JP7302681B1 - スラブの支持構造および建築物 - Google Patents

Abstract

【課題】スラブの沈下または劣化を抑制できる、スラブの支持構造および建築物を提供する。【解決手段】スラブ９の支持構造１０は、建築物の基礎と独立して基礎の外側に設けられる。スラブ９の支持構造１０は、スラブ９と、スラブ９の下の地中に埋設される配管６と、配管６の近くに設けられる杭５Ａと、スラブ９を支持する支持部１１と、を備える。支持部１１は、配管６に接触せず、かつ、杭５Ａとスラブ９との間に設けられる。【選択図】図１

Description

本開示は、スラブの支持構造および建築物に関する。

地盤に杭または杭状の構造物（以下、単に、杭という。）を設けることによって地盤を改良する技術が知られている（例えば、特許文献１）。地中に配管が配置される場合、杭は、配管と干渉しないように埋められる。具体的には、杭は、配管の周囲に配置される。また、杭の頭部が配管に接触しないように、配管よりも下に埋められる。

特開２０１７－２１０７５３号公報

ところで、建築物の基礎の近くに配管が埋設される場合がある。この場合において、スラブが配管の上に配置されることがある。杭は、配管の下、または配管の周囲に配置されるため、スラブは、杭によって支持されない。このため、スラブに上から荷重が加わるとスラブが沈下または劣化する虞がある。このような観点から、スラブの支持構造および建築物に改善の余地がある。

（１）上記課題を解決するスラブの支持構造は、建築物の基礎と独立して前記基礎の外側に設けられるスラブの支持構造であって、スラブと、前記スラブの下の地中に埋設される配管と、前記配管の近くに設けられる杭と、前記スラブを支持する支持部と、を備え、前記支持部は、前記配管に接触せず、かつ、前記杭と前記スラブとの間に設けられる。この構成によれば、スラブは、支持部を介して杭によって支持されるため、スラブの沈下または劣化を抑制できる。

（２）上記（１）に記載のスラブの支持構造において、前記杭は、前記配管の下に設けられ、前記支持部は、埋設材によって構成され、前記埋設材は、前記杭の上面から前記スラブまで積み上げられる。この構成によれば、スラブは、埋設材を介して杭によって支持されるため、スラブの沈下または劣化を抑制できる。

（３）上記（１）に記載のスラブの支持構造において、前記杭は、前記支持部を含み、前記杭には、前記支持部に隣接するように、前記配管が配置される空間を構成する切欠部が設けられる。この構成によれば、杭によってスラブが支持されるため、スラブの沈下または劣化を抑制できる。

（４）上記（１）に記載のスラブの支持構造において、前記杭は、前記配管の下に設けられ、前記支持部は、前記スラブから下方に延びて前記杭に繋がる下垂部として構成され、前記下垂部は、前記スラブと一体に構成される。この構成によれば、下垂部を介して杭によってスラブが支持されるため、スラブの沈下または劣化を抑制できる。

（５）上記（１）～（４）のいずれか１つに記載のスラブの支持構造において、前記スラブは、フーチングを有する基礎の近くに設けられ、前記支持部としての第１支持部とは別の第２支持部を有し、前記第２支持部は、前記スラブと前記フーチングとの間に設けられる。この構成によれば、第１支持部および第２支持部によってスラブが支持されるため、スラブの沈下または劣化を更に抑制できる。

（６）上記（５）に記載のスラブの支持構造において、前記第１支持部は、第１埋設材によって構成され、前記第２支持部は、第２埋設材によって構成され、前記第１埋設材は、前記杭の上面から前記スラブまで積み上げられ、前記第２埋設材は、前記スラブと前記フーチングとの間に積み上げられる。この構成によれば、第１埋設材によって第１支持部を簡単に形成できる。第２埋設材によって第２支持部を簡単に形成できる。このように、施工が簡易である。

