JP7054992B2

JP7054992B2 - 免震建物

Info

Publication number: JP7054992B2
Application number: JP2017078095A
Authority: JP
Inventors: 隆英本田; 一教伊藤
Original assignee: Taisei Corp
Current assignee: Taisei Corp
Priority date: 2017-04-11
Filing date: 2017-04-11
Publication date: 2022-04-15
Anticipated expiration: 2037-04-11
Also published as: JP2018178490A

Description

本発明は、免震建物に関するものである。

従来、下部構造（例えば、基礎部）と上部構造との間に、免震装置（例えば、積層ゴム支承）を設けることで、地震の揺れを上部構造に直接伝えない免震建物が知られている。

このような免震建物では、大雨や津波、河川の氾濫などにより建物周辺が浸水した場合に、多量の水が下部構造と上部構造の間の間隙に流入し、免震装置の作動に支障をきたす虞や、上部構造に浮力が発生して建物が不安定になる虞がある。

これに対して、下部構造と上部構造の間に、浸水防止構造を設けることが知られている（例えば、特許文献１参照）。

特許文献１に記載の浸水防止構造は、ヒレ部に水圧を受けることによって、浸水防止用プレートが、上部構造体と下部構造体の間の間隙を塞ぎ、水圧をもった多量の水の浸入を防止することができる。

しかしながら、このような浸水防止構造は、水深が浅い場合、ヒレ部に十分な水圧が作用しないため、浸水防止プレートが上部構造体と下部構造体の間の間隙を塞ぐことができず、浸水防止を図れない問題がある。

また、圧力流体供給手段を人為的に操作して、弾性チューブを膨張させ、上部構造体と下部構造体の間の間隙を閉じる構成が知られている（例えば、特許文献１参照）。

しかしながら、このような浸水防止構造は、圧力流体供給手段を稼働するために、人為的操作を必要とする。冠水時には現場が混乱することから、人為的操作では、圧力流体供給手段を冷静かつ的確に稼働することができず、浸水防止を図れない問題がある。また、圧力流体供給手段を維持管理する必要があり、手間がかかる。

また、浸水防止構造として、可撓性を有する防水カバーを上部構造と下部構造との間に設ける構成が知られている（例えば、特許文献２参照）。

しかしながら、このような浸水防止構造は、防水カバーが上部構造及び下部構造に固定されていることから、免震装置の機能を阻害する虞がある。

特開２００７－２８５０７８号公報特開２０１３－２４９７１１号公報

本発明は、建物周辺が浸水した際の水量の影響を受けず人為的操作を必要としない簡易な構成の浸水防止構造であって、免震機能を阻害することのない浸水防止構造を有する免震建物を提供することを目的とする。

前記目的を達成するために、本発明の免震建物は、地盤中に構築された下部構造と、前記下部構造の上方に設けられた上部構造と、前記下部構造と前記上部構造との間に設けられた免震層と、前記免震層に設けられた免震装置と、前記免震層に設けられた浸水防止構造と、を備えた免震建物において、前記浸水防止構造は、板状部材と、前記板状部材の一方端を前記下部構造に回動自在に連結するヒンジと、前記板状部材の他方端に設けられたシール部材と、浮力によって前記シール部材を浮かすことができる浮体と、を有し、前記浮体は、前記シール部材の下部構造側と接する位置に固着されるとともに、前記ヒンジと前記シール部材との間の距離は、前記免震層の厚みより長いことを特徴とする。

また、前記上部構造と前記下部構造との間に、前記免震層とは別の浸水防止層を設け、前記浸水防止層には、前記浸水防止構造が設けられ、前記浸水防止層の厚みは、前記免震層の厚みより短く構成してもよい。

また、前記ヒンジの近傍を覆う防水シートを有する構成としてもよい。

このように構成された免震建物では、免震層に設けられた浸水防止構造が、浮体の浮力により、ヒンジを介して回動自在に移動することで、浸水時の水位に応じて浸水防止構造の姿勢を変化させることができる。そのため、建物周辺が浸水した際の水量の影響を受けない簡易な構成の浸水防止構造を有する免震建物を提供することができる。また、非浸水時及び少量浸水時には、浸水防止構造が上部構造に当接しない構成とすることができる。そのため、浸水防止構造が免震装置の免震機能を阻害しない。

また、ヒンジとシール部材との間の距離を免震層の厚みより長く構成することで、浸水防止構造は、多量浸水時に、免震層を閉塞することができる。そのため、多量の浸水時であっても、水を免震装置に到達させないことができる。その結果、免震装置の作動を阻害しないようにすることができる。

