(57)【要約】【課題】既存杭と新設の基礎スラブ或いは既存杭と地盤改良体を介した既存基礎スラブとによるパイルド・ラフト基礎を構築し支持力を増強する方法を提供する。【解決手段】既存建物の既存基礎スラブ下の地盤を、既存杭で軸力を仮受けした状態で沈下量の少ない地層及び深度まで直下地盤を掘削し、掘削底面に新設の基礎スラブを築造すると共に、既存杭と新設の基礎スラブとを緊結してパイルド・ラフト基礎を構築する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
杭で支持された既存建物に、上部構造物を増築又は改築する際の支持力増強方法において、
前記既存建物の既存基礎スラブ下の地盤を、既存杭で軸力を仮受けした状態で沈下量の少ない地層及び深度まで直下地盤を掘削する工程と、
前記掘削底面に新設の基礎スラブを築造すると共に、既存杭と新設の基礎スラブとを緊結してパイルド・ラフト基礎を構築する工程と、
から成ることを特徴とする、既存建物の上部構造物の増築又は改築における支持力増強方法。
【請求項２】
杭で支持された既存建物に、上部構造物を増築又は改築する際の支持力増強方法において、
前記既存建物の既存基礎スラブ下の地盤を、沈下量の少ない地層及び深度まで地盤改良を施し地盤改良体を造成する工程と、
前記地盤改良体と前記既存基礎スラブとを一体化してパイルド・ラフト基礎を構築する工程と、
から成ることを特徴とする、既存建物の上部構造物の増築又は改築における支持力増強方法。
【請求項３】
既存基礎スラブを増強することを特徴とする、請求項２に記載した既存建物の上部構造物の増築又は改築における支持力増強方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、杭基礎構造の既存建物に上部構造物を増築又は改築する際の支持力増強方法の技術分野に属し、更に云うと、既存杭と新設の基礎スラブ或いは既存杭と地盤改良体を介した既存基礎スラブとによるパイルド・ラフト基礎を構築し支持力を増強する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から杭基礎構造の既存建物に上部構造物を増築又は改築する際、支持力を増強する必要がある。その場合、一般的に下記のような方法が考えられる。
【０００３】
図４に示すように、既存建物４０を支持する既存杭４１の周りで且つ既存基礎スラブ４２の下に新設杭４３を複数打設し、前記新設杭４３と既存杭４１とをフーチングで一体化する杭基礎式、また図５に示す既存杭５１を有する既存建物５０において、その建物の全荷重を支持できる支持地盤まで基礎下を掘削し、掘削底面に新設の基礎スラブ５２を打設する直接基礎形式、更に図６に示すように、既存杭６１に支持された既存建物６０の全荷重を基礎スラブ６２で支持できることが確認できる場合は、既存基礎スラブ６２の増強等を行って同基礎スラブ６２の支持抵抗を利用するパイルド・ラフト基礎形式、等がある。
【０００４】
ところで特許文献１には、既存杭で支持された既存建物を、既存杭を残して撤去し、既存杭の上側にマット基礎を設けて、同マット基礎を前記既存杭と直接基礎との両方に支持させる所謂パイルド・ラフト基礎とする方法が開示されている。
【０００５】
また、既存建物を支持する隣接する複数の既存杭を、所定の厚みの地盤改良体によってそれぞれを連結して支持力を確保する方法が、特許文献２又は特許文献３に開示されて公知である。
【０００６】
【特許文献１】特開２００２−１４６８０９号公報
【特許文献２】特許第３２１３２４０号公報
【特許文献３】特許第３３８５８７６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
図４に示した方法は、基礎形式を変更せず杭基礎構造のまま増築又は改築をするため、増築又は改築分の鉛直支持力を増強する新設杭４３を新たに打設しなければならない。しかし、既存基礎スラブ４２の下は施工空間が狭く、使用できる機械が限られると共に、機械自体の搬入が困難となる。また、煩雑で危険な作業が要求されて作業効率や安全性が悪いという問題がある。のみならず、新設杭４３の築造による施工費と材料費が嵩む。
【０００８】
図５に示した、杭基礎構造を最終的に直接基礎構造に変更する方法は、既存杭５１の利用が仮設のみとなり合理的ではない。また、直接基礎形式を構築するためには支持力の増強と沈下の許容範囲内となる地層まで基礎下端を下げる必要がある。したがって、基礎スラブ５２を荷重に耐えるに足りる相当の厚みに構築しなければならないし、適用地盤も限定されることになる。
【０００９】
図６に示した方法は、既存基礎スラブ６２の増強等を行うことで、同既存基礎スラブ６２の支持抵抗を利用したパイルド・ラフト基礎形式とする構成であるが故に、前記既存基礎スラブ６２の地盤が軟弱であるなど地盤の支持力が不足する場合においては実施できないという問題点がある。
【００１０】
上記特許文献１に記載された方法は、既存杭の上側にマット基礎を構築する方法であるので、前記マット基礎は既存杭と上部構造物との間に配置されることとなる。したがって上述したようにマット基礎の地盤が軟弱であるなど地盤の支持力を期待できない場合等においては実施できない方法である。
