JP2016199915A - 基礎構造及び基礎施工方法 - Google Patents

Abstract

【課題】既存地下外壁を、建物の引抜き抵抗として更に利用する基礎構造及び基礎施工方法を提供する。
【解決手段】基礎構造は、解体せずに残した既存地下外壁１２と、既存地下外壁１２の内側へ新設した杭１８と、杭１８の杭頭部に構築されたフーチング２０と、フーチング２０に接合されると共に、既存地下外壁１２に接合された基礎梁２４と、を有している。
【選択図】図１

Description

本発明は、基礎構造及び基礎施工方法に関する。

近年は、既存建物を解体して新築建物を建てる際に、解体した既存建物よりも高い高層建物を建築する場合が多い。この場合、既存建物の敷地内で高層化を図るのが一般的である。
しかし、高層化された建物は、建物の形状によっては、強風時等に、既存建物よりも建物の杭に作用する引抜き力が大きくなる。このため、引抜き力を全て杭に負担させる構成では、杭を大径化する等の対策が必要となり、建設費用が増大する。
既存建物を解体して新築建物を建てる際に、既存建物の地下構造物の一部を解体せずに残し、活用する技術には、例えば特許文献１がある。

特許文献１には、既存建物を、その地下構造物の地下側壁部（外壁）等を残して解体し、残された地下外壁を山留めとして利用して、地下外壁の内側に新築建物の基礎を構築する、建物の解体・構築方法が記載されている。

特開２００１−３０３５９９号公報

しかし、特許文献１は、既存建物の地下外壁を、単にそのまま残し、山留めとして利用する技術であり、残された地下外壁の更なる利用の可能性については、記載も示唆もされていない。

本発明は、上記事実に鑑み、既存建物の地下外壁を、杭の引抜き抵抗として更に利用する、基礎構造及び基礎施工方法を提供することを目的とする。

請求項１に記載の発明に係る基礎構造は、解体せずに残した既存地下外壁と、前記既存地下外壁の内側へ新設した杭と、前記杭の杭頭部に構築されたフーチングと、前記フーチングに接合されると共に、前記既存地下外壁に接合された基礎梁と、を有している。

請求項１に記載の発明によれば、解体せずに残した既存地下外壁を、新築建物の山留めとして利用して、既存地下外壁の内側に新築建物の基礎部が構築される。即ち、新設された杭の頭部にフーチングが構築され、新築建物の基礎梁が、既存地下外壁及びフーチングに接合される。
これにより、新築建物から杭に引抜き力が作用したとき、杭と共に、既存地下外壁がアンカーとして引抜き力に抵抗する。即ち、既存地下外壁を、山留めのみでなく、新設の杭の引抜き力を負担する引抜き抵抗として利用できる。

請求項２に記載の発明に係る基礎構造は、請求項１に記載の基礎構造において、前記基礎梁の上部には、柱の下端部が埋設され、前記基礎梁は、前記既存地下外壁に打ち込まれたアンカーボルトで、前記既存地下外壁に接合されている。

請求項２に記載の発明によれば、基礎梁と既存地下外壁がアンカーボルトで接合され、基礎梁に柱の下端部が埋設されている。これにより、新築建物が外力を受けて柱に発生する引抜き力は、新築建物の柱から基礎梁へ、基礎梁からアンカーボルトを介して既存地下外壁へと伝達される。同時に、基礎梁からフーチングを介して新設の杭へ伝達される。
このように、新築建物の柱に発生する引抜き力を、既存地下外壁と新設の杭に分散して負担させることができる。
この結果、新設の杭の負担が軽減され、新設の杭を大径化しなくても、新築建物の柱に発生する引抜き力に抵抗させることができる。

請求項３に記載の発明に係る基礎施工方法は、既存地下外壁を解体せずに残す工程と、前記既存地下外壁の内側へ、杭を新設する工程と、前記杭の杭頭部にフーチングを構築する工程と、前記フーチングに接合される基礎梁を、前記既存地下外壁と接合させて構築する工程と、を有している。

