(57)【要約】【課題】既存底盤の浮き上がり防止を図った状態での建て替えにおいて、周辺への悪影響が少なく且つ新規地上構造部の構造に制約を受け難く経済的に施工できるようにする。【解決手段】地下水圧が作用する既存建物の既存地下構造部Ａ１の一部または全部を残した状態で、新規建物Ｂに建て替える建造物の建て替え方法において、既存建物の解体途中に、新規建物Ｂの新規支持杭１を打設し、その新規支持杭１と、既存地下構造部Ａ１の既存底盤３とを一体化しておき、新規支持杭１に支持力を確保して新規建物Ｂの新規地上構造部Ｂ２の一部構築を開始し、新規地上構造部Ｂ２の一部構築に伴って新規支持杭１から既存底盤３に作用する荷重増加分と新規支持杭１の引き抜き抵抗力との総和が、既存建物の地下構造部Ａ１の解体に伴って既存底盤３に作用する荷重減少分以上となる状態で既存地下構造部Ａ１の解体を行い、新規地下構造部に建て替える。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
地下水圧が作用する既存建物の既存地下構造部の一部または全部を残した状態で、新規建物に建て替える建造物の建て替え方法であって、
前記既存建物の解体途中に、前記新規建物の新規支持杭を打設し、その新規支持杭と、前記既存地下構造部の既存底盤とを一体化しておき、前記新規支持杭に支持力を確保して前記新規建物の新規地上構造部の一部構築を開始し、前記新規地上構造部の一部構築に伴って前記新規支持杭から前記既存底盤に作用する荷重増加分と前記新規支持杭の引き抜き抵抗力との総和が、前記既存建物の地下構造部の解体に伴って前記既存底盤に作用する荷重減少分以上となる状態で前記既存地下構造部の解体を行い、新規地下構造部に建て替える建造物の建て替え方法。
【請求項２】
前記既存底盤に作用する地盤からの上向きの力に対して、残した前記既存地下構造部の存在によってバランスする際の前記既存地下構造部の上端位置である解体ボーダー深度を予め割り出し、前記解体ボーダー深度より少なくとも一階層分以上の上方位置に、前記新規地上構造部の最下層部を形成して建て替えを進める請求項１に記載の建造物の建て替え方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、地下水圧が作用する既存建物の既存地下構造部の一部または全部を残した状態で、新規建物に建て替える建造物の建て替え方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
建造物の建て替えにおいて、図１に示すように、既存地下構造部Ａ１の下方の地盤に被圧帯水層１０が位置している場合、前記被圧帯水層１０の被圧水圧の影響で、既存建物Ａの解体で既存底盤３の荷重が減少するに伴って浮き上がりや盤ぶくれ現象が懸念される場合がある。このような場合には、当然、前記浮き上がりや盤ぶくれ現象に対する防止策を講じる必要がある。
従来、この種の建造物の建て替え方法としては、以下のような方法がある。
［１］  敷地に余裕がある場合には、図７に示すように、既存建物Ａの外方側に前記被圧帯水層１０を貫通させて更にそれより深い深度まで新設の山留め遮水壁２０を形成し、前記被圧帯水層１０における周囲地盤からの水の供給を絶つことで、既存建物Ａの底盤での上下方向の力のバランスをとれるようにした後、既存地下構造部Ａ１を解体する方法。
［２］  図８に示すように、敷地又はその周囲に前記被圧帯水層１０の地下水を引き揚げる為の揚水井戸２１を設置し、前記被圧帯水層１０の水圧を低下させた状態で既存地下構造部Ａ１を解体する方法。
［３］  図９の示すように、引き抜き力に抵抗を与える状態に複数の杭２２を地盤中に打設し、前記各杭２２にわたってメガトラス２３を取り付け、前記メガトラス２３と、既存地下構造部Ａ１の既存底盤３とにわたって突っ張り部材２４を設置し、その突っ張り部材２４を介して下方から加わる上向きの力を、杭２２に反力を確保したメガトラス２３の剛性によって受け止めて、前記地下構造部Ａ１を新規地下構造部Ｂ１に建て替える方法（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】特許第３７６１３０７号公報（請求項１、図２）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述した従来の建造物の建て替え方法の内、前記［１］の方法によれば、前記新設の山留め遮水壁の施工のために充分な敷地が必要となり、市街地に多い建造物（敷地に余裕がない建造物）には適応し難いという問題点がある。また、一般的に、山留め遮水壁の深度が大深度になることが多く、施工工程及び施工コストの増加につながり易い。
