JP6103889B2 - 避難用建築物 - Google Patents

Description

本発明は、プレキャストコンクリート造の避難用建築物に関するものである。

従来、プレキャストコンクリートを用いたこの種の避難用構造物として、最上階を避難所とするＰＣ避難タワーが知られている（非特許文献１参照）。
このＰＣ避難タワーは、地盤に設けたコンクリート基礎と、コンクリート基礎上に設けられ、６階建の階段室を構成する円形のタワー構造部と、タワー構造部の５階部分を囲うように設けた円形の防災倉庫と、タワー構造部の６階部分を囲うように設けた円形の避難所と、を備えている。タワー構造部は、直径４．２ｍ、階高３ｍの６階建であり、直径４．２ｍ、高さ１．５ｍのプレキャストコンクリート製の円形ボックスを１２個積み上げて構成されている。タワー構造部の内部には、階段（螺旋階段）が設けられ、またタワー構造部の１階部分、５階部分および６階部分には、それぞれ開口部（出入口）が設けられている。避難者は、１階の開口部から階段を上って避難所に避難する。

ピーエス三菱「震災対応技術カタログ」第６頁 http://www.psmic.co.jp/bousai.pdf

ところで、この種の避難タワーでは、構造部に、耐震性は元より津波に対しても高い強度が要求される。特に、津波の水圧および流水圧を受ける構造部の下層部（下層階）は、上層部（上層階）に比して高い強度が求められる。
この点において、従来の避難タワー（タワー構造部）では、プレキャストの円形ボックスを複数個積上げた構造であるため、耐津波の強度を考慮して円形ボックスを厚肉に構成すると、上層部の荷重が増し（重心が高くなる）耐震性が損なわれる問題があった。すなわち、円形ボックスを単純に複数個積上げる従来の避難タワー（タワー構造部）では、上層部の強度に対し下層部の強度を高くし、地震の揺れおよび津波に対し適正な強度を持つ構造とすることができない問題があった。もっとも、タワー構造部内に鉄骨等の補強材を設けて、下層部の強度アップを図れば、かかる問題は解決する。しかし、このようにすると、コストおよび工期の点で、プレキャストコンクリート造のメリットを生かすことができない。

本発明は、鉄骨等の補強材を必要とすることなく、地震の揺れおよび津波に対し適正且つ十分な強度を持ったプレキャストコンクリート造の避難用建築物を提供することをその課題としている。

本発明の避難用建築物は、基礎部と、基礎部上に設置され、外壁を主構造部とするプレキャストコンクリート製の矩形の主構造体と、主構造体上に設置され、避難場所を構成する屋上部と、基礎部と屋上部とを連絡する複数の階段と、を備え、主構造体は、下層部を構成する下層構造体と、上層部を構成する上層構造体と、を有し、下層構造体は、それぞれがプレキャストコンクリート製の複数の部分壁体ボックスを積み上げて構成した部分構造体を、基礎部上において複数組並べて構成され、上層構造体は、プレキャストコンクリート製の複数の外壁ボックスを積み上げて構成されていることを特徴とする。

この構成によれば、部分構造体を複数組並べて構成した下層構造体は、実質上、内部に補強用の隔壁を設けた構造となり、外観は上層構造体と同様であっても高い強度を持たせることができる。すなわち、部分壁体ボックスを積み上げた下層構造体と外壁ボックスを積み上げた上層構造体とから成る主構造体において、プレキャストコンクリート造を踏襲しつつ、上層部の強度に対し下層部の強度を高く構成することができる。したがって、鉄骨等の補強材を必要とすることなく、地震の揺れおよび津波に対し適正且つ十分な強度を持たせることができる。なお、複数の部分構造体は、相互に同一の形状であっても良いし、異なる形状であってもよい。

この場合、複数組の部分構造体のうちの、少なくとも最大の部分構造体において、各部分壁体ボックスは、梁間方向の中間位置で突合せ接合された断面「コ」字状の一対の壁体ピースと、桁行方向の両端部の肉厚内を接合方向に貫通し、一対の壁体ピースを接合方向に緊結する一対の第１テンション手段と、を有していることが好ましい。

この構成によれば、各部分壁体ボックスを梁間方向で分割した２分割構造とすることができ、部分壁体ボックスを構成する各壁体ピースが桁行方向に長いものであっても、車輛による運搬性を損なうことがない。また、一対のテンション手段により、壁体ピース同士を接合方向に緊結するようにしているため、各部分壁体ボックスを高い強度をもって一体化することができる。

同様に、各外壁ボックスは、梁間方向の中間位置で突合せ接合された断面「コ」字状の一対の外壁ピースと、桁行方向の両端部の肉厚内を接合方向に貫通し、一対の外壁ピースを接合方向に緊結する一対の第２テンション手段と、を有していることが好ましい。

この場合も、各外壁ボックスを梁間方向で分割した２分割構造とすることができ、外壁ボックスを構成する各外壁ピースが桁行方向に長いものであっても、車輛による運搬性を損なうことがない。また、一対のテンション手段により、外壁ピース同士を接合方向に緊結するようにしているため、各外壁ボックスを高い強度をもって一体化することができる。

これらの場合、第１テンション手段および第２テンション手段は、それぞれ肉厚内を接合方向に貫通するＰＣ鋼材と、ＰＣ鋼材の一方の端部に設けたアンカー部および他方の端部に設けたボルト止め用の緊結部と、を有していることが好ましい。

