JP6641220B2 - 建物の基礎構造及び建物の基礎構造の構築方法 - Google Patents

Description

本発明は、プレキャストコンクリート部材を有する建物の基礎構造、及びそれを構築するための建物の基礎構造の構築方法に関するものである。

特許文献１−５には、プレキャストコンクリート部材を使って建物のべた基礎を構築する方法が開示されている。これらの方法では、建物の基礎の周縁に断面視略Ｌ字形などのプレキャストブロックを並べ、プレキャストブロックで囲まれた内側に現場でコンクリートを打設することによってべた基礎の底板を構築している。

またこれらの文献に開示された構築方法では、プレキャストブロックの側面から内側に向けて鉄筋を突出させ、その突出された鉄筋に端部が重なるように配筋をした後に、べた基礎用のコンクリートが打設される。

特開２０００−８７３６４号公報 特開平０６−５７７５９号公報 特開平０８−９２９７０号公報 特開平１１−２５６５９２号公報 特開２００２−３０９５９０号公報

しかしながら、プレキャストコンクリート部材は、高い精度で成形されているため、それを設置する下地の水平レベルも高精度でなければ、プレキャストコンクリート部材が傾いたり、不安定な状態になったりしてしまう。

他方、下地を高精度な水平レベルにしたり、上面の凹凸を修正したりするために時間を掛けていては、工期短縮のためにプレキャストコンクリート部材を導入する意味がなくなる。

そこで、本発明は、水平レベル精度が高いうえに短期間で構築可能なプレキャスト部材を有する建物の基礎構造、及び建物の基礎構造の構築方法を提供することを目的としている。

前記目的を達成するために、本発明の建物の基礎構造は、プレキャストコンクリート部材を有する建物の基礎構造であって、前記建物の基礎施工領域の少なくとも周縁に沿って配置された複数のプレキャストコンクリート部材によって形成された周縁部と、前記周縁部の真下にセルフレベリング材によって形成された水平下地層と、前記周縁部に囲まれた領域に鉄筋コンクリートによってスラブ状に形成された底板部とを備え、前記プレキャストコンクリート部材の内側面から側方に向けて突出された接続鉄筋は、前記底板部に埋設されていることを特徴とする。

ここで、前記周縁部のプレキャストコンクリート部材は、壁状に形成された構成とすることができる。また、前記水平下地層には、延伸方向に間隔を置いて弾性部材によって形成された仕切材が配置されており、前記プレキャストコンクリート部材は前記仕切材を跨って設置されている構成とすることができる。

さらに、建物の基礎構造の構築方法の発明は、上記いずれかに記載の建物の基礎構造の構築方法であって、前記基礎施工領域の周縁に沿って不透過水層を設ける工程と、前記不透過水層が形成された領域内に仕切材を配置する工程と、前記仕切材で仕切られた区画にセルフレベリング材をそれぞれ打設する工程と、前記セルフレベリング材が硬化した後に、その上面にプレキャストコンクリート部材を設置する工程と、前記周縁部に囲まれた領域に鉄筋を配筋する工程と、前記周縁部に囲まれた領域にコンクリートを打設して前記底板部を形成する工程とを備えたことを特徴とする。

ここで、加圧固定手段により前記仕切材の上面の高さを調整し、前記加圧固定手段の上面の高さに合わせて水糸を配置する工程と、前記仕切材で仕切られた区画に前記水糸の高さに合わせてセルフレベリング材を打設する工程を備えた構成とすることもできる。また、前記水糸は、水分による伸縮の少ない材料であるのが好ましい。

このように構成された本発明の建物の基礎構造は、基礎施工領域の少なくとも周縁に沿って配置された複数のプレキャストコンクリート部材によって周縁部が形成される。

また、周縁部の真下には、セルフレベリング材によって水平下地層が形成され、周縁部に囲まれた領域に鉄筋コンクリートによってスラブ状に形成される底板部には、プレキャストコンクリート部材の内側面から側方に向けて突出された接続鉄筋が埋設されている。

