JP4187887B2 - 既存建物の移設免震化方法及びそれに用いる移設免震機構 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、既存建物の移設免震方法及びそれに用いる移設免震機構に関し、特に既存建物を免震化する際に、法律的な不的確状態の解消や揺れ代を確保する等のために曳き家を行う場合に適用する既存建物の移設免震方法及びそれに用いる移設免震機構に関する。
【０００２】
【従来の技術】
既存建物を地震の被害から守るために、建物を基礎や基礎に連なる柱から切り離して、切り離し箇所に免震装置を介装する、免震化工法が多くなっている。
既存建物を免震化する工事では、建物をそのまま免震化するには、建物が揺動して敷地境界内に納まらない場合のように法律的に不的確である場合や、地震時に建物が水平に変位することから建物の周囲にクリアランスを設ける必要があるために、既存建物を曳き家する必要が発生する場合がある。
【０００３】
曳き家作業は、例えば図８に示すような一連の工程で行われている。
▲１▼ 既存基礎５１の周囲を掘削して基礎間に仮受梁５２を渡し、地中梁５３の直下にサンドル５４等を設置してオイルジャッキ５５やニューサポートジャッキを用いて既存建物５０を仮受する。（図８（ａ）参照）
▲２▼ サンドル５４の周囲に一次耐圧板５６を打設して、その上にレール５７とコロに載置した移動装置５８を設置する。（図８（ｂ）参照）
▲３▼ サンドル５４を撤去し二次耐圧板５９を打設して、既存建物５０をジャッキ６０等で移動させる。（図８（ｃ）参照）
【０００４】
次いで行われる免震装置の設置は、図９に示すように曳き家作業とは別途の工程で実施される。
▲１▼ 地中梁直下で再び仮受を行って移動装置５８を撤去し、しかる後に免震装置６１を設置する。（図９（ａ）参照）
▲２▼ 外周の土留め壁を構築し、既存建物の床を復旧して免震化を完了する。
【０００５】
上記例のように、既存建物の移動作業においては、既存建物を切り離し、移動させるために、新規基礎に設けた免震装置に固定するまでは、切り離した基礎や柱端部が水平方向の剛性に脆弱なために小さな地震に対しても影響を受けて被害を生じ易い状況にあり、移動中には安定性が乏しく、建物が傾いたり、傾きによって建物に亀裂が生じ易くなっている。
従って、これらの作業を安全に遂行するための管理は大変である。特に既存建物が移動方向と直角方向に１００ｍ程度と極端に長い場合には、曳き家作業が建物に対して強制変位を起こさせないように管理することが困難であった。このことから、曳き家は移動作業としても特定したものにする必要があるために、従来の曳き家は免震化と別工程で実施することが通常の方法であった。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
以上のように、曳き家と免震化を別工程で単独に実施するかのような工程管理は、それぞれの作業に要する装置を必要とし、作業に要する労力においても多大なものになることから、移設免震化作業は、コストが嵩張り、作業効率の改善が図れないという課題を提起していた。
本発明は、これらの課題に鑑みて、その改善を図るために提案されるものであり、作業に要する装置の省力化を図り、施工効率の向上を図って、移設免震作業を安全確実に実施できる既存建物の移設免震化方法及びそれに用いる移設免震化機構を提供している。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の発明である既存建物の移設免震化方法は、以下の各工程から構成されており、既存建物を免震装置に移設するのに揚重装置を用いることなく、直行免震装置を用いてその下レール上を既存建物が載置している免震滑り支承を移動させるだけの作業で移設免震化が容易に達成できる。
▲１▼ 既存建物の柱基礎下を除いた地盤を掘削して、該掘削位置に新設基礎を構築する第一工程、
▲２▼ 既存建物を仮受部材で支持し、しかる後に少なくとも柱基礎下と新設基礎までの地盤を掘削し、該掘削位置に移設基礎を構築して上記新設基礎と連接させる第二工程、
▲３▼ 上記柱基礎面と移設基礎面との間に直交する上下レールとこの間に配置される免震滑り支承から成る直行免震装置を配置して、該移設基礎面上に該下レールの一部を形成する延設部を配置すると共に、新設基礎面上に上記延設部に一体で下レールの他部を形成する移設部を敷設する第三工程、