（７）課題を解決する建築物は、上記（１）～（６）のいずれか１つのスラブの支持構造を備える。この構成によれば、建築物のスラブの沈下または劣化を抑制できる。

本開示のスラブの支持構造および建築物は、スラブの沈下または劣化を抑制できる。

建築物の模式図である。 第１実施形態のスラブの支持構造の断面図である。 第２実施形態のスラブの支持構造の断面図である。 第３実施形態のスラブの支持構造の断面図である。 第３実施形態のスラブの支持構造の斜視図である。 第３実施形態のスラブの支持構造について、支持部の第１変形例の断面図である。 第３実施形態のスラブの支持構造について、支持部の第２変形例の断面図である。 第４実施形態のスラブの支持構造の断面図である。

＜第１実施形態＞
図１および図２を参照して、建築物１について説明する。
図１に示されるように、建築物１の一例は、地盤Ｇに設けられる基礎２と、基礎２に設けられる建築物本体３と、を備える。建築物１として、住宅、店舗、オフィスビル、商業施設、公共施設、および、工場が挙げられる。

地盤Ｇは、杭５によって補強される。例えば、軟弱地盤に杭５が設けられる。杭５の一例は、柱状改良工法によって形成される柱状構造体である。柱状構造体は、セメントミルクと地盤Ｇの土とによって構成される。

杭５は、地盤Ｇに埋設される既製杭であってもよい。既製杭として、鋼管およびコンクリート杭が挙げられる。複数の杭５の幾つかは、基礎２を支持する。複数の杭５の幾つかは、基礎２の周囲にも配置される。複数の杭５の幾つかは、基礎２と独立して基礎２の外側に設けられるスラブ９の下にも配置される。このようなスラブ９は、外構スラブとも呼ばれる。以降では、このようなスラブ９（外構スラブ）を単に「スラブ９」という。また、スラブ９の下に配置される杭５Ａと、基礎２を支持する杭５Ｂとを区別するため、それぞれ別の符号をつけて説明する。

スラブ９の下に配置される杭５Ａは、上下方向において、配管６の下に設けられる。具体的には、上空から地面を見たときに、杭５Ａの少なくとも一部は、スラブ９に重なる。上空から地面を見たときに、杭５Ａの少なくとも一部は、配管６と重なる。上空から地面を見たときに、杭５Ａは、配管６からずれたところに配置されてもよい。

スラブ９の支持構造１０の杭５Ａは、基礎２を支持する杭５Ｂと長さと概ね等しい。スラブ９の支持構造１０の杭５Ａは、基礎２を支持する杭５Ｂとともに施工される。

スラブ９は、基礎２の外周の外側に設けられる。スラブ９は、地盤面に設けられる。スラブ９は、コンクリートによって構成される。スラブ９は、鉄筋によって補強されてもよい。スラブ９は、基礎２に部分的に接触するように設けられる。スラブ９は、基礎２から離れるように設けられてもよい。例えば、スラブ９は、建築物本体３の室外に設置される装置８を支持する。スラブ９に設置される装置８の例として、給湯器、および、蓄電池が挙げられる。

地盤Ｇには、配管６が埋められる。配管６として、給水管、排水管、ガス管、および、電線またはケーブル用の配管６、が挙げられる。配管６の周囲は土で覆われる。本実施形態では、配管６の一部は、スラブ９の下に配置される。例えば、建蔽率が高い物件において、敷地の境界線と建築物１の外壁との間の狭いスペースに、給湯器用のスラブ９が設けられる。このような場合に、配管６は、スラブ９の下に配置される。

建築物１は、スラブ９の支持構造１０を備える。スラブ９の支持構造１０は、スラブ９と、スラブ９の下の地中に埋設される配管６と、配管６の近くに設けられる杭５Ａと、スラブ９を支持する支持部１１と、を備える。

支持部１１は、スラブ９を支持する。支持部１１は、スラブ９に加わる荷重を杭５Ａに直接または間接的に伝える。支持部１１は、土に比べて流動性が低く、かつ、加圧によって潰れ難い構造を有する。支持部１１は、配管６に接触せず、かつ、杭５Ａとスラブ９との間に設けられる。

