JP6441689B2 - 免震構造物の施工方法 - Google Patents

Description

本発明は、鉄柱部分とコンクリート部分の複合構造で構成された下側柱部と、当該下側柱部の上方に配設される上側柱部との間に免震装置が介装された免震構造物を順打ち工法で構築する免震構造物の施工方法に関する。

下側柱部と上側柱部との間に免震装置を介装させてなる免震構造物を順打ち工法で構築する場合には、下側柱部を配設する下側柱部配設工事と、当該工程で配設された下側柱部の上方に免震装置を設置する免震装置設置工事と、当該工程で設置された免震装置の上方に上側柱部を配設する上部柱部配設工事とがこの順に行われる（例えば特許文献１を参照。）。

更に、下側柱部が、ＳＲＣ造（鉄骨鉄筋コンクリート造）やＣＦＴ構造（コンクリート充填鋼管構造）のように、鉄柱部分とコンクリート部分の複合構造で構成される場合では、下側柱部配設工事において、鉄柱部分の配設に加えて、下側柱部のコンクリートを打設するコンクリート打設工事（以下「下側柱部のコンクリート打設工事」という。）が行われて、下側柱部が完成された上で、免震装置設置工事並びに上側柱部配設工事が行われる。

特開２０１１−０５２４３２号公報

上述した従来の免震構造物の施工方法では、下側柱部のコンクリート打設工事を行って下側柱部を完成させてから、免震装置設置工事を行うが、この下側柱部の施工状況等によっては、免震装置設置工事の開始時期が遅くなる。よって、免震装置を設置した上で行う必要がある上側柱部配設工事並びにこれを起点とする免震装置よりも上層階の躯体工事の開始時期についても、遅くなり、このことは全体工期の長期化の原因となる。

特に、免震装置を中間階に設けるような中間免震構造物では、複数階に亘る下側柱部のコンクリート打設工事がある程度の期間を要するため、この下側柱部のコンクリート打設工事が完了してから免震装置を設置した上で上層階の躯体工事を開始するとなると、全体工期が非常に長引くという問題がある。

この実情に鑑み、本発明の主たる課題は、鉄柱部分とコンクリート部分の複合構造で構成された下側柱部と、当該下側柱部の上方に配設される上側柱部との間に免震装置が介装された免震構造物を順打ち工法で構築する免震構造物の施工方法において、全体工期の大幅な短縮を実現することができる技術を提供する点にある。

本発明の第１特徴構成は、鉄柱部分とコンクリート部分の複合構造で構成された下側柱部と、当該下側柱部の上方に配設される上側柱部との間に免震装置が介装された免震構造物を順打ち工法で構築する免震構造物の施工方法であって、
前記下側柱部の鉄柱部分を配設し、その鉄柱部分の上方に免震装置を設置する第１工程と、
前記第１工程で設置した免震装置の上方に前記上側柱部を配設する第２工程と、
前記上側柱部を配設した後、コンクリートを打設して下側柱部を完成させる第３工程を備える点にある。

本特徴構成によれば、下側柱部の鉄柱部分を配設し、その鉄柱部分の上方に免震装置を設置するので、コンクリートを打設して下側柱部を完成させる下側柱部のコンクリート打設工事に影響されずに、上側柱部の配設を先行して行うことができ、結果、全体工期の大幅な短縮を実現することができる。

即ち、上記第１工程において、下側柱部の鉄柱部分を配設した段階で、下側柱部の鉄柱部分の上方に免震装置を設置する。このことにより、下側柱部のコンクリート打設工事の完了を待たずに、上記第２工程において、その免震装置の上方に上側柱部を配設した上で、免震装置よりも上層階の躯体工事を開始することができる。また、下部柱部のコンクリート工事については、第３工程において、上側柱部を配設した後に完了させて、下部柱部を完成させることができる。

本発明の第２特徴構成は、上述の第１特徴構成を備えた免震構造物の施工方法において、
前記第１工程において、前記下側柱部の鉄柱部分を配設した後、当該鉄柱部分の上側部位に接続する状態で免震下部基礎の上側部位を構築し、その免震下部基礎の上側部位の上方に前記免震装置を設置すると共に、
前記第３工程において、前記免震下部基礎の下側部位を構築する点にある。

本特徴構成によれば、免震装置を支持する免震下部基礎のうちで免震装置の設置面を有する上側部位を先行設置するので、免震装置を免震下部基礎の上側部位に適切に設置できながら、免震下部基礎の下側部位の同時設置が難しい状況などにおいて、免震装置の設置に要する期間を短縮し、全体工期の短縮に寄与することができる。

