(57)【要約】【課題】型枠工などの専門職種が不要で、一般工法に比べて大幅なコストダウンと工期の短縮化等を可能にした凍上対策用ＲＣ簡易地中壁築造用埋設型枠および当該型枠による凍上対策用ＲＣ簡易地中壁の築造工法を提供する。【解決手段】凍結深度以深の掘削地盤面上に一定間隔おきに立設される複数の鋼製支柱６と、各鋼製支柱６，６間の地盤面上に対向して設置される複数の鋼製型枠７，８を備えて構成する。鋼製支柱６は支柱本体６ａの下端部にベースプレート６ｂを、支柱本体６ａの対向する側面部に鋼製型枠７，８の端部を固定するための一組の継手を備えて構成する。鋼製型枠７，８は薄鋼板１４ａの外側面に複数の鋼製補強リブ材１４ｂを備えて構成する。一方の鋼製型枠８の薄鋼板１４ａの内側面に断熱材１４ｃをとり付ける。断熱材１４ｃを備えた鋼製型枠７は凍結地盤側に設置する。【選択図】図1
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
凍結深度以深の掘削地盤面上に一定間隔おきに立設される複数の鋼製支柱と、各鋼製支柱間の地盤面上に互いに対向して設置される複数の鋼製型枠を備えて構成され、前記鋼製支柱は、支柱本体の下端部にベースプレートを、支柱本体の対向する側面部に前記鋼製型枠の端部を固定するための一組の継手を備えて構成され、前記鋼製型枠は、薄鋼板の外側面に複数の鋼製補強リブ材を備えて構成され、かつ一方の鋼製型枠の薄鋼板の内側面に断熱材を備えていることを特徴とする凍上対策用ＲＣ簡易地中壁築造用埋設型枠。
【請求項２】
請求項１記載の凍上対策用ＲＣ簡易地中壁築造用埋設型枠において、鋼製支柱のベースプレートに高さ調整ボルトが取り付けられていることを特徴とする凍上対策用ＲＣ簡易地中壁築造用埋設型枠。
【請求項３】
請求項１または２記載の凍上対策用ＲＣ簡易地中壁築造用埋設型枠において、鋼製支柱の支柱本体はＨ形鋼から形成されていることを特徴とする凍上対策用ＲＣ簡易地中壁築造用埋設型枠。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれかひとつに記載の凍上対策用ＲＣ簡易地中壁築造用埋設型枠による凍上対策用ＲＣ簡易地中壁の築造工法において、凍結深度以深まで地盤を掘り下げる工程、掘り下げた掘削地盤面上に前記鋼製支柱を一定間隔おきに立設する工程、各鋼製支柱間の地盤面上に前記鋼製型枠を互いに対向させ、かつ断熱材を備えた鋼製型枠を凍結地盤側に位置させて設置する工程、前記鋼製型枠の両端部を前記継手に固定する工程および対向する前記各鋼製型枠間にコンクリートを打設する工程からなることを特徴とする凍上対策用ＲＣ簡易地中壁の築造工法。
【請求項５】
請求項４記載の凍上対策用ＲＣ簡易地中壁の築造工法において、各鋼製支柱間の掘削地盤面上に断熱材を敷設する工程を有することを特徴とする凍上対策用ＲＣ簡易地中壁の築造工法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、凍上対策用ＲＣ (鉄筋コンクリート)簡易地中壁築造用埋設型枠および当該型枠による凍上対策用ＲＣ簡易地中壁の築造工法に関し、例えば、寒冷地の冬季における建物の基礎部の凍上対策として、建物の基礎部に建物の周囲を取り巻くように地中壁を築造する場合などに適用される。
【背景技術】
【０００２】
工場、倉庫、格納庫などといった比較的広い空間を必要とする建物は、一般に鉄骨構造によって建設され、また当該建物の基礎には柱ごとに独立した形状に設置して建物を支えるＲＣ構造の独立フーチング基礎が用いられ、かつ各基礎と基礎との間には一般に地中梁(基礎梁)が配置される。
【０００３】
また、建物の外壁は各柱間に横胴縁を架け渡し、その上に外装材を取り付けることにより構成され、そのうち特に地盤面より一定高さまで（例えば窓下まで）は、腰壁と称して汚れやきず、さらには意匠的観点から材質、色彩などの異なる外装材によって構成され、腰壁の地盤面より下方には特に地中壁などは設けられていない。
【０００４】
このため、特に寒冷地においては、冬季に地盤の表層部が凍結して隆起する「凍上現象」によって建物が基礎もろとも押し上げられ、腰壁が剥がれたり破損したりする等の凍上被害を受けるおそれがあった。
