(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
建物の基礎の下方の地中に、建物からの荷重を支持した状態で設置されるライナープレートを用いた地下室の設置構造であって、
耐圧底盤と、該耐圧底盤の周縁部分から立設して設けられた前記ライナープレートによる環状周壁と、該環状周壁の内周面に沿って縦方向に立設すると共に、上部ベース部を前記建物の基礎に密着させ、下部ベース部を前記耐圧底盤に密着させることで、建物からの荷重を受けて前記耐圧底盤に伝達する複数本のロッド状サポート部材とを含んで構成されており、
前記耐圧底盤は、コンクリート製の底盤からなり、前記ロッド状サポート部材は、鋼製パイプ部材からなり、前記下部ベース部は、ジャッキベースからなる地下室の設置構造。
【請求項２】
前記ロッド状サポート部材は、複数段に組み立てられた前記ライナープレートの周方向フランジ部による横方向接合部に連結されることで、その座屈長さが短くなるように構成されている請求項１記載の地下室の設置構造。
【請求項３】
前記耐圧底盤及び前記ライナープレートによる環状周壁の一部が、前記建物の基礎の直下部分から外側にはみ出して設けられており、該はみ出した部分の前記ライナープレートによる環状周壁の内側の地下空間は、ドライエリア部となっている請求項１又は２記載の地下室の設置構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、地下室の設置構造に関し、特に、建物の基礎の下方の地中に、建物からの荷重を支持した状態で設置されるライナープレートを用いた地下室の設置構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば住宅建築物等の比較的小規模な建物では、施工が難しいことや、建築コストが割高になることなどから、地下室が設けられることは極めてまれであるが、近年、例えば住宅用の狭い土地を有効利用できるようにしたり、断熱性や遮音性に優れた屋内空間を形成できるようにすることなどを目的として、比較的小規模な建物においても、地下室を設けることが要望されている。
【０００３】
建物に地下室を形成する場合、地下室の躯体は、周囲の地盤からの土圧や水圧に耐え得る強固な構造とする必要があるため、例えば建物の下方の地盤を掘削して型枠を設置した後に、コンクリートを打設することで、現場打ちコンクリートによって構築する方法が一般に採用されている。また、現場打ちコンクリートによることなく、地下室の躯体を効率良く構築できるようにしたり、精度良く構築できるようする技術も開発されている（例えば、特許文献１、特許文献２、特許文献３参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開昭５０−１４１８１１号公報
【特許文献２】特開昭６１−２９０１２３号公報
【特許文献３】特開平１０−２８０４３５号公報
【特許文献４】特開２００２−２９５１７０号公報
【特許文献５】特開２０１０−６５４００号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１〜３に記載の地下構造体や地下室の構築方法によれば、施工は容易になるが、プレキャストコンクリート製の筒体や、相当の厚さを備える鋼板製の筒体や、シールド工法において使用されるセグメントなどを用いて地下室の躯体が構築されるので、工事が大規模になって、建物の全体の建築コストが割高になる。
【０００６】
一方、主に土木工事において用いられる簡易な山留め材料として、ライナープレートが知られている（例えば、特許文献４、特許文献５参照）。ライナープレートは、例えば２．７〜７ｍｍ程度の厚さを有する薄い鋼板を、縦方向の断面が波形形状となるように加工すると共に、横長矩形の正面形状を備えるように形成された部材である（図４（ａ）〜（ｃ）参照）。またライナープレートは、周方向に一体として連接されて円形、長円形、矩形等の平面形状の環状周壁を形成できるように、円弧状、直線状、Ｌ字状等の平面形状を備えるように形成されており、横長矩形の正面形状の上下の縁部には接合用の周方向フランジ部が、左右の縁部には接合用の軸方向フランジ部が各々設けられている。
【０００７】