本発明の第３特徴構成は、上述の第２特徴構成を備えた免震構造物の施工方法において、
前記第１工程において、スラブ構築用の高さ位置にスラブ型枠を設置し、このスラブ型枠をコンクリート支持部として用いて当該スラブ型枠の上方に前記免震下部基礎の上側部位をコンクリートで構築する点にある。

本特徴構成によれば、免震下部基礎のうちで免震装置の設置面を有する上側部位を先行設置する場合において、スラブ構築用のスラブ型枠を、免震下部基礎のコンクリート支持部に活用するので、コンクリート支持用の部材を別途に設置するのに比べ、施工の省力化を図ることができる。

更に、上述の第３特徴構成を備えた免震構造物の施工方法では、前記第１工程において、前記スラブ型枠の上方にスラブ構築用のコンクリートの少なくとも一部を先行打設し、スラブ型枠とスラブ構築用のコンクリートの硬化部分とを前記コンクリート支持部とすれば、スラブ構築用コンクリートの硬化部分によってコンクリート支持部の強度を高めることができ、スラブ型枠を捨て型枠とする場合に特に効果的である。

本発明の第４特徴構成は、上述の第１〜３の何れかの特徴構成を備えた免震構造物の施工方法において、
前記第２工程の実施前に前記免震装置の設置階の床を構築する点にある。

本特徴構成によれば、免震装置の上方に上側柱部を配設する前に当該免震装置の設置階の床を構築するので、当該床を活用して、上側柱部の配設や免震装置よりも上層階の躯体工事などを効率良く実施することができる。

本実施形態の免震構造物の施工方法における下側柱部鉄柱部分配設工事後の建物の状態を示す図 本実施形態の免震構造物の施工方法における免震下部基礎上側部位構築工事後の建物の状態を示す図 本実施形態の免震構造物の施工方法における免震装置設置工事後の建物の状態を示す図 本実施形態の免震構造物の施工方法における上側柱部配設工事後の建物の状態を示す図 本実施形態の免震構造物の施工方法における下側柱部コンクリート打設工事後の建物の状態を示す図 本実施形態の免震構造物の施工方法における免震下部基礎下側部位構築工事後の建物の状態を示す図 本実施形態の免震構造物の施工方法における免震上部基礎構築工事後の建物の状態を示す図

本発明の実施形態について図面に基づいて説明する。
本実施形態の施工方法（以下「本施工方法」と呼ぶ。）で構築される建物は、図７に示すように、鉄柱部分１ａとコンクリート部分１ｂの複合構造で構成された下側柱部１と、当該下側柱部１の上方に配設される上側柱部３との間に免震装置２が介装された免震構造物として構成され、下方から上方に向けて順にコンクリートを打設する順打ち工法で構築される。

免震装置２は、鋼材や鉛プラグ等のダンパー（図示省略）を内装する積層ゴム支承等のアイソレータ２ｃと、このアイソレータ２ｃの上下に位置する下部フランジ２ａ及び上部フランジ２ｂを備えて構成されている。そして、下部フランジ２ａが下側柱部１の上端部側に固定されると共に上部フランジ２ｂが上側柱部３の下端部側に固定される状態で、免震装置２が下側柱部１と上側柱部３との間に介装される。そして、この免震装置２により、地震時において、建物の振動周期を長周期化すると共に、振動エネルギーを減衰することができる。
また、この建物は、かかる免震装置２の設置階（以下「免震装置設置階」という。）を、中間階に設けた中間免震構造物として構成されている。

本施工方法の具体的手順は、全体工期の大幅な短縮を実現することができるものとして構成されており、以下、その具体的手順について説明する。
本施工方法では、各工事内容の詳細については後述するが、下側柱部鉄柱部分配設工事（図１参照）、免震下部基礎上側部位構築工事（図２参照）、免震装置設置工事（図３参照）、上側柱部配設工事（図４参照）、下側柱部コンクリート打設工事（図５参照）、免震下部基礎下側部位構築工事（図６参照）、及び、免震上部基礎構築工事（図７参照）の各工事を記載の順に行うものとして構成されている。尚、下側柱部鉄柱部分配設工事から免震装置設置工事までの工程が第１工程に相当し、上側柱部配設工事の工程が第２工程に相当し、下側柱部コンクリート打設工事以降の工程が第３工程に相当する。

