特許 7510328 建築方法

(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】

(24)【登録日】2024-06-25

(45)【発行日】2024-07-03

(54)【発明の名称】建築方法

(51)【国際特許分類】

   E02D 29/05 20060101AFI20240626BHJP

   E02D 27/00 20060101ALI20240626BHJP

   E04G 21/02 20060101ALI20240626BHJP

【ＦＩ】

E02D29/05 Z

E02D27/00 D

E04G21/02 103Z

【請求項の数】 3

(21)【出願番号】P 2020175196

(22)【出願日】2020-10-19

(65)【公開番号】P2022066705

(43)【公開日】2022-05-02

【審査請求日】2023-09-21

(73)【特許権者】

【識別番号】000003621

【氏名又は名称】株式会社竹中工務店

(74)【代理人】

【識別番号】100154726

【弁理士】

【氏名又は名称】宮地 正浩

(72)【発明者】

【氏名】廣澤 慎治

(72)【発明者】

【氏名】西村 章

(72)【発明者】

【氏名】▲高▼山 一斗

(72)【発明者】

【氏名】河野 貴穂

(72)【発明者】

【氏名】大石 康平

【審査官】亀谷 英樹

(56)【参考文献】

【文献】特開２０２０－１２５６３０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１２－１０７４７９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０２０－０９７８２６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１７－１１９９５３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１５－０２５２９２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０２０－０７０７０１（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許第０５５２２６７６（ＵＳ，Ａ）

【文献】特開２０１９－０１９５０３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０７－１５０５８０（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｅ０２Ｄ ２９／００－２９／０５

Ｅ０２Ｄ ２７／００－２７／５２

Ｅ０４Ｇ ２１／０２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

基礎が直接基礎構造である直接基礎建物部を逆打ち工法を用いて構築する建築方法であって、
地盤を前記基礎の下の床付け面まで掘削し、当該床付け面との間に建方用支柱を介在させる状態で前記直接基礎建物部の地下躯体における地下柱を建て込む地下柱の建方を行い、その建て込んだ地下柱に荷重を支持させる状態で前記直接基礎建物部の地表面近くの階の床構造部を構築する先行工程と、
前記先行工程の実行後、前記基礎を含む前記地下躯体の構築と前記直接基礎建物部の地上躯体の構築を並行実施する後行工程と、を備え、
前記基礎は、前記後行工程において、当該基礎に前記建方用支柱が埋め込まれる状態で構築されて、その構築後に前記地下柱の下端を上面で支持するものであり、
前記建方用支柱が、前記地下柱よりも軸耐力の小さなもので、水平方向の一方向のみに延びる幅広のベース部と、当該ベース部の幅方向の中間部位から前記地下柱の柱幅よりも小さな支柱幅で鉛直方向に延びる支柱部とから構成され、
前記先行工程において、前記床付け面以深の地盤中に地盤改良を施して平面視で格子状の地盤改良体を構成し、前記ベース部が、その水平方向の一方向のみに延びる幅方向が前記地盤改良体の延在方向に沿って延びる姿勢で前記地盤改良体の上に設置され、かつ、前記支柱部が前記地下柱と上下に一直線状で直列に並ぶ配置で前記地下柱を仮支持する状態で、前記建方用支柱が前記地下柱の建方に使用される建築方法。

【請求項2】

前記先行工程を実施するにあたり、前記地盤改良体のうち、建設地の周囲の地盤中に構築される山留め壁の近傍に位置する地盤改良体を、前記床付け面よりも上方に余盛して延伸させて、前記山留め壁を支える掘削法面を略鉛直に自立させる請求項１記載の建築方法。

【請求項3】

前記先行工程を平面視で複数の工区に分けてタイミングをずらして実施するにあたり、前記地盤改良体のうち、後で工事する後工区の地山部分の周囲に位置する地盤改良体を、前記床付け面よりも上方に余盛して延伸させて、前記後工区の地山部分の周囲の掘削法面を略鉛直に自立させておき、先に工事する先工区にて先行工程を実行する際、前記後工区の地山部分の上面を地山構台として利用して資材の搬出入を行う請求項１又は２記載の建築方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、基礎が直接基礎構造である直接基礎建物部を逆打ち工法を用いて構築する建築方法に関する。

