JPH0220767A - 既存建物の免震化工法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 この発明は、既存の事務所ビルあるいはデパートのよう
な大型店舖ビルなとの深礎部に免震装置を組み込み、地
震によっても建物があまり揺れないように地震時の耐震
性、免震性を高める目的で実施される既存建物の免震化
工法に間する。

従来の技（４Ｉｉ 免震建物及び免震装置は、既に種々公知に属するく例え
ば特開昭６０　１６８８７５号、特開昭６１−１５１３
７７号、特公昭６１−１７９８４号公報凄照）６　また
、免震建物の実施例も既にいくつかある。

但し、これらは全て新規に建築される建物に実施される
技術内容となっている。

本発明が解決しようとする課題 ■　最近、事務所のオフィスオートメーション化（ＯＡ
化）はめざましいが、これに伴い既存建物が地震によっ
て大きく揺れないことがｌｌ１ｇな条件になってきてい
る。精密な０Ａｌｌｌ器は振動には非常に弱いからであ
る。

（にっで、新築の免震建物におｉする事務所のＯＡ化に
は何の心配もないが、既存建物については何らかの手段
て免震化することが急務の解決課題とされている。

■　最近の車社会の発展ふりは、事務所ビルや店舖ビル
などに駐車場スペースが不可欠の条件となったばかりで
なく、その拡張増設が営業的にも１斐な課題となってい
る。しかし、近年の市街地における地価の異常なまでの
高騰と建物の過密ぶりは、新しく立地条件の良い土地を
買い求めてビルや駐車場を建てることを非常に困難な状
況に至らしめている。そこで、例えば既存建物の上部に
新たな利用空間スペースを増築しようとすると、同既存
建物が持ち合わせている構造耐力上の限Ｗがある上に、
日照権の問題も絡んでくるので、その実現は非常に難し
い。特に昭和５６年６月以前の建物の上部に新たに増築
するときは、新耐震設計法の適用を受け、その条件（耐
震診断基ｔ（０を満たずことはまず不可能に近いとさえ
考えられている。

したがって、本発明の目的は、既イ１建物を安全、確実
に免震１１ニすることがてき、その構造安全性と耐震性
を高めることかてぎろ既存建物の免震化工法を提供する
ことにある。

課題を解決するための手段 （第１の発明） 上記１に来技術の課題を解決するための手段として、こ
の発明に係る既存建物の免震化工法は、既存建物が支持
杭によって支を子されている場合に実施されるものであ
って、図面の第１図〜第１３図に実施例を示したとおり
５ 、イ）　　既イア建物３の地下を根切りして支持杭２・
・・を支持層地盤１まて露出させる段階と、１−２）　
　露出した支持杭２の外周に必要本数の仮受け→ノボー
ト８・・・を建て、各仮受はサポート８・・・に油圧ジ
ヤツキ１２を設置し、この油圧ジヤツキ１２を既存建物
３の地下構造躯体３Ａとの間に働かせて支持杭２の負担
軸力を仮受はサポート８・・・へ盛り替える段階と、 ハ）　軸力を盛り替えた後に支持杭２を解体し、代わり
で同ＩＸ７置に本設の鉄骨柱Ｉ８を建てる段階と、 二）　本設鉄骨柱１８と既存建物３の地下構造躯体３ｔ
＼との間に免震装置１９を設置し、その後仮受はサポー
ト８の軸力を本設鉄骨柱１８へ盛り替え、仮受はサポー
ト８等は撤去する段階と、より成る構成としたく第１図
〜第８図〉。

作　　用 １本の支持杭２が負担する軸力をその外周に建てた数本
の仮受はサポート８及び油圧ジャツギ１２の軸力として
盛り替えるので、作業者は（投受はサポート８の間を出
入りして支持杭２の解体作業が容易、かつ安全にできる
。

支持杭２を解体して本設鉄骨柱１８に建て替えるので、
既存建物３の健全性と耐震性は決して毀損されない。そ
して、本設鉄骨柱１８と既存建物３の地下構造躯体３Ａ
との間の位置へ免震装置１９を絹み入れることが容易に
可能となり、同建物の免震化が図れる。また、この免震
化によって既存建物３の耐震性と構造安全性が大幅に向
上する。支持杭２を露出させる根切り工事のついてに地
下室２０を増設することも可能であり、増設したＩＩ！
！下室２０（地下増設部分）の躯体工事に必要な梁と柱
接合部のアンカーも予め本設鉄骨柱１８に設けておくこ
とができ、接合を容易、確実に行なうことができる。

