(57)【要約】【課題】構造物形状に対する制約を緩和でき、施工性を向上できるとともに、容易に維持管理でき、さらには、片側からのみ土水圧が作用しても抵抗できる免震構造を提供すること。【解決手段】免震構造１は、地中に構築される擁壁２１および底盤２２と、当該底盤２２上に免震装置３を介して構築された建物１０と、を備える。建物１０は、擁壁２１同士の間に当接して設置されて土圧あるいは土水圧を負担する床版１４を備える。床版１４を擁壁２１に当接させて土圧を負担したので、擁壁２１の壁厚を軽減できる。さらに、床版１４は支保工に比べて形状の自由度が高いため、従来のように擁壁同士の間に支保工を設けた場合に比べて、擁壁や底盤の形状に柔軟に対応できる。その結果、建物形状に対する制約を緩和できるとともに、施工性を向上でき、容易に維持管理できる。また、擁壁同士が互いに対向せず、片側からのみ土水圧が作用する場合でも、抵抗できる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
地中に構築される擁壁および底盤と、当該底盤上に免震装置を介して構築された構造物と、を備える免震構造であって、
前記構造物は、前記擁壁同士の間に当接して設置されて土圧あるいは土水圧を負担する床版を備えることを特徴とする免震構造。
【請求項２】
前記床版には、前記構造物の柱が貫通する貫通孔が形成され、
当該貫通孔と前記柱の間には、クリアランスが設けられていることを特徴とする請求項１に記載の免震構造。
【請求項３】
前記構造物は、前記床版より上の上部と、前記床版より下の下部と、に分離され、
前記床版の上面でかつ前記上部の柱の位置には、免震装置が設けられ、
前記床版の下面でかつ前記下部の柱の位置には、免震装置が設けられることを特徴とする請求項１に記載の免震構造。
【請求項４】
前記床版は、前記擁壁の少なくとも２面に当接することを特徴とする請求項１から３に記載の免震構造。
【請求項５】
前記床版には、階段、エレベータ、設備配管および配線のうち少なくとも１つが上下に貫通する貫通孔が形成されることを特徴とする請求項１から４に記載の免震構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、免震構造に関する。詳しくは、例えば、免震建物に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、基礎や地下階などの構造物を免震装置で支持することで、地震の揺れが構造物に与える影響を軽減する免震建物が知られている。
このような免震建物では、免震ピットを形成しておき、免震ピット内に免震装置を配置する。そして、免震ピット内の壁面との間にクリアランスを確保しつつ、免震装置で建物を支持する。
これにより、地震が発生しても、免震装置により、地震の周期よりも長い周期で建物が振動するため、地震の揺れが建物に与える影響を低減できる。
【０００３】
ところで、このような建物において、地下の階数が多くなると、免震ピットの壁面に作用する土圧や水圧が増大し、この土水圧に対抗するために免震ピットの壁厚を厚くする必要がある。その結果、施工コストが上昇するおそれがある。
【０００４】
この問題を解決するため、免震ピットの深さ方向の途中に格子状の支保工を設けた免震構造が提案されている（特許文献１参照）。
つまり、山留め壁を施工した後、地盤の１次掘削を行い、１次掘削面に支保工を架設するとともに、地下躯体を建設する。ここで、地下躯体を建設する際、支保工を撤去せずに、本設支保工として利用する。つまり、この本設支保工は地下躯体を貫通することになる。その後、このような工程を繰り返すことで、任意の深さの地下躯体を構築する。
この方法によれば、土水圧を本設支保工で支持できるから、免震ピットの壁厚を厚くする必要がなく、施工コストを低減できる。
