(57)【要約】【課題】簡易かつ安価に構築することができ、なおかつ、工期短縮化を図ることが可能な水平力支持構造および水平力支持構造の構築方法を提案する。【解決手段】既存建物２の免震改修工事中の水平力支持構造１および水平力支持構造の構築方法であって、この水平力支持構造１は、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の間に設置された支持部材１１とを備えており、支持部材１１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。【選択図】図１
2015101819.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
免震改修工事中の既存建物を支持する水平力支持構造であって、
前記既存建物の周囲に形成された山留壁と、
前記山留壁と前記既存建物の間に設置された支持部材と、を備えており、
前記支持部材は、前記山留壁に沿って構築される擁壁の一部を構成することを特徴とする、水平力支持構造。
【請求項２】
前記支持部材は、前記擁壁の鉄筋を挿通するための複数の貫通孔が形成されたプレキャストコンクリート版を有していることを特徴とする、請求項１に記載の水平力支持構造。
【請求項３】
既存建物の外面に沿って山留壁を形成する山留工程と、
前記山留壁と前記既存建物との間を掘削する掘削工程と、
前記山留壁と前記既存建物との間に支持部材を設置する設置工程と、を備える水平力支持構造の構築方法であって、
前記支持部材は、プレキャストコンクリート版と、前記プレキャストコンクリート版と前記既存建物との間に介設されたジャッキを備えており、
前記設置工程では、前記ジャッキを利用して前記支持部材に軸力を導入することを特徴とする、水平力支持構造の構築方法。
【請求項４】
前記軸力の導入を、前記山留壁に沿って構築される擁壁の完成前に行うことを特徴とする、請求項３に記載の水平力支持構造の構築方法。
【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の地震対策工である水平力支持構造および水平力支持構造の構築方法に関する。
【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】特許第２８１９００８号公報
【特許文献２】特許第４２２８２５７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
前記従来の水平力支持構造は、改修工事終了後に全て撤去する必要があるため、撤去作業に要する手間や、廃棄処分に要する費用がかかる。
【０００７】
また、水平力支持構造として切梁を採用した場合には、切梁を撤去してから既存建物の周囲に擁壁を構築するため、既存建物の免震化が完了するまで擁壁の施工を開始することができず、工期短縮化の妨げとなっていた。
【０００８】
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。
【０００９】
このような観点から、本発明は、簡易かつ安価に構築することができ、なおかつ、工期短縮化を図ることが可能な水平力支持構造および水平力支持構造の構築方法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】
【００１０】
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を支持する水平力支持構造であって、前記既存建物の周囲に形成された山留壁と、前記山留壁と前記既存建物の間に設置された支持部材とを備えており、前記支持部材は、前記山留壁に沿って構築される擁壁の一部を構成することを特徴としている。
【００１１】
かかる水平力支持構造によれば、支持部材が擁壁の一部を構成しているため、既存建物の免震改修工事の施工と並行して擁壁の施工を行うことが可能となり、工期の短縮化が可能である。
また、支持部材の撤去に要する手間も削減することができる。
【００１２】
前記支持部材の少なくとも一部が、前記擁壁の鉄筋を挿通するための複数の貫通孔が形成されたプレキャストコンクリート版であれば、施工性がより向上する。
【００１３】
また、本発明の水平力支持構造の構築方法は、既存建物の外面に沿って山留壁を形成する山留工程と、前記山留壁と前記既存建物との間を掘削する掘削工程と、前記山留壁と前記既存建物との間に支持部材を設置する設置工程とを備えており、前記支持部材は、プレキャストコンクリート版と、前記プレキャストコンクリート版と前記既存建物との間に介設されたジャッキを備えており、前記設置工程では前記ジャッキを利用して前記支持部材に軸力を導入することを特徴としている。
【００１４】
かかる水平力支持構造の構築方法によれば、既存建物の免震改修工事中の地震対策として、水平力を伝達するための水平力支持構造を簡易に形成することができる。
なお、前記軸力の導入は、前記山留壁に沿って構築される擁壁の完成前に行うのが望ましい。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の水平力支持構造および水平力支持構造の構築方法によれば、簡易かつ安価に構築することができ、なおかつ、工期短縮化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【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】
【００１７】
本実施形態では、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おいて、免震改修工事中の既存建物を支持する水平力支持構造について説明する。
【００１８】
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の間に設置された支持部材１１とを備えている。
【００１９】
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。なお、山留壁１０の構成は限定されるものではなく、例えば親杭横矢板により形成してもよいし、ＳＭＷ工法により形成してもよい。
【００２０】
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。
【００２１】
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に作用する水平力を既存建物２の周囲の地盤（山留壁１０）に伝達する。
【００２２】
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。
本実施形態では、支持部材１１を１つのみ表示しているが、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。
【００２３】
本体部１２は、プレキャストコンクリート版により構成されている。
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（図１参照）。つまり、擁壁３は、支持部材１１の本体部１２を巻き込んだ状態で形成される。
【００２４】
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。また、本体部１２の既存建物２側の端部には、連結部材１４と接合するためのボルト孔１２ｂ，１２ｂ，…が形成されている。
【００２５】
本実施形態では、図３に示すように、貫通孔１２ａが２列形成されている。
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。
【００２６】
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と連結部材１４との接合形式によっては省略してもよい。
