(57)【要約】【課題】既存の建物に対して設置する場合でも、工事期間中、住居人が既存の建物に住み続けることができ、他の建物に引っ越す必要がないようにする。【解決手段】建物１における基礎２と、基礎２を支持する地盤改良部３と、地盤改良部３の周側面に沿って立設される第１支持部４と、第１支持部４から所定間隔を置いて立設される第２支持部５と、第１支持部４と第２支持部５とが水平方向で互いに離れるように付勢する付勢手段６と、第２支持部５によって水平方向に支持される地盤７と、第１支持部４と第２支持部５との間に設けられる空間８と、を備えている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
建物に対する地震力を減少するための減震システムであって、
前記建物における基礎と、
前記基礎を支持する地盤改良部と、
前記地盤改良部の周側面に沿って立設される第１支持部と、
前記第１支持部から所定間隔を置いて立設される第２支持部と、
前記第１支持部と前記第２支持部とが水平方向で互いに離れるように付勢する付勢手段と、
前記第２支持部によって水平方向に支持される地盤と、
前記第１支持部と前記第２支持部との間に設けられる空間と、
を備えていることを特徴とする減震システム。
【請求項２】
前記付勢手段は、
前記第１支持部から水平方向に延設され、前記第２支持部を貫通して、前記第２支持部を水平方向に移動可能にする第１シャフト部と、
前記第１支持部と前記第２支持部との間における前記第１シャフト部に設けられる第１圧縮スプリングと、を備えることを特徴とする請求項１に記載の減震システム。
【請求項３】
前記第２支持部は、
水平方向に間隔を置いて設けられる一対のプレート部材と、
前記一対のプレート部材の間に設けられるゴム部材と、を備えることを特徴とする請求項１又は２に記載の減震システム。
【請求項４】
前記基礎及び前記第２支持部を水平方向に貫通し、前記第２支持部を移動可能にする第２シャフト部と、
前記第２シャフト部を貫通し、前記基礎と前記第２支持部との間に設けられる第２圧縮スプリングと、を備えることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の減震システム。
【請求項５】
既存の建物に対する地震力を減少するための減震システムを施工する方法であって、
前記建物の基礎の下側の地盤に改良材を注入して、地盤改良部を形成する工程と、
前記地盤改良部の周囲を掘削して、掘削部を形成する工程と、
前記地盤改良部の周側面に沿って第１支持部を立設する工程と、
前記第１支持部から所定間隔を置いて第２支持部を立設する工程と、
前記第１支持部と前記第２支持部とが互いに離れるように付勢する付勢手段を設ける工程と、
前記地盤が前記第２支持部によって水平方向に支持されるようにし、前記第１支持部と前記第２支持部との間には空間を設ける工程と、
を備えていることを特徴とする減震システムの施工方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、建物に対する地震力を減少するための減震システム及びその施工方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、様々な減震システムによって、戸建て住宅などの建物に対する地震力が減少されている。戸建て住宅などの軽量の建物は、地震の縦揺れよりも横揺れの衝撃力によって損傷を受ける場合が多い。
【０００３】
例えば、特許文献１に記載された改良地盤は、平坦な調整地盤の基礎敷設領域にゴム製のブロック状免震材を複数配置するように構成されている。この改良地盤は、建物の下側の地盤に複数のブロック状免震材を設置するので、既存の建物に対して設置する場合に、建物を油圧ジャッキ等で持ち上げる工事が必要となる。
【０００４】
また、特許文献２に記載された制震装置は、建物の梁と柱とで構成される軸組みフレームの上下の仕口部間に斜めに取り付けられる。この制震装置を既存の建物に対して設置する場合、建物の壁面を取り壊す工事が必要となる。
【０００５】
従って、特許文献１及び２等の従来の減震システムでは、工事期間、既存建物の住居人は、既存の建物内で暮らすことができず、他の建物に引っ越す必要があるので、非常に不便であった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００７−３１５０６７号公報
【特許文献２】特開２００８−２８５９０３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
そこで、本発明が解決しようとする課題は、既存の建物に対して減震システムを設置する場合でも、工事期間中、住居人が既存の建物に住み続けることができ、他の建物に引っ越す必要がない減震システム及びその施工方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の課題を解決するために、本発明は、建物に対する地震力を減少するための減震システムであって、
建物における基礎と、
基礎を支持する地盤改良部と、
地盤改良部の周側面に沿って立設される第１支持部と、
第１支持部から所定間隔を置いて立設される第２支持部と、
第１支持部と第２支持部とが水平方向で互いに離れるように付勢する付勢手段と、
