JP4532677B2 - 建物施工方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、建物の施工工期を大幅に短縮できる建物施工方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、フーチングや基礎梁からなる基礎を有する建物の施工は、例えば、全スパンのフーチングについて配筋、型枠建込、コンクリート打設、養生、型枠解体を行った後、基礎梁についても同様に全スパンの配筋、型枠建込、コンクリート打設、養生、型枠解体を行い、その後鉄骨柱の建方や床の構築等の作業を行うという手順が通常であった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このように、まず基礎全体を完成させ、その後上部構造の工事に着手するという施工手順であると、各スパンについて基礎工事と上部構造工事との間に待ち時間が発生し、全体工期が長期化するという問題があった。そして、このような問題は、全スパンの基礎完成までに長期間を要する多スパン建物において特に深刻である。
【０００４】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、基礎全体の完成を待たずに上部構造工事を開始できる、すなわち基礎の施工と上部構造の施工とを並行して進められる建物施工方法を提案することにより、特に多スパン建物の施工工期を大幅に短縮することを目的とするものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
すなわち、まず請求項１に係る発明は、フーチングの高さ方向下部のみをプレキャスト化したハーフＰＣフーチング部材を地盤上に設置し、前記ハーフＰＣフーチング部材の上面に柱を建てて固定した後、建物の上部構造の施工と基礎構造の施工とを並行して進めることを特徴とする建物施工方法である。
【０００６】
このように、基礎全体はおろかフーチング全体の完成さえも待つことなく、フーチングの高さ方向下部だけをプレキャスト化して先行設置した後、その上にすぐに柱を建てることにより、例えば上階梁の建方作業のような上部構造工事の着手時期を各スパンについて大幅に前倒しすることが可能となる。したがって、基礎の施工と上部構造の施工とをほとんど並行して進めることができるようになり、特に多スパン建物の全体工期を大幅に短縮することができる。
【０００７】
また、請求項２に係る発明は、請求項１に記載の建物施工方法であって、前記ハーフＰＣフーチング部材の上面に、基礎梁の一部又は全部をプレキャスト化したＰＣ基礎梁部材を架け渡すことを特徴とする。
【０００８】
このように、ＰＣフーチング部材の設置後に、基礎梁全体の配筋、型枠建込、コンクリート打設、養生、型枠解体という手順で基礎を構築していくのではなく、ＰＣフーチング部材の上面に、基礎梁の一部又は全部をプレキャスト化したＰＣ基礎梁部材を架け渡すことにすれば、基礎梁の工事時間を短縮できるので、全体工期をより一層短縮できる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照しつつ、本発明の実施形態について詳細に説明する。なお、説明において、同一要素には同一の符号を用い、重複する説明は省略するものとする。
【００１８】
＜ＰＣフーチング部材＞
図１に示すＰＣフーチング部材１は、フーチングＨの高さ方向下部のみをプレキャスト化したハーフプレキャスト部材であって、同図中に仮想線表示された領域Ａに現場打ち鉄筋コンクリートを後施工することにより、あるいは該領域Ａに別個のＰＣ部材を設置することにより、全体として必要な高さのフーチングＨを構築するためのものである。
