(57)【要約】【課題】従来よりも低コストで工事の簡易化を図りつつ、既存構造物を免震化して高い耐震性能を付与することを可能にする建物の免震化工法を提供する。【解決手段】地下階を有する構造物１の周囲の地盤Ｇ中に構造物１を囲繞するように山留め壁２を構築し、山留め壁２と構造物１の間の地盤Ｇを掘削して空間３を形成し、空間３に水６を貯めて構造物１に浮力Ｆを作用させ、滑り免震化する。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
地下階を有する構造物の周囲の地盤中に前記構造物を囲繞するように山留め壁を構築し、前記山留め壁と前記構造物の間の地盤を掘削して空間を形成し、前記空間に水を貯めて前記構造物に浮力を作用させ、滑り免震化することを特徴とする既存構造物の免震化工法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、既存構造物の免震化工法に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、１９８１年の建築基準法施行令の改正以前に設計された建築物をはじめ、耐震性が低い既存構造物の耐震改修工事が全国で行われている。
【０００３】
また、このような耐震改修の代表的な技術としては、耐震ブレースを設置する手法、柱や梁、壁に炭素繊維シートや鋼板などの補強材を巻き立てる手法、既存構造物に免震装置を設置して免震化を図る手法（免震レトロフィット）が多用されている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−２５３９１１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、建物（構造物）の内部に耐震ブレースを設置する場合には、工事期間中、室内を使用することができなくなったり、ブレース設置によって室内からの眺望が悪くなったり、室内空間が狭くなるケースがある。
建物外部に耐震ブレースを設置する場合においても、建物の外観が変わり、また室内からの眺望が悪くなるケースがある。
【０００６】
柱や梁、壁などに炭素繊維シートなどを巻き立てる場合には、やはり工事期間中に室内を使用することができないケースが多い。
【０００７】
一方、建物などの既存構造物に免震装置を設置して免震化を図る手法においては、構造物を一旦仮受して地下部分を掘削した後、免震ピットの構築、免震装置の挿入、構造物全体のジャッキダウンを行う。このため、工事が大規模で難易度が高く、高コストになる。
【０００８】
本発明は、上記事情に鑑み、従来よりも低コストで工事の簡易化を図りつつ、既存構造物を免震化して高い耐震性能を付与することを可能にする既存構造物の免震化工法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】
【０００９】
上記の目的を達するために、この発明は以下の手段を提供している。
【００１０】
本発明の既存構造物の免震化工法は、地下階を有する構造物の周囲の地盤中に前記構造物を囲繞するように山留め壁を構築し、前記山留め壁と前記構造物の間の地盤を掘削して空間を形成し、前記空間に水を貯めて前記構造物に浮力を作用させ、滑り免震化することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の既存構造物の免震化工法においては、地下階を有する既存構造物周囲の地盤を掘削して空間を形成し、この周囲の空間部分に水を貯めて構造物に浮力を作用させることにより、構造物の滑動抵抗を低下させることができる。これにより、既存構造物を低コストで滑り免震化することが可能になる。
【００１２】
また、滑り免震化の工事が構造物地下の外周部分で行われるため、構造物を使用しながら耐震性を高めることができる。
【００１３】
よって、本発明の既存構造物の免震化工法においては、従来よりも低コストで工事の簡易化を図りつつ、既存構造物を免震化して高い耐震性能を付与することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の一実施形態に係る既存構造物の免震化工法において、既存構造物の周囲に山留め壁を構築した状態を示す図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る既存構造物の免震化工法において、既存構造物と山留め壁の間の地盤を掘削して空間を形成した状態を示す図である。
【図３】本発明の一実施形態に係る既存構造物の免震化工法において、既存構造物の杭基礎を既存構造物と山留め壁の間の空間からワイヤーソーで切断している状態を示す図である。
【図４】本発明の一実施形態に係る既存構造物の免震化工法において、既存構造物と山留め壁の間の空間に水を貯めて既存構造物に浮力を作用させ、滑り免震化した状態を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、図１から図４を参照し、本発明の一実施形態に係る既存構造物の免震化工法について説明する。ここで、本実施形態は、地下階を有する建物などの既存の構造物に対し、構造物を使用しながら低コストで免震化し、高い耐震性能を付与する方法に関するものである。
【００１６】
本実施形態の既存構造物の免震化工法では、図１に示すように、はじめに、既存構造物１の周囲の地盤Ｇ中に、例えばＳＭＷ、ＲＣ地中連壁などの遮水性を有する土留め壁２を、構造物１を囲繞するように構築する。
【００１７】
次に、図２に示すように、既存構造物１と土留め壁２の間の地盤Ｇを掘削して空間３を形成する。
【００１８】
また、杭基礎４で支持された構造物１の場合には、図３に示すように、杭４と構造物１を接合する杭頭部をワイヤーソー５等で切断し、杭４と構造物１の構造的な縁を切る。
【００１９】
そして、図４に示すように、掘削によって形成した空間３に水６を張り、構造物１に浮力Ｆを作用させる。
【００２０】
上記のように掘削によって形成した空間３に水６を張り、構造物１に浮力を作用させると、地盤Ｇに作用する構造物１の鉛直力を低減させることができる。これにより、構造物１の下面に接する地盤Ｇが砂質土であれば、次の式（１）で示される構造物１の滑動抵抗を低減させることが可能になる。
［式１］
構造物の滑動抵抗＝（地盤と構造物下面との摩擦係数）×（地盤に作用する構造物の鉛直力）
【００２１】
また、地震発生時に次の式（２）が成立すれば、地盤Ｇと構造物１の間には滑りが生じるため、本実施形態の既存構造物の免震化工法によって既存構造物１は滑り免震化される。
［式２］
構造物の滑動抵抗＜（構造物に作用する地震水平力）
【００２２】
すなわち、本実施形態の既存構造物の免震化工法により、構造物１に浮力を作用させて「構造物の滑動抵抗」を低下させ、地震時に地盤Ｇと構造物１の間に滑りを生じさせやすくすることで、既存構造物１が滑り免震化する。
【００２３】
なお、構造物１の滑動抵抗を効果的に低減させるためには、構造物重量に対する浮力の割合が９０％以上であることが望ましい。
また、構造物１と土留め壁２の間隔（クリアランス）は、想定される構造物１の変位量（すべり量）以上であればよく、０．５ｍ以上であることが望ましい。
さらに、地下掘削して形成した空間３に張る水６は、水道水、地下水、海水、工業用水等あらゆる水を利用できる。また、ベントナイト泥水を使用してもよい。
【００２４】
したがって、本実施形態の既存構造物の免震化工法においては、構造物１周囲の地盤Ｇを掘削して空間３を形成し、この周囲の空間部分に水６を貯めて構造物１に浮力を作用させることにより、構造物１の滑動抵抗（＝（地盤と構造物下面との摩擦係数）×（地盤に作用する構造物の鉛直力））を低下させることができる。これにより、既存構造物１を低コストで滑り免震化することが可能になる。
【００２５】
また、滑り免震化の工事が構造物地下の外周部分で行われるため、構造物１を使用しながら耐震性を高めることが可能になる。
【００２６】
以上、本発明に係る既存構造物の免震化工法の一実施形態について説明したが、本発明は上記の一実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
【符号の説明】
【００２７】
１      既存構造物（構造物）
２      土留め壁
３      空間
４      杭
５      ワイヤーソー
６      水
Ｇ      地盤
Ｆ      浮力
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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