JP5864900B2 - 既設基礎補強方法および既設基礎補強構造 - Google Patents

Description

本発明は、建築物の基礎に関し、特に、耐震性に劣る既存建築物の基礎を簡便かつ確実に効率良く補強することができる既設基礎補強方法および既設基礎補強構造に関する。

現在、木造建築物の中で新耐震基準以前に建設された建築物は数多く存在する。新耐震基準以前の建築物は、当時の建築基準法により設計されているため無筋コンクリートの基礎が用いられている場合が多い。その後の阪神淡路大震災等で甚大な被害を受けたことが報告されている。

地震等により生じたコンクリートのクラックをコンクリートにより埋めて修繕する方法も取られているが、亀裂が生じてしまった部分にコンクリートで補強しても耐力上昇を見込むことはできない。

そこで、地震被害状況により建築基準法が見直され、所定量の鉄板を基礎に配設するなどの耐震性能の基準が引き上げられ、既設基礎の補強方法についても、様々な工法が提案されている。

そこで、例えば、特許文献１には、無筋コンクリートからなる布基礎又はベタ基礎の片側側面又或いは両側側面に、所定間隔をおいて上下二段で、長尺の金属薄板を複数つなぎ合わせて帯状に連結し、かつ、つなぎ目の部分を二重構造とすると共に、金属薄板を、その図６に示すように、あと施工アンカーとして、ネジ固定式アンカーであるハードエッジアンカーを用いて固定する無筋コンクリートからなる布基礎又はベタ基礎の補強構造が提案されている。

特開２０１０−０５３６０７号公報

しかし、前述の特許文献１に記載の従来の既設基礎補強方法および既設基礎補強構造は、長尺の金属薄板を複数つなぎ合わせて帯状に連結し、かつ、つなぎ目の部分を二重構造とすると共に、金属薄板の連結部を、ねじ固定式のあと施工アンカーを用いて固定しているため、アンカー部分がピン支持となり、金属薄板が回転するおそれがあった。そのため、連結された金属薄板が一体的に作用せず、バラバラに動くことにより、面外方向の抵抗力も弱くなり、金属薄板の中には面外座屈を生じ、簡便かつ確実に基礎梁部の補強を行うには不十分である、という課題があった。

特に、特許文献１に記載の従来の既設基礎補強方法および既設基礎補強構造では、あと施工アンカーとして、その図６に示すようにネジ固定式アンカーを用いているため、既設基礎のコンクリート強度が低い場合には、固着力が低くなる一方、既設基礎のコンクリート強度が高い場合には、ネジ固定式アンカーのネジ山が損傷してアンカー挿入穴に引っ掛かり難くなり、固着力が低下し易い、という問題がある。さらに、ネジ固定式アンカーは、接着系アンカーに較べて、アンカー挿入穴に対するガタツキが大きくなり、応力が均等に伝達しにくい、という問題点もある。

そこで、本発明は、環境・騒音等を含めた「居ながら施工」は勿論のこと、狭小地において簡便かつ確実に補強用鉄板を基礎梁部に固定して既設基礎を補強することができる、既設基礎補強方法および既設基礎補強構造を提供することを目的とする。

