JP2001020294A - 沈設体の沈設工法及びその工法に使用される沈設体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】沈設体の垂直施工精度を向上させること。 【解決手段】この沈設工法は複数の沈設リング５Ａ〜５
Ｉを順次積み重ねて圧入することにより、沈設体１を地
中に沈設するものである。第１の沈設工程で、３つの沈
設リング５Ａ〜５Ｃを順次積み重ねて圧入することによ
り、それら沈設リング５Ａ〜５Ｃよりなる沈設体１を地
盤途中の硬質層の手前まで沈設する。次に、掘削工程
で、各沈設リング５Ａ〜５Ｃに貫かれた複数の鉄筋孔７
を通じてウォータジェットを沈設体１の下端まで伸ばし
て硬質層を掘削する。その後、第２の沈設工程で、上記
沈設体１の上に、更に別の沈設リング５Ｄ〜５Ｉを順次
積み重ねて圧入することにより、９つの沈設リング５Ａ
〜５Ｉよりなる沈設体１を硬質層を貫いて更に深くまで
沈設する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、ＰＣウェル工
法、オープンケーソン工法等のように筒状の沈設体を地
中に沈設する沈設工法及びその工法に使用される沈設体
に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、立坑等の沈設構造物を地中に
構築するために、複数の筒状の躯体よりなる沈設体を地
中に圧入し沈設する沈設工法が採用されている。この種
の工法として、例えば、ＰＣウェル工法、オープンケー
ソン工法等の圧入工法が一般に知られている。

【０００３】ここで、沈設体が沈設される深さの間の地
盤途中に硬質土層（以下、単に「硬質層」と言う。）が
入り組んでいると、その硬質層により沈設体の圧入が阻
まれることになる。そこで、この硬質層に対処するため
に、従来では、先行削孔により地盤を置き換えてから沈
設体を沈設したり、沈設体に加えられる圧入力を硬質層
の固さに応じて増大させる等の方法が採られていた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところが、先行削孔に
より地盤を置き換える方法では、先行削孔を設ける際
に、その垂直精度を確保することが容易でなかった。先
行削孔の垂直性が良くなければ、その後に沈設される沈
設体の垂直施工精度が悪くなり、最終的には、沈設構造
物としての施工精度が低下するおそれがあった。一方、
沈設体の圧入力を増大させる方法では、圧入力の増大に
合わせて沈設体を構成する躯体の壁厚を厚くする必要や
壁体強度を上げる必要がある。圧入力を上げるための設
備費用も増大する。又、沈設体を地中に沈設する際に地
盤の緩んだ方向へ進む傾向が強くなり、この意味でも、
沈設体の垂直施工精度が低下するおそれがあった。垂直
施工精度が低下すると、沈設のために必要な圧入力等が
急激に増大し、場合によっては沈設できなくなる事態も
起こり得る。又、垂直施工精度が低下すると、沈設体内
部の垂直有効断面積が低下し、所期の目的が達せられな
いこともあり得る。

【０００５】この他にも、沈設体を沈設する前に躯体内
側の孔に沿うようにアンカーを打設し、そのアンカーに
沿わせるように躯体を設置し沈設する方法がある。しか
し、打設時のアンカーにずれが生じたり、アンカーと孔
との隙間にずれが生じたりすると、沈設体の圧入方向に
ずれが生じることがあり、その結果、沈設体の垂直施工
精度が低下するおそれがあり、沈設構造物としての施工
精度が低下するおそれがあった。

【０００６】この発明は上記事情に鑑みてなされたもの
であって、その目的は、沈設体の垂直施工精度を向上さ
せることを可能にした沈設体の沈設工法及びその工法に
使用される沈設体を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１に記載の発明は、筒状をなす複数の単位躯
体をその軸線方向に順次積み重ねた沈設体を地中に沈設
する沈設工法であって、地盤途中に入り組んだ硬質土層
の手前まで沈設体を沈設する第１の沈設工程と、各単位
躯体の軸線方向に貫かれた複数の貫通孔を通じて沈設体
の下端まで伸ばされた掘削手段により硬質土層を掘削す
る掘削工程と、掘削された硬質土層を貫いて沈設体を更
に深くまで沈設する第２の沈設工程とを備えたことを趣
旨とする。

【０００８】上記発明の構成によれば、第１の沈設工程
では、複数の単位躯体をその軸線方向に順次積み重ねて
地中に沈設することにより、それら単位躯体よりなる沈
設体が、地盤途中に入り組んだ硬質土層の手前まで沈設
される。ここでは、各単位躯体がその軸線方向に順次積
み重ねられて地中に沈設されることから、沈設体全体と
しての垂直性が得られるようになる。次に、掘削工程で
は、各単位躯体の軸線方向に貫かれた複数の貫通孔のそ
れぞれを通じて掘削手段を沈設体の下端まで伸ばし、そ
の掘削手段により硬質土層が掘削される。ここでは、各
貫通孔に対応して複数の掘削孔が掘削手段により硬質土
層に形成され、それら複数の掘削孔の連通により沈設体
の外形に対応した大孔が形成されることになる。そし
て、第１の沈設工程で沈設された沈設体の垂直性が得ら
れ、各単位躯体の貫通孔の垂直性が得られることによ
り、掘削手段による掘削方向の垂直性が得られ、硬質土
層に形成される大孔の垂直性が得られるようになる。そ
の後、第２の沈設工程では、第１の沈設工程で沈設され
た沈設体の上に、更に別の単位躯体をその軸線方向に順
次積み重ねて地中に沈設することにより、それら複数の
単位躯体よりなる沈設体が硬質土層を貫いて更に深くま
で沈設されることになる。ここでは、掘削工程で硬質土
層に空けられた大孔の垂直性が得られることにより、硬
質土層を貫いて沈設される沈設体の垂直性が得られるこ
とになる。

