逆打ち工法による免震建物の構築方法

【課題】構真柱の建て込み後、免震装置を設置する施工手順を採用しているにもかかわらず、仮受け用のジャッキが不要であると共に、上方が開放された広いスペースでの免震装置設置作業が可能となる逆打ち工法による免震建物の構築方法を提供する。
【解決手段】地下に免震層が形成された免震建物を逆打ち工法で構築するにあたり、免震層Ａより上方に構築される上部躯体の荷重を杭２に直接伝達させる構真柱３を免震層に設置される免震装置４と干渉しない位置に建て込み、免震層の直下に位置する下部躯体７ａの上面に免震装置を設置した後、構真柱に支持させながら免震層の直上に位置する上部躯体７ｂを構築し、しかる後、構真柱を免震層の部分で切除して、免震層より上方に構築される上部躯体を免震装置で支える。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、地下に免震層が形成された免震建物を逆打ち工法によって構築する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
地下に免震層が形成された免震建物を逆打ち工法によって構築する方法は、特許文献１〜５等によって既に知られている。逆打ち工法の特長は、山留め支保工の働きを兼ねる一階床の鉛直荷重を構真柱に支持させて地盤の掘削を進め、地下部分の躯体構築と並行して地上部分の躯体工事を進められることにある。しかし、地下に免震層が形成された免震建物においては、積層ゴム等の免震装置が、柱頭、中間、柱脚、柱脚直下の基礎梁など、地下階柱の軸芯上に設置されるので、逆打ち工法を採用した場合、免震層上部の躯体の荷重を杭に伝達する構真柱（これは本設の地下階柱として利用されるのが普通である。）の位置と免震装置の位置が干渉することになる。
【０００３】
そのため、特許文献１、２に記載の従来技術では、構真柱で支持しながら免震層を挟んで位置する上部躯体と下部躯体を構築した後、免震層を貫通する構真柱の両側方にジャッキを設置し、構真柱を免震層の部分で切除して、上部躯体の荷重をジャッキで仮受けした状態で、切除した構真柱の位置に免震装置を設置し、しかる後、ジャッキを除去して、上部躯体を免震装置で支えるといった施工手順が採られている。
【０００４】
しかし、この方法では、建物の規模にもよるが、１柱あたり、数千トンもの荷重をジャッキで仮受けしなければならない。また、架構全体で見れば偏荷重が発生するため、ジャッキの圧力・変位管理、躯体の応力・変位管理において高精度が要求され、施工が困難であった。しかも、上部躯体の荷重をジャッキで仮受けした状態で、免震装置を設置するためには、免震層の上下に存在する上部躯体と下部躯体の隙間に横方向から免震装置を挿入する必要があり、上部躯体によって上方が制限された狭小なスペースでの煩わしい設置作業が必要とされた。
【０００５】
この点、特許文献３、４に記載の方法では、予め、構真柱の一部に免震装置を組み込んでおき、この構真柱を支持杭の頭部まで挿入し、構真柱に支持させながら地下部分の躯体を構築するので、仮受け用のジャッキが不要であり、あとから上部躯体と下部躯体の隙間に免震装置を挿入して設置するといった狭小なスペースでの煩わしい設置作業も不要である。
【０００６】
しかし、この方法では、免震装置の性能確保に対する信頼度に問題がある。即ち、逆打ち工法は、一般に、山留め壁の構築後、地盤に孔壁安定液を注入しつつ杭孔を掘削し、杭孔に鉄筋かごを挿入し、スライム処理後、トレミー管で水中コンクリートを打設して、場所打ち杭を築造し、杭コンクリートが未だ固まらない間に構真柱を杭頭部まで挿入し、杭コンクリートの硬化後、構真柱の周囲を土砂で埋め戻し、しかる後、地盤の一次掘削、一階床の構築、二次掘削、地下階床の構築といった手順で行われる。
【０００７】