すなわち、フーチングＨ全体を現場打ち鉄筋コンクリート製とすれば、フーチングＨの工事時間が極めて長くなって後続工事の着手が遅れるのに対し、あるいはフーチングＨ全体をプレキャスト化すれば、重量が大きすぎて揚重機の負担が重すぎるのに対し、フーチングＨを高さ方向下部と高さ方向上部とに分け、前者のみをプレキャスト化して極力早期に設置してしまえば、例えばその上にすぐに鉄骨柱ＳＣを建てることができる等、上部構造の工事着手時期を前倒しすることができる上、揚重機の負担も軽く済むことになる。したがって、揚重機の負担を軽くし、後続工事の着手時期を前倒しするため、ＰＣフーチング部材１は、鉄骨柱ＳＣやＰＣ柱を建てるために必要最小限の高さ範囲だけＰＣ化したものとすればよく、一般的には杭Ｋの杭径と同程度の高さ範囲だけＰＣ化したものとすればよい。
【００１９】
また、ＰＣフーチング部材１には、杭Ｋ，Ｋと対応する平面位置において、杭Ｋよりも一回り大きな径の杭頭挿入孔１ａ，１ａが高さ方向に貫通形成されている。この杭頭挿入孔１ａは、直接基礎形式の建物や杭に引抜力が作用しない杭基礎形式の建物には不要であるが、杭に引抜力が作用する杭基礎形式の建物には必要となるものである。すなわち、杭Ｋに引抜力が作用する杭基礎形式の建物においてはフーチングＨと杭Ｋとを固定する必要があるため、杭頭部Ｋａを地盤面から所定高さだけ露出させて杭Ｋを打設しておき、杭頭部Ｋａを杭頭挿入孔１ａに挿入するようにしてＰＣフーチング部材１を設置し、杭頭挿入孔１ａ中の杭頭部Ｋａ周囲にコンクリート等の充填材を注入すれば、杭頭部ＫａがフーチングＨに所定長さのみ込まれた納まりとすることができる。
【００２０】
そして、図２に示すように、杭頭挿入孔１ａの内周面は、高さ方向にコッター１ｂが形成された凹凸面となっている。したがって、杭頭挿入孔１ａ中の杭頭部Ｋａ周囲にコンクリートやモルタル等の充填材Ｊを注入し、充填材Ｊが硬化すれば、コッター１ｂにより充填材ＪがＰＣフーチング部材１に強固に付着し、杭頭部ＫａとＰＣフーチング部材１とが鉛直方向（図面上下方向）にずれることを防止できる。なお、このようなずれを防止するためには、後にも述べるように杭頭部Ｋａの外周面に目荒し処理を施しておくとさらに効果的である。
【００２１】
また、ＰＣフーチング部材１の上面には、鉄骨柱ＳＣの柱脚部を固定するための柱脚固定手段たるアンカープレート１ｃが予め埋め込まれている。したがって、ＰＣフーチング部材１を設置した後、このアンカープレート１ｃにボルトや鉄筋を溶接すれば、後施工アンカーなしで鉄骨柱ＳＣやＰＣ柱を建てることができる。
【００２２】
また、ＰＣフーチング部材１の上面には、フーチング上部定着手段としての複数本の定着筋１ｄ，１ｄ，…が予め植設されている。これらは、領域Ａに後施工される現場打ち鉄筋コンクリートをＰＣフーチング部材１に確実に定着させて、一体化されたフーチングＨを構築するために設けられたものであり、その本数や配置、各定着筋１ｄの径、形状、材質等については、構造上あるいは施工上の事情を考慮して適宜定められる。
なお、領域Ａに別個のＰＣ部材を事後的に設置してフーチングＨを構築する場合には、定着筋１ｄ，１ｄ，…に代えて、適宜の定着金物（図示省略）をフーチング上部定着手段としてＰＣフーチング部材１の上面に埋め込んでおけばよい。
【００２３】
さらにまた、ＰＣフーチング部材１の側面には、複数本の定着筋１ｅ，１ｅ，…が予め植設されている。これは、領域Ｂに後施工される現場打ち鉄筋コンクリートをＰＣフーチング部材１に定着させて、フーチングＨと基礎梁ＫＢとを確実に一体化させるために設けられたものであり、その本数や配置、各定着筋１ｅの径、形状、材質等については、構造上あるいは施工上の事情を考慮して適宜定められる。
