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地下室の設置構造
説明

地下室の設置構造

【課題】ライナープレートを用いることで、土圧や水圧を効果的に支持して効率良く地下室を設けることができると共に、建物からの荷重を安定した状態で支持できる地下室の設置構造を提供する。
【解決手段】ライナープレート12を用いて、建物である住宅建築物の基礎11の下方の地中に、建物からの荷重を支持した状態で地下室13を設置するための地下室の設置構造10であって、耐圧底盤15と、耐圧底盤15の周縁部分から立設して設けられたライナープレート12による環状周壁14と、環状周壁14の内周面に沿って縦方向に立設すると共に、上部ベース部16を建物の基礎11に密着させ、下部ベース部17を耐圧底盤15に密着させることで、建物からの荷重を受けて耐圧底盤15に伝達する複数本のロッド状サポート部材18とを含んで構成される。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、地下室の設置構造に関し、特に、建物の基礎の下方の地中に、建物からの荷重を支持した状態で設置されるライナープレートを用いた地下室の設置構造に関する。
【背景技術】
【0002】
例えば住宅建築物等の比較的小規模な建物では、施工が難しいことや、建築コストが割高になることなどから、地下室が設けられることは極めてまれであるが、近年、例えば住宅用の狭い土地を有効利用できるようにしたり、断熱性や遮音性に優れた屋内空間を形成できるようにすることなどを目的として、比較的小規模な建物においても、地下室を設けることが要望されている。
【0003】
建物に地下室を形成する場合、地下室の躯体は、周囲の地盤からの土圧や水圧に耐え得る強固な構造とする必要があるため、例えば建物の下方の地盤を掘削して型枠を設置した後に、コンクリートを打設することで、現場打ちコンクリートによって構築する方法が一般に採用されている。また、現場打ちコンクリートによることなく、地下室の躯体を効率良く構築できるようにしたり、精度良く構築できるようする技術も開発されている(例えば、特許文献1、特許文献2、特許文献3参照)。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開昭50−141811号公報
【特許文献2】特開昭61−190123号公報
【特許文献3】特開平10−280435号公報
【特許文献4】特開2002−295170号公報
【特許文献5】特開2010−65400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、特許文献1〜3に記載の地下構造体や地下室の構築方法によれば、施工は容易になるが、プレキャストコンクリート製の筒体や、相当の厚さを備える鋼板製の筒体や、シールド工法において使用されるセグメントなどを用いて地下室の躯体が構築されるので、工事が大規模になって、建物の全体の建築コストが割高になる。
【0006】
一方、主に土木工事において用いられる簡易な山留め材料として、ライナープレートが知られている(例えば、特許文献4、特許文献5参照)。ライナープレートは、例えば2.7〜7mm程度の厚さを有する薄い鋼板を、縦方向の断面が波形形状となるように加工すると共に、横長矩形の正面形状を備えるように形成された部材である(図4(a)〜(c)参照)。またライナープレートは、周方向に一体として連接されて円形、長円形、矩形等の平面形状の環状周壁を形成できるように、円弧状、直線状、L字状等の平面形状を備えるように形成されており、横長矩形の正面形状の上下の縁部には接合用の周方向フランジ部が、左右の縁部には接合用の軸方向フランジ部が各々設けられている。
【0007】
そして、軸方向フランジ部による縦方向接合部を介して、複数のライナープレートを周方向に環状に接合一体化すると共に、これらを複数段に積み重ねて、周方向フランジ部による横方向接合部を介して上下方向に接合一体化することで、所望の高さの環状周壁を、周囲の地盤からの土圧や水圧を効率良く且つ効果的に支持する山留め壁として、簡易に且つ容易に形成できるようなっている。このようなライナープレートによる山留め壁は、例えば土木工事における推進工法用立坑や、深礎工法用立坑や、集水井等を構築する際に多用されている。
【0008】
また、このようなライナープレートによる簡易な山留め壁としての環状周壁を、建物の下方に設置される地下室の躯体として用いることで、建築コストを割高にすることなく地下室を設けることができれば便利であるが、ライナープレートによる従来の環状周壁は、周囲の地盤からの土圧や水圧を効果的に支持することは可能であるが、鉛直方向の荷重に対する支持力を予定したものではないので、ライナープレートによる環状周壁を地下室の躯体として用いることができるようにするためには、新たな技術の開発が必要とされる。
