(57)【要約】【課題】土間床又は土間スラブを有する既存建物の基礎下部分の免震化工事を行うにあたり、事前に土間の補強を先行して行い、土間を下からサポート類で支持することなく土間下部分を掘削して効率よく施工する免震改修工法を提供する。【解決手段】既存建物の土間スラブを事前に強化施工して土間下にサポート類を設置することなく土間下地盤の掘削を行い、同掘削場所に耐圧底版と擁壁を構築して免震層を形成し、既存建物の基礎部分に免震装置を設置して免震化する。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
土間を有する既存建物の土間下地盤を掘削して免震層を形成し、同既存建物を免震化する免震改修工法において、
既存建物の土間スラブを事前に強化施工して土間下にサポート類を設置することなく土間下地盤の掘削を行い、同掘削場所に耐圧底版と擁壁を構築して免震層を形成し、既存建物の基礎部分に免震装置を設置して免震化することを特徴とする、土間を有する既存建物の免震改修工法。
【請求項２】
既存建物の基礎部分に免震装置を設置して免震化する工程は、基礎杭の杭頭部を切断してその切断箇所に免震装置を設置する工程、又は土間下に露出した建物の柱を切断してその切断箇所に免震装置を設置する工程により行うことを特徴とする、請求項１に記載した土間を有する既存建物の免震改修工法。
【請求項３】
既存建物の土間スラブに、埋め込みアンカーを施工して構造スラブを増し打ちし土間スラブと一体化構造とすることで土間スラブを事前に強化することを特徴とする、請求項１に記載した土間を有する既存建物の免震改修工法。
【請求項４】
既存建物の土間スラブに、埋め込みアンカーを施工して仮設の鉄骨梁を設置し土間スラブと一体化構造とすることで土間スラブを事前に強化することを特徴とする、請求項１に記載した土間を有する既存建物の免震改修工法。
【請求項５】
既存建物の土間スラブに、同既存建物の上部架構に上部を連結した吊り材の下部を土間スラブへ止着して吊り、土間スラブを事前に支持させ強化することを特徴とする、請求項１に記載した土間を有する既存建物の免震改修工法。
【請求項６】
既存建物の土間スラブを解体し、同じ場所に事前に新たな構造スラブを構築することを特徴とする、請求項１に記載した土間を有する既存建物の免震改修工法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、土間床又は土間スラブ（以下、単に土間という。）を有する既存建物、すなわち、地下階を持たない例えば工場とかビル等の基礎下部分の免震化工事を行うにあたり、事前に土間の補強を先行して行い、土間を下からサポート類で支持することなく土間下地盤を掘削して効率よく施工する免震改修工法の技術分野に属する。
【背景技術】
【０００２】
従来、土間を有する既存建物の免震改修工事を行う場合には、図８〜図１０に主な工程を例示したように、先ずは既存建物１の土間スラブ２を重機３を使用するなどして解体し撤去する（図８）。かくして土間スラブ跡に形成された開口部を通じて掘削用重機４および４’を稼働させて既存建物地下地盤の掘削を免震改修工事に必要な深さまで進める（図９）。図中の符号５は土間スラブ下の基礎梁を示し、６は山留め壁を示す。
かくして、既存建物の基礎下に、図示例のように基礎杭７の杭頭部が露出した段階で、その掘削底に耐圧底版８を構築し、更に免震層擁壁９を構築して免震層を形成する。そして、構造スラブ１０を再度構築し、その後に免震改修工法として公知、周知である通り、基礎杭７の杭頭部の荷重盛り替え措置を施した後、同杭頭部を切断し、その切断箇所へ免震装置１１を組み込んでセッテングする手順により免震改修の目的を達成する（図１０）。
【０００３】
従来の上述した免震改修工法によれば、土間床の解体撤去と構造スラブ１０の再構築という手順を踏むので、手間と時間がかかり不効率である。しかも土間床の解体撤去により廃棄物が多量に発生し、その処分に費用がかかるし、環境保全にも問題を及ぼす結果となる。更に既存建物１の土間床を解体した後は、それを再構築するまでの間、同既存建物の１階部分は使用不可能となるから、当該既存建物１の使用、および免震改修工法の施工上に不便この上ない。
【０００４】
そこで従来、既存建物の土間床を解体しないで済む免震改修工法の実現を目的として、例えば下記の特許文献１に開示された発明「既存建物の基礎下免震構法」は、土間コンクリート床を予めサポートにより下から支えて地下地盤の掘削を進め、掘削後は基礎梁による土間コンクリート床の補強を行い、更にコンクリートを打設して補強を行うほか、底盤補強用杭を圧入して仮受けを行ってから、床下地盤の掘り下げを進め、掘削底に底盤を新設し、しかる後に基礎下の既存杭を切断して免震装置を設置する手順により免震化することが記載されている。
