(57)【要約】  【課題】  滑り免震構造における保守作業を簡単に行えるようにする。  【解決手段】  地盤Ｅにコンクリート基礎構造１００、１０を介して構築される建造物９０の免震構造であって、地盤Ｅ側に支持される下側滑り部１００と、コンクリート基礎構造の少なくとも上半部を構成し、下側滑り部１００に支持されて水平方向に摺動し、建造物９０を支持する上側滑り部１０とからなる滑り免震構造と、下側滑り部１００と隣接する上側滑り部１０の下端に配置され、上側滑り部１０と上側滑り部１０に支持された建造物９０とを昇降させるジャッキ装置１２０が収容されるジャッキ収容部１３とを備える。【選択図】  図１
2007070860.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
地盤にコンクリート基礎構造を介して構築される建造物の免震構造であって、
前記地盤側に支持される下側滑り部と、前記コンクリート基礎構造の少なくとも上半部を構成し、下側滑り部に支持されて水平方向に摺動し、前記建造物を支持する上側滑り部とからなる滑り免震構造と、
前記下側滑り部と隣接する前記上側滑り部の下端に配置され、前記上側滑り部と上側滑り部に支持された前記建造物とを昇降させるジャッキ装置が収容されるジャッキ収容部と
を備える建造物の免震構造。
【請求項２】
前記ジャッキ収容部を塞いでいて、前記ジャッキ装置の収容時に解放される閉塞部材を、さらに備える
請求項１に記載の建造物の免震構造。
【請求項３】
前記上側滑り部が、前記建造物を支持する壁状のコンクリート基礎構造を有し、
前記ジャッキ収容部が、前記壁状のコンクリート基礎構造の下端で、一方の側面から他方の側面に向かって厚さ方向の途中までつづく空洞状をなし、
前記閉塞部材が、前記ジャッキ収容部を塞ぎ、前記コンクリート基礎構造の一方の側面に露出する発泡樹脂ブロックである
請求項２に記載の建造物の免震構造。
【請求項４】
前記ジャッキ収容部が、前記上側滑り部の下端における開口の幅７〜１５ｃｍ、高さ３．０〜５．０ｃｍ、上側滑り部の内側に向かう奥行１２〜１５ｃｍである
請求項１〜３の何れかに記載の建造物の免震構造。
【請求項５】
請求項２〜４の何れかに記載の免震構造を施工する方法であって、
前記地盤にコンクリートを打設して、前記コンクリート基礎構造の一部を構築し、構築されたコンクリート基礎構造の上面に前記下側滑り部を構成する滑り面板を配置する工程（ａ）と、
前記滑り面板の上方に、前記上側滑り部を構成する前記コンクリート基礎構造の残りの一部を構築するコンクリート打設用の型枠を配置し、前記型枠の内側で底部に前記閉塞部材を配置する工程（ｂ）と、
前記型枠の内側にコンクリートを打設し硬化させたあとで型枠を撤去し、前記上側滑り部を構成する前記コンクリート基礎構造の残りの一部を構築するとともに前記閉塞部材で塞がれた前記ジャッキ収容部を形成する工程（ｃ）と、
前記上側滑り部の上に前記建造物の上部構造を構築する工程（ｄ）と、
を含む建造物の免震構造の施工方法。
【請求項６】
請求項２〜４の何れかに記載の免震構造に対して保守作業を行う方法であって、
前記閉塞部材によるジャッキ収容部の閉塞状態を解放する工程（ｍ）と、
前工程（ｍ）で解放されたジャッキ収容部に前記ジャッキ装置を挿入配置する工程（ｎ）と、
前記ジャッキ装置を作動させ、前記ジャッキ収容部の天井面を上方向に加圧して、前記
上側滑り部を上昇させ、上側滑り部と下側滑り部とを上下に離す工程（ｏ）と、
前工程（ｏ）で上下に離された上側滑り部と下側滑り部とに対して保守作業を行う工程（ｐ）と、
を含む建造物の免震構造の保守方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、建造物の免震構造とその施工方法および保守方法に関し、詳しくは、住宅などの建造物に地震の破壊的な震動が伝達されないようにして、建造物を地震の被害から免れさせる免震構造と、このような免震構造を施工する方法と、このような免震構造に対して保守作業を行う方法とを対象にしている。
【背景技術】
【０００２】
建造物の免震技術が種々提案されている。
そのうち、基礎構造を含む家屋の全体を、地盤に対して水平方向に滑ることができるようにしておく「滑り免震」と呼ばれる技術が知られている。基礎構造の下部に、上下一対で互いに水平方向に移動自在な滑り部材を配置しておく。通常の状態では、家屋の重量が十分に大きく慣性があるので、風などの外力で家屋がみだりに移動したり揺れたりすることはない。地震が発生すると、地盤および下側の滑り部材は激しく震動するが、上側の滑り部材および家屋はその慣性力によって静止状態を維持し、上下の滑り部材の当接面が互いに滑る。その結果、家屋の構造や居住者、家具などに破壊的な力や震動が伝わり難くなる。
【０００３】
特許文献１には、住宅を構築する地盤を掘削して、その底面の全体に平滑な水平面を有するコンクリート盤を打設し、その上に、硬質で摩擦係数の小さな摺接材を備えた布基礎を載置し、布基礎の上に住宅を構築する技術が示されている。
特許文献２には、基礎本体の下面に設けた第１の滑り面と、地面側に設置された受け部の第２の滑り面とをフッ素樹脂で形成しておく免震技術が示されている。
【特許文献１】特開２００１−３３６１６０号公報
【特許文献２】特開２０００−３５６０４９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
前記したような従来の滑り免震技術では、施工後の滑り免震構造の点検や補修などの保守作業が難しいという問題がある。