【０００９】上記目的を達成するために、請求項２に記
載の発明は、請求項１に記載の沈設工法において、掘削
工程で、各貫通孔を中心に単位躯体の壁厚よりも大径な
掘削孔を形成すると共に、隣接して形成される掘削孔を
水平方向に互いに重複させることを趣旨とする。

【００１０】上記発明の構成によれば、請求項１の発明
の作用に加え、各貫通孔を中心に単位躯体の壁厚よりも
大径な掘削孔が複数形成され、それら複数の掘削孔が水
平方向において互いに重複したものとなる。従って、そ
れら複数の掘削孔が一連となって沈設体の沈設を許容す
る大孔が硬質土層に形成されることになる。

【００１１】上記目的を達成するために、請求項３に記
載の発明は、筒状をなす複数の単位躯体をその軸線方向
に順次積み重ねた沈設体を地中に沈設する沈設工法であ
って、所定の第１の深度まで沈設体を沈設する第１の沈
設工程と、各単位躯体の軸線方向に貫かれた複数の貫通
孔を通じて沈設体の下方へ伸ばされる掘削手段により地
中を更に深い第２の深度まで掘削し、各貫通孔に対応し
て連通する複数の掘削孔を形成する掘削工程と、互いに
連通する各貫通孔及び各掘削孔を通じて第２の深度まで
複数の引張材を地中に挿入する挿入工程と、挿入された
各引張材の下端を定着部により地中に定着させる定着工
程と、第１の沈設工程で沈設された沈設体の上に、更に
少なくとも一つの別の単位躯体を積み重ね、その別の単
位躯体の各貫通孔に挿通される各引張材に沿って別の単
位躯体を地中に沈設することにより沈設体を第２の深度
近傍まで沈設する第２の沈設工程とを備えたことを趣旨
とする。

【００１２】上記発明の構成によれば、第１の沈設工程
では、複数の単位躯体をその軸線方向に順次積み重ねて
地中に沈設することにより、それら複数の単位躯体より
なる沈設体が第１の深度まで沈設される。ここでは、各
単位躯体がその軸線方向に順次積み重ねられて地中に沈
設されることから、沈設体全体としての垂直性が容易に
得られるようになる。次に、掘削工程では、各単位躯体
をその軸線方向に貫かれた複数の貫通孔のそれぞれを通
じて掘削手段が沈設体より下方へ伸ばされ、その掘削手
段により地中が更に深い第２の深度まで掘削され、各貫
通孔に連通する掘削孔が複数地中に形成される。その際
に、第１の沈設工程で沈設された沈設体の垂直性が得ら
れ、各単位躯体の貫通孔の垂直性が得られることによ
り、掘削手段による掘削方向の垂直性が得られ、地中に
形成される掘削孔の垂直性が得られる。その後、挿入工
程では、互いに連通する各貫通孔及び各掘削孔を通じて
複数の引張材が第２の深度まで地中に挿入される。ここ
でも、互いに連通する各貫通孔及び各掘削孔の垂直性が
得られることにより、第２の深度まで挿入される各引張
材の垂直性が得られるようになる。その後、定着工程で
は、各貫通孔及び掘削孔に挿入された各引張材の下端が
定着部により地中に定着される。これにより、定着部が
アンカーとなって各引張材の下端が地中に固定される。
ここでは、互いに連通する各貫通孔及び各掘削孔を通じ
て定着部の形成に必要な材料が供給される。その後、第
２の沈設工程では、第１の沈設工程で沈設された沈設体
の上に積み重ねられる別の単位躯体の各貫通孔に引張材
が挿通され、それら引張材に沿って別の単位躯体が地中
に沈設されることにより沈設体が第２の深度近傍まで沈
設されることになる。ここでは、挿入工程で挿入され、
定着工程で定着された各引張材の垂直性が得られること
により、第２の深度まで沈設される沈設体の垂直性が得
られるようになる。更に、沈設された沈設体が定着部に
より地中に係留されることになり、沈設体の浮き上がり
が抑えられる。

【００１３】上記目的を達成するために、請求項４に記
載の発明は、請求項３に記載の沈設体の沈設工法におい
て、第２の沈設工程で沈設体が沈設された後、定着部を
基点に引張材を緊張させると共に、その引張材の上端を
沈設体の上端に定着部により定着させることを趣旨とす
る。

【００１４】上記発明の構成によれば、請求項３に記載
の発明の作用に加え、地中に沈設された沈設体が、各引
張材の下端の定着部と、上端の定着部との間で係留され
ることになり、沈設体の浮き上がりが抑えられる。

【００１５】上記目的を達成するために、請求項５に記
載の発明は、請求項１乃至請求項４の何れか一つに記載
の沈設工法に使用される沈設体であって、各単位躯体
は、筒状に形成された周壁と、周壁を軸線方向に貫通
し、その周壁に沿って互いに平行に配置された複数の貫
通孔とを含むことを趣旨とする。

