JP6543077B2 - 構造物の施工方法 - Google Patents

Description

本発明は、構造物の施工方法に関する。

基礎から立ち上げられ、上部構造体の柱等を支持する立上がり部をプレキャスト化した基礎の施工方法が知られている（例えば、特許文献１，２参照）。

特許文献１に開示された基礎の施工方法では、プレキャスト化された立上がり部の周囲にコンクリートを打設することによりフーチングを形成する。

特開平６−３０６８７４号公報 特開平６−５７７６１号公報

しかしながら、特許文献１に開示された技術では、立上がり部の周囲に打設したコンクリートが硬化した後に上部構造体を施工するため、工期が長期化する可能性がある。

本発明は、上記の事実を考慮し、工期を短縮することができる構造物の施工方法を提供することを目的とする。

第１態様に係る構造物の施工方法は、地盤上にプレキャスト基礎部材を設置するプレキャスト基礎部材設置工程と、前記プレキャスト基礎部材に支持される上部構造体を施工する上部構造体施工工程と、前記上部構造体施工工程と並行して、前記プレキャスト基礎部材の周囲にコンクリートを打設して基礎ベース部を形成する基礎ベース部形成工程と、を備える。

第１態様に係る構造物の施工方法によれば、先ず、プレキャスト基礎部材設置工程において、地盤上にプレキャスト基礎部材を設置する。次に、上部構造体施工工程において、プレキャスト基礎部材に支持される上部構造体を施工する。そして、上部構造体施工工程と並行して、基礎ベース部形成工程を行う。この基礎ベース部形成工程では、プレキャスト基礎部材の周囲にコンクリートを打設して基礎ベース部を形成する。

このように本発明によれば、先ず、プレキャスト基礎部材設置工程において、地盤上にプレキャスト基礎部材を設置することにより、上部構造体施工工程と基礎ベース部形成工程とを並行して行うことができる。したがって、プレキャスト基礎部材の周囲に基礎ベース部を形成してから上部構造体を施工する場合と比較して、工期を短縮することができる。

第２態様に係る構造物の施工方法は、第１態様に係る構造物の施工方法において、前記プレキャスト基礎部材は、前記基礎ベース部に埋設される基礎コア部と、前記基礎コア部の上部に設けられる仕口部と、を有し、前記上部構造体施工工程では、前記仕口部に接合される柱又は梁を少なくとも施工する。

第２態様に係る構造物の施工方法によれば、プレキャスト基礎部材は、基礎ベース部に埋設される基礎コア部と、基礎コア部の上部に設けられる仕口部とを有する。このプレキャスト基礎部材は、プレキャスト基礎部材設置工程において、地盤上に設置される。次に、上部構造体施工工程では、プレキャスト基礎部材設置工程の仕口部に接合される柱又は梁を少なくとも施工する。

このようにプレキャスト基礎部材に仕口部を予め設けておくことにより、プレキャスト基礎部材に柱又は梁を容易に接合することができる。したがって、工期をさらに短縮することができる。

第３態様に係る構造物の施工方法は、第１態様又は第２態様に係る構造物の施工方法において、前記プレキャスト基礎部材は、下端部の側面から延出する延出部材を有し、前記延出部材は、前記基礎ベース部形成工程において、前記基礎ベース部の下端部に埋設される。

第３態様に係る構造物の施工方法によれば、プレキャスト基礎部材は、下端部の側面から延出する延出部材を有する。この延出部材は、基礎ベース部形成工程において、基礎ベース部の下端部に埋設される。

ここで、プレキャスト基礎部材に支持される上部構造体の荷重は、プレキャスト基礎部材を介して基礎ベース部に曲げモーメントとして伝達される。この曲げモーメントは、プレキャスト基礎部材と基礎ベース部との接続部（境界部）において最大となるため、当該接続部が破損等し易くなる。

これに対して本発明では、前述したようにプレキャスト基礎部材は、その下端部の側面から延出する延出部材を有する。この延出部材は、基礎ベース部形成工程において、基礎ベース部の下端部に埋設される。これにより、延出部材によって、プレキャスト基礎部材と基礎ベース部との接続部が補強される。したがって、プレキャスト基礎部材と基礎ベース部との接続部の破損等が抑制される。