前記目的を達成するため、本願の請求項１に係る発明の既設基礎補強方法は、既設基礎の基礎梁部の少なくとも一方の側面の長手方向に、所定間隔で複数のアンカー挿入穴を開設するアンカー挿入穴開設工程と、前記アンカー挿入穴開設工程によって開設された複数の前記アンカー挿入穴に、接着剤を内包したアンカー体固着用カプセルを挿入するカプセル挿入工程と、複数の前記アンカー挿入穴に対応した位置にアンカー体挿通孔が開設された補強用鉄板を、そのアンカー体挿通孔を前記アンカー挿入穴に合わせて設置する補強用鉄板設置工程と、前記アンカー体固着用カプセルをアンカー体の先端により破砕しながら前記アンカー挿入穴に挿入し、破砕された前記アンカー体固着用カプセル内の接着剤により前記アンカー挿入穴に前記アンカー体を打設するアンカー打設工程と、前記アンカー打設工程による前記アンカー体の打設後、前記アンカー体の頭部にナットを取り付け、当該ナットの締め付けにより前記補強用鉄板を前記基礎梁部に固定する補強用鉄板固定工程と、を有し、前記補強用鉄板は、複数の前記アンカー挿入穴に対応した位置にアンカー体挿通孔が開設された長尺状補強用鉄板と、前記複数のアンカー挿入穴毎に設けられ、前記複数のアンカー挿入穴に対応したアンカー体挿通孔が開設され、前記長尺状補強用鉄板にその前記アンカー体挿通孔部分にて重ねて使用される座金状補強用鉄板と、であり、前記長尺状補強用鉄板には、複数の前記アンカー体挿通孔それぞれの周囲に凹部または凸部が形成されている一方、前記座金状補強用鉄板には、それぞれの前記アンカー体挿通孔の周囲に、前記長尺状補強用鉄板の前記凹部または凸部に対応する位置に、それぞれの前記凹部または凸部に嵌合される凸部または凹部が形成されており、前記長尺状補強用鉄板の前記凹部または凸部に、前記座金状補強用鉄板の凸部または凹部を嵌合し、前記長尺状補強用鉄板の前記アンカー体挿通孔と前記座金状補強用鉄板の前記アンカー体挿通孔とを合わせて重ねる、ことを特徴とする。
この方法によれば、複数の接着系あと施工アンカーのアンカー体を用いて補強用鉄板を基礎梁部に固定するようにしたため、環境・騒音等を含めた「居ながら施工」は勿論のこと、既設基礎に余計なダメージを与えることなく、狭小地において簡便かつ確実に補強用鉄板を基礎梁部に固定して既設基礎を補強することができる。また、長尺状補強用鉄板と座金状補強用鉄板とが溶接等しなくても固定されるので、それらに応力が加わっても、回転することがなくなり、既存基礎にかかった応力を確実に長尺状補強用鉄板と座金状補強用鉄板とに伝達することが可能となる。
また、本願の請求項２に係る発明の既設基礎補強方法は、請求項１記載の既設基礎補強方法において、前記長尺状補強用鉄板および前記座金状補強用鉄板それぞれのアンカー体挿通孔の内径を、前記アンカー体の外径より大きくし、前記長尺状補強用鉄板および前記座金状補強用鉄板それぞれのアンカー体挿通孔の内周面と、前記アンカー体の外周面との間の空隙部分に、前記アンカー挿入穴から溢れ出た前記接着剤を充填させる、ことを特徴とする。
これにより、前記長尺状補強用鉄板および前記座金状補強用鉄板と接着系あと施工アンカーのアンカー体とがナットの締め付けだけでなく、接着剤によっても接合するので、補強用鉄板とアンカー体との接合力がさらに向上し、既設基礎をより強固に補強することができる。
また、本願の請求項３に係る発明の既設基礎補強方法は、請求項１または請求項２記載の既設基礎補強方法において、前記長尺状補強用鉄板は、前記基礎梁部の少なくとも一方の側面にてその長手方向に延び、少なくとも上下の水平梁部と、その上下の水平梁部を連結する斜め梁部とを有するトラス構造であって、前記上下の水平梁部と前記斜め梁部との連結部分に、前記アンカー体挿通孔が開設されているトラス状補強用鉄板である、ことを特徴とする。
これにより、長尺状補強用鉄板はトラス構造であるので、既存基礎にかかった応力をより確実に受けることが可能となる。
また、本願の請求項４に係る発明の既設基礎補強方法は、請求項１〜請求項３のいずれか一の請求項に記載の既設基礎補強方法において、さらに、前記基礎梁部の少なくとも一方の側面の長手方向に所定間隔で形成されたアンカー挿入穴に打設された前記接着系あと施工アンカーのアンカー体と、前記基礎梁部上に設けられている少なくとも土台とを連結する補強金物を設置する補強金物設置工程を有する、ことを特徴とする。
これにより、補強金物と接着系あと施工アンカーのアンカー体とを介して土台と補強用鉄板等も連結されるので、既設基礎だけでなく土台等も一体化され、補強用鉄板と補強金物等により建物全体として補強することが可能となる。
また、本願の請求項５に係る発明の既設基礎補強構造は、既設基礎の基礎梁部の少なくとも一方の側面の長手方向に、所定間隔で開設された複数のアンカー挿入穴と、前記複数のアンカー挿入穴に、それぞれ挿入された接着剤が内包されているアンカー体固着用カプセルと、前記複数のアンカー挿入穴に対応した位置にそれぞれアンカー体挿通孔が開設され、それらアンカー体挿通孔と前記複数のアンカー挿入穴をそれぞれ合わせた状態で設置される補強用鉄板と、前記複数のアンカー挿入穴に挿入されており、前記アンカー体固着用カプセルの破砕により該アンカー体固着用カプセル内の接着剤で前記複数のアンカー挿入穴にそれぞれ打設されたアンカー体と、を有し、前記アンカー体の頭部に取り付けたナットの締め付けにより前記補強用鉄板が前記基礎梁部の側面に固定された既設補強構造であって、前記補強用鉄板は、前記複数のアンカー挿入穴に対応した位置にそれぞれアンカー体挿通孔が開設された長尺状補強用鉄板と、前記複数のアンカー挿入穴毎に設けられていると共に、前記複数のアンカー挿入穴に対応した位置にアンカー体挿通孔が開設され、前記長尺状補強用鉄板に当該アンカー体挿通孔を重ねた状態で使用される座金状補強用鉄板と、であり、前記長尺状補強用鉄板には、前記複数のアンカー体挿通孔それぞれの周囲に凹部または凸部が形成されていると共に、前記座金状補強用鉄板には、前記複数のアンカー体挿通孔それぞれの周囲にあって、前記長尺状補強用鉄板の前記凹部または凸部に対応する位置に、それぞれの前記凹部または凸部に嵌合する凸部または凹部が形成されており、前記長尺用補強用鉄板の前記凹部または凸部と、前記座金状補強用鉄板の前記凸部または凹部が嵌合状態で、前記長尺状補強用鉄板の前記複数のアンカー体挿通孔と前記座金状補強用鉄板の前記複数のアンカー体挿通孔とが合わさって重ねられている、ことを特徴とする。
この構造によれば、複数の接着系あと施工アンカーを用いて補強用鉄板が基礎梁部に固定されるため、既設基礎に余計なダメージを与えることなく、簡便かつ確実に補強用鉄板を基礎梁部に固定して既設基礎を補強することができる。

本発明の既設基礎補強方法および既設基礎補強構造によれば、複数の接着系あと施工アンカーを用いて補強用鉄板を基礎梁部に固定するようにしたため、環境・騒音等を含めた「居ながら施工」は勿論のこと、狭小地において簡便かつ確実に補強用鉄板を基礎梁部に固定して既設基礎を補強することができる。また、嵌合補強用鉄板を構成する長尺状補強用鉄板と座金状補強用鉄板とがそれらの凸部と凹部による嵌合によって溶接等しなくても固定されるので、それらに応力が加わっても、回転することがなくなり、既存基礎にかかった応力を確実に長尺状補強用鉄板と座金状補強用鉄板とに伝達することが可能となる。

（ａ），（ｂ）は、それぞれ、参考例の既設基礎補強方法により補強した既設基礎補強構造における補強用鉄板の配設状況を示す図、Ａ−Ａ線断面図である。 図１（ｂ）におけるＢ部分を拡大した拡大断面図である。 （ａ）〜（ｄ）は、参考例の既設基礎補強方法における各工程を示す図である。 （ａ）〜（ｄ）は、参考例の既設基礎補強方法の他の例における各工程を示す図である。 （ａ）〜（ｄ）は、参考例の既設基礎補強方法のさらに他の例における各工程を示す図である。 （ａ）〜（ｃ）は、それぞれ、実施形態１の長尺状補強用鉄板の平面図、Ｃ−Ｃ線断面図、Ｄ−Ｄ線断面図である。 （ａ）〜（ｃ）は、それぞれ、実施形態１の座金状補強用鉄板の平面図、Ｅ−Ｅ線断面図、Ｆ−Ｆ線断面図である。 図６および図７に示す実施形態１の長尺状補強用鉄板と座金状補強用鉄板とを重ねた状態を示す図である。 （ａ），（ｂ）は、それぞれ、実施形態２のトラス状補強用鉄板の設置例を示す正面図、Ｇ−Ｇ線断面図である。 （ａ），（ｂ）は、それぞれ、実施形態２のトラス状補強用鉄板の他の設置例を示す正面図、Ｈ−Ｈ線断面図である。 （ａ），（ｂ）は、それぞれ、実施形態２のトラス状補強用鉄板のさらに他の設置例を示す正面図、Ｉ−Ｉ線断面図である。 （ａ），（ｂ）は、それぞれ、実施形態３の既設基礎補強方法および既設基礎補強構造の補強金物設置工程における補強金物の設置例を示す正面図、Ｊ−Ｊ線断面図である。

