(57)【要約】  【課題】  比較的小型で簡単な構造の免震装置を用いていながら、建築物から受ける荷重に応じて前記免震装置の支持力を適宜調整可能であり、バランス良く建築物を支持することのできる免震基礎構造を提供する。  【解決手段】  免震装置２０１，２０５のそれぞれが、少なくとも上下方向に弾性力を発揮する弾性体２３１，２３５を有し、前記免震装置２０１，２０５のうちの少なくとも２つが、互いに異なる荷重を支えており、地盤上の前記免震装置２０１，２０５が設置されるそれぞれの設置面４１１，４１５は、前記免震装置２０１，２０５が個別に支えるべき荷重を前記免震装置２０１，２０５に加えた場合に前記弾性体２３１の収縮の結果として定まる前記免震装置２０１，２０５それぞれの高さに応じた高度に調整されている免震基礎構造１０とする。  【選択図】  図３
2007070920.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
建築物を支持する複数の基礎ユニットと、地盤と、それぞれの基礎ユニットの下方でかつ地盤上に設置された複数の免震装置とを備える免震基礎構造であって、
前記免震装置のそれぞれが、少なくとも上下方向に弾性力を発揮する弾性体を有し、前記免震装置のうちの少なくとも２つが、互いに異なる荷重を支えており、
前記地盤上の前記免震装置が設置されるそれぞれの設置面は、前記免震装置が個別に支えるべき荷重を前記免震装置に加えた場合に前記弾性体の収縮の結果として定まる前記免震装置それぞれの高さに応じた高度に調整されている
ことを特徴とする免震基礎構造。
【請求項２】
前記免震装置は、当該免震装置が個別に支えるべき荷重を前記免震装置に加え前記弾性体を収縮させた結果として定まる高さが前記免震装置の最大高さとなるように前記免震装置の高さを制限する高さ制限手段を備えていることを特徴とする請求項１記載の免震基礎構造。
【請求項３】
前記免震装置のそれぞれが、同一形状の天板、底板および前記弾性体としてのコイルバネを有し、
前記天板と底板との間に前記免震装置が個別に支えるべき荷重に応じた本数の前記コイルバネが配置されていることを特徴とする請求項１または２に記載の免震基礎構造。
【請求項４】
少なくとも上下方向に弾性力を発揮する弾性体を有し、建築物を支持する複数の基礎ユニットの下方にそれぞれ配置されるべき免震装置を、予め、前記免震装置のそれぞれが個別に支えるべき荷重を前記免震装置に加えた場合に前記弾性体の収縮の結果として定まる高さに調整すると共に、
地盤上の前記免震装置が設置されるそれぞれの設置面を、前記免震装置のそれぞれの高さに応じた高度に調整し、
高度調整後の前記設置面に高さ調整後の前記免震装置を設置し、さらに前記免震装置の上方に前記基礎ユニットを設置する
ことを特徴とする免震基礎の施工方法。
【請求項５】
天板と、底板と、前記天板と底板との間に配置される上下方向に弾力性を発揮するコイルバネと、前記コイルバネを保護するゴム製の保護部材とを備え、
前記保護部材には、前記コイルバネを収容するための上下方向に貫通する貫通孔が形成されており、
前記保護部材は、前記貫通孔内に前記コイルバネを収容し、前記貫通孔の上側を前記天板で塞ぎ下側を前記底板で塞いだ状態で、前記天板と底板との間に配置されていることを特徴とする免震装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、建築物の荷重を支持すると共に地震や風などによる強制振動に対して建築物の揺れを低減する免震基礎構造、免震基礎の施工方法およびこれに用いる免震装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、免震基礎構造は、高層ビルのような大規模建築物だけでなく戸建住宅などの小規模建築物においても普及しつつある。
しかし、小規模建築物の場合、大規模建築物と比べてコスト面や工期面での制約が多く、大規模建築物で採用されているような大掛かりで特殊な構造の免振基礎構造を採用することは困難である。そのため、小規模建築物では、比較的簡単な構造の免震装置を、建築物とこれを支持する基礎との間に複数設置する構造が主として採用されており、前記免震装置としては、例えば特許文献１に開示されているような装置が用いられている。
