JP6790609B2 - 免震建物の構築方法 - Google Patents

Description

本発明は、地下の中間層に免震装置を配置する免震建物を逆打ち工法によって構築する免震建物の構築方法に関する。

従来、工期短縮を目的として、建物の地下構造体を上から下に向かって作る逆打ち工法が知られている（例えば、非特許文献１参照。）。逆打ち工法においては、逆打ち支柱（又は構真柱）を予め地中に埋め込み、逆打ち支柱を支えにして１階床を構築し、その後、地中の上階から下階へと工事を行なう。

このような逆打ち工法において、地下の中間層に免震装置を配置した免震建物の構築方法も検討されている（例えば、特許文献１，２参照。）。
特許文献１においては、地中に構真柱を構築した後、掘削と地下階の床及び梁の構築を順次下向き方向へ繰り返し、最終掘削レベルの掘削底面に基礎梁を構築し、この基礎梁の上方に柱脚基礎の床及び梁を構築する。そして、基礎梁と柱脚基礎梁との間に支保工を設置し、同支保工で建物上部荷重を支持した後、構真柱を免震層の部分で切除し、この部分に免震装置を取り付ける。

また、特許文献２においては、地中にケーシングを打込んで内部を掘削し、このケーシング内にコンクリートを打設して場所打ち杭を施工する。この場所打ち杭の上部から地上まで延出し、かつ免震装置を介装すべき位置に免震装置が収納可能な管状部を有する構真柱を立設する。次に、１階の先行躯体等を順次施工し、これを利用して地下最下階部分を基礎の床付レベルまで掘削した後に、構真柱回りの基礎を含めた地下最下層の躯体を施工する。そして、管状部内に免震装置を取付けた後に、免震装置の側方に位置する管状部を切断する。

特開平１０−０１８３２２号公報 特開平１０−２８０４４６号公報

大林組、「東京スカイツリー建設プロジェクト 作り方大公開！ 技術用語集」、［online］、［平成２８年８月１８日検索］、インターネット、＜ＵＲＬ：http://www.skytree-obayashi.com/technique/glossary/＞

上述した特許文献１においては、逆打ち支柱（構真柱）を地中に構築して地下構造体を施工した後に、逆打ち支柱を切断する。また、特許文献２においては、免震装置を取り付ける管状部内を備えた逆打ち支柱を地中に埋設する。
図５に示すように、このような従来技術に用いられる逆打ち支柱８５は、杭８１の上に地上まで延びる１本形状をしている。従来、この逆打ち支柱８５を設計位置に設置するために、逆打ち支柱８５の上端部で位置調整を行なう。この場合、逆打ち支柱８５の上端部では設計位置に配置されることになるが、埋設による撓み等により、逆打ち支柱８５の途中位置では設計位置になるとは限らない。このため、逆打ち支柱８５の中間に設置された免震装置が、設計位置に配置できない可能性がある。

本発明は、上記課題に鑑みてなされ、その目的は、逆打ち支柱の中間層において、免震装置を精度よく配置するための免震建物の構築方法を提供することにある。

・上記課題を解決する免震建物の構築方法は、地下中間層に免震装置を配置させた免震建物の構築方法であって、逆打ち支柱の下部柱部を目標位置に設置し、前記下部柱部の上に前記免震装置及び上部柱部を配置し、前記免震装置及び前記上部柱部の周囲を埋め戻した後、前記逆打ち支柱を用いて逆打ち工法により地下構造体を構築する。これにより、逆打ち支柱の下部柱部を目標位置に設置した後、免震装置及び逆打ち支柱の上部柱部を配置するので、地下中間層の的確な位置に、免震装置を設置することができる。

・上記免震建物の構築方法において、前記逆打ち支柱の前記下部柱部を杭に立設し、前記下部柱部が目標位置となるように位置調整を行ない、前記目標位置で前記下部柱部を固定した後、前記下部柱部の上に、前記免震装置を配置することが好ましい。これにより、下部柱部の上端部の位置がずれていても位置調整を行なうので、免震装置を精度よく目標位置に配置することができる。

・上記免震建物の構築方法において、流動化処理土を用いて前記下部柱部を固定することが好ましい。これにより、逆打ち工法において地下構造体を構築する場合には、下部柱部の固定に用いた流動化処理土を容易に除去することができる。

・上記免震建物の構築方法において、地面の表層付近にケーシングを設置し、前記ケーシングの内側に前記逆打ち支柱を配置し、前記ケーシングを用いて前記下部柱部の位置調整を行なうことが好ましい。これにより、ケーシングを活用して、下部柱部の位置調整を効率よく行なうことができる。