なお、領域Ｂに別個のＰＣ部材を事後的に設置して基礎梁ＫＢを構築する場合には、定着筋１ｅ，１ｅ，…に代えて、適宜の定着金物（図示省略）をＰＣフーチング部材１の側面に埋め込んでおけばよい。
【００２４】
＜ＰＣ基礎梁部材＞
ＰＣ基礎梁部材２は、図３に示すように、基礎梁ＫＢの断面上部のみをプレキャスト化したハーフプレキャスト部材であって、領域Ｂに現場打ち鉄筋コンクリートを後施工することにより、あるいは該領域Ｂに別個のＰＣ部材を設置することにより、全体としてせいの大きな基礎梁ＫＢを構築するためのものである。
すなわち、基礎梁ＫＢ全体を現場打ち鉄筋コンクリート製とすれば、基礎梁ＫＢの工事時間が極めて長くなって後続工事の着手が遅れるのに対し、基礎梁ＫＢの一部あるいは全部をプレキャスト化してこれを早期に設置すれば、基礎梁ＫＢの工事時間を短縮できるので、全体工期も短縮することができる。
さらに、基礎梁ＫＢ全体をプレキャスト化すると、重量が大きすぎて揚重機の負担が重すぎるため、特に基礎梁ＫＢを断面上部と断面下部とに分け、上部構造と取合う前者のみをプレキャスト化して極力早期に施工することにすれば、床構築等の上部構造工事の着手時期を前倒しすることができ、揚重機の負担も軽く済むことになる。したがって、この場合、揚重機の負担を軽くし、後続工事の着手時期を前倒しするため、ＰＣ基礎梁部材２は、上部構造と取合いのある最小限の断面範囲だけＰＣ化したものとすればよい。なお、ここで示したＰＣ基礎梁部材２は端部がハンチ状に形成されているが、これは揚重機の揚重能力を考慮してさらなる軽量化を図ったためである。
【００２５】
ＰＣ基礎梁部材２の底面には、複数本の定着筋２ａ，２ａ，…が予め植設されている。これらは、領域Ｂに後施工される現場打ち鉄筋コンクリートをＰＣ基礎梁部材２に確実に定着させて、一体化された基礎梁ＫＢを構築するために設けられたものであり、その本数や配置、各定着筋２ａの径、形状、材質等については、構造上あるいは施工上の事情を考慮して適宜定められる。
なお、領域Ｂに別個のＰＣ部材を事後的に設置して基礎梁ＫＢを構築する場合には、定着筋２ａ，２ａ，…に代えて、適宜の定着金物（図示省略）をＰＣ基礎梁部材２の底面に埋め込んでおけばよい。
【００２６】
また、ＰＣ基礎梁部材２の一端面（図中左側面）、他端面（図中右側面）にはそれぞれ、定着筋２ｂ，２ｂ，…、継手筋２ｃ，２ｃ，…が予め植設されている。前者は、領域Ａに後施工されるフーチングＨの高さ方向上部との定着を図るために設けられたものであり、後者は、建物のスパン長が大きく、揚重機の能力との関係上ＰＣ基礎梁部材２の長さをあまり大きくできない場合に、他のＰＣ基礎梁部材２’と長手方向に継ぎ合わせることによりスパン長の大きな基礎梁ＫＢを構築すべく、領域Ｃにおける継手の後施工のために設けられたものである。そして、定着筋２ｂ、継手筋２ｃの本数や配置、各定着筋２ｂあるいは継手筋２ｃの径、形状、材質等についても、構造上あるいは施工上の事情を考慮して適宜定められる。
なお、ここではＰＣ基礎梁部材２の一方の端面に定着筋２ｂ，２ｂ，…を、他方の端面に継手筋２ｃ，２ｃ，…を設けているが、定着筋２ｂや継手筋２ｃを全く設けないこととしてもよいし、いずれか一方の端面のみに定着筋２ｂ又は継手筋２ｃを設け、他方の端面には定着筋２ｂや継手筋２ｃを全く設けないこととしてもよく、あるいは両端面に定着筋２ｂを設けたり、両端面に継手筋２ｃを設けるようにしてもよい。
【００２７】
本実施形態では、断面上部のみをプレキャスト化したＰＣ基礎梁部材２を用いているが、本発明はこれに限定されるわけではなく、他のパターンで一部をプレキャスト化したＰＣ基礎梁部材（例えば、断面下部のみをプレキャスト化したものや断面側部のみをプレキャスト化したもの）を用いてもよく、全部をプレキャスト化したＰＣ基礎梁部材を用いてもよい。
【００２８】
＜建物施工方法＞
