JP6654428B2 - 逆打ち工法を用いた建築方法 - Google Patents

Description

本発明は、逆打ち工法を用いた建築方法に関する。

逆打ち工法は、まず、地下建物部の構築部位の外周に山留め壁を形成し、地下建物部の本設柱を構真柱として地盤中に打ち込んだ後、地盤の掘削作業と、構真柱に支持させながら梁や床部を構築する躯体構築作業とを繰り返し、上階側の建物躯体にて山留め壁を支保しながら地下建物部を下階側に向かって順に構築する工法である。
この逆打ち工法を用いれば、地下の切梁の省略が可能となり、更に、地上建物部の荷重も構真柱に支持させて地下建物部と地上建物部とを同時に施工することにより、全体工期を大幅に短縮することが可能となる。

このような逆打ち工法を用いる場合、先に構築した上階側の床部と下階側の床部の構築部位との間の高さ制限の中で掘削作業等を行うことになる。しかしながら、例えば、掘削する地盤が岩盤等の硬質地盤で、通常の掘削機では相当に時間がかかる場合など、高さ制限を越える高さの作業空間を必要とする大型の掘削機の使用が望ましいこともある。

そこで、地下建物部において、複数の柱スパンに亘る平面視の中央部以外の外周部を逆打ち工法で構築する部分とし、当該外周部のみを逆打ち工法にて構築することで、構築した外周部にて山留め壁を支えながら、中央部に地上まで開放された大きな空間を形成するようにした建築方法が提案されている（下記特許文献１参照）。この建築方法では、地下建物部の中央部は、外周部を形成した後で上階側に向かって順打ち工法にて構築することになる。

特開２０１２−１０７４３０号公報

特許文献１記載の技術では、地下建物部を構築する際、中央部の大きな空間を利用して大型の掘削機等を使用することができるので、地盤が岩盤等の硬質地盤であっても掘削作業を効率的に実施することができる。
しかしながら、地下建物部の中央部以外の外周部を逆打ち工法で構築する部分とし、地下建物部の中央部は外周部を形成した後で順打ち工法にて構築するので、地下建物部と地上建物部の同時施工を実施する場合に、地上建物部の中央部側を適切に支持することができない。
そのため、この特許文献１記載の技術では、地上建物部の構築作業が制限されることになり、地下建物部と地上建物部の同時施工による工期短縮効果が不十分になる問題がある。

この実情に鑑み、本発明の主たる課題は、地下建物部と地上建物部の同時施工による工期短縮効果は十分に得られながら、地下建物部を効率的に構築することの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、逆打ち工法を用いた建築方法において、
建物の地下建物部における逆打ち工法にて構築する部分として本設柱が逆打ち工法用の構真柱として建て込まれた部分中の最下階よりも上階側の床部に、前記構真柱として建て込まれた前記本設柱の複数の柱スパンに亘る仮設開口部を形成しておき、
当該仮設開口部を形成した状態のままで仮設開口部を形成した階の直下階の構築作業を実施し、
前記地下建物部における前記仮設開口部を形成せずに床部を構築した階よりも下階側の床部に前記仮設開口部を形成する点にある。

上記構成によれば、逆打ち工法にて構築する部分中の床部に複数の柱スパンに亘る仮設開口部を形成するので、逆打ち工法にて構築する部分の構真柱に地上建物部を支持させる状態で地下建物部と地上建物部の同時施工を適切に実施できながら、仮設開口部の直下階において当該仮設開口部の上下に亘る大きな空間を形成することができる。そして、この仮設開口部の上下に亘る大きな空間を利用し、大型の掘削機等を使用するなどして仮設開口部の直下階の構築作業を効率的に実施することができる。
したがって、地下建物部と地上建物部の同時施工による工期短縮効果は十分に得られながら、地下建物部を効率的に構築することができる。

上記構成によれば、前記仮設開口部を床部に形成した階の上階側には、このような仮設開口部を床部に形成していない階が存在することになる。そのため、この仮設開口部の存在しない上階側の床部を地上建物部の構築作業の作業床にして、地上建物部の構築作業を効率的に実施することができる。したがって、地下建物部と地上建物部の同時施工による工期短縮効果を一層向上させることができる。

本発明の第２特徴構成は、前記仮設開口部を、内部に前記構真柱が位置する状態で形成し、
前記仮設開口部の内部に位置する前記構真柱に長手方向の中間部分を支持させる状態で、前記仮設開口部の相対向する縁辺部間に切梁を亘らせる点にある。