【００１６】上記発明の構成によれば、請求項１乃至請
求項４の何れか一つに記載の沈設工法に最適な沈設体が
得られる。

【００１７】上記目的を達成するために、請求項６に記
載の発明は、請求項５に記載の沈設体であって、各単位
躯体は、複数のセグメントピースが互いに連結されるこ
とにより筒状の周壁を形成したものであり、各セグメン
トピースは、その軸線方向に貫通する少なくとも一つの
貫通孔を含むものであり、上下に積み重ねられる二つの
単位躯体は、上側の単位躯体の各セグメントピースと下
側の単位躯体の各セグメントピースが互いに水平方向へ
ずれて配置されると共に、上側及び下側の単位躯体の各
貫通孔が互いに連通するものであることを趣旨とする。

【００１８】上記発明の構成によれば、請求項５に記載
の発明の作用に加え、複数のセグメントピースが互いに
連結されることにより筒状の周壁を有する各単位躯体が
形成されることから、各単位躯体をセグメントピースの
形で施工現場まで運ぶことが可能となり、施工現場での
単位躯体の組立・構築が可能となる。更に、上側の単位
躯体の各セグメントピースと下側の単位躯体の各セグメ
ントピースが互いに水平方向へずれて配置されることか
ら、外部荷重に対する沈設体全体の機械的強度が高めら
れる。

【００１９】

【発明の実施の形態】［第１の実施の形態］以下、本発
明（請求項１，２，５，６）の沈設体の沈設工法及びそ
の工法に使用される沈設体を具体化した第１の実施の形
態を図面を参照して詳細に説明する。

【００２０】図１は、本実施の形態の沈設工法により沈
設される沈設体１を含む沈設構造物２（この場合、「立
坑」）の断面図を示す。図２は図１の沈設構造物２の平
面図を示す。この実施の形態では、地盤途中に硬質土層
（硬質層）が入り組んでいる現場での沈設工法について
説明する。

【００２１】図１，２に示すように、沈設構造物２は、
地中に沈設された長円筒状をなす沈設体１と、その沈設
体１の下端部に打設された底盤水中コンクリート３と、
沈設体１の内部を軸線方向に沿って貫いて設けられた複
数本の鋼材４とを備える。沈設体１は、短円筒状をなす
複数（この場合、９個）の単位躯体としての沈設リング
５Ａ〜５Ｉがそれらの軸線方向（垂直方向）に積み重ね
られて沈設されることにより構成される。各沈設リング
５Ａ〜５Ｉは、短円筒状に形成された周壁６と、その周
壁６を軸線方向に貫通して互いに平行に配置された複数
の貫通孔としての鉄筋孔７とを含む。各沈設リング５Ａ
〜５Ｉは、円弧状をなす複数のセグメントピース８が互
いに連結されることにより円筒状の周壁６を形成したも
のである。この実施の形態で、沈設体１の最下端に位置
する沈設リング５Ａは、刃口９を有する刃口リング５Ａ
である。図１に示すように、上下に積み重ねられる各沈
設リング５Ａ〜５Ｉにおいて、上側の各沈設リング５Ｂ
〜５Ｉの各セグメントピース８と下側の沈設リング５Ａ
〜５Ｈの各セグメントピース８は互いに水平方向へずれ
て、即ち、千鳥模様状に配置されると共に、上側及び下
側の各沈設リング５Ａ〜５Ｉの各鉄筋孔７が互いに上下
に連通するようになっている。

【００２２】図３，４にセグメントピース８の構造の一
例をそれぞれ斜視図に示す。図３は鋼構造のセグメント
ピース８を示し、図４は鉄筋コンクリート（ＲＣ）構造
のセグメントピース８を示す。図３，４に示すように、
各セグメントピース８は、その軸線方向に貫通すると共
に互いに平行に等間隔に配置された複数（この場合４
本）の鉄筋孔７を有する。セグメントピース８として
は、鋼構造、ＲＣ構造の何れを使用することもできる
が、この実施の形態では、ＲＣ構造のピース８を使用す
るものとする。

【００２３】次に、沈設体１の沈設工法を含む沈設構造
物２の構築工法を、図５〜１６に示す工程順序図等に従
って説明する。

【００２４】先ず、図５に示す第１の工程で、施工場所
の地表面上に刃口リング５Ａを構築して据え付ける。

【００２５】次に、図６に示す第２の工程で、圧入設備
（図示しない）を使用して、刃口リング５Ａを地中に掘
削・圧入して沈設する。掘削方法は、刃口リング５Ａの
内側の土砂をバケット等の掘削機により掘削して外部へ
排出するものである。

【００２６】次に、図７に示す第３の工程で、別の沈設
リング５Ｂを、刃口リング５Ａの上に構築して積み重ね
る。

【００２７】次に、図８に示す第４の工程で、互いに積
み重ねられた刃口リング５Ａ及び沈設リング５Ｂを、上
記と同様に地中に圧入・沈設すると共に、刃口リング５
Ａの内側の土砂を掘削・排出する。

