(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
既存建物の下方に作業空間を形成する準備工程と、
前記作業空間内において、複数の杭構成材を継ぎ足しながら地中に圧入して圧入杭を形成する第一圧入工程と、
前記圧入杭の露出部分に支持プレートを取付固定するプレート取付工程と、
前記圧入杭をさらに圧入し、前記支持プレートの下面で前記作業空間の床付け面を押圧する最終圧入工程と、
前記作業空間を埋め戻す埋め戻し工程と、を備える既存建物の基礎補強方法であって、
前記既存建物の下面と前記圧入杭の上端面との間にジャッキを介設するとともに、前記ジャッキと前記既存建物の下面との間に反力板を介設し、
前記ジャッキにより前記圧入杭を圧入することを特徴とする、既存建物の基礎補強方法。
【請求項２】
前記支持プレートが、一対の分割部材を組み合わせてなる割リング状の板材からなり、
前記プレート取付工程では、前記一対の分割部材により前記圧入杭を挟んだ状態で前記各分割部材を前記圧入杭に取付固定することを特徴とする、請求項１に記載の既存建物の基礎補強方法。
【請求項３】
既存建物の下方に作業空間を形成する準備工程と、
前記作業空間内において、複数の杭構成材を継ぎ足しながら地中に圧入して圧入杭を形成する第一圧入工程と、
支持プレートが予め取付固定されたプレート付き杭構成材を前記圧入杭に継ぎ足すプレート取付工程と、
前記圧入杭をさらに圧入し、前記支持プレートの下面で前記作業空間の床付け面を押圧する最終圧入工程と、
前記作業空間を埋め戻す埋め戻し工程と、を備える既存建物の基礎補強方法であって、
前記既存建物の下面と前記圧入杭の上端面との間にジャッキを介設するとともに、前記ジャッキと前記既存建物の下面との間に反力板を介設し、
前記ジャッキにより前記圧入杭を圧入することを特徴とする、既存建物の基礎補強方法。
【請求項４】
前記最終圧入工程において、前記支持プレートを前記床付け面に減り込ませることを特徴とする、請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の既存建物の基礎補強方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、既存建物の基礎補強方法のうち、杭増設工法に関する。
【背景技術】
【０００２】
既存建物を耐震補強する場合に、上部構造の補強だけではなく、建物を支え地盤に定着させる部分である基礎を補強する場合がある。こうした基礎補強工事において、既存建物の直下に鋼管杭を増設する場合がある。
【０００３】
例えば、特許文献１には、既設基礎の直下を掘削して作業空間を形成した後、この作業空間を利用して所定長さの鋼管を順次継ぎ足しながら圧入することで、支持層に到達する補強杭（支持杭）を増設する基礎補強工法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−９５０５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
前記従来の基礎補強工法（鋼管杭の増設工法）では、地盤における支持層の位置が深く、杭長が長くなる場合には、鋼管の継ぎ足しおよび圧入の作業の繰り返し回数が増加し、作業に手間がかかるとともに費用が嵩む。
そのため、支持層の位置が深い場合には、支持層よりも浅い中間支持層での周面摩擦力を期待して、杭先端を支持層まで到達させずに杭長を短くする場合（摩擦杭）もあるが、一般に中間支持層の周面摩擦力は先端支持力に比べて小さいので、杭本数が多くなる場合や、杭径が大きくなる場合がある。
【０００６】
本発明は、前記の問題点を解決するものであり、圧入鋼管杭の支持力の不足分もしくは余裕度を確保することが可能な建物の基礎補強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】
【０００７】
前記課題を解決するために、本発明の既存建物の基礎補強方法は、既存建物の下方に作業空間を形成する準備工程と、前記作業空間内において、複数の杭構成材を継ぎ足しながら地中に圧入して圧入杭を形成する第一圧入工程と、前記圧入杭の露出部分に支持プレートを取付固定するプレート取付工程と、前記圧入杭をさらに圧入し、前記支持プレートの下面で前記作業空間の床付け面を押圧する最終圧入工程と、前記作業空間を埋め戻す埋め戻し工程とを備えるものであって、前記既存建物の下面と前記圧入杭の上端面との間にジャッキを介設するとともに、前記ジャッキと前記既存建物の下面との間に反力板を介設し、前記ジャッキにより前記圧入杭を圧入することを特徴としている。
