(57)【要約】      （修正有）【課題】簡易に水平力支持構造を構成することができ、かつ、工期短縮化を図ることが可能な水平力支持部材およびこの水平力支持部材を使用した水平力支持構造を提供する。【解決手段】免震改修工事中の既存建物と既存建物の周囲に形成された山留壁１０との間に設置されて、既存建物２に作用する水平力を山留壁１０に伝達する板状の水平力支持部材１１であって、山留壁１０には平面視で凹部または凸部が形成されており、水平力支持部材１１は、凹部または凸部と係合して山留壁１０に固定されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
免震改修工事中の既存建物と前記既存建物の周囲に形成された山留壁との間に設置されて、前記既存建物に作用する水平力を前記山留壁に伝達する板状の水平力支持部材であって、
前記山留壁には平面視で凹部または凸部が形成されており、
前記水平力支持部材は、前記凹部または前記凸部と係合して前記山留壁に固定されていることを特徴とする、水平力支持部材。
【請求項２】
前記既存建物に固定される基部と、
前記基部と前記山留壁との間に設置される本体部と、
前記基部と前記本体部とを着脱可能に連結する連結部と、を備えており、
前記山留壁の凹部または凸部と係合する凸部または凹部が、前記本体部に形成されていることを特徴とする、請求項１に記載の水平力支持部材。
【請求項３】
前記山留壁は鋼矢板で構成されていることを特徴とする、請求項１または請求項２に記載の水平力支持材。
【請求項４】
免震改修工事中の既存建物の変位を拘束する水平力支持構造であって、
前記既存建物と、前記既存建物の周囲に形成された山留壁との間に、請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載された水平力支持部材が水平方向に間隔をあけて複数並設されていることを特徴とする、水平力支持構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、既存建物の免震改修工事中における地震対策工として使用する水平力支持部材および水平力支持構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
既存建物の免震化を目的として、上部構造と基礎構造との間に免震装置を介設する場合がある。免震化された既存建物は、上部構造に入力される地震時の水平力が低減されるとともに、上部構造の固有周期が長周期化することで共振現象を回避することが可能となる。
このような免震装置には、例えば、積層ゴムやすべり支承が採用される。
【０００３】
既存建物の免震改修工事は、既存建物の下方を掘削するとともに、既存建物の下方に基礎スラブを形成し、この基礎スラブ上に設けられたサポートにより既存建物を支承した状態で、免震装置を設けることにより行う（特許文献１参照）。
【０００４】
既存建物の免震改修工事中は、地震が起きた場合に備えて、水平力支持構造を設けておくのが望ましい。
水平力支持構造としては、例えば、既存建物とその周囲の山留壁等との間に切梁を設置するものや、特許文献２に示すように、上部構造とその周囲の擁壁との間に仮設スラブを横架するものがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平０８−２８４１７７号公報
【特許文献２】特開２００１−１３２２６８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
水平力支持構造として切梁を採用した場合には、水平力の伝達性能を確保するために、切梁を山留および既存建物に対して強固に固定する必要があるため、切梁の設置および撤去に手間がかかる。
【０００７】
また、仮設スラブを採用した場合は、仮設スラブを固定するためのアンカーを既存建物の周囲の擁壁に埋め込む必要があるため、擁壁を先行して構築する必要があり、工期短縮化の妨げになる場合があった。
【０００８】
水平力を支持する支保工（切梁等）を有する従来の山留壁（親杭横矢板やシートパイル）では、山留壁と支保工（腹起材等）との間に、コンクリートや金属製の裏込材を取り付けて、山留壁と支保工との水平力伝達を確実かつ均等にして地盤が崩れないようにする場合がある。
しかし、裏込材による効果は山留壁鉛直方向に対しては有効であるが、山留壁面方向に対する水平力伝達効果は不十分であった。
【０００９】
一方、既存建物の免震改修などにおいて、地震時に山留壁面水平方向にも大きな荷重が予想され、かつ、新築とは異なる高い安全性が求められるケースでは、山留壁面水平方向に対する水平力を確実に伝達する必要がある。
