JPH11310928A - 既存構造物の免震補強工法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 既存構造物の仮補強が不要であり、免震補強
工事中においても既存構造物の使用が可能であり、さら
に、施工中の不等沈下の発生を防止することができる免
震補強工法を提供すること。 【解決手段】 既存構造物３０の周囲地盤１０内の対向
位置に連続地中壁１１，１１を構築し、既存構造物の下
の地盤をほぼ水平方向に削孔しながら孔内に鋼管１４ａ
を圧入する工程を繰り返して連続地中壁間に複数の鋼管
を隙間無く架設し、複数の軸部材の下方を掘削して作業
空間１９を形成し、作業空間の下面にべた基礎２１を設
け、べた基礎と複数の軸部材との間に免震装置２２を配
置し、複数の軸部材の両端を切断して連続地中壁への架
設状態を解除する工程とを含む。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、既存構造物の免震
補強工法に関する。

【０００２】

【従来の技術】既存構造物を免震補強するために、積層
ゴムタイプ等の免震装置を既存構造物と基礎との間に設
置する補強構造が提案されており、既存構造物が寺院建
築等の文化財である場合や、美術館あるいは博物館であ
る場合には、地上部分を可能な限り改装せずに免震補強
することが要求される。

【０００３】このような既存構造物を免震補強する工法
としては、例えば、最初に、既存構造物の最下階の既存
床を撤去し、露出した既存の基礎梁の下に仮設基礎を構
築する。次いで、既存基礎梁の両側に鉄筋コンクリート
を増し打ちして補強基礎梁を形成し、増打部分と既存基
礎梁とをＰＣ鋼棒で締め付けて一体化する。さらに、免
震装置を設置する場所の既存基礎は撤去し、この撤去し
た場所を下方に掘削して深礎杭を構築する。そして、こ
の深礎杭の上端には新たに基礎を設置し、新設した基礎
と補強基礎梁との間に免震装置を設置し、最後に、残り
の既存基礎と、仮設基礎とを撤去すれば、免震補強工事
が終了する。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記従来の免震補強工
法において、既存床を撤去して仮設基礎を設置したり、
補強基礎梁を形成してＰＣ鋼棒で締め付ける際には、既
存構造物を使用することができないため不便であり、ま
た既存構造物は仮補強を行う必要があるため手間が掛か
り効率が悪いという欠点がある。また木造の既存構造物
では、独立基礎を採用している場合もあり、この場合に
は補強基礎梁を設置するのが困難である。さらに、上記
工法では、部分的に施工するので、既存構造物に予期せ
ぬ荷重や変形が作用し易く、特に、不等沈下等が発生し
やすいという欠点がある。

【０００５】本発明は上記従来技術の欠点に着目し、こ
れを解決せんとしたものであり、その課題は、既存構造
物の仮補強が不要であり、免震補強工事中においても既
存構造物の使用が可能で、さらに、施工中の不等沈下の
発生を防止することができる免震補強工法を提供するこ
とである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記本発明の課題を解決
するために、本発明は、既存構造物の周囲地盤内の対向
位置に地中壁又は布基礎等の仮設支持部材を構築する工
程と、該既存構造物の下の地盤をほぼ水平方向に削孔し
ながら孔内に軸部材を圧入する工程を繰り返して前記仮
設支持部材間に複数の前記軸部材を隙間無く且つ前記既
存構造物の全平面にわたるように架設する工程と、該複
数の軸部材の下方を掘削して作業空間を形成する工程
と、該作業空間の下面に基礎部材を設ける工程と、該基
礎部材と前記複数の軸部材との間に免震装置を配置する
工程と、前記複数の軸部材の両端を切断して前記仮設支
持部材への架設状態を解除する工程とを含む既存構造物
の免震補強工法を提供する。

【０００７】ここで、既存構造物の下の地盤をほぼ水平
方向に削孔しながら孔内に軸部材を圧入する工程として
は、いわゆるパイプルーフ工法と称されている従来工法
を採用することができる。このパイプルーフ工法には、
ボーリングタイプとオーガー圧入タイプがあり、ボーリ
ングタイプでは、ロータリー式ボーリングマシンを使用
して直径８４〜１２００mm程度の鋼管を地盤内に圧入
し、一方、オーガー圧入タイプでは、オーガーと油圧ジ
ャッキを組み合わせた装置により直径２００〜１２００
mm程度の鋼管又は鋼管矢板を地盤内に圧入し、両タイプ
の工法によれば８０ｍ程度の長さの鋼管を地中に設置す
ることができる。