そのため、構真柱の一部に予め免震装置が組み込まれていると、免震装置を孔壁安定液や埋め戻し土砂から絶縁されるようにシート等で養生したとしても、免震装置の組み込まれた構真柱を孔壁安定液の存在下で杭孔に挿入し、周囲を土砂で埋め戻した後は、実際に地盤を掘削して免震装置を露出させるまで、免震装置がどのような状態になっているか不明であり、孔壁安定液や埋め戻し土砂の浸入・付着による免震装置への悪影響の可能性を否定できない。また、地下部分及び地上部分の躯体工事中、免震装置には常に荷重が作用
しているので、工事中の偏荷重によって免震装置に想定外の変形が生じる可能性がある。
【０００８】
従って、免震装置の性能確保の信頼度が低く、実際に施工する場合、特許文献４に記載のように、一階床の直下に免震層を形成して、構真柱に組み込まれた免震装置を地表近くに設置する必要があると思われる。
【０００９】
特許文献５に記載の方法では、構真柱の一部（免震装置を介装すべき位置）に免震装置が収納可能な中空の管状部を形成しておき、この構真柱を支持杭の頭部まで挿入し、構真柱に支持させながら地下部分の躯体を構築した後、管状部の側面に取り付けられていた蓋を外して、管状部の内部に免震装置を挿入・設置し、しかる後、免震装置周囲の管状部を切除して、上部躯体を免震装置で支えるので、施工途中において、免震装置を孔壁安定液や埋め戻し土砂に接触させないで澄む。
【００１０】
しかし、この方法では、管状部の内部に管状部側面の開口から免震装置を挿入して設置することになるので、上下と四周が制限された狭小なスペース内で免震装置の設置作業を行うことになり、設置作業が面倒である。しかも、管状部の内径、開口の大きさ等によって免震装置の大きさが制限されることになり、免震装置として、積層ゴムに比して外形寸法の大きい滑り支承を採用することは実際上不可能である。また、管状部とその上下に連なる鉄骨とにわたる応力伝達が明解ではなく、管状部の座屈防止に多くの補強部材が必要であり、これらの補強部材が管状部に挿入可能な免震装置の大きさの制約となる。
【００１１】
【特許文献１】特開平１０−１８３２２号公報
【特許文献２】特開２００１−１７３２６９号公報
【特許文献３】特開平１１−３００５３号公報
【特許文献４】特開２０００−２９１０３１号公報
【特許文献５】特開平１０−２８０４４６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
本発明は、上記の点に留意して成されたものであって、その目的とするところは、地下に免震層が形成された免震建物を逆打ち工法によって構築するにあたり、構真柱の一部に予め免震装置を組み込んでおくのではなく、構真柱の建て込み後、免震装置を設置する施工手順を採用しているにもかかわらず、仮受け用のジャッキが不要であると共に、上方が開放された広いスペースでの免震装置設置作業が可能となる構築方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記の目的を達成するために本発明が講じた技術的手段は、次の通りである。即ち、請求項１に記載の発明による逆打ち工法による免震建物の構築方法は、地下に免震層が形成された免震建物を逆打ち工法で構築するにあたり、免震層より上方に構築される上部躯体の荷重を杭に直接伝達させる構真柱を免震層に設置される免震装置と干渉しない位置に建て込み、免震層に免震装置を設置した後、構真柱を免震層の部分で切除して、免震層より上方に構築される上部躯体を免震装置で支えることを特徴としている。
【００１４】
請求項１に記載の発明において、免震層に免震装置を設置するにあたっては、免震層の上下に相対向して位置する上部躯体と下部躯体を構築した後、免震装置を免震層に横方向から挿入して設置するといった施工手順を採用することも可能であるが、請求項２に記載の発明のように、免震層の直下に位置する下部躯体の上面に免震装置を設置した後、構真柱に支持させながら免震層の直上に位置する上部躯体を構築し、しかる後、構真柱を免震層の部分で切除して、免震層より上方に構築される上部躯体を免震装置で支えるようにす
