建物基礎の補強方法及び補強構造
【課題】 既設建物の布基礎につき、布基礎が建物全体を支えている状況のもとで、簡単に低コストで極めて堅固に補強し得る手段を提供する。
【解決手段】 既設の布基礎１の複数箇所で垂直壁部１ａの片側側面にアンカー金具２ａを介して側打ち用ガイド枠３を固設したのち、隣合う側打ち用ガイド枠３，３間に配筋し、配筋部の前に型枠５を配置し、配筋空間１０内にコンクリートを打設することにより、布基礎１の垂直壁部１１の片側に一体化した鉄筋コンクリート層６を形成し、各側打ち用ガイド枠３上に杭打ち用ジャッキ７を取り付け、側打ち用ガイド枠３内に配置させた杭材Ｐを杭打ち用ジャッキ７によって地中の所要深さまで打ち込んだのち、基礎側に取り付けた杭頭抑え具８を杭材の頂端に当接させる。
【解決手段】 既設の布基礎１の複数箇所で垂直壁部１ａの片側側面にアンカー金具２ａを介して側打ち用ガイド枠３を固設したのち、隣合う側打ち用ガイド枠３，３間に配筋し、配筋部の前に型枠５を配置し、配筋空間１０内にコンクリートを打設することにより、布基礎１の垂直壁部１１の片側に一体化した鉄筋コンクリート層６を形成し、各側打ち用ガイド枠３上に杭打ち用ジャッキ７を取り付け、側打ち用ガイド枠３内に配置させた杭材Ｐを杭打ち用ジャッキ７によって地中の所要深さまで打ち込んだのち、基礎側に取り付けた杭頭抑え具８を杭材の頂端に当接させる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、布基礎を有する既設建物の耐震性や耐久性を向上させるための基礎の補強方法及び補強構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、我が国では兵庫県南部地震や中越地震を始めとして甚大な被害をもたらす大地震が頻発し、また近い将来に地震災害の発生が想定される地域も多くあるが、人的被害の大半が家屋の崩壊によるものであるため、建物の耐震性を向上させることが必要且つ急務になっている。この点、新築の建物では、建築基準法等の法律面からの強化と、建築業界における耐震技術の進歩により、高水準の耐震性を備えるものが増えつつある。
【０００３】
一方、既設建物については、耐震補強そのものの施工率が低い上、その補強対象の殆どが柱や梁、壁等の上部構造であり、基礎の耐震補強まで行わない場合が多かった。これは、建物全体を支えている状況下で基礎を簡単に耐震補強する手段がなく、従来では基礎の造り替え等で工事が大掛かりになって非常に高コストに付くことによる。しかるに、築年の古い木造建物では、布基礎が無筋であったり、鉄筋入りでも鉄筋の腐食やひび割れ、コンクリートの劣化等で脆弱化が進行していることが多い上、長年の内に建物地盤に不等沈下が生じ、その歪みが布基礎にかかって僅かな外力でも破壊し易い状況に陥っている場合も少なくない。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、上述の情況に鑑み、建物基礎の補強方法及び補強構造として、既設建物の布基礎につき、該布基礎が建物全体を支えている状況のもとで、簡単に低コストで且つ極めて堅固に補強し得る手段を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するために、本発明の請求項１に係る建物基礎の補強方法は、図面の参照符号を付して示せば、既設の布基礎１の複数箇所で垂直壁部１ａの片側側面にアンカー金具（ホールインアンカー２ａ）を介して側打ち用ガイド枠３を固設したのち、隣合う側打ち用ガイド枠３，３間に配筋（鉄筋枠４）すると共に、この配筋部の前に型枠５を配置し、該型枠５と布基礎１の垂直壁部１０と両側の側打ち用ガイド枠３，３とに囲われた配筋空間１０内にコンクリートを打設することにより、布基礎１の垂直壁部１１の片側に一体化した鉄筋コンクリート層６を形成する一方、前記の各側打ち用ガイド枠３上に杭打ち用ジャッキ７を取り付け、該側打ち用ガイド枠３内に配置させた杭材（パイプＰ）を前記杭打ち用ジャッキ（油圧ジャッキ７）によって地中の所要深さまで打ち込んだのち、基礎側に取り付けた杭頭抑え具８を杭材の頂端に当接させることを特徴としている。
【０００６】
請求項２の発明は、上記請求項１の建物基礎の補強方法において、縦断面逆Ｔ字形をなす前記布基礎１の下端片側の側方張出部１ｂを複数箇所で切除し、その各切除位置上方の垂直壁部１ａの片側側面に前記側打ち用ガイド枠３…を固設する構成としている。
【０００７】
請求項３の発明は、上記請求項１又は２の建物基礎の補強方法において、前記側打ち用ガイド枠３が布基礎１の垂直壁部１ａに接合する背板部３ａと左右側板部３ｂ，３ｂとで横断面略コ字形をなし、その左右側板部３ｂ，３ｂの各前端に型枠取付用ボルト３２…が植設され、この型枠取付用ボルト３２を前記型枠５に設けた長孔５１に通して外側からナット３５で緊締することにより、該型枠５を側打ち用ガイド枠３に仮止め固定する構成としている。
【０００８】
請求項４の発明は、上記請求項１〜３のいずれかの建物基礎の補強方法において、前記側打ち用ガイド枠３に左右両側へ張出する鉄筋棒３１…が植設され、これら鉄筋棒３１…を前記の鉄筋コンクリート層６中に埋入させる構成としている。
【０００９】
請求項５の発明は、上記請求項４の建物基礎の補強方法において、前記側打ち用ガイド枠３の鉄筋棒３１…に前記配筋の鉄筋を繋ぎ留める構成としている。
【００１０】
請求項６の発明は、上記請求項１〜５のいずれかの建物基礎の補強方法において、前記側打ち用ガイド枠３の左右両側位置で上端ねじ部３４ａが突出するように、前記の打設するコンクリート中にアンカーボルト３４，３４を埋設し、その上端ねじ部３４ａ，３４ａに前記杭打ち用ジャッキの受け枠９をねじ止めして杭打ちしたのち、該受け枠９を外した同上端ねじ部３４ａ，３４ａに前記杭頭抑え具８をねじ止めする構成としている。
【００１１】
請求項７の発明は、上記請求項１〜６のいずれかの建物基礎の補強方法において、杭材が一端側に雄ねじｎ１を有して他端側に雌ねじｎ２を有するパイプＰからなり、その雄ねじｎ１と雌ねじｎ２との螺合によって複数本のパイプＰ…を継ぎ足しつつ所要深さまで杭打ちする構成としている。
【００１２】
一方、本発明の請求項８に係る建物基礎の補強構造は、既設の布基礎１における垂直壁部１ａの片側側面の複数箇所に、アンカー金具２…を介して側打ち用ガイド枠３…が固設され、隣合う側打ち用ガイド枠３，３間に、配筋とコンクリート打設による鉄筋コンクリート層６が前記垂直壁部１ａに密接状態で形成されると共に、各側打ち用ガイド枠３の内側位置で地中に所定深さまで杭材（パイプＰ）が打ち込まれ、側打ち用ガイド枠３側に取り付けた杭頭抑え具８が該杭材の頂端に当接されてなるものとしている。
【００１３】
請求項９の発明は、上記請求項８の建物基礎の補強構造において、前記杭頭抑え具８が、基礎側に固着される支持体８ａと、この支持体８ａに垂設したねじ軸８１に螺合して昇降する昇降部材８ｂと、地中に打ち込まれた杭材の頂端に冠着するキャップ８ｃとからなり、昇降部材８ｂを下降させてキャップ８ｃに押圧することにより、該キャップ８ｃを杭材の頂端に圧接するように構成されている。
【００１４】
請求項１０の発明は、上記請求項８又は９の建物基礎の補強構造において、既設の布基礎１の垂直壁部１ａと新設の鉄筋コンクリート層６とが、前記垂直壁部１ａに植設されたアンカー金具（ホールインアンカー２ｂ）を介して一体化されてなるものとしている。
【発明の効果】
【００１５】
請求項１の発明に係る建物基礎の補強方法によれば、既設建物における布基礎の垂直壁部の片側に鉄筋コンクリート層を一体的に設けることにより、当該布基礎自体の強度が大幅に増強されると共に、建物荷重を該布基礎の複数箇所において側方に打ち込んだ杭材を介して地中の支持層に支承させるから、地盤の不等沈下等による布基礎の歪みが解消され、該布基礎全体で均等に負荷を受ける形になり、耐震性及び耐久性が著しく向上する。しかも、この補強方法では、既存の布基礎が建物全体を支えている状況のもとで、該布基礎の複数箇所にアンカー金具を介して側打ち用ガイド枠を固設し、この布基礎を背面側の型枠に利用して前記鉄筋コンクリート層を形成し、また各側打ち用ガイド枠を利用して杭打ち用ジャッキにより杭打ちを行うと共に、打ち込んだ杭材に荷重を支承させるための杭頭抑え具を基礎側に取り付けるようにしているから、布基礎を部分的にでも造り替える場合に比較し、補強工事が極めて簡単になり、施工に要する手間及び時間が格段に軽減される上、施工コストも大幅に低減される。