また、プレキャスト基礎部材の下端部と基礎ベース部の下端部とに延出部材を埋設することにより、例えば、プレキャスト基礎部材の上端部と基礎ベース部の上端部とに延出部材を埋設する場合と比較して、延出部材が基礎ベース部に作用する曲げモーメントに対して効率的に抵抗する。したがって、プレキャスト基礎部材と基礎ベース部との接続部の破損等がさらに抑制される。

以上説明したように、本発明に係る構造物の施工方法によれば、工期を短縮することができる。

本発明の一実施形態に係る構造物の施工方法によって施工された構造物を示す縦断面図である。 図１に示されるプレキャスト基礎部材及び基礎ベース部を示す平面図である。 （Ａ）は、一実施形態におけるプレキャスト基礎部材設置工程を説明する縦断面図であり、（Ｂ）は、一実施形態における上部構造体施工工程を説明する縦断面図である。 （Ａ）及び（Ｂ）は、一実施形態における基礎ベース部形成工程を説明する縦断面図である。 図１に示されるプレキャスト基礎部材の変形例を示す図４（Ａ）に対応する縦断面図である。 図１に示されるプレキャスト基礎部材の変形例を示す斜視図である。 図１に示されるプレキャスト基礎部材の変形例を示す図３（Ｂ）に対応する縦断面図である。 図１に示される基礎ベース部の変形例を示す縦断面図である。

以下、図面を参照しながら本発明の一実施形態に係る構造物の施工方法について説明する。

図１には、本実施形態に係る構造物の施工方法によって施工された構造物１０が示されている。構造物１０は、基礎１２と、基礎１２に支持される上部構造体１４とを備えている。

基礎１２は、地盤Ｇ上に形成された独立フーチング基礎とされている。この基礎１２は、プレキャストコンクリート製のプレキャスト基礎部材２０と、現場打ちコンクリートで形成された基礎ベース部４０とを有している。

プレキャスト基礎部材２０は、角柱状に形成されている。このプレキャスト基礎部材２０は、基礎コア部２２及び仕口部２８を有している。基礎コア部２２は、プレキャスト基礎部材２０の下部を構成しており、地盤Ｇ上に打設された捨てコンクリート１６上に設置されている。なお、プレキャスト基礎部材２０は、角柱状に限らず、例えば、円柱状等でも良い。

基礎コア部２２の下端部には、複数の曲げ補強筋２４が埋設されている。また、基礎コア部２２の上端部には、複数の引抜き抵抗筋２６が埋設されている。複数の曲げ補強筋２４及び引抜き抵抗筋２６は、基礎コア部２２の各側面２２Ｓから横方向へ延出されており、後述する基礎ベース部４０の内部に埋設されている。これらの曲げ補強筋２４及び引抜き抵抗筋２６を介して基礎コア部２２と基礎ベース部４０とが一体化されている。なお、曲げ補強筋２４は、延出部材の一例である。

また、基礎コア部２２の上部（上方）には、仕口部２８が設けられている。仕口部２８は、ＳＲＣ造とされており、プレキャスト基礎部材２０の上部を構成している。この仕口部２８には、柱３２用の柱用ブラケット３０、及び基礎梁３６用の複数の梁用ブラケット３４が埋設されている。

柱用ブラケット３０は、例えば角形鋼管で形成されており、下部が仕口部２８に埋設されると共に、上部が仕口部２８の上面２８Ｕから上方へ突出されている。この柱用ブラケット３０の上端部には、上部構造体１４を構成する柱３２が溶接やボルト等によって接合されている。柱３２は、例えば角形鋼管で形成されている。なお、柱用ブラケット３０及び柱３２は、角形鋼管に限らず、例えば、Ｈ形鋼等であっても良い。

各梁用ブラケット３４は、例えばＨ形鋼で形成されており、その一端側が仕口部２８に埋設されると共に、他端側が仕口部２８の側面から突出されている。また、各梁用ブラケット３４の一端側は、柱用ブラケット３０の側面に接合されている。一方、梁用ブラケット３４の他端側には、上部構造体１４を構成する基礎梁３６の一端部が溶接やボルト等によって接合されている。梁としての基礎梁３６は、例えば、Ｈ形鋼で形成される。この基礎梁３６の他端部は、隣接する他のプレキャスト基礎部材の梁用ブラケットに接合されている。なお、柱用ブラケット３０及び基礎梁３６は、Ｈ形鋼に限らず、例えば、Ｉ形鋼やＣ形鋼、角形鋼管等であっても良い。