この構成によれば、ＰＣ鋼材により、一対の壁体ピースおよび一対の外壁ピースを、作業効率良く且つ強固に緊結することができる。これにより、現場において組み立てた２分割の部分壁体ボックスおよび外壁ボックスに、単体の分割の部分壁体ボックスおよび外壁ボックスと同等の強度を持たせることができる。なお、ＰＣ鋼材は、ＰＣ鋼棒の他、ＰＣ鋼線やＰＣ鋼より線であってもよい。また、ＰＣ鋼材を２分割の連結構造とし、一対の壁体ピース（一対の外壁ピース）の一方において、ＰＣ鋼材およびアンカー部を予め埋め込んでおくようにしてもよい。

また、上層構造体および下層構造体は、それぞれの肉厚内を鉛直方向に貫通した複数の鉛直テンション手段により、鉛直方向に一体に緊結されていることが好ましい。

この構成によれば、複数の鉛直テンション手段により、上層構造体を構成する複数の外壁ボックスおよび下層構造体を構成する複数の部分壁体ブロックを鉛直方向に一体化し得るだけでなく、複数のプレキャストボックスに、プレストレス構造物的な強度を持たせることができる。したがって、主構造体に、現場打ちコンクリートの構造体と同等の強度を持たせることができる。なお、鉛直テンション手段として、ＰＣ鋼材（ＰＣ鋼棒、ＰＣ鋼線、ＰＣ鋼より線）を用いることが好ましい。

この場合、複数の鉛直テンション手段は、基礎部にアンカリングされ、上層構造体および下層構造体に加え屋上部を、一体に緊結していることが好ましい。

この構成によれば、複数の鉛直テンション手段により、基礎部、複数の独立構造体および屋上部を一体化することができ、建物全体として、現場打ちコンクリートにより構築した場合と同等の強度を持たせることができる。

一方、屋上部は、少なくとも梁間方向において主構造体より長い寸法に形成されていることが好ましい。

この構成によれば、主構造体の面積に比して、避難場所となる屋上部の面積を大きくすることができる。言い換えれば、避難場所となる屋上部の面積に比して、津波に対する受圧面積を小さくすることができる。

また、屋上部は、梁間方向の両端部で、最上位の外壁ボックスに支持されたプレキャストコンクリート製の複数枚のプレキャストパネルを有していることが好ましい。

この構成によれば、最低限の種別数で、複数のプレキャストパネルを構成することができ、屋上部を簡単に構築することができる。

さらに、複数の階段は、主構造体の外部に設けた外階段と、主構造体の内部に設けた内階段と、を有していることが好ましい。

この構成によれば、あらゆる方向から避難してくる多人数の被災者を、屋上部に円滑に導くことができる。

実施形態に係る避難用建築物の全体斜視図である。 実施形態に係る避難用建築物の正面視立面図（ａ）、左側面視立面図（ｂ）、右側面視立面図（ｃ）である。 実施形態に係る避難用建築物の１階平面図（ａ）、２階平面図（ｂ）、屋上階平面図（ｃ）である。 部分壁体ボックスの構造図であって、第１壁体ボックスの構造図（ａ）、第２壁体ボックスの構造図（ｂ）である。 第１テンション手段（第２テンション手段）廻りの詳細図である。 外壁ボックスの構造図である。 ２階スラブのパネル構成図（ａ）、および３階スラブのパネル構成図（ｂ）である。 屋上部のパネル構成図である。 鉛直テンション手段廻りの詳細図である。

以下、添付の図面を参照して、本発明の一実施形態に係る避難用建築物について説明する。この避難用建築物は、地震等による被災時の避難施設となるプレキャストコンクリート造の建築物であり、主として高台の無い海沿いの地域に設置されるものである。したがって、この避難用建築物は、耐震性は元より、想定される津波の高さを考慮すると共に、屋上部が避難場所となるように設計されている。なお、実施形態のものは、地上高：１２．６ｍ、屋上面積：６５ｍ²、収容人数：１００人として、設計したものである。

図１の全体斜視図、図２の立面図および図３の平面図に示すように、避難用建築物１は、地盤Ｇに設けた基礎部２と、基礎部２上に設置され、外壁を主構造部とする矩形の主構造体３と、主構造体３上に設置され、避難場所を構成する屋上部４と、基礎部２と屋上部４とを連絡する外階段５および内階段６と、を備えている。主構造体３の１階部分には、出入口開口部７が設けられ（図２（ｃ）参照）、また屋上部４には、外階段５の踊り場部分を除いて、フェンス８が設けられている。

この避難用建築物１は、３階建であり、1階部分の階高３５００ｍｍ、２階部分の階高４０００ｍｍ、３階部分の階高４３００ｍｍとしている。また、主構造体３の梁間方向の寸法が５０００ｍｍであるのに対し、屋上部４の梁間方向の寸法が７６００ｍｍとなっており、屋上部４は、梁間方向において主構造体３より長い寸法に形成されている。

基礎部２は、現場打ちコンクリートのべた基礎で構成されおり、軟弱地盤のための杭打ちを考慮して厚みを１０００ｍｍとしている。特に詳細は図示しないが、基礎部２は、根切りした地盤Ｇ上に、栗石（砕石）、捨てコンクリートおよび基礎コンクリートの順で打設されている。これにより、基礎部２を重く且つ軟弱地盤に耐え得る強固な構造とし、避難用建築物１の耐震性および耐津波性の向上を図っている。なお、基礎部２の直下に汚水タンクを埋設すると共に、基礎部２の上面にこれに連なるマンホールを設けておき、非常用トイレの処理施設を構成してもよい。

外階段５および内階段６は、スチールやステンレス等で構成され、相互の昇り口および降り口が、桁行方向において逆方向に位置するように配設されている。すなわち、あらゆる方向から避難してくる多人数の被災者を、屋上部４に円滑に導き得るようにしている。外階段５は、正面壁および一方の側面壁に添わせて設けられており、２階、３階および屋上に踊り場を設けた直進の階段で構成されている。なお、外階段５は、主構造体３に支持する構造であってもよいし、基礎部２上に立設した鋼材に支持する構造であってもよい。内階段６は、出入口開口部７の先方に位置し、桁行方向において、１階から２階に延びる１階階段部６ａと、折り返して２階から３階に延びる２階階段部６ｂと、折り返して３階から屋上階に延びる３階階段部６ｃと、で構成されている。

