(57)【要約】【課題】既存建物の一部を用いて、柱を任意の位置に配置可能な建物を構築することができる建物構築方法及び建物の構造を提供する。【解決手段】逆打ち支柱３８を建て込むための既存躯体２０の領域を解体し、既存躯体２０の基礎スラブ２６の上に人工地盤層３０を形成する。人工地盤層３０は、軸力伝達部材３１をケミカルアンカーで既存躯体２０の基礎梁２８に固定することにより形成されている。そして、人工地盤層３０の上に逆打ち支柱３８を建て込み、この逆打ち支柱３８を用いて新築躯体４０を構築する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
既存建物を利用して、新築建物を構築する建物構築方法であって、
前記既存建物の既存杭の上の前記既存建物の地下躯体の基礎梁に連結されて、逆打ち支柱の軸力を伝える軸力伝達部材を構築し、
前記軸力伝達部材の上に、前記逆打ち支柱を建て込み、前記逆打ち支柱を用いた逆打ち工法により、前記新築建物の地下躯体を構築することを特徴とする建物構築方法。
【請求項２】
前記軸力伝達部材の直上に、前記逆打ち支柱を載置し、前記逆打ち支柱の位置ずれ防止部材を配置することにより、前記逆打ち支柱を建て込むことを特徴とする請求項１に記載の建物構築方法。
【請求項３】
前記軸力伝達部材は、前記基礎梁を連結する鉄筋コンクリート製の部材、又は鉄骨製の部材であることを特徴とする請求項１又は２に記載の建物構築方法。
【請求項４】
既存建物の既存杭の上の前記既存建物の地下躯体の基礎梁に連結されて、逆打ち支柱の軸力を伝える軸力伝達部材を構築し、
前記軸力伝達部材の上に建て込まれた前記逆打ち支柱を用いた逆打ち工法により構築された地下躯体を備えたことを特徴とする建物の構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、既存建物の一部を用いて新築建物を構築する建物構築方法及び建物の構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、工期短縮を目的として、建物の地下構造体を上から下に向かって作る逆打ち工法が知られている（例えば、非特許文献１参照。）。逆打ち工法においては、逆打ち支柱を予め地中に埋め込み、逆打ち支柱を支えにして１階床を構築し、その後、地中の上階から下階へと工事を行なう。この場合、仮設荷重を含め、逆打ち支柱への軸力が大きくなり、場所打ち杭を介して支持層に軸力を伝達する必要がある。
【０００３】
既存建物が建っている敷地に、新築建物を逆打ち工法で構築する場合には、既存の地下躯体を解体撤去し、逆打ち支柱を支持する場所打ちコンクリート杭を構築することが多い。この場合、工期とコストが課題になる。
【０００４】
そこで、既存建物の既存杭を残した状態で、新設建物の新設杭を設けて、逆打ち工法によって新設建物を構築する建物構築方法が知られている（例えば、特許文献１参照）。この文献に記載の技術においては、既存建物の既存杭を残した状態で、新設建物の新設杭を設け、新設杭にのみに荷重を負担させた状態で新設建物を構築する。この場合、地下部分の構築過程で、既存杭の支持力を超えない範囲で既存杭にも荷重を負担させる。
【０００５】
また、既存建物の既存基礎や耐圧版を解体する場合、地下水が侵入する可能性もある。そこで、地下水の浸入回避のために、既存躯体内部を流動化処理土等で埋戻す場合もある。
【０００６】
図９（ａ）に示すように、止水壁１１に囲まれた既存躯体２０の下方階の空間を流動化処理土８１で埋戻し、その上方に仮設壁８３やサポート８４を設置する。この図においては、地下２階の床スラブ２３よりも下方の既存躯体２０の空間を流動化処理土８１で埋戻している。
【０００７】
次に、図９（ｂ）に示すように、既存杭１５が設けられた領域の一部をＣＤ工法等で掘削した後、この領域に新築杭８５を打設し、この新築杭８５に逆打ち支柱８８を建て込む。
そして、逆打ち工法と同様に、既存躯体２０を上方から解体しながら、新築建物９０の躯体の構築を繰り返す。
【０００８】
