JPS63125731A - 埋立地盤における建築物支持構造および建築物構築工法 - 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） 本発明は、若令埋立地盤などのように地下水位の高い埋
立地盤における建築物支持構造および建築物構築工法に
関する。

（従来の技術） 埋立地盤に構築した建築物では、建築後の建築物重量が
、地下水位の上昇に伴なって地表面から下の部分で地下
水から受ける浮力よりも軽くなったときに、建築物全体
が浮き上がる場合があった。

この上うな場合に対処するために、従来では、建築物の
地下ピット部分に土砂やモルタルを入れるとか、建築物
から水平方向につばを突き出し、そのつば上に土や土砂
を載置するなどして、建築物全体としての重量を大きく
することにより、前述浮力に抗する重量を付与していた
。

また、このような建築物を構築する場合、従来では、埋
立地盤が固まるのを待って、建築物の建設予定地の周囲
に止水壁を構築し、その内部に侵入する地下水を排出し
ながら建築物基礎から上部へと建築物を構築していた。

。 （発明が解決しようとする問題点） しかしながら、従来の建築物支持構造の場合では、土、
土砂、モルタルといった材料を多く必要とするとともに
、それら材料の投入のために、多くの手間を要して工費
が増大する欠点があり、また、建築物全体としての重量
を増加するため、引き潮によって建築物が下降したよう
なときに、建築物から埋立地盤にかかる荷重が増大し、
その荷重に耐えるためには埋立地盤の地耐力を大きくし
なければならず、新たに地盤改良を必要として工期が長
くかかる欠点があった。

また、従来の埋立地盤での建築物構築工法の場合、埋立
地盤において、所定の地耐力が得られるまで建築物を構
築できず、埋め立て開始時から建築物の構築までに多大
の期間を必要とする欠点があった。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであっ
て、本第１発明は、若令埋め立て地盤などのような地下
水位の高い箇所に構築した建築物であっても、その建築
物を、潮位変化にかかわらず安定支持できるようにして
、埋立地盤に早期に建築物を構築できる支持構造を提供
することを目的とし、そして、本第２発明は、本第１発
明における建築物の支持構造を得る上での工期をより一
層短縮できるようにすることを目的とする。

（問題点を解決するための手段） 本第１発明の埋立地盤における建築物支持構造は、前述
のような目的を達成するために、建築物と、 その建築物の周囲に、前記建築物の下面から横外面にわ
たって地下水が滞留する貯水空間を形成する状態で構築
されて地下水域を遮断する止水壁と、 前記貯水空間内の地下水を排出する排水装置と、前記貯
水空間内に水を供給する注水装置とから成る構成を採用
した。

そして、本第２発明の埋立地盤における建築物構築工法
は、前述のような目的を達成するために、埋立地盤の建
築物建設予定地を埋め残しておき、その埋め残し箇所に
、別の場所で建造した、水平方向に分割された貯水室を
有する建築物基礎を海上輸送によって搬入し、 前記建築物基礎の周囲を埋め立て、 前記埋め残し箇所の地下水域を海上側と遮断する止水壁
を構築し、 前記建築物基礎の下方の埋立地盤を整地し、前記貯水室
を満水またはほぼ満水状態にするとともに、前記建築物
基礎と前記止水壁との間に形成された貯水空間内の地下
水を排出して前記建築物基礎をその下方の埋立地盤上に
着床し、前記貯水室からの排水により埋立地盤にかかる
建築物の荷重を調整しながら、前記建築物基礎上に上部
建築物を構築し、 前記貯水空間に対して、地下水を供給する注水装置と地
下水を排出する排水装置とを設置する構成を採用した。

（作用） 〈本第１発明の作用〉 上記構成によれば、建築物の構築後に止水壁の下方から
侵入してきて貯水空間に滞留している地下水を利用し、
その地下水の浮力によって建築物を支持し、満ち潮とか
台風、津波などに起因して、止水壁の外部における地下
水位が上昇し、それに伴なって、止水壁の下方からの通
水に上り止水壁内の地下水位が上昇したときには、排水
装置により貯水空間内の地下水を排出して止水壁内の地
下水位を所定レベルにするとともに設定量の排水を継続
して地下水位を一定状態に維持し、一方、引き潮などに
起因して、止水壁の外部における地下水位が下降し、そ
れに伴なって、止水壁の下方からの通水により止水壁内
の地下水位が下降したときには、注水装置により貯水空
間内に地下水を供給して止水壁内の地下水位を所定レベ
ルにするとともに設定量の注水を継続してその地下水位
を一定状態に維持することができる。

