JP4902504B2 - 布基礎補強構造及び布基礎補強構造の施工方法並びに補強金物 - Google Patents

Description

本発明は、布基礎補強構造及び布基礎補強構造の施工方法並びに補強金物に関し、更に詳しくは、布基礎構造の建物にスラブ部を設置するとともに、既設立ち上がり部の建物内部側の側面に複数の凹部を形成して布基礎を補強する布基礎補強構造及び布基礎補強構造の施工方法並びに布基礎補強構造に用いる補強金物に関するものである。

最近の建物の布基礎は、フーチングである底盤から立ち上がりこのフーチングとともに断面視逆Ｔ字形状をなす鉄筋コンクリート（以下、ＲＣという。）構造の布基礎として施工されることが多く、地震や地盤沈下に対して所定の強度を有する構造になっている。しかし、ＲＣ基礎として施工すべき旨が法規で定められた昭和５６年より以前の建物については、無筋コンクリート構造の布基礎が多い。したがって、このような無筋コンクリートの布基礎については、何らかの補強を行う必要がある。そこで、従来は、例えば、既存の無筋コンクリートの布基礎の横にＲＣ構造の新たな基礎を打ち、あと施工アンカーで両者を連結して補強を行っていた（非特許文献１参照）。

平成１７年国土交通省告示第５６６号第２ インターネット 〈URL:http://www.builder-net.com/regulation/easing_regulations/index.html〉

しかしながら、従来例では、立ち上がりが低い場合には、既設基礎の底盤の一部を壊してからＲＣを打設して補強する必要があった。また、あと施工アンカーで既設基礎と新設基礎とを連結して、地震に起因する剪断力に対抗しているが、より一層の耐震性能向上が望まれている。

そこで、本発明は、既設基礎の底盤の一部を壊すことなくＲＣを打設して補強できるとともに、既設基礎と新設基礎との間における剪断耐力を強化させ、耐震性を向上できる布基礎補強構造を提供することを課題とする。また、新たな布基礎補強構造を提供するにあたり、当該布基礎補強構造の施工過程において、作業工数を削減できるとともに、工期短縮が可能な施工方法を提供することを課題とする。さらに、当該布基礎補強構造に用いる補強金物を提供することを課題とする。

本発明は、前記課題を解決するために、請求項１に記載の布基礎補強構造は、既設フーチング部とこの既設フーチング部から立ち上がる既設立ち上がり部とからなる既設建物の布基礎を補強する布基礎補強構造であって、前記布基礎によって囲われた領域に敷設された鉄筋コンクリート製のスラブ部と、前記スラブ部の周縁から前記既設立ち上がり部の建物内部側の側面に沿って立ち上がる鉄筋コンクリート製の新設立ち上がり部と、前記既設立ち上がり部の建物内部側の側面に突設され、前記既設立ち上がり部と前記新設立ち上がり部とを連結するあと施工アンカーと、を備え、前記既設立ち上がり部の建物内部側の側面に複数の凹部が形成され、前記凹部には、中空部材が挿入されており、前記中空部材の一端側は、前記既設立ち上がり部の建物内部側の側面から突出しているとともに、前記中空部材の内部に前記新設立ち上がり部の一部が充填されていることを特徴とする。

請求項１に記載の布基礎補強構造によれば、鉄筋コンクリート製のスラブ部が設置されるため、面全体で建物を支えることとなり、地盤の荷重負担が軽減するとともに、基礎全体の剛性も高まる。また、既設建物の布基礎の一部を壊すことなく補強できるので、既設建物の布基礎を痛めることがない。また、既設立ち上がり部と新設立ち上がり部とをあと施工アンカーで連結するとともに、既設立ち上がり部の建物内部側の側面に複数の凹部を形成し、凹部内に新設立ち上がり部の一部が充填されているため、既設立ち上がり部の荷重が新設立ち上がり部に伝達し易くなる。換言すれば、既設立ち上がり部と新設立ち上がり部との間における剪断耐力が強化されることとなる。したがって、既設立ち上がり部と新設立ち上がり部とが一体となって地震力に対抗するので、耐震性が向上する。

また、請求項１に記載の発明によれば、既設立ち上がり部に形成された凹部に中空部材を挿入するとともに、中空部材の一端が既設立ち上がり部の建物内部側の側面から突出し、新設立ち上がり部の一部が中空部材の内部に充填されているので、既設立ち上がり部と新設立ち上がり部との間における剪断耐力がさらに強化されることとなる。したがって、既設立ち上がり部と新設立ち上がり部とがさらに一体となって地震力に対抗することができ、耐震性が一層向上する。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の布基礎補強構造において、前記あと施工アンカーは、前記凹部の底面に固定されていることを特徴とする。

請求項２に記載の発明によれば、凹部の内部にあと施工アンカーが設置されるので、あと施工アンカーによって凹部内のコンクリートが補強されるため、剪断耐力がさらに強化されることとなる。以上より、既設立ち上がり部と新設立ち上がり部とがさらに一体となって地震力に対抗することができ、耐震性が一層向上する。

