特許 5925231 建物の構築方法と新設建物の地下躯体

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5925231

(24)【登録日】2016年4月28日

(45)【発行日】2016年5月25日

(54)【発明の名称】建物の構築方法と新設建物の地下躯体

(51)【国際特許分類】

   E04G 23/06 20060101AFI20160516BHJP

   E04G 23/08 20060101ALI20160516BHJP

【ＦＩ】

   E04G23/06 Z

   E04G23/08 Z

【請求項の数】2

【全頁数】10

(21)【出願番号】特願2014-47305(P2014-47305)

(22)【出願日】2014年3月11日

(62)【分割の表示】特願2011-26083(P2011-26083)の分割

【原出願日】2011年2月9日

(65)【公開番号】特開2014-111891(P2014-111891A)

(43)【公開日】2014年6月19日

【審査請求日】2014年3月11日

(73)【特許権者】

【識別番号】000206211

【氏名又は名称】大成建設株式会社

(72)【発明者】

【氏名】松本 修一

(72)【発明者】

【氏名】小室 努

【審査官】 西村 隆

(56)【参考文献】

【文献】 特開平１１−０５０４８０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００４−３３９８１６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００４−０４４２２３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００４−２６３４６７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００８−２５５６４５（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｅ０４Ｇ ２３／０６

Ｅ０４Ｇ ２３／０８

Ｅ０４Ｇ ２３／０２

Ｅ０２Ｄ ２９／０４５

Ｅ２１Ｄ １３／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

地下ｎ階建て（ｎは２以上の自然数）の既設建物を利用して新設建物を構築する建物の構築方法であって、
前記既設建物の地上躯体を解体する地上躯体解体工程と、
前記既設建物の既設地下スラブまたは既設建物の大梁の上部に作業構台を設置する構台設置工程と、
前記既設建物の地下１階から地下ｎ−１階までの各階において既設地下スラブに開口部を形成する開口形成工程と、
前記作業構台上に配置した揚重装置を使用して、前記既設建物の地下ｎ階の床面に新設地下柱を立設する地下柱構築工程と、を含むことを特徴とする建物の構築方法。

【請求項2】

前記作業構台は、前記新設建物の地下１階スラブの一部の先行構築部であることを特徴とする請求項１に記載の建物の構築方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、既設建物を利用して新設建物を構築する方法、及びその新設建物の地下躯体に関する。

【背景技術】

【0002】

既設建物の地下躯体を解体しながら新設建物を構築する方法としては、特許文献１に開示されたものがある。特許文献１の方法では、既設地下躯体の底部に新設マット躯体を構築し、新設マット躯体上にタワークレーンを立設した後、タワークレーンを利用して作業構台や構真柱を組み立てている。なお、作業構台は、新設マット躯体から立ち上がる仮設支柱に架設されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２００４−４４２２３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

特許文献１の方法では、新設マット躯体上にタワークレーンを立設する必要があるので、タワークレーンが使用可能となるまでに時間を要することとなり、作業構台が使用可能となるまでには更に時間を要することとなる。また、特許文献１の方法では、新設マット躯体上に作業構台用の仮設支柱を立設する必要があるので、作業構台の構築作業に時間を要し、さらには、作業構台の撤去作業にも時間を要することとなる。

【0005】

このような観点から、本発明は、既設建物を利用して新設建物を構築する際に、工期短縮を図ることが可能な建物の構築方法を提供することを課題とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

上記課題を解決するために、請求項１に記載の建物の構築方法は、地下ｎ階建て（ｎは２以上の自然数）の既設建物を利用して新設建物を構築する建物の構築方法であって、前記既設建物の地上躯体を解体する地上躯体解体工程と、前記既設建物の既設地下スラブまたは既設建物の大梁の上部に作業構台を設置する構台設置工程と、前記既設建物の地下１階から地下ｎ−１階までの各階において既設地下スラブに開口部を形成する開口形成工程と、前記作業構台上に配置した揚重装置を使用して、前記既設建物の地下ｎ階の床面に新設地下柱を立設する地下柱構築工程と、を含むことを特徴とする。
また、請求項２に記載の建物の構築方法は、前記作業構台は、前記新設建物の地下１階スラブの一部の先行構築部であることを特徴とする。

【0007】

本発明によれば、既設建物の既設地下柱上に作業構台（置構台、乗入れ構台など）を設置する、という手段を採用しているので、作業構台を早期に確保することができ、ひいては、その後の作業をスムーズに行うことができる。

