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(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】
(24)【登録日】2022-10-26
(45)【発行日】2022-11-04
(54)【発明の名称】免震基礎構造およびその構築方法
(51)【国際特許分類】
   E04H 9/02 20060101AFI20221027BHJP
   F16F 15/04 20060101ALI20221027BHJP
【FI】
E04H9/02 331A
F16F15/04 P
【請求項の数】 2
(21)【出願番号】P 2018181080
(22)【出願日】2018-09-26
(65)【公開番号】P2020051111
(43)【公開日】2020-04-02
【審査請求日】2021-08-03
(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】辰濃 達
(72)【発明者】
【氏名】田部井 直哉
(72)【発明者】
【氏名】剱持 知明
(72)【発明者】
【氏名】村上 克次
【審査官】沖原 有里奈
(56)【参考文献】
【文献】特開2011-047201(JP,A)
【文献】特開2009-197504(JP,A)
【文献】特開2012-067524(JP,A)
【文献】特開2016-000913(JP,A)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
E04H 9/02
F16F 15/04
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
下部躯体の上に設けられた下部免震基礎と、当該下部免震基礎の上に設置された免震装置と、当該免震装置の上に設けられた上部免震基礎と、当該上部免震基礎の上に設けられた上部躯体と、を備える免震基礎構造であって、
前記下部免震基礎および前記上部免震基礎のうち少なくとも一方を対象免震基礎とし、当該対象免震基礎に接する躯体を対象躯体とすると、
前記対象免震基礎は、プレキャストコンクリート造であり、かご状に配筋された基礎鉄筋および当該基礎鉄筋の全ての先端部に接合された鉄筋継手部が埋設され、
前記対象躯体の前記対象免震基礎側の面には、鉛直鉄筋が突出して設けられており、
当該対象免震基礎の鉄筋継手部は、平面視で、前記免震装置を前記対象免震基礎に固定するためのアンカーボルトから離れた位置に設けられ、前記鉛直鉄筋が挿入された状態で、グラウト材が充填されて接合されていることを特徴とする免震基礎構造。
【請求項2】
下部躯体の上に設けられた下部免震基礎と、当該下部免震基礎の上に設置された免震装置と、当該免震装置の上に設けられた上部免震基礎と、当該上部免震基礎の上に設けられた上部躯体と、を備える免震基礎構造の構築方法であって、
上方に突出する鉛直鉄筋を有する下部躯体を構築する工程と、
予め、かご状の基礎鉄筋および当該基礎鉄筋の全ての下端部に接合されてかつ平面視で前記免震装置を前記下部免震基礎に固定するためのアンカーボルトから離れた位置に設けられた鉄筋継手部を埋設してプレキャストコンクリート造の下部免震基礎を製作しておき、当該下部免震基礎を前記下部躯体上に載置して、前記下部躯体の鉛直鉄筋を当該下部免震基礎の鉄筋継手部に挿入し、当該下部免震基礎の鉄筋継手部にグラウト材を充填して接合する工程と、
前記下部免震基礎の上に前記免震装置を設置する工程と、
予め、かご状の基礎鉄筋および当該基礎鉄筋の全ての上端部に接合されてかつ平面視で前記免震装置を前記上部免震基礎に固定するためのアンカーボルトから離れた位置に設けられた鉄筋継手部を埋設してプレキャストコンクリート造の上部免震基礎を製作しておき、当該上部免震基礎を前記免震装置の上に設置する工程と、