また、前記［２］の方法によれば、揚水した地下水を排水するに当たり、その排水を処理できるだけの下水施設がその地域に整っていることが前提となると共に、地下水位の低下による地盤沈下が懸念される等の問題点がある。
また、前記［３］の方法によれば、既存底盤の浮き上がりを防止するのに、メガトラス等の大規模な梁構造が必要となり、地上構造部の構造が限定されるから、一般的な構造の建物に適用し難い問題点がある。
【０００５】
従って、本発明の目的は、上記問題点を解消し、既存底盤の浮き上がり防止を図った状態での建て替えにおいて、周辺への悪影響が発生し難い状態での施工ができ、しかも、新規地上構造部の構造に制約を受け難く経済的な建造物の建て替え方法を提供するところにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の第１の特徴構成は、地下水圧が作用する既存建物の既存地下構造部の一部または全部を残した状態で、新規建物に建て替える建造物の建て替え方法において、前記既存建物の解体途中に、前記新規建物の新規支持杭を打設し、その新規支持杭と、前記既存地下構造部の既存底盤とを一体化しておき、前記新規支持杭に支持力を確保して前記新規建物の新規地上構造部の一部構築を開始し、前記新規地上構造部の一部構築に伴って前記新規支持杭から前記既存底盤に作用する荷重増加分と前記新規支持杭の引き抜き抵抗力との総和が、前記既存建物の地下構造部の解体に伴って前記既存底盤に作用する荷重減少分以上となる状態で前記既存地下構造部の解体を行い、新規地下構造部に建て替えるところにある。
【０００７】
本発明の第１の特徴構成によれば、前記既存建物の解体途中に、前記新規建物の新規支持杭を打設し、その新規支持杭と、前記既存地下構造部の既存底盤とを一体化しておき、前記新規支持杭に支持力を確保して前記新規建物の新規地上構造部の一部構築を開始するから、それ以後、新規地上構造部の施工を進めるに連れてその荷重は、前記新規支持杭から前記既存底盤部へと加わり、前記既存底盤部を抑えることに有効に作用する。
従って、従来のように新規地上構造部に剛性の高いメガトラスを必ずしも設けなくても、新規地上構造部の重量を有効に利用しながら地盤からの上向きの力にバランスさせることが可能となる。その結果、新規地上構造部の構造に制約を受け難く、且つ、周辺への悪影響の少ない状態で経済的に建造物の建て替え工事を実施することが可能となる。
そして、前記新規地上構造部の一部構築に伴って前記新規支持杭から前記既存底盤に作用する荷重増加分と前記新規支持杭の引き抜き抵抗力との総和が、前記既存建物の地下構造部の解体に伴って前記既存底盤に作用する荷重減少分以上となる状態で前記既存地下構造部の解体を行い、新規地下構造部に建て替えるから、上向きの力に対して既存底盤をより安定した状態に保って建て替え工事を進めることができる。
【０００８】
本発明の第２の特徴構成は、前記既存底盤に作用する地盤からの上向きの力に対して、残した前記既存地下構造部の存在によってバランスする際の前記既存地下構造部の上端位置である解体ボーダー深度を予め割り出し、前記解体ボーダー深度より少なくとも一階層分以上の上方位置に、前記新規地上構造部の最下層部を形成して建て替えを進めるところにある。
【０００９】
本発明の第２の特徴構成によれば、本発明の第１の特徴構成による上述の作用効果を叶えることができるのに加えて、前記解体ボーダー深度と、新規地上構造部の最下層部との間の一階層分以上のエリアで、前記新規地上構造部の施工と同時期に新規地下構造部の施工を進めることができ、工期短縮を図ることができる。