〈本第２発明の作用〉 上記構成によれば、埋立地盤では、建築物の建設予定地
の周辺地盤の埋め立てや、建設予定地における建築物基
礎よりも所定レベル深い位置までの埋め立てを行ないな
がら、別途、例えば、造船ドックを利用するなど、建設
予定地に近い適当な場所において建築物基礎を建造し、
その建造した建築物基礎を曳船などにより曳航して建設
予定地の埋め残し箇所に搬入し、その搬入箇所や建築物
の周囲などの埋め残し箇所を埋め立て、建築物基礎に形
成されている貯水室を満水またはほぼ満水状態にすると
ともに貯水空間内の地下水を排出して、建築物基礎をそ
の下方の埋立地盤に着床し、前記貯水室内の地下水の排
出と供給とにより、水平方向での重量バランスと建築物
全体の重量調整とを図って、埋立地盤にかかる荷重を増
大させずに、建築物の姿勢を安定した状態で建築物基礎
上に上部建築物を構築していくことができる。また、建
築物構築後にあっては、貯水空間内の地下水の浮力によ
って建築物を支持でき、しかも、貯水空間に対して設置
された排水装置と注水装置とを選択的に作動して、地下
水を排出あるいは供給することにより、止水壁外部にお
ける地下水位の変動いかんにかかわらず、止水壁内での
地下水位の変動を抑えて、建築物を安定支持できる。

（実施例） 以下、本発明を図面に示す実施例に基づいて詳細に説明
する。

第１図は、本第１発明の埋立地盤における建築物の支持
構造の実施例を示す概略断面図であり、建築物Ａの下部
の建築物基礎１が地下水中に位置され゛、建築物Ａが地
下水浮力によって支持されている。

前記建築物基礎ｌの下部側には、水平方向に縦横に分割
して貯水室２・・・が設けられ、それら貯水室２・・・
それぞれに注水装置３と排水装置４とが連通接続され、
貯水室２・・・それぞれに個別に給排水して、建築物Ａ
の重量を調整したり、傾斜を修正したりできるようにな
っている。

前記注水装置３は、注水ポンプ５を介装した注水管６の
一端側を地下水中に位置するとともに、その先端にスト
レーナ７を設け、かつ、注水管６の他端側に分岐注水管
８・・・それぞれを連通接続するとともに分岐注水管８
・・・それぞれの先端を貯水室２・・それぞれ内に位置
させ、地下水を利用して貯水室２・・・それぞれに注水
するように構成され、そして、分岐注水管８・・・それ
ぞれに注水用電磁弁９が付設され、開閉する注水用電磁
弁９を選択することにより、所定の貯水室２に注水でき
るように構成されている。

また、前記排水装置４は、排水ポンプ１ｏを介装した排
水管１１の一端側に分岐排水管１２・・・それぞれを接
続し、分岐排水管１２それぞれの先端を貯水室２・・・
それぞれの底部近くに位置するとともに、その先端にス
トレーナ１３を設け、かつ、排水管１１の他端側を地下
水側に位置させ、貯水室２から排出した水を地下水に戻
すように構成され、そして、分岐排水管１２・・・それ
ぞれに排水用電磁弁１４が付設され、開閉する排水用電
磁弁１４を選択することにより、所定の貯水室２から排
水するように構成されている。

建築物基礎１の下方には、その水平方向に所定間隔を隔
てて、地下水下方の支持層にアンカ一体（図示せず）が
打ち込まれ、そのアンカ一体にケーブル１５が連結され
るとともに、ケーブル１５・・・それぞれの上端が、建
築物基礎１に形成した孔１６・・・それぞれ内に嵌入さ
れ、第２図に示すように、建築物基礎１の貯水室２の上
部に油圧ジヤツキ１７・・・が取り付けられ、油圧ジヤ
ツキ１７・・・それぞれに載置支持された連結部材１８
とケーブル１５とが連結され、建築物Ａが地下水浮力に
よって浮上することを、ケーブル１５・・にょる引っ張
り力によって阻止するように、かつ、油圧ジヤツキ１７
・・それぞれの駆動によって引っ張り力を調整できるよ
うに構成されている。

建築物Ａの周囲には、その全周にわたって、地下水域を
遮断する止水壁１９が構築され、その止水壁１９の外側
に、周辺埋立地盤の崩壊を防止する擁壁ブロック２０が
構築されている。

