JP2009162034A - 構造物基礎の工事方法 - Google Patents

Abstract

【課題】構造物基礎の定着耐力を確保できる技術を提供する。
【解決手段】構造物の脚材の下部と地盤中に構築される杭の上部とを包み込むように、かつ前記構造物を支持する支持層に接するように鋼管を設け、該鋼管の内部にコンクリートを打設することで該脚材と該杭とを接続して該構造物の基礎を構築する構造物基礎の工事方法であって、前記構造物の構築現場において予め行われる地盤調査の調査条件情報に基づいて、該構造物の基礎を構成する前記杭と前記鋼管とを含む部材の設計を行う設計工程と、前記設計工程において設計された部材を用いて前記構造物の基礎を構築する構造物基礎構築工程と、を備え、前記設計工程では、前記地盤調査によって求められるＮ値の取得位置情報を含む前記調査条件情報に基づいて、前記支持層の設計深度と出現深度との最大誤差を求め、該最大誤差を考慮して前記部材の設計を行う。
【選択図】図４

Description

本発明は、構造物基礎の工事方法に関する。

地盤中に構築された杭と鉄塔用脚材とをコンクリート打設により接合し、鉄塔基礎を構築する方法として特許文献１に記載の技術が知られている。図１は、特許文献１に記載の技術によって構築された鉄塔基礎の断面図を示す。特許文献１に記載の技術では、鋼管３の内壁にずれ止め用のリブ４を設けることで、鋼管３が接続される杭２と鉄塔用脚材１との定着耐力が高められている。また、かかる技術によれば、杭２の頭部の曲げ耐力を高めることで杭２の大型化を抑制することもできる。
特許第３７６４７２９号公報

鋼管の内壁にずれ止め用のリブを設ける技術（以下、従来技術とする。）が知られている。この従来技術によれば、鉄塔基礎の定着耐力を高めることができる。この従来技術を用いて鉄塔基礎の工事を行うに際しては、まず地盤中に設置される鋼管を安定的に支持可能な支持層（良質地盤）の高さ位置等を事前のボーリング調査によって確認する。そして、鋼管の設置位置は、ボーリング調査によって確認された支持層の高さ位置に関する情報を基に決定される。なお、ボーリング調査は、一般的に標準貫入試験（ＪＩＳ Ａ １２１９）を実施し、Ｎ値を求めるとともに土試料を採取することで行われる。但し、Ｎ値は、通常１ｍ間隔毎（垂直方向）に求められ、また、ボーリングが行われる水平位置と鋼管が設置される水平位置との間には多少のずれが存在する。従ってボーリング調査によって得られた支持層の設計深度と、実際の施工における支持層の出現深度との間には誤差が存在することがある。その結果、支持層の出現深度が設計深度よりも高い場合には、鋼管を設計深度まで圧入することができないといった事態を招く虞がある。一方、支持層の出現深度が設計深度よりも低い場合には、鋼管を設計深度以上に圧入する必要があるといった事態を招く虞がある。

ここで、図２は、支持層の出現深度毎の鋼管の設置位置を示す。図２（ａ）は、設計深度に対応する鋼管の設置位置を示す。図２（ａ）に示す鉄塔の基礎は、鋼管３の内壁にずれ止め用のリブ４が設けられ、鋼管３内に挿入される鉄塔用脚材１の周囲には支圧板５が設けられ、鋼管３と鉄塔用脚材１との定着耐力を高めるように設計されている。また、鋼管３は、その下端が支持層６に達し、かつ支持層６に所定の根入長７が確保されるように埋設されている。なお、杭２（現場打ちコンクリート杭）と鋼管３との間には、十分な定着耐力を維持するように、鉄筋定着長さ８が確保されている。また、図２（ａ）における支持層６の位置が、設計深度に相当する。