【０００８】
なお、前記支持プレートが、一対の分割部材を組み合わせてなる割リング状の板材により構成されていれば、前記プレート取付工程において、前記一対の分割部材により前記圧入杭を挟んだ状態で前記各分割部材を前記圧入杭に取付固定することできる。
【０００９】
プレート取付工程では、支持プレートが予め取付固定されたプレート付き杭構成材を、圧入杭に継ぎ足すことで、支持プレートを圧入杭に取付固定してもよい。
【００１０】
さらに、前記最終圧入工程では、前記支持プレートを前記床付け面に減り込ませてもよい。
【００１１】
本発明の既存建物の基礎補強方法によれば、支持プレートが床付け面に密着し、杭の沈下抵抗が増すので、地盤の支持力を増加させることができ、ひいては、圧入杭の支持力の不足分もしくは余裕度を確保することが可能となる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の既存建物の基礎補強方法によれば、圧入鋼管杭の支持力の不足分もしくは余裕度を確保することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の実施の形態に係る既存建物の基礎補強方法により構成された補強構造の概要を示す横断面図である。
【図２】（ａ）〜（ｃ）は、本実施形態の既存建物の基礎補強方法の各施工段階を示す横断面図である。
【図３】（ａ）および（ｂ）は、支持プレートの固定方法を示す平断面図である。
【図４】（ａ）〜（ｃ）は、他の実施の形態に係る既存建物の基礎補強方法の各施工段階を示す横断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
本実施形態の既存建物の基礎補強方法は、図１に示すように、既存建物１の直下に圧入杭２を新設して、耐震補強を施す杭増設工法である。圧入杭２には、支持プレート３が取付固定されており、圧入杭２の支持力が増加されている。なお、図１においては、既存の杭や他の圧入杭２の図示を省略している。
【００１５】
本実施形態の既存建物１は、上から表層Ｓ１、中間層Ｓ２、下部層Ｓ３および支持層Ｓ４が積層された地盤上に形成されている。支持層Ｓ４は比較的深い位置に存在しているため、圧入杭２は、中間支持層である中間層Ｓ２での摩擦を期待する摩擦杭としている。
【００１６】
既存建物の基礎補強方法は、準備工程と、第一圧入工程と、プレート取付工程と、最終圧入工程とを備えている。
【００１７】
準備工程は、既存建物１の下方に作業空間４を形成する工程である。
作業空間４は、既存建物１の基礎１ａの直下を掘削することにより形成されている。作業空間４は、床付け面４ａから基礎１ａの下面までの高さが、杭構成材５の長さとジャッキ６の高さとを足した長さよりも大きくなるように形成する。
【００１８】
作業空間４は、圧入杭２の施工箇所に対応して形成すればよい。また、作業空間４の形成に伴い、必要に応じて仮設支保部材を配設して、基礎１ａを仮受けしてもよい。
【００１９】
第一圧入工程は、作業空間４内において、複数の杭構成材５，５，…を継ぎ足しながら地中に圧入して圧入杭２を形成する工程である。
圧入杭２は、中間層Ｓ２を貫通する長さとなるように、形成する。
【００２０】
杭構成材５の圧入は、図２の（ａ）に示すように、基礎１ａに反力をとったジャッキ６により行う。
杭構成材５の上端面と基礎１ａの下面との間にジャッキ６を介設した状態で、ジャッキ６を伸張させることで、杭構成材５を地中に押込む。
【００２１】
杭構成材５を所定長圧入したら、ジャッキ６を一旦収縮させる。そして、ジャッキ６と杭構成材５との間に、新たな杭構成材５を介設し、上下の杭構成材５，５同士を接合した上で、さらに圧入する。
この作業を複数回繰り返すことにより、所定の長さの圧入杭２を形成する。
【００２２】
杭構成材５の継ぎ足しは、端面同士を突き合わせた状態で、上下に配設された杭構成材５，５同士を、溶接接合することにより行う。なお、杭構成材５，５同士の接合は、ジョイント部材を介して行ってもよい。
【００２３】
本実施形態では、ジャッキ６として油圧ジャッキを使用する。なお、ジャッキ６の種類は限定されるものではない。
基礎１ａとジャッキ６との間には、ジャッキ６の押圧力を分散させる反力板６ａが介設されていて、応力集中による基礎１ａの破損を防止している。