この結果、図９（ｃ）に示すように、止水壁１１及び既存躯体２０の外壁の内側に、逆打ち工法によって、新築建物９０を構築する。この新築建物９０は、１階の床スラブ９１、地下１階の床スラブ９２、地下２階の床スラブ９３及び基礎スラブ９５を備えて完成する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２０１０−２７５７０８号公報
【非特許文献】
【００１０】
【非特許文献１】大林組、「東京スカイツリー建設プロジェクト  作り方大公開！  技術用語集」、［online］、［平成２９年４月２４日検索］、インターネット、＜ＵＲＬ：http://www.skytree-obayashi.com/technique/glossary/＞
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
図９に示した建物構築方法においては、地下水の浸入回避のために用いた流動化処理土は、既存建物の解体後、産業廃棄物として処理する必要がある。このための工程とコストが負担となっていた。また、この建物構築方法では、既存躯体と新築柱位置との干渉具合によっては、膨大な工期とコストが必要となっていた。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
・上記課題を解決するための建物構築方法は、既存建物を利用して、新築建物を構築する建物構築方法であって、前記既存建物の既存杭の上の前記既存建物の地下躯体の基礎梁に連結されて、逆打ち支柱の軸力を伝える軸力伝達部材を構築し、前記軸力伝達部材の上に、前記逆打ち支柱を建て込み、前記逆打ち支柱を用いた逆打ち工法により、前記新築建物の地下躯体を構築する。これにより、逆打ち支柱の軸力を、軸力伝達部材、既存建物の地下躯体の基礎梁を介して既存杭に伝えることができ、既存建物の地下躯体の一部及び既存杭をそのまま利用できるので、既存躯体の解体や撤去にかかる工期やコストを削減することができる。更に、軸力伝達部材の上の任意の位置に新築建物の逆打ち支柱を配置するので、工期とコストを増大させることなく新築建物の柱を任意に配置することができる。また、既存建物の地下躯体の一部をそのまま再利用することにより、地下水浸入等を抑制することができる。
【００１３】
・上記建物構築方法において、前記軸力伝達部材の直上に、前記逆打ち支柱を載置し、前記逆打ち支柱の位置ずれ防止部材を配置することにより、前記逆打ち支柱を建て込むことが好ましい。これにより、軸力伝達部材の直上に逆打ち支柱を効率的に建て込むことができる。
【００１４】
・前記軸力伝達部材は、前記基礎梁を連結する鉄筋コンクリート製の部材、又は鉄骨製の部材であることが好ましい。これにより、効率的に軸力伝達部材を形成することができる。
【００１５】
・上記課題を解決するための建物の構造は、既存建物の既存杭の上の前記既存建物の地下躯体の基礎梁に連結されて、逆打ち支柱の軸力を伝える軸力伝達部材を構築し、前記軸力伝達部材の上に建て込まれた前記逆打ち支柱を用いた逆打ち工法により構築された地下躯体を備えた。これにより、新築建物の荷重を、軸力伝達部材、既存建物の地下躯体の基礎梁を介して既存杭に伝えることができ、既存建物の地下躯体の一部をそのまま利用しながら、柱を任意の位置に配置できる建物とすることができる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、既存建物の一部を用いて、柱を任意の位置に配置可能な建物を構築することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本実施形態の建物構築方法によって構築された建物の概略断面図。
【図２】本実施形態の建物構築方法を説明する要部の概略断面図であって、（ａ）は工事前の既存建物の状態、（ｂ）は既存建物の一部を解体した状態、（ｃ）は軸力伝達部材を配置した状態を示す。
【図３】本実施形態の建物構築方法における軸力伝達部材を説明する要部の平面断面図。
【図４】本実施形態の建物構築方法における軸力伝達部材を説明する要部の概略断面図。
【図５】本実施形態の建物構築方法を説明する要部の概略断面図であって、（ａ）はサポートを取り付けた状態、（ｂ）は逆打ち支柱を建て込んだ状態、（ｃ）は既存建物の地下１階立上部分を解体した状態、（ｄ）は新築建物の地下１階の構築途中の状態、（ｅ）は既存建物の地下２階空間を解体した状態、（ｆ）は新築建物の地下２階の構築途中の状態を示す。