一方、図２（ｂ）は、支持層の出現深度が設計深度よりも高い場合の鋼管の設置位置を示す。この場合には、設計深度よりも高い位置において鋼管３の支持が可能である。すなわち、鋼管３が、設計時よりも高い位置にくることから、鋼管３の内壁に設けられているずれ止め用のリブ４も設計時よりも高い位置にくることになる。その結果、鋼管３と鉄塔用脚材１との定着長さに着目すると、鋼管３の下部のずれ止め用のリブ４（Ｐ２で示す範囲）が不足することになり、十分な定着耐力を確保できないといった事態を招く虞がある。また、鋼管３と杭２との定着長さに着目すると、杭２の鉄筋長さ（Ｐ１で示す範囲）が不足することになり、十分な定着耐力を確保できないといった事態を招く虞がある。

また、図２（ｃ）は、支持層の出現深度が設計深度よりも低い場合の鋼管の設置位置を示す。この場合には、設計深度よりも低い位置まで鋼管３を埋設しなければならない。すなわち、鋼管３が設計時よりも低い位置にくることになる。その結果、鋼管３と鉄塔用脚材１との定着長さに着目すると、鋼管３の上部のずれ止め用のリブ４（Ｐ３で示す範囲）が不足することになり、十分な定着耐力を確保できないといった事態を招く虞がある。また、鋼管３のそのものの長さが足りないといった事態を招く虞もある。

本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、支持層の設計深度と出現深度との間に誤差が生じる場合であっても、構造物基礎の定着耐力を確保できる技術を提供することを課題とする。

本発明では、上記の課題を解決するために、地盤調査の調査条件情報に基づいて支持層の設計深度と出現深度との最大誤差を求め、この最大誤差を考慮して構造物基礎を構成する部材の設計を行うこととした。これにより、本発明によれば、支持層の設計深度と出現深度との間に誤差が生じる場合であっても、構造物基礎の十分な定着耐力を確保することができる。

より詳細には、本発明は、構造物の脚材の下部と地盤中に構築される杭の上部とを包み込むように、かつ前記構造物を支持する支持層に接するように鋼管を設け、該鋼管の内部にコンクリートを打設することで該脚材と該杭とを接続して該構造物の基礎を構築する構造物基礎の工事方法であって、前記構造物の構築現場において予め行われる地盤調査の調査条件情報に基づいて、該構造物の基礎を構成する前記杭と前記鋼管とを含む部材の設計を行う設計工程と、前記設計工程において設計された部材を用いて前記構造物の基礎を構築する構造物基礎構築工程と、を備え、前記設計工程では、前記地盤調査によって求められるＮ値の取得位置情報を含む前記調査条件情報に基づいて、前記支持層の設計深度と出現深度との最大誤差を求め、該最大誤差を考慮して前記部材の設計を行うものである。

本発明によれば、調査条件情報に着目したことで、前記鋼管を支持する支持層の設計深度と出現深度との最大誤差を求めることが可能となる。本発明では、この最大誤差を予め考慮して部材の設計を行うことで、構造物基礎の十分な定着耐力を確保することができる。

本発明は、構造物基礎の工事に適用可能である。構造物には、鉄塔をはじめ、地盤中に杭を必要とする様々な構造物が含まれる。鉄塔は、単柱鉄塔、四角鉄塔などいずれであってもよい。支持層は、構造物を支持するのに十分な強度を備える地盤であり、支持地盤、良質地盤、硬質地盤と呼ばれるものである。

設計工程では、調査条件情報に基づいて部材の設計が行われる。調査条件情報とは、構造物の構築現場において予め行われる地盤調査の条件に関する情報である。地盤調査とは、構造物を十分に支持可能な支持層の高さ位置、支持層の強度、地下水の位置、支持層以外の地盤の強度等を確認するものである。構造物を構築するに際しては、このような地盤調査の結果に基づいて構造物を構成する部材の各種設計が行われる。地盤調査は、ボーリング調査によって行うことが一般的である。また、ボーリング調査は、標準貫入試験（ＪＩＳ Ａ １２１９）を実施し、Ｎ値を求めるとともに土試料を採取することで行われるのが一般的である。なお、Ｎ値は、通常１ｍ間隔毎（垂直方向）に求められことが多い。従って、あるＮ値の取得位置と次のＮ値の取得位置との間には、最大で１ｍの非測定領域が存在することになり、この非測定領域は、支持層の設計深度と出現深度との間に誤差を生じさせる原因となる虞がある。そしてこのような誤差は、例えば、支持層の出現深度が設計深度よりも低い場合、鋼管を設計深度以上に圧入する必要があり、鋼管の長さが不足
するといった事態を招く虞がある。

