JP5541520B2

JP5541520B2 - 地下構法

Info

Publication number: JP5541520B2
Application number: JP2010226671A
Authority: JP
Inventors: 健太郎中川; 大島崎
Original assignee: Shimizu Corp
Current assignee: Shimizu Corp
Priority date: 2010-10-06
Filing date: 2010-10-06
Publication date: 2014-07-09
Anticipated expiration: 2030-10-06
Also published as: JP2012077589A

Description

本発明は複数階の地下階を有する建物の施工に適用する地下構法に関する。

建物の地下階の躯体を施工するための地下構法として、たとえば特許文献１、２に示されるような逆打ち工法が知られている。これは、地盤掘削に先行して仮設の構真柱を建て込んだ後、地盤を段階的に掘削しながら地下階の躯体を上層部から下層部に向かって施工していくものである。

特開平６−１４６３０３号公報特許第２９６４２９５号公報

上記従来の逆打ち工法ではＨ形鋼等の鉄骨による仮設の構真柱を設けることから、そのような仮設工事にかなりの手間と費用を要するものであって必ずしも合理的ではなく、その点で改善の余地を残している。

上記事情に鑑み、本発明は仮設の構真柱を用いることなく地下階の躯体を効率的に施工し得る有効適切な地下構法を提供することを目的とする。

請求項１記載の発明は、複数階の地下階を有する建物の施工に際して、前記地下階のうちの上層部の任意の地下階もしくは地上１階を先行施工階として設定して該先行施工階の躯体をそれよりも下層の地下階の躯体よりも先行施工する地下構法であって、地盤を掘削して基礎底盤を形成した後、前記基礎底盤上に前記先行施工階に達する本設柱としてのＰＣａ柱を自立状態で施工して、該ＰＣａ柱の上部に前記先行施工階の躯体を一体に先行施工し、しかる後に、前記先行施工階よりも上層階の躯体を施工しつつ、前記先行施工階の下方において該先行施工階よりも下層の地下階の躯体を前記基礎底盤上からの作業により後行施工することを特徴とする。

請求項２記載の発明は、請求項１記載の地下構法であって、予め製作した所定長さの単位ＰＣａ柱を軸方向に連結することにより前記ＰＣａ柱を施工することを特徴とする。

請求項３記載の発明は、請求項１または２記載の地下構法であって、前記ＰＣａ柱を高強度コンクリートにより形成することを特徴とする。

請求項４記載の発明は、請求項１，２または３記載の地下構法であって、施工対象の建物を地下階の上層部もしくは地上１階に免震階を設定した免震構造建物として、前記免震階を前記先行施工階として設定することを特徴とする。

本発明の地下構法によれば、従来一般の逆打ち工法のように仮設の構真柱を施工することなく本設のＰＣａ柱を早期に施工するので、仮設工事を大幅に軽減し得て効率的かつ合理的な施工が可能であり、しかも先行施工階の施工後はそれよりも上層階の施工と下層階の施工とを同時並行作業により実施できるので、建物全体の施工性を大幅に改善し得て工費削減と工期短縮に寄与し得る。
勿論、本設として設置するＰＣａ柱は、仮設の構真柱として使用するＨ形鋼等の鉄骨に比べて小断面であっても充分な座屈強度を有するものとできるので、水平方向の支保を必要とすることなくそれ自体を充分に安定に自立させることができ、したがって地下階の下層部よりも上層部を先行施工する際の安全性と信頼性を充分に確保することができる。

本発明の地下構法の実施形態を示すもので、施工するべき地下躯体の概略構成を示す図である。同、地下躯体の施工手順を示す図である。同、地下躯体の施工手順を示す図である。

以下、図１〜図３を参照して本発明の実施形態を説明する。
本実施形態が施工対象としている建物は地下３階建ての高層免震構造建物（地上階の階数は任意）であって、図１に示すように地下１階を免震階として地下１階の梁１を下部梁１ａと上部梁１ｂとにより構成し、それらの間に免震装置（積層ゴム）１ｃを設置するものである。