（第２の発明） 同じ〈従来技術の課題を解決するための手段として、こ
の発明に係る既存建物の免震化工法は、既存建物が直接
支持層地盤で支持されていて支持杭がない場合に実施さ
れるものてあワて、それはやはり図面の第１４図〜第１
８図に実施例を示したとおり、 イ〉　既存建物３を支持している支持層地盤１中に既存
建物３の地下に及ぶメインの横トンネル７を堀り、この
横トンネル７から既存建物３における柱３Ｂの直下位置
を通る枝トンネル２１を堀る段階と、 口）　枝トンネル２１から既存建物３における柱３Ｂの
下端に向かって垂直上向きに縦坑２２を漏り、この縦坑
２２に沿って鉄骨柱２４を建てる段階と、 ハ）　鉄骨柱２４の天端と既存建物３の柱３Ｂの柱脚部
との間に免震装置１９を設置し、さらに油圧ジヤツキ２
５を設置し、この油圧ジヤツキ２５を働かせて鉄骨柱２
４へ軸力を導入して既存建物３の支持を支持層地！１１
１から鉄骨柱２４及び免震袋ｆｌ１９へ盛り替える段階
と、から成る構成とした。

作　　　　　用 支持層地盤１の上に直接建設されて支持杭な持たない既
存建物３の場合、支持層地盤ｌの十分深い位置に回った
枝トンネル２１を通して鉄骨柱２４の建方を行なうので
、既存建物３の健全性、耐震性は毀損されないし、鉄骨
柱２４を建てる際に免震装置１９を糾み込むことが容易
に可能である。既存建物３の支持は支持層】から鉄骨柱
２４及び免震装置１９へ盛り替える。ついてに周囲の地
！ｌ！１を根切りすることによって新たに地下室２０を
増設することが可能であり、鉄骨柱２４を最終的には増
設した地下室２０の構造躯体の一部とすることができる
。

実施例 次に、図面に示した本発明の詳細な説明する。

まず第１図〜第８図は、支持層地盤（土丹層）１にまで
達する支持杭２・・・によって支持された既存建物３を
免震化する場合について示している。

第１図は、既存建物３の外周に出水を兼ねた山留め壁４
が施工された段階を示している。この山留め璧４は、例
えば第９図Ａに示したように、既存建物３を包囲する平
面形状で、地上から支持層地ｑ１に到達する深さに形成
されている。この山留め壁４は、シートパイルの打込み
又はタックス（商標）等の凝固材を使用した薬液注入工
法等による手段で施工されている。

第２図は、既存建物３の近傍位置に縦坑５を堀り、その
地上部分にはグラブホッパー６を設置し、縦坑５につな
がる横トンネル７を既存建物３の平面形状の外形線に沿
ってその外側に掘り（第９図Ａ）、この横トンネル７を
利用して資材や屈削土等の搬出入を１テない、既存建物
３の地下部分（梁礎部分）を根切りして支持杭２・・・
を支持ＷＪ１の、深さまで完全に露出せしめた段階を示
している。

この場合の根切り工事は、第９図Ａ−Ｄに進捗杖況を段
階的に例示したように、既存建物３の平面において、前
記横トンネル７に沿って端から順に例えば４本の支持杭
２・・・を含む四角形を１単位の根切り施工区分とし、
この施工区分を一つおきの単位で部分的に根切り施工を
進め、もフて万一の場合でも既存建物３の耐震性や健全
性には一切の悪影響を及ぼしぬない手順が採用される。

勿論、次の施工手順としては、先に一つおきに飛ばした
施工区分の根切りを進めて第９図Ｂのように横に連絡せ
しめ、以下同様な手順の繰り返しによって第９図Ｃ，Ｄ
のように全平面の施工に水平展開するのである。