上下の免震滑り面は、常に当接しているから、免震滑り面に損傷が無いか否かを点検することができない。免震滑り面に損傷があったとしても補修することができない。免震滑り面には建造物の全体荷重が加わっているから、作業者が簡単に持ち上げて免震滑り面を観察することなど不可能である。
免震構造の保守作業を行うには、予め、建造物の全体をジャッキ装置などで持ち上げなければならない。ジャッキ装置を装着するために鉄骨などで組んだ取付構造を設置する必要がある。従来、建造物を丸ごと移築するために採用されるような大掛りな装置や技術を適用すれば、建造物全体を持ち上げることはできるが、極めて大掛りな作業となる。一般住宅において、免震構造の保守作業を定期的に行ったり、地震のあとで直ぐに損傷の程度を調べたりするのには、作業に要する時間や費用の点からも実用的ではない。
【０００５】
本発明の課題は、前記した滑り免震構造における保守作業を簡単に行えるようにすることである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明にかかる建造物の免震構造は、地盤にコンクリート基礎構造を介して構築される建造物の免震構造であって、前記地盤側に支持される下側滑り部と、前記コンクリート基礎構造の少なくとも上半部を構成し、下側滑り部に支持されて水平方向に摺動し、前記建造物を支持する上側滑り部とからなる滑り免震構造と、前記下側滑り部と隣接する前記上側滑り部の下端に配置され、前記上側滑り部と上側滑り部に支持された前記建造物とを昇降させるジャッキ装置が収容されるジャッキ収容部とを備える。
各構成について詳しく説明する。
〔建造物〕
免震機能を付与する必要がある各種の建造物に適用できる。
【０００７】
従来、大掛りな免震構造が適用し難かった比較的に小規模な建造物に適している。具体的には、建築面積１０〜５００ｍ２、総重量１０〜５００トン程度の建造物に適している。建造物には、戸建て住宅のほか、小規模な集合住宅、店舗などの商業施設、公共サービス施設、娯楽施設などが含まれる。平屋建てのほか、２階建てや３階建ての建造物でもよい。建造物は、木造、コンクリート造、鉄筋コンクリート造、これらの複合構造などがあり、在来工法、パネル工法など各種の工法で建造されるものに適用できる。
〔基礎構造〕
建造物は、地盤にコンクリート基礎構造を介して構築される。コンクリート基礎構造には、コンクリートのみで構築されるもののほか、コンクリートの内部に鉄筋や鉄骨が埋め込まれるものもある。基礎構造は、地盤の表面に構築されてもよいし、地盤に掘り下げた基礎溝の底に設置される場合もある。
【０００８】
基礎構造には、布基礎やベタ基礎、連続基礎、独立基礎などと呼ばれる各種構造が知られている。布基礎は、断面形状において逆Ｔ字形、Ｌ字形、Ｉ字形などの壁状をなす。地盤側に設置されたベタ基礎や土間コンクリート層の上に、布基礎や連続基礎、独立基礎などを配置し、その上に建造物を支持させることができる。通常、基礎構造は、建造物の外壁に沿って枠状に配置される。建造物の間仕切りや柱の配置に合わせて、外壁の内側を仕切る格子状にも配置される。
本発明の基礎構造は、上記したような基本的な構造を備えた上で、基礎構造が、上下に分割された構造を有することができる。例えば、地盤に支持される下側部分をベタ基礎で構成し、建造物の上部構造を支持する上側部分を布基礎で構成することができる。逆Ｔ字形やＬ字形の断面を有する布基礎構造において、上方の垂直辺部分と、下方の水平辺部分とに分割構成することもできる。独立基礎において、下方の台座部分と上方の柱部分とに分割構成することもできる。
【０００９】
基礎構造は、予め工場などで成形製造されたブロック基礎を用いることもできるし、建造物の施工現場でコンクリートを打設して構築することもできる。基礎構造のうち、下側部分をコンクリートの現場打ちで施工し、上側部分については予め製造されたブロック基礎を組み合わせて使用することもできる。
〔免震構造〕
地盤側に支持される下側滑り部と、コンクリート基礎構造の少なくとも上半部を構成し、下側滑り部に支持されて水平方向に摺動し、建造物を支持する上側滑り部とからなる。
基礎構造を上下に分割構成し、上半部を上側滑り部、下半部を下側滑り部とすることができる。基礎構造の全体が上側滑り部を構成し、地盤側に基礎構造とは別の構造として下側滑り部を配置することもできる。下側滑り部を構成する基礎構造の上端に、基礎構造とは別の構造として上側滑り部が配置されることもある。
【００１０】
免震構造には、下側滑り部と上側滑り部のそれぞれに配置された免震滑り面を有し、一対の免震滑り面が地震の際に互いに水平方向に滑ることで免震機能を発揮する。
基本的な構造や使用材料、製造技術は、通常の滑り免震構造と共通する技術が適用できる。
通常、適切な滑り性あるいは摩擦係数を備えた板状やシート状の滑り部材を、下側滑り部の上面と上側滑り部の底面とに設置しておく。滑り部材として、コンクリートやセメント系硬化板、鋼板、セラミック板、ＦＲＰ板などが使用できる。滑り部材の表面に、フッ素樹脂などの摩擦係数が小さな材料を含む塗膜や、セラミックコーティング膜を形成しておくことができる。滑り部材の表面を研削したり研磨したりする表面加工を施しておくこともできる。滑り部材を用いずに、上側滑り部または下側滑り部を構成する材料の表面を免震滑り面となるように加工したり塗工したりしておくこともできる。
【００１１】
下側滑り部の上面に滑り面板を配置し、上側滑り部の底面に滑り底板を配置しておくことができる。滑り面板と滑り底板とは、同じ材料や表面特性を有するものでも良いし、異なる材料あるいは表面特性を有するものを組み合わせることもできる。互いの間における摩擦係数をμ＝０．０５〜０．１５に設定しておけば、良好な免震機能が発揮できる。
