既存杭と既存基礎とを利用した新設構造物の構造および既存杭と既存基礎とを利用した新設構造物の構築方法
【課題】既存杭から新設基礎に作用する応力を平準化させることができる。
【解決手段】既存杭１２に支持された既存構造物が既存杭１２および既存杭１２の上に配設された既存基礎スラブ１３を残して撤去され、残された既存基礎スラブ１３の上に例えば、砂、砂利、砕石や改良体などからなる埋め戻し材２が敷設されて、埋め戻し材２の上に新設構造物１０の基礎の新設マットスラブ３が配設され、新設構造物１０が構築される。
【解決手段】既存杭１２に支持された既存構造物が既存杭１２および既存杭１２の上に配設された既存基礎スラブ１３を残して撤去され、残された既存基礎スラブ１３の上に例えば、砂、砂利、砕石や改良体などからなる埋め戻し材２が敷設されて、埋め戻し材２の上に新設構造物１０の基礎の新設マットスラブ３が配設され、新設構造物１０が構築される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、杭で支持された既存構造物の既存杭と既存基礎とを利用して新設構造物を構築する構造および構築方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、既存建物の老朽化などにより、既存杭に支持された建物を建て替える場合、既存杭を解体撤去せずに、その既存杭を利用して新設建物を構築する方法が行われている。
特許文献１によれば、既存構造物を支持する既存杭を残して既存構造物を撤去し、既存杭の上に厚い鉄筋コンクリートスラブなどのマット基礎を設け、マット基礎の上に新設構造物を構築する方法が提案されている。既存杭を再利用することにより、既存杭の撤去や埋め戻しのコストや労力、また新設杭の施工のコストや労力を不要または低減させることができると共に、新設構造物の鉛直荷重を既存杭と直接基礎によって十分に支持することができる。
また、特許文献２によれば、既存杭を避けて新設杭を打設し、既存杭と新設杭との上にマット基礎を設けて、マット基礎の上に新設建物を構築する方法が提案されている。既存杭はマット基礎から受ける鉛直力を主に負担して、新設杭はマット基礎から受ける地震水平力を負担している。
【特許文献１】特開２００２−１４６８０９号公報
【特許文献２】特開２００３−９６７９４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、従来の既存杭を利用して新設建物を構築する方法では以下のような問題があった。
既存建物と柱の位置が異なる新設建物を既存杭の上に構築する場合では、既設杭は既設建物の柱の下に位置しているため、新設建物の柱の下に位置しない場合が多い。このような場合、特許文献１および特許文献２による既存杭の上にマット基礎を設ける方法では、新設建物の柱からマット基礎へ伝達する新設建物の鉛直荷重の作用点と既存杭からマット基礎へ作用する反力の作用点が異なり、新設建物の荷重などの条件によっては、マット基礎に応力の集中が生じる恐れがあるので、マット基礎を厚くしたり、強固な構造にするなどの必要が生じ、コストや労力がかかってしまうという問題があった。
【０００４】
本発明は、上述する問題点に鑑みてなされたもので、新設構造物の荷重を既存杭に効率よく伝達し、既存杭から新設基礎へ作用する応力の集中を防止できる既存杭と既存基礎とを利用した新設構造物の構造および構築方法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】
【０００５】
上記目的を達成するため、本発明に係る既存杭と既存基礎とを利用した新設構造物の構造は、既存構造物を支持する既存杭と既存杭の上に配設された既存基礎を残して既存構造物を撤去し、既存杭と既存基礎とを利用した新設構造物の構造であって、既存基礎の上に埋め戻し材が敷設されて、埋め戻し材の上部に新設構造物の基礎が構築されることを特徴とする。
また、本発明に係る既存杭と既存基礎とを利用した新設構造物の構築方法では、既存構造物を支持する既存杭と既存杭の上に配設された既存基礎を残して既存構造物を撤去し、既存基礎の上に埋め戻し材を敷設して、埋め戻し材の上部に新設構造物の基礎を構築することを特徴とする。