次に、第３図は、上記の根切りによって露出された各支
持杭２・・・の外因に仮受はサポート８・・・を建てた
段階を示している。

第４図は各仮受はサポート８・・・に軸力を導入して既
イｊ建物３の荷重支！″８を支持杭２からその周囲の１
反受はサポート８・・・へ盛り替えた段階を示してい　
る。

その具体的な手段は、第１０図と第１１図に詳示したよ
うに、仮受サポート８は支持杭２の外周の直角４方向の
ｌｉ２置に４本建てる（但し、本数、１、ｉ’ｘ青はこ
の限りでない）。それにはまず、第１０図のように支持
層地盤１０所定位萱に予め立坑９を例えば２メートルく
らいの深さ屈削し、この立坑９に仮受はサポート８たる
Ｉ］形鋼を挿入して垂直之こ建てる。このように支持杭
２の近傍位置に建てた１反受げサポート８・・・は、必
然的に地下構造躯体３　Ａにおける特にけ脚部ないしそ
の近辺ｉ存置を支持することになり耐力上好都合である
。　１本の支持杭２に関して共通に働く周囲４本の仮受
はサポート８・・・は、水平方向のつなぎ１第１０て相
互に（と合し、さらにプレース１１を組入れて補剤する
。

各１灰受＋ｊサポート８・・・の下端部には１台ずつ油
圧ジャツギ１２を設置し、そのジャンキアツプにより荷
重の盛り替えが行なわれろ。

荷重盛り替え作業の詳細は第１２図Ａ−Ｃに詳示したよ
うに、まず仮受はサポート８の上端に取Ｈけた天端プレ
ート１７上に軸力能力が２００トン、ストロークが２２
０　ｍｍ位の油圧ジヤツキ１２を設置し、そのラム先端
は既存建物３の地下構造躯体（基１１１＃梁）３Ａの下
面へホールインアンカー等で固定したプレート】３へ当
接させる。前記プレート１３と仮受はサポート８の上端
部は斜材１４て連結しておく。また、仮受はサポート８
の上部にはブラケット１５を予め付設しておく。そして
、油圧ジヤツキ１２を駆動して、当初は荷重盛り替えに
必要な軸力よりも適度に大きな軸力を仮受はサポート８
に導入し、もって前記荷重盛り替え後の仮受はサポート
８に必要とされる軸力に耐えるだけの先端支持力を支持
層地盤１にチめ発生させておく。こうして所定軸力を油
圧ジヤツキ１２て確認した後に、ブラケット１５とプレ
ート１３との間へｆｌｌ材による嘔体受は構台１６を朝
立てる（第１２図Ｂ）。その後油圧ジヤツキ１２はゆる
めて１故去し、荷重負担の盛り替え作業を完了する。こ
うして４本の仮受はサポート８・・・について全部盛り
替えを完了ずろと、当該支持杭２の荷重負担は零となり
、解体可能となる。

次に、第５図は、前記のようにして荷重負担から解放さ
れた支持杭２を全部解体し、既存建物３の荷＠を仮受は
サポート８・・・て支持せしめた段階を示している。

第６図は、それまで支持杭２があった位置に本設の鉄骨
柱１８を建てた段階を示している。

第７図は、仮受はサポート８から本設の鉄骨柱１Ｂへ荷
重盛り替えを行ない、仮受はサポートを撤去した段階を
示している。

仮受はサポート８の軸力を本設鉄骨柱１８へ盛り替える
にあたり、第１３図のように本設鉄骨柱１８の天端と既
存建物３の地下構造躯体３Ａとの間に免震装置１９を設
置する。この免震装置１９は、鉄板１９ａとゴムシート
１９ｂとを交互に貼合わせて柱状体に形成した積層ゴム
柱であり、水平人力の吸収に優れた効果を奏する。

また、本設鉄骨柱１８の下部にブラケット２６を突設し
、支持Ｎ１■盤１の上に打設した柱基礎２７上にヘース
プレート２８を固定し、この・＼−スプレート２８上に
立てた油圧ジヤツキ２５をブラケット２６へ働かせて本
設鉄骨柱１８へ軸力が導入される。本設鉄骨柱１８の下
端部のフートプレート２つにスタッドボルト３０をねし
込み、ロックナツト３１て固定する。

油圧ジヤツキ２５て本設鉄骨柱１８へ所定大きざの軸力
を導入して１反受はサポート８から本設鉄骨柱１８へ軸
力を盛り替える。本設鉄骨柱１８の軸力は、スタットボ
ルト を調節してスタットボルト３０からヘースプレート２７
へと伝達せしめる。その後油圧ジヤツキ２５はゆるめて
撤去し、本設鉄骨１８は例えば鉄骨鉄筋コンクリート柱
に仕上げるのである。

