(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基礎杭又は基礎地盤上に設けられた固定基礎部と、
この固定基礎部上に据え付けられた免震装置と、
該免震装置を介して前記固定基礎部上に支持されたコンクリート部材で、建築物の柱下端を支持する構造体基部とを有し、
前記固定基礎部と前記構造体基部との間には、前記免震装置が設けられた位置の両脇にジャッキ配置用の空間が設けられ、ジャッキを配置したときにはこれらジャッキによって該固定基礎部上に該構造体基部を支持することができるものとなっており、
前記構造体基部には、前記ジャッキで支持されたときに引張応力が生じる位置を補強するためのＰＣ鋼材が挿通される内径を有し、該構造体基部のコンクリート表面で両端が開口する貫通孔が、予め設けられていることを特徴とする免震基礎。
【請求項２】
基礎杭又は基礎地盤上に設けられた固定基礎部と、この固定基礎部上に据え付けられた免震装置と、該免震装置を介して前記固定基礎部上に支持されたコンクリート部材で、建築物の柱下端を支持する構造体基部と、を備えた免震基礎における免震装置の取り換え方法であって、
該免震基礎の構築時に、ほぼ水平方向に前記構造体基部を貫通し、ＰＣ鋼材が挿通される内径の貫通孔を設けておき、
免震装置を取り換える必要が生じた時に、前記貫通孔にＰＣ鋼材を挿通し、
このＰＣ鋼材に緊張力を導入して、両端をコンクリートに定着し、
免震装置の周囲で前記固定基礎部と構造体基部との間にジャッキを介挿して前記構造体基部を持ち上げ、
既存の免震装置の撤去および新たな免震装置の据え付けを行ない、
前記構造体基部を降下して新たな免震装置の上に載置することを特徴とする免震装置の取り換え方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、建築物の上部構造体に大きな地震動が伝達されるのを防止する免震基礎、およびこの免震基礎で用いられる免震装置の取り換え方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
建築物の耐震性を向上する方法として、免震構造とするものがある。これは、建築物の上部構造体を基礎地盤に対して相対的に変位し得るように支持し、上部構造体に大きな地震動のエネルギーが伝達されないようにした構造であり、例えば図６に示すような構造が採用される。
この免震構造物は、基礎杭１２０上に固定基礎部１０１を設け、この上に免震装置１０２を介して構造体基部１０３を支持し、更にその上に立ち上げられた柱１０４によって上部構造体を支持するものである。
【０００３】
上記固定基礎部１０１は、一般に鉄筋コンクリートによって構築され、構造物から伝達される自重および載荷重を支持し、基礎杭に伝達するものである。免震装置１０２はこの固定基礎部１０１上に設置され、この設置部分は上面が平坦となるように仕上げられた台座となっている。
なお、基礎地盤が強固で充分な支持力を有する場合には、基礎杭を設けることなく、固定基礎部は地盤上に直接支持され、この上に免震装置が設けられる。
【０００４】
免震装置１０２は、上部構造体１０５の荷重を支持し、上記固定基礎部１０１に伝達すると共に上部構造体が固定基礎部１０１に対して相対的に変位するのを許容するものであり、積層ゴムやスライド支承等が用いられる。
上部構造体１０５は各柱の下端に設けられた構造体基部１０３を介して免震装置１０２上に支持されている。この構造体基部１０３は一般に鉄筋コンクリートで構築され、上部構造体１０５の荷重を免震装置１０２に伝達するのに充分な寸法及び部材厚を有するとともに、柱間で相対的に変位しないように梁１０６で互いに連結されている。
【０００５】
このような構造において、免震装置１０２は上部構造体１０５（構造物の躯体）と同程度の耐用年数を有するものが用いられ、通常は建築物の供用中に交換する必要はない。しかし、例えば積層ゴムからなる免震装置１０２では、合成ゴムを主材料とするためコンクリート部材に比べると耐火性は劣り、供用中に発生した火災によって損傷し、取り換える必要が生じることも考えられる。
【０００６】
