特許 6351355 既存建物の免震化工法

(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】6351355

(24)【登録日】2018年6月15日

(45)【発行日】2018年7月4日

(54)【発明の名称】既存建物の免震化工法

(51)【国際特許分類】

   E04G 23/02 20060101AFI20180625BHJP

   E04H 9/02 20060101ALI20180625BHJP

【ＦＩ】

   E04G23/02 F

   E04H9/02 331Z

【請求項の数】2

【全頁数】9

(21)【出願番号】特願2014-95152(P2014-95152)

(22)【出願日】2014年5月2日

(65)【公開番号】特開2015-212474(P2015-212474A)

(43)【公開日】2015年11月26日

【審査請求日】2017年2月14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】100091904

【弁理士】

【氏名又は名称】成瀬 重雄

(72)【発明者】

【氏名】小室 努

(72)【発明者】

【氏名】竹崎 真一

(72)【発明者】

【氏名】安田 聡

(72)【発明者】

【氏名】井之上 太

【審査官】 西村 隆

(56)【参考文献】

【文献】 特開平１１−２８０２６６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１３−２２７７７８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭６１−１８９９０６（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｅ０４Ｇ ２３／０２

Ｅ０４Ｇ ９／１０

Ｅ０４Ｈ ９／０２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

既存建物の柱に免震装置を介装するための工法であって、
上記柱の上記免震装置を挿入すべき範囲の上下部の外周を増し打ちするための配筋および型枠を施工するとともに、上記柱の対向する２面に、上記上下部に跨って配置される軸力移行鋼板を設け、次いで上記型枠内にコンクリートを打設することにより上記上下部に補強部を形成した後に、連結手段により上記軸力移行鋼板の上記上下部分を上記補強部に固定し、次いで上記柱の上記免震装置を介装すべき範囲を切断し、当該切断部位に上記免震装置を挿入した後に、上記軸力移行鋼板を撤去することを特徴とする既存建物の免震化工法。

【請求項2】

上記軸力移行鋼板は、少なくとも上記型枠の一部を構成するとともに、当該部分の内側面に、凸が形成されていることを特徴とする請求項１に記載の既存建物の免震化工法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、既存建物の柱に免震装置を介装することによって耐震性能を向上させるための既存建物の免震化工法に関するものである。

【背景技術】

【0002】

近年、想定される大地震の被害を低減化させるために、免震化対策が講じられていない鉄筋コンクリート（ＲＣ）造等の各種の既存建物に対して、免震装置を特定の階に設置することにより、建物全体あるいはその一部を免震建物する対策が進められている。

【0003】

このような既存建物の免震化に際しては、上記特定の階の柱に免震装置を新たに挿入することによってなされるために、上記柱を一旦切断する必要がある。
図１０および図１１は、先に本出願人が下記特許文献１、２等において提案したこの種の免震化工法を示すものである。

【0004】

この免震化工法においては、先ず柱３０の免震装置を介装すべき範囲の上下部外周に、四角柱状の増し打ちコンクリート３１を打設し、これら上下の増し打ちコンクリート３１の３面間に支持材３２を渡すとともに、他の１面に定着板３３を配設し、これら支持材３２間および支持板３２と定着板３３間にＰＣ鋼棒３４を通してプレストレスを導入したうえで、両端をナットによって固定することにより、支持材３３の上下端部を増し打ちコンクリート３１に圧接させる。

【0005】

以上により、柱３０に作用する軸力を増し打ちコンクリート３１を介して支持材３２によって仮支持させた後に、上記１面に形成された開口部Ｓ側から柱３０の免震装置を挿入すべき部位を切断する。次いで、切断された柱３０の対向面に、それぞれ免震装置の上下部取付台を構築し、開口部Ｓ側から上下部取付台間に免震装置を挿入して据え付けた後に、ＰＣ鋼棒３４を抜出して支持材３２および定着板３３を取り外すことにより、上記既存の柱３０に対する免震化が完了する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【特許文献1】特開２００１−４９８７３号公報