前記上部免震基礎の鉄筋継手部に鉛直鉄筋を挿入し、当該鉛直鉄筋を含んで前記上部躯体を構築する工程と、を備えることを特徴とする免震基礎構造の構築方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、免震装置およびこの免震装置の上下に設けられた免震基礎を含んで構成される免震基礎構造、ならびに、その免震基礎の構築方法に関する。
【背景技術】
【0002】
従来より、免震装置を挟んで上下に免震基礎を構築する免震構造が提案されている。
特許文献1は、基礎スラブ11と、この基礎スラブ11上に設置されたプレキャストコンクリート盤10と、このプレキャストコンクリート盤10上に設置された免震装置1と、を備える免震基礎構造Bが示されている。基礎スラブ11には、定着プレート付き鉄筋12が埋設されており、この定着プレート付き鉄筋12の上部は、プレキャストコンクリート盤10の貫通孔10cに挿通されているが、プレキャストコンクリート盤10内の鉄筋に接合されていない。
【0003】
特許文献2には、下部基礎1と、この下部基礎1の上に設置された免震装置3と、この免震装置3の上に設置された平板状のPCa盤10と、このPCa盤上に設けられた建物本体の基礎としてのRC造の上部基礎2と、を備える免震基礎が示されている。PCa盤10にはアンカー部材13が埋設されており、このアンカー部材13の上端部は、上部基礎2に定着しているが、上部基礎2の鉄筋には接合されていない。
特許文献3には、免震装置2と、この免震装置の下に固定される下層側の柱梁接合部3と、免震装置2の上に固定される上層側の柱梁接合部4と、を備える免震装置の取付構造が示されている。上層側の柱梁接合部4の下部は、PCa部材41で構成されている。PCa部材41の底面には、ベースプレート45に固定されたアンカー47が埋設されている。このアンカー47の上端部は、柱梁接合部4に定着しているが、柱梁接合部4内の鉄筋には接合されていない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【文献】特開2011-32759号公報
【文献】特開2012-67524号公報
【文献】特許第6359349号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
本発明は、免震装置を免震基礎上に高精度かつ短工期で設置でき、かつ、免震装置と免震基礎とを強固に一体化できる、免震基礎構造およびそ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】
本発明者らは、免震装置とこの免震装置の上下のプレキャストコンクリート造の免震基礎とを含む免震基礎構造として、各免震基礎から鉛直鉄筋を突出させることなく、各免震基礎内に基礎鉄筋に接続した鉄筋継手部を埋設しておき、その鉄筋継手部に躯体の鉛直鉄筋を挿入して接合することで、高精度に製作されたプレキャストコンクリート造の免震基礎を容易に所定の位置に設置でき、さらに、下部免震基礎と下部躯体とを確実に接合したり、上部免震基礎部と上部躯体とを確実に接合したりできる点に着眼して、本発明に至った。
第1の発明の免震基礎構造(例えば、後述の免震基礎構造1)は、下部躯体(例えば、後述の下部躯体10)の上に設けられた下部免震基礎(例えば、後述の下部免震基礎20)と、当該下部免震基礎の上に設置された免震装置(例えば、後述の免震装置30)と、当該免震装置の上に設けられた上部免震基礎(例えば、後述の上部免震基礎40)と、当該上部免震基礎の上に設けられた上部躯体(例えば、後述の上部躯体50)と、を備える免震基礎構造であって、前記下部免震基礎および前記上部免震基礎のうち少なくとも一方を対象免震基礎(例えば、後述の下部免震基礎20、上部免震基礎40)とし、当該対象免震基礎に接する躯体を対象躯体(例えば、後述の下部躯体10、上部躯体50)とすると、前記対象免震基礎は、基礎鉄筋(例えば、後述の基礎鉄筋25、45)および当該基礎鉄筋に接合された鉄筋継手部(例えば、後述の鉄筋継手部26、46)が埋設され、前記対象躯体の前記対象免震基礎側の面には、鉛直鉄筋(例えば、後述の鉛直鉄筋15、55)が突出して設けられており、当該鉛直鉄筋は、当該対象免震基礎の鉄筋継手部に挿入されて接合されることを特徴とする。