【背景技術】

【0002】

逆打ち工法は、基礎の構築前の先行工程において、建物の地下躯体における本設の地下柱を建て込み、その建て込んだ地下柱に支持させる状態で地表面近くの床梁等の床構造部を支持させる。そして、その後の後行工程において、地表面近くの床構造部を作業床や山留め支保工として利用し、既に先行工程で建て込んだ地下柱を除く残りの地下躯体の構築と地上躯体の構築を並行実施することで、大幅な工期短縮を図る工法（例えば、特許文献１参照）である。

【0003】

このような逆打ち工法を用いて上述した直接基礎建物部を構築する場合、先行工程において、基礎の代わりに地下柱を仮支持するための仮設の杭である鉄筋コンクリート造の構真台柱を地中に構築し、この構真台柱に仮支持させる状態で地下柱を建て込むことが行われている。しかしながら、鉄筋コンクリート造の構真台柱の構築にはそれなりの工期とコストが必要となる。そのため、構真台柱の構築を省いて工期の短縮とコストの削減を図ることが望まれる。

【0004】

ちなみに、特許文献２には、直接基礎建物部を構築する場合の先行工程において、地下柱を建て込むことなく、山留め壁の上端に床構造部を架設して当該床構造部を山留め壁に支持させる特殊な建築方法が提案されているが、山留め壁のみで支持できる荷重は大きさ及び範囲が限られるため、中小規模の建物を構築する場合にしか採用できない。
また、一般的な工法として、直接基礎建物部において先行する階の床構造部を支持させる場合、下部をセメントミルクで固める仮設の構台杭を施工することもあるが、１本あたりで支持できる軸力に限度があるため、地上躯体を大きく先行させることができない。仮設の構台杭の本数を増やすこともできるが、工期やコストが大きく膨らむ他、地下躯体の施工時に細かい間隔で設置された構台杭により、重機が動きにくくなり、更に地下柱が後施工部分となって地下躯体の後施行部分が多くなることで、施工効率が大きく落ちる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【文献】特開２０１９－０１９５０３号公報

【文献】特開平７－１５０５８０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

本発明は、上述の課題に鑑みてなされたものであって、その主たる課題は、直接基礎建物部を逆打ち工法を用いて構築するにあたり、先行工程において地表面近くの床構造部を支持する地下柱を構真台柱を用いずに適切に仮支持することができ、構真台柱を構築しない分の工期短縮とコスト削減を図ることできる建築方法を提供する点にある。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明の第１特徴構成は、基礎が直接基礎構造である直接基礎建物部を逆打ち工法を用いて構築する建築方法であって、
地盤を前記基礎の下の床付け面まで掘削し、当該床付け面との間に建方用支柱を介在させる状態で前記直接基礎建物部の地下躯体における地下柱を建て込む地下柱の建方を行い、その建て込んだ地下柱に荷重を支持させる状態で前記直接基礎建物部の地表面近くの階の床構造部を構築する先行工程と、
前記先行工程の実行後、前記基礎を含む前記地下躯体の構築と前記直接基礎建物部の地上躯体の構築を並行実施する後行工程と、を備え、
前記基礎は、前記後行工程において、当該基礎に前記建方用支柱が埋め込まれる状態で構築されて、その構築後に前記地下柱の下端を上面で支持するものであり、
前記建方用支柱が、前記地下柱よりも軸耐力の小さなもので、水平方向の一方向のみに延びる幅広のベース部と、当該ベース部の幅方向の中間部位から前記地下柱の柱幅よりも小さな支柱幅で鉛直方向に延びる支柱部とから構成され、
前記先行工程において、前記床付け面以深の地盤中に地盤改良を施して平面視で格子状の地盤改良体を構成し、前記ベース部が、その水平方向の一方向のみに延びる幅方向が前記地盤改良体の延在方向に沿って延びる姿勢で前記地盤改良体の上に設置され、かつ、前記支柱部が前記地下柱と上下に一直線状で直列に並ぶ配置で前記地下柱を仮支持する状態で、前記建方用支柱が前記地下柱の建方に使用される点にある。