（下側柱部鉄柱部分配設工事）
図１に示すように、本施工方法の下側柱部鉄柱部分配設工事では、下側柱部１の鉄柱部分１ａが配設される。
即ち、この工事では、下側柱部１を構成する鉄柱部分１ａとコンクリート部分１ｂ（図５参照）のうち、鉄柱部分１ａのみが免震装置設置階及びそれよりも下層階を含む複数階に亘って建て込まれる。尚、本実施形態では、鉄柱部分１ａとして、Ｈ形鋼をクロスさせた断面形状を有する比較的高耐力且つ高剛性のクロスＨ形鋼を利用しているが、別の形態の形鋼を利用しても構わない。

下側柱部１の鉄柱部分１ａには、下層階の各階を支持する鉄骨梁１５が接合され、更に、その鉄骨梁１５の上面のスラブ構築用の高さ位置には、デッキプレート等からなるスラブ型枠１６が架設される。また、下側柱部１の鉄柱部分１ａは、免震装置設置階のスラブ型枠１６よりも上方に突出しており、その上端部には、頭付きスタッドやボルト等の定着用材１２が設けられる。

（免震下部基礎上側部位構築工事）
図２に示すように、上記下側柱部鉄柱部分配設工事に続く本施工方法の免震下部基礎上側部位構築工事では、免震下部基礎５の上側部位５ａが構築される。
即ち、免震装置２の下部フランジ２ａ側を支持するための免震下部基礎５は、スラブ型枠１６よりも上方の上側部位５ａと同スラブ型枠１６よりも下方の下側部位５ｂとで構成されており、この工事では、これら部位のうち上側部位５ａのみが構築される。

この工事では、スラブ型枠１６よりも上方の所定高さの領域、具体的にはスラブ型枠１６から後に設置される免震装置２（図３参照）を載置するためのベースプレート８までの領域において、鉄柱部分１ａの周囲に適宜鉄筋及び型枠（図示省略）を配設した上でコンクリートを打設することによって、免震下部基礎５の上側部位５ａが構築される。

免震下部基礎５の上側部位５ａの構築手順では、スラブ型枠１６の上方に適宜鉄筋及び側面型枠（図示省略）を配置した上で、スラブ型枠１６の上方にスラブ構築用のコンクリートを先行打設し、スラブ型枠１６とスラブ構築用のコンクリートの硬化部分であるベース部５ａａをコンクリート支持部として利用する形態で、コンクリートの打設を２段階で行う。即ち、１段階目のコンクリート打設では、スラブ型枠１６をコンクリート支持部として用い、その上方にコンクリートを打設することによって、後にコンクリートを打設して構築される床１７（図３参照）と同等の高さのベース部５ａａが構築される。これに続く２段階目のコンクリート打設では、このベース部５ａａに打設したコンクリートが硬化した段階で、スラブ型枠１６及びその上に構築されたベース部５ａａをコンクリート支持部として用い、その上方にコンクリートを打設することによって、ベース部５ａａの上方に残部５ａｂが構築される。そして、これらベース部５ａａと残部５ａｂの一体化された構造物が、免震下部基礎５の上側部位５ａとなる。

このように、免震下部基礎５の上側部位５ａにおけるコンクリート打設を２段階で行うことで、比較的重量が大きい残部５ａｂのコンクリートを、予め構築したベース部５ａａで支持することができる。よって、スラブ型枠１６をコンクリート支持部として利用するための補強等を省略又は簡略化することができる。尚、本実施形態では、このベース部５ａａのコンクリート打設を、免震装置設置階の床１７（図３参照）のコンクリート打設よりも先行して行うように構成したが、当然、これらのコンクリート打設を同時に行っても構わない。

免震下部基礎５の上端面（残部５ａｂの上端面）側には、免震下部基礎５の上端面よりも所定高さ分上方に突出した姿勢で免震装置固定用のナット１０ａが立設されている。更に、その上方には、後に免震装置２（図３参照）を載置するためのベースプレート８が設置されている。そして、そのベースプレート８の水平度や高さ等の調整を行った上で、当該免震下部基礎５の上端面とベースプレート８の間の隙間に無収縮モルタル７が充填され、ベースプレート８の設置が完了する。

（免震装置設置工事）
図３に示すように、上記免震下部基礎上側部位構築工事に続く本施工方法の免震装置設置工事では、下側柱部１の鉄柱部分１ａの上方に免震装置２が設置される。
即ち、この免震装置設置工事では、先ず、下側柱部１の鉄柱部分１ａの上方に構築された免震下部基礎５の上側部位５ａの上端面（具体的にはベースプレート８の上面）である免震装置設置面に免震装置２が載置される。次に、免震装置２の下部フランジ２ａに形成されたボルト挿通孔（図示省略）に上方から挿通されたボルト１０ｂが、免震下部基礎５側のナット１０ａに締結されることで、免震装置２の下部フランジ２ａが免震下部基礎５の上端面に固定される。