本発明では、既存杭と新設構造物の基礎との間に既存基礎と埋め戻し材が配設された構成なので、既存杭から新設構造物の基礎に作用する応力を平準化させることができて、既存杭から新設構造物の基礎に作用する応力の集中を防ぐことができる。また、新設構造物の荷重は既存杭に効率よく伝達することができる。
また、既存杭と既存基礎を撤去するコストや労力を省くことができる。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、既存杭と共に既存基礎を残して既存構造物を撤去し、既存基礎の上に埋め戻し材を敷設するので、既存基礎と埋め戻し材とが既存杭から新設基礎に作用する応力を平準化させることができて応力集中の防止を実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
以下、本発明の実施の形態による既存杭と既存基礎とを利用した新設構造物の構造について、図１および図２に基づいて説明する。
図１は本発明の実施の形態による既存杭と既存基礎とを利用した新設構造物を構成する既存杭と既存基礎スラブとを備える既存構造物の一例を示す図、図２は本発明の実施の形態による既存杭と既存基礎とを利用した新設構造物の一例を示す図である。
【０００８】
本実施の形態による既存杭と既存基礎とを利用した新設構造物の構造は、図１に示すような地盤Ｇ内の既存杭１２に支持された既存構造物１１が、既存杭１２および既存杭１２の上に配設された既存基礎スラブ１３を残して撤去され、図２に示すように、埋め戻し材２が敷設されて、埋め戻し材２の上に新設構造物１０の基礎の新設マットスラブ３が配設される構成である。
【０００９】
既存構造物１１は、鉄筋コンクリートなどの構造物で、例えば現場打ちコンクリート杭や鋼管杭などの既存杭１２で支持されており、既存杭１２は既存構造物１１の柱１４の下に位置している。
埋め戻し材２は、例えば、砂、砂利、砕石や改良体などからなる材料で、例えば既存杭１２の直径Ｄの１〜２倍程の厚さで新設マットスラブ３の広さに亘って敷設される。
新設マットスラブ３は新設構造物１０の所定の厚さの鉄筋コンクリート基礎スラブで、上方には新設構造物１０の柱４および梁や床、壁などの躯体が施工されて新設構造物１０が形成される。
新設構造物１０も、鉄筋コンクリートなどの構造物であるが、新設構造物１０に配設される柱４のピッチは、既存構造物１１に配設されていた柱１４のピッチと異なり、ほとんどの柱４は既存杭１２と同一鉛直線状に配設されない構成である。新設構造物１０は、直接基礎構造物として設計される。
【００１０】
次に、上述した本実施の形態による既存杭と既存基礎とを利用した新設構造物の構築方法について図面を用いて説明する。
図１に示す既存構造物１１を既存杭１２および既存基礎スラブ１３を残して撤去し、残存した既存基礎スラブ１３の上に埋め戻し材２を敷設し、埋め戻し材２の上に新設マットスラブ３を配設して、新設マットスラブ３の上方に新設構造物１０を構築する。
【００１１】
本実施の形態による既存杭と既存基礎とを利用した新設構造物の構築方法では、新設マットスラブ３と既存杭１２との間に既存基礎スラブ１３と埋め戻し材２とが配設された構成となるので、既存杭１２から新設マットスラブ３に作用する応力を平準化させることができて、新設構造物１０の柱４の下に既存杭１２が位置していない場合にも既存杭１２から新設マットスラブ３に作用する応力の集中を防ぐことができる。また、新設構造物１０の鉛直荷重を既存杭１２に効率よく伝達することができる。
また、新設構造物１０は、既存杭１２、既存基礎スラブ１３および埋め戻し材２に支持される。既存基礎スラブ１３と新設マットスラブ３との間に埋め戻し材２が敷設されることにより、新設構造物１０は既存杭１２で支持される構造物として設計することなく、均一な剛性を持つ地盤の上に建つ直接基礎構造物として設計することができる。このため、新設構造物１０に既存杭１２を利用するための調査や建築確認申請などを省略することができる。また、既存杭１２や既存基礎スラブ１３の撤去や新設杭の施工が必要ないので、これらにかかるコストや労力を省くことができる。
【００１２】
以上、本発明による既存杭と既存基礎とを利用した新設構造物の構造および既存杭と既存基礎とを利用した新設構造物の構築方法の実施の形態について説明したが、本発明は上記の実施の形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