また、特許文献２に開示された発明「既存建物の免震化工法」は、土間コンクリートを有する既存建物を免震改修するに際し、土間コンクリート床を根太と支柱により下から支持させ、更に床下を掘削した作業空間を利用して土間コンクリート床の下面側に補強構造体を施工するなどして補強を行い、しかる後に基礎下の掘削を進めて免震装置を設置し、既存建物を免震支持させる手順が記載されている。
【０００５】
【特許文献１】特許第３７０６９９７号公報
【特許文献２】特開２００６−２４２８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記の特許文献１、２に開示された先行技術における、土間床を有する既存建物の免震改修工法は、たしかに既存の土間床をそのまま残置させて免震改修工事を進める内容ではある。しかし、これらの先行技術は、既存の土間床をそのまま残置させるための手段、準備工として、同土間床を種々の手法と工程で補強するのみならず、土間床を下から支えるサポートを使用することを必須条件としている。そのためサポートの存在が土間下地盤の掘削に大型重機を導入して施工することを困難ならしめ、手堀り作業を行うか、あるいはせいぜい小型の掘削機を使用して施工する程度が限度であり、作業効率が悪い工事を行うほかなかった。
【０００７】
したがって、本発明の目的は、土間床の補強工事を事前に最少限度の手間で簡単に短時間の作業で確実に行い、もって土間スラブを下からサポート類で支持することなく、土間下地盤の掘削その他の作業を、可能な限り大型の重機類を使用して効率よく短時間に行い、工費の削減および工期の短縮化を図ることができる、土間を有する既存建物の免震改修工法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上述した従来技術の課題を解決するための手段として、請求項１に記載した発明に係る土間を有する既存建物の免震改修工法は、
土間を有する既存建物の土間下地盤を掘削して免震層を形成し、同既存建物を免震化する免震改修工法において、
既存建物１の土間スラブ２を事前に強化施工して、土間下にサポート類を設置することなく土間下地盤の掘削を行い、同掘削場所に耐圧底版８と擁壁９を構築して免震層を形成し、既存建物１の基礎部分に免震装置１１を設置して免震化することを特徴とする。
【０００９】
請求項２に記載した発明は、請求項１に記載した土間を有する既存建物の免震改修工法において、
既存建物１の基礎部分に免震装置１１を設置して免震化する工程は、基礎杭７の杭頭部を切断してその切断箇所に免震装置１１を設置する工程、又は土間下に露出した建物の柱２５を切断してその切断箇所に免震装置１１を設置する工程により行うことを特徴とする。
【００１０】
請求項３に記載した発明は、請求項１に記載した土間を有する既存建物の免震改修工法において、
既存建物１の土間スラブ２に、予め埋め込みアンカー１０を施工し、構造スラブ１１を増し打ちして一体化構造とすることで土間スラブ２を事前に強化することを特徴とする。
【００１１】
請求項４に記載した発明は、請求項１に記載した土間を有する既存建物の免震改修工法において、
既存建物１の土間スラブ２に、予め埋め込みアンカー１０を施工し、仮設の鉄骨梁１２を設置して一体化構造とすることで土間スラブ２を事前に強化することを特徴とする。
【００１２】
請求項５に記載した発明は、請求項１に記載した土間を有する既存建物の免震改修工法において、
既存建物１の土間スラブ２に、同既存建物１の上部架構に上部を連結した吊り材１４の下部を土間スラブ２へ止着して吊り、土間スラブ２を事前に支持させ強化することを特徴とする。
【００１３】
請求項６に記載した発明は、請求項１に記載した土間を有する既存建物の免震改修工法において、
既存建物１の土間スラブ２を解体し、同じ場所に事前に新たな構造スラブ１５を構築することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
請求項１〜６に係る発明の免震改修工法によれば、土間スラブ２の補強工事は、事前に最少限度の手間で簡単に短時間の作業で行う。土間スラブ２を下からサポート類で支持することなく、土間下地盤の掘削その他の作業を、可能な限り大型の重機類４および４’を使用した機械化施工として行うことが可能であり、効率よく短時間に施工を進めるので、工費の削減および工期の短縮化を図れる。もとより土間スラブ２を残置して免震改修工事を進めるので、既存建物の１階部分および上部階部分の使用に支障が無く、工事期間中に既存建物１を使用することが可能であり、いわゆる「居ながら」工事を実施することができる。
【００１５】
また、請求項１〜５に係る発明の免震改修工法は、既存建物１の土間スラブ２をそのまま残置して解体・撤去を行わないので、廃棄物の発生量を減らすことができるし、再度土間床を構築する手間と時間を要しない。