【特許文献１】特許３８０７１１３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、免震ピットに多数の本設支保工を上下方向や水平方向に配置し、これら本設支保工を地下躯体に貫通させるため、建築構造が複雑になり、建物形状に対する制約が大きく、施工性が低い上に維持管理も困難である。また、地盤や地層の傾斜または地質の相違による影響で、互いに対向する免震ピットの擁壁に作用する土水圧が大きく異なる場合や片側に擁壁がない場合には、これらの擁壁間に支保工を架設しても、この支保工による抵抗を利用して擁壁を支えることが困難になる。
【０００６】
本発明は、構造物形状に対する制約を緩和でき、施工性を向上できるとともに、容易に維持管理でき、さらには、片側からのみ土水圧が作用しても抵抗できる免震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】
【０００７】
請求項１に記載の免震構造は、地中に構築される擁壁および底盤と、当該底盤上に免震装置を介して構築された構造物と、を備える免震構造であって、前記構造物は、前記擁壁同士の間に当接して設置されて土圧あるいは土水圧を負担する床版を備えることを特徴とする。
【０００８】
この発明によれば、面内の多方向の力に抵抗できる床版を擁壁に当接させて土圧や水圧を負担したので、擁壁の壁厚を軽減できる。
また、床版は、支保工のように鋼材を格子状に設ける構造ではないため、剛性が高くなる。さらに、床版は支保工に比べて形状の自由度が高いため、従来のように擁壁同士の間に支保工を設けた場合に比べて、擁壁や底盤の形状に柔軟に対応できる。その結果、構造物形状に対する制約を緩和できるとともに、施工性を向上でき、容易に維持管理できる。
また、擁壁同士が互いに対向せず、片側からのみ土水圧が作用する場合でも、抵抗できる。
また、床版は鉄筋コンクリートで形成できるため、従来のように複数の鋼材を組み合わせて支保工を設けた場合に比べて、施工性が向上する。
【０００９】
請求項２に記載の免震構造は、前記床版には、前記構造物の柱が貫通する貫通孔が形成され、当該貫通孔と前記柱の間には、クリアランスが設けられていることを特徴とする。
【００１０】
この発明によれば、床版に柱が貫通する貫通孔を形成した。つまり、上部の荷重を床版で受けない構造であり、簡易な構造となる。
【００１１】
請求項３に記載の免震構造は、前記構造物は、前記床版より上の上部と、前記床版より下の下部と、に分離され、前記床版の上面でかつ前記上部の柱の位置には、免震装置が設けられ、前記床版の下面でかつ前記下部の柱の位置には、免震装置が設けられることを特徴とする。
【００１２】
この発明によれば、上部と下部とを床版で分離し、上部の荷重を床版で受ける構造としたので、床版の剛性を向上できる。
【００１３】
請求項４に記載の免震構造は、前記床版は、前記擁壁の少なくとも２面に当接することを特徴とする。
【００１４】
この発明によれば、擁壁の少なくとも２面に当接させたので、構造物が擁壁に囲まれていない場合でも、土圧や水圧に抵抗できる。例えば、片側からのみの土圧や水圧に抵抗できる。よって、敷地が傾斜地であっても有効であり、その結果、土圧や水圧を受けない擁壁の一部を無くすことができる。
【００１５】
請求項４に記載の免震構造は、前記床版には、階段、エレベータ、設備配管および配線のうち少なくとも１つが上下に貫通する貫通孔が形成されることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、床版を擁壁に当接させて土圧や水圧を負担したので、地盤条件によらず擁壁の壁厚を軽減できる。また、床版は、支保工のように鋼材を格子状に設ける構造ではないため、面内の多方向の力に抵抗できるとともに、剛性が高くなる。さらに、床版は支保工に比べて形状の自由度が高いため、従来のように擁壁同士の間に支保工を設けた場合に比べて、擁壁や底盤の形状に柔軟に対応できる。その結果、構造物形状に対する制約を緩和できるとともに、施工性を向上でき、容易に維持管理できる。また、擁壁同士が互いに対向せず、片側からのみ土水圧が作用する場合でも、抵抗できる。また、床版は鉄筋コンクリートで形成できるため、従来のように複数の鋼材を組み合わせて支保工を設けた場合に比べて、施工性が向上する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。なお、以下の実施形態の説明にあたって、同一構成要件については同一符号を付し、その説明を省略もしくは簡略化する。
