(57)【要約】【課題】建物の建て替えに際し、既存建物に使用された既存杭を、新築建物の杭として再利用できるか、同杭の支持性能を確認するために実施する既存杭の鉛直載荷試験方法を提供する。【解決手段】試験対象の既存杭と既存建物の基礎躯体との縁を切り、既存杭の上端部へジャッキを設置し、近傍の既存建物躯体に反力をとり、前記ジャッキにより既存杭に鉛直荷重を加えて支持性能を測定する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
建物の建て替えに際し、既存建物に使用された既存杭を再利用するための鉛直載荷試験方法であって、
試験対象の既存杭と既存建物の基礎躯体との縁を切り、既存杭の上端部へジャッキを設置し、近傍の既存建物躯体に反力をとり、前記ジャッキにより既存杭に鉛直荷重を加えて支持性能を測定することを特徴とする、既存杭の鉛直載荷試験方法。
【請求項２】
試験対象である既存杭の直上の基礎躯体をくり貫いて、既存杭と基礎躯体の縁を切ることを特徴とする、請求項１に記載した既存杭の鉛直載荷試験方法。
【請求項３】
試験対象の既存杭の上端部に設置したジャッキと、その直上部分に位置する既存建物の柱又は梁に反力をとる治具とを繋ぎ、同ジャッキにより既存杭に鉛直荷重を加えて支持性能を測定することを特徴とする、請求項１又は２に記載した既存杭の鉛直載荷試験方法。
【請求項４】
既存杭と、これに支持された既存建物の柱との縁を切り、既存建物の柱の下端と既存杭の上端との間にジャッキを設置し、前記柱に反力をとったジャッキにより既存杭に鉛直荷重を加えて支持性能を測定することを特徴とする、請求項１又は２に記載した既存杭の鉛直載荷試験方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、建物の建て替えに際し、既存建物に使用された既存杭を、新築建物の杭として再利用できるかどうか、同杭の支持性能を確認するために実施する既存杭の鉛直載荷試験方法の技術分野に属する。
【０００２】
【従来の技術】
建物の建て替えに際し、既存建物に使用された既存杭を、新築建物の杭として再利用する技術は、例えば特許文献１〜特許文献３に開示されている。この場合、既存杭に鉛直載荷試験を実施し、同杭の支持性能を確認して、利用価値のある既存杭を再利用する。
【０００３】
既存杭の鉛直載荷試験方法としては、例えば以下の（ｉ）〜（ｉｖ）の技術が公知である。
【０００４】
（ｉ）図５及び図６に示した既存杭の鉛直載荷試験方法は、既存杭２の周辺に反力杭ａ１〜ａ４を打設し、それらに反力をとって既存杭２の鉛直載荷試験を行う方法である。具体的には、既存建物を解体した後に、既存杭２の周辺に反力杭ａ１〜ａ４を打設する。反力杭ａ１〜ａ４の上端部へ主桁ｂを固定手段ｃによって固定し、既存杭２と主桁ｂの間にジャッキ５を設置する。前記主桁ｂを介して反力杭ａ１〜ａ４に反力をとったジャッキ５により、前記既存杭２に鉛直荷重を加えて支持性能を測定する。
【０００５】
（ｉｉ）非特許文献１には、加力装置に反力体慣性力方式を採用した既存杭の鉛直載荷試験方法が開示されている（第１８３頁、図−４．３参照）。既存建物を解体した後に、既存杭の上端部にピストンを設置し、そのピストンの上方に反力体を載置する。前記反力体の下端部とピストンの上端部とで形成される燃焼室内で推進剤を爆発させ反力体に慣性力を発生させることにより、既存杭に鉛直荷重を加えて支持性能を測定する。
【０００６】
（ｉｉｉ）特許文献１の「既設杭を利用した建物の構築方法」には、既存建物における所定の既存杭（既設杭）の頭部を所定の高さで切断して基礎スラブと縁切りし、該縁切りした基礎スラブと既存杭の間にジャッキを設置し、前記基礎スラブに反力をとって既存杭の鉛直載荷試験を実施する技術が開示されている。
【０００７】
（ｉｖ）特許文献２の「既存の場所打ちコンクリート杭の利用方法」には、既存建物を解体し既存杭の頭部まで地盤を掘削した後に、前記既存杭の長さ方向の貫通孔を穿設し、更に杭下の地盤まで削孔する。前記貫通孔に除去式アンカーを挿入して杭下の地盤中に固定し、前記アンカー筋を緊張して既存杭の鉛直載荷試験を実施する技術が開示されている。
【０００８】
【非特許文献１】
杭の鉛直載荷試験方法・同解説編集委員会編集「杭の鉛直載荷試験方法・同解説（第１回改訂版）」社団法人地盤工学会発行、平成１４年５月２８日発行
【特許文献１】
特開平１１−２６４２４７号公報
【特許文献２】
特許第２８５１５３７号公報
【特許文献３】
特開２００２−４７６６８号公報
【０００９】
【本発明が解決しようとする課題】