更には、新規地上構造部と並行して施工する新規地下構造部の重量も、前記既存底盤への抑え力として作用させることができるから、より安全な状態での建て替え施工を進めることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下に本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。尚、図面において従来例と同一の符号で表示した部分は、同一又は相当の部分を示している。
【００１１】
本実施形態は、図１に示すような、既存地下構造部Ａ１を備えた既存建物Ａを、図５に示す新規建物Ｂに建て替える方法の一実施形態を示すものである。
【００１２】
本実施形態の建造物の建て替え方法は、図１〜５に示すように、前記既存建物Ａの解体途中に、前記新規建物Ｂの新規支持杭１を打設し、その新規支持杭１と、前記既存地下構造部Ａ１の既存底盤３とを一体化しておき、前記新規支持杭１に支持力を確保して前記新規建物Ｂの新規地上構造部Ｂ２の一部構築を開始し、前記新規地上構造部Ｂ２の一部構築に伴って前記新規支持杭１から前記既存底盤３に作用する荷重増加分と前記新規支持杭１の引き抜き抵抗力との総和が、前記既存建物Ａの地下構造部Ａ１の解体に伴って前記既存底盤３に作用する荷重減少分以上となる状態で前記既存地下構造部Ａ１の解体を行い、新規地下構造部Ｂ１に建て替えるものである。
【００１３】
前記既存建物Ａは、図１に示すように、取り壊し対象の建物であり、既存地下構造部Ａ１と既存地上構造部Ａ２とから構成されている。
そして、前記既存地下構造部Ａ１・既存地上構造部Ａ２とも、複数階のフロアを備えた構成である。
各フロアは、側面の側壁部６、床構造部７、及び、上下の床構造部７にわたる柱構造部８を設けて構成してある。
そして、既存地下構造部Ａ１の最下部には、前記既存底盤３が形成してある。
因みに、前記床構造部７は、スラブや梁によって構成してある。また、前記既存底盤３は、基礎スラブや地中梁によって構成してある。
【００１４】
また、既存地下構造部Ａ１の下方地盤中には、高被圧帯水層１０が位置しており、前記既存建物Ａを全体的に取り壊してしまうと、それまで作用していた基礎地盤部分への建物荷重が減少し、前記高被圧帯水層１０の上向きの被圧水圧とのバランスが崩れ、基礎地盤部分の浮き上がりや盤ぶくれ現象を生じる危険性が高い状況にある。
【００１５】
前記新規構造物Ｂは、図５に示すように、本実施形態においては複数本の新規支持杭１によって新規地下構造部Ｂ１、及び、新規地上構造部Ｂ２を支持する構造をとるものである。
【００１６】
次に、既存の既存建物Ａから新規建造物Ｂへの具体的な建て替え手順について説明する。
［１］  前記既存底盤３での被圧水圧とのバランスが崩れない範囲で、既存建物Ａの既存地上構造部Ａ２を解体すると共に、既存地下構造部Ａ１の既存底盤３における新規支持杭１打設位置の周囲に、コンクリートを充填して一体的にガイドウォールＧを形成する（図２参照）。
［２］  前記ガイドウォールＧを通して、地中に新規支持杭１を施工する（図３参照）。杭施工にあたっては、図には示さないが、例えば、杭打設位置において、スタンドパイプを既存底盤３から作業ステージまで立ち上げて、その内空部を通して杭施工を実施することで、地下構造部Ａ１の空間に、杭施工に伴う地下水やコンクリート等が流出するのを防止した状態で施工を行うことができる。
また、新規支持杭１は、既存底盤３と一体化すると共に、新規支持杭１の上部には、形鋼製の構真柱１ａを一体に設けておく。因みに、構真柱１ａの上端部は、新規地上構造部Ｂ２の最下層の床構造部７と一体に連結できる高さまで立ち上げておく。この工程によって、新規支持杭１に作用する荷重を、既存底盤３に対して抑える方向に作用させることができ、上向きの被圧水圧に対して対抗させることが可能となる。
［３］  前記各構真柱１ａの上端部にわたる状態に新規地上構造部Ｂ２の形成を始める（図４参照）。そして、新規地上構造部Ｂ２の支持力は、前記構真柱１ａを介して新規支持杭１によって確保される。また、同時に、新規地上構造部Ｂ２の重量は、前記既存底盤３にも作用する。また、これらの工程に並行して、既存地下構造部Ａ１を徐々に解体しながら、新規地下構造部Ｂ１に建て替えてゆく。
既存地下構造部Ａ１の解体は、新規地上構造部Ｂ２の構築に伴って前記既存底盤３に作用する荷重増加分と、前記新規支持杭１の引き抜き抵抗力との総和に対して、解体した躯体重量が上回らない関係を維持したペースで実施される。
