JP6736384B2 - 免震建物位置調整治具 - Google Patents

Description

この発明は、基礎に対して建物本体が免震構造とされた免震建物において、地震等によって動いた建物本体を元の原点位置に戻す作業に用いられる免震建物位置調整治具に関する。

免震建物は、地震時に基礎に対して建物本体が水平移動することで、地震の横揺れが基礎から建物本体に伝達されないようにしている。この種の免震建物は、地震の揺れが収まったとき建物本体が元の原点位置に戻るように工夫されているが、外的要因や免震構造を構成する装置によっては正しく原点位置に戻らないこともある。

このように建物本体が原点位置以外で静止した場合、水平力付与手段を用いて建物本体を水平方向に押して原点位置に戻すことが行われる。従来、水平力付与手段の反力を受けるために、建物の外側に杭、壁等を設置していた。例えば、特許文献１には、建物の外側に側壁を設けて、この側壁で水平力付与手段の反力を受けることが記載されている。また、基礎や建物本体等の躯体に木等の当て物をして、これで水平力付与手段の反力を受けることもある。

特許文献２には、免震建物の免震層に設けられ減衰力を発生させるダンパーが提案されている。このダンパーは、地震の揺れが収まった後で初期位置に戻すことができる。

特開２０１６−９３２号公報 特許第５３７４２３０号公報

従来のように、水平力付与手段の反力を受けるために建物の外側に杭、壁等を設置するのは、作業性が悪く、かつコストがかかる上、敷地の関係で実施が不可能な場合がある。また、躯体に木等の当て物をするのは、水平力付与手段の反力荷重をうまく躯体に伝達できなかったり、当て物が破損したりするという問題がある。

この発明の目的は、基礎と建物本体との間の狭い空間内でも基礎に容易に取り付けることができ、基礎等に悪影響を与えずに、基礎に対して建物本体を原点位置に戻すための水平力の反力を受けることができる免震建物位置調整治具を提供することである。

この発明の免震建物位置調整治具は、基礎に対して建物本体の震動による水平移動を許容する免震建物において、地震後に前記基礎に対する前記建物本体の水平位置を水平力付与手段で前記基礎の一方向に移動させて調整する際に、前記水平力付与手段の反力を受ける治具として前記基礎に取り付けて使用される免震建物位置調整治具であって、
前記基礎の天端に載置される天端載置部と、この天端載置部における前記一方向と直交する方向の両端から下方に延び前記基礎の両側の立上り面にそれぞれ当接される一対の立上り面当接部とを備え、
前記天端載置部は、前記水平力付与手段で前記建物本体を前記一方向に移動させるときに前記水平力付与手段を当接させてこの水平力付与手段の前記一方向の反力を受ける反力受け部を有し、
前記天端載置部は２つの分割体で構成され、これら２つの分割体を互い締結する締結手段が設けられ、前記反力受け部は前記２つの分割体に亘り形成されていることを特徴とする。

この構成の免震建物位置調整治具は、天端載置部が基礎の天端に載置され、かつ一対の立上り面当接部が基礎の両側の立上り面を当接するように、基礎に取り付けられる。この状態から、２つの分割体を締結手段で締め付けることで、一対の立上り面当接部で基礎の両側の立上り面を強く挟み込んで固定する。天端載置部は２つの分割体で構成されているため、それぞれの分割体を基礎の幅方向の両側から互いに接近させて所定の位置に配置させることができる。このため、基礎と建物本体間の空間が狭くても、免震建物位置調整治具を基礎に取り付けることが可能である。

建物本体を基礎の一方向に移動させるに際し、水平力付与方向が前記一方向となるように水平力付与手段を配置し、この水平力付与手段の水平力付与方向の一端を建物本体、または建物本体に固定された部材に連結し、かつ他端を上記のように基礎に固定状態に取り付けられた免震建物位置調整治具の反力受け部に連結する。水平力付与手段が押圧力を付与する形態のものである場合、水平力付与手段の一端を建物本体、または建物本体に固定された部材の鉛直面に当て、かつ他端を免震建物位置調整治具の反力受け部に当てればよい。

この状態で水平力付与手段を動作させることで、基礎に対して建物本体が前記一方向に移動する。その際、水平力付与手段の反力を反力受け部が受ける。反力受け部は２つの分割体に亘り形成されているため、水平力付与手段の反力を２つの分割体の両方が受け持つ。このため、強い反力を受けることができる。また、２つの分割体を締結する締結手段に外力がかかって分割体同士が互いにずれたり、片方の分割体に大きな力がかかって、その分割体の立上り面当接部が基礎の立上り面に対して位置ずれたりするといった不都合が生じ難い。