建築物基礎１の周部の所定箇所は傾斜面Ｆに構成され、
その傾斜面Ｆから水平面の一部にわたる箇所と埋立地盤
との間に、斜面保護コンクリート２１が打設されている
。

擁壁ブロック２０の内周面全周にわたり、上下それぞれ
の所定箇所にコンクリートブロック２２゜２２が打設固
化され、一方、それらコンクリートブロック２２．２２
それぞれに対応する位置において、建築物Ａの外周面全
周にわたってコンクリートブロック２３．２３が打設固
化され、両コンクリートブロック２２．２３の当接によ
り建築物Ａの水平方向への移動を規制するように構成さ
れている。

前記コンクリートブロック２２．２３それぞれは、建築
物Ａよりも小さい強度に設定されており、地震等の大き
な衝撃発生時には、建築物Ａに先立ってコンクリートブ
ロック２２．２３が崩壊し、建築物Ａが損壊することを
防止できるように構成されている。

また、擁壁ブロック２０と建築物Ａとが、中間にターン
バックル２４を介装した伸縮可能な接合部材２５を介し
て連結され、建築物Ａが下降することを防止するように
構成されている。

以上の構成により、止水壁１９と建築物Ａとの間に、止
水壁１９の下方から侵入してくる地下水を滞留する貯水
空間Ｓが形成され、その貯水空間Ｓ内の地下水の浮力に
より建築物Ａが支持されるようになっている。

前記注水管６に連通接続された分岐注水管８ａが、前記
擁壁ブロック２０と建築物基礎ｌとの間の貯水空間Ｓの
上方に延出されるとともに、その分岐注水管８ａに注水
用電磁弁９ａが付設され、注水ポンプ５と注水管６とを
前記貯水室２に対する注水装置３と兼用して、貯水空間
Ｓに対する注水装置２６が構成されている。

前記排水管１１に連通接続された分岐排水管１２ａの下
端が前記貯水空間Ｓ内に位置されるとともに、その下端
にストレーナ１３ａが設けられ、かつ、分岐排水管１２
ａに排水用電磁弁１４ａが付設され、排水ポンプ１０と
排水管１１とを前記貯水室２に対する排水装置４と兼用
して、貯水空間Ｓに対する排水装置２７が構成されてい
る。

擁壁ブロック２０の所定箇所に、貯水空間Ｓ内の地下水
位を検出する水位センサ２８が設けられ、この水位セン
サ２８による検出結果が、ＣＰＵとＲＯＭとＲＡＭとか
ら成るコンピュータ２９に入力され、その検出水位が設
定水位になるように、前記注水用電磁弁９ａまたは排水
用電磁弁１．４ａを自動的に開閉し、貯水空間Ｓ内の水
位を一定に維持するように構成されている。

即ち、第３図のフローチャートに示すように、検出水位
を入力する（Ｓｌ）とともに、例えば、５分などの所定
時間を設定したタイマをスタートす＝１２− る（Ｓ２）。

その後に、検出水位と、予め設定した下限側の設定水位
とを比較し、検出水位が下限側設定水位より小さいかど
うかを判断する（Ｓ３）。

ここで下限側設定水位よりも小さいと判断したときには
、注水用電磁弁９ａを設定時間（前記タイマによる設定
時間よりも短い時間）だけ開き、設定量の地下水を貯水
空間Ｓに供給する（Ｓ４）。

しかる後、タイマで設定した時間が経過するのを待ち（
Ｓ５）、設定時間経過後にタイマをリセットして（Ｓ６
）からステップＳｌに戻す。

前記ステップＳ３において、検出水位が下限側設定水位
よりも小さくなければ、ステップＳ７に移行し、検出水
位と、予め設定した上限側の設定水位とを比較し、検出
水位が上限側設定水位より大きいかどうかを判断する。

ここで上限側設定水位よりも大きいと判断じたときには
、排水用電磁弁１４ａを設定時間（前記タイマによる設
定時間よりも短い時間）だけ開いて、設定量の地下水を
貯水空間Ｓから排出しくＳ８）、ステップＳ５に移行す
る。

前記ステップＳ７において、検出水位が上限側設定水位
よりも大きくないと判断したときには、貯水空間Ｓ内の
水位が設定範囲内にあるとして、ステップＳ５に移行す
る。

以上の処理により、止水壁１９の外部における地下水の
水位の変動いかんにかかわらず、貯水空間Ｓ内の水位を
設定範囲内のレベルに自動的に維持し、建築物Ａの上下
変位を抑えて、建築物Ａを一定の浮力により安定支持す
る。

