JPH1046605A - 既存建物における基礎部分の免震化工法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 施工中もほぼ平常通りに建物を使用すること
ができ、かつジャッキアップ等の支保工が不要で施工の
大幅な簡略化を図ることができるとともに、施工中の耐
震安全性にも優れる既存建物における基礎部分の免震化
工法を得る。 【解決手段】 杭基礎によって支持された既存建物の基
礎下を掘削して杭３を露出させ、次いで免震装置を設置
する部位の杭３’以外の複数本の杭３を耐震補強した後
に、免震装置を設置する部位の杭３’を解体し、次いで
当該部位の下方にフーチング８を新設するとともに、免
震装置の上下部位置に上下部ペデスタル９、１０を施工
し、次に上下部ペデスタル間に免震装置１２を設置し、
さらにこの免震装置１２と上部ペデスタル９との隙間に
硬化性材料１３を圧入して免震装置１２にプレロードを
付加した後に、他の杭３を解体する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、杭基礎によって支
持された既存の建物の基礎部分に、免震装置を介装して
免震化させる際に用いて好適な既存建物における基礎部
分の免震化工法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に、現行の新耐震設計法が施行され
る以前に建築された建物は、上記新耐震設計法に基づい
て設計された建物と比較して耐震性能に劣る場合が多
い。そこで、近年このような耐震性能が不充分であると
判定された既存の建物に対して、耐震補強を施すことに
より、免震建物とする要請が増加しつつある。このた
め、従来より、上記耐震性能に劣る既存建物を補強する
一方策として、例えば耐震壁を増設したり、あるいは柱
を補強するといった各種の局部的な耐震補強工法が提案
されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記既
存建物の内部においては、常時一般業務や作業が行なわ
れているのに対して、このような耐震壁の増設や柱の補
強等の施工にあっては、支保工や仮設補強材等の各種大
型部材を建物内に搬入して大掛かりな作業を行なう必要
があるうえに、補強の前後において建物内部の構造に変
化が生じるために、建物内における平常業務を妨げない
ようにして上記補強工事を行なうことが難しいという問
題点がある。これに対して、上記既存建物の基礎部分に
免震装置を介装することにより、建物全体を免震化させ
る工法によれば、建物全体の免震化を図ることができる
とともに、既存建物の基礎下のみの工事になるために、
若干の制約はあるものの、ほぼ平常通りに当該建物を使
用することができ、しかも補強前後において建物の内部
構造における変化が非常に少ないという利点がある。

【０００４】ところが、上記既存建物の基礎部分を免震
化させる際には、基礎下を掘削した後に、上記建物を一
時仮受けし、さらにこれをジャッキアップして軸荷重を
支持した状態で免震装置を設置する必要があるために、
これらジャッキアップ等のための支保工の搬入出や施工
作業に多くの手間を要するという問題点があり、またジ
ャキアップによって荷重を仮支持した状態等の施工中に
おける耐震安全性も確保する必要があるといった問題点
があり、その解決が強く望まれていた。本発明は、この
ような従来の既存建物の基礎部分を免震化させる際にお
ける各種課題を有効に解決すべくなされたもので、施工
中もほぼ平常通りに建物を使用することができ、かつジ
ャッキアップ等の支保工が不要で施工の大幅な簡略化を
図ることができるとともに、施工中の耐震安全性にも優
れる既存建物における基礎部分の免震化工法を提供する
ことを目的とするものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の既存建
物における基礎部分の免震化工法は、杭基礎によって支
持された既存建物の基礎下を掘削して杭を露出させ、次
いで免震装置を設置する部位の杭以外の複数本の杭を耐
震補強した後に、免震装置を設置する部位の杭を解体
し、次いで当該部位の下方にフーチングを新設するとと
もに、上記免震装置の上下部位置に上下部ペデスタルを
施工し、次にこれら上下部ペデスタル間に免震装置を設
置し、さらにこの免震装置と上部ペデスタルとの隙間に
硬化性材料を圧入して上記免震装置にプレロードを付加
した後に、他の杭を解体することを特徴とするものであ
る。

