JP2014125807A - Base isolation retrofit construction for existing building - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は既存建物を免震構造の建物に改修するための免震化工法に関する。 The present invention relates to a seismic isolation method for renovating an existing building to a base-isolated structure.
周知のように、建物全体を免震装置により水平方向に(3次元免震構造においては鉛直方向にも)変位可能に免震支持する免震構造では、基礎部に設けた免震ピットの底部に下部基礎を設けるとともに、建物の底部には上部基礎を下部基礎とは絶縁した状態で設けて、それら下部基礎と上部基礎との間に設置した積層ゴム等の免震装置を介して建物全体を免震支持することが基本となる。 As is well known, in the seismic isolation structure in which the entire building is supported by seismic isolation so that it can be displaced in the horizontal direction (also in the vertical direction in the case of a 3D seismic isolation structure), the bottom of the base isolation pit provided on the foundation A lower foundation is installed on the bottom of the building, and the upper foundation is insulated from the lower foundation at the bottom of the building, and the entire building is installed via a seismic isolation device such as laminated rubber installed between the lower foundation and the upper foundation. It is fundamental to support seismic isolation.
最近においては、以前に建設された重要な建物や歴史的な建造物の耐震性能を向上させるべく、既存建物を免震構造の建物に改修する免震化(いわゆる免震レトロフィット)も行われるようになってきている。 Recently, in order to improve the seismic performance of important buildings and historical buildings that have been constructed before, seismic isolation (so-called seismic isolation retrofit) is performed to upgrade existing buildings to seismic isolation structures. It has become like this.
既存建物を免震化するための工法としては、たとえば特許文献1に示されるように、既存建物全体を各種のアンダーピニング工法によって支持しつつ既存基礎下の支持地盤を全面的に掘削して免震ピットを形成し、免震ピットの底部に下部基礎を施工するとともに下部基礎上に免震装置を設置して、その免震装置によって既存建物全体を免震支持するという工法が最も一般的である。
その場合、既存建物における既存基礎は免震化後には上部基礎として機能するものとなる必要があるから、既存基礎の強度が不十分であるような場合には予め補強を行う必要がある。
As a method for making an existing building seismic isolation, as shown in
In that case, since the existing foundation in the existing building needs to function as an upper foundation after the seismic isolation, it is necessary to reinforce in advance if the strength of the existing foundation is insufficient.
しかし、上記のような従来一般的な免震化工法において免震ピットを形成する場合には、既存建物の下部の支持地盤に対して大規模な掘削工事を実施しなければならず、しかもその作業は大型重機を使用できない狭隘な空間での非効率的な作業とならざるを得ないことが通常であるから、そのために多大な改修費用と工期を要することが不可避である。 However, when a seismic isolation pit is formed in the conventional seismic isolation method as described above, a large-scale excavation work must be carried out on the supporting ground below the existing building. Since the work usually has to be an inefficient work in a narrow space where large heavy machinery cannot be used, it is inevitable that a large amount of repair cost and work period are required for that purpose.
したがって、既存建物の免震化を広く普及するためには、免震化に際して既存建物の下部に対する掘削工事を可及的に削減することが必要であるとされ、それを可能とする有効適切な免震化工法の開発が望まれているのが実状である。 Therefore, in order to widely spread seismic isolation of existing buildings, it is necessary to reduce excavation work to the lower part of existing buildings as much as possible during seismic isolation. In fact, the development of seismic isolation methods is desired.
上記事情に鑑み、本発明は、既存建物を免震構造の建物に改修するための免震化工法であって、改修対象の既存建物における既存基礎を免震化後の上部基礎とするべく直上階からの作業により補強を行った後、前記既存建物の全体を支持地盤上にジャッキアップすることにより、該支持地盤と前記上部基礎との間に免震ピットとなるクリアランスを確保し、前記クリアランスの底部に下部基礎を新設するとともに、該下部基礎と前記上部基礎との間に免震装置を設置して、該免震装置により前記上部基礎を介して前記既存建物の全体を免震支持することを特徴とする。 In view of the above circumstances, the present invention is a seismic isolation method for renovating an existing building to a base-isolated structure, and the existing foundation in the target building to be refurbished is directly above the base after the seismic isolation. After reinforcing the work from the floor, by jacking up the entire existing building on the supporting ground, a clearance to be a seismic isolation pit is secured between the supporting ground and the upper foundation, and the clearance A base is newly installed at the bottom of the base, and a seismic isolation device is installed between the lower base and the upper base, and the seismic isolation device supports the entire existing building through the upper base. It is characterized by that.