【0008】

また、本発明によれば、地下１階から地下ｎ−１階までの既設地下スラブを残した状態で新設地下柱を構築する、という手段を採用しているので、既設地下スラブの解体を待たずして、新設トップスラブを早期に構築することができる。

【0009】

本発明においては、前記作業構台の周辺領域において新設トップスラブの一部を構築する第一のトップスラブ構築工程と、前記作業構台を解体する作業構台解体工程と、前記作業構台が存在していた領域において新設トップスラブの残部を構築する第二のトップスラブ構築工程と、前記新設トップスラブの下側において、前記既設地下スラブを解体するとともに、新設地下スラブを構築するスラブ解体・構築工程と、を付加してもよい。作業構台の周辺領域において新設トップスラブの一部を構築し、作業構台を解体した後、作業構台が存在していた領域において新設トップスラブの残部を構築する、という手順を採用すれば、作業構台と新設トップスラブとが上下に重なることはなく、したがって、新設トップスラブを効率よく構築することができる。しかも、新設トップスラブは、既設地下スラブの解体あるいは新設地上躯体や新設地下スラブを構築する際の作業ヤードとなるので、新設トップスラブの一部を早期に構築することができれば、その後の作業をスムーズに行うことができる。

【0010】

本発明においては、前記既設建物の地下ｎ階の床面上に仮設底盤となるコンクリートを打設し、前記新設地下柱の下端部を前記仮設底盤に埋設する根固め工程を付加してもよい。このようにすると、仮設底盤によって新設地下柱が根固めされるようになるので、施工中においても新設地下柱の安定度が高まり、以後の作業をより安全に行うことが可能となる。
また、本発明においては、支持地盤上に構築され前記既設建物の既設底盤と地下ｎ階の前記既設地下スラブとの間の空間には、コンクリートを充填してもよい。このようにすると、既設底盤１１、既設基礎梁１２および地下４階の既設地下スラブ１４が一体となり、極厚の耐圧盤として機能するようになる。

【0011】

さらに本発明においては、前記仮設底盤上に新設底盤となるコンクリートを打設し、前記新設地下柱の下部を前記新設底盤に埋設する底盤構築工程を付加してもよい。このようにすると、新設地下柱が強固に根固めされるようになるので、新設地下柱の安定度がより一層高まることになる。

【発明の効果】

【0012】

本発明によれば、作業構台を早期に確保することができるので、その後の作業をスムーズに行うことができ、ひいては、工期短縮を図ることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】本発明の実施形態に係る建物の構築方法によって構築された新設建物の地下躯体を示す断面図である。

【図2】（ａ）は既設建物の地下躯体を示す断面図、（ｂ）は平面図である。

【図3】（ａ）は地上躯体解体工程を説明するための断面図、（ｂ）は同じく平面図である。

【図4】（ａ）構台設置工程および開口形成工程を説明するための断面図、（ｂ）は同じく平面図である。

【図5】（ａ）は地下柱構築工程を説明するための断面図、（ｂ）は同じく平面図である。

【図6】根固め工程および第一のトップスラブ構築工程を説明するための断面図、（ｂ）は同じく平面図である。

【図7】第二のトップスラブ構築工程を説明するための断面図、（ｂ）は同じく平面図である。

【図8】（ａ）および（ｂ）は、スラブ解体・構築工程を説明するための断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0014】

本発明の実施形態に係る建物の構築方法は、地下４階建ての既設建物１（図２の（ａ）参照）を利用して、地下３階建ての新設建物２（図１参照）を構築する建物の構築方法である。なお、地下階の階数は、適宜変更しても差し支えない。また、地上階の階数に制限はない。

【0015】

既設建物１の地下躯体は、図２の（ａ）に示すように、周辺地山に面する既設地下外壁１０、支持地盤上に構築された既設底盤１１、既設底盤１１上に構築された既設基礎梁１２、既設基礎梁１２から立ち上がる既設地下柱１３、既設建物１の地下１階から地下４階の床面となる既設地下スラブ１４，１４，…のほか、既設地下柱１３，１３に架設された大梁や、対向する大梁間に架設された小梁などによって構成されている。地下１階乃至地下３階の既設地下スラブ１４は、大梁を介して既設地下柱１３に支持されており、最下階である地下４階の既設地下スラブ１４は、既設基礎梁１２に支持されている。

【0016】

既設地下外壁１０、既設底盤１１、既設基礎梁１２および地下４階の既設地下スラブ１４は、解体せずに残置され、新設建物２（図１参照）の一部として利用される。
既設地下柱１３および地下１階乃至地下３階の既設地下スラブ１４は、新設建物２（図１参照）の構築に伴って順次解体される。