例えば、上述した実施の形態では、既存構造物１１の基礎は既存基礎スラブ１３であるが、既存構造物１１の基礎が独立フーチング基礎の場合に、既存杭１２と共にフーチングを残して、フーチングの上方に埋め戻し材２および新設マットスラブ３を配設してもよい。また、必要に応じてフーチングを連結したり補強してもよい。
また、新設構造物１０の新設マットスラブ３の代わりに複数のフーチングとこれらのフーチングを連結する地中梁とからなるフーチング基礎を設けてもよい。
また、本実施の形態では、新設構造物１０の柱４の位置の下に既存杭１２が位置していないが、新設構造物１０の柱４の位置の下に既存杭１２が位置するように新設構造物１０を設計してもよい。
要は、本発明において所期の機能が得られればよいのである。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の実施の形態による既存杭と既存基礎とを利用した新設構造物を構成する既存杭と既存基礎スラブとを備える既存構造物の一例を示す図である。
【図２】図２は本発明の実施の形態による既存杭と既存基礎とを利用した新設構造物の一例を示す図である。
【符号の説明】
【００１４】
２ 埋め戻し材
３ 新設マットスラブ
１０ 新設構造物
１１ 既存構造物
１２ 既存杭
１３ 既存基礎スラブ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、杭で支持された既存構造物の既存杭と既存基礎とを利用して新設構造物を構築する構造および構築方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、既存建物の老朽化などにより、既存杭に支持された建物を建て替える場合、既存杭を解体撤去せずに、その既存杭を利用して新設建物を構築する方法が行われている。
特許文献１によれば、既存構造物を支持する既存杭を残して既存構造物を撤去し、既存杭の上に厚い鉄筋コンクリートスラブなどのマット基礎を設け、マット基礎の上に新設構造物を構築する方法が提案されている。既存杭を再利用することにより、既存杭の撤去や埋め戻しのコストや労力、また新設杭の施工のコストや労力を不要または低減させることができると共に、新設構造物の鉛直荷重を既存杭と直接基礎によって十分に支持することができる。
また、特許文献２によれば、既存杭を避けて新設杭を打設し、既存杭と新設杭との上にマット基礎を設けて、マット基礎の上に新設建物を構築する方法が提案されている。既存杭はマット基礎から受ける鉛直力を主に負担して、新設杭はマット基礎から受ける地震水平力を負担している。
【特許文献１】特開２００２−１４６８０９号公報
【特許文献２】特開２００３−９６７９４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、従来の既存杭を利用して新設建物を構築する方法では以下のような問題があった。
既存建物と柱の位置が異なる新設建物を既存杭の上に構築する場合では、既設杭は既設建物の柱の下に位置しているため、新設建物の柱の下に位置しない場合が多い。このような場合、特許文献１および特許文献２による既存杭の上にマット基礎を設ける方法では、新設建物の柱からマット基礎へ伝達する新設建物の鉛直荷重の作用点と既存杭からマット基礎へ作用する反力の作用点が異なり、新設建物の荷重などの条件によっては、マット基礎に応力の集中が生じる恐れがあるので、マット基礎を厚くしたり、強固な構造にするなどの必要が生じ、コストや労力がかかってしまうという問題があった。
【０００４】
本発明は、上述する問題点に鑑みてなされたもので、新設構造物の荷重を既存杭に効率よく伝達し、既存杭から新設基礎へ作用する応力の集中を防止できる既存杭と既存基礎とを利用した新設構造物の構造および構築方法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】
【０００５】
上記目的を達成するため、本発明に係る既存杭と既存基礎とを利用した新設構造物の構造は、既存構造物を支持する既存杭と既存杭の上に配設された既存基礎を残して既存構造物を撤去し、既存杭と既存基礎とを利用した新設構造物の構造であって、既存基礎の上に埋め戻し材が敷設されて、埋め戻し材の上部に新設構造物の基礎が構築されることを特徴とする。