請求項３に記載の発明は、請求項１に記載の布基礎補強構造の施工方法であって、前記既設立ち上がり部の建物内部側の側面に前記凹部を形成する工程と、前記凹部を形成する前又は後に前記あと施工アンカーを前記既設立ち上がり部に設置する工程と、前記あと施工アンカーの設置後に、前記あと施工アンカーを支えにして、前記スラブ部及び前記新設立ち上がり部の内部に配置するための鉄筋を設置する工程と、前記新設立ち上がり部の建物内部側の側面に対応する位置に浮き型枠を設置する工程と、前記布基礎に囲われた領域にコンクリートを打設して前記スラブ部を形成するとともに、前記既設立ち上がり部と前記浮き型枠との間にコンクリートを打設して前記新設立ち上がり部を形成する工程と、を含み、前記凹部を形成する工程において、前記凹部を穿設するための凹部穿設用回転刃と、この凹部穿設用回転刃の回転中心に突設され、あと施工アンカー孔を穿設するためのあと施工アンカー孔用回転刃と、を備える切削工具を用いて、前記あと施工アンカー孔と前記凹部とを同時に形成することを特徴とする布基礎補強構造の施工方法に関する。

請求項３に記載の発明によれば、浮き型枠を設置することにより、スラブ部と新設立ち上がり部とを同時に打設することが可能となる。したがって、通常なら、スラブ部を数日間養生させてから新設立ち上がり部を打設するところ、同時に打設することができるため、工期短縮が可能となる。

また、請求項３に記載の発明によれば、凹部とあと施工アンカー孔とを同時に穿設する切削工具を用いるため、凹部及びあと施工アンカー孔の形成作業を１度に済ませることができる。したがって、作業工数を削減でき、且つ工期短縮が可能となる。

請求項４に記載の発明は、既設建物の布基礎の少なくとも一部を構成する既設立ち上がり部と、前記既設立ち上がり部の建物内部側に沿って設けられ、前記既設立ち上がり部を補強する新設立ち上がり部と、前記既設立ち上がり部の上に設置された前記既設建物の土台と、前記土台の上に立設された前記既設建物の柱と、前記土台の上面に固定される土台側固定部とこの土台側固定部の柱側端部から前記柱の側面に沿って延出して前記柱の側面に固定される柱側固定部とを有するホールダウン金物と、を備えた布基礎補強構造に用いる補強金物であって、前記土台側固定部の上から前記土台に固定される第１固定部と、この第１固定部の建物内部側の端部から前記土台の側面に沿って下方に延出する中間部と、この中間部の下端から前記新設立ち上がり部の上面に沿って延出して前記新設立ち上がり部に固定される第２固定部と、を有することを特徴とする。

請求項４に記載の発明によれば、既設建物の布基礎の既設立ち上がり部の上面に設置された土台及び柱を、新設立ち上がり部に連結して、土台及び柱に作用する荷重を新設立ち上がり部に伝達することができる。従って、地震によってホールダウン金物が浮き上がるのを好適に防止し、ひいては、柱が土台から引き抜かれるのを好適に防止することができる。

請求項５に記載の発明は、請求項４に記載の補強金物において、前記中間部が前記土台の側面に固定されていることを特徴とする。

請求項５に記載の発明によれば、中間部が土台に固定されることにより、地震によってホールダウン金物が浮き上がるのをより好適に防止し、ひいては、柱が土台から引き抜かれるのをより好適に防止することができる。

請求項６に記載の発明は、請求項４又は請求項５に記載の補強金物において、前記第１固定部と前記中間部の連続部に補強板を設置したことを特徴とする。

請求項６に記載の発明によれば、第１固定部と中間部の連続部を補強することにより、連続部の変形を防止することができる。

本発明によれば、既設基礎の底盤の一部を壊すことなく、無筋コンクリートの布基礎を補強できる。また、既設基礎と新設基礎との間における剪断耐力を強化させ、耐震性を向上できる。また、施工面において、作業工数を削減することができるとともに、工期短縮が可能となる。さらに、土台及び柱に作用する荷重を新設立ち上がり部に伝達することができ、地震によってホールダウン金物が浮き上がるのを好適に防止し、ひいては、柱が土台から引き抜かれるのを好適に防止することができる。

次に、本発明の実施形態について、適宜図面を参照しながら説明する。本実施形態では、本発明を無筋コンクリートの布基礎に適用した場合を例にして説明する。
参照する図面において、図１は、第１実施形態に係る無筋コンクリートの布基礎補強構造の断面図である。図２は、第１実施形態に係る無筋コンクリートの布基礎補強構造の斜視図である。図３（ａ）乃至（ｃ）は、既設立ち上がり部の建物内部側の側面図である。図４（ａ）は、第１実施形態の変形例に係る中空部材の斜視図であり、図４（ｂ）は、中空部材を凹部内に設置した状態を示す断面図である。図５（ａ）乃至（ｆ）は、浮き型枠を使用して、第１実施形態に係る布基礎補強構造を施工する場合の施工手順を示した図である。図６（ａ）は、あと施工アンカー孔と凹部を同時に穿設する際に使用する切削工具の斜視図である。図６（ｂ）は、図６（ａ）の切削工具を用いて、あと施工アンカー孔及び凹部を同時形成した後の状態を表した側面図である。図７は、本実施形態に係る補強金物を用いた布基礎補強構造の斜視図である。
図１に示すように、第１実施形態に係る布基礎補強構造１は、布基礎４（フーチング部４１及び既設立ち上がり部４２）と、スラブ部５と、新設立ち上がり部６と、あと施工アンカー７と、鉄筋８とを主に備えて構成されている。布基礎４の下方には、割栗石２と、捨てコンクリート３とが敷設されている。

布基礎４は、建物の荷重を支える役割を果たす。図1に示すように、布基礎４は、断面視逆Ｔ字形状を呈しており、かかる形状にすることで上部からの荷重を分散している。布基礎４は、無筋コンクリートから構成されている。図１及び図２に示すように、布基礎４は、フーチング部４１と既設立ち上がり部４２とから構成されている。