基礎ベース部４０は、基礎コア部２２の周囲にコンクリートを打設することにより形成されている。図２に示されるように、基礎ベース部４０は、平面視にて矩形状に形成されている。この基礎ベース部４０によって、地盤Ｇに対する基礎１２の接地面積が大きくされている。なお、基礎ベース部４０の幅Ｗ及び厚みＴ（図１参照）は、例えば、基礎１２が負担する上部構造体１４の鉛直荷重Ｆに応じて適宜設定される。また、基礎ベース部４０の形状は、平面視にて矩形状に限らず、例えば、円形状等であっても良い。

図１に示されるように、基礎ベース部４０の上面４０Ｕと梁用ブラケット３４及び基礎梁３６の下面３４Ｌ，３６Ｌとの隙間Ｄには、モルタル又はグラウト等のセメント系充填材３８が充填されている。これにより、基礎ベース部４０が地盤Ｇから受ける反力Ｒが、セメント系充填材３８を介して梁用ブラケット３４及び基礎梁３６に伝達される。なお、セメント系充填材３８は、必要に応じて設ければ良く、適宜省略可能である。

次に、構造物１０の施工方法の一例について説明する。

はじめに、プレキャスト基礎部材設置工程について説明する。プレキャスト基礎部材設置工程では、先ず、図３（Ａ）に示されるように、地盤Ｇの上に捨てコンクリート１６を打設し、墨出し等を行う。次に、図示しない揚重機によりプレキャスト基礎部材２０を吊り上げ、捨てコンクリート１６上の所定位置に基礎コア部２２を下にしてプレキャスト基礎部材２０を設置する。この際、プレキャスト基礎部材２０の仕口部２８から突出する梁用ブラケット３４が所定方向に向くように位置決めする。

なお、捨てコンクリート１６は、必要に応じて施工すれば良く、適宜省略可能である。

次に、図３（Ｂ）に示されるように、上部構造体施工工程において、プレキャスト基礎部材２０の各梁用ブラケット３４に、溶接やボルト等によって基礎梁３６の端部を接合する。また、プレキャスト基礎部材２０の柱用ブラケット３０上に柱３２を立て、柱用ブラケット３０と柱３２とを溶接やボルト等によって接合する。さらに、柱３２上に、例えば、上部構造体１４を形成する図示しない上階の柱や梁を施工する。

なお、基礎梁３６及び柱３２は、何れを先に施工しても良いし、両者を並行して施工しても良い。

ここで、上部構造体１４の施工が進むに従って、プレキャスト基礎部材２０に導入される鉛直荷重Ｆが徐々に増加するため、基礎コア部２２の下面（接地面）２２Ｌに発生する接地圧Ｐも徐々に大きくなる。そして、基礎コア部２２の下面２２Ｌに発生する接地圧Ｐが所定値（例えば、基礎コア部２２の圧縮耐力）を超えると、基礎コア部２２が破損等する可能性がある。

この対策として本実施形態では、基礎コア部２２の下面２２Ｌに発生する接地圧Ｐが所定値を超える前に、上部構造体施工工程と並行して基礎ベース部形成工程を行い、基礎コア部２２の周囲に基礎ベース部４０を形成する。

具体的には、基礎ベース部形成工程では、先ず、図４（Ａ）に示されるように、プレキャスト基礎部材２０の基礎コア部２２の周囲に、当該基礎コア部２２を囲むように型枠４２を仮設する。次に、型枠４２内に、基礎配筋４４を適宜配筋すると共にコンクリートを打設する。そして、コンクリートが硬化すると、図４（Ｂ）に示されるように、基礎コア部２２の周囲に基礎ベース部４０が形成される。この際、基礎コア部２２の側面２２Ｓから突出する曲げ補強筋２４及び引抜き抵抗筋２６が基礎ベース部４０に埋設される。これにより、曲げ補強筋２４及び引抜き抵抗筋２６を介して基礎コア部２２と基礎ベース部４０とが一体化される。なお、型枠４２は、基礎ベース部４０用のコンクリートが硬化した後に適宜撤去する。