また、本発明に係る既存杭と既存基礎とを利用した新設構造物の構築方法では、既存構造物を支持する既存杭と既存杭の上に配設された既存基礎を残して既存構造物を撤去し、既存基礎の上に埋め戻し材を敷設して、埋め戻し材の上部に新設構造物の基礎を構築することを特徴とする。
本発明では、既存杭と新設構造物の基礎との間に既存基礎と埋め戻し材が配設された構成なので、既存杭から新設構造物の基礎に作用する応力を平準化させることができて、既存杭から新設構造物の基礎に作用する応力の集中を防ぐことができる。また、新設構造物の荷重は既存杭に効率よく伝達することができる。
また、既存杭と既存基礎を撤去するコストや労力を省くことができる。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、既存杭と共に既存基礎を残して既存構造物を撤去し、既存基礎の上に埋め戻し材を敷設するので、既存基礎と埋め戻し材とが既存杭から新設基礎に作用する応力を平準化させることができて応力集中の防止を実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
以下、本発明の実施の形態による既存杭と既存基礎とを利用した新設構造物の構造について、図１および図２に基づいて説明する。
図１は本発明の実施の形態による既存杭と既存基礎とを利用した新設構造物を構成する既存杭と既存基礎スラブとを備える既存構造物の一例を示す図、図２は本発明の実施の形態による既存杭と既存基礎とを利用した新設構造物の一例を示す図である。
【０００８】
本実施の形態による既存杭と既存基礎とを利用した新設構造物の構造は、図１に示すような地盤Ｇ内の既存杭１２に支持された既存構造物１１が、既存杭１２および既存杭１２の上に配設された既存基礎スラブ１３を残して撤去され、図２に示すように、埋め戻し材２が敷設されて、埋め戻し材２の上に新設構造物１０の基礎の新設マットスラブ３が配設される構成である。
【０００９】
既存構造物１１は、鉄筋コンクリートなどの構造物で、例えば現場打ちコンクリート杭や鋼管杭などの既存杭１２で支持されており、既存杭１２は既存構造物１１の柱１４の下に位置している。
埋め戻し材２は、例えば、砂、砂利、砕石や改良体などからなる材料で、例えば既存杭１２の直径Ｄの１〜２倍程の厚さで新設マットスラブ３の広さに亘って敷設される。
新設マットスラブ３は新設構造物１０の所定の厚さの鉄筋コンクリート基礎スラブで、上方には新設構造物１０の柱４および梁や床、壁などの躯体が施工されて新設構造物１０が形成される。
新設構造物１０も、鉄筋コンクリートなどの構造物であるが、新設構造物１０に配設される柱４のピッチは、既存構造物１１に配設されていた柱１４のピッチと異なり、ほとんどの柱４は既存杭１２と同一鉛直線状に配設されない構成である。新設構造物１０は、直接基礎構造物として設計される。
【００１０】
次に、上述した本実施の形態による既存杭と既存基礎とを利用した新設構造物の構築方法について図面を用いて説明する。
図１に示す既存構造物１１を既存杭１２および既存基礎スラブ１３を残して撤去し、残存した既存基礎スラブ１３の上に埋め戻し材２を敷設し、埋め戻し材２の上に新設マットスラブ３を配設して、新設マットスラブ３の上方に新設構造物１０を構築する。
【００１１】
本実施の形態による既存杭と既存基礎とを利用した新設構造物の構築方法では、新設マットスラブ３と既存杭１２との間に既存基礎スラブ１３と埋め戻し材２とが配設された構成となるので、既存杭１２から新設マットスラブ３に作用する応力を平準化させることができて、新設構造物１０の柱４の下に既存杭１２が位置していない場合にも既存杭１２から新設マットスラブ３に作用する応力の集中を防ぐことができる。また、新設構造物１０の鉛直荷重を既存杭１２に効率よく伝達することができる。
また、新設構造物１０は、既存杭１２、既存基礎スラブ１３および埋め戻し材２に支持される。既存基礎スラブ１３と新設マットスラブ３との間に埋め戻し材２が敷設されることにより、新設構造物１０は既存杭１２で支持される構造物として設計することなく、均一な剛性を持つ地盤の上に建つ直接基礎構造物として設計することができる。このため、新設構造物１０に既存杭１２を利用するための調査や建築確認申請などを省略することができる。また、既存杭１２や既存基礎スラブ１３の撤去や新設杭の施工が必要ないので、これらにかかるコストや労力を省くことができる。