【図６】本実施形態の建物構築方法を説明する要部の概略断面図であって、（ａ）は人工地盤層より上の既存建物を解体した状態、（ｂ）は新築建物の基礎梁と最下階を構築した状態、（ｃ）は新築建物を構築した状態を示す。
【図７】変更例における空間内において鉄骨で軸力伝達部材を配置する場合の要部の概略断面図。
【図８】変更例における空間上部において軸力伝達部材を配置する場合の要部の概略断面図。
【図９】従来技術における建物構築方法を説明する要部の概略断面図であって、（ａ）は既存躯体内を埋戻して仮設壁等を配置した状態、（ｂ）は新築建物の逆打ち支柱を建て込んだ状態、（ｃ）は新築建物を構築した状態を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、図１〜図６を用いて、建物構築方法及び建物の構造を具体化した一実施形態を説明する。本実施形態では、既存建物の躯体（既存躯体）の一部を利用して、逆打ち工法によって、新築建物の躯体（新築躯体）を構築する。
【００１９】
図１は、本実施形態の建物構築方法により構築した建物の地下躯体１０の側面断面図を示している。
この建物の地下躯体１０は、地面Ｇ１以下で、止水壁１１に囲まれた空間に構築される。
【００２０】
止水壁１１内の空間には、既存建物を支える複数の既存杭１５が、離散して配置される。既存杭１５の上には、人工地盤層３０が形成されている。この人工地盤層３０は、既存躯体２０の基礎梁２８を用いて形成されている。この人工地盤層３０は、新築躯体４０の基礎スラブ４６よりも下に位置し、この基礎スラブ４６に対して地盤のように機能する軸力伝達層である。人工地盤層３０の上には、新築躯体４０が構成されている。新築躯体４０の外周には、止水壁１１よりも内側に、既存躯体２０の地下外壁が配置されている。
【００２１】
新築躯体４０は、１階の床スラブ４１、地下１階の床スラブ４２、最下階（ここでは地下２階）の床スラブ４５、基礎スラブ４６、柱４８、及び基礎梁４９を備えている。柱４８、基礎梁４９及びこれらの仕口部は、鉄骨鉄筋コンクリートで構成されており、鉄骨からなる逆打ち支柱３８の周りを鉄筋コンクリートで補強している。なお、基礎梁４９間には、ピット（空間）が形成されている。
【００２２】
次に、図２〜図６を用いて、上述した建物の地下躯体１０の構築方法について説明する。まず、既存杭１５の健全性を確認する。そして、既存杭１５が健全な場合に、以下の構築方法によって地下躯体１０を構築する。
【００２３】
図２（ａ）は、工事前の既存躯体２０を示している。既存躯体２０は、止水壁１１に囲まれており、既存杭１５の上に構築されている。既存躯体２０は、１階の床スラブ２１、地下１階の床スラブ２２、地下２階の床スラブ２３、最下階（ここでは地下３階）の床スラブ２５、既存建物の基礎スラブ２６及び基礎梁２８を備える。
【００２４】
図２（ｂ）に示すように、逆打ち支柱３８を建て込む位置の既存躯体２０の領域Ａ１を解体する。具体的には、既存躯体２０の最下階の床スラブ２５までの領域Ａ１と、人工地盤層３０を形成するための最下階の床スラブ２５とを解体する。なお、基礎スラブ２６及び基礎梁２８は残しておく。
【００２５】
次に、図２（ｃ）に示すように、基礎スラブ２６の上に人工地盤層３０を形成する。この人工地盤層３０は、既存躯体２０の基礎梁２８を連結する鉄筋コンクリート製の軸力伝達部材３１を備える。この軸力伝達部材３１は、逆打ち支柱３８の軸力を基礎梁２８に伝達する。この軸力伝達部材３１は、既存躯体２０の基礎梁２８間に配筋を行ない、基礎梁２８間のピット（空間）にコンクリートを打設した鉄筋コンクリートにより構成される。
【００２６】
図３は、既存躯体２０の基礎梁２８と、逆打ち支柱３８と、人工地盤層３０を構成する軸力伝達部材３１との位置関係を示す平面図である。ここで、十字印は、逆打ち支柱３８を設置する位置を示している。そして、この逆打ち支柱３８が配置される位置を取り囲む既存躯体２０の基礎梁２８を連結するように、これら基礎梁２８に区画されている空間（ピット）内に、軸力伝達部材３１を構築する。なお、図２（ｃ）に示すように、軸力伝達部材３１のコンクリート打設時には、逆打ち支柱３８の位置ずれ及び転倒防止のためのアンカーボルト３７の下端部を軸力伝達部材３１に埋設しておく。