上述した（ｉ）の鉛直載荷試験方法は、反力杭ａ１〜ａ４を既存杭２の周囲に打設する必要があり、煩雑でコストが嵩み、また、工程的にも日数を要する。
【００１０】
（ｉｉ）の鉛直載荷試験方法は、大きな騒音（爆発音）、振動が発生するため、市街地等では実施が難しい。
【００１１】
（ｉｉｉ）の鉛直載荷試験方法は、既存杭と基礎スラブとの間にジャッキを設置する作業スペースを確保するために、前記基礎スラブの下方の地盤を掘削するが、この場合、作業スペースの周囲に山留め壁等を構築して作業員の安全を確保する必要があり手間が掛かる。また、小さな作業スペースでの作業は施工性が低い。さらに、地下水位が高いと、地下水を揚水する必要があり、コストが嵩む問題点がある。
【００１２】
（ｉｖ）の鉛直載荷試験方法は、既存杭の頭部まで地盤を掘削し、その掘削スペースで既存杭の鉛直載荷試験を行うので、上記（ｉｉｉ）と同様に掘削スペースの周囲に山留め壁を構築する必要があり施工が面倒である。また、地下水位が高いと、地下水を揚水する必要があることも問題である。
【００１３】
本発明の目的は、既存建物躯体に反力をとって既存杭の鉛直載荷試験を実施することにより、反力杭の打設を省略することができ、しかも騒音、振動の問題を軽減できる既存杭の鉛直載荷試験方法を提供することである。
【００１４】
本発明の次の目的は、山留め壁等の構築が必要な既存建物の基礎躯体下での作業を避け、作業（試験）の施工性が高く、地下水位に影響を受けない既存杭の鉛直載荷試験方法を提供することである。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
上記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既存杭の鉛直載荷試験方法は、
建物の建て替えに際し、既存建物に使用された既存杭を再利用するための鉛直載荷試験方法であって、
試験対象の既存杭と既存建物の基礎躯体との縁を切り、既存杭の上端部へジャッキを設置し、近傍の既存建物躯体に反力をとり、前記ジャッキにより既存杭に鉛直荷重を加えて支持性能を測定することを特徴とする。
【００１６】
請求項２記載の発明は、請求項１に記載した既存杭の鉛直載荷試験方法において、
試験対象である既存杭の直上の基礎躯体をくり貫いて、既存杭と基礎躯体の縁を切ることを特徴とする。
【００１７】
請求項３記載の発明は、請求項１又は２に記載した既存杭の鉛直載荷試験方法において、
試験対象の既存杭の上端部に設置したジャッキと、その直上部分に位置する既存建物の柱又は梁に反力をとる治具とを繋ぎ、同ジャッキにより既存杭に鉛直荷重を加えて支持性能を測定することを特徴とする。
【００１８】
請求項４記載の発明は、請求項１又は２に記載した既存杭の鉛直載荷試験方法において、
既存杭と、これに支持された既存建物の柱との縁を切り、既存建物の柱の下端と既存杭の上端との間にジャッキを設置し、前記柱に反力をとったジャッキにより既存杭に鉛直荷重を加えて支持性能を測定することを特徴とする。
【００１９】
【本発明の実施形態、及び実施例】
図１〜図４は、請求項１〜４に記載した発明に係る既存杭の鉛直載荷試験方法（以下、単に載荷試験方法と云う場合がある。）の実施形態を示している。本発明の載荷試験方法は、建物の建て替えに際し、既存建物１に使用された既存杭２を再利用できるかどうか、同既存杭２の支持性能を確認する方法として好適に実施される。この載荷試験方法は、試験対象である既存杭２の直上に既存建物１が存在することを前提に、これを反力体として有効活用することに特徴を有する。
【００２０】
図１は、先ず上記既存建物１の既存杭２に比較的小さい鉛直荷重を加える載荷試験方法の実施形態を示している。
図１の通り、試験対象の既存杭２と既存建物１の基礎躯体４との縁を切る。具体的には、複数本の既存杭２…の中から試験対象の試験杭２ａを選択し、同試験杭２ａの直上部位の基礎躯体４ａを、上方からコアリング等の手段でくり貫く。その結果、前記試験杭２ａは基礎躯体４との縁が切られる。
【００２１】
前記試験杭２ａの上端部へジャッキ５を設置し、同ジャッキ５の直上に位置する既存建物１の梁６（以下、単に既存梁６と云う場合がある。）に反力をとる治具７を設置する。そして、前記治具７とジャッキ５とを繋ぎ、既存梁６に反力をとったジャッキ５により、試験杭２ａに鉛直荷重を加えて支持性能を測定する（以上、請求項１〜３記載の発明）。この載荷試験方法は、既存梁６に反力をとって既存杭の鉛直載荷試験を実施するので、反力杭の打設を省略することができ、しかも騒音、振動の問題を軽減することができる。また、既存建物１の基礎躯体４より上方の位置で既存杭の鉛直載荷試験を実施するので、山留め壁等の構築その他の付随作業を一切省略することができ、試験の施工性が高く、地下水位に影響を受けることもない。
