JP3950287B2 - 建て替え時に既存杭を再利用する工法及び既存杭を再利用した建物構造 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、建物の建て替え時に、先の建物に使用した既存杭を、新築建物の杭の全部又は一部として再利用する工法及び再利用した建物構造の技術分野に属する。
【０００２】
【従来の技術】
建物の建て替え時に既存杭を新築建物の杭として再利用する場合、耐震安全性の確保や建物重量の増加への対処のため、通常、新たに杭などが増設される。その際、一般に、既存杭と新設杭のそれぞれの杭頭部を基礎の下面へ剛結し一体化する技術が採用される。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、既存杭が１９８０年代前半以前の旧基準で設計されている場合、配筋が十分でなく地震時水平力に対処することができない。
【０００４】
よって、旧基準で設計された既存杭を新築建物の基礎へ剛結して再利用する場合、建物の耐用年数中に数回程度遭遇する中規模以上の地震が発生すると、前記既存杭に過度のひび割れが発生して材料の劣化が進行し、ひいては新築建物の杭基礎全体の耐久性が損なわれる虞がある。
【０００５】
ところで、建物の基礎の上面と免震建物との間に積層ゴムを設置して免震化する工法及び構造は、例えば、特開平９−１７０３３８号公報、特開平１０−２２７１３７号公報、特許第２９８９５３９号公報等に種々開示され、広く知られている。しかしながら、建物の基礎の下方に積層ゴムを設置する技術的思想は一切開示されていない。
【０００６】
したがって、本発明の目的は、既存杭の各々の杭頭部と新築建物の基礎との間に、常時の鉛直力は伝えるが地震時水平力は伝達しない技術、あるいは既存杭の耐震性が比較的高い場合には常時の鉛直力及び地震時水平力は伝えるが地震時曲げモーメントは伝達しない技術を導入し、各々の既存杭に生じるひび割れを最小限に留めて耐久性を向上させることにより既存杭を新築建物の杭として容易に再利用することができる、建て替え時に既存杭を再利用する工法及び既存杭を再利用した建物構造を提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上述した課題を解決するための手段として、請求項１記載の発明に係る建て替え時に既存杭を再利用する工法は、
建物の建て替え時に既存杭を新築建物の杭として再利用する工法において、
前記既存杭のパイルキャップを除去し、前記既存杭の各々の杭頭部と新築建物の基礎との間に、鉛直力は伝達するが地震時水平力は伝達しない支持手段、又は鉛直力は伝達するが地震時曲げモーメントは伝達しない支持手段を設置して前記既存杭を再利用することを特徴とする。
【０００８】
請求項２記載の発明は、請求項１に記載した建て替え時に既存杭を再利用する工法において、新築建物の基礎を既存杭のみで支持する場合に、前記既存杭のパイルキャップを除去し、既存杭の各々の杭頭部と新築建物の基礎との間に、鉛直力は伝達するが地震時水平力は伝達しない支持手段、又は鉛直力は伝達するが地震時曲げモーメントは伝達しない支持手段を設置して前記既存杭を再利用することを特徴とする。
【０００９】
請求項３記載の発明は、請求項１に記載した建て替え時に既存杭を再利用する工法において、新築建物の基礎を既存杭と新設杭とで支持する場合に、前記既存杭のパイルキャップを除去し、既存杭の各々の杭頭部と新築建物の基礎との間に、鉛直力は伝達するが地震時水平力は伝達しない支持手段、又は鉛直力は伝達するが地震時曲げモーメントは伝達しない支持手段を設置すると共に、前記新設杭の杭頭部は新築建物の基礎と剛結することを特徴とする。
【００１０】
請求項４記載の発明は、請求項１に記載した建て替え時に既存杭を再利用する工法において、新築建物の基礎を既存杭と新設杭とで支持する場合に、前記既存杭のパイルキャップを除去し、既存杭の各々の杭頭部と新築建物の基礎との間に、鉛直力は伝達するが地震時水平力は伝達しない支持手段を設置すると共に、前記新設杭の杭頭部と新築建物の基礎との間に、鉛直力は伝達するが地震時曲げモーメントは伝達しない支持手段を設置することを特徴とする。
【００１３】
請求項５記載の発明は、請求項１に記載した建て替え時に既存杭を再利用する工法において、新築建物の基礎を既存杭と地盤改良体とで支持する場合に、前記既存杭のパイルキャップを除去し、既存杭の各々の杭頭部と新築建物の基礎との間に、鉛直力は伝達するが地震時水平力は伝達しない支持手段、又は鉛直力は伝達するが地震時曲げモーメントは伝達しない支持手段を設置すると共に、前記地盤改良体の上端部は新築建物の基礎に、地震時水平力を伝達可能に接触させることを特徴とする。
【００１４】
請求項６記載の発明は、請求項１に記載した建て替え時に既存杭を再利用する工法において、新築建物の基礎を既存杭と地中連続壁とで支持する場合に、前記既存杭のパイルキャップを除去し、既存杭の各々の杭頭部と新築建物の基礎との間に、鉛直力は伝達するが地震時水平力は伝達しない支持手段、又は鉛直力は伝達するが地震時曲げモーメントは伝達しない支持手段を設置すると共に、前記地中連続壁の上端部は新築建物の基礎と剛結することを特徴とする。