フーチング部４１は、基礎全体を水平方向に安定させると同時に、建物の荷重を地盤に分散して伝達する役割を果たす。フーチング部４１は、無筋コンクリートから構成されている。図１及び図２に示すように、フーチング部４１は、布基礎４の底部を成し、断面視矩形状に形成されている。フーチング部４１は、捨てコンクリート３の上面に沿って設置されるとともに、地中に埋設されている。また、フーチング部４１の建物内部側の上面には、あと施工アンカー７を設置するためのあと施工アンカー孔４４が形成されている。あと施工アンカー孔４４は、布基礎４の長手方向に所定の間隔を空けて、複数形成されている（図示省略）。

既設立ち上がり部４２は、建物の荷重を支える役割を果たす。既設立ち上がり部４２の上には、例えば土台を介して建物の構造壁や柱（図示省略）が立設される。既設立ち上がり部４２は、無筋コンクリートから構成されている。図１に示すように、既設立ち上がり部４２は、断面視略矩形状を呈し、フーチング部４１の中央付近から上方に向けて突出形成されている。既設立ち上がり部４２の建物内部側の側面には、複数の凹部４３及びあと施工アンカー孔４４が形成されている。

凹部４３は、図３（ａ）に示すように、既設立ち上がり部４２の建物内部側の側面視で円形状に形成されるとともに、図１に示すように、断面視四角形状に形成されている。すなわち、凹部４３は、円柱状に切り欠いて形成されている。なお、凹部４３の形状は、円柱状に限定されるものではないが、円柱状は、切削しやすい形状であるため、作業性が向上するので好ましい。また、凹部４３は、既設立ち上がり部４２の厚さを考慮した上で、所定の直径及び深さを持って形成されている。凹部４３は、例えば、厚さ１２ｃｍの既設立ち上がり部４２に対して、直径９ｃｍで深さが３ｃｍに形成されるのが好ましい。凹部４３の内部には、新設立ち上がり部６のコンクリートが充填されている。図３（ａ）に示すように、凹部４３は、既設立ち上がり部４２の側面に、千鳥状に形成されている。具体的には、既設立ち上がり部４２の上側と下側の２箇所に一つずつ（計２つ）形成された凹部４３，４３と、既設立ち上がり部４２の上下方向の中央に一つ形成された凹部４３とが、布基礎４の長手方向に等間隔で交互に配列されている。

あと施工アンカー孔４４は、図３（ａ）に示すように、既設立ち上がり部４２の建物内部側の側面視で円形状に形成されるとともに、図１に示すように、断面視四角形状に形成されている。すなわち、あと施工アンカー孔４４は、円柱状に切り欠いて形成されている。あと施工アンカー孔４４は、凹部４３よりも小さい径に形成され、各凹部４３の底部に穿設されている。

尚、凹部４３及びあと施工アンカー孔４４の深さ、間隔並びに数は、これに限定することなく適宜変更しても構わない。
例えば、既設立ち上がり部４２の厚さが小さく、凹部４３の底面にあと施工アンカー孔４４を形成困難な場合には、図３（ｂ）に示すように、凹部４３からずらした位置に、あと施工アンカー孔４４を千鳥状に形成してもよい。
また、図３（ｃ）に示すように、既設立ち上がり部４２の上側と下側とその中間の３箇所に一つずつ（計３つ）形成された凹部４３，４３，４３と、既設立ち上がり部４２の上側と下側の２箇所に一つずつ（計２つ）形成された凹部４３，４３とを、布基礎４の長手方向に等間隔で交互に配列するとともに、縦に３つ並んだ凹部４３，４３，４３のうち、上側と下側の凹部４３の底部にあと施工アンカー孔４４，４４を設け、縦に２つ並んだ凹部４３，４３の中間にあと施工アンカー孔４４を設けるようにしてもよい。

尚、本実施形態では、凹部４３の直径を９ｃｍ、深さを３ｃｍとしたが、凹部４３の大きさ、形状、間隔、数、配置等は、これに限定することなく適宜変更しても構わない。但し、凹部４３の深さは、既設立ち上がり部４２の厚さを考慮して形成するのが好ましい。さらに、凹部４３を２つ以上形成する場合には、全ての凹部４３の大きさを均一にしてもよいし、大きさを異なるようにしても構わない。

凹部４３の形状は、例えば、三角柱、四角柱等のように多角形の角柱に切り欠いて形成されてもよいし、円錐形、三角錐形、四角錐形等のように錐体状に切り欠いて形成されても構わない。また、円錐台状、三角錐台状、四角錐台状等のように錐台状に切り欠いて形成されても構わない。さらに、凹部４３を２つ以上形成する場合には、全ての凹部４３の形状を同一にしてもよいし、形状を異なるようにしても構わない。

凹部４３の数は、既設立ち上がり部４２の建物内部側の側面に少なくとも１つ以上形成すればよい。例えば、縦に４つの凹部４３等を形成してもよいし、布基礎４の長手方向に８つの凹部４３等を形成しても構わない。

凹部４３は、どのように配置しても構わない。例えば、既設立ち上がり部４２の上側と下側に凹部４３を２つ形成したパターンだけを、布基礎４の長手方向に等間隔で複数配置しても構わない。また、必ずしも規則正しく配置する必要はなく、不揃いに配置しても構わない。但し、既設立ち上がり部４２の建物内部側の側面に局所的に集中することなく、万遍なく形成することが好ましい。局所的に集中させると、凹部４３が配置されていない箇所は、既設立ち上がり部４２の荷重が伝達しにくくなるからである。すなわち、万遍なく形成した方が、既設立ち上がり部４２の荷重を新設立ち上がり部６に均等に伝達でき、ひいては地震に起因して、既設立ち上がり部４２と新設立ち上がり部６との間に生じる剪断力を新設立ち上がり部６に均等に伝達できるようになる。