ることが後述する理由により好ましい。
【００１５】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の逆打ち工法による免震建物の構築方法であって、構真柱が地下階柱の周囲に複数本配置され、構真柱の下端部が１本の杭の杭頭部に埋設されることを特徴としている。
【００１６】
請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の逆打ち工法による免震建物の構築方法であって、構真柱が、免震層より上方の部分を直線状とし、免震層より下方の部分を内側に屈曲させた形状に形成されていることを特徴としている。
【００１７】
請求項５に記載の発明は、請求項３に記載の逆打ち工法による免震建物の構築方法であって、構真柱が、免震層より上方の部分を複数本の直線状部材とし、免震層より下方の部分を内側に屈曲させて１本に結合した形状に形成されていることを特徴としている。
【００１８】
請求項６に記載の発明は、請求項１又は２に記載の逆打ち工法による免震建物の構築方法であって、構真柱が１本の直線状部材の下端側を免震層より上方において外側に屈曲させて二又に分岐した形状とされ、分岐した二又部分の下端部が１本の杭の杭頭部に埋設されることを特徴としている。
【発明の効果】
【００１９】
請求項１に記載の発明によれば、構真柱の一部に予め免震装置を組み込んでおくのではなく、構真柱の建て込み後、免震装置を設置する施工手順を採用しているにもかかわらず、構真柱を免震装置と干渉しない位置に建て込み、免震層に免震装置を設置した後、構真柱を免震層の部分で切除して、上部躯体を免震装置で支えるようにしたので、仮受け用のジャッキが不要である。
【００２０】
請求項２に記載の発明によれば、免震層に免震装置を設置するにあたり、免震層の直下に位置する下部躯体の上面に免震装置を設置した後、構真柱に支持させながら免震層の直上に位置する上部躯体を構築するので、免震層に対する免震装置の設置作業を、上方が上部躯体によって制限されていない広いスペースで行うことになり、免震装置の設置作業が容易であるという効果がある。
【００２１】
請求項３に記載の発明によれば、構真柱を地下階柱の周囲に複数本配置するにもかかわらず、下端部を１本の杭の杭頭部に埋設するので、杭の本数が少なくて済み、経済的である。
【００２２】
請求項４に記載の発明によれば、構真柱が、免震層より上方の部分を直線状とし、免震層より下方の部分を内側に屈曲させた形状に形成されているので、杭径を大きくしたり、杭頭部を拡大しなくても、下端部を１本の杭の杭頭部に埋設することが可能であり、経済的である。
【００２３】
請求項５に記載の発明によれば、構真柱が、免震層より上方の部分を複数本の直線状部材とし、免震層より下方の部分を内側に屈曲させて１本に結合した形状に形成されているので、杭径を大きくしたり、杭頭部を拡大しなくても、下端部を１本の杭の杭頭部に埋設することが可能であり、経済的である。しかも、免震層より上方の部分を複数本の直線状部材として、地下階柱の周囲に複数本配置するようにしているにもかかわらず下端部が１本に結合しているので、杭頭部に対する挿入を一度に行え、構真柱の建て込みを短時間に行える。
【００２４】
請求項６に記載の発明によれば、構真柱が１本の直線状部材の下端側を免震層より上方
において外側に屈曲させて二又に分岐した形状とされ、分岐した二又部分の下端部が１本の杭の杭頭部に埋設されるので、請求項１又は２に記載の発明の効果に加え、構真柱のうち、免震層より上方の構真柱を本設の地下階柱として利用することができ、経済的であるという効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