【特許文献１】特開平７−１０３２８４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、免震装置が建築物から受ける荷重は、免震装置の設置位置によって異なる。すなわち、建築物には荷重が集中する部分とそうでない部分とがあり、荷重が集中する部分に設置された免震装置は、そうでない部分に設置された免震装置よりも大きな荷重を受けることとなる。そのため、荷重に応じて支持力を調整することのできない比較的簡単な構造の免震装置では、建築物全体をバランス良く支持することが困難である。
【０００４】
本発明は、上記した課題に鑑み、比較的簡単な構造の免震装置を用いているにもかかわらず、バランス良く建築物を支持することのできる免震基礎構造、免震基礎の施工方法およびこれに用いる免震装置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】
【０００５】
上記課題を解決するため、請求項１記載の本発明に係る免震基礎構造は、建築物を支持する複数の基礎ユニットと、地盤と、それぞれの基礎ユニットの下方でかつ地盤上に設置された複数の免震装置とを備える免震基礎構造であって、前記免震装置のそれぞれが、少なくとも上下方向に弾性力を発揮する弾性体を有し、前記免震装置のうちの少なくとも２つが、互いに異なる荷重を支えており、前記地盤上の前記免震装置が設置されるそれぞれの設置面は、前記免震装置が個別に支えるべき荷重を前記免震装置に加えた場合に前記弾性体の収縮の結果として定まる前記免震装置それぞれの高さに応じた高度に調整されている構成を有する。
【０００６】
請求項２記載の本発明に係る免震基礎構造は、請求項１記載の免震基礎構造において、前記免震装置は、当該免震装置が個別に支えるべき荷重を前記免震装置に加え前記弾性体を収縮させた結果として定まる高さが前記免震装置の最大高さとなるように前記免震装置の高さを制限する高さ制限手段を備えている構成を有する。
請求項３記載の本発明に係る免震基礎構造は、請求項１または２に記載の免震基礎構造において、前記免震装置のそれぞれが、同一形状の天板、底板および前記弾性体としてのコイルバネを有し、前記天板と底板との間に前記免震装置が個別に支えるべき荷重に応じた本数の前記コイルバネが配置されている構成を有する。
【０００７】
請求項４記載の本発明に係る免震基礎の施工方法は、少なくとも上下方向に弾性力を発揮する弾性体を有し、建築物を支持する複数の基礎ユニットの下方にそれぞれ配置されるべき免震装置を、予め、前記免震装置のそれぞれが個別に支えるべき荷重を前記免震装置に加えた場合に前記弾性体の収縮の結果として定まる高さに調整すると共に、地盤上の前記免震装置が設置されるそれぞれの設置面を、前記免震装置のそれぞれの高さに応じた高度に調整し、高度調整後の前記設置面に高さ調整後の前記免震装置を設置し、さらに前記免震装置の上方に前記基礎ユニットを設置することを特徴とする。
【０００８】
請求項５記載の本発明に係る建築用免震装置は、天板と、底板と、前記天板と底板との間に配置される上下方向に弾力性を発揮するコイルバネと、前記コイルバネを保護するゴム製の保護部材とを備え、前記保護部材には、前記コイルバネを収容するための上下方向に貫通する貫通孔が形成されており、前記保護部材は、前記貫通孔内に前記コイルバネを収容し、前記貫通孔の上側を前記天板で塞ぎ下側を前記底板で塞いだ状態で、前記天板と底板との間に配置されている構成を有する。
【発明の効果】
【０００９】
本発明に係る免震基礎構造は、地盤上の免震装置が設置されるそれぞれの設置面が、各免震装置が個別に支えるべき荷重を各免震装置に加えた場合に各弾性体の収縮の結果として定まる各免震装置それぞれの高さに応じた高度に調整されているため、各免震装置の高さを調整することによって各免震装置の支持力を適宜調整可能である。したがって、比較的簡単な構造の免震装置を用いているにもかかわらず、バランス良く建築物を支持することができる。
【００１０】
本発明において、前記免震装置が高さ制限手段を備えている場合は、予め免震装置を、当該免震装置が個別に支えるべき荷重を免震装置に加え弾性体を収縮させた結果として定まる高さに調整し、対応する設置面に載置するだけで、各免震装置が前記荷重に応じた支持力を有する免震基礎構造とすることができる。
