JP5362298B2 - 地下構造体、ユニット式建物、地下室の施工方法 - Google Patents

Description

本発明は、地下躯体の内側に設けられる地下構造体、地下室を備えたユニット式建物、地下室の施工方法に関する。

従来、底版および立上り壁を有して地中に構築されたコンクリート製の地下躯体の内側に複数のパネルを組み合わせて構築されるパネル式の地下室が提案されている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１に記載されたような地下室を構成するパネルは、底版コンクリートの上面に設置される床パネルと、立上り壁の内側面に沿って設けられる壁パネルとを備え、床パネルおよび壁パネルは、互いのパネル枠同士をボルト・ナットで緊結することで一体化されている。

特開平８−２７８１４号公報

しかし、従来のパネル式の地下室では、床パネルと壁パネルとが互いに緊結されているものの、床パネルは底版上に載置され、壁パネルは立上り壁に沿って設けられているだけであることから、底版や立上り壁の内側に地下水などが浸入した場合には、この水が床パネルの下側に回り込んで地下室全体に浮力が生じてしまい問題である。

本発明の目的は、施工性が良好にできかつ止水性能が向上できるとともに、地下躯体内に水が浸入した場合でも地下室に影響を及ぼさないようにできる地下構造体、ユニット式建物、地下室の施工方法を提供することである。

図面を参照して説明すると、本発明の地下構造体は、底版２１および立上り壁２２を有して地中に構築された地下躯体の内側に設けられる地下構造体であって、前記底版の上側に設けられる複数の床パネル５０と、前記立上り壁２２の内側面に沿って設けられる複数の壁パネル５１とを備え、前記複数の床パネル５０同士、前記複数の壁パネル５１同士、および前記床パネル５０の外周縁と前記壁パネル５１の下端縁とが、互いに止水連結材を介して連結され、前記壁パネル５１の下端縁と、前記立上り壁２２の下端部との間には、シートを折り曲げて形成され上方に開口された断面コ字状の底部止水材２３Ｂが設けられていることを特徴とする。
この発明によれば、地下躯体の内側に配置した床パネル５０および壁パネル５１を互いに止水連結材を介して連結したことで、これらのパネルで囲まれた地下空間に対する止水性能を確保することができるとともに、各パネルの組み立てによって地下構造体が構築できるので、施工効率を向上させることができる。さらに、床パネル５０および壁パネル５１で下方および側方が密閉された箱状の地下構造体と、地下躯体の底版あるいは立上り壁２２との間に底部止水材２３Ｂを設けたことで、地下躯体内部に水が浸入したとしても、この水が床パネルの下側に入り込むことが防止でき、地下構造体に浮力が作用するなどの影響を受けないようにすることができる。

この際、本発明では、前記床パネル５０同士、前記壁パネル５１同士、および前記床パネル５０と前記壁パネル５１の下端縁とは、当該地下室の内部空間側からボルト接合で連結されていることが好ましい。
この構成によれば、地下室の内部空間側からボルト接合の連結作業を実施することで、作業性が良好にできるとともに、地下躯体と床パネル５０や壁パネル５１との間に作業用の空間を設ける必要がないことから、地下躯体内部の空間を有効に利用して地下室を設置することができる。

さらに、本発明では、前記床パネル５０の上側には、下地材を介して床仕上げ材が設けられ、前記壁パネル５１の内側には、下地材を介して壁仕上げ材が設けられ、前記下地材は、前記床パネル５０および壁パネル５１の連結位置に設けられた取付部材に支持されていることが好ましい。
この構成によれば、床仕上げ材や壁仕上げ材により二重構造とすることで、断熱性や防湿性を高めることができ、地下室の居住性を良好にすることができる。さらに、床パネル５０および壁パネル５１の連結位置に取付部材を設け、この取付部材で下地材を支持することで、床パネル５０や壁パネル５１のパネル本体部（面状の部分）を貫通したり取付部を設けたりする必要がなく、パネル自体の止水性能を損ねることなく下地材を支持することができる。

