特許 6099337 基礎の仮支持方法

(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】6099337

(24)【登録日】2017年3月3日

(45)【発行日】2017年3月22日

(54)【発明の名称】基礎の仮支持方法

(51)【国際特許分類】

   E04G 23/02 20060101AFI20170313BHJP

【ＦＩ】

   E04G23/02 D

【請求項の数】4

【全頁数】9

(21)【出願番号】特願2012-201024(P2012-201024)

(22)【出願日】2012年9月12日

(65)【公開番号】特開2014-55453(P2014-55453A)

(43)【公開日】2014年3月27日

【審査請求日】2015年3月17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

(74)【代理人】

【識別番号】100124084

【弁理士】

【氏名又は名称】黒岩 久人

(72)【発明者】

【氏名】石田 俊久

【審査官】 西村 隆

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００１−１２３６７２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１１−００７００８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０２−０２０７６７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１２−１１２１２１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００７−００９６５８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００４−１４３６７１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００１−２７１４９９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平１１−１４８２３１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００２−３３９３７９（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｅ０４Ｇ ２３／０２

Ｅ０４Ｈ ９／０２

Ｅ０２Ｄ １７／０６

Ｅ０２Ｄ ２７／３４

Ｅ０２Ｄ ３５／００

Ｅ０１Ｄ ２１／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

既存建物を免震化する際の当該既存建物の基礎の仮支持方法であって、
前記既存建物の柱間の下方に位置する地盤を掘削して、下方に向かうに従って狭くなる掘削空間を形成する工程と、
当該掘削空間の底部にマットスラブの一部を反力盤として設けるとともに、前記掘削空間において、掘削により露出した前記基礎の下面に、掘削口から延びる一対のレールを取り付ける工程と、
地上にて、予め、上方に向かうに従って拡がる形状の支保工を複数組み立てておき、当該組み立てた支保工を前記掘削口に投入し、搬送装置を前記一対のレールに取り付けて、当該搬送装置で前記支保工を吊り下げ支持して、この状態で、前記搬送装置を前記一対のレールに沿って移動させることで、前記掘削空間内で前記支保工を水平移動し、所定の反力盤上に設置する工程と、
前記支保工により前記反力盤に反力をとって前記基礎を仮支持する工程と、を備えることを特徴とする基礎の仮支持方法。

【請求項2】

前記反力盤は、前記既存建物の柱間の略中央に位置しており、かつ、前記マットスラブに略等しい厚さを有することを特徴とする請求項１に記載の基礎の仮支持方法。

【請求項3】

前記掘削空間は、水平面内で交差する方向にトンネル状に延びることを特徴とする請求項１または２に記載の基礎の仮支持方法。

【請求項4】

前記支保工は、複数の鉄骨部材からなる架台と、当該架台に設けられたジャッキとを備えることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の基礎の仮支持方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、基礎の仮支持方法に関する。詳しくは、杭のない基礎を有する既存建物について、この既存建物を基礎下で免震化する際の当該既存建物の基礎の仮支持方法に関する。

【背景技術】

【0002】

従来より、既存建物を基礎下で免震化する、基礎免震レトロフィット工事が知られている（特許文献１参照）。
この基礎免震レトロフィット工事は、具体的には、例えば、杭のない基礎を有する既存建物を免震化する場合、既存建物の基礎の直下を掘削し、この掘削した部分に支保工を架設して、掘削した部分の底面に反力をとって基礎を仮支持する。その後、積層ゴムなどの免震装置を基礎の直下に取り付けて、その後、ジャッキを取り外す。これにより、免震装置で基礎を支持して、既存建物を免震化する。

【0003】

ここで、建物上層の鉛直荷重は主に柱を介して下層に伝達されるため、既存建物の基礎のうち柱の直下に位置する部分（以降、柱直下部と呼ぶ）は、残りの部分（以降、非柱直下部と呼ぶ）に比べて大きな鉛直荷重がかかっている。よって、既存建物の基礎を仮支持する際、柱直下部から離れた位置を支持すると、基礎の柱直下部から支持点までの部分に大きなモーメントやせん断力が生じることになり、基礎を補強する必要が生じるので、施工コストが高くなる。そのため、できるだけ柱直下部に近い箇所を支持することが必要となる。