免震装置１０２を取り換える場合は、構造体基部１０３を仮に支持して持ち上げる必要があり、図７に示すように免震装置１０２の周囲で構造体基部１０３と固定基礎部１０１との間にジャッキ１０７を介挿し、上部構造体１０５の荷重を仮受けする。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、構造体基部１０３には柱１０４から伝達される大きな鉛直方向荷重が作用しており、免震装置１０２の周囲に介挿したジャッキ１０７で支持すると、構造体基部１０３に作用する応力の分布が免震装置１０２で支持されているときとき異なったものとなる。このため、図８に示すように、柱１０４の直下の位置で曲げとせん断とによるひびわれ１０８が生じたり、ジャッキ１０７で支持する部分から側面に至るせん断ひびわれ１０９が生じる恐れがある。
このようなひびわれ発生の恐れに対し、構造体基部１０３の部材寸法・部材厚を大きくしたり、鉄筋で充分な補強を行うことによってひびわれの発生を回避することはできる。しかし、充分な補強を行うと材料費、作業量が増加する。また、部材寸法を大きくすると材料費・作業量の増加とともに基礎を構築するための掘削量も増加して施工費が多大となる。
これに対し、免震装置の取り換えが必要となる可能性は小さく、このようなわずかの可能性のために、部材寸法を大きくしたり、鉄筋の補強を行って施工費を増大させることは合理的ではないという問題が生じる。
【０００８】
さらに、構造体基部１０３の寸法を大きくすると、敷地を有効に利用することが難しくなるという問題点もある。これは、次のような理由によるものである。
免震構造物では、免震装置で支持された部分が固定基礎部および地盤に対して相対的に変位するのを許容する構造としておく必要があり、建築物の外周部は例えば図９に示すような構造とされる。
【０００９】
この構造では固定基礎部１０１から立ち上げられたコンクリート壁体１１０で周囲からの土圧を支持するとともに、コンクリート壁体１１０と構造体基部１０３との間に遊間Ｄを設けて構造体基部１０３の水平移動を許容している。そして構造体基部１０３の上部に張り出し版１１１を設け、上記遊間を覆うとともに、地盤上から建築物内への出入りを確保している。
したがって、構造体基部１０３の水平方向の寸法を拡大するとその外側面１０３ａは柱の外側面１０４ａより大きく外側に位置することになり、コンクリート壁体１１０および張り出し版の先端１１１ａはさらに柱外側面と離れた位置となる。これらが敷地境界線Ａより内側となるように建築物の平面配置を決めなければならず、道路に面して建築物を構築したり他の建築物と近接して構築することができなくなり、市街地における敷地の有効利用が難しくなる。
【００１０】
本発明は上記のような事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、建築物の完成時には免震装置の取り換えを行うための特別な補強や部材寸法の設定をすることなく、免震装置の取り換えが必要となった場合には、構造部材の補強を行って、免震装置の取り換えを容易に行うことができる免震基礎および免震装置の取り換え方法を提供するものである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記問題点を解決するために、請求項１に記載の発明は、    基礎杭又は基礎地盤上に設けられた固定基礎部と、  この固定基礎部上に据え付けられた免震装置と、  該免震装置を介して前記固定基礎部上に支持されたコンクリート部材で、建築物の柱下端を支持する構造体基部とを有し、    前記固定基礎部と前記構造体基部との間には、前記免震装置が設けられた位置の両脇にジャッキ配置用の空間が設けられ、ジャッキを配置したときにはこれらジャッキによって該固定基礎部上に該構造体基部を支持することができるものとなっており、  前記構造体基部には、前記ジャッキで支持されたときに引張応力が生じる位置を補強するためのＰＣ鋼材が挿通される内径を有し、該構造体基部のコンクリート表面で両端が開口する貫通孔が、予め設けられていることを特徴とする免震基礎を提供するものである。
【００１２】
請求項２に記載の発明は、    基礎杭又は基礎地盤上に設けられた固定基礎部と、この固定基礎部上に据え付けられた免震装置と、該免震装置を介して前記固定基礎部上に支持されたコンクリート部材で、建築物の柱下端を支持する構造体基部と、を備えた免震基礎における免震装置の取り換え方法であって、  該免震基礎の構築時に、ほぼ水平方向に前記構造体基部を貫通し、ＰＣ鋼材が挿通される内径の貫通孔を設けておき、  免震装置を取り換える必要が生じた時に、前記貫通孔にＰＣ鋼材を挿通し、  このＰＣ鋼材に緊張力を導入して、両端をコンクリートに定着し、  免震装置の周囲で前記固定基礎部と構造体基部との間にジャッキを介挿して前記構造体基部を持ち上げ、  既存の免震装置の撤去および新たな免震装置の据え付けを行ない、  前記構造体基部を降下して新たな免震装置の上に載置することを特徴とするものである。