【００２７】
本体部１２には、図２および図３に示すように、山留壁１０側に突出する凸部１２ｃが形成されている。
凸部１２ｃは、山留壁１０の凹部への挿入が可能となるように形成されている。本実施形態では、本体部１２の幅方向中央において、台形状に形成されている。また、凸部１２ｃは、本体部１２よりも大きな厚さを有している。
なお、凸部１２ｃの形状および配置は限定されるものではない。また、凸部１２ｃは必要に応じて形成すればよく、省略してもよい。
【００２８】
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】
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。
【００３０】
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。
【００３１】
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。
【００３２】
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。
【００３３】
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。
【００３４】
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。
【００３５】
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。
【００３６】
本実施形態では、本体部１２と基部１３との隙間にジャッキ１５を介設している。
ジャッキ１５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。
【００３７】
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１５に代えて他の部材を介設してもよい。
【００３８】
次に、本実施形態の免震改修工事の施工方法について説明する。この免震改修工事には、水平力支持構造の構築方法も含まれている。
水平力支持構造の構築方法は、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。
【００３９】
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することにより山留壁１０を形成する。
【００４０】
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１０ａを設置する。
【００４１】
設置工程は、山留壁１０と既存建物２との間に支持部材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）に支持部材１１を設置するが、支持部材１１の設置深さは限定されない。
【００４２】
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１７を設置するとともに、山留壁１０の表面に沿って仮受け材１８を設置する。
【００４３】
仮受け材１８は、山留壁１０の表面に固定されたブラケット１８ａ，１８ａに横架する。なお、仮受け材１８の固定方法は限定されない。また、仮受け材１８の構成も限定されない。
【００４４】
次に、図５の（ｂ）に示すように、ブラケット１７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。
基部１３を設置したら、本体部１２を設置する。
【００４５】
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１８に固定する。本体部２の仮受け材１８への固定は、図示しないボルトにより行う。
【００４６】
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。
【００４７】
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１５を介設し、ジャッキ１５を伸長させることで支持部材１０に軸力を導入する。
【００４８】
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。
【００４９】
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。
【００５０】
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。
【００５１】
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。
【００５２】
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。
【００５３】
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。
【００５４】
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、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。
【００５５】
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。
【００５６】
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は必ずしも擁壁３から突出している必要はない。
【００５７】
以上、本実施形態の水平力支持構造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水平力支持構造１を介して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。
【００５８】
また、本体部１２が擁壁３の一部を構成しているため、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。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。
なお、水平力支持構造１は、既存建物２の規模や用地等により、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。
【００５９】
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。
【００６０】
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。
【００６１】
支持部材１１は、図２に示すように、本体部１２の凸部１２ｃが山留壁１０の凹部と係合しているため、地震時等において既存建物２に作用する水平力の伝達性能が優れている。
【００６２】
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。
【００６３】
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】
【００６４】
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
１１  支持部材
１２  本体部（プレキャストコンクリート版）
１３  基部
１５  ジャッキ
【図１】
2015101819.tif 000003
【図２】
2015101819.tif 000004
【図３】
2015101819.tif 000005
【図４】
2015101819.tif 000006
【図５】
2015101819.tif 000007
【図６】
2015101819.tif 000008