【0004】

そこで、特許文献１に示すように、柱直下部の下の地盤を囲むように略鉛直な簡易山留壁を設け、支保工によりこの山留壁の近傍を仮支持することが提案されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２００２−２４２４５０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

しかしながら、柱直下部を支持する地盤を山留壁で囲んでいても、この地盤には柱直下部により大きな荷重がかかるため、この地盤の強度や性状によっては、地盤の安定性を確保することが困難であった。

【0007】

本発明は、地盤の安定性を確保しながら、既存建物を低コストで免震化できる基礎の仮支持方法を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0008】

請求項１に記載の基礎の仮支持方法は、既存建物（例えば、後述の既存建物１）を免震化する際の当該既存建物の基礎（例えば、後述の基礎３）の仮支持方法であって、前記既存建物の柱（例えば、後述の柱５）間の下方に位置する地盤を掘削して、下方に向かうに従って狭くなる掘削空間を形成する工程（例えば、後述のステップＳ１）と、当該掘削空間に上方に向かうに従って拡がる形状の支保工（例えば、後述の支保工３０）を設けて、前記基礎を仮支持する工程（例えば、後述のステップＳ２〜Ｓ４）と、を備えることを特徴とする。

【0009】

この発明によれば、柱間の下方に位置する地盤を掘削して、下方に向かうに従って狭くなる掘削空間を形成した。よって、柱の下方に位置する地盤は、下方に向かうに従って拡がる形状となる。これにより、柱を支持する地盤がすべり破壊するのを防止して、地盤の安定性を確保できる。
また、上方に向かうに従って拡がる支保工を用いたので、基礎の極力柱寄りの位置を仮支持できるから、基礎に大きなモーメントやせん断力が生じるのを防ぐことができ、既存建物を低コストで免震化できる。

【0010】

請求項１に記載の基礎の仮支持方法は、前記掘削空間の底部に反力盤（例えば、後述のマットスラブ２２ａ）を設け、当該反力盤に前記支保工を設けることを特徴とする。

【0011】

この発明によれば、掘削空間の底部に反力盤を設け、この反力盤に支保工を設けたので、反力盤を介して支保工の反力を確実に地盤に伝達できる。

【0012】

請求項３に記載の基礎の仮支持方法は、前記掘削空間は、水平面内で交差する方向にトンネル状に延びることを特徴とする。

【0013】

この発明によれば、掘削空間を、水平面内で交差する方向にトンネル状に延びるように形成した。よって、例えば、地上などの広い場所で支保工を組み立てておき、この組み立てた支保工を掘削空間に投入して移動して設置できるので、狭隘な掘削空間で支保工を組み立てる必要がない。そのため、支保工を容易に設置でき、作業員の安全性を向上しつつ、施工コストをさらに低減できる。

【0014】

請求項４に記載の基礎の仮支持方法は、前記支保工は、複数の鉄骨部材（例えば、後述の基部３３、鉛直フレーム３４、水平フレーム３５、補強フレーム３６）からなる架台（例えば、後述の架台３１）と、当該架台に設けられたジャッキ（例えば、後述のジャッキ３２）とを備えることを特徴とする。

【0015】

この発明によれば、複数の鉄骨部材からなる架台と、この架台に設けられたジャッキと、を含んで支保工を構成した。よって、支保工を簡易に製作することができ、施工コストを低減できる。

【発明の効果】

【0016】

本発明によれば、柱間の下方に位置する地盤を掘削して、下方に向かうに従って狭くなる掘削空間を形成した。よって、柱の下方に位置する地盤は、下方に向かうに従って拡がる形状となる。これにより、柱を支持する地盤がすべり破壊するのを防止して、地盤の安定性を確保できる。
また、上方に向かうに従って拡がる支保工を用いたので、基礎の極力柱寄りの位置を仮支持できるから、基礎に大きなモーメントやせん断力が生じるのを防ぐことができ、既存建物を低コストで免震化できる。