【００１５】
請求項７記載の発明は、請求項１に記載した建て替え時に既存杭を再利用する工法において、新築建物の基礎を既存杭と新設杭と地中連続壁とで支持する場合に、前記既存杭のパイルキャップを除去し、既存杭の各々の杭頭部と新築建物の基礎との間に、鉛直力は伝達するが地震時水平力は伝達しない支持手段、又は鉛直力は伝達するが地震時曲げモーメントは伝達しない支持手段を設置すると共に、前記新設杭の杭頭部は新設建物の基礎と剛結し、前記地中連続壁の上端部は新築建物の基礎と剛結することを特徴とする。
【００１６】
請求項８記載の発明は、請求項１に記載した建て替え時に既存杭を再利用する工法において、新築建物の基礎を既存杭と新設杭と地中連続壁とで支持する場合に、前記既存杭のパイルキャップを除去し、既存杭の各々の杭頭部と新築建物の基礎との間に、鉛直力は伝達するが地震時水平力は伝達しない支持手段を設置すると共に、前記新設杭の杭頭部と新築建物の基礎との間に、鉛直力は伝達するが地震時曲げモーメントは伝達しない支持手段を設置し、前記地中連続壁の上端部は新築建物の基礎と剛結することを特徴とする。
【００１７】
請求項９記載の発明は、請求項１〜８のいずれか一に記載した建て替え時に既存杭を再利用する工法において、鉛直力を伝達するが地震時水平力は伝達しない支持手段は、積層ゴム又はローラー支承等のアイソレータであることを特徴とする。
【００１８】
請求項１０記載の発明は、請求項１〜８のいずれか一に記載した建て替え時に既存杭を再利用する工法において、鉛直力を伝達するが地震時曲げモーメントは伝達しない支持手段は、ピン支承であることを特徴とする。
【００１９】
請求項１１記載の発明に係る建て替え時に既存杭を再利用した建築構造は、請求項１〜１０のいずれか一に記載した工法により、建物の建て替え時に既存杭を新築建物の杭として再利用して構築されたことを特徴とする。
【００２０】
【発明の実施形態、及び実施例】
図１〜図６はそれぞれ、請求項１及び請求項１１に記載した、建て替え時に既存杭を再利用する工法及び既存杭を再利用した建物構造の各実施例を示している。なお、新設杭４の杭頭接合法については、剛結する場合のみを示している。
【００２１】
この建て替え時に既存杭を再利用する工法は、建物の建て替え時に既存杭を新設建物の杭として再利用する工法である。即ち、前記既存杭のパイルキャップを除去し、前記既存杭１の各々の杭頭部１ａと新築建物の基礎２との間に、鉛直力は伝達するが地震時水平力は伝達しない支持手段３、又は鉛直力は伝達するが地震時曲げモーメントは伝達しない支持手段を設置して前記既存杭１を再利用することを特徴とする（請求項１記載の発明）。
【００２２】
前記建て替え時に既存杭を再利用する工法により施工された既存杭を再利用した建物構造は、前記既存杭のパイルキャップを除去し、前記既存杭１の各々の杭頭部１ａと新築建物の基礎２との間に、鉛直力は伝達するが地震時水平力は伝達しない支持手段３、又は鉛直力は伝達するが地震時曲げモーメントは伝達しない支持手段が設置され前記既存杭１を再利用したことを特徴とする（請求項１１記載の発明）。
【００２３】
具体的に、図１は、新築建物の基礎２を既存杭１のみで支持する場合の実施例を示している。この実施例は、前記既存杭１のパイルキャップを除去し、既存杭１の各々の杭頭部１ａと新築建物の基礎２との間に、鉛直力は伝達するが地震時水平力は伝達しない支持手段３を設置して前記既存杭１を再利用している。なお、前記既存杭１の耐震性が比較的高い場合には、前記支持手段３の代わりに、鉛直力は伝達するが地震時曲げモーメントは伝達しない支持手段（図示省略）で実施することもできる（請求項２記載の発明）。
【００２４】
この実施例では、前記支持手段３として薄層ゴムと鋼板とを交互に挟んだ所謂積層ゴム３が使用されているがこれに限定されず、例えば公知の所謂ローラー支承等（特開平９−２７３３３０号、特開平１０−２２７０３９号等で既に公知）のアイソレータでも略同様に実施することができる（請求項９記載の発明）。また、前記新築建物の基礎２はマットスラブ２で実施しているがこれに限定されず、例えばパイルキャップ２ａ（図３参照）や基礎梁でも略同様に実施することができる。前記積層ゴム３を前記既存杭１の各々の杭頭部１ａと基礎２との間に設置する技術は格別新規なものではなく、例えば前記積層ゴム３のフランジプレートをアンカーボルトを使用して取り付けている。前記既存杭１には、既製コンクリート杭、場所打ちコンクリート杭、又は鋼管杭等が使用される。更に、当該支持手段３の代わりに実施する、鉛直力は伝達するが地震時曲げモーメントは伝達しない支持手段としては、公知の所謂ピン支承（特開平１１−１１７３２６号、特開平１０−２２７０４０号等で既に公知）が好適に実施される（請求項１２記載の発明）。以下に説明する実施例についても同様の技術的思想とする。
【００２５】