▲４▼ 既存建物を支持している仮受部材を撤去し、上記直行免震装置の免震滑り支承を下レールに沿って移動させ、上記柱基礎を新設基礎上に移設する第四工程、
▲５▼ 既存建物と新設基礎との間に減衰装置と復元装置とを装備して免震機構を形成する第五工程、
【０００８】
請求項２に記載の発明である移設免震機構は、請求項１に記載の既存建物の移設免震方法に用いるものであって、直交する上下レールとこの間に配置される免震滑り支承から成る直行免震装置と、減衰装置及び復元装置から構成される免震機構において、直行免震装置の下レールが分離可能な延設部と移設部とから構成されることを特徴としており、下レールを既存建物の移動用に活用し、新設基礎に移設後は、延設部をそのまま、もしくは必要に応じて分離することで移設部のみを、直行免震装置の下レールとして使用できるので、既存建物の移動や免震装置に設置する揚重装置等の設備を省略できる。
【０００９】
請求項３に記載の発明である免震建物は、請求項１に記載の既存建物の移設免震方法で構築するものであって、直交する上レールと分離可能な延設部と移設部とから構成される下レールとの間に配置される免震滑り支承から成る直行免震装置、減衰装置及び復元装置から構成される免震機構を装備した免震建物であって、直行免震装置は下レールの延設部を分離した移設部から構成しており、免震に必要な揺れ代を確保して構築できる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
本発明は、既存建物を免震化するに際して、法律的な不的確状態の解消や揺れ代を確保する等のために曳き家を行う必要が生じた場合に、免震機構を形成している直行免震装置の下レールを分離可能な延設部と移設部とから構成することで、下レールを既存建物の移動用に活用すると共に、既存建物を新設基礎に移設した後は下レールの移設部を直行免震装置の下レールとして使用している。これによって、既存建物の移動や免震装置の設置作業において揚重装置等の設備を省略することができる。
以下に、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００１１】
図１は、本発明によって移設免震化した建物における免震機構を概略的に示す部分断面図（ａ）と部分断面図（ａ）を（ｂ）矢視した側面図（ｂ）である。
移設免震化された既存建物１は、図示のように新設基礎２の上に免震機構３を装備して設置されている。免震機構３は、直交免震装置４と複数の減衰装置５及び復元装置６から形成されており、直交免震装置４は、新設基礎２の上に設けられた下基台７と柱基礎８の下面に形成されている上基台９との間に設置されている。
【００１２】
又、減衰装置５と復元装置６とは、本実施の形態では１つの柱基礎に、これを４方から保持するように敷設されており、新設基礎２に形成された支持体１０と柱基礎に設けられた上基台９との間に接合されている。これによって、免震化された既存建物１は、地震時の水平力に対して、直交免震装置４によって四方に滑り移動することを可能にしており、減衰装置５と復元装置６によって充分な減衰機能と所定の揺れ代を持って対処できるものであり、地震後は、直ちに通常の位置状態に復元することができる。
尚、上記減衰装置５と復元装置６との配置は、上記に限定されるものでなく、既存建物側では、地中梁等の柱基礎以外の部位に対して配置することも可能であり、新設基礎側においても他の形態での配置が適宜選択できる。又、減衰装置５と復元装置６の数についても一対の必要はなく、既存建物の免震条件に応じて別途の個数や単体での設置が考慮されるものである。
【００１３】
本発明による直交免震装置４は、図２に斜視図で示している。
直行免震装置４は、直交する上下レール１１、１２とこの間に配置される摺動自在な免震滑り支承１３とから構成されている。本実施の形態では、柱基礎に設けられた上基台部に上レール１１が取り付けられており、免震滑り支承１３を間に挟んで上レール１１と直交させて下レール１２が配置されており、下レール１２は下基台部に設置されている。
【００１４】
直行免震装置の下レール１２は、移設部１４と延設部１５とから構成されており、移設部１４は、上レール１１と同様の長さと形状を構成して、延設部１５は、既存建物の移設距離に相当する長さを持って構成されている。そして、延設部１５の一方端を既存建物が移設される前の柱基礎の下に配置した場合に、他方端は既存建物を移設した後に柱基礎の下に敷設される移設部１４と接合させて一体化しており、移設部１４と延設部１５とは、離脱可能な接合部１６を形成して、必要に応じて互いに分離できるようになっている。