請求項６に係る発明の免震改修工法の場合は、一旦は既存建物１の土間スラブ２を解体撤去するが、その直後に同じ場所に事前に強度が大きい構造スラブ１５を構築するから、構造スラブ１５の構築に支保工などを仮設する必要が無く、簡単、迅速に施工できる。その後に、土間下地盤の掘削その他の作業を、下からサポート類で支持することなく進めるから、可及的に少ない手間と期間で施工を進めることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
土間を有する既存建物１の土間下地盤を掘削して免震層を形成し、同既存建物を免震化するにあたり、既存建物１の土間スラブ２を事前に強化施工して、土間下にサポート類を設置することなく土間下地盤の掘削を行い、同掘削場所に耐圧底版８と擁壁９を構築して免震層を形成し、既存建物１の基礎部分に免震装置１１を設置して免震化する免震改修工法である。前記既存建物１の基礎部分に免震装置１１を設置して免震化する工程は、基礎杭７の杭頭部を切断してその切断箇所に免震装置１１を設置する工程、又は土間下に露出した建物の柱２５を切断してその切断箇所に免震装置１１を設置する工程により行う。
既存建物１の土間スラブ２を事前に強化施工する手段ないし補強工事は、既存建物１の土間スラブ２に、予め埋め込みアンカー１０を施工して構造スラブ１１を増し打ちし、土間スラブ２と一体化構造とすることで土間スラブ２を事前に強化する方法、
又は既存建物１の土間スラブ２に、埋め込みアンカー１０を施工して仮設の鉄骨梁１２を設置し、土間スラブ２と一体化構造とすることで土間スラブ２を事前に強化する方法、
若しくは既存建物１の土間スラブ２に、同既存建物１の上部架構に上部を連結した吊り材１４の下部を土間スラブ２へ止着して吊り、土間スラブ２を事前に支持させ強化する方法、
或いは既存建物１の土間スラブ２を解体し、同じ場所に事前に構造スラブ１５を構築する方法などを実施する。
【実施例１】
【００１７】
次に、本発明を図示した実施例に基づいて説明する。
本発明は、土間を有する既存建物１の土間下地盤を掘削して免震層を形成し、同既存建物１を免震化する免震改修工法であり、図１と図２に工程の特徴部分を示したように、既存建物１の土間スラブ２を事前に強化施工してそのまま残置させる。そして、この土間下にサポートを設置することなく、土間下地盤の掘削を可能な限り大型の重機４および４’を使用して自在に、可及的に効率よく行い（図１）、その掘削場所に耐圧底版８と擁壁９を構築して免震層を形成し、既存建物１の基礎部分（本実施例の場合は基礎杭７の杭頭部）に免震装置１１を設置して免震改修の目的を達成する(図２)ことを特徴とする。
したがって、免震改修の目的を達成した最終形態は、図２と図１０を対比して明らかなように変わりない。しかし、その前工程である土間下地盤を掘削する段階での工程状況は、図１と図９の対比で明らかな通り、既存建物１の土間スラブ２の有無の点で大きく異なるのである。すなわち、本発明の免震改修工法のように既存建物１の土間スラブ２を残置させたまま、既存建物１の免震改修工事を実施すると、当該既存建物１の１階部分はもとより、上階部分まで、その使用が継続的に可能であるから、いわゆる居ながら（供用したまま）の施工が達成されるのである。
勿論、請求項１〜５の発明の場合は、既存建物１の土間スラブ２を一旦解体撤去して、最終的に再び土間を構築するという二度手間を避けられるし、土間スラブ２を解体撤去することによる廃棄物の増量という不都合も回避できるのである。
【００１８】
さて、本発明の上記免震改修工法を実現するための手段として、事前に既存建物１の土間スラブ２を強化施工する手段ないし施工法を以下に説明する。
先ず図３は、既存建物１の土間スラブ２に、予め埋め込みアンカー１０を複数個、垂直上向きに施工して立て、その上に新たに鉄筋コンクリート造の構造スラブ１１を増し打ちし、前記埋め込みアンカー１０により土間スラブ２と接合して一体化構造とすることにより、同土間スラブ２を事前に十分に、すなわち、土間下地盤の掘削時にサポート類で下から支える必要のない程度にまで強化する方法を示している。なお、土間スラブ２は柱脚部との間にもアンカー１０を設置して補強することも行う。
次に、図４Ａ、Ｂは、既存建物１の土間スラブ２に、やはり埋め込みアンカー１０を垂直上向きに施工して、平面配置を図４Ｂに示したように、複数の仮設鉄骨梁１２を、左右の基礎梁１３、１３の上に跨って支持される配置に設置し、前記埋め込みアンカー１０を利用して土間スラブ２と接合し一体化構造とすることにより、同土間スラブ２を事前に必要十分に強化する方法を示している。前記の仮設鉄骨梁１２は、勿論、免震改修工事の完了後には撤去して土間スラブ２の上面を開放する。
【００１９】
