JP7230313B2

JP7230313B2 - 地下階構造及び地下階の構築方法

Info

Publication number: JP7230313B2
Application number: JP2018190058A
Authority: JP
Inventors: 元伸前川; 隆大嶋; 政宣六車; 達也山口
Original assignee: Takenaka Corp
Current assignee: Takenaka Corp
Priority date: 2018-10-05
Filing date: 2018-10-05
Publication date: 2023-03-01
Anticipated expiration: 2038-10-05
Also published as: JP2020059983A

Description

本発明は、地下階構造及び地下階の構築方法に関する。

地下躯体を上階から下階へと掘削と躯体の構築を順次繰り返していく逆打工法が知られている。

特許文献１には、逆打工法におけるフラットスラブとコンクリート充填鋼管柱との接合構造に関する技術が開示されている。

この先行技術では、フラットスラブの主筋に対応してコンクリート充填鋼管柱の外周面にリングプレートと、このリングプレート間に所定間隔で放射状に配置される複数の鋼製リブプレートとを配置している。また、リングプレートに一端を溶接してコンクリート充填鋼管柱の周囲に放射状に複数の柱定着筋を配筋し、さらにリブプレートに固定されコンクリート充填鋼管柱の周囲を囲む少なくとも１列のフープ筋でフラットスラブの主筋を補強している。これにより、コンクリート充填鋼管柱にフラットスラブのキャピタル部分を無くしている。

特許３７２８６５３号

特許文献１の技術は、キャピタル部分を無くすことはできるが、フラットスラブにおけるコンクリート充填鋼管柱の周囲の配筋が複雑になる。よって、施工性の向上について改善の余地がある。

本発明は、上記事実に鑑み、地下階の構築の施工性を向上させることが目的である。

第一態様は、地下階に設けられ、鋼管で構成された構真柱と、前記構真柱の外周面に接合されたキャピタルプレートと、前記キャピタルプレートの上面と前記外周面とに接合されたリブプレートと、前記キャピタルプレートに支持され、前記リブプレートが埋設されたフラットスラブと、を備えた地下階構造である。

第一態様では、鋼管で構成された構真柱の外周面に接合したキャピタルプレートでフラットスラブを支持しているので、フラットスラブにおける構真柱の周囲の配筋が複雑にならない。よって、地下階の構築の施工性が向上する。

第二態様は、前記フラットスラブは、一方向に延在する下側に凸の受部を有し、前記キャピタルプレートは、前記受部を支持している、第一態様に記載の地下階構造である。

第二態様では、一方向に延在する下側に凸の受部を有しているので、フラットスラブを支持するコンクリート充填鋼管柱の延在方向の間隔を広くすることができる。

第三態様は、地上階と地下階とを同時に施工する逆打工法において、地盤を掘削し、鋼管で構成された構真柱の外周面にキャピタルプレートを接合すると共に前記外周面と前記キャピタルプレートの上面とにリブプレートを接合する工程と、地山の掘削面及び前記キャピタルプレートを、型枠として利用し、前記地下階を構成するフラットスラブを構築する工程と、を備えた地下階の構築方法である。

第三態様では、掘削後の地下階の各階の躯体構築は、コンクリート充填鋼管柱（構真柱）へのキャピタルプレート及びリブプレートの接合と、キャピタルプレートに支持されたフラットスラブの構築であるので、地下階の作業工数が削減される。

また、掘削面及びキャピタルプレートを型枠として利用し、地下階を構成するフラットスラブを構築するので、掘削土量が削減されると共に作業効率が向上する。

なお、掘削面に捨てコンを打設し、フラットスラブを構築してもよい。

また、リブプレートはキャピタルプレートの上面にのみ接合され、キャピタルプレートの下面は平面であるので、キャピタルプレートをコンクリート充填鋼管柱（構真柱）に接合する際のコンクリート充填鋼管柱（構真柱）の周りの掘削量を少なくできる。