図４〜図６は、本発明に係る建物施工方法の一実施形態を表す工程図である。
【００２９】
（１）杭の打設（図４（１）参照）
杭基礎形式を採用する建物の施工にあっては、まず杭Ｋを打設することになる。杭Ｋは、現場打ちＲＣ杭、ＰＣ杭、鋼管杭等の種類を問わない。そして、杭Ｋに引抜力が作用する場合には、同図に示すように杭Ｋの杭頭部Ｋａを所定長さ（例えば杭Ｋの杭径と同等以上）地盤面上に露出させておき、望ましくは図２に示すように杭頭部Ｋａの外周面に目荒し処理を施す。杭Ｋに引抜力が作用しない場合には、地盤面上に杭頭部Ｋａを露出させる必要はない。
なお、図中の杭Ｋの上端からは主筋が露出していないが、杭Ｋが現場打ちコンクリート製である場合には、杭Ｋの杭頭部Ｋａをはつって主筋を露出させてもよい。ただし、この場合には、後で施工されるフーチングＨの高さ方向上部をＰＣ部材で構築することはできず、該部分は必然的に現場打ちコンクリートで構築されることになる。杭Ｋに引抜力が作用せず、地盤面上に杭頭部Ｋａを露出させない場合においては、ＰＣフーチング部材１を設置するために、杭Ｋの主筋を露出させないものとする。
【００３０】
（２）ＰＣフーチング部材の設置（図４（２）参照）
床付後、杭頭部Ｋａを杭頭挿入孔１ａに挿入するようにしてＰＣフーチング部材１を設置する。杭Ｋに引抜力が作用せず、地盤面上に杭Ｋの杭頭部Ｋａを露出させなかった場合や、直接基礎形式を採用する場合には、杭頭挿入孔１ａが形成されていないＰＣフーチング部材を設置することになる。なお、直接基礎形式を採用する建物の施工にあっては、本工程（２）が最初の工程となる。
【００３１】
（３）杭頭挿入孔への充填材の注入（図４（３）参照）
ＰＣフーチング部材１の杭頭挿入孔１ａ中における杭頭部Ｋａ周囲に、コンクリートやモルタル等の充填材Ｊを注入することにより、杭ＫとＰＣフーチング部材１とを固定する。本工程（３）の完了後には、杭Ｋに引抜力が作用する場合であっても、ＰＣフーチング部材１の上面に柱を建てることが可能な状態となる。もちろん、杭Ｋに引抜力が作用せず、地盤面上に杭Ｋの杭頭部Ｋａを露出させなかった場合や、直接基礎形式を採用する場合には、本工程（３）は不要である。杭頭挿入孔１ａの内周面にコッター１ｂ等の凹凸が形成されている場合や杭頭部Ｋａの外周面に目荒し処理が施されている場合には、杭ＫとＰＣフーチング部材１とがより強固に固定される。
【００３２】
（４）鉄骨柱の建方（図４（４）参照）
ＰＣフーチング部材１の上面に予め埋め込まれているアンカープレート１ｃに対してボルトや鉄筋を溶接固定し、その上に鉄骨柱ＳＣを建てて固定する。もちろん、鉄骨柱ＳＣに代えてＰＣ柱としてもよい。
本工程（４）は前工程（３）が完了すればいつ行ってもよいが、鉄骨柱ＳＣの建方着手時期をなるべく前倒しするようにすれば、それだけ鉄骨梁架設等の上部構造工事の着手時期も早まり、基礎工事と上部構造工事とを並行して進められて、結果的に全体工期の大幅な短縮につながるため、ここでは前工程（３）の完了後すぐに本工程（４）を行うこととしている。
【００３３】
（５）屋根の架設（図５（５）参照）
屋根鉄骨梁ＴＢを鉄骨柱ＳＣに接合し、屋根を架設する。本工程（５）が完了した後は、悪天候であっても屋根の下方空間について工事を中止する必要がなくなり、工事進捗を促進することができる。このような観点から、ここでは本工程（５）を前工程（４）の完了後すぐに行っているが、もちろんこのような順序に限定されるものではない。なお、ここでは図示していないが、屋根の架設と相前後して上階鉄骨梁の架設工事等を行ってもよい。
【００３４】
（６）ＰＣ基礎梁部材の架設（図５（６）参照）