スラブ部５は、建物の荷重を支える役割を果たすとともに、基礎全体の剛性も高める役割を果たす。スラブ部５は、鉄筋コンクリートから構成されている。図２に示すように、スラブ部５は、所定の厚さｔ（図１参照）を持って、布基礎４に囲われた領域に敷設されている。すなわち、スラブ部５は、建物の底面全体に敷設されている。従って、シロアリの侵入を防ぐとともに、地面からの水蒸気を防ぐことができるため床下環境が改善される。また、スラブ部５を設置することにより、維持管理が容易な配管仕様への改修が可能となる。図１に示すように、スラブ部５の下面は、地表と接して設置されている。尚、スラブ部５の厚さｔは、地盤の状況や建物の構造等によって適宜変更しても構わない。したがって、例えば、スラブ部５の厚さｔを２０ｃｍ等に形成しても構わない。

新設立ち上がり部６は、建物の荷重を支える役割を果たすとともに、布基礎４を補強する役割を果たす。したがって、新設立ち上がり部６を設置することにより、耐久性に優れた床組みの施工が可能となる。新設立ち上がり部６は、鉄筋コンクリートから構成されている。図１に示すように、新設立ち上がり部６は、スラブ部５の周縁から既設立ち上がり部４２の建物内部側の側面に沿って、上方に向けて突出形成されており、断面視略矩形状を呈している。図１及び図２に示すように、新設立ち上がり部６とスラブ部５とは、一体成形されている。図１に示すように、新設立ち上がり部６の高さＰは、既設立ち上がり部４２の高さと同一に形成されている。また、図１に示すように、新設立ち上がり部６の厚さＱは、既設立ち上がり部４２の厚さよりも小さく形成されている。図１及び図２に示すように、新設立ち上がり部６の一部は、既設立ち上がり部４２に形成された凹部４３内に充填されている。尚、新設立ち上がり部６の高さＰは、既設立ち上がり部４２の高さより高くてもよいし、低くても構わない。また、新設立ち上がり部６の厚さＱは、既設立ち上がり部４２の厚さより大きくてもよいし、同一にしても構わない。

あと施工アンカー７は、２つの部材を連結する役割を果たす。あと施工アンカー７は、円柱状に形成されており、図１及び図２に示すように、一端がフーチング部４１又は既設立ち上がり部４２に挿通されており、他端が新設立ち上がり部６に挿通されている。すなわち、あと施工アンカー７は、フーチング部４１と新設立ち上がり部６とを連結するとともに、既設立ち上がり部４２と新設立ち上がり部６とを連結している。尚、あと施工アンカー７の一端をＪ字型やＬ字型等に形成しても構わない。このようにあと施工アンカー７の一端をＪ字型やＬ字型等にすることにより、あと施工アンカー７に対して建物外部側へ引き抜くような力が作用したとしても、先端部分が引っかかるため抜けにくくなる。あと施工アンカー７は、公知のあと施工アンカー部材や異形鉄筋を折り曲げ加工したもの等の中から適宜選択して用いることができる。

あと施工アンカー７の一端は、既設立ち上がり部４２の側面に形成されたあと施工アンカー孔４４（図３（ａ）乃至（ｃ）参照）に挿入されており、例えばエポキシ樹脂等の接着剤によって、あと施工アンカー孔４４に定着されている。尚、あと施工アンカー７の定着長さは、適宜変更しても構わない。図３（ａ）に示すように、凹部４３とあと施工アンカー孔４４は、同心円状に形成されているが、必ずしも同心円状に形成する必要はない。但し、同心円状に形成した方が、凹部４３内に充填された新設立ち上がり部６の一部が均等に補強され、壊れにくいので、同心円状に形成することが好ましい。

鉄筋８は、コンクリートを補強する役割を果たす。無筋コンクリートで形成された既設の布基礎４は引っ張りに弱いため、スラブ部５及び新設立ち上がり部６内に引っ張りに強い鉄筋８を埋め込むことにより、布基礎４の弱点を補い、強度の高い構造体を得られる。鉄筋８は、例えば、丸鋼や異形鉄筋等で構成されている。但し、新設立ち上がり部６の上端鉄筋８１及び下端鉄筋８２並びに補強筋８３は、異形鉄筋を使用する。図１及び図２に示すように、鉄筋８は、スラブ部５及び新設立ち上がり部６内に埋設されており、図示は省略するが、格子状に形成されている。また、格子状に組まれた鉄筋８は、あと施工アンカー７の他端に連結されて所定の位置に配置されている。鉄筋８の本数及び間隔は、図１及び図２に限定されることなく、変更しても構わない。また、鉄筋８の大きさも、変更して構わない。但し、上端鉄筋８１及び下端鉄筋８２は、径１２ｍｍ以上のものを用い、また補強筋８３は、径９ｍｍ以上のものを用いるのが好ましい。