このため、周縁部はセルフレベリング材とプレキャストコンクリート部材とによって水平レベルの精度が高くなるうえ、底板部は高精度にとらわれずに短期間で構築することが可能となる。

また、周縁部のプレキャストコンクリート部材が壁状に形成されたものであれば、断面視略Ｌ字形のプレキャストコンクリート部材と比べて設置面積が削減されるので、水平下地層の施工面積も少なくて済み、大幅な工期短縮が可能になる。

さらに、水平下地層が延伸方向に間隔を置いて弾性部材によって形成された仕切材で仕切られた構成であれば、仕切られた区画毎に下地の上面の水平出しを行えばよいため、容易に下地の水平レベル精度を高くすることができる。

また、仕切材が弾性部材であれば、プレキャストコンクリート部材が仕切材を跨って設置される場合でも追従して変形するので、不安定な状態になることがない。

さらに、建物の基礎構造の構築方法の発明では、仕切材で仕切られた区画毎に容易に下地の水平レベル精度を高くできるので、プレキャストコンクリート部材を用いて工期を大幅に短縮することができる。

また、仕切材が弾性部材であれば、加圧固定手段により仕切材の上面の高さを容易に調整することができるので、それに合わせて水糸を配置して、その水糸の高さに合わせてセルフレベリング材を打設することで、効率的に高精度の水平レベルを確保することができる。

さらに、水糸が水分による伸縮の少ない材料であれば、打設されたセルフレベリング材が接触しても弛んだりすることがなく、水平位置が変化しないので、水糸の支持間隔を広くできるうえに、高精度の水平出しを行うことができる。

本実施の形態の建物の基礎構造の構成を説明する断面図である。 本実施の形態の建物の基礎構造の構築方法の工程を示す説明図である。 水平下地層を構築する工程を示す説明図である。 水糸の配置方法の詳細を示すための説明図である。 底板部の配筋が行われた状態を説明する斜視図である。 底板部にコンクリートが打設された状態を説明する斜視図である。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。図１は、本実施の形態の建物の基礎構造１の構成を説明する断面図であり、図６は、基礎構造１の斜視図を示している。

本実施の形態の基礎構造１は、建物のべた基礎をプレキャストコンクリート部材２１，２１Ａ−２１Ｄを用いて構成したものである。以下では、プレキャストコンクリート部材２１の符号を主に使用して構成を説明する。

基礎構造１は、図２（ａ）に示すように、建物の基礎施工領域１１に設けられる。この基礎構造１は、図６に示すように、基礎施工領域１１の周縁１１１に沿って立ち上げられた周縁部２と、その周縁部２に囲まれた領域に鉄筋コンクリートによってスラブ状に形成された底板部５とによって、主に構成される。

周縁部２は、複数のプレキャストコンクリート部材２１，２１Ａ−２１Ｄによって形成される。プレキャストコンクリート部材２１は、図１に示すように壁状に形成される。

プレキャストコンクリート部材２１は、鉛直方向に向けて平行に配筋される複数の縦筋２３，・・・と、水平方向に向けて平行に配筋される複数の横筋２４，・・・とを備え、例えば長尺な直方体状にコンクリートによって成形される。

また、プレキャストコンクリート部材２１の内側面２１２（底板部５側の側面）の下部からは、側方に向けて接続鉄筋２２が突出される。この接続鉄筋２２は、一部がプレキャストコンクリート部材２１に埋設され、突出させた残りの部分が底板部５に埋設される。

プレキャストコンクリート部材２１は、工場で製作されるため、底面２１１が高い精度で成形されている。そして、この底面２１１は、高精度の水平レベルに上面が仕上げられた水平下地層３に、直接、載せられる。

水平下地層３は、地面Ｇに形成された不透過水層４の上に設けられる。不透過水層４は、例えば掘削された溝部Ｇ１の底面にビニールシートなどの不透過水性シートを敷設することによって形成される。

不透過水層４の上に設けられる水平下地層３は、セルフレベリング材によって形成される。セルフレベリング材は、自己水平性の高いスラリー状のセメント系材料で、流動性が高い材料であるため、トンボなどで均すことによって容易に平滑な水平面を上面に形成させることができる。