本発明において、天板と底板との間に免震装置が個別に支えるべき荷重に応じた本数のコイルバネが配置されている構成とした場合、免震装置の構造を簡単にすることができると共に、部材点数を少なく抑えることができるため、免震基礎構造を安価に実施することができる。しかも、弾性体の本数を変更するだけで簡単に免震装置の支持力を大まかに調整することができる。
【００１１】
本発明に係る免震基礎の施工法方法は、各免震装置の支持力を適宜調整可能であるため、比較的簡単な構造の免震装置を用いるにもかかわらず、バランス良く建築物を支持することができる。
本発明に係る免震装置は、土砂や水が免震装置内に浸入し難く、土砂によってコイルバネの伸縮が阻害されたり、水がかかってコイルバネが錆びたりすることが起こり難い。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明に係る免震基礎構造、免震基礎の施工方法および免震装置の実施の形態について図面を参照しながら説明する。
＜免震基礎構造および免震装置＞
本実施の形態に係る免震基礎構造および免震装置は、戸建住宅などの小規模建築物用の免震基礎構造である。
【００１３】
まず、免震基礎構造の概略構成を、図１乃至図３を用いて説明する。なお、理解容易のために各部材の寸法や材質等について具体的な数値等を挙げて説明しているが、これらはあくまでも典型的な一例にすぎず、本発明はこれら数値等に限定されるものではない。
免震基礎構造１０は、複数の基礎ユニット１０１〜１０５と、複数の免震装置２０１〜２０５と、複数の改良地盤３０１〜３０５と、複数の支持地盤４０１〜４０５とからなる。
【００１４】
基礎ユニット１０１〜１０５は、例えば鉄筋コンクリート製であって、建築物の軸組２０を支持している。各基礎ユニット１０１〜１０５は、ほぼ同じ形状であって、上面および下面の高度（高さレベル）もほぼ均一である。
各基礎ユニット１０１〜１０５には、軸組２０を構成する構造柱５０１〜５０５および構造梁６０１〜６０４がそれぞれ接合されている。なお、建築物および軸組２０の構成は、建築基準法に基づく構造の範囲で適宜変更可能である。
【００１５】
免震装置２０１〜２０５は、基礎ユニット１０１〜１０５から伝わる静荷重を支えると共に、地震動などの強制振動による動荷重（鉛直荷重および水平荷重）を吸収する装置であって、弾性体としてのコイルバネ２３１〜２３５を複数備える。
各免震装置２０１〜２０５の上面には、それぞれ基礎ユニット１０１〜１０５が設置されており、免震装置２０１〜２０５の上面と基礎ユニット１０１〜１０５の下面とがほぼ同じ高度となっている。すなわち、各免震装置２０１〜２０５の上面の高度はほぼ均一であり、例えばグランドラインから深さ約７００ｍｍの高度である。一方、各免震装置２０１〜２０５の下面の高度は均一ではない。これは、各免震装置２０１〜２０５の高さが、各免震装置２０１〜２０５が個別に支えるべき荷重の大きさに応じてそれぞれ調整されているため、一定ではないからである。これについての詳細は後述する。
【００１６】
なお、免震装置２０１〜２０５は、基礎ユニット１０１〜１０５の下方に設置されていれば良く、基礎ユニット１０１〜１０５と免震装置２０１〜２０５とは必ずしも接触している必要はない。例えば、各基礎ユニット１０１〜１０５と免震装置２０１〜２０５との間に、同じ高さの部材が介在していても良い。
改良地盤３０１〜３０５は、例えば許容支持力１００ＫＮ／ｍ２で改良された地盤である。また、支持地盤４０１〜４０５は、各改良地盤３０１〜３０５の上面に設けられた例えば厚みが２００ｍｍの鉄筋コンクリートからなる地盤である。本実施の形態に係る地盤とは、改良地盤３０１〜３０５および支持地盤４０１〜４０５を意味し、地盤上の設置面４１１〜４１５とは、支持地盤４０１〜４０５の上面を意味する。
【００１７】
なお、地盤は、本実施の形態にかかる構成に限定されず、免震装置２０１〜２０５を設置するための設置面４１１〜４１５を備えた地盤であれば良い。また、改良地盤３０１〜３０５および支持地盤４０１〜４０５の構成は、建築基準法に基づく構造の範囲で適宜変更可能である。