以下、本発明に係る既設基礎補強方法および既設基礎補強構造の実施形態１〜３を、参考例と合わせて説明する。

参考例．
まず、参考例の既設基礎補強方法および既設基礎補強構造について説明する。

図１（ａ），（ｂ）は、それぞれ、参考例の既設基礎補強方法により補強した既設基礎補強構造における補強用鉄板の配設状況を示す図、Ａ−Ａ線断面図である。また、図２は、図１（ｂ）におけるＢ部分を拡大した拡大断面図である。

図１（ａ），（ｂ）に示すように、既設基礎１は、基礎梁部１１とフーチング部１２とからなり、参考例の既設基礎補強構造では、基礎梁部１１の側面１１ａの上下それぞれの長手方向に、長尺状補強用鉄板６１および複数の座金状補強用鉄板６２を重ねて配設して、接着系あと施工アンカーのアンカー体４等により基礎梁部１１に固定している。なお、図１（ａ），（ｂ）において、２は土台、３は柱である。

そして、図２に示すように、基礎梁部１１の側面１１ａにはアンカー挿入穴１１ａ１が開設されており、このアンカー挿入穴１１ａ１にアンカー体固着用カプセル（図示せず）が挿入され、アンカー体固着用カプセルに内包されたセメント等の無機系接着剤によりアンカー体４が固定される。そして、このアンカー体４の突出部分に、長尺状補強用鉄板６１と、座金状補強用鉄板６２とを重ねた状態で設置して、その上からナット８２により締め付けて固定する。なお、長尺状補強用鉄板６１と、座金状補強用鉄板６２とには、後述の図３（ｂ）に示すように、それぞれ、アンカー体４を挿通させるアンカー体挿通孔６１１，６２１が形成されている。なお、アンカー体４としては、図示した異形鉄筋の他に、全ネジボルトなども使用可能である。

なお、参考例の既設基礎補強方法は、アンカー挿入穴開設工程と、カプセル挿入工程と、補強用鉄板設置工程と、アンカー打設工程と、補強用鉄板固定工程とを有している。以下、これらの各工程を、図面を参照して分説する。

図３（ａ）〜（ｅ）は、参考例の既設基礎補強方法における各工程を示す図である。

≪アンカー挿入穴開設工程（図３（ａ））≫
まず、アンカー挿入穴開設工程では、図３（ａ）に示すように、既設基礎１の基礎梁部１１の少なくとも一方の側面の上下それぞれの長手方向に、所定間隔でアンカー挿入穴１１ａ１を開設する。本発明では、基礎梁部１１の両側面にアンカー挿入穴１１ａ１を設けても良いが、この参考例では、一方の側面１１ａにのみアンカー挿入穴１１ａ１を開設するものとする。また、アンカー挿入穴１１ａ１は、上下方向に２箇所でなく、１箇所だけでも、さらには３箇所以上開設しても勿論よい。

≪カプセル挿入工程および補強用鉄板設置工程（図３（ｂ）≫
次のカプセル挿入工程および補強用鉄板設置工程では、図３（ｂ）に示すように、基礎梁部１１の側面１１ａに所定間隔で空けられたアンカー挿入穴１１ａ１に、無機系接着剤等を内包したアンカー体固着用カプセル５を挿入すると共に、各アンカー挿入穴１１ａ１に、長尺状補強用鉄板６１のアンカー体挿通孔６１１と、座金状補強用鉄板６２それぞれのアンカー体挿通孔６２１とを合わせて配設する。ここで、参考例では、カプセル挿入工程の後に補強用鉄板設置工程を行って、アンカー体固着用カプセル５の挿入後に、長尺状補強用鉄板６１と座金状補強用鉄板６２とを配設しても良いし、それとは逆に、補強用鉄板設置工程の後にカプセル挿入工程を行って、長尺状補強用鉄板６１と座金状補強用鉄板６２とを配設した後、アンカー体固着用カプセル５を挿入するようにしてもどちらでも良い。

ここで、参考例では、補強用鉄板設置工程では、図３（ｂ）に示すように、長尺状補強用鉄板６１のアンカー体挿通孔６１１と、座金状補強用鉄板６２それぞれのアンカー体挿通孔６２１とを合わせて配設しているため、アンカー挿入穴１１ａ１の周囲では、長尺状補強用鉄板６１に、座金状補強用鉄板６２が重なり、増厚されている。これにより、アンカーのせん断耐力の増加だけでなく、長尺状補強用鉄板６１の曲げ抵抗やせん断抵抗などの補強効果を増大させることができる。なお、長尺状補強用鉄板６１と座金状補強用鉄板６２の接合部分の板厚は、例えば、接着系あと施工アンカーのアンカー体４の外径の０．７倍以上とする。これは、その接合部分の板厚がアンカー体４の外径の０．７倍より小さいと、アンカー体４を固着している接着剤５１が破壊されることが実験等により分かったからである。

また、参考例の場合、長尺状補強用鉄板６１のアンカー体挿通孔６１１と、座金状補強用鉄板６２のアンカー体挿通孔６２１とは、位置合わせされた状態で、長尺状補強用鉄板６１と座金状補強用鉄板６２とがその隅部で溶接等により接合されている。これにより、長尺状補強用鉄板６１と座金状補強用鉄板６２とが固定されて、応力がかかっても、ズレたり回転等することがなくなるので、補強度が向上している。

≪アンカー打設工程（図３（ｃ））≫
次のアンカー打設工程では、図３（ｃ）に示すように、アンカー挿入穴１１ａ１に挿入されたアンカー体固着用カプセル５に対し、ハンマードリル等に装着したアンカー体４を挿入して、アンカー体４の回転と打撃等によりアンカー体固着用カプセル５を破砕する。すると、アンカー体４の先端により、アンカー体固着用カプセル５が破砕され、アンカー体固着用カプセル５の中からセメント粉体や水等の内容物が流れ出し、さらにアンカー体４の先端により攪拌されてモルタル化して接着剤５１となり、アンカー挿入穴１１ａ１にアンカー体４を固着する。