そのため、山留壁面や腹起材表面にスタッドを打ったり、山留壁と支保工（腹起材等）をボルトで固定したりする方法も考えられるが、既存建物に作用する地震時の山留壁面方向の大きな荷重をスタッドやボルトにより支持するのは困難であった。
【００１０】
このような観点から、本発明は、簡易に水平力支持構造を構成することができ、かつ、工期短縮化を図ることが可能な水平力支持部材および水平力支持構造を提案することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
前記課題を解決するために、本発明は、免震改修工事中の既存建物と前記既存建物の周囲に形成された山留壁との間に設置されて、前記既存建物に作用する水平力を前記山留壁に伝達する板状の水平力支持部材であって、前記山留壁には平面視で凹部または凸部が形成されており、前記水平力支持部材は、前記凹部または前記凸部と係合して前記山留壁に固定されていることを特徴としている。
【００１２】
かかる水平力支持部材によれば、山留壁に係合させることで水平力の伝達性能を確保することができるため、簡易に水平力支持構造を構成することができる。
また、当該水平力支持部材は、板状であるため、従来の切梁に比べて、水平力伝達性能が優れている。
【００１３】
さらに、水平力支持部材は、鋼矢板と係合するものであるため、既存建物の周囲に構築される本設の擁壁の完成を待たずに設置することができる。つまり、本発明の水平力支持部材を使用すれば、免震化工事の工期短縮化を図ることができる。
【００１４】
また、前記水平力支持部材が、前記既存建物に固定される基部と、前記基部と前記山留壁との間に設置される本体部と、前記基部と前記本体部とを着脱可能に連結する連結部とを備えており、前記本体部に前記山留壁の凹部または凸部と係合する凸部または凹部が形成されていれば、設置および撤去作業がより簡易となる。
なお、前記山留壁は鋼矢板で構成されていてもよい。
【００１５】
また、本発明の水平力支持構造は、免震改修工事中の既存建物の変位を拘束するものであって、前記既存建物と、前記既存建物の周囲に形成された山留壁との間に、前記水平力支持部材が水平方向に間隔をあけて複数並設されていることを特徴としている。
【００１６】
かかる水平力支持構造によれば、既存建物の周囲に構築される擁壁の完成を待たずに免震改修工事中の既存建物に作用する水平力を効果的に周囲の地山（山留壁）に伝達することができる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明の水平力支持部材および水平力支持構造によれば、簡易に水平力支持構造を構成することができ、かつ、工期短縮化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本実施形態の水平力支持構造の設置状況を示す断面図である。
【図２】図１の水平力支持構造を示す平面図である。
【図３】図１の水平力支持構造を示す断面図である。
【図４】水平力支持構造の構築方法の作業状況を示す断面図であって、（ａ）は施工前、（ｂ）および（ｃ）は掘削状況である。
【図５】（ａ）〜（ｃ）は、水平力支持構造の施工手順を示す平断面図および縦断面図である。
【図６】（ａ）および（ｂ）は、図４の（ｃ）に続く水平力支持構造の構築方法の作業状況を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
本実施形態では、既存建物の免震化を目的として、既存建物と新設の基礎構造との間に免震装置を介設する場合おいて、免震改修工事中の既存建物の変位を拘束する水平力支持構造とこれに使用する水平力支持部材について説明する。
【００２０】
本実施形態の水平力支持構造１は、図１に示すように、既存建物２の周囲に形成された山留壁１０と、山留壁１０と既存建物２の間に設置された板状の水平力支持部材１１とを備えている。
【００２１】
山留壁１０は、既存建物２の周囲に打設された鋼矢板（シートパイル）により形成されている。
山留壁１０を構成する鋼矢板には、図２に示すように、Ｕ形鋼矢板を使用している。山留壁１０は、鋼矢板を波形に連結することにより、表面に凹凸（凹部および凸部）が形成されている。なお、山留壁１０を構成する鋼矢板は、Ｕ形鋼矢板に限定されるものではなく、例えば、ハット形鋼矢板であってもよい。また、山留壁１０は必ずしも鋼矢板である必要はない。
【００２２】