この免震建物位置調整治具を用いると、従来のように、建物の外側に杭、壁等を設置したり、躯体に当て物をしたりする必要がないので、基礎等に悪影響を与えずに、基礎に対して建物本体を原点位置に戻す作業を行うことができる。また、使用する機材が少なくて済み、免震建物位置調整治具の取付け作業が容易である。さらに、敷地等の条件による作業の制限を受け難い。

この発明において、上下に位置調節可能なねじ機構からなり、上端を前記建物本体の底面に当てて上方に位置調節されることで、前記基礎に対して前記建物本体を持ち上げる持上げ手段を備えていてもよい。

建物本体の免震装置を交換する際には、建物本体を持ち上げる必要がある。この建物本体の持上げを、免震建物位置調整治具の持上げ手段によって行うことができる。従来、ジャッキを用いて建物本体を持ち上げていたが、その場合、基礎の外側や内側にジャッキの反力を受ける杭や支持材を設置する必要があり、多くの機材と労力を要した。免震建物位置調整治具に持上げ手段を設けることで、少ない機材でかつ軽微な労力で建物本体の持上げ作業を行うことができる。

この発明において、前記天端載置部および前記立上り面当接部に亘り、これら前記天端載置部および前記立上り面当接部の前記直交する方向の外側面に接する補強部を有するとよい。

免震建物位置調整治具を基礎に固定状態に取り付けるために締結手段を締め付けると、一対の立上り面当接部がそれぞれ基礎の立上り面からの反力を強く受ける。免震建物位置調整治具に天端載置部および立上り面当接部に亘る補強部を設けることで、上記反力に対する抵抗力が増し、立上り面当接部の変形が抑制される。

この発明の免震建物位置調整治具は、基礎に対して建物本体の震動による水平移動を許容する免震建物において、地震後に前記基礎に対する前記建物本体の水平位置を水平力付与手段で前記基礎の一方向に移動させて調整する際に、前記水平力付与手段の反力を受ける治具として前記基礎に取り付けて使用される免震建物位置調整治具であって、前記基礎の天端に載置される天端載置部と、この天端載置部における前記一方向と直交する方向の両端から下方に延び前記基礎の両側の立上り面にそれぞれ当接される一対の立上り面当接部とを備え、前記天端載置部は、前記水平力付与手段で前記建物本体を前記一方向に移動させるときに前記水平力付与手段を当接させてこの水平力付与手段の前記一方向の反力を受ける反力受け部を有し、前記天端載置部は２つの分割体で構成され、これら２つの分割体を互い締結する締結手段が設けられ、前記反力受け部は前記２つの分割体に亘り形成されているため、基礎と建物本体との間の狭い空間内でも基礎に容易に取り付けることができ、基礎等に悪影響を与えずに、基礎に対して建物本体を原点位置に戻すための水平力の反力を受けることができる。

この発明の一実施形態にかかる免震建物位置調整治具を基礎に取り付けた状態を示す（Ａ）正面図、（Ｂ）側面図、および（Ｃ）平面図である。 図１（Ｃ）のII−II断面図である。 同免震建物位置調整治具を基礎に取り付ける動作を示す（Ａ）正面図、および（Ｂ）平面図である。 同免震建物位置調整治具を用いて原点位置調整を行う免震建物の支承部の（Ａ）原点位置調整前の状態を示す側面図、および（Ｂ）原点位置調整後の状態を示す側面図である。 同免震建物位置調整治具を用いて建物本体を持ち上げるときの（Ａ）持上げ前の状態を示す正面図、および（Ｂ）持上げ後の状態を示す正面図である。

この発明の一実施形態を図１〜図５と共に説明する。
図１はこの発明の一実施形態にかかる免震建物位置調整治具を基礎に取り付けた状態を示す正面図、側面図、および平面図である。この免震建物位置調整治具１は、免震構造とされた免震建物において、地震後に基礎２１に対する建物本体の水平位置を調整する際に、図１に示すように基礎２１に固定して使用される。基礎２１は、例えば布基礎状である。その場合、基礎長手方向が請求項で言う「基礎の一方向」であり、基礎幅方向が請求項で言う「一方向と直交する方向」である。