ここで、参考例では、あと施工アンカーとして、従来技術のように機械式のあと施工アンカーを使用するのではなく、アンカー体固着用カプセル５とアンカー体４とからなる接着系のあと施工アンカーを使用する。これは、機械式のあと施工アンカーは、穿孔径も大きく、作業効率が悪いばかりか、アンカー打設後においても穿孔した部分に空隙部が残り、固着強度の点で問題があるからである。これに対し、上記構成の接着系あと施工アンカーでは、アンカー挿入穴１１ａ１に空隙部が残らないため、アンカーにせん断力が作用した場合に、その応力伝達を確実に図ることができるからである。また、地震等が発生すると、既設基礎１には、縦横の地震力により面内だけでなく、面外にも変形する。そのため、基礎梁部１１に補強用鉄板６１，６２を固定している接着系あと施工アンカーのアンカー体４には、引張力やせん断力が作用する。鋼板のネジ結合（ボルト接合）においては、引張力とせん断力の組み合わせ応力が作用すると、せん断力の程度により引張力が低減される。しかし、参考例では、アンカー体固着用カプセル５内の無機系接着剤５１がアンカー体４周りに充填されるため、引張力の低減度合いが大きく改善され、固着力が向上する。

また、従来の機械式のあと施工アンカーにおけるネジ結合（ボルト接合）は、１つの被接合物に複数の孔を有していると、ボルト全部で均等に応力を負担することが設計の前提にあるが、施工精度等によりどこか一箇所の孔にてボルトと競ると、そのボルトに応力が集中する場合があり、その応力集中部分で早期破断が発生する可能性がある。しかし、参考例では、接着系あと施工アンカーのアンカー体４の周りに接着剤５１が充填されているため、長尺状補強用鉄板６１と座金状補強用鉄板６２と、アンカー体４が競ることもなく、応力集中なども防止することができる。

また、接着系あと施工アンカーの接着剤には、有機系と無機系とがあり、本発明では、どちらでも良いが、参考例では、無機系の接着剤を使用することする。これは、無機系の接着系あと施工アンカーには、不燃性・耐熱性に優れる、紫外線劣化に強い、耐候性に優れる、既設基礎１のコンクリートと同質であるため、既設基礎１と一体化が図れる、揮発性有機化合物（ＶＯＣ）を含んでいないため、人体・環境に優しい等の優れた効果を有するからである。また、有機系接着剤は、剛性がコンクリートより低く、変形し易い。充填量にもよるがコンクリートと同等の剛性が得難い等の不利な点も多いからである。

また、参考例では、長尺状補強用鉄板６１のアンカー体挿通孔６１１と、座金状補強用鉄板６２のアンカー体挿通孔６２１の孔径は、アンカー体４の外径以上とする。これにより、長尺状補強用鉄板６１のアンカー体挿通孔６１１と、座金状補強用鉄板６２のアンカー体挿通孔６２１とにアンカー体４に簡便に通すことが可能になると共に、アンカー体固着用カプセル５に内包されていた無機系接着剤５１等が攪拌され、アンカー挿入穴１１ａ１より漏れ出し、長尺状補強用鉄板６１のアンカー体挿通孔６１１と、座金状補強用鉄板６２のアンカー体挿通孔６２１まで溢れ出て固まり、基礎梁部１１と、アンカー体４と、長尺状補強用鉄板６１および座金状補強用鉄板６２と、座金８１やナット８２とを接着剤５１によっても固着し、補強効果が向上する。

そのため、接着剤５１は、既存基礎１や、長尺状補強用鉄板６１、座金状補強用鉄板６２、座金８１、ナット８２、アンカー体４により周囲を囲まれて拘束されるため、固化した接着剤５１の強度が数倍にもなり、アンカー体４も接着剤５１によって、点ではなく面で応力を受けることになる。その結果、引張力の低減度合いが大きく改善されるだけでなく、アンカー体４がせん断破壊するまで、固化した接着剤５１が破壊することがなくなる。ここで、長尺状補強用鉄板６１と座金状補強用鉄板６２とを重ねた接合部分の厚さが、アンカー体４の外径の０．７倍を下回ると、その接合部分の厚さが薄くなり、接着剤５１が破壊されるおそれが出てくるので、参考例では、接合部分の厚さをアンカー体４の外径の０．７倍以上にする。また、参考例では、長尺状補強用鉄板６１のアンカー体挿通孔６１１と、座金状補強用鉄板６２のアンカー体挿通孔６２１とは、ネジ溝またはネジ山の形成されていない通し穴（バカ孔）とする。なお、長尺状補強用鉄板６１のアンカー体挿通孔６１１と、座金状補強用鉄板６２のアンカー体挿通孔６２１の孔径を基礎梁部１１に開設されるアンカー挿入穴１１ａ１の穴径以上とすること、および通し穴（バカ孔）とすることは、本発明では任意である。

なお、アンカー打設の際、アンカー体固着用カプセル５内の無機系接着剤（充填材）が、基礎梁部１１のアンカー挿入穴１１ａ１の開口部や、長尺状補強用鉄板６１のアンカー体挿通孔６１１および座金状補強用鉄板６２のアンカー体挿通孔６２１から大量に溢れ出しそうになることがあるが、アンカー体４には、予め弾性体からなる漏れ防止具４１（図３（ｃ）参照。）が装着され、ある程度の圧では変形しないため、アンカー挿入穴１１ａ１の入り口付近まできた接着剤５１を押し返すことにより、接着剤５１が確実に混ざり、安定した強度を発現することができる。

≪補強用鉄板固定工程（図３（ｄ））≫
補強用鉄板固定工程では、接着系あと施工アンカーのアンカー体４の打設後、漏れ防止具４１が装着されている場合には、漏れ防止具４１を取外して、アンカー体４の頭部に座金８１を介してナット８２を取り付け、当該ナット８２の締め付けにより長尺状補強用鉄板６１と座金状補強用鉄板６２とを基礎梁部１１に固定する。

