特開 2023-8012 中層住宅の増築エレベータシャフトの構築方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023008012

(43)【公開日】2023-01-19

(54)【発明の名称】中層住宅の増築エレベータシャフトの構築方法

(51)【国際特許分類】

   B66B 7/00 20060101AFI20230112BHJP

   E02D 27/20 20060101ALI20230112BHJP

   E04G 23/02 20060101ALI20230112BHJP

   E04H 1/04 20060101ALI20230112BHJP

【ＦＩ】

B66B7/00 A

E02D27/20

E04G23/02 J

E04H1/04 Z

【審査請求】未請求

【請求項の数】2

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021111230

(22)【出願日】2021-07-05

(71)【出願人】

【識別番号】508311008

【氏名又は名称】呉 東航

(74)【代理人】

【識別番号】100145241

【弁理士】

【氏名又は名称】鈴木 康裕

(72)【発明者】

【氏名】呉 東航

【テーマコード（参考）】

2E176

3F305

【Ｆターム（参考）】

2E176BB34

3F305BA01

(57)【要約】

【課題】安全性を確保した上で工事期間を短縮すると共にトータルでの設置費用を低減する中層住宅の増築エレベータシャフトの構築方法を提供する。
【解決手段】エレベータシャフト１００の設置場所に鋼管杭１０を打設する工程と、鋼管杭の杭頭１１にコネクタ２０を固定する工程と、コネクタに、シャフトを構成する予め平面状に結合された鉄骨架構３０の主柱材３１の柱脚３２を固定する工程と、固定された対向する鉄骨架構に少なくとも梁３３を取り付ける工程と、少なくとも杭頭を含むように配筋して、コンクリート４４を打設する工程と、を含む中層住宅の増築エレベータシャフトの構築方法。鋼管杭と鉄骨架構はコンクリートを打設する前でも強固に固定連結されるため引抜力に対して安全性と信頼性が向上すると共に、鉄骨架構を組み立てた後にコンクリートを打設することで工事期間を大幅に短縮できる。
【選択図】図５

【特許請求の範囲】

【請求項1】

既存中層住宅の外部に増築するエレベータのためのシャフトを構築する方法であって、
エレベータシャフトの設置場所に鋼管杭を打設する工程と、
前記鋼管杭の杭頭にコネクタを固定する工程と、
前記コネクタに、前記シャフトを構成する予め平面状に結合された鉄骨架構の主柱材の下端を固定する工程と、
固定された対向する前記鉄骨架構に少なくとも梁を取り付ける工程と、
少なくとも前記杭頭を含むように配筋して、コンクリートを打設する工程と、
を含む中層住宅の増築エレベータシャフトの構築方法。

【請求項2】

前記コネクタの径は、前記杭頭および前記主柱材の下端の径より大きく、
前記主柱材の下端と前記コネクタを固定する工程の前に、前記主柱材の通り芯の墨出しを行う工程を含むことを特徴とする請求項１に記載の構築方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、中層住宅の増築エレベータシャフトの構築方法に関する。

【背景技術】

【0002】

既存の４～５階建ての中層集合住宅にはエレベータが設置されていないものがあるが、バリアフリー化の進展により、既存中層住宅でもエレベータを新たに設置することが望まれている。そこで、従来から、既存の建物の外部階段室にエレベータを設置する工法が種々提案されている。いずれも、設置費用をできるだけ安く抑え、工事中の居住者の生活への負担を最小限にするために工事期間を短縮することを目的としている。

【0003】

たとえば、特許文献１は、掘削工事を最小限に止め、大部分の工事を安全な地上作業とし、高い寸法精度で工期を短縮、居住者の障害を最小限に止めるエレベータ用昇降路建物の構築方法を開示する。この構築方法では、工場製作の鉄筋コンクリート製のＰＣ基礎を、昇降路建物の設置場所に潜函させて基礎を構築する。予め箱形に一体に組み立てられ、下端の四隅から下方へ主柱材を突出させた建物本体をＰＣ基礎の上に吊り下ろし、主柱材と鉄骨柱頭とを接続する。