また、浸水防止層の厚みを免震層の厚みより短く構成することで、少ない水圧で、浸水防止構造を作用させることができる。そのため、浸水防止構造を確実に作用させ、水を免震装置に確実に到達させないことができる。その結果、免震装置の作動をより阻害しないようにすることができる。

また、ヒンジの近傍を防水シートで覆う構成とすることで、浸水し易い可動構成を有するヒンジからの水漏れを抑制することができる。そのため、より確実に、浸水防止を図ることができる。

本発明の第１実施形態に係る免震建物の一例を示す概略構成図である。第１実施形態に係る浸水防止構造を説明する説明図である。第１実施形態に係る浸水防止構造の非浸水時の状態を説明する説明図である。第１実施形態に係る浸水防止構造の少量浸水時の状態を説明する説明図である。第１実施形態に係る浸水防止構造の多量浸水時の状態を説明する説明図である。第１実施形態に係る浸水防止構造の各浸水防止ユニットの接続部の構成を説明する概略構成図である。第２実施形態に係る免震建物の浸水防止構造を説明する説明図である。

［第１実施形態］
以下、本発明の第１実施形態について図面を参照して説明する。図１は、本発明の第１実施形態に係る免震建物の一例を示す概略構成図である。

免震建物１は、図１に示すように、多層階構造の上部構造の一例である建物本体１０と、建物本体１０の下方に設けられた下部構造としての基礎部２０と、建物本体１０と基礎部２０との間に設けられた免震層（間隙）３０と、を有する。

なお、免震建物１の規模や形状等は限定されるものではない。また、免震層３０の位置は建物本体１０と基礎部２０との間に限定されるものではない。免震建物１は、地下構造を備える建物であってもよい。

建物本体１０は、複数の柱１１，１１，…と、柱１１同士の間に横架されたスラブ１２，１２，…と、を有する。

スラブ１２は、建物本体１０の各階層に設けられる。建物本体１０の下端には、柱１１同士の下端部をつなぐ、下端スラブ１３が設けられる。

下端スラブ１３は、地表面よりも掘り下げた位置に形成される。なお、下端スラブ１３の位置は、この態様に限定されるものではない。

建物本体１０は、平面視で矩形状を呈する。なお、建物本体１０の形状は、この態様に限定されるものではない。また、建物本体１０の階層数も、この態様に限定されるものではない。

基礎部２０は、地盤中であって下端スラブ１３の下方に形成された版状部材であり、建物本体１０の平面形状に応じて、平面視で矩形状に形成される。なお、基礎部２０の厚み（高さ）は、免震建物１の規模に応じて適宜設定すればよい。

免震層３０には、複数の免震装置４０が設けられる。免震装置４０は、下端スラブ１３の外周付近以外の場所に設けられる。下端スラブ１３は、免震装置４０に上載される。

免震装置４０の構成は、積層ゴム支承を採用するが、この態様に限定されるものではない。

次に、第１実施形態に係る浸水防止構造について説明する。図２は、第１実施形態に係る浸水防止構造を説明する説明図である。図３は、第１実施形態に係る浸水防止構造の非浸水時の状態を説明する説明図である。図４は、第１実施形態に係る浸水防止構造の少量浸水時の状態を説明する説明図である。図５は、第１実施形態に係る浸水防止構造の多量浸水時の状態を説明する説明図である。図６は、第１実施形態に係る浸水防止構造の各浸水防止ユニットの接続部の構成を説明する概略構成図である。

先ず、本実施の形態に係る浸水防止構造の構成を説明する。
浸水防止構造５０は、図１，図２に示すように、免震層３０に設けられる。本実施の形態では、浸水防止構造５０は、４つの浸水防止ユニット５１を有する。４つの浸水防止ユニット５１は、平面視で矩形状を呈する建物本体１０の各辺に、それぞれ配置される。各浸水防止ユニット５１との接続部分には、後述する防水性の防水部材が設けられる。これにより、浸水防止構造５０は、免震装置４０に対して下端スラブ１３の外周側に、全周に亘って設けられることとなる。なお、浸水防止構造５０は、４つの浸水防止ユニットを有する態様に限定されず、建物本体１０の形状や、免震装置４０の設置位置によって、適宜変更可能である。

各浸水防止ユニット５１は、同様の構成であるため、１つの浸水防止ユニット５１について説明する。

浸水防止ユニット５１は、図３に示すように、板状部材であるプレート５３と、ヒンジ５２と、シール部材５４と、浮体５５と、防水シート５６と、を有する。

プレート５３は、アルミ等の軽金属製であり、平面視で矩形状を呈する下端スラブ１３の１つの外周縁に沿って延在する板状部材である。プレート５３は、基礎部２０に固定されたヒンジ５２を介して、基礎部２０に回動自在に連結されている。