【００２８】次に、図９に示す第５の工程では、上記第
３及び第４の工程を繰り返すことにより、更に別の沈設
リング５Ｃを、地盤途中に入り組んだ硬質層の手前まで
沈設する。この段階において、三つの沈設リング５Ａ〜
５Ｃにより沈設体１が構成されるが、各沈設リング５Ａ
〜５Ｃの軸線方向に貫かれた複数の鉄筋孔７はのそれぞ
れが上下に連通する。この実施の形態で、上記第１〜第
５の工程は、本発明の第１の沈設工程に相当する。これ
ら第１〜第５の工程では、各沈設リング５Ａ〜５Ｃがそ
の軸線方向に順次積み重ねられて地中に圧入されること
から、沈設体１の全体としての垂直性が容易に得られ
る。

【００２９】次に、図１０に示す第６の工程で、上下に
連通した各鉄筋孔７を通じて沈設体１の下端まで掘削手
段としてのウォータジェット１０を伸ばし、ウォータジ
ェット１０から高圧水を噴射することにより硬質層を掘
削する。図１５，１６に示すように、この実施の形態
で、本工程において、各鉄筋孔７を中心に沈設リング５
Ａ〜５Ｃの壁厚よりも大径な掘削孔１１を形成すると共
に、互いに隣接して形成される各掘削孔１１を水平方向
に互いに重複させる。各掘削孔１１における沈設リング
５Ａ〜５Ｃとの間の空洞部には、必要に応じてコンタク
トグラウトを充填することになる。この実施の形態で、
本工程は、本発明の掘削工程に相当する。この第６の工
程では、各鉄筋孔７に対応して複数の掘削孔１１がウォ
ータジェット１０により硬質層に形成され、それら掘削
孔１１により沈設体１の外形に対応した大孔１２（図１
１に示す。）が形成されることになる。その大孔１２
は、第１〜第５の工程で沈設された沈設体１の垂直性が
得られ、各沈設リング５Ａ〜５Ｃの鉄筋孔７の垂直性が
得られることにより、ウォージェット１０による掘削方
向の垂直性が容易に得られ、硬質層に形成される大孔１
２の垂直性が得られるようになる。

【００３０】次に、図１１に示す第７の工程で、沈設リ
ング５Ｃの上に更に別の沈設リング５Ｄ，５Ｅを順次構
築して積み重ね、地中に圧入することにより、掘削され
た硬質層の大孔１２を貫いて沈設体１を更に深くまで沈
設する。この実施の形態で、本工程は、本発明の第２の
沈設工程に相当する。この第７の工程では、第６の工程
で硬質層に形成された大孔１２の垂直性が得られること
により、硬質層を貫いて沈設される沈設体１の垂直性が
得られるようになる。

【００３１】次に、図１２に示す第８の工程では、前述
した第６及び第７の工程を繰り返すことにより、更に別
の硬質層の大孔１２を貫いて沈設体１を更に深くまで所
定の深度に沈設する。この実施の形態で、上記第１〜第
８の工程は、本発明の沈設体の沈設工法に相当するもの
である。

【００３２】これ以降は、所定の深度まで沈設された沈
設体１を用いた沈設構造物２の構築が行われる。即ち、
図１３に示す第９の工程では、沈設体１の刃口リング５
Ａの内側に底盤水中コンクリート３を打設する。

【００３３】その後、図１４に示す第１０の工程で、沈
設体１の各鉄筋孔７に鋼材４を挿入し、複数の沈設リン
グ５Ａ〜５Ｉよりなる沈設体１を一体化させた後、沈設
体１の内部の水替えを行うことにより、沈設構造物２を
完成させる。

【００３４】以上説明したように本実施の形態の沈設構
造物の構築工法における沈設体の沈設工法によれば、地
盤途中に入り組んだ硬質層の手前まで複数の沈設リング
５Ａ〜５Ｃよりなる沈設体１を沈設する。更に、各沈設
リング５Ａ〜５Ｃの軸線方向に貫かれた複数の鉄筋孔７
のそれぞれを通じて沈設体１の下端まで伸ばされたウォ
ータジェット１０により硬質層を掘削する。そして、掘
削された硬質層を貫いて沈設体１を更に深くまで沈設す
るようにしている。従って、この沈設工法によれば、硬
質層の手前まで、各沈設リング５Ａ〜５Ｃがその軸線方
向に順次積み重ねられて地中に圧入されることから、沈
設体１の全体としての垂直性が容易に得られる。これに
より、各沈設リング５Ａ〜５Ｃの鉄筋孔７の垂直性が得
られることにより、ウォータジェット１０による掘削方
向の垂直性が容易に得られ、硬質層に形成される大孔１
２の垂直性が得られるようになる。これにより、硬質層
を貫いて沈設される沈設体１の垂直性が得られるように
なる。この結果、最終的に所定の深度まで沈設される沈
設体１の垂直施工精度を向上させることができる。つま
り、硬質層に大孔１２を空ける際に、その大孔１２の垂
直精度を容易に確保できることから、その大孔１２を通
して沈設される沈設体１の垂直施工精度を向上させるこ
とができ、最終的には、構築される沈設構造物２の施工
精度を向上させることができるようになる。しかも、硬
質層に対処するために、沈設体１の圧入力を増大させる
必要がないことから、沈設体１を構成する各沈設リング
５Ａ〜５Ｉの壁厚を厚くする必要がない。このため、圧
入される沈設体１が地盤の緩んだ方向へ進み易くなるこ
ともない。