また、本発明では、前記壁パネル５１の上端縁と前記立上り壁２２とは、連結材を介して連結されていることが好ましい。
この構成によれば、壁パネル５１の倒れを防止して地下構造体の設置状態を安定させることができる。さらに、床パネル５０および壁パネル５１を組み立てて地下構造体を構築した後に、地上位置において上方から連結作業が実施できるので、作業スペースを確保しつつ良好な作業姿勢で作業することができ、作業効率をさらに向上させることができる。

さらに、本発明では、前記壁パネル５１の上端縁には天井パネルが連結され、この天井パネルで構成される天井には、天井開口３が設けられていることが好ましい。
この構成によれば、天井パネルによって上方が閉じた地下空間が形成でき、地下室の止水性能をさらに向上させることができるとともに、天井開口３を通じて地下室と地上の居室等とを連通させることで、地下室への出入り口が確保できる。そして、上部建物がユニット式建物の場合には、建物ユニットの床に床開口を形成しておき、天井開口３と連通させることで、地上空間との接続工事が容易に完了できる。

また、本発明のユニット式建物は、前記いずれかの地下構造体を備えた地下室と、この地下室の上側を覆って設置される建物ユニットとを備えて構成されることを特徴とする。
この発明によれば、前述と同様に、地下室の止水性能を向上させつつ、建物の施工効率を高めることができ、工期短縮および施工コストの低減を図ることができる。

一方、本発明の地下室の施工方法は、前記いずれかの地下構造体を構築する地下室の施工方法であって、前記底版の上側に前記床パネル５０を設置し、当該床パネル５０の外周端縁と前記立上り壁２２との間を底部止水材２３Ｂで止水し、床パネル５０に前記壁パネル５１を連結するとともに当該壁パネル５１同士を当該地下室の内部空間側からボルト接合で連結することを特徴とする。
この発明によれば、壁パネル５１の設置前に床パネル５０の外周端縁と地下躯体との間に底部止水材２３Ｂを施工することで、壁パネル５１の設置後では施工困難な底部止水材２３Ｂを容易に施工することができ、良好な施工性で確実な止水工事を実施することができる。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
図１は、本発明の実施形態である地下構造体を簡略化して示す断面図である。図２は基礎構造を示す縦断面図である。図３は、コーナー部分における壁パネルと壁パネルとの接合部分の拡大図である。図４は、壁パネルと下地材との取付部分の横断面図である。

図１において、ユニット式建物１は、コンクリート製の深基礎２と深基礎２に連続したコンクリート製の図示されない浅基礎と、深基礎２および浅基礎の上にそれぞれ設けられた建物ユニット４と、建物ユニット４の底面と深基礎２とで形成された地下室５Ａとして利用される建物である。地下室５Ａは空間高さが１．４ｍ程度の収納空間５となどを備えている。また、建物ユニット４と収納空間５は天井開口３を介して連通している。

建物ユニット４の骨組みは、図示されない四隅の四本の柱と、これらの柱の上端同士を接合する各二本の図示されない長辺上梁および短辺上梁と、柱の下端同士を接合する各二本の図示されない長辺下梁および短辺下梁４５を含んで構成されている。長辺上梁と長辺下梁と二本の柱とで構成された骨組みの一方には、外壁材４６Ａが取り付けられ、短辺上梁と短辺下梁と二本の柱とで構成された骨組みの一方にも外壁材４６Ａが取り付けられている。なお、この他にも必要に応じてこれらの骨組みには、外壁材、内壁材、天井材、床材等が取り付け可能である。
また、一方の長辺下梁と他方の長辺下梁との間には、短辺下梁４５の短辺方向に平行になるように、床小梁４５Ａが複数、所定の間隙を有して設けられている。さらに、一方の長辺上梁と他方の長辺上梁との間には、短辺上梁の短辺方向に平行になるように、天井小梁が複数、所定の間隙を有して設けられている。

