(57)【要約】【課題】床下の湿度が上昇することを抑制して土台などの腐食を防ぎ、強度にも優れた木造家屋用べた基礎の施工方法を提供すること。【解決手段】木造家屋が建設される敷地全域の地表面４を突き固めてから、この地表面４全体に砕石層６を形成し、砕石層６の全表面を覆うように隔離シート７を敷設して、隔離シート７の上に鉄筋１６を組み上げて型枠を仮設した上でコンクリートを流し込み、べた基礎１を構成する底部２と立上部３を構築することにより、砕石層６で地中から伝わる水分を遮断して、べた基礎１に水分が浸透することを防止する。さらに底部２の外縁部に傾斜面１４を設けることで、立上部３との境界から水分が建物内部に浸透することも防止できる。【選択図】      図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
木造家屋が建設される敷地全体の地表面（４）を突き固めてから、この地表面（４）全体に多数の空隙（１５）を有する砕石層（６）を形成し、該砕石層（６）の全表面を覆うように隔離シート（７）を敷設して、該隔離シート（７）の上に鉄筋（１６）を組み上げて型枠を仮設した上でコンクリートを流し込み、前記空隙（１５）内へのコンクリートの流れ込みを阻止しながら固化させて、べた基礎（１）を構成する底部（２）と立上部（３）を構築することを特徴とする木造家屋用べた基礎の施工方法。
【請求項２】
べた基礎（１）を施工するために仮設される型枠において、底部（２）の側面を形成するために使用される外枠（１８）は、底部（２）と立上部（３）の双方の側面を一体的に覆い、かつ底部（２）の表面外縁と外枠（１８）により形成される立上部（３）との境界は、外側に向かうに連れて下方に進む傾斜面（１４）を構成していることを特徴とする請求項１記載の木造家屋用べた基礎の施工方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、木造家屋用べた基礎の施工方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
木造家屋の基礎構造は、古くは地表面に一定の間隔で束石を置き、この上に束を立てて土台を支持する方式が一般的であった。束石を使用した場合、個々の束石が不均衡に沈下して一部の束が宙に浮くことがあり、この状態で台風や地震などの災害に遭遇すると、建物を十分に支持できず破損や倒壊の危険がある。そのため近年では、布基礎と呼ばれる基礎構造が広く採用されており、この構造は建物の周囲や部屋の境界などの位置に、地面を掘削して線状の溝を掘り、この溝に鉄筋を組みコンクリートを流し込んで基礎を構築するものである。布基礎は、建物を線状に支持できるため、束石を使用する場合に比べ強度が高く、災害に対しても有利である。
【０００３】
新たに開発される宅地には、海岸などの水面を埋め立てたり、水田を埋めて造成される場合がある。このような土地は水分の含有量が多く、地表面から荷重を加えると容易に地盤が沈下する場合があり、建物を建築する際、従来の布基礎では荷重を受け止めることができず、建物全体が次第に沈下する恐れがある。このように軟弱な地盤に建物を建築する場合、布基礎では地面に作用する圧力が過大になる可能性があり、代わってべた基礎構造が採用される。べた基礎は、家屋の下面全体をコンクリートで覆い、地面に作用する圧力を低下させて沈下を防止することができる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
べた基礎工法は、地表面に対して全面で面接触するようコンクリートを敷設するため、地中の水分が時間の経過と共に、べた基礎のコンクリート内部から表面に浸透していき、床下の湿度が高くなる恐れがある。床下の湿度が高いと、土台や柱など木製の構造物にカビなどが増殖しやすくなり、その結果、土台などに腐食が始まり、家屋の強度が低下する。したがって床下の換気を十分に確保するため、布基礎の場合と同様、土台の下の立上部に換気口を設置しているが、べた基礎は、地表面と接触している面積が大きく、浸透してくる水分も増大する。対策として地表面に直接コンクリートを打設せず、この境界に防水シートと呼ばれる耐水性を有する面材を置き水分を遮断しているが、防水シートは、荷重や経年により劣化して機能を果たさなくなる恐れがある。