なお、参考例では、図３（ａ）〜（ｄ）に示すような順番で既設基礎補強方法の各工程を説明したが、本発明ではこれに限らず、図４（ａ）〜（ｄ）に示すような順番や、図５（ａ）〜（ｄ）に示すような順番で既設基礎補強方法の各工程を構成してもよい。

図４（ａ）〜（ｄ）は、参考例の既設基礎補強方法の他の例における各工程を示す図である。

図３（ａ）〜（ｄ）に示す参考例の既設基礎補強方法では、図３（ｃ）に示すアンカー打設工程の前に、図３（ｂ）に示すカプセル挿入工程および補強用鉄板設置工程を行っているが、図４（ａ）〜（ｄ）に示す参考例の既設基礎補強方法では、図４（ａ）に示すアンカー挿入穴開設工程の次に、図４（ｂ）に示すカプセル挿入工程を行い、次に図４（ｃ）に示すアンカー打設工程を行って、最後に図４（ｄ）に示す補強用鉄板設置工程と補強用鉄板固定工程とを行う方法である。この方法によれば、補強用鉄板設置工程の際には、接着系あと施工アンカーのアンカー体４が打設されているので、長尺状補強用鉄板６１と座金状補強用鉄板６２とを簡便にアンカー体４に装着することが可能になる。また、この場合、図４（ｃ）に示すアンカー打設工程の際には、長尺状補強用鉄板６１と座金状補強用鉄板６２とが基礎梁部１１に配設されていないので、接着剤５１は漏れ防止具４１によりアンカー挿入穴１１ａ１に押し返され、アンカー挿入穴１１ａ１から漏れ出すことがなくなり、長尺状補強用鉄板６１のアンカー体挿通孔６１１と座金状補強用鉄板６２のアンカー体挿通孔６２１まで到達しない。そのため、長尺状補強用鉄板６１の一部に空隙部６１ａを設けておき、図４（ｄ）に示す補強用鉄板設置工程と補強用鉄板固定工程の際に、長尺状補強用鉄板６１の空隙部６１ａから別途、モルタルや接着剤（充填剤）等を充填させるようにすると良い。

図５（ａ）〜（ｄ）は、参考例の既設基礎補強方法のさらに他の例における各工程を示す図である。

図４（ａ）〜（ｄ）に示す参考例の既設基礎補強方法の他の例では、図４（ｃ）に示すようにアンカー打設工程において、接着系あと施工アンカーのアンカー体４に漏れ防止具４１を装着した状態でアンカー体固着用カプセル５を破砕してその内容物を攪拌したが、図５（ｃ）に示すアンカー打設工程では、アンカー体４に漏れ防止具４１を装着せずにアンカー体固着用カプセル５を破砕して接着剤等を攪拌する。ただし、この場合には、アンカー体固着用カプセル５内の接着剤等の量を少なめにして、接着剤５１の漏れを最小にすると良い。このようにすれば、漏れ防止具４１の装着および脱着の作業が不要になり、作業がより簡便になる。なお、図５（ｄ）に示す場合も、図４（ｄ）に示す場合と同様に、長尺状補強用鉄板６１の一部に空隙部６１ａを設けて、モルタルや接着剤（充填剤）等を後から別途充填させるようにするとよい。

従って、参考例の既設基礎補強方法および既設基礎補強構造によれば、複数のアンカー体４および無機系のアンカー体固着用カプセル５を用いて、基礎梁部１１の長手方向に延びる長尺状の長尺状補強用鉄板６１と、座金状補強用鉄板６２とを基礎梁部１１に固定するようにしたため、環境・騒音等を含めた「居ながら施工」は勿論のこと、既設基礎１に機械式のあと施工アンカー等による余計なダメージを与えることがなくなり、狭小地において長尺状補強用鉄板６１と座金状補強用鉄板６２とを簡便かつ確実に基礎梁部１１に固定して、新設の鉄板コンクリート基礎と同等の強度とすることができる。

特に、参考例では、無機系のアンカー体固着用カプセル５を使用することにより、アンカー挿入穴１１ａ１と、接着系あと施工アンカーのアンカー体４との間が接着剤等５１により埋まり、アンカー挿入穴１１ａ１とアンカー体４との間に空隙部分が形成されないので、後施工でも、既設基礎１の基礎梁部１１の強度を維持したまま補強用鉄板６１，６２とが一体化される。これにより、既設基礎１の基礎梁部１１の強化を図ることができ、新設の鉄筋コンクリート基礎と同等の強度とすることも可能となる。また、無機系のアンカー体固着用カプセル５の破砕によって形成される接着剤の固化物は、耐久性、耐火性、耐候性に優れるため、恒久的な基礎補強が可能となる。

また、参考例では、長尺状補強用鉄板６１と座金状補強用鉄板６２それぞれのアンカー体挿通孔６１１，６２１が接着系あと施工アンカーのアンカー体４の外径より大きい径であるので、アンカー体固着用カプセル５内のセメント粉体等を含む無機系接着剤（充填材）等が攪拌され、長尺状補強用鉄板６１と座金状補強用鉄板６２にも達して固まるので、長尺状補強用鉄板６１および座金状補強用鉄板６２と、アンカー体４等との結合力を高めることができる。

実施形態１．
次に、本発明に係る実施形態１の既設基礎補強方法および既設基礎補強構造について説明する。

実施形態１の既設基礎補強方法および既設基礎補強構造では、長尺状補強用鉄板に座金状補強用鉄板を重ねて接合する際に、溶接等をしなくても、長尺状補強用鉄板と座金状補強用鉄板との位置ズレや回転等を簡単に防止できるようにしたことを特徴とする。

図６（ａ）〜（ｃ）は、それぞれ、実施形態１の長尺状補強用鉄板６１’の平面図、Ｃ−Ｃ線断面図、Ｄ−Ｄ線断面図である。また、図７（ａ）〜（ｃ）は、それぞれ、実施形態１の座金状補強用鉄板６２’の平面図、Ｅ−Ｅ線断面図、Ｆ−Ｆ線断面図である。図８は、図６および図７に示す実施形態１の長尺状補強用鉄板６１’と座金状補強用鉄板６２’とを重ねた状態を示す図である。

つまり、実施形態１では、図６（ａ）〜（ｃ）に示すように、長尺状補強用鉄板６１’の複数のアンカー体挿通孔６１１’それぞれの周囲に、凹部（貫通孔）または凸部が形成されている。なお、ここでは、例えば、４つの凹部（貫通孔）６１２’〜６１５’が形成されているものとする。