請求項３に記載の発明によれば、基礎施工方法は、先ず、既存建物の既存地下外壁が解体されずに残される。次に、既存地下外壁の内側へ杭が新設され、杭の杭頭にフーチングが構築される。次に、基礎梁が、フーチング及び既存地下外壁と接合されて構築される。
これにより、既存地下外壁を、新築建物の山留めとして利用して、既存地下外壁の内側へ、新築建物の基礎部を構築できる。更に、新築建物に外力が作用し、柱に引抜き力が発生したとき、既存地下外壁と新設の杭がアンカーとして作用して、引抜き力に抵抗する。
即ち、既存地下外壁を、山留めのみでなく、杭に作用する引抜き力を負担する引抜き抵抗として利用することができる。

本発明は、上記構成としてあるので、既存地下外壁を、杭の引抜き抵抗として更に利用する基礎構造及び基礎施工方法を提供することができる。

（Ａ）は、本発明の実施形態に係る基礎構造の基本構成を示す正面図（図１（Ｂ）のＸ１−Ｘ１線断面図）であり、（Ｂ）は、その平面図（図１（Ａ）のＺ１−Ｚ１線断面図）である。 本発明の実施形態に係る基礎構造の部分拡大図であり、図１（Ｂ）のＸ２−Ｘ２線断面図である。

本発明の実施形態に係る基礎構造について、図１（Ａ）〜図２を用いて説明する。
ここで、図１（Ａ）は、基礎構造の正面図を示し、（Ｂ）は、その平面図を示している。図２は、図１（Ｂ）のＸ２−Ｘ２線断面図を示している。

図１（Ａ）、（Ｂ）に示すように、基礎構造は、既存地下構造物１０を有している。
既存地下構造物１０は、図示しない解体された建物の一部であり、地盤３０を掘削して構築され、解体せずに残された地下構造部である。

既存地下構造物１０は、外周部に既存地下外壁１２を有している。既存地下外壁１２は、外表面１２Ｋが地盤３０の掘削面３０Ｋと接して構築されている。
既存地下外壁１２は、鉄筋コンクリート造とされ、地盤３０の地表面から深さＨ１まで、所定の厚さＤ１で構築されている。

また、既存地下構造物１０は、底面に既存底板１４を有している。
既存底板１４は、既存地下構造物１０の底面を形成し、鉄筋コンクリートで構築され、既存地下外壁１２で囲まれた範囲内に設けられている。

既存地下外壁１２と既存底板１４で区画された、既存地下構造物１０の内部空間の底部には、図示しない既存基礎梁等が、一部解体されずに残されている。この、既存地下構造物１０の内部空間の底部であり、既存基礎梁で囲まれた内部空間には、流動化処理土（解体ガラ）１６が、高さＨ２で充填されている。

これにより、既存地下構造物１０の質量が大きくされ、後述するように、既存地下構造物１０に要求される、Ｚ軸方向下向きの抵抗力を発生させるアンカーとしての利用価値を高めている。

新築建物２８は、既存地下構造物１０の上に、解体された建物より高い建物高さで構築される。このとき、新築建物２８の基礎部は、既存地下構造物１０を利用して、既存地下構造物１０の内部（内側）に構築される。
このとき、既存地下構造物１０の構築においては、新たな地盤３０の掘削は必要なく、既存地下構造物１０が備えている既存地下外壁１２を、新築建物２８の構築における山留めとして利用すると共に、地下外壁としてそのまま利用する。

新築建物２８を支持する新設の杭１８は、流動化処理土１６と既存底板１４を、上下方向（Ｚ軸方向）へ貫通して構築されている。
杭１８は、下端部が、既存底板１４の下の支持層まで埋め込まれ、新築建物２８の荷重を支持すると共に、新築建物２８に、強風等の外力Ｐ１が作用したとき、柱２６に発生する引抜き力Ｐ２に抵抗する。
杭１８の上端部は、流動化処理土１６の上面から高さＨ３だけ突出させて構築されている。なお、杭１８は、杭種に制約はなく、例えば場所打ち杭や鋼管杭等、一般的な杭であればいずれでもよい。

