(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
既存建築物の耐震性を向上させるための補強構造であって、前記既存建築物の周囲の地盤に連続した壁部を設け、該壁部と地盤中に埋設された既存建築物の基礎との間の地盤に改良を施し、壁部および既存建築物と一体となった地盤改良部を設けてなり、
前記壁部は、基礎の深さとほぼ等しいか若しくは基礎よりも深く地盤中に埋設されており、前記地盤改良部は、基礎と同程度の深さまで形成されていることを特徴とする既存建築物の耐震補強構造。
【請求項２】
既存建築物の耐震性を向上させるための補強構造であって、隣接して立ち並ぶ複数の既存建築物の周囲の地盤に連続した壁部を設け、該壁部と地盤中に埋設された既存建築物の基礎との間の地盤に改良を施し、壁部およびすべての既存建築物と一体となった地盤改良部を設けてなり、
前記壁部は、基礎の深さとほぼ等しいか若しくは基礎よりも深く地盤中に埋設されており、前記地盤改良部は、基礎と同程度の深さまで形成されていることを特徴とする既存建築物の耐震補強構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、既存建築物の耐震性を向上させるための補強構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、建築物にはより高度の耐震性が要求されるようになってきており、新たに構築される建築物にはこれまで以上に耐震性に対して充分な考慮がなされることが当然となっている。しかし、過去に建設されて現在においても使用されている既存建築物には、建設当時においては充分な耐震性を有していると考えられていたとしても現時点では耐震性が問題とされる場合もあり、そのような既存建築物に対しては耐震性を向上させるための補強が必要とされている。
【０００３】
既存建築物の耐震性を向上させるためには、靱性を高めて許容変形量を大きくするか、もしくは要所に耐震壁やブレース等の補強要素を設けて耐力を増強させるという手法が考えられる。しかし、既存建築物の靱性を高めることには著しく大規模な改修工事が必要であって殆どが困難であるため、現実的には既存建築物の内部に耐震壁を設けることで耐力を増強するという手法が取られることが一般的である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、既存建築物の内部に耐震壁やブレースを設けることは、技術的には比較的簡便に行ない得るとはいえ、それらの設置可能位置は平面プランに大きく制約されるものであり、使用勝手が著しく損われてしまう等の理由により必要な位置に自由に耐震壁やブレースを設けることができない場合も多いため、所望の補強効果が得られ難い。しかも、このような手法を採用して既存建築物の内部に手を加える場合には既存建築物の使用を一時的、もしくは長期間に渡って停止しなければならないといった問題も生じるため、これらに代わる有効な方策が望まれていた。
【０００５】
本発明は上記の事情に鑑みてなされたものであり、既存建築物の耐震性を向上させることを目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載された既存建築物の耐震補強構造は、既存建築物の周囲の地盤に連続した壁部を設け、壁部と地盤中に埋設された既存建築物の基礎との間の地盤に改良を施して壁部および既存建築物と一体となった地盤改良部を設けてなり、壁部は基礎の深さとほぼ等しいか若しくは基礎よりも深く地盤中に埋設されており、地盤改良部は基礎と同程度の深さまで形成されていることを特徴とする。
【０００７】
請求項２に記載された既存建築物の耐震補強構造は、隣接して立ち並ぶ複数の既存建築物の周囲の地盤に連続した壁部を設け、壁部と地盤中に埋設された既存建築物の基礎との間の地盤に改良を施して壁部およびすべての既存建築物と一体となった地盤改良部を設けてなり、壁部は基礎の深さとほぼ等しいか若しくは基礎よりも深く地盤中に埋設されており、地盤改良部は基礎と同程度の深さまで形成されていることを特徴とする。
【０００９】
【発明の実施の形態】
本発明に係る既存建築物の耐震補強構造の第１の実施の形態を図１および図２に示して説明する。
図１に示す既存建築物１は、地盤Ｇ中に深く埋設された杭基礎２上に構築されており、既存建築物１の基礎１ａは地盤Ｇ中に埋設された状態となっている。
【００１０】
既存建築物１の周囲の地盤には、図２に示すように、地中連続壁（壁部）３が既存建築物１を取り囲むように設けられており、この地中連続壁３と基礎１ａとの間の地盤には改良が施されて既存建築物１および地中連続壁３と一体となった地盤改良部４が形成されている。