【0008】

本構成によれば、上述の先行工程と後行工程を実行することで、逆打ち工法による工期短縮を図りながら直接基礎建物部を構築することができる。そして、先行工程において、直接基礎建物部の地下柱を建て込み、その地下柱に荷重を支持させる状態で地表面近くの階の床構造部を構築するので、構真台柱を用いず、建方用支柱を介して床付け面にて地下柱を適切に仮支持することができ、構真台柱を構築しない分の工期短縮とコスト削減を図ることできる。
又、本構成によれば、建方用支柱の下端に設けられる幅広のベース部によって、建方用支柱から荷重が伝達される床付け面の面積を広くして荷重を分散させることができ、地盤強度が低い場合でも、建方用支柱を介して床付け面にて地下柱を適切に仮支持することができる。
更に、本構成によれば、床付け面における地盤改良を施して地盤強度を高めた部分に建方用支柱を設置するので、もともとの地盤強度が低い場合でも、建方用支柱を介して床付け面にて地下柱を適切に仮支持することができる。

【0009】

本発明の第２特徴構成は、前記先行工程を実施するにあたり、前記地盤改良体のうち、建設地の周囲の地盤中に構築される山留め壁の近傍に位置する地盤改良体を、前記床付け面よりも上方に余盛して延伸させて、前記山留め壁を支える掘削法面を略鉛直に自立させる点にある。

【0011】

本発明の第３特徴構成は、前記先行工程を平面視で複数の工区に分けてタイミングをずらして実施するにあたり、前記地盤改良体のうち、後で工事する後工区の地山部分の周囲に位置する地盤改良体を、前記床付け面よりも上方に余盛して延伸させて、前記後工区の地山部分の周囲の掘削法面を略鉛直に自立させておき、先に工事する先工区にて先行工程を実行する際、前記後工区の地山部分の上面を地山構台として利用して資材の搬出入を行う点にある。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】本建築方法の先行工程を模式的に示す図

【図2】本建築方法の後行工程を模式的に示す図

【図3】先行工程の別実施形態を模式的に示す図

【発明を実施するための形態】

【0014】

本発明に係る建築方法の実施形態を図面に基づいて説明する。
本建築方法にて構築される建物は、図２に示すように、地下に位置する地下躯体２と、地上に位置する地上躯体３とを有する建物として構成される。地下躯体２は、鉄筋コンクリート造の基礎２１、基礎２１に支持される鋼管製又は鉄骨製の地下柱２２、鉄骨製の梁や鉄筋コンクリート製のスラブ等からなる床構造部２３等から構成される。地上躯体３は、鋼管製又は鉄骨製の地上柱３２、鉄骨製の梁や鉄筋コンクリート製のスラブ等からなる床構造部３３等から構成される。なお、地下躯体２や地上躯体３の具体的構成は各種の変更が可能である。

【0015】

この建物は、基礎２１が直接基礎構造である低層（図中左側）の直接基礎建物部ｂ１と、基礎２１の下に杭２１Ａを有する杭基礎構造である図中右側の高層の杭基礎建物部ｂ２とを有している。
直接基礎構造は、基礎２１が設置される床付け面ｇ１にて建物の荷重を直接的に支持する基礎構造であり、杭基礎構造は、基礎２１が設置される床付け面ｇ１に建て込まれた杭２１Ａを介して床付け面ｇ１よりも深い位置にある支持地盤等で建物の荷重を支持する基礎構造である。

【0016】

そして、本建築方法では、地表面近くの階（図示例では１階）の床構造部３３を先行構築する先行工程と、当該先行工程の実行後に基礎２１を含む地下躯体２の構築と地上躯体３の構築を並行実施する後行工程とを順番に実施することで、逆打ち工法による工期短縮を図りながら直接基礎建物部ｂ１及び杭基礎建物部ｂ２を構築することができる。以下、本建築方法の各工程について順番に説明する。