設置面４１１〜４１５の高度は、免震装置２０１〜２０５の高さに応じた高度に調整されているため均一ではない。詳細については後述する。
【００１８】
次に、図４乃至図７に基づき、基礎ユニット１０１、免震装置２０１、改良基盤３０１、支持地盤４０１、構造柱５０１および構造梁６０１で構成される部分を例に挙げて、免震基礎構造１０の詳細な構成を説明する。
図４に示すように、免震装置２０１は完全に地中に埋まっており、基礎ユニット１０１も上端部を除いて地中に埋まっている。また、構造梁６０１も地中に埋まった地中梁である。
【００１９】
図４および図５に示すように、地中に埋まっている免震装置２０１の側面は、全周に亘って止水シート７０１で覆われている。したがって、免震装置２０１内に土砂や水が入り込み難くなっている。
さらに、免震装置２０１および基礎ユニット１０１の側面は、構造梁６０１が接合される部分と地面から露出している上端部とを除いて、プレート材７１１〜７１４によって覆われている。それらプレート材７１１〜７１４は、例えば厚みが５０ｍｍの発泡ウレタン製の板材であって、その厚みから得られる材質の弾力性によって強制震動による水平方向の動荷重をある程度吸収可能である。なお、プレート材７１１〜７１４は柔軟性を有するためコイルバネ２３１の収縮の妨げとなることはない。
【００２０】
なお、構造梁６０１は、地中梁に限定されず、地中に埋まっていない梁であっても良い。また、構造梁６０１が地中梁の場合は、構造梁６０１の側面および下面を発砲ウレタン製の板材で覆うことが考えられる。これにより、前記板材の厚みから得られる弾力性によって、構造梁６０１への動荷重をある程度吸収可能である。
図６に示すように、支持地盤４０１と免震装置２０１とは、アンカーボルト４２１およびナット８０１によって緊結されている。また、免震装置２０１と基礎ユニット１０１とは、アンカーボルト８１１によって緊結されている。さらに、基礎ユニット１０１と構造柱５０１とは、アンカーボルト１１１およびナット８２１によって緊結されている。これについての詳細は後述する。
【００２１】
図４に戻って、基礎ユニット１０１と構造梁６０１とは、基礎ユニット１０１の鉄筋１２１と構造梁の鉄筋６１１とを圧接或いはラップ継手にて位置Ｐで接続し、その周りの露出部分を無収縮コンクリート６２１で覆うようにして接合されている。
なお、構造梁６０１〜６０４としては、例えばプレキャストＲＣ製の梁が考えられる。プレキャストＲＣ製とすることによって、より堅固な軸組２０とすることができる。また、工場で作製できるため構造梁６０１の寸法精度が高くなり、寸法誤差の少ない軸組２０とすることができる。したがって、地震動などの強制振動に強い軸組２０とすることができる。
【００２２】
次に、図５乃至図７に基づき、免震装置２０１を例に挙げて、各免震装置２０１〜２０５の詳細な構成を説明する。
免震装置２０１は、天板２１１、底板２２１、複数のコイルバネ２３１、および高さ制限手段２４１を備える。
天板２１１および底板２２１は、それぞれ例えば厚みが２５ｍｍ、重量が９９ｋｇ、一辺の長さが６５０ｍｍの方形金属板であって、相対向するように配置されている。天板２１１および底板２２１は、それぞれ緊結用ボルト孔２１２，２２２、突出部２１３，２２３、および、高さ制限手段用ボルト孔２１４，２２４を備える。
【００２３】
図６に示すように、天板２１１の緊結用ボルト孔２１２は、アンカーボルト８１１を取り付けるための孔である。また、底板２２１の緊結用ボルト孔２２２は、支持地盤４０１のアンカーボルト４２１を挿入するための孔である。これら緊結用ボルト孔２１２，２２２は、例えば図６および図７に示すように、コイルバネ２３１を避けるようにしてコイルバネ２３１間に形成されている。なお、緊結用ボルト孔２２１，２２２の位置は特に限定されるものではなく、コイルバネ２３１の邪魔にならない位置に適宜形成されていれば良い。
【００２４】
突出部２１３，２２３は、圧縮コイルバネ２３１の端部を係止して水平方向へのずれを防止するためのものであって、天板２１１および底板２２１の互いに対抗する面に設けられている。突出部２１３，２２３は、コイルバネ２３１の取り付け位置に合わせて形成されている。