以上、説明した第１実施形態によれば、以下のような作用効果を奏する。

第１実施形態に係る無筋コンクリートの布基礎補強構造１によれば、鉄筋コンクリート製のスラブ部５が設置されるため、面全体で建物を支えることとなり、地盤の荷重負担が軽減するとともに、基礎全体の剛性も高まる。また、既設建物の布基礎４の一部を壊すことなく補強できるので、既設建物の布基礎４を痛めることがない。さらに、既設立ち上がり部４２と新設立ち上がり部６とをあと施工アンカー７で連結するとともに、既設立ち上がり部４２の建物内部側の側面に複数の凹部４３を形成し、凹部４３内に新設立ち上がり部６の一部が充填されているため、既設立ち上がり部４２の荷重が伝達しやすくなる。換言すれば、既設立ち上がり部４２と新設立ち上がり部６との間における剪断耐力が強化されることとなる。したがって、既設立ち上がり部４２と新設立ち上がり部６とが一体となって地震力に対抗するので、耐震性が向上する。さらに、凹部４３の内部にあと施工アンカー７が設置されるので、あと施工アンカー７によって凹部４３内のコンクリートが補強されるため、さらに剪断耐力が強化されることとなる。以上より、既設立ち上がり部４２と新設立ち上がり部６とがさらに一体となって地震力に対抗することができ、耐震性が一層向上する。

次に、第１実施形態の変形例について、図４（ａ）及び図４（ｂ）を用いて説明する。尚、変形例に係る布基礎補強構造は、第１実施形態に係る布基礎補強構造１に図４（ａ）に示すような中空部材９を加えた布基礎補強構造である。

図４（ａ）に示すように、中空部材９は、円筒形に形成されている。中空部材９は、例えば、鉄、合成樹脂、ステンレス、銅、鉛等で構成されている。図４（ｂ）に示すように、中空部材９は、既設立ち上がり部４２側の端部が凹部４３内に挿入されており、反対側の端部が既設立ち上がり部４２の建物内部側の側面から突出している。中空部材９の内部には、新設立ち上がり部６の一部が充填されている。

尚、図４（ｂ）に示すように、中空部材９は、凹部４３の直径より小さく形成されているが、凹部４３の直径と同一にし、凹部４３の内周面に密着するように形成しても構わない。また、中空部材９の既設立ち上がり部４２側の端部を凹部４３の底面に密着するように形成しても構わない。中空部材９を凹部４３に密着させた方が既設立ち上がり部４２と新設立ち上がり部６との間おける剪断耐力が強化される。さらに、中空部材９の形状及び大きさは、凹部４３に挿入できる範囲内において適宜変更しても構わない。また、中空部材９は、凹部４３の底面にあと施工アンカー孔４４が形成される場合だけでなく、図３（ｂ）及び（ｃ）に示すように、凹部４３があと施工アンカー孔４４と別々にして形成される場合に適用してもよい。

以上、説明した変形例によれば、既設立ち上がり部４２に形成された凹部４３に中空部材９を挿入するとともに、中空部材９の一端が既設立ち上がり部４２の建物内部側の側面から突出し、新設立ち上がり部６の一部が中空部材９の内部に充填されるので、既設立ち上がり部４２と新設立ち上がり部６との間における剪断耐力がさらに強化されることとなる。したがって、既設立ち上がり部４２と新設立ち上がり部６とがさらに一体となって地震力に対抗することができ、耐震性が一層向上する。

つづいて、図５（ａ）乃至図５（ｆ）を参照しながら、第１実施形態に係る無筋コンクリートの布基礎補強構造１を提供するにあたり、当該布基礎補強構造１の施工過程において、工期短縮が可能な第１施工方法について説明する。

図５（ａ）に示すように、まず、床組み（図示省略）を撤去するとともに、フーチング部４１の建物内部側の上面が見えるまで土（Ｇ）を取り除いて地面を掘り下げる。
次に、図５（ｂ）に示すように、既設立ち上がり部４２の建物内部側の側面に凹部４３を形成する。
凹部４３を形成後、図５（ｃ）に示すように、あと施工アンカー孔４４を凹部４３の底面及びフーチング部４１の建物内部側の上面に形成するとともに、あと施工アンカー孔４４にあと施工アンカー７を挿通して設置する。
あと施工アンカー７を設置後、図５（ｄ）に示すように、あと施工アンカー７を支えにして鉄筋８を設置する。
鉄筋８を設置後、図５（ｅ）に示すように、型枠固定金物１０を用いて、浮き型枠１１を新設立ち上がり部６の建物内部側の側面に対応する位置に設置する。すなわち、浮き型枠１１の設置箇所により、新設立ち上がり部６の厚さが決められることになる。
浮き型枠１１を設置後、図５（ｆ）に示すように、布基礎４に囲われた領域（図２参照）にコンクリートを打設して、スラブ部５を形成するとともに、既設立ち上がり部４２と浮き型枠１１との間にコンクリートを打設して新設立ち上がり部６を形成する。以上の工程を経て、第１実施形態に係る布基礎補強構造１が完成する。

尚、前記施工過程において、土（Ｇ）は取り除かないでそのまま保持しておき、地面上にそのまま布基礎補強構造１を施工しても構わない。また、まず、あと施工アンカー孔４４を形成し、あと施工アンカー孔４４の形成後にあと施工アンカー７を設置し、あと施工アンカー７を設置後に凹部４３を形成しても構わない。あるいは、まず、あと施工アンカー孔４４を形成し、あと施工アンカー孔４４の設置後に凹部４３を形成し、凹部４３の形成後にあと施工アンカー７を設置しても構わない。さらに、浮き型枠１１は、スラブ部５及び新設立ち上がり部６用に打設されたコンクリートが硬化してから、取り外してもよいし、打ち込み型枠を使用してそのまま残しても構わない。打ち込み型枠として、例えば、断熱材型枠等を使用することができる。

前記施工方法は、変形例に係る無筋コンクリートの布基礎補強構造１にも適用することができる。かかる場合において、中空部材９は、凹部４３の形成後に設置する。他の工程については、第１実施形態に係る無筋コンクリートの布基礎補強構造１の施工方法と略同等であるので説明を省略する。