主構造体３は、高さ方向の強度を考慮し、基礎部２上に３０００ｍｍの下層部を構成する下層構造体３Ａと、その上の上層部を構成する上層構造体３Ｂと、で構成されている。また、下層構造体３Ａおよび上層構造体３Ｂは、それぞれの肉厚内を鉛直方向に貫通した複数の鉛直テンション手段１１により、基礎部２にアンカリングされた状態で、鉛直方向に一体に緊結されている。

下層構造体３Ａには、１階フロアを構成する１階スラブ１２が設けられ、また側壁部分には屋内外の出入口開口部７が形成されている。そして、出入口開口部７には、水密性を有するドア１３が設けられている。また、基礎部２には、出入口開口部７に向かって上り傾斜のスロープ１４が設けられている。一方、上層構造体３Ｂには、２階のフロアを構成する２階スラブ１６と、３階のフロアを構成する３階スラブ１７とが設けられている。なお、屋上スラブ１８は、上層構造体３Ｂに上面に載置固定されている（詳細は、後述する）。

図２および図３（ａ）に示すように、下層構造体３Ａは、出入口開口部７が形成された第１下層構造体２１（部分構造体）と、１階階段部６ａが配置された第２下層構造体２２（部分構造体）と、を基礎部２上において桁行方向に突き合せて構成されている。第１下層構造体２１と第２下層構造体２２とは、梁間方向において同一寸法に形成され、桁行方向において第２下層構造体２２が極端に長く形成されている。突き合せた状態の第１下層構造体２１および第２下層構造体２２は、その周壁部分が外壁として機能し、相互の突合せ壁部分が外壁を補強する隔壁として機能している。

また、第１下層構造体２１と第２下層構造体２２との突合せ壁部分には、出入口開口部７から１階階段部６ａに進むための屋内開口部２４がそれぞれ形成されている。これにより、出入口開口部７から主構造体３に入室した避難者は、最短距離で内階段６に到達できるようになっている。なお、１階スラブ１２は、プレキャストのパネルを敷設して構成してもよいが、ドア１３の下端との高さ調整を考慮し、上記のスロープ１４と同様に、現場打ちコンクリート（土間コンクリート）を打設することが好ましい。

図２、図３（ａ）および図４（ａ）に示すように、第１下層構造体２１は、プレキャストコンクリート製の２つの第１壁体ボックス２６（部分壁体ボックス）を積み上げて構成されている。各第１壁体ボックス２６は、５０００ｍｍ×２５００ｍｍ×１５００Ｈの矩形に形成されている。第１壁体ボックス２６の長辺側の２つの壁部分には、同形の深いＵ字状切欠き部２７が形成されている。第１下層構造体２１を構成すべく２つの第１壁体ボックス２６は、このＵ字状切欠き部２７を合わせるようにして積み上げられる。これにより、上下のＵ字状切欠き部２７が一体化し、それぞれ出入口開口部７および屋内開口部２４が構成される。

また、各第１壁体ボックス２６の肉厚内には、上記複数の鉛直テンション手段１１が縦通しで挿通する複数の縦貫通孔２８が形成されている。詳細は後述するが、各縦貫通孔２８は、第１壁体ボックス２６の製造過程で埋め込んだシース管８４（鋼管）で構成されている。すなわち、各第１壁体ボックス２６には、複数の縦貫通孔２８を構成する複数のシース管８４が埋め込まれている（図９参照）。

同様に、図２、図３（ａ）および図４（ｂ）に示すように、第２下層構造体２２は、プレキャストコンクリート製の２つの第２壁体ボックス３１（部分壁体ボックス）を積み上げて構成されている。各第２壁体ボックス３１は、５０００ｍｍ×７５００ｍｍ×１５００Ｈの矩形に形成されている。また、各第２壁体ボックス３１は、２分割構造であり、梁間方向の中間位置で突合せ接合された断面「コ」字状の一対の壁体ピース３２ａ，３２ｂと、桁行方向の両端部の肉厚内を接合方向に貫通し、一対の壁体ピース３２ａ，３２ｂを接合方向に緊結する一対の第１テンション手段３３と、を有している。この場合、外壁となる側に設けられる一方の第１テンション手段３３は、３本のテンション部材３４で構成され、隔壁となる側に設けられる他方の第１テンション手段３３は、後述するＬ字状切欠き部３５の関係で１本のテンション部材３４で構成されている。

各壁体ピース３２ａ，３２ｂは、梁間方向の寸法が５０００ｍｍ／２＝２５００ｍｍに形成され、車輛による運搬に適した大きさとなっている。壁体ピース３２ａ，３２ｂの梁間方向に延びる壁部分は、一方が外壁となり他方が隔壁となる。１階階段部６ａ側となる一方の壁体ピース３２ａの隔壁となる部分には、深いＵ字状切欠き部３５が形成されている。第２壁体ボックス３１を構成すべく、一対の壁体ピース３２ａ，３２ｂは突合せ接合され、更に第２下層構造体２２を構成すべく、２つの第２壁体ボックス３１は、このＵ字状切欠き部３５を合わせるようにして積み上げられる。これにより、上下のＵ字状切欠き部３５が一体化し、屋内開口部２４が構成される。