【０００５】
また、凍上現象は一階床下の地盤でも起こることがあり、このため一階床を土間床などとした場合には床が盛り上がる等の凍上被害を受けることもあった。
【０００６】
このため、寒冷地の冬季における、ごく一般的な基礎部の凍上対策として、基礎と地中梁の底部を凍結深度より深い位置に設置すると共に地中梁の上端より腰壁の下端部まで地中壁を立ち上げ、さらにその内側に断熱材を設置することが行われている。
【０００７】
また、例えば、特許文献１には、凍上内地中連続壁の施工方法として、外側面に断熱材が設けられた鋼製箱型矢板を製作し、当該矢板を地盤に掘削形成された溝内に前記断熱材が設けられた外側面を少なくとも溝の凍土部に対向させて建て込むことにより殻体を形成し、該殻体内にコンクリートを打設して硬化させる方法が記載されている。
【０００８】
また、特許文献２には、基礎梁を凍結深度より深い位置に設置した基礎底盤によって下方から支持すると共に、基礎梁と地盤との間に垂直方向に伸縮自在な凍上吸収部材を設置することにより構成される基礎の凍上防止構造が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開平０７−３０５３３８号公報
【特許文献２】特開平０７−１５８１０１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかし、上記したごく一般的な凍上対策方法では、型枠の組み立てに際し、多くの型枠を鋼管や角材などからなる多くの支保工材で自立するように支持しながら組み立てる必要があり、また配筋作業と型枠の解体撤去作業があるため、熟練した作業員を手配する必要があり、また現場作業が煩雑化して工期の長期化が避けられない等の課題があった。
【００１１】
また、基礎と地中梁の両方を凍結深度より深い位置に設置するとなると、特に地中梁の断面が相当大きくなり、このためコンクリートおよび補強筋の使用量が相当量に増え、また掘削残土も大量に排出されるため、材料費や掘削残土の処理費が嵩む等の課題があった。
【００１２】
さらに、凍上対策用の断熱材は、一般に基礎梁などの内側に取り付けられるため（内断熱構造）、いわゆる「ヒートブリッジ（熱橋）」が発生しやすく、断熱効果が充分でない等の課題もあった。
【００１３】
一方、引用文献１の鋼製箱型矢板を使用する方法では、鋼製箱型矢板の製作が形状的に面倒でコストが嵩むだけでなく、鋼製箱型矢板の製作段階で地中壁の厚さや形状等が決まってしまい、現地での変更が自由にできない等の課題があった。
【００１４】
本発明は、以上の課題を解決するためになされたもので、特に型枠工などの専門職種が不要で現場作業が容易なことにより、一般工法に比べて大幅なコストダウンと工期の短縮化等を可能にした凍上対策用ＲＣ簡易地中壁築造用埋設型枠および凍上対策用ＲＣ簡易地中壁の築造工法を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明の凍上対策用ＲＣ簡易地中壁築造用埋設型枠は、凍結深度以深の掘削地盤面上に一定間隔おきに立設される複数の鋼製支柱と、各鋼製支柱間の地盤面上に互いに対向して設置される複数の鋼製型枠を備えて構成され、前記鋼製支柱は支柱本体の下端部にベースプレートを、支柱本体の対向する側面部に前記鋼製型枠の端部を固定するための一組の継手を備えて構成され、前記鋼製型枠は薄鋼板の外側面に複数の鋼製補強リブ材を備えて構成され、かつ一方の鋼製型枠の薄鋼板の内側面に断熱材を備えていることを特徴とするものである。
【００１６】
また、本発明の凍上対策用ＲＣ簡易地中壁の築造工法は、凍結深度以深まで地盤を掘り下げる工程、掘り下げた掘削地盤面上に前記鋼製支柱を一定間隔おきに立設する工程、各鋼製支柱間の地盤面上に前記鋼製型枠を対向させ、かつ断熱材を備えた鋼製型枠を凍結地盤側に位置させて設置する工程、前記鋼製型枠の両端部を前記継手に固定する工程および対向する前記各鋼製型枠間にコンクリートを打設する工程からなることを特徴とするものである。
【００１７】