以上、説明した本施工方法によれば、浮き型枠１１を設置することにより、スラブ部５と新設立ち上がり部６とを同時に打設することが可能となる。したがって、通常なら、スラブ部５を数日間養生させてから新設立ち上がり部６を打設するところ、同時に打設することができるため、工期短縮が可能となる。また、施工コストを低減することができる。

つづいて、図６（ａ）及び（ｂ）を参照しながら、凹部４３及びあと施工アンカー孔４４の施工方法及びそれに用いる工具について説明する。

図６（ａ）及び（ｂ）に示すように、切削工具１２は、回転軸１２１と、支持部１２２と、あと施工アンカー孔用回転刃１２３と、凹部穿設用回転刃１２４と、ストッパー１２５とを備えて構成されている。

回転軸１２１は、装置本体（図示省略）に装着され、装置本体に内蔵しているモーター（図示省略）からの回転力を受けて回転する。回転軸１２１は、例えば四角柱状に形成されている。

図６（ｂ）に示すように、支持部１２２は、回転軸１２１と同心円状に形成され、一端が回転軸１２１と連結しており、回転軸１２１とともに回転する。図６（ａ）に示すように、支持部１２２は、円柱状に形成されている。

あと施工アンカー孔用回転刃１２３は、あと施工アンカー孔４４を形成する役割を果たす。図６（ｂ）に示すように、あと施工アンカー孔用回転刃１２３は、螺旋状に刻設されている。あと施工アンカー孔用回転刃１２３は、回転軸１２１と同軸となるように支持部１２２に支持されており、支持部１２２とともに回転する。尚、あと施工アンカー孔用回転刃１２３は、交換式となっており、所望の深さのあと施工アンカー孔４４を空けるために適宜刃の長さを変更しても構わない。

凹部穿設用回転刃１２４は、凹部４３を形成する役割を果たす。図６（ａ）及び（ｂ）に示すように、凹部穿設用回転刃１２４は、円柱形を呈し、支持部１２２の一端面に複数形成されている。凹部穿設用回転刃１２４は、支持部１２２とともに回転する。図６（ａ）に示すように、凹部穿設用回転刃１２４は、それぞれの凹部穿設用回転刃１２４が異なる円の軌跡を描くように配置されている。このように配置することにより、凹部４３の底面を平滑にすることができる。

ストッパー１２５は、図６（ａ）に示すように、ストッパー１２５は、円筒形に形成されており、支持部１２２に密着して環装されている。ストッパー１２５は、凹部４３の削りすぎを防止する役割を果たす。
ストッパー１２５は、支持部１２２に対して相対移動可能に構成されている。支持部１２２の軸方向にストッパー１２５を適宜移動することにより、凹部４３の深さを調整することができる。

次に、切削工具１２の使用方法について説明する。
切削工具１２を回転させながら、既設立ち上がり部４２の側面にあと施工アンカー孔用回転刃１２３の先端を押し当てていくと、あと施工アンカー孔用回転刃１２３によって既設立ち上がり部４２が削られていく。その結果、図６（ｂ）に示すようなあと施工アンカー孔４４が形成される。
さらに押圧すると、凹部穿設用回転刃１２４が既設立ち上がり部４２の側面に当接し、既設立ち上がり部４２が削られていく。すなわち、工具を交換することなく、あと施工アンカー孔４４と凹部４３を形成することができる。その結果、図６（ｂ）に示すような凹部４３が形成される。
そして、切削工具１２を回転させながら、既設立ち上がり部４２を削っていくと、ストッパー１２５の一端面１２５Ａ（図６（ａ）参照）が既設立ち上がり部４２の側面と当接する。その結果、切削工具１２はそれ以上進むことができなくなる。そのため、凹部４３の削りすぎを防止することができる。したがって、所望する凹部４３の深さを確実に形成することができる。

尚、凹部穿設用回転刃１２４の形状は、これに限定することなく適宜変更しても構わない。例えば、円錐、三角錐や四角錐等の角錐のようにしてもよいし、あるいは、円錐台形や三角錐台形や四角錐台形等の錐台にしても構わない。
また、ストッパー１２５と支持部１２２を一体成形しても構わない。一体成形しても、凹部４３の削りすぎを防止することができ、所望する深さの凹部４３を確実に形成することができる。また、仮に切削工具１２を既設立ち上がり部４２に強い力で押しつけた場合でも、一体成形されていると、ストッパー１２５がずれることがない。したがって、確実に凹部４３の削りすぎを防止することができるとともに、所望する深さの凹部４３を確実に形成することができる。

以上、説明した本施工方法によれば、以下のような作用効果を奏する。

本施工方法によれば、凹部４３とあと施工アンカー孔４４とを同時に穿設する切削工具１２を用いるため、凹部４３及びあと施工アンカー孔４４の形成作業を１度に済ませることができる。したがって、作業工数を削減でき、且つ工期短縮が可能となる。また、施工コストを低減することができる。

つづいて、布基礎補強構造に用いる補強金物について説明する。図７は、本実施形態に係る補強金物を用いた布基礎補強構造の斜視図である。
補強金物１６の説明に先立ち、土台１３及び柱１４の構造について説明する。