また、各壁体ピース３２ａ，３２ｂには、梁間方向に延びる２つの壁部分の肉厚内において、上記第１テンション手段３３が横通しで挿通する複数の横貫通孔３６が形成されている。この場合、外壁となる一方の壁部分には、均等ピッチで配置した３つの横貫通孔３６（３本のテンション部材３４に対応）が形成され、隔壁となる他方の壁部分には、１つの横貫通孔３６（１本のテンション部材３４に対応）が形成されている。

詳細は後述するが、実際のものは、一対の壁体ピース３２ａ，３２ｂの組立作業を考慮し、一方の壁体ピース３２ａでは、横貫通孔３６に代えてテンション部材３４を直接埋め込むようにし、他方の壁体ピース３２ｂでは、上記のように横貫通孔３６が形成されている。そして、この場合も、横貫通孔３６は、壁体ピース３２ｂに埋め込んだシース管４４（鋼管）で構成されている。

一方、各第２壁体ボックス３１（一対の壁体ピース３２ａ，３２ｂ）には、その肉厚内において、上記複数の鉛直テンション手段１１が縦通しで挿通する複数の縦貫通孔３８が形成されている。この場合も、縦貫通孔３８は、第２壁体ボックス３１（一対の壁体ピース３２ａ，３２ｂ）に埋め込んだシース管８４（鋼管）で構成されている。そして、横貫通孔３６と縦貫通孔３８とが、肉厚内において内外方向に位置ズレするように、横貫通孔３６は屋内側に寄った位置に、縦貫通孔３８は屋外側に寄った位置にそれぞれ配設されている。

図４（ｂ）および図５に示すように、各テンション部材３４は、肉厚内を接合方向に貫通する横ＰＣ鋼棒４１と、横ＰＣ鋼棒４１の一方の端部に設けたアンカー部４２および他方の端部に設けたボルト止め用の緊結部４３と、を有している。また、上述のように、横ＰＣ鋼棒４１（テンション部材３４）が貫通する横貫通孔３６，５５は、シース管４４で構成されている。

横ＰＣ鋼棒４１は、その運搬や取回しを考慮し、両端部に雄ねじを形成した２本の単位ＰＣ鋼棒４１ａを、ジョイントカップラー４１ｂで連結して構成されている。すなわち、実施形態では、単位ＰＣ鋼棒４１ａを３０００ｍｍ前後の長さとしている。一方、アンカー部４２は、矩形のアンカープレート４２ａ（鋼板）と、アンカープレート４２ａに突き当てるように、単位ＰＣ鋼棒４１ａに螺合するＰＣナット４２ｂとで構成されている。また、緊結部４３は、上記と同様のアンカープレート４３ａ、ＰＣナット４３ｂおよびグラウトワッシャー４３ｃ（孔付のワッシャー）で構成されている。

ところで、一対の壁体ピース３２ａ，３２ｂを突合せ接合する第２壁体ボックス３１の組立ては、各壁体ピース３２ａ，３２ｂが重量物であるため、一方（壁体ピース３２ａ）を、接合面を上にして立て、他方（壁体ピース３２ｂ）を、上方から吊り下げて（クレーン）接合する作業となる。この場合、立てる側の一方の壁体ピース３２ａには、予め単位ＰＣ鋼棒４１ａおよびアンカー部４２を取り付けておく必要があるため、接合作業が煩雑なものとなる。そこで、実施形態のものは、一方の壁体ピース３２ａを製造する段階で、単位ＰＣ鋼棒４１ａおよびアンカー部４２を埋め込むようにしている。ただし、この場合の単位ＰＣ鋼棒４１ａには、コンクリートに拘束されないようにアンボンド加工（コーティング）を施しておくことが好ましい。

これに対し、他方の壁体ピース３２ｂには、グラウトワッシャー４３ｃ（アンカープレート４３ａ）を投入し、ＰＣナット４３ｂを締結するための緊結穴４５が形成されている。なお、接合する側の他方の壁体ピース３２ｂにおける緊結部４３のアンカープレート４３ａも、予め壁体ピース３２ｂに埋め込んでおくことが好ましい。

また、横ＰＣ鋼棒４１は、横貫通孔３６であるシース管４４に挿通され、ＰＣナット４３ｂによりテンションを付与される。そして、この状態で、横ＰＣ鋼棒４１とシース管４４との間隙には、充填グラウト４６が注入されるようになっている。このため、壁体ピース３２ｂには、シース管４４（横貫通孔３６）に連通する注入用のパイプ（図示省略）が埋め込まれている。

一方、一対の壁体ピース３２ａ，３２ｂの接合面には、パッキン４７および目地グラウト４８を介設するようにしている。具体的には、接合面の周側縁部にパッキン４７を介設すると共に、横貫通孔３６を囲むようにパッキン４７を介設する。この場合、各パッキン４７は、他方の壁体ピース３２ｂを接合する前に、一方の壁体ピース３２ａの接合面に接着される。また、他方の壁体ピース３２ｂを接合した後、上下の接合面とパッキン４７とにより囲まれた空間に、目地グラウト４８を充填する。なお、目地グラウト４８の充填は、予め第２壁体ボックス３１（一対の壁体ピース３２ａ，３２ｂ）の複数箇所に注入用の切欠き部分を形成しておいて、この部分から注入を実施する。

図５に示すように、一方の壁体ピース３２ａに他方の壁体ピース３２ｂを接合する作業では、地上において、単位ＰＣ鋼棒４１ａおよびアンカー部４２を埋め込んだ一方の壁体ピース３２ａを、その接合面を上に向けて立てる。次に、この接合面に対し、各パッキン４７を接着する。また、埋め込まれた各単位ＰＣ鋼棒４１ａの上端部に、ジョイントカップラー４１ｂおよび他方の単位ＰＣ鋼棒４１ａを連結する。なお、連結する他方の単位ＰＣ鋼棒４１ａには、その上端部にジョイントカップラー４１ｂを取り付けておく。すなわち、一方の壁体ピース３２ａの接合面の全域に、ジョイントカップラー４１ｂ付の複数の単位ＰＣ鋼棒４１ａが起立した状態とする。

