(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、
既存の前記地下構造部の底板構造部に対して、前記既存の底板構造部に備えてあるピット部内に、建造物建て替えに伴って発生するコンクリート廃棄物を充填すると共に、前記ピット部内の空隙にセメント混和物を充填して一体化し、その上部に補強配筋を設置すると共にコンクリートを打設することによって新規地下構造部の新規底板構造部を形成し、且つ、前記新規地下構造部の柱として利用される柱を前記新規底板構造部に埋設して設置した後、前記既存の地下構造部を新規地下構造部に順次建て替える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規の山留め遮水壁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、前記新規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、周辺に影響を与えにくい状態で工事の実施ができると共に、敷地に余裕のない建造物においてでも適応でき、且つ、スピーディーに工事を進めることが可能な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、既存の前記地下構造部Ａ１の底板構造部３に対して、前記既存の底板構造部３に備えてあるピット部９内に、建造物建て替えに伴って発生するコンクリート廃棄物１１を充填すると共に、前記ピット部９内の空隙にセメント混和物Ｋを充填して一体化し、その上部に補強配筋を設置すると共にコンクリートを打設することによって新規地下構造部Ｂ１の新規底板構造部３ｃを形成し、且つ、前記新規地下構造部Ｂ１の柱として利用される柱４を前記新規底板構造３ｃに埋設して設置した後、前記既存の地下構造部Ａ１を新規地下構造部Ｂ１に順次建て替えるところにある。
【０００７】
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。
【０００８】
〔作用及び効果〕
請求項１の発明の特徴構成によれば、既存の前記地下構造部の底板構造部に、新規地下構造部の新規底板構造部を形成した後、前記既存の地下構造部を新規地下構造部に順次建て替えるから、既存の底板構造部を解体せずにそのまま新規底板構造部の一部（又は、新規底板構造部の基盤）に転用することが可能となり、前記解体手間の省力化を果たすことができると共に、新規底板構造部を形成してしまえば、残された新規地下構造部の形成そのものは、逆打ち工法・順打ち工法・それらの併用工法の何れの方法によってでも実施でき、地下構造部の建て替え工程の短縮化を叶えることが可能となる。そして、このようにして形成された新規底板構造部（又は、既存の底板構造部）は、既存の地下構造部側壁を介して周辺地盤との摩擦抵抗を期待することができるから、底板構造部に押し上げ力が作用する場合においても、既存の地下構造部の一部を有効に利用しながら、それ自身の強度を発揮して浮き上がりや盤ぶくれ現象の防止を図ることが可能となる。また、浮き上がりや盤ぶくれ現象の防止策として、従来のような大規模な山留め遮水壁や、揚水井戸を予め設置する必要性を低くできるから、よりスピーディーに、且つ、コストダウンを図った状態で建造物建て替え作業を実施することが可能となる。
【０００９】
さらに、請求項１の発明の特徴構成によれば、前記新規底板構造部は、前記既存の底板構造部に備えてあるピット部内に、建造物建て替えに伴って発生するコンクリート廃棄物を充填すると共に、前記ピット部内の空隙にセメント混和物を充填して一体化し、その上部に補強配筋を設置すると共にコンクリートを打設することによって形成し、新規地下構造部の柱として利用される柱を新規底板構造部に埋設して設置してあるから、建造物建て替えによって発生するコンクリート廃棄物を前記ピット部の充填材の一つとして有効に利用しながら、前記セメント混和物によって一体化を図ることができ、新規底板構造部の重量増加、及び、強度アップを図ることが可能となる。また、既存の底板構造部上部に引張補強筋を配すれば、底板構造部の曲げ強度をよりアップさせることが可能となる。
従って、資源の有効利用により建て替え作業の経済性を向上させることが可能となる他、底板構造部に押し上げ力が作用する場合においても、それ自身の強度を発揮して浮き上がりや盤ぶくれ現象の防止を図ることができる。
【００１０】
【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。
【００１１】
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り、前記地下構造部Ａ１の下方地盤中に、高被圧水層１０が位置していることから、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。
従って、基礎地盤部分の浮き上がりや盤ぶくれ現象の防止を図りながら建造物の建て替えを実施できるように考慮してある。
【００１２】
本実施形態の建造物の建て替え方法は、既存の前記地下構造部Ａ１の基礎構造部（底板構造部に相当）３に、新規地下構造部Ｂ１の新規基礎構造部（新規底板構造部に相当）３ｃを一体的に形成した後、前記既存の地下構造部Ａ１を新規地下構造部Ｂ１に順次建て替えるものである。
但し、前記高被圧水層１０の被圧水圧が高くても対応し易くするために、ここで説明する実施形態においては、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梁部材としてメガトラス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３とにわたって構真柱（突っ張り部材に相当）４を設置し、基礎構造部を押さえる方法も併用するものである。
【００１３】
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。
【００１４】
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。
【００１５】
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（セメント混和物に相当）Ｋを充填して一体化を図る。そして、その上部に補強配筋を設置すると共にコンクリートＫを打設して、前記既存の基礎構造部３と一体化した新規基礎構造部３ｃを形成する。
また、これらの工程においては、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。
【００１６】
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、更には解体で生じるコンクリート廃棄物までも有効に利用しながら、工事を進めることができると共に、従来のように新規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。
【００１７】
〔別実施形態〕
以下に他の実施の形態を説明する。
【００１８】
〈１〉  本発明の建造物建て替え方法は、先の実施形態で説明した形態に限るものではなく、被圧水層の被圧の影響が少ない場合には、例えば、メガトラス・支持杭・構真柱による基礎構造部の浮き上がりや盤ぶくれ防止策を併用しなくてもよい。
〈２〉  前記セメント混和物は、先の実施形態で説明したコンクリートに限るものではなく、例えば、モルタルや、セメントペーストであってもよい。
〈３〉  前記ピット部に充填するコンクリート廃棄物（例えば、コンクリートがら）は、例えば、最大径２００ｍｍ程度に調整することによって、セメント混和物の充填後に撹拌しやすく、且つ、取扱性も良くなる。
【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】
３    底板構造部
３ｃ  新規底板構造部
４ 柱
９    ピット部
１１  コンクリート廃棄物
Ａ１  既存地下構造部
Ｂ１  新規地下構造部
Ｋ    セメント混和物
【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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