JP4786972B2 - 増設壁を利用する既存構造物の免震化工法 - Google Patents

Description

この発明は、既存構造物の免震化工事において、柱から偏倚した位置に仮受けジャッキ又は免震装置を設置して上部構造の鉛直荷重を支持させて免震化する場合に、その支持反力を上部構造へ安全、確実に伝達させる対策工法の技術分野に属する。

従来、既存構造物の免震化工事において、柱から偏倚した位置に仮受けジャッキ又は免震装置を設置して上部構造の鉛直荷重を支持させねばならない場合が往々発生する。
このような場合の対策工法として、従来は、仮受けジャッキによる支持部分をＰＣ鋼棒を用いて緊張しプレストレスを導入して強度、剛性を高めている。或いは仮受けジャッキによる支持部分から柱に向かって鋼材によるサポートを設置して支持反力を上階へ伝達する工法が実施されている。しかし、仮受けジャッキの支持部分をＰＣ鋼棒を用いて緊張しプレストレスを導入する対策工法は、周辺環境によっては実施できない場合があるし、仮に実施できても施工が面倒で工期を要する。また、前記鋼材によるサポートはジャッキダウンの後に解体撤去しなければならず手間が掛かる。

同じく柱から偏倚した位置に仮受けジャッキ又は免震装置を設置しなければならない場合として、既設エレベータシャフトの免震化工事が挙げられる。とりわけ既設エレベータシャフトの下端部（着床レベル）が免震層（免震ピット）に突き出て所謂干渉を起こしている場合に、如何に対処するかの問題がある。従来一般には、既存柱の直下を仮受けさせた状態で、既存基礎を解体し、免震化工事に適切な基礎に造り代えるとか、或いはエレベータシャフトの着床レベルを免震装置による支持に支障ない高さまで上げる（改造する）、或いは免震クリアランスを確保できる寸法までエレベータ篭の寸法を小さくする等々の大工事、大改造を余儀なくされている。しかし、基礎を造り代えるとか、エレベータシャフトの着床レベルを免震装置による支持に支障ない高さまで上げるとか、又は免震クリアランスを確保できる寸法までエレベータ篭の寸法を小さくする等々の大工事は、施工手順が複雑で、信頼性が低い（危険である）。また、工期が長引き、工事費が高騰する等々の問題点が大きい。

なお、下記の特許文献１には、建物の免震化工事に際し、中間階の柱の支持を盛り替える手段として、仮受けジャッキの支持部直上位置に支持反力を上階の柱へ受け流す第２のジャッキを設置し、又は支保工を立てる対策工法が開示されている。

特開２００４−１２４５７９号公報

本発明の目的は、施工が簡単で、仮受けジャッキの支持反力を確実に上階躯体及び柱へ伝達でき、安全性が高く、環境が許す限り壁としてそのまま残置することが可能で仮設材撤去の手間を省け、免震装置の設置工事に利用できる増設壁を新設して実施する、増設壁を利用する既存構造物の免震化工法を提供することである。
本発明の次の目的は、特に既設エレベータシャフトの免震化工事で、エレベータシャフトの柱から偏倚した位置に免震装置を設置して免震化する場合で、エレベータシャフトの下端部（着床レベル）が免震層（免震ピット）へ突き出て所謂干渉を起こしている場合に、免震化工事に適切な基礎を造り代えるとか、エレベータシャフトの着床レベルを免震装置による支持に支障ない高さまで上げとか、或いは免震クリアランスを確保できる寸法までエレベータ篭の寸法を小さくするとかの大工事や大改変を必要とせず、従って、エレベータ使用者への影響が無いエレベータシャフトの免震化工事を行う、増設壁を利用する構造物の免震化工法を提供することである。