・上記免震建物の構築方法において、前記免震装置を養生した状態で埋設することが好ましい。これにより、埋設している間に免震装置を保護することができる。

・上記免震建物の構築方法において、前記免震装置を下端に固定した前記上部柱部を搬送して、前記下部柱部の上端に配置することが好ましい。これにより、免震装置と上部柱部を効率よく、下部柱部の上に配置することができる。

本発明によれば、逆打ち支柱の中間層において、免震装置を精度よく配置することができる。

実施形態における逆打ち工法による免震建物の構築方法の前半を説明する説明図であって、（ａ）は杭を立設した状態、（ｂ）は逆打ち支柱の下部柱部を建て込んで位置調整した状態、（ｃ）は逆打ち支柱の下部柱部の位置を固定した状態、（ｄ）は免震装置と逆打ち支柱の上部柱部とを配置した状態を示す。 実施形態における逆打ち工法による免震建物の構築方法の後半を説明する説明図であって、（ａ）は免震装置を埋設した状態、（ｂ）はケーシングを除いた状態、（ｃ）は一階床を構築した状態、（ｄ）は地下構造物を構築した状態を示す。 実施形態における逆打ち工法による構築された免震建物の地下構造体の全体構成を説明する説明図。 変更例の構築方法において、逆打ち支柱の上部柱部を免震装置に固定した状態で、逆打ち支柱の下部柱部に配置した状態を説明する説明図。 従来技術における逆打ち支柱を説明する説明図。

以下、図１〜図３を用いて、逆打ち工法による免震建物の構築方法を具体化した一実施形態を説明する。本実施形態は、杭のコンクリートを打設した後に、逆打ち支柱の下部柱部を立設する工法を用いた免震建物の構築方法について説明する。
図３に示すように、本実施形態の免震建物は、土留め壁４０に囲まれて構築されており、複数の地下階（例えば地下２階）となる地下構造体３０を有している。そして、この免震建物の中間層（例えば地下１階）には、免震装置（アイソレータ）２７が配置されている。この免震建物は、杭２１に立設された逆打ち支柱２５を用いて構築される。本実施形態の逆打ち支柱２５は、下部柱部２５ａと上部柱部２５ｂから構成されている。

まず、図１（ａ）に示すように、本実施形態の免震建物の構築方法においては、地中１０にケーシング１１を打込んで内部を掘削して孔ｈ１を形成する。この場合、ケーシング１１の最下位置が、後述する免震装置２７の設置位置より深くなる大きさのケーシング１１を用いる。
次に、ケーシング１１内の下部に、籠状鉄筋等を配筋し、コンクリートを打設して、杭２１を施工する。

そして、図１（ｂ）に示すように、杭２１のコンクリートの硬化前、揚重した逆打ち支柱２５の下部柱部２５ａを吊り降ろす。そして、下部柱部２５ａの下部を、杭２１の籠状鉄筋内に根入れ長さで挿入する。これにより、下部柱部２５ａの下端部と杭２１とを一体化させる。

次に、ケーシング１１の上方から埋戻し土１５を入れて、下部柱部２５ａが収容されている孔ｈ１を、所定深さ（例えば、ケーシング１１の最下位置から数メートル深い位置）まで埋め戻す。

次に、下部柱部２５ａの上端部の水平位置（水平方向）について位置調整を行なう。具体的には、ケーシング１１の上方から、ワイヤ等により、作業足場を吊り下げて、位置調整の作業位置に配置する。そして、ケーシング１１内で作業足場上の作業者が、下部柱部２５ａの上端部の水平位置が、設計時の目標位置（例えば孔ｈ１の中心軸Ｃ１のような設計位置）にあるかどうかを確認する。そして、水平位置が目標位置からずれている場合、下部柱部２５ａの位置を調整する。例えば、ケーシング１１の内側面と下部柱部２５ａの上端部との間にジャッキを取り付け、ジャッキによって、下部柱部２５ａが目標位置になるように水平位置を調整する。この場合、ケーシング１１と下部柱部２５ａとの間に、複数のジャッキを所定間隔（例えば、下部柱部２５ａの周囲に４つのジャッキを９０度ずつ）で配置する。ここでは、ケーシング１１の内側面から下部柱部２５ａまでの距離が同じとなるようにジャッキを伸縮させる。

そして、図１（ｃ）に示すように、埋戻し土１５の上に流動化処理土１６を入れる。この場合、流動化処理土１６の上層面が、ケーシング１１の最下位置よりも低い位置となるように、流動化処理土１６を入れる。その後、流動化処理土１６が完全に固化した場合、位置調整された位置で下部柱部２５ａが地中１０に固定される。そして、流動化処理土１６による固定後に、ジャッキを取り外す。