前記擁壁ブロック２０と建築物Ａの外壁面との間には、
周辺地盤に対する建築物Ａの上下方向での変位量を検出
する変位センサ３０が設けられている。

また、前記建築物基礎ｌには、建築物Ａの傾斜角度を検
出する傾斜センサ３１が設けられている。

更には、油圧ジヤツキ１７と連結部材１８との間に、例
えば、ロードセルなど、両者間の圧力を検出して、前記
ケーブル１５の張力を検出する張力センサ３２が設けら
れている。

前記変位センサ３０、傾斜センサ３１および張力センサ
３２それぞれの検出結果もコンピュータ２９に入力され
、それらの検出変位量、検出傾斜角度および検出荷重そ
れぞれに基づき、所定の貯水室２・・・に対する注水ま
たは排水を行なうとともに油圧ジヤツキ１７の駆動によ
り連結部材１８を昇降し、建築物基礎１に上部建築物１
ａを構築していくなど、建築物Ａの重量変化にかかわら
ず、所定の位置において、建築物Ａを水平姿勢に良好に
維持できるようになっている。

前記貯水空間Ｓに対する注水装置２６および排水装置２
７それぞれとしては、専用の注水ポンプを介装した注水
管、専用の排水ポンプを介装した排水管それぞれでもっ
て構成し、それらの注水ポンプおよび排水ポンプそれぞ
れを選択的に駆動または駆動停止するように構成するも
のでも良い。

上記建築物Ａの支持構造を得る上での構築工法としては
、後述する本第２発明の構築工法に限らず、例えば、若
令埋立地盤の所定箇所に止水壁１９を構築し、その止水
壁１９内の地下水を排出しなから、基礎から上方へと建
築物Ａを構築していくようにするものでも良い。

次に、本第１発明の埋立地盤における建築物の支持構造
を得る上での本第２発明の構築工法の実施例について説
明する。

造船ドックなど、建築物Ａの建設予定地に近い適当な場
所において、前記建築物基礎１を構成する所定の大きさ
の基礎部分１ａを建造し、前記貯水室２・・・に対して
所定量の水を供給し、基礎部分１ａに所定重量を付与し
て海上に浮かせ、第４図の（ａ）および（ｂ）に示すよ
うに、基礎部分１ａ・・・それぞれを曳船３３・・・に
より曳航して海上輸送する。

一方、埋立地盤Ｂ側では、第５図に示すように、建築物
Ａの建設予定地となる箇所Ｂ１を埋め残しておき、その
埋め残し箇所Ｂ１に基礎部分１ａを搬入し、それら基礎
部分１ａ・・・を互いに一体化して所定量の建築物基礎
１を得る。この埋め残し箇所Ｂ１では、曳船３３・・・
および基礎部分１ａが進入可能な深さを残し、それより
深い箇所は埋め立てておくものである。また、埋め残し
箇所ＢＩの所定位置にアンカ一体を構築して前記ケーブ
ル１５・・・を設置しておく。

その後に、第６図（ａ）に示すように、搬入された建築
物基礎１の周囲を埋め立て、かつ、建築物基礎１の外周
にガイドを取り付けて作業機３４によりシートパイル３
５を順次打ち込んでいき、前　　　　−肥土水壁１９を
構築して埋め残し箇所Ｂ、の地下水域を海上側と遮断す
る。

次いで、第６図（ｂ）に示すように、建築物基礎１の下
方の傾斜面Ｆから水平面の一部にわたる箇所とそれに対
向する埋め立て土砂との間に、両者それぞれを型枠とし
て前記斜面保護コンクリート２１を打設する。このとき
、その斜面保護コンクリート２１に相対する傾斜面Ｆお
よび水平面の一部箇所には、コンクリートの付着を防止
する樹脂を塗布しておく。

そして、第６図（Ｃ）に示すように、止水壁１９の外側
に前記擁壁ブロック２０を設置するとともに、その周辺
地盤を埋め立てるとともに、建築物基礎ｌの下方に地面
安定剤を注入して攪はんし、建築物基礎工の下方の埋立
地盤を整地する。

しかる後に、第６図（ｄ）に示すように、前記貯水室２
・・・を満水またはほぼ満水状態にするとともに、貯水
空間Ｓ内の地下水を排出して建築物基礎１をその下方の
埋立地盤上に着床し、かつ、建築物基礎１の外周と擁壁
ブロック２０との間に接合部材２５を取り付けるととも
に、ケーブル１５を建築物基礎１の前記連結部材１８に
連結する。