【0007】
この発明によれば、下部免震基礎および上部免震基礎のうち少なくとも一方を対象免震基礎とし、対象免震基礎に接する躯体を対象躯体とする。対象免震基礎に、基礎鉄筋に接合された鉄筋継手部を埋設し、この鉄筋継手部に、対象躯体の鉛直鉄筋を接合した。よって、鉄筋継手部を介して、対象免震基礎の基礎鉄筋と対象躯体の鉛直鉄筋とが接合されるため、対象免震基礎と対象躯体とを強固に一体化できる。
【0008】
第2の発明の免震基礎構造は、前記対象免震基礎は、プレキャストコンクリート造であることを特徴とする。
【0009】
この発明によれば、対象免震基礎をプレキャストコンクリート造としたので、この対象免震基礎を予めPC工場にて製作しておき、この製作した対象免震基礎を現場に搬入することで、短工期で免震基礎構造を構築できる。
また、対象免震基礎をプレキャストコンクリート造とすることで、予めPC工場にて対象免震基礎を高精度で製作できるから、免震基礎構造を高精度で構築できる。
また、プレキャストコンクリート造の対象免震基礎に鉄筋継手部を埋設したので、対象免震基礎の鉄筋継手部に対象躯体の鉛直鉄筋を挿入することで、対象免震基礎と対象躯体とを比較的容易に接合できる。
【0010】
第3の発明の免震基礎構造の構築方法は、下部躯体の上に設けられた下部免震基礎と、当該下部免震基礎の上に設置された免震装置と、当該免震装置の上に設けられた上部免震基礎と、当該上部免震基礎の上に設けられた上部躯体と、を備える免震基礎構造の構築方法であって、上方に突出する鉛直鉄筋を有する下部躯体を構築する工程(例えば、後述のステップS1)と、予め、基礎主筋に接合された鉄筋継手部を埋設して下部免震基礎を製作しておき、当該下部免震基礎を前記下部躯体上に載置して、前記下部躯体の鉛直鉄筋を当該下部免震基礎の鉄筋継手部に挿入して接合する工程(例えば、後述のステップS2)と、前記下部免震基礎の上に前記免震装置を設置する工程(例えば、後述のステップS3)と、予め、基礎主筋に接合された鉄筋継手部を埋設して上部免震基礎を製作しておき、当該上部免震基礎を前記免震装置の上に設置する工程(例えば、後述のステップS4)と、前記上部免震基礎の鉄筋継手部に鉛直鉄筋を挿入して接合し、当該鉛直鉄筋を含んで前記上部躯体を構築する工程(例えば、後述のステップS5)と、を備えることを特徴とする。
【0011】
この発明によれば、上述の請求項1と同様の効果がある。
【発明の効果】
【0012】
本発明によれば、免震装置を免震基礎上に高精度かつ短工期で設置でき、かつ、免震装置と免震基礎とを強固に一体化できる、免震基礎構造およびその構築方法を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【0013】
図1】本発明の一実施形態に係る免震基礎構造の側面図である。
図2図1のA-A断面図である。
図3図1に示す免震基礎構造の配筋構造を示す図である。
図4図1の破線Bで囲んだ部分の拡大図である。
図5】免震基礎構造の構築手順のフローチャートである。
図6】免震基礎構造の構築手順の説明図(その1、下部躯体上に下部免震基礎を設置する状況)である。
図7】前記免震基礎構造の構築手順の説明図(その2、免震装置上に上部免震基礎を設置する状況)である。
【発明を実施するための形態】
【0014】
本発明は、免震装置とこの免震装置の上下のプレキャストコンクリート造の免震基礎とを含む免震基礎構造、および、その免震基礎構造の構築方法である。
本実施形態では、下部免震基礎や上部免震基礎に、基礎鉄筋に接合された鉄筋継手部を埋設しておき、その鉄筋継手部に下部躯体や上部躯体の鉛直鉄筋を挿入して接合した。本実施形態によれば、各免震基礎の鉄筋継手部に各躯体の鉛直鉄筋を挿入して接合することで、各免震基礎と各躯体とが一体化されるため、各躯体に配筋される鉄筋と各免震基礎に配筋される基礎鉄筋とが干渉することはなく、比較的容易に強固に接合できる。また、プレキャストコンクリート造の免震基礎に突出した鉄筋を設けないので、複数の免震基礎を運搬用トラックの荷台に積載可能であり、PC工場から建設現場まで効率良く運搬できる。