次に、図１（ｄ）に示すように、下部柱部２５ａの上に、免震装置２７を載置する。本実施形態では、免震装置２７として、積層ゴムを用いた免震アイソレータを用いる。更に、免震装置２７は、養生が施された状態で、下部柱部２５ａの上に載置される。この養生は、後述する埋戻し土１７の免震装置２７内への混入を抑制するために行われる。例えば、免震装置２７の積層ゴムの外周を鉄板２８等で覆った状態で載置される。

更に、免震装置２７の上に、逆打ち支柱２５の上部柱部２５ｂを固定する。この場合、逆打ち支柱２５の下部柱部２５ａの中心軸、免震装置２７の中心軸及び逆打ち支柱２５の上部柱部２５ｂの中心軸が一致するように配置する。

次に、図２（ａ）に示すように、ケーシング１１の内部に埋戻し土１７を入れて、免震装置２７及び逆打ち支柱２５の上部柱部２５ｂを埋戻し土１７で埋め込む。
次に、図２（ｂ）に示すように、ケーシング１１を引き抜く。
次に、図２（ｃ）に示すように、地中を掘削して、免震建物の地上１階の床架構３１を設置する。そして、この床架構３１に、逆打ち支柱２５の上部柱部２５ｂの上部を固定する。この場合、上部柱部２５ｂの上端部が位置調整され、調整された位置は、床架構３１によって固定される。

そして、これ以降、逆打ち支柱２５を用いた逆打ち工法によって、免震建物の地下構造体３０を構築する。
具体的には、図２（ｄ）に示すように、地上階から地下１階の床架構３２、地下２階の床架構３３等のように、上方から下方に掘削しながら地下構造体３０を構築する。この場合、地下１階を構築する空間の掘削後、免震装置２７の鉄板２８を除去し、免震装置２７上に、地下１階の床架構３２を構築する。更に、地下構造体３０の構築と同時に、柱３５等を用いて、免震建物の地上階の構造体も構築する。

以上、本実施形態によれば、以下のような効果を得ることができる。
（１）本実施形態においては、逆打ち支柱２５を、下部柱部２５ａと上部柱部２５ｂとから構成する。下部柱部２５ａを目標位置に調整した後で、下部柱部２５ａの上に免震装置２７及び上部柱部２５ｂを配置する。これにより、免震装置２７を逆打ち支柱２５の中間層で調節することができる。

（２）本実施形態においては、杭２１に立設させた下部柱部２５ａの位置調整を行ない、この調整された位置で下部柱部２５ａを固定する。これにより、設計に応じた的確な位置に、免震装置２７を配置することができる。

（３）本実施形態においては、杭２１に立設した下部柱部２５ａを位置調整した後、流動化処理土１６を用いて固定する。これにより、下部柱部２５ａを固定した流動化処理土１６を、逆打ち時に、コンクリート等に比べて容易に除去することができる。

（４）本実施形態においては、ケーシング１１と下部柱部２５ａとの間にジャッキを配置し、下部柱部２５ａの位置調整を行なう。これにより、ケーシング１１を活用して、下部柱部２５ａの位置調整を行なうことができる。

（５）本実施形態においては、地下構造体３０を構築する前に、ケーシング１１を地中から引き抜いた。これにより、ケーシング１１を他で活用することができる。
（６）本実施形態においては、流動化処理土１６の上層面が、ケーシング１１の最下位置よりも低い位置となるように、流動化処理土１６を入れる。これにより、流動化処理土１６がケーシング１１と接触しないので、ケーシング１１を容易に引き抜くことができる。

（７）本実施形態においては、免震装置２７を、積層ゴムの外周を鉄板２８等で覆って養生した状態で、下部柱部２５ａの上に載置される。これにより、埋設時に、埋戻し土の混入等から免震装置２７を保護することができる。

また、上記実施形態は、以下のように変更してもよい。
・上記実施形態においては、埋戻し土１５の上層部の流動化処理土１６によって、下部柱部２５ａを設計位置（目標位置）に位置調整して固定する。この下部柱部２５ａの固定は、流動化処理土１６に限定されず、例えば、埋戻し土１５の上層部に打設した捨てコンクリートによって行なってもよい。また、地上から固定具を用いて行なってもよい。

・上記実施形態においては、下部柱部２５ａの位置調整を行なった後、流動化処理土１６を埋戻し土１５の上に入れて、この流動化処理土１６によって下部柱部２５ａの位置を固定した。これに代えて、下部柱部２５ａの位置調整前に、下部柱部２５ａの位置を固定する流動化処理土１６を埋戻し土１５の上に入れてもよい。この場合には、この流動化処理土１６の固化前に、下部柱部２５ａの位置調整を行なう。