上記構成によれば、仮設開口部内の縁辺部間に切梁を亘らせることで、仮設開口部の形成に伴う地下建物部の剛性低下分を補い、山留壁に対する支保力を適切に確保することができる。しかも、仮設開口部の内部に位置する本設柱である頑強な構真柱に切梁を支持させるので、別途の仮設支柱等の支持体を不要にし、安全で効率的な切梁構造にすることができる。

本発明の第３特徴構成は、前記切梁を、複数本の梁材が並ぶ集中切梁として構成し、前記仮設開口部の内部に位置する前記構真柱を複数本の梁材で挟む状態で当該構真柱に支持させるとともに、
当該集中切梁を、前記仮設開口部の縁辺部側の構真柱とスラブとの接続部位に形成されたキャピタル部分で反力を受ける状態に設置する点にある。

上記構成によれば、仮設開口部に設ける切梁を、複数本の梁が並ぶ高剛性の集中切梁とするので、１つの切梁（集中切梁）にて仮設開口部の縁辺部間に大きな突っ張り力を作用させることができる。そのため、切梁の設置間隔を広げることが可能となり、仮設開口部の上下に亘る空間を利用した下階側の構築作業の際に切梁が邪魔になるのを抑制することができる。
また、この切梁は、仮設開口部の内部に位置する構真柱を複数本の梁材で挟む状態で当該構真柱に支持させるので、構真柱に偏荷重がかかり難く、構真柱にて切梁をバランスよく支持することができるとともに、構真柱を挟む複数本の梁材によって切梁と構真柱との相対姿勢（支持姿勢）を適切に保持することができる。

建物の施工状況を示す縦断面図 建物の施工状況を示す縦断面図 仮設開口部を形成した階の要部の水平断面図 集中切梁の設置状況を示す拡大縦断面図

本発明に係る逆打ち工法を用いた建築方法の実施形態を図面に基づいて説明する。
本建築方法は、図１中において点線で表示した地下建物部１０と地上建物部２０を上下に備えた建物Ｂを建築する場合に好適に適用できる。この場合には、下方に向かって順に構築する逆打ち工法を用いて地下建物部１０を構築し、これに併行して、地上建物部２０を上方に向かって順に構築することができる。
そして、本建築方法は、逆打ち工法にて地下建物部１０を構築する際に、図２、図３に示すように、逆打ち工法にて構築する部分中の最下階よりも上階側の床スラブ（床部の一例）１１Ａに複数の柱スパンＳ（柱の間隔、以下、単にスパンと称する）に亘る仮設開口部Ａを形成することで、地下建物部１０の構築作業を効率的に実施することができる。
以下、まず、当該建築方法の概要を説明し、その後、仮設開口部Ａの詳細について説明を加える。

（建築方法の概要について）
図１は、当該建築方法の施工初期の状況を示し、同図１に示すように、まず、地盤Ｇの掘削作業に先立ち、敷地外周側に山留め壁Ｋを造築するとともに、地下建物部１０における逆打ち工法で構築する部分（本例では全部）の本設柱を、逆打ち工法用の構真柱１２として地盤中の所定位置に建て込む。構真柱１２は、例えば、事前に造築した場所打ちコンクリート杭等からなる構真台柱Ｊの上部に貫入させて構真台柱Ｊに支持させる。

構真柱１２の構造としては、ＳＲＣ造（鉄骨鉄筋コンクリート造）、ＲＣ造（鉄筋コンクリート造）、Ｓ造（鉄骨造）等の各種の構造のものであってもよい。例えば、構真柱１２をＳＲＣ造（鉄骨鉄筋コンクリート造）とする場合には、クロスＨ鋼やＨ鋼等の鉄骨部分を構真柱部分とし、地下躯体の構築作業において残りのコンクリート部分を構築して仕上げることができる。

次に、少なくとも１階の梁と床スラブ１１Ａからなる１階の建物躯体（地下躯体）１１を構築できるラインまで地盤Ｇを掘削し（一次掘削）、先に建て込んだ構真柱１２に支持させる状態で１階の建物躯体１１（図中実線で表示した建物躯体１１）を構築する。１階の建物躯体１１中の床スラブ１１Ａは地上建物部２０を構築するための作業床に活用する。

図２は、当該建築方法の施工中期の状況を示し、同図に示すように、地盤の掘削作業と地下該当階の建物躯体１１の構築作業とを、上階側の床スラブ１１Ａで山留め壁Ｋを内側から支保しながら下方に向かって順に実施するとともに、この地下建物部１０の構築作業に併行し、地上建物部２０の柱２１を構真柱に支持させながら、地上建物部２０の構築作業を上方に向かって順に実施する。そして、最終的に、地下建物部１０は最下階下の基礎１３（図１参照）を構築し、地上建物部２０は最上階を構築する。
このようにして、本建築方法では、地下建物部１０と地上建物部２０の同時施工による工期短縮を図り、図１中において点線で表示した建物Ｂを短工期で構築する。