【００１６】
請求項２の発明によれば、上記の補強方法において、縦断面逆Ｔ字形をなす布基礎の側方張出部を複数箇所で切除し、その切除位置に側打ち用ガイド枠を設けることから、布基礎に近接した位置で杭打ちを行え、それだけ布基礎に加わる荷重を杭材に支承させ易くなると共に、側打ち用ガイド枠及び補強の鉄筋コンクリート層を布基礎の側方張出部の張出範囲に納め、もって建物基礎部の外観体裁を良くすることができる。
【００１７】
請求項３の発明によれば、上記の補強方法において、コンクリートの打設の際、側打ち用ガイド枠の左右側板部の型枠取付用ボルトを利用した型枠をねじ止めできるから、該型枠の仮止めと取外しの操作が容易になり、また仮止め時の型枠を長孔の範囲で位置調整可能となる。
【００１８】
請求項４の発明によれば、上記の補強方法において、側打ち用ガイド枠の左右両側へ張出する鉄筋棒を補強の鉄筋コンクリート層中に埋入させることから、側打ち用ガイド枠が両側の鉄筋コンクリート層と強固に一体化し、もってより高い補強効果が得られる。
【００１９】
請求項５の発明によれば、上記の補強方法において、側打ち用ガイド枠の左右両側へ張出する鉄筋棒に配筋の鉄筋を繋ぎ留めることから、配筋の位置決め及び固定の操作が非常に容易になり，配筋作業性が大幅に向上する。
【００２０】
請求項６の発明によれば、上記の補強方法において、側打ち用ガイド枠の左右両側で前記鉄筋コンクリート層中にアンカーボルトを埋設し、その上方へ突出させた上端ねじ部を利用し、杭打ち用ジャッキの受け枠の着脱と、杭打ち後の杭頭抑え具の取り付けを行うから、該受け枠及び杭頭抑え具の取付部の構造が非常に簡素になると共に、特に杭頭抑え具がアンカーボルトを介して鉄筋コンクリート層に強固に保持されるため、杭材への荷重負荷部分に高い信頼性及び耐久性が得られる。
【００２１】
請求項７の発明によれば、上記の補強方法において、パイプ製の杭材を端部同士の螺合によって継ぎ足しつつ杭打ちすることから、個々の杭材として短いものを使用できると共に、杭材の先端が開放した状態で地中に進入することにより、その内側への土の入り込みで排土量が少なくなり、それだけ小さい圧入力で杭打ちが可能になり、もって杭打ち用ジャッキとして推進ストロークが短くトルクの小さい小型のものを使用できる。
【００２２】
請求項８の発明に係る建物基礎の補強構造では、既設の布基礎における垂直壁部の片側側面の複数箇所に、アンカー金具を介して側打ち用ガイド枠が固設され、隣合う側打ち用ガイド枠間に、配筋とコンクリート打設による鉄筋コンクリート層が前記垂直壁部に密接状態で形成され、各側打ち用ガイド枠の内側位置で地中に所定深さまで杭材が打ち込まれ、基礎側に取り付けた杭頭抑え具が該杭材の頂端に当接されていることから、布基礎自体の強度が大幅に増強されると共に、建物荷重を該布基礎の複数箇所で杭材を介して地中の支持層に支承され、地盤の不等沈下等による布基礎の歪みが解消され、該布基礎全体で均等に負荷を受ける形になって耐震性及び耐久性が著しく向上する上、既存の布基礎を造り変えることなく、該布基礎が建物全体を支えている状況のもとで、容易に低コストで補強工事を行える。
【００２３】
請求項９の発明によれば、上記の補強構造において、杭頭抑え具の昇降部材を下降させてキャップに押圧させ、もって該キャップを杭材の頂端に圧接することにより、布基礎に加わる建物荷重の負荷を確実に杭材に担わせることができる。しかして、昇降部材は回転するだけで支持体のねじ軸との螺合深さが変化して昇降するから、その昇降操作を容易に行えると共に、杭材の頂端位置の違いにも支障なく対応できる。
【００２４】
請求項１０の発明によれば、上記の補強構造において、既設の布基礎の垂直壁部と新設の鉄筋コンクリート層とがアンカー金具を介して一体化されているから、基礎全体としての強度がより確実に増大する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
以下、この発明に係る建物基礎の補強方法及び補強構造の一実施形態について、図面を参照して具体的に説明する。図１〜図９は当該補強方法を初期から順に段階的に示している。
【００２６】
図１（Ａ）〜（Ｃ）は補強に取りかかった既設建物の基礎部分を示す。図中の１は無筋コンクリート製の布基礎であり、垂直壁部１ａと下端両側の側方張出部１ｂ，１ｂとから縦断面逆Ｔ字形をなし、底面が栗石Ｓ上に載った状態で下半部を地中Ｇに埋設している。そして、この布基礎１の垂直壁部１ａの頂面上には角木からなる土台Ｄが配置すると共に、該土台Ｄの要所に柱Ｈが立設されている。なお、一般的な木造住宅では、布基礎１の高さは４００〜１０００ｍｍ程度、側方張出部１ｂは張出幅１００〜３００ｍｍ程度で上下幅８０〜３００程度である。
【００２７】
この補強方法では、まず図１（Ａ）〜（Ｃ）に示すように、布基礎１の屋外側の土砂を堀り起こし、露呈した片方の側方張出部１ｂを露呈させた上で、この側方張出部１ｂを該布基礎１の長手方向に沿う複数箇所（ここでは各柱Ｈからやや外れた位置）で切除し、各切除部Ｒにおいて垂直壁部１ａの屋外側面が基礎下端まで続く形にする。なお、切除部Ｒの布基礎長手方向に沿う幅は、２００〜６００ｍｍ程度であり、狭過ぎては後述する杭材として充分な太さのものを使用できず、逆に広過ぎては後述する鉄筋コンクリート層の施工域の縮小で補強効果が不充分になる上に切除作業にも無駄な手間と時間を費やすことになる。
【００２８】
次に、図２に示すように、垂直壁部１ａの屋外側面に、アンカー金具として、各切除部Ｒの上方域では上下左右の４箇所にホールインアンカー２ａ…を、隣合う切除部Ｒ，Ｒ間の各上方域では上側２箇所と下側２箇所で互いに上下方向にはずれた４箇所にホールインアンカー２ｂ…を、それぞれ打設する。そして、この垂直壁部１ａの屋外側面における各切除部Ｒの上方域には、図３（Ａ）（Ｂ）に示すように、上下左右のホールインアンカー２ａ…を利用して側打ち用ガイド枠３を固設する。
【００２９】
この側打ち用ガイド枠３は、図１０で詳細に示すように、背板部３ａと左右側板部３ｂ，３ｂとで横断面略コ字形をなす縦長の枠体を形成しており、背板部３ａの四隅には各ホールインアンカー２ａに対応した取付孔３０を有すると共に、左右側板部３ｂ，３ｂには上中下３箇所で左右両側へ張出する鉄筋棒３１…が植設されている。また、左右側板部３ｂ，３ｂには、各前端には上下方向全長にわたる長さの帯状片３ｃが、同各上端には矩形片３ｄがそれぞれ左右両側へ張出するように固着されており、各帯状片３ｃの上中下３箇所に前方へ突出する型枠取付用ボルト３２が植設されると共に、各矩形片３ｄの中央部にボルト挿通孔３３が穿設されている。そして、各矩形片３ｄには、それぞれ下端部３４ｂを円弧状に曲げたアンカーボルト３４が、ボルト挿通孔３３に下側から挿入した上端ねじ部３４ａを上方へ突出した状態で固着される。
【００３０】
なお、これらの側打ち用ガイド枠３を構成する各部材は、アンカーボルト３４を含めていずれも鉄鋼等の金属製であり、溶接によって相互に固着されている。また、この側打ち用ガイド枠３の寸法と取付位置は、図３（Ａ）（Ｂ）に示すように、背板部３ａ及び左右側板部３ｂ，３ｂの上端が垂直壁部１ａの頂端に略合致すると共に、同下端が側方張出部１ｂの上面高さに略合致するように設定されている。
【００３１】
布基礎１に側打ち用ガイド枠３…を取り付けたのち、図４に示すように、隣合う側打ち用ガイド枠３，３間に鉄筋枠４を配置する。この鉄筋枠４は、平行する上中下の横筋４ａと一定間隔置きに配列する縦筋４ｂとを溶接した格子枠状をなし、前記配置状態で各横筋４ａが両側で側打ち用ガイド枠３の鉄筋棒３１と重なるように設定されており、その重なった部分で図５（Ｂ）の如く針金４１で繋ぎ留めると共に、布基礎１の垂直壁部１ａに植設したホールインアンカー２ｂ…に上下の横筋４ａを溶接することにより、布基礎１の屋外側の側方張出部１ｂ上で垂直壁部１ａから離間した位置に直立状態に固定される。