【０００６】この際に、請求項２に記載の発明は、上記
杭の耐震補強を、分割された管状部材によって上記杭の
外周を囲繞し、分割部位を接合して一体化させた後に、
上記管状部材と上記杭との間に無収縮硬化性材料を充填
して硬化させることによって行なうことを特徴とするも
のであり、他方請求項３に記載の発明は、上記杭の耐震
補強を、上記杭の外周に接着剤を塗布した後に炭素繊維
シートを巻回し、上記接着剤を硬化させて一体的に接合
することによって行なうことを特徴とするものである。
ここで、上記接着剤としては、例えばエポキシ系樹脂接
着剤等の塗布が容易で優れた硬化性および接着性が得ら
れる接着剤を用いれば好適である。さらに、請求項４に
記載の発明は、上記請求項１〜３のいずれかに記載の発
明において、耐震補強された上記杭の外周の新設フーチ
ング内に埋設される部位に、シアコネクタを取付けてお
くことを特徴とするものである。

【０００７】請求項１〜４のいずれかに記載の発明にお
いては、既存建物の基礎部分における免震化作業となる
ために、ほぼ平常通りに当該建物を使用することがで
き、かつ補強前後における建物の内部構造に変化を生じ
させる必要が無い。しかもこの際に、免震装置を設置す
る部位の杭以外の複数本の杭を耐震補強することによ
り、杭の耐力が増大するので、作業中の安全性が確保さ
れるとともに、建物のジャッキアップ等の支保工が不要
となり、よって作業が大幅に簡略化される。加えて、万
一施工中に地震が発生した場合においても、上記耐震補
強によって杭の露出している部位が剪断破壊することが
防止されるために、建物全体の耐震安全性を確保するこ
とも可能となる。

【０００８】ここで、上記杭の耐震補強としては、請求
項２に記載の発明のように、分割された管状部材によっ
て補強すべき杭の外周を囲繞し、分割部位を接合して一
体化させた後に、上記管状部材と杭との間に無収縮硬化
性材料を充填して硬化させることによって行なうことが
できる。上記管状部材としては、一般的な鋼管が好適で
あり、内径が上記杭の外径より幾分大きな鋼管を２分割
して杭の外周に配設し、分割部分を接合して一体化させ
た後に、互いの隙間に無収縮のモルタル等を充填して硬
化させれば、上記杭の補強を汎用の管材でかつ容易に行
なうことができて一層好ましい。また、上記杭の他の耐
震補強としては、請求項３に記載の発明のように、補強
すべき杭の外周に、例えばエポキシ系樹脂接着剤等の接
着剤を塗布した後に、炭素繊維シートを巻回し、上記エ
ポキシ系樹脂接着剤等を硬化させることによって行なっ
てもよい。

【０００９】さらに、請求項４に記載の発明によれば、
上記請求項１〜３のいずれかに記載の発明において、耐
震補強された上記杭の外周の新設フーチング内に埋設さ
れる部位に、シアコネクタを取付けておくことにより、
上記フーチングと杭との付着性を向上させることができ
る。なお、上記シアコネクタは、例えば請求項２に記載
の発明において、管状部材の内周面にも取付けておけ
ば、当該管状部材と杭との隙間に充填した硬化性材料と
の付着力も増加させることができて、一層好適である。
ちなみに、上記シアコネクタとしては、杭の補強部外周
にリング状のフラットバーやスタッドボルト等を溶接す
ることが挙げられる。また、上記管状部材の内周面にも
取付ける場合には、予めこの管状部材の内面側にチェッ
カープレートの突部側を位置させるようにすれば、別途
溶接に煩雑な手間を要することが無くて施工が容易であ
る。