上述した従来技術の課題を解決するための手段として、請求項１に記載した発明に係る増設壁を利用する既存構造物の免震化工法は、
免震層２内の柱１から偏倚した位置へ仮受けジャッキ４を設置し、上部構造の鉛直荷重を仮受けジャッキ４へ盛り替えて実施する既存構造物の免震化工事において、
免震層２内の柱１から偏倚した位置へ設置する仮受けジャッキ４の直上位置の上階躯体６Ａ、７Ａが仮受けジャッキ４の軸力を支持しきれない場合に、予め仮受けジャッキ４の直上位置の梁６Ａ及びスラブ７Ａで形成される上階躯体と、柱１と、上階の梁６Ｂ及びスラブ７Ｂとで形成される上部構造とに囲まれた部分へ増設壁８を新設し、
前記増設壁８による補助で仮受けジャッキ４の支持反力を上部構造および柱１へ伝達させて仮受け支持させた状態で免震層２内の前記柱１を切除し、同柱１の切除部へ免震装置９を設置して免震化することを特徴とする。

請求項２に記載した発明に係る増設壁を利用する既存構造物の免震化工法は、
構造物の既設エレベータシャフト２０の下端部が免震層２内へ露出しており、同エレベータシャフト２０の外周柱２１から偏倚した位置へ免震装置９を設置する既存構造物の免震化工事において、
免震層２内の既設エレベータシャフト２０の外周柱２１から偏倚した位置へ免震装置９を設置して上部構造の鉛直荷重を支持させる場合で、同免震装置９の直上位置の上階躯体が免震装置９の支持反力を支持しきれない場合に、前記免震装置９の直上位置の上階躯体２２と外周柱２１とに囲まれた部分へ増設壁２３を新設し、この増設壁２３による補助で免震装置９の支持反力を上部構造および外周柱２１へ伝達させること、
前記エレベータシャフト２０の下端部であって前記免震装置９で支持される部位にも補強躯体２５を増設し、更に免震層２内に新設した耐圧版２６と前記補強躯体２５との間へ免震装置９を設置して免震化することを特徴とする。

請求項１に記載した発明に係る増設壁を利用する既存構造物の免震化工法は、既存躯体に増築壁８を新設するだけであるから、施工が簡単、容易である。新設する増築壁８の強度、剛性の設計、及び施工の適切により、仮受けジャッキ４の支持反力を確実に直上位置の上階躯体６Ａ、７Ａから更に上階の躯体６Ｂ、７Ｂおよび柱１へ伝達でき、施工及び構造の安全性を確実に高められる。また、環境が許す限り、増設壁８はそのまま残置することが可能である。したがって、仮設材撤去の手間が省けるし、最終的に免震装置９を設置する工事および爾後にまで利用できる。

請求項２に記載した発明に係る増設壁を利用する既存構造物の免震化工法によれば、構造物の既設エレベータシャフト２０の下端部が免震層２内へ露出しており、同エレベータシャフト２０の外周柱２１から偏倚した位置に免震装置９を設置する構造物の免震化工事において、免震化工事に適切な基礎に造り代えるとか、エレベータシャフト２０の着床レベルを免震装置９による支持に支障ない高さまで上げるとか、或いは免震クリアランスを確保できる寸法までエレベータ篭の寸法を小さくするとかの大工事、大改造を必要としないので、エレベータ使用者への影響（使い勝手の変更、悪化）が一切無いエレベータシャフト２０の免震化を行える。また、施工的にも規模が小さくて済み、工期、コストに有利な免震化ができるのである。

請求項１に記載した発明は、既存構造物の免震化工事において、柱１から偏倚した位置に仮受けジャッキ４を設置して鉛直荷重Ｗを盛り替える場合で、仮受けジャッキ４直上の上階躯体６Ａ、７Ａが仮受けジャッキ４の軸力を支持しきれない場合に、仮受けジャッキ直上位置の梁６Ａ及びスラブ７Ａで形成される上階躯体と、柱１と、上階の梁６Ｂ及びスラブ７Ｂとで形成される上部構造とに囲まれた部分へ増設壁８を新設する。
そして、前記増設壁８による補助で仮受けジャッキ４の支持反力を上部構造６Ｂ、７Ｂおよび柱１へ伝達させて仮受け支持させる。その上で、免震層２内の前記柱１を切除し、同柱１の切除部へ免震装置９を設置して免震化する。
請求項２に記載した発明は、構造物の既設エレベータシャフト２０の下端部が免震層２内へ露出しており、同エレベータシャフト２０の外周柱２１から偏倚した位置へ免震装置９を設置する構造物の免震化工事において、
免震層２内の既設エレベータシャフト２０の外周柱２１から偏倚した位置へ免震装置９を設置して上部構造の鉛直荷重を支持させる場合で、同免震装置９の直上位置の上階躯体２２が免震装置９の支持反力を支持しきれない場合に、前記免震装置９の直上位置の上階躯体２２と外周柱２１とに囲まれた部分へ増設壁２３を新設し、この増設壁２３による補助で免震装置９の支持反力を上部構造および外周柱２１へ伝達させる。
そして、前記エレベータシャフト２０の下端部であって前記免震装置９で支持される部位にも補強躯体２５を増設し、更に免震層２内に新設した耐圧版２６と前記補強躯体２５との間へ免震装置９を設置して免震化する。