【００１２】
以上、本発明による既存杭と既存基礎とを利用した新設構造物の構造および既存杭と既存基礎とを利用した新設構造物の構築方法の実施の形態について説明したが、本発明は上記の実施の形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
例えば、上述した実施の形態では、既存構造物１１の基礎は既存基礎スラブ１３であるが、既存構造物１１の基礎が独立フーチング基礎の場合に、既存杭１２と共にフーチングを残して、フーチングの上方に埋め戻し材２および新設マットスラブ３を配設してもよい。また、必要に応じてフーチングを連結したり補強してもよい。
また、新設構造物１０の新設マットスラブ３の代わりに複数のフーチングとこれらのフーチングを連結する地中梁とからなるフーチング基礎を設けてもよい。
また、本実施の形態では、新設構造物１０の柱４の位置の下に既存杭１２が位置していないが、新設構造物１０の柱４の位置の下に既存杭１２が位置するように新設構造物１０を設計してもよい。
要は、本発明において所期の機能が得られればよいのである。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の実施の形態による既存杭と既存基礎とを利用した新設構造物を構成する既存杭と既存基礎スラブとを備える既存構造物の一例を示す図である。
【図２】図２は本発明の実施の形態による既存杭と既存基礎とを利用した新設構造物の一例を示す図である。
【符号の説明】
【００１４】
２ 埋め戻し材
３ 新設マットスラブ
１０ 新設構造物
１１ 既存構造物
１２ 既存杭
１３ 既存基礎スラブ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
既存構造物を支持する既存杭と前記既存杭の上に配設された既存基礎を残して前記既存構造物を撤去し、前記既存杭と前記既存基礎とを利用した新設構造物の構造であって、
前記既存基礎の上に埋め戻し材が敷設されて、前記埋め戻し材の上部に前記新設構造物の基礎が構築されることを特徴とする既存杭と既存基礎とを利用した新設構造物の構造。
【請求項２】
既存構造物を支持する既存杭と前記既存杭の上に配設された既存基礎を残して前記既存構造物を撤去し、前記既存基礎の上に埋め戻し材を敷設して、前記埋め戻し材の上部に新設構造物の基礎を構築することを特徴とする既存杭と既存基礎とを利用した新設構造物の構築方法。
【請求項１】
既存構造物を支持する既存杭と前記既存杭の上に配設された既存基礎を残して前記既存構造物を撤去し、前記既存杭と前記既存基礎とを利用した新設構造物の構造であって、
前記既存基礎の上に埋め戻し材が敷設されて、前記埋め戻し材の上部に前記新設構造物の基礎が構築されることを特徴とする既存杭と既存基礎とを利用した新設構造物の構造。
【請求項２】
既存構造物を支持する既存杭と前記既存杭の上に配設された既存基礎を残して前記既存構造物を撤去し、前記既存基礎の上に埋め戻し材を敷設して、前記埋め戻し材の上部に新設構造物の基礎を構築することを特徴とする既存杭と既存基礎とを利用した新設構造物の構築方法。
【図１】
【図２】
【図２】
【公開番号】特開２０１０−１２１３７２（Ｐ２０１０−１２１３７２Ａ）
【公開日】平成２２年６月３日（２０１０．６．３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−２９６７１０（Ｐ２００８−２９６７１０）
【出願日】平成２０年１１月２０日（２００８．１１．２０）
【出願人】（０００００２２９９）清水建設株式会社 (2,433)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年６月３日（２０１０．６．３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年１１月２０日（２００８．１１．２０）
【出願人】（０００００２２９９）清水建設株式会社 (2,433)
【Ｆターム（参考）】
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