【0004】

また、特許文献２は、エレベータ塔を増設する場合、階段部分を撤去しなければならないので、施工コストが高くなり、また、施工に長期間を要するという課題を解決するためのエレベータ塔の施工方法を開示する。この施工方法では、予め製作したエレベータシャフトを建込んで固定する位置の地面を掘削してこの掘削穴に柱材を備えた基礎体を配置し、その後、この基礎体の柱材の上部側に設けられたエレベータシャフトの主柱の下端側との接合部を地上に露出させてエレベータ塔の基礎を構築する。基礎体の柱材の上部側に設けられた接合部とエレベータシャフトの主柱の下端側に設けられた接合部とを接続する。基礎は、工場で作成された基礎ユニットを含み、捨てコンクリートの上に底盤鉄筋を配置しそこにコンクリートを打設して底盤コンクリートを形成することにより基礎ユニットを一体化させて構築される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２００７－２０４２１９号公報

【特許文献2】特開２００３－１３７４８３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、上記の特許文献１の従来技術では、予め工場にて製作された、鉄筋コンクリート製の無底箱形の基礎体とその上に設置されるエレベータシャフトを用いることにより工事期間を短縮することを試みるも、基礎体の固定には、鋼管杭の打設を必要とし、また基礎体を潜函させるために外周に打設するコンクリートの養生に１カ月および鋼管杭に接続するための基礎底盤のコンクリート打設に１週間の期間を要するため、必ずしも工事期間を大幅に短縮することになっていない。また、特許文献２の従来技術においても、捨てコンクリートの上に、基礎ユニット，底盤鉄筋，底盤コンクリートから成る基礎体を現場で構築するため、同様にコンクリートの養生に時間がかかり、工事期間の短縮化にはつながらない。
また、両文献において、工場で基礎体やエレベータシャフトを製作しトラックで現場に搬入する旨の記載があるが、その重量や大きさにより大型のトラックやクレーンが必要となるため輸送コストや重機のコスト等の増大が甚だしい。
そこで、本発明は、かかる事情に鑑みて考案されたものであり、安全性を確保した上で、工事期間を短縮すると共にトータルでの設置費用を低減する中層住宅の増築エレベータシャフトの構築方法を提供するものである。

【課題を解決するための手段】

【0007】

上記課題を解決するために、既存中層住宅の外部に増築するエレベータのためのシャフトを構築する方法であって、エレベータシャフトの設置場所に鋼管杭を打設する工程と、鋼管杭の杭頭にコネクタを固定する工程と、コネクタにシャフトを構成する予め平面状に結合された鉄骨架構の主柱材の下端を固定する工程と、固定された対向する鉄骨架構に少なくとも梁を取り付ける工程と、少なくとも杭頭を含むように配筋して、コンクリートを打設する工程と、を含む中層住宅の増築エレベータシャフトの構築方法が提供される。
これによれば、鋼管杭と鉄骨架構はコンクリートを打設する前でも強固に固定連結されるため引抜力に対して安全性と信頼性が向上すると共に、鉄骨架構を組み立てた後にコンクリートを打設することで工事期間を大幅に短縮することが可能となり、エレベータシャフトを構成する鉄骨架構は平面状に結合された状態で現場に搬入されるため、輸送コスト等を含めたトータルでの設置費用を低減することができる。さらに、工事期間を大幅に短縮することで工事中の居住者の生活への負担を最小限にし、居住者に受け入れやすくなる。

【0008】

さらに、コネクタの径は、杭頭および主柱材の下端の径より大きく、主柱材の下端とコネクタを固定する工程の前に、主柱材の通り芯の墨出しを行う工程を含むことを特徴としてもよい。
これによれば、鋼管杭の偏心に対応することができる。

【発明の効果】

【0009】

以上説明したように、本発明によれば、安全性を確保した上で、工事期間を短縮すると共にトータルでの設置費用を低減する中層住宅の増築エレベータシャフトの構築方法を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】本発明に係る第一実施形態のエレベータシャフトの概要図。