隣り合うＰＣフーチング部材１，１の上面にＰＣ基礎梁部材２の端部を載せて架け渡す。ここでは本工程（６）を前工程（５）の完了後に行っているが、本工程（６）はＰＣフーチング部材１を設置して杭Ｋと固定した後、すなわち工程（３）の完了後であればいつ行ってもよい。ただし、本工程（６）の完了をなるべく前倒しするようにすれば、それだけ床Ｆの構築等の上部構造工事の着手時期も早まり、基礎工事と上部構造工事とを並行して進められるというメリットがある。
また、必要に応じて、ＰＣ基礎梁部材２に基礎小梁（現場打ちＲＣ製でもＰＣ製でもよい：図示省略）を接合する。さらに、揚重機の揚重能力等との関係上、隣り合うＰＣフーチング部材１，１間に架け渡せるほどにＰＣ基礎梁部材２を長くできない場合には、隣り合うＰＣフーチング部材１，１間に束柱（図示省略）を設置しておき、ＰＣ基礎梁部材２の一端をＰＣフーチング部材１上に、他端を束柱上に架け渡すようにすればよい。
【００３５】
（７）フーチングの高さ方向上部の配筋（図５（７）参照）
ＰＣフーチング部材１の上部に、フーチングＨの高さ方向上部の配筋を行う。ＰＣフーチング部材１の上面に定着筋１ｄが植設されている場合やＰＣ基礎梁部材２の端面に定着筋２ｂが植設されている場合には、これらを利用する。本工程（７）は、鉄骨柱ＳＣの建方が完了し、かつＰＣ基礎梁部材２の架設が完了すれば、いつ行ってもよいが、本工程（７）の完了が遅延すると、床Ｆの構築に支障がでることもある。
【００３６】
（８）床の配筋（図５（８）参照）
ＰＣ基礎梁部材２の上にデッキプレートＤＰを敷設し、さらにその上に床Ｆの配筋を行う。もちろん、デッキプレートＤＰに代えてキーストンプレートやハーフＰＣ版を用いてもよい。さらに床ＦをフルＰＣ版とした場合には、ＰＣ基礎梁部材２の上にフルＰＣ版を敷設し、配筋作業は不要となる。
【００３７】
（９）フーチングの高さ方向上部及び床のコンクリート打設（図６（９）参照）フーチングＨの高さ方向上部及び床Ｆのコンクリート打設を一体に行う。もちろん、フーチングＨの高さ方向上部についてのコンクリート打設と床Ｆのコンクリート打設とを別々に行ってもよい。本工程（９）の完了後、すなわち床Ｆが完成した後は、内部建屋IＨの構築等の上部構造工事に着手することができ、基礎工事と上部構造工事とを並行して進められるので、全体工期の大幅な短縮を図ることができる。
【００３８】
（１０）内部建屋の構築（図６（１０）参照）
完成した床Ｆ上に内部建屋ＩＨを構築する。もちろん、内部建屋ＩＨがない場合には、本工程（１０）は不要である。
【００３９】
（１１）基礎梁の断面下部の配筋（図６（１１）参照）
基礎梁ＫＢの断面下部の配筋を行う。ＰＣフーチング部材１の側面に定着筋１ｅが植設されている場合やＰＣ基礎梁部材２の底面に定着筋２ａが植設されている場合にはこれらを利用する。本工程（１１）は、ここで示したように前工程（１０）の完了後に行わなければならないわけではなく、ＰＣ基礎梁部材２の架設後（ここでは工程（６）の完了後）であれば、いつ行ってもよい。すなわち、本工程（１１）は、他の作業の前提となる工程ではないため、他の作業との関係を考慮して最適な時期を選択することが望ましい。
なお、基礎梁ＫＢの剛性がそれほど必要でなく、ＰＣ基礎梁部材２だけで足りる場合には、もちろん本工程（１１）を省略することになる。
【００４０】
（１２）基礎梁の断面下部のコンクリート打設（図６（１２）参照）
基礎梁ＫＢの断面下部の型枠を建て込み、コンクリートを打設する。所定期間の養生後、型枠を解体すれば、基礎梁ＫＢが完成する。本工程（１２）も前工程（１１）と同様、他の作業との関係を考慮して最適な時期を選択することになる。本工程（１２）が完了すれば、基礎全体が完成することになる。
なお、基礎梁ＫＢの剛性がそれほど必要でなく、ＰＣ基礎梁部材２だけで足りる場合には、もちろん本工程（１２）を省略することになる。
【００４１】
（１３）その他