杭１８の頭部には、フーチング２０が構築されている。
フーチング２０は、鉄筋コンクリート造とされ、フーチング２０の底壁は、流動化処理土１６の上面に設置され、フーチング２０の底壁には、杭１８の頭部を埋設させている。
既存地下外壁１２側のフーチング２０の側壁は、既存地下外壁１２の内周面と当接させて構築されている。このとき、フーチング２０の側壁と既存地下外壁１２は、あと施工アンカー（アンカーボルト）２２等の接合部材で接合してもよい。
フーチング２０には、柱２６を介して、新築建物２８からの荷重、及び引抜き力が伝達される。

図２に示すように、基礎梁２４は、鉄筋コンクリート造とされ、既存地下外壁１２を型枠代わりにして、コンクリートを打設して構築されている。
このとき、既存地下外壁１２の側壁内側１２Ｎには、複数のあと施工アンカー２２が打込まれており、あと施工アンカー２２を呑み込んで、基礎梁２４を構築することにより、既存地下外壁１２と基礎梁２４が一体化されている。

基礎梁２４は、側壁外側２４Ｓを側壁内側１２Ｎに当接させて、高さＨ４、幅Ｄ２で既存地下外壁１２の全周囲に構築されている。
基礎梁２４の高さＨ４、及び幅Ｄ２は、既存地下外壁１２と基礎梁２４の必要接合強度を確保できる寸法に決定されている。即ち、必要数量のあと施工アンカー２２を打ち込むための面積を確保できる高さＨ４、及び厚さＤ２で構築される。

また、基礎梁２４の上部には、新築建物２８の柱２６の下端部が埋設されている。柱２６は、図示しない支持部材で支持され、下端部が基礎梁２４に埋設されている。
これにより、柱２６と基礎梁２４が一体化され、柱２６に作用する引抜き力を、あと施工アンカー２２で接合された既存地下構造物１０、及びフーチング２０を介して杭１８に分散して負担させることができる。

本実施形態は、上述の構成とされているので、例えば、図１（Ａ）に示すように、新築建物２８に風圧等の外力Ｐ１が作用して、柱２６にＺ軸方向上向きの引き抜き力Ｐ２が発生しても、既存地下外壁１２及び杭１８がアンカーとして抵抗する。即ち、既存地下外壁１２は、Ｚ軸方向下向きの抵抗力Ｐ４を発生させる引抜き抵抗として作用し、杭１８は、Ｚ軸方向下向きの抵抗力Ｐ５を発生させる引抜き抵抗として作用する。

同時に、新築建物２８の風下側に発生する、Ｚ軸方向下向きの圧縮力Ｐ３に対しては、既存地下外壁１２が、Ｚ軸方向上向きの抵抗力Ｐ６を発生させ、杭１８が、Ｚ軸方向上向きの抵抗力Ｐ７を発生させ、圧縮力Ｐ３に抵抗する。

即ち、新築建物２８の柱２６に発生する引抜き力Ｐ２は、柱２６から基礎梁２４へ、基礎梁２４からあと施工アンカー２２を介して、既存地下外壁１２へと伝達される。同時に、基礎梁２４からフーチング２０を介して杭１８へ伝達される。

このように、既存地下外壁１２を、山留めとして利用するのみでなく、新築建物２８の柱２６に発生する引抜き力Ｐ２を、既存地下外壁１２と杭１８で分散して負担させることができる。
この結果、杭１８の負担が軽減され、杭１８の杭径を、単独で引抜き力を負担する場合より小さな杭径で、新築建物２８に作用する引抜き力Ｐ２に抵抗させることができる。

次に、本実施形態の発明に係る基礎施工方法について説明する。
先ず、図示しない既存の建物を解体するに際し、既存地下外壁１２を解体せずに残し、山留めとして利用した状態で、既存地下構造物１０の内部の底部に、流動化処理土１６を充填させる。