したがって、図１に示した実施例によれば、既存杭１の各々の杭頭接合部に、常時の鉛直力は伝えるが地震時水平力は伝達しない積層ゴム３等のアイソレータを導入するので、各々の既存杭１に生じるひび割れを最小限に留めて耐久性を向上させることができ、もって、既存杭１を新築建物の杭として容易に再利用することができる。
【００２６】
図２は、新築建物の基礎２を既存杭１と新設杭４とで支持する場合の実施例を示している。この実施例は、前記既存杭１のパイルキャップ６を除去し、既存杭１の各々の杭頭部１ａと新築建物の基礎２として使用されるマットスラブ２との間に、鉛直力は伝達するが地震時水平力は伝達しない支持手段３として使用される積層ゴム３、又は鉛直力は伝達するが地震時曲げモーメントは伝達しない支持手段を設置すると共に、前記新設杭４の杭頭部４ａは新築建物の基礎２として使用されるマットスラブ２と剛結して前記既存杭１を再利用している（請求項３記載の発明）。
【００２７】
なお、前記新設杭４には、前記既存杭１と略同様に、既製コンクリート杭、場所打ちコンクリート杭、又は鋼管杭等が使用される。
【００２８】
また、図示は省略するが、既存杭１の各々の杭頭部１ａと新築建物の基礎２との間に、鉛直力は伝達するが地震時水平力は伝達しない支持手段３を設置して実施する場合に、前記新設杭４の杭頭部４ａと新築建物４の基礎２との間に、鉛直力は伝達するが地震時曲げモーメントは伝達しない支持手段を設置して実施することもできる（請求項４記載の発明）。
【００２９】
したがって、図２に示した実施例によれば、図１に示した実施例と略同様の作用効果を奏することは勿論、先の建物と比して大重量の新築建物を構築する場合にも十分に対処することができる。
【００３０】
図３は、新築建物の基礎２を既存杭１と新設杭４とで支持する場合の異なる実施例を示している。この実施例は、図２で示したマットスラブ２の代わりにパイルキャップ２ａを新築建物の基礎２として使用していることを特徴とする。因みに図中の符号５は新設柱を示している。
【００３１】
よって、図３に示した実施例によれば、図２に示した実施例と略同様の作用効果を奏する。即ち、図１に示した実施例と略同様の作用効果を奏することは勿論、先の建物と比して大重量の新築建物を構築する場合にも十分に対処することができる。
【００３５】
図４は、新築建物の基礎２を既存杭１と地盤改良体１４とで支持する場合の実施例を示している。この実施例は、前記既存杭１のパイルキャップ６を除去し、既存杭１の各々の杭頭部１ａと、新築建物の基礎２として使用するマットスラブ２との間に、鉛直力は伝達するが地震時水平力は伝達しない支持手段３として使用する積層ゴム３、又は鉛直力は伝達するが地震時曲げモーメントは伝達しない支持手段を設置すると共に、前記地盤改良体１４の上端部は新築建物の基礎２として使用するマットスラブ２に、地震時水平力を伝達可能に接触させて前記既存杭１を再利用している（請求項５記載の発明）。因みに図中の符号７は支持層を示している。
【００３６】
よって、図４に示した実施例によれば、図２に示した実施例と略同様の作用効果を奏する。即ち、図１に示した実施例と略同様の作用効果を奏することは勿論、先の建物と比して大重量の新築建物を構築する場合にも十分に対処することができる。
【００３７】
図５は、新築建物の基礎２を既存杭１と地中連続壁２４とで支持する場合の実施例を示している。この実施例は、前記既存杭１のパイルキャップ５を除去し、既存杭１の各々の杭頭部１ａと、新築建物の基礎２として使用するマットスラブ２との間に、鉛直力は伝達するが地震時水平力は伝達しない支持手段３として使用する積層ゴム３、又は鉛直力は伝達するが地震時水平力は伝達しない支持手段を設置すると共に、前記地中連続壁２４の上端部は新築建物の基礎２として使用するマットスラブ２と剛結して前記既存杭１を再利用している（請求項６記載の発明）。具体的には、前記地中連続壁２４は前記既存杭１を取り囲むように新築建物の外形に沿って形成され、当該地中連続壁２４の上端部は新築建物のマットスラブ２の外側縁部と剛結して実施している。
【００３８】
よって、図５に示した実施例によれば、図２に示した実施例と略同様の作用効果を奏する。即ち、図１に示した実施例と略同様の作用効果を奏することは勿論、先の建物と比して大重量の新築建物を構築する場合にも十分に対処することができる。
【００３９】
図６は、新築建物の基礎２を、既存杭１と新設杭４と地中連続壁２４とで支持する場合の実施例を示している。この実施例は、前記既存杭１のパイルキャップ６を除去し、既存杭１の各々の杭頭部１ａと、新築建物の基礎２として使用するマットスラブ２との間に、鉛直力は伝達するが地震時水平力は伝達しない支持手段３として使用する積層ゴム３、又は鉛直力は伝達するが地震時曲げモーメントは伝達しない支持手段を設置すると共に、前記新設杭４の杭頭部４ａは新設建物の基礎２として使用するマットスラブ２と剛結し、前記地中連続壁２４の上端部は新築建物の基礎２として使用するマットスラブ２と剛結することを特徴とする（請求項７記載の発明）。
【００４０】