次に、他方の壁体ピース３２ｂを、その接合面を下にして吊り上げ（クレーン）、起立した複数の単位ＰＣ鋼棒４１ａの直上に位置させる。ここで、各単位ＰＣ鋼棒４１ａの上端部に設けたジョイントカップラー４１ｂを緩め（上動させ）、その先端部を他方の壁体ピース３２ｂの横貫通孔３６（シース管４４）に嵌め入れる。このようにして、複数の単位ＰＣ鋼棒４１ａを壁体ピース３２ｂに係合し、これをガイドにして壁体ピース３２ｂを下降させて、一方の壁体ピース３２ａ上に載せ込む。ここで、ジョイントカップラー４１ｂを外し、グラウトワッシャー４３ｃ（アンカープレート４３ａ）を投入後、ＰＣナット４３ｂを所定のトルクでねじ込む。これを、第２壁体ボックス３１の左右２箇所で行うことにより、一対の壁体ピース３２ａ，３２ｂが一体に緊結される。

続いて、両壁体ピース３２ａ，３２ｂの接合部分に目地グラウト４８を注入すると共に、横ＰＣ鋼棒４１とシース管４４との間隙に充填グラウト４６を注入する。充填グラウト４６は、接合面側から注入され、グラウトワッシャー４３ｃから溢れ出るようにする。最後に、壁体ピース３２ｂの緊結穴４５に、モルタル等で穴埋めを行う。このようにして、第２壁体ボックス３１は、下層構造体３Ａ（第２下層構造体２２）を組み上げる前に、地上において組み立てておく。

次に、上層構造体３Ｂについて説明する。
図２、図３（ｂ）および図６に示すように、上層構造体３Ｂは、プレキャストコンクリート製の複数（実施形態のものは、９つ）の外壁ボックス５１を、鉛直方向に積み上げて構成されている。各外壁ボックス５１は、５０００ｍｍ×１００００ｍｍ×１０００Ｈの矩形に形成され、各辺が外壁を構成している。また、各外壁ボックス５１は、第２壁体ボックス３１と同様に２分割構造であり、梁間方向の中間位置で突合せ接合された断面「コ」字状の一対の外壁ピース５２と、桁行方向の両端部の肉厚内を接合方向に貫通し、一対の外壁ピース５２を接合方向に緊結する一対の第２テンション手段５３と、を有している。そして、各第２テンション手段５３は、３本のテンション部材５４で構成されている。

各外壁ピース５２は、上記の壁体ピース３２ａ，３２ｂと同様に、梁間方向の寸法が５０００ｍｍ／２＝２５００ｍｍに形成され、車輛による運搬に適した大きさとなっている。また、各外壁ピース５２には、梁間方向に延びる２つの壁部分の肉厚内において、それぞれ上記第２テンション手段５３が横通しで挿通する各３つの横貫通孔５５（３本のテンション部材５４に対応）が形成されている。一方、各外壁ボックス５１（一対の外壁ピース５２）には、その肉厚内において、上記複数の鉛直テンション手段１１が縦通しで挿通する複数の縦貫通孔５６が形成されている。

この場合も、第２壁体ボックス３１と同様に、横貫通孔５５は、外壁ピース５２に埋め込んだシース管４４（鋼管）で構成され、縦貫通孔５６も、外壁ピース５２に埋め込んだシース管８４（鋼管）で構成されている。そして、横貫通孔５５と縦貫通孔５６とが内外方向に位置ズレするように、横貫通孔５５は屋内側に寄った位置に、縦貫通孔５６は屋外側に寄った位置にそれぞれ配設されている。
なお、上層構造体３Ｂのテンション部材５４は、第２下層構造体２２のテンション部材３４と同一の構成であるため、ここでは説明を省略する。

図２に示すように、この上層構造体３Ｂでは、最下位の外壁ボックス５１の上面が２階フロア（２階スラブ１６の上面）となり、下から５つ目の外壁ボックス５１の上面が３階フロア（３階スラブ１７の上面）となる。また、最上位の外壁ボックス５１の上面に屋上部４が載置されており、この外壁ボックス５１の上面が屋上スラブ１８の下面となる。このため、２階スラブ１６は、上層構造体３Ｂの内側において最下位の外壁ボックス５１により支持され、３階スラブ１７は、上層構造体３Ｂの内側において下から５つ目の外壁ボックス５１より支持される。

特に図示しないが、この支持形態は、外壁ボックス５１の内側に突設した支持突起や、外壁ボックス５１の内側に固定した支持金具によることが好ましい。この場合、支持突起は、後述する各階スラブパネル６１をボルト止めするためのインサートを埋め込んで、外壁ボックス５１に一体に形成される。また、支持金具は、各階スラブパネル６１をボルト止めするためのナットを固着したものであり、外壁ボックス５１に埋め込んだインサートにボルト止めする。なお、屋上スラブ１８は、最上位の外壁ボックス５１に載る形で支持されている。

図７（ａ）に示すように、２階スラブ１６は、プレキャストコンクリート製の４枚の各階スラブパネル６１（プレキャストパネル）で構成されており、その隅部には、１階階段部６ａに連なる階段開口部６２が形成されている。４枚の各階スラブパネル６１は、同一の外形を有しており、階段開口部６２用の深い開口溝６４ａを形成した第１各階パネル６４と、階段開口部６２用の浅い開口溝６５ａを形成した第２各階パネル６５と、２枚の第３各階パネル６６と、で構成されている。
図７（ｂ）に示すように、３階スラブ１７は、２階スラブ１６と点対称の位置関係にあり、同一の形態を有している（説明省略）。