【０００５】
べた基礎に限らず布基礎の場合も、土台を載せている立上部に換気口が設けられ、ここから風が吹き込むことで、水分を外部に放出している。積雪地帯では冬季、床下に雪が入り込むことを防止するため、換気口をできるだけ高い位置に設置する必要があり、一般に基礎立上部の上面を長方形に切り欠いた換気口が形成されている。この場合は土台の支持が断続的になり、強度上好ましくない上、コンクリート中の鉄筋が換気口を取り囲むように配置できないため、換気口を起点とするコンクリートのヒビ割れが発生しやすい。またべた基礎の施工時は、施工上の都合から底部のコンクリートを固化させてから立上部を構築するが、双方の境界面から水分が内部に浸透する場合がある。
【０００６】
本発明はこうした実状を基に開発されたもので、床下の湿度が上昇することを抑制して土台などの腐食を防ぎ、強度にも優れた木造家屋用べた基礎の施工方法の提供を目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
前記の課題を克服する請求項１記載の発明は、木造家屋が建設される敷地全体の地表面を突き固めてから、この地表面全体に多数の空隙を有する砕石層を形成し、砕石層の全表面を覆うように隔離シートを敷設して、隔離シートの上に鉄筋を組み上げて型枠を仮設した上でコンクリートを流し込み、空隙内へのコンクリートの流れ込みを阻止しながら固化させて、べた基礎を構成する底部と立上部を構築することを特徴とする木造家屋用べた基礎の施工方法であり、床下の湿度を軽減させて、家屋の健全性を維持するものである。
【０００８】
木造家屋を支持するべた基礎を施工するにあたっては、まず建物が建てられる敷地全体を、岩石や埋没物を取り除いてから起伏のないよう整地を行い、次に地表面を所定の圧力で突き固める。この工程は従来と変わりないが、本発明では整地の終わった地表面全域に砕石層を構築する。ここに使用される砕石は、最大長さが５０ｍｍ程度の粒度が揃っているものを使用しており、敷地全体に均一の厚さになるよう散布する。砕石を散布した後、密度を上げるため表面を突き固めて厚さ１００ｍｍ程度の砕石層を形成する。
【０００９】
砕石層は、隣接する砕石の間に多くの空隙を含むことから、毛細管現象による水分の浸透が防止され、地中から伝わる水分を遮断する。したがって使用する砕石の粒度には十分な考慮が必要で、粒度が小さい場合、隣接する砕石の接触面積が増加して、水分が浸透しやすくなるほか、また逆に大きい場合、不安定な姿勢のまま突き固められると、家屋の荷重が加わった際に姿勢が変わってしまう危険がある。さらに建物が寿命に到達するまでの間に、砕石が風化して劣化することのないよう、素材の選定にも考慮が必要である。
【００１０】
砕石層には多数の空隙があるため、べた基礎を形成するコンクリートを流し込むと、この空隙にもコンクリートが到達して、砕石層が本来の機能を発揮できなくなる。そこでコンクリートが砕石層に流れ込まないよう、事前に砕石層の表面全体を隔離シートで覆っている。この隔離シートは、コンクリートが固まるまでの間だけ、荷重に対抗できる性能を維持できれば十分だが、後から隔離シートを取り除くことは不可能なので、長期的に周辺環境やコンクリートに損害を与えることのないよう、材質の選定には配慮が必要である。なお隔離シートを敷設する際は、一枚で砕石層の全面を覆うことは不可能で、帯状に切断して端部を重ねながら連続的に配置していく。
【００１１】