第四態様は、一方向に延在する下側に凸の受部を形成するための凹部及び開口部を形成するための凸部の少なくとも一方を有する地山型枠を前記掘削面に構築する工程と、前記地山型枠を用いて前記受部及び前記開口部の少なくとも一方を有する前記フラットスラブを構築する工程と、を備えた第三態様の地下階の構築方法である。

第四態様では、受部を形成するための凹部及び開口部（仮設開口や設備開口等）を形成するための凸部の少なくとも一方を有する地山型枠を掘削面に構築することで、受部及び開口部の少なくとも一方をフラットスラブに容易に形成することができる。

本発明によれば、地下階の構築の施工性を向上させることができる。

本発明の一実施形態の地下階構造が適用された地下階の垂直断面図である。図１の２－２線に沿った断面を見上げた断面図である。図１の要部を拡大した拡大断面図である。図１の地下階内を斜め上方から見下ろした斜視図である。掘削面に地山型枠を形成して、フラットスラブを構築した状態の断面図である。実施形態の他の例の図３に対応する拡大断面図である。

＜実施形態＞
本発明の一実施形態の地下階構造及び地下階の構築方法について説明する。なお、水平方向の直交する二方向をＸ方向及びＹ方向とし、それぞれ矢印Ｘ及び矢印Ｙで示す。また、Ｘ方向及びＹ方向と直交する鉛直方向をＺ方向とし、矢印Ｚで示す。

［構造］
先ず、地上階と地下階とを同時に施工する逆打工法で構築された地下階について説明する。

図１、図３及び図４に示すように、本実施形態の地下階構造１０が適用された地下階１２は、コンクリート充填鋼管柱５０、キャピタルプレート１５０、リブプレート１６０及びフラットスラブ１００を有している。なお、図１における「１ＦＬ」は一階のスラブのレベルを示している。

図１に示すように、コンクリート充填鋼管柱５０は、場所打ち杭２０のコンクリート中に建て込まれた構真柱５２の内部にコンクリートＳ（図２参照）が充填された構造である。なお、図２に示すように、本実施形態のコンクリート充填鋼管柱５０（構真柱５２）は、軸方向と直交する断面は矩形状であるが、これに限定されない。例えば、断面が円形であってもよい。

図１、図３及び図４に示すように、本実施形態のフラットスラブ１００は、鉄筋コンクリート造（図１及び図３参照）であり、一方向（本実施形態ではＹ方向、図４参照）に延在する下側に凸の受部の一例としてのワンウェイキャピタル１２０が形成されている。図４に示すように、ワンウェイキャピタル１２０は、Ｘ方向に間隔をあけて平行に並んで形成されている。

図１及び図３に示すように、フラットスラブ１００の上部及び下部には、スラブ側主筋１１２とスラブ側配力筋１１４とが平面視格子状に配筋されている。また、ワンウェイキャピタル１２０の下部には、キャピタル側配力筋１２２とキャピタル側主筋１２４とが平面視格子状に配筋されている。なお、キャピタル側配力筋１２２は、両端部１２２Ａが斜め上方に向かって湾曲され、先端部は下側のスラブ側主筋１１２よりも上側に位置している。

図１～図４に示すように、キャピタルプレート１５０は、コンクリート充填鋼管柱５０（構真柱５２）の外周面５０Ａに接合されている。本実施形態のキャピタルプレート１５０は、四枚の分割プレート１５２で構成されている。

リブプレート１６０は、キャピタルプレート１５０の各分割プレート１５２の上面１５３と、コンクリート充填鋼管柱５０（構真柱５２）の外周面５０Ａと、に接合されている。なお、コンクリート充填鋼管柱５０（構真柱５２）、分割プレート１５２及びリブプレート１６０は、それぞれ溶接によって接合されている。

図１、図３及び図４に示すように、本実施形態では、キャピタルプレート１５０は、フラットスラブ１００のワンウェイキャピタル１２０を支持しており、リブプレート１６０はワンウェイキャピタル１２０に埋設されている。

なお、図４に示すように、地下階１２を構築中の本実施形態のフラットスラブ１００には、開口部の一例として仮設開口部７０が形成されている。この仮設開口部７０は、地下階１２の完成時には埋められて塞がれる。