工程（１２）の完了後は、通常の手順に従い、建物の施工を行う。
なお、本発明に係る建物施工方法はここで示した手順に限定されるわけではなく、建物の種類に応じた適宜の変更を加えて実施されるべきものである。
【００４２】
【発明の効果】
以上のように、請求項１に係る発明は、フーチングを高さ方向上部と高さ方向下部とに分け、後者のみをプレキャスト化してＰＣフーチング部材とすることにより、例えば、フーチング全体の完成を待たずとも、ＰＣフーチング部材を設置した後すぐにその上に鉄骨柱やＰＣ柱を建てることができるものであるので、各スパンについて上部構造の工事着手時期を前倒しして、全体工期を大幅に短縮することが可能となる。
また、柱脚を完全に固定することができるので、柱部材の断面を小さくしたり、主筋量を減らすことも可能である。
【００４３】
また、請求項２に係る発明によれば、杭頭挿入孔に杭頭部を挿入しながらＰＣフーチング部材を設置することにより、フーチングに杭頭部をのみ込ませた納まりとすることができるので、引抜力が作用する杭に適用可能なＰＣフーチング部材となる。
【００４４】
また、請求項３に係る発明によれば、鉄骨柱やＰＣ柱の柱脚部を固定するための後施工アンカーが不要となるので、より一層の工期短縮を図ることができる。
【００４５】
また、請求項４に係る発明によれば、先行施工される高さ方向下部と後施工される高さ方向上部とが確実に一体化したフーチングを構築するための後施工アンカーが不要となるので、より一層の工期短縮を図ることができる。
【００４６】
一方、請求項５に係る発明によれば、基礎全体はおろかフーチング全体の完成さえも待つことなく、フーチングの高さ方向下部だけをプレキャスト化して先行設置した後、その上にすぐに柱を建てるため、例えば上階梁の建方作業のような上部構造工事の着手時期を各スパンについて大幅に前倒しすることが可能となる。したがって、基礎の施工と上部構造の施工とをほとんど並行して進めることができるようになり、特に多スパン建物の全体工期を大幅に短縮することができる。
【００４７】
また、請求項６に係る発明によれば、基礎梁の工事時間を短縮できるので、全体工期をより一層短縮できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るＰＣフーチング部材の一実施形態を表す斜視図である。
【図２】図１における杭頭挿入孔まわりの納まりを表す縦断面図である。
【図３】ＰＣ基礎梁部材を表す斜視図である。
【図４】本発明に係る建物施工方法の一実施形態を表す工程図である。
【図５】図４に続く工程図である。
【図６】図５に続く工程図である。
【符号の説明】
１ … ＰＣフーチング部材
１ａ … 杭頭挿入孔
１ｂ … コッター
１ｃ … アンカープレート（柱脚固定手段）
１ｄ … 定着筋（フーチング上部定着手段）
１ｅ … 定着筋
２ … ＰＣ基礎梁部材
２ａ … 定着筋
２ｂ … 定着筋
２ｃ … 継手筋
ＤＰ … デッキプレート
Ｆ … 床
Ｈ … フーチング
ＩＨ … 内部建屋
Ｊ … 充填材
Ｋ … 杭
Ｋａ … 杭頭部
ＫＢ … 基礎梁
ＳＣ … 鉄骨柱
ＴＢ … 屋根鉄骨梁

Claims (2)

1. フーチングの高さ方向下部のみをプレキャスト化したハーフＰＣフーチング部材を地盤上に設置し、前記ハーフＰＣフーチング部材の上面に柱を建てて固定した後、建物の上部構造の施工と基礎構造の施工とを並行して進める
   ことを特徴とする建物施工方法。
2. 前記ハーフＰＣフーチング部材の上面に、基礎梁の一部又は全部をプレキャスト化したＰＣ基礎梁部材を架け渡す
   ことを特徴とする請求項１に記載の建物施工方法。

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