また、図示は省略するが、既存杭１の各々の杭頭部１ａと新築建物の基礎２との間に、鉛直力は伝達するが地震時水平力は伝達しない支持手段３を設置して実施する場合に、前記新設杭４の杭頭部４ａと新築建物４の基礎２との間に、鉛直力は伝達するが地震時曲げモーメントは伝達しない支持手段を設置して実施することもできる（請求項８記載の発明）。
【００４１】
したがって、図６に示した実施例によれば、図５に示した実施例より更に大重量の新築建物を構築する場合にも十分に対処することができるのである。
以上に各実施例を図示して説明したが、本発明は、これら実施例の限りではなく、その技術的思想を逸脱しない範囲において、当業者が通常に行う設計変更、応用のバリエーションの範囲を含むことを念のため言及する。
【００４２】
【本発明の奏する効果】
本発明に係る請求項１〜請求項１１に記載した建て替え時に既存杭を再利用する工法及び既存杭を再利用した建物構造によれば、下記する効果を奏する。
１）既存杭の各々の杭頭部に、常時の鉛直力は伝えるが地震時水平力は伝達しない積層ゴム等の支持手段、あるいは、既存杭の耐震性が比較的高い場合には、常時の鉛直力及び地震時水平力は伝えるが地震時曲げモーメントは伝達しないピン支承等の支持手段を導入するので、各々の既存杭に生じるひび割れを最小限に留めて耐久性を向上させることができ、もって、既存杭を新築建物の杭の全部又は一部として容易に再利用することができる。また、既存杭を新築建物の杭の一部として再利用する場合には、既存建物と比して大重量の新築建物を構築する場合にも十分に対処することができる。
２）既存杭を引き抜いて再利用しない場合と比して、新設杭の本数を低減でき、また、その杭径を小さくする等できるので、工期短縮・工費削減に大きく寄与する。また、資源循環の促進により環境への負荷も軽減できる。
３）既存杭の杭頭部と新築建物の基礎とを剛結して実施する場合と比して、新築建物の長寿命化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明に係る建て替え時に既存杭を再利用する工法及び既存杭を再利用した建物構造の実施例を示した断面図である。
【図２】 本発明に係る建て替え時に既存杭を再利用する工法及び既存杭を再利用した建物構造の異なる実施例を示した断面図である。
【図３】 本発明に係る建て替え時に既存杭を再利用する工法及び既存杭を再利用した建物構造の異なる実施例を示した断面図である。
【図４】 本発明に係る建て替え時に既存杭を再利用する工法及び既存杭を再利用した建物構造の異なる実施例を示した断面図である。
【図５】 Ａは、本発明に係る建て替え時に既存杭を再利用する工法及び既存杭を再利用した建物構造の異なる実施例を示した平面図であり、Ｂは同断面図である。
【図６】 Ａは、本発明に係る建て替え時に既存杭を再利用する工法及び既存杭を再利用した建物構造の異なる実施例を示した平面図であり、Ｂは同断面図である。
【符号の説明】
１ 既存杭
２ 基礎（マットスラブ）
３ 支持手段（積層ゴム）
４ 新設杭
５ 新設柱
１４ 地盤改良体
２４ 地中連続壁
【発明の属する技術分野】
この発明は、建物の建て替え時に、先の建物に使用した既存杭を、新築建物の杭の全部又は一部として再利用する工法及び再利用した建物構造の技術分野に属する。
【０００２】
【従来の技術】
建物の建て替え時に既存杭を新築建物の杭として再利用する場合、耐震安全性の確保や建物重量の増加への対処のため、通常、新たに杭などが増設される。その際、一般に、既存杭と新設杭のそれぞれの杭頭部を基礎の下面へ剛結し一体化する技術が採用される。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、既存杭が１９８０年代前半以前の旧基準で設計されている場合、配筋が十分でなく地震時水平力に対処することができない。
【０００４】
よって、旧基準で設計された既存杭を新築建物の基礎へ剛結して再利用する場合、建物の耐用年数中に数回程度遭遇する中規模以上の地震が発生すると、前記既存杭に過度のひび割れが発生して材料の劣化が進行し、ひいては新築建物の杭基礎全体の耐久性が損なわれる虞がある。
【０００５】
ところで、建物の基礎の上面と免震建物との間に積層ゴムを設置して免震化する工法及び構造は、例えば、特開平９−１７０３３８号公報、特開平１０−２２７１３７号公報、特許第２９８９５３９号公報等に種々開示され、広く知られている。しかしながら、建物の基礎の下方に積層ゴムを設置する技術的思想は一切開示されていない。
【０００６】
したがって、本発明の目的は、既存杭の各々の杭頭部と新築建物の基礎との間に、常時の鉛直力は伝えるが地震時水平力は伝達しない技術、あるいは既存杭の耐震性が比較的高い場合には常時の鉛直力及び地震時水平力は伝えるが地震時曲げモーメントは伝達しない技術を導入し、各々の既存杭に生じるひび割れを最小限に留めて耐久性を向上させることにより既存杭を新築建物の杭として容易に再利用することができる、建て替え時に既存杭を再利用する工法及び既存杭を再利用した建物構造を提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上述した課題を解決するための手段として、請求項１記載の発明に係る建て替え時に既存杭を再利用する工法は、