【0017】

新設建物２は、図１に示すように、既設地下外壁１０の内側に構築された地下躯体と、地下躯体の上に構築された地上躯体とを備えている。

【0018】

新設建物２の地下躯体は、仮設底盤２１ａ、新設底盤２１ｂ、新設基礎梁２２、新設地下柱２３、新設地下スラブ２４，２４，…などのほか、新設地下柱２３，２３に架設された大梁や、対向する大梁間に架設された小梁などによって構成されている。また、新設建物２の地上躯体は、新設トップスラブ２５のほか、柱、壁、床スラブなどによって構成されている。

【0019】

仮設底盤２１ａは、地下４階の床面上（すなわち、最下階の既設地下スラブ１４上）に設けられた鉄筋コンクリート造のスラブであり、新設地下柱２３の仮設の根固めとして機能する。なお、仮設底盤２１ａは、無筋コンクリート造としてもよい。

【0020】

新設底盤２１ｂは、仮設底盤２１ａ上に設けられた鉄筋コンクリート造のスラブであり、新設地下柱２３の根固めとして機能するとともに、新設建物２の耐圧盤となる。

【0021】

新設基礎梁２２は、新設底盤２１ｂ上に設けられた鉄筋コンクリート造の梁である。新設基礎梁２２は、新設地下柱２３の下部を包含するように形成されている。

【0022】

新設地下柱２３は、地下４階の既設地下スラブ１４から立ち上がっている。隣り合う新設地下柱２３，２３には、大梁が架設されている。新設地下柱２３は、上下方向に連設された複数の柱構成材２３ａ，２３ａ，…にて構成されている。柱構成材２３ａは、鉄筋コンクリート製のプレキャスト部材（ＰＣａ部材）であり、上下に連なる柱構成材２３ａ，２３ａの主筋同士は、鉄筋継手を介して連結されている。なお、柱構成材２３ａの数（新設地下柱２３の分割数）や継ぎ目の位置などは、施工条件や構造条件を加味して適宜設定すればよい。また、柱構成材２３ａを鋼製としてもよい。

【0023】

新設地下スラブ２４は、地下１階から地下３階の床面となる鉄筋コンクリート造のスラブである。新設地下スラブ２４の周縁部は、既設地下外壁１０に接続されている。地下１階および地下２階の新設地下スラブ２４，２４は、いずれも、大梁を介して新設地下柱２３に支持されており、最下階である地下３階の新設地下スラブ２４は、新設基礎梁２２に支持されている。なお、新設地下スラブ２４は、現場打ちコンクリートにて構築してもよいし、ＰＣａ部材やハーフＰＣａ部材を使用して構築してもよい。

【0024】

新設トップスラブ２５は、地上１階の床面となる鉄筋コンクリート造のスラブであり、地上躯体および地下躯体を構築する際の作業床としても利用される。新設トップスラブ２５は、大梁を介して新設地下柱２３に支持されている。なお、新設トップスラブ２５は、現場打ちコンクリートにて構築してもよいし、ＰＣａ部材やハーフＰＣａ部材を使用して構築してもよい。

【0025】

新設建物２の具体的な構築方法には、地上躯体解体工程、構台設置工程、開口形成工程、地下柱構築工程、根固め工程、第一のトップスラブ構築工程、構台解体工程、第二のトップスラブ構築工程、スラブ解体・構築工程、底盤構築工程が含まれている。なお、工事現場を複数の工区に分割する場合には、工区ごとに進捗が異なる場合があるので、一の工事現場において上記各工程が同時期に並行して行われる場合もある。なお、図２〜図７において（ａ）の断面図は、（ｂ）のＡ−Ａ線断面図である。

【0026】

地上躯体解体工程は、図２に示す既設建物１の地上躯体（既設トップスラブ１５、地上２階以上の既設床スラブ、柱、梁、壁など）を解体し、地下１階の既設地下スラブ１４を露出させる工程である。本実施形態では、以後の作業がスムーズに行えるよう、既設トップスラブ１５を支持する大梁や小梁、地下１階の立上部（既設地下柱１３や壁など）も解体し、図３に示すように、地下１階の床面の上空に障害物の無い状態を確保する。既設地下外壁１０は、解体せずに残置する。既設トップスラブ１５の解体作業は、構台設置工程に速やかに移行できるよう、作業構台３（図４参照）の設置予定領域から着手することが望ましい。なお、既設底盤１１と地下４階の既設地下スラブ１４との間の空間には、コンクリートＣを充填する。このようにすると、既設底盤１１、既設基礎梁１２および地下４階の既設地下スラブ１４が一体となり、極厚の耐圧盤として機能するようになる。