通常、下側滑り部に設ける滑り面板を、上側滑り部に設ける滑り底板よりも大きく設定しておく。両者が水平方向に滑る相対運動を行ったときに、上側滑り部の滑り底板が下側滑り部の滑り面板の外周からはみ出さないようにする。
〔免震機能〕
上記のような免震構造では、上側滑り部と下側滑り部との間に配置された滑り免震部によって、滑り免震機能が発揮される。
【００１２】
地震が生じていない通常時には、建造物の上部構造から上側滑り部までの重量は、上側滑り部の底面から、滑り免震部を介して、下側滑り部に負荷される。滑り免震部には十分に大きな荷重が加わっているので、風などの外力が加わっても、滑り免震部は容易には滑りを起こさず、建造物が移動してしまうことが防止できる。
建造物の全体の重量は、下側滑り部から地盤で支持される。下側滑り部の底面は、滑り免震構造とは全く無関係に、十分に広く設定できるので、通常の建造物と同様に、地盤による支持が確実に行える。基礎構造が地盤に沈下したり、基礎構造が傾いたりすることが確実に防止できる。基礎構造を支持する地盤に特別な補強や対策を講じる必要はない。
【００１３】
地震が発生しても、小さな地震や震動であれば、滑り免震部における滑りは生じず、震動が建造物の上部へと伝達されても、問題となるような被害は生じない。
大きな地震が発生したり、震動の加速度が非常に大きくなったりした場合には、滑り免震部における滑りが発生する。地盤側が激しく震動しても、上側滑り部よりも上方の建造物は慣性力によって、その場に留まり、過剰に震動することはない。地盤側の震動の一部は、上側滑り部から上方に伝達される場合もあるが、滑り免震部において十分に減衰された弱い震動であれば、建造物に甚大な被害を発生させることはない。
〔ジャッキ装置〕
下側滑り部に支持された状態で、上側滑り部および建造物の上部構造を持ち上げ、上下の免震滑り面を離して、保守作業が可能な状態にする。
【００１４】
このような機能を果たすことができれば、通常の土木建築技術で利用されているジャッキ装置が使用できる。
上側滑り部に設けられるジャッキ収容部を小さく設定して、基礎構造における建造物の支持機能が、出来るだけ損なわれないようにするには、ジャッキ装置は小型であることが望ましい。特に、一般住宅のような小型の建造物に適用する場合は、小型のジャッキ装置が好ましい。ジャッキ収容部への配置および撤去の作業を容易にするには、小型かつ軽量であることが望ましい。一般住宅などで使用するには、ジャッキ装置への動力供給が行い易いものが望ましい。建造物を持ち上げる際のジャッキ装置の設置数を減らすには、１台当たりの揚力が大きいことが望まれる。上下の免震滑り面を十分に離して状態にして保守作業を行い易くするには、ジャッキ装置の作動ストロークが大きいほうが望ましい。
【００１５】
ジャッキ装置として、油圧ジャッキを使用すれば、比較的に小型で大きな揚力が発揮できる。水圧、空圧、電磁力を動力源とするものでもよい。手動で作動させるジャッキ装置も使用できる。
ジャッキ装置の寸法として、高さ２．５〜４．５ｃｍ、外径１０〜１２ｃｍ程度のものが好ましい。ジャッキ装置の１台当たりの最大揚力は、同時に使用するジャッキ装置の台数によっても異なるが、通常、５０〜１００ｋＮに設定できる。ジャッキ装置のストロークは１．０〜２．０ｃｍに設定できる。
〔ジャッキ収容部〕
下側滑り部と隣接する上側滑り部の下端に配置され、上側滑り部と上側滑り部に支持された建造物とを昇降させるジャッキ装置が収容される。
【００１６】
ジャッキ収容部は、収容するジャッキ装置の外形状および使用形態に対応する配置形状に設定される。ジャッキ収容部には、ジャッキ装置を出し入れできる寸法形状の開口を設ける必要がある。ジャッキ収容部の形状が直方体状であれば、作製し易く、ジャッキ装置の出し入れ操作も容易である。直方体以外の多面体形状や、円筒形などの曲面を含む形状も採用できる。
ジャッキ収容部が、壁状をなすコンクリート基礎構造の下端に配置される場合、壁状の基礎構造に対して、一方の側面から他方の側面に向かって厚さ方向の途中までつづく空洞状をなすことができる。基礎構造の片側面に有する開口からジャッキ装置の出し入れが容易に行える。ジャッキ収容部が基礎構造を貫通していなければ、基礎構造の構造強度が低下することが少ないとともに、基礎構造を超えて害虫や害獣が侵入することが防止できる。
【００１７】
ジャッキ収容部の天井面あるいは内底面など、ジャッキ装置からの負荷が加わる個所には、ジャッキ装置の作動軸が当接するのに適した形状に形成したり、ジャッキ装置を支持し易い形状に形成したり、負荷に耐えるように補強したりすることもできる。
ジャッキ収容部の具体的寸法として、上側滑り部の下端における開口の幅７〜１５ｃｍ、高さ３．０〜５．０ｃｍ、上側滑り部の内側に向かう奥行１２〜１５ｃｍに設定できる。
ジャッキ収容部は、保守が必要とされる滑り免震構造が存在する個所の全体に配置しておく必要がある。ジャッキ収容部に配置されるジャッキ装置の能力によっても異なるが、通常、ジャッキ収容部の設置間隔を２〜５ｍに設定できる。
【００１８】
〔閉塞部材〕
ジャッキ収容部を塞いでいて、ジャッキ装置の収容時にはジャッキ収容部を解放する。
このような機能が発揮できれば、各種の土木建築構造における閉塞部材と同様の技術が適用できる。
例えば、金属板や木質板、合成樹脂板などからなる蓋材が使用できる。嵌め込み蓋のほか、ヒンジによって開閉する開閉蓋、スライド式開閉蓋なども採用できる。ジャッキ収容部の内形状に対応する箱状あるいはブロック状の閉塞部材も使用できる。