本実施形態では、支持部１１は、１または複数の埋設材１２によって構成される。埋設材１２は、杭５Ａの上面からスラブ９まで積み上げられる。埋設材１２は、配管６に接触しないように、杭５Ａの上に積み上げられる。埋設材１２は、上空から地面を見たときに、埋設材１２の重心が杭５Ａの上端面に重なるように配置される。最上位の埋設材１２は、スラブ９の下面に接触する。最上位の埋設材１２とスラブ９との間に土が介在してもよい。

埋設材１２として、土嚢、コンクリートブロック、および、発泡樹脂ブロックが挙げられる。例えば、土嚢として、袋にクラッシャランが詰められた土嚢が使用される。このような土嚢によれば、支持部１１の形状が安定する。埋設材１２および配管６は、土で埋められる。埋設材１２および配管６が埋められた地盤Ｇは転圧によって固められる。転圧で固められた地盤Ｇの上にスラブ９が設けられる。

本実施形態の作用を説明する。
スラブ９に支持部１１が設けられていない場合、スラブ９の下の土が沈下すると、スラブ９が傾く虞がある。土の沈下は、雨または地震によって生じ得る。また、スラブ９の傾きにより、スラブ９に亀裂が入り、スラブ９が劣化する。また、地盤沈下によってスラブ９の位置が低くなる。

本実施形態では、スラブ９は、スラブ９の支持構造１０によって支持される。スラブ９の支持構造１０は、支持部１１を有する。スラブ９は、支持部１１によって支持される。支持部１１は、杭５Ａとスラブ９との間に設けられる。スラブ９に加わる荷重は、支持部１１を介して杭５Ａに伝わる。このため、スラブ９は、支持部１１を介して杭５Ａによって支持されるため、スラブ９が安定する。

本実施形態の効果を説明する。
（１）スラブ９の支持構造１０は、スラブ９と、スラブ９の下の地中に埋設される配管６と、配管６の近くに設けられる杭５Ａと、スラブ９を支持する支持部１１と、を備える。支持部１１は、配管６に接触せず、かつ、杭５Ａとスラブ９との間に設けられる。この構成によれば、スラブ９は、支持部１１を介して杭５Ａによって支持されるため、スラブ９の沈下または劣化を抑制できる。

（２）スラブ９の支持構造１０において、杭５Ａは、配管６の下に設けられる。支持部１１は、埋設材１２によって構成される。埋設材１２は、杭５Ａの上面からスラブ９まで積み上げられる。この構成によれば、スラブ９は、埋設材１２を介して杭５Ａによって支持されるため、スラブ９の沈下または劣化を抑制できる。

（３）建築物１は、スラブ９の支持構造１０を備える。この構成によれば、建築物１のスラブ９の沈下または劣化を抑制できる。例えば、スラブ９に給湯器のような大重量の設備が設置される場合、設備の重量に起因して発生し得るスラブ９の沈下を抑制できる。

＜第２実施形態＞
図３を参照して、第２実施形態に係るスラブ９の支持構造１０について説明する。第１実施形態と共通する構成については、第１実施形態と同一の符号を付し、重複する説明を省略する。

スラブ９の支持構造１０は、スラブ９と、スラブ９の下の地中に埋設される配管６と、配管６の近くに設けられる杭５Ａと、スラブ９を支持する支持部１１Ａと、を備える。

スラブ９の支持構造１０の杭５Ａは、基礎２を支持する杭５Ｂと長さが異なる。スラブ９の支持構造１０の杭５Ａは、スラブ９を直接に支持できるように構成される。スラブ９の支持構造１０の杭５Ａの上端面は、基礎２を支持する杭５Ｂの上端面よりも高いところに位置する。スラブ９の支持構造１０の杭５Ａは、スラブ９を支持するように延びる。

杭５Ａは、支持部１１Ａを含む。支持部１１Ａは、スラブ９を支持する。支持部１１Ａは、スラブ９に加わる荷重を杭５Ａに直接に伝える。支持部１１Ａは、配管６に接触せず、かつ、杭５Ａとスラブ９との間に設けられる。支持部１１Ａは、杭５Ａからスラブ９に向かって延びるように構成される。杭５Ａには、支持部１１Ａに隣接するように、切欠部１３が設けられる。切欠部１３は、配管６が配置される空間を構成する。