・上記実施形態においては、下部柱部２５ａの上端部の位置調整として水平位置（水平方向）の位置調整を行なった。これに加えて、下部柱部２５ａの深さ位置（上下方向）の位置調整も行なうようにしてもよい。この場合、例えば、下部柱部２５ａの上端面の位置が設計位置（上下方向の目標位置）以上となるように、下部柱部２５ａを杭２１に立設させる。そして、下部柱部２５ａの上端面の位置が設計位置よりも高くなっている場合には、下部柱部２５ａの上端面を切断して位置調整を行なう。

・上記実施形態においては、下部柱部２５ａの位置調整は、ケーシング１１と下部柱部２５ａとの間に配置したジャッキを用いて行なった。下部柱部２５ａの位置調整は、ケーシング１１を用いる場合に限定されない。例えば、免震装置２７を配置する周囲に硬い岩盤がある場合には、ケーシング１１の代わりに、この岩盤を用いてもよい。

・上記実施形態においては、流動化処理土１６の上層面が、ケーシング１１の最下位置よりも低い位置となるように、流動化処理土１６を入れた。これに代えて、流動化処理土１６の上面がケーシング１１内になるように、流動化処理土１６を入れてもよい。地下水位が高い場合でも、ケーシング１１と流動化処理土１６によるキャッピングにより、ケーシング１１内への地下水の浸入を回避し、地下水と免震装置２７との接触を避けることができる。

・上記実施形態においては、ケーシング１１内の作業者により、下部柱部２５ａの位置調整を行なった。この位置調整を、ケーシング１１外から行なうようにしてもよい。例えば、地上から吊り下げた治具を用いて、下部柱部２５ａを把持し、この治具により位置調整を行なう。この場合、孔内に、泥水等の安定液を充填し孔形状を確保しながら、孔外から位置調整作業を行なうことができる。更に、ケーシング１１を省略することも可能である。

・上記実施形態においては、位置調整した下部柱部２５ａの上に免震装置２７を配置し、この免震装置２７の上に上部柱部２５ｂを配置した。これに代えて、上部柱部２５ｂを予め一体化した免震装置２７を、位置調整した下部柱部２５ａの上に載置してもよい。

例えば、図４に示すように、上部柱部２５ｂを一体化した免震装置２７の下に、下部柱部２５ａの上端部に固定する固定部２９を更に一体化した上部ユニットを形成する。そして、この上部ユニットを治具５０に支持させて、治具５０の取付部５１で上部ユニットをケーシング１１内に降下させ、固定部２９によって下部柱部２５ａに固定する。これにより、免震装置２７と上部柱部２５ｂとを、下部柱部２５ａの上に配置することができる。なお、この場合、治具５０を用いて、上部ユニットを介して下部柱部２５ａの位置調整を行なってもよい。

・上記実施形態においては、杭２１のコンクリートを打設した後に、逆打ち支柱２５の下部柱部２５ａを立設する工法を用いた免震建物の構築方法について説明した。逆打ち支柱２５の下部柱部２５ａの立設方法はこれに限られない。例えば、逆打ち支柱２５の下部柱部２５ａを孔ｈ１内に建て込んだ後、杭２１のコンクリートを打設する工法を用いてもよい。

ｈ１…孔、１０…地中、１１…ケーシング、１５，１７…埋戻し土、１６…流動化処理土、２１…杭、２５…逆打ち支柱、２５ａ…下部柱部、２５ｂ…上部柱部、２７…免震装置、２８…鉄板、２９…固定部、３０…地下構造体、３１，３２，３３…床架構、３５…柱、４０…土留め壁、５０…治具、５１…取付部。

Claims (5)

1. 地下中間層に免震装置を配置させた免震建物の構築方法であって、
   逆打ち支柱の下部柱部を杭に立設し、前記下部柱部が目標位置となるように位置調整を行ない、前記目標位置で前記下部柱部を固定することにより、前記下部柱部を前記目標位置に設置し、
   その後、前記下部柱部の上に前記免震装置及び上部柱部を配置し、
   前記免震装置及び前記上部柱部の周囲を埋め戻した後、前記逆打ち支柱を用いて逆打ち工法により地下構造体を構築することを特徴とする免震建物の構築方法。
2. 流動化処理土を用いて前記下部柱部を固定することを特徴とする請求項１に記載の免震建物の構築方法。
3. 地面の表層付近にケーシングを設置し、
   前記ケーシングの内側に前記逆打ち支柱を配置し、前記ケーシングを用いて前記下部柱部の位置調整を行なうことを特徴とする請求項１又は２に記載の免震建物の構築方法。
4. 前記免震装置を養生した状態で埋設することを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載の免震建物の構築方法。
5. 前記免震装置を下端に固定した前記上部柱部を搬送して、前記下部柱部の上端に配置することを特徴とする請求項１〜４の何れか１項に記載の免震建物の構築方法。