一方、底板部５は、水平方向に向けて平行に配筋される複数の第１鉄筋５１，・・・と、第１鉄筋５１に直交するように水平方向に向けて平行に配筋される複数の第２鉄筋５２，・・・と、現地で打設されるコンクリート５３とによって主に構成される。

底板部５の下方には、栗石や捨てコンクリートなどによって下地層５４が形成される。この下地層５４は、水平下地層３のように高い水平レベルの精度が求められるものではない。

また、図１に例示するように、底板部５の周縁部２に向けて延びる第１鉄筋５１の端部は、接続鉄筋２２と平面視で重なる位置まで延出される。また、図５に示すように、底板部５の隅角部には、必要に応じて斜め鉄筋５５が配筋される。

この基礎構造１に使用されるプレキャストコンクリート部材は、長尺な板状のプレキャストコンクリート部材２１，２１Ａ−２１Ｄに限定されるものではなく、例えばブロック状のブロック部材２５，２６も使用される。

ブロック部材２５は、図５，６に示すように、プレキャストコンクリート部材２１Ａ，２１Ｂ間に介在されて、周縁部２の一部となる。直方体状のブロック部材２５は、一部が底板部５側に張り出されるように配置される。

また、図５に示すように、ブロック部材２５の底板部５側に張り出された側面からは、接続鉄筋２５１，・・・が突出される。さらに、ブロック部材２５，２５間には、底板部５となる領域に島状にブロック部材２６，２６が配置される。

また、ブロック部材２５，２６が配置される領域には、それらの底面の平面形状に応じて部分的に水平下地層３Ａ，３Ｂがそれぞれ形成される。水平下地層３Ａ，３Ｂは、不透過水層４の上にセルフレベリング材によって形成される。

次に、本実施の形態の建物の基礎構造１の構築方法について説明する。この基礎構造１の構築方法は、プレキャストコンクリート部材（２１，２１Ａ−２１Ｄ，２５，２６）を用いたべた基礎の構築方法である。

まず、図２（ａ）に示したように、基礎施工領域１１の周縁１１１に沿って小型重機や人力などで地面Ｇを掘削し、溝部Ｇ１を設ける。ここでは、溝部Ｇ１は、長方形の基礎施工領域１１の各辺に連続して形成される。

この溝部Ｇ１の底面は、転圧などによって均し固め、底面の高さ（レベル）を測定する。これに対して底板部５が構築される溝部Ｇ１に囲まれた領域は、溝部Ｇ１の底面より高く盛り上がった状態で残される。

そして、この溝部Ｇ１の底面には、図３（ａ）に示すように、ビニールシートなどの不透過水性シートが敷設され、不透過水層４が形成される。続いて、図３（ｂ）に示したように、溝部Ｇ１の長手方向に所定の間隔を置いて、仕切材３１，・・・を配置する。

仕切材３１は、不透過水層４の上に溝部Ｇ１を横断するように配置される。この溝部Ｇ１を横断するように配置された複数の仕切材３１，・・・によって、複数の区画３１１，・・・が溝部Ｇ１内に形成される。

この仕切材３１は、発泡材などの弾性部材によって形成される。例えば、ウレタン素材の直方体状又は棒状に成形された弾性発泡体を、仕切材３１として使用することができる。

この仕切材３１に対しては、図４に示すように、加圧固定手段としてのペグ３２を刺し込み、ペグ３２の上面の高さを必要な天端レベルに合わせる。すなわち仕切材３１は、弾性部材によって形成されているので、釘状のペグ３２を刺し込んで押えると、所望する高さに位置合わせをして固定することができる。

そこで、仕切材３１を押え込んだペグ３２の上面の高さ（レベル）を、セルフレベリング材によって形成される水平下地層３の目標とする上面高さ（水平レベル）に合わせる。

このペグ３２は、複数の仕切材３１，・・・に対して同じ高さとなるように刺し込まれる。そして、溝部Ｇ１の端部に設けた水杭３３１の上部と、溝部Ｇ１の長手方向に間隔を置いて配置された複数の仕切材３１，・・・のペグ３２，・・・の上面とを繋ぐように水糸３３を配置する。