【0017】

（先行工程）
図１に示すように、この先行工程では、建設地の周囲の地盤Ｇ中に山留め壁４を構築するとともに、直接基礎建物部ｂ１が構築される直接基礎エリアにおいて、直接基礎建物部ｂ１の基礎２１が設置される床付け面ｇ１以深の地盤Ｇ中に地盤改良を施す。地盤改良は、例えば、現位置土と固化材を機械撹拌して構成される柱状改良体５を平面視で格子状に配置して構成される。

【0018】

また、杭基礎建物部ｂ２が建築される杭基礎エリアにおいて、杭基礎建物部ｂ２の基礎２１が設置される床付け面ｇ１以深の地盤Ｇ中に場所打ちコンクリート杭等からなる本設の杭２１Ａを構築し、当該杭２１Ａに下端を貫入して杭２１Ａに支持させる状態で鉄骨製等の構真柱７を建て込む。構真柱７は、本設の地下柱２２よりも小さな柱幅に構成される。また、構真柱７の上端の高さ位置は、後行工程にて構築される基礎２１の上面の高さ位置に設定される。
そして、直接基礎エリア及び杭基礎エリアにおいて、山留め壁４の近傍に当該山留め壁４を内側から支えるための掘削法面（押さえ斜面）８Ａを残す状態で、床付け面ｇ１まで地盤Ｇを掘削する。

【0019】

本実施形態では、地盤改良が施される直接基礎エリアにおいて、山留め壁４の近傍の柱状改良体５を床付け面ｇ１よりも上方に余盛して延伸させ、掘削法面８Ａ（押さえ斜面）を略鉛直に自立させることで、直接基礎エリアの掘削法面８Ａの存在範囲を小さくしている。なお、杭基礎エリアにおいても、山留め壁４の近傍に同様の柱状改良体５を設けて掘削法面８Ａ（押さえ斜面）を略鉛直に自立させるようにしてもよい。

【0020】

そして、杭基礎エリアにおいて杭基礎建物部ｂ２の地下柱２２を構真柱７の上端に接続する状態で建て込むとともに、直接基礎エリアにおいて直接基礎建物部ｂ１の地下柱２２を床付け面ｇ１との間に当該地下柱２２よりも軸耐力の小さな仮設の建方用支柱６を介在させる状態で建て込む。

【0021】

直接基礎エリアにおいて、構真台柱を用いずに床付け面ｇ１にて地下柱２２を適切に仮支持することができ、構真台柱を構築しない分の工期短縮とコスト削減を図ることできる。また、上述の如く、直接基礎エリアにおいて、掘削法面８Ａの存在範囲を小さくしているので、山留め壁４の近傍の地下柱２２についても建方用支柱６を介して床付け面ｇ１に設置することができる。

【0022】

建方用支柱６の支柱部６Ａの幅（支柱幅）は、本設の地下柱２２の柱幅よりも小さく構成される。また、建方用支柱６の高さ寸法は、床付け面ｇ１から後行工程で構築される基礎２１の上面までの高さ寸法に設定され、建方用支柱６の上端の高さ位置は、基礎２１の上面の高さ位置に設定される。

【0023】

更に、建方用支柱６の下端には、その支柱部６Ａの幅よりも幅広のベース部６Ｂが備えられる。例えば、支柱部６Ａは鉛直方向に延びるＨ形鋼等から構成され、ベース部６Ｂは水平方向の一方向に延びるＨ形鋼等から構成される。そのため、幅広のベース部６Ｂによって、建方用支柱６から荷重が伝達される床付け面ｇ１の面積を広くして荷重を分散させることができる。

【0024】

また、この建方用支柱６は、床付け面ｇ１において地盤改良を施した部分の上に設置される。具体的には、建方用支柱６は、ベース部６Ｂが柱状改良体５の連接方向に沿って延びる姿勢とされ、ベース部６Ｂの底面の全域が複数本（図示例では３本）の柱状改良体５の上に設置される。このようにすることで、建方用支柱６を介して床付け面ｇ１にて地下柱２２を適切に仮支持することができる。

【0025】

そして、直接基礎エリア及び杭基礎エリアにおいて、建て込んだ直接基礎建物部ｂ１の地下柱２２及び杭基礎建物部ｂ２の地下柱２２に荷重を支持させる状態で、直接基礎建物部ｂ１及び杭基礎建物部ｂ２における地表面近くの階の床構造部３３を構築し、当該床構造部３３の外周部を山留め壁４に連設して山留め支保工として機能させる。