【０００８】また前記仮設支持部材は、既存構造物の全
平面を挾むような対向配置で周囲地盤内に形成し、その
上端面が、既存構造物の立設している地表面よりも３０
０〜５００mm程度下方に位置するように形成するのが好
ましい。そして、前記軸部材はその両端が仮設支持部材
の上端面に当接するように地盤内をほぼ水平方向に圧入
するのが好ましい。

【０００９】このように地盤内に軸部材を圧入する工程
を繰り返して仮設支持部材間に複数の軸部材を隙間無
く、且つ既存構造物の全平面にわたるように架設すれ
ば、この複数の軸部材の下方の地盤を掘削しても、既存
構造物はその全平面が表層土や既存の基礎と共に、複数
の軸部材を介して常に仮設支持部材により支持される。
したがって、免震補強施工中に、既存構造物の支持バラ
ンスが崩れて、既存構造物が予期せぬ荷重を受けて変形
するといった事故を防止できる。また既存構造物には、
予期せぬ荷重や変形が作用しないので仮補強が全く不要
であり、不等沈下の発生を防止できて、故に、免震補強
工事中においても、例えば既存構造物内に居住するとい
った利用も可能である。

【００１０】

【実施例】以下、添付図面に基づいて実施例を説明する
が、本発明はこれに限定されるものではない。図１乃至
図６は本発明の既存構造物の免震補強工法の各工程を示
す簡略図であり、本免震補強工法は、仮設支持部材とし
ての連続地中壁１１を構築する工程と、地盤１０内に複
数の鋼管１４ａを圧入して連続地中壁１１，１１間に架
設する工程と、複数の鋼管１４ａの下方を掘削する工程
と、掘削された空間の下面にべた基礎２１を設ける工程
と、べた基礎２１と複数の鋼管１４ａとの間に免震装置
２２を設ける工程と、鋼管１４ａの連続地中壁１１，１
１への架設状態を解除する工程とを含む。以下、本免震
補強工法について、さらに詳述する。

【００１１】《仮設支持部材の構築工程》図１(a)に示
したように、仮設支持部材としての連続地中壁１１は、
既存構造物３０から所定長離隔した地盤１０内に、既存
構造物３０の全平面を両側から挾むような対向配置で構
築し、この連続地中壁１１は、その上端面が地表面より
も３００〜５００mm程度下方に位置するような高さに形
成する。なお、仮設支持部材としては、連続地中壁１１
の他に図１(b)に示したような布基礎１２を用いても良
く、この布基礎１２は、既存構造物３０から所定長離隔
した地盤１０を掘削して溝１３を形成し、この溝１３内
に同様な高さで形成する。

【００１２】《鋼管の圧入・架設工程》図２に示したよ
うに、一方の連続地中壁１１の外側を掘削して作業スペ
ースを作り、ここに反力壁１７を設ける。この反力壁１
７は、鉄筋コンクリート、Ｈ型鋼または鋼板矢板といっ
た材料を用いて、鋼管圧入時の支圧力に耐え得るような
形状に形成する。また、油圧ジャッキ等を組み合わせて
作った鋼管圧入装置１６を、反力壁１７から反力を得る
ことができるように作業スペースに設置し、さらに作業
スペースには削孔時に生じた土砂を排出するための排土
装置１５も配置する。

【００１３】そして、鋼管１４ａを連続地中壁１１の上
端面に載置し、この鋼管１４ａ内にオーガー（図示せ
ず）を挿入し、このオーガー（図示せず）で対向位置の
連続地中壁１１上端面に向けて、既存構造物３０の下の
地盤１０内をほぼ水平方向に削孔しながら、鋼管圧入装
置１６により鋼管１４ａを圧入すると、圧入した鋼管１
４ａは連続地中壁１１，１１間に架設されて、その上に
は３００〜５００mm程度の厚さの地盤表層部１８が載
る。このような鋼管圧入工程を繰り返し、連続地中壁１
１，１１間において、既存構造物３０の全平面にわたる
ように複数の鋼管１４ａを隙間無く架設することで、鋼
管スラブ１４を形成する。

【００１４】なお、既存構造物３０の基礎が、地盤表層
部１８よりも深くまで設けられている場合には、オーガ
ー圧入タイプに替えて、ボーリングタイプの装置を用い
て既存の基礎をも削孔して鋼管１４ａを圧入する。また
鋼管１４ａは、地盤表層部１８や既存構造物３０を、対
向配置された連続地中壁１１，１１間で支持できるよう
な直径のもの使用する。