そこで、本発明では、支持層の設計深度と出現深度の間に誤差を生じさせる虞があるＮ値の取得位置情報に着目し、Ｎ値の取得位置情報を含む調査条件情報を予め考慮して部材の設計を行うこととした。より具体的には、本発明では、このような調査条件情報に基づいて、支持層の設計深度と出現深度との最大誤差を求め、この最大誤差を考慮して部材の設計を行うこととした。最大誤差とは、調査条件情報に基づいて想定される最大誤差である。例えば、Ｎ値を１ｍ間隔毎に求めた場合には、最大誤差は１ｍとなる。従って、部材の設計は、垂直方向において支持層が１ｍずれることを想定して行えばよい。なお、調査条件情報には、Ｎ値の取得位置情報の他、ボーリングの水平位置情報を含めることができる。ボーリングの水平位置情報とは、文字通りボーリングを実際に行った水平位置に関する情報である。構造物を構築するに際しては、その基礎が構築される箇所と完全に一致する箇所においてボーリングを行うことが好ましい。しかし、実際には、構造物基礎の構築位置とボーリング水平位置とを完全に一致させることは困難であり、この構造物基礎の構築位置とボーリング水平位置との差が支持層の設計深度と出現深度との間に誤差を生じさせる原因となる虞がある。そこで、ボーリングの水平位置情報も考慮して部材の設計を行うことで、より正確な最大誤差を求めることが可能となる。なお、調査条件情報には、地盤調査が行われる地盤の地形や傾斜等に関する情報を含めてもよい。

構造物基礎構築工程では、設計工程において設計された部材を用いて構造物の基礎が構築される。構造物基礎構築工程は、例えば、鋼管の内部を掘削しながら該鋼管を前記支持層に接するように埋設する鋼管埋設工程と、埋設された鋼管の下部が前記杭の上部を包み込むように前記杭を現場打ちコンクリートにて構築する杭構築工程と、杭構築工程終了後、埋設された鋼管の上部が前記脚材の下部を包み込むように該脚材を設置しコンクリートを打設する脚材接続工程と、を有するようにすることができる。これにより、設計工程において設計された部材を用いた構造物の基礎の構築が完了する。

ここで、本発明において、前記鋼管の内壁には、該鋼管の内部に打設されるコンクリートと係合する係合部材が設けられ、前記設計工程では、前記最大誤差を考慮して前記係合部材の垂直方向における設置範囲を設計するようにしてもよい。

係合部材を設けることで鋼管とコンクリートとの定着耐力を高めることができる。但し、支持層の設計深度と出現深度との間に誤差が生じると、鋼管の設置位置がずれることになり、それに伴って係合部材の位置にもずれが生じる虞がある。その結果、定着耐力が不足する虞がある。そこで、本発明では、鋼管の内壁に設けられる係合部材の設置範囲を、支持層の設計深度と出現深度との最大誤差を考慮して設計することとした。具体的には、垂直方向における係合部材の設置範囲を最大誤差を考慮して従来よりも大きく設計すればよい。これにより、本発明によれば、支持層の設計深度と出現深度との間に誤差が生じた場合であっても、構造物基礎の十分な定着耐力を確保することができる。

また、本発明において、前記設計工程では、前記最大誤差を考慮して前記杭の全長を設計するようにしてもよい。更に、本発明において、前記設計工程では、前記最大誤差を考慮して前記鋼管の全長を設計するようにしてもよい。