本実施形態の山留壁１０は、上端部が地表面から突出した状態で形成されている。山留壁１０は、いわゆる仮設構造物であり、免震改修工事後は撤去する。なお、山留壁１０は、例えば擁壁３の一部とする（本設利用）など、免震改修工事後に残置してもよい。
【００２３】
水平力支持部材１１は、山留壁１０と既存建物２との間に横架されて、免震改修工事中の既存建物２に作用する水平力（山留壁１０の内外方向の水平力および山留壁１０に沿う方向の水平力）を既存建物２の周囲の地盤（山留壁１０）に伝達する。
【００２４】
水平力支持部材１１は、図２および図３に示すように、本体部１２と、基部１３と、連結部１４とを備えている。
水平力支持部材１１は、既存建物２の外面に沿って、所定の間隔をあけて、複数並設されている。
【００２５】
本体部１２は、山留壁１０と基部１３との間に配設されたプレキャストコンクリート版である。
本体部１２には、図２に示すように、山留壁１０側に突出する凸部１５が形成されている。
【００２６】
凸部１５は、山留壁１０の凹部１０ａに挿入（係合）し得る形状に形成されている。凸部１５は、本体部１２の幅方向中央に設けられており、平面視等脚台形状を呈している。
【００２７】
また、凸部１５は、図３に示すように、本体部１２（凸部１５以外の部分）よりも大きな厚さを有している。
なお、凸部１５は山留壁１０の凹部１０ａへの挿入（係合）が可能であればよく、凸部１５の形状および配置は限定されるものではない。
【００２８】
図２に示すように、本体部１２と山留壁１０との隙間には、モルタル等の充填材１６を充填する。なお、充填材１６を構成する材料は、山留１０と本体部１２間の軸力の伝達を可能とするものであれば限定されるものではなく、例えば、グラウトやコンクリートであってもよい。
【００２９】
図１に示すように、本実施形態の本体部１２は、山留壁１０に沿って構築される擁壁３の一部を構成する。つまり、擁壁３は、水平力支持部材１１の本体部１２を巻き込んだ状態で形成される。
【００３０】
本体部１２の山留壁１０側の端部には、擁壁３の鉄筋（主筋）を挿通するための複数の貫通孔１２ａ，１２ａ，…が形成されている。
【００３１】
図３に示すように、貫通孔１２ａは、２列配置されている。山留壁１０側の貫通孔１２ａは垂直に形成されていて、既存建物２側の貫通孔１２ａは傾斜している。
なお、貫通孔１２ａの数、配置、傾斜角度等は限定されるものではなく、擁壁３の配筋に応じて適宜設定すればよい。
【００３２】
また、本体部１２の既存建物２側の端部には、連結部１４と接合するためのボルト孔１２ｂ，１２ｂ，…が形成されている。
【００３３】
本実施形態のボルト孔１２ｂは、ボルトをねじ込むためのインサートである。なお、ボルト孔１２ｂの構成は限定されるものではなく、例えば、ボルトを挿通する貫通孔であってもよい。また、ボルト孔１２ｂは、必要に応じて形成すればよく、本体部１２と連結部１４との接合形式によっては省略してもよい。
【００３４】
基部１３は、複数のアンカー１３ａ，１３ａ，…を介して既存建物２の側面に固定されている。
基部１３は、Ｈ型鋼からなり、既存建物２の側面に沿って横向きに設置されている。
なお、基部１３を構成する材料はＨ型鋼に限定されるものではなく、例えば溝型鋼やＬ型鋼であってもよい。
【００３５】
本体部１２と基部１３は、連結部１４を介して着脱可能に連結されている。
本体部１２と基部１３との間には隙間が形成されており、連結部１４は、この隙間を上下から覆っている。
【００３６】
連結部１４は、図３に示すように、本体部１２と基部１３と隙間を上下から挟むように横架された一対の連結板１４ａ，１４ａと、この一対の連結板１４ａ，１４ａを固定するボルト１４ｂ，１４ｃにより構成されている。なお、連結部１４の構成は限定されるものではなく、例えば連結板１４ａに代えて枠状の部材等を採用してもよい。
【００３７】
連結板１４ａは、鋼板により構成されている。連結版１４ａには、ボルト１４ｂ，１４ｃを挿通するための複数の貫通孔が形成されている。
【００３８】
本体部１２側のボルト１４ｂは、連結板１４ａの貫通孔に挿通され、本体部１２のボルト孔１２ｂにねじ込むことで、本体部１２と連結板１４ａとを連結する。
【００３９】
一方、基部１３側のボルト１４ｃは、上下の連結板１４ａ，１４ａの貫通孔に挿通されるとともに、基部１３に挿通される。ボルト１４ｃの両端部にナットを螺着することで、一対の連結板１４ａ，１４ａと基部１３とが連結される。
【００４０】
基部１３と既存建物２の隙間には、モルタル等の充填材１６を充填する。なお、充填材１６を構成する材料は、山留１０と本体部１２間の軸力の伝達を可能とするものであれば限定されるものではなく、例えば、グラウトやコンクリートであってもよい。