【００１３】
請求項１または請求項２の記載において、上記免震装置は積層ゴムを用いたもの、摩擦スライド支承を用いたもの、鋼球・鋼円柱体等の転動により上部構造体の水平変位を許容するもの等を採用することができ、この他にも、上部構造体の相対的な変位を許容する様々な構造の支承を用いることができる。
上記貫通孔は、コンクリート中にシース、鋼管、樹脂管等を埋め込むことによって形成することができ、その他の方法で形成されるものであってもよい。また、ほぼ水平方向に直線状に設けられるのが望ましいが、一部又は全部がゆるやかな曲線状に設けられてもよい。
【００１４】
【作用】
請求項１に記載の免震基礎では、構造体基部にほぼ水平方向に貫通孔が設けられているので、免震装置の取り換えが必要になった際に、ＰＣ鋼材を挿通し、プレストレスを導入して構造体基部を容易に補強することができる。したがって、構造体基部は免震装置の周囲部分のみで支持されるような事態を想定して設計されていなくても、必要時にのみ補強を行なって構造体基部を持ち上げ、ひびわれ等を生じることなく、安全に免震装置の取り換えを行うことが可能となる。
また、建築物の耐用年数内に免震装置を取り換える必要が生じない場合には、免震装置の取り換えを想定した特別な措置が貫通孔の形成等、わずかとなるので、無駄になる費用は低く抑えられ、施工費用の増大を回避することができる。
【００１５】
請求項２に記載の免震装置の取り換え方法では、免震基礎の構築時にはＰＣ鋼材を挿通することができる貫通孔を設けておき、構造体基部の補強は免震装置を取り換える必要が生じたときのみに行うので、建築物の初期施工時における補強のための費用を極少ない額に抑えることができる。
一方、免震装置の取り換えの必要が生じたときには、ＰＣ鋼材を貫通孔に挿通し、プレストレスを導入するので、構造体基部が補強され、構築時には免震装置の取り換えを想定した部材寸法の設定、補強が行われていなくても、ジャッキで持ち上げ、免震装置の取り換えを行うことができる。
【００１６】
【実施例】
以下、本発明の実施例を図に基づいて説明する。
図１は、請求項１に記載の発明の一実施例である免震基礎を示す部分断面図である。
この免震基礎は、場所打ちコンクリートからなる基礎杭２０上に設けられた固定基礎部１と、その上に据え付けられた免震装置２と、この免震装置２によって支持された構造体基部３とを有し、この構造体基部３上に柱４が立ち上げられている。
このような基礎の構造は建築物を支えるすべての柱の下端に設けられ、構造体基部３は隣接するものとそれぞれ基礎梁５で連結されている。また、固定基礎部１は杭頭部上で部材厚を増大し、免震装置２を載置する台座が形成されており、その他の部分はほぼ一様な部材厚の連続版となっている。
【００１７】
上記固定基礎部１と構造体基部３とは鉄筋コンクリートで構成され、鉄筋によって必要な補強がなされており、構造体基部３にはさらに、側面から反対側の側面へ貫通する複数のダクト６（貫通孔）が設けられている。
このダクト６は帯状の鋼薄板をスパイラル状に接続したシースをコンクリート中に埋め込むことによって形成されたものであり、内径は４０ｍｍで外径が３２ｍｍのＰＣ鋼棒を一方の側面から挿通することができるようになっている。
【００１８】
上記免震装置２は耐候性の合成ゴムと鋼板とを交互に積層して接着したものであり、上下面には固定基礎部１又は構造体基部３へ取り付けるための鋼板２ａが接合されている。このような免震装置２は、合成ゴムの弾性変形により、上部構造体の変位を許容するものであり、変形したときには弾性力によって復元力を付与するものである。
また、中心位置には上下方向に鉛からなる芯材（図示しない）が配設されており、鉛の塑性変形によってエネルギーを吸収し、上部構造体の振動を減衰するようになっている。
【００１９】
次に、請求項２に記載の発明の一実施例であって、図１に示す免震基礎における免震装置の取り換え方法について説明する。
一般に免震装置は、建築物自体と耐用年数がほぼ同程度のものが用いられ、供用期間中に取り換える必要はないが、火災等により取り換える必要が生じた場合は次のような工程によって取り換えを行う。
【００２０】
まず、構造体基部３に設けられたダクト６にＰＣ鋼棒を挿通し、両端部に定着板７・ナット８を係合する。