第２支持部によって水平方向に支持される地盤と、
第１支持部と第２支持部との間に設けられる空間と、
を備えている。
【０００９】
好ましくは、付勢手段は、
第１支持部から水平方向に延設され、第２支持部を貫通して、第２支持部を水平方向に移動可能にする第１シャフト部と、
第１支持部と第２支持部との間における第１シャフト部に設けられる第１圧縮スプリングと、を備える。
【００１０】
好ましくは、第２支持部は、
水平方向に間隔を置いて設けられる一対のプレート部材と、
一対のプレート部材の間に設けられるゴム部材と、を備える。
【００１１】
好ましくは、さらに、
基礎及び第２支持部を水平方向に貫通し、第２支持部を移動可能にする第２シャフト部と、
第２シャフト部を貫通し、基礎と第２支持部との間に設けられる第２圧縮スプリングと、を備える。
【００１２】
また、本発明は、既存の建物に対する地震力を減少するための減震システムを施工する方法であって、
建物の基礎の下側の地盤に改良材を注入して、地盤改良部を形成する工程と、
地盤改良部の周囲を掘削して、掘削部を形成する工程と、
地盤改良部の周側面に沿って第１支持部を立設する工程と、
第１支持部から所定間隔を置いて第２支持部を立設する工程と、
第１支持部と第２支持部とが互いに離れるように付勢する付勢手段を設ける工程と、
地盤が第２支持部によって水平方向に支持されるようにし、第１支持部と第２支持部との間には空間を設ける工程と、
を備えている。
【発明の効果】
【００１３】
本発明に係る減震システム及びその施工方法では、建物の基礎の下側の地盤を改良して地盤改良部を形成し、この地盤改良部の周側面に沿って第１支持部を立設し、第１支持部から所定間隔を置いて第２支持部を立設し、第１支持部と第２支持部とが水平方向で互いに離れるように付勢する付勢手段を設ける。さらに、第２支持部によって地盤が水平方向に支持されるようになっており、第１支持部と第２支持部との間には、地盤が設けられず空間が設けられている。
【００１４】
従って、本発明では、建物の基礎の下側の地盤を改良して、その地盤改良部の周囲に第１及び第２支持部などを設置するので、建物を油圧ジャッキ等で持ち上げたり、建物の内部を工事する必要がない。そのため、工事期間中、住居人は建物に住むことができ、他の建物に引っ越す必要がないので、利便性に非常に優れる。さらに、地震の際に、地震の横揺れは第２支持部に伝搬されるが、第２支持部に到達した横揺れは付勢手段によって吸収されるので、横揺れが地盤改良部まで伝搬されることがなく、建物の揺れを大幅に吸収できる。さらに、第１支持部と第２支持部との間には地盤が設けられず空間が設けられているので、地震の横揺れを伝搬するために必要な媒質が、建物の地盤改良部の周囲に設けられないようになっており、その結果、横揺れが地盤改良部まで伝搬されることがなく、建物が揺れ難くなっている。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明に係る減震システムを示しており、図１Ａは正面図、図１Ｂは図１Ａに示されたＢ−Ｂ線断面図。
【図２】減震システムの一部を拡大して示す正面図。
【図３】既設建物に対して本発明に係る減震システムを施工する工程を示す正面図。
【図４】図３に続く工程を示す正面図。
【図５】杭基礎を用いた減震システムを示す正面図。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、図面に基づいて、本発明に係る減震システム及びその施工方法を説明する。
【００１７】
先ず、本発明に係る減震システムの構造について説明する。
図１の通り、建物１の下側には、本発明に係る減震システムが設けられている。減震システムは、建物１の下側に設けられ、建物１を支持する基礎２を備える。基礎２は、例えば、鉄筋コンクリート製の布基礎からなる。さらに、減震システムは、基礎２の下側に設けられ、建物１及び基礎２を支持する地盤改良部３を備える。地盤改良部３は、例えば、セメント系固化材と土砂とを混合して形成される。
【００１８】
減震システムは、地盤改良部３の周側面に沿って立設される第１支持部４を備える。第１支持部４は、例えば、地盤改良部３の高さに合わせて形成された鉄製のプレート部からなる。減震システムは、第１支持部４から所定間隔を置いて立設される第２支持部５を備える。第２支持部５は、地盤改良部３の全周囲に設けられる。図１Ｂの通り、本実施形態では、地盤改良部３は四側面を有しており、地盤改良部３の各側面から所定間隔を置いて、４つの第２支持部５が設けられる。
【００１９】
減震システムは、第１支持部４と第２支持部５とが水平方向に互いに離れるように付勢する付勢手段６を備える。付勢手段６は、後述で詳細に説明するが、例えば、圧縮スプリング等からなる。この減震システムでは、地盤７が、第２支持部５によって水平方向に支持される。また、第１支持部４と第２支持部５との間には、地盤７は設けられず、空間８が設けられる。図１Ｂの通り、本実施形態では、各第２支持部５は強固に連結されておらず、各第２支持部５の間に、ゴム製等の可撓性の連結部４０が設けられている。この連結部４によって、地震の際に各第２支持部５が移動できるとともに、空間８に地盤７の土砂等が侵入しないようになっている。
【００２０】