＜発泡樹脂ブロック＞
閉塞部材として、ジャッキ収容部を塞ぎ、コンクリート基礎構造の一方の側面に露出する発泡樹脂ブロックが使用できる。発泡樹脂ブロックは、ポリスチレンやポリウレタン、ポリエチレンなどの発泡体を、ジャッキ収容部の形状に対応するブロック状に形成することで得られる。発泡樹脂ブロックは、製造が容易でコストも安価である。基礎構造の断熱性がジャッキ収容部において損なわれることもない。ジャッキ収容部を解放するときは、簡単に撤去できる。上側滑り部がコンクリート打設によって形成されるものであれば、コンクリート打設空間に予め発泡樹脂ブロックを装着してからコンクリートを打設すれば、コンクリートからなる上側滑り部の構築と同時にジャッキ収容部の形成および閉塞部材の装着までが完了する。
【００１９】
発泡樹脂ブロックをジャッキ収容部から撤去するには、発泡樹脂ブロックの全体を抜き出してもよいし、発泡樹脂ブロックを壊して撤去することもできる。コストの安価な発泡樹脂ブロックは、撤去時に破壊しても、それほど経済的に負担にならない。
〔免震構造の施工〕
基本的には、通常の基礎構造の施工技術、および、免震構造の施工技術を組み合わせて施工することができる。そこに、ジャッキ収容部を設ける作業や工程を付け加えればよい。
以下に説明する施工方法が好ましい。
【００２０】
＜工程（ａ）＞
地盤にコンクリートを打設して、コンクリート基礎構造の一部を構築し、構築されたコンクリート基礎構造の上面に下側滑り部を構成する滑り面板を配置する。
コンクリート基礎構造を構築する前には、通常の基礎構造施工と同様に、地盤のうち基礎構造を設置する個所に基礎溝などの基礎凹部を掘り下げたり、基礎凹部の底面に割栗石や土砂を投入して表面を転圧したりしておくことができる。例えば、コンクリート基礎構造としてベタ基礎を採用する場合は、基礎凹部はベタ基礎の外周形状に対応して施工され、コンクリート基礎構造がベタ基礎ではない布基礎であれば、布基礎の敷設パターンに対応する格子枠状の基礎溝を施工する。
【００２１】
滑り面板の設置は、滑り免震機能を適切に発揮できるようにしておく。具体的には、滑り面板の表面が正確な水平状態になるようにする。複数の滑り面板の間に不陸や段差、傾きなどが生じないようにする。そのために、滑り面板の設置面に、調整モルタルや調整板などの調整部材を施工した後、その上に滑り面板を設置することができる。
＜工程（ｂ）＞
滑り面板の上方に、上側滑り部を構成するコンクリート基礎構造の残りの一部を構築するコンクリート打設用の型枠を配置し、型枠の内側で底部に閉塞部材を配置する。
滑り面板の上方に上側滑り部を構築する工程自体は、通常の滑り免震構造の構築技術と同様の作業手順である。上側滑り部の底面に滑り底板が配置された状態で、コンクリート打設を行うには、滑り底板が水平方向に滑り運動を起こさないように、滑り底板あるいは滑り型枠を支持する型枠を、滑り面板や下側滑り部さらには地盤側の固定構造に固定しておくことができる
コンクリート打設用の型枠の内側で底部に閉塞部材を配置する。型枠の内側底部には、閉塞部材とともに上側滑り部を構成する滑り底板を配置しておくこともできる。閉塞部材として、前記した発泡樹脂ブロックを使用すれば、閉塞部材の設置とジャッキ収容部の形成とを同時に果たすことができる。閉塞部材とは別に、ジャッキ収容部を形成するための型枠材を配置しておくこともできる。
【００２２】
閉塞部材の外面に、コンクリートに対する離型処理を施したり、離型剤を塗工したりしておけば、免震構造の保守作業の際に、閉塞部材を撤去し易くなる。
＜工程（ｃ）＞
型枠の内側にコンクリートを打設し硬化させたあとで型枠を撤去すれば、上側滑り部を構成するコンクリート基礎構造の残りの一部が構築される。同時に、閉塞部材で塞がれたジャッキ収容部を形成することができる。
閉塞部材は、コンクリート基礎構造と一体化した状態になり、閉塞部材の外形と同じ内形状を有するジャッキ収容部が形成される。
【００２３】
ジャッキ収容部が閉塞部材で閉塞された基礎構造は、通常のジャッキ収容部を有しない基礎構造と同様の取り扱いができる。基礎構造の側面に断熱施工や防蟻施工、コーティング施工などを行う場合は、ジャッキ収容部の開口を避けて各種施工を行っても良いし、ジャッキ収容部の開口を含めた基礎構造の側面全体に各種施工を行うこともできる。例えば、閉塞部材として、断熱性や防蟻性を有する材料を用いれば、ジャッキ収容部の開口にはそれらの処理施工を行わなくても、必要な機能が発揮できる。
＜工程（ｄ）＞
上側滑り部の上に建造物の上部構造を構築する。
【００２４】
これ以降の建造物の構築施工は、通常の住宅その他の建造物における建築施工と同様に行える。
但し、上側滑り部および滑り底板が、滑り面板および下側滑り部に対して水平方向に滑り運動をしないように、上側滑り部を下側滑り部や地盤側に一時的に固定しておくことができる。建造物が完成した段階で、上側滑り部の固定を解除すれば、地震に対する免震機能が発揮できるようになる。
〔免震構造の保守作業〕
前記した免震構造のうち、通常の状態では外部から点検したり補修したりする保守作業が行い難い、免震滑り面に対する保守作業を行う。
【００２５】
以下の作業工程を含む保守作業が採用できる。
＜工程（ｍ）＞
閉塞部材によるジャッキ収容部の閉塞状態を解放する。