支持層の設計深度と出現深度との間に生じる誤差の影響は、上述した鋼管に設けられた係合部材に対するものばかりではない。誤差の影響は、杭の全長や鋼管の全長にも影響を及ぼす虞がある。例えば、出現深度が設計深度より低い場合には、鋼管の長さが不足するといった問題が生じる。そこで、本発明では、杭の全長や鋼管の全長についても、支持層の設計深度と出現深度との最大誤差を考慮して設計することとした。具体的には、杭の全長及び鋼管の全長を、最大誤差を考慮して従来よりも長く設計すればよい。これにより、
本発明によれば、支持層の設計深度と出現深度との間に誤差が生じた場合であっても、構造物基礎の十分な定着耐力を確保することができる。

また、本発明において、前記脚材の側面には、前記コンクリートを支圧するための複数の支圧板が最上段から最下段までの距離で表される定着長が所定の長さとなるように該脚材の側面と略直交するように設けられ、前記係合部材は、前記鋼管の内壁の上部と前記鋼管の内壁の下部とのうち少なくともいずれか一方に前記支圧板を挟み込むように複数設けられ、前記上部の複数の係合部材は、前記構造物に加わる引揚荷重に対するものであって、該係合部材のうち少なくとも一つを前記支圧板の最上段よりも略４５度上方の前記鋼管の内壁に前記脚材中心方向に所定の出幅が突出するように設けられ、前記下部の複数の係合部材は、前記構造物基礎に加わる圧縮荷重に対するものであって、該係合部材のうち少なくとも一つを前記支持板の最下段よりも略４５度下方の前記鋼管の内壁に前記脚材中心方向に所定の出幅が突出するように設けられるようにしてもよい。

本発明によれば、脚材の側面に支圧板設けられ、また、係合部材がこの支圧板を挟み込むように複数設けられることで、コンクリートの拘束をより向上させ、定着耐力を飛躍的に向上させることができる。所定の長さは、定着耐力を確保できる長さとして適宜設計することができる。なお、本発明は、本出願人が先に出願し特許された特許第３７６４７２９号に記載の技術に本発明の特徴である支持層の設計深度と出現深度との最大誤差を考慮して部材を設計するといった技術を適用するものである。従って、本発明によれば、支持層の設計深度と出現深度との間の誤差にかかわらず、従来に比べて定着耐力を飛躍的に向上させることが可能となる。

本発明によれば、支持層の設計深度と出現深度との間に誤差が生じる場合であっても、構造物基礎の定着耐力を確保できる技術を提供することができる。

次に本発明の構造物基礎の工事方法の実施形態について図面に基づいて説明する。

＜第一実施形態＞
第一実施形態では、本発明の構造物基礎の工事方法を単柱鉄塔の工事に適用する場合を例に説明する。図３は、第一実施形態の工事方法によって構築される単柱鉄塔１００を示す。同図に示すように、地上には単柱鉄塔１００が設けられており、この単柱鉄塔１００は、地盤中の基礎部９０によって支持されている。基礎部９０は、単柱鉄塔１００の下部に設けられている脚材１と、鉄筋籠２１と現場打ちコンクリートによって形成される杭２と、脚材１と杭２とを拘束する鋼管３と、によって構成され、脚材１と杭２とは、鋼管３の内部に充填されるコンクリートによって接続されている。なお、図示では一部省略されているが、脚材１の側面には、コンクリートを支圧するための支圧板５が複数設けられている。また、鋼管３の内壁には、支圧板を挟み込むようにずれ止め用のリブ４が所定の出幅が内側に突出するように複数設置されている。また、このリブ４のうち、上部のリブ４は、単柱鉄塔１００に加わる引揚荷重に対するものであり、少なくとも一つのリブ４が最上段の支圧板５よりも４５度上方に設置されることでより高い定着耐力が確保されている。更に、リブ４のうち、下部のリブ４は、基礎部９０に加わる圧縮荷重に対するものであり、少なくとも一つのリブ４が最下段の支圧板５よりも４５度下方に設置されることでより高い定着耐力が確保されている。