【００３５】この実施の形態では、第６の工程におい
て、各鉄筋孔７を中心に各沈設リング５Ａ〜５Ｃの壁厚
よりも大径な掘削孔１１が複数形成され、しかも、それ
ら隣接して形成される各掘削孔１１が水平方向において
互いに重複したものとなる。従って、それら複数の掘削
孔１１が一連となって沈設体１の沈設を許容する大孔１
２が硬質層に形成されることになる。このため、沈設体
１を沈設する前の現状地盤の状態から硬質層を削孔する
場合に比べて、大孔１２を硬質層の削孔箇所に対して容
易に正確に形成することができるようになる。

【００３６】この実施の形態では、沈設体１を構成する
各沈設リング５Ａ〜５Ｉが、筒状に形成された周壁６
と、その周壁６を軸線方向に貫通して互いに平行に配置
された複数の鉄筋孔７とを含むものとなっている。従っ
て、上記沈設工法のために最適な沈設体１が得られ、こ
の結果、上記沈設工法を容易に実施することができるよ
うになる。

【００３７】この実施の形態では、各沈設リング５Ａ〜
５Ｉを構成する複数のセグメントピース８が互いに連結
されることにより筒状の周壁６を有する各沈設リング５
Ａ〜５Ｉが形成される。従って、各沈設リング５Ａ〜５
Ｉをセグメントピース８の形で施工現場まで運ぶことが
容易となり、限られたスペースの施工現場で沈設リング
５Ａ〜５Ｉの構築が可能となる。このため、各沈設リン
グ５Ａ〜５Ｉの運搬及び保管を容易なものにすることが
でき、限られたスペースでの施工作業を容易なものとす
ることができる。更に、上下に積み重ねられる複数の沈
設リング５Ａ〜５Ｉのうち、上側の沈設リング５Ｂ〜５
Ｉの各セグメントピース８と下側の沈設リング５Ａ〜５
Ｈの各セグメントピース８が互いに水平方向へずれて配
置されることから、即ち、千鳥模様状に配置されること
から、外部荷重に対する沈設体１の全体の剛性強度が高
められる。この結果、沈設体１及び沈設構造物２として
の耐久性を向上させることができる。

【００３８】［第２の実施の形態］次に、本発明（請求
項３〜６）の沈設体の沈設工法及びその工法に使用され
る沈設体を具体化した第２の実施の形態に従って詳細に
説明する。尚、この実施の形態で前記第１の実施の形態
と同一の構成については、同一の符号を付して説明を省
略し、以下には異なった点を中心に説明する。

【００３９】図１７は、本実施の形態の沈設工法により
沈設される沈設体２１を含む沈設構造物２２（この場合
も「立坑」）の断面図を示す。この実施の形態では、硬
質層のない地盤に対して沈設構造物２２が構築されるも
のとする。この沈設構造物２２は、沈設体２１が７つの
沈設リング５Ａ〜５Ｇで構成されことの他、特に、沈設
構造物２２の下端に設けられた複数の地中定着部２３
と、同構造物２２の上端に設けられた地上定着部２４
と、両定着部２３，２４の間で各鉄筋孔７を通じて張ら
れた引張材２５とを備える点で前記第１の実施の形態の
沈設構造物２と構成が異なる。各沈設リング５Ａ〜５Ｇ
の構成、各セグメントピース８の上下配置の点では、第
１の実施の形態の沈設体１のそれと同じである。

【００４０】次に、沈設体２１の沈設工法を含む沈設構
造物２２の構築工法を、図１８〜２９に示す工程順序図
等に従って説明する。

【００４１】先ず、図１８に示す第１の工程、図１９に
示す第２の工程、図２０に示す第３の工程及び図２１に
示す第４の工程を実行する。これら第１〜第４の工程の
内容は、前記第１の実施の形態の第１〜第４の工程のそ
れと同じである。

【００４２】次に、図２２に示す第５の工程では、更に
別の沈設リング５Ｃを構築し、上記第３及び第４の工程
を繰り返すことにより、所定の第１の深度Ｄ１まで沈設
する。この段階では、三つの沈設リング５Ａ〜５Ｃによ
り沈設体１が構成されるが、各沈設リング５Ａ〜５Ｃの
軸線方向に貫かれた複数の鉄筋孔７はのそれぞれが上下
に連通する。この実施の形態で、上記第１〜第５の工程
は、本発明の第１の沈設工程に相当する。ここで、第１
の深度Ｄ１とは、後述するように、上下に連通する各鉄
筋孔７を通じて下方へ伸ばされる掘削機（例えば、ウォ
ータジェット１０）の垂直性が保たれる程度の深さを意
味する。この実施の形態では、第１の深度Ｄ１を「７
ｍ」とする。これら第１〜第５の工程では、各沈設リン
グ５Ａ〜５Ｃがその軸線方向に順次積み重ねられて地中
に圧入されることから、沈設体１の全体としての垂直性
が容易に得られる。