べた基礎は、水平に広がり砕石層の表面と「べた」に接触している底部と、この底部から直立している立上部から構成されている。立上部は、上面に土台を載せるためのもので、布基礎と同様に建物の周囲や部屋の境界に合わせて線状に配置される。なお底部と立上部の双方とも、内部には補強のための鉄筋が配置されており、この鉄筋は、砕石層が形成された後に、現地で所定の形状に組み上げられる。この後に、コンクリートを流し込むための型枠が設置されるが、施工上の都合で底部を固化させてから立上部を打設するため、双方の境界面から水分が内部に浸透する場合がある。
【００１２】
対策としては請求項２記載の発明のように、べた基礎を施工するために仮設される型枠において、底部の側面を形成するために使用される外枠は、底部と立上部の双方の側面を一体的に覆い、かつ底部の表面外縁と外枠により形成される立上部との境界は、外側に向かうに連れて下方に進む傾斜面を構成することで、外からの水分の浸透を防止することができる。べた基礎において、底部のコンクリートを流し込む際、側面を型枠で覆う必要があり、この型枠を本明細書では外枠と呼ぶ。この外枠の高さを延長すると、底部と立上部の双方の側面を一体的に覆うことが可能になり、型枠の施工が簡素化され、また底部と立上部の境界に段差が発生しない。
【００１３】
底部のコンクリートの打設が終わった後、外枠に対向するように内枠を配置して、外枠と内枠の間にコンクリートを流し込み形成される立上部は、底部より後に固化するため、双方の境界は一体化できず微細な隙間があり、外部から基礎内部へ水分が浸透する可能性がある。対策として境界は、建物の外側に向かうに連れて下方に進む傾斜面として、浸透する水分を外側に流す構造にする。この傾斜面は、底部のコンクリートの打設が終わり固化が始まった段階で、底部外縁のコンクリート表面を整形して構築され、その後に立上部を打設する。
【００１４】
本発明では、砕石層を地表面より高い位置に形成して、この上にべた基礎を形成しているため、基礎工事において地面を掘削する必要がない。このように基礎構造を地表面より上に構築することで、本発明では床の高さが従来に比べて高くなり、その結果、換気口を立上部の高い位置に設置する必要がなく、中間部に設置した場合も地表面との間で十分な距離を確保できる。また換気口を立上部の中間に位置させることで、床下全体に均等に外気を送ることが可能になる。
【００１５】
立上部の中央部付近に換気口を設けることで、換気口の周囲は一体のコンクリートで取り囲まれた閉じた空間になる。したがって換気口を取り囲むように鉄筋を配置することで、コンクリートに作用する引張方向の荷重に対抗して割れの発生を防止できる。そのため換気口の開口面積を増大させた場合も、べた基礎の強度を維持できるため、部屋の境界の下など、建物内部の立上部に設置される換気口は、開口面積を極力増大させて、床下の風の流れを円滑にして湿度の上昇を抑えることができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明によるべた基礎１の概略構造を示す斜視図で、地表面４とべた基礎１は、説明のため分離して描いている。建物を据え付ける地表面４は、不等沈下を防止するため事前に埋没物を除去した上で、地質についても極端な偏りがないことを確認した上で、建物の荷重に耐えられるよう地表面４を突き固めて水平に整地する。べた基礎１は、敷地全体に面接触するため、局地的に突き固めの弱い領域がある場合、不等沈下の要因になるため十分な注意が必要である。
【００１７】
本発明のべた基礎１は、布基礎のように地面を掘削して施工する必要はないものの、地表面４とべた基礎１の間に砕石層６を介在させていることから、水平方向に対する抗力を十分に発生させるため、地表面４の一部を掘削して、この中にべた基礎１を形成する方法を採用している。具体的には、建物の外周面に沿って深さ約１５０ｍｍの溝５を掘削して、この溝５を埋めるように、べた基礎１を形成する。なお溝５の外縁部は垂直に掘り下げているが、対向する内縁部は傾斜を設けており、コンクリートが流入しやすく、水平荷重によるせん断力にも、より強固に対抗できる。
【００１８】