この水糸３３には、水分による伸縮の影響の少ない釣り糸などに多用されるナイロンなどから成る糸が好適に用いられる。すなわち、後工程において、水糸３３の下面に水分を含有するセルフレベリング材が接触することになるため、その水分によって弛まない水糸３３が好ましい。

このようにして水糸３３，３３の高さは、仕切材３１，・・・を跨いでも同じ高さになるように調整される。要するに、仕切材３１と水糸３３との交差部では、加圧固定手段としてのペグ３２の上面で水糸３３が支持されるので、その高さは仕切材３１を跨いでも同じ高さになる。例えば、仕切材３１，３１間の間隔を4mから6m程度にしても、水糸３３を水平に張ることができる。

続いて、図３（ｃ）に示したように、水糸３３，３３を目安として、仕切材３１，・・・で仕切られた区画３１１，・・・に、セルフレベリング材をそれぞれ打設する。すなわち、水糸３３，３３の高さで、セルフレベリング材の打設量を調整する。

図２（ｂ）は、セルフレベリング材によって水平下地層３，・・・が形成された状態を示している。小分けに区画化された水平下地層３，３間には、仕切材３１が露出した状態となる。

一方、溝部Ｇ１に囲まれた領域は、所定の高さで均されて栗石（砕石）が敷かれた後に、捨てコンクリートが打設されて下地層５４が形成される。また、ブロック部材２５，２６が設置される箇所には、それらの底面の形状に応じて部分的に水平下地層３Ａ，３Ｂがそれぞれ形成される。

そして、図２（ｃ）に示すように、硬化した水平下地層３，・・・の上には、プレキャストコンクリート部材２１，２１Ａ−２１Ｄ，２５が直接、設置される。例えば基礎施工領域１１の１辺に相当する長さの長尺状のプレキャストコンクリート部材２１は、３つの仕切材３１，・・・を跨るように設置される。

プレキャストコンクリート部材２１，２１Ａ−２１Ｄは、長さが異なるだけで、いずれも同じ断面に成形されている。プレキャストコンクリート部材２１Ａ−２１Ｄは、他の部材に隣接させるように設置していく。

プレキャストコンクリート部材２１，２１Ａ−２１Ｄ及びブロック部材２５，２６の設置には、小型重機が使用できる。例えば、プレキャストコンクリート部材２１Ａとブロック部材２５を設置した後であっても、プレキャストコンクリート部材２１Ｂを設置する前であれば、開放された箇所から下地層５４の領域に小型重機を侵入させて、島のように点在された水平下地層３Ｂ，３Ｂ上にブロック部材２６，２６を設置することができる。

このようにして配置されたプレキャストコンクリート部材２１，２１Ａ−２１Ｄの内側面２１２及びブロック部材２５，２６の側面からは、接続鉄筋２２，２５１，２６１が側方に向けて突出されている。

そこで、図５に示すように、接続鉄筋２２，２５１，２６１に端部が重なるように、第１鉄筋５１，・・・及び第２鉄筋５２，・・・の配筋と斜め鉄筋５５，５５の配筋を行う。

通常であれば既存の部材と後から構築される部材の鉄筋の継手作業には手間がかかるが、プレキャストコンクリート部材２１，２１Ａ−２１Ｄ及びブロック部材２５，２６から突出された接続鉄筋２２，２５１，２６１を利用することで、効率よく継手作業を行うことができる。

最後に周縁部２に囲まれた領域にコンクリート５３を打設して、図６に示すようにスラブ状の底板部５を完成させる。また、周縁部２には、所定の位置にアンカー材１２，・・・が上方に向けて突出されているので、周縁部２の上に建物を設置又は構築して、アンカー材１２，・・・を介して基礎構造１に固定させる。

次に、本実施の形態の建物の基礎構造１、及び建物の基礎構造１の構築方法の作用について説明する。
このように構成された本実施の形態の建物の基礎構造１は、基礎施工領域１１の周縁１１１に沿って配置された複数のプレキャストコンクリート部材２１，２１Ａ−２１Ｄ及びブロック部材２５によって周縁部２が形成される。