【００１５】
免震滑り支承１３は、直交する２つの摺動溝１７、１８を上下に備えることで、直交して配置される上レール１１と下レール１２との間に在って、両方のレール上を摺動できるように配置されているものであり、上レール１１と下レール１２とを互いに前後左右の方向に随意に移動させることが出来る。
【００１６】
直交免震装置４は以上のように構成されているので、既存建物の移設免震化の施工に適用する場合は、以下のように配置することになる。
即ち、移設部１４の配置位置は、既存建物が移設した時に柱基礎の下になる部位であり、移設後の既存建物に免震機構を形成するように敷設する。一方、延設部１５の配置は、一方端が既存建物を移設させる前の柱基礎の下になる部位であり、他方端は移設部１４と接合させて一体化した下レールを形成する。そして、既存建物の移設後は、下レールを上記の状態で残しておくこともできるが、必要に応じて延設部１５を移設部１４から分離させて、上レール１１と下レール１２とを同一形状にすることも可能である。
【００１７】
次に、本発明による既存建物の移設免震化方法について説明する。
本発明による既存建物の移設免震化方法は、既存建物の移設と免震化をそれぞれに単独作業として施工することなく、直交免震装置を有効に活用することで、揚重機等の余分な設備を使用せずに、移設から免震化までの工程を一連の作業として遂行することを可能にしているものである。
【００１８】
図３及び図４〜７には、既存建物を移設して免震化する第一工程から第五工程までを一連の作業として図示している。
図３は、移設前の既存建物の状態を示している。
既存建物１は、図示のように本発明に関連する部分のみを概略的に表示しているので、建物を構成している躯体で、地盤２０の中に埋設されている柱基礎２１と柱基礎間に形成されている地中梁２２のみを表示している。
【００１９】
図４では、地盤を掘削して新設基礎を構築する第一工程を示している。
本実施の形態での新設基礎の構築は、図４（ａ）に示すように地中梁２２の下の地盤を全て掘削することから実施されている。但し、この掘削は、既存建物１を一時的に支さえる仮受を設置する基盤を新設基礎の１部として構築するために行われるものであり、既存建物の支持構造をどのように構築するかによって必要のない場合もある。又、仮受の設置位置についても特定の地盤に限定されるものでなく適宜に選定されるものであるから、既存建物１を支持している柱基礎２１の下に在る地盤２３を残して任意の場所に設定できる。
【００２０】
図４（ｂ）では、上記の仮受が設置される基盤を含めて新設基礎を構築している。
本実施の形態では、地中梁２２の下に設けられる仮受用の基盤２４は新設基礎２５の１部を構成するものとして構築されているが、上記と同様の理由からこれに限定されるものでなく、仮受用の基盤として単独に構築することもあり得る。尚、新設基礎２５は、地盤を既存建物１が移設する場所まで拡大して掘削する部分に構築されるものであり、既存建物１が移設免震化された後にピットとして使用することになる。
【００２１】
図５は、仮受によって既存建物を支持し、残余の地盤を掘削して新設基礎を構築する第二工程を示している。
図５（ａ）に示すように本工程の前段では、既存建物１は地盤２３で支持された状態を保持しながら、新設基礎２５の１部である基盤２４の上に仮受部材２６を配置している。仮受部材２６は、設置されているジャッキ等を用いて柱基礎２１と地盤２３との高さ関係を調整可能になっており、既存建物１を基盤２４と仮受部材２６とが支持する状態に移行する体制を構築している。
【００２２】
次の段階では、図５（ｂ）に見られるように、既存建物１を仮受部材２６に支持させながら、柱基礎２１の下に残っていた地盤２３を掘削除去している。この際に、基盤２４と仮受部材２６での支持が地盤２３を除去しても既存建物を平衡に支障なく行われている場合には不要であるが、諸般の事情によっては図示のように支柱２７を用いて柱基礎２１を補助的に支持することも考慮されるところである。
【００２３】
図５（ｃ）は、柱基礎の下の部分に移設基礎を構築して、新設基礎に連接するする状態を図示している。
この段階に至ると、柱基礎２１の下の地盤上に移設基礎２８を構築する。移設基礎２８の構築は、支柱２７を設置している場合にはそれも含めてコンクリートを打設することで施工されるが、新設基礎との平滑度を確立する必要がある。