【特許文献2】特開２０００−２５７２７３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

ところで、上記従来の既存建物の免震化工法においては、柱３０の３面において支持部材３２により柱３０の荷重を支持し、他の１面に形成した開口部Ｓ側から柱３０の切断、上下部取付台の構築および免震装置の挿入等の作業を行っている。このため、作業空間が狭隘になるとともに、柱３０の切断および切断部位の搬出や、取付台および免震装置の搬入をいずれも上記１面側から行う必要があるために、作業が困難であるという問題点があった。

【0008】

また、柱３０の３面に仮設した支持部材３２によって荷重を支持し、開口部Ｓを形成した他の１面においては上記荷重の支持が無いために、支持バランスが悪く、特に柱３０による支持荷重が大きい場合には、柱３０に傾きが生じるおそれがあった。そこで、これに対応すべく支持部材３２の本数を増加させると、これらを増し打ちコンクリート３１に圧接させるためのＰＣ鋼棒３４の本数が多くなり、作業に要する手間とコストが増大してしまうという問題点もあった。

【0009】

さらに、増し打ちコンクリート３１に支持部材３２を圧接させるために、ＰＣ鋼棒３４を用いているために、増し打ちコンクリート３１内に鉄筋を避けて貫通孔を設けることが難しいとともに、ＰＣ鋼棒３４に張力を付与するためのジャッキ類が必要となるために、工事が大掛かりなものになるという問題点もあった。

【0010】

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、作業性に優れ、しかも工期の短縮化とコストの低減化を図ることが可能になる既存建物の免震化工法を提供することを課題とするものである。

【課題を解決するための手段】

【0011】

上記課題を解決するため、請求項１に記載の発明は、既存建物の柱に免震装置を介装するための工法であって、上記柱の上記免震装置を挿入すべき範囲の上下部の外周を増し打ちするための配筋および型枠を施工するとともに、上記柱の対向する２面に、上記上下部に跨って配置される軸力移行鋼板を設け、次いで上記型枠内にコンクリートを打設することにより上記上下部に補強部を形成した後に、連結手段により上記軸力移行鋼板の上記上下部分を上記補強部に固定し、次いで上記柱の上記免震装置を介装すべき範囲を切断し、当該切断部位に上記免震装置を挿入した後に、上記軸力移行鋼板を撤去することを特徴とするものである。

【0012】

また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、上記軸力移行鋼板は、少なくとも上記型枠の一部を構成するとともに、当該部分の内側面に、凸が形成されていることを特徴とするものである。

【発明の効果】

【0014】

請求項１〜２のいずれかに記載の発明によれば、柱の対向する２面に軸力移行鋼板を設けているために、これと隣接する２面に開口部が形成されている。このため、柱の切断や切断部位の搬出および免震装置の搬入や取り付け作業を、上記開口部が形成されている上記２面から行うことができ、作業性に優れる。

【0015】

また、柱の荷重を、当該柱の対向する２面に固定した軸力移行鋼板によって支持しているために、安定的に上記荷重を仮支持しておくことができる。

【0016】

この際に、請求項２に記載の発明においては、上下部分がそれぞれ増し打ちコンクリートの型枠の一部を構成する軸力移行鋼板の型枠構成部分の内側面に、凸部を形成しているために、増し打ちコンクリート打設後の一体性を高めて、荷重支持の安定性を高めることができる。

【0018】

この結果、従来のように高価なＰＣ鋼棒や大掛かりなジャッキ等を用いることなく、軽量小型なトルクレンチ等によって軸力移行鋼板を増し打ちコンクリートの補強部に強固に固定することができ、よって工事上の手間やコストを大幅に削減することができる。