この免震建物位置調整治具１は、基礎２１の天端２１ａに載置される天端載置部２と、この天端載置部２における基礎幅方向の両端から下方に延び基礎２１の両側の立上り面２１ｂ，２１ｂにそれぞれ当接させられる一対の立上り面当接部３，３とを備える。天端載置部２は、原点位置調整時に後述する水平力付与手段の反力を受ける反力受け部４を有する。

また、この実施形態の免震建物位置調整治具１は、前記天端載置部２および立上り面当接部３，３とは別に、各立上り面当接部３，３を補強する補強部５，５と、建物本体の持上げ手段６，６とを備える。天端載置部２の底面、および立上り面当接部３，３の内側面には、ゴム等の弾性材７が設けられている。

免震建物位置調整治具１は、互いに線対称形である２つの治具分割体１Ａ，１Ｂで構成されている（図３参照）。治具分割体１Ａ，１Ｂは、天端載置部２を等分に分割した天端載置部分割体２Ａ，２Ｂと、各１個ずつの立上り面当接部３、補強部５、および持上げ手段６とからなる。反力受け部４は、２つの天端載置部分割体２Ａ，２Ｂに亘り形成されている。これら２つの治具分割体１Ａ，１Ｂは締結手段８によって互いに締結される。締結手段８は、例えばボルト８ａとナット８ｂとからなる。

免震建物位置調整治具１の各部について、より詳しく説明する。
天端載置部分割体２Ａ，２Ｂは、底板部分１１、天板部分１２、内側板部分１３、外側板部分１４からなり、正面視で長方形をしている。天端載置部分割体２Ａ，２Ｂの前後の面は開放している。図の例では計４枚の板材を溶接で固定して天端載置部分割体２Ａ，２Ｂを構成しているが、天端載置部分割体２Ａ，２Ｂは一体物であってもよい。天端載置部分割体２Ａ，２Ｂの基礎長手方向の中央部に、正面形状三角形のリブ１５が底板部分１１から外側板部分１４にかけて設けられている。

立上り面当接部３は板状の部材からなり、その上端が前記底板部分１１の底面外側端に溶接で固定されている。この立上り面当接部３も、天端載置部分割体２Ａ，２Ｂと一体物とされていてもよい。

反力受け部４は、天端載置部分割体２Ａ，２Ｂの各内側板部分１３，１３からなる。この免震建物位置調整治具１が反力を受ける水平力付与手段２７（図４）は押圧力を付与するタイプであるため、この実施形態の場合、反力受け部４は各内側板部分１３の正面で押圧力を受ける。図２に示すように、内側板部分１３には、締結手段８のボルト８ａを挿通する貫通孔１３ａが設けられている。

補強部５は板状の部材であり、複数の固定ねじ１６により天端載置部分割体２Ａ，２Ｂの外側板部分１４および立上り面当接部３に固定される。図２の断面図に示すように、補強部５にねじ挿通孔１７が設けられ、かつ外側板部分１４および立上り面当接部３にそれぞれねじ孔１４ａ，３ａが設けられている。基礎幅方向の外側から固定ねじ１６をねじ挿通孔１７に挿通し、そのねじ部をねじ孔１４ａ，３ａに螺着することで、補強板５を固定する。このように天端載置部分割体２Ａ，２Ｂの外側板部分１４および立上り面当接部３に補強部５を固定することにより、立上り面当接部３を基礎２１の立上り面２１ｂから離す方向の力を補強部５で受けることができる。

持上げ手段６は、上下に位置調節可能なねじ機構からなる。具体的には、天端載置部分割体２Ａ，２Ｂの天板部分１２に設けられた上下方向のねじ孔１８に螺合するボルト６ａと、このボルト６ａに螺着したナット６ｂとからなる。例えば、ボルト６ａは頭部を下側にしてねじ孔１８に下方から螺合させられ、このボルト６ａのねじ部における天板部分１２よりも上側の部位にナット６ｂが螺着させられている。ボルト６ａの上端面よりもナット６ｂの上端面の方が上位となっている。持上げ手段６は、リブ１５を挟んで基礎幅方向の２箇所に設けられている。

図４はこの免震建物位置調整治具１を用いて原点位置調整を行う免震建物の支承部を示す。免震建物は、布基礎状の基礎２１と建物本体（床梁）２２間に球体からなる複数の支承材２３が介在しており、基礎２１に対して建物本体２２の震動による水平移動を許容する免震構造とされている。また、支承部には、支承材２３の他に、横揺れのエネルギーを吸収するダンパー（図示せず）、地震時以外における横風に抵抗する風揺れ固定装置２４等が設けられている。