プレート５３の短手方向（長手方向に直交する方向）で、基礎部２０に連結された側とは反対側の端部には、シール部材５４が設けられる。シール部材５４は、例えばゴム等の弾性部材である。

シール部材５４は、浮体５５によって支持される。浮体５５は、水に浮遊する密度を有しており、例えば、浮体の内部に気体を封入することによって浮力を有するように構成される。浮体５５の浮力は、浸水防止ユニット５１の重量より大きいものとする。浮体５５は、プレート５３の平面と並行な面のうち、シール部材５４の基礎部２０側と接する位置に固着される。これにより、浮体５５は、浮力によってシール部材５４を水上に支持可能とする。

防水シート５６は、可撓性を有し、４つの浸水防止ユニット５１に沿って周回して、ヒンジ５２及びその周辺を覆う長尺状のものである。防水シート５６は、水を通さない材質、例えば熱可塑性エラストマー系材料より形成される。

浸水防止ユニット５１の長手方向の端部には、可撓性を有する防水部材６０が設けられる。各浸水防止ユニット５１は、防水部材６０を介して連結される。防水部材６０は、例えば、ゴム製のシート状部材であり、伸縮自在である。これにより、防水部材６０は、各浸水防止ユニット５１の動きに追従することができる。そのため、各浸水防止ユニット５１の間からの浸水を防止することができる。

次に、本実施の形態に係る浸水防水構造の動作を説明する。

（非浸水時）
図３に示すように、非浸水時（通常時）では、浮体５５に浮力が作用しないため、浸水防止ユニット５１は、その自重により、基礎部２０側に倒れ込んだ姿勢となる。これにより、基礎部２０と下端スラブ１３との間の間隙は、十分に確保される。そのため、免震装置４０の作動を阻害しないようにすることができる。

（少量浸水時）
図４に示すように、少量の浸水時では、少量の水Ｗが、下端スラブ１３と基礎部２０との間の免震層３０に流れ込むこととなる。免震層３０に流れ込んだ水Ｗが、浸水防止ユニット５１へ到達すると、浮体５５に浮力が作用し、浸水防止ユニット５１は、ヒンジ５２を回転軸として、基礎部２０側から下端スラブ１３側に回転する。これにより、浸水防止ユニット５１を浸水位置まで上昇させることができる。そのため、少量の浸水時であっても、水Ｗを免震装置４０に到達させないと共に、基礎部２０と下端スラブ１３との間の間隙を確保することができる。その結果、免震装置４０の作動を阻害しないようにすることができる。

（多量浸水時）
図５に示すように、多量の浸水時では、多量の水Ｗが、下端スラブ１３と基礎部２０との間の免震層３０に流れ込むこととなる。

ここで、浸水防止ユニット５１の短手方向の長さ（ヒンジ５２とシール部材５４との間の距離）Ｌは、下端スラブ１３の下面と基礎部２０の上面との間の距離（免震層３０の厚み）Ｄより長い構成とする。

免震層３０に流れ込んだ水Ｗが、浸水防止ユニット５１へ到達すると、浮体５５に浮力が作用し、浸水防止ユニット５１は、ヒンジ５２を回転軸として、基礎部２０側から下端スラブ１３側に回転する。免震層３０に流れ込んだ水Ｗの水位が、下端スラブ１３の下面に到達すると、浮体５５に作用する浮力により、浸水防止ユニット５１は、ヒンジ５２を回転軸として、シール部材５４が下端スラブ１３に当接するまで回転する。これにより、浸水防止ユニット５１は、下端スラブ１３と基礎部２０との間の免震層３０を閉塞することができる。そのため、多量の浸水時であっても、水Ｗを免震装置４０に到達させないことができる。その結果、免震装置４０の作動を阻害しないようにすることができる。

少量浸水時、及び多量浸水時に、下端スラブ１３と基礎部２０との間の免震層３０に流れ込んだ水Ｗは、基礎部２０に設けられた公知の排水口を通して排水される。免震層３０に流れ込んだ水Ｗが排水されると、浮体５５に浮力が作用しないため、浸水防止ユニット５１は、図３に示すように、その自重により、基礎部２０側に倒れ込んだ姿勢となる。これにより、浸水防止ユニット５１は、少量浸水時の姿勢、又は多量浸水時の姿勢から、非浸水時の姿勢に、自動的に移動することができる。

次に、本実施の形態の作用について説明する。
このように構成された免震建物１では、免震層３０に設けられた浸水防止構造５０が、浮体５５の浮力により、ヒンジ５２を介して回動自在に移動することで、浸水時の水位に応じて、浸水防止構造５０の姿勢を変化させることができる。