（工事方法）
次に図３に示す単柱鉄塔１００の工事方法について説明する。ここで、図４は、調査条件情報に基づく部材の設計フローを示す。ステップＳ１１では、単柱鉄塔１００が構築さ
れる現場において予め行われるボーリング調査におけるＮ値の取得位置情報が確認される。Ｎ値は、土の強さや固さの指標として広く用いられるものであり、標準貫入試験（ＪＩＳ Ａ １２１９）によって求めることができ、垂直方向に１ｍ間隔毎に取得されるのが一般的である。そこで、本実施形態においても、Ｎ値の取得位置情報としてＮ値が１ｍ毎に取得される場合を例に単柱鉄塔１００を構成する部材を設計するものとする。Ｎ値の取得位置情報が確認されると、ステップＳ１２へ進む。

ステップＳ１２では、支持層６の設計深度と出現深度との最大誤差が求められる。本実施形態では、垂直方向において１ｍ間隔でＮ値が求められていることから、最大誤差が１ｍとして設定される。但し、これに限定されるものではない。また、最大誤差を求めるに際しては、他の調査条件情報を更に考慮してもよい。本実施形態では、ボーリング位置（水平位置）と単柱鉄塔１００の構築位置が比較的近いことから、Ｎ値の取得位置情報から最大誤差を求めることとした。しかし、ボーリング位置と単柱鉄塔１００の構築位置との間に距離があるような場合には、設計深度と出現深度の間の誤差は更に大きくなる虞がある。従って、支持層の設計深度と出現深度との最大誤差を求めるに際しては、ボーリング位置と単柱鉄塔１００の構築位置との間の水平距離を考慮することが好ましい。すなわち、ボーリング位置と単柱鉄塔１００の構築位置との間の水平距離が大きくなるに従って、最大誤差も大きくなるものとして求めればよい。これにより、Ｎ値の取得位置情報のみに基づいて最大誤差を求める場合に比べ、より正確な最大誤差を求めることが可能となる。その結果、より正確な最大誤差が考慮された部材の設計が可能となる。支持層６の設計深度と出現深度との最大誤差が設定されるとステップＳ１３へ進む。

ステップＳ１３では、支持層６の設計深度と出現深度との最大誤差が考慮された部材の設計が行われる。具体的には、最大誤差を考慮して、鋼管３の内壁に設けられるリブ４の設置範囲、杭２の全長（鉄筋籠２１の全長）、鋼管３の全長が設計される。ここで図５Ａは、従来設計における鉄筋籠２１ａと本実施形態における設計に基づく鉄筋籠２１との対比を示す。同図に示すように、本実施形態の鉄筋籠２１は、従来の鉄筋籠２１よりも全長が１ｍ長く設計されている。また、図５Ｂは、従来設計における鋼管３ａと本実施形態における設計に基づく鋼管３との対比を示す。同図に示すように、本実施形態の鋼管３は、従来の鋼管３ａよりも全長が１ｍ長く設計されている。また、リブ４の設置範囲が上下方向に夫々１ｍずつ広げられている。本実施形態では、２０ｃｍピッチでリブが設けられることから、本実施形態の鋼管３は、上下にそれぞれ６ずつ、合計１２のリブが従来よりも多く設置されている。

なお、本実施形態では、部材の設計が支持層の設計深度と出現深度との最大誤差を考慮して行われるが、部材の基本的な強度設計等は、特許第３７６４７２９号に開示の設計方法に準じて行うことができる。なお、この設計方法は、割裂破壊を防止することで生じる破壊形態（鋼管３の降伏耐力、支圧板５周囲のコンクリート付着耐力、リブ４の耐力）を終局耐力とする合理的な設計方法である。

次に上述した設計方法によって設計された部材を実際に用いて単柱鉄塔１００を構築する手順について説明する。ここで、図６は、単柱鉄塔１００の工事方法の作業フローを示す。まず、ステップＳ０１では、上述した手順により部材の設計が行われる（ステップＳ１１から１３）。次にステップＳ０２では、内壁にリブ４が設置された鋼管３の建て込みが行われる。すなわち、設計手順により設計された設置範囲にリブ４が設置された鋼管３の建て込みが行われる。なお、鋼管３の建て込みは、パワージャッキ３０によって行うことができる。図７は、鋼管３の建て込み状態を示す。同図に示すように、パワージャッキ３０により鋼管３が地盤中に圧入される。