【００３２】
次に、図５（Ａ）（Ｂ）に示すように、隣合う側打ち用ガイド枠３，３間に型枠５を仮止めすることにより、布基礎１の側方張出部１ｂ上に、垂直壁部１ａと該型枠５と両側の側打ち用ガイド枠３，３の側板部３ｂ，３ｂとで囲まれた配筋空間１０を構成し、この配筋空間１０にコンクリートを打設する。ここで、型枠５は、横長矩形で背面側に周縁を含む縦横の補強リブ５ａを有する硬質合成樹脂形成板からなり、両端部の上中下３箇所に横方向の長孔５１を有しており、各長孔５１に側打ち用ガイド枠３の型枠取付用ボルト３２を挿通して、該ボルト３２に外側からナット３５を螺合緊締することにより、両側の側打ち用ガイド枠３，３に止着される。
【００３３】
配筋空間１０に打設したコンクリートが充分に硬化するまで５〜７日程度の養生後、型枠５…を取り外せば、図６に示すように、布基礎１の屋外側の側方張出部１ｂ上に、垂直壁部１ａと同高さの鉄筋コンクリート層６が形成されている。しかして、この鉄筋コンクリート層６と垂直壁部１ａとは、相互に密着すると共に、垂直壁部１ａに植設したホールインアンカー２ｂ…を介して一体化している。なお、型枠５の取外し後の型枠取付用ボルト３２…は、必要とあらばミッパー等によって切除される。
【００３４】
かくして鉄筋コンクリート層６を形成したのち、図７に示すように、側打ち用ガイド枠３の上に後述する杭打ち用ジャッキ（油圧ジャッキ７…図８参照）の受け枠９を取り付ける。この受け枠９は、図１１で詳細に示すように、背板部９ａと左右側板部９ｂ，９ｂとで構成する縦長のコ字形枠の上部に、上下２段の水平板９ｃ，９ｄ間の中央に縦板９ｄを介在させたジャッキ受け部９０を備えると共に、左右側板部９ｂ，９ｂの下端から互いに左右外側へ張出する矩形の取付片９ｅ，９ｅを有し、各取付片９ｅの中央にボルト挿通孔９１が穿設されている。そして、この受け枠９と側打ち用ガイド枠３とは、コ字形の横断形状が合致し、前者を後者の上に載せた際、前者の各矩形片３ｄ上に後者の取付片９ｆが重なり、そのボルト挿通孔９１にアンカーボルト３４の上向き突出した上端ねじ部３４ａが挿通するように設定されており、この上端ねじ部３４ａに上方からナット３６を螺合緊締することにより、図７の如く相互に連結される。
【００３５】
次に、図８（Ａ）（Ｂ）に示すように、側打ち用ガイド枠３の内側に杭材のパイプＰを配置すると共に、このパイプＰの上端と受け枠９のジャッキ受け部９０との間に杭打ち用ジャッキとしての油圧ジャッキ７を配置し、布基礎１の切除部Ｒにおいて、該油圧ジャッキ７によってパイプＰの杭打ちを行う。なお、図中の７１は油圧ジャッキ７の押圧ロッド７ａとパイプＰの上端との間に介在させた当板である。
【００３６】
ここで杭材のパイプＰは、直径６０〜２００ｍｍ、肉厚４〜１０ｍｍ程度、長さが布基礎１の高さと同程度か、該高さよりもやや短い鋼管からなるが、図８（Ｃ）に示すように、両端部には角ねじ形態の雄ねじｎ１と雌ねじｎ２がそれぞれ形成されており、これら雄ねじｎ１と雌ねじｎ２の螺合によって複数本を順次継ぎ足しながら、地中Ｇの支持層に達する深さまで打ち込まれる。
【００３７】
このようにして各切除部Ｒでの杭打ちが終了すれば、油圧ジャッキ７及び受け枠９を取外し、図９（Ａ）（Ｂ）に示すように、各側打ち用ガイド枠３に杭頭抑え具８を取り付ける。この杭頭抑え具８は、矩形の厚板８０の下面に３本のねじ軸８１を略正三角形頂点となる配置で垂設した支持体８ａと、その各ねじ軸８１に上端ナット部８２で螺合した３本の筒状の昇降部材８ｂと、短円筒状の周壁８３に円形上板部８４を固着したキャップ８ｃとで構成されている。
【００３８】
しかして、この杭頭抑え具８は、打ち込まれたパイプＰの頂端にキャップ８ｃを冠着する一方、予め各ねじ軸８１に昇降部材８ｂを深く螺合させた支持体８ａの厚板８０を側打ち用ガイド枠３上に載置し、該厚板８０の左右に設けた各ボルト挿通孔（図示省略）にアンカーボルト３４の上端ねじ部３４ａを挿通させ、この上端ねじ部３４ａに上方からナット３７を螺合緊締することにより、支持体８ａを基礎側に固着する。次いで、各昇降部材８ｂを回転操作して下降させ、その下端をキャップ８ｃに押圧させ、もって該キャップ８ｃの円形上板部８４をパイプＰの頂端に圧接させる。そして最後に、掘り起こしていた布基礎１の屋外側に土砂を埋め戻し、図９（Ａ）〜（Ｃ）で示す補強完了状態とする。
【００３９】
このような補強構造によれば、既設の布基礎１が脆弱な無筋のコンクリートであっても、その垂直壁部１ａの屋外側に鉄筋コンクリート層６が一体的に設けられるため、当該布基礎１自体の強度が大幅に増強されると共に、建物荷重が該布基礎１の複数箇所において側方に打ち込んだ杭材のパイプＰ…を介して地中Ｇの支持層に支承されるから、地盤の不等沈下等による布基礎１の歪みが解消され、該布基礎１全体で均等に負荷を受ける形になり、耐震性及び耐久性が著しく向上する。
【００４０】
しかして、補強の鉄筋コンクリート層６は杭打ち部分で途切れる形になるが、各杭打ち部分に介在する側打ち用ガイド枠３が左右両側へ張出する鉄筋棒３１…を備え、これら鉄筋棒３１…が両側の鉄筋コンクリート層６，６に埋入することから、屋外側の補強部分が鉄筋で連綿と繋がって強固に一体化したものとなり、より大きな補強効果が得られる。更に、この補強構造では、既設の布基礎１の垂直壁部１ａと新設の鉄筋コンクリート層６とがホールインアンカー２ｂ…を介して一体化されているから、基礎全体としての強度がより確実に増大する。
【００４１】
また、上記の補強構造では、杭頭抑え具８の昇降部材８ｂを下降させてキャップ８ｃに押圧させ、もって該キャップ８ｃを杭材のパイプＰの頂端に圧接するようにしているから、布基礎１に加わる建物荷重の負荷を確実に該パイプＰに担わせることができる。しかして、昇降部材８ｂは回転させるだけで昇降するから、その昇降操作を容易に行えると共に、パイプＰの頂端位置の違いにも支障なく対応できる上、経時的な地盤の変化等で一部のパイプＰに対する圧接度合が変化したり、キャップ８ｃと昇降部材８ｂとの間に隙間を生じるようなことがあっても、昇降部材８ｂの昇降調整によって適切な圧接状態に容易に復帰させることができる。更に、側打ち用ガイド枠３の左右両側で鉄筋コンクリート層６中に埋設したアンカーボルト３４の上端ねじ部３４ａを利用し、油圧ジャッキ７の受け枠９の着脱と、杭打ち後の杭頭抑え具８の取り付けを行うようにしているから、該受け枠９及び杭頭抑え具８の取付部の構造が非常に簡素になると共に、最終的な補強形態において杭頭抑え具８が該アンカーボルト３４を介して鉄筋コンクリート層６に強固に保持され、もってパイプＰへの荷重負荷部分に高い信頼性及び耐久性が得られる
【００４２】
なお、本実施形態では、縦断面逆Ｔ字形をなす布基礎１の側方張出部１ｂを複数箇所で切除し、その切除位置に側打ち用ガイド枠３を設けているから、布基礎１に近接した位置で杭打ちを行え、それだけ布基礎１に加わる荷重を杭材のパイプＰに支承させ易くなると共に、側打ち用ガイド枠３及び補強の鉄筋コンクリート層６が布基礎１の側方張出部１ｂの張出範囲に納まるから、建物基礎部の外観体裁も良好となる。
【００４３】
一方、この補強方法では、既存の布基礎１が建物全体を支えている状況のもとで、該布基礎１の複数箇所にホールインアンカー２ａ…を介して側打ち用ガイド枠３を固設し、この布基礎１を背面側の型枠に利用して前記鉄筋コンクリート層６を形成し、また各側打ち用ガイド枠３を利用して油圧ジャッキ７により杭打ちを行うと共に、打ち込んだ杭材のパイプＰ…に荷重を支承させるための杭頭抑え具８を基礎側に取り付けるようにしているから、布基礎１を部分的にでも造り替える場合に比較し、補強工事が極めて簡単になり、施工に要する手間及び時間が格段に軽減される上、施工コストも大幅に低減され、工事に伴う建物への悪影響も殆ど回避できる。
【００４４】