図２および図８に示すように、屋上部４は、四周縁部にパラペット７１を有すると共に、パラペット７１上に上記のフェンス８を有している。また、屋上部４は、梁間方向の両端部で、最上位の外壁ボックス５１に支持されたプレキャストコンクリート製の複数枚（５枚）の屋上スラブパネル７２（プレキャストパネル）を有している。複数枚（５枚）の屋上スラブパネル７２は、屋上スラブ１８を構成するものであり、その隅部に３階階段部６ｃに連なる屋上開口部７３が形成されている。なお、図示では省略したが、屋上開口部７３には、水密性を有する開閉扉が設けられている。

５枚の屋上スラブパネル７２は、同一の外形を有しており、階段開口部６２用の深い開口溝７５ａを形成した第１屋上パネル７５と、階段開口部６２用の浅い開口溝７６ａを形成した第２屋上パネル７６と、２枚の第３屋上パネル７７と、第１屋上パネル７５と共に桁行方向の外端部に位置する第４屋上パネル７８と、で構成されている。第１屋上パネル７５および第４屋上パネル７８には、その３辺にパラペット７１の一部が一体に形成されている。また、第２屋上パネル７６および第３屋上パネル７７には、その２辺にパラペット７１の一部が一体に形成されている。

一方、第１屋上パネル７５、第２屋上パネル７６、第３屋上パネル７７および第４屋上パネル７８には、外壁ボックス５１に設けた上記複数の縦貫通孔５６に連通する、鉛直テンション手段１１用の段付きの緊結穴７９が適宜形成されている。そして、これら複数枚の屋上スラブパネル７２上には、最終的にウレタン防水等の防水処理が施される。また、特に図示しないが、ルーフドレンや雨水縦樋が設けられる。

上述のように、下層構造体３Ａおよび上層構造体３Ｂは、複数の第１壁体ボックス２６、複数の第２壁体ボックス３１および複数の外壁ボックス５１を積み上げて構成されているが、これらは、屋上部４（複数枚の屋上スラブパネル７２）と共に上記の鉛直テンション手段１１により、基礎部２に一体に固定されている。すなわち、主構造体３および屋上部４を構成すべく、第１壁体ボックス２６、第２壁体ボックス３１、外壁ボックス５１および屋上スラブパネル７２を、適宜積み上げると、これらに形成した複数の縦貫通孔２８，３８，５６および緊結穴７９がそれぞれ鉛直方向に連通する。これに、基礎部２にアンカリングした複数の鉛直テンション手段１１を縦通しして、下層構造体３Ａ、上層構造体３Ｂおよび屋上部４を一体に緊結するようにしている。

図９に示すように、各鉛直テンション手段１１は、上記のテンション部材３４と同様に、肉厚内を鉛直方向に貫通する縦ＰＣ鋼棒８１と、縦ＰＣ鋼棒８１の下端部に設けたアンカー部８２と、縦ＰＣ鋼棒８１の上端部に設けたボルト止め用の緊結部８３と、を有している。また、上述のように、縦ＰＣ鋼棒８１（鉛直テンション手段１１）が貫通する縦貫通孔２８，３８，５６は、シース管８４で構成されている。

縦ＰＣ鋼棒８１は、両端部に雄ねじを形成した計４本の単位ＰＣ鋼棒８１ａを、３個のジョイントカップラー８１ｂで連結して構成されている。この場合も、単位ＰＣ鋼棒８１ａを３０００ｍｍ前後の長さとしている。アンカー部８２は、矩形のアンカープレート８２ａ（鋼板）と、単位ＰＣ鋼棒８１ａに螺合するＰＣナット８２ｂとで構成されている。また、緊結部８３は、アンカープレート８３ａ、ＰＣナット８３ｂおよびグラウトワッシャー８３ｃ（孔付のワッシャー）で構成されている。さらに、各ジョイントカップラー８１ｂの位置には、ジョイントカップラー８１ｂを覆うようにシース管８４同士を連通する、複数のカップラーシース管８５（シース管の継手）が設けられている。

なお、緊結穴７９を有する屋上スラブパネル７２には、予めアンカープレート８３ａおよびシース管８４を埋め込んでおくことが好ましい。また、この場合も、縦ＰＣ鋼棒８１と縦貫通孔２８，３８，５６であるシース管８４との間隙には、充填グラウト８６が注入される。このため、最下位に位置する第１壁体ボックス２６および第２壁体ボックス３１には、その下端部にシース管８４（縦貫通孔２８，３８）に連通する注入用のパイプ（図示省略）が埋め込まれている。また、各ブロック２６，３１，５１の接合面には、上記と同様に、パッキン８７および目地グラウト８８を介設するようにしている。すなわち、上下の接合面とパッキン８７とのより囲まれた空間には、目地グラウト８８が注入される。

ここで、図２および図９を参照しながら、避難用建築物１の構築方法（建方）について説明する。
この構築方法では、先ず基礎部２を施工する。基礎部２の施工では、配筋した鉄筋等に、鉛直テンション手段１１となる複数の単位ＰＣ鋼棒８１ａをそれぞれ所定の位置に支持した状態で、現場打ちコンクリート（基礎コンクリート）を打設する。この場合の各単位ＰＣ鋼棒８１ａには、下端部にＰＣナット８２ｂを介してアンカープレート８２ａを装着すると共に、上端部にジョイントカップラー８１ｂをねじ込んでおく。なお、アンカープレート８２ａは、基礎部２の上下中間位置にアンカリングされるように配置する。そして、打設した基礎コンクリートの養生を行った後、最下位となる第１壁体ボックス２６および第２壁体ボックス３１を設置する。