建物の建て替え時に既存杭を新築建物の杭として再利用する工法において、
前記既存杭のパイルキャップを除去し、前記既存杭の各々の杭頭部と新築建物の基礎との間に、鉛直力は伝達するが地震時水平力は伝達しない支持手段、又は鉛直力は伝達するが地震時曲げモーメントは伝達しない支持手段を設置して前記既存杭を再利用することを特徴とする。
【０００８】
請求項２記載の発明は、請求項１に記載した建て替え時に既存杭を再利用する工法において、新築建物の基礎を既存杭のみで支持する場合に、前記既存杭のパイルキャップを除去し、既存杭の各々の杭頭部と新築建物の基礎との間に、鉛直力は伝達するが地震時水平力は伝達しない支持手段、又は鉛直力は伝達するが地震時曲げモーメントは伝達しない支持手段を設置して前記既存杭を再利用することを特徴とする。
【０００９】
請求項３記載の発明は、請求項１に記載した建て替え時に既存杭を再利用する工法において、新築建物の基礎を既存杭と新設杭とで支持する場合に、前記既存杭のパイルキャップを除去し、既存杭の各々の杭頭部と新築建物の基礎との間に、鉛直力は伝達するが地震時水平力は伝達しない支持手段、又は鉛直力は伝達するが地震時曲げモーメントは伝達しない支持手段を設置すると共に、前記新設杭の杭頭部は新築建物の基礎と剛結することを特徴とする。
【００１０】
請求項４記載の発明は、請求項１に記載した建て替え時に既存杭を再利用する工法において、新築建物の基礎を既存杭と新設杭とで支持する場合に、前記既存杭のパイルキャップを除去し、既存杭の各々の杭頭部と新築建物の基礎との間に、鉛直力は伝達するが地震時水平力は伝達しない支持手段を設置すると共に、前記新設杭の杭頭部と新築建物の基礎との間に、鉛直力は伝達するが地震時曲げモーメントは伝達しない支持手段を設置することを特徴とする。
【００１３】
請求項５記載の発明は、請求項１に記載した建て替え時に既存杭を再利用する工法において、新築建物の基礎を既存杭と地盤改良体とで支持する場合に、前記既存杭のパイルキャップを除去し、既存杭の各々の杭頭部と新築建物の基礎との間に、鉛直力は伝達するが地震時水平力は伝達しない支持手段、又は鉛直力は伝達するが地震時曲げモーメントは伝達しない支持手段を設置すると共に、前記地盤改良体の上端部は新築建物の基礎に、地震時水平力を伝達可能に接触させることを特徴とする。
【００１４】
請求項６記載の発明は、請求項１に記載した建て替え時に既存杭を再利用する工法において、新築建物の基礎を既存杭と地中連続壁とで支持する場合に、前記既存杭のパイルキャップを除去し、既存杭の各々の杭頭部と新築建物の基礎との間に、鉛直力は伝達するが地震時水平力は伝達しない支持手段、又は鉛直力は伝達するが地震時曲げモーメントは伝達しない支持手段を設置すると共に、前記地中連続壁の上端部は新築建物の基礎と剛結することを特徴とする。
【００１５】
請求項７記載の発明は、請求項１に記載した建て替え時に既存杭を再利用する工法において、新築建物の基礎を既存杭と新設杭と地中連続壁とで支持する場合に、前記既存杭のパイルキャップを除去し、既存杭の各々の杭頭部と新築建物の基礎との間に、鉛直力は伝達するが地震時水平力は伝達しない支持手段、又は鉛直力は伝達するが地震時曲げモーメントは伝達しない支持手段を設置すると共に、前記新設杭の杭頭部は新設建物の基礎と剛結し、前記地中連続壁の上端部は新築建物の基礎と剛結することを特徴とする。
【００１６】
請求項８記載の発明は、請求項１に記載した建て替え時に既存杭を再利用する工法において、新築建物の基礎を既存杭と新設杭と地中連続壁とで支持する場合に、前記既存杭のパイルキャップを除去し、既存杭の各々の杭頭部と新築建物の基礎との間に、鉛直力は伝達するが地震時水平力は伝達しない支持手段を設置すると共に、前記新設杭の杭頭部と新築建物の基礎との間に、鉛直力は伝達するが地震時曲げモーメントは伝達しない支持手段を設置し、前記地中連続壁の上端部は新築建物の基礎と剛結することを特徴とする。
【００１７】
請求項９記載の発明は、請求項１〜８のいずれか一に記載した建て替え時に既存杭を再利用する工法において、鉛直力を伝達するが地震時水平力は伝達しない支持手段は、積層ゴム又はローラー支承等のアイソレータであることを特徴とする。
【００１８】
請求項１０記載の発明は、請求項１〜８のいずれか一に記載した建て替え時に既存杭を再利用する工法において、鉛直力を伝達するが地震時曲げモーメントは伝達しない支持手段は、ピン支承であることを特徴とする。
【００１９】
請求項１１記載の発明に係る建て替え時に既存杭を再利用した建築構造は、請求項１〜１０のいずれか一に記載した工法により、建物の建て替え時に既存杭を新築建物の杭として再利用して構築されたことを特徴とする。
【００２０】
【発明の実施形態、及び実施例】
図１〜図６はそれぞれ、請求項１及び請求項１１に記載した、建て替え時に既存杭を再利用する工法及び既存杭を再利用した建物構造の各実施例を示している。なお、新設杭４の杭頭接合法については、剛結する場合のみを示している。