各突出部２１３，２２３は、例えば外径が１１４．３ｍｍ、肉厚が３ｍｍ、高さが１３０ｍｍの筒状である。なお、突出部２１３，２２３の形状は、上記筒状に限定されず、コイルバネ２３１の水平方向へのずれを防止することができる形状であれば良い。
【００２５】
コイルバネ２３１は、天板２１１と底板２２１との間に、主として上下方向に弾性を発揮するように、上下方向に伸縮する姿勢で複数並列配置されている。各コイルバネ２３１は、例えば材質がＳＵＰ１１Ａ（ばね鋼）、材料直径が３２ｍｍ、コイル内径が１２０ｍｍ、有効巻数が８．５巻、総巻数が１０．５巻、自由長さが４７２ｍｍ、密着長さが３２０ｍｍ、バネ指数が４．７５ｍｍ、重量が２９．４ｋｇである。コイルバネ２３１は、２．５ｔｆの荷重が加わると約４００ｍｍに収縮し、５．３５ｔｆの荷重が加わると３２０ｍｍに収縮する。
【００２６】
なお、コイルバネ２３１は、上下方向に伸縮する姿勢で配置されているため、主として上下方向に弾性を発揮するが、コイルバネ２３１の特性上、当然に水平方向へも弾性を発揮する。したがって、免震装置２０１は、上下荷重だけでなく水平荷重をも吸収可能である。
天板２１１の突出部２１３と底板２２１の突出部２２３の高さを合計すると２６０ｍｍであり、これは前述したコイルバネ２３１の密着長さである３２０ｍｍよりも短い。すなわち、コイルバネ２３１が収縮限界に達しても、突出部２１３，２２３同士が接触することはない。したがって、コイルバネ２３１の伸縮運動が突出部２１３，２２３によって制限されることがなく、前記コイルバネ２３１の弾性機能を最大限に活かすことができる。
【００２７】
図７に示すように、コイルバネ２３１は、突出部２１３，２２３間の隙間Ｌの部分において、突出部２１３，２２３に邪魔されることなく水平方向へ変形可能であるため、強制振動による水平荷重が吸収され易くなっている。
コイルバネ２３１の上下端部は、突出部２１３，２２３によって係止されているが、天板２１１および底板２２１には固定されてはいない。そのため、コイルバネ２３１は、突出部２１３，２２３の外径（１１３．３ｍｍ）とコイルバネ２３１の内径（１２０ｍｍ）との差分だけ水平方向にずれ動くことが可能である。したがって、突出部２１３，２２３によって、多少の遊びを持たせながらコイルバネ２３１の水平方向へのずれを防止することができる。
【００２８】
なお、コイルバネ２３１は、その上下端部がそれぞれ天板２１１および底板２２１に金具などで固定されていても良い。その場合、水平方向の動荷重を受けた際の突出部２１３，２２３の負担を低減させることができる。
図７および図８に示すように、高さ制限手段２４１は、免震装置２０１の最大高さを制限するための部材であって、例えばボルト２４２とナット２４３，２４４で構成されている。当該高さ制限手段２４１は、天板２１１および底板２２１の高さ制限手段用ボルト孔２１４，２２４を貫通するボルト２４２に、天板２１１の上面側および底板２２１の下面側からそれぞれナット２４３，２４４を螺合させて、天板２１１および底板２２１に取り付けられている。なお、高さ制限手段用ボルト孔２１４，２２４は、それぞれ突出部２１３，２２３の内側に設けられている。
【００２９】
高さ制限手段２４１は、ナット２４３，２４４間の距離を調整することによって、免震装置２０１の最大高さを制限可能である。以下に、高さ制限手段２４１を用いて免震装置２０１の最大高さを制限する手順について説明する。
図８（ａ）に示すように、高さ制限手段２４１を取り付ける前の免震装置２０１の高さをＴ５とする。前記免震装置２０１に荷重を加えると、免震装置２０１の高さは、コイルバネ２３１の収縮の結果として定まる高さＴ６になる。この状態で、上側のナット２４３を天板２１１の上面と接触する位置まで移動させ、下側のナット２４４を底板２２１の下面と接触する位置まで移動させれば、前記荷重を解放しても前記免震装置２０１の高さＴ６はそれ以上に高くはならない。すなわち、免震装置２０１の最大高さが高さ制限手段２４１によって制限された状態となる。
【００３０】
なお、高さ制限手段２４１の構成は、上記ボルト２４２およびナット２４３，２４４からなる構成に限定されず、コイルバネ２３１の伸長を妨げることで免震装置２０１の最大高さを制限できる構成であれば良い。
