(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
地下構造部を備えた建造物の建て替え方法であって、
引き抜き力に抵抗を与える状態に複数の杭を地盤中に打設し、前記各杭にわたって梁部材を取り付け、前記梁部材と、既存地下構造部の底板構造部とにわたって突っ張り部材を設置した状態で、前記地下構造部を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】
前記杭は、建造物を支持自在な支持杭であり、前記梁部材は、建造物の一部となる梁である請求項１に記載の建造物の建て替え方法。
【請求項３】
前記杭は、前記既存地下構造部の底板構造部を貫通する状態に設置される請求項１又は２に記載の建造物の建て替え方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、地下構造部を備えた建造物の建て替え方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
建造物の建て替えにおいて、図６に示すように、地下構造部Ａ１の下方の地盤に高い被圧帯水層１０が位置している場合、前記高被圧帯水層１０の被圧水圧の影響で、既存建造物Ａの解体で基礎底板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、既存建造物Ａの外方側に前記高被圧帯水層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、前記高被圧帯水層１０における周囲地盤からの水の供給を絶つことで、既存建造物Ａの底板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高被圧帯水層１０の地下水を引き揚げる為の揚水井戸２１を設置し、前記高被圧帯水層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。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上述した従来の建造物の建て替え方法の前記［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、上述した従来の建造物の建て替え方法の前記［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。
【０００４】
従って、本発明の目的は、上記問題点を解消し、地下構造部の建て替え時に底板の浮き上がりや盤ぶくれ現象を防止するについて、敷地に余裕のない建造物においてでも適応でき、且つ、周辺に影響を与えにくく工事の実施ができる建造物の建て替え方法を提供するところにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
〔構成〕
請求項１の発明の特徴構成は、図２・３・４・５に例示するごとく、地下構造部Ａ１を備えた建造物の建て替え方法において、引き抜き力に抵抗を与える状態に複数の杭１を地盤Ｇ中に打設し、前記各杭１にわたって梁部材２を取り付け、前記梁部材２と、既存地下構造部Ａ１の底板構造部３とにわたって突っ張り部材４を設置した状態で、前記地下構造部Ａ１を新規地下構造部Ｂ１に建て替えるところにある。
【０００６】
請求項２の発明の特徴構成は、図５に例示するごとく、前記杭１は、建造物を支持自在な支持杭であり、前記梁部材２は、建造物の一部となる梁であるところにある。
【０００８】
請求項３の発明の特徴構成は、図２・３・４・５に例示するごとく、前記杭１は、前記既存地下構造部Ａ１の底板構造部３を貫通する状態に設置されるところにある。
【０００９】
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。
【００１０】
〔作用及び効果〕
請求項１の発明の特徴構成によれば、引き抜き力に抵抗を与える状態に複数の杭を地盤中に打設し、前記各杭にわたって梁部材を取り付け、前記梁部材と、既存地下構造部の底板構造部とにわたって突っ張り部材を設置した状態で、前記既存の地下構造部を新規地下構造部に建て替えるから、従来のように敷地における建造物の外側に新設の山留め遮水壁を設けなくても、底板に作用する上向きの力に対して、前記複数の杭による引き抜き抵抗力によってバランスをとり、浮き上がりや盤ぶくれ現象が生じるのを防止した状態で建造物の建て替えを実施することが可能となる。つまり、底板に作用する上向きの力を受け止める前記底板構造部は、前記突っ張り部材を介して梁部材、そして杭によって支持されているから、前記杭の引き抜き抵抗力によって底板の浮き上がりや盤ぶくれ現象が生じ無い状態に地下構造部の安定を図ることが可能となる。
また、前記杭は、敷地における建造物の外側に設けるだけに限らず、新規の建造物の範囲内に設けて、建造物の支持柱として使用することも可能で、敷地に余裕のあるなしに係わらず、この方法を採用することが可能となる。
また、従来のように、井戸による地下水の揚水によって底板に作用する上向きの力そのものを減少させるものとは違うから、揚水した水の排水対策を講じる必要もなく、且つ、地盤沈下に対する防止策を講じる必要もない。
従って、様々な立地条件において当該方法を実施することが可能となる。
【００１１】
請求項２の発明の特徴構成によれば、請求項１の発明による作用効果を叶えることができるのに加えて、前記杭は、建造物を支持自在な支持杭であり、前記梁部材は、建造物の一部となる梁であるから、地下構造部の建て替えに並行して前記梁部材より上の構造部の建て替えについても実施することが可能となり、効率よく建造物の建て替えを実施することが可能となる。
【００１３】
請求項３の発明の特徴構成によれば、請求項１又は２の発明による作用効果を叶えることができるのに加えて、前記杭は、前記既存地下構造部の底板構造部を貫通する状態に設置されるから、建造物の範囲内で前記杭の施工を実施することが可能となり、特に、敷地に余裕のない現場においても適応させることが可能となる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
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。
【００１５】
本実施形態は、図１に示す既存地下構造部Ａ１を備えた既存の建造物Ａを、図５に示す新規建造物（例えば、メガストラクチャー構造）Ｂに建て替える方法の一実施形態を示すものである。