そして、図２に示すように油圧ジャッキ９によってＰＣ鋼棒に緊張力を導入し、構造体基部３のコンクリートにプレストレスを付与する。
次に、図３に示すように、免震装置２の周囲で構造体基部３と固定基礎部１との間にジャッキ１０を介挿し、上部構造体を持ち上げる。ジャッキ１０によって上部構造体の荷重をすべて支持した状態において、既存の免震装置２を撤去する。このとき構造体基部３は、図４に示すように両端部で支持され、構造体基部３のコンクリート・鉄筋に作用する応力の分布は、免震装置２で支持されているときと著しく異なるものとなるが、上記プレストレスの導入によって補強されており、ひびわれの発生が防止される。
その後、新たな免震装置を介挿し、上部構造体を免震装置上に降下させて、全荷重を免震装置で支持させる。そして、ジャッキ１０の撤去、プレストレスの解放・ＰＣ鋼棒の撤去を行って、免震装置の取り換え工程を終了する。
【００２１】
上記工程は、柱下端に設けられたすべての免震装置について同時に行われるが、取り換えが必要と認められない免震装置については、取り換え作業は行わず、ジャッキで持ち上げた後そのまま降下させることができる。
また、構造体基部の持ち上げ量が不均等となっても上部構造体に構造上の悪影響を及ぼさないことが確認されている場合には、一部の免震装置について上記全工程を行わないものとすることもできる。
【００２２】
なお、本発明は、免震装置の取り換え時に免震装置上の構造体基部を容易に補強することができる免震基礎および免震装置の取り換え方法に係るものであるが、免震装置を支持する固定基礎部についても補強が必要となる場合には、図５に示すように該固定基礎部にもＰＣ鋼材を挿通するダクト１１を設けておき、構造体基部と同様に補強することができる。
【００２３】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１に記載の免震基礎、又は請求項２に記載の免震装置の取り換え方法では、構造体基部を貫通する孔にＰＣ鋼材を挿通し、プレストレスを導入して構造体基部を容易に補強することができる。したがって、構造体基部は免震装置の周囲部分のみで支持されるような事態を想定して設計されていなくても、必要時にのみ補強を行なって、安全に免震装置の取り換えを行うことが可能となる。
また、建築物の耐用年数内に免震装置を取り換える必要が生じない場合は、免震装置の取り換えを想定した特別な措置が貫通孔の形成等に限定されているので、無駄になる費用は低く抑えられ、施工費用の増大を回避することができる。
したがって、供用期間中に免震装置を取り換えるといった可能性の小さい事態に対して多くの費用を割くのを回避し、施工費を低減するとともに、免震装置の取り換えが必要な事態が生じたときには、構造体基部を容易に補強することができ、免震装置の取り換えが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  請求項１に記載の発明の一実施例である免震基礎を示す概略断面図である。
【図２】  請求項２に記載の発明の一実施例である免震装置の取り換え方法を示す概略図である。
【図３】  請求項２に記載の発明の一実施例である免震装置の取り換え方法を示す概略図である。
【図４】  請求項２に記載の発明の一実施例である免震装置の取り換え方法を示す概略図である。
【図５】  請求項１に記載の発明の他の実施例である免震基礎を示す概略断面図である。
【図６】  従来の免震構造物を示す概略構成図である。
【図７】  従来から知られている免震装置の取り換え方法を示す概略図である。
【図８】  従来の免震装置の取り換え方法における問題点を示す概略図である。
【図９】  従来の免震基礎における問題点を示す概略図である。
【符号の説明】
１    固定基礎部
２    免震装置
３    構造体基部
４    柱
５    基礎梁
６    ダクト（貫通孔）
７    定着板
８    ナット
９    油圧ジャッキ
１０    ジャッキ
【図１】
0003685842.tif 000002
【図２】
0003685842.tif 000003
【図３】
0003685842.tif 000004
【図４】
0003685842.tif 000005
【図５】
0003685842.tif 000006
【図６】
0003685842.tif 000007
【図７】
0003685842.tif 000008
【図８】
0003685842.tif 000009
【図９】
0003685842.tif 000010