【００４３】次に、図２３に示す第６の工程で、上下に
連通した各鉄筋孔７を通じて沈設体１の下方へ掘削手段
としてのウォータジェット１０を伸ばし、そのウォータ
ジェット１０により地中を第１の深度Ｄ１より更に深い
第２の深度Ｄ２まで掘削することにより、各鉄筋孔７に
対応して連通する複数の掘削孔２６を形成する。ウォー
タジェット１０を鉄筋孔７から下側に出すとき、そこま
での沈設により鉄筋孔７が土砂により閉塞しているの
で、ウォータジェット１０により、その閉塞を解除しな
がら所期の掘削に入るようにする。図２８，２９に示す
ように、この実施の形態では、各鉄筋孔７とほぼ同径の
掘削孔２６を形成する。ここで、第２の深度Ｄ２は、沈
設体１を最終的に沈設させるのに必要な最大の深さを意
味する。この実施の形態では、第２の深度Ｄ２を「２２
ｍ」とする。ここでは、第１〜第５の工程で沈設された
沈設体２１の垂直性が得られ、各沈設リング５Ａ〜５Ｃ
の鉄筋孔７の垂直性が得られることにより、ウォータジ
ェット１０による掘削方向の垂直性が容易に得られ、地
中に形成される各掘削孔２６の垂直性が得られる。この
実施の形態で、本工程は、本発明の掘削工程に相当す
る。

【００４４】次に、図２４に示す第７の工程で、上下に
連通する各鉄筋孔７及び各掘削孔２６を通じて第２の深
度Ｄ２まで複数の引張材２５を地中に挿入する。ここで
も、互いに連通する各鉄筋孔７及び各掘削孔２６の垂直
性が得られることにより、第２の深度Ｄ２まで挿入され
る各引張材２５の垂直性が得られることになる。この実
施の形態で、本工程は、本発明の挿入工程に相当する。

【００４５】次に、同じく図２４に示す第８の工程で、
挿入された各引張材２５の下端を地中定着部２３により
地中に定着させる。この工程では、上下に連通する各鉄
筋孔７及び各掘削孔２６を通じて各掘削孔２６の最深部
まで地中定着部２３の形成に必要な材料が供給されるこ
とになる。

【００４６】次に、図２５に示す第９の工程で、第１〜
第５の工程で沈設された沈設体２１の上に更に別の沈設
リング５Ｄ，５Ｅ，５Ｆ，５Ｇを順次に構築して積み重
ねると共に、それら各沈設リング５Ｄ〜５Ｇの各鉄筋孔
７に引張材２５を挿通させ、それら引張材２５に沿って
各沈設リング５Ｄ〜５Ｇを地中に圧入することにより沈
設リング５Ａ〜５Ｇよりなる沈設体２１を第２の深度Ｄ
２の近傍まで沈設させる。ここでは、第７の工程で挿入
され、第８の工程で定着された各引張材２５の垂直性が
得られることにより、ほぼ第２の深度Ｄ２まで沈設され
る沈設体２１の垂直性が得られるようになる。この実施
の形態で、本工程は、本発明の第２の沈設工程に相当す
る。ここまでの第１〜第９の工程は、本発明の沈設体の
沈設工法に相当するものである。

【００４７】これ以降は、必要沈設長まで沈設された沈
設体２１を用いた沈設構造物２２の構築が行われる。即
ち、図２６に示す第１０の工程では、沈設体２１の刃口
リング５Ａの内側に底盤水中コンクリート３を打設する
と共に、各引張材２５を緊張させる。これにより、沈設
体２１にプレス効果を導入し、曲げ応力に抵抗するよう
にする。

【００４８】その後、図２７に示す第１１の工程で、各
引張材２５を沈設体２１の上端の地上定着部２４で定着
させ、複数の沈設リング５Ａ〜５Ｇよりなる沈設体２１
を一体化させた後、沈設体２１の内部の水替えを行うこ
とにより、沈設構造物２２を完成させる。

【００４９】以上説明したように本実施の形態の沈設構
造物の構築工法における沈設体の沈設工法によれば、所
定の第１の深度Ｄ１まで３つの沈設リング５Ａ〜５Ｃよ
りなる沈設体２１を沈設する。更に、各沈設リング５Ａ
〜５Ｃの軸線方向に貫かれた複数の鉄筋孔７を通じて沈
設体２１の下方へ伸ばされるウォータジェット１０によ
り地中を更に深い第２の深度Ｄ２まで掘削し、各鉄筋孔
７に対応して連通する複数の掘削孔２６を形成する。そ
の後、互いに連通する各鉄筋孔７及び各掘削孔２６を通
じて第２の深度Ｄ２まで複数の引張材２５を地中に挿入
する。そして、挿入された各引張材２５の下端を地中定
着部２３により地中に定着させる。その後、上記沈設さ
れた沈設体２１の上に、更に別の沈設リング５Ｄ〜５Ｇ
を積み重ね、それら別の沈設リング５Ｄ〜５Ｇの各鉄筋
孔７に挿通される各引張材２５に沿って別の沈設リング
５Ｄ〜５Ｇを地中に圧入することにより複数の沈設リン
グ５Ａ〜５Ｇよりなる沈設体２１を第２の深度Ｄ２の近
傍まで沈設するようにしている。従って、この沈設工法
によれば、初めに３つの沈設リング５Ａ〜５Ｃがその軸
線方向に順次積み重ねられて地中に圧入されることか
ら、それら３つの沈設リング５Ａ〜５Ｃよりなる沈設体
２１の全体としての垂直性が容易に得られる。これによ
り、各沈設リング５Ａ〜５Ｃの各鉄筋孔７の垂直性が得
られることにより、ウォータジェット１０による掘削方
向の垂直性が容易に得られ、地中に形成される各掘削孔
２６の垂直性が得られる。更に、上下に連通する各鉄筋
孔７及び各掘削孔２６の垂直性が得られることにより、
第２の深度Ｄ２まで挿入される各引張材２５の垂直性が
得られる。これにより、７つの沈設リング５Ａ〜５Ｇよ
りなる沈設体２１の全体としての垂直性が得られるよう
になる。この結果、最終的に所定の第２の深度Ｄ２まで
沈設される沈設体２１の垂直施工精度を向上させること
ができる。つまり、アンカーとして機能する各地中定着
部２３の位置ににずれが生じたり、沈設体２１の圧入方
向にずれが生じたりすることがなく、その結果として、
沈設体２１の垂直施工精度を向上させることができ、最
終的には、沈設構造物２２の施工精度を向上させること
ができるようになる。特に、この実施の形態では、第６
の工程で、各掘削孔２６が各鉄筋孔７とほぼ同径に形成
されると共に、各鉄筋孔７及び各掘削孔２６の内径が引
張材２５の外径とほぼ同じに形成されることから、各鉄
筋孔７及び各掘削孔２６に沿って挿入される引張材２５
の直進性が確保されるようになる。この意味で、沈設体
２１の垂直施工精度及び沈設構造物２２の施工精度をよ
り一層向上させることができるようになる。