以下に、本発明を図示した実施例に基づいて説明する。
まず図１は、請求項１に記載した発明の実施例を示すもので、最終的に図２に示すような免震化工事を完成するにあたり、先ず既存構造物の柱１が負担している鉛直荷重Ｗを一次仮受けして、免震層２に、同柱１を切除した免震装置取り付け部を設ける必要がある。
その準備として、図１は、柱脚基礎３上であって前記柱１から偏倚した位置、即ち、柱１を切除して免震装置取り付け部を設ける作業に必要な作業スペースを確保できる位置に仮受けジャッキ４を設置して鉛直荷重Ｗの盛り替えを行う段階を示している。そのため柱脚基礎３上にジャッキ台５を構築し、また、仮受けジャッキ４が支持する直上位置の梁６Ａ及びスラブ７Ａで形成される上階躯体と、柱１と、上階の躯体である梁６Ｂ及びスラブ７Ｂで形成される上部構造とに囲まれた部分へ増設壁８が新設されている。

要するに、仮受けジャッキ４の直上の上階躯体６Ａ、７Ａが仮受けジャッキ４の軸力Ｐを支持しきれない（耐力が不足する）と診断されたときの対策として、増設壁８による補助で仮受けジャッキ４の支持反力Ｐを柱１および上部構造へ伝達させ、仮受けジャッキ４による鉛直荷重の盛り替え、ひいては既存構造物の免震化工事を安全、確実に行う構成とされている。
したがって、増設壁８は、仮受けジャッキ４による鉛直荷重の盛り替え時における支持反力Ｐを柱１および上部構造へ伝達するのに必要充分な強度と剛性を備えた構造で新設する。また、増設壁８を新設する位置は、前記仮受けジャッキ４による鉛直荷重の盛り替え時における支持反力Ｐを柱１および上部構造である上階躯体の梁６Ｂとスラブ７Ｂへ伝達するのに有効な部位であればよく、その設置場所の如何、および設置範囲の如何を問うものではない。

上記図１のようにして仮受けジャッキ４で直上の上階躯体６Ａ、７Ａを仮受け支持させた後に、免震層２内において、柱１を切除して免震装置取り付け部を設け、図２のように免震装置９を設置する免震化工事を進めるのであるが、その手順は既に知られた既往技術のとおりである。
その場合に、上記の増設壁８は、仮受けジャッキ４による鉛直荷重の盛り替え時からはじまって、図２のように免震装置９を設置した後も、環境上許されるなら、そのまま本設壁として利用することが好ましい。そうすると、解体撤去の手間とコストを省けて好都合である。
なお、図２中の符号１０は免震システムに不可欠のダンパー（図示例は壁型粘性体ダンパー）を示す。符号１１は新設の耐圧版である。