【図2】本発明に係る第一実施形態のエレベータシャフト構造の、（Ａ）杭伏図、（Ｂ）ピット伏図、（Ｃ）グランドレベル階伏図、（Ｄ）停止階以外伏図、（Ｅ）停止階伏図、（Ｆ）最上階伏図。

【図3】本発明に係る第一実施形態のエレベータシャフト構造の、（Ａ）Ｘ１’，Ｘ１”通り側面図、（Ｂ）Ｙ－１通り正面図。

【図4】本発明に係る第一実施形態のエレベータシャフト構造の杭姿図。

【図5】本発明に係る第一実施形態のエレベータシャフト構造の基礎部分の、（Ａ）断面図、（Ｂ）（Ａ）における一点鎖線内の拡大図。

【図6】本発明に係る第一実施形態のエレベータシャフト構造における柱脚・杭頭・コネクタの、（Ａ）Ａ断面における詳細図、（Ｂ）Ｂ断面における詳細図、（Ｃ）Ｃ断面における詳細図、（Ｄ）Ｄ断面における詳細図。

【図7】本発明に係る第一実施形態のエレベータシャフト構造における柱脚・杭頭・コネクタの取付要領を示す説明図。

【図8】本発明に係る第一実施形態のエレベータシャフトの建方を示す説明図。

【発明を実施するための形態】

【0011】

以下では、図面を参照しながら、本発明に係る実施形態について説明する。
＜第一実施形態＞
図１～図８を参照し、本実施形態におけるエレベータシャフト１００の構造およびその構築方法を説明する。エレベータシャフト１００は、図１に示すように、既存の５階建ての中層住宅ＨＳの外部に、その階段ＳＴに隣接して増築される。なお、本実施例のエレベータシャフト１００は３層からなり、このエレベータの停止階は、２階と３階の間の踊り場および４階と５階の踊り場に設けられているが、これに限定されない。

【0012】

エレベータシャフト１００は、図２および図３に示すように、構築された場合には、Ｈ形鋼材からなる四隅の主柱材３１と、主柱材３１を梁３３とブレース３４で接続して箱形に一体に組まれる。また、停止階の床に相当する位置には片持ち梁を含む床部３６を、最上階の天井に相当する位置には屋根部３７を、主柱材３１と梁３３からなる矩形の領域には壁体３５（エレベータの出入り口以外）を備える。図示しないが、エレベータシャフト１００には、四角柱状の内部空間に昇降籠、昇降籠のガイドレール、昇降籠を昇降させる巻上げ機などが収められる。

【0013】

エレベータシャフト１００の基礎は、鋼管杭１０と基礎体４０とコネクタ２０から構成される。鋼管杭１０は、図４に示すように回転圧入可能な羽根付き杭である。鋼管杭１０は、主柱材３１に対応して４本を用い、主柱材３１の通り芯に圧入される（図２（Ａ））。後述するように、鋼管杭１０の圧入位置は、通り芯からおおよそ１０ｃｍの誤差は許容される。鋼管杭１０の上部に位置する杭頭１１は、構築された場合には、鉄筋コンクリートの基礎体４０と一体となる。基礎体４０は、図５（Ａ）に示すように、鉄筋４３とコンクリート４４から作製され、底部となる底盤４１と、底盤４１から主柱材３１および壁体３５に対応して立設する地中梁４２から構成される。基礎体４０は、底部の外周部に形成されるフーチングを除けばほぼ桝状の形状をなし、桝状の内部空間は緩衝器などが配置されるピットを構成する。

【0014】

コネクタ２０は、図５（Ｂ）に示すように、鋼管杭１０の杭頭１１と主柱材３１の下端となる柱脚３２とを強固に連結する仲介プレートである。コネクタ２０と杭頭１１は、杭頭接続用部材２２（たとえば鉄筋）を介して溶接される。杭頭接続用部材２２は、上端においてコネクタ２０の下面に溶接され、下半分の領域において杭頭１１の外周に溶接されている。また、コネクタ２０は現場で開けられるボルト孔２１を有し、コネクタ２０の上面は、柱脚３２の先端に設けられたプレートとボルト３２Ｂで結合される（図６（Ａ）、（Ｂ））。これにより、鋼管杭１０と主柱材３１は、基礎体４０のコンクリートを打設する前でも強固に固定連結されるため引抜力に対して安全性と信頼性が向上し、コンクリート養生の時間を取ることなく、基礎体４０より上のエレベータシャフト１００の施工を進めることができる。