【００５０】この実施の形態では、地中に沈設された沈
設体２１が、地中定着部２３と地上定着部２４との間で
係留されることになり、沈設体２１の浮き上がりが抑え
られる。即ち、地下水により沈設体２１に上向きの浮力
が加わっても、各地中定着部２３がアンカーとなって沈
設体２１が地中に係留されることなる。このため、沈設
体２１の浮力に対する抵抗力を増大させることができ、
沈設体２１を地下水の浮力に抗して地中に安定的に設置
することができる。このことによって、沈設構造物２２
を地中に安定的に構築することができるようになる。

【００５１】この実施の形態で、第１の実施の形態と同
一の構成、即ち、沈設体２１及び各沈設リング５Ａ〜５
Ｇのセグメントピース８による構成により得られる作用
及び効果については、第１の実施の形態のそれと同じで
ある。

【００５２】又、第１〜第５の工程は沈設体２１の自重
により掘削・沈設を行い、その後の第６及び第７の工程
で引張材２５を設置した後、その引張材２５を反力に残
りの沈設体２１を掘削・圧入・沈設することもできる。

【００５３】尚、この発明は前記各実施の形態に限定さ
れるものではなく、発明の趣旨を逸脱することのない範
囲で以下のように実施することもできる。

【００５４】（１）前記各実施の形態では、本発明の沈
設体及び沈設工法を、平面円形状を有する沈設体１，２
１に具体化したが、これに限られるものではなく、矩形
状、小判形状等の各種平面形状を有する沈設体に具体化
することもできる。

【００５５】（２）前記各実施の形態では、各沈設リン
グ５Ａ〜５Ｉを複数のセグメントピース８により構成し
たが、各沈設リングを最初から一体に形成された筒形周
壁により構成してもよい。

【００５６】（３）前記各実施の形態では、鋼構造のセ
グメントピース８又はＲＣ構造のセグメントピース８を
用いたが、鋼構造とＲＣ構造の混在する沈設構造物とし
てもよい。

【００５７】

【発明の効果】請求項１に記載の発明の構成によれば、
硬質層を貫いて沈設される沈設体の垂直性が得られるこ
とになる。このため、最終的に所定の深度まで沈設され
る沈設体の垂直施工精度を向上させることができるとい
う効果を発揮する。

【００５８】請求項２に記載の発明の構成によれば、複
数の掘削孔が一連となって沈設体の貫通を許容する大孔
が硬質層に形成されることになる。このため、請求項１
の発明の効果に加え、沈設体を沈設する前の現状地盤の
状態から硬質層を削孔する場合に比べて、大孔を硬質層
に容易に形成することができるという効果を発揮する。

【００５９】請求項３に記載の発明の構成によれば、第
２の深度まで沈設される沈設体の垂直性が得られる。こ
のため、最終的に所定の第２の深度まで沈設される沈設
体の垂直施工精度を向上させることができるという効果
を発揮する。

【００６０】請求項４に記載の発明の構成によれば、請
求項３の発明の効果に加え、沈設体の浮き上がりが抑え
られるようになる。このため、沈設体を浮力に抗して地
中に安定的に設置することができるという効果を発揮す
る。

【００６１】請求項５に記載の発明の構成によれば、請
求項１乃至請求項４の何れか一つに記載の沈設工法に最
適な沈設体が得られる。このため、この沈設工法を容易
に実施することができるという効果を発揮する。

【００６２】請求項６に記載の発明の構成によれば、請
求項５の発明の効果に加え、各単位躯体の運搬及び保管
を容易なものにすることができ、限られたスペースでの
施工作業を容易なものにすることもでき、更には、沈設
体としての耐久性を向上させることができるという効果
を発揮する。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１の実施の形態に係り、沈設体を含む沈設構
造物を示す断面図である。