上記のようにして既存建物３の免震化が行なわれるので
あり、その結果同建物３の耐震性と構造安全性が大幅に
向上する。したがって、新耐震設計法の施工（昭ｆＤ　
５　０１６月）以前の建物であっても、１！！Ｆ，Ｔに
１′ｆう耐震補強は必ずしも必要でなくなり、経済性が
大いに向上するほか、ＯＡ機器の使用に好適な環境を作
れるのである。

次に・　第７図は、全ての支持杭２・・・について上述
のように免震装置１９を組み入れる根切りを地盤全部に
拡張することによって地下室２０を増設した段階を示し
、第８図は地下増設部分の躯体工事を行ない、地下室２
０の増設を完了した段階を示している。

こうした地下増設部分の躯体工事までの工程は、第１２
図Ａ−Ｄに示した施工区分の単位ことに完成してゆく。

そして、順次隣接の施工区分間を連絡させつないてゆく
ことにより、既存建物３の耐震性と健全性を確保しつつ
免震装置１９の矧み入れと地下室２０の増設を併合して
１テなう。増設した地下室２０の躯体工事における柱梁
接合部に関しては、本設鉄骨柱１８に予め柱、梁接合用
のアンカーを突設しておくことにより接合を容易、確実
に行なうことができるのである。

第２の実施例 次に、第１４図〜第１８図は、既存建物３が土丹層又は
東京礫層のような支持層地盤１で直接支持されていて、
支持杭等の深礎部分がない場合に、その既存建物３を免
震化する工法を示している。

第１４図は、既存建物３の外周に止水を兼ねた山留め壁
４が施工された段階を示している。

この山留め壁４は、上記第１実施例の場合と同様に、既
存建物３の周囲を包囲する平面形状で施工し、地上から
支持層地盤ｌにｆｌｌ達する深さまで形成される。山留
め壁４は、シートパイルの打ち込み又はタックス（商標
）等の凝固を才を使用した薬）α注入工法等による手段
で施工されている。

第１５図は、既存建物３の近傍位置に縦坑５を堀り、そ
の地上部分にはグラブホッパー６を設置し、縦坑５につ
ながるメインの横トンネル７を支持層地盤ｌ中の所定深
さ位置、即ち後で設置される鉄骨柱の下端位置しｌ＼ル
に堀り、この横トンネル７を利用して資材や掘削上等の
搬出入を行ない、既存建物３の柱３Ｂ・・・の直下位置
を通る技トンネル２１を漏った段階を示している。

第１６１″！Ｊは、上記のようにして漏った枝トンネル
２１内から既存建物３における個々の柱３Ｂの下端に向
かって垂直上向きに縦坑２２を堀り、この縦坑２２の直
下位置に柱基礎２３を施工し、その上に建てた鉄骨柱２
４を前記縦坑２２に沿って立て、既存建物３の柱３Ｂの
下端との間には免震装置１９を組み入れ、鉄骨柱２４の
下部に油圧ジャツギ２５を設置し、そのジヤツキアップ
によって鉄骨柱２４へ軸力を導入し、既存建物３の荷重
を支持層地ｆｉｌから鉄骨柱２４へ盛り替えた段階を示
している。

鉄骨柱２４の天端と既存建物３の柱３Ｂの下端との間に
免震装置１９を絹み入れて軸力を盛り替える手段とやり
方は、やはり第１３図に示したように、鉄骨柱２４に沿
ってその下部に油圧ジヤツキ２５を設置し、この油圧ジ
ヤツキ２５の軸力をブラケット２６を介して鉄骨柱２４
へ伝達する。

そして、鉄骨柱２４が負担した軸力は、スタッドボルト
３０を立ててヘースプレート２８へ伝達せしめることで
荷重盛り替えを１テなう。

第１７図は、既存建物３の荷重支持の盛り替え後に、周
囲の地盤ｌの根切りを地盤全部に拡張して地下室２０を
形成した段階を示している。

第１８図は、増設した地下室部分の躯体工事を行ない、
地下室２０の増設を完成した段階を示している。

なお、本実施例の場合にも、鉄骨柱２４の建方から地盤
の根切り、躯体工事までの一連の工程は、上記第１実施
例と同様に、既存建物３の平面において、メインの横ト
ンネル７に沿って端から順に、例えば数本の柱３Ｂ・・
・を含む四角形又は枝トンネル２１の長さを１単位の施
工区分とし、これを一つおきの単位で部分的に施工を進
め、次に先に一つおきに飛ばした区分の施工を進め、以
下同様な手順の繰り返しによって第９図Ａ−Ｄのように
建物全平面の施工に水平展開するやり方を採用し。