このように基礎コア部２２の周囲に基礎ベース部４０を形成することにより、上部構造体１４からプレキャスト基礎部材２０に伝達された鉛直荷重Ｆが、基礎コア部２２を介して基礎ベース部４０に伝達される。つまり、上部構造体１４の鉛直荷重Ｆは、基礎コア部２２及び基礎ベース部４０の下面２２Ｌ，４０Ｌから捨てコンクリート１６を介して地盤Ｇに分散して伝達される。したがって、基礎コア部２２の下面２２Ｌに発生する接地圧Ｐが減少するため、基礎コア部２２の破損等が抑制される。

次に、図１に示されるように、充填材充填工程において、基礎ベース部４０の上面４０Ｕと梁用ブラケット３４及び基礎梁３６の下面３４Ｌ，３６Ｌとの隙間Ｄに、グラウト、モルタル等のセメント系充填材３８を充填する。これにより、基礎ベース部４０が地盤Ｇから受ける反力Ｒが、セメント系充填材３８を介して梁用ブラケット３４及び基礎梁３６に伝達される。したがって、基礎ベース部４０の破損等が抑制される。

次に、本実施形態の効果について説明する。

前述したように、本実施形態に係る構造物１０の施工方法によれば、プレキャスト基礎部材設置工程において、地盤Ｇ上にプレキャスト基礎部材２０を設置することにより、上部構造体施工工程と基礎ベース部形成工程とを並行して行うことができる。したがって、プレキャスト基礎部材２０の基礎コア部２２の周囲に基礎ベース部４０を形成してから上部構造体１４を施工する場合と比較して、工期を短縮することができる。

また、プレキャスト基礎部材２０に仕口部２８を予め設けておくことにより、プレキャスト基礎部材２０に柱３２及び基礎梁３６を容易に接合することができる。したがって、工期をさらに短縮することができる。

さらに、本実施形態では、上部構造体１４の施工に伴って基礎コア部２２の下面２２Ｌに発生する接地圧Ｐが所定値を超える前に、基礎コア部２２の周囲にコンクリートを打設して基礎ベース部４０を形成する。これにより、上部構造体１４の鉛直荷重Ｆが基礎コア部２２及び基礎ベース部４０の下面２２Ｌ，４０Ｌから捨てコンクリート１６を介して地盤Ｇに分散して伝達されるため、基礎コア部２２の下面２２Ｌに発生する接地圧Ｐが減少する。したがって、基礎コア部２２の破損等が抑制される。

ここで、基礎コア部２２の下面２２Ｌに発生する接地圧Ｐを減少させる方法としては、例えば、プレキャスト基礎部材２０に基礎ベース部４０を予め一体化させたプレキャスト基礎部材を形成することが考えられる。この場合、本実施形態と同様に、上部構造体１４の鉛直荷重Ｆが基礎コア部２２及び基礎ベース部４０の下面２２Ｌ，４０Ｌから地盤Ｇに分散して伝達される。したがって、基礎コア部２２の下面２２Ｌに発生する接地圧Ｐが減少するため、基礎コア部２２の破損等を抑制することができる。

しかしながら、プレキャスト基礎部材２０に基礎ベース部４０を予め一体化すると、プレキャスト基礎部材の重量が増加するため、例えば、プレキャスト基礎部材を揚重する揚重機が大型化したり、プレキャスト基礎部材の運搬性が低下するなどして施工性が低下する虞がある。

これに対して本実施形態におけるプレキャスト基礎部材２０には、基礎ベース部４０が予め一体化されていない。したがって、プレキャスト基礎部材２０が軽くなるため、プレキャスト基礎部材２０の揚重性及び運搬性が向上する。

また、本実施形態では、現場においてプレキャスト基礎部材２０の基礎コア部２２の周囲にコンクリートを打設することにより、基礎ベース部４０を形成する。したがって、プレキャスト基礎部材２０（基礎１４）が負担する上部構造体１４の鉛直荷重Ｆに応じて、基礎ベース部４０の大きさや強度を適宜変更することができる。したがって、プレキャスト基礎部材２０の汎用性が向上する。