【００２１】
この建て替え時に既存杭を再利用する工法は、建物の建て替え時に既存杭を新設建物の杭として再利用する工法である。即ち、前記既存杭のパイルキャップを除去し、前記既存杭１の各々の杭頭部１ａと新築建物の基礎２との間に、鉛直力は伝達するが地震時水平力は伝達しない支持手段３、又は鉛直力は伝達するが地震時曲げモーメントは伝達しない支持手段を設置して前記既存杭１を再利用することを特徴とする（請求項１記載の発明）。
【００２２】
前記建て替え時に既存杭を再利用する工法により施工された既存杭を再利用した建物構造は、前記既存杭のパイルキャップを除去し、前記既存杭１の各々の杭頭部１ａと新築建物の基礎２との間に、鉛直力は伝達するが地震時水平力は伝達しない支持手段３、又は鉛直力は伝達するが地震時曲げモーメントは伝達しない支持手段が設置され前記既存杭１を再利用したことを特徴とする（請求項１１記載の発明）。
【００２３】
具体的に、図１は、新築建物の基礎２を既存杭１のみで支持する場合の実施例を示している。この実施例は、前記既存杭１のパイルキャップを除去し、既存杭１の各々の杭頭部１ａと新築建物の基礎２との間に、鉛直力は伝達するが地震時水平力は伝達しない支持手段３を設置して前記既存杭１を再利用している。なお、前記既存杭１の耐震性が比較的高い場合には、前記支持手段３の代わりに、鉛直力は伝達するが地震時曲げモーメントは伝達しない支持手段（図示省略）で実施することもできる（請求項２記載の発明）。
【００２４】
この実施例では、前記支持手段３として薄層ゴムと鋼板とを交互に挟んだ所謂積層ゴム３が使用されているがこれに限定されず、例えば公知の所謂ローラー支承等（特開平９−２７３３３０号、特開平１０−２２７０３９号等で既に公知）のアイソレータでも略同様に実施することができる（請求項９記載の発明）。また、前記新築建物の基礎２はマットスラブ２で実施しているがこれに限定されず、例えばパイルキャップ２ａ（図３参照）や基礎梁でも略同様に実施することができる。前記積層ゴム３を前記既存杭１の各々の杭頭部１ａと基礎２との間に設置する技術は格別新規なものではなく、例えば前記積層ゴム３のフランジプレートをアンカーボルトを使用して取り付けている。前記既存杭１には、既製コンクリート杭、場所打ちコンクリート杭、又は鋼管杭等が使用される。更に、当該支持手段３の代わりに実施する、鉛直力は伝達するが地震時曲げモーメントは伝達しない支持手段としては、公知の所謂ピン支承（特開平１１−１１７３２６号、特開平１０−２２７０４０号等で既に公知）が好適に実施される（請求項１２記載の発明）。以下に説明する実施例についても同様の技術的思想とする。
【００２５】
したがって、図１に示した実施例によれば、既存杭１の各々の杭頭接合部に、常時の鉛直力は伝えるが地震時水平力は伝達しない積層ゴム３等のアイソレータを導入するので、各々の既存杭１に生じるひび割れを最小限に留めて耐久性を向上させることができ、もって、既存杭１を新築建物の杭として容易に再利用することができる。
【００２６】
図２は、新築建物の基礎２を既存杭１と新設杭４とで支持する場合の実施例を示している。この実施例は、前記既存杭１のパイルキャップ６を除去し、既存杭１の各々の杭頭部１ａと新築建物の基礎２として使用されるマットスラブ２との間に、鉛直力は伝達するが地震時水平力は伝達しない支持手段３として使用される積層ゴム３、又は鉛直力は伝達するが地震時曲げモーメントは伝達しない支持手段を設置すると共に、前記新設杭４の杭頭部４ａは新築建物の基礎２として使用されるマットスラブ２と剛結して前記既存杭１を再利用している（請求項３記載の発明）。
【００２７】
なお、前記新設杭４には、前記既存杭１と略同様に、既製コンクリート杭、場所打ちコンクリート杭、又は鋼管杭等が使用される。
【００２８】
また、図示は省略するが、既存杭１の各々の杭頭部１ａと新築建物の基礎２との間に、鉛直力は伝達するが地震時水平力は伝達しない支持手段３を設置して実施する場合に、前記新設杭４の杭頭部４ａと新築建物４の基礎２との間に、鉛直力は伝達するが地震時曲げモーメントは伝達しない支持手段を設置して実施することもできる（請求項４記載の発明）。
【００２９】
したがって、図２に示した実施例によれば、図１に示した実施例と略同様の作用効果を奏することは勿論、先の建物と比して大重量の新築建物を構築する場合にも十分に対処することができる。
【００３０】
図３は、新築建物の基礎２を既存杭１と新設杭４とで支持する場合の異なる実施例を示している。この実施例は、図２で示したマットスラブ２の代わりにパイルキャップ２ａを新築建物の基礎２として使用していることを特徴とする。因みに図中の符号５は新設柱を示している。
【００３１】
よって、図３に示した実施例によれば、図２に示した実施例と略同様の作用効果を奏する。即ち、図１に示した実施例と略同様の作用効果を奏することは勿論、先の建物と比して大重量の新築建物を構築する場合にも十分に対処することができる。
【００３５】