【図面の簡単な説明】

【0017】

【図1】本発明の一実施形態に係る基礎の仮支持方法が適用される既存建物の基礎部分の断面図である。

【図2】前記実施形態に係る既存建物が免震化された状態を示す断面である。

【図3】前記実施形態に係る既存建物を免震化する手順のフローチャートである。

【図4】前記実施形態に係る既存建物を免震化する手順を説明するための図（その１）である。

【図5】前記実施形態に係る既存建物を免震化する手順を説明するための図（その２）である。

【図6】前記実施形態に係る既存建物を免震化する手順を説明するための図（その３）である。

【図7】前記実施形態に係る既存建物を免震化する手順を説明するための図（その４）である。

【図8】前記実施形態に係る既存建物を免震化する手順を説明するための図（その５）である。

【図9】前記実施形態に係る既存建物を免震化する手順を説明するための図（その６）である。

【発明を実施するための形態】

【0018】

以下、本発明の一実施形態について、図面を参照しながら説明する。
図１は、本発明の一実施形態に係る基礎の仮支持方法が適用される既存建物１の基礎部分の断面図である。
既存建物１は、地下躯体２を有しており、この地下躯体２は、基礎３と、基礎３の上に設けられた床４と、この基礎３から上方に延びる複数本の柱５と、を備えている。

【0019】

基礎３は、地盤６の上に構築された杭のないべた基礎であり、この基礎３は、フーチング１０と、これらフーチング１０同士を連結する基礎梁１１と、基礎梁１１同士の間に設けられた耐圧版１２と、を備える。
上述の柱５は、フーチング１０の中心部から上方に延びている。
以降、基礎３のうちフーチング１０の中心部を、柱５の直下に位置する柱直下部１３とし、柱５同士の間など残る部分を非柱直下部１４とする。

【0020】

本発明では、図２に示すように、既存建物１の基礎３の下に設置スペース２１を形成し、この設置スペース２１に免震装置２０を設置して、免震装置２０により既存建物１の基礎３を支持することで、既存建物１の基礎３を免震化するものである。

【0021】

具体的には、既存建物１の基礎３の下には、免震装置２０を設置するための設置スペース２１が形成されている。この設置スペース２１の底面には、全面に亘って、鉄筋コンクリート造のマットスラブ２２が構築されている。このマットスラブ２２のうちフーチング１０の中心部（柱直下部１３）の直下には、鉄筋コンクリート造である免震基礎２３が設けられ、免震装置２０は、この免震基礎２３の上に設けられている。
免震装置２０は、基礎３が水平方向に移動可能な状態を保持しつつ、マットスラブ２２に反力をとって基礎３のフーチング１０の中心部を下から支持している。

【0022】

図３は、既存建物１の基礎３を免震化する手順を示すフローチャートである。
ステップＳ１では、既存建物１の外部に掘削口を設け、この掘削口から既存建物１の基礎３の下に掘り進んで、図４に示すように、非柱直下部１４の下方に位置する地盤を掘削して、下方に向かうに従って狭くなる掘削空間２１ａを形成する。

【0023】

この掘削空間２１ａは、水平面内で交差する方向にトンネル状に延びており、上述の設置スペース２１の一部となる。
また、柱直下部１３の下の地盤６は、柱直下部１３から下方に向かうに従って拡がる形状となり、この地盤６の表面６ａは法面となる。

【0024】

ステップＳ２では、図５に示すように、掘削空間２１ａの底部に配筋してコンクリートを打設することで、上述のマットスラブ２２の一部である反力盤としてのマットスラブ２２ａを構築する。また、掘削空間２１ａにおいて、掘削により露出した基礎３の下面に、掘削口から延びるＩ形鋼である一対のレール２４を取り付ける。

【0025】

ステップＳ３では、地上にて、予め、図６に示すような支保工３０を複数組み立てておくとともに、図６に示すような搬送装置４０を複数台用意しておく。そして、この組み立てた支保工３０を掘削口に投入し、搬送装置４０を用いて、掘削空間２１ａ内で支保工３０を水平移動し、所定のマットスラブ２２ａ上に設置する。

【0026】

支保工３０は、上方に向かうに従って拡がる形状である。この支保工３０は、マットスラブ２２ａ上に設置可能な複数の鉄骨部材からなる架台３１と、この架台３１に設けられたジャッキ３２と、を備える。
架台３１は、マットスラブ２２ａ上に設置可能な基部３３と、この基部３３から略鉛直に延びる一対の鉛直フレーム３４と、この一対の鉛直フレーム３４間に架設されて略水平に延びる水平フレーム３５と、鉛直フレーム３４の下端側から水平フレーム３５の先端部に向かって斜めに延びる補強フレーム３６と、を備える。
ジャッキ３２は、水平フレーム３５の両端に載置されている。