図２の通り、第２支持部５は、水平方向に間隔を置いて設けられる一対のプレート部材５０，５１と、各プレート部材５０，５１の間に設けられるゴム部材５２とからなる。本実施形態では、第２支持部５は、改良地盤部３の下面から基礎部２の上面までの高さを有する。第１支持部４と第２支持部５との間に、上側及び下側の付勢手段６が設けられる。この付勢手段６は、水平方向に延設された第１シャフト部６０を備える。第１シャフト部６０は、第１支持部４に固定され、第２支持部５を貫通するように構成される。これにより、第２支持部５は、第１シャフト部６０に沿って水平方向に移動できる。さらに、この付勢手段６は、第１シャフト部６０に設けられ、第１支持部４と第２支持部５との間に設けられる圧縮スプリング６１を備える。この圧縮スプリング６１の付勢力によって、第２支持部５は、第１支持部４から所定間隔を置いて配置される。
【００２１】
さらに、基礎２に、付勢手段６が設けられる。この付勢手段６は、水平方向に延設された第２シャフト部６２を備える。第２シャフト部６２は、基礎２を貫通し、第２支持部５を貫通するように構成される。これにより、第２支持部５は、第２シャフト部６０に沿って水平方向に移動できる。さらに、この付勢手段６は、第２シャフト部６２に設けられ、基礎２と第２支持部５との間に設けられる圧縮スプリング６３を備える。この圧縮スプリング６３の付勢力によって、第２支持部５は、第１支持部４から所定間隔を置いて配置される。なお、第１シャフト部６０及び第２シャフト部６２は、地盤７側に頭部６００が設けられており、地震中に第２支持部５が左右に移動しても、第２支持部５が各シャフト部６１，６２から抜けないようになっている。
【００２２】
その結果、地震によって、地盤７が横揺れを起こすと、その揺れが第２支持部５に伝搬されるが、付勢手段６によって、第２支持部５の揺れが吸収されて、基礎２及び地盤改良部３まで横揺れが伝搬されない。さらに、基礎２及び地盤改良部３と第２支持部５との間には、空間８が設けられており、横揺れを伝達する媒質となる地盤７が設けられていないので、基礎２及び地盤改良部３まで横揺れが伝搬されないようになっている。また、空間８の上には、居住者等が空間８に足を引っ掛けたりはまらないように、建物１に固定された蓋部１０が設けられている。
【００２３】
次に、図３及び図４に基づいて、既設の建物に対して減震システムを施工する工程について説明する。
図３Ａの通り、既設建物１は、基礎２０を備える。本実施形態では、基礎２０は、自然石等からなる独立基礎からなる。
図３Ｂの通り、基礎２０の下側の地盤７において、基礎２０の周囲に沿って第１支持部４を埋め込んで立設させる。第１支持部４で囲まれたエリアの地盤７に、注入機３０が差し込まれ、地盤を改良するための改良材（薬液固化剤等）が注入される。これによって、基礎２０の下側の地盤７が改良されて、基礎２０の下側に安定した地盤改良部３が形成される。上記の通り、本実施形態では、第１支持部４は、地盤改良部３の型枠としても用いられる。
【００２４】
図４Ａの通り、第１支持部４の外周囲を掘削して、掘削部８０を形成する。
図４Ｂの通り、掘削部８０に、第２支持部５及び付勢手段６を設ける。そして、第２支持部５によって地盤７を支持させるように埋め戻し、第１支持部４と第２支持部５との間には空間８を設ける。そして、自然石等の基礎２０をコンクリートで覆い基礎２を形成する。本実施形態では、地盤７と地盤改良部３との上面が合っているので、第２支持部５は、地盤改良部３の高さに合わせて設けられ、付勢手段６は、地盤改良部３に対応する部分にのみ設けられ、基礎２に対応する部分には設けられない。
【００２５】
上記のように、既存の建物１に対して本発明に係る減震システムを施工する際に、既存の建物１を油圧ジャッキ等で持ち上げたり、建物１の内部を工事する必要がない。そのため、工事期間中、住居人は建物に住むことができ、他の建物に引っ越す必要がないので、利便性に非常に優れる。
【００２６】
他の実施形態として、図５の通り、減震システムは、複数の杭３０を備えている。杭３０は、基礎２の下面から地盤改良部３を貫通して下方向に延設されており、岩石などの支持層に達する。このように、本発明に係る減震システムは、複数の杭３０を組み合わせることで、地震に対してより強固に構成することができる。
【００２７】
また、地震時における水平力が第２支持部５から付勢手段６を介して地盤改良部３に伝達される際に、その水平力によって、付勢手段６（第１シャフト部６０）が地盤改良部３に食い込まないように、第１支持部４は、水平力を分散するように設けられている。従って、第１支持部４は、付勢手段６（第１シャフト部６０）ごとに設けられた複数枚のプレート部でもよい。さらに、第１支持部４は、上記の第２支持部５のようにゴム部材を備えることで、横揺れ振動を吸収してもよい。また、付勢手段６は、ゴム部材などで構成してもよい。
【符号の説明】
【００２８】
１  建物
２  基礎
３  地盤改良部
４  第１支持部
５  第２支持部
６  付勢手段
７  地盤
８  空間
５０，５１  一対のプレート部
５２  ゴム部材
６０  第１シャフト部
６１  圧縮スプリング
６２  第２シャフト部
６３  圧縮スプリング
８０  掘削部
【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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