【００１５】《鋼管の下方を掘削する工程》鋼管スラブ
１４を構築した後、図３に示したように、鋼管スラブ１
４の下の地盤１０を掘削して１５００〜２０００mm程度
の高さの作業空間１９を形成する。鋼管スラブ１４の下
の掘削前に、既存構造物３０はすでに地盤表層部１８や
既存の基礎と共に、鋼管スラブ１４を介して連続地中壁
１１，１１により支持されており、そのため、既存構造
物３０が不等沈下して予期せぬ荷重を受けることは無
く、故に、既存構造物３０に変形が生じるといった事故
は防止できる。

【００１６】《べた基礎の構築工程》鋼管スラブ１４の
下を掘削した後、図４に示したように、作業空間１９の
底にコンクリートを打設して、厚さ２５０〜３００mm程
度のべた基礎２１を形成し、各鋼管１４ａ内には、鋼管
１４ａの曲げ剛性を増加するためにコンクリートを充填
する。また各鋼管の一体化を図ると共に、免震装置２２
の設置を行い易くするため、鋼管スラブ１４の下面には
上部基礎２０を形成する。この上部基礎２０は、例え
ば、鋼管スラブ１４の下面に配筋を行った後、上部基礎
２０の厚さに応じて鋼管スラブ１４の所定長下方にデッ
キプレートや鋼板等の型枠を配置し、この型枠と鋼管ス
ラブ１４下面との間にコンクリートを打設することによ
り形成しても良く、さらに、上部基礎２０において免震
装置２２を設置する位置には鉄筋コンクリートで上部台
座を形成しても良い。なお、べた基礎２１と上部基礎２
０の間隔は、ここに設置する免震装置２２の高さに応じ
て、適宜、後述する下部台座２４の高さ等により調整す
る。

【００１７】《免震装置の設置工程》次に、図５に示し
たように、べた基礎２１の上面の所定位置に下部台座２
４を形成し、この下部台座２４の上に免震装置２２をア
ンカーボルトで定着し、さらに、免震装置２２の上端面
と上部基礎２０又は上部台座とはアンカーボルトで定着
し、免震装置２２の上下に生じた隙間にはグラウト材を
充填する。

【００１８】《鋼管の架設状態を解除する工程》グラウ
ト材が硬化したら、図６に示したように、連続地中壁１
１，１１の上端面に載置している鋼管スラブ１４の両端
部を切断し、連続地中壁１１，１１への架設状態を解除
する。これにより、既存構造物３０と地盤表層部１８と
鋼管スラブ１４の全荷重は免震装置２２に移されて、免
震補強工事は終了する。なお、地盤表層部１８及び鋼管
スラブ１４と、連続地中壁１１，１１との間に生じた間
隙２３はエキスパンションジョイント等で覆って封止す
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】(a)(b)はそれぞれ異なる仮設支持部材の構築工
程を示す簡略図である。

【図２】仮設支持部材間に軸部材を架設する工程を示す
簡略図である。

【図３】複数の軸部材の下方を掘削して作業空間を形成
する工程を示す簡略図である。

【図４】作業空間の下面に基礎部材を設ける工程を示す
簡略図である。

【図５】基礎部材と複数の軸部材との間に免震装置を配
置する工程を示す簡略図である。

【図６】軸部材の仮設支持部材への架設状態を解除する
工程を示す簡略図である。

【符号の説明】

１０ 地盤 １１ 連続地中壁（仮設支持部材） １２ 布基礎（仮設支持部材） １４ａ 鋼管（軸部材） １９ 作業空間 ２１ べた基礎（基礎部材） ２２ 免震装置 ３０ 既存構造物

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 既存構造物の周囲地盤内の対向位置に地
   中壁又は布基礎等の仮設支持部材を構築する工程と、該
   既存構造物の下の地盤をほぼ水平方向に削孔しながら孔
   内に軸部材を圧入する工程を繰り返して前記仮設支持部
   材間に複数の前記軸部材を隙間無く且つ該既存構造物の
   全平面にわたるように架設する工程と、該複数の軸部材
   の下方を掘削して作業空間を形成する工程と、該作業空
   間の下面に基礎部材を設ける工程と、該基礎部材と前記
   複数の軸部材との間に免震装置を配置する工程と、前記
   複数の軸部材の両端を切断して前記仮設支持部材への架
   設状態を解除する工程とを含む既存構造物の免震補強工
   法。