図７に示すように、既設建物の布基礎の一部である既設立ち上がり部４２の上面には、その長手方向に沿って、既設建物の木製の土台１３が設置されている。土台１３は、図示しないアンカーを介して既設立ち上がり部４２に固定されている。この土台１３の上には、既設建物の柱１４が立設されている。柱１４の下端部は、側面視略Ｌ字形状を呈するホールダウン金物１５によって土台１３の上面に固定されている。
ホールダウン金物１５は、土台１３の上面に固定される土台側固定部１５１と、この土台側固定部１５１の柱側端部から柱１４の側面に沿って上方に延出して柱１４の側面に固定される柱側固定部１５２とを有する。土台側固定部１５１は、例えばタッピングネジによって土台１３の上面に固定されている。また、柱側固定部１５２は、例えばタッピングネジによって柱１４の側面に固定されている。土台側固定部１５１の両側部には、土台側固定部１５１の曲げ剛性を向上させるべく、リブ１５１Ａ，１５１Ｂがそれぞれ設けられている。このリブ１５１Ａ，１５１Ｂには、後記する補強金物１６を挿通するための切り欠き部１５１Ｃがそれぞれ形成されている。
なお、図示は省略するが、土台側固定部１５１と柱側固定部１５２との連続部（角部）１５３から、例えば斜め４５度下方に向かって土台１３にタッピングネジを打ち込むことにより、連続部１５３を土台１３に固定するのが好ましい。このようにすれば、ホールダウン金物１５の浮き上がりを好適に防止することができる。

本実施形態に係る補強金物１６は、既設建物の布基礎の既設立ち上がり部４２の上面に設置された土台１３及び柱１４を、新設立ち上がり部６に連結して、土台１３及び柱１４に作用する荷重を新設立ち上がり部６に伝達する部材である。補強金物１６は、側面視Ｚ字状（クランク状）を呈するＺ形部材１７と、側面視Ｌ字状を呈する補強板たるＬ形部材１８とから構成されている。Ｚ形部材１７は、土台の上方に配置される第１固定部１７１と、新設立ち上がり部６の上方に配置される第２固定部１７３と、第１固定部１７１と第２固定部１７３とを連結する中間部１７２と、を主に備えている。Ｌ形部材１８は、Ｚ形部材１７の第１固定部１７１から中間部１７２にわたって重ね合わされている。
第１固定部１７１は、切り欠き部１５１Ｃ，１５１Ｃに挿通されて土台側固定部１５１の上に配置されている。第１固定部１７１は、例えばタッピングネジによって土台側固定部１５１の上から土台１３に固定されている。第１固定部１７１は、土台１３の幅方向に沿って延在している。第１固定部１７１の建物内部側端部から、土台１３の側面に沿って下方に向かって、中間部１７２が延出している。中間部１７２は、例えばタッピングネジによって土台１３の側面に固定されている。中間部１７２の下端から新設立ち上がり部６の上面に沿って、第２固定部１７３が延出している。第２固定部１７３は、例えばアンカーボルト１９によって新設立ち上がり部６に固定されている。
Ｌ形部材１８は、Ｚ形部材１７の第１固定部１７１と中間部１７２の連続部にあてがわれて、Ｚ形部材１７の変形を防止する役割を果たしている。Ｌ形部材１８の一端は、切り欠き部１５１Ｃ，１５１Ｃに挿通されて第１固定部１７１の上に配置されている。また、Ｌ形部材１８の他端は、中間部１７２の略中央付近に配置されている。Ｌ形部材１８は、Ｚ形部材１７に溶接固定されている。そして、Ｌ形部材１８及びＺ形部材１７は、例えばタッピングネジによって、土台側固定部１５１の上から土台１３に固定されている。また、Ｌ形部材１８は、例えばタッピングネジによって、中間部１７２の上から土台１３に固定されている。

以上、説明した本実施形態によれば、以下のような作用効果を奏する。

本実施形態によれば、補強金物１６を用いて、既設建物の布基礎の既設立ち上がり部４２の上面に設置された土台１３及び柱１４を、新設立ち上がり部６に連結して、土台１３及び柱１４に作用する荷重を新設立ち上がり部６に伝達することができる。従って、地震によってホールダウン金物１５が浮き上がるのを好適に防止し、ひいては、柱１４が土台１３から引き抜かれるのを好適に防止することができる。また、中間部１７２が土台１３に固定されることにより、地震によってホールダウン金物１５が浮き上がるのをより好適に防止し、ひいては、柱１４が土台１３から引き抜かれるのをより好適に防止することができる。さらに、第１固定部１７１と中間部１７２の連続部を補強することにより、連続部の変形を防止することができる。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明の主旨を逸脱しない範囲で適宜変更して実施できるのはいうまでもない。
本実施形態では、本発明を無筋コンクリートの布基礎に適用した場合について説明したが、これに限られるものではない。例えば、増築部分に打設するベタ基礎との接合部にも適用でき、合わせて鉄筋量の不足した現行基準に不適合な有筋基礎の補強としても適用できる。

また、作業工数を削減でき、且つ工期短縮可能な施工方法について説明したが、これらの施工方法を使用して第１実施形態に係る布基礎補強構造１を施工しなければならないわけではない。すなわち、浮き型枠１１を設置せずに、コンクリートを打設してスラブ部５を形成し、スラブ部５を数日間養生させてから新設立ち上がり部６を形成しても構わない。また、凹部４３とあと施工アンカー孔４４を同時に穿設できる切削工具１２を用いずに、穿設しても構わない。すなわち、凹部４３を穿設する工具とあと施工アンカー孔４４を穿設する工具を別々に用意して、凹部４３及びあと施工アンカー孔４４を形成しても構わない。