そして、軸方向フランジ部による縦方向接合部を介して、複数のライナープレートを周方向に環状に接合一体化すると共に、これらを複数段に積み重ねて、周方向フランジ部による横方向接合部を介して上下方向に接合一体化することで、所望の高さの環状周壁を、周囲の地盤からの土圧や水圧を効率良く且つ効果的に支持する山留め壁として、簡易に且つ容易に形成できるようなっている。このようなライナープレートによる山留め壁は、例えば土木工事における推進工法用立坑や、深礎工法用立坑や、集水井等を構築する際に多用されている。
【０００８】
また、このようなライナープレートによる簡易な山留め壁としての環状周壁を、建物の下方に設置される地下室の躯体として用いることで、建築コストを割高にすることなく地下室を設けることができれば便利であるが、ライナープレートによる従来の環状周壁は、周囲の地盤からの土圧や水圧を効果的に支持することは可能であるが、鉛直方向の荷重に対する支持力を予定したものではないので、ライナープレートによる環状周壁を地下室の躯体として用いることができるようにするためには、新たな技術の開発が必要とされる。
【０００９】
本発明は、ライナープレートを用いることで、建築コストを割高にすることなく、土圧や水圧を効果的に支持して効率良く地下室を設けることができると共に、建物からの荷重を安定した状態で支持することのできる地下室の設置構造を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、建物の基礎の下方の地中に、建物からの荷重を支持した状態で設置されるライナープレートを用いた地下室の設置構造であって、耐圧底盤と、該耐圧底盤の周縁部分から立設して設けられた前記ライナープレートによる環状周壁と、該環状周壁の内周面に沿って縦方向に立設すると共に、上部ベース部を前記建物の基礎に密着させ、下部ベース部を前記耐圧底盤に密着させることで、建物からの荷重を受けて前記耐圧底盤に伝達する複数本のロッド状サポート部材とを含んで構成されており、 前記耐圧底盤は、コンクリート製の底盤からなり、前記ロッド状サポート部材は、鋼製パイプ部材からなり、前記下部ベース部は、ジャッキベースからなる地下室の設置構造を提供することにより、上記目的を達成したものである。
【００１１】
そして、本発明の地下室の設置構造は、前記ロッド状サポート部材が、複数段に組み立てられた前記ライナープレートの周方向フランジ部による横方向接合部に連結されることで、その座屈長さが短くなるように構成されていることが好ましい。
【００１３】
また、本発明の地下室の設置構造は、前記耐圧底盤及び前記ライナープレートによる環状周壁の一部を、前記建物の基礎の直下部分から外側にはみ出して設けておき、該はみ出した部分の前記ライナープレートによる環状周壁の内側の地下空間を、ドライエリア部とすることができる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の地下室の設置構造によれば、ライナープレートを用いることで、建築コストを割高にすることなく、土圧や水圧を効果的に支持して効率良く地下室を設けることができると共に、建物からの荷重を安定した状態で支持することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の好ましい一実施形態に係る地下室の設置構造を説明する略示斜視図である。
【図２】本発明の好ましい一実施形態に係る地下室の設置構造を説明する略示上面図である。
【図３】本発明の好ましい一実施形態に係る地下室の設置構造を説明する、図２のＡ−Ａに沿った一部破断略示拡大側面図である。
【図４】（ａ）はライナープレートの正面図、（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂに沿った断面図、（ｃ）は上面図である。
【図５】ライナープレートのフランジ部による接合部を説明する拡大断面図である。
【図６】図３のＣ部拡大断面図である。
【図７】図６のＤ−Ｄに沿った断面図である。
【図８】本発明の好ましい他の実施形態に係る地下室の設置構造を説明する、（ａ）は略示斜視図、（ｂ）は略示上面図、（ｃ）は（ｂ）のＥ−Ｅに沿った略示断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
本発明の好ましい一実施形態に係る地下室の設置構造１０は、図１〜図３に示すように、建物として、例えば住宅建築物の基礎１１の下方の地中に、ライナープレート１２（図４（ａ）〜（ｃ）参照）を用いて地下室１３を設けるための設置構造として採用されたものである。