本実施形態の地下構法は上記建物における地下３階から地下１階までの躯体を施工するに際し、免震階である地下１階を先行施工階として設定してその地下１階の梁１を地下２階や地下３階の梁よりも先行施工するものであり、そのために地下各階の本設柱としてのＰＣａ柱（プレキャストコンクリート柱）１０を早期に自立状態で施工することを主眼とする。

すなわち、本実施形態では地下階全体の施工領域を掘削した後、図２（ａ）に示すように基礎底盤４を通常の手法により施工し、その時点で（ｂ）〜（ｅ）に示すように本設のＰＣａ柱１０を自立状態で先行施工する。

本実施形態におけるＰＣａ柱１０は、所定長さの単位ＰＣａ柱１０ａが軸方向に複数本（図示例では４本）連結されて基礎底盤４から地下１階の下部梁１ａに達するものとされ、その全体が地下階の柱として機能して建物完成後はもとより施工段階から充分な座屈強度を有するものである。
なお、本実施形態では各単位ＰＣａ柱１０ａを高強度コンクリートにより形成しており、かつ図１に示しているように各単位ＰＣａ柱１０ａには柱主筋１１を予め埋設しておき、その柱主筋１１の上端部を若干上方に突出せしめておくとともに、各単位ＰＣａ柱１０ａの下端部には下段のＰＣａ柱１０ａの柱主筋１１の上端部が挿入される鉄筋継手１２を予め埋設しておくと良い。

また、ＰＣａ柱１０の中間部には後段で地下階の梁が接合されるものであり、図示例では４本の単位ＰＣａ柱１０ａのうち下から３本目の単位ＰＣａ柱１０ａの上部に対して地下２階の梁２としてのＲＣ梁が接合されるので、その接合位置には梁主筋２ａに連結されてその一部となる鉄筋１３を予め埋設しておき、かつ接合面にはせん断力伝達のためのコッター１４を予め形成しておくと良い。
さらに、最上段の単位ＰＣａ柱１０ａには先行施工階である地下１階の下部梁１ａが接合されるので、柱主筋１１を上方に大きく突出せしめておくとともにその先端部に定着板を取り付けておいて下部梁１ａに対して強固に定着するようにしておくと良い。

上記のＰＣａ柱１０を基礎底盤４上に立設するためには、図２（ａ）に示すように、基礎底盤４を施工する際にＰＣａ柱１０の立設位置に予めアンカー筋４ａを埋設しておく。
なお、基礎底盤４は普通コンクリートによることで通常は充分であるが、少なくともＰＣａ柱１０との接合部（たとえば図１にハッチングを付した範囲）には高強度コンクリートを打設してＰＣａ柱１０と同等の強度となるようにしておくことが好ましい。

そして、図２（ｂ）〜（ｅ）に示すように４本の単位ＰＣａ柱１０ａを順次連結してＰＣａ柱１０全体を自立状態で施工した後、図３（ａ）に示すように先行施工階である地下１階の下部梁１ａをＰＣａ柱１０の柱頭部に一体に施工する。
下部梁１ａとしては普通コンクリートによるＲＣ梁とすることで充分であるが、ＰＣａ柱１０との接合部（図１にハッチングで示す範囲）は免震装置１ｃの設置台としても機能するので、少なくともその部分は高強度コンクリートを用いてＰＣａ柱１０と同等の強度とすることが好ましい。
しかる後に、（ｂ）に示すように下部梁１ａ上に免震装置１ｃを設置した後、上部梁１ｂを施工して地下１階の躯体を先行施工する。

以上で先行施工階としての地下１階の躯体の施工が完了したので、以降はその上層階の躯体である地下１階の柱５を施工していくとともに、それとの同時並行作業により先行施工階よりも下層の地下階の躯体を後行施工する。すなわち基礎底盤４上からの作業により（ｃ）に示すように地下２階の梁２を後行施工し、さらに地下３階の梁や床（図示略）順次施工すれば良い。