ジャッキ収容部の開口を塞いでいる閉塞部材を、開口から外に移動させるだけでもよいし、閉塞部材の全体を撤去してもよい。閉塞部材は、再使用が可能な状態で撤去してもよいし、閉塞部材の一部あるいは全体を破壊して撤去してもよい。例えば、開閉式の閉塞部材であれば、開状態に移行させるだけでよい。閉塞部材を固定する釘や金具を取り外すことで、閉塞部材を取り外すこともできる。閉塞部材が発泡樹脂ブロックからなる場合は、発泡樹脂ブロックの全体をジャッキ収容部から抜き出したり、発泡樹脂ブロックをジャッキ収容部の開口部分から削り取ったり切り出したりして破壊しながら撤去したりすることができる。
【００２６】
何れにしても、ジャッキ収容部にジャッキ装置が配置可能な状態になればよい。
建造物の複数個所にジャッキ収容部が存在する場合、ジャッキ装置を配置して保守作業を行うジャッキ収容部のみで閉塞状態の解放を行えばよい。
＜工程（ｎ）＞
前工程（ｍ）で解放されたジャッキ収容部にジャッキ装置を挿入配置する。
建造物の全体でジャッキ収容部にジャッキ装置を配置してもよいし、保守作業に必要な特定個所のジャッキ収容部のみにジャッキ装置を配置してもよい。
ジャッキ装置が、油空圧などで作動させる場合、ジャッキ収容部に配置されたジャッキ装置には油空圧配管などを接続したり、油空圧配管を圧力発生源に接続したりする作業を行う。
【００２７】
＜工程（ｏ）＞
ジャッキ装置を作動させ、ジャッキ収容部の天井面を上方向に加圧して、上側滑り部を上昇させ、上側滑り部と下側滑り部とを上下に離す。
ジャッキ装置のストロークに相当する距離だけ、上下の免震滑り面の間に隙間があくことになる。ストロークが十分に大きければ、この状態で保守作業を行うことができる。
ジャッキ装置のストロークが小さい場合は、ジャッキ装置を１回作動させただけでは、上下の免震滑り面の間隔が保守作業を行うためには不十分である場合がある。この場合は、ジャッキ装置を繰り返し作動させて、十分な距離まで上側滑り部を持ち上げることもできる。具体的には、ジャッキ装置で上側滑り部を持ち上げた状態で、上側滑り部と下側滑り部の間にクサビや支持板を挿入してから、ジャッキ装置の作動軸を縮め、ジャッキ装置の下に敷板を挟み込んで、再びジャッキ装置の作動軸を上昇させれば、上側滑り部はクサビや支持板で支持された位置からさらに上方に持ち上げられる。このような作業を繰り返せば、上側滑り部を任意の高さまで持ち上げて、上側滑り部と下側滑り部との間隔を大きくあけることができる。
【００２８】
建造物の全体で、それぞれの個所のジャッキ収容部にジャッキ装置を配置して上側滑り部を持ち上げる作業を行えば、建造物全体を持ち上げることができる。但し、保守作業に必要な個所だけで、ジャッキ収容部にジャッキ装置を配置して、その部分の上側滑り部を必要な高さまで持ち上げるだけでもよい。この場合、建造物全体が傾くことになるので、許容できる傾き角度に収まるように部分的な持ち上げを行うことが望ましい。
複数のジャッキ収容部に対して、ジャッキ装置を順番に配置して、その部分の上側滑り部を持ち上げることもできる。上側滑り部が持ち上げられた個所では、前記同様のクサビや支持板を挟んで持ち上げた状態のままで支持しておけば、ジャッキ装置を取り外して別のジャッキ収容部に移動させても、上下の滑り部の間隔を維持できる。このような作業を繰り返せば、１台あるいは少数台のジャッキ装置を使用するだけでも、建造物の全体にあるジャッキ収容部の全てで上側滑り部の持ち上げ作業を行って、建造物全体を所定の高さまで持ち上げることができる。
【００２９】
＜工程（ｐ）＞
前工程（ｏ）で上下に離された上側滑り部と下側滑り部とに対して保守作業を行う。
保守作業には、上下の免震滑り面の観察や表面特性の測定、異物の除去、表面の清掃、表面の平滑化、表面へのコーティング、損傷個所へのモルタル等の埋め込み、その他、必要とされる点検あるいは補修の作業が含まれる。さらに、地盤の不等沈下や基礎構造全体の傾きなどによって、免震滑り面の水平度が悪くなったり、不陸が生じたりしたときに、免震滑り面を構成する滑り面板や滑り底板に、水平度を改善したり不陸を解消したりするべく、表面を削ったり表面を盛り上げたりする補修作業もある。滑り面板や滑り底板を取り換えたり、既設の滑り面板や滑り底板に別の滑り面板や滑り底板を貼り付けて補修したりすることもできる。
【００３０】
作業の内容によって、上下の滑り部に設定しておく間隔の大きさは異なる。例えば、厚みの薄いシート状の測定器を挿入するだけでよい場合と、表面の穴やクラックを埋める補修処理を行う場合などでは、設定すべき間隔の大きさが変わる。通常は、上下の滑り部の間隔を、５〜１０ｃｍの範囲で適切な間隔に設定しておけばよい。
保守作業が終わったあとは、上側滑り部の持ち上げを解除して下側滑り部の上に支持させ、上下の免震滑り面を当接させる。具体的には、前記した上側滑り部の持ち上げ作業と逆の作業を行う。ジャッキ装置を複数回作動させて持ち上げた場合は、上側滑り部を支持するクサビや支持板、ジャッキ装置の下に挟んだ敷板などを、ジャッキ装置の作動軸を繰り返し進退させながら、順番に取り外すことになる。
【００３１】
上側滑り部が下側滑り部の上に摺動可能に載った状態になれば、ジャッキ装置その他の保守作業に用いた装置設備や資材を撤去すればよい。
ジャッキ装置を取り外したあとのジャッキ収容部は、再び、閉塞部材で塞いでおくことができる。開閉式の閉塞部材であれば閉じた状態にすればよい。着脱式の閉塞部材であれば再取り付けを行えばよい。閉塞部材を破壊して撤去している場合は、新たな閉塞部材を装着することができる。ジャッキ収容部を閉塞部材で閉塞せずに解放されたままにしておくこともできる。例えば、壁状をなす基礎構造の片面側から厚さの途中までしか配置されていないジャッキ収容部であれば、閉塞部材を撤去したあと、ジャッキ収容部の開口が解放されていても、ジャッキ収容部の奥は塞がっているので、基礎構造が貫通したままにはならない。ジャッキ装置を、ジャッキ収容部に収容したままで保管しておくこともできる。次回の保守作業が直ぐに始められる。