以下、本発明に係る逆打ち工法による免震建物の構築方法の実施形態を図面に基づいて説明する。先ず、図１に示すように、山留め壁１を構築した後、地盤の所定位置を掘削して、杭頭拡大した場所打ち杭２を構築し、杭コンクリートが未だ固まらない間に、１本の場所打ち杭２あたり２本の構真柱３を後述する免震層Ａに設置される免震装置４と干渉しない位置（図１２を参照）に、換言すれば、本設の地下階柱の周囲に、地下階柱から水平方向に離れて位置するように建て込み、杭コンクリートがある程度硬化した後、構真柱３の周囲を土砂５で埋め戻す。場所打ち杭２の杭頭部を拡大してあるため、２本の構真柱３を免震装置４と干渉しない位置に配置しても、図１に示すように、２本の構真柱３の下端部を１本の場所打ち杭２の杭頭部に埋設することができる。
【００２６】
しかる後、一般的な逆打ち工法の施工手順に従い、地盤の一次掘削を行い、図２に示すように、構真柱３に支持させながら一階床Ｆを構築した後、図３に示すように、二次掘削、地下階床Ｂ_１を構築する。６は上階から下階へと打ち継がれて行く本設の地下階柱であり、鉄骨鉄筋コンクリート造である。
【００２７】
そして、最終掘削底まで掘削したら、図４、図７に示すように、免震層Ａの直下に位置する下部躯体７ａとしての耐圧盤８と山留め壁１に沿った地下外壁９を構築し、前記下部躯体（耐圧盤８）７ａの上面に免震装置４を地下階柱６の軸芯と同芯状に取り付ける。免震層Ａに対するこの免震装置４の設置作業は、図７に仮想線で示すように、免震層Ａの直上に位置する上部躯体（これは、免震層Ａより上方に構築される上部躯体の一部であり、最下階床Ｂ_２と本設の地下階柱６の柱脚等で構成される。）７ｂが構築される前に行われる。図７に示す３ａは必要に応じて構真柱３に設けられるシャーコネクタである。
【００２８】
次に、図８に示すように、構真柱３に支持させながら免震層Ａの直上に位置する上部躯体７ｂを構築して、免震装置４の上端側を上部躯体７ｂに連結し、図５、図９に示すように、地下階柱６の柱脚をその上方の柱部分と一体化させる。
【００２９】
しかる後、図１０に示すように、構真柱３を免震層Ａの部分で切除して、免震層Ａより上方に構築される上部躯体を免震装置４で支えると共に、図１１に示すように、免震層Ａより上方の構真柱部分を切除して、図６に示すように、地下に免震層Ａを有する免震建物を構築する。尚、地下階柱６の内装仕上げの如何によっては、免震層Ａより上方の構真柱部分を残置させても構わない。
【００３０】
上記の構成によれば、構真柱３の一部に予め免震装置４を組み込んでおくのではなく、構真柱３の建て込み後、免震装置４を設置する施工手順を採用しているにもかかわらず、仮受け用のジャッキが不要であると共に、上方が開放された広いスペースでの免震装置設置作業が可能である。
【００３１】
即ち、構真柱３を免震装置４と干渉しない位置に建て込み、免震層Ａ直下の下部躯体７ａに免震装置４を設置した後、構真柱３を免震層Ａの部分で切除して、免震層Ａより上方に構築される上部躯体を免震装置４で支えるので、仮受け用のジャッキが不要である。
【００３２】
殊に、下部躯体７ａの上面に免震装置４を設置した後、構真柱３に支持させながら免震層Ａの直上に位置する上部躯体７ｂを構築するので、免震装置４の設置作業を、上方が上
部躯体７ｂによって制限されていない広いスペースで行うことになり、免震装置４の設置作業が容易である。
【００３３】
図１３は、本発明の他の実施形態を示す。この実施形態は、２本の構真柱３間に梁鉄骨１０を架設して、真柱３を補強すると共に、２本の構真柱３を一体物として取り扱うように構成した点に特徴がある。梁鉄骨１０は階高の中程に設けられており、地下階柱の構築前に切除される。その他の構成、作用は、図１〜図１２の実施形態と同じであるため、説明を省略する。
【００３４】
図１４、図１５は、本発明の他の実施形態を示す。この実施形態は、免震層Ａより上方の部分を直線状とし、免震層Ａより下方の部分を内側に屈曲させた形状の構真柱３を４本地下階柱６の周囲に等間隔に配置した点に特徴がある。
【００３５】