この周縁部２の真下には、セルフレベリング材によって水平下地層３が形成されている。すなわち精度の高い水平レベルが要求される水平下地層３，３Ａ，３Ｂは、プレキャストコンクリート部材（２１，２１Ａ−２１Ｄ，２５，２６）が設置される範囲にのみ形成される。

また、周縁部２に囲まれた領域に鉄筋コンクリートによってスラブ状に形成される底板部５には、プレキャストコンクリート部材２１，２１Ａ−２１Ｄの内側面２１２などから側方に向けて突出された接続鉄筋２２，２５１，２６１が埋設される。

このため、周縁部２はセルフレベリング材とプレキャストコンクリート部材（２１，２１Ａ−２１Ｄ，２５，２６）とによって水平レベルの精度が高くなるうえ、底板部５は高精度にとらわれずに短期間で構築することができる。

要するに、直接上面に建物の底面が設置されない底板部５の上面は、高い水平レベル精度にする必要がなく、効率よく短期間で構築されるのが好ましい。プレキャストコンクリート部材２１，２１Ａ−２１Ｄの内側面２１２及びブロック部材２５，２６から接続鉄筋２２，２５１，２６１が側方に向けて突出されていれば、底板部５の鉄筋（５１，５２）の端部に重ねて継手させるだけで、容易に周縁部２と底板部５とを一体化させることができる。

他方、プレキャストコンクリート部材（２１，２１Ａ−２１Ｄ，２５，２６）は、高精度の水平レベルに形成された上面に設置する必要がある。ここで、周縁部２のプレキャストコンクリート部材２１，２１Ａ−２１Ｄの大部分が壁状に形成されものであれば、断面視略Ｌ字形のプレキャストコンクリート部材と比べて設置面積が削減されるので、水平下地層３の施工面積も少なくて済み、大幅な工期短縮が可能になる。

さらに、水平下地層３が延伸方向に間隔を置いて弾性部材によって形成された仕切材３１で仕切られた構成であれば、区画３１１毎に下地の上面の水平出しを行えばよいため、容易に下地の水平レベル精度を高くすることができる。

そして、仕切材３１が弾性部材であれば、プレキャストコンクリート部材２１，２１Ａ−２１Ｄが仕切材３１を跨って設置される場合でも追従して変形するので、不安定な状態になることがない。

すなわち、水平下地層３を小分けにして施工したことで、仕切材３１の上部が水平下地層３の水平な上面から多少上方に飛び出していても、それを跨いで配置されるプレキャストコンクリート部材２１，２１Ａ−２１Ｄに押し潰されるので、邪魔にならない。

また、仕切材３１が弾性部材であるので、仕切材３１の上面の高さをペグ３２で押えることによって容易に調整することができる。そして、そのペグ３２の上面の高さを利用して水糸３３を配置し、その水糸３３の高さに合わせてセルフレベリング材を打設する方法であれば、効率的に高精度の水平レベルを確保することができる。

要するに、仕切材３１で仕切られたそれぞれの区画３１１のセルフレベリング材で形成する水平下地層３の上面は、水糸３３の下面又は上面と略同じ高さに合わせることで、容易に水平面にすることができる。

さらに、水糸３３が水分による伸縮の少ない材料であれば、打設されたセルフレベリング材が接触しても弛んだりすることがなく、水平位置が変化しないので、水糸３３の支持間隔を広くできる。すなわち、仕切材３１，３１の配置間隔を広くして効率的に施工しても、高精度の水平出しを行うことができる。

このように本実施の形態の建物の基礎構造１の構築方法では、仕切材３１で仕切られた区画３１１毎に容易に下地の水平レベル精度を高くできるので、プレキャストコンクリート部材（２１，２１Ａ−２１Ｄ，２５，２６）を用いて工期を大幅に短縮してべた基礎を構築することができる。