（仮設開口部について）
図２、図３に示すように、本建築方法では、地下３階部分の地盤Ｇが岩盤等の硬質地盤であるのに対応して、逆打ち工法による地下建物部１０の構築作業の途中において、逆打ち工法で構築する部分中の地下２階の床スラブ１１Ａに複数のスパンＳに亘る仮設開口部（換言すれば、１スパンを超える仮設開口部）Ａを形成する。
このように大型の仮設開口部Ａを地下２階の床スラブ１１Ａに形成することで、この大型の仮設開口部Ａの上下に亘る大空間を地下に形成し、削岩機等の大型の重機を使用して地下３階部分の硬質地盤を掘削し、地下建物部１０の構築作業を効率的に実施する。
この仮設開口部Ａは、直下階の掘削作業が完了する等の建築中の適宜の時点で床スラブ１１Ａを構築して閉塞する。

なお、本例では、仮設開口部Ａを形成した地下２階の床スラブ１１Ａの上階側である地下１階の床スラブ１１Ａと１階の床スラブ１１Ａには仮設開口部Ａを形成せず、地下工事部分への搬入動線や搬出動線（図示省略）は別途形成しているが、地下工事の施工計画に応じて、これらの床スラブ１１Ａにも適宜に仮設開口部Ａを形成することができる。

この仮設開口部Ａは、図２及び図３に示すように、地下建物部１０における平面視で山留め壁Ｋから離れた部位に形成する。本例では、山留め壁Ｋが地下建物部１０の四方に存在することに対して、地下建物部１０の中央部に仮設開口部Ａを形成する。このように大型の仮設開口部Ａを地下建物部１０の中央部に形成することで、地下建物部１０の外周部にて周囲の山留め壁Ｋを内側から支保する。

仮設開口部Ａの具体的な大きさや形状は各種のものを採用できるが、地下建物部１０の外周部の幅が、少なくとも山留め壁Ｋの支保を効果的に行える所定幅を有するように、地下建物部１０の平面形状に応じて適切に設定する。
本例では、仮設開口部Ａは、地下建物部１０の平面形状が長方形状であることに対して、長辺方向を同一に揃えた略相似形の長方形状に設定しており、具体的には、地下建物部１０の長辺方向（図２、図３中の左右幅方向）に沿う長さＬ１が約６スパンで、地下建物部１０の短辺方向（図２中の奥行き方向、図３中の上下方向）に沿う長さＬ２が約３スパンとなる大きさの長方形状に設定する。

仮設開口部Ａの相対向する縁辺部ａ１間には、突っ張り力を発現するジャッキ等（図示省略）を適宜に備えた切梁３０を亘らせる。本例では、切梁３０は、仮設開口部Ａの短辺方向に沿う姿勢で、仮設開口部Ａにおける相対向する長辺側の縁辺部ａ１間に設定間隔毎で複数亘らせることで、仮設開口部Ａによる剛性低下が大きな床スラブ１１Ａの短辺方向を適切に補強する。
なお、切梁３０は、仮設開口部Ａにおける相対向する長辺側の縁辺部ａ１間に代えて、又は、これに追加して、仮設開口部Ａにおける相対向する短辺側の縁辺部ａ１間に亘らせてもよい。

仮設開口部Ａを形成する地下２階の床スラブ１１Ａは、図２、図３に示すように、下階側の構真柱１２が接続される柱頭部位にキャピタル部分１１ａを一体形成して梁を省略したフラットスラブ構造を採用している。このキャピタル部分１１ａは、床スラブ１１Ａの該当部位を下方側に拡厚して構成することができる。なお、地下１階の床スラブ１１Ａも同様のフラットスラブ構造で構成する。
そして、各切梁３０は、このフラットスラブ構造に対応して、図３に示すように、仮設開口部Ａの縁辺部ａ１のうち、床スラブ１１Ａのキャピタル部分１１ａの外周端面部に当て付けて当該フラットスラブ構造のキャピタル部分１１ａで反力を受ける状態に設置する。
このようにすることで、床スラブ１１Ａにおける切梁３０の反力を受ける部分の補強を省略又は簡略化することができる。

各切梁３０は、仮設開口部Ａの内部で立設する構真柱１２に支持させる。具体的には、各切梁３０は、仮設開口部Ａの内部で間隔を空けて立設する複数本（本例では２本）の構真柱１２に長手方向の中間部分の複数箇所を支持させる。このようにすることで、切梁３０を支持する別途の仮設支柱等を不要にしながら、本設柱である構真柱１２にて姿勢保持に有利な中間二点以上の支持点で適切に支持することができる。