杭５Ａが、柱状改良工法によって形成される場合、杭５Ａ（すなわち柱状構造体）が固まる前に、杭５Ａの頭部を削ることによって切欠部１３が形成される。杭５Ａが鋼管である場合、杭５Ａの頭部の一部を切断機で切ることによって切欠部１３が形成される。杭５Ａの切除部分の形状は、限定されない。

一例では、杭５Ａの頭部は、杭５Ａの中心軸Ｃに沿う第１切断面１３Ａと、杭５Ａの中心軸Ｃに直交する第２切断面１３Ｂとが残るように、切除される。他の例では、杭５Ａの頭部は、杭５Ａの中心軸Ｃに対して傾斜する面が形成されるように、切除される。杭５Ａの頭部において、切除によって残された部分が支持部１１Ａを構成する。支持部１１Ａは、直接または間接的にスラブ９に接触するように残される。支持部１１Ａとスラブ９との間には土が介在してもよい。

本実施形態の効果を説明する。
スラブ９の支持構造１０は、スラブ９と、スラブ９の下の地中に埋設される配管６と、配管６の近くに設けられる杭５Ａと、スラブ９を支持する支持部１１Ａと、を備える。杭５Ａは、支持部１１Ａを含む。杭５Ａには、支持部１１Ａに隣接するように切欠部１３が設けられる。切欠部１３は、支持部１１Ａに隣接するように空間を構成する。空間には、配管６が配置される。この構成によれば、杭５Ａによってスラブ９が支持されるため、スラブ９の沈下または劣化を抑制できる。

＜第３実施形態＞
図４～図７を参照して、第３実施形態に係るスラブ９の支持構造１０について説明する。第１実施形態と共通する構成については、第１実施形態と同一の符号を付し、重複する説明を省略する。

スラブ９の支持構造１０は、スラブ９と、スラブ９の下の地中に埋設される配管６と、配管６の近くに設けられる杭５Ａと、スラブ９を支持する支持部１１Ｂと、を備える。

スラブ９の支持構造１０の杭５Ａは、基礎２を支持する杭５Ｂと長さと概ね等しい。スラブ９の支持構造１０の杭５Ａは、基礎２を支持する杭５Ｂとともに施工される。杭５Ａは、スラブ９の下に配置される。上空から地面を見たときに、杭５Ａの少なくとも一部は、スラブ９と重なる。

スラブ９の下に配置される杭５Ａは、上下方向において、配管６の下に設けられる。上空から地面を見たときに、杭５Ａの少なくとも一部は、配管６と重なる。上空から地面を見たときに、杭５Ａは、配管６からずれたところに配置されてもよい。

スラブ９は、支持部１１Ｂを含む。支持部１１Ｂは、スラブ９に加わる荷重を杭５Ａに直接に伝える。支持部１１Ｂは、配管６に接触せず、かつ、スラブ９と杭５Ａとの間に設けられる。支持部１１Ｂは、スラブ９から杭５Ａに向かって延びるように構成される。

図４に示されるように、支持部１１Ｂは、スラブ９から下方に延びて杭５Ａに繋がる下垂部１４として構成される。下垂部１４は、スラブ９と一体に構成される。
図５に示されるように、下垂部１４は、杭５Ａに繋がるように構成される。図５に示される例では、配管６を間に挟むように２個の下垂部１４が構成される。

スラブ９および下垂部１４は、次のように形成される。杭５Ａの上端面に、下垂部用型枠が構築される。さらに、下垂部用型枠に繋がるようにスラブ用型枠が構築される。下垂部用型枠およびスラブ用型枠内にコンクリートを流し込むことによって、下垂部１４を有するスラブ９が形成される。

スラブ９および下垂部１４は、別々の工程で形成されてもよい。例えば、第１工程で、下垂部１４が形成される。下垂部１４が固まった後、第２工程で、スラブ９が形成される。

スラブ９に設けられる下垂部１４の個数は、１個でもよいし、２個であってもよいし、３個以上でもよい。全ての下垂部１４について断面積を足し合わせた総面積は、スラブ９に設置される装置８の重さに応じて設定される。