【図面の簡単な説明】

【0019】

【図1】本発明の一実施形態を説明するための図で、（ａ）は柱の上下部に後施工アンカーを設置した状態を示す横断面図、（ｂ）は正面図である。

【図2】図１の柱の上下部に所定の配筋を行った状態を示すもので、（ａ）は横断面図、（ｂ）は正面図である。

【図3】図２の柱の上下部に連結手段および型枠を設置した状態を示すもので、（ａ）は横断面図、（ｂ）は正面図である。

【図4】増し打ちコンクリートを打設した後の状態を示す要部の横断面図である。

【図5】図４の連結手段を示すもので、（ａ）は分解図、（ｂ）は組立図である。

【図6】図５の連結手段の作用を示すための図である。

【図7】柱の荷重を軸力移行鋼板に支持させた後に柱の一部を切断除去する状態を示すもので、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図である。

【図8】図７の柱の切断部分に免震装置を設置した状態を示す側面図である。

【図9】図８の軸力移行鋼板を撤去した完成状態を示す正面図である。

【図10】従来の免震化工法において柱の荷重を仮支持した状態を示す正面図である。

【図11】図１０の要部の横断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0020】

以下、図１〜図９に基づいて、本発明に係る既存建物の免震化工法の一実施形態について説明する。
この免震化工法は、図１に示すように、既存建物における断面方形状の柱１に免震装置を介装するための工法であり、先ず図中点線で示す柱１の免震装置を挿入すべき範囲Ｈを残した上下部１ａ、１ｂに増し打ちコンクリートを打設して補強部を形成するために、その外周表面に、目荒らし処理を施すとともに、後施工アンカー２を設置する。

【0021】

次いで、上記上下部１ａ、１ｂの周囲に、上記補強部用の軸方向主筋３ａおよびフープ筋３ｂを設置した後に、図３に示すように、柱１の対向する２面に、全面にわたって上記範囲Ｈを跨ぐ軸力移行鋼板４を配設し、その上下部分４ａ、４ｂを柱１の上下部１ａ、１ｂに打設するコンクリートの型枠の一部として設置する。また、上下部１ａ、１ｂの他の外周には、在来型枠５ａ、５ｂを設置する。これにより、軸力移行鋼板４が配置されていない２面に、柱１が露出する開口部Ｓが形成される。

【0022】

ここで、上記軸力移行鋼板４は、例えば縞鋼板によって製作されたもので、その内面側には図４〜図６に示すように、凸部１３が形成されている。また、外面には、座屈補強用のリブ４ｄが上下方向の全長にわたって接合されている。なお、本実施形態においては、６本のリブ１４が水平方向にほぼ等間隔をおいて並列的に設けられている。

【0023】

そして、上記型枠を施工する際に、予め上下部分（以下、型枠ともいう。）４ａ、４ｂ内に、図３（ａ）に示すように、軸力移行鋼板４を後述する増し打ちコンクリートによって形成された補強部に圧接させるための連結手段（図４および図５参照。）を組み込んでおく。

【0024】

この連結手段は、軸力移行鋼板４の上下部分４ａ、４ｂに各々形成された複数（図では縦２×横５）の孔から、それぞれワッシャ６ａを介して型枠４ａ、４ｂ内に挿入された高力ボルト（ボルト部材）６と、型枠４ａ、４ｂ内に配置されて一端部側から高力ボルト６が螺合される袋ナット７と、この袋ナット７の他端部に螺合されるアンカーボルト（アンカー部材）８と、袋ナット７の一端部側に形成されたフランジ７ａに接合されたリング状の弾性体９とを備えたものである。

【0025】

そして、後述する増し打ちコンクリートの割れ防止用として、各々の袋ナット７の外周に、スパイラル補強筋１０ａを配筋するとともに、袋ナット７の先端部に、水平方向に両端定着板付補強筋１０ｂを配筋する。
以上の型枠および配筋の施工が完了した後に、図４に示すように、型枠４ａ、４ｂ、５ａ、５ｂ内に増し打ちコンクリート１１を打設し、所定期間養生させて硬化させることにより柱１と一体化した補強部１２を形成する。

