(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
地盤に設けられた既存基礎と、該既存基礎に立設された既存構造躯体とを備える既存建物の耐震補強方法であって、
前記既存構造躯体の周囲の地盤に下部基礎を新設し、
該下部基礎の上に免震装置を設置し、
該免震装置の上に、前記既存基礎と一体とした上部基礎を設け、
前記既存基礎の下に穴を形成して、前記地盤と前記既存基礎とを離間させることを特徴とする既存建物の耐震補強方法。
【請求項２】
請求項１記載の既存建物の耐震補強方法において、
前記既存基礎が、既存基礎本体と、前記地盤中に打設され、該既存基礎本体を支持する既存杭とからなり、
前記既存基礎本体の下に穴を形成して、前記地盤と前記既存基礎本体とを離間させた後、前記既存杭を前記既存基礎本体から切り離し、
前記穴の底面には、前記下部基礎と前記既存杭とに一体に穴部基礎が設けられることを特徴とする既存建物の耐震補強方法。
【請求項３】
請求項１又は２記載の既存建物の耐震補強方法であって、
前記下部基礎が、下部基礎本体と、前記地盤中に打設され、前記下部基礎本体を支持する増設杭とからなり、
前記増設杭は前記既存構造躯体の既存柱の外側の地盤に増打され、
前記上部基礎には、前記既存柱と一体とした補強柱が設けられることを特徴とする既存建物の耐震補強方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、既存建物の耐震性を向上させることができる既存建物の耐震補強方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
阪神大震災以来、旧基準で構造設計された、マンションなどの既存建物の耐震補強方法がクローズアップされている。従来の既存建物の耐震補強方法としては、補強壁を増設するなど、既存構造躯体への耐震補強が一般的である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、そのような既存建物の耐震補強方法においては、既存構造躯体の耐震補強であるため、その耐震補強の施工のためには、入居者を一時退去させなければならず、現実には難しいという問題がある。また、既存構造躯体の耐震補強では、その既存構造躯体を支持する基礎への負担が何ら改善されないため、根本的な耐震補強にならない場合がある。
【０００４】
また、基礎に対する耐震補強では、有効な方法が確立されていない。
【０００５】
本発明は、上記事情に鑑み、既存建物の耐震性を大幅に向上させることができる既存建物の耐震補強方法を提供することを目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明の第一の発明の既存建物の耐震補強方法は、地盤に設けられた既存基礎と、該既存基礎に立設された既存構造躯体とを備える既存建物の耐震補強方法であって、既存構造躯体の周囲の地盤に下部基礎を新設し、下部基礎の上に免震装置を設置し、免震装置の上に、既存基礎と一体とした上部基礎を設け、既存基礎の下に穴を形成して、地盤と前記既存基礎とを離間させることを特徴とする。即ち、既存構造躯体、既存基礎及び上部基礎を、地盤に対して相対振動可能に免震装置に支持させるので、地震時には、既存構造躯体、既存基礎及び上部基礎に対する地盤の振動エネルギの伝達率が低減される。一方、施工中には、既存構造躯体を終始安定に支持させておくことができる。
【０００７】
本発明の第二の発明の既存建物の耐震補強方法は、第一の発明において、既存基礎が、既存基礎本体と、地盤中に打設され、既存基礎本体を支持する既存杭とからなり、既存基礎本体の下に穴を形成して、地盤と既存基礎本体とを離間させた後、この既存杭を既存基礎本体から切り離し、穴の底面には、下部基礎と既存杭とに一体に穴部基礎が設けられることを特徴とする。即ち、既存基礎本体を支持する既存杭を有する既存建物においては、既存基礎本体と既存杭とを切り離さなければ、地盤に対して振動可能とならないが、この切り離された既存杭と、下部基礎とに一体に穴部基礎を設けることにより、地盤に対する下部基礎の接合が補強されると共に、切り離された既存杭の有効利用を図ることができる。
【０００８】
本発明の第三の発明の既存建物の耐震補強方法は、第一又は第二の発明において、下部基礎が、下部基礎本体と、地盤中に打設され、下部基礎本体を支持する増設杭とからなり、増設杭は既存構造躯体の既存柱の外側の地盤に増打され、上部基礎には、既存柱と一体とした補強柱が設けられることを特徴とする。即ち、下部基礎本体は、増設杭により、地盤に対して強固に支持される。また、補強柱により、既存構造躯体が上部基礎に支持されるので、上部基礎の接合の補強を行なうことができる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の既存建物の耐震補強方法の一実施形態を図面に基づき説明する。