【0027】

構台設置工程は、図４に示すように、既設地下柱１３上に作業構台３を設置する工程である。本実施形態では、既設地下柱１３のうち、地下１階の既設地下スラブ１４から立ち上がる部分を解体・撤去しているので、作業構台３は、地下１階の床面（既設地下柱１３の残置部分の上端面、地下１階の既設地下スラブ１４の上面および大梁の上面）に載置する。なお、図示は省略するが、地下２階の既設地下スラブ１４および大梁などに仮設支保工を立設し、既設地下柱１３と仮設支保工とで作業構台３を支持してもよい。

【0028】

作業構台３の構成や平面形状などに制限はないが、本実施形態の作業構台３は、図４の（ａ）に示すように、台座部３１と、台座部３１から立ち上がる支柱３２，３２，…と、支柱３２，３２間に架設された支持桁３３と、支持桁３３上に敷き詰められた覆工板３４とを備えており、図４の（ｂ）に示すように、平面視Ｔ字状を呈している。

【0029】

図示は省略するが、作業構台３の一部を本設利用してもよい。例えば、作業構台３の設置領域において地下１階の既設地下スラブ１４を解体したうえで、新設建物２の地下１階部分（地下１階の新設地下スラブ２４や大梁など）の一部を先行して構築し、当該先行構築部を台座部３１として利用してもよい。この場合、先行構築部は、既設建物１の地下躯体（先行構築部に隣接する既設建物１の大梁や既設地下スラブ１４など）に支持させる。

【0030】

なお、本実施形態では、作業構台３の設置予定領域において既設トップスラブ１５が撤去された段階で構台設置工程を開始し、その後は、既設トップスラブ１５の解体作業と構台設置工程とを並行して行っているが、既設トップスラブ１５の解体作業が完了した後に構台設置工程を行ってもよい。

【0031】

開口形成工程は、地下１階から地下３階までの各階において既設地下スラブ１４に開口部１４ａを形成する工程である。開口部１４ａは、新設地下柱２３（図１参照）の構築予定位置に形成する。なお、開口形成工程は、構台構築工程の前あるいは地上躯体解体工程の前に行ってもよいし、地上躯体解体工程あるいは構台構築工程と同時に行ってもよい。

【0032】

地下柱構築工程は、図５に示すように、作業構台３上に配置した揚重装置４を使用して、柱構成材２３ａを開口部１４ａ，１４ａ，…から吊り下ろし、既設建物２の地下４階の床面に柱構成材２３ａを立設する工程である。最下段の柱構成材２３ａを立設したら、その上に二段目以降の柱構成材２３ａを順次吊り下ろし、上下に隣り合う柱構成材２３ａ，２３ａを接合することで、新設地下柱２３を構築する。なお、図示は省略するが、新設地下柱２３（柱構成材２３ａ，２３ａ，…を予め接合したもの）を吊り下ろして新設地下柱２３を立設してもよい。新設地下柱２３の中間部分は、開口部１４の縁部に仮固定する。なお、作業構台３の真下に柱構成材２３ａを吊り下ろす場合には、覆工板３４を部分的且つ一時的に撤去すればよい。

【0033】

地下柱構築工程は、少なくとも一つの新設地下柱２３の構築予定領域において既設トップスラブ１５が撤去され、かつ、各階の開口部２３ａ，２３ａ，…を通じて地下４階の床面が見通せるようになった段階で開始することができるが、一の工区全体で開口形成工程が完了した後に地下柱構築工程を開始してもよい。

【0034】

根固め工程は、図６の（ａ）に示すように、地下４階の床面上に仮設底盤２１ａとなるコンクリートを打設し、新設地下柱２３の下端部を仮設底盤２１ａに埋設する工程である。根固め工程を経た後は、仮設底盤２１ａによって新設地下柱２３が根固めされるようになるので、施工中においても新設地下柱２３の安定度が高まり、以後の作業をより安全に行うことが可能となる。

【0035】

第一のトップスラブ構築工程は、図６の（ａ）および（ｂ）に示すように、作業構台３の周辺領域において新設トップスラブ２５の一部を構築する工程である。本実施形態では、作業構台３の周辺領域を複数の工区に分割し、根固め工程まで終了した工区から順に新設トップスラブ２５を構築する。図示は省略するが、新設トップスラブ２５の適所には、作業用の開口を確保しておき、新設トップスラブ２５の下方で作業を行う場合には、当該開口を利用して、資機材の搬入や解体ガラの搬出などを行う。なお、新設トップスラブ２５を構築する際には、これを支持する大梁や小梁も新設する。新設トップスラブ２５を構築する際に支保工が必要となる場合には、地下１階の既設地下スラブ１４上に設置する。