溝５で取り囲まれた敷地内部には、べた基礎１を受け止めるための砕石層６が構築されている。砕石層６は、５０ｍｍ四方の隙間を持つフルイを通過してきた砕石を使用して、さらに砂状の粒子の細かい砕石も取り除かれており、粒度が調整されているため、多数の空隙１５が確保され、地表面４から伝わる水分が砕石層６の中を浸透することはない。なお砕石が風化や荷重により破損することのないよう、耐久性に優れた組成のものを使用している。搬送されてきた砕石は、人力で均一な厚さになるよう散布した後、砕石層６の表面をランマーなどの機械を使用して突き固めて、表面の凹凸を除去して密度を上げる。なお突き固められた後の砕石層６の厚さは、通常１００ｍｍ程度である。
【００１９】
砕石層６を均一に突き固めた後、この上の全面に隔離シート７を敷設する。隔離シート７は、幅が１．８ｍ程度の樹脂製フィルムを使用するため、敷地全体に敷設する場合は、帯状に切断したものを複数並べる必要があり、隣接している隔離シート７は、両端部を約１５０ｍｍ重ね合わせることで、コンクリートが砕石層６に流出することを防止している。また溝５からもコンクリートが地中に流出するため、溝５も隔離シート７で全面的に覆われている。コンクリートが固まると、隔離シート７は役目を終えるが、取り除くことも不可能であり、竣工後は砕石層６と同様に水分を遮断する。
【００２０】
完成したべた基礎１は、床下全体に外気が流入できるよう、建物外周の立上部３には複数の外部換気口８が設置され、また建物内部の立上部３にも同様に複数の内部換気口９が設置されており、この内部換気口９は、外気の流れをより円滑にするため、外部換気口８に対して開口面積を拡大させている。
【００２１】
図２は、べた基礎１の構造を示す断面図で、地表面４には溝５が掘削され、この溝５より内側の領域には、砕石層６が構築されている。溝５の表面および砕石層６の上面には隔離シート７が敷設され、コンクリートを流し込む際に流出することを防止している。べた基礎１は、砕石層６の上面に接して水平に広がっている底部２と、この底部２から垂直に延びている立上部３から構成され、またコンクリートに作用する引張荷重を受け止めるため、内部には鉄筋１６を一定の間隔で埋没させている。砕石層６に載る底部２は、約１００ｍｍの厚さがあり、この上面は、地表面から２００ｍｍの高さに位置している。
【００２２】
立上部３には、床下に外気を引き入れるため、建物の外周面には外部換気口８が、建物内部には内部換気口９が形成されている。外部換気口８は、雨や雪の進入を防止するため立上部３の中央付近に幅４００ｍｍ，高さ１６０ｍｍの開口が確保され、図示しないが、小動物や昆虫などが通過しないよう網状のフタが取り付けらてれる。一方、内部換気口９は風の流れを円滑にするため、べた基礎１の強度を損なわない程度に、できるだけ大きな開口が確保されている。
【００２３】
砕石層６を形成した後、鉄筋１６を組み上げてから、コンクリートを流し込むための型枠が仮設される。底部２を先行させて形成するため、最初に外枠１８を建物の外縁に沿って直立させる。この外枠１８は、高さが９００ｍｍで溝５の底部に据え付けられ、立上部３の型枠も兼ねている。外枠１８が組み上がると底部２のコンクリートの打設を行い、これが固化する途中で、外縁表面を整形して傾斜面１４を構築する。底部２が固化すると立上部３を形成するため、内枠１９などの型枠を組み上げて再びコンクリートを打設する。なお内枠１９は、立上部３の側面だけを覆うため、高さは６００ｍｍ程度である。当然ながら建物内部に形成される立上部３は、底部２との境界に傾斜面１４が存在しない。
【００２４】
底部２と立上部３の打設が終わり、一定期間の養生が終わるとべた基礎１が完成する。そのあと立上部３の上面に、土台１０を据え付けてから、土台１０の上に柱１１を並べると木造家屋の基本骨格が完成する。本発明においても床の構造は従来と同様で、隣接する土台１０の間に根太１２を水平方向に配置して、この上に床板１３を固定する。なお実際には、床板１３の下に断熱材など各種の中間層が必要であるが、この図では省略している。
【００２５】