【００１６】
本実施形態の建造物の建て替え方法は、引き抜き力に抵抗を与えることができる状態に複数の支持杭（以後単に杭という）１を地盤Ｇ中に打設し、前記各杭１の地上部上端部にわたってメガトラス（梁部材に相当）２を取り付け、前記メガトラス２と、既存地下構造部Ａ１の基礎構造部（底板構造部に相当）３とにわたって構真柱（突っ張り部材に相当）４を設置した状態で、前記既存地下構造部Ａ１を新規地下構造部Ｂ１に建て替えるものである。
【００１７】
前記既存の建造物Ａは、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、既存地下構造部Ａ１の外周部には、建設時に使用した山留め壁５が残された状態となっている。
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、前記基礎構造部３が形成してある。
因みに、前記床構造部７は、スラブ７ａや梁７ｂによって構成してある。また、前記基礎構造部３は、基礎スラブ３ａや地中梁３ｂによって構成してあり、各地中梁３ｂ間の空間はピット部９に形成してある。
【００１８】
また、地下構造部Ａ１の下方地盤中には、高被圧水層１０が位置しており、前記既存の建造物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。
【００１９】
前記新規構造物Ｂは、本実施形態においては少本数の大型支持杭１によって上部構造を支持するメガストラクチャー形式の構造をとるもので、前記メガトラス２上に上部構造が設置されている。また、下部構造に関しては、前記既存地下構造部Ａ１の基礎構造部３を含めた状態で形成した新規地下構造部Ｂ１上に設置してある。
【００２０】
次に、既存の建造物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］  前記基礎構造部３での被圧水圧とのバランスが崩れない範囲で、既存の建造物Ａの上部構造を解体すると共に、その解体で生じたコンクリート廃棄物１１の一部を、図２（イ）に示すように、前記ピット部９に充填すると共に、ピット部９内の空隙にコンクリートを充填して一体化を図る。そして、その際に、前記支持杭１の設置位置にあたる部分には、杭施工時のスタンドパイプ１２の下端部を埋設して一体化しておく。スタンドパイプ１２は、複数のパイプ体１３を連結して構成されるもので、下端部に位置させるパイプ体１３のみを埋設しておき、残りの複数のパイプ体１３は、埋設したパイプ体１３が確実に安定支持された状態の後、連結部１４を介してそれぞれ連結して地上部の作業ステージＳまで立ち上げるものである。
［２］  前記スタンドパイプ１２の設置後、図２（ロ）に示すように、その内空部を通して、地盤Ｇに前記支持杭１を施工する。前記支持杭１は、下端部分を拡径状態に形成してあり、より大なる引き抜き力を確保できるように構成してある。また、前記支持杭１が新規構造物Ｂを支持できるように構成されていることは勿論のことである。
［３］  前記各支持杭１の地上部上端部にわたってメガトラス２を取り付けると共に、そのメガトラス２で基礎構造部３の浮き上がり防止を図れるように、前記メガトラス２と、前記基礎構造部３とにわたって複数の構真柱４を設置する。構真柱４は、新規地下構造部Ｂ１における柱配置部の位置に合わせて配置され、新規地下構造部Ｂ１の柱としても利用される。この状態においては、それ以後の既存の建造物Ａの解体に伴って建物荷重が減少しても、基礎構造部３に作用する押し上げ力に対して構真柱４・メガトラス２を介して前記支持杭１の引き抜き抵抗力でバランスをとることが可能となる。
［４］  前記既存の構造物Ａの上部構造が残っている場合には、その部分を解体すると共に、その後、前記メガトラス２上で新規建造物Ｂの上部構造の築造を開始する。前記メガトラス２上に上部構造の荷重が作用することによって、構真柱４を介した前記基礎構造部３からの押し上げ力に対してより効率よく対抗することが可能となる。建物荷重を有効利用できることで支持杭１やメガトラス２に対する見かけの荷重を減少させることが可能となり、経済性の高い設計を実施することが可能となる。
また、前記既存地下構造部Ａ１においては、前記前記構真柱４が貫通する各床構造部７部分で、前記構真柱４と床構造部７とを一体化しておき、地下構造部Ａ１の解体時に、側壁部６から作用する土圧・水圧等の外力に対する切梁として使用できるようにしてある。そして、例えば、地下構造部の上部階から既存の構造部を順次解体すると共に逆打ち工法（図４参照）で新規の構造部を形成したり、又は、地下構造部の下部階から既存の構造部を順次解体すると共に順打ち工法（図３参照）で新規の構造部を形成したり、又は、上述の逆打ち工法・順打ち工法の併用等の方法によって新規建造物Ｂに建て替える。
【００２１】
本実施形態の建造物の建て替え方法によれば、既存の山留め壁５や側壁部６、及び、基礎構造部３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。
【００２２】
〔別実施形態〕
以下に他の実施の形態を説明する。
【００２３】
〈１〉  前記梁部材は、先の実施形態で説明したメガトラスに限るものではなく、例えば、仮設の梁部材であってもよい。また、前記杭は、先の実施形態で説明したように既存の建造物内に設けるものに限るものではなく、既存の建造物の外側に設けるものであってもよい。
〈２〉  前記突っ張り部は、先の実施形態で説明したように、新規建造物の柱に兼用するもの限るものではなく、例えば、撤去自在に形成しておくことでもよい。
【図面の簡単な説明】
【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】建造物の建て替え方法を説明する断面図
【図６】既存の建造物の立地状態を示す概念図
【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
【符号の説明】
１    杭
２    梁部材
３    底板構造部
４    突っ張り部材
Ａ１  既存地下構造部
Ｂ１  新規地下構造部
【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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