本発明によれば、従来一般的な免震化工法のように免震ピットを形成するために既存建物の下部の支持地盤全体に対して全面的な掘削を行うのではなく、既存建物全体をジャッキアップすることによって免震ピットを確保するので、既存建物の下部に対する掘削は既存基礎に対する補強とジャッキアップ作業を実施するうえで必要となる最少限の範囲に対してのみ行えば良く、したがって従来工法に比べて掘削工事を大幅に削減することが可能であってそれによる工費削減と工期短縮を実現できる。
また、従来工法においては既存建物の地下部に対する大掛かりな地下工事が主体となるのに対し、本実施形態の工法では実質的に既存建物の内外から地表部に対する作業が中心となるので地下工事を大幅に軽減可能であり、その点においても施工性を大きく改善し得る。
According to the present invention, in order to form a seismic isolation pit as in the conventional general seismic isolation method, the entire existing building is not excavated for the entire supporting ground below the existing building. Since the seismic isolation pit is secured by jacking up, excavation to the lower part of the existing building only needs to be carried out to the minimum range necessary for reinforcing the existing foundation and jacking up, and thus the conventional Compared to the construction method, excavation work can be greatly reduced, which can reduce the construction cost and the construction period.
In addition, the conventional construction method mainly involves large-scale underground work for the underground part of the existing building, whereas the construction method of this embodiment is mainly for the work on the surface part from the inside and outside of the existing building. It can be greatly reduced, and in this respect, the workability can be greatly improved.
以下、本発明の免震化工法の実施形態について図1〜図4を参照して説明する。 Hereinafter, an embodiment of the seismic isolation method of the present invention will be described with reference to FIGS.
図1は本発明による改修対象の既存建物1の基礎部の概略構成を示すものである。この既存建物1は地上部の躯体が既存柱2としての鉄骨柱と既存梁3としての鉄骨梁とによる鉄骨造によるものであり、既存基礎4は基礎梁5とフーチング16による直接基礎とされているものである。
FIG. 1 shows a schematic configuration of a foundation of an existing
本実施形態ではその既存建物1を免震構造の建物に改修する(免震化する)に当たり、既存基礎4が改修後には上部基礎6として機能し得るものとなるように、まず図2に示すように既存基礎4の要所に補強基礎梁7を増設する等の補強を行う。
その補強作業は既存基礎4の直上階(図示例では地上1階)から行うものとし、そのためには1階の床スラブ8を必要な範囲だけ解体して、既存建物1の内部からの作業により既存建物1の直下の支持地盤9を既存基礎4の周囲の必要個所を局所的に掘削することにより、補強基礎梁7の増設スペースとその作業のための作業空間を確保すれば良い。
In this embodiment, when the existing
The reinforcement work is performed from the floor directly above the existing foundation 4 (in the illustrated example, the first floor above the ground). For that purpose, the
次いで、図3に示すように既存建物1の全体をジャッキアップする。
すなわち、所要台数のジャッキ10を要所に設置し、それらジャッキ10を同期させて制御しつつ作動させて既存建物1の全体を持ち上げて徐々に上昇させていく。
その際、ジャッキ10の設置位置は既存柱2の直下や図示例のようにその周囲に増設した補強基礎梁7の位置とすれば良く、必要であればジャッキ10の設置スペースを確保するために支持地盤9を必要最少限の範囲で掘削すれば良い。
なお、ジャッキ10の反力は従来一般的な各種のアンダーピニング工法等により支障なく確保できるが、必要であれば適宜の仮設基礎を設けたり、ジャッキアップ時の水平変位を拘束するために要所に仮設の水平拘束部材11を設置する等して既存建物1の全体を安定に支持すれば良い。
Next, as shown in FIG. 3, the entire existing
That is, the required number of
At that time, the installation position of the
The reaction force of the
上記のようにして既存建物1全体をジャッキアップして、上部基礎6(補強後の既存基礎4)と支持地盤9との間に最終的には免震ピット12となるクリアランス13を確保する。
そのクリアランス13の所要高さ(すなわちジャッキアップにより上昇させる距離)は、後施工する下部基礎14(図示は略したが下部基礎梁を含む)の版厚および免震装置15の高さ寸法も考慮して、最終的に所定高さの免震ピット12を確保し得るように適宜設定すれば良いが、通常は2m程度で十分である。
As described above, the entire existing
The required height of the clearance 13 (that is, the distance to be raised by jacking up) also takes into account the plate thickness of the lower foundation 14 (not shown but including the lower foundation beam) to be post-worked and the height dimension of the
以上のようにして免震ピット12となるクリアランス13を確保したうえで、図4に示すようにクリアランス13の底部に対して下部基礎14(下部基礎梁を含む)を新設するとともに、下部基礎14(下部基礎梁を含む)上に所望台数の免震装置15を要所に設置してその上部を上部基礎6に対して接合することにより、それら免震装置15によって上部基礎6を介して既存建物1全体を免震支持する。
しかる後に、ジャッキ10および水平拘束部材11を撤去するとともに、他に適宜の仮設材を設置しておいた場合にはそれら仮設材も撤去する。
After securing the
Thereafter, the
本実施形態の免震化工法によれば、従来一般的な免震化工法のように免震ピット12を形成するために既存建物1の下部の支持地盤9を全面的に掘り下げるのではなく、逆に既存建物1全体をジャッキアップすることによって免震ピット12を形成するので、既存建物1の下部の支持地盤9に対する掘削は既存基礎4に対する補強とジャッキ10の設置スペースを確保するうえで必要となる最少限の範囲に対してのみ局所的に行えば良く、したがって従来工法に比べて掘削工事を大幅に削減することが可能であり、それによる工費削減と工期短縮を実現できる。
According to the seismic isolation method of this embodiment, instead of digging down the supporting ground 9 at the bottom of the existing