また、図７（ａ）〜（ｃ）に示すように、座金状補強用鉄板６２’におけるアンカー体挿通孔６２１’それぞれの周囲には、長尺状補強用鉄板６１’の凹部６１２’〜６１５’に対応する位置に、その凹部６１２’〜６１５’にそれぞれ嵌合する凸部６２２’〜６２５’が形成されている。

そのため、図８に示すように、長尺状補強用鉄板６１’の複数のアンカー体挿通孔６１１’それぞれの周囲に、凹部または凸部が形成されている。なお、ここでは、例えば、４つの凹部６１２’〜６１５’が形成されているものとする。

また、図７（ａ）〜（ｃ）に示すように、アンカー体挿通孔６１１’，６２１’が一致するように長尺状補強用鉄板６１’に座金状補強用鉄板６２’を重ねると、長尺状補強用鉄板６１’の凹部６１２’〜６１５’に座金状補強用鉄板６２’の凸部６２２’〜６２５’が嵌合することになり、溶接等しなくても、長尺状補強用鉄板６１’と座金状補強用鉄板６２’とが一体化され、長尺状補強用鉄板６１’と座金状補強用鉄板６２’とが回転等してズレることを防止することができる。

従って、実施形態１の既設基礎補強方法および既設基礎補強構造によれば、前述の参考例と同様の効果が得られるだけでなく、長尺状補強用鉄板６１’に座金状補強用鉄板６２’を重ねて接合する際、長尺状補強用鉄板６１’の凹部６１２’〜６１５’に座金状補強用鉄板６２’の凸部６２２’〜６２５’が嵌合されるため、溶接等しなくても長尺状補強用鉄板６１’と座金状補強用鉄板６２’との位置ズレや回転等を簡単に防止することができ、熟練工でなくても、簡便に施工が可能となる。

特に、本実施形態１では、参考例と同様に、長尺状補強用鉄板６１’と座金状補強用鉄板６２’とには、それぞれ、接着剤５１を溢れ出させるため接着系あと施工アンカーのアンカー体４の外径より大きい径のアンカー体挿通孔６１１’，６２１’が開設されており、本来なら長尺状補強用鉄板６１’と座金状補強用鉄板６２’とはずれ易く、アンカー体挿通孔６１１’，６２１’の中心を合わせ難いが、長尺状補強用鉄板６１’の凹部６１２’〜６１５’に座金状補強用鉄板６２’の凸部６２２’〜６２５’が嵌合されることにより、熟練工でなくても、簡単にアンカー体挿通孔６１１’，６２１’の中心を合わせて施工することが可能となる。

実施形態２．
次に、実施形態２の既設基礎補強方法および既設基礎補強構造について説明する。

実施形態２では、トラス状補強用鉄板またはトラス構造に組んだ補強用鉄板により補強したことを特徴とする。

図９（ａ），（ｂ）は、それぞれ、実施形態２のトラス状補強用鉄板６３の設置例を示す正面図、Ｇ−Ｇ線断面図である。

図９（ａ），（ｂ）に示すように、実施形態２のトラス状補強用鉄板６３は、基礎梁部１１の側面１１ａにてその長手方向に延び、少なくとも上下の水平梁部６３１と、その上下の水平梁部６３１を連結する斜め梁部６３２とを有するトラス構造であって、上下の水平梁部６３１と斜め梁部６３２との交差部分に、アンカー体挿通孔（図示せず。）が開設され、接着系あと施工アンカーのアンカー体４が打設される。

これにより、実施形態２のトラス状補強用鉄板６３では、主に、上下の水平梁部６３１が既設基礎１に加わる曲げ応力に対抗する一方、斜め梁部６３２が既設基礎１に加わるせん断曲げ応力に対抗することになり、トラス構造とも相まって既設基礎１を効果的に補強することが可能となる。

そして、図９（ａ），（ｂ）に示すように、上下の水平梁部６３１と斜め梁部６３２との交差部分に、参考例と同様の座金状補強用鉄板６２を重ねて接合して、トラス状補強用鉄板６３のアンカー体挿通孔（図示せず。）と、座金状補強用鉄板６２のアンカー体挿通孔６２１に接着系あと施工アンカーのアンカー体４を通し、アンカー体４の頭部をナット８２により締め付けて、トラス状補強用鉄板６３と座金状補強用鉄板６２とを基礎梁部１１に固定している。

これにより、１枚のトラス状補強用鉄板６３と、座金状補強用鉄板６２とが、参考例と同様に、接着系あと施工アンカーのアンカー体４との連結部分で重ねて増厚されるので、この点でも既設基礎１を効果的に補強することが可能となる。

図１０（ａ），（ｂ）は、それぞれ、実施形態２のトラス状補強用鉄板６３の他の設置例を示す正面図、Ｈ−Ｈ線断面図である。

図１０（ａ），（ｂ）の例では、図９（ａ），（ｂ）に示すトラス状補強用鉄板６３と同じものを使用しており、異なる点は、接着系あと施工アンカーのアンカー体４の打接箇所を２倍に増やしている。つまり、図１０（ａ），（ｂ）に示す例では、図９（ａ），（ｂ）に示す例と同様に、上下の水平梁部６３１と斜め梁部６３２との交差部分にアンカー体４を打設するだけでなく、上下の水平梁部６３１それぞれ交差部分間の中間部分にも、座金状補強用鉄板６２を重ねてアンカー体４を打設して、トラス状補強用鉄板６３と座金状補強用鉄板６２とを基礎梁部１１に固定している。

これにより、図１０（ａ），（ｂ）に示す例の場合、図９（ａ），（ｂ）に示す例の場合よりも、トラス状補強用鉄板６３と基礎梁部１１との固定箇所が増えるので、この点で既設基礎１をより強固に補強することが可能となる。