また、本実施形態においては、側打ち用ガイド枠３の左右両側へ張出する鉄筋棒３１…に配筋の鉄筋枠４を繋ぎ留めることから、配筋の位置決め及び固定の操作が非常に容易になり、配筋作業性が大幅に向上する上、配筋空間１０へのコンクリートの打設の際、側打ち用ガイド枠３の左右側板部３ｂ，３ｂの型枠取付用ボルト３２…を利用して型枠５をねじ止めできるから、該型枠５の仮止めと取外しの操作が容易になり、また仮止め時の型枠５を長孔５１の範囲で位置調整できるという利点がある。更に、杭材のパイプＰを継ぎ足しつつ杭打ちすることから、個々のパイプＰとして短いものを使用できると共に、杭先端が開放した状態で地中に進入することにより、内側への土の入り込みで排土量が少なくなり、それだけ小さい圧入力で杭打ちが可能になり、もって杭打ち用ジャッキとして推進ストロークが短くトルクの小さい小型のものを使用でき、施工コストの低減に繋がる。
【００４５】
なお、前記実施形態では杭材のパイプＰを端部同士の螺合連結で継ぎ足すようにしているが、その継ぎ足しのために溶接やビス止め等の他のパイプ継手も採用可能である。例えば後者のビス止めでは、パイプＰの端部同士の突き合わせ部分の内側又は外側に短筒材等の連結用部材を介在させ、この連結用部材と上下の両パイプＰの端部とを貫通してビス止めする方法や、パイプＰの端部同士の突き合わせ部分の内側に短筒材を介在させ、上下の両パイプＰの端部に螺入したビスの先端を内側の短筒材に圧接させる方法を採用できる。しかして、螺合連結では、溶接やビス止めに比較して手間がかからず、作業能率がよいという利点がある。一方、溶接やビス止めでは、パイプ端部のねじ加工が不要であるから、該パイプとして安価なものを使用できるという利点がある。
【００４６】
また、前記実施形態の補強完了状態では杭頭抑え具８のキャップ８ｃをパイプＰの頂端に直接に冠着しているが、耐震対策として、パイプＰの頂端にゴムの如き減振材（制振材）と金属板との積層体を配置し、この積層体を介して杭頭抑え具８のキャップ８ｃの如き抑え部分を当接する構成としてもよい。更に、前記実施形態の補強完了状態では側打ち用ガイド枠３の上部が図９（Ａ）（Ｂ）の如く外側へ開放しているが、耐震対策の面からは、該側打ち用ガイド枠３の上部前面側を適当な板材で塞ぎ、その内側に砂等の充填材を詰めたりコンクリートを打設して、杭頭抑え具８によるパイプ頂端の抑え部分を埋め込むのがよい。
【００４７】
更に、実施形態では布基礎１の垂直壁部１ａへの側打ち用ガイド枠３の固着と新設の鉄筋コンクリート層６との一体化のためにホールインアンカー２ａ，２ｂを用いているが、本発明では同様目的で他の種々のアンカー金具を使用できる。また、杭打ち用ジャッキとしては、油圧以外の駆動機構を利用したものも使用可能である。その他、本発明においては、側打ち用ガイド枠３や受け枠９の構造、配筋の鉄筋材の形態、杭頭抑え具８の構造等、細部構成については実施形態以外に種々設計変更可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】本発明の一実施形態に係る建物基礎の補強方法において既設の布基礎の側方張出部に切除部Ｒを設けた第１段階を示し、（Ａ）は正面図、（Ｂ）は平面図、（Ｃ）は（Ａ）のイ−イ線の断面矢視図である。
【図２】同補強方法において布基礎の垂直壁部にホールインアンカーを打設した第２段階を示す正面図である。
【図３】同補強方法において布基礎の垂直壁部に側打ち用ガイド枠を固設した第３段階を示し、（Ａ）は正面図、（Ｂ）は（Ａ）のロ−ロ線の断面矢視図である。
【図４】同補強方法において布基礎の屋外側に配筋を行った第４段階を示す正面図である。
【図５】同補強方法において布基礎の配筋部の前に型枠を仮止めした第５段階を示し、（Ａ）は正面図、（Ｂ）は（Ａ）のハ−ハ線の断面矢視図である。
【図６】同補強方法において布基礎の屋外側に鉄筋コンクリート層を形成した第６段階を示す縦断側面図である。
【図７】同補強方法において側打ち用ガイド枠上に油圧ジャッキの受け枠を取り付けた第７段階を示す正面図である。
【図８】同補強方法において油圧ジャッキによる杭打ちを行う第８段階を示し、（Ａ）は正面図、（Ｂ）は縦断側面図、（Ｃ）は杭材のパイプの継ぎ足し部分の一部破断正面図である。
【図９】同補強方法における補強完了段階を示し、（Ａ）はは正面図、（Ｂ）は（Ａ）のニ−ニ線の断面矢視図、（Ｃ）は（Ａ）のホ−ホ線の断面矢視図である。
【図１０】同補強方法に用いる側打ち用ガイド枠の斜視図である。
【図１１】同補強方法に用いる油圧ジャッキの受け枠の斜視図である。
【符号の説明】
【００４９】
１ 布基礎
１ａ 垂直壁部
１ｂ 側方張出部
２ａ，２ｂ ホールインアンカー（アンカー金具）
３ 側打ち用ガイド枠
３ａ 背板部
３ｂ 側板部
３１ 鉄筋棒
３２ 型枠取付用ボルト
３４ アンカーボルト
３４ａ 上端ねじ部
３５，３６ ナット
４ 鉄筋枠（鉄筋）
５ 型枠
５１ 長孔
６ 鉄筋コンクリート層
７ 油圧ジャッキ（杭打ち用ジャッキ）
８ 杭頭抑え具
８ａ 支持体
８ｂ 昇降部材
８ｃ キャップ
８１ ねじ軸
９ 受け枠
Ｇ 地中
Ｐ パイプ（杭材）
Ｒ 切除部
ｎ１ 雄ねじ
ｎ２ 雌ねじ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、布基礎を有する既設建物の耐震性や耐久性を向上させるための基礎の補強方法及び補強構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、我が国では兵庫県南部地震や中越地震を始めとして甚大な被害をもたらす大地震が頻発し、また近い将来に地震災害の発生が想定される地域も多くあるが、人的被害の大半が家屋の崩壊によるものであるため、建物の耐震性を向上させることが必要且つ急務になっている。この点、新築の建物では、建築基準法等の法律面からの強化と、建築業界における耐震技術の進歩により、高水準の耐震性を備えるものが増えつつある。
【０００３】
一方、既設建物については、耐震補強そのものの施工率が低い上、その補強対象の殆どが柱や梁、壁等の上部構造であり、基礎の耐震補強まで行わない場合が多かった。これは、建物全体を支えている状況下で基礎を簡単に耐震補強する手段がなく、従来では基礎の造り替え等で工事が大掛かりになって非常に高コストに付くことによる。しかるに、築年の古い木造建物では、布基礎が無筋であったり、鉄筋入りでも鉄筋の腐食やひび割れ、コンクリートの劣化等で脆弱化が進行していることが多い上、長年の内に建物地盤に不等沈下が生じ、その歪みが布基礎にかかって僅かな外力でも破壊し易い状況に陥っている場合も少なくない。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、上述の情況に鑑み、建物基礎の補強方法及び補強構造として、既設建物の布基礎につき、該布基礎が建物全体を支えている状況のもとで、簡単に低コストで且つ極めて堅固に補強し得る手段を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するために、本発明の請求項１に係る建物基礎の補強方法は、図面の参照符号を付して示せば、既設の布基礎１の複数箇所で垂直壁部１ａの片側側面にアンカー金具（ホールインアンカー２ａ）を介して側打ち用ガイド枠３を固設したのち、隣合う側打ち用ガイド枠３，３間に配筋（鉄筋枠４）すると共に、この配筋部の前に型枠５を配置し、該型枠５と布基礎１の垂直壁部１０と両側の側打ち用ガイド枠３，３とに囲われた配筋空間１０内にコンクリートを打設することにより、布基礎１の垂直壁部１１の片側に一体化した鉄筋コンクリート層６を形成する一方、前記の各側打ち用ガイド枠３上に杭打ち用ジャッキ７を取り付け、該側打ち用ガイド枠３内に配置させた杭材（パイプＰ）を前記杭打ち用ジャッキ（油圧ジャッキ７）によって地中の所要深さまで打ち込んだのち、基礎側に取り付けた杭頭抑え具８を杭材の頂端に当接させることを特徴としている。
【０００６】
請求項２の発明は、上記請求項１の建物基礎の補強方法において、縦断面逆Ｔ字形をなす前記布基礎１の下端片側の側方張出部１ｂを複数箇所で切除し、その各切除位置上方の垂直壁部１ａの片側側面に前記側打ち用ガイド枠３…を固設する構成としている。
【０００７】