風揺れ固定装置２４は、基礎長手方向に長い油圧式のシリンダ２４ａを有し、このシリンダ２４ａが連結部材２５を介して基礎２１に連結され、かつシリンダ２４ａに対して突没するピストンロッド２４ｂが連結部材２６を介して建物本体２２に連結されている。シリンダ２４ａはピストンによって仕切られた２つのシリンダ室を有し、通常時は、２つのシリンダ室間で油の流通が規制されていて横風に対して抵抗力が発揮するが、地震時には、２つのシリンダ室間で油の流通が可能になり、基礎２１に対する建物本体２２の水平移動を許容する。

上記風揺れ固定装置２４は、地震の揺れが収まっても、２つのシリンダ室の油が元の状態に戻らず、風揺れ固定装置２４が地震前と地震後とで異なる動作位置となることがある。その場合、図４（Ａ）のように、建物本体２２が原点位置からずれた位置、すなわち基礎２１の中心Ｃ１と建物本体２２の中心Ｃ２とがずれた位置で静止した状態となる。免震建物位置調整治具１は、このような場合に建物本体２２を原点位置に戻す作業で使用される。

建物本体２２の原点位置復帰作業は次のように行う。
まず、基礎２１における風揺れ固定装置２４の建物本体側端から一定距離だけ離れた位置に免震建物位置調整治具１を取り付ける。その取付け方法は、図３に示すように、２つの治具分割体１Ａ，１Ｂを基礎２１の幅方向の両側から互いに接近させ、各天端載置部分割体２Ａ，２Ｂが基礎２１の天端２１ａに載置され、かつ一対の立上り面当接部３，３が基礎２１の両側の立上り面２１ｂ，２１ｂにそれぞれ当接するように、治具分割体１Ａ，１Ｂを配置する。その状態で、図１、図２のように、２つの治具分割体１Ａ，１Ｂを締結手段８で互い連結し、さらに締結手段８で締め付けることで、一対の立上り面当接部２１ｂ，２１ｂで基礎２１の両側の立上り面２１ｂ，２１ｂを強く挟み込んで固定する。

免震建物位置調整治具１を基礎２１に固定状態に取り付けるために、２つの治具分割体１Ａ，１Ｂを締結手段８で強く締め付けると、一対の立上り面当接部３，３がそれぞれ基礎２１の立上り面２１ｂ，２１ｂからの反力を強く受ける。しかし、天端載置部２および立上り面当接部３に亘り補強部５が設けられているため、上記反力に対する抵抗力が増し、立上り面当接部３，３の変形が抑制される。

免震建物位置調整治具１は２つの治具分割体１Ａ，１Ｂで構成されているため、上記のように、それぞれの治具分割体１Ａ，１Ｂを基礎２１の幅方向の両側から互いに接近させて所定の位置に配置させることができる。このため、基礎２１と建物本体２２との間の空間が狭くても、免震建物位置調整治具１の基礎２１への取付けが容易である。また、天端載置部２の底面、および立上り面当接部３，３の内側面に弾性材７が設けられているため、基礎２１の天端２１ａおよび立上り面２１ｂ，２１ｂに多少の凹凸があっても、天端載置部２および立上り面当接部３，３を基礎２１の天端２１ａおよび立上り面２１ｂ，２１ｂにそれぞれ密着させて強固に固定することができる。

上記のように基礎２１に免震建物位置調整治具１を固定した後、図４（Ａ）のように、風揺れ固定装置２４のピストンロッド２４ｂ側の連結部材２６と免震建物位置調整治具１の反力受け部４（図１）との間に水平力付与手段２７を配置する。水平力付与手段２７としては、例えばジャーナルジャッキを横向きにして使用する。連結部材２６の水平力付与手段２７と対向する面が傾斜面である場合は、連結部材２６と水平力付与手段２７との間に、広い鉛直面で水平力付与手段２７と接触する補助部材２８を介在させるとよい。

この状態で水平力付与手段２７が押圧力を付与すると、つまり水平力付与手段２７が基礎長手方向に伸長すると、補助部材２８および連結部材２６を介して建物本体２２が図の左方向に押される。これにより、図４（Ｂ）のように、基礎２１の中心Ｃ１と建物本体２２の中心Ｃ２とが一致する原点位置となる。