図６には、スラブ９に設けられる下垂部１４の第１変形例が示される。図６は、下垂部１４を水平面で切断した断面図である。この例では、スラブ９は、４個の下垂部１４Ａを有する。下垂部１４Ａの断面形状は円形である。このような下垂部１４Ａは、円形の筒状の型枠によって形成できる。

図７には、スラブ９に設けられる下垂部１４の第２変形例が示される。図７は、下垂部１４を水平面で切断した断面図である。この例では、スラブ９は、４個の下垂部１４Ｂを有する。下垂部１４Ｂの断面形状は矩形である。このような下垂部１４Ｂは、矩形の筒状の型枠によって形成できる。

本実施形態の効果を説明する。
スラブ９の支持構造１０は、スラブ９と、スラブ９の下の地中に埋設される配管６と、配管６の近くに設けられる杭５Ａと、スラブ９を支持する支持部１１Ｂと、を備える。杭５Ａは、配管６の下に設けられる。支持部１１Ｂは、スラブ９から下方に延びて杭５Ａに繋がる下垂部１４として構成される。下垂部１４は、スラブ９と一体に構成される。この構成によれば、下垂部１４を介して杭５Ａによってスラブ９が支持される。このため、スラブ９の沈下または劣化を抑制できる。

＜第４実施形態＞
図８を参照して、第４実施形態に係るスラブ９の支持構造１０について説明する。第１実施形態と共通する構成については、第１実施形態と同一の符号を付し、重複する説明を省略する。

本実施形態のスラブ９は、基礎２の近くに設けられる。基礎２は、フーチング４を有する。スラブ９の支持構造１０は、スラブ９と、スラブ９の下の地中に埋設される配管６と、配管６の近くに設けられる杭５Ａと、スラブ９を支持する第１支持部１６および第２支持部１７と、を備える。第１支持部１６は、第１実施形態の支持部１１と同じ構造を有する。

第１支持部１６および第２支持部１７は、スラブ９を支持する。第１支持部１６および第２支持部１７は、スラブ９に加わる荷重を杭５Ａに直接または間接的に伝える。第１支持部１６および第２支持部１７は、土に比べて流動性が低く、かつ、加圧によって潰れ難い構造を有する。第１支持部１６は、配管６に接触せず、かつ、杭５Ａとスラブ９との間に設けられる。第２支持部１７は、配管６に接触せず、かつ、スラブ９とフーチング４との間に設けられる。さらに、第２支持部１７は、第３支持部１８によって支持されてもよい。

第１支持部１６は、第１埋設材２１によって構成される。第２支持部１７は、第２埋設材２２によって構成される。第３支持部１８は、第３埋設材２３によって構成される。
第１埋設材２１は、配管６に接触しないように、杭５Ａの上面からスラブ９まで積み上げられる。第２埋設材２２は、配管６に接触しないように、スラブ９とフーチング４との間に積み上げられる。第３埋設材２３は、配管６に接触しないように、フーチング４から食み出る第２埋設材２２と杭５Ａの間に積み上げられる。最も下に位置する第２埋設材２２は、フーチング４と第３埋設材２３によって支持される。

本実施形態の効果を説明する。
（１）スラブ９の支持構造１０は、スラブ９と、スラブ９の下の地中に埋設される配管６と、配管６の近くに設けられる杭５Ａと、スラブ９を支持する第１支持部１６および第２支持部１７と、を備える。スラブ９は、フーチング４を有する基礎２の近くに設けられる。第１支持部１６は、スラブ９と杭５Ａとの間に設けられる。第２支持部１７は、スラブ９とフーチング４との間に設けられる。この構成によれば、第１支持部１６および第２支持部１７によってスラブ９が支持されるため、スラブ９の沈下または劣化を更に抑制できる。