地下室５Ａにおいて収納空間５を構成する床パネル５０、壁パネル５１、および天井パネル５５が配置されている。これらのパネル５０、５１、５５はそれぞれ平面矩形状の平面部の四辺端を折り曲げて形成されているものであり、合成樹脂から成形される。
地下室５Ａの底面側のコーナーには、下方地盤からの浸水を防ぐための浸水防止材２３Ａが配置されている。この浸水防止材２３Ａの内側に床パネル５０が配置され、この床パネル５０に壁パネル５１とが立設され、これらのパネル５０、５１が連結部材５１Ｃで連結されている。壁パネル５１の上端には連結部材５１Ｃを介して天井パネルが配置されている。さらに壁パネル５１の内側に内壁パネル５３Ｃが配置されており、この内壁パネル５３Ｃ同士は取付部７を介してそれぞれ連結されている。

深基礎２は、図２に示すように、略長方形状の底版２１と底版２１から立ち上がって形成され、土圧を受ける立上り壁２２から形成される。そして、底版２１と、立上り壁２２と、立上り壁２２に支持された建物ユニット４の底面とで囲まれた空間が前述した収納空間５である。底版部および立上り壁２２は、現場うちコンクリート製であり、底版２１の厚さ寸法は、例えば、２０ｃｍ以上に設定されている。

底版２１の上面と立上り壁２２の下端縁との間には、打継ぎ２３が設けられている。底版２１の外端面および側壁部の外側面には、打継ぎ２３を覆うように外側止水部材としてアスファルトシート２４Ａが貼り付けられている。アスファルトシート２４Ａとしては、例えば、改質アスファルトシートなどが挙げられる。打継ぎ２３の中央部分には、浸水防止材２３Ａが設けられている。浸水防止材２３Ａは、底版２１の側端側に沿って四周連続して設けられている。さらに、立上り壁２２の内周側に連続して下方地盤からの水の浸入を防ぐための底部止水材２３Ｂが設けられている。この底部止水材２３Ｂとしては、例えば、改質アスファルトシートなどが挙げられる。さらに底部止水材２３Ｂは断面コ字状に立上り壁２２と壁パネル５１との下端を塞ぐようにシートを折り曲げ形成されている。また、底部止水材２３Ｂと入り隅の間には、止水効果を上げるためにアングル材２３Ｃが配置されている。

底版２１と立上り壁２２との内角部には床パネル５０と壁パネル５１の連続部分が配置されている。この床パネル５０と壁パネル５１とのコーナー部分は連結部材５１Ｃを介して連結されている。この連結部材５１Ｃは、具体的には、床パネル５０の折曲部分と、壁パネル５１の折曲部分との外側にパッキン６１が沿うように配置されている。さらに、パッキン６１とほぼ同じ大きさのＬ字板６２が、パッキン６１を覆うように配置されている。そして、パッキン６１とＬ字板６２とを固定するために外壁材６４Ａ側からボルト６３と収納空間５側からナット６４が配置される。これらのボルト６３とナット６４とが螺合される。
また、床パネル５０と床パネル５０とはパネル平面対してそれぞれ垂直に設けられているそれぞれの立接面６５の間に、止水効果のあるパッキン６６を挟み、両端をボルト６７およびナット６８で固定することにより連結されている。
床パネル５０の上面には、略平板形状の防蟻シート５１Ａが床パネル５０に沿って設けられ、防蟻シート５１Ａの上面には、床パネル５１Ｂと下地材５２を水平に支持するための支持材５１Ｄが設けられている。この床パネル５１Ｂと、下地材５２との端部にはそれぞれ内壁パネル５３Ｃと、下地材５３とがそれぞれ立接している。
立上り壁２２の上端部には、建物ユニット４の底面が跨るように配設されている。具体的には、建物ユニット４の長辺下梁および短辺下梁４５が立上り壁２２の上に配置されている。

建物ユニット４の短辺下梁４５の下端部には、床小梁４５Ａが短辺下梁４５に沿って設けられている。床小梁４５Ａの上端部には、建物ユニット４の床パネル４５Ｃが配設されている。この床パネル４５Ｃには、天井開口３を形成するための枠体３Ａ（図１参照）が設けられている。この枠体３Ａの大きさは、壁パネル５１の幅とほぼ同じ大きさになっている。
そして、２本の短辺下梁４５のうち一方の外側面には、外壁材４６Ａが鉛直方向に延びて設けられている。外壁材４６Ａの内側には、外壁材４６Ａに沿って、内壁パネル４６Ｂが設けられている。内壁パネル４６Ｂは、床パネル４５Ｃの端部にて支持されている。なお、短辺下梁４５と床小梁４５Ａとの間、床小梁４５Ａと他の床小梁４５Ａとの間、および外壁材４６Ａと内壁パネル４６Ｂとの間には、それぞれ断熱材が設けられている。