【図２】同じく、沈設構造物を示す平面図である。

【図３】同じく、セグメントピースを示す斜視図であ
る。

【図４】同じく、セグメントピースを示す斜視図であ
る。

【図５】同じく、第１の工程を示す説明図である。

【図６】同じく、第２の工程を示す説明図である。

【図７】同じく、第３の工程を示す説明図である。

【図８】同じく、第４の工程を示す説明図である。

【図９】同じく、第５の工程を示す説明図である。

【図１０】同じく、第６の工程を示す説明図である。

【図１１】同じく、第７の工程を示す説明図である。

【図１２】同じく、第８の工程を示す説明図である。

【図１３】同じく、第９の工程を示す説明図である。

【図１４】同じく、第１０の工程を示す説明図である。

【図１５】同じく、掘削孔の一部を示す平面図である。

【図１６】同じく、掘削孔の一部を示す側面図である。

【図１７】第２の実施の形態に係り、沈設体を含む沈設
構造物を示す断面図である。

【図１８】同じく、第１の工程を示す説明図である。

【図１９】同じく、第２の工程を示す説明図である。

【図２０】同じく、第３の工程を示す説明図である。

【図２１】同じく、第４の工程を示す説明図である。

【図２２】同じく、第５の工程を示す説明図である。

【図２３】同じく、第６の工程を示す説明図である。

【図２４】同じく、第７及び第８の工程を示す説明図で
ある。

【図２５】同じく、第９の工程を示す説明図である。

【図２６】同じく、第１０の工程を示す説明図である。

【図２７】同じく、第１１の工程を示す説明図である。

【図２８】同じく、掘削孔の一部を示す平面図である。

【図２９】同じく、掘削孔の一部を示す側面図である。

【符号の説明】

１ 沈設体 ５Ａ〜５Ｉ 沈設リング（単位躯体） ６ 周壁 ７ 鉄筋孔（貫通孔） ８ セグメントピース １０ ウォータジェット（掘削手段） １１ 掘削孔 １２ 大孔 ２１ 沈設体 ２３ 地中定着部 ２４ 地上定着部 ２５ 引張材 ２６ 掘削孔

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 尾添 謙一 愛知県海部郡蟹江町大字蟹江新田字下市場 19番地の１ 株式会社加藤建設内 (72)発明者 佐藤 和義 埼玉県熊谷市大字三ヶ尻6100番地 日本鋼 管ライトスチール株式会社内

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 筒状をなす複数の単位躯体をその軸線方
   向に順次積み重ねた沈設体を地中に沈設する沈設工法で
   あって、 地盤途中に入り組んだ硬質土層の手前まで前記沈設体を
   沈設する第１の沈設工程と、 前記各単位躯体の軸線方向に貫かれた複数の貫通孔を通
   じて前記沈設体の下端まで伸ばされた掘削手段により前
   記硬質土層を掘削する掘削工程と、 前記掘削された硬質土層を貫いて前記沈設体を更に深く
   まで沈設する第２の沈設工程とを備えたことを特徴とす
   る沈設体の沈設工法。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の沈設体の沈設工法にお
   いて、 前記掘削工程で、前記各貫通孔を中心に前記単位躯体の
   壁厚よりも大径な掘削孔を形成すると共に、隣接して形
   成される掘削孔を水平方向に互いに重複させることを特
   徴とする沈設体の沈設工法。
3. 【請求項３】 筒状をなす複数の単位躯体をその軸線方
   向に順次積み重ねた沈設体を地中に沈設する沈設工法で
   あって、 所定の第１の深度まで前記沈設体を沈設する第１の沈設
   工程と、 前記各単位躯体の軸線方向に貫かれた複数の貫通孔を通
   じて前記沈設体の下方へ伸ばされる掘削手段により前記
   地中を更に深い第２の深度まで掘削し、前記各貫通孔に
   対応して連通する複数の掘削孔を形成する掘削工程と、 前記互いに連通する各貫通孔及び各掘削孔を通じて前記
   第２の深度まで複数の引張材を地中に挿入する挿入工程
   と、 前記挿入された各引張材の下端を定着部により地中に定
   着させる定着工程と、 前記第１の沈設工程で沈設された前記沈設体の上に、更
   に少なくとも一つの別の単位躯体を積み重ね、その別の
   単位躯体の各貫通孔に挿通される各引張材に沿って前記
   別の単位躯体を地中に沈設することにより前記沈設体を
   前記第２の深度近傍まで沈設する第２の沈設工程とを備
   えたことを特徴とする沈設体の沈設工法。
4. 【請求項４】 請求項３に記載の沈設体の沈設工法にお
   いて、 前記第２の沈設工程で前記沈設体が沈設された後、前記
   定着部を基点に前記引張材を緊張させると共に、その引
   張材の上端を前記沈設体の上端に定着部により定着させ
   ることを特徴とする沈設体の沈設工法。
5. 【請求項５】 請求項１乃至請求項４の何れか一つに記
   載の沈設工法に使用される沈設体であって、 前記各単位躯体は、筒状に形成された周壁と、前記周壁
   を軸線方向に貫通し、その周壁に沿って互いに平行に配
   置された複数の貫通孔とを含むことを特徴とする沈設
   体。
6. 【請求項６】 請求項５に記載の沈設体であって、 前記各単位躯体は、複数のセグメントピースが互いに連
   結されることにより筒状の周壁を形成したものであり、 前記各セグメントピースは、その軸線方向に貫通する少
   なくとも一つの前記貫通孔を含むものであり、 上下に積み重ねられる二つの単位躯体は、上側の単位躯
   体の各セグメントピースと下側の単位躯体の各セグメン
   トピースが互いに水平方向へずれて配置されると共に、
   上側及び下側の単位躯体の各貫通孔が互いに連通するも
   のであることを特徴とする沈設体。