また、プレキャスト基礎部材２０が負担する上部構造体１４の鉛直荷重Ｆは、基礎コア部２２を介して基礎ベース部４０に曲げモーメントＭ（図１参照）として伝達される。この曲げモーメントＭは、基礎コア部２２と基礎ベース部４０との接続部（境界部）において最大になるため、当該接続部が破損等し易くなる。

この対策として本実施形態では、基礎コア部２２には、曲げ補強筋２４が設けられている。この曲げ補強筋２４は、基礎コア部２２の側面２２Ｓから横方向へ延出し、基礎ベース部４０に埋設される。この曲げ補強筋２４によって、基礎コア部２２と基礎ベース部４０との接続部が補強される。したがって、基礎コア部２２と基礎ベース部４０との接続部の破損等が抑制される。

しかも、曲げ補強筋２４は、基礎コア部２２の下端部と基礎ベース部４０の下端部とに亘って埋設される。これにより、例えば、曲げ補強筋２４が基礎コア部２２の上端部と基礎ベース部４０の上端部とに亘って埋設される場合と比較して、曲げ補強筋２４が曲げモーメントＭに対して効率的に抵抗する。したがって、基礎コア部２２と基礎ベース部４０との接続部の破損等がさらに抑制される。

また、基礎コア部２２の上端部には、引抜き抵抗筋２６が埋設されている。この引抜き抵抗筋２６は、基礎コア部２２の上端部の側面２２Ｓから横方向へ延出し、基礎ベース部４０の上端部に埋設される。

ここで、地震時には、例えば、上部構造体１４に発生する転倒モーメント等によってプレキャスト基礎部材２０に上方へ向かう引抜き力Ｓ（図１参照）が作用する場合がある。本実施形態では、このような引抜き力Ｓに対して、引抜き抵抗筋２６が効率的に抵抗する。これにより、上部構造体１４の転倒が抑制されるため、耐震性能が向上する。

次に、上記実施形態の変形例について説明する。

上記実施形態では、プレキャスト基礎部材２０の仕口部２８がＳＲＣ造とされるが、上記実施形態はこれに限らない。プレキャスト基礎部材２０の仕口部２８は、接合される梁や柱の構造形式に応じて適宜変更可能であり、例えば、基礎コア部２２に鉄骨造の仕口部を一体に設けても良い。また、図５に示されるプレキャスト基礎部材５０では、仕口部５２がＲＣ造とされている。

具体的には、プレキャスト基礎部材５０は、基礎コア部５１と、基礎コア部５１の上部に設けられる仕口部５２とを有する。この仕口部５２には、上下の梁主筋５４が埋設されている。これらの梁主筋５４は、仕口部５２の側面５２Ｓから突出し、ＲＣ造とされた基礎梁５６の端部に埋設されている。これにより、プレキャスト基礎部材５０の仕口部５２と、基礎梁５６の端部とが接合されている。

また、仕口部５２には、複数の柱主筋５８が埋設されている。これらの柱主筋５８は、仕口部５２の上面５２Ｕから上方へ突出し、ＲＣ造とされた柱６０の柱脚部に埋設されている。これにより、仕口部５２に柱６０が接合されている。なお、基礎梁５６及び柱６０は、現場打ちコンクリートで形成されても良いし、プレキャストコンクリートで形成されても良い。

次に、図６に示されるプレキャスト基礎部材７０では、その仕口部７２に梁部７２Ａが一体に形成されている。この梁部７２Ａには、図示しないＲＣ造の基礎梁と接合される。また、図６に示されるプレキャスト基礎部材７０では、基礎コア部７１に梁部７２Ａの梁型に応じた突出部７１Ａが一体に形成されている。この突出部７１Ａによって、基礎コア部７１の接地面積（下面の面積）を広げることも可能である。

次に、上記実施形態では、プレキャスト基礎部材２０に仕口部２８が一体に形成されるが、上記実施形態はこれに限らない。例えば、図７に示されるプレキャスト基礎部材８０では、仕口部が省略されている。

具体的には、プレキャスト基礎部材８０は、基礎コア部８１を有する。この基礎コア部８１には、当該基礎コア部８１（プレキャスト基礎部材８０）の上面から上方へ突出する複数のアンカー筋８２が埋設されている。これらのアンカー筋８２には、鉄骨造の柱８４のベースプレート８６がナット８８で固定される。これにより、プレキャスト基礎部材８０に柱８４が接合されて支持される。