【発明の効果】
【００３２】
本発明にかかる建造物の免震構造は、上下一対の滑り部による滑り免震構造において、ジャッキ装置を利用した免震構造の保守作業が容易に行える。上側滑り部の下端に備えたジャッキ収容部にジャッキ装置を配置し、上側滑り部および上方の建造物を持ち上げて、上下の滑り部を離せば、上下一対の免震滑り面を露出させた状態で、必要な保守作業を行うことができる。ジャッキ装置は、必要なときだけジャッキ収容部に配置すればよいので、ジャッキ装置を常時設置しておくコストがかからず、建造物あるいは免震構造の施工コストを増大させることもない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３３】
図１〜４に示す実施形態は、一般的な戸建て住宅に適用された免震構造を示す。
〔基礎構造〕
図１、２に示すように、地盤Ｅには、住宅の外周形状に合わせて基礎凹部Ｃが掘り下げられている。基礎凹部Ｃの底には、割栗石や土砂を敷き詰めたり転圧したりして構築された支持層１０２の上に、ベタ基礎１００が施工されている。ベタ基礎１００は、コンクリートを打設して構築されている。図示を省略しているが、ベタ基礎１００のコンクリート内部には鉄筋や補強材を埋め込んで補強している。ベタ基礎１００は全体がほぼ同じ厚さの盤状をなすが、外周に沿って立ち上がる外周壁１０４が設けられている。ベタ基礎１００の中央部分の厚さは、例えば２．５ｃｍに設定される。
【００３４】
ベタ基礎１００の上面には、断面Ｉ字形で水平方向に連続する布基礎１０を介して、住宅の上部構造９０が構築されている。布基礎１０は、上部構造９０の間取りや配置に合わせて、縦横に格子状に配置されている。上部構造９０としては、布基礎１０の上端面に土台を介して、床構造や壁構造、さらには屋根構造などが含まれる。
このような基本的な基礎構造は、通常の住宅と同様である。
〔免震構造〕
ベタ基礎１００と布基礎１０との間に免震構造が設けられる。
＜滑り面板＞
ベタ基礎１００の上面には、格子状などをなす布基礎１０の配置パターンにしたがって、滑り面支持層３０および滑り面板２２が施工される。
【００３５】
滑り面板２２は、セメント材料に合成樹脂が配合されたポリマーセメント系硬化板の表面に、フッ素樹脂パウダーを配合してなるエポキシ樹脂塗料が塗工されている。表面の摩擦係数がμ＝０．１程度であり、免震滑り面を構成する。図２に示すように、矩形板状の滑り面板２２を水平方向に並べて設置する。
滑り面支持層３０は、滑り面板２２を正確な高さおよび水平状態で設置するために施工される。図２では簡略化して示しているが、図１に示す詳細構造のように、ベタ基礎１００の表面で、滑り面板２２の左右の側辺に対応して長さ方向に一定間隔毎に、調整モルタル層３４を盛り上げる。それぞれの調整モルタル層３４の上に、矩形状などをなす調整板３６を載せる。各調整板３６の表面が同じ高さで同じ水平面を構成するように調整する。調整モルタル層３４が硬化するまでは、調整板３６を押さえて調整モルタル層３４を変形させることで前記調整が可能である。調整板３６の調整作業が終わったあと、調整モルタル層３４を硬化させ、左右の調整板３６および調整モルタル層３４の空間をモルタル充填層３８で埋める。調整板３６およびモルタル充填層３８の上に滑り面板２２を載せれば、滑り面支持層３０で全面を正確な水平状態に支持された滑り面板２２の施工が完了する。滑り面板２２に、上方の布基礎１０や上部構造９０の負荷が加わっても、滑り面板２２が変形したり損傷したりすることはない。
【００３６】
＜滑り底板＞
滑り面板２２の上面に、布基礎１０が設置される。布基礎１０の下端面には滑り底板２４が一体形成されている。滑り底板２４は、滑り面板２２と同様の材料からなる矩形板状をなし、布基礎１０の下端面に長さ方向に沿って並べて一体形成される。
滑り底板２４の幅は、滑り面板２２の幅よりも狭く設定されている。これは、地震の際に、滑り底板２４と滑り面板２２とが相対的に水平移動することを許容するためである。具体的には、滑り底板２４の側端から滑り面板２２の側端までの距離を３０ｃｍに設定している。
【００３７】
布基礎１０の下端で片側の側面にジャッキ収容部１３が設けられている。図１、２に示すように、ジャッキ収容部１３は、直方体状をなし、下面は滑り底板２４の下面と同じ位置で、片側の側面は布基礎１０の側面に開口し、開口と反対の奥側の側面は布基礎１０の厚みの途中に設定されて布基礎１０で塞がれている。したがって、ジャッキ収容部１３は、布基礎１０を厚み方向には貫通していない。滑り底板２４には、ジャッキ収容部１３の形成位置ごとにジャッキ収容部１３の底形状に対応する切り欠きが形成されている。
ジャッキ収容部１３には、ポリスチレン発泡体ブロックからなる閉塞部材１１０が配置されて塞がれている。但し、図２に示すように、ジャッキ装置１２０を使用する際には、閉塞部材１１０をジャッキ収容部１３から撤去する。
【００３８】
ジャッキ収容部１３および閉塞部材１１０は、住宅を構成する布基礎１０の複数個所に設置される。例えば、布基礎１０の長さ方向に３．６ｍおきに設置しておくことができる。ジャッキ収容部１３および閉塞部材１１０の寸法は、使用するジャッキ装置１２０によっても変わってくるが、例えば、ジャッキ収容部１３の開口を幅１００ｍｍ、高さ３０ｍｍ、奥行を１３５ｍｍに設定することができる。この場合、布基礎１０の厚みを１７０ｍｍとすれば、ジャッキ収容部１３の個所でも３５ｍｍの厚さが残ることになる。
〔免震機能〕