その後、第６図（ｅ）に示すように、前記貯水室２・・
・からの排水により埋立地盤にかかる建築物の荷重を調
整するとともに水平方向での重量バランスを図りながら
、クレーン３６等により、建築物基礎１上に上部建築物
１ａを構築していき、所定の建築物Ａを構築する。

最終的には、前記貯水空間Ｓに対して、地下水を供給す
る前記注水装置２６と地下水を排出する排水装置２７と
を設置し、本第１発明の建築物支持構造を得る。

建築物基礎Ｉとしては、地下躯体を備えるものおよび備
えないものいずれをも含むものである。

（効果） 〈本第１発明の効果〉 以上のように、本第１発明によれば、止水壁と建築物間
の貯水空間における地下水の浮力を利用して建築物を支
持するから、建築物の荷重全体を支持するに足るだけの
地耐力を埋立地盤に備えさせずに済むとともに、建築物
の重量を増大するための土、土砂、モルタル等の材料が
不要となり、若令埋立地盤であっても、建築物を早期に
かつ安価に構築でき、土地利用を早期に図ることができ
るようになった。

しかも、止水壁と建築物間の貯水空間内の地下水を排水
装置によって排出するか、あるいは、注水装置によって
供給するかすることにより、止水壁の外部での潮汐や台
風、津波などに起因する潮位変化の大小のいかんにかか
わらず、地下水位を一定に維持して、建築物を良好に安
定支持できるようになった。

〈本第２発明の効果〉 以上のように、本第２発明によれば、建築物の建設予定
地の周辺の埋め立てと、建築物基礎の建造とを併行して
行なうことができるから、埋立地盤が固まるのを待たず
に建築物の構築を開始でき、そのうえ、建築物基礎の構
築のために、埋立地盤を掘削する作業を不要にでき、し
かも、建築物基礎に形成した貯水室に対する注水ならび
に排水により、建築物の水平方向の重量バランスと建築
物下方の埋立地盤にかかる荷重を調整しながら上部建築
物を構築し、更には、構築後には、貯水空間に滞留する
地下水の浮力を利用して建築物を支持するから、建築物
下方の埋立地盤に大きな地耐力を必要とせず、若令埋め
立て地盤であっても、建築物を良好に構築でき、本第１
発明の建築物の支持構造を構築する上で、その工期をよ
り一層短縮でき、土地利用を一層効率良く図ることがで
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本第１発明の埋立地盤における建築物支持構
造の実施例の一部省略概略断面図、第２図は、要部の拡
大断面図、第３図はフローチャート、第４図（ａ）は、
建築物基礎の海上輸送状態を一２０＝ 説明する平面図、第４図（ｂ）は、その側面図、第５図
は、埋立地盤を説明する平面図、第６図（ａ）、（ｂ）
、（ｃ）、（ｄ）および（ｅ）は、それぞれ構築工法の
各工程を説明する概略断面図である。 １・・・建築物基礎、　１ａ・・・上部建築物、２・・
・貯水室、　　　１９・・・止水壁、２６・・・注水装
置、　２７・・・排水装置、Ａ・・・建築物、　　　Ｂ
・・・埋立地盤、Ｓ・・・貯水空間。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）建築物と、 その建築物の周囲に、前記建築物の下面から横外面にわ
   たって地下水が滞留する貯水空間を形成する状態で構築
   されて地下水域を遮断する止水壁と、 前記貯水空間内の地下水を排出する排水装置と、前記貯
   水空間内に水を供給する注水装置とから成る埋立地盤に
   おける建築物支持構造。
2. （２）埋立地盤の建築物建設予定地を埋め残しておき、 その埋め残し箇所に、別の場所で建造した、水平方向に
   分割された貯水室を有する建築物基礎を海上輸送によっ
   て搬入し、 前記建築物基礎の周囲を埋め立て、 前記埋め残し箇所の地下水域を海上側と遮断する止水壁
   を構築し、 前記建築物基礎の下方の埋立地盤を整地し、前記貯水室
   を満水またはほぼ満水状態にするとともに、前記建築物
   基礎と前記止水壁との間に形成された貯水空間内の地下
   水を排出して前記建築物基礎をその下方の埋立地盤上に
   着床し、 前記貯水室からの排水により埋立地盤にかかる建築物の
   荷重を調整しながら、前記建築物基礎上に上部建築物を
   構築し、 前記貯水空間に対して、地下水を供給する注水装置と地
   下水を排出する排水装置とを設置することを特徴とする
   埋立地盤における建築物構築工法。