［構築方法］
次に、逆打工法による地下階の構築方法の一例について、図５を用いて説明する。なお、図５では、スラブ側主筋１１２、スラブ側配力筋１１４、キャピタル側配力筋１２２及びキャピタル側主筋１２４（図３参照）の図示を省略している。

先ず、地盤３０中に場所打ち杭２０（図１参照）を打ち込み、杭頭に構真柱５２（図１参照）を建て込む。

次に、地盤３０を掘削する。構真柱５２の周囲には、キャピタルプレート１５０（分割プレート１５２）及びリブプレート１６０を溶接するための穴部３８を形成する。構真柱５２の外周面５０Ａにキャピタルプレート１５０（分割プレート１５２）を溶接すると共に外周面５０Ａとキャピタルプレート１５０（分割プレート１５２）の上面１５３とにリブプレート１６０を接合する。また、構真柱５２にコンクリートＳ（図２参照）を充填してコンクリート充填鋼管柱５０とする。

なお、構真柱５２の外周面５０Ａにキャピタルプレート１５０（分割プレート１５２）及びリブプレート１６０を溶接したのち、構真柱５２にコンクリートＳを充填する方が望ましいが、構真柱５２にコンクリートＳを充填したのち、構真柱５２の外周面５０Ａにキャピタルプレート１５０（分割プレート１５２）及びリブプレート１６０を溶接してもよい。

また、地盤３０を掘削し、ワンウェイキャピタル１２０を形成するための溝状の凹部３２と、仮設開口部７０を形成するための凸部３４とを有する地山型枠３６を掘削面３０Ａに形成する。

そして、スラブ側主筋１１２、スラブ側配力筋１１４、キャピタル側配力筋１２２及びキャピタル側主筋１２４（図１及び図３参照）を配筋し、地山型枠３６及びキャピタルプレート１５０を型枠としてコンクリートを打設し、ワンウェイキャピタル１２０及び仮設開口部７０を有するフラットスラブ１００を構築する。

なお、図示していないが、実際には掘削面３０Ａに捨てコンを打設し、フラットスラブ１００を構築している。

そして、仮設開口部７０から地盤３０を掘削して、同様に下階を構築する。なお、前述したように、地下階１２の完成時までに、仮設開口部７０を塞ぐ。

［作用及び効果］
次に、本実施形態の作用及び効果について説明する。

コンクリート充填鋼管柱５０の外周面５０Ａに接合したキャピタルプレート１５０でフラットスラブ１００、本実施形態ではワンウェイキャピタル１２０を支持しているので、フラットスラブ１００におけるコンクリート充填鋼管柱５０の周囲の配筋が複雑にならない。よって、地下階１２の構築の施工性が向上する。

本実施形態のフラットスラブ１００はワンウェイキャピタル１２０を有しているので、フラットスラブ１００を支持するコンクリート充填鋼管柱５０の延在方向（Ｙ方向）の設置間隔を広くすることができる。

また、掘削後の地下階１２の各階の躯体構築は、コンクリート充填鋼管柱５０（構真柱５２）へのキャピタルプレート１５０及びリブプレート１６０の接合と、フラットスラブ１００の構築であるので、地下階１２の作業工数が削減される。

リブプレート１６０はキャピタルプレート１５０の上面１５３にのみ接合され、キャピタルプレート１５０の下面は平面のままであるので、キャピタルプレート１５０をコンクリート充填鋼管柱５０（構真柱５２）の外周面５０Ａに接合する際のコンクリート充填鋼管柱５０（構真柱５２）の周りの穴部３８の掘削量を、キャピタルプレート１５０の下面にプレートを接合する場合と比較し、少なくすることできる。よって、掘削作業時間が削減できる。

また、掘削面３０Ａ及びキャピタルプレート１５０を型枠として利用してフラットスラブ１００を構築するので、掘削土量が削減されると共に作業効率が向上する。

更に、ワンウェイキャピタル１２０を形成するための凹部３２及び仮設開口部７０を形成するための凸部３４を有する地山型枠３６を掘削面３０Ａに構築することで、ワンウェイキャピタル１２０及び仮設開口部７０をフラットスラブ１００に容易に形成することができる。