この工事と同時に、免震装置設置階の床１７のコンクリート打設工事が行われる。また、下側柱部鉄柱部分配設工事が完了し、下側柱部１の鉄柱部分１ａが建て込まれた段階で、免震装置設置階及びその下層階において、本免震装置設置工事と同時に他の工事を行っても構わない。

（上側柱部配設工事）
図４に示すように、上記免震装置設置工事に続く本施工方法の上側柱部配設工事では、免震装置２の上方に上側柱部３が配設される。
かかる上側柱部３は、免震装置設置階よりも上の上層階に建て込まれ、Ｈ形鋼３ａからなるＳ造（鉄骨造）の柱部として構成されている。そして、この工事では、先ず、免震装置２の上部フランジ２ｂの上面に上側柱部３が載置される。次に、免震装置２の上部フランジ２ｂに形成されたボルト挿通孔（図示省略）に下方から挿通されたボルト１１ｂが、上側柱部３を構成するＨ形鋼３ａの下端面に接合された接合プレートに接合されたナット１１ａに締結されることで、免震装置２の上部フランジ２ｂが上側柱部３の下端面に固定される。

この上側柱部配設工事が完了して上側柱部３が配設された段階で、後述する下側柱部コンクリート打設工事（図５参照）の完了を待たずに、免震装置２よりも上層階において上側柱部３への鉄骨梁２０の接合や当該鉄骨梁２０へのスラブ型枠２１の架設などの躯体工事を開始することができる。即ち、下側柱部コンクリート打設工事に影響されずに、上層階の躯体工事の起点となる上側柱部３の配設が先行して行われ、結果、全体工期の大幅な短縮が実現されることになる。

（下側柱部コンクリート打設工事）
図５に示すように、上記上側柱部配設工事に続く本施工方法の下側柱部コンクリート打設工事では、下側柱部１のコンクリートが打設されて、下側柱部１が完成される。
即ち、この工事では、予め下側柱部鉄柱部分配設工事で配設された鉄柱部分１ａの周囲に適宜鉄筋及び型枠（図示省略）を配設した上でコンクリートを打設することによって、形鋼からなる鉄柱部分１ａとその周囲に構築されたコンクリート部分１ｂを備えたＳＲＣ造（複合構造の一例）の下側柱部１が構築される。

（免震下部基礎下側部位構築工事）
図６に示すように、上記下側柱部コンクリート打設工事に続く本施工方法の免震下部基礎下側部位構築工事では、免震下部基礎５の下側部位５ｂが構築される。
即ち、この工事では、スラブ型枠１６よりも下方の所定高さの領域、具体的には下側柱部１のコンクリート部位の上端部からスラブ型枠１６までの領域において、鉄柱部分１ａの周囲に適宜鉄筋及び型枠（図示省略）を配設した上でコンクリートを打設することによって、免震下部基礎５の下側部位５ｂが構築される。そして、この下側部位５ｂと免震装置２の設置前に構築した上側部位５ａとが一体となって、免震装置２の下部フランジ２ａ側を支持するための免震下部基礎５として機能することになる。

（免震上部基礎構築工事）
図７に示すように、上記免震下部基礎下側部位構築工事に続く本施工方法の免震上部基礎構築工事では、免震装置２の上部フランジ２ｂ側に対する免震上部基礎６が構築される。
即ち、この工事では、免震装置２の上部フランジ２ｂよりも上方の所定高さ領域、具体的には免震装置２の上部フランジ２ｂから免震装置設置階の１つ上の階のスラブ型枠２１までの領域において、上側柱部３（Ｈ形鋼３ａ）の周囲に適宜鉄筋及び型枠（図示省略）を配設した上でコンクリートを打設することによって、免震装置２の上部フランジ２ｂ側を支持するための免震上部基礎６が構築される。

尚、本実施形態では、この免震上部基礎構築工事が完了した段階で、免震装置設置階よりも上層階の床２２のコンクリート打設を行うが、かかるコンクリート打設は、免震上部基礎構築工事の前やこれと同時に行っても構わない。

〔別実施形態〕
（１）上記実施形態では、免震下部基礎５を、免震装置２の設置前に構築される上側部位５ａと、免震装置２の設置後に構築される下側部位５ｂとで構成したが、このように部位を分けて構築するのではなく、免震装置２の設置前に免震下部基礎５全体を構築しても構わない。