本発明は、鋼製支柱や鋼製型枠などの各部材の形状や寸法、さらには鋼製支柱を掘削地盤面上に固定する方法や鋼製型枠を鋼製支柱に固定する方法などを統一してシステム化することにより、現地における型枠の組み立てを型枠工や鉄筋工などの熟練した職人に頼らないで容易に行えるようにすると共に、型枠の撤去作業を一切なくして現場作業の省力化と工期の短縮化、さらにコスト削減等を可能にしたものである。
【００１８】
本発明によれば、鋼製支柱の支柱本体にＨ形鋼を用い、Ｈ形鋼のフランジを、鋼製型枠の端部を鋼製支柱に固定するための継手として利用し、またＨ形鋼の下端部にベースプレートを取り付けて自立式の支柱とし、さらにベースプレートをホールインアンカー等のアンカー部材によって掘削地盤面上に固定する方式とすることにより、さらに鋼製型枠は薄鋼板の外側面に鋼製補強リブ材を取り付けて構成することにより、各部材の形状や構造等を統一してシステム化することができ、これにより現地における型枠の組み立てを型枠工や鉄筋工などの熟練した職人に頼らないで行うことができ、また型枠の撤去作業がなく現場作業の省力化と工期の短縮化、さらにコスト削減等を図ることができる。また、これら部材はすべて工場生産が可能なことにより容易にかつ低コストで製作することができる。
【００１９】
また、ベースプレートに高さ調整ボルトを取り付けて支柱本体の傾きや高さ調整等を容易に行うことができる。さらに、対向する鋼製型枠の一方の薄鋼板の内側面に断熱材を取り付け、当該鋼製型枠を凍結地盤側に設置して外断熱構造のＲＣ地中壁とすることにより、ヒートブリッジ（熱橋）を防止して断熱性能を向上させることができる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、鋼製支柱や鋼製型枠などの各部材を可能な限り統一してシステム化することで、現地における型枠の組み立てを型枠工や鉄筋工などの熟練した職人に頼らないで行うことができ、また型枠の撤去作業がなく現場作業の省力化と工期の短縮化、さらにコスト削減等を図ることができる。また、これら部材はすべて工場生産が可能なことにより容易にかつ低コストで製作することができる。
【００２１】
さらに、外断熱構造のＲＣ地中壁とすることにより、ヒートブリッジ（熱橋）を防止して断熱性能を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】工場などの建物の外周部の各柱の下に組み立てられたＲＣ独立フーチング基礎の築造用型枠と各ＲＣ独立フーチング基礎の築造用型枠間に組み立てられたＲＣ簡易地中壁築造用型枠と、これらの型枠によって一体に築造されたＲＣ独立フーチング基礎とＲＣ簡易地中壁の一部平面図である。
【図２】図１に図示するＲＣ独立フーチング基礎の築造用型枠およびＲＣ簡易地中壁築造用型枠の一部正面図である。
【図３】図１におけるイ−イ線断面図である。
【図４】図１におけるロ−ロ線断面図である。
【図５】ＲＣ簡易地中壁築造用型枠を示し、図５(a)は図２におけるハ−ハ線断面図、図５(b)は図２における二−二線断面図である。
【図６】鋼製支柱を示し、図６(a)は鋼製支柱の正面図、図６(b)は鋼製支柱の側面図、図６(c)は鋼製支柱の平面図である。
【図７】鋼製型枠を示し、図７(a)は鋼製型枠の平面図、図７(b)は鋼製型枠の正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
図１〜図５は、工場や倉庫などの建物の外周部の各柱の配置される位置に組み立てられたＲＣ独立フーチング基礎の築造用型枠１(以下「ＲＣ基礎築造用型枠」)と各ＲＣ基礎築造用型枠１，１間に組み立てられたＲＣ簡易地中壁築造用型枠２と、これらの型枠によって一体に構築されたＲＣ独立フーチング基礎とＲＣ地中壁を図示したものである。
【００２４】
図において、ＲＣ基礎築造用型枠１は、凍結深度より深い掘削地盤面上に打設された捨てコンクリート３の上に組み立てられたフーチング型枠４と、フーチング型枠４のほぼ中心位置に組み立てられた柱型枠５とから構成され、特に柱型枠５は浮かし型枠と称して、捨てコンクリート３の上面よりほぼフーチング型枠４の高さ分浮かせた状態で組み立てられている(図３参照)。なお、柱型枠５は浮かし型枠金物(図省略)によって支持され、高さ調整が自由に行えるように組み立てられている。
【００２５】