内壁パネル５３Ｃと内壁パネル５３Ｃとの端部同士は図３に示すように接合されている。この内壁パネル５３Ｃと内壁パネル５３Ｃとは連結部材５４を介して連結されている。この連結部材５４は、具体的には、壁パネル５３の折曲部分と、内壁パネル５３Ｃの折曲部分との外側にパッキン５４Ａが沿うように配置されている。さらに、パッキン５４Ａとほぼ同じ大きさのＬ字板５４Ｂが、パッキン５４Ａを覆うように配置されている。そして、パッキン５４ＡとＬ字板５４Ｂとを固定するために立上り壁２２側からボルト５４Ｃと収納空間５側からナット５４Ｄおよびワッシャ５４Ｅが配置される。

図４には、壁パネル５１と下地材５３との取付部分の横断面が示されている。
壁パネル５１と下地材５３とは、取付部７を介して連結されている。この取付部７は、左右対称の取付用の部材７１と、取付用の部材７１をそれぞれ下地材５３に固定するためのビス７２と、取付用の部材７１を壁パネル５１に固定するためのボルト７３と、このボルトを固定するためのナット７４およびワッシャ７５と、壁パネル５１および壁パネル５１の間に挟まれているパッキン７６で構成されている。
複数の天井パネル５５は、それぞれの床パネルと同様の構造でありかつ建物ユニット４の床パネル４５Ｃに対向して配置されている。隣り合う天井パネル５５同士は連結部５１Ｅで連結されている。天井パネル５５と壁パネル５１は連結部５５Ａで連結されている。
連結部５５Ａは、断面コ字状のコ字版８１を介して立上り壁２２、壁パネル５１、および天井パネル５５を連結させている。コ字板８１と、壁パネル５１および天井パネル５５の間にはパッキン８２が配置される。そして、コ字板８１、パッキン８２、壁パネル５１、および天井パネル５５を固定するために３箇所が固定される。なお、溜まった雨水等は、図示されない排水口から排水される。

次に、本実施形態のユニット式建物１の施工方法を説明する。
現場において、深基礎２および浅基礎のコンクリートを打設する際には、まず、適宜配筋をしてから深基礎２の底版２１のコンクリートを打設し、底版２１の端部には、浸水防止材２３Ａを取り付ける。そして、底版２１の端部に立ち上がるように、立上り壁２２のコンクリートを打設する。このような手順でコンクリートを打設することで、立上り壁２２の下端縁と底版２１の上面との間には、打継ぎ２３が形成される。打継ぎ２３の内部には浸水防止材２３Ａが位置する。この打継ぎ２３を覆うように、立上り壁２２の外側面沿ってアスファルトシート２４Ａを連続して貼り付ける。
さらに、収納空間５内部、特にパネル接合の施工方法について説明する。底版２１の上にそれぞれ床パネル５０を配置し床パネル５０同士を連結するための連結部５１Ｅを介して連結する。さらに、底部止水材２３Ｂを床パネル５０と立上り壁２２の間に配置し、さらに、底部止水材２３Ｂと床パネル５０との間にアングル材２３Ｃ配置する。次に、床パネル５０と壁パネル５１を連結部材５１Ｃを介して連結させ、さらに、壁パネル５１設置後、コ字板８１を立上り壁２２に固定する。ここでコ字板８１とボルト８３はあらかじめ溶接されていることにより、天井パネル５５を載置後、内側からナット８４を締めることにより組み立てることができる。
床パネル５０と壁パネル５１との入り隅部分の施工について説明する。ここで用いられているＬ字板６２とボルト６３はあらかじめ溶接されていることにより内側からナット６４を締めることにより組み立てることができる。また、建物ユニット４側の入り隅部分についても同様に施工することができる。また床パネル５０と床パネル５０との接合はそれぞれの立接面６５の間にパッキン６６を挟み、両側からボルト６７およびナット６８で締めることにより施工される。
次に、壁パネル５１と壁パネル５１のコーナー部分の施工方法について説明する。ここで用いられているボルト５４ＣとＬ字板５４Ｂはあらかじめ溶接されている。このＬ字板５４Ｂと内壁パネル５３Ｃとの間にパッキン５４Ａを挟む。内壁パネル５３Ｃの収納空間５の内側方向からはワッシャ５４Ｅを挟みこみナット５４Ｄで内側から締めることにより施工する。