請求項３の発明は、上記請求項１又は２の建物基礎の補強方法において、前記側打ち用ガイド枠３が布基礎１の垂直壁部１ａに接合する背板部３ａと左右側板部３ｂ，３ｂとで横断面略コ字形をなし、その左右側板部３ｂ，３ｂの各前端に型枠取付用ボルト３２…が植設され、この型枠取付用ボルト３２を前記型枠５に設けた長孔５１に通して外側からナット３５で緊締することにより、該型枠５を側打ち用ガイド枠３に仮止め固定する構成としている。
【０００８】
請求項４の発明は、上記請求項１〜３のいずれかの建物基礎の補強方法において、前記側打ち用ガイド枠３に左右両側へ張出する鉄筋棒３１…が植設され、これら鉄筋棒３１…を前記の鉄筋コンクリート層６中に埋入させる構成としている。
【０００９】
請求項５の発明は、上記請求項４の建物基礎の補強方法において、前記側打ち用ガイド枠３の鉄筋棒３１…に前記配筋の鉄筋を繋ぎ留める構成としている。
【００１０】
請求項６の発明は、上記請求項１〜５のいずれかの建物基礎の補強方法において、前記側打ち用ガイド枠３の左右両側位置で上端ねじ部３４ａが突出するように、前記の打設するコンクリート中にアンカーボルト３４，３４を埋設し、その上端ねじ部３４ａ，３４ａに前記杭打ち用ジャッキの受け枠９をねじ止めして杭打ちしたのち、該受け枠９を外した同上端ねじ部３４ａ，３４ａに前記杭頭抑え具８をねじ止めする構成としている。
【００１１】
請求項７の発明は、上記請求項１〜６のいずれかの建物基礎の補強方法において、杭材が一端側に雄ねじｎ１を有して他端側に雌ねじｎ２を有するパイプＰからなり、その雄ねじｎ１と雌ねじｎ２との螺合によって複数本のパイプＰ…を継ぎ足しつつ所要深さまで杭打ちする構成としている。
【００１２】
一方、本発明の請求項８に係る建物基礎の補強構造は、既設の布基礎１における垂直壁部１ａの片側側面の複数箇所に、アンカー金具２…を介して側打ち用ガイド枠３…が固設され、隣合う側打ち用ガイド枠３，３間に、配筋とコンクリート打設による鉄筋コンクリート層６が前記垂直壁部１ａに密接状態で形成されると共に、各側打ち用ガイド枠３の内側位置で地中に所定深さまで杭材（パイプＰ）が打ち込まれ、側打ち用ガイド枠３側に取り付けた杭頭抑え具８が該杭材の頂端に当接されてなるものとしている。
【００１３】
請求項９の発明は、上記請求項８の建物基礎の補強構造において、前記杭頭抑え具８が、基礎側に固着される支持体８ａと、この支持体８ａに垂設したねじ軸８１に螺合して昇降する昇降部材８ｂと、地中に打ち込まれた杭材の頂端に冠着するキャップ８ｃとからなり、昇降部材８ｂを下降させてキャップ８ｃに押圧することにより、該キャップ８ｃを杭材の頂端に圧接するように構成されている。
【００１４】
請求項１０の発明は、上記請求項８又は９の建物基礎の補強構造において、既設の布基礎１の垂直壁部１ａと新設の鉄筋コンクリート層６とが、前記垂直壁部１ａに植設されたアンカー金具（ホールインアンカー２ｂ）を介して一体化されてなるものとしている。
【発明の効果】
【００１５】
請求項１の発明に係る建物基礎の補強方法によれば、既設建物における布基礎の垂直壁部の片側に鉄筋コンクリート層を一体的に設けることにより、当該布基礎自体の強度が大幅に増強されると共に、建物荷重を該布基礎の複数箇所において側方に打ち込んだ杭材を介して地中の支持層に支承させるから、地盤の不等沈下等による布基礎の歪みが解消され、該布基礎全体で均等に負荷を受ける形になり、耐震性及び耐久性が著しく向上する。しかも、この補強方法では、既存の布基礎が建物全体を支えている状況のもとで、該布基礎の複数箇所にアンカー金具を介して側打ち用ガイド枠を固設し、この布基礎を背面側の型枠に利用して前記鉄筋コンクリート層を形成し、また各側打ち用ガイド枠を利用して杭打ち用ジャッキにより杭打ちを行うと共に、打ち込んだ杭材に荷重を支承させるための杭頭抑え具を基礎側に取り付けるようにしているから、布基礎を部分的にでも造り替える場合に比較し、補強工事が極めて簡単になり、施工に要する手間及び時間が格段に軽減される上、施工コストも大幅に低減される。
【００１６】
請求項２の発明によれば、上記の補強方法において、縦断面逆Ｔ字形をなす布基礎の側方張出部を複数箇所で切除し、その切除位置に側打ち用ガイド枠を設けることから、布基礎に近接した位置で杭打ちを行え、それだけ布基礎に加わる荷重を杭材に支承させ易くなると共に、側打ち用ガイド枠及び補強の鉄筋コンクリート層を布基礎の側方張出部の張出範囲に納め、もって建物基礎部の外観体裁を良くすることができる。
【００１７】
請求項３の発明によれば、上記の補強方法において、コンクリートの打設の際、側打ち用ガイド枠の左右側板部の型枠取付用ボルトを利用した型枠をねじ止めできるから、該型枠の仮止めと取外しの操作が容易になり、また仮止め時の型枠を長孔の範囲で位置調整可能となる。
【００１８】
請求項４の発明によれば、上記の補強方法において、側打ち用ガイド枠の左右両側へ張出する鉄筋棒を補強の鉄筋コンクリート層中に埋入させることから、側打ち用ガイド枠が両側の鉄筋コンクリート層と強固に一体化し、もってより高い補強効果が得られる。
【００１９】
請求項５の発明によれば、上記の補強方法において、側打ち用ガイド枠の左右両側へ張出する鉄筋棒に配筋の鉄筋を繋ぎ留めることから、配筋の位置決め及び固定の操作が非常に容易になり，配筋作業性が大幅に向上する。
【００２０】
請求項６の発明によれば、上記の補強方法において、側打ち用ガイド枠の左右両側で前記鉄筋コンクリート層中にアンカーボルトを埋設し、その上方へ突出させた上端ねじ部を利用し、杭打ち用ジャッキの受け枠の着脱と、杭打ち後の杭頭抑え具の取り付けを行うから、該受け枠及び杭頭抑え具の取付部の構造が非常に簡素になると共に、特に杭頭抑え具がアンカーボルトを介して鉄筋コンクリート層に強固に保持されるため、杭材への荷重負荷部分に高い信頼性及び耐久性が得られる。
【００２１】
請求項７の発明によれば、上記の補強方法において、パイプ製の杭材を端部同士の螺合によって継ぎ足しつつ杭打ちすることから、個々の杭材として短いものを使用できると共に、杭材の先端が開放した状態で地中に進入することにより、その内側への土の入り込みで排土量が少なくなり、それだけ小さい圧入力で杭打ちが可能になり、もって杭打ち用ジャッキとして推進ストロークが短くトルクの小さい小型のものを使用できる。
【００２２】
請求項８の発明に係る建物基礎の補強構造では、既設の布基礎における垂直壁部の片側側面の複数箇所に、アンカー金具を介して側打ち用ガイド枠が固設され、隣合う側打ち用ガイド枠間に、配筋とコンクリート打設による鉄筋コンクリート層が前記垂直壁部に密接状態で形成され、各側打ち用ガイド枠の内側位置で地中に所定深さまで杭材が打ち込まれ、基礎側に取り付けた杭頭抑え具が該杭材の頂端に当接されていることから、布基礎自体の強度が大幅に増強されると共に、建物荷重を該布基礎の複数箇所で杭材を介して地中の支持層に支承され、地盤の不等沈下等による布基礎の歪みが解消され、該布基礎全体で均等に負荷を受ける形になって耐震性及び耐久性が著しく向上する上、既存の布基礎を造り変えることなく、該布基礎が建物全体を支えている状況のもとで、容易に低コストで補強工事を行える。
【００２３】
請求項９の発明によれば、上記の補強構造において、杭頭抑え具の昇降部材を下降させてキャップに押圧させ、もって該キャップを杭材の頂端に圧接することにより、布基礎に加わる建物荷重の負荷を確実に杭材に担わせることができる。しかして、昇降部材は回転するだけで支持体のねじ軸との螺合深さが変化して昇降するから、その昇降操作を容易に行えると共に、杭材の頂端位置の違いにも支障なく対応できる。
【００２４】
請求項１０の発明によれば、上記の補強構造において、既設の布基礎の垂直壁部と新設の鉄筋コンクリート層とがアンカー金具を介して一体化されているから、基礎全体としての強度がより確実に増大する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
以下、この発明に係る建物基礎の補強方法及び補強構造の一実施形態について、図面を参照して具体的に説明する。図１〜図９は当該補強方法を初期から順に段階的に示している。