次にステップＳ０３では、鋼管３内部の掘削が行われる。鋼管３内部の掘削は、ハンマ
グラブ３１により行うことができる。図８は、鋼管３内の掘削状態を示す。同図に示すように、ハンマグラブ３１により鋼管３の内部が掘削される。鋼管３が支持層６に達すると掘削を終了し、必要に応じて鋼管３の内部の洗浄等を行う。鋼管３の内部の洗浄は、ブラシや水圧洗浄によって行うことができる。

ステップＳ０４では、掘削が完了した鋼管３の内部に鉄筋籠２１が挿入される。すなわち、最大誤差を考慮してその全長が従来よりも長く設計された鉄筋籠２１が鋼管３の内部に挿入される。図９は、鋼管３の内部に鉄筋籠２１を挿入した状態を示す。同図に示すように、鋼管３の内部に鉄筋籠２１が挿入されている。なお、鉄筋籠２１の挿入は、移動式クレーン等によって行うことができる。なお、鋼管３の内部掘削が完了した時点で、支持層６の設計深度と出現深度との誤差をより正確に把握することができる。鋼管３が予定より高い位置にきた場合には、出現深度が設計深度よりも高いと判断することができるからである。従って、鉄筋籠２１を挿入するに際しては、鋼管３の設置状況に応じて鉄筋籠２１の長さを再度調整した上で挿入するようにしてもよい。

ステップＳ０５では、杭２のコンクリートが打設される。すなわち、挿入された鉄筋籠２１の上端が隠れる高さまでコンクリートが打設される。杭２のコンクリート打設は、例えばトレミー管を挿入して行うことができる。杭２のコンクリート打設が終了後、コンクリートは所定期間養生され、また、鋼管３の内壁の洗浄等が行われる。

ステップＳ０６では、鋼管３の周囲の掘削、鋼管３の切断、脚材１の据付が行われる。鋼管３の周囲の掘削は、工事終了後に鋼管３の上端が地表に露出しないよう鋼管３の上部を切断するために行うものである。掘削が完了すると、鋼管３の上部が切断される。そして、脚材１が移動式クレーン等により鋼管３の内部、かつ杭２の頭部の天端に設置される。

ステップＳ０７では、二次コンクリート打設が行われる。具体的には、杭２の頭部の天端のレイタンス処理が行われた後、鋼管３内部にコンクリートが充填される。これにより、コンクリートによって杭２と脚材１とが接続される。ここで、図１０は、二次コンクリートの打設状態を示す。二次コンクリート打設は、状況に応じてトレミー管３２やバイブレータ３３等を用いて行うことができる。

ステップＳ０８では、単柱鉄塔１００の基礎部９０の仕上げが行われる。例えば、脚材１の周囲にひび割れ防止用の鉄筋を配置し、型枠を設け、コンクリートを打設する。コンクリートの養生が終わったら、型枠の解体、掘削箇所の埋め戻しを行う。基礎部９０の仕上げが完了すると、その後、地表に露出する単柱鉄塔１００の構築が行われる。

（効果）
以上説明した第一実施形態の単柱鉄塔の工事方法によれば、支持層６の出現深度と設計深度との間に誤差が生じる場合であっても、定着耐力が十分に確保された単柱鉄塔１００の基礎部９０を構築することができる。ここで、図１１は、支持層６の出現深度毎の鋼管３の設置位置を示す。図１１（ａ）は、支持層の設計深度と出現深度が一致した場合を示す。図１１（ｂ）は、支持層６の出現深度が設計深度よりも高い場合を示す。図１１（ｃ）は、出現深度が設計深度よりも低い場合を示す。このように、本実施形態の単柱鉄塔の工事方法によれば、支持層６の出現深度と設計深度との間に誤差が生じた場合であっても、その最大誤差を予め考慮して杭２の全長、鋼管３の全長、鋼管３に設置されるリブ４の設置範囲が設計されているので、単柱鉄塔１００の基礎部９０の定着耐力を確保することができる。