また、各柱型枠５の四側面のうちの一側面５Ａと各ＲＣ簡易地中壁築造用型枠２の外型枠は、建物の外壁位置とほぼ同じ鉛直面内に組み立てられ、かつ双方共に一定間隔おきに立設された複数の鋼製支柱６と各鋼製支柱６，６間に設置された複数の鋼製型枠７で組み立てられている(図１，３，４参照)。また特に、各柱型枠５の鋼製型枠８は柱型枠５の側面５Ａを除く三側面５Ｂを一体に構成するように平面に見てほぼＵ字状に組み立てられている(図１参照)。
【００２６】
さらに、ＲＣ基礎築造用型枠１とＲＣ簡易地中壁築造用型枠２のいずれにおいても、複数のセパレーター９によって対向する各型枠間の間隔が一定に保持されており、特に、ＲＣ基礎築造用型枠１の柱型枠５とＲＣ地中壁築造用型枠２においては、各鋼製型枠７と鋼製型枠８間に複数のセパレーター９が設置されている。
【００２７】
鋼製支柱６は、Ｈ形鋼などの形鋼からなる支柱本体６ａの下端部に矩形板状のベースプレート６ｂを取り付けることにより自立可能に構成され、また支柱本体６ａの対向する各側面部に複数のアングルピース１０，１０が取り付けられている。
【００２８】
アングルピース１０，１０は、支柱本体６ａの左右フランジ６ｃ，６ｃの内側に対称に取り付けられ、また、支柱本体６ａの軸方向（長手方向）に間隔をおいて複数組取り付けられている。
【００２９】
さらに、アングルピース１０，１０は、各アングルピース１０の一方のフランジ１０ａと支柱本体６ａの一方のフランジ６ｃとの間に一定の隙間（係合溝）を形成するように取り付けられている。
【００３０】
また、ベースプレート６ｂに高さ調整ナット１１が取り付けられ(図６参照)、当該高さ調整ナット１１に高さ調整ボルト１２が鉛直に螺合され、これにより鋼製支柱６の鉛直度や高さを修正できるようになっている。
【００３１】
なお、高さ調整ナット１１は、ベースプレート６ｂに形成された貫通孔(図省略)とねじ孔が連通するように取り付けられ、また高さ調整ナット１１に螺合された高さ調整ボルト１２の下端部は貫通孔をベースプレート６ｂの下方に貫通し突出している。
【００３２】
このように構成された各鋼製支柱６は、捨てコンクリート３の上に一定間隔おきに建て付けられている。そして、ベースプレート６ｂをホールインアンカー等のアンカーボルト１３によって捨てコンクリート３の上に固定することにより転倒しないように建て付けられている。
【００３３】
鋼製型枠７と鋼製型枠８は、矩形板状の薄鋼板１４ａの外側面に複数の鋼製補強リブ材１４ｂを水平に取り付けることにより構成され、鋼製型枠７にあってはさらに、薄鋼板１４ａの内側面にスタイロフォーム等の断熱材１４ｃが取り付けられている。
【００３４】
また、各柱型枠５の鋼製型枠８は、柱型枠５の三側面５Ｂを一体に構成するように平面に見てほぼＵ字状に一体に形成されている。なお、鋼製補強リブ材１４ｂはアングル材などから形成されている。
【００３５】
また特に、基礎築造用型枠１に接して設置される鋼製型枠７と８の薄鋼板１４ａの下端部は、フーチング型枠４の形状に沿って切り欠いてある（図２参照）。
【００３６】
このように構成された鋼製型枠７と８は、それぞれ各鋼製支柱６，６間の捨てコンクリート３の上に互いに対向させ、かつ断熱材１４ｃを備えた鋼製型枠７を凍結地盤側、すなわち建物の外側に位置させて建て込まれている。
【００３７】
また、鋼製型枠７および８と捨てコンクリート３との間に断熱材１５が介在され、これにより捨てコンクリート３の不陸等が吸収されている(図５(b)参照)。
【００３８】
また、鋼製型枠７と８の各薄鋼板１４ａの両端は各鋼製支柱６，６における支柱本体６ａの一方のフランジ６ｃとアングルピース１０の一方のフランジ１０ａとの隙間にそれぞれ挿入され、かつ支柱本体６ａのフランジ６ｃにねじ部材によって止め付けられている(図５参照)。
【００３９】
また、各柱型枠５の鋼製型枠８は、その両端部に形成された取付け片を支柱６，６のフランジにねじ部材によって止め付けることにより固定されている。
【００４０】
このように組み立てられた各ＲＣ基礎築造用型枠１の柱型枠５内に基礎用鉄骨材１６が配置され、その周囲に基礎用フープ筋１７が配筋され、さらにフーチング型枠４内にはフーチング補強筋(図省略)が配筋されている。また、ＲＣ簡易地中壁築造用型枠２内には格子状に組み立てられた壁補強筋１８が配筋されている。