図３は、本発明のべた基礎１の構築を時系列に示している。（イ）は底部２が完成した段階で、鉄筋１６や外枠１８が組み上がった後にコンクリートを流し込み、固化の途中で底部２外縁を整形して傾斜面１４を設けている。（ロ）は立上部３の構築途中の段階で、底部２の固化が進んだ後に、外枠１８に対向する内枠１９や、建物内部の立上部３を形成するための型枠を組み上げてから、コンクリートを打設する。（ハ）は外枠１８や内枠１９などの全ての型枠を撤去した完成段階を示す。
【００２６】
図４は、本発明のべた基礎１を用いて木造家屋を構築した場合の構造例を示す断面図であり、土台１０から上の家屋の構造は従来と変わるところがない。立上部３は、建物の外周部以外の内部にも設けられ、土台１０を介して全ての柱１１を支えている。なお本発明では、基本的に地表面４を掘削しないでべた基礎１を構築しているため、床上までの高さが従来に比べて大きく、外部換気口８は、立上部３の上面を切り欠いて構成しなくても、十分な高さが確保される。また建物外縁に位置する立上部３は、底部２との境界が傾斜面１４になっているため、外からの水の浸透を防止できる。
【００２７】
図５は、立上部３に設けられた各換気口周辺を通る鉄筋の配置を示す縦断面図で、（イ）は外部換気口８を、（ロ）は内部換気口９を示す。（イ）の外部換気口８は、立上部３のほぼ中間の高さに設けられ、周囲を泡状の地模様で示すコンクリートで囲まれており、斜方向と垂直方向に配置された補助鉄筋１７は、端部を鉄筋１６で固定され、開口部に作用する引張力に対抗してコンクリートのヒビ割れを防止する。また（ロ）の内部換気口９は開口部の底辺が、底部２の上面と一致しており、底部２の上層に水平に張られた鉄筋１６と、立上部３を格子状に配置された鉄筋１６、および斜方向に配置された補助鉄筋１７により、ヒビ割れを防止している。なお図では底部２と立上部３のコンクリートを、地模様を変えて描いている。
【００２８】
【発明の効果】
請求項１記載の発明で、地中からの水分を、多数の空隙を備えている砕石層により、べた基礎へ浸透することを防止でき、床下の湿度が上昇しないため、土台などの構造物を腐食から守り強度を維持できるため、地震や台風などに遭遇した際も被害を最小限に抑えることができる。また地表面の上にべた基礎を構築するため、立上部上面の位置が高くなり、換気口をコンクリートに囲まれた構造として周囲を取り巻くように鉄筋を配置できるため、換気口を起点とするコンクリートのヒビ割れの発生を防止できる。
【００２９】
請求項２記載の発明で、コンクリートの打設前に、べた基礎の外縁を外枠で取り囲むため、底部と立上部との境界で段差が発生せず、水が溜まることを防止できる上、美観も向上するほか、建物外縁の型枠の施工が簡素化される。さらに底部と立上部との境界を傾斜面にすることで、双方のコンクリートの境界を浸透する水分を建物の外側に流し落とすことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による、べた基礎の概略構造を示す斜視図である。
【図２】本発明による、べた基礎の構造を示す断面図である。
【図３】（イ）（ロ）（ハ）
本発明による、べた基礎の構築を時系列に示す断面図である。
【図４】本発明のべた基礎を用いて、木造家屋を構築した場合の構造例を示す断面図である。
【図５】（イ）（ロ）
立上部に設けられた外部換気口および内部換気口周辺を通る鉄筋の配置例を示す縦断面図で、泡状の地模様で描かれている領域がコンクリートを示し、斜線で埋められている線は鉄筋または補助鉄筋を示す。
【符号の説明】
１  べた基礎
２  底部
３  立上部
４  地表面
５  溝
６  砕石層
７  隔離シート
８  外部換気口
９  内部換気口
１０  土台
１１  柱
１２  根太
１３  床板
１４  傾斜面
１５  空隙
１６  鉄筋
１７  補助鉄筋
１８  外枠
１９  内枠
【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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