【００１１】
また、上記特許文献１又は２に記載された技術は、杭基礎を最終的にパイルド・ラフト基礎に構築して支持力を増強する方法ないしそれを示唆する内容ではない。また、隣接する既存杭同士を地盤改良によって地盤内で連結させることは非常に面倒で高い技術が要求され施工が長期化しコストも嵩む。
【００１２】
本発明の目的は、杭で支持された既存建物に上部構造物を増築又は改築する際、既存杭と新設の基礎スラブとを緊結して支持力を増強するパイルド・ラフト基礎を構築し、新設杭及び新設柱の築造の必要が無く、合理的で経済的な既存建物の上部構造物の増築又は改築における支持力増強方法を提供することにある。
【００１３】
本発明の次の目的は、沈下量の少ない地層までの深度が深い場合においても、既存杭と地盤改良体を介した既存基礎スラブとで支持力を増強する合理的なパイルド・ラフト基礎を構築して地盤の如何に左右されない既存建物の上部構造物の増築又は改築における支持力増強方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上述した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建物の上部構造物の増築又は改築における支持力増強方法は、
杭で支持された既存建物に、上部構造物を増築又は改築する際の支持力増強方法において、
前記既存建物の既存基礎スラブ下の地盤を、既存杭で軸力を仮受けした状態で沈下量の少ない地層及び深度まで直下地盤を掘削する工程と、
前記掘削底面に新設の基礎スラブを築造すると共に、既存杭と新設の基礎スラブとを緊結してパイルド・ラフト基礎を構築する工程と、
から成ることを特徴とする。
【００１５】
請求項２に記載した発明に係る既存建物の上部構造物の増築又は改築における支持力増強方法は、
杭で支持された既存建物に、上部構造物を増築又は改築する際の支持力増強方法において、
前記既存建物の既存基礎スラブ下の地盤を、沈下量の少ない地層及び深度まで地盤改良を施し地盤改良体を造成する工程と、
前記地盤改良体と前記既存基礎スラブとを一体化してパイルド・ラフト基礎を構築する工程と、
から成ることを特徴とする。
【００１６】
請求項３記載の発明は、請求項２に記載した既存建物の上部構造物の増築又は改築における支持力増強において、
既存基礎スラブを増強することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
請求項１に記載した発明に係る既存建物の上部構造物の増築又は改築における支持力増強方法は、以下のような効果を奏する。
（１）杭で支持された既存建物の既存基礎スラブ下を沈下量の少ない地層又は深度まで掘削し、新設の基礎スラブを構築した後、既存杭と同新設の基礎スラブとを緊結して所謂パイルド・ラフト基礎を構築するので、既存基礎スラブの地盤が軟弱であっても既存建物の鉛直軸力を合理的に支持して上部構造物の増築又は改築を実施することができる。
（２）既存杭を有効的に利用するので、既存杭の解体、搬入作業、新設杭の設置作業を一切無用にして作業効率の向上とコストの低減を実現できる。
（３）既存基礎スラブは解体せず、その下の地盤から掘削するので、同既存基礎スラブの解体や、搬出作業を無くして作業効率を向上させると共に、基礎スラブが掘削時に切梁としての機能を発揮する。
【００１８】
請求項２及び３に記載した発明は、沈下量の少ない地層（支持層）までの深度が非常に深い場合であっても、既存基礎スラブの下から沈下量の少ない地層及び深度まで地盤改良体を造成し既存基礎スラブと一体化すること、また既存基礎スラブ自体を補強するので、前記既存杭と地盤改良体を介した既存基礎スラブとで支持力を増強するパイルド・ラフト基礎が構築でき、上部構造物の増築又は改築が十分に可能となる。のみならず地層の如何に左右されず合理的なパイルド・ラフト基礎による支持力増強が可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
本発明は、既存杭４で支持された既存建物１に、上部構造物を増築又は改築する際の支持力増強方法である。
先ず、前記既存建物１の既存基礎スラブ３の下の地盤Ｂを、既存杭４で軸力を仮受けした状態で沈下量の少ない地層Ｈまで直下地盤を掘削する。
その後、前記掘削底面に新設の基礎スラブ５を築造すると共に、既存杭４と新設の基礎スラブ５とを緊結してパイルド・ラフト基礎を構築する。
【実施例１】
【００２０】
以下、本発明に係る既存建物の上部構造物の増築又は改築における支持力増強方法の実施例を、図面に基づいて説明する。
本発明を実施する既存建物１は、図１に示すように、既存杭４と既存基礎スラブ３とから成る杭基礎構造の上に構築されている。基礎地盤Ｂが軟弱で上部構造物の増築又は改築により重量が付加されると、直接基礎構造では沈下が大きくなり成立せず、また杭基礎構造のみでも支持力が不足して成立しない場合に好適に実施される。
【００２１】