【0009】
本発明は、ライナープレートを用いることで、建築コストを割高にすることなく、土圧や水圧を効果的に支持して効率良く地下室を設けることができると共に、建物からの荷重を安定した状態で支持することのできる地下室の設置構造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】
【0010】
本発明は、建物の基礎の下方の地中に、建物からの荷重を支持した状態で設置されるライナープレートを用いた地下室の設置構造であって、耐圧底盤と、該耐圧底盤の周縁部分から立設して設けられた前記ライナープレートによる環状周壁と、該環状周壁の内周面に沿って縦方向に立設すると共に、上部ベース部を前記建物の基礎に密着させ、下部ベース部を前記耐圧底盤に密着させることで、建物からの荷重を受けて前記耐圧底盤に伝達する複数本のロッド状サポート部材とを含んで構成される地下室の設置構造を提供することにより、上記目的を達成したものである。
【0011】
そして、本発明の地下室の設置構造は、前記ロッド状サポート部材が、複数段に組み立てられた前記ライナープレートの周方向フランジ部による横方向接合部に連結されることで、その座屈長さが短くなるように構成されていることが好ましい。
【0012】
また、本発明の地下室の設置構造は、前記耐圧底盤が、コンクリート製の底盤からなり、前記ロッド状サポート部材が、鋼製パイプ部材からなり、前記下部ベース部が、ジャッキベースからなっていることが好ましい。
【0013】
さらに、本発明の地下室の設置構造は、前記耐圧底盤及び前記ライナープレートによる環状周壁の一部を、前記建物の基礎の直下部分から外側にはみ出して設けておき、該はみ出した部分の前記ライナープレートによる環状周壁の内側の地下空間を、ドライエリア部とすることができる。
【発明の効果】
【0014】
本発明の地下室の設置構造によれば、ライナープレートを用いることで、建築コストを割高にすることなく、土圧や水圧を効果的に支持して効率良く地下室を設けることができると共に、建物からの荷重を安定した状態で支持することができる。
【図面の簡単な説明】
【0015】
【図1】本発明の好ましい一実施形態に係る地下室の設置構造を説明する略示斜視図である。
【図2】本発明の好ましい一実施形態に係る地下室の設置構造を説明する略示上面図である。
【図3】本発明の好ましい一実施形態に係る地下室の設置構造を説明する、図2のA−Aに沿った一部破断略示拡大側面図である。
【図4】(a)はライナープレートの正面図、(b)は(a)のB−Bに沿った断面図、(c)は上面図である。
【図5】ライナープレートのフランジ部による接合部を説明する拡大断面図である。
【図6】図3のC部拡大断面図である。
【図7】図6のD−Dに沿った断面図である。
【図8】本発明の好ましい他の実施形態に係る地下室の設置構造を説明する、(a)は略示斜視図、(b)は略示上面図、(c)は(b)のE−Eに沿った略示断面図である。
【発明を実施するための形態】
【0016】
本発明の好ましい一実施形態に係る地下室の設置構造10は、図1〜図3に示すように、建物として、例えば住宅建築物の基礎11の下方の地中に、ライナープレート12(図4(a)〜(c)参照)を用いて地下室13を設けるための設置構造として採用されたものである。
【0017】
ここで、ライナープレート12は、主に土木工事において用いる簡易な山留め材料として公知の部材であり、例えば図4(a)〜(c)に示すように、2.7〜7mm程度の厚さを有する薄い鋼板を、縦方向の断面が波形形状となるように加工すると共に、例えば500mm程度の高さの横長矩形の正面形状を備えるように形成された、作業員の手作業によっても組立が可能な軽量の山留め部材である。またライナープレート12は、周方向に連接されて、例えば直径が6500mm程度の円筒形状の環状周壁14(図2参照)を形成できるように、例えば曲率半径が3250mm程度の円弧状の平面形状を備えるように形成されている。ライナープレート12の横長矩形の正面形状の上下の縁部には、複数のボルト孔を備える接合用の周方向フランジ部12aが、左右の縁部には、複数のボルト孔を備える接合用の軸方向フランジ部12bが各々設けられている。
【0018】