【００１０】

【発明の実施の形態】図１〜図６は、本発明に係る既存
建物における基礎部分の免震化工法の一実施形態を説明
するための図で、図１は、躯体を構成する柱１…の下部
に形成された複数の独立フーチング２…が、地中に打ち
込まれた多数本の杭３…によって支持された施工前の既
存建物を示すものである。このような既存建物に対して
基礎部分における免震化を行なうには、先ず図２に示す
ように、上記既存建物の基礎下を掘削して杭３…を露出
させる。この際に、上記杭３…の周囲は、他の部位より
も深く掘削して穴部４を形成しておく。また、これと並
行して耐圧版５を解体することにより、杭３…への負担
を幾分とも軽減させるとともに、より広い作業空間を確
保する。次に、免震装置を設置する部位の杭３’以外の
杭３…を洗浄した後に、図中斜線で示す露出部分の外周
に、耐震補強を施す。

【００１１】すなわち、図３に示すように、先ず各杭３
の外周面３ａに目荒らし処理を施し、次いで上記杭３の
外周に、内径が上記杭３の外径より大きな半割れの鋼管
（管状部材）６を配設し、分割部分６ａを溶接によって
接合して一体化させた後に、上記杭３と鋼管６の隙間に
無収縮のモルタル（硬化性材料）７を充填して硬化させ
ることにより上記杭３を補強する。ここで、上記鋼管６
の内周面とモルタル７との付着力が不足する虞がある場
合には、予め上記鋼管６の内面側にチェッカープレート
の突部側が位置するように形成しておけば、上記モルタ
ル７との付着力を所望の強さまで増加させることができ
る。このようにして、杭３…を耐震補強することによっ
てその耐力を増加させた後に、免震装置を設置する部位
の上記杭３’を解体する。

【００１２】次いで、図４に示すように、杭３…周囲の
穴部４内にコンクリートを打設して、フーチング８を新
設する。この際にも、鋼管６とフーチング８との付着力
を増加させる必要がある場合には、予め上記鋼管６の外
周面にリング状のフラットバーを溶接したり、あるいは
スタッドボルトを溶接するなどして、上記鋼管６の外周
にいわゆるシアコネクタを設けておけばよい。そして、
上記フーチング８が構築された後に、当該フーチング８
の上面および既設のフーチング２の下面であって、免震
装置を配設する位置の上下部位置に、それぞれ上下部ペ
デスタル９、１０を構築し、さらに免震ピット床となる
土間コンクリート１１を施工することにより、保守点検
等の作業スペースを確保する。

【００１３】次に、図５に示すように、上記上下部ペデ
スタル９、１０間に、例えば積層ゴムからなる免震装置
１２を設置し、さらにこの免震装置１２と上部ペデスタ
ル９との隙間にモルタル（硬化性材料）１３を高圧入し
て上記免震装置１２にプレロードを付加する。このよう
にして、躯体の荷重を上記免震装置１２で支持した後
に、上記杭３…の露出部分を解体するとともに、既存の
フーチング２の不要部分２ａも解体する。そして、図６
に示すように、躯体との間の緩衝スペース１４に面する
掘削部にＨ鋼杭１５を埋設するとともに、アースアンカ
ー１６を介してＲＣ壁１７を配設し、また上記躯体の地
上レベルに、上記緩衝スペース１４を覆うはね出しスラ
ブ１８を新設することにより、上記既存建物の基礎部分
に免震装置１２が介装された上記建物における免震化が
完了する。

【００１４】したがって、上記既存建物における基礎部
分の免震化工法によれば、既存建物に対する免震化作業
の大部分が基礎部分になるために、ほぼ平常通りに当該
建物を使用することができ、かつ補強前後における建物
の内部構造に変化を生じさせる必要が無い。また、免震
化作業にあたっては、免震装置１２を設置する部位の杭
３’以外の杭３を鋼管６およびモルタル７によって耐震
補強することにより、杭３…の耐力を増大させているの
で、作業中の安全性を確保することができるとともに、
さらに建物のジャッキアップ等の支保工が不要になるた
めに、当該免震化作業を大幅に簡略化することができ
る。しかも、万一施工中に地震が発生した場合において
も、上記杭３…に対する耐震補強によってこれら杭３…
の露出している部位が剪断破壊することが防止されるた
めに、作業中における建物全体の耐震安全性を確保する
こともできる。