第１実施形態に係る無筋コンクリートの布基礎補強構造の断面図である。 第１実施形態に係る無筋コンクリートの布基礎補強構造の斜視図である。 既設立ち上がり部の建物内部側の側面図である。 図４（ａ）は、第１実施形態の変形例に係る中空部材の斜視図であり、図４（ｂ）は、中空部材を凹部内に設置した状態を示す断面図である。 図５（ａ）乃至（ｆ）は、浮き型枠を使用して、第１実施形態に係る布基礎補強構造を施工する場合の施工手順を示した図である。 図６（ａ）は、あと施工アンカー孔と凹部を同時に穿設する際に使用する切削工具の斜視図である。図６（ｂ）は、図６（ａ）の切削工具を用いて、あと施工アンカー孔及び凹部を同時形成した後の状態を表した側面図である。 図７は、本実施形態に係る補強金物を用いた布基礎補強構造の斜視図である。

符号の説明

１ 布基礎補強構造
２ 割栗石
３ 捨てコンクリート
４ 布基礎
４１ フーチング部
４２ 既設立ち上がり部
５ スラブ部
６ 新設立ち上がり部
７ あと施工アンカー
８ 鉄筋
９ 中空部材
１０ 型枠固定金物
１１ 浮き型枠
１２ 切削工具
１３ 土台
１４ 柱
１５ ホールダウン金物
１６ 補強金物
１７ Ｚ形部材
１８ Ｌ形部材
１９ アンカーボルト
Ｇ 土

Claims (7)

1. 既設フーチング部とこの既設フーチング部から立ち上がる既設立ち上がり部とからなる既設建物の布基礎を補強する布基礎補強構造であって、
   前記布基礎によって囲われた領域に敷設された鉄筋コンクリート製のスラブ部と、
   前記スラブ部の周縁から前記既設立ち上がり部の建物内部側の側面に沿って立ち上がる鉄筋コンクリート製の新設立ち上がり部と、
   前記既設立ち上がり部の建物内部側の側面に突設され、前記既設立ち上がり部と前記新設立ち上がり部とを連結するあと施工アンカーと、を備え、
   前記既設立ち上がり部の建物内部側の側面に複数の凹部が形成され、
   前記凹部には、中空部材が挿入されており、
   前記中空部材の一端側は、前記既設立ち上がり部の建物内部側の側面から突出しているとともに、前記中空部材の内部に前記新設立ち上がり部の一部が充填されていることを特徴とする布基礎補強構造。
2. 前記あと施工アンカーは、前記凹部の底面に固定されていることを特徴とする請求項１に記載の布基礎補強構造。
3. 請求項１に記載の布基礎補強構造の施工方法であって、
   前記既設立ち上がり部の建物内部側の側面に前記凹部を形成する工程と、
   前記凹部を形成する前又は後に前記あと施工アンカーを前記既設建物の布基礎に設置する工程と、
   前記あと施工アンカーの設置後に、前記あと施工アンカーを支えにして、前記スラブ部及び前記新設立ち上がり部の内部に配置するための鉄筋を設置する工程と、
   前記新設立ち上がり部の建物内部側の側面に対応する位置に浮き型枠を設置する工程と、
   前記布基礎に囲われた領域にコンクリートを打設して前記スラブ部を形成するとともに、前記既設立ち上がり部と前記浮き型枠との間にコンクリートを打設して前記新設立ち上がり部を形成する工程と、を含み、
   前記凹部を形成する工程において、
   前記凹部を穿設するための凹部穿設用回転刃と、この凹部穿設用回転刃の回転中心に突設され、あと施工アンカー孔を穿設するためのあと施工アンカー孔用回転刃と、を備える切削工具を用いて、前記あと施工アンカー孔と前記凹部とを同時に形成することを特徴とする布基礎補強構造の施工方法。
4. 既設建物の布基礎の少なくとも一部を構成する既設立ち上がり部と、前記既設立ち上がり部の建物内部側に沿って設けられ、前記既設立ち上がり部を補強する新設立ち上がり部と、前記既設立ち上がり部の上に設置された前記既設建物の土台と、前記土台の上に立設された前記既設建物の柱と、前記土台の上面に固定される土台側固定部とこの土台側固定部の柱側端部から前記柱の側面に沿って延出して前記柱の側面に固定される柱側固定部とを有するホールダウン金物と、を備えた布基礎補強構造に用いる補強金物であって、
   前記土台側固定部の上から前記土台に固定される第１固定部と、この第１固定部の建物内部側の端部から前記土台の側面に沿って下方に延出する中間部と、この中間部の下端から前記新設立ち上がり部の上面に沿って延出して前記新設立ち上がり部に固定される第２固定部と、を有することを特徴とする補強金物。
5. 前記中間部が前記土台の側面に固定されていることを特徴とする請求項４に記載の補強金物。
6. 前記第１固定部と前記中間部の連続部に補強板を設置したことを特徴とする請求項４又は請求項５に記載の補強金物。
7. 既設フーチング部とこの既設フーチング部から立ち上がる既設立ち上がり部とからなる既設建物の布基礎を補強する布基礎補強構造であって、
   前記既設立ち上がり部の建物内部側の側面に沿って立ち上がる鉄筋コンクリート製の新設立ち上がり部と、
   前記既設立ち上がり部の建物内部側の側面に突設され、前記既設立ち上がり部と前記新設立ち上がり部とを連結するあと施工アンカーと、を備え、
   前記既設立ち上がり部の建物内部側の側面に複数の凹部が形成され、
   前記凹部には、中空部材が挿入されており、
   前記中空部材の一端側は、前記既設立ち上がり部の建物内部側の側面から突出しているとともに、前記中空部材の内部に前記新設立ち上がり部の一部が充填されていることを特徴とする布基礎補強構造。

Images