また、フラットスラブ１００にすることで梁が不要となるので、その分階高を小さくでき、掘削土量が削減される。また、掘削深さが浅くなることで、地下階１２の構築速度が向上する。

＜その他＞
尚、本発明は上記実施形態に限定されない。

例えば、上記実施形態では、受部の一例としてのワンウェイキャピタル１２０を有するフラットスラブ１００であったが、これに限定されない。図６に示す他の例の地下階構造１１が適用された地下階１３のフラットスラブ１０１のように、ワンウェイキャピタル１２０（図３参照）を有していなくてもよい。なお、この場合、地山型枠には、凹部３２（図５参照）は形成しない。

また、例えば、フラットスラブ１００には、仮設開口部７０が形成されていたが、仮設開口部７０以外の開口部が形成されていてもよい。例えば、配管等を通す設備開口部が形成されていてもよい。

また、例えば、上記実施形態では、地下階の柱は、鋼菅で構成された構真柱５２の内部にコンクリートＳが充填されたコンクリート充填鋼管柱５０であったが、これに限定されない。構真柱５２にコンクリートＳを充填していなくてもよい。

また、例えば、上記実施形態では、地上階と地下階とを同時に施工する逆打工法で構築された地下階に本発明の地下階構造を適用したが、これに限定されない。先行掘削してスラブを落とし込む順打ち工法で施工された地下階にも本発明の地下階構造を適用することができる。

更に、本明の要旨を逸脱しない範囲において種々なる態様で実施し得る。

１０地下階構造
１１地下階構造
１２地下階
１３地下階
３０地盤
３０Ａ掘削面
３２凹部
３４凸部
３６地山型枠
５０Ａ外周面
５２構真柱
７０仮設開口部（開口部の一例）
１００フラットスラブ
１０１フラットスラブ
１２０ワンウェイキャピタル（受部の一例）
１５０キャピタルプレート
１５３上面
１６０リブプレート

Claims

地下階に設けられ、鋼管で構成された構真柱と、
前記構真柱の外周面に接合されたキャピタルプレートと、
前記キャピタルプレートの上面と前記外周面とに接合されたリブプレートと、
前記リブプレートが埋設され一方向に延在する下側に凸のワンウェイキャピタルが一体的に形成され、前記ワンウェイキャピタルの下面が前記キャピタルプレートに支持された鉄筋コンクリート造のフラットスラブと、
を備えた地下階構造。
前記ワンウェイキャピタルには、前記一方向に延在するキャピタル側主筋とキャピタル側配力筋とが平面視格子状に配筋され、
前記キャピタル側配力筋は、前記一方向から見ると、前記構真柱と重なって配置されると共に両端部が斜め上方に向かって湾曲され、先端部が前記フラットスラブの下端主筋よりも上側に位置している、
請求項１に記載の地下階構造。
前記キャピタルプレートは、四枚の分割プレートで構成されている、
請求項１又は請求項２に記載の地下階構造。
地上階と、請求項１～請求項３のいずれか１項に記載の地下階構造が適用された地下階と、を同時に施工する逆打工法において、
地盤を掘削し、鋼管で構成された構真柱の外周面にキャピタルプレートを接合すると共に前記外周面と前記キャピタルプレートの上面とにリブプレートを接合する工程と、
下側に凸のワンウェイキャピタルを形成するための溝状の凹部を有する地山型枠を掘削面に構築する工程と、
地山の前記掘削面及び前記キャピタルプレートを下面を形成する型枠として利用し、前記地下階を構成する前記ワンウェイキャピタルを有するフラットスラブを構築する工程と、
を備えた地下階の構築方法。
前記フラットスラブに開口部を形成するための凸部を有する前記地山型枠を前記掘削面に構築し、
前記開口部を有する前記フラットスラブを構築する、
を備えた請求項４に記載の地下階の構築方法。