ライナープレート12は、公知の工法と同様に、例えば地盤面を掘り下げながら、掘り下げられた掘削穴の側壁面を覆って当該ライナープレート12を設置すると共に、掘り下げの進行に伴って、設置したライナープレート12の下方に、下段のライナープレート12を、掘削壁面を覆って順次差し込んで行く方法によって地中に設置することができる。また、設置されたライナープレート12は、軸方向フランジ部12bによる縦方向接合部を介して、周方向に環状に接合一体化されると共に、周方向フランジ部12aによる横方向接合部を介して、上下方向に接合一体化される。これらによって、リング状に組み立てられたライナープレート12が複数段に積み重ねられて、所望の高さの環状周壁14が、周囲の地盤からの土圧や水圧を効果的に支持する山留め壁として、主として作業員の手作業によって簡易に且つ容易に形成されることになる。
【0019】
そして、本実施形態の地下室の設置構造10は、上述のライナープレート12を用いて、建物である住宅建築物の基礎11の下方の地中に、建物からの荷重を支持した状態で地下室13を設置するための設置構造であって、図1〜図3に示すように、耐圧底盤15と、耐圧底盤15の周縁部分から立設して設けられたライナープレート12による環状周壁14と、環状周壁14の内周面に沿って縦方向に立設すると共に、上部ベース部16を建物の基礎11に密着させ、下部ベース部17を耐圧底盤15に密着させることで、建物からの荷重を受けて耐圧底盤15に伝達する複数本のロッド状サポート部材18とを含んで構成される。
【0020】
また、、本実施形態では、耐圧底盤15及びライナープレート12による環状周壁14の一部として、これらの略半分の部分が、建物の基礎11の直下部分から外側にはみ出して設けられており、はみ出した部分のライナープレート12による環状周壁14の内側の地下空間は、ドライエリア部19となっている。
【0021】
本実施形態では、建物である住宅建築物の基礎11は、基礎スラブ11aと立上り部11bとからなるべた基礎となっており、例えば横幅が5〜20m程度、縦幅が5〜20m程度の大きささの、横長の略矩形形状に形成されている。基礎11は、例えば基礎砕石等を敷き均した後に、鉄筋やコンクリートを用いて容易に形成することができる。なお、図1〜図3等においては、基礎11よりも上方の住宅建築物の本体部分を省略して、基礎11の部分のみが示されている。
【0022】
本実施形態の地下室の設置構造10を構成する耐圧底盤15は、好ましくはコンクリート製の底盤となっており、例えば上述の方法によって、ライナープレート12を設置しながら住宅建築物の建築予定箇所の地盤を所定の深さまで掘り下げて、環状周壁14を形成した後に、環状周壁14の底部の地盤をさらに掘り下げて基礎砕石等を敷き均し、適宜補強用の鉄筋を配筋した後に、コンクリートを打設して硬化させることによって、容易に形成することができる。耐圧底盤15は、本実施形態では、例えば100〜300mm程度の厚さで形成される。
【0023】
本実施形態では、環状周壁14は、上述のように、ライナープレート12を設置しながら住宅建築物の建築予定箇所の地盤を所定の深さまで掘り下げることによって、複数のライナープレート12が周方向に連接して円形のリング形状に組み立てられると共に、かかるリング形状のものが例えば8段に積み重ねられることによって、例えば6500mm程度の直径を有すると共に、4000mm程度の高さを有する円筒形状の土留め壁として形成される。
【0024】
なお、環状周壁14には、公知のライナープレートによる立坑等と同様に、複数段に積み重ねられるライナープレート12の、周方向フランジ部12aによる横方向接合部の間に介在させて、図5に示すように、H形鋼等からなる補強鋼材20を取り付けておくことができる。これによって、環状周壁14を簡易に且つ効果的に補強することができる。補強鋼材20は、円形状に曲折加工した単位部材を、継手板20aを介して周方向にリング状に接合一体化することで、補強リングとして機能させることができる。補強鋼材20による補強リングは、複数段に積み重ねられるライナープレート12の各段の横方向接合部の全てに設ける必要はなく、例えば1、2箇所の横方向接合部に沿って周方向に設けておくことにより、環状周壁14を簡易に且つ効果的に補強することが可能である。
【0025】
また、組み立てられた複数のライナープレート12による環状周壁14には、公知のライナープレートによる立坑等と同様に、止水処理等が施されると共に、図6に示すように、ライナープレート12の外周面を覆って断熱材21を取り付けておくことができる。さらに、例えば環状周壁14の外側の、掘り下げられた掘削穴の側壁面との間の隙間には、環状周壁14に形成した注入孔を介して、裏込材22として例えば発泡モルタルを、環状周壁14の内側からの作業によって注入充填することにより、周囲の地盤からの土圧や水圧を、環状周壁14によって安定した状態で支持させることが可能になる。