複数の切梁３０の設置間隔は、１スパン毎でなく、複数スパン（１スパンを超える長さの一例）毎に設定する。このように切梁３０の設置間隔を設定して切梁３０どうしの間隔を広く確保することで、仮設開口部Ａの上下に亘る作業空間を利用した下階側の構築作業の際に切梁３０が邪魔になるのを抑制する。

本例では、上述のように切梁３０の設置間隔を広く確保することに対応して、図３、図４に示すように、切梁３０を頑強な集中切梁として構成する。
具体的には、Ｈ型鋼等の鋼材からなる二本の梁材３１を、切梁３０の幅方向から構真柱１２を挟む状態に間隔を空けて並べ、当該二本の梁材３１を鋼材製等の組付材３２にて適所で組み付けることにより、切梁３０を集中切梁として構成する。

本例では、組付材３２として、例えば、切梁３０の長さ方向の適所で両梁材３１に亘らせるＨ型鋼製等の横架材３２Ａと、当該横架材３２Ａと両梁材３１とで区画される開口部に配設されるブレース３２Ｂを使用する。横架材３２Ａは、切梁３０の長さ方向の両端箇所と、切梁３０の長さ方向の中間箇所とに設ける。切梁３０の長さ方向の中間箇所では、構真柱１２を長さ方向から挟む状態で構真柱１２の二箇所に設けるとともに、構真柱１２どうしの間、及び、構真柱１２と切梁３０の長さ方向の両端箇所との間にも設ける。

そして、各切梁３０は、構真柱１２を挟む状態に配置した両梁材３１の下面側を、構真柱１２の外周面から突出させた鋼材製の支持ブラケット３３にて下方側から受け止める状態で、適切な高さにて構真柱１２に支持させる。なお、支持ブラケット３３は、ボルトや溶接等の適宜の固定手段で構真柱１２に固定することができる。

このような切梁３０の設置構造によれば、二本の梁材３１が幅方向で構真柱１２の両側に分かれて配置されるので、構真柱１２に偏荷重がかからず、構真柱１２にて切梁３０をバランスよく支持することができる。しかも、この支持状態では、二本の梁材３１にて切梁３０の幅方向から構真柱１２を挟み、更に、横架材３２Ａにて切梁３０の長さ方向から構真柱１２を挟む状態にあるので、切梁３０と構真柱１２との相対姿勢（支持姿勢）を適切に保持し、切梁３０を安定的に支持することができる。

〔別実施形態〕
（１）仮設開口部Ａを形成する箇所は、前述の実施形態で示した地下建物部１０の床スラブ１１Ａの中央部に限らず、施工計画等に応じて適宜に変更することができる。また、仮設開口部Ａの個数や仮設開口部Ａを形成する階も、施工計画等に応じて適宜に変更することができる。

（２）切梁３０の具体的構造は、前述の実施形態で示した複数本の梁材３１を組み付けた集中切梁に限らず、１本の梁材３１で構成してもよく、施工計画等に応じて各種の構造を適宜に採用することができる。

Ａ 仮設開口部
ａ１ 縁辺部
１１Ａ 床部（床スラブ）
１１ａ キャピタル部分
１２ 構真柱
３０ 切梁
３１ 梁材

Claims (3)

1. 逆打ち工法を用いた建築方法であって、
   建物の地下建物部における逆打ち工法にて構築する部分として本設柱が逆打ち工法用の構真柱として建て込まれた部分中の最下階よりも上階側の床部に、前記構真柱として建て込まれた前記本設柱の複数の柱スパンに亘る仮設開口部を形成しておき、
   当該仮設開口部を形成した状態のままで仮設開口部を形成した階の直下階の構築作業を実施し、
   前記地下建物部における前記仮設開口部を形成せずに床部を構築した階よりも下階側の床部に前記仮設開口部を形成する逆打ち工法を用いた建築方法。
2. 前記仮設開口部を、内部に前記構真柱が位置する状態で形成し、
   前記仮設開口部の内部に位置する前記構真柱に長手方向の中間部分を支持させる状態で、前記仮設開口部の相対向する縁辺部間に切梁を亘らせる請求項１記載の逆打ち工法を用いた建築方法。
3. 前記切梁を、複数本の梁材が並ぶ集中切梁として構成し、前記仮設開口部の内部に位置する前記構真柱を複数本の梁材で挟む状態で当該構真柱に支持させるとともに、
   当該集中切梁を、前記仮設開口部の縁辺部側の構真柱とスラブとの接続部位に形成されたキャピタル部分で反力を受ける状態に設置する請求項２記載の逆打ち工法を用いた建築方法。

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