【００２６】
図１（Ａ）〜（Ｃ）は補強に取りかかった既設建物の基礎部分を示す。図中の１は無筋コンクリート製の布基礎であり、垂直壁部１ａと下端両側の側方張出部１ｂ，１ｂとから縦断面逆Ｔ字形をなし、底面が栗石Ｓ上に載った状態で下半部を地中Ｇに埋設している。そして、この布基礎１の垂直壁部１ａの頂面上には角木からなる土台Ｄが配置すると共に、該土台Ｄの要所に柱Ｈが立設されている。なお、一般的な木造住宅では、布基礎１の高さは４００〜１０００ｍｍ程度、側方張出部１ｂは張出幅１００〜３００ｍｍ程度で上下幅８０〜３００程度である。
【００２７】
この補強方法では、まず図１（Ａ）〜（Ｃ）に示すように、布基礎１の屋外側の土砂を堀り起こし、露呈した片方の側方張出部１ｂを露呈させた上で、この側方張出部１ｂを該布基礎１の長手方向に沿う複数箇所（ここでは各柱Ｈからやや外れた位置）で切除し、各切除部Ｒにおいて垂直壁部１ａの屋外側面が基礎下端まで続く形にする。なお、切除部Ｒの布基礎長手方向に沿う幅は、２００〜６００ｍｍ程度であり、狭過ぎては後述する杭材として充分な太さのものを使用できず、逆に広過ぎては後述する鉄筋コンクリート層の施工域の縮小で補強効果が不充分になる上に切除作業にも無駄な手間と時間を費やすことになる。
【００２８】
次に、図２に示すように、垂直壁部１ａの屋外側面に、アンカー金具として、各切除部Ｒの上方域では上下左右の４箇所にホールインアンカー２ａ…を、隣合う切除部Ｒ，Ｒ間の各上方域では上側２箇所と下側２箇所で互いに上下方向にはずれた４箇所にホールインアンカー２ｂ…を、それぞれ打設する。そして、この垂直壁部１ａの屋外側面における各切除部Ｒの上方域には、図３（Ａ）（Ｂ）に示すように、上下左右のホールインアンカー２ａ…を利用して側打ち用ガイド枠３を固設する。
【００２９】
この側打ち用ガイド枠３は、図１０で詳細に示すように、背板部３ａと左右側板部３ｂ，３ｂとで横断面略コ字形をなす縦長の枠体を形成しており、背板部３ａの四隅には各ホールインアンカー２ａに対応した取付孔３０を有すると共に、左右側板部３ｂ，３ｂには上中下３箇所で左右両側へ張出する鉄筋棒３１…が植設されている。また、左右側板部３ｂ，３ｂには、各前端には上下方向全長にわたる長さの帯状片３ｃが、同各上端には矩形片３ｄがそれぞれ左右両側へ張出するように固着されており、各帯状片３ｃの上中下３箇所に前方へ突出する型枠取付用ボルト３２が植設されると共に、各矩形片３ｄの中央部にボルト挿通孔３３が穿設されている。そして、各矩形片３ｄには、それぞれ下端部３４ｂを円弧状に曲げたアンカーボルト３４が、ボルト挿通孔３３に下側から挿入した上端ねじ部３４ａを上方へ突出した状態で固着される。
【００３０】
なお、これらの側打ち用ガイド枠３を構成する各部材は、アンカーボルト３４を含めていずれも鉄鋼等の金属製であり、溶接によって相互に固着されている。また、この側打ち用ガイド枠３の寸法と取付位置は、図３（Ａ）（Ｂ）に示すように、背板部３ａ及び左右側板部３ｂ，３ｂの上端が垂直壁部１ａの頂端に略合致すると共に、同下端が側方張出部１ｂの上面高さに略合致するように設定されている。
【００３１】
布基礎１に側打ち用ガイド枠３…を取り付けたのち、図４に示すように、隣合う側打ち用ガイド枠３，３間に鉄筋枠４を配置する。この鉄筋枠４は、平行する上中下の横筋４ａと一定間隔置きに配列する縦筋４ｂとを溶接した格子枠状をなし、前記配置状態で各横筋４ａが両側で側打ち用ガイド枠３の鉄筋棒３１と重なるように設定されており、その重なった部分で図５（Ｂ）の如く針金４１で繋ぎ留めると共に、布基礎１の垂直壁部１ａに植設したホールインアンカー２ｂ…に上下の横筋４ａを溶接することにより、布基礎１の屋外側の側方張出部１ｂ上で垂直壁部１ａから離間した位置に直立状態に固定される。
【００３２】
次に、図５（Ａ）（Ｂ）に示すように、隣合う側打ち用ガイド枠３，３間に型枠５を仮止めすることにより、布基礎１の側方張出部１ｂ上に、垂直壁部１ａと該型枠５と両側の側打ち用ガイド枠３，３の側板部３ｂ，３ｂとで囲まれた配筋空間１０を構成し、この配筋空間１０にコンクリートを打設する。ここで、型枠５は、横長矩形で背面側に周縁を含む縦横の補強リブ５ａを有する硬質合成樹脂形成板からなり、両端部の上中下３箇所に横方向の長孔５１を有しており、各長孔５１に側打ち用ガイド枠３の型枠取付用ボルト３２を挿通して、該ボルト３２に外側からナット３５を螺合緊締することにより、両側の側打ち用ガイド枠３，３に止着される。
【００３３】
配筋空間１０に打設したコンクリートが充分に硬化するまで５〜７日程度の養生後、型枠５…を取り外せば、図６に示すように、布基礎１の屋外側の側方張出部１ｂ上に、垂直壁部１ａと同高さの鉄筋コンクリート層６が形成されている。しかして、この鉄筋コンクリート層６と垂直壁部１ａとは、相互に密着すると共に、垂直壁部１ａに植設したホールインアンカー２ｂ…を介して一体化している。なお、型枠５の取外し後の型枠取付用ボルト３２…は、必要とあらばミッパー等によって切除される。
【００３４】
かくして鉄筋コンクリート層６を形成したのち、図７に示すように、側打ち用ガイド枠３の上に後述する杭打ち用ジャッキ（油圧ジャッキ７…図８参照）の受け枠９を取り付ける。この受け枠９は、図１１で詳細に示すように、背板部９ａと左右側板部９ｂ，９ｂとで構成する縦長のコ字形枠の上部に、上下２段の水平板９ｃ，９ｄ間の中央に縦板９ｄを介在させたジャッキ受け部９０を備えると共に、左右側板部９ｂ，９ｂの下端から互いに左右外側へ張出する矩形の取付片９ｅ，９ｅを有し、各取付片９ｅの中央にボルト挿通孔９１が穿設されている。そして、この受け枠９と側打ち用ガイド枠３とは、コ字形の横断形状が合致し、前者を後者の上に載せた際、前者の各矩形片３ｄ上に後者の取付片９ｆが重なり、そのボルト挿通孔９１にアンカーボルト３４の上向き突出した上端ねじ部３４ａが挿通するように設定されており、この上端ねじ部３４ａに上方からナット３６を螺合緊締することにより、図７の如く相互に連結される。
【００３５】
次に、図８（Ａ）（Ｂ）に示すように、側打ち用ガイド枠３の内側に杭材のパイプＰを配置すると共に、このパイプＰの上端と受け枠９のジャッキ受け部９０との間に杭打ち用ジャッキとしての油圧ジャッキ７を配置し、布基礎１の切除部Ｒにおいて、該油圧ジャッキ７によってパイプＰの杭打ちを行う。なお、図中の７１は油圧ジャッキ７の押圧ロッド７ａとパイプＰの上端との間に介在させた当板である。
【００３６】
ここで杭材のパイプＰは、直径６０〜２００ｍｍ、肉厚４〜１０ｍｍ程度、長さが布基礎１の高さと同程度か、該高さよりもやや短い鋼管からなるが、図８（Ｃ）に示すように、両端部には角ねじ形態の雄ねじｎ１と雌ねじｎ２がそれぞれ形成されており、これら雄ねじｎ１と雌ねじｎ２の螺合によって複数本を順次継ぎ足しながら、地中Ｇの支持層に達する深さまで打ち込まれる。
【００３７】
このようにして各切除部Ｒでの杭打ちが終了すれば、油圧ジャッキ７及び受け枠９を取外し、図９（Ａ）（Ｂ）に示すように、各側打ち用ガイド枠３に杭頭抑え具８を取り付ける。この杭頭抑え具８は、矩形の厚板８０の下面に３本のねじ軸８１を略正三角形頂点となる配置で垂設した支持体８ａと、その各ねじ軸８１に上端ナット部８２で螺合した３本の筒状の昇降部材８ｂと、短円筒状の周壁８３に円形上板部８４を固着したキャップ８ｃとで構成されている。
【００３８】
しかして、この杭頭抑え具８は、打ち込まれたパイプＰの頂端にキャップ８ｃを冠着する一方、予め各ねじ軸８１に昇降部材８ｂを深く螺合させた支持体８ａの厚板８０を側打ち用ガイド枠３上に載置し、該厚板８０の左右に設けた各ボルト挿通孔（図示省略）にアンカーボルト３４の上端ねじ部３４ａを挿通させ、この上端ねじ部３４ａに上方からナット３７を螺合緊締することにより、支持体８ａを基礎側に固着する。次いで、各昇降部材８ｂを回転操作して下降させ、その下端をキャップ８ｃに押圧させ、もって該キャップ８ｃの円形上板部８４をパイプＰの頂端に圧接させる。そして最後に、掘り起こしていた布基礎１の屋外側に土砂を埋め戻し、図９（Ａ）〜（Ｃ）で示す補強完了状態とする。
【００３９】