【0027】

搬送装置４０は、装置本体４１と、この装置本体４１に設けられてレール２４の下フランジの上面を走行可能な一対の車輪４２と、装置本体４１に取り付けられた小型の揚重装置４３と、を備える。
この搬送装置４０は、車輪４２により、レール２４に沿って移動可能である。
また、小型の揚重装置４３は、例えばレバーブロック（登録商標）である。

【0028】

具体的には、クレーンなどにより、掘削口を通して支保工３０を地上から掘削空間２１ａの深さレベルまで下ろす。次に、図６に示すように、作業員Ａ、Ｂにより一対のレール２４のそれぞれに搬送装置４０を取り付けて、これら搬送装置４０の揚重装置４３で支保工３０の水平フレーム３５を吊下げ支持する。この状態で、搬送装置４０をレール２４に沿って移動させることで、支保工３０を水平移動して、掘削空間２１ａの所定位置、例えば基礎梁１１の直下に配置する。

【0029】

ステップＳ４では、図７に示すように、作業員Ａ、Ｂにより揚重装置４３を操作して、支保工３０の基部３１をマットスラブ２２ａ上に設置する。そして、支保工３０のジャッキ３２で基礎梁１１の下面を押圧することで、支保工３０によりマットスラブ２２ａに反力をとって基礎３を下から仮支持する。これにより、支保工３０は、基礎３の柱直下部１３寄りの位置を仮支持することになる。

【0030】

ステップＳ５では、図８に示すように、柱直下部１３の下の地盤６を掘削して、設置スペース２１を完成させる。さらに、マットスラブ２２の残りを構築して、マットスラブ２２を完成させる。

【0031】

ステップＳ６では、図９に示すように、マットスラブ２２上に免震基礎２３を構築し、この免震基礎２３上に免震装置２０を設置して、この免震装置２０で柱直下部１３を支持する。

【0032】

ステップＳ７では、支保工３０による仮支持を解除する。次に、搬送装置４０を用いて支保工３０をレール２４に沿って移動することで、支保工３０を撤去する。その後、レール２４も撤去する。

【0033】

本実施形態によれば、以下のような効果がある。
（１）非柱直下部１４の下方に位置する地盤６を掘削して、下方に向かうに従って狭くなる掘削空間２１ａを形成した。よって、柱直下部１３の下の地盤６は、下方に向かうに従って拡がる形状となる。これにより、柱直下部１３を支持する地盤６がすべり破壊するのを防止して、地盤６の安定性を確保できる。
また、上方に向かうに従って拡がる支保工３０を用いたので、極力柱直下部１３寄りの位置を仮支持できるから、基礎３に大きなモーメントやせん断力が生じるのを防ぐことができ、既存建物１を低コストで免震化できる。

【0034】

（２）掘削空間２１ａの底部にマットスラブ２２ａを設け、このマットスラブ２２ａに支保工３０を設けたので、マットスラブ２２ａを介して支保工３０の反力を確実に地盤６に伝達できる。

【0035】

（３）掘削空間２１ａを、水平面内で交差する方向にトンネル状に延びるように形成した。よって、地上で支保工３０を組み立てておき、この組み立てた支保工３０を掘削空間２１ａに投入して移動して設置できるので、狭隘な掘削空間２１ａで支保工を組み立てる必要がない。そのため、支保工３０を容易に設置できる、作業員の安全性を向上しつつ、施工コストをさらに低減できる。

【0036】

（４）基部３３、鉛直フレーム３４、水平フレーム３５、補強フレーム３６からなる架台３１と、この架台３１に設けられたジャッキ３２と、を含んで支保工３０を構成した。よって、支保工３０を簡易に製作することができ、施工コストを低減できる。

【0037】

なお、本発明は前記実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれるものである。

【符号の説明】

【0038】

１…既存建物
２…地下躯体
３…基礎
４…床
５…柱
６…地盤
６ａ…地盤の表面
１０…フーチング
１１…基礎梁
１２…耐圧版
１３…柱直下部
１４…非柱直下部
２０…免震装置
２１…設置スペース
２１ａ…掘削空間
２２、２２ａ…マットスラブ（反力盤）
２３…免震基礎
２４…レール
３０…支保工
３１…架台
３２…ジャッキ
３３…基部
３４…鉛直フレーム
３５…水平フレーム
３６…補強フレーム
４０…搬送装置
４１…装置本体
４２…車輪
４３…揚重装置

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】