【0015】

エレベータシャフト１００の構築方法を以下に説明する。エレベータシャフト１００の設置位置の地面を、平面視基礎体４０の底盤４１より掘削した底においてわずかに大きく、地中梁４２の上部が地面から突出する深さで掘削する。次に、鋼管杭１０を主柱材３１の通り芯に合わせて打設し、杭頭１１が底から突出する程度まで圧入する（図２（Ａ）、図５（Ａ））。杭頭１１の内部にコンクリート止めを設けて内部にコンクリートを充填する（図５（Ｂ））。

【0016】

次に、杭頭接続用部材２２を杭頭１１の外周の４カ所にレベル調整を行いながら溶接して取り付ける（図５（Ｂ）、図６（Ｄ））。次に、杭頭接続用部材２２の上端にコネクタ２０を主柱材３１の正確な通り芯を考慮して溶接して固定する。鋼管杭１０は、正確な通り芯から偏心している場合があるため、図７に示すように、コネクタ２０を用いてその偏心を吸収する。このため、コネクタ２０の径は、杭頭１１および主柱材３１の下端（柱脚３２）の径より大きいことが好ましい。本実施例では、杭頭１１の外径が１９０．７ｍｍ、Ｈ型鋼の主柱材３１の一辺が１２５ｍｍである場合、コネクタ２０の径（一辺）を２８０ｍｍとすると、１００ｍｍ程度の偏心を調整することができる。なお、本実施例におけるコネクタ２０は、平面視正方形であるが、これに限定されずたとえば平面視円形であってもよい。このように、次工程の主柱材３１の柱脚３２とコネクタ２０を固定する工程の前に、主柱材３１の通り芯の墨出しを行う工程を含むことが好ましい。これによれば、鋼管杭１０の偏心に対応することができる。

【0017】

次に、予め工場等で平面状に溶接やボルト締め等で結合された鉄骨架構３０を現場に搬入する。鉄骨架構３０は、図８に示すように（図８では「溶接ブロック」という）、２つの主柱材３１が梁３３およびブレース３４で結合されており、エレベータシャフト１００の１層の１面を構成する。２つの鉄骨架構３０は、エレベータシャフト１００の１層の対向する２面を構成する。このように、平面状に結合された鉄骨架構３０であれば、立体的な箱状のものよりも大型のトラックやクレーンが不要なため輸送コスト等を低減させることができる。また、すべての主柱材３１、梁３３、ブレース３４を部材の状態で搬入し現場で組み立てるより工期が短縮される。

【0018】

次に、鉄骨架構３０の２つの主柱材３１の下端（柱脚３２）をコネクタ２０に取り付ける。そのために、まずコネクタ２０には通り芯に合わせてボルト孔２１を開ける（図６（Ｂ））。そして、柱脚３２の先端に設けられたプレートの孔とボルト孔２１を位置合わせし、鉄骨架構３０の垂直を出してボルト３２Ｂで結合する。なお、本実施例では、コネクタ２０と柱脚３２の結合にはボルト締めを、杭頭１１とコネクタ２０の結合には溶接を用いたが、これに限定されず、コネクタ２０と柱脚３２の結合には溶接を、杭頭１１とコネクタ２０の結合には適宜金具を用いてボルト締めで結合してもよい。１つの鉄骨架構３０を２つのコネクタ２０に取り付けたら、対向する面にもう１つの鉄骨架構３０を同様に２つのコネクタ２０に取り付ける（図８（Ａ））。

