補修方法編

補修方法シート

【木造住宅(枠組壁工法)】

基礎の沈下基礎のジャッキアップ+鋼管圧入工法K-1-501
木軸・木枠
工事概要

基礎の下にジャッキをセットし、建物荷重を反力として鋼管を支持層まで圧入する。必要箇所の圧入が完了後、圧入した鋼管の支持力を反力として建物をジャッキアップする工法である。(参考:参考文献1、2)


(chord作成)
工法の全体概念図


(chord作成)
鋼管圧入の概要図
対応する不具合と原因 不具合
  • 基礎の沈下(K-1)
原因
  • 地盤条件の設定過程の不良
  • 地盤条件設定値の不適合
  • 施工方法の選択不良
  • 基礎形式選定の不適合
  • 基礎の断面寸法・配筋方法の不良
  • 基礎の配置・間隔不良
  • 敷地の安全対策の不備
  • 既存擁壁への対応不備
適用条件
  • 鋼管を杭として用いる場合は、当該杭の構造方法が建基法告示平12建告第1347号「建築物の基礎の構造方法及び構造計算の基準を定める件」第一第2号の基準を満たすものであること。ただし、自重による沈下その他の地盤の変形等を考慮して建築物又は建築物の部分に有害な損傷、変形及び沈下が生じないことが構造計算により確かめられる場合にあっては、この限りでない。
  • ジャッキアップ時に必要な反力が確保できること。
  • 既設の基礎が直接基礎であり、地表部分の地盤では十分な反力が確保できない場合に適用する。
  • 敷地内に進入口を確保できるスペースがあること。
  • 補強に伴う荷重の変動を考慮した長期荷重によって既存の架構に生ずる力が長期許容応力度内に収まっており、原則として躯体コンクリートに不良箇所がない場合に適用が可能である。
工事手順の例
1.事前調査
現場調査により、適用条件を満たしていることを確認する。
沈下の状況、原因を確認し、施工計画を立て、工期を決定する。
2.地盤の掘削
繰り返し作業
鋼管を圧入する基礎の直下に圧入に必要な作業スペースを掘削する。(深さ:作業空間が確保できる程度)
掘削した土をベルトコンベアにて場外へ搬出処分する。
基礎下の割栗石を撤去する。
必要に応じ、山留めおよび排水を行う。

掘削の状況(chord作成)
3.鋼管の設置
立上り交差部分に鋼管(φ150~250mm程度、長さ1m程度)を設置する。鋼管の垂直を確認する。
4.鋼管の圧入及び建物全体の仮受け
鋼管と基礎底面との間に油圧ジャッキを設置する。
ジャッキを作動させ、建物荷重を反力として鋼管を圧入する。追加の鋼管を溶接し、継ぎ足しながら支持層まで圧入する。圧入力の数値を記録し、支持力を確認する。
圧入後、鋼管頭部をサポートジャッキにて仮受けし、プレロードを行う。
  • 建物が沈下しないように注意しながら、2~4の工程を建物の端から順次繰り返し、建物全体を仮受けする。
給排水・ガス等の設備配管の切断・先止めを行う。

鋼管圧入の概念図(chord作成)


仮受け状況の概念図(chord作成)


(chord作成)
建物全体の鋼管圧入・仮受け状況の概念図


(chord作成)
建物全体の仮受け作業終了時の概念図
(定着が必要な場合鋼管上端を定着させる)
5.ジャッキアップ及び建物の水平調整
サポートジャッキ内側に油圧ジャッキをセットし、建物全体を一斉にジャッキアップして沈下を修正し、建物の水平調整を行った上で、サポートジャッキのネジを締め、本受けする。
レベルや水盛管等で建物レベル及び水平を確認する。
油圧ジャッキを撤去する。
給排水・ガス等の配管、接続を行う。
6.鋼管と基礎の定着