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免震基礎構造1の側面図である。図2は、図1のA-A断面図である。図3は、免震基礎構造1の配筋構造を示す図である。図4は、図1の破線Bで囲んだ部分の拡大図である。
免震基礎構造1は、下部躯体10の上に設けられた下部免震基礎20と、下部免震基礎20の上に設けられた免震装置30と、免震装置30の上に設けられた上部免震基礎40と、上部免震基礎40の上に設けられた上部躯体50と、を備える。
【0015】
下部躯体10は、鉄筋コンクリート造であり、図1に示すように、鉄骨柱11の上端部とこの鉄骨柱11の上端部に接合された4本の鉄骨梁12との柱梁接合部に構築されている。また、下部躯体10の上端部には、床スラブ13が構築されている。
下部躯体10には、鉄筋14が配筋されて埋設されている。この鉄筋14の一部は、下部躯体10の上面から上方に突出している鉛直鉄筋15である(図3および図4参照)。
【0016】
下部免震基礎20は、平面視で矩形状のプレキャストコンクリート造であり、下部免震基礎20と下部躯体10との間には、グラウト層16が形成されている。
図4に示すように、下部免震基礎20の上面の中央部には、下部ベースプレート21が打ち込まれている。この下部ベースプレート21には、円環状にかつ所定間隔おきに、雌ねじ部22が設けられており、この雌ねじ部22の下端には、下部免震基礎20に定着されるアンカーボルト23が螺合されている。また、ベースプレート21には、下部免震基礎20に定着されるアンカー部材24が設けられている。
また、下部免震基礎20の下側の外周部には、基礎鉄筋25およびこの基礎鉄筋25に接合された鉄筋継手部26が埋設されている。この鉄筋継手部26の下端面は、下部免震基礎20の下面に露出している。下部免震基礎20の外周部に埋設された鉄筋継手部26は、下部免震基礎20内にかご状に配筋された基礎鉄筋25の全ての下端部に接合されている。
下部躯体10の鉛直鉄筋15は、下部免震基礎20の鉄筋継手部26に接合されている。鉛直鉄筋15を鉄筋継手部26に挿入し、この状態で、注入ホース27を通して鉄筋継手部26内に無収縮グラウト材を充填することで、鉛直鉄筋15が鉄筋継手部26に接合される。
【0017】
免震装置30は、上部免震基礎40を下部免震基礎20に対して水平移動可能に支持するものである。
免震装置30は、積層ゴム31と、積層ゴム31の下に位置する下フランジ32と、積層ゴム31の上に位置する上フランジ33と、を備える。
積層ゴム31は、鋼板とゴムとが交互に積層されたものである。
上下のフランジ32、33には、周縁部に沿って所定間隔おきに、ボルトを挿通するためのボルト挿通孔34が設けられている。
下フランジ32は、下部ベースプレート21に当接している。ボルト35を下フランジ32のボルト挿通孔34に挿通し、雌ねじ部22に螺合することで、下フランジ32が下部免震基礎20の下部ベースプレート21に固定される。
【0018】
上部免震基礎40は、平面視で矩形状のプレキャストコンクリート造であり、下部免震基礎20と同様の構造である。
上部免震基礎40の下面の中央部には、上部ベースプレート41が打ち込まれている。この上部ベースプレート41には、円環状にかつ所定間隔おきに、雌ねじ部42が設けられており、この雌ねじ部42の下端には、上部免震基礎40に定着されるアンカーボルトが螺合されている。また、ベースプレート41には、上部免震基礎40に定着されるアンカー部材44が設けられている。