平滑度の確保は、後述するように柱基礎の下に直交免震装置を配置し、その下レールを既存建物の移設に活用しているので、既存建物を安全に移動させるために直交免震装置の下レールを平滑に敷設することが重要になるからである。
このために、移設基礎２８を単独で構築したとしても、新設基礎と移設基礎２８、及びこれを新設基礎２５に連接する接合底盤２９とを同一面に形成する必要がある。本実施の形態では、支柱２７のみならず移設基礎２８を基盤２４連接する接合底盤２９をも一括構築しているが、基礎の一括構築は、上述した新設基礎をピットとして形成するためにも有効である。
【００２４】
図６は、柱基礎と移設基礎との間に直交免震装置を配置する第三工程を示している。
この工程では、基礎梁２２を支持している仮受部材２６と、柱基礎２１を補助的に支持している支柱２７によって、既存建物１を仮受したままの状態で、新設基礎２５と柱基礎２１との間に直交免震装置４を配置する。
この際に、図６において詳細な表現を省略しているが、直交免震装置４を配置する前に、図１で説明したように新設基礎２５の上に下基台７を設け、柱基礎８の下面に上基台９を形成しており、それぞれの表面に存在している凹凸を修復して、直交免震装置４の設置に必要な平坦面を形成している。
【００２５】
直行免震装置４は、図２で詳細に説明したように直交する上下レール１１、１２とこの間に配置される免震滑り支承１３とから構成されている。そこで、直交免震装置４の配置は、上レールを柱基礎下面の上基台９に設置するが、新設基礎２５に設けた下基台７に設置する下レールの方は、移設部１４と接合して一体化している延設部１５を柱基礎の下に配置し、移設部１４を既存建物が移設した時に、新規に柱基礎の下になる位置に敷設している。
【００２６】
図７は、既存建物を新規の位置に移動させて、柱基礎を新設基礎上の直交免震装置に移設する第四工程を示している。
図７（ａ）は、基礎梁２２を支持している仮受部材２６と柱基礎２１を補助的に支持している支柱２７とを撤去して、既存建物１を新設基礎２５と柱基礎２１との間に配置した直交免震装置４で支持する移設前の状態を示している。
本実施の形態では、上記撤去作業と同時に既存建物外側の柱基礎２１に対して、図示のように鎖線で示す一部の基礎部分を切削加工しており、移設後の新設基礎の構造に対応させている。
この段階では、直交免震装置４の下レール１２は延設部と移設部とが接合した状態にあって、既存建物１は免震滑り支承１３に載置して下レール上を摺動可能になっている。
【００２７】
図７（ｂ）では、既存建物１を新設基礎２５上に移動させた後の状態を示している。
既存建物１を移動させた後は、図示のように直交免震装置４の下レール１２を移設部１４から延設部１１を分離して、上下レールが等しい長さの摺動範囲を形成する直交免震装置に構成しても良いが、両部の分離は必須のものでないので、特に分離させることなくそのままにして置くこともできる。
【００２８】
本発明による既存建物の移設免震化方法では、上記第一工程から第四工程に継続して免震機構を形成する第五工程を持って移設免震を完了している。
移設後の既存建物１は、図１で説明したように新設基礎２との間に免震機構３を装備する第五工程を経て免震建物として完成する。
本実施の形態では、免震機構３は、直交免震装置４と複数の減衰装置５及び復元装置６から形成されており、減衰装置５と復元装置６とは、本実施の形態では１つの柱基礎に、これを４方から保持するように敷設されている。
【００２９】
これによって、免震化された既存建物１は、地震時の水平力に対して、直交免震装置４によって四方に摺動することが可能になり、地震エネルギーを吸収する減衰装置５と地震によって揺動した建物を元の位置に戻す復元装置６によって充分な減衰機能と所定の揺れ代を維持して対処できるものであり、地震後は、直ちに通常の位置状態に復元することができる。
【００３０】
以上のように、本発明による既存建物の移設免震化方法及びそれに用いる移設免震機構は、従来の移設免震化工法が必要としていた、既存建物の基礎からの切り離し作業、移動装置を用いての移動作業及び揚重装置を用いて免震装置に建物を載置する免震化作業のように個別に施工されていたものを、移動装置、揚重装置等の諸設備を使用することなく、移設免震化を一連の工程によって達成しているので、作業装置と労力の低減を可能にし、移設中の安全性を向上させながら既存建物に対する移動時の変形による障害も防止している。
【００３１】