＜第１実施形態＞
図１は、本発明の第１実施形態に係る免震構造１の縦断面図である。
【００１８】
免震構造１は、地中に構築された擁壁２１および底盤２２からなる免震ピット２と、この免震ピット２の底盤２２上に構築された建物１０と、を備える。
建物１０は、床版１４より上側の上部１２１と、床版１４より下側の下部１２２と、を備える。
【００１９】
底盤２２には、複数の免震装置３が設けられており、建物１０の基礎１３は、これら免震装置３を介して底盤２２に支持される。免震装置３としては、例えば、積層ゴム支承やすべり支承が挙げられる。
【００２０】
擁壁２１と建物１０との間には、所定のクリアランスが設けられる。建物１０の床版１４は、免震ピット２の擁壁２１まで延びている。これにより、床版１４は、互いに対向する２つの擁壁２１の間に設けられて当接し、土圧や水圧を負担している。
上部１２１と下部１２２とは、柱１２３で連結されており、床版１４には、柱１２３が貫通する貫通孔１４１が形成されている。
貫通孔１４１と柱１２３との間には、クリアランスが設けられ、緩衝材が介装されている。なお、緩衝材を設けずにプレートで隙間を覆い隠してもよい。
【００２１】
本実施形態によれば、以下のような効果がある。
（１）床版１４を免震ピット２の擁壁２１に当接させて土圧や水圧を負担したので、免震ピット２の擁壁２１の壁厚を軽減できる。
また、床版１４は、支保工のように鋼材を格子状に設ける構造ではないため、剛性が高くなる。さらに、床版１４は支保工に比べて形状の自由度が高いため、従来のように支保工を設けた場合に比べて、擁壁や底盤の形状に柔軟に対応できる。その結果、建物形状に対する制約を緩和できるとともに、施工性を向上でき、容易に維持管理できる。
また、床版１４は鉄筋コンクリートで形成できるため、従来のように複数の鋼材を組み合わせて支保工を設けた場合に比べて、施工性が向上する。
【００２２】
＜第２実施形態＞
図２は、本発明の第２実施形態に係る免震構造１Ａの縦断面図である。
本実施形態では、建物１０Ａの構造が、第１実施形態と異なる。
すなわち、上部１２１と下部１２２とは、柱で連結されておらず、床版１５には貫通孔が設けられていない。
そして、床版１５の上面でかつ上部１２１の柱の位置には、免震装置１２６が設けられる。また、床版１５の下面でかつ下部１２２の柱の位置には、免震装置１２５が設けられる。これにより、床版１５は、免震装置１２５を介して下部１２２に支持されるとともに、免震装置１２６を介して上部１２１を支持している。免震装置１２５、１２６としては、例えば、積層ゴム支承やすべり支承が挙げられる。
【００２３】
本実施形態によれば、上述の（１）の効果に加えて、以下のような効果がある。
（２）上部１２１と下部１２２とを床版１５で分離し、上部１２１の荷重を床版１５で受ける構造としたので、土圧や水圧により床版１５に水平方向の力が加わっても、上部１２１と下部１２２とで床版１５を拘束でき、床版１５の剛性を向上できる。
【００２４】
＜第３実施形態＞
図３は、本発明の第３実施形態に係る免震構造１Ｂの縦断面図である。図４は、免震構造１Ｂの横断面図である。
本実施形態では、免震ピット２Ｂおよび建物１０Ｂの構造が、第１実施形態と異なる。
【００２５】
すなわち、免震ピット２Ｂは、平面矩形状であり、４つの擁壁のうちの１つが土水圧を受けずに開放されている。つまり、免震ピットには、３つの擁壁２１Ｂが設けられており、床版１４は、これら３つの擁壁２１Ｂに当接している。
また、床版１４には、階段設備、エレベータ設備、設備配管、配線などの設備が上下に貫通する貫通孔１５１が形成されている。
【００２６】
本実施形態によれば、上述の（１）の効果に加えて、以下のような効果がある。