図１に示す状態で、上部構造９０および布基礎１０の荷重は、滑り底板２４を介して、滑り面板２２からベタ基礎１００で支持される。滑り底板２４の幅は、ベタ基礎１００の幅よりもかなり狭いので、大きな荷重が狭い面積に加わることになり、滑り底板２４と滑り面板２２との間には、大きな単位面積当たり荷重が作用する。水平方向の外力が加わって、滑り底板２４と滑り面板２２とが滑るには、単位面積当たり荷重に比例する大きな外力が加わらなければならない。
【００３９】
地震のない通常状態で、風などの外力が加わっても、よほど大きな外力が加わらない限り、滑り底板２４と滑り面板２２との間で滑りを生じることはなく、互いに静止状態を維持する。建造物が風に揺れたりずれたりすることはない。
なお、建造物全体の重量は、ベタ基礎１００の底面を介して地盤Ｅで支持されている。ベタ基礎１００の底面積は十分な広さがある。地盤Ｅで支持すべき単位面積当たりの荷重は適切な範囲に収まっている。したがって、特別に強固な地盤Ｅにしておいたり、特別な支持構造を設置しておいたりしなくても、ベタ基礎１００の沈下や傾きなどの問題が生じることはない。
【００４０】
地震が発生し、その震動エネルギーや加速度が過大になると、滑り底板２４と滑り面板２２とが滑りを起こす。滑り面板２２およびベタ基礎１００は地盤Ｅとともに震動するが、滑り底板２４と布基礎１０を含む建造物の全体は、その慣性力によって、そのままの位置に留まる。地震の震動は滑り免震構造によって吸収あるいは減衰される。震動の一部が滑り底板２４から上部構造９０に伝達されたとしても、滑り免震構造によって十分に減衰されていれば、建造物に甚大な被害が生じることは免れる。
このような免震構造は、経時的に免震機能が低下したり損傷したりする場合がある。外部から塵埃や異物が侵入したり付着したりして免震機能が損なわれることもある。大きな地震が発生したあとでは、特に、滑り底板２４や滑り面板２２に不具合が生じていることもある。
【００４１】
免震構造の状態を点検したり損傷個所を補修したりするために、保守作業を行う。
〔保守作業〕
＜ジャッキ装置の配置＞
図２、３に示すように、布基礎１０のジャッキ収容部１３を塞いでいる閉塞部材１１０を撤去して、そこにジャッキ装置１２０を挿入設置する。
閉塞部材１１０は、ジャッキ収容部１３から、そのままの形で丸ごと抜き出すようにしてもよいが、布基礎１０の側面に露出している部分から、削り取ったり掻き出したりするようにして、閉塞部材１１０を壊して撤去したほうが簡単である。発泡樹脂ブロックからなる閉塞部材１１０は、このような破壊による撤去が容易に行える。閉塞部材１１０の撤去は、ジャッキ収容部１３の全体でなくてもよい。ジャッキ装置１２０の収容および作動に支障のない部分は閉塞部材１１０の一部が残っていても構わない。
【００４２】
ジャッキ装置１２０は、通常の土木作業用に製造および市販されている小型の油圧ジャッキである。全体が円柱状あるいは円盤状をなし、上面中央から上方に向かってピストン状の作動軸１２２が突き出される。ジャッキ装置１２０の側面には油圧配管１２６を接続する配管継手１２４を有する。配管継手１２４を、ジャッキ収容部１３の側面開口に向けて配置する。ジャッキ装置１２０の具体的仕様例として、外径８３ｍｍ、高さ４３ｍｍ、揚力１００ｋＮ、作動軸径３８ｍｍ、ストローク１１ｍｍの市販製品が採用できる。
ジャッキ装置１２０は、布基礎１０に設けられた全てのジャッキ収容部１３に配置してもよいが、一部のジャッキ収容部１３あるいは１個所のジャッキ収容部１３に配置するだけの場合もある。
【００４３】
＜ジャッキ装置の作動＞
図３に示すように、ジャッキ収容部１３に配置されたジャッキ装置１２０に油圧を供給して作動軸１２２を上昇させる。作動軸１２２の上端がジャッキ収容部１３の天井面に当接し、布基礎１０および上部構造９０を持ち上げる。滑り面板２２と滑り底板２４との間に隙間があく。滑り面板２２および滑り底板２４の当接面を、カメラや画像センサで撮影して観察したり、各種の測定器を当てて表面状態を検査したりできるようになる。滑り面板２２と滑り底板２４との間に挟まった異物を圧力空気で吹き飛ばしたり水流で洗浄したりする作業も可能になる。これらの作業は、住宅全体の布基礎１０を持ち上げなくても、布基礎１０の一部だけを持ち上げた状態でも行える。
【００４４】
但し、ジャッキ装置１２０のストロークはそれほど大きくはないので、作業者が目視で観察したり、大きな測定器を持ち込んだり、複雑な補修作業を行ったりできるほど、滑り底板２４を上方に持ち上げることは難しい。
このような場合は、以下の作業を繰り返すことが有効である。
＜ジャッキ装置の繰り返し操作＞
ジャッキ装置１２０で持ち上げた滑り底板２４と滑り面板２２との間に、鋼材などからなるクサビ部材や支持板材などを挟み込んで、滑り底板２４および布基礎１０、上部構造９０を支持させる。その後、ジャッキ装置１２０の作動軸１２２を下降させれば、ジャッキ装置１２０をジャッキ収容部１３から引き出すことができる。布基礎１０などは持ち上げられた状態に支持されたままである。ジャッキ収容部１３の底になる滑り面板２２の上に、鋼板などの敷板を敷いたあと、敷板の上でジャッキ収容部１３にジャッキ装置１２０を差し込んで戻す。再びジャッキ装置１２０の作動軸１２２を上昇させれば、ジャッキ収容部１３の天井面から布基礎１０および上部構造９０が持ち上げられる。滑り底板２４と滑り面板２２との間隔が拡がる。このような作業を繰り返せば、ジャッキ装置１２０のストロークは小さくても、必要な高さまで布基礎１０および上部構造９０を持ち上げて、滑り面板２４と滑り底板２２との間隔を大きくすることができる。
【００４５】