なお、予め工場では、建物ユニット４の骨組みに、屋根、内壁パネル５３Ｃ、床パネル５１Ｂ、外壁材４６Ａなどを取り付けて建物ユニット４を製造する。そして、建物ユニット４を建設現場まで搬送し、建設現場でクレーンにより吊り上げ、深基礎２および浅基礎上に載置する。

以上のような本実施形態によれば、次のような作用効果を奏することができる。
（１）壁パネル５１の外周縁、底版２１、および立上り壁２２の下端部に底部止水材２３Ｂを設けたから、立上り壁２２と壁パネル５１の間に雨水等が溜まっても、底部止水材２３Ｂにより床パネル５０の下に浸水することが防止できる。また、底部止水材２３Ｂが上部に開口したコ字状の形状をしていることから床パネル５０だけでなく、コンクリートの部分に対しても防水効果が高い。
さらに、底部止水材２３Ｂは、折り曲げ可能なシート状であることから、壁パネル５１と立上り壁２２との間の施工寸法が設計寸法とずれていても、柔軟に対応することができる。

（２）また、壁パネル５１同士が収納空間５側からパッキン７６を挟んで固定されているので、内側からの施工が可能になる。これにより、外壁材６４Ａと壁パネル５１との空間を最小限にすることができ収納空間５の体積を大きくすることができる。また、収納空間５側からパッキン７６を挟んでいることから、パッキン７６が劣化した際も容易に交換することができる。さらにこのパッキン７６の材質を止水材にすることにより、防水効果も期待できる。

（３）さらに、内側からの施工が可能なことにより、建物ユニット４を載置した後でも施工することができる。

（４）打継ぎ２３の中央には、浸水防止材２３Ａが設けられ、浸水防止材２３Ａは、底版２１の側端部に沿って設けられているので、打継ぎ２３の隙間から浸水を防止できる。

（５）さらに底版２１および立上り壁２２は、現場打ちコンクリート製であり、底版２１の上面と立上り壁２２の下端縁との間に打継ぎ２３が設けられているから、深基礎２の施工の作業性が向上する。
また、打継ぎ２３を覆うように、底版２１の外端面と立上り壁２２の外側面とにアスファルトシート２４Ａを連続して張り付けるので、打継ぎ２３部分からの浸水を確実に防止することができる。また、アスファルトシート２４Ａは、シート形状なので、立上り壁２２の外側面および底版２１の外端面の沿って容易に貼り付けられる。

（６）そして収納空間５は、天井高さが１．４ｍ程度に設定されているので、地下室として利用できる空間が最低限確保できる。また、深基礎２を設ける際に、天井高さが１．４ｍ程度の高さであるため、居住空間を設ける場合と比較して、切削量が少なくてすみ、施工コストを抑制することができる。
また、深基礎２の構造により収納空間５が得られるから、敷地面積が限られた敷地の中で、土地を有効活用できるとともに建物の内部空間の居室などを広く確保することができる。