水平力付与手段２７が押圧力を付与する際、水平力付与手段２７の反力を免震建物位置調整治具１の反力受け部４が受ける。反力受け部４は２つの治具分割体１Ａ，１Ｂに亘り形成されているため、水平力付与手段４の反力を２つの治具分割体１Ａ，１Ｂの両方が受け持つ。このため、強い反力を受けることができる。また、２つの治具分割体１Ａ，１Ｂを締結する締結手段８に外力がかかって治具分割体１Ａ，１Ｂ同士が互いにずれたり、片方の治具分割体１Ａ，１Ｂに大きな力がかかって、その治具分割体１Ａ，１Ｂの立上り面当接部３が基礎２１の立上り面２１ｂに対して位置ずれたりするといった不都合が生じ難い。

この免震建物位置調整治具１を用いると、従来のように、建物の外側に杭、壁等を設置したり、躯体に当て物をしたりする必要がないので、基礎２１等に悪影響を与えずに、基礎２１に対して建物本体２２を原点位置に戻す作業を行うことができる。また、使用する機材が少なくて済み、免震建物位置調整治具１の取付け作業が容易である。さらに、敷地等の条件による作業の制限を受け難い。

また、この免震建物位置調整治具１は、支承部に設けられている免震装置、例えば支承材２３、ダンパー、風揺れ固定装置２４を交換する際に、建物本体２２を若干持ち上げるときにも使用される。

図５は建物本体２２の持上げ動作の説明図である。図５（Ａ）に示すように、建物本体２２における持上げ箇所の下方となる基礎２１の位置に、免震建物位置調整治具１を固定する。そして、持上げ手段６のボルト６ａを上昇する側に回して、図５（Ｂ）のように、ナット６ｂを建物本体２２の底面に当接させる。その状態でボルト６ａをさらに回すことにより、ナット６ｂに押されて建物本体２２が持ち上げる。ボルト６ａの回し操作は、天端載置部分割体２Ａ，２Ｂの前後の開口部から天端載置部分割体２Ａ，２Ｂ内に手やレンチを入れて行う。

この実施形態のように、ボルト６ａの上端にナット６ｂを取り付けてナット６ｂが建物本体２２の底面に当接するようにする構成されていると、ボルト６ａが直接に建物本体２２の底面に当接する場合よりも、建物本体２２の底面と持上げ手段６との当接面積を広くすることができ、持ち上げる力が建物本体２２に伝わり易い。

従来、ジャッキを用いて建物本体２２を持ち上げていたが、その場合、基礎２１の外側や内側にジャッキの反力を受ける杭や支持材を設置する必要があり、多くの機材と設置の労力を要した。免震建物位置調整治具１に持上げ手段を設けることで、機材および労力を軽減できる。

１…免震建物位置調整治具
１Ａ…治具分割体
１Ｂ…治具分割体
２…天端載置部
２Ａ…天端載置部分割体
２Ｂ…天端載置部分割体
３…立上り面当接部
４…反力受け部
５…補強部
６…持上げ手段
８…締結手段
２１…基礎
２１ａ…天端
２１ｂ…立上り面
２２…建物本体
２７…水平力付与手段

Claims (3)

1. 基礎に対して建物本体の震動による水平移動を許容する免震建物において、地震後に前記基礎に対する前記建物本体の水平位置を水平力付与手段で前記基礎の一方向に移動させて調整する際に、前記水平力付与手段の反力を受ける治具として前記基礎に取り付けて使用される免震建物位置調整治具であって、
   前記基礎の天端に載置される天端載置部と、この天端載置部における前記一方向と直交する方向の両端から下方に延び前記基礎の両側の立上り面にそれぞれ当接される一対の立上り面当接部とを備え、
   前記天端載置部は、前記水平力付与手段で前記建物本体を前記一方向に移動させるときに前記水平力付与手段を当接させてこの水平力付与手段の前記一方向の反力を受ける反力受け部を有し、
   前記天端載置部は２つの分割体で構成され、これら２つの分割体を互い締結する締結手段が設けられ、前記反力受け部は前記２つの分割体に亘り形成されている、
   免震建物位置調整治具。
2. 請求項１に記載の免震建物位置調整治具において、上下に位置調節可能なねじ機構からなり、上端を前記建物本体の底面に当てて上方に位置調節されることで、前記基礎に対して前記建物本体を持ち上げる持上げ手段を備えた免震建物位置調整治具。
3. 請求項１または請求項２に記載の免震建物位置調整治具において、前記天端載置部および前記立上り面当接部に亘り、これら前記天端載置部および前記立上り面当接部の前記直交する方向の外側面に接する補強部を有する免震建物位置調整治具。

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