もって万一の場合でも既存建物３の耐震性と健全性には
一切の恋影響を及ぼしめないものとされる。

本発明が秦する効果 以−Ｌに実施ηりと併せて詳述したとおりてあって、こ
の発明に係る既存建物の免震化工法によれば、既存建物
３の免震化を、同既存建物の健全性、耐震性を一切毀損
することなく、また、既存建物の１ｙ！用を中断するこ
となく安全、確実に実施でき、既存建物３の構造安全性
と耐震性を大幅に向上できるほか、ＯＡＩ器などの使用
に好適な環境を提供てきる。

したがって、昭和５６年６月の新耐震設５１法施１ｊ以
萌の既存建物についても、その増築に伴う耐震補強を必
ずしも必要としないで経済的に施工可能となる。

そのし、既存建物３の免震化と併合して、同腹１Ｆ建物
；３が本来持ち合わせている構造耐力や口即潅の問題に
一切抵触することなく、安全に地下室２０（床面積）を
増設することができ、同柚下空２０を駐車場や倉庫、売
場などに活用することで大きな経済的効果を得ることが
できる。特に最近の地価の異常なまでの高騰は、免震化
のための地下工事に要する莫大な費用（坪単価）を差し
引いてもなお、増設された地下室２０の有効利用スペー
スが余りあるほどの経済効果、付加価値をもたらすので
ある。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第８図はこの発明に係る既存建物の地下室増設
工法の枢要な工程を示した断面図、第９図Ａ〜１〕は建
物を平面的に見た施工の進捗状況を示した説明図、第１
Ｏ図は支持杭と仮受はサポートとの荷重盛り替えの手段
を示した立面図、第１１図は第１０図の１１−１１断面
図、第１２図Ａ、　−Ｃは仮受はサポートのジヤツキア
ップ手段を工程順に示した説明図、第１３図は免震装置
の組入れ構造を示した正面図、第１４図〜第１８図はこ
の発明の第２実施例である既存建物の地下室増設工法の
枢要な工程を示した断面図である。 ３・・・既存建物 ４・・・山留め壁 ２・・・支持杭 １・・・支持層 Ｅ３・・１ｂン受Ｉｆ４ノボート ；３八・・・地下構造躯体 Ｉ　ｆ３・・本設の鉄骨柱 ７・・メインの横トンネル ２４・・鉄・１１・１ｔ １２・・・油圧シャンキ １９・・・免震装置 ２１・・・縦坑 ２５・・・油圧ジャッギ 第 図 第 図 第 図 第 図 第 図 第 第 図 ℃ 第 図 第 図 第 図 第 図 第 ス 第 ス 第 図 第 第 図 ３は４Ｌθ 第 図 樗１−ｙ不Ｖ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 【１】イ）既存建物の地下を根切りして支持杭を露出さ
   せる段階と、 ロ）露出した支持杭の外周に必要本数の仮受けサポート
   を建て、各仮受けサポートにジャッキを設置し、このジ
   ャッキを既存建物の地下構造躯体に働かせて支持杭の軸
   力を仮受けサポートへ盛り替える段階と、 ハ）軸力を盛り替えた後に支持杭を解体し、代わって同
   位置に本設の鉄骨柱を建てる段階と、ニ）本設鉄骨柱と
   既存建物の地下構造躯体との間に免震装置を設置し、そ
   の後仮受けサポートの軸力を本設鉄骨柱へ盛り替え、仮
   受けサポート等は撤去する段階と、 より成ることを特徴とする既存建物の免震化工法。 【２】イ）既存建物を支持している支持層地盤中に同既
   存建物の地下に及ぶメインの横トンネルを堀り、この横
   トンネルから既存建物の柱の直下位置を通る枝トンネル
   を掘る段階と、 ロ）枝トンネルから既存建物の柱の下端に向かって垂直
   上向きに縦坑を掘り、この縦坑に沿って鉄骨柱を建てる
   段階と、 ハ）鉄骨柱の天端と既存建物の地下構造躯体との間に免
   震装置を設置すると共にジャッキを設置し、このジャッ
   キを働かせて軸力を鉄骨柱へ導入し既存建物の支持を鉄
   骨柱と免震装置へ盛り替える段階と、 から成ることを特徴とする既存建物の免震化工法。