（２）上記実施形態では、免震下部基礎５の上側部位５ａの上端面を免震装置設置面としたが、下側柱部１の鉄柱部分１ａの上端面を免震装置設置面としても構わない。この場合、下側柱部鉄柱部分配設工事を完了した段階で免震装置設置工事を実行することができ、免震装置下部基礎の構築を必要に応じて免震装置設置工事の後に行うことができるので、全体工事の更なる短縮を図ることができる。

（３）上記実施形態では、免震下部基礎５の上側部位５ａを構築するにあたり、スラブ型枠１６の上方にスラブ構築用のコンクリートを先行打設してベース部５ａａを構築し、スラブ型枠１６に加えて硬化したベース部５ａａをコンクリート支持部として利用する形態で、コンクリートの打設を２段階で行うように構成したが、コンクリートを支持可能な範囲内で、免震下部基礎５の上側部位５ａを１段階のコンクリート打設で構築しても構わない。

（４）上記実施形態では、免震装置設置工事と同時に、免震装置設置階の床１７のコンクリート打設工事を行うように構成したが、免震装置設置工事の前の免震下部基礎上側部位構築工事と同時や、免震装置設置工事の後の上側柱部配設工事と同時など、別の時期に免震装置設置階の床１７のコンクリート打設工事を行っても構わない。

（５）上記実施形態では、免震装置設置階のスラブ型枠１６を、免震下部基礎５のコンクリート支持部として利用したが、別の部位や取り外し可能な型枠など別のものを当該免震下部基礎５のコンクリート支持部として利用しても構わない。

（６）上記実施形態では、下部柱部コンクリート打設工事を行った後に免震下部基礎下側部位構築工事を行ったが、これら工事を同時に行っても構わない。

（７）本実施形態では、下側柱部１を、形鋼からなる鉄柱部分１ａと、その周囲に適宜鉄筋を配設してコンクリートを打設してなるコンクリート部分１ｂを備えたＳＲＣ造（鉄骨鉄筋コンクリート造）としたが、鋼管からなる鉄柱部分と、その内部に適宜鉄筋を配設してコンクリートを打設してなるコンクリート部分とからなるＣＦＴ構造（コンクリート充填鋼管構造）としても構わない。

（８）本実施形態では、上側柱部３を、Ｓ造（鉄骨造）としたが、ＲＣ造（鉄筋コンクリート造）、ＳＲＣ造、ＣＦＴ構造等、如何なる構造を採用しても構わない。

（９）本実施形態では、積層ゴム支承式の免震装置２を採用したが、すべり支承式、転がり支承式、又はこれらを組み合わせた複合方式など、他の方式の免震装置を採用しても構わない。

１ ：下側柱部
１ａ ：鉄柱部分
１ｂ ：コンクリート部分
２ ：免震装置
３ ：上側柱部
５ ：免震下部基礎
５ａ ：上側部位
５ｂ ：下側部位
１６ ：スラブ型枠
１７ ：免震装置の設置階の床
２１ ：スラブ型枠

Claims (4)

1. 鉄柱部分とコンクリート部分の複合構造で構成された下側柱部と、当該下側柱部の上方に配設される上側柱部との間に免震装置が介装された免震構造物を順打ち工法で構築する免震構造物の施工方法であって、
   前記下側柱部の鉄柱部分を配設し、その鉄柱部分の上方に免震装置を設置する第１工程と、
   前記第１工程で設置した免震装置の上方に前記上側柱部を配設する第２工程と、
   前記上側柱部を配設した後、コンクリートを打設して下側柱部を完成させる第３工程を備える免震構造物の施工方法。
2. 前記第１工程において、前記下側柱部の鉄柱部分を配設した後、当該鉄柱部分の上側部位に接続する状態で免震下部基礎の上側部位を構築し、その免震下部基礎の上側部位の上方に前記免震装置を設置すると共に、
   前記第３工程において、前記免震下部基礎の下側部位を構築する請求項１に記載の免震構造物の施工方法。
3. 前記第１工程において、スラブ構築用の高さ位置にスラブ型枠を設置し、このスラブ型枠をコンクリート支持部として用いて当該スラブ型枠の上方に前記免震下部基礎の上側部位をコンクリートで構築する請求項２に記載の免震構造物の施工方法。
4. 前記第２工程の実施前に前記免震装置の設置階の床を構築する請求項１〜３の何れか１項に記載の免震構造物の施工方法。

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