・防結露性、さらには地下水位の高い地域における浮力対策性（浮き上がり防止性）にも優れ、地下室全体としての耐久寿命を著しく増進することができるという効果を奏する。
【００３６】
特に、請求項２に記載のように、壁、床及び天井の各構造体固有の負荷荷重分布を考慮して等分布またはほぼ等分布の荷重が負荷されるように金属製補強材を横架固定するといった合理的な補強手段を採用することにより、各構造体における芯材鉄骨の無駄な使用などを省きつつ、各構造体毎に必要な構造強度を確保させることができ、これによって、地下ユニット単体の製作コスト、ひいては、ボックス型地下室全体の施工コストのより一層の低減が図れるとともに、地下ユニット単体の重量を減少して運搬費用及び建て方工事費用の低減も図ることができる。
【００３７】
また、請求項４に記載したような土留め用矢板を埋殺し状態に打ち込むことにより、仮枠工事を不要にして施工の簡略化及び隣接地への影響を少なくすることができるとともに、ボックス形地下ユニットの対地盤支持強度を大きくして、不同沈下の防止効果を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明に係る金属製ボックス形地下室の施工方法の概要を示す概略斜視図である。
【図２】 同上地下室の施工完成状態を示す概略縦断正面図である。
【図３】 図２のＸ−Ｘ線に沿った縦断側面図である。
【図４】 図２のＹ−Ｙ線に沿った横断平面図である。
【図５】 同上地下室を構成するボックス形地下ユニットの工場製作完成状態での概略縦断正面図である。
【図６】 図２の一点鎖線で囲んだＡ部の拡大詳細図である。
【図７】 図２の一点鎖線で囲んだＢ部の拡大詳細図である。
【図８】 同上地下室を構成するボックス形地下ユニットの接合部の構成を示す要部の拡大断面図である。
【図９】 同上地下室を構成するボックス形地下ユニットの他の例を、工場製作完成状態で示す概略縦断正面図である。
【符号の説明】
１ ボックス形地下ユニット
１Ｕ 上部ユニット
１Ｄ，１Ｄｌ，１Ｄｒ 下部ユニツト
２ 鉄筋コンクリート製基礎
４ 芯材鉄骨
５ 金属製外板
６ 壁構造体
７ 天井構造体
８，８Ｌ，８Ｒ 床構造体
９ 鋼製フラットバー（金属製補強材の一例）
１０ 土留め用矢板
１７ 鉄筋コンクリート壁
２０ ゴム製止水板
ＢＲ 地下室

Claims (4)

1. 所定のピッチ間隔に配置された芯材鉄骨を軸組とし、その外側に金属製外板が固定されてなる左右一対の壁構造体、天井構造体及び床構造体を有する金属製のボックス形地下ユニットを工場製作し、この地下ユニットの任意複数個を建設現場に搬入して掘削穴底部に形成の鉄筋コンクリート製基礎上に列状に据付け設置するとともに、隣接する地下ユニット同士を相互に接合連結することにより所望容積の地下室を施工するボックス形地下室の施工方法であって、
   前記金属製のボックス形地下ユニットは、左右一対の壁構造体と床構造体の全部もしくは左右一対の壁構造体各々と床構造体の少なくとも一部とが工場製作の段階で一体的に組立てられた断面角Ｕ字型もしくは断面略Ｌ字型ラーメン構造の下部ユニットと天井構造体の単体からなる上部ユニットとに分割され、
   そのうち上部ユニットとなる天井構造体のみは上部建物から負荷される偏荷重のバリエーションに応じた強度の見直し処理により種々の偏荷重に対応する強度を発現可能に構成されている一方、前記下部ユニットを構成する壁構造体及び床構造体は長期応力及び地震時の短期応力に対応する必要強度に決定して仕様が統一化されており、これら分割された上，下部ユニットを建設現場においてそれら両ユニットに一体に接合されている接合片同士の突き合わせ状態で接合固定することにより短辺方向には□型ラーメン構造で、かつ、長辺方向には耐震壁構造のボックス形地下ユニットを組立てるとともに、
   その組立てられたボックス形地下ユニットの下部ユニットにおける左右一対の壁構造体の外側に、鉄筋コンクリート壁を壁構造体及び前記鉄筋コンクリート製基礎に一体に結合される状態で被覆することにより該下部ユニットを内外二重壁の複合構造に構成していることを特徴とするボックス形地下室の施工方法。
2. 前記金属製のボックス形地下ユニットにおける壁構造体、床構造体及び天井構造体の軸組用芯材鉄骨の内側には、それら各構造体への負荷荷重の分布に対応させて等分布またはほぼ等分布荷重の状態になるように金属製の補強材が横架固定されている請求項１に記載のボックス型地下室の施工方法。
3. 前記鉄筋コンクリート製基礎と左右一対の壁構造体を被覆する鉄筋コンクリート壁とは、鉄筋コンクリート製基礎に予め埋設し上方へ突出させている差し筋を介して一体に結合され、両者の打継ぎ面部には、ゴム製止水板が介在されている請求項１または２に記載のボックス形地下室の施工方法。
4. 前記被覆鉄筋コンクリート壁の外側位置には、該鉄筋コンクリート壁を建設現場で形成するための土留め用矢板が埋殺し状態で地中に打ち込まれている請求項１〜３のいずれかに記載のボックス形地下室の施工方法。

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