次に、高さ制限手段２４１によって最大高さがＴ６に制限されていても、当該高さＴ６以下の範囲において、コイルバネ２３１は自由に伸縮可能である。すなわち、図８（ｃ）に示すように、コイルバネ２３１は、収縮限界まで収縮可能であり、地震動などの強制震動を受けた場合は、免震装置２０１の高さがＴ７に変わる。
【００３１】
なお、免震装置２０１が図８（ｃ）に示すように変形した場合、底板２２１の下面から高さ制限手段２４１のボルト２４２が大きく下方へ突出することになる。しかし、図７に示すように、底板２２１が設置される支持地盤４０１の設置面４１１には、例えば筒状部材４３１を埋め込んで形成した穴部４３２が、ボルト２４２の位置に合わせて配置されているため、当該ボルト２４２の動きが支持地盤４０１によって妨げられることはなく、免震装置２０１は自由に変形可能である。
【００３２】
以上、免震装置２０１の構成を説明したが、他の免震装置２０２〜２０５も同様の構成を有する。なお、免震装置２０１〜２０５は、天板、底板、コイルバネおよび高さ制限手段などの部材を、同一形状とすることで、部材点数を少なく抑えることが可能である。
免震装置２０１〜２０５は、コイルバネ２３１〜２３５の本数および配置を適宜選択可能である。例えば、図９（ａ）〜（ｄ）に示すように、免震装置２０１に取り付けるコイルバネ２３１の本数を、４本、６本、８本或いは９本と変更し、図示するように配置することが考えられる。なお、コイルバネ２３１の本数および配置は、図９に示す本数および配置に限定されず適宜変更可能である。
【００３３】
コイルバネ２３１〜２３５は、１本あたり２．５ｔｆの荷重を支え、その際４００ｍｍに収縮する。コイルバネを４本備えた免震装置は１０ｔｆの荷重用であり、コイルバネを６本備えた免震装置は１５ｔｆの荷重用である。
コイルバネ２３１〜２３５の本数は、各免震装置２０１〜２０５が個別に支えるべき建築物の静荷重の大きさに応じて適宜変更される。なお、建築物の静荷重とは、例えば建築物の固定荷重と積載荷重との総和である。
【００３４】
図２で示すような免震基礎構造１０において、基礎ユニット２０１に１０ｔｆの荷重が加わり、基礎ユニット２０２に１５ｔｆの荷重が加わるとすると、基礎ユニット２０１の下方には４本のコイルバネを備えた免震装置２０１が設置され、基礎ユニット２０２の下方には６本のコイルバネを備えた免震装置２０２が設置される。このように、免震装置２０１〜２０５が個別に支えるべき荷重の大まかな調整は、コイルバネ２３１〜２３５の本数を変えるだけで簡単に行うことができる。
【００３５】
なお、本実施の形態に係る免震基礎構造１０では、コイルバネ２３１〜２３５の本数を適宜変更して免震装置２０１〜２０５の支持力を調整したが、例えば材料直径の異なるコイルバネを複数種類用意して、それらを適宜組み合わせて、免震装置の支持力を調整するようにしても良い。
以上、本発明に係る画像形成装置を実施の形態に基づいて具体的に説明してきたが、本発明の内容は、上記の本実施の形態に限定されない。
【００３６】
例えば、弾性体は、コイルバネ２３１に限定されず、少なくとも上下方向に弾性力を発揮する部材であれば良い。
また、各免震装置２０１には、図１０（ａ）および（ｂ）に示すような保護部材９０１を取り付けることが考えられる。当該保護部材９０１は、コイルバネ２３１を保護するためのゴム製の部材であって、上下方向に貫通する円柱状の貫通孔９０２が形成されている。当該貫通孔９０２は、コイルバネ２３１を個別に収容するための孔であって、コイルバネ２３１の配置に合わせて複数形成されている。
【００３７】
図１０（ｂ）に示すように、保護部材９０１は、貫通孔９０２内にコイルバネ２３１が収容され、各貫通孔９０２の上側の開口９０３が天板２１１で塞がれ、下側の開口９０４が底板２２１で塞がれた状態で、天板２１１と底板２２１との間に配置されており、貫通孔９０２内は密閉状態となっている。
なお、貫通孔９０２の構成は上記構成に限定されず、コイルバネ２３１を密閉状態で収容可能であれば良い。例えば、コイルバネ２３１を個別に収容するのではなく、１つの貫通孔にまとめて収容する構成であっても良い。
【００３８】
このような保護部材９０１を設けることによって、コイルバネ２３１に土砂が入り込んで伸縮が妨げられるのを防止することができる。また、コイルバネ２３１が水に濡れて錆びるのを防止することができる。なお、保護部材９０１を設ける場合は、図５乃至図７に示すような止水シート７０１およびプレート材７１１〜７１４を設けなくても良い。