図１１（ａ），（ｂ）は、それぞれ、実施形態２のトラス状補強用鉄板のさらに他の設置例を示す正面図、Ｉ−Ｉ線断面図である。

図１１（ａ），（ｂ）に示す例は、図９（ａ），（ｂ）や図１０（ａ），（ｂ）に示す例とは異なり、一体式のトラス状補強用鉄板６３を使用するのではなく、基礎梁部１１の上下に設けた実施形態１と同様の長尺状補強用鉄板６１’に、同幅の短尺状補強用鉄板６４をトラス構造になるように斜めに配設した既設基礎補強構造である。そして、長尺状補強用鉄板６１’と、２枚の短尺状補強用鉄板６４との交差部分に、長尺状補強用鉄板６１’のアンカー体挿通孔６１１’と、２枚の短尺状補強用鉄板６４のアンカー体挿通孔（図示せず。）とに接着系あと施工アンカーのアンカー体４を通してナット８２により締め付けて、トラス構造の長尺状補強用鉄板６１’と２枚の短尺状補強用鉄板６４とを基礎梁部１１に固定している。

これにより、一体式のトラス状補強用鉄板６３を使用しなくても、長尺状補強用鉄板６１’と、短尺状補強用鉄板６４とを使用することによりトラス構造を実現できると共に、接着系あと施工アンカーのアンカー体４を通す交差部分では、座金状補強用鉄板６２を省略しても、長尺状補強用鉄板６１’と２枚の短尺状補強用鉄板６４との三重構造になり、十分な増厚を確保することも可能となり、補強度が向上する。なお、この図１１（ａ），（ｂ）に示す場合も、アンカー体４が通る交差部分の増厚は、実施形態１と同様にアンカー体４の外径の０．７倍以上として、アンカー体４を固着している固化した接着剤５１の破壊を防止する。

従って、実施形態２の既設基礎補強方法および既設基礎補強構造によれば、前述の実施形態１と同様の効果が得られると共に、トラス状補強用鉄板６３またはトラス構造に組んだ長尺状補強用鉄板６１’と短尺状補強用鉄板６４とにより基礎梁部１１を補強するので、既存基礎１を効率良く補強することができる。

なお、本実施形態２では、トラス状補強用鉄板６３と座金状補強用鉄板６２との間、または長尺状補強用鉄板６１’と短尺状補強用鉄板６４との間の接合については触れなかったが、この接合は、実施形態１のように凹部と凸部との嵌合により接合する。

実施形態３．
次に、実施形態３の既設基礎補強方法および既設基礎補強構造について説明する。

木造住宅は、柱材にいわゆるホゾが設けられ、土台に差し込まれることで立てられている。しかし、地震の上下動などによりホゾが抜け出て、建物が倒壊する事例が多く見受けられる。現在は、法改正がありホールダウン金物と呼ばれる金物等により柱や土台と基礎が連結されているが、新耐震基準以前の建築物には取り付けられていない。また、土台は、基礎と細いアンカーボルトにより固定されているので、土台と基礎とのより強固な連結も必要である。

そこで、実施形態３の既設基礎補強方法および既設基礎補強構造では、前述の実施形態１，２の既設基礎補強方法に対し、さらに、補強金物設置工程を追加したことを特徴とする。

つまり、実施形態３の既設基礎補強方法および既設基礎補強構造では、前述の実施形態１，２の既設基礎補強方法のアンカー打設工程と、補強筋配設工程との間に、さらに、基礎梁部１１の側面１１ａに打設された接着系あと施工アンカーのアンカー体４と、基礎梁部１１上に設けられている土台２や柱３とを連結する補強金物９１，９２を設置する補強金物設置工程を設ける。

図１２（ａ），（ｂ）は、それぞれ、実施形態３の既設基礎補強方法および既設基礎補強構造の補強金物設置工程における補強金物の設置例を示す正面図、Ｊ−Ｊ線断面図である。

つまり、図１２（ａ）、（ｂ）に示す例では、柱３のある箇所では、長尺補強金物９１により、柱３と土台２を基礎梁部１１に連結する一方、柱３のない箇所では、短尺補強金物９２により、土台２を基礎梁部１１に連結する。これにより、基礎梁部１１上に設けられている土台２や柱３も、長尺補強金物９１や短尺補強金物９２により基礎梁部１１に連結されるので、柱３や土台２をアンカーボルトやホールダウン金物等により基礎梁部１１に連結する場合と較べると、柱３や土台２がトラス状補強用鉄板６３を介して基礎梁部１１に対し、より一体化するので、柱３や、土台２、既設基礎１の建物全体として補強度がさらに向上し、トラス状補強用鉄板６３と長尺補強金物９１や短尺補強金物９２等により既設基礎１および土台２等が一体化し、建物全体として補強することが可能となる。

ここで、本実施形態３では、図１２（ｂ）に示すように、トラス状補強用鉄板６３の上から長尺補強金物９１および短尺補強金物９２を重ねて、座金状補強用鉄板６２を省略しているが、長尺補強金物９１および短尺補強金物９２の上にさらに座金状補強用鉄板６２を重ねるようしても勿論よい。

なお、本実施形態３では、実施形態２のトラス状補強用鉄板６３に長尺補強金物９１および短尺補強金物９２を設けて説明したが、実施形態２の長尺状補強用鉄板６１’と短尺状補強用鉄板６４とのトラス構造に設けても良いし、さらには、実施形態１の長尺状補強用鉄板６１’を使用した既設基礎補強構造に、長尺補強金物９１および短尺補強金物９２を設けて補強するようにしても勿論良い。

また、長尺補強金物９１および短尺補強金物９２は、プレート状のものでも、隅柱などの外側を覆うようなＬ字状断面を有する金物でも良い。また、図示はしないが、柱３のある箇所だけ柱３と土台２を基礎梁部１１に連結して補強しても良いし、柱３まで連結せずに、土台２と基礎梁部１１のみを連結して補強しても良い。また、図示はしないが、さらに、中尺補強金物を用いて、下側の接着系あと施工アンカーのアンカー体４も土台２等と連結し、アンカー体４が設けられている箇所全てに補強金物を連結しても良いし、上側のアンカー体４についても飛び飛びに短尺補強金物９２を連結するようにしても勿論よい。

従って、実施形態３の既設基礎補強方法および既設基礎補強構造によれば、前述の実施形態１，２と同様の効果が得られると共に、接着系あと施工アンカーのアンカー体４と、基礎梁部１１上に設けられている少なくとも土台２とが補強金物によって連結されるので、さらに、基礎梁部１１上に設けられている土台２等も含め建物全体での補強度を向上させることが可能となる。