【0036】

図示は省略するが、新設トップスラブ２５が構築された工区では、地上躯体の構築作業を開始する。新設トップスラブ２５は、作業床として利用する。

【0037】

構台解体工程は、作業構台３を解体する工程である。構台解体工程では、作業構台３の周囲の新設トップスラブ２５を作業床とし、新設トップスラブ２５上に設置した図示せぬ揚重装置を利用して作業構台３を撤去する。

【0038】

第二のトップスラブ構築工程は、図７に示すように、作業構台３が存在していた領域において新設トップスラブ２５の残部を構築する工程である。なお、作業構台３の存在する領域を複数の工区に分割する場合には、作業構台３の撤去が完了した工区から順に新設トップスラブ２５の構築作業を開始する。

【0039】

スラブ解体・構築工程は、図８に示すように、新設トップスラブ２５の下側において、既設地下スラブ１４を解体するとともに、新設地下スラブ２４を構築する工程である。

【0040】

スラブ解体・構築工程の具体的手順に制限はないが、本実施形態では、上階から下階に向けて順に解体作業と構築作業を繰り替えしている。すなわち、本実施形態のスラブ解体・構築工程では、まず、図７の（ａ）に示す地下１階の既設地下スラブ１４および地下２階の立上部（既設地下柱１３など）を解体し、次いで図８の（ａ）に示すように、新設建物２の地下１階部分（新設地下スラブ２４など）を構築する。その後、地下１階の新設地下スラブ２４を切梁として利用しながら、地下２階の既設地下スラブ１４および地下３階の立上部を解体し、続いて図８の（ｂ）に示すように、地下２階の新設地下スラブ２４を構築し、然る後、地下３階の既設地下スラブ１４および地下４階の立上部を解体している。なお、本実施形態では、地下３階の既設地下スラブ１４を解体する前に、地下２階の新設地下スラブ２４の下方に切梁５を架設している。

【0041】

底盤構築工程は、図１に示すように、仮設底盤２１ａ上に新設底盤２１ｂとなるコンクリートを打設し、新設地下柱２３の下部を新設底盤２１ｂに埋設する工程である。さらに本実施形態の底盤構築工程では、新設基礎梁２２となるコンクリートを打設し、新設地下柱２３の下部を新設基礎梁２２に埋設する。底盤構築工程を経た後は、新設地下柱２３が新設底盤２１ｂと新設基礎梁２２とで強固に根固めされるようになるので、新設地下柱２３の安定度がより一層高まることになる。

【0042】

その後、地下３階の新設地下スラブ２４を構築し、切梁５（図８の（ｂ）参照）を撤去すると、図１の状態となる。

【0043】

以上説明した本実施形態に係る建物の構築方法によれば、既設地下柱１３上に作業構台３を設置する、という手段を採用しているので、作業構台３を早期に確保することができ、ひいては、その後の作業をスムーズに行うことができる。

【0044】

また、本実施形態に係る建物の構築方法では、地下１階から地下３階までの既設地下スラブ１４を残した状態で新設地下柱２３を構築する、という手段を採用しているので、既設地下スラブ１４の解体を待たずして、新設トップスラブ２５を早期に構築することができる。新設トップスラブ２５は、既設地下スラブ１４の解体あるいは新設建物２の地上躯体や新設地下スラブ２４を構築する際の作業ヤードとして利用することができるので、新設トップスラブ２５を早期に構築することができれば、その後の作業をスムーズに行うことができる。

【0045】

また、本実施形態に係る建物の構築方法では、作業構台３の周辺領域において新設トップスラブ２５の一部を構築し、作業構台３を解体した後、作業構台３が存在していた領域において新設トップスラブ２５の残部を構築する、という手順を採用しているので、作業構台３と新設トップスラブ２５とが上下に重なることはなく、したがって、新設トップスラブ２５を効率よく構築することができる。

【符号の説明】

【0046】

１ 既設建物
１３ 既設地下柱
１４ 既設地下スラブ
１４ａ 開口部
１５ 既設トップスラブ（既設建物の地上躯体）
２ 新設建物
２１ａ 仮設底盤
２１ｂ 新設底盤
２３ 新設地下柱
２３ａ 柱構成材
２４ 新設地下スラブ
２５ 新設トップスラブ
３ 作業構台
４ 揚重装置

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】