【００１７】
ここで、ライナープレート１２は、主に土木工事において用いる簡易な山留め材料として公知の部材であり、例えば図４（ａ）〜（ｃ）に示すように、２．７〜７ｍｍ程度の厚さを有する薄い鋼板を、縦方向の断面が波形形状となるように加工すると共に、例えば５００ｍｍ程度の高さの横長矩形の正面形状を備えるように形成された、作業員の手作業によっても組立が可能な軽量の山留め部材である。またライナープレート１２は、周方向に連接されて、例えば直径が６５００ｍｍ程度の円筒形状の環状周壁１４（図２参照）を形成できるように、例えば曲率半径が３２５０ｍｍ程度の円弧状の平面形状を備えるように形成されている。ライナープレート１２の横長矩形の正面形状の上下の縁部には、複数のボルト孔を備える接合用の周方向フランジ部１２ａが、左右の縁部には、複数のボルト孔を備える接合用の軸方向フランジ部１２ｂが各々設けられている。
【００１８】
ライナープレート１２は、公知の工法と同様に、例えば地盤面を掘り下げながら、掘り下げられた掘削穴の側壁面を覆って当該ライナープレート１２を設置すると共に、掘り下げの進行に伴って、設置したライナープレート１２の下方に、下段のライナープレート１２を、掘削壁面を覆って順次差し込んで行く方法によって地中に設置することができる。また、設置されたライナープレート１２は、軸方向フランジ部１２ｂによる縦方向接合部を介して、周方向に環状に接合一体化されると共に、周方向フランジ部１２ａによる横方向接合部を介して、上下方向に接合一体化される。これらによって、リング状に組み立てられたライナープレート１２が複数段に積み重ねられて、所望の高さの環状周壁１４が、周囲の地盤からの土圧や水圧を効果的に支持する山留め壁として、主として作業員の手作業によって簡易に且つ容易に形成されることになる。
【００１９】
そして、本実施形態の地下室の設置構造１０は、上述のライナープレート１２を用いて、建物である住宅建築物の基礎１１の下方の地中に、建物からの荷重を支持した状態で地下室１３を設置するための設置構造であって、図１〜図３に示すように、耐圧底盤１５と、耐圧底盤１５の周縁部分から立設して設けられたライナープレート１２による環状周壁１４と、環状周壁１４の内周面に沿って縦方向に立設すると共に、上部ベース部１６を建物の基礎１１に密着させ、下部ベース部１７を耐圧底盤１５に密着させることで、建物からの荷重を受けて耐圧底盤１５に伝達する複数本のロッド状サポート部材１８とを含んで構成される。
【００２０】
また、、本実施形態では、耐圧底盤１５及びライナープレート１２による環状周壁１４の一部として、これらの略半分の部分が、建物の基礎１１の直下部分から外側にはみ出して設けられており、はみ出した部分のライナープレート１２による環状周壁１４の内側の地下空間は、ドライエリア部１９となっている。
【００２１】
本実施形態では、建物である住宅建築物の基礎１１は、基礎スラブ１１ａと立上り部１１ｂとからなるべた基礎となっており、例えば横幅が５〜２０ｍ程度、縦幅が５〜２０ｍ程度の大きささの、横長の略矩形形状に形成されている。基礎１１は、例えば基礎砕石等を敷き均した後に、鉄筋やコンクリートを用いて容易に形成することができる。なお、図１〜図３等においては、基礎１１よりも上方の住宅建築物の本体部分を省略して、基礎１１の部分のみが示されている。
【００２２】
本実施形態の地下室の設置構造１０を構成する耐圧底盤１５は、コンクリート製の底盤となっており、例えば上述の方法によって、ライナープレート１２を設置しながら住宅建築物の建築予定箇所の地盤を所定の深さまで掘り下げて、環状周壁１４を形成した後に、環状周壁１４の底部の地盤をさらに掘り下げて基礎砕石等を敷き均し、適宜補強用の鉄筋を配筋した後に、コンクリートを打設して硬化させることによって、容易に形成することができる。耐圧底盤１５は、本実施形態では、例えば１００〜３００ｍｍ程度の厚さで形成される。
【００２３】
本実施形態では、環状周壁１４は、上述のように、ライナープレート１２を設置しながら住宅建築物の建築予定箇所の地盤を所定の深さまで掘り下げることによって、複数のライナープレート１２が周方向に連接して円形のリング形状に組み立てられると共に、かかるリング形状のものが例えば８段に積み重ねられることによって、例えば６５００ｍｍ程度の直径を有すると共に、４０００ｍｍ程度の高さを有する円筒形状の土留め壁として形成される。