次に、図３と図４は、請求項２に記載した発明の実施例を示す。
本実施例は、既存構造物の既設のエレベータシャフト２０の下端（着床レベル）が免震層２へ突き出て干渉を起こしている場合に、同エレベータシャフト２０の着床レベルを変えることなく、また、エレベータシャフト寸法を変えること無く、免震化工事を行う対策工法の実施例を示している。図４に示すように、既設エレベータシャフト２０の外周の柱２１から偏倚した位置（偏倚量ｅ）に免震装置９を設置して上部構造の鉛直荷重を支持させる条件下での実施例でもある。
本実施例の場合、当然のことながら、免震装置９の直上位置の上階躯体２２（図示例の符号２２は地下階スラブを示す。）には、免震装置９の支持反力を支持する耐力がないと診断されていることを前提に、やはり上階躯体２２と柱２１に囲まれた部分へ増設壁２３を新設し、この増設壁２３による補助で免震装置９の支持反力を図示を省略した上部構造および柱２１へ伝達させる構成である。当然のことながら、既設エレベータシャフト２０の下端部であって、免震装置９の支持力を受ける部位にも、免震装置９の支持力を受け止めるに足る耐力を備えた補強躯体２５が、エレベータシャフト２０の側方へ上記の偏倚量ｅを満たす長さの片持ち形式に突き出る形態に新設されている。

本実施例の場合にも、増設壁２３は、免震装置９による鉛直荷重の支持反力を柱２１および上部構造へ伝達するのに必要充分な強度と剛性を備えた構造で施工する。増設壁２３を新設する位置は、前記免震装置９による支持反力を柱２１および上部構造へ伝達する上で有効であるかぎり、その設置場所の如何、および設置範囲の如何を問うものではない。
上記の構成を前提に、免震装置９によるエレベータシャフト２０の免震化工事は、免震層２内へ新設した耐圧版２６と上記補強躯体２５との間へ免震装置９を設置することによって実現でき、ことさらに着床レベルを変える必要はない。また、既設エレベータシャフト２０の寸法を変える必要性も無く、安全に手順良く施工できるのである。

以上に本発明を図示の実施例に基づいて説明したが、本発明は上記実施例に限定されるものではない。本発明の目的と要旨および技術的思想を逸脱しない限度に、更に種々な態様でできるものであることを念のため申し添える。

本発明の実施例１を示した立面図である。 免震化を完成した状態を示す立面図である。 本発明の実施例２を図４のIII−III線矢視図として示した立面図である。 既存構造物のエレベータシャフト部分を示す平面図である。

１ 柱
４ 仮受けジャッキ
Ｗ 鉛直荷重
６Ａ、７Ａ 上階躯体（梁とスラブ）
６Ｂ、７Ｂ 更に上階の梁とスラブ
８ 増設壁
Ｐ ジャッキ軸力
９ 免震装置
２０ 既設エレベータシャフト
２１ 柱
２２ 上階躯体
２３ 増設壁
２５ 新設の補強躯体
２６ 新設の耐圧版

Claims (2)

1. 免震層内の柱から偏倚した位置へ仮受けジャッキを設置し、上部構造の鉛直荷重を仮受けジャッキへ盛り替えて実施する既存構造物の免震化工事において、
   免震層内の柱から偏倚した位置へ設置する仮受けジャッキの直上位置の上階躯体が仮受けジャッキの軸力を支持しきれない場合に、予め仮受けジャッキ直上位置の梁及びスラブで形成される上階躯体と、柱と、上階の梁及びスラブで形成される上部構造とに囲まれた部分へ増設壁を新設し、
   前記増設壁による補助で仮受けジャッキの支持反力を上部構造および柱へ伝達させて仮受け支持させた状態で免震層内の前記柱を切除し、同柱の切除部へ免震装置を設置して免震化することを特徴とする、増設壁を利用する既存構造物の免震化工法。
2. 構造物の既設エレベータシャフトの下端部が免震層内へ露出しており、同エレベータシャフトの外周柱から偏倚した位置へ免震装置を設置する既存構造物の免震化工事において、
   免震層内のエレベータシャフトの外周柱から偏倚した位置へ免震装置を設置して上部構造の鉛直荷重を支持させる場合で、同免震装置の直上位置の上階躯体が免震装置の支持反力を支持しきれない場合には、前記免震装置直上位置の上階躯体と外周柱とに囲まれた部分へ増設壁を新設し、この増設壁による補助で免震装置の支持反力を上部構造および前記外周柱へ伝達させること、
   前記エレベータシャフトの下端部であって前記免震装置で支持される部位にも補強躯体を増設し、更に免震層内に新設した耐圧版と前記補強躯体との間へ免震装置を設置して免震化することを特徴とする、増設壁を利用する既存構造物の免震化工法。

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