図４は、新築建物の基礎２を既存杭１と地盤改良体１４とで支持する場合の実施例を示している。この実施例は、前記既存杭１のパイルキャップ６を除去し、既存杭１の各々の杭頭部１ａと、新築建物の基礎２として使用するマットスラブ２との間に、鉛直力は伝達するが地震時水平力は伝達しない支持手段３として使用する積層ゴム３、又は鉛直力は伝達するが地震時曲げモーメントは伝達しない支持手段を設置すると共に、前記地盤改良体１４の上端部は新築建物の基礎２として使用するマットスラブ２に、地震時水平力を伝達可能に接触させて前記既存杭１を再利用している（請求項５記載の発明）。因みに図中の符号７は支持層を示している。
【００３６】
よって、図４に示した実施例によれば、図２に示した実施例と略同様の作用効果を奏する。即ち、図１に示した実施例と略同様の作用効果を奏することは勿論、先の建物と比して大重量の新築建物を構築する場合にも十分に対処することができる。
【００３７】
図５は、新築建物の基礎２を既存杭１と地中連続壁２４とで支持する場合の実施例を示している。この実施例は、前記既存杭１のパイルキャップ５を除去し、既存杭１の各々の杭頭部１ａと、新築建物の基礎２として使用するマットスラブ２との間に、鉛直力は伝達するが地震時水平力は伝達しない支持手段３として使用する積層ゴム３、又は鉛直力は伝達するが地震時水平力は伝達しない支持手段を設置すると共に、前記地中連続壁２４の上端部は新築建物の基礎２として使用するマットスラブ２と剛結して前記既存杭１を再利用している（請求項６記載の発明）。具体的には、前記地中連続壁２４は前記既存杭１を取り囲むように新築建物の外形に沿って形成され、当該地中連続壁２４の上端部は新築建物のマットスラブ２の外側縁部と剛結して実施している。
【００３８】
よって、図５に示した実施例によれば、図２に示した実施例と略同様の作用効果を奏する。即ち、図１に示した実施例と略同様の作用効果を奏することは勿論、先の建物と比して大重量の新築建物を構築する場合にも十分に対処することができる。
【００３９】
図６は、新築建物の基礎２を、既存杭１と新設杭４と地中連続壁２４とで支持する場合の実施例を示している。この実施例は、前記既存杭１のパイルキャップ６を除去し、既存杭１の各々の杭頭部１ａと、新築建物の基礎２として使用するマットスラブ２との間に、鉛直力は伝達するが地震時水平力は伝達しない支持手段３として使用する積層ゴム３、又は鉛直力は伝達するが地震時曲げモーメントは伝達しない支持手段を設置すると共に、前記新設杭４の杭頭部４ａは新設建物の基礎２として使用するマットスラブ２と剛結し、前記地中連続壁２４の上端部は新築建物の基礎２として使用するマットスラブ２と剛結することを特徴とする（請求項７記載の発明）。
【００４０】
また、図示は省略するが、既存杭１の各々の杭頭部１ａと新築建物の基礎２との間に、鉛直力は伝達するが地震時水平力は伝達しない支持手段３を設置して実施する場合に、前記新設杭４の杭頭部４ａと新築建物４の基礎２との間に、鉛直力は伝達するが地震時曲げモーメントは伝達しない支持手段を設置して実施することもできる（請求項８記載の発明）。
【００４１】
したがって、図６に示した実施例によれば、図５に示した実施例より更に大重量の新築建物を構築する場合にも十分に対処することができるのである。
以上に各実施例を図示して説明したが、本発明は、これら実施例の限りではなく、その技術的思想を逸脱しない範囲において、当業者が通常に行う設計変更、応用のバリエーションの範囲を含むことを念のため言及する。
【００４２】
【本発明の奏する効果】
本発明に係る請求項１〜請求項１１に記載した建て替え時に既存杭を再利用する工法及び既存杭を再利用した建物構造によれば、下記する効果を奏する。
１）既存杭の各々の杭頭部に、常時の鉛直力は伝えるが地震時水平力は伝達しない積層ゴム等の支持手段、あるいは、既存杭の耐震性が比較的高い場合には、常時の鉛直力及び地震時水平力は伝えるが地震時曲げモーメントは伝達しないピン支承等の支持手段を導入するので、各々の既存杭に生じるひび割れを最小限に留めて耐久性を向上させることができ、もって、既存杭を新築建物の杭の全部又は一部として容易に再利用することができる。また、既存杭を新築建物の杭の一部として再利用する場合には、既存建物と比して大重量の新築建物を構築する場合にも十分に対処することができる。
２）既存杭を引き抜いて再利用しない場合と比して、新設杭の本数を低減でき、また、その杭径を小さくする等できるので、工期短縮・工費削減に大きく寄与する。また、資源循環の促進により環境への負荷も軽減できる。
３）既存杭の杭頭部と新築建物の基礎とを剛結して実施する場合と比して、新築建物の長寿命化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明に係る建て替え時に既存杭を再利用する工法及び既存杭を再利用した建物構造の実施例を示した断面図である。
【図２】 本発明に係る建て替え時に既存杭を再利用する工法及び既存杭を再利用した建物構造の異なる実施例を示した断面図である。
【図３】 本発明に係る建て替え時に既存杭を再利用する工法及び既存杭を再利用した建物構造の異なる実施例を示した断面図である。