まず、図１に示すように、耐震補強前の既存建物１は、本実施形態では所謂マンションなどの中、高層の鉄筋コンクリート構造物であり、地盤Ｆの表面Ｆ１に設けられた既存基礎本体２と、地盤Ｆ中に打設され、既存基礎本体２を支持する既存杭３、３、…と、既存基礎本体２に立設された既存構造躯体５とを備えている。既存構造躯体５は、複数の既存柱６、６、…と、複数の既存柱６、６、…間に多層をなすように設けられた多数の水平構造部材７、７、…とを有している。既存基礎本体２と各既存杭３とにより既存基礎が構成されており、各水平構造部材７は、鉄筋コンクリート製の梁及び床からなる。
【００１０】
さて、本実施形態の既存建物１の耐震補強方法では、まず、既存構造躯体５の各既存柱６の外側近傍に当たる部分の地盤Ｆ中にそれぞれ、鋼管製の増設杭１２を増打する。尚、場合によっては、鉄筋コンクリート製の増設杭１２を地盤Ｆ中に形成してもよい。
【００１１】
次に、既存基礎本体２の周囲の地盤Ｆの表面Ｆ２を掘削して、増設用凹部１１を形成する。これにより、既存基礎本体２の側面２ａが露出される。各増設杭１２の上端は、増設用凹部１１の底面から突出される。
【００１２】
増設用凹部１１の底面に、各増設杭１２の上端を埋設させて鉄筋コンクリート製の下部基礎本体１３を打設形成して新設する。従って、下部基礎本体１３は、増設杭１２により地盤Ｆに対して強固に支持される。また、この下部基礎本体１３と増設杭１２により下部基礎が構成される。
【００１３】
下部基礎本体１３の上面において既存構造躯体５の各既存柱６の外側近傍に当たる部分に、それぞれ、免震装置１５を設置する。免震装置１５としては、例えば、上下一対の接続用金属板と、その間に交互に多数積層されたゴム板及び金属板とからなる積層支持体（所謂アイソレータ）や、その積層支持体の内部に粘性流体を封入して、粘性流体の変形による減衰効果を持たせたものや、その粘性流体を、電圧が印加されるとみかけ上の粘性が変化する電気粘性流体に代えて、電気粘性流体に電圧を加えることで、減衰係数を可変自在としたものなどが好適に用いられる。これら免震装置１５、１５、…は、いずれも水平方向に振動自在に上方からの荷重を支持するものであり、その各許容荷重および個数は、それら免震装置１５、１５、…を合わせて、既存構造躯体５、既存基礎本体２、及び既存構造躯体５或いは既存基礎本体２に付設される後述する上部基礎１６、補強柱１７などの付設体を支持するに十分なように設定されている。
【００１４】
各免震装置１５の上に上部基礎１６を打設して、上部基礎１６を既存基礎本体２の側面２ａに接合させるように既存基礎本体２と一体とする。この上部基礎１６の施工は、例えば、各免震装置１５の上に捨て型枠を兼ねる鋼製の取付板（図示略）を固定した後、この取付板から水平に延在させた型枠（図示略）を設置し、その内部に配筋してコンクリートを打設して形成される。
【００１５】
この上部基礎１６の形成により、既存基礎本体２及び既存構造躯体５に上部基礎１６を加えた荷重は、各免震装置１５によっても支持されることとなる。即ち、この時点では、既存基礎本体２、既存構造躯体５、上部基礎１６の荷重は、既存基礎本体２の直下の地盤Ｆ中に埋設された既存杭３と、既存基礎本体２の下面に接した地盤Ｆの表面Ｆ１と、その周囲の地盤Ｆに下部基礎本体１３を介して設けられた各免震装置１５とによって支持されている。
【００１６】
上部基礎１６には、各既存柱６と一体とした補強柱１７が打設形成される。すると、この補強柱１７により、既存構造躯体５が上部基礎１６に支持されるので、上部基礎１６の接合の補強を行なうことができ、引いては、耐震性が向上される。
【００１７】
次に、既存基礎本体２の下面に接した地盤Ｆの表面Ｆ１を、周囲から掘削して排除する。これにより、既存基礎本体２の下に穴１９が形成され、地盤Ｆと既存基礎本体２とが離間される。すると、既存基礎本体２の下面に接していた地盤Ｆの表面Ｆ１の支持が無くなるが、各免震装置１５の許容荷重および個数は、それら免震装置１５、１５、…を合わせて、既存構造躯体５、既存基礎本体２、及び上部基礎１６、補強柱１７などの付設体を支持するに十分なように設定されている上、既存基礎本体２の直下の地盤Ｆ中に埋設された既存杭３によっても支持されるので、この工程中、既存構造躯体５、既存基礎本体２、及び上部基礎１６、補強柱１７などの付設体は安定に支持されている。よって、既存構造躯体５側には、ほとんど影響を与えずに済む。
【００１８】