また、図3に示すように、上部免震基礎40の上側の外周部には、基礎鉄筋45およびこの基礎鉄筋45に接合された鉄筋継手部46が埋設されている。この鉄筋継手部46の上端面は、上部免震基礎40の上面に露出している。上部免震基礎40の外周部に埋設された鉄筋継手部46は、下部免震基礎20の鉄筋継手部26と同様に、上部免震基礎40内にかご状に配筋された基礎鉄筋45の全ての上端部に接合されている。
免震装置30の上フランジ33は、上部ベースプレート41に当接している。ボルト35を上フランジ33のボルト挿通孔34に挿通し、雌ねじ部42に螺合することで、上部免震基礎40の上部ベースプレート41が上フランジ33に固定される。
【0019】
図1に戻って、上部躯体50は、鉄筋コンクリート造であり、鉄骨柱51の下端部とこの鉄骨柱51の下端部に接合された4本の鉄骨梁52との柱梁接合部に構築されている。また、上部躯体50の上端部には、床スラブ53が構築されている。
図3に示すように、上部躯体50には、鉄筋54が配筋されて埋設されている。上部免震基礎40の鉄筋継手部46には、鉛直方向に延びる鉛直鉄筋55が挿入されて接合され、この鉛直鉄筋55は、上部躯体50の鉄筋54の一部となっている。
上部免震基礎40と上部躯体50との間には、グラウト層56が形成されている。
【0020】
(免震基礎構造の構築方法)
以下、免震基礎構造1を構築する手順について、図5のフローチャートを参照しながら説明する。
ステップS1では、図6に示すように、鉄骨柱11と鉄骨梁12との柱梁接合部に、下部躯体10を構築する。この下部躯体10の上面には、鉛直鉄筋15が上方に突出している。
【0021】
ステップS2では、下部躯体10上に下部免震基礎20を設置する。
具体的には、図6に示すように、下部免震基礎20を予めPC工場にて製作しておき、現場に搬入する。次に、この下部免震基礎20を図示しない揚重機で吊り上げて、下部躯体10上に載置する。このとき、下部躯体10の鉛直鉄筋15を下部免震基礎20の鉄筋継手部26に挿入しつつ、下部免震基礎20の高さおよび水平度を調整する。次に、注入ホース27を通して鉄筋継手部26内に無収縮グラウト材を充填して、鉛直鉄筋15を鉄筋継手部26に接合する(図4参照)。また、下部免震基礎20と下部躯体10との間にグラウト材を充填して、グラウト層16を形成する。
【0022】
ステップS3では、図7に示すように下部免震基礎20上に免震装置30を設置する。
具体的には、免震装置30を図示しない揚重機で吊り上げて、下部免震基礎20上に載置する。次に、ボルト35を取り付けて、免震装置30の下フランジ32を下部免震基礎20の下部ベースプレート21に固定する。
【0023】
ステップS4では、免震装置30上に上部免震基礎40を設置する。
具体的には、図7に示すように、上部免震基礎40を予めPC工場にて製作しておき、現場に搬入する。次に、この上部免震基礎40を図示しない揚重機で吊り上げて、免震装置30上に載置する。次に、ボルト35を取り付けて、上部免震基礎40の上部ベースプレート41を免震装置30の上フランジ33に固定する。なお、プレキャストコンクリート造の下部免震基礎20および上部免震基礎40については、PC工場に限らず、現場敷地内(サイトPC)にて製作してもよい。
【0024】
ステップS5では、上部免震基礎40上に上部躯体50を構築する。
具体的には、上部免震基礎40上に鉄骨柱51の建方を行い、この鉄骨柱51の下端部に4本の鉄骨梁52を接合する。次に、上部免震基礎40の鉄筋継手部46に鉛直鉄筋55が挿入して接合し、この鉛直鉄筋55を含んで上部躯体50の鉄筋54を配筋する。その後、上部躯体50の型枠を建て込んで、コンクリートを打設する。また、上部免震基礎40と上部躯体50との間にグラウト材を充填して、グラウト層56を形成する。
上記のように、下部躯体10と下部免震基礎20との間および上部免震基礎40と上部躯体50との間のそれぞれにグラウト層16、56を設けたので、現場でコンクリートを打設して構築した躯体10、50とプレキャストコンクリート造の免震基礎20、40とを位置決め調整を行いながら接合できる。