第１壁体ボックス２６の設置では、先ずクレーン等により第１壁体ボックス２６を吊り上げ、基礎部２上に起立した複数の単位ＰＣ鋼棒８１ａの直上に位置させる。ここで、各単位ＰＣ鋼棒８１ａに設けたジョイントカップラー８１ｂを緩め（上動させ）、その先端部を第１壁体ボックス２６の縦貫通孔２８（シース管８４）に嵌め入れる。このようにして、複数の単位ＰＣ鋼棒８１ａを第１壁体ボックス２６に係合させる。次に、複数の単位ＰＣ鋼棒８１ａにガイドさせながら第１壁体ボックス２６を下降させ、基礎部２の所定の隅出し位置に載置する。また、同様の手順で、第２壁体ボックス３１を基礎部２の所定の隅出し位置に載置する。

このようにして、最下位の第１壁体ボックス２６および第２壁体ボックス３１を載置したら、次に第１および第２壁体ボックス２６，３１の上端面にパッキン８７を接着する。この場合、パッキン８７は、主構造体３において外壁となる部分にのみ設けるようにする。パッキン８７を施工したら、次に２段目となる第１壁体ボックス２６および第２壁体ボックス３１を積み上げる。この場合も、第１壁体ボックス２６を吊り上げ、複数の単位ＰＣ鋼棒８１ａの直上に位置させた後、ジョイントカップラー８１ｂの先端部を第１壁体ボックス２６の縦貫通孔２８（シース管８４）に係合させる。そして、複数の単位ＰＣ鋼棒８１ａにガイドさせながら第１壁体ボックス２６を下降させ、下側の第１壁体ボックス２６に載せ込む。

この載せ込みでは、パッキン８７を適度に潰して、第１壁体ボックス２６を吊った状態に維持し、この状態で目地グラウト８８の注入を実施する。そして、目地グラウト８８が硬化したところで、第１壁体ボックス２６の吊った状態を解いて下側の第１壁体ボックス２６に載せるようにする。これにより、第１壁体ボックス２６は、水平姿勢を維持した状態で積み上げられてゆく。また、同様の手順で、第２壁体ボックス３１を下側の第２壁体ボックス３１に載せ込む。このようにして、２つの第１壁体ボックス２６および２つの第２壁体ボックス３１を積み上げると、これら第１および第２壁体ボックス２６，３１の上端面に、各単位ＰＣ鋼棒８１ａの先端部がジョイントカップラー８１ｂと共に突出した状態となる。

次に、上記と同様に、第１および第２壁体ボックス２６，３１の上端面にパッキン８７を接着する。また、突出したジョイントカップラー８１ｂに、次の単位ＰＣ鋼棒８１ａを継ぎ足すと共にカップラーシース管８５を装着する。この継ぎ足された単位ＰＣ鋼棒８１ａにも、その先端部にジョイントカップラー８１ｂを取り付けておく。次に、２段目の第１壁体ボックス２６および第２壁体ボックス３１の上に、最下位の外壁ボックス５１を積み上げる。この場合も、上記と同じ手順で、第１壁体ボックス２６および第２壁体ボックス３１の上に、目地グラウト８８の注入を伴って、外壁ボックス５１を載せ込む。

このようにして、最下位の外壁ボックス５１を積み上げると、主構造体３の１階部分が完成するため、次に２階スラブ１６を施工する。２階スラブ１６の施工では、各階スラブパネル６１を１枚ずつ吊り込んで、外壁ボックス５１の内周面に載せボルト止めする。２階スラブ１６を施工したら、上記の要領で２つ目および３つ目の外壁ボックス５１を積み上げる。３つ目の外壁ボックス５１を積み上げたら、次の単位ＰＣ鋼棒８１ａを継ぎ足すと共にカップラーシース管８５を装着し、更に上記の要領で４つ目および５つ目の外壁ボックス５１を積み上げる。ここで、主構造体３の２階部分が完成するため、次に上記の要領で３階スラブ１７を施工する。６つ目の外壁ボックス５１を積み上げたら、次の単位ＰＣ鋼棒８１ａを継ぎ足すと共にカップラーシース管８５を装着し、更に７つ目、８つ目および９つ目（最上位）の外壁ボックス５１を積み上げる。

最上位の外壁ボックス５１を積み上げると、外壁ボックス５１の上端面に、各単位ＰＣ鋼棒８１ａの先端部がジョイントカップラー８１ｂと共に突出した状態となる。ここで、外壁ボックス５１の上端面にパッキン８７を設けた後、屋上スラブ１８の施工に移行する。屋上スラブ１８の施工では、屋上スラブパネル７２を吊り上げ、ジョイントカップラー８１ｂの先端部を屋上スラブパネル７２の緊結穴７９（シース管８４）に係合させた後、目地グラウト８８の注入を伴って、外壁ボックス５１に載せ込む。屋上スラブパネル７２を載せ込んだら、ジョイントカップラー８１ｂを外し、緊結穴７９にグラウトワッシャー８３ｃ（アンカープレート８３ａ）を投入後、ＰＣナット８３ｂを所定のトルクでねじ込む。このようにして、全ての屋上スラブパネル７２を設置する。

続いて、最下位の第１および第２壁体ボックス２６，３１の下端部から、シース管８４と縦ＰＣ鋼棒８１との間に充填グラウト８６を注入する。そして、この充填グラウト８６が、グラウトワッシャー８３ｃから溢れ出たところで注入作業を完了する。全ての注入作業が完了したら、最後に、緊結穴７９にモルタル等で穴埋めを行い、さらにウレタン防水を施工する。さらに、１階スラブ１２（土間コンクリート）、スロープ１４、ドア１３を施工すると共に、外階段５、内階段６、フェンス８を施工する。