［４］  新規地上構造部Ｂ２の構築と、地下構造部Ａ１，Ｂ１の解体・構築とを並行して行いながら一体となった新規建物Ｂに建て替える（図５参照）。
尚、新規地下構造部Ｂ１は、逆打ち工法や順打ち工法の何れで実施してもよい。
【００１７】
本実施形態の建造物の建て替え方法によれば、既存の地下構造部を有効に利用しながら、工事を進めることができると共に、従来のように新設の地中遮水壁や揚水井戸を設けたり、新規地上構造部にメガトラス等の剛性の高い構造を採用しなくても、底板の浮き上がりや盤ぶくれ現象を抑制した状態に、且つ、経済性よく構造部の建て替えを実施できる。更には、敷地に余裕のない建造物においてでも適応でき、且つ、周辺への影響が生じ難い状態で工事することが可能となる。
【００１８】
〔別実施形態〕
以下に他の実施の形態を説明する。
【００１９】
〈１〉  前記既存建物Ａや、新規建物Ｂは、先の実施形態で説明した構成に限るものではなく、例えば、階層の数や柱の配置や構造等、自由に設定することができる。また、新規地下構造部Ｂ１の形成は、逆打ち工法や順打ち工法の何れを採用することもできる。
〈２〉  前記地下構造部や地上構造部は、厳密に地表面を境とした上下の構造部を意味するものではなく、新規建物Ｂを、上下で並行して各別に施工をする際に、地表面より上方の階層を主として含むブロックと、地表面より下方の階層を主として含むブロックとを指して、新規地上構造部Ｂ２、及び、新規地下構造部Ｂ１と言う。従って、上下構造部の境は、必ずしも、地表面高さと一致するものではない。
〈３〉  前記上下構造部の境、即ち、新規地上構造部Ｂ２の最下層部７ａ（図６参照）の高さ設定を行う方法としては、無条件に地表面高さに合わせて設定する方法の他、次のような設定法が例として挙げられる。
図６に示すように、前記既存底盤３に作用する地盤からの上向きの力Ｕに対して、残してある前記既存地下構造部Ａ１の存在によってバランスする際の前記既存地下構造部Ａ１の上端位置である解体ボーダー深度Ｋを予め割り出し、前記解体ボーダー深度Ｋより少なくとも一階層分以上の上方位置に、前記新規地上構造部Ｂ２の最下層部７ａを形成して建て替えを進めるものである。こうすることで、前記解体ボーダー深度Ｋと、新規地上構造部Ｂ２の最下層部７ａとの間の一階層分以上のエリアで、前記新規地上構造部Ｂ２の施工と同時期に新規地下構造部Ｂ１の施工を進めることができ、工期短縮を図ることができる。更には、新規地上構造部Ｂ２と並行して施工する新規地下構造部Ｂ１の重量も、前記既存底盤３への抑え力として作用させることができるから、より安全な状態での建て替え施工を進めることが可能となる。
因みに、解体ボーダー深度Ｋを割り出すにあたっては、前記上向きの力Ｕに対して、既存地下構造部Ａ１の重量バランスのみを考慮した計算で行ってもよいが、新規杭の引き抜き抵抗力や、既存地下構造部Ａ１と接している地盤との摩擦抵抗等を考慮してもよい。
【００２０】
尚、上述のように、図面との対照を便利にするために符号を記したが、該記入により本発明は添付図面の構成に限定されるものではない。また、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々なる態様で実施し得ることは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】既存の建造物を示す断面図
【図２】建造物の建て替え方法を説明する断面図
【図３】建造物の建て替え方法を説明する断面図
【図４】建造物の建て替え方法を説明する断面図
【図５】建て替えた建造物を示す断面図
【図６】別実施形態の建造物の建て替え方法を示す概念図
【図７】従来の建造物の建て替え方法を示す断面図
【図８】従来の建造物の建て替え方法を示す断面図
【図９】従来の建造物の建て替え方法を示す断面図
【符号の説明】
【００２２】
１      新規支持杭
３      既存底盤
Ａ      既存建物
Ａ１    既存地下構造部
Ｂ      新規建物
Ｂ１    新規地下構造部
Ｂ２    新規地上構造部
【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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