【００２７】
図４は、軸力伝達部材３１の断面図である。図４に示すように、軸力伝達部材３１は、面形状であって、基礎スラブ２６上の複数（四方）の基礎梁２８を連結する。軸力伝達部材３１は、複数の主筋に複数のあばら筋を組んだ鉄筋３１Ｒをピット内に配筋し、コンクリート３１ｃを打設した鉄筋コンクリートで構築される。この軸力伝達部材３１は、ケミカルアンカー３５を用いて、基礎梁２８に固定する。この場合、逆打ち支柱３８（柱４８）に加わる荷重（軸力）は、点線の矢印に示すように、支持層ＳＬ１に伝達される。具体的には、軸力は、逆打ち支柱３８から、軸力伝達部材３１、逆打ち支柱３８の周囲に位置する基礎梁２８、基礎スラブ２６、既存杭１５を介して、支持層ＳＬ１に伝達される。
【００２８】
次に、図５（ａ）に示すように、サポート５０を設置する。このサポート５０は、既存躯体の１階床を施工地盤として利用するために、領域Ａ１等を解体した既存躯体２０を補強する。
【００２９】
次に、図５（ｂ）に示すように、逆打ち支柱３８を建て込む。具体的には、逆打ち支柱３８を、建て込む位置の人工地盤層３０（軸力伝達部材３１）の直上に載置する。この場合、逆打ち支柱３８の位置ズレ及び転倒を防止のために、逆打ち支柱３８を、アンカーボルト３７及びズレ止め３９に係合させて支持する。ズレ止め３９は、既存躯体２０にアンカーボルト（図示せず）を介して固定されており、例えば、逆打ち支柱３８の外周面を複数の溝型鋼で挟み込んで構成されている。なお、アンカーボルト３７及びズレ止め３９が逆打ち支柱の位置ずれ防止部材として機能する。
【００３０】
次に、図５（ｃ）に示すように、既存躯体２０の１階の床スラブ２１及び地下１階の柱を解体する。この場合、既存躯体２０の地下１階の外壁は残存させておく。
次に、図５（ｄ）に示すように、既存躯体２０を解体した深さまで新築躯体４０を構築する。具体的には、新築躯体４０の１階の床スラブ４１と、新築躯体４０の柱４８の地下１階の途中までの柱部分４８ａと、新築壁とを構築する。この場合、柱部分４８ａは、逆打ち支柱３８の周囲に鉄筋コンクリート打設することにより構築される。なお、新築躯体４０の構築に従って、新築躯体４０の荷重の軸力により、逆打ち支柱３８は、人工地盤層３０（軸力伝達部材３１）に固定される。
【００３１】
次に、図５（ｅ）に示すように、既存躯体２０の地下１階の床スラブ２２及び地下２階の柱を解体する。この場合も、既存躯体２０の地下２階の外壁は残存させておく。
次に、図５（ｆ）に示すように、既存躯体２０を解体した深さまで新築躯体４０を構築する。具体的には、新築躯体４０の柱４８の地下１階までの部分と、新築躯体４０の地下１階の床スラブ４２と、新築躯体４０の柱４８の地下２階の途中までの柱部分４８ｂを構築する。
【００３２】
次に、図６（ａ）に示すように、既存躯体２０の地下２階の床スラブ２３〜人工地盤層３０（軸力伝達部材３１）の上の既存躯体２０を解体する。この場合も、既存躯体２０の地下外壁は残存させておく。
次に、図６（ｂ）に示すように、人工地盤層３０（軸力伝達部材３１）の上に、新築躯体４０の基礎スラブ４６を構築し、基礎スラブ４６の上に基礎梁４９を構築する。この基礎梁４９は、逆打ち支柱３８の周囲や新築建物の構造上必要な位置に、鉄筋コンクリート打設することにより構築される。そして、基礎梁４９に、新築躯体４０の地下２階の床スラブ４５を構築し、更に新築壁を構築する。
【００３３】
次に、図６（ｃ）に示すように、新築躯体４０の地下２階部分を構築する。具体的には、新築躯体４０の柱部分４８ｂと、最下階（地下２階）の床スラブ４５との間の柱部分を構築し、柱４８を完成させる。
以上により、建物の地下躯体１０が完成する。
【００３４】
本実施形態によれば、以下のような作用及び効果を得ることができる。