保護部材９０１の側面には、緊結用ボルト孔２１２，２２２に対応する位置に凹所９０５が形成されており、保護部材９０１を取り付けた後でもナット締めができるようになっている。
【００３９】
＜免震基礎の施工方法＞
以下に、免震基礎の施工方法について説明する。まず、大まかな施工手順を図４に基づいて説明する。
まず、地盤を改良して改良地盤３０１を形成する。次に、改良地盤３０１の上面に支持地盤４０１を設ける。その際、支持地盤４０１の上面すなわち地盤の設置面４１１に、アンカーボルト４２１を取り付けておく。
【００４０】
次に、支持地盤４０１の設置面４１１に免震装置２０１を取り付ける。具体的には、支持地盤４０１のアンカーボルト４２１が免震装置２０１の底板２２１のボルト孔２２２を貫通するようにして、免震装置２０１を設置面４１１に設置し、前記アンカーボルト４２１に螺合させたナット８０１で締め付けて、支持地盤４０１と免震装置２０１とを緊結する。
【００４１】
次に、免震装置２０１上に基礎ユニット１０１を設ける。まず、免震装置２０１の天板２１１のボルト孔２１２にアンカーボルト８１１を挿通させ、ナット８１２，８１３でアンカーボルト８１１の下端部を天板２１１に固定しておく。その後、天板２１１の上面にコンクリートを流し込んで基礎ユニット２０１を作製する。その際、基礎ユニット２０１の上面にアンカーボルト１１１を取り付けておく。
【００４２】
次に、基礎ユニット１０１に構造柱５０１および構造梁６０１を接合する。構造柱５０１は、基礎ユニット１０１のアンカーボルト１１１が構造柱５０１のボルト孔５１１を貫通するように設置した後、ナット８２１で締め付けて基礎ユニット１０１に緊結する。構造梁６０１は、基礎ユニット１０１の鉄筋１２１と構造梁６０１の鉄筋６１１とを圧接或いはラップ継手にて接続し、その周りの露出部分を無収縮セメント６２１で覆って接合する。
【００４３】
以下に、免震装置２０１〜２０５を、予め、各免震装置２０１〜２０５が個別に支えるべき荷重を各免震装置２０１〜２０５に加えた場合にコイルバネ２３１の収縮の結果として定まる高さに調整し、その後、各免震装置２０１〜２０５の高さに応じた高度に調整された設置面４１１〜４１５に設置する手順について詳述する。
まず、各基礎ユニット１０１〜１０５が支持する個別の荷重に応じてコイルバネ２３１の本数を適宜調整し、各基礎ユニット１０１〜１０５の支持力を大まかに設定する。
【００４４】
例えば、図１において、基礎ユニット１０２が支持する構造柱５０２は、基礎ユニット１０１が支持する構造柱５０１よりも大きな荷重を支持しているため、基礎ユニット１０２の下方に設置される免震装置２０５は、基礎ユニット１０１の下方に設置される免震装置２０１よりも大きな支持力が必要である。そこで、例えば、免震装置２０１のコイルバネ２３１が４本であるのに対し、免震装置２０２のコイルバネ２３２を６本とする。
【００４５】
次に、各免震装置２０１〜２０５の支持力を厳密に設定する。当該厳密な設定の説明は、図３に基づき、免震装置２０１と免震装置２０５との調整を例に挙げて説明する。
まず、免震装置２０１と免震装置２０５とに必要な支持力を予め計算する。例えば、基礎ユニット１０１が支持する構造柱５０１は、基礎ユニット１０５が支持する構造柱５０５よりも大きな荷重を支持しているため、基礎ユニット１０１の下方に設置される免震装置２０１は、基礎ユニット１０５の下方に設置される免震装置２０５よりも大きな支持力が必要である。
【００４６】
次に、高さ制限手段２４１によって、各免震装置２０１，２０５の最大高さが、前記計算によって得られた必要な支持力に相当する荷重を加えた状態の高さとなるように予め制限しておく。
ここで、上述したように、免震装置２０１に必要な支持力は、免震装置２０５に必要な支持力よりも大きい。したがって、免震装置２０１は、免震装置２０５よりも大きな荷重が加えられた状態でその最大高さが制限される。そして、両免震装置２０１，２０５は、コイルバネ２３１，２３５の本数が同じであるため、よりコイルバネ２３１が収縮する免震装置２０１は、その高さＴ３が免震装置２０５の高さＴ３’よりも低い状態で最大高さが制限される。
【００４７】