（２）第１支持部１６は、第１埋設材２１によって構成される。第２支持部１７は、第２埋設材２２によって構成される。第１埋設材２１は、杭５Ａの上面からスラブ９まで積み上げられる。第２埋設材２２は、スラブ９とフーチング４との間に積み上げられる。この構成によれば、第１埋設材２１によって第１支持部１６を簡単に形成できる。第２埋設材２２によって第２支持部１７を簡単に形成できる。このように、施工が簡易である。

＜変形例＞
上記実施形態は、スラブ９の支持構造１０および建築物１が取り得る形態の例示であり、その形態を制限することを意図していない。スラブ９の支持構造１０および建築物１は、上記実施形態に例示された形態とは異なる形態を取り得る。その例は、実施形態の構成の一部を置換、変更、省略した形態、または、実施形態に新たな構成を付加した形態である。以下に実施形態の変形例を示す。

スラブ９は、建築物１の基礎２の近くに設けられる構造体に限定されない。例えば、スラブ９は、太陽光パネルを設置する土台として構成されてもよい。杭５によって改良された地盤Ｇに太陽光パネルが設置される場合がある。この場合において、スラブ９の下に配管６が埋設される場合、本開示のスラブ９の支持構造１０を適用できる。スラブ９の支持構造１０によれば、太陽光パネルの設置状態を安定させることができる。

スラブ９は、建築物１に隣接する駐車場の土台として構成されてもよい。杭５によって改良された地盤Ｇであって、スラブ９の下に配管６が埋設される場合、本開示のスラブ９の支持構造１０が適用できる。スラブ９の支持構造１０によれば、駐車面に陥没が生じることを抑制できる。

第４実施形態において、第１支持部１６は、第２実施形態の支持部１１Ａに準じた構造を有してもよい。また、第１支持部１６は、第３実施形態の支持部１１Ｂに準じた構造を有してもよい。

１…建築物、２…基礎、４…フーチング、５…杭、５Ａ…杭、５Ｂ…杭、６…配管、９…スラブ、１０…支持構造、１１…支持部、１１Ａ…支持部、１１Ｂ…支持部、１２…埋設材、１３…切欠部、１４…下垂部、１４Ａ…下垂部、１４Ｂ…下垂部、１６…第１支持部、１７…第２支持部、２１…第１埋設材、２２…第２埋設材。

Claims (7)

1. 建築物の基礎と独立して前記基礎の外側に設けられるスラブの支持構造であって、
   スラブと、前記スラブの下の地中に埋設される配管と、前記配管の近くに設けられる杭と、前記スラブを支持する支持部と、を備え、
   前記支持部は、前記配管に接触せず、かつ、前記杭と前記スラブとの間に設けられる、
   スラブの支持構造。
2. 前記杭は、前記配管の下に設けられ、
   前記支持部は、埋設材によって構成され、
   前記埋設材は、前記杭の上面から前記スラブまで積み上げられる、
   請求項１に記載のスラブの支持構造。
3. 前記杭は、前記支持部を含み、
   前記杭には、前記支持部に隣接するように、前記配管が配置される空間を構成する切欠部が設けられる、
   請求項１に記載のスラブの支持構造。
4. 前記杭は、前記配管の下に設けられ、
   前記支持部は、前記スラブから下方に延びて前記杭に繋がる下垂部として構成され、
   前記下垂部は、前記スラブと一体に構成される、
   請求項１に記載のスラブの支持構造。
5. 前記スラブは、フーチングを有する基礎の近くに設けられ、
   前記支持部としての第１支持部とは別の第２支持部を有し、
   前記第２支持部は、前記スラブと前記フーチングとの間に設けられる、
   請求項１～４のいずれか一項に記載のスラブの支持構造。
6. 前記第１支持部は、第１埋設材によって構成され、
   前記第２支持部は、第２埋設材によって構成され、
   前記第１埋設材は、前記杭の上面から前記スラブまで積み上げられ、
   前記第２埋設材は、前記スラブと前記フーチングとの間に積み上げられる、
   請求項５に記載のスラブの支持構造。
7. 請求項１～６のいずれか一項に記載のスラブの支持構造を備える、建築物。

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