以上、図面を参照して、本発明の実施の形態を詳述してきたが、具体的な構成は、この実施の形態に限らず、本発明の要旨を逸脱しない程度の設計的変更は、本発明に含まれる。

例えば、前記実施の形態では、仕切材３１を跨いで配置されるプレキャストコンクリート部材２１，２１Ａ−２１Ｄについて説明したが、これに限定されるものではなく、ブロック部材２５のように仕切材３１を跨がせないプレキャストコンクリート部材によって周縁部を形成することもできる。

１ 基礎構造
１１ 基礎施工領域
１１１ 周縁
２ 周縁部
２１，２１Ａ−２１Ｄ プレキャストコンクリート部材
２２ 接続鉄筋
２５ ブロック部材（プレキャストコンクリート部材）
２５１ 接続鉄筋
３，３Ａ 水平下地層
３１ 仕切材
３１１ 区画
３２ ペグ（加圧固定手段）
３３ 水糸
４ 不透過水層
５ 底板部
５１ 第１鉄筋
５２ 第２鉄筋
５３ コンクリート
５５ 斜め鉄筋

Claims (6)

1. プレキャストコンクリート部材を有する建物の基礎構造であって、
   前記建物の基礎施工領域の少なくとも周縁に沿って配置された複数のプレキャストコンクリート部材によって形成された周縁部と、
   前記周縁部の真下にセルフレベリング材によって形成された水平下地層と、
   前記周縁部に囲まれた領域に鉄筋コンクリートによってスラブ状に形成された底板部とを備え、
   前記水平下地層には、延伸方向に間隔を置いて弾性発泡体によって形成された仕切材が配置されており、前記プレキャストコンクリート部材は前記仕切材を跨って設置されているとともに、
   前記プレキャストコンクリート部材の内側面から側方に向けて突出された接続鉄筋は、前記底板部に埋設されていることを特徴とする建物の基礎構造。
2. 前記周縁部のプレキャストコンクリート部材は、壁状に形成されていることを特徴とする請求項１に記載の建物の基礎構造。
3. プレキャストコンクリート部材を有する建物の基礎構造であって、前記建物の基礎施工領域の少なくとも周縁に沿って配置された複数のプレキャストコンクリート部材によって形成された周縁部と、前記周縁部の真下にセルフレベリング材によって形成された水平下地層と、前記周縁部に囲まれた領域に鉄筋コンクリートによってスラブ状に形成された底板部とを備え、前記プレキャストコンクリート部材の内側面から側方に向けて突出された接続鉄筋は、前記底板部に埋設されている建物の基礎構造の構築方法であって、
   前記基礎施工領域の周縁に沿って不透過水層を設ける工程と、
   前記不透過水層が形成された領域内に仕切材を配置する工程と、
   前記仕切材で仕切られた区画にセルフレベリング材をそれぞれ打設する工程と、
   前記セルフレベリング材が硬化した後に、その上面にプレキャストコンクリート部材を設置する工程と、
   前記周縁部に囲まれた領域に鉄筋を配筋する工程と、
   前記周縁部に囲まれた領域にコンクリートを打設して前記底板部を形成する工程とを備えたことを特徴とする建物の基礎構造の構築方法。
4. 請求項１に記載の建物の基礎構造の構築方法であって、
   前記基礎施工領域の周縁に沿って不透過水層を設ける工程と、
   前記不透過水層が形成された領域内に仕切材を配置する工程と、
   加圧固定手段により前記仕切材の上面の高さを調整し、前記加圧固定手段の上面の高さに合わせて水糸を配置する工程と、
   前記仕切材で仕切られた区画に前記水糸の高さに合わせてセルフレベリング材を打設する工程と、
   前記セルフレベリング材が硬化した後に、その上面にプレキャストコンクリート部材を設置する工程と、
   前記周縁部に囲まれた領域に鉄筋を配筋する工程と、
   前記周縁部に囲まれた領域にコンクリートを打設して前記底板部を形成する工程とを備えたことを特徴とする建物の基礎構造の構築方法。
5. 前記周縁部のプレキャストコンクリート部材は、壁状に形成されていることを特徴とする請求項３又は４に記載の建物の基礎構造の構築方法。
6. 前記水糸は、ナイロン材料であることを特徴とする請求項４に記載の建物の基礎構造の構築方法。