(chord作成)
鋼管と基礎の定着・掘削部分の埋戻し
地盤条件、建物条件等より鋼管と基礎の接合方法や固定度を決定する。定着が必要な場合、鋼管上端に作用する力に安全なように鋼管上端を補強し定着させる。
7.埋め戻し
掘削部分を埋め戻す。なお、基礎下の埋戻しは転圧が十分に出来ないため、流動化処理土等を用いる。充填が不十分となる場合には発泡モルタル等を使用する場合もある。
布基礎の場合、束を復旧する。

(上図 埋戻し土)
8.最終確認
レベルや水盛管等を用いて建物全体の設置高さ、水平を再度確認する。
器材及び資材を撤去・搬出のうえ、片付け・清掃を行う。
備考
  • 鋼管圧入工法は、圧入のための反力として建物荷重を利用するので圧入力に限度があるが、圧入時には圧力計により圧入力を読みとることが可能であり、載荷試験のように支持力の確認ができる利点(通常の載荷試験とは異なり完全なものではないが)がある。
  • 工事実施後においても、定期的に沈下の進行状況を確認する。沈下の進行が認められる場合は、補修方法を再検討する必要がある。
  • ジャッキアップに伴い、外壁等にひび割れ等が生じた場合には、併せて補修する必要がある。
  • 施工は、ほぼ基礎下のみであり、設備配管等の盛替えにより、建物を平常通り使用しながらの施工も可能な場合がある。
  • 施工に際しては以下の条件も重要である。
    • 基礎下掘削用の進入口が確保できること。
    • 基礎下掘削時に地下水の多量な湧水が生じない地盤であること。
    • 基礎に変形に伴うひび割れ等がないこと。(*1)
  • 既設の基礎が擁壁等に近接している場合は、注意して補修すること。
  • 擁壁を併せて補修する場合には、擁壁に有害な損傷、変形及び沈下が生じないように安全性を確認すること。(建基法令第142条及び建基法告示平12建告第1449号「煙突、鉄筋コンクリート造の柱等、広告塔又は高架水槽等及び擁壁並びに乗用エレベーター又はエスカレーターの構造計算の基準を定める件」参照)
*1 布基礎の補強は、鋼材等で補強するか15㎝程度のスラブコンクリートの増し打ち、及び既設布基礎のベース部分とスラブコンクリートの間にハンチを設ける等が考えられる。基礎の補強を行なう場合は、1階床の取り外しが必要となることが多く、この場合は、仮移転が必要となる可能性が高い。

基礎断面図例(引用:参考文献1)
  • また、建設住宅性能評価書を交付された住宅で該当する等級が2以上のものでは、補修された基礎は、原則として品確法告示平13第1347号第5の1「構造の安定に関すること」の基準を満たすこと。
  • 鋼管を継ぎ足す場合、耐力低下が生じないような継ぎ手溶接を行い、鉛直精度を確保するような施工が必要である。
  • 打ち止めは圧力計により支持力を確認すると共にリバウンド量を観測し適切に判断する。
  • 鋼管が柱下に設置できない場合、または鋼管の設置間隔によっては、基礎梁に生じる曲げせん断力による安全性を確認する。
  • あと施工アンカーを用いて補修を行う場合は平成13国交告第1024号「特殊な許容応力度及び特殊な材料強度を定める件」に適合する必要がある。
  • べた基礎の場合は、基礎外周部等に本シートの工法を用い、内部の底盤下部にウレタン樹脂を注入して沈下修正する併用工法もある。(参考:参考文献2)

参考文献

書名[該当箇所](監修) 編著者 発行所
1 建築技術1995年9月号[p54~62,p98~99,114~115] 田村昌仁・間瀬哲・大沢一実 (株)建築技術
2 建築技術2012年2月号[p132~133,158~161] 小池浩・永野貴麗、伊藤茂雄 (株)建築技術
3 「あと施工アンカー・連続繊維補強設計・施工指針」 国土交通省住宅局建築指導課 国土交通省HP