【0026】

（後行工程）
この先行工程に続いて実行される後行工程では、図２に示すように、直接基礎エリア及び杭基礎エリアにおいて、掘削法面８Ａを撤去し、直接基礎建物部ｂ１及び杭基礎建物部ｂ２の基礎２１を含む地下躯体２の構築と地上躯体３の構築を並行実施する。
具体的には、先行工程にて構築した地表面近くの階の床構造部３３を作業床として利用して床構造部３３の上方にて地上躯体３を構築しながら、その床構造部３３を山留め支保工に利用して床構造部３３の下方にて基礎２１を含む地下躯体２を構築する。

【0027】

このように、後行工程にて、既に先行工程で構築した地下柱２２を除く、残りの地下躯体２の構築と地上躯体３の構築とを並行実施することで、大幅な工期の短縮を図ることができる。
しかも、地下柱２２の柱幅よりも支柱幅の小さい建方用支柱６の上端の高さ位置、及び、地下柱２２の柱幅よりも柱幅の小さい構真柱７の上端の高さ位置が、基礎２１の上面の高さ位置に設定されているので、後行工程にて構真柱７及び建方用支柱６を埋め込む状態で基礎２１を構築することで、基礎２１の上面にて地下柱２２の下端を適切に支持することができる。

【0028】

〔別実施形態〕
本発明の他の実施形態について説明する。
なお、以下に説明する各実施形態の構成は、夫々単独で適用することに限らず、他の実施形態の構成と組み合わせて適用することも可能である。

【0029】

（１）上記実施形態の改良として、先行工程を複数の工区に分けてタイミングをずらして実施してもよい。例えば、図３に示すように、平面視の一部のエリア（図中の左右両端のエリア）を先に工事を行う第１工区とし、平面視の別のエリア（図中の左右中央のエリア）を第１工区の後に工事を行う第２工区とする。

【0030】

このようにすれば、第１工区にて先行工程を実行する際、第２工区の地山部分の上面を地山構台として利用して資材の搬出入等を行うことができ、第１工区にて先行工程を効率良く実施することができる。このときも、第２工区の近傍の一部の柱状改良体５を床付け面ｇ１よりも上方に余盛して延伸しておけば、地山部分の周囲の掘削法面８Ｂを略鉛直に自立させることができ、掘削法面８Ｂの存在範囲を小さくして第１工区にて一層効率良く作業を行うことができる。

【0031】

また、第２工区にて先行工程を実行する際には、第１工区にて建築した地表面近くの床構造部３３を作業床等に利用して資材の搬出入等を行うことができ、第２工区でも先行工程を効率良く実施することができる。

【0032】

（２）本建築方法は、前述の実施形態で示した直接基礎建物部ｂ１と杭基礎建物部ｂ２を有する建物に限らず、直接基礎建物部ｂ１のみを有する建物を構築する建物など、少なくとも直接基礎建物部ｂ１を有する建物を構築するのに好適に適用することができる。

【0033】

（３）上記実施形態では、床付け面ｇ１に施す地盤改良が、柱状改良体５を格子状に配置して構成される地盤改良を例に挙げて説明したが、表層改良や深層改良等の各種の地盤改良を採用することができる。また、床付け面ｇ１の地盤強度等によっては地盤改良を省くことができる。

【0034】

（４）上記実施形態では、建方用支柱６の支柱幅よりも幅広のベース部６Ｂを建方用支柱６の下端に設ける場合を例に挙げて説明したが、床付け面ｇ１の地盤強度等によってはベース部６Ｂを省くことができる。

【符号の説明】

【0035】

２ 地下躯体
３ 地上躯体
６ 建方用支柱
６Ｂ ベース部
２１ 基礎
２２ 地下柱
２３，３３ 床構造部
Ｇ 地盤
ｇ１ 床付け面
ｂ１ 直接基礎建物部
ｂ２ 杭基礎建物部

【図1】

【図2】

【図3】