【００１２】
地中連続壁３は、基礎１ａよりも深く地盤Ｇ中に埋設されており、地盤改良部４は基礎１ａと同程度の深さまで形成されている。
【００１３】
次に、既存建築物１への施工の手順を説明する。まず、既存建築物１の周囲の地盤Ｇに地中連続壁３を配設する。地中連続壁３の下端は基礎１ａの下端よりも深い位置に達するものとする。また、既存建築物１から地中連続壁３までの距離は、補強によって既存建築物１に与えられるべき強度や既存建築物１周辺の状況によって決定されるものとする。
【００１４】
地中連続壁３の配設後、基礎１ａと地中連続壁３との間の地盤Ｇに改良を施し、既存建築物１および地中連続壁３と一体となった地盤改良部４を設ける。地盤改良部４の深さは、基礎１ａの深さと同程度とし、地盤Ｇを改良する手段としては、薬液等を地盤に注入し地盤Ｇの強度を増加させる薬液注入工法を採用する。薬液には、セメントミルクやセメントモルタル等のセメント系注入材を使用し、薬液を注入する工法としては、ストレーナ注入工法、ロッド注入工法等を採用するのが適当である。
【００１５】
上記のようにして耐震補強がなされた既存建築物１においては、地盤改良部４が基礎１ａと一体とされることによって水平剛性が高められるとともに、基礎が既存建築物１の外周に延されて基礎の見かけ上の大きさが拡大されるので、既存建築物１に入力した地震動が周囲の地盤Ｇにも伝播し易くなって地下への逸散減衰が増大する。
また、基礎１ａと地盤改良部４とに入力される地震動には位相差が生れるため、その上部に存する既存建築物１への入力地震動が低減される。したがって、既存建築物１の耐震性を向上させることができる。
【００１６】
しかも、既存建築物１の内部に手を加えることなく、周囲の地盤を改良することにより補強するので、既存建築物１の使用を停止することなく施工を行なうことができる。
【００１７】
また、地中連続壁３を配設することによって、既存建築物１の周囲に他の建築物が隣接している場合にも限られた敷地の地盤を有効に活用して地盤改良部４を設けることができる。この場合でも、既存建築物１の図示しない引き込み配管については盛りかえ等を随時行なうことによって、既存建築物１を使用した状態で地中連続壁３を施工することが可能である。
【００１８】
地盤の改良する手段としては、ストレーナ注入工法、ロッド注入工法等の薬液注入工法を採用することによって、引き込み配管等はそのままに、しかも既存建築物１を使用した状態で地盤改良部４を施工することが可能である。
【００１９】
なお、本実施の形態においては既存建築物１の周囲に地中連続壁を設けたが、これに代えて柱列式地中連続壁を設けても良い。また、こういった地中連続壁を設けないで、既存建築物１の周囲の地盤Ｇに直接薬液の注入して地盤の改良を行なっても良い。
【００２０】
また、本実施の形態においては地盤を改良する手段として薬液注入工法を採用したが、これに代えて深層混合処理工法等の地盤固結工法を採用しても良い。
【００２１】
本発明に係る既存建築物の耐震補強構造の第２の実施の形態を図３および図４に示して説明する。なお、前記第１の実施の形態において説明した構成要素と同一のものには同じ符号を付してその説明を省略する。
図３および図４には、既存建築物の耐震補強構造を複数の既存建築物１が隣接して立ち並ぶ建築物群２１に適用した例を示している。建築物群２１の周囲の地盤Ｇには、地中連続壁３が建築物群２１を取り囲むように設けられており、この地中連続壁３に取り囲まれた地盤Ｇには改良が施され、すべての既存建築物１および地中連続壁３と一体となった地盤改良部２４が形成されている。
【００２２】
上記のように補強がなされた建築物群２１においては、前記第１の実施の形態にて述べたのと同様の作用、効果を生むばかりでなく、地中連続壁によって区切られた区画全体がひとつの巨大な耐震構造物となって優れた耐震性が発揮される。さらに、地盤改良部２４によって一体となった複数の既存建築物１が、それぞれ固有の周期をもって連成振動を起こすので、既存建築物１どうしがお互いにダイナミックダンパーの役目を果たして制震効果が発揮される。したがって、個々の既存建築物１ばかりでなく、建築物群２１全体としての耐震性を向上させることができる。
【００２３】
なお、建築物群２１のうち、基礎１ａの埋設深さの比較的浅い既存建築物１については、その周囲だけでなく、基礎１ａの地下にも地盤改良部２４を形成してもよい。
【００２４】
本発明に係る既存建築物の耐震補強構造の第３の実施の形態を図５および図６に示して説明する。