【００２４】
本実施形態では、杭構成材５として、断面円形の鋼管を使用する。
なお、杭構成材５は必ずしも鋼管である必要はなく、例えば、コンクリート製のプレキャスト部材であってもよい。また、杭構成材５の断面形状も限定されるものではなく、例えば、矩形断面やＨ型、Ｉ型であってもよい。
【００２５】
プレート取付工程は、図２の（ｂ）に示すように、圧入杭２の露出部分（床付け面４ａと基礎１ａとの間に位置する部分）に支持プレート３を取付固定する工程である。
【００２６】
支持プレート３は、図３の（ａ）に示すように、一対の分割部材３ａ，３ａを組み合わせてなる割リング状の板材からなる。
【００２７】
分割部材３ａは、Ｃ字状の板材３ｂと、板材３ｂの上面に立設されたリブ３ｃ，３ｃ，３ｃとを備えて構成されている。
【００２８】
支持プレート３の圧入杭２（杭構成材５）への取付固定は、まず、圧入杭２の上端部を挟んだ状態で一対の分割部材３ａ，３ａを付き合わせる。
次に、図３の（ｂ）に示すように、分割部材３ａ，３ａ同士を接合するとともに、支持プレート３を圧入杭２の側面に溶接する。
【００２９】
分割部材３ａ，３ａ同士の接合は、突合せ面において溶接してもよいし、互いに付き合わされたリブ３ｃ，３ｃ同士をボルト等により取付固定してもよい。
【００３０】
最終圧入工程は、圧入杭２を図２の（ｂ）の状態からさらに圧入する工程である。
最終圧入工程では、支持プレート３の下面で作業空間４の床付け面４ａを押圧する。
【００３１】
図２の（ｃ）に示すように、最終圧入工程により、圧入杭２とともに支持プレート３が地中に圧入される（若干減り込む）。
【００３２】
最終圧入工程後、圧入杭２により既存建物１（基礎１ａ）を支持した状態で必要な基礎部分の補強を実施し、その後、作業空間４を埋め戻す。
【００３３】
本実施形態の既存建物の基礎補強方法によれば、支持プレート３が床付け面４ａに密着し、圧入杭２の沈下抵抗が増すので、地盤の支持力を増加させることができる。そのため、圧入杭２の支持力の不足分もしくは余裕度を確保することが可能となる。
最終圧入工程により、圧入杭２とともに支持プレート３を地中に圧入することで、地盤が圧密されるので、圧入杭２の支持力が高まる。
【００３４】
本実施形態の既存建物の基礎補強方法を、一般的な基礎補強だけでなく、例えば、既存建物１の基礎１ａの下に免震レトロフィットを施工する場合や、既存建物１の不同沈下の補修工事等において採用すれば、圧入杭２により十分な支持力を確保しているため、施工中に地震等が発生した場合であっても、耐震安全性を確保できる。
【００３５】
支持層Ｓ４が深い場合であっても、中間支持層Ｓ２において十分な支持力を確保できるため、圧入杭２の杭長を短くすることができ、施工期間の短縮化および施工費の低減化が可能となる。
【００３６】
以上、本発明について、好適な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。
【００３７】
前記実施形態では、プレート取付工程において、支持プレート３を圧入杭２に取付固定する場合について説明したが、支持プレート３の設置方法は、これに限定されるものではない。例えば、図４の（ｂ）に示すように、支持プレート３が予め側面に固定されたプレート付き杭構成材５ａを、圧入杭２の上端に継ぎ足してもよい。
【００３８】
プレート取付工程において、支持プレート３は、床付け面４ａに接した状態（図２の（ｂ）参照）で取付固定してもよいし、床付け面４ａとの間に隙間をあけた状態（図４の（ｂ）参照）で取付固定してもよい。
【００３９】
最終圧入工程では、支持プレート３を床付け面４ａに押圧させればよく、必ずしも地中（床付け面４ａ）に支持プレート３を減り込ませる必要はない。
【００４０】
本発明の既存建物の基礎補強方法が適用可能な既存建物は限定されるものではない。例えば、マンション、ビル、病院、校舎等の建築物等に適用可能である。
【００４１】
圧入杭２は、仮設杭として使用してもよいし、圧入後に鋼管の内部にコンクリート等を充填して、本設杭として使用してもよい。
【符号の説明】
【００４２】
１  既存建物
２  圧入杭
３  支持プレート
４  作業空間
５  杭構成材
【図１】
0005755120.tif 000002
【図２】
0005755120.tif 000003
【図３】
0005755120.tif 000004
【図４】
0005755120.tif 000005