（３）床版１４を免震ピット２Ｂの３つの擁壁２１Ｂに当接させた。このようにしても、床版１４で３方向からの土圧や水圧に抵抗できるから、敷地が傾斜地であっても、床版１４により、擁壁２１Ｂのそれぞれの擁壁厚を軽減できる。
【００２７】
＜第４実施形態＞
図５は、本発明の第４実施形態に係る免震構造１Ｃの横断面図である。
本実施形態では、免震ピット２Ｃおよび建物１０Ｃの構造が、第１実施形態と異なる。
【００２８】
すなわち、免震ピット２Ｃは、平面矩形状であり、４つの擁壁のうちの２つが開放されている。つまり、免震ピット２Ｃには、互いに隣り合う２つの擁壁２１Ｃが設けられており、床版１４は、これら２つの擁壁２１Ｃまで延びている。
また、床版１４は、開放された擁壁に到達するまで延びておらず、開放された擁壁の手前まで、つまり、擁壁２１Ｃの水平方向の中間位置まで延びている。これは、擁壁２１Ｃのうち土水圧の大きい部分にのみ、床版１４を設ければよいためである。
【００２９】
本実施形態によれば、上述の（１）の効果に加えて、以下のような効果がある。
（４）床版１４を互いに隣り合う２つの擁壁２１Ｃに当接させた。このようにしても、床版１４で２方向からの土圧や水圧に抵抗できるから、敷地が傾斜地であっても、床版１４により、擁壁２１Ｂのそれぞれの擁壁厚を軽減できる。
【００３０】
なお、本発明は前記実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれるものである。
例えば、上述の第３実施形態では、開放された擁壁に到達するまで床版１４を延ばしたが、これに限らない。すなわち、図６および図７に示すように、擁壁２１Ｂの水平方向の中間位置まで床版１４を設けてもよい。つまり、擁壁２１Ｂのうち土水圧の大きい部分にのみ、床版１４を設けてもよい。また、図７に示すように、床版１４のどの位置に貫通孔１５１を設けてもよく、特に限定されない。
【００３１】
また、上述の第３実施形態では、建物１０Ｂに床版１４を設けたが、これに限らない。すなわち、図８に示すように、建物１０Ｂに床版１５を設けてもよい。
さらに、この図８では、開放された擁壁に到達するまで床版１５を延ばしたが、これに限らない。すなわち、図９に示すように、開放された擁壁の手前まで、つまり、擁壁２１Ｃの水平方向の中間位置まで床版１５を設けてもよい。つまり、擁壁２１Ｂのうち土水圧の大きい部分にのみ、床版１５を設けてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明の第１実施形態に係る免震構造物の縦断面図である。
【図２】本発明の第２実施形態に係る免震構造物の縦断面図である。
【図３】本発明の第３実施形態に係る免震構造物の縦断面図である。
【図４】前記実施形態に係る免震構造物の横断面図である。
【図５】本発明の第４実施形態に係る免震構造物の横断面図である。
【図６】本発明の変形例に係る免震構造物の一部の縦断面図である。
【図７】前記変形例に係る免震構造物の横断面図である。
【図８】本発明の別の変形例に係る免震構造物の縦断面図である。
【図９】本発明のさらに別の変形例に係る免震構造物の一部の縦断面図である。
【符号の説明】
【００３３】
１、１Ａ、１Ｂ、１Ｃ    免震構造
３          免震装置
１０、１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃ  建物（構造物）
１４、１５  床版
２１、２１Ｂ、２１Ｃ    擁壁
２２        底盤
１２１      上部
１２２      下部
１２３      柱
１４１      貫通孔
１５１      貫通孔
【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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【図９】
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