次に、改造地盤３０１，３０５を、改良地盤３０１の高さＴ１が、改良地盤３０５の高さＴ１’よりも、前記高さＴ３と高さＴ３’との差分だけ高くなるように形成する。これにより、改良地盤３０１の高度Ｘは、改良地盤３０５の高度Ｘ’に比べて前記差分だけ高くなる。
次に、各改良地盤３０１，３０５の上面に、それぞれ支持地盤４０１，４０５を設ける。各支持地盤４０１，４０５の高さＴ２，Ｔ２’は、上述した通り同じ高さである。したがって、設置面４１１の高度Ｙは、設置面４１５の高度Ｙ’よりも、高さＴ３と高さＴ３’との差分だけ高くなる。
【００４８】
なお、改良地盤３０１，３０５の高さＴ１，Ｔ１’を一定にし、支持地盤４０１，４０５の高さＴ２，Ｔ２’を調整して、設置面４１１，４１５の高度Ｙ，Ｙ’を調整しても構わない。また、改良地盤３０１，３０５の高さＴ１，Ｔ１’と支持地盤４０１，４０５の高さＴ２，Ｔ２’の両方での高さで設置面４１１，４１５の高度Ｙ，Ｙ’を調整しても構わない。
【００４９】
次に、設置面４１１には、高さＴ３に調整された免震装置２０１を設置し、設置面４１５には、高さＴ３’に調整された免震装置２０５を設置する。すると、高度Ｙと高度Ｙ’との差が、高さＴ３と高さＴ３’との差によって打ち消されて、免震装置２０１の上面の高度Ｚと、免震装置２０５の上面の高度Ｚ’とがほぼ同じになる。
以上のような手順を用いれば、全ての免震装置２０１〜２０５の上面の高度Ｚ，Ｚ’をほぼ同じにすることが可能である。
【００５０】
次に、各免震装置２０１，２０５上に基礎ユニット１０１，１０５を設置する。各基礎ユニット１０１，１０５の高さＴ４，Ｔ４はほぼ同じであるため、各基礎ユニット１０１，１０５の上面の高度もほぼ同じになる。したがって、各基礎ユニット１０１，１０５に接合される構造梁６０４の水平を保つことができ、構造柱５０１，５０５の高さを揃えることもできる。
【００５１】
以上のようにして施工された免震基礎構造１０は、各免震装置２０１〜２０５の支持力が、各免震装置２０１〜２０５が個別に支えるべき建築物の静荷重と釣り合っているため、バランスよく建築物を支持することができる。
【産業上の利用可能性】
【００５２】
本発明に係る免震基礎構造、免震基礎の施工方法および免震装置は、戸建住宅などの小規模建築物のみならず、高層ビルのような大規模建築物にも利用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】本実施の形態に係る免震基礎構造とその上に建てられる建築物の軸組とを示す正面図
【図２】免震基礎構造および軸組の図１に示すＡ−Ａ線に沿った平面断面図
【図３】免震基礎構造および軸組の側面図
【図４】免震基礎構造の一部を示す縦断面図
【図５】免震基礎構造の図４に示すＢ−Ｂ線に沿った平面断面図
【図６】免震基礎構造の図５に示すＣ−Ｃ線に沿った縦断面図
【図７】免震基礎構造の図５に示すＤ−Ｄ線に沿った縦断面図
【図８】免震装置を示す縦断面図であって、（ａ）は高さ制限手段を取り付ける前の状態を示す図、（ｂ）は高さ制限手段を取り付けた状態を示す図、（ｃ）は収縮限界までコイルバネを収縮させた状態を示す図
【図９】免震装置におけるコイルバネの本数および配置を説明するための図であって、（ａ）はコイルバネが４本の場合を示す図、（ｂ）はコイルバネが６本の場合を示す図、（ｃ）はコイルバネが８本の場合を示す図、（ｄ）はコイルバネが９本の場合を示す図
【図１０】保護部材を備えた免震装置を示す図であって、（ａ）は平面断面図、（ｂ）は（ａ）に示すＥ−Ｅ線に沿った縦断面図
【符号の説明】
【００５４】
１０  免震基礎構造
１０１〜１０５  基礎ユニット
２０１〜２０５  免震装置
２１１  天板
２２１  底板
２３１〜２３５  弾性体（コイルバネ）
２４１  高さ制限手段
３０１〜３０５，４０１〜４０５  地盤
４１１〜４１５  設置面
９０１  保護部材
９０２  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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【図１０】
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