【００４１】
本実施形態では、本体部１２と基部１３との隙間にジャッキ１７を介設している。
ジャッキ１７は、本体部１２と基部１３との間に介設されることで、本体部１２と基部１３との間での軸力の伝達を可能としている。
【００４２】
なお、本体部１２と基部１３とを直接当接させることで、本体部１２と基部１３との間で軸力を伝達させる構成としてもよい。また、本体部１２と基部１３との間で軸力の伝達が可能であれば、ジャッキ１７に代えて他の部材を介設してもよい。
【００４３】
次に、本実施形態の水平力支持構造を利用した免震改修工事の施工方法について説明する。
免震改修工事の施工方法は、山留工程と、第一掘削工程と、設置工程と、第二掘削工程と、免震化工程と、擁壁工程と、撤去工程とを備えている。
【００４４】
山留工程は、図４の（ａ）および（ｂ）に示すように、既存建物２の外面に沿って山留壁１０を形成する工程である。
本実施形態では、既存建物２から所定の間隔をあけた位置に、地上から鋼矢板を打設（圧入）することにより山留壁１０を形成する。
【００４５】
第一掘削工程は、図４の（ｂ）に示すように、山留壁１０と既存建物２との間を掘削する工程である。
第一掘削工程は、既存建物２の基礎部２ａが露出するまで掘削する。なお、第一掘削工程では、掘削の進行に伴い、必要に応じて山留壁１０と既存建物２との間に切梁１０ｂを設置する。
【００４６】
設置工程は、山留壁１０と既存建物２との間に水平力支持部材１１を設置して水平力支持構造１を形成する工程である。
本実施形態では、既存建物２の下端部（基礎部２ａの下端部）に水平力支持部材１１を設置するが、水平力支持部材１１の設置深さは限定されない。
【００４７】
設置工程では、まず、図５の（ａ）に示すように、既存建物２の側面にブラケット１８を設置するとともに、山留壁１０の表面に沿って仮受け材１９を設置する。
【００４８】
仮受け材１９は、山留壁１０の表面に固定されたブラケット１９ａ，１９ａに横架する。なお、仮受け材１９の固定方法は限定されない。また、仮受け材１９の構成も限定されない。
【００４９】
次に、図５の（ｂ）に示すように、ブラケット１８に基部１３を載置するとともに、アンカー１３ａを介して基部１３を既存建物２に固定する。
【００５０】
基部１３を設置したら、本体部１２を設置する。
本体部１２の設置は、凸部１５を山留壁１０の凹部１０ａに挿入した状態で行う。
【００５１】
本体部１２の既存建物２側の端部は、連結部１４を介して基部１３に固定する。本体部１２の山留壁１０側の端部は、仮受け材１９に固定する。本体部２の仮受け材１９への固定は、図示しないボルトにより行う。
【００５２】
本体部１２および基部１３を設置したら、図５の（ｃ）に示すように、本体部１２と山留壁１０との隙間および基部１３と既存建物２との隙間に充填材１６を充填する。
【００５３】
充填材１６が硬化したら、本体部１２と基部１３との間にジャッキ１７を介設し、ジャッキ１７を伸長させることで水平力支持部材１０に軸力を導入する。
【００５４】
第二掘削工程は、水平力支持構造１を形成した後、図４の（ｃ）に示すように、既存建物２（基礎部２ａ）の下部を掘削する工程である。
なお、図面において符号２ｂは、既存杭である。
【００５５】
免震化工程は、図６の（ａ）に示すように、既存建物２の下方に免震装置４を設置する工程である。
【００５６】
免震化工程では、まず、新設鋼管杭２ｃを増設する。なお、新設鋼管杭２ｃは、必要に応じて増設すればよく、基礎地盤や既存杭２ｂにより十分な支持力を確保することができる場合には増設しなくてもよい。
【００５７】
次に、既存建物２の下方に形成された空間に、基礎スラブ２ｄを構築する。基礎スラブ２ｃの施工は、既存杭２ｂの露出部分および新設鋼管杭２ｃの頭部を巻き込んだ状態でコンクリートを打設する。
【００５８】
基礎スラブ２ｄを構築したら、基礎部２ａと新設鋼管杭２ｃとの間に、ジャッキ等の仮支持部材（図示せず）を介設し、既存建物２を仮受けする。
続いて、免震装置４が設置される位置に配設された既存杭２ｂを切断する。つまり、既存建物２は、免震装置４の設置が完了するまで残りの既存杭２ｂ（切断されていない既存杭２ｂ）と新設鋼管杭２ｃにより支持された状態となる。
【００５９】
次に、基礎スラブ２ｃと既存建物２（基礎部２ａ）との間に免震装置４を設置する。
本実施形態の免震装置４は、積層ゴム支承４１とオイルダンパー４２とを備えている。なお、免震装置４の構成は限定されない。
免震装置４を設置後、仮支持部材を撤去するとともに残りの既存杭２ｂを切断する。
【００６０】
擁壁工程は、山留壁１０に沿って擁壁３を構築する工程である（図１参照）。