このような補強構造によれば、既設の布基礎１が脆弱な無筋のコンクリートであっても、その垂直壁部１ａの屋外側に鉄筋コンクリート層６が一体的に設けられるため、当該布基礎１自体の強度が大幅に増強されると共に、建物荷重が該布基礎１の複数箇所において側方に打ち込んだ杭材のパイプＰ…を介して地中Ｇの支持層に支承されるから、地盤の不等沈下等による布基礎１の歪みが解消され、該布基礎１全体で均等に負荷を受ける形になり、耐震性及び耐久性が著しく向上する。
【００４０】
しかして、補強の鉄筋コンクリート層６は杭打ち部分で途切れる形になるが、各杭打ち部分に介在する側打ち用ガイド枠３が左右両側へ張出する鉄筋棒３１…を備え、これら鉄筋棒３１…が両側の鉄筋コンクリート層６，６に埋入することから、屋外側の補強部分が鉄筋で連綿と繋がって強固に一体化したものとなり、より大きな補強効果が得られる。更に、この補強構造では、既設の布基礎１の垂直壁部１ａと新設の鉄筋コンクリート層６とがホールインアンカー２ｂ…を介して一体化されているから、基礎全体としての強度がより確実に増大する。
【００４１】
また、上記の補強構造では、杭頭抑え具８の昇降部材８ｂを下降させてキャップ８ｃに押圧させ、もって該キャップ８ｃを杭材のパイプＰの頂端に圧接するようにしているから、布基礎１に加わる建物荷重の負荷を確実に該パイプＰに担わせることができる。しかして、昇降部材８ｂは回転させるだけで昇降するから、その昇降操作を容易に行えると共に、パイプＰの頂端位置の違いにも支障なく対応できる上、経時的な地盤の変化等で一部のパイプＰに対する圧接度合が変化したり、キャップ８ｃと昇降部材８ｂとの間に隙間を生じるようなことがあっても、昇降部材８ｂの昇降調整によって適切な圧接状態に容易に復帰させることができる。更に、側打ち用ガイド枠３の左右両側で鉄筋コンクリート層６中に埋設したアンカーボルト３４の上端ねじ部３４ａを利用し、油圧ジャッキ７の受け枠９の着脱と、杭打ち後の杭頭抑え具８の取り付けを行うようにしているから、該受け枠９及び杭頭抑え具８の取付部の構造が非常に簡素になると共に、最終的な補強形態において杭頭抑え具８が該アンカーボルト３４を介して鉄筋コンクリート層６に強固に保持され、もってパイプＰへの荷重負荷部分に高い信頼性及び耐久性が得られる
【００４２】
なお、本実施形態では、縦断面逆Ｔ字形をなす布基礎１の側方張出部１ｂを複数箇所で切除し、その切除位置に側打ち用ガイド枠３を設けているから、布基礎１に近接した位置で杭打ちを行え、それだけ布基礎１に加わる荷重を杭材のパイプＰに支承させ易くなると共に、側打ち用ガイド枠３及び補強の鉄筋コンクリート層６が布基礎１の側方張出部１ｂの張出範囲に納まるから、建物基礎部の外観体裁も良好となる。
【００４３】
一方、この補強方法では、既存の布基礎１が建物全体を支えている状況のもとで、該布基礎１の複数箇所にホールインアンカー２ａ…を介して側打ち用ガイド枠３を固設し、この布基礎１を背面側の型枠に利用して前記鉄筋コンクリート層６を形成し、また各側打ち用ガイド枠３を利用して油圧ジャッキ７により杭打ちを行うと共に、打ち込んだ杭材のパイプＰ…に荷重を支承させるための杭頭抑え具８を基礎側に取り付けるようにしているから、布基礎１を部分的にでも造り替える場合に比較し、補強工事が極めて簡単になり、施工に要する手間及び時間が格段に軽減される上、施工コストも大幅に低減され、工事に伴う建物への悪影響も殆ど回避できる。
【００４４】
また、本実施形態においては、側打ち用ガイド枠３の左右両側へ張出する鉄筋棒３１…に配筋の鉄筋枠４を繋ぎ留めることから、配筋の位置決め及び固定の操作が非常に容易になり、配筋作業性が大幅に向上する上、配筋空間１０へのコンクリートの打設の際、側打ち用ガイド枠３の左右側板部３ｂ，３ｂの型枠取付用ボルト３２…を利用して型枠５をねじ止めできるから、該型枠５の仮止めと取外しの操作が容易になり、また仮止め時の型枠５を長孔５１の範囲で位置調整できるという利点がある。更に、杭材のパイプＰを継ぎ足しつつ杭打ちすることから、個々のパイプＰとして短いものを使用できると共に、杭先端が開放した状態で地中に進入することにより、内側への土の入り込みで排土量が少なくなり、それだけ小さい圧入力で杭打ちが可能になり、もって杭打ち用ジャッキとして推進ストロークが短くトルクの小さい小型のものを使用でき、施工コストの低減に繋がる。
【００４５】
なお、前記実施形態では杭材のパイプＰを端部同士の螺合連結で継ぎ足すようにしているが、その継ぎ足しのために溶接やビス止め等の他のパイプ継手も採用可能である。例えば後者のビス止めでは、パイプＰの端部同士の突き合わせ部分の内側又は外側に短筒材等の連結用部材を介在させ、この連結用部材と上下の両パイプＰの端部とを貫通してビス止めする方法や、パイプＰの端部同士の突き合わせ部分の内側に短筒材を介在させ、上下の両パイプＰの端部に螺入したビスの先端を内側の短筒材に圧接させる方法を採用できる。しかして、螺合連結では、溶接やビス止めに比較して手間がかからず、作業能率がよいという利点がある。一方、溶接やビス止めでは、パイプ端部のねじ加工が不要であるから、該パイプとして安価なものを使用できるという利点がある。
【００４６】
また、前記実施形態の補強完了状態では杭頭抑え具８のキャップ８ｃをパイプＰの頂端に直接に冠着しているが、耐震対策として、パイプＰの頂端にゴムの如き減振材（制振材）と金属板との積層体を配置し、この積層体を介して杭頭抑え具８のキャップ８ｃの如き抑え部分を当接する構成としてもよい。更に、前記実施形態の補強完了状態では側打ち用ガイド枠３の上部が図９（Ａ）（Ｂ）の如く外側へ開放しているが、耐震対策の面からは、該側打ち用ガイド枠３の上部前面側を適当な板材で塞ぎ、その内側に砂等の充填材を詰めたりコンクリートを打設して、杭頭抑え具８によるパイプ頂端の抑え部分を埋め込むのがよい。
【００４７】
更に、実施形態では布基礎１の垂直壁部１ａへの側打ち用ガイド枠３の固着と新設の鉄筋コンクリート層６との一体化のためにホールインアンカー２ａ，２ｂを用いているが、本発明では同様目的で他の種々のアンカー金具を使用できる。また、杭打ち用ジャッキとしては、油圧以外の駆動機構を利用したものも使用可能である。その他、本発明においては、側打ち用ガイド枠３や受け枠９の構造、配筋の鉄筋材の形態、杭頭抑え具８の構造等、細部構成については実施形態以外に種々設計変更可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】本発明の一実施形態に係る建物基礎の補強方法において既設の布基礎の側方張出部に切除部Ｒを設けた第１段階を示し、（Ａ）は正面図、（Ｂ）は平面図、（Ｃ）は（Ａ）のイ−イ線の断面矢視図である。
【図２】同補強方法において布基礎の垂直壁部にホールインアンカーを打設した第２段階を示す正面図である。
【図３】同補強方法において布基礎の垂直壁部に側打ち用ガイド枠を固設した第３段階を示し、（Ａ）は正面図、（Ｂ）は（Ａ）のロ−ロ線の断面矢視図である。
【図４】同補強方法において布基礎の屋外側に配筋を行った第４段階を示す正面図である。
【図５】同補強方法において布基礎の配筋部の前に型枠を仮止めした第５段階を示し、（Ａ）は正面図、（Ｂ）は（Ａ）のハ−ハ線の断面矢視図である。
【図６】同補強方法において布基礎の屋外側に鉄筋コンクリート層を形成した第６段階を示す縦断側面図である。
【図７】同補強方法において側打ち用ガイド枠上に油圧ジャッキの受け枠を取り付けた第７段階を示す正面図である。
【図８】同補強方法において油圧ジャッキによる杭打ちを行う第８段階を示し、（Ａ）は正面図、（Ｂ）は縦断側面図、（Ｃ）は杭材のパイプの継ぎ足し部分の一部破断正面図である。
【図９】同補強方法における補強完了段階を示し、（Ａ）はは正面図、（Ｂ）は（Ａ）のニ−ニ線の断面矢視図、（Ｃ）は（Ａ）のホ−ホ線の断面矢視図である。
【図１０】同補強方法に用いる側打ち用ガイド枠の斜視図である。
【図１１】同補強方法に用いる油圧ジャッキの受け枠の斜視図である。
【符号の説明】
【００４９】
１ 布基礎
１ａ 垂直壁部
１ｂ 側方張出部
２ａ，２ｂ ホールインアンカー（アンカー金具）
３ 側打ち用ガイド枠