以上、本発明を実施の形態に基づいて詳細に説明してきたが、本発明は、上記実施の形態に何ら限定されるものでなく、発明の趣旨に反しない範囲において、各種の変更が可能であることは当然である。
【００３２】
【発明の効果】
本発明による既存建物の移設免震化方法は、以下の効果を発揮している。
▲１▼ 免震機構を形成している直交免震装置の免震滑り支承を、既存建物の移動及び新設基礎への移設作業に活用するので、移動装置や揚重装置を不要とし、設備面でのコストダウンを図れる。
▲２▼ 既存建物を基礎から切り離し、下レールに沿って移動させるのみで新設基礎上に免震化建物を形成できるので、免震装置上へ移動、降下させる作業を不要にして、施工作業の効率を向上できる。
▲３▼ 基礎から切り離した既存建物が、直交免震装置によって安定しているので、移動時の地震対策や新設基礎への設定作業が安全確実に遂行できる。
【００３３】
本発明による移設免震機構は、下レールを既存建物の移動用に活用し、新設基礎に移設後は、延設部をそのまま、もしくは必要に応じて分離することで移設部のみを、直行免震装置の下レールとして使用できるので、既存建物の移動や免震装置に設置する揚重装置等の設備を省略できる効果を発揮している。
【００３４】
本発明による免震建物は、既存建物の移設に活用した直行免震装置の下レールから延設部を分離して移設部のみで構成しているので、免震に必要な揺れ代を確保して簡潔に構築できる効果を発揮している。
【図面の簡単な説明】
【 図１】本発明による移設免震化建物の免震機構の概略図
【 図２】本発明による直交免震装置の斜視図
【 図３】本発明を適用する既存建物の基礎断面図
【 図４】本発明による移設免震化方法において新設基礎を構築するまでの第一工程図
【 図５】本発明による移設免震化方法において仮受部材で既存建物を支持するまでの第二工程図
【 図６】本発明による移設免震化方法において直交免震装置を柱基礎下に配置するまでの第三工程図
【 図７】本発明による移設免震化方法において既存建物を移設する第四工程図
【 図８】従来の移設免震化方法における既存建物の移設作業図
【 図９】従来の移設免震化方法における既存建物の免震化作業図
【符号の説明】
１ 既存建物、 ２ 新設基礎、 ３ 免震機構、 ４ 直交免震装置、
５ 減衰装置、 ６ 復元装置、 ７ 下基台、 ８ 柱基礎、
９ 上基台、 １０ 支持体、 １１ 上レール、 １２ 下レール、
１３ 滑り支承、 １４ 移設部、 １５ 延設部、 １６ 接合部、
１７、１８ 摺動溝、 ２１ 柱基礎、 ２２ 地中梁、
２３ 柱基礎下の地盤、 ２４ 基盤、 ２５ 新設基礎、
２６ 仮受部材、 ２７ 支柱、 ２８ 移設基礎、 ２９ 接合底盤、

Claims (3)

1. 既存建物の柱基礎下を除いた地盤を掘削して、該掘削位置に新設基礎を構築する第一工程と、既存建物を仮受部材で支持し、しかる後に少なくとも柱基礎下と新設基礎までの地盤を掘削し、該掘削位置に移設基礎を構築して上記新設基礎と連接させる第二工程と、上記柱基礎面と移設基礎面との間に直交する上下レールとこの間に配置される免震滑り支承から成る直行免震装置を配置して、該移設基礎面上に該下レールの一部を形成する延設部を配置すると共に、新設基礎面上に上記延設部に一体で下レールの他部を形成する移設部を敷設する第三工程と、既存建物を支持している仮受部材を撤去し、上記直行免震装置の免震滑り支承を下レールに沿って移動させ、上記柱基礎を新設基礎上に移設する第四工程と、既存建物と新設基礎との間に減衰装置と復元装置とを装備して免震機構を形成する第五工程とから構成される既存建物の移設免震化方法。
2. 直交する上下レールとこの間に配置される免震滑り支承から成る直行免震装置、減衰装置及び復元装置から構成される免震機構であって、該直行免震装置の下レールが分離可能な延設部と移設部とから構成されることを特徴とする請求項１に記載の既存建物の移設免震方法に用いる移設免震機構。
3. 直交する上レールと分離可能な延設部と移設部とから構成される下レールとの間に配置される免震滑り支承から成る直行免震装置、減衰装置及び復元装置から構成される免震機構を装備した免震建物であって、該直行免震装置が下レールの延設部を分離した移設部から構成されることを特徴とする請求項１に記載の既存建物の移設免震方法で構築した免震建物。

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