擁壁３は、水平力支持部材１１の本体部１２を巻き込んだ状態で構築する。
なお、擁壁３の施工は、免震装置４の設置と同時に行ってもよいし、免震装置４の設置前や設置後に行ってもよい。
【００６１】
撤去工程は、図６の（ｂ）に示すように、基部１３を撤去して、山留壁１０と既存建物２とを分離する工程である。
このとき、山留壁１０の撤去も行う。
【００６２】
なお、基部１３を撤去後の本体部１２（擁壁３）と既存建物２との間には、免震機能上に必要なクリアランスが確保されている。
本実施形態では、擁壁３から本体部１２の一部を突出させた状態で免震改修工事を完了させる場合について説明したが、本体部１２を擁壁３から突出させる必要はない。
【００６３】
以上、本実施形態の水平力支持部材１１および水平力支持構造１によれば、簡易に設置することが可能なため、免震改修工事の工期への影響を最小限に抑えることができる。
また、免震化改修工事中に地震が生じた場合であっても、既存建物１に作用する水平力を周囲の地盤に伝達することができるので、安全性を確保できる。
【００６４】
また、凸部１５を山留壁１０に係合させることで、水平力（山留壁１０の壁面に沿う方向の水平力）を効果的に周囲の地山（山留壁）に伝達することができる。そのため、信頼性の高い水平力支持構造１を構成することができる。
【００６５】
また、水平力支持部材１１は、鋼矢板（山留壁１０）と係合するものであるため、既存建物２の周囲に構築される本設の擁壁の完成を待たずに設置することができる。つまり、水平力支持構造１の設置や解体の時期が擁壁３の工程に左右されない。
また、水平力の伝達性能が優れた板状の水平力支持部材１０を使用しているため、信頼性が高く、供用中の既存建物の免震改修工事が長期間工事にわたる場合であっても、安全性に優れている。
【００６６】
また、本体部１１は、プレキャストコンクリート版により構成されているため、コンクリート製の擁壁３に残置させて、擁壁３の一部として使用することで水平力支持部材１１の撤去に要する手間を省略することができる。
そのため、本実施形態の水平力支持部材１１を使用すれば、既存建物２の免震改修工事の施工と並行して擁壁３の施工を行うことが可能となり、ひいては、工期の短縮化が可能である。
【００６７】
また、水平力支持部材１１は、連結部１４を介して本体部１２と基部１３とが着脱可能に連結されているため、設置および撤去作業が簡易である。
つまり、水平力支持部材１１は、基部１３を撤去するのみで、山留１０と既存建物２との連結状態を解除することができるため、水平力支持構造１の撤去に要する手間も削減することができる。
【００６８】
なお、水平力支持構造１は、既存建物２の規模や用地等に応じて部分的に免震化改修工事を行う場合でも採用可能である。
【００６９】
本体部１２には、擁壁３の鉄筋を挿通するための複数の貫通孔１２ａ，１２ａ，…が形成されているため、貫通孔１２ａ，１２ａ，…を利用して鉄筋の位置決めを行うことが可能である。
【００７０】
以上、本発明の実施形態について説明した。しかし、本発明は、前述の実施形態に限られず、前記の各構成要素については、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、適宜変更が可能である。
例えば、前記実施形態では、本体部がプレキャストコンクリートである場合について説明したが、本体部の構成は限定されるものではなく、例えば鋼製部材であってもよい。
また、前記実施形態では、本体部に凸部が形成されている場合について説明したが、本体部には、山留壁の凸部と係合する凹部が形成されていてもよい。
【００７１】
また、前記実施形態では、杭基礎構造を有した既存建物について免震改修工事を行う場合について説明したが、既存建物の基礎構造は限定されない。
また、前記実施形態では、擁壁の施工後に山留壁を撤去する場合について説明したが、山留壁は必ずしも撤去する必要はない。
【符号の説明】
【００７２】
１      水平力支持構造
２      既存建物
３      擁壁
４      免震装置
１０    山留壁
１０ａ  凹部
１１    水平力支持部材
１２    本体部
１３    基部
１４    連結部
１５    凸部
【図１】
2015143440.tif 000003
【図２】
2015143440.tif 000004
【図３】
2015143440.tif 000005
【図４】
2015143440.tif 000006
【図５】
2015143440.tif 000007
【図６】
2015143440.tif 000008