【図４】 本発明に係る建て替え時に既存杭を再利用する工法及び既存杭を再利用した建物構造の異なる実施例を示した断面図である。
【図５】 Ａは、本発明に係る建て替え時に既存杭を再利用する工法及び既存杭を再利用した建物構造の異なる実施例を示した平面図であり、Ｂは同断面図である。
【図６】 Ａは、本発明に係る建て替え時に既存杭を再利用する工法及び既存杭を再利用した建物構造の異なる実施例を示した平面図であり、Ｂは同断面図である。
【符号の説明】
１ 既存杭
２ 基礎（マットスラブ）
３ 支持手段（積層ゴム）
４ 新設杭
５ 新設柱
１４ 地盤改良体
２４ 地中連続壁
Claims (11)
- 建物の建て替え時に既存杭を新築建物の杭として再利用する工法において、
前記既存杭のパイルキャップを除去し、前記既存杭の各々の杭頭部と新築建物の基礎との間に、鉛直力は伝達するが地震時水平力は伝達しない支持手段、又は鉛直力は伝達するが地震時曲げモーメントは伝達しない支持手段を設置して前記既存杭を再利用することを特徴とする、建て替え時に既存杭を再利用する工法。 - 新築建物の基礎を既存杭のみで支持する場合に、前記既存杭のパイルキャップを除去し、既存杭の各々の杭頭部と新築建物の基礎との間に、鉛直力は伝達するが地震時水平力は伝達しない支持手段、又は鉛直力は伝達するが地震時曲げモーメントは伝達しない支持手段を設置して前記既存杭を再利用することを特徴とする、請求項１に記載した建て替え時に既存杭を再利用する工法。
- 新築建物の基礎を既存杭と新設杭とで支持する場合に、前記既存杭のパイルキャップを除去し、既存杭の各々の杭頭部と新築建物の基礎との間に、鉛直力は伝達するが地震時水平力は伝達しない支持手段、又は鉛直力は伝達するが地震時曲げモーメントは伝達しない支持手段を設置すると共に、前記新設杭の杭頭部は新築建物の基礎と剛結することを特徴とする、請求項１に記載した建て替え時に既存杭を再利用する工法。
- 新築建物の基礎を既存杭と新設杭とで支持する場合に、前記既存杭のパイルキャップを除去し、既存杭の各々の杭頭部と新築建物の基礎との間に、鉛直力は伝達するが地震時水平力は伝達しない支持手段を設置すると共に、前記新設杭の杭頭部と新築建物の基礎との間に、鉛直力は伝達するが地震時曲げモーメントは伝達しない支持手段を設置することを特徴とする、請求項１に記載した建て替え時に既存杭を再利用する工法。
- 新築建物の基礎を既存杭と地盤改良体とで支持する場合に、前記既存杭のパイルキャップを除去し、既存杭の各々の杭頭部と新築建物の基礎との間に、鉛直力は伝達するが地震時水平力は伝達しない支持手段、又は鉛直力は伝達するが地震時曲げモーメントは伝達しない支持手段を設置すると共に、前記地盤改良体の上端部は新築建物の基礎に、地震時水平力を伝達可能に接触させることを特徴とする、請求項１に記載した建て替え時に既存杭を再利用する工法。
- 新築建物の基礎を既存杭と地中連続壁とで支持する場合に、前記既存杭のパイルキャップを除去し、既存杭の各々の杭頭部と新築建物の基礎との間に、鉛直力は伝達するが地震時水平力は伝達しない支持手段、又は鉛直力は伝達するが地震時曲げモーメントは伝達しない支持手段を設置すると共に、前記地中連続壁の上端部は新築建物の基礎と剛結することを特徴とする、請求項１に記載した建て替え時に既存杭を再利用する工法。
- 新築建物の基礎を既存杭と新設杭と地中連続壁とで支持する場合に、前記既存杭のパイルキャップを除去し、既存杭の各々の杭頭部と新築建物の基礎との間に、鉛直力は伝達するが地震時水平力は伝達しない支持手段、又は鉛直力は伝達するが地震時曲げモーメントは伝達しない支持手段を設置すると共に、前記新設杭の杭頭部は新設建物の基礎と剛結し、前記地中連続壁の上端部は新築建物の基礎と剛結することを特徴とする、請求項１に記載した建て替え時に既存杭を再利用する工法。
- 新築建物の基礎を既存杭と新設杭と地中連続壁とで支持する場合に、前記既存杭のパイルキャップを除去し、既存杭の各々の杭頭部と新築建物の基礎との間に、鉛直力は伝達するが地震時水平力は伝達しない支持手段を設置すると共に、前記新設杭の杭頭部と新築建物の基礎との間に、鉛直力は伝達するが地震時曲げモーメントは伝達しない支持手段を設置し、前記地中連続壁の上端部は新築建物の基礎と剛結することを特徴とする、請求項１に記載した建て替え時に既存杭を再利用する工法。
- 鉛直力を伝達するが地震時水平力は伝達しない支持手段は、積層ゴム又はローラー支承等のアイソレータであることを特徴とする、請求項１〜８のいずれか一に記載した建て替え時に既存杭を再利用する工法。
- 鉛直力を伝達するが地震時曲げモーメントは伝達しない支持手段は、ピン支承であることを特徴とする、請求項１〜８のいずれか一に記載した建て替え時に既存杭を再利用する工法。
- 請求項１〜１０のいずれか一に記載した工法により、建物の建て替え時に既存杭を新築建物の杭として再利用して構築されたことを特徴とする、建て替え時に既存杭を再利用した建物構造。
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