【0026】
環状周壁14の内周面に沿って縦方向に立設するロッド状サポート部材18は、例えば単管パイプ等の鋼製パイプ部材を用いることができる。ロッド状サポート部材18として、工事現場で一般に使用される単管パイプを用いることによって、さらに安価に設置構造10を形成することができる。また、ロッド状サポート部材18の上端部や下端部に設けられる上部ベース部16や下部ベース部17は、単管パイプ等のパイプ部材と共に用いられて接地面積を増大させるものとして公知の、単管ベース等の各種のベース部材を用いて形成することができる。また、下部ベース部17は、昇降可能なジャッキ部を備える公知のジャッキベースを用いて形成することが好ましい。ジャッキベースを用いることにより、ロッド状サポート部材18の高さを調整可能に上昇させて、上部ベース部16や下部ベース部17を、建物の基礎11や耐圧底盤15に、強固に且つより安定した状態で密着させることが可能になる。
【0027】
さらに、本実施形態では、ロッド状サポート部材18は、好ましくは図6及び図7に示すように、複数段に組み立てられたライナープレート12の、周方向フランジ部12aによる横方向接合部に連結されることで、その座屈長さが短くなるように構成されている。すなわち、本実施形態では、ロッド状サポート部材18は、これの中間部分の複数箇所を、例えば端部にボルト締着孔を備えるU字金具23を用いて、周方向フランジ部12aによる各段の横方向接合部に連結した状態で、鉛直方向(縦方向)に立設している。ロッド状サポート部材18を、周方向フランジ部12aによる横方向接合部に連結することで、ロッド状サポート部材18の座屈長さを短くして、当該ロッド状サポート部材18によって、さらに安定した状態で建物からの鉛直方向の荷重を支持することが可能になる。
【0028】
なお、環状周壁14の内周面に沿って立設配置される、ロッド状サポート部材18の本数や配設ピッチや太さ等は、建物からの荷重や地下室13の広さ等を勘案して、適宜設定することができる。
【0029】
また、環状周壁14によって形成される地下室13の上方に、建物の基礎11を形成する際には、例えば環状周壁14の内側に配置した多数のパイプサポートに支持させて、スラブ型枠等を組み立てた後に、コンクリートを打設すことによって、地下室13の上方部分の基礎11を容易に形成することができる。スラブ型枠を支持するパイプサポートは、ロッド状サポート部材18として転用することもできる。
【0030】
本実施形態では、図1〜図3に示すように、建物の基礎11の直下部分から外側にはみ出した耐圧底盤15及び環状周壁14によって囲まれる地下空間の略半円の部分が、ドライエリア部19となっている。すなわち、本実施形態では、環状周壁14の内側の地下空間は、中央部仕切り壁24によって、建物の基礎11の直下部分による略半円の平面形状を備える地下室13と、建物の基礎11の直下部分から外側にはみ出した部分による略半円の平面形状を備えるドライエリア部19とに仕切られている。中央部仕切り壁24には、例えば掃出し窓等が取り付けられた大きな開口面積の開口部25が設けられていることにより、地下室13への居住者の出入りや、搬入物の搬入をスムーズに行うことができるようになっている。また地下室13への採光や通風を、効果的に行なうことができるようになっている。
【0031】
さらに、本実施形態では、ドライエリア部19には、これの外側の地盤面から出入りすることを可能にする、昇降タラップ26が設けられていると共に、ドライエリア部19の周囲を囲うようにして、落下防止のための手摺27が設けられている(図3参照)。
【0032】
なお、耐圧底盤15や環状周壁14によって形成された地下室13やドライエリア部19には、公知の各種の内装工事を施して、内装仕上げを行うことができる。
【0033】
そして、上述の構成を備える本実施形態の地下室の設置構造10によれば、住宅建築物の基礎11の下方の地中に、建築コストを割高にすることなく、土圧や水圧を効果的に支持して効率良く地下室13を設けることが可能になると共に、建物からの荷重を安定した状態で支持することが可能になる。
【0034】
すなわち、本実施形態の地下室の設置構造10によれば、取り扱いが容易な規格品であるライナープレート12や、単管パイプ等によるロッド状サポート部材18を用いて、確立された従来の工法と同様の簡易な施工方法によって、主として作業員の手作業により環状周壁14を組み立てたり耐圧底盤15を形成したりすることで、建築コストを割高にすることなく、安価に且つ効率良く地下室を形成することが可能になると共に、組み立てられたライナープレート12の本来の機能によって、周囲の地盤からの土圧や水圧を効果的に支持することが可能になる。