本発明の方法は、先ず、既存建物１の既存地下階２の底版として備えられた既存基礎スラブ３下の基礎地盤Ｂを、前記既存杭４で軸力を仮受けした状態で、沈下量の少ない地層Ｈまで、しかも同地盤Ｈ内で増築又は改築分を十分に支持可能な深度まで掘削する。
【００２２】
掘削する方法としては、例えば図示することは省略したが既存基礎スラブ３に作業用の孔を開設し、この作業孔を通して掘削機を挿入し同スラブ３下の地盤が逐次掘削される。したがって、既存地下階２及び既存基礎スラブ３を解体することがないので、余計な準備の必要が無く、作業効率が良い他、同既存地下階２と既存基礎スラブ３が山留め切梁としての機能を発揮する効果がある。また掘削時に既存杭４の支持力を有効利用できる効果もある。
勿論この方法の限りではなく、既存建物１の外壁に沿って所定の深度に達する縦孔を設けたのち、横方向から掘削を進める方法で実施しても良い。
【００２３】
上記のように沈下量の少ない地層Ｈまでの直下地盤の掘削が完了すると、掘削底面上に配筋を行い、コンクリートを打設して新設の基礎スラブ５を築造する。前記新設の基礎スラブ５は、増築分の不足支持力を増強するに足りる厚さに施工される。図示では上部と下部の２枚版として実施した例を示した。
【００２４】
しかる後に、前記既存杭４と前記新設の基礎スラブ５とを緊結してパイルド・ラフト基礎構造を構築する。緊結方法としては、既存杭４にアンカーを打設する方法や、既存杭４の主筋をはつりだして新設の基礎スラブ５と筋束する方法が実施される。この際、新設の基礎スラブ５と基礎梁（図示省略）とも緊結する。斯くすると、新設の基礎スラブ５と既存杭４との両方で既存建物１の支持力を増強するので合理的且つ経済的な上部構造物の増築又は改築を実施できる。
【実施例２】
【００２５】
次に、請求項２に記載した既存建物の上部構造物の増築又は改築における支持力増強方法について図２及び図３に基づいて説明する。実施例２は特に沈下量の少ない地層Ｈまでの深度が非常に深い場合に好適に実施されるものである。
先ず前記既存建物１の既存基礎スラブ３下の地盤を、沈下量の少ない地層Ｈ内まで地盤改良を行い地盤改良体７を造成する。地盤改良する方法としては、例えば既存基礎スラブ３にφ１５０ｍｍ程度の上下方向の貫通孔６を設け、同貫通孔６から図示することは省略したがロッドを貫入するによりセメントミルク等を直下地盤内（地層Ｂから地層Ｈ）へ注入して地盤改良を施工する。一回の貫入による地盤改良（杭）は例えば直径２ｍとされているので、既存基礎スラブ３には貫通孔６を約２ｍ毎に設けて順次地盤改良を施工することにより地盤改良体７を完成させる。斯くすると、前記地盤改良体７が固化され既存基礎スラブ３と一体化されてパイルド・ラフト基礎が構築されるのである。因みに完成後前記貫通孔６はセメント等により埋められる。
【００２６】
上記のように地盤改良体７を造成した後、支持抵抗が未だ不足している場合には、既存基礎スラブ３を補強することが好適に行われる（請求項３記載の発明）。
具体的な補強については例えば図３に示す通りである。つまり図示例の既存基礎スラブ３は上下二枚のスラブから成っている。従って、上下のスラブの接触面の隙間に鉄筋を配置してコンクリート８を打設することにより補強される。勿論この限りではなく、更にもう一枚のスラブを既存基礎スラブ３の上面に設けることにより補強することもできる。しかる後に上部構造物の増築又は改築が実施される。
【００２７】
したがって、沈下量の少ない地層Ｈまでの深度が深い場合であっても、既存杭４と地盤改良体７を介した既存基礎スラブ３とで支持力を増強するパイルド・ラフト基礎を構築して上部構造物の増築又は改築を可能にするのである。
【００２８】
以上に実施形態を図面に基づいて説明したが、本発明は、図示例の実施形態の限りではなく、その技術的思想を逸脱しない範囲において、当業者が通常に行う設計変更、応用のバリエーションの範囲を含むことを念のために付言する。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明に係る既存建物の上部構造物の増築又は改築における支持力増強方法を実施したパイルド・ラフト基礎の一例を示す立面図である。
【図２】本発明に係る既存建物の上部構造物の増築又は改築における支持力増強方法を実施したパイルド・ラフト基礎の別の例を示す立面図である。
【図３】既存基礎スラブを補強した一例を示す立面図である。
【図４】従来例を示す参考図である。
【図５】他の従来例を示す参考図である。
【図６】他の従来例を示す参考図である。
【符号の説明】
【００３０】
１          既存建物
２          既存地下階
３          既存基礎スラブ
４          既存杭          
５          新設の基礎スラブ
６          貫通孔
７          地盤改良体
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
2007169992.tif 000006
【図５】
2007169992.tif 000007
【図６】
2007169992.tif 000008