【００２２】
図２は、既存杭２に大きな鉛直荷重を加える載荷試験方法の実施形態を示している。
この場合にも、先ずは試験対象の既存杭２（試験杭２ａ）と基礎躯体４との縁を切り、試験杭２ａの直上に位置する既存梁６及び左右の既存柱３、３に反力をとって、既存杭の鉛直載荷試験を実施する。
【００２３】
具体的には、図１の実施形態と略同様、基礎躯体４との縁を切った試験杭２ａの上端部へジャッキ５を設置し、その直上の既存梁６に治具７を設置し、同治具７とジャッキ５とを試験荷重の伝達が可能に繋ぐ。更に前記既存梁６の上方に、治具７から既存梁６に伝達される試験反力を、後記の主桁８へ確実に伝達できる伝達ブロック９を配置する。そして、前記伝達ブロック９を既存梁６との間に挟むように主桁８を配置し、その両端部を左右の既存柱３、３へ固定手段１０、１０で強固に固定する。その結果、ジャッキ５が試験杭２ａに向かって発生する試験荷重の反力は、既存梁６、伝達ブロック９を経て主桁８へ伝達され、さらに既存柱３へと伝達され分担される。したがって、図２に示した載荷試験方法は、既存梁６に加えて、既存柱３、３にも反力をとることができ、大きな鉛直荷重を試験杭２ａに加えて支持性能を確認することができる。
【００２４】
図３は、既存建物１の柱３に片持ち形式で反力をとる治具７を用い、既存杭２に比較的小さい鉛直荷重を加える載荷試験方法の実施形態を示している。
この載荷試験方法は、図１の実施形態と略同様であるが、治具７を既存柱３に設置し、前記治具７とジャッキ５とを繋ぎ、既存柱３に反力をとったジャッキ５により、試験杭２ａに鉛直荷重を加えて支持性能を測定する。図１、図２の実施形態と同様に、既存建物１の基礎躯体４より上方の位置で既存杭の鉛直載荷試験を実施することができる。
【００２５】
次に図４は、既存杭２（試験杭２ａ）の直上に既存柱３が存在する場合の載荷試験方法の実施形態を示している。
この載荷試験方法は、図１の実施形態と略同様であるが、試験杭２ａの直上部位の基礎躯体４ａを、先ずはワイヤーソーなどでくり貫く等して基礎躯体４との縁を切り、その後に前記既存柱３の下端部を所定の高さ（ジャッキ５を設置するに適当な長さ）切除する。そして、試験杭２ａの上、即ち前記切除箇所にジャッキ５を設置し、同ジャッキ５と既存柱３の下端との間へ介物を入れる等して繋ぎ、前記既存柱３に反力をとったジャッキ５により試験杭２ａに鉛直荷重を加えて支持性能を測定する（請求項４記載の発明）。図４に示す載荷試験方法は、治具７を設置する必要がなく、直接既存柱３に反力をとることができ、簡単な構成で既存杭の鉛直載荷試験を実施することができる。
【００２６】
【本発明の奏する効果】
請求項１〜４に記載した発明に係る既存杭の鉛直載荷試験方法は、せっかく存在する既存建物躯体に反力をとって有効活用し、既存杭の鉛直載荷試験を実施するので、反力杭の打設を省略することができ、しかも騒音、振動の問題を軽減することができる。
【００２７】
また、既存建物の基礎躯体より上方位置で既存杭の鉛直載荷試験を実施するので、山留め壁等の構築その他の付随作業を一切省略することができ、試験の施工性が高く、地下水位に影響を受けることもない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る既存杭の鉛直載荷試験方法の実施形態を示した立面図である。
【図２】既存杭に大きな鉛直荷重を加えて実施する既存杭の鉛直載荷試験方法の実施形態を示した立面図である。
【図３】既存柱に反力をとり、既存杭に比較的小さな鉛直荷重を加えて実施する既存杭の鉛直載荷試験方法の実施形態を示した立面図である。
【図４】既存杭の直上に既存柱が存在する場合の既存杭の鉛直載荷試験方法の実施形態を示した立面図である。
【図５】従来の既存杭の鉛直載荷試験方法の一例を示した立面図である。
【図６】図５の平面図である。
【符号の説明】
１                  既存建物
２                  既存杭
３                  既存柱
４                  基礎躯体
４ａ                試験対象の既存杭の直上の基礎躯体
５                  ジャッキ
６                  既存梁
７                  治具
【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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