（１）本実施形態では、既存躯体２０の基礎梁２８を連結する軸力伝達部材３１を構築し、この軸力伝達部材３１の上に逆打ち支柱３８を建て込み、この逆打ち支柱３８を用いて新築躯体４０を構築する。これにより、逆打ち支柱３８の軸力を、軸力伝達部材３１、既存躯体２０の基礎梁２８を介して既存杭１５に伝えることができ、既存躯体２０の一部及び既存杭１５をそのまま利用できるので、既存躯体２０の解体や撤去にかかる工期やコストを削減することができる。この場合、既存躯体２０を利用するので、地下水浸入を抑制することができる。更に、軸力伝達部材３１の上に逆打ち支柱３８を配置するので、新築建物の柱４８を任意の位置に配置でき、新築躯体４０のレイアウトの自由度を高めることができる。
【００３５】
（２）本実施形態では、人工地盤層３０を構成する軸力伝達部材３１を、新築躯体４０の柱４８が配置される位置を含む既存躯体２０の空間（ピット）に構築する。また、軸力伝達部材３１は、ケミカルアンカー３５を用いて、基礎梁２８に固定する。これにより、逆打ち支柱３８からの軸力を、確実に支持層ＳＬ１に伝達することができる。
【００３６】
（３）本実施形態では、軸力伝達部材３１の直上に、逆打ち支柱３８を載置する。更に、逆打ち支柱３８を、軸力伝達部材３１に埋設したアンカーボルト３７や既存躯体２０に固定されたズレ止め３９で支持する。これにより、逆打ち支柱３８を軸力伝達部材３１の上に効率的に建て込むことができる。
【００３７】
また、上記実施形態は、以下のように変更してもよい。
・上記実施形態において、人工地盤層３０において、軸力伝達部材３１を、ケミカルアンカー３５を用いて基礎梁２８に固定した。軸力を伝達する部材であれば、軸力伝達部材３１を基礎梁２８に固定する部材は、ケミカルアンカー３５に限られず、他の種類のアンカーを用いてもよい。
【００３８】
・上記実施形態において、基礎梁２８に連結されて逆打ち支柱３８の軸力を伝える軸力伝達部材３１は、鉄筋コンクリートで形成したが、鉄筋コンクリート製に限定されるものではない。例えば、鉄骨等のように、逆打ち支柱３８の軸力を、既存躯体２０の基礎梁２８及び既存杭１５を介して支持層ＳＬ１に伝達できる部材であればよい。
【００３９】
図７に示す人工地盤層６０は、既存躯体２０の基礎梁２８に囲まれた空間内に、ボルト等の固定部材６５を介して取り付けられた軸力伝達部材６１で構成される。この場合においても、逆打ち支柱３８の軸力を、支持層ＳＬ１に伝達することができる。
更に、軸力伝達部材６１は、四方の基礎梁２８に取り付ける形状に限らず、複数の線状の梁（軸力伝達部材）を、同じ基礎梁２８に平行に取り付ける構成で配置してもよい。
【００４０】
・上記実施形態において、人工地盤層３０を構成する軸力伝達部材３１を、基礎梁２８に囲まれた空間内に配置した。人工地盤層３０を構成する軸力伝達部材は、既存躯体２０の基礎梁２８に囲まれた空間外に設けてもよい。
【００４１】
例えば、図８に示す人工地盤層７０は、既存躯体２０の基礎梁２８に囲まれた空間の上部に鉄骨製の軸力伝達部材７１を配置する。そして、軸力伝達部材７１を固定部材７５で固定する。この場合においても、逆打ち支柱３８（柱４８）の軸力を支持層ＳＬ１に伝達することができる。
【符号の説明】
【００４２】
Ａ１…領域、ＳＬ１…支持層、１０…地下躯体、１１…止水壁、１５…既存杭、２０…既存躯体、２１，２２，２３，２５，４１，４２，４５…床スラブ、２６，４６…基礎スラブ、２８…基礎梁、３０，６０，７０…人工地盤層、３１，６１，７１…軸力伝達部材、３１ｃ…コンクリート、３１Ｒ…鉄筋、３５…ケミカルアンカー、３８…逆打ち支柱、４０…新築躯体、４８…柱、４８ａ，４８ｂ…柱部分、４９…基礎梁、５０，８４…サポート、６５，７５…固定部材、８１…流動化処理土、８３…仮設壁、８５…新築杭、８８…逆打ち支柱、９０…新築建物。
【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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【図８】
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【図９】
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