すなわち、図２（ｂ）で説明したように、従来の工事方法では、支持層６の出現深度が
設計深度よりも高い場合には、杭２を構成する鉄筋籠２１の長さ（図２（ｂ）Ｐ１で示す範囲）が不足し、また、リブ４の設置範囲（図２（ｂ）Ｐ２で示す範囲）が不足し、その結果、十分な定着耐力を確保することができないといった事態を招く虞があった。しかし、本実施形態の単柱鉄塔の工事方法によれば、図１１（ｂ）に示すように、鉄筋籠２１についてはＬ１で示す部分が従来よりも延長され、また、リブ４の設置範囲についてはＬ２で示す部分が従来よりも広く設計された上で基礎部９０が構築されている。従って、単柱鉄塔１００の基礎部９０の定着耐力が確保されている。

また、図２（ｃ）で説明したように、従来の工事方法では、支持層６の出現深度が設計深度よりも低い場合には、鋼管３の上部のリブ４の設置範囲（図２（ｃ）Ｐ３で示す範囲）が不足し、また、鋼管３の全長が不足し、その結果、十分な定着耐力を確保することができないといった事態を招く虞があった。しかし、本実施形態の単柱鉄塔の工事方法によれば、図１１（ｃ）に示すように、リブ４の設置範囲についてはＬ３で示す部分が従来よりも広く設計された上で基礎部９０が構築されている。また、鋼管３の全長も予め長く設計されている。従って、単柱鉄塔１００の基礎部９０の定着耐力が確保されている。

このように、本実施形態の単柱鉄塔の工事方法によれば、十分な定着耐力が確保された単柱鉄塔１００の基礎部９０を構築することができる。なお、従来技術では、例えば鋼管３が所定高さまで挿入できない場合には、鋼管３を圧入するための大型重機等を更に搬入するなどの必要があったが、本実施形態の単柱鉄塔の工事方法によればこのような問題も解消することができる。また、大型重機の搬入ができない現場では、リブ４の設置範囲を再度変更するなど、工事のやり直しが必要となる虞もあった。しかし、本実施形態の単柱鉄塔の工事方法によれば、このような問題も解消することができる。

＜第二実施形態＞
次に第二実施形態について説明する。第二実施形態では、本発明の構造物基礎の工事方法を四角鉄塔の工事に適用する場合を例に説明する。つまり、第一実施形態と第二実施形態では、工事の対象が異なるが、基本的の工事の方法は、同じである。従って、以下の説明では、相違点のみ説明するものとする。

図１２は、第二実施形態の工事方法によって構築される四角鉄塔１０１を示す。同図に示すように、地上には四角鉄塔１０１が設けられており、この四角鉄塔１０１は、地盤中の四つの基礎部９０によって支持されている。四つの基礎部９０は、上述した第一実施形態の基礎部９０と同じく、脚材１と、現場打ちコンクリートによって形成される杭２と、脚材１と杭２とを拘束する鋼管３と、によって構成され、脚材１と杭２とは、鋼管３の内部に充填されるコンクリートによって接続されている。

第二実施形態の工事方法においても、基本的には、上述した第一実施形態と同じであり、四つの基礎部９０の夫々についてステップＳ０１からステップＳ０８の工程を行うことで、夫々の基礎部９０が構築される。また、調査条件情報に基づく部材の設計も基本的には、同様の手順により行うことができる。但し、四角鉄塔１０１を構築する場合、一般的には、四角鉄塔１０１の中心（図においてＸで示す）においてボーリング調査を行うことが一般的である。すなわち、実際に基礎部９０が構築される箇所とボーリング位置Ｘとの間の誤差が、単柱鉄塔１００を構築する場合に比べて大きくなることが予測される。従って、四角鉄塔１０１を構築する場合に際しては、Ｎ値の取得位置に加えてボーリング位置と基礎部９０との平面距離を更に考慮した上で部材の設計を行うことが望ましい。例えば、第一実施形態ではＮ値の取得間隔が１ｍであることに基づいて最大誤差を１ｍとして部材の設計を行ったが、本実施形態では最大誤差をこれより大きくすることが好ましい。これにより、支持層６の出現深度と設計深度との間に誤差が生じる場合であっても、定着耐力が十分に確保された四角鉄塔１０１の基礎部９０を構築することができる。