非浸水時には、浸水防止ユニット５１を、基礎部２０側に倒れ込んだ姿勢とすることできる。そのため、基礎部２０と下端スラブ１３との間の間隙を十分に確保することができる。
少量浸水時には、浮体５５に浮力が作用し、浸水防止ユニット５１を浸水位置まで上昇させることができる。そのため、少量の浸水時であっても、水Ｗを免震装置４０に到達させないと共に、基礎部２０と下端スラブ１３との間の間隙を確保することができる。
多量浸水時には、浸水防止ユニット５１をシール部材５４が下端スラブ１３に当接するまでヒンジ５２を介して回転させることができる。そのため、多量浸水時の際は、浸水防止ユニット５１で、免震層３０を閉塞し、水Ｗを免震装置４０に到達させないことができる。

その結果、建物周辺が浸水した際の水量（浸水規模）の影響を受けない簡易な構成の浸水防止構造５０を有する免震建物１を提供することができる。また、非浸水時及び少量浸水時には、浸水防止構造５０が建物本体１０に当接しない構成とすることができる。その結果、浸水防止構造５０が免震装置４０の免震機能を阻害しない。

また、浸水防止構造５０は、主に、プレート５３と、ヒンジ５２と、シール部材５４と、浮体５５とで構成される。これにより、浸水防止構造５０を簡易な構成とすることができる。また、浸水防止構造５０を免震建物１に取り付ける際、簡易な施工とすることができる。

また、非浸水時には、浸水防止構造５０を基礎部２０側に倒れ込んだ姿勢とすることできるため、作業者の免震装置４０へのアクセスが容易となり、免震装置４０を簡便に維持管理することができる。

また、浮体５５の浮力を利用して、浸水防止構造５０の姿勢を変化させることで、モータ等の動力を必要としない簡易な構成とすることができる。そのため、モータ等の動力を設けることで必要となる特別なメンテナンスを必要としないで済む。

また、ヒンジ５２の近傍を防水シート５６で覆う構成とすることで、浸水し易い可動構成を有するヒンジ５２からの水漏れを抑制することができる。そのため、より確実に浸水防止を図ることができる。

［第２実施形態］
次に、第２実施形態に係る免震建物について説明する。図７は、第２実施形態に係る免震建物の浸水防止構造を説明する説明図である。

第２実施形態に係る免震建物は、第１実施形態に係る免震建物と、浸水防止構造を設置する位置が異なる。

図７に示すように、下端スラブ１３０は、下端スラブ１３０の外周付近の下端スラブ１３０の下面に、凹部１３０ａを有する。基礎部２００は、凹部１３０ａに対応する基礎部２００の上面に、凸部２００ａを有する。凹部１３０ａと凸部２００ａとの間には、浸水防止層３００が形成される。下端スラブ１３０と基礎部２００との間の免震層３０には、免震装置４０が設けられる。凹部１３０ａと凸部２００ａとの間の浸水防止層３００には、浸水防止構造５００が設けられる。浸水防止構造５００の短手方向の長さＬ‘は、凹部１３０ａと凸部２００ａとの間の距離（浸水防止層３００の厚み）Ｄ‘より長い構成とする。浸水防止層３００の厚みＤ‘は、第１実施形態の免震層３０の厚みＤより短く設定される。浸水防止構造５００の短手方向の長さＬ‘は、第１実施形態の浸水防止構造５０の短手方向の長さＬより短く設定される。

これにより、少ない水圧で、浸水防止構造５００を作用させることができる。そのため、浸水防止構造５００を確実に作用させ、水Ｗを免震装置４０に確実に到達させないことができる。その結果、免震装置４０の作動をより阻害しないようにすることができる。

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。

１免震建物
１０建物本体（上部構造の一例）
２０基礎部（下部構造の一例）
３０免震層
４０免震装置
５０浸水防止構造
５２ヒンジ
５３プレート（板状部材の一例）
５４シール部材
５５浮体
５６防水シート
３００浸水防止層

Claims

地盤中に構築された下部構造と、
前記下部構造の上方に設けられた上部構造と、
前記下部構造と前記上部構造との間に設けられた免震層と、
前記免震層に設けられた免震装置と、
前記免震層に設けられた浸水防止構造と、を備えた免震建物において、
前記浸水防止構造は、
板状部材と、
前記板状部材の一方端を前記下部構造に回動自在に連結するヒンジと、
前記板状部材の他方端に設けられたシール部材と、
浮力によって前記シール部材を浮かすことができる浮体と、を有し、
前記浮体は、前記シール部材の下部構造側と接する位置に固着されるとともに、前記ヒンジと前記シール部材との間の距離は、前記免震層の厚みより長い
ことを特徴とする、免震建物。