この構成によれば、構真柱３の免震層Ａより下方の部分が内側に屈曲しているので、場所打ち杭２の杭頭部を拡大したり、杭径を太くしなくても、４本の構真柱３の下端部を１本の場所打ち杭２の杭頭部に埋設することができる。
【００３６】
尚、図示の例では、４本の構真柱３の直線状部分を環状に配置した梁鉄骨１０で連結して、構真柱３を補強すると共に、４本の構真柱３を一体化して、場所打ち杭２の杭頭部への挿入を一度に行えるように構成してあるが、梁鉄骨１０を省略し、４本の独立した構真柱３として実施してもよい。また、梁鉄骨１０で連結して４本の構真柱３を一体化する場合、図示のように、梁鉄骨１０を環状に配置することにより、梁鉄骨１０が地下階柱６の構築や免震装置４の設置作業の障害物になることを防止できる。その他の構成、作用は、図１〜図１２の実施形態と同じであるため、説明を省略する。
【００３７】
図１６は、本発明の他の実施形態を示す。この実施形態は、構真柱３が、免震層Ａより上方の部分を２本の直線状部材とし、免震層Ａより下方の部分を内側に屈曲させて１本に結合した形状に形成されている点に特徴がある。
【００３８】
この構成によれば、杭径を大きくしたり、杭頭部を拡大しなくても、下端部を１本の杭の杭頭部に埋設することが可能であり、経済的である。しかも、免震層Ａより上方の部分を２本の直線状部材として、地下階柱６の周囲に２本配置するようにしているにもかかわらず下端部が１本に結合しているので、杭頭部に対する挿入を一度に行え、構真柱３の建て込みを短時間に行える。
【００３９】
尚、図１６に仮想線で示すように、適当な高さ位置において、免震層Ａより上方の直線状部材に梁鉄骨１０を架設して、構真柱３を補強し、一階床Ｆの構築後、梁鉄骨１０を切除するようにしてもよい。
【００４０】
図１７〜図２０は、本発明の他の実施形態を示す。この実施形態は、構真柱３が１本の直線状部材３Ａの下端側を免震層Ａより上方において外側に屈曲させて二又に分岐した形状とされ、分岐した二又部分３Ｂ、３Ｂの下端部が１本の場所打ち杭２の杭頭部に埋設される点に特徴がある。
【００４１】
より詳しく説明すると、図１８に示すように、逆打ち工法によって地下階床Ｂ１を構築し、免震層Ａの直下に位置する下部躯体７ａとしての耐圧盤８を構築した後、前記下部躯体（耐圧盤８）７ａの上面に免震装置４を地下階柱６の軸芯と同芯状に設置する。この免震装置４の設置作業は、図１８に仮想線で示すように、免震層Ａの直上に位置する上部躯体（これは、免震層Ａより上方に構築される上部躯体の一部であり、最下階床Ｂ２と本設の地下階柱６の柱脚等で構成される）７ｂが構築される前に行われるので、上方が上部躯
体７ｂによって制限されておらず、免震装置４の設置作業が容易である。
【００４２】
次に、図１９に示すように、構真柱３に支持させながら免震層Ａの直上に位置する上部躯体７ｂを構築し、地下階柱６の柱脚をその上方の柱部分と一体化させる。
【００４３】
しかる後、図２０に示すように、構真柱３を免震層Ａの部分で切除して、免震層Ａより上方に構築される上部躯体を免震装置４で支え、図１７で示したような地下に免震層Ａが形成された免震建物を構築するのである。
【００４４】
上記の構成によれば、構真柱３が１本の直線状部材３Ａの下端側を免震層Ａより上方において外側に屈曲させて二又に分岐した形状とされ、分岐した二又部分３Ｂ、３Ｂの下端部が１本の場所打ち杭２の杭頭部に埋設されるので、構真柱３のうち、免震層Ａより上方の構真柱を本設の地下階柱６として利用することができ、経済的である。その他の構成、作用は、図１〜図１２の実施形態と同じであるため、説明を省略する。
【００４５】