【００２４】
なお、環状周壁１４には、公知のライナープレートによる立坑等と同様に、複数段に積み重ねられるライナープレート１２の、周方向フランジ部１２ａによる横方向接合部の間に介在させて、図５に示すように、Ｈ形鋼等からなる補強鋼材２０を取り付けておくことができる。これによって、環状周壁１４を簡易に且つ効果的に補強することができる。補強鋼材２０は、円形状に曲折加工した単位部材を、継手板２０ａを介して周方向にリング状に接合一体化することで、補強リングとして機能させることができる。補強鋼材２０による補強リングは、複数段に積み重ねられるライナープレート１２の各段の横方向接合部の全てに設ける必要はなく、例えば１、２箇所の横方向接合部に沿って周方向に設けておくことにより、環状周壁１４を簡易に且つ効果的に補強することが可能である。
【００２５】
また、組み立てられた複数のライナープレート１２による環状周壁１４には、公知のライナープレートによる立坑等と同様に、止水処理等が施されると共に、図６に示すように、ライナープレート１２の外周面を覆って断熱材２１を取り付けておくことができる。さらに、例えば環状周壁１４の外側の、掘り下げられた掘削穴の側壁面との間の隙間には、環状周壁１４に形成した注入孔を介して、裏込材２２として例えば発泡モルタルを、環状周壁１４の内側からの作業によって注入充填することにより、周囲の地盤からの土圧や水圧を、環状周壁１４によって安定した状態で支持させることが可能になる。
【００２６】
環状周壁１４の内周面に沿って縦方向に立設するロッド状サポート部材１８は、単管パイプ等の鋼製パイプ部材を用いることができる。ロッド状サポート部材１８として、工事現場で一般に使用される単管パイプを用いることによって、さらに安価に設置構造１０を形成することができる。また、ロッド状サポート部材１８の上端部や下端部に設けられる上部ベース部１６や下部ベース部１７は、単管パイプ等のパイプ部材と共に用いられて接地面積を増大させるものとして公知の、単管ベース等の各種のベース部材を用いて形成することができる。また、下部ベース部１７は、昇降可能なジャッキ部を備える公知のジャッキベースを用いて形成することができる。ジャッキベースを用いることにより、ロッド状サポート部材１８の高さを調整可能に上昇させて、上部ベース部１６や下部ベース部１７を、建物の基礎１１や耐圧底盤１５に、強固に且つより安定した状態で密着させることが可能になる。
【００２７】
さらに、本実施形態では、ロッド状サポート部材１８は、好ましくは図６及び図７に示すように、複数段に組み立てられたライナープレート１２の、周方向フランジ部１２ａによる横方向接合部に連結されることで、その座屈長さが短くなるように構成されている。すなわち、本実施形態では、ロッド状サポート部材１８は、これの中間部分の複数箇所を、例えば端部にボルト締着孔を備えるＵ字金具２３を用いて、周方向フランジ部１２ａによる各段の横方向接合部に連結した状態で、鉛直方向（縦方向）に立設している。ロッド状サポート部材１８を、周方向フランジ部１２ａによる横方向接合部に連結することで、ロッド状サポート部材１８の座屈長さを短くして、当該ロッド状サポート部材１８によって、さらに安定した状態で建物からの鉛直方向の荷重を支持することが可能になる。
【００２８】
なお、環状周壁１４の内周面に沿って立設配置される、ロッド状サポート部材１８の本数や配設ピッチや太さ等は、建物からの荷重や地下室１３の広さ等を勘案して、適宜設定することができる。
【００２９】
また、環状周壁１４によって形成される地下室１３の上方に、建物の基礎１１を形成する際には、例えば環状周壁１４の内側に配置した多数のパイプサポートに支持させて、スラブ型枠等を組み立てた後に、コンクリートを打設することによって、地下室１３の上方部分の基礎１１を容易に形成することができる。スラブ型枠を支持するパイプサポートは、ロッド状サポート部材１８として転用することもできる。
【００３０】
本実施形態では、図１〜図３に示すように、建物の基礎１１の直下部分から外側にはみ出した耐圧底盤１５及び環状周壁１４によって囲まれる地下空間の略半円の部分が、ドライエリア部１９となっている。すなわち、本実施形態では、環状周壁１４の内側の地下空間は、中央部仕切り壁２４によって、建物の基礎１１の直下部分による略半円の平面形状を備える地下室１３と、建物の基礎１１の直下部分から外側にはみ出した部分による略半円の平面形状を備えるドライエリア部１９とに仕切られている。中央部仕切り壁２４には、例えば掃出し窓等が取り付けられた大きな開口面積の開口部２５が設けられていることにより、地下室１３への居住者の出入りや、搬入物の搬入をスムーズに行うことができるようになっている。また地下室１３への採光や通風を、効果的に行なうことができるようになっている。