【００１５】なお、上記実施の形態の説明においては、
杭３の外周に半割れの鋼管６を配設して一体化させた後
に、上記杭３と鋼管６の隙間に無収縮のモルタル７を充
填して硬化させることにより上記杭３を補強する場合に
ついてのみ説明したが、これに限るものではなく、例え
ば補強すべき上記杭３の外周にエポキシ系樹脂接着剤等
の接着剤を塗布し、次いでその外周に炭素繊維シートを
巻回して硬化させることにより、上記杭３に炭素繊維シ
ートを一体的に貼着して当該杭３を補強するようにして
もよい。

【００１６】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１〜４のい
ずれかに記載の発明によれば、既存建物に対する免震化
作業がもっぱら基礎部分となるために、ほぼ平常通りに
当該建物を使用することができるとともに、補強前後に
おける建物の内部構造に変化を生じさせる必要が無い。
また、免震装置を設置する部位の杭以外の複数本の杭を
耐震補強しているので、杭の耐力を増大させて作業中の
安全性を確保することができ、しかも建物のジャッキア
ップ等の支保工が不要になるために作業を大幅に簡略化
することができるとともに、上記耐震補強によって杭の
露出している部位が剪断破壊することが防止されるため
に、作業中における建物全体の耐震安全性を確保するこ
ともできるといった優れた効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の既存建物における基礎部分の免震化工
法の一実施形態において施工前の建物の構成を示す縦断
面図である。

【図２】図１の基礎下掘削後、所定位置の杭を切断した
状態を示す要部の縦断面図である。

【図３】図２における補強された杭の構造を示す横断面
図である。

【図４】図２の状態から新設フーチングと上下部ペデス
タルを構築した状態を示す要部の縦断面図である。

【図５】図４の上下部ペデスタル間に免震装置を取付け
て杭を切断した状態を示す要部の縦断面図である。

【図６】図１の既存建物の免震化が完了した状態を示す
要部の縦断面図である。

【符号の説明】

１ 柱 ２ フーチング（既存） ３ 杭 ３’ 免震装置を設置する部位の杭 ３ａ 外周面 ６ 鋼管（管状部材） ７ 無収縮のモルタル（硬化性材料） ８ フーチング（新設） ９ 上部ペデスタル １０ 下部ペデスタル １２ 免震装置 １３ モルタル（硬化性材料）

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 杭基礎によって支持された既存建物の基
   礎下を掘削して杭を露出させ、次いで免震装置を設置す
   る部位の杭以外の複数本の杭を耐震補強した後に、免震
   装置を設置する部位の上記杭を解体し、次いで当該部位
   の下方にフーチングを新設するとともに、上記免震装置
   の上下部位置に上下部ペデスタルを施工し、次にこれら
   上下部ペデスタル間に上記免震装置を設置し、さらに当
   該免震装置と上部ペデスタルとの隙間に硬化性材料を圧
   入して上記免震装置にプレロードを付加した後に、他の
   上記杭を解体することを特徴とする既存建物における基
   礎部分の免震化工法。
2. 【請求項２】 上記杭の耐震補強は、分割された管状部
   材によって補強すべき上記杭の外周を囲繞し、上記管状
   部材の分割部位を接合して一体化させた後に、当該管状
   部材と上記杭との間に無収縮硬化性材料を充填して硬化
   させることを特徴とする請求項１に記載の既存建物にお
   ける基礎部分の免震化工法。
3. 【請求項３】 上記杭の耐震補強は、補強すべき上記杭
   の外周に接着剤を塗布した後に炭素繊維シートを巻回
   し、上記接着剤を硬化させて一体的に接合することを特
   徴とする請求項１に記載の既存建物における基礎部分の
   免震化工法。
4. 【請求項４】 耐震補強された上記杭の外周の上記新設
   フーチング内に埋設される部位に、シアコネクタを取付
   けておくことを特徴とする請求項１ないし３のいずれか
   に記載の既存建物における基礎部分の免震化工法。