【００４１】
そして、ＲＣ基礎築造用型枠１とＲＣ簡易地中壁築造用型枠２双方の型枠内にコンクリートが連続して打設され、これにより独立フーチング基礎ＡとＲＣ簡易地中壁Ｂが一体に構築されている。
【００４２】
また、独立フーチング基礎Ａ，Ａ間に地中梁１９が設置され、さらにその上にコンクリートを打設することにより１階の床スラブＣが構築されている。
【００４３】
また、独立フーチング基礎Ａの上に鉄骨柱２０が建て付けられ、その屋外側に胴縁２１が取り付けられ、さらにその屋外側に外装材２２を取り付けることにより外壁Ｄが構成されている。また特に、地盤面付近の腰壁２３には汚れや傷などに配慮した外装材が取り付けられている。
【００４４】
このような構成において、次にＲＣ簡易地中壁築造用型枠によるＲＣ簡易地中壁の築造方法について説明する。
【００４５】
(1) 最初に、凍結深度より深い位置まで地盤を掘り下げる。凍結深度は場所により異なるが、概ね地盤面より0.7〜1.3ｍ＋0.1ｍ程度掘り下げればよい。
【００４６】
(2) 次に、掘り下げた掘削地盤面上に捨てコンクリート３を打設し、その上に必要な墨出しを行なう。そして、墨出しを行なった位置に合わせて捨てコンクリート３の上に複数の鋼製支柱６を一定間隔おきに建て付ける。
【００４７】
(3) 次に、高さ調整ボルト１２によって支柱本体６ａの鉛直度を調整する。そして、捨てコンクリート３の上にベースプレート６ｂをアンカーボルト１３によって固定することにより支柱本体６ａを自立させる。
【００４８】
(4) 次に、各鋼製支柱６，６間の捨てコンクリート３の上に断熱材１５を帯状に敷き込み、その中央一箇所を捨てコンクリート３の上にずれないように釘止めする。
【００４９】
(5) 次に、各鋼製支柱６，６間の断熱材１５の上に鋼製型枠７と鋼製型枠８を鋼製型枠７から先に建て込む。また特に、鋼製型枠７は凍結地盤側、すなわち建物の外側に建て込み、さらに薄鋼板１４ａのみを先に建て込み、その後から薄鋼板１４ａの内側に断熱材１４ｃを建て込む。
また、薄鋼板１４ａの両端部は、それぞれ支柱本体６ａの一方のフランジとアングルピース１０の一方のフランジ１０ａとの隙間に挿入し、支柱本体６ａのフランジにねじ部材によって止め付ける。また、断熱材１４ｃは、鋼製型枠7の薄鋼板１４ａの内側面に両面テープによって固定する。
【００５０】
(6) 次に、鋼製型枠７と鋼製型枠８間に補強筋１８を建て込み、そして、複数のセパレーター９を双方の型枠に貫通させて設置することにより、鋼製型枠７と鋼製型枠８を互いに固定する。なお、補強筋１８には予め格子状に組み立てられたユニット筋を配筋する。
以上の施工手順によりＲＣ簡易地中壁築造用型枠２を完成させる。
【００５１】
(7) そして、ＲＣ簡易地中壁築造用型枠２内にコンクリートを打設して養生することによりＲＣ簡易地中壁Ｂは完成する。
【産業上の利用可能性】
【００５２】
本発明は、型枠工などの専門職種が不要で、一般工法に比べて大幅なコストダウンと工期の短縮化等を図ることができる。
【符号の説明】
【００５３】
１  ＲＣ基礎用型枠
２  ＲＣ簡易地中壁築造用型枠
３  捨てコンクリート
４  フーチング型枠
５  柱型枠
６  鋼製支柱
６ａ  支柱本体
６ｂ  ベースプレート
６ｃ  フランジ（継手）
７  鋼製型枠(外型枠)
８  鋼製型枠(内型枠)
９  セパレーター
１０  アングルピース
１０ａ  アングルピースの一方のフランジ
１１  高さ調整ナット
１２  高さ調整ボルト
１３  アンカーボルト
１４ａ  薄鋼板
１４ｂ  鋼製補強リブ材
１４ｃ  断熱材
１５  断熱材
１６  基礎用鉄骨材
１７  基礎用フープ筋
１８  壁補強筋
１９  地中梁
２０  鉄骨柱
２１  胴縁
２２  外装材
２３  腰壁
【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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【図７】
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