本実施形態の地下構法によれば、従来一般の逆打ち工法のように仮設の構真柱を施工することなく本設のＰＣａ柱１０を早期に施工するので、仮設工事を大幅に軽減し得て効率的かつ合理的な施工が可能であり、しかも先行施工階を施工した後はそれよりも上層階の施工と下層階の施工とを同時並行作業により実施できるので、建物全体の施工性を大幅に改善し得て工費削減と工期短縮に寄与し得る。
勿論、本設として設置するＰＣａ柱１０は、仮設の構真柱として使用するＨ形鋼等の鉄骨に比べて小断面であっても充分な座屈強度を有するものとできるので、水平方向の支保を必要とすることなくそのＰＣａ柱１０自体を充分に安定に自立させることができ、したがって地下階の上層部を下層部よりも先行施工する際の安全性と信頼性を充分に確保することができる。

なお、上記実施形態のようにＰＣａ柱１０を高強度コンクリートにより形成することにより普通コンクリートによる場合に比べて座屈強度をさらに高めることができ、かつ充分な小断面化を図ることができるが、ＰＣａ柱１０は必ずしも高強度コンクリートによることはなく、普通コンクリートによるＰＣａ柱１０によって所望の座屈強度を確保する設計とすることでも良い。

また、ＰＣａ柱１０を設置する際には、搬入作業や建方工程を考慮して上記実施形態のように所定長さの単位ＰＣａ柱１０ａを順次連結することが現実的であるが、その場合、各単位ＰＣａ柱１０ａの長さやその連結本数は地下階の階高や揚重機の仕様その他の作業条件を考慮して最適に設定すれば良いし、各単位ＰＣａ柱１０ａどうしを接合するための構造や、ＰＣａ柱１０を基礎底盤４や地下階の梁に対して接合するための構造も任意である。
勿論、ＰＣａ柱１０は必ずしも単位ＰＣａ柱１０ａの連結により施工することに限るものではなく、地下階の全高がさして大きくないような場合においては、先行施工するべき地下階の全高にわたる長尺のＰＣａ柱１０の全体を一括して立設してしまうことも不可能ではない。

さらに、上記実施形態では免震階を地下１階とした建物を対象としているのでその地下１階を先行施工階として設定したが、通常は免震階を地上１階とすることが一般的であるので、その場合には先行施工階を地上１階とすることが現実的である。但し、本発明においては必ずしも免震階を先行施工階とすることに限ることはなく、先行施工階は地下階の上層部あるいは地上１階のうちのいずれか任意の階に設定すれば良い。
勿論、本発明の地下構法では複数階の地下階の柱を本設のＰＣａ柱１０として早期に施工すれば良いのであって、その限りにおいて本発明は非免震構造の建物の施工に際しても適用可能であることはもとより、建物全体の構造形式は任意であるし、様々な規模、用途の建物を施工する際に広く適用できるものであることは言うまでもない。

１梁（地下１階の躯体）
１ａ下部梁
１ｂ上部梁
１ｃ免震装置（積層ゴム）
２梁（地下２階の躯体）
４基礎底盤
４ａアンカー筋
５柱（上層階の躯体）
１０ＰＣａ柱
１０ａ単位ＰＣａ柱
１１柱主筋
１２鉄筋継手
１３鉄筋
１４コッター

Claims

複数階の地下階を有する建物の施工に際して、前記地下階のうちの上層部の任意の地下階もしくは地上１階を先行施工階として設定して該先行施工階の躯体をそれよりも下層の地下階の躯体よりも先行施工する地下構法であって、
地盤を掘削して基礎底盤を形成した後、前記基礎底盤上に前記先行施工階に達する本設柱としてのＰＣａ柱を自立状態で施工して、該ＰＣａ柱の上部に前記先行施工階の躯体を一体に先行施工し、
しかる後に、前記先行施工階よりも上層階の躯体を施工しつつ、前記先行施工階の下方において該先行施工階よりも下層の地下階の躯体を前記基礎底盤上からの作業により後行施工することを特徴とする地下構法。
請求項１記載の地下構法であって、
予め製作した所定長さの単位ＰＣａ柱を軸方向に連結することにより前記ＰＣａ柱を施工することを特徴とする地下構法。
請求項１または２記載の地下構法であって、
前記ＰＣａ柱を高強度コンクリートにより形成することを特徴とする地下構法。
請求項１，２または３記載の地下構法であって、
施工対象の建物を地下階の上層部もしくは地上１階を免震階とした免震構造建物として、前記免震階を前記先行施工階として設定することを特徴とする地下構法。