３ａ 背板部
３ｂ 側板部
３１ 鉄筋棒
３２ 型枠取付用ボルト
３４ アンカーボルト
３４ａ 上端ねじ部
３５，３６ ナット
４ 鉄筋枠（鉄筋）
５ 型枠
５１ 長孔
６ 鉄筋コンクリート層
７ 油圧ジャッキ（杭打ち用ジャッキ）
８ 杭頭抑え具
８ａ 支持体
８ｂ 昇降部材
８ｃ キャップ
８１ ねじ軸
９ 受け枠
Ｇ 地中
Ｐ パイプ（杭材）
Ｒ 切除部
ｎ１ 雄ねじ
ｎ２ 雌ねじ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
既設の布基礎の複数箇所で垂直壁部の片側側面にアンカー金具を介して側打ち用ガイド枠を固設したのち、隣合う側打ち用ガイド枠間に配筋すると共に、この配筋部の前に型枠を配置し、該型枠と布基礎の垂直壁部と両側の側打ち用ガイド枠とに囲われた配筋空間内にコンクリートを打設することにより、布基礎の垂直壁部の片側に一体化した鉄筋コンクリート層を形成する一方、前記の各側打ち用ガイド枠上に杭打ち用ジャッキを取り付け、該側打ち用ガイド枠内に配置させた杭材を前記杭打ち用ジャッキによって地中の所要深さまで打ち込んだのち、基礎側に取り付けた杭頭抑え具を杭材の頂端に当接させることを特徴とする建物基礎の補強方法。
【請求項２】
縦断面逆Ｔ字形をなす前記布基礎の下端片側の側方張出部を複数箇所で切除し、その各切除位置上方の垂直壁部の片側側面に前記側打ち用ガイド枠を固設する請求項１記載の建物基礎の補強方法。
【請求項３】
前記側打ち用ガイド枠が布基礎の垂直壁部に接合する背板部と左右側板部とで横断面略コ字形をなし、その左右側板部の各前端に型枠取付用ボルトが植設され、この型枠取付用ボルトを前記型枠に設けた長孔に通して外側からナットで緊締することにより、該型枠を側打ち用ガイド枠に仮止め固定する請求項１又は２に記載の建物基礎の補強方法。
【請求項４】
前記側打ち用ガイド枠に左右両側へ張出する鉄筋棒が植設され、これら鉄筋棒を前記の鉄筋コンクリート層中に埋入させるようにしてなる請求項１〜３のいずれかに記載の建物基礎の補強方法。
【請求項５】
前記側打ち用ガイド枠の鉄筋棒に前記配筋の鉄筋を繋ぎ留める請求項４記載の建物基礎の補強方法。
【請求項６】
前記側打ち用ガイド枠の左右両側位置で上端ねじ部が突出するように、前記の打設するコンクリート中にアンカーボルトを埋設し、その上端ねじ部に前記杭打ち用ジャッキの受け枠をねじ止めして杭打ちしたのち、該受け枠を外した同上端ねじ部に前記杭頭抑え具をねじ止めする請求項１〜５のいずれかに記載の建物基礎の補強方法。
【請求項７】
杭材が一端側に雄ねじを有して他端側に雌ねじを有するパイプからなり、その雄ねじと雌ねじとの螺合によって複数本のパイプを継ぎ足しつつ所要深さまで杭打ちする請求項１〜６のいずれかに記載の建物基礎の補強方法。
【請求項８】
既設の布基礎における垂直壁部の片側側面の複数箇所に、アンカー金具を介して側打ち用ガイド枠が固設され、隣合う側打ち用ガイド枠間に、配筋とコンクリート打設による鉄筋コンクリート層が前記垂直壁部に密接状態で形成されると共に、各側打ち用ガイド枠の内側位置で地中に所定深さまで杭材が打ち込まれ、基礎側に取り付けた杭頭抑え具が該杭材の頂端に当接されてなる建物基礎の補強構造。
【請求項９】
前記杭頭抑え具が、基礎側に固着される支持体と、この支持体に垂設したねじ軸に螺合して昇降する昇降部材と、地中に打ち込まれた杭材の頂端に冠着するキャップとからなり、昇降部材を下降させてキャップに押圧することにより、該キャップを杭材の頂端に圧接するように構成されてなる請求項８記載の建物基礎の補強構造。
【請求項１０】
既設の布基礎の垂直壁部と新設の鉄筋コンクリート層とが、前記垂直壁部に植設されたアンカー金具を介して一体化されてなる請求項８又は９に記載の建物基礎の補強構造。
【請求項１】
既設の布基礎の複数箇所で垂直壁部の片側側面にアンカー金具を介して側打ち用ガイド枠を固設したのち、隣合う側打ち用ガイド枠間に配筋すると共に、この配筋部の前に型枠を配置し、該型枠と布基礎の垂直壁部と両側の側打ち用ガイド枠とに囲われた配筋空間内にコンクリートを打設することにより、布基礎の垂直壁部の片側に一体化した鉄筋コンクリート層を形成する一方、前記の各側打ち用ガイド枠上に杭打ち用ジャッキを取り付け、該側打ち用ガイド枠内に配置させた杭材を前記杭打ち用ジャッキによって地中の所要深さまで打ち込んだのち、基礎側に取り付けた杭頭抑え具を杭材の頂端に当接させることを特徴とする建物基礎の補強方法。
【請求項２】
縦断面逆Ｔ字形をなす前記布基礎の下端片側の側方張出部を複数箇所で切除し、その各切除位置上方の垂直壁部の片側側面に前記側打ち用ガイド枠を固設する請求項１記載の建物基礎の補強方法。
【請求項３】
前記側打ち用ガイド枠が布基礎の垂直壁部に接合する背板部と左右側板部とで横断面略コ字形をなし、その左右側板部の各前端に型枠取付用ボルトが植設され、この型枠取付用ボルトを前記型枠に設けた長孔に通して外側からナットで緊締することにより、該型枠を側打ち用ガイド枠に仮止め固定する請求項１又は２に記載の建物基礎の補強方法。
【請求項４】
前記側打ち用ガイド枠に左右両側へ張出する鉄筋棒が植設され、これら鉄筋棒を前記の鉄筋コンクリート層中に埋入させるようにしてなる請求項１〜３のいずれかに記載の建物基礎の補強方法。
【請求項５】
前記側打ち用ガイド枠の鉄筋棒に前記配筋の鉄筋を繋ぎ留める請求項４記載の建物基礎の補強方法。
【請求項６】
前記側打ち用ガイド枠の左右両側位置で上端ねじ部が突出するように、前記の打設するコンクリート中にアンカーボルトを埋設し、その上端ねじ部に前記杭打ち用ジャッキの受け枠をねじ止めして杭打ちしたのち、該受け枠を外した同上端ねじ部に前記杭頭抑え具をねじ止めする請求項１〜５のいずれかに記載の建物基礎の補強方法。
【請求項７】
杭材が一端側に雄ねじを有して他端側に雌ねじを有するパイプからなり、その雄ねじと雌ねじとの螺合によって複数本のパイプを継ぎ足しつつ所要深さまで杭打ちする請求項１〜６のいずれかに記載の建物基礎の補強方法。
【請求項８】
既設の布基礎における垂直壁部の片側側面の複数箇所に、アンカー金具を介して側打ち用ガイド枠が固設され、隣合う側打ち用ガイド枠間に、配筋とコンクリート打設による鉄筋コンクリート層が前記垂直壁部に密接状態で形成されると共に、各側打ち用ガイド枠の内側位置で地中に所定深さまで杭材が打ち込まれ、基礎側に取り付けた杭頭抑え具が該杭材の頂端に当接されてなる建物基礎の補強構造。
【請求項９】
前記杭頭抑え具が、基礎側に固着される支持体と、この支持体に垂設したねじ軸に螺合して昇降する昇降部材と、地中に打ち込まれた杭材の頂端に冠着するキャップとからなり、昇降部材を下降させてキャップに押圧することにより、該キャップを杭材の頂端に圧接するように構成されてなる請求項８記載の建物基礎の補強構造。
【請求項１０】
既設の布基礎の垂直壁部と新設の鉄筋コンクリート層とが、前記垂直壁部に植設されたアンカー金具を介して一体化されてなる請求項８又は９に記載の建物基礎の補強構造。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２００６−２７４７４６（Ｐ２００６−２７４７４６Ａ）
【公開日】平成１８年１０月１２日（２００６．１０．１２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−９８８６４（Ｐ２００５−９８８６４）
【出願日】平成１７年３月３０日（２００５．３．３０）
【出願人】（５９６０９１４２８）報国エンジニアリング株式会社 (10)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年１０月１２日（２００６．１０．１２）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年３月３０日（２００５．３．３０）
【出願人】（５９６０９１４２８）報国エンジニアリング株式会社 (10)
【Ｆターム（参考）】
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