尚、上述した各実施形態においては、免震層Ａを最下階床Ｂ２と耐圧盤８との間に形成したが、地下階柱６の柱頭、中間、柱脚の何れかに形成してもよい。また、免震装置４として、積層ゴムを図示したが、滑り支承など、積層ゴムよりも外形寸法の大きい他の形式の免震装置４を用いて実施してもよい。場所打ち杭２に代え、ＲＣ連壁杭、ソイルセメント杭を用いてもよい。杭は１本の柱に１本配置されている場合に限られず、フーチングを介して構真柱の荷重を伝達できる杭であれば実施可能であり、複数本のＰＨＣ杭などの既製杭であってもよい。さらに、請求項１，２において、免震建物は、杭基礎に限らず、直接基礎としてもよい。その際は、構真柱は仮設の短杭（仮設構真台柱）に支持させることになる。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】本発明の実施形態を例示し、山留め壁及び構真柱を構築した概略縦断面図である。
【図２】一階床を構築した概略縦断面図である。
【図３】地下階床Ｂ１を構築した概略縦断面図である。
【図４】免震装置を設置した概略縦断面図である。
【図５】免震層上部の上部躯体を構築した概略縦断面図である。
【図６】構築した免震建物の概略縦断面図である。
【図７】免震装置を設置した要部の縦断面図である。
【図８】免震層上部の上部躯体を構築した要部の縦断面図である。
【図９】上部躯体に設けられた地下階柱の柱脚を上方の柱部分と一体化させた要部の縦断面図である。
【図１０】構真柱を免震層の部分で切除した要部の縦断面図である。
【図１１】構築した免震建物の要部の縦断面図である。
【図１２】構真柱と免震装置の位置関係を示す要部の平面図である。
【図１３】本発明の他の実施形態を示す要部の平面図である。
【図１４】本発明の他の実施形態を示す要部の平面図である。
【図１５】本発明の他の実施形態を示す要部の縦断面図である。
【図１６】本発明の他の実施形態を示す要部の縦断面図である。
【図１７】本発明の他の実施形態を示す構築した免震建物の概略縦断面図である。
【図１８】免震装置を設置した要部の縦断面図である。
【図１９】免震層上部の上部躯体を構築し且つ地下階柱の柱脚を上方の柱部分と一体化させた要部の縦断面図である。
【図２０】構真柱を免震層の部分で切除した要部の縦断面図である。
【符号の説明】
【００４７】
Ａ免震層
Ｂ_１地下階床
Ｂ_２最下階床
Ｆ一階床
１山留め壁
２場所打ち杭
３構真柱
３Ａ１本の直線状部材
３Ｂ二又部分
３ａシャーコネクタ
４免震装置
５土砂
６地下階柱
７ａ下部躯体
７ｂ上部躯体
８耐圧盤
９地下外壁
１０梁鉄骨

【特許請求の範囲】
【請求項１】
地下に免震層が形成された免震建物を逆打ち工法で構築するにあたり、免震層より上方に構築される上部躯体の荷重を杭に直接伝達させる構真柱を免震層に設置される免震装置と干渉しない位置に建て込み、免震層に免震装置を設置した後、構真柱を免震層の部分で切除して、免震層より上方に構築される上部躯体を免震装置で支えることを特徴とする逆打ち工法による免震建物の構築方法。
【請求項２】
免震層の直下に位置する下部躯体の上面に免震装置を設置した後、構真柱に支持させながら免震層の直上に位置する上部躯体を構築し、しかる後、構真柱を免震層の部分で切除して、免震層より上方に構築される上部躯体を免震装置で支えることを特徴とする請求項１に記載の逆打ち工法による免震建物の構築方法。
【請求項３】
構真柱が地下階柱の周囲に複数本配置され、構真柱の下端部が１本の杭の杭頭部に埋設されることを特徴とする請求項１又は２に記載の逆打ち工法による免震建物の構築方法。
【請求項４】
構真柱が、免震層より上方の部分を直線状とし、免震層より下方の部分を内側に屈曲させた形状に形成されていることを特徴とする請求項３に記載の逆打ち工法による免震建物の構築方法。
【請求項５】
構真柱が、免震層より上方の部分を複数本の直線状部材とし、免震層より下方の部分を内側に屈曲させて１本に結合した形状に形成されていることを特徴とする請求項３に記載の逆打ち工法による免震建物の構築方法。
【請求項６】
構真柱が１本の直線状部材の下端側を免震層より上方において外側に屈曲させて二又に分岐した形状とされ、分岐した二又部分の下端部が１本の杭の杭頭部に埋設されることを特徴とする請求項１又は２に記載の逆打ち工法による免震建物の構築方法。

【図１】