【0019】

次に、取り付けられた対向する２つの鉄骨架構３０に梁３３とブレース３４を取り付け、両者を強固な立体的な１層分の構造体として構築する（図８（Ｂ））。この後、２層目の鉄骨架構３０の柱脚３２を１層目の主柱材３１の柱頭に結合する（図８（Ｃ））。具体的には、２層目の柱脚３２の先端に設けられたプレートのボルト孔と、１層目の柱頭の先端に設けられたプレートのボルト孔を位置合わせし、両者をボルトで結合する。なお、ボルト締めに限定されず、溶接により結合してもよい。２層目の２つの鉄骨架構３０が取り付けられたら、１層目と同様に対向する２つの鉄骨架構３０に梁３３とブレース３４を取り付け、両者を強固な立体的な構造体として構築する（図８（Ｄ））。同様に、３層目の構造体も構築する（図８（Ｅ）、（Ｆ））。そして、床部３６を停止階の床部分に、屋根部３７を最上階の屋根部分に取り付ける（図８（Ｇ））。このようにして、３層の主柱材３１を含む鉄骨部分を鋼管杭１０に直接強固に結合して構築するため引抜力に対して安全性と信頼性が向上する。なお、資材を現場に搬入し、３層のエレベータシャフト１００を組み立てるまで１～２日で行うことができる。

【0020】

次に、最初に掘削した穴の底に捨てコンクリートを打設し、この捨てコンクリートの上に、杭頭１１を含むように底盤４１を構成する鉄筋４３を配筋し、さらに、杭頭１１、コネクタ２０、柱脚３２を含むように地中梁４２を構成する鉄筋４３を配筋する。その後、鉄筋４３を型枠で囲み、コンクリートを打設し、１カ月ほど養生する。この養生期間に上物のエレベータシャフト１００にエレベータを取り付ける工事を行うことが可能である。すなわち、コンクリートが完全に乾かなくても、エレベータシャフト１００を構成する主柱材３１が鋼管杭１０に直接結合しているため上物は強固な構造体を形成しており、昇降籠のガイドレールや巻上げ機、昇降籠の設置、壁体３５の取り付けや外装などは養生に並行して行うことができる。

【0021】

上述したように、エレベータシャフト１００の設置場所に鋼管杭１０を打設する工程と、鋼管杭１０の杭頭１１にコネクタ２０を固定する工程と、コネクタ２０にシャフトを構成する予め平面状に結合された鉄骨架構３０の主柱材３１の下端を固定する工程と、固定された対向する鉄骨架構３０に少なくとも梁３３を取り付ける工程と、少なくとも杭頭１１を含むように鉄筋４３を配筋して、コンクリート４４を打設する工程と、を含む中層住宅ＨＳの増築エレベータシャフトの構築方法が提供される。

【0022】

これによれば、鋼管杭１０と鉄骨架構３０はコンクリート４４を打設する前でも強固に固定連結されるため引抜力に対して安全性と信頼性が向上すると共に、鉄骨架構３０を組み立てた後にコンクリート４４を打設することで工事期間を大幅に短縮することが可能となり、エレベータシャフト１００を構成する鉄骨架構３０は平面状に結合された状態で現場に搬入されるため、輸送コスト等を含めたトータルでの設置費用を低減することができる。さらに、工事期間を大幅に短縮することで工事中の居住者の生活への負担を最小限にし、居住者に受け入れやすくなる。

【0023】

なお、本発明は、例示した実施例に限定するものではなく、特許請求の範囲の各項に記載された内容から逸脱しない範囲の構成による実施が可能である。すなわち、本発明は、主に特定の実施形態に関して特に図示され、かつ説明されているが、本発明の技術的思想および目的の範囲から逸脱することなく、以上述べた実施形態に対し、数量、その他の詳細な構成において、当業者が様々な変形を加えることができるものである。

【符号の説明】

【0024】

１００ エレベータシャフト
１０ 鋼管杭
１１ 杭頭
２０ コネクタ
２１ ボルト孔
２２ 杭頭接続用部材
３０ 鉄骨架構
３１ 主柱材
３２ 柱脚
３２Ｂ ボルト
３３ 梁
３４ ブレース
３５ 壁体
３６ 床部
３７ 屋根部
４０ 基礎体
４１ 底盤
４２ 地中梁
４３ 鉄筋
４４ コンクリート
ＨＳ 中層住宅

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】