そこで、図２に示すように、既存杭３の上部（図２中点線部分）を切除して、既存基礎本体２から切り離す。すると、既存杭３による支持も無くなるが、各免震装置１５の許容荷重および個数は、それら免震装置１５を合わせて、既存構造躯体５、既存基礎本体２、及び上部基礎１６、補強柱１７などの付設体を支持するに十分なように設定されているので、この工程においても、既存構造躯体５、既存基礎本体２、及び上部基礎１６、補強柱１７などの付設体は安定に支持される。また、これにより、既存構造躯体５、既存基礎本体２、及び上部基礎１６、補強柱１７などの付設体は、地盤Ｆに対して水平方向に振動可能となる。尚、大地震時には、水平方向の振幅に比しては振幅が小さいが、上下方向にも振動は可能である。
【００１９】
そして、穴１９の底面１９ａにコンクリートを打設して、下部基礎本体１３と既存杭３とに一体な穴部基礎２１を形成する。穴部基礎２１により、地盤Ｆに対する下部基礎本体１３の接合が補強されるので、地震時、地盤Ｆに対する下部基礎本体１３の離脱が防止され、引いては、耐震性が向上される。また、これにより、既存杭３の有効利用が図れる。
【００２０】
尚、増設用凹部１１の内面には、コンクリートで土留め２３がなされ、増設用凹部１１の開放端には、蓋２５が設けられ、穴部基礎２１と既存基礎本体２との間には、図１に示す穴部基礎２１と既存基礎本体２との水平方向の相対振動のエネルギーを吸収するダンパー（図示略）と、このダンパーと共に穴部基礎２１と既存基礎本体２との相対振動の固有振動数を調整するバネ（図示略）とを設けることも可能である。
【００２１】
従って、施工中には、既存構造躯体５を終始安定に支持させておくことができるので、既存構造躯体５側にほとんど影響を与えずに済む。よって、入居者を退去させずに施工することが可能である。
【００２２】
そして、施工後には、新たに、増設杭１２に支持された下部基礎本体１３と、下部基礎本体１３と既存杭３とに一体な穴部基礎２１とを設けることで、これら基礎の耐震設計をより高い強度を有する設計に変更することができ、耐震性を向上させることができる。また、既存構造躯体５、既存基礎本体２、及び、上部基礎１６、補強柱１７などの付設体を、地盤Ｆに対して相対振動可能に多数の免震装置１５、１５、…に支持させるので、地震動の振動エネルギの伝達率が低減される。よって、既存構造躯体５、既存基礎本体２、及び、上部基礎１６、補強柱１７などの付設体の振動が著しく低減され、既存建物１の耐震性を大幅に向上させることができる。
【００２３】
尚、本発明を、既存杭３を有さない小規模の既存建物に適用しても、上記同様の効果を奏することができることは勿論である。また、その場合に、本発明は、下部基礎の増設杭１２を省略する構成を含む。
【００２４】
【発明の効果】
本発明の第一の発明によれば、まず、施工後には、既存構造躯体、既存基礎及び上部基礎を、地盤に対して相対振動可能に免震装置に支持させるので、地震動の振動エネルギの伝達率が低減され、既存構造躯体、既存基礎及び上部基礎の振動が著しく低減される。よって、既存建物の耐震性を大幅に向上させることができる。
【００２５】
一方、施工中には、既存構造躯体を終始安定に支持させておくことができるので、既存構造躯体側にほとんど影響を与えずに済む。よって、入居者を退去させずに施工することが可能である。
【００２６】
本発明の第二の発明によれば、上記効果に加えて、既存基礎本体から切り離された既存杭と、下部基礎とに一体に穴部基礎を設けることにより、地盤に対する下部基礎の接合が補強されるので、地震時、地盤に対する下部基礎の離脱が防止される。よって、一層、既存建物の耐震性を向上させることができる。また、これにより、既存杭の有効利用を図ることができる。
【００２７】
本発明の第三の発明によれば、上記効果に加えて、下部基礎本体が増設杭により地盤に対して強固に支持されるので、地盤に対する離脱が一層防止される。また、補強柱により、既存構造躯体が上部基礎に支持されるので、上部基礎の接合の補強を行なうことができる。よって、更に一層、既存建物の耐震性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の既存建物の耐震補強方法により耐震補強された既存建物の一実施形態を示す正面断面図である。
【図２】図１の耐震補強された既存建物の免震装置周辺の拡大図である。
【符号の説明】
１  既存建物
２  既存基礎本体（既存基礎）
３  既存杭（既存基礎）
５  既存構造躯体
６  既存柱
１２  増設杭（下部基礎）
１３  下部基礎本体（下部基礎）
１５  免震装置
１６  上部基礎
１７  補強柱
１９  穴
１９ａ  底面
２１  穴部基礎
Ｆ  地盤
【図１】
0003616886.tif 000002
【図２】
0003616886.tif 000003