このようにプレキャスト基礎部材８０から仕口部を省略し、基礎コア部８１に柱を接合することも可能である。なお、基礎コア部８１と柱８４との接合構造は適宜変更可能である。また、図示を省略するが、例えば、現場において基礎コア部８１上に柱や梁を設置し、コンクリートを打設することにより、基礎コア部８１と柱や梁とを接合することも可能である。すなわち、現場において、基礎コア部８１上に仕口部を形成することも可能である。

次に、上記実施形態では、基礎ベース部４０がフーチングとされるが、上記実施形態はこれに限らない。例えば、図８に示される基礎ベース部９０は、べた基礎の基礎スラブとされている。この基礎ベース部９０は、基礎ベース部形成工程において、複数のプレキャスト基礎部材２０の基礎コア部２２に亘ってコンクリートを打設することにより形成される。また、図示を省略するが、基礎ベース部は、布基礎のフーチングであっても良い。

次に、上記実施形態では、プレキャスト基礎部材２０の仕口部２８に柱３２及び基礎梁３６を接合した後に、基礎ベース部形成工程を行った例を示したが、上記実施形態はこれに限らない。例えば、柱３２及び基礎梁３６の施工と並行して、基礎ベース部形成工程を行うことも可能である。

次に、上記実施形態では、基礎ベース部４０の上面４０Ｕが略水平な水平面とされるが、基礎ベース部４０の上面は、傾斜面等とされても良い。

次に、上記実施形態では、プレキャスト基礎部材２０に曲げ補強筋２４及び引抜き抵抗筋２６が一体に設けられるが、これらの曲げ補強筋２４及び引抜き抵抗筋２６は必要に応じて設けられれば良く、適宜省略可能である。

以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明はこうした実施形態に限定されるものでなく、一実施形態及び各種の変形例を適宜組み合わせて用いても良いし、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々なる態様で実施し得ることは勿論である。

１０ 構造物
１４ 上部構造体
２０ プレキャスト基礎部材
２２ 基礎コア部
２４ 曲げ補強筋（延出部材）
２８ 仕口部
３２ 柱（上部構造体）
３６ 基礎梁（上部構造体）
４０ 基礎ベース部
５０ プレキャスト基礎部材
５１ 基礎コア部
５２ 仕口部
５６ 基礎梁（上部構造体）
６０ 柱（上部構造体）
７０ プレキャスト基礎部材
７１ 基礎コア部
７２ 仕口部
８０ プレキャスト基礎部材
８１ 基礎コア部
８４ 柱（上部構造体）
９０ 基礎ベース部
Ｇ 地盤

Claims (3)

1. 地盤上にプレキャスト基礎部材を設置するプレキャスト基礎部材設置工程と、
   前記プレキャスト基礎部材に支持される上部構造体を施工する上部構造体施工工程と、
   前記上部構造体施工工程と並行して、前記プレキャスト基礎部材の周囲にコンクリートを打設し、前記プレキャスト基礎部材の下面に発生する接地圧が所定値を超える前に基礎ベース部を形成する基礎ベース部形成工程と、
   を備える構造物の施工方法。
2. 地盤上にプレキャスト基礎部材を設置するプレキャスト基礎部材設置工程と、
   前記プレキャスト基礎部材に支持される上部構造体を施工する上部構造体施工工程と、
   前記上部構造体施工工程と並行して、前記プレキャスト基礎部材の周囲にコンクリートを打設して基礎ベース部を形成する基礎ベース部形成工程と、
   を備え、
   前記プレキャスト基礎部材は、前記基礎ベース部に埋設される基礎コア部と、前記基礎コア部の上部に設けられる仕口部と、を有し、
   前記上部構造体施工工程では、前記仕口部に接合される柱又は梁を少なくとも施工する、
   構造物の施工方法。
3. 前記プレキャスト基礎部材は、下端部の側面から延出する延出部材を有し、
   前記延出部材は、前記基礎ベース部形成工程において、前記基礎ベース部の下端部に埋設される、
   請求項１又は請求項２に記載の構造物の施工方法。
   

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