以上、本発明の好適な実施形態を説明したが、本発明の構造物基礎の工事方法はこれらに限らず、可能な限りこれらの組合せを含むことができる。

従来の工法によって構築された鉄塔基礎の断面図を示す。 支持層の出現深度毎の鋼管の設置位置を示す。 第一実施形態の工事方法によって構築される単柱鉄塔を示す。 調査条件情報に基づく部材の設計フローを示す。 従来設計の鉄筋籠と本実施形態の設計に基づく鉄筋籠との対比を示す。 従来設計の鋼管と本実施形態の設計に基づく鋼管との対比を示す。 単柱鉄塔の工事方法の作業フローを示す。 鋼管の建て込み状態を示す。 鋼管内の掘削状態を示す。 鋼管の内部に鉄筋籠を挿入した状態を示す。 二次コンクリートの打設状態を示す。 支持層の出現深度毎の鋼管の設置位置を示す。 第二実施形態の工事方法によって構築される四角鉄塔を示す。

符号の説明

１・・・脚材
２・・・杭
３・・・鋼管
４・・・リブ
５・・・支圧板
６・・・支持層
２１・・・鉄筋籠
９０・・・基礎部
１００・・・単柱鉄塔
１０１・・・四角鉄塔

Claims (5)

1. 構造物の脚材の下部と地盤中に構築される杭の上部とを包み込むように、かつ前記構造物を支持する支持層に接するように鋼管を設け、該鋼管の内部にコンクリートを打設することで該脚材と該杭とを接続して該構造物の基礎を構築する構造物基礎の工事方法であって、
   前記構造物の構築現場において予め行われる地盤調査の調査条件情報に基づいて、該構造物の基礎を構成する前記杭と前記鋼管とを含む部材の設計を行う設計工程と、
   前記設計工程において設計された部材を用いて前記構造物の基礎を構築する構造物基礎構築工程と、を備え、
   前記設計工程では、前記地盤調査によって求められるＮ値の取得位置情報を含む前記調査条件情報に基づいて、前記支持層の設計深度と出現深度との最大誤差を求め、該最大誤差を考慮して前記部材の設計を行う、構造物基礎の工事方法。
2. 前記鋼管の内壁には、該鋼管の内部に打設されるコンクリートと係合する係合部材が設けられ、
   前記設計工程では、前記最大誤差を考慮して前記係合部材の垂直方向における設置範囲を設計する、請求項１に記載の構造物基礎の工事方法。
3. 前記設計工程では、前記最大誤差を考慮して前記杭の全長を設計する、請求項１又は請求項２に記載の構造物基礎の工事方法。
4. 前記設計工程では、前記最大誤差を考慮して前記鋼管の全長を設計する、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の構造物基礎の工事方法。
5. 前記脚材の側面には、前記コンクリートを支圧するための複数の支圧板が最上段から最下段までの距離で表される定着長が所定の長さとなるように該脚材の側面と略直交するように設けられ、
   前記係合部材は、前記鋼管の内壁の上部と前記鋼管の内壁の下部とのうち少なくともいずれか一方に前記支圧板を挟み込むように複数設けられ、
   前記上部の複数の係合部材は、前記構造物に加わる引揚荷重に対するものであって、該係合部材のうち少なくとも一つを前記支圧板の最上段よりも略４５度上方の前記鋼管の内壁に前記脚材中心方向に所定の出幅が突出するように設けられ、
   前記下部の複数の係合部材は、前記構造物基礎に加わる圧縮荷重に対するものであって、該係合部材のうち少なくとも一つを前記支持板の最下段よりも略４５度下方の前記鋼管の内壁に前記脚材中心方向に所定の出幅が突出するように設けられる、請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の構造物基礎の工事方法。

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