なお、本発明は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲で以下に示される変形をも含むものである。
例えば、打継ぎ２３の中央部分には、浸水防止材２３Ａを設ける構成を示したが、浸水防止材２３Ａの代わりに、塗布防水を施してもよい。また、浸水防止材２３Ａとともに、塗布防水を施してもよい。
さらに、底版２１の上面と立上り壁２２の下端縁との間に打継ぎ２３が設けられる構成を示したが、例えば、打継ぎを設けることなく、底版２１および立上り壁２２を一体にコンクリート打ちにしてもよい。この場合、打継ぎが設けられないので、さらに止水性が向上する。
そして、収納空間５の高さは、１．４ｍ程度に設定されている構成を示したが、これに限らず、空間高さが１．４ｍよりも大きく設けられていてもよい。この場合、空間高さが１．４ｍ以上であると居住部として利用することも可能となる。
また、底版２１の厚さ寸法は、２０ｃｍ以上である構成を示したが、これに限らず、例えば、２０ｃｍ未満でもよい。この場合、底版２１上に適宜、アスファルトシートを設けてもよい。
さらに、建物自体はユニット式建物に限定されるものではなく、例えば在来工法や、パネル工法により施工される建物でもよい。また、壁パネル５１に適宜防蟻シートを貼り付けてもよい。
さらに、底部止水材２３Ｂは、本実施形態では断面コ字状のシートであるが、例えば角柱状のものでもよい。要するに床パネル５０に雨水等が浸入しない構造であれば、その形状、材質は問わない。

その他、本発明の実施の際は具体的な構造および手段は、本発明の目的を達成できる範囲で他の構造などに適宜変更できる。

本発明は、深基礎構造を有するユニット式建物、その他の建物に利用できる。

本発明の実施形態である地下構造体を簡略化して示す断面図である。 基礎構造を示す縦断面図である。 コーナー部分における壁パネルと壁パネルとの接合部分の拡大図である。 壁パネルと下地材との取付部分の横断面図である。

符号の説明

１…ユニット式建物、３…天井開口、４…建物ユニット、５…収納空間、７…取付部、２１…底版、２２…立上り壁、２３Ａ…浸水防止材、２３Ｂ…底部止水材、５０…床パネル、５１…壁パネル、５１Ｅ…連結部、５２…下地材５３…下地材、５３…壁パネル。

Claims (7)

1. 底版および立上り壁を有して地中に構築された地下躯体の内側に設けられる地下構造体であって、
   前記底版の上側に設けられる複数の床パネルと、前記立上り壁の内側面に沿って設けられる複数の壁パネルとを備え、前記複数の床パネル同士、前記複数の壁パネル同士、および前記床パネルの外周縁と前記壁パネルの下端縁とが、互いに止水連結材を介して連結され、
   前記壁パネルの下端縁と前記立上り壁の下端部との間には、シートを折り曲げて形成され上方に開口された断面コ字状の底部止水材が設けられていることを特徴とする地下構造体。
2. 請求項１に記載の地下構造体において、
   前記床パネル同士、前記壁パネル同士、および前記床パネルと前記壁パネルの下端縁とは、当該地下室の内部空間側からボルト接合で連結されていることを特徴とする地下構造体。
3. 請求項１または請求項２に記載の地下構造体において、
   前記床パネルの上側には、下地材を介して床仕上げ材が設けられ、前記壁パネルの内側には、下地材を介して壁仕上げ材が設けられ、前記下地材は、前記床パネルおよび壁パネルの連結位置に設けられた取付部材に支持されていることを特徴とする地下構造体。
4. 請求項１から請求項３のいずれかに記載の地下構造体において、
   前記壁パネルの上端縁と前記立上り壁とは、連結材を介して連結されていることを特徴とする地下構造体。
5. 請求項１から請求項４のいずれかに記載の地下構造体において、
   前記壁パネルの上端縁には天井パネルが連結され、この天井パネルで構成される天井には、天井開口が設けられていることを特徴とする地下構造体。
6. 請求項１から請求項５のいずれかに記載の地下構造体を備えた地下室と、この地下室の上側を覆って設置される建物ユニットとを備えて構成されることを特徴とするユニット式建物。
7. 請求項１から請求項５のいずれかに記載の地下構造体を構築する地下室の施工方法であって、
   前記底版の上側に前記床パネルを設置し、当該床パネルの外周端縁と前記立上り壁との間を前記底部止水材で止水し、前記床パネルに前記壁パネルを連結するとともに当該壁パネル同士を当該地下室の内部空間側からボルト接合で連結することを特徴とする地下室の施工方法。

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