【0035】
また、建物からの鉛直方向の荷重は、環状周壁の内周面に沿って縦方向に立設配置された複数のロッド状サポート部材18によって、安定した状態で支持することが可能になると共に、ライナープレート12には建物からの大きな荷重を直接伝えないことで、ライナープレート12による環状周壁14を、従来と同様の検討技法によって設計することが可能になる。
【0036】
さらに、ライナープレート12やロッド状サポート部材18は、例えば鋼製の耐久性に優れた部材なので、安定した長期構造物として、地下室13やドライエリア部19を形成することが可能になる。また地下室13やドライエリア部19は、平面形状が円形の地下空間によって形成されるので、意匠性に富んだおしゃれなラウンド型の空間として、地下室13やドライエリア部19を設けることが可能になる。
【0037】
なお、本発明は上記実施形態に限定されることなく種々の変更が可能である。例えば、環状周壁は、円形の平面形状を備える円筒形状に組み立てる必要は必ずしもなく、ライナープレートを用いて組み立てることが可能な、長円形、矩形等のその他の平面形状を備える筒形状に組み立てて、地下室を形成することができる。またロッド状サポート部材は、円形断面の他、角形断面を備えるパイプ部材等であっても良い。
【0038】
さらに、耐圧底盤及びライナープレートによる環状周壁の一部を、建物の基礎の直下部分から外側にはみ出させてドライエリア部を設ける必要は必ずしもなく、図8(a)〜(c)に示すように、耐圧底盤15及び環状周壁14の全体を建物の基礎11の直下部分に設けて、耐圧底盤15及び環状周壁14によって囲まれる地下空間の全体を地下室13とすることもできる。この場合には、建物の基礎11に開口部を設けて、建物から地下室13に直接出入り可能とすることができる。
【符号の説明】
【0039】
10 地下室の設置構造
11 住宅建築物(建物)の基礎
11a 基礎スラブ
11b 立上り部
12 ライナープレート
12a 周方向フランジ部
12b 軸方向フランジ部
13 地下室
14 環状周壁
15 耐圧底盤
16 上部ベース部
17 下部ベース部
18 ロッド状サポート部材
19 ドライエリア部
23 U字金具
24 中央部仕切り壁
25 開口部(掃出し窓)
26 昇降タラップ
27 手摺

【特許請求の範囲】
【請求項1】
建物の基礎の下方の地中に、建物からの荷重を支持した状態で設置されるライナープレートを用いた地下室の設置構造であって、
耐圧底盤と、該耐圧底盤の周縁部分から立設して設けられた前記ライナープレートによる環状周壁と、該環状周壁の内周面に沿って縦方向に立設すると共に、上部ベース部を前記建物の基礎に密着させ、下部ベース部を前記耐圧底盤に密着させることで、建物からの荷重を受けて前記耐圧底盤に伝達する複数本のロッド状サポート部材とを含んで構成される地下室の設置構造。
【請求項2】
前記ロッド状サポート部材は、複数段に組み立てられた前記ライナープレートの周方向フランジ部による横方向接合部に連結されることで、その座屈長さが短くなるように構成されている請求項1記載の地下室の設置構造。
【請求項3】
前記耐圧底盤は、コンクリート製の底盤からなり、前記ロッド状サポート部材は、鋼製パイプ部材からなり、前記下部ベース部は、ジャッキベースからなる請求項1又は2記載の地下室の設置構造。
【請求項4】
前記耐圧底盤及び前記ライナープレートによる環状周壁の一部が、前記建物の基礎の直下部分から外側にはみ出して設けられており、該はみ出した部分の前記ライナープレートによる環状周壁の内側の地下空間は、ドライエリア部となっている請求項1〜3のいずれか1項記載の地下室の設置構造。

【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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【公開番号】特開2012−180644(P2012−180644A)
【公開日】平成24年9月20日(2012.9.20)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2011−42371(P2011−42371)
【出願日】平成23年2月28日(2011.2.28)
【出願人】(000183428)住友林業株式会社 (540)
【出願人】(310008701)住友林業アーキテクノ株式会社 (6)
【Fターム(参考)】