【0026】

このようにして、柱１の免震装置を介装すべき範囲Ｈの上下部１ａ、１ｂに補強部１２を増築した後に、図６に示すように、高力ボルト６を締め付ける。すると、袋ナット７はアンカーボルト８によって軸方向の移動が阻止されているために、高力ボルト６および袋ナット７に引張力が加わり、その反力によって弾性部材９が圧縮して軸力移行鋼板４の上下部分４ａ、４ｂが補強部１２に圧接される。

【0027】

この時に、上下部分４ａ、４ｂの補強部１２との対向面には、凸部１３が形成されているために、上下部分４ａ、４ｂの補強部１２との間に大きな摩擦力が生じて、軸力移行鋼板４が補強部１２に強固に固定される。

【0028】

そこで次に、図７に示すように、柱１を間に挟んだ２つの開口部Ｓから、上記範囲Ｈの柱１を切断して撤去する。これにより、柱１の荷重は軸力移行鋼板４によって支持される。この状態で、図８に示すように、切断された柱１の対向面に、それぞれ免震装置の上下部取付台１５、１６を構築し、開口部Ｓ側から上下部取付台１５、１６間に免震装置１７を挿入して据え付ける。

【0029】

そして、図９に示すように、高力ボルト６を取り外して軸力移行鋼板４を取り外し、さらに上下部取付台１５、１６に耐火処理等を施すことにより、上記既存の柱１に対する免震化が完了する。

【0030】

以上説明したように、上記構成からなる既存建物の免震化工法によれば、柱１の対向する２面に、上下部分４ａ、４ｂがそれぞれ増し打ちコンクリート１１の型枠の一部を構成する軸力移行鋼板４を設けている結果、これと隣接する２面には開口部Ｓが形成されている。このため、図７および図８に示すように、柱１の切断や切断部位１８の搬出、上下部取付台１５、１６の設置、および免震装置１７の搬入や取り付け作業を、上記２面の開口部Ｓ側から行うことができ、作業性に優れる。

【0031】

また、柱１の荷重を、対向する２面に固定した軸力移行鋼板４によって支持しているために、支持力に偏りを生じることなく、仮支持しておくことができるとともに、軸力移行鋼板４の補強部１２との当接面に凸部１３を形成して一体性を高め、荷重支持の安定性を高めることができる。

【0032】

さらに、軸力移行鋼板４の上下部分４ａ、４ｂを、補強部１２内に埋設したアンカーボルト８付の袋ナット７と、軸力移行鋼板４から袋ナット７に螺合された高力ボルト６と、軸力移行鋼板４と袋ナット７との間に配置した弾性部材９と用い、補強部１２を形成した後に、高力ボルト６を締め込むことにより補強部１２に圧接・固定しているために、従来のように高価なＰＣ鋼棒や大掛かりなジャッキ等を用いることなく、軽量小型なトルクレンチ等によって上記固定を行うことができ、よって工事上の手間やコストを大幅に削減することができる。

【0033】

なお、上記実施形態においては、袋ナット７と一体化されたアンカー部材として、袋ナット７に螺合されたアンカーボルト８を用いた場合ついてのみ説明しがた、本発明は、これに限定されるものではなく、上記袋ナット７の先端開口を塞ぐとともに、当該袋ナット７の外周面にアンカーを接合する等の様々な形態を採用することが可能である。

【符号の説明】

【0034】

１ 柱
１ａ、１ｂ 柱の上下部
４ 軸力移行鋼板
４ａ、４ｂ 上下部分（型枠）
６ 高力ボルト
７ 袋ナット
８ アンカーボルト（アンカー部材）
９ 弾性部材
１１ 増し打ちコンクリート
１２ 補強部
１３ 凸部
１７ 免震装置
Ｈ 免震装置を介装する範囲
Ｓ 開口部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】