【００３１】
さらに、本実施形態では、ドライエリア部１９には、これの外側の地盤面から出入りすることを可能にする、昇降タラップ２６が設けられていると共に、ドライエリア部１９の周囲を囲うようにして、落下防止のための手摺２７が設けられている（図３参照）。
【００３２】
なお、耐圧底盤１５や環状周壁１４によって形成された地下室１３やドライエリア部１９には、公知の各種の内装工事を施して、内装仕上げを行うことができる。
【００３３】
そして、上述の構成を備える本実施形態の地下室の設置構造１０によれば、住宅建築物の基礎１１の下方の地中に、建築コストを割高にすることなく、土圧や水圧を効果的に支持して効率良く地下室１３を設けることが可能になると共に、建物からの荷重を安定した状態で支持することが可能になる。
【００３４】
すなわち、本実施形態の地下室の設置構造１０によれば、取り扱いが容易な規格品であるライナープレート１２や、単管パイプ等によるロッド状サポート部材１８を用いて、確立された従来の工法と同様の簡易な施工方法によって、主として作業員の手作業により環状周壁１４を組み立てたり耐圧底盤１５を形成したりすることで、建築コストを割高にすることなく、安価に且つ効率良く地下室を形成することが可能になると共に、組み立てられたライナープレート１２の本来の機能によって、周囲の地盤からの土圧や水圧を効果的に支持することが可能になる。
【００３５】
また、建物からの鉛直方向の荷重は、環状周壁の内周面に沿って縦方向に立設配置された複数のロッド状サポート部材１８によって、安定した状態で支持することが可能になると共に、ライナープレート１２には建物からの大きな荷重を直接伝えないことで、ライナープレート１２による環状周壁１４を、従来と同様の検討技法によって設計することが可能になる。
【００３６】
さらに、ライナープレート１２やロッド状サポート部材１８は、例えば鋼製の耐久性に優れた部材なので、安定した長期構造物として、地下室１３やドライエリア部１９を形成することが可能になる。また地下室１３やドライエリア部１９は、平面形状が円形の地下空間によって形成されるので、意匠性に富んだおしゃれなラウンド型の空間として、地下室１３やドライエリア部１９を設けることが可能になる。
【００３７】
なお、本発明は上記実施形態に限定されることなく種々の変更が可能である。例えば、環状周壁は、円形の平面形状を備える円筒形状に組み立てる必要は必ずしもなく、ライナープレートを用いて組み立てることが可能な、長円形、矩形等のその他の平面形状を備える筒形状に組み立てて、地下室を形成することができる。またロッド状サポート部材は、円形断面の他、角形断面を備える鋼製パイプ部材等であっても良い。
【００３８】
さらに、耐圧底盤及びライナープレートによる環状周壁の一部を、建物の基礎の直下部分から外側にはみ出させてドライエリア部を設ける必要は必ずしもなく、図８（ａ）〜（ｃ）に示すように、耐圧底盤１５及び環状周壁１４の全体を建物の基礎１１の直下部分に設けて、耐圧底盤１５及び環状周壁１４によって囲まれる地下空間の全体を地下室１３とすることもできる。この場合には、建物の基礎１１に開口部を設けて、建物から地下室１３に直接出入り可能とすることができる。
【符号の説明】
【００３９】
１０  地下室の設置構造
１１  住宅建築物（建物）の基礎
１１ａ  基礎スラブ
１１ｂ  立上り部
１２  ライナープレート
１２ａ  周方向フランジ部
１２ｂ  軸方向フランジ部
１３  地下室
１４  環状周壁
１５  耐圧底盤
１６  上部ベース部
１７  下部ベース部
１８  ロッド状サポート部材
１９  ドライエリア部
２３  Ｕ字金具
２４  中央部仕切り壁
２５  開口部（掃出し窓）
２６  昇降タラップ
２７  手摺
【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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