図５および図６には、既存建築物の耐震補強構造を区画整理された市街地３１全体に適用した例を示している。この市街地３１には、区画を仕切るようにボックス型カルバート３３が桝目状に埋設されている。ボックス型カルバート３３の埋設深さは、市街地３１に構築された既存建築物１の基礎１ａの埋設深さにほぼ等しいかそれよりも深く、このボックス型カルバート３３の外壁面３３ａによって、前記第２の実施の形態でいうところの建築物群２１を取り囲む地中連続壁２３が形成されている。
【００２５】
ボックス型カルバート３３の外壁面３３ａによって取り囲まれた建築物群２１の地盤Ｇには薬液が注入される等して地盤Ｇの改良が施され、区画内に構築されたすべての既存建築物１およびボックス型カルバート３３とが地盤改良部３４と一体となった地盤改良部３４が形成されている。
【００２６】
さらに、ボックス型カルバート３３は市街地３１を縦横に区切って配設されており、隣り合う区画がこのボックス型カルバート３３を挟んで連接されており、これによって市街地３１が一体となっている。
【００２７】
ボックス型カルバート３３の上部には道路や公園等が設けられ、内側空間３３ｂは共同溝として上下水道の敷設や送電線、通信線の敷設に利用される。
【００２８】
上記のように補強がなされた市街地３１は、前記第１、第２の実施の形態にて述べた作用、効果を生むばかりでなく、市街地３１全体がひとつの巨大な耐震構造物となって優れた耐震性を発揮する。また、カルバートを有効に活用することによって、市街地３１全体の耐震性向上ばかりでなく都市設備の充実を図るおことができる。
【００２９】
請求項１に記載された既存建築物の耐震補強構造によれば、既存建築物の周囲の地盤に連続した壁部を設け、壁部と地盤中に埋設された既存建築物の基礎との間の地盤に改良を施して壁部および既存建築物と一体となった地盤改良部を設け、壁部は基礎の深さとほぼ等しいか若しくは基礎よりも深く地盤中に埋設され、地盤改良部は基礎と同程度の深さまで形成されることによって、既存建築物の水平剛性が高められるとともに、基礎の見かけ上の大きさが拡大されるので、既存建築物に入力した地震動が周囲の地盤にも伝播し易くなって地下への逸散減衰が増大する。また、基礎と地盤改良部とに入力される地震動には位相差が生れるため、その上部に存する既存建築物への入力地震動が低減される。したがって、既存建築物の耐震性を向上させることができる。しかも、既存建築物の内部に手を加えることなく、周囲の地盤を改良することにより補強するので、既存建築物の使用を停止することなく施工を行なうことができる。
【００３０】
請求項２に記載された既存建築物の耐震補強構造によれば、隣接して立ち並ぶ複数の既存建築物の周囲の地盤に連続した壁部を設け、壁部と地盤中に埋設された既存建築物の基礎との間の地盤に改良を施して壁部およびすべての既存建築物と一体となった地盤改良部を設け、壁部は基礎の深さとほぼ等しいか若しくは基礎よりも深く地盤中に埋設され、地盤改良部は基礎と同程度の深さまで形成されることによって、複数の既存建築物がひとつの巨大な耐震構造物となって優れた耐震性が発揮される。さらに、地盤改良部によって一体となった複数の既存建築物がそれぞれ固有の周期をもって連成振動を起こすので、これらがお互いにダイナミックダンパーの役目を果たして制震効果が発揮される。したがって、個々の既存建築物ばかりでなく、建築物群全体としての耐震性を向上させることができる。
【００３１】
また、請求項１若しくは２に記載された既存建築物の耐震補強構造によれば、既存建築物の周囲の地盤に連続した壁部を設け、該壁部と既存建築物の基礎との間の地盤に改良を施して壁部および既存建築物と一体となった地盤改良部を設けることによって、既存建築物の周囲に他の建築物が隣接している場合にも限られた敷地の地盤を有効に活用して地盤改良部を設けることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る既存構造物の耐震補強構造の第１の実施の形態を示す側方断面図である。
【図２】図１におけるＩＩ−ＩＩ矢視断面図である。
【図３】本発明に係る既存構造物の耐震補強構造の第２の実施の形態を示す側方断面図である。
【図４】図３におけるＩＶ−ＩＶ矢視断面図である。
【図５】本発明に係る既存構造物の耐震補強構造の第３の実施の形態を示す側方断面図である。
【図６】図５におけるＶＩ−ＶＩ矢視断面図である。
【符号の説明】
１  既存建築物
１ａ  基礎
３  地中連続壁（壁部）
４  地盤改良部
２１  建築物群
２４  地盤改良部
３１  市街地
３３  ボックス型カルバート
３３ａ  外壁面
３４  地盤改良部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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