１ 既設基礎
１１ 基礎梁部
１１ａ 側面
１１ａ１ アンカー挿入穴
１２ フーチング部
２ 土台
３ 柱
４ アンカー体
５ アンカー体固着用カプセル
５１ 接着剤
６１，６１’ 長尺状補強用鉄板
６１１，６１１’ アンカー体挿通孔
６２，６２’ 座金状補強用鉄板
６２１，６２１’ アンカー体挿通孔
６３ トラス状補強用鉄板
６４ 短尺状補強用鉄板
８２ ナット
９１ 長尺補強金物
９２ 短尺補強金物

Claims (5)

1. 既設基礎の基礎梁部の少なくとも一方の側面の長手方向に、所定間隔で複数のアンカー挿入穴を開設するアンカー挿入穴開設工程と、
   前記アンカー挿入穴開設工程によって開設された複数の前記アンカー挿入穴に、接着剤を内包したアンカー体固着用カプセルを挿入するカプセル挿入工程と、
   複数の前記アンカー挿入穴に対応した位置にアンカー体挿通孔が開設された補強用鉄板を、そのアンカー体挿通孔を前記アンカー挿入穴に合わせて設置する補強用鉄板設置工程と、
   前記アンカー体固着用カプセルをアンカー体の先端により破砕しながら前記アンカー挿入穴に挿入し、破砕された前記アンカー体固着用カプセル内の接着剤により前記アンカー挿入穴に前記アンカー体を打設するアンカー打設工程と、
   前記アンカー打設工程による前記アンカー体の打設後、前記アンカー体の頭部にナットを取り付け、当該ナットの締め付けにより前記補強用鉄板を前記基礎梁部に固定する補強用鉄板固定工程と、を有し、
   前記補強用鉄板は、
   複数の前記アンカー挿入穴に対応した位置にアンカー体挿通孔が開設された長尺状補強用鉄板と、
   前記複数のアンカー挿入穴毎に設けられ、前記複数のアンカー挿入穴に対応したアンカー体挿通孔が開設され、前記長尺状補強用鉄板にその前記アンカー体挿通孔部分にて重ねて使用される座金状補強用鉄板と、であり、
   前記長尺状補強用鉄板には、複数の前記アンカー体挿通孔それぞれの周囲に凹部または凸部が形成されている一方、前記座金状補強用鉄板には、それぞれの前記アンカー体挿通孔の周囲に、前記長尺状補強用鉄板の前記凹部または凸部に対応する位置に、それぞれの前記凹部または凸部に嵌合される凸部または凹部が形成されており、
   前記長尺状補強用鉄板の前記凹部または凸部に、前記座金状補強用鉄板の凸部または凹部を嵌合し、前記長尺状補強用鉄板の前記アンカー体挿通孔と前記座金状補強用鉄板の前記アンカー体挿通孔とを合わせて重ねる、
   ことを特徴とする既設基礎補強方法。
2. 請求項１記載の既設基礎補強方法において、
   前記長尺状補強用鉄板および前記座金状補強用鉄板それぞれのアンカー体挿通孔の内径を、前記アンカー体の外径より大きくし、前記長尺状補強用鉄板および前記座金状補強用鉄板それぞれのアンカー体挿通孔の内周面と、前記アンカー体の外周面との間の空隙部分に、前記アンカー挿入穴から溢れ出た前記接着剤を充填させる、
   ことを特徴とする既設基礎補強方法。
3. 請求項１または請求項２記載の既設基礎補強方法において、
   前記長尺状補強用鉄板は、
   前記基礎梁部の少なくとも一方の側面にてその長手方向に延び、少なくとも上下の水平梁部と、その上下の水平梁部を連結する斜め梁部とを有するトラス構造であって、前記上下の水平梁部と前記斜め梁部との連結部分に、前記アンカー体挿通孔が開設されているトラス状補強用鉄板である、
   ことを特徴とする既設基礎補強方法。
4. 請求項１〜請求項３のいずれか一の請求項に記載の既設基礎補強方法において、
   さらに、
   前記基礎梁部の少なくとも一方の側面の長手方向に所定間隔で形成されたアンカー挿入穴に打設された前記アンカー体と、前記基礎梁部上に設けられている少なくとも土台とを連結する補強金物を設置する補強金物設置工程を有する、
   ことを特徴とする既設基礎補強方法。
5. 既設基礎の基礎梁部の少なくとも一方の側面の長手方向に、所定間隔で開設された複数のアンカー挿入穴と、
   前記複数のアンカー挿入穴に、それぞれ挿入された接着剤が内包されているアンカー体固着用カプセルと、
   前記複数のアンカー挿入穴に対応した位置にそれぞれアンカー体挿通孔が開設され、それらアンカー体挿通孔と前記複数のアンカー挿入穴をそれぞれ合わせた状態で設置される補強用鉄板と、
   前記複数のアンカー挿入穴に挿入されており、前記アンカー体固着用カプセルの破砕により該アンカー体固着用カプセル内の接着剤で前記複数のアンカー挿入穴にそれぞれ打設されたアンカー体と、を有し、
   前記アンカー体の頭部に取り付けたナットの締め付けにより前記補強用鉄板が前記基礎梁部の側面に固定された既設補強構造であって、
   前記補強用鉄板は、
   前記複数のアンカー挿入穴に対応した位置にそれぞれアンカー体挿通孔が開設された長尺状補強用鉄板と、
   前記複数のアンカー挿入穴毎に設けられていると共に、前記複数のアンカー挿入穴に対応した位置にアンカー体挿通孔が開設され、前記長尺状補強用鉄板に当該アンカー体挿通孔を重ねた状態で使用される座金状補強用鉄板と、であり、
   前記長尺状補強用鉄板には、前記複数のアンカー体挿通孔それぞれの周囲に凹部または凸部が形成されていると共に、前記座金状補強用鉄板には、前記複数のアンカー体挿通孔それぞれの周囲にあって、前記長尺状補強用鉄板の前記凹部または凸部に対応する位置に、それぞれの前記凹部または凸部に嵌合する凸部または凹部が形成されており、
   前記長尺用補強用鉄板の前記凹部または凸部と、前記座金状補強用鉄板の前記凸部または凹部が嵌合状態で、前記長尺状補強用鉄板の前記複数のアンカー体挿通孔と前記座金状補強用鉄板の前記複数のアンカー体挿通孔とが合わさって重ねられている、
   ことを特徴とする既設基礎補強構造。

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