【0025】
本実施形態によれば、以下のような効果がある。
(1)下部免震基礎20に、基礎鉄筋25に接合された鉄筋継手部26を埋設し、この鉄筋継手部26に、下部躯体10から突出した鉛直鉄筋15を接合した。また、上部免震基礎40に、基礎鉄筋45に接合された鉄筋継手部46を埋設し、この鉄筋継手部46に、上部躯体50に埋設される鉛直鉄筋55を接合した。よって、鉄筋継手部46を介して、免震基礎20、40の基礎鉄筋25、45と躯体10、50の鉛直鉄筋15、55とが接合されるため、免震基礎20、40と躯体10、50とを強固に一体化できる。
【0026】
(2)下部免震基礎20および上部免震基礎40をプレキャストコンクリート造としたので、これら免震基礎20、40を予めPC工場にて製作しておき、この製作した免震基礎20、40を現場に搬入することで、短工期で免震基礎構造1を構築できる。
また、免震基礎20、40をプレキャストコンクリート造とすることで、予めPC工場にて免震基礎20、40を高精度で製作できるから、免震基礎構造1を高精度で構築できる。
また、プレキャストコンクリート造の免震基礎20、40に鉄筋継手部26、46を埋設したので、免震基礎20の鉄筋継手部26,46に、躯体10、50の鉛直鉄筋15、55を挿入することで、免震基礎20、40と躯体10、50とを比較的容易に接合できる。
【0027】
(3)鉄筋継手部26、46は、免震基礎20、40の外周部に配置されて、躯体10、50の鉛直鉄筋15、55に接合される。よって、免震基礎20、40の中央部には、鉛直方向に延びる鉄筋が配筋されておらず、鉄骨柱11、51を躯体10、50の免震装置30付近まで延ばすことができるため、下部免震基礎20と下部躯体10との接合部分および上部免震基礎40と上部躯体50の接合部分について、接合強度や剛性を高めることができる。
【0028】
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。
なお、本実施形態では、下部免震基礎20および上部免震基礎40の両方をプレキャストコンクリート造としたが、これに限らず、下部免震基礎20および上部免震基礎40の一方のみをプレキャストコンクリート造とし、他方を現場打設コンクリート造としてもよい。
また、本実施形態では、免震基礎20、40の外周部に埋設した鉄筋継手部26、46を、免震基礎20、40の基礎鉄筋25、45の全ての先端部に接合したが、これに限らず、免震装置30が負担する水平力を鉄筋継手部の水平抵抗力が上回る場合には、各免震基礎20、40の四隅にのみ鉄筋継手部を設けて、各免震基礎20、40の辺縁の中央付近には特に鉄筋継手部を設けず、基礎鉄筋25、45を免震基礎20、40内に定着させてもよい。
また、本実施形態では、下部躯体10、下部免震基礎20、免震装置30、上部免震基礎40、上部躯体50の順に構築あるいは設置したが、これに限らず、予めPC工場や現場敷地内において、上下のプレキャストコンクリート造の各免震基礎20、40と免震装置30とを接合して免震基礎ユニットを製作しておき、現場にて、下部躯体10上に当該免震基礎ユニットを設置し、その免震基礎ユニット上に上部躯体50を接合して免震基礎構造を構築してもよい。
【符号の説明】
【0029】
1…免震基礎構造
10…下部躯体 11…鉄骨柱 12…鉄骨梁 13…床スラブ 14…鉄筋
15…鉛直鉄筋 16…グラウト層
20…下部免震基礎 21…下部ベースプレート 22…雌ねじ部
23…アンカーボルト 24…アンカー部材 25…基礎鉄筋 26…鉄筋継手部
27…注入ホース
30…免震装置 31…積層ゴム 32…下フランジ 33…上フランジ
34…ボルト挿通孔 35…ボルト
40…上部免震基礎 41…上部ベースプレート 42…雌ねじ部
44…アンカー部材 45…基礎鉄筋 46…鉄筋継手部
50…上部躯体 51…鉄骨柱 52…鉄骨梁 53…床スラブ 54…鉄筋
55…鉛直鉄筋 56…グラウト層
図1
図2
図3
図4
図5
図6
図7