次に、杭１８を、流動化処理土１６と既存底板１４を貫通させて、Ｚ軸方向へ構築し、流動化処理土１６の上面から突出させた杭１８の杭頭に、フーチング２０を構築する。
次に、基礎梁２４を構築し、基礎梁２４と既存地下外壁１２を、あと施工アンカー２２を介して一体化させると共に、基礎梁２４とフーチング２０を接合させる。

本実施形態の基礎施工方法によれば、解体せずに残された既存地下外壁１２を、山留めとして利用した状態で、杭１８が新設される。また、杭１８の杭頭部にフーチング２０が構築される。
また、基礎梁２４が、既存地下外壁１２の内側に、基礎梁２４の側壁外側２４Ｓと、既存地下外壁１２の側壁内側１２Ｎを重ねて構築される。このとき、基礎梁２４と既存地下外壁１２は、複数のあと施工アンカー２２を介して一体化される。更に、基礎梁２４とフーチング２０が接合される。

これにより、新築建物２８に外力Ｐ１が作用し、柱２６に引抜き力Ｐ２が発生したとき、既存地下外壁１２及び杭１８がアンカーとして作用して、引抜き抵抗Ｐ４、Ｐ５を発生させ、引抜き力Ｐ２に抵抗する。
即ち、既存地下外壁１２を、山留めのみでなく、引抜き抵抗Ｐ４を発生させるアンカーとして利用することができる。

この結果、新築建物２８が高層化された建物であり、例えば、強風時等に新築建物２８に外力Ｐ１が作用し、柱２６に大きな引抜き力Ｐ２が発生する場合であっても、大きな径の杭１８を埋め込む等の対策が必要でなくなり、新築建物２８の建設費用を抑制できる。

なお、本実施形態においては、既存地下外壁１２の側壁内側１２Ｎと、基礎梁２４の側壁外側２４Ｓとを、あと施工アンカー２２で接合する例について説明した。しかしこれに限定されることはなく、一体化させる接合方法としては、例えば、コッターによる接合や、既存地下外壁１２の側壁内側１２Ｎ側の鉄筋をはつりで露出させ、露出した鉄筋と基礎梁２４の側壁外側２４Ｓ側の鉄筋を、溶接等で接合する方法等でもよい。

また、本実施形態においては、新築建物２８と既存地下外壁１２の接合部位を、新築建物２８の基礎梁２４の側壁外側２４Ｓと、既存地下外壁１２の側壁内側１２Ｎとの当接部に限定して説明した。しかしこれに限定されることはなく、例えば、新築建物２８の基礎梁２４と、既存地下外壁１２の既存底板１４、流動化処理土１６又は図示しない既存基礎梁等と、を接合しても良い。
更に、本実施形態で説明した、基礎梁２４の側壁外側２４Ｓと既存地下外壁１２の側壁内側１２Ｎとの当接部の接合と、上記した他の部位における接合を組み合わせても良い。

１０ 既存地下構造物
１２ 既存地下外壁
１８ 杭（新設した杭）
２０ フーチング
２２ あと施工アンカー（アンカーボルト）
２４ 基礎梁
２６ 柱
２８ 新築建物

Claims (3)

1. 解体せずに残した既存地下外壁と、
   前記既存地下外壁の内側へ新設した杭と、
   前記杭の杭頭部に構築されたフーチングと、
   前記フーチングに接合されると共に、前記既存地下外壁に接合された基礎梁と、
   を有する基礎構造。
2. 前記基礎梁の上部には、柱の下端部が埋設され、
   前記基礎梁は、前記既存地下外壁に打ち込まれたアンカーボルトで、前記既存地下外壁に接合されている、
   請求項１に記載の基礎構造。
3. 既存地下外壁を解体せずに残す工程と、
   前記既存地下外壁の内側へ、杭を新設する工程と、
   前記杭の杭頭部にフーチングを構築する工程と、
   前記フーチングに接合される基礎梁を、前記既存地下外壁と接合させて構築する工程と、
   を有する基礎施工方法。

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