以上のように、本実施形態の避難用建築物１によれば、外壁ボックス５１を積み上げて構成した上層構造体３Ｂに対し、下層構造体３Ａは、第１壁体ボックス２６を積み上げて構成した第１下層構造体２１と、第２壁体ボックス３１を積み上げて構成した第２下層構造体２２と、を梁間方向に並べて構成されている。すなわち、外壁を主構造部としている上層構造体３Ｂに対し、下層構造体３Ａは、実質的に外壁および隔壁を主構造部としている。したがって、外観は同一であっても、上層構造体３Ｂに比して下層構造体３Ａに高い強度を持たせることができる。すなわち、プレキャストコンクリート造の主構造体３において、上層部の強度に対し下層部の強度を高く構成することができる。これにより、鉄骨等の補強材を必要とすることなく、地震の揺れおよび津波に対し適正且つ十分な強度を持たせることができる。

また、比較的大型となる第２壁体ボックス３１および外壁ボックス５１を２分割構造とし、現場において、それぞれ第１テンション手段３３および第２テンション手段５３により、緊結するようにしている。このため、これら第２壁体ボックス３１および外壁ボックス５１の車輛による運搬性を損なうことがなく、またこれら第２壁体ボックス３１および外壁ボックス５１の強度を損なうこともない。さらに、基礎部２にアンカリングした鉛直テンション手段１１により、積み上げた第１壁体ボックス２６、第２壁体ボックス３１および外壁ボックス５１を、一体に緊結するようにしている。このため、プレキャストコンクリート造の主構造体３に、鉄筋コンクリート造と同等の強度を持たせることができる。

なお、本実施形態では、下層構造体３Ａを、第１下層構造体２１および第２下層構造体２２の２つの構造体で構成したが、これを３つ以上の構造体で構成してもよい。また、主構造体３を、構造体の数を異にする下層部、中層部、上層部の３段階としてもよい。

１ 避難用建築物、２ 基礎部、３ 主構造体、３Ａ 下層構造体、３Ｂ 上層構造体、４ 屋上部、５ 外階段、６ 内階段、１１ 鉛直テンション手段、２１ 第１下層構造体、２２ 第２下層構造体、２６ 第１壁体ボックス、２８ 縦貫通孔、３１ 第２壁体ボックス、３２ａ，３２ｂ 壁体ピース、３３ 第１テンション手段、３４ テンション部材、３６ 横貫通孔、３８ 縦貫通孔、４１ 横ＰＣ鋼棒、４２ アンカー部、４３ 緊結部、５１ 外壁ボックス、５２ 外壁ピース、５３ 第２テンション手段、５４ テンション部材、５５ 横貫通孔、５６ 縦貫通孔、６１ 各階スラブパネル、７２ 屋上スラブパネル、７９ 貫通孔

Claims (9)

1. 基礎部と、
   前記基礎部上に設置され、外壁を主構造部とするプレキャストコンクリート製の矩形の主構造体と、
   前記主構造体上に設置され、避難場所を構成する屋上部と、
   前記基礎部と前記屋上部とを連絡する複数の階段と、を備え、
   前記主構造体は、下層部を構成する下層構造体と、上層部を構成する上層構造体と、を有し、
   前記下層構造体は、それぞれがプレキャストコンクリート製の複数の部分壁体ボックスを積み上げて構成した部分構造体を、前記基礎部上において複数組並べて構成され、
   前記上層構造体は、プレキャストコンクリート製の複数の外壁ボックスを積み上げて構成されていることを特徴とする避難用建築物。
2. 複数組の前記部分構造体のうちの、少なくとも最大の前記部分構造体において、
   前記各部分壁体ボックスは、梁間方向の中間位置で突合せ接合された断面「コ」字状の一対の壁体ピースと、
   桁行方向の両端部の肉厚内を接合方向に貫通し、一対の前記壁体ピースを接合方向に緊結する一対の第１テンション手段と、を有していることを特徴とする請求項１に記載の避難用建築物。
3. 前記各外壁ボックスは、梁間方向の中間位置で突合せ接合された断面「コ」字状の一対の外壁ピースと、
   桁行方向の両端部の肉厚内を接合方向に貫通し、一対の前記外壁ピースを接合方向に緊結する一対の第２テンション手段と、を有していることを特徴とする請求項１または２に記載の避難用建築物。
4. 前記第１テンション手段および前記第２テンション手段は、それぞれ前記肉厚内を接合方向に貫通するＰＣ鋼材と、前記ＰＣ鋼材の一方の端部に設けたアンカー部および他方の端部に設けたボルト止め用の緊結部と、を有していることを特徴とする請求項２または３に記載の避難用建築物。
5. 前記上層構造体および前記下層構造体は、それぞれの肉厚内を鉛直方向に貫通した複数の鉛直テンション手段により、鉛直方向に一体に緊結されていることを特徴とする請求項１ないし４にいずれかに記載の避難用建築物。
6. 前記複数の鉛直テンション手段は、前記基礎部にアンカリングされ、前記上層構造体および前記下層構造体に加え前記屋上部を、一体に緊結していることを特徴とする請求項５に記載の避難用建築物。
7. 前記屋上部は、少なくとも梁間方向において前記主構造体より長い寸法に形成されていることを特徴とする請求項１ないし６のいずれかに記載の避難用建築物。
8. 前記屋上部は、梁間方向の両端部で、最上位の前記外壁ボックスに支持されたプレキャストコンクリート製の複数枚のプレキャストパネルを有していることを特徴とする請求項１ないし７のいずれかに記載の避難用建築物。
9. 前記複数の階段は、前記主構造体の外部に設けた外階段と、前記主構造体の内部に設けた内階段と、を有していることを特徴とする請求項１ないし８のいずれかに記載の避難用建築物。

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