次に、図５は、既存建物１の上部架構、図示例の場合は柱１ａと梁１ｂとが形成する２階の柱梁架構における左右の内隅部へ、ＰＣ鋼棒の如き吊り材１４の上端部を連結する。土間スラブ２の基礎梁スパンをほぼ３等分した中央２カ所の位置に予め埋め込みアンカー１０を設置しておいて、前記吊り材１４の下端部を、前記埋め込みアンカー１０を利用して止着する。そして、図示を省略したターンバックルその他の緊張手段により、吊り材１４へ適度の初期張力を導入して土間スラブ２を吊り、事前に落下による崩壊を防止できる程度に強化する方法を示している。
【００２０】
更に、図６Ａ、Ｂは、上記の強化施工手段とは少し発想が異なって、既存建物１の土間スラブ２を事前に一旦は解体する。その直後に、同じ場所に新たに高強度の鉄筋コンクリート造などによる構造スラブ１５を構築して、既往の土間スラブ２と置換する強化方法を示している。
この方法は、一旦は既存建物１の土間スラブ２を解体するが、事前に、すなわち土間下地盤の掘削工事を開始する以前に、同じ場所に新たに高強度の構造スラブ１５を構築する。したがって、土間スラブの解体跡の地面をスラブ型枠として利用できるし、スラブ型枠を支えるサポート類も必要ない。新たな構造スラブ１５は、設計荷重、設計条件を考慮して必要限度のスラブ厚さに施工できるから、図３の方法のように、土間スラブ２の上に構造スラブ１１を増し打ちする場合に比較して、トータルのスラブ厚を縮小化でき、１階部分の天井高さが縮小化される不都合を生じない。また、図４および図５の方法のように免震改修工事の期間中に土間スラブ２上に仮設鉄骨１２が露出したり、吊り材１４が露出して、１階部分の使用に支障を生ずる不都合も無いのである。
【００２１】
次に、図７Ａ〜Ｄは、土間スラブ２を有する既存建物１の基礎部分に免震装置を設置して免震化する工程として、土間下に露出した建物の柱２５を切断して行う免震改修工法の実施例を示している。符号２１は基礎梁を示す。
図７Ａは直接基礎１６で柱２５が支持された既存建物１’の一例を示す。図７Ｂは、上記図３〜図６に示した強化施工手段ないし施工法のいずれかで土間スラブ２を強化した段階を示す。符号２０が強化された土間スラブを示す。
図７Ｃは、大型重機４及び４’を使用して土間下地盤の掘削を行い、土間下に建物の柱２５を露出させた段階を示している。
図７Ｄは、掘削底面に耐圧底版８を構築し、更に擁壁９を構築して免震層を形成し、しかる後に土間下に露出した建物の柱２５を切断し、その切断箇所に免震装置１１を設置して免震化改修を完成した段階を示している。符号２２は免震装置１１の強化架台を示している。
【００２２】
以上に本発明を図示した実施例に基いて説明したが、もちろん、本発明の技術的思想は上記実施例の限りではない。本発明の要旨、技術的思想を逸脱しない範囲で、当業者が通常行う設計変更ないし応用変形を含めて、更に多様に実施することができることを念のため申し添える。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の免震改修方法における土間下掘削工程の状況を示す断面図である。
【図２】免震改修工事の完成状態を示す立面図である。
【図３】構造スラブの増し打ちによる土間スラブの強化施工法を示す断面図である。
【図４】Ａ、Ｂは仮設鉄骨梁による土間スラブの強化施工法を示した断面図と平面図である。
【図５】吊り材による土間スラブの強化施工法を示す断面図である。
【図６】Ａ、Ｂは土間スラブを構造スラブに置き換える強化施工法を示す断面図である。
【図７】Ａ〜Ｄは既存建物の柱を土間下に露出させて免震化する工法の枢要な工程図を示す。
【図８】従来工法による土間スラブの解体工程を示す断面図である。
【図９】従来工法による土間下の掘削工程示した断面図である。
【図１０】従来工法による免震改修工事の完成状態を示す立面図である。
【符号の説明】
【００２４】
１        既存建物
２        土間スラブ
８        耐圧底盤
９        擁壁
１１      免震装置
１０      埋め込みアンカー
１１      構造スラブ
１２      仮設の鉄骨梁
１４      吊り材
１      構造スラブ
２５    建物の柱
【図１】
2008156930.tif 000003
【図２】
2008156930.tif 000004
【図３】
2008156930.tif 000005
【図４】
2008156930.tif 000006
【図５】
2008156930.tif 000007
【図６】
2008156930.tif 000008
【図７】
2008156930.tif 000009
【図８】
2008156930.tif 000010
【図９】
2008156930.tif 000011
【図１０】
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