滑り面板２４と滑り底板２２との間隔が十分に大きくなれば、作業者が目視で表面を観察したり、厚みのある測定器や作業具を配置したり、滑り面板２４および滑り底板２２の表面を補修したりする作業も可能になる。滑り面板２４や滑り底板２２を取り換える作業もできる。
点検や補修などの保守作業は、布基礎１０の全体を所定の高さまで持ち上げて、布基礎１０の全体で、滑り面板２４と滑り底板２２との間隔を十分にあけた状態で行ってもよいし、保守作業を行う一部の布基礎１０だけを大きく持ち上げてもよい。布基礎１０の一部だけを持ち上げた場合は、布基礎１０および上部構造９０が少し傾いた状態になるので、上部構造９０などに悪影響が及ばない程度の傾きに設定しておく。このような布基礎１０の部分的な持ち上げと、持ち上げた個所での保守作業とを、布基礎１０の全体について順次繰り返して行うことができる。この場合、布基礎１０の全体を、多数のジャッキ装置１２０で同時に持ち上げるのに比べて、作業が行い易い場合がある。ジャッキ装置１２０の使用台数も少なくて済む。
【００４６】
＜ジャッキ装置の撤去＞
保守作業が完了したあとは、ジャッキ装置１２０の作動軸１２２を下降させて、滑り面板２４と滑り底板２２との隙間を無くせばよい。前記したように、クサビ部材や支持板材を挟んでいる場合は、それらを取り外す。繰り返しジャッキ装置１２０の配置、取り外しおよび作動を行って、滑り面板２４から滑り底板２２が大きく離れている場合は、持ち上げ作業とは逆の作業手順で、作動軸１２２の下降、ジャッキ装置１２０の取り出し、支持部材の取り外しなどを繰り返すことで、段階的に布基礎１０および上部構造９０を降ろしていけばよい。
【００４７】
布基礎１０および上部構造９０が元の状態に戻れば、ジャッキ装置１２０をジャッキ収容部１３から撤去してしまえばよい。
ジャッキ装置１２０を配置していたジャッキ収容部１３には、抜き出しておいた閉塞部材１１０を戻すことができる。閉塞部材１１０を壊して撤去した場合は、新たな閉塞部材１１０を差し込むように装着することもできる。但し、ジャッキ収容部１３を空洞のままで残しておいても、特に問題はない。ベタ基礎１００による布基礎１０および上部構造９０の荷重支持能力は、閉塞部材１１０の有無には影響されない。また、ジャッキ収容部１３は布基礎１０を厚み方向に貫通していないので、害虫や害獣が布基礎１０を超えて床下空間などに侵入する心配もない。
【００４８】
〔免震構造および保守構造の施工〕
図４は、前記した保守作業が行える免震構造の施工方法のうち、重要な工程を示している。図１において、ベタ基礎１００を構築するまでの施工工程は、通常の住宅建築と全く同じであるから、説明を省略する。
図４は、ベタ基礎１００が構築されたあと、免震構造および布基礎１０を構築する作業工程である。
ベタ基礎１００の上面に、滑り面支持層３０を介して滑り面板２２を設置する。滑り面支持層３０は、図１に示されて前記したように、支持モルタル３４、調整板３６、充填モルタル３８を順次施工して構築され、その上に滑り面板２２が設置されることで、多数の滑り面板２２で構成される免震滑り面が、正確な水平面になっている。
【００４９】
図４に示すように、滑り面板２２の上に滑り底板２４および閉塞部材１１０を配置する。滑り底板２４には閉塞部材１１０が配置される切り欠きが設けられている。滑り底板２４の上に、コンクリート打設用の型枠４０を設置する。型枠４０の内部空間が、布基礎１０の外形状に対応している。片側の型枠４０が閉塞部材１１０の側面に当接する。なお、型枠４０が載っている滑り底板２４が、滑り面板２２に対して水平方向に動かないように、型枠４０の外面とベタ基礎１００とを支え棒材４２で連結固定している。
この状態で、型枠４０、４０の内部空間にコンクリート７０を流し込む。コンクリート７０が硬化すれば、支え棒材４２および型枠４０、４０を撤去する。その後には、図１に示すような布基礎１０が構築される。布基礎１０の下端は滑り底板２４と強固に接合される。布基礎１０の下端には、布基礎１０の側面に露出する閉塞部材１１０で塞がれたジャッキ収容部１３が形成される。布基礎１０の構築と同時に、布基礎１０への滑り底板２４の固定、ジャッキ収容部１３の形成、閉塞部材１１０の装着までが完了するので、施工作業性が非常に良く、工期の短縮、施工コストの低減に有用である。
【産業上の利用可能性】
【００５０】
本発明の免震構造は、例えば、戸建て住宅における免震構造に利用できる。基礎構造の基本的な機能を損なうことなく、比較的に簡単な構造で優れた免震機能を発揮させることができ、施工も容易である。しかも、施工後における免震構造の保守作業も簡単かつ能率的に行える。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】本発明の実施形態を表す免震構造の断面図
【図２】要部の斜視断面図
【図３】ジャッキ装置の作動状態を示す断面図
【図４】免震構造の施工状態を示す断面図
【符号の説明】
【００５２】
１０    布基礎
１３    ジャッキ収容部
２２    滑り面板
２４    滑り底板
３０    滑り面支持層
４０    型枠
４２    支え棒材
７０    コンクリート
９０    上部構造
１００  ベタ基礎
１１０  閉塞部材
１２０  ジャッキ装置
１２４  接続継手
１２６  油圧配管
Ｃ      基礎凹部
Ｅ      地盤
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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