すなわち、本実施形態の工法により施工する免震ピット12と同等の免震ピットを従来工法により支持地盤を掘削して施工する場合には、既存建物1の直下の支持地盤9を図4に鎖線で示す範囲まで深く掘削する必要があるのに対し、本実施形態では実質的に地表部をわずかに浅く掘削するだけで足り、それに要する工費と工期を従来工法に比べて大幅に軽減することが可能となる。
また、従来工法においては既存建物1の下部に対する大掛かりな地下工事が主体となるのに対し、本実施形態の工法では実質的に既存建物1の内外からの地表部に対する作業が中心となるので、地下工事を軽減できる点においても施工性を大きく改善し得るものである。
That is, in the case where a base isolation pit equivalent to the
Moreover, in the conventional construction method, large-scale underground work for the lower part of the existing
勿論、本実施形態の工法による場合には、単に免震化に伴う改修が必要となるばかりでなく、改修後には既存建物1の全体の高さが改修前よりもジャッキアップした分だけ高くなることからそれに伴う改修工事も当然に必要となるが、建物全体がたとえば2m程度高くなったとしても使用勝手はさして変わるものではないし、そのための改修費用も掘削工事の削減により十分に相殺することが可能である。
なお、本実施形態の工法による改修(免震化)により建物高さは高くはなるが面積は変わらないので法的には増築には該当せず、また既存建物の過半に及ぶような大規模な改修工事に該当するものでもないので、通常は確認申請等の煩雑な法的手続きは必要としない。
Of course, in the case of the construction method according to the present embodiment, not only the renovation accompanying the seismic isolation is required, but also the total height of the existing
In addition, although the building height is increased by the renovation (seismic isolation) by the construction method of this embodiment, the area does not change, so it is not legally an extension, and it is a large scale that covers the majority of existing buildings It does not correspond to any renovation work, so it usually does not require complicated legal procedures such as application for confirmation.
以上で本発明の実施形態について説明したが、上記実施形態はあくまで一例に過ぎず、本発明の免震化工法における具体的な工程や、既存基礎に対する補強の程度、改修後の免震ピットや免震装置等の細部の具体的な構成その他については、免震化対象の既存建物の構造や規模、必要とされる免震性能、支持地盤の状況その他の諸条件を考慮して最適設計すれば良い。 Although the embodiment of the present invention has been described above, the above embodiment is merely an example, the specific steps in the seismic isolation method of the present invention, the degree of reinforcement with respect to the existing foundation, the seismic isolation pit after repair, The specific configuration and other details of the seismic isolation device, etc. should be optimally designed in consideration of the structure and size of the existing building subject to seismic isolation, the required seismic isolation performance, the status of the supporting ground, and other conditions. It ’s fine.
たとえば、上記実施形態は既存建物の既存基礎が直接基礎である場合の適用例であるが、既存基礎が杭基礎の場合にも杭頭部への改修が必要とはなるだけで実質的に上記実施形態と同様の工程により適用可能である。 For example, the above embodiment is an application example in the case where the existing foundation of the existing building is a direct foundation, but even if the existing foundation is a pile foundation, only the repair to the pile head is necessary and the above-mentioned embodiment is substantially the above. The present invention can be applied by the same process as the embodiment.
1 既存建物
2 既存柱
3 既存梁
4 既存基礎
5 基礎梁
6 上部基礎
7 補強基礎梁
8 床スラブ
9 支持地盤
10 ジャッキ
11 水平拘束部材
12 免震ピット
13 クリアランス
14 下部基礎
15 免震装置
16 フーチング
DESCRIPTION OF
Claims (1)
改修対象の既存建物における既存基礎を免震化後の上部基礎とするべく直上階からの作業により補強を行った後、
前記既存建物の全体を支持地盤上にジャッキアップすることにより、該支持地盤と前記上部基礎との間に免震ピットとなるクリアランスを確保し、
前記クリアランスの底部に下部基礎を新設するとともに、該下部基礎と前記上部基礎との間に免震装置を設置して、該免震装置により前記上部基礎を介して前記既存建物の全体を免震支持することを特徴とする既存建物の免震化工法。 A seismic isolation method for renovating an existing building to a seismically isolated building,
After reinforcing the existing foundation in the existing building to be refurbished from the upper floor to make it the upper foundation after seismic isolation,
By jacking up the entire existing building on a supporting ground, a clearance to be a seismic isolation pit is secured between the supporting ground and the upper foundation,
A lower foundation is newly installed at the bottom of the clearance, and a seismic isolation device is installed between the lower foundation and the upper foundation, and the entire existing building is seismically isolated via the upper foundation by the seismic isolation device. Seismic isolation method for existing buildings, characterized by support.
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