JP2548634B2 - 水底地盤打込み部材を用いた水域構造物 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、横棧橋や突堤などの荷
揚用水域構造物，護岸構造物，防波構造物，堤防構造物
等に用いられる水底地盤打込み部材を用いた水域構造物
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、水底地盤打込み部材を用いた水域
構造物としては、図６７および図６８に示すように、多
数の鋼製矢板４８が相互に噛み合わされた状態で水底地
盤２に打設されて、矢板壁４９が構成され、かつ多数の
前方杭５が、矢板壁４９から離れた位置において矢板壁
長手方向に間隔をおいて配置されて、水底地盤２に打設
され、矢板壁４９にほぼ直角な垂直面上で矢板壁４９の
上部から水底地盤２に向かって斜め下向きに延長する多
数の斜杭５０が、矢板壁長手方向に間隔をおいて配置さ
れて水底地盤２に打設され、前記矢板壁４９の上端部お
よび斜杭５０の上端部と、前方杭５の上端部とが、コン
クリートスラブからなる連結部材６を介して連結され、
前記矢板壁４９の裏側に裏込土５１および埋立土５２が
充填されている構造のものが知られている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】前記従来の水底地盤打
込み部材を用いた水域構造物の場合は、斜杭５０に発生
する押込力に対しては、地盤の軸方向支持力すなわち杭
先端支持力と杭周面摩擦力とで抵抗することになるが、
押込力が過大であるので、杭先端支持力を確保するため
に、通常は、硬質な支持層５３に対する斜杭５０の打込
長さを相当長くする必要がある。また矢板壁４９に発生
する引抜力に対しても、地盤の軸方向支持力（周面摩擦
力）で抵抗することになるが、引抜力が過大であるの
で、周面摩擦力を確保するために、通常は、硬質な支持
層５３に対する矢板壁４９の打込長さを相当長くする必
要がある。このように、従来の水底地盤打込み部材を用
いた水域構造物の場合は、斜杭５０および矢板壁４９に
発生する過大な軸方向力を支持するために硬質な支持層
５３に相当な長さにわたって打込む必要があり、そのた
め材料費が嵩むだけでなく施工時間が長くなったり、ま
た斜杭５０や鋼製矢板４８が座屈したりするなどの問題
があった。また斜杭５０の打込施工上、鉛直線に対する
斜杭５０の傾斜角（通常１０°〜２０°）をあまり大き
くできないので、斜杭５０に発生する押込力を低減させ
ることが極めて困難であった。さらに斜杭５０の部材長
が長くなると、斜めにまっすぐに打設することが難しく
なり、途中で曲がってしまうこともあり、所定の支持力
を確保できないばかりか、曲げによる２次応力が発生す
るなどの問題があった。また前方杭５は、土圧や土中水
圧あるいは地震力等の水平方向の外力に対しては、ほと
んど抵抗しておらず、上部コンクリート工の自重や上載
荷重などの鉛直下向きの荷重を支持している程度であ
り、断面に無駄があるという問題があった。さらに水域
構造物の安定性を向上させるために、矢板壁４９の前面
に盛土を設ける場合があるが、この場合は、盛土重量に
より斜杭５０に過大な曲げモーメントが発生するので、
斜杭５０に相当な断面剛性に持たせる必要が生じ、その
ため材料費，施工費が嵩むという問題もあった。このよ
うに、従来の水底地盤打込み部材を用いた水域構造物の
場合は、土圧や土中水圧または地震力等の水平方向外力
に対して主に斜杭５０および矢板壁４９の軸方向支持力
で抵抗する構造となっており、地盤の有する支持力機能
中、横方向支持力を充分に活用していなかった。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明は、前述の問題を
有利に解決するために、多数の水底地盤打込部材１が適
宜間隔を隔てた状態で水底地盤２に打設され、前記水底
地盤打込部材１の上部から水底地盤２に向かって斜め下
向きに延長する多数の耐圧縮斜材３が、横方向に適宜間
隔を隔てて配置され、前記耐圧縮斜材３の下端部には杭
挿通用下部筒体４が連結され、前記下部筒体４の内面に
は適宜間隔でずれ止め用の突起が設けられ、前記下部筒
体４に挿通された前方杭５は水底地盤２に打設され、前
記前方杭５の少なくとも前記下部筒体４に挿通される部
分の外周面には適宜間隔でずれ止め用の突起が設けら
れ、前記下部筒体４と前記前方杭５とにより形成された
空間部には、モルタルなどの経時硬化性材料が充填さ
れ、前記下部筒体４は前記前方杭５の中間部に結合さ
れ、前記水底地盤打込部材１の上端部は構造物延長方向
に互いに連結され、前記水底地盤打込部材１の上端部と
耐圧縮斜材３の上端部とが、コンクリートなどの経時硬
化性材料の中に埋設固定され上方結合部Ａを構成し、前
記前方杭５の上端部は経時硬化性材料の中に埋設され上
方結合部Ｂを構成し、コンクリートなどの経時硬化性材
料からなる連結部材６の両端部は各々前記上方結合部Ａ
および上方結合部Ｂと一体化する。また本発明は、多数
の水底地盤打込部材１が適宜間隔を隔てた状態で水底地
盤２に打設され、前記水底地盤打込部材１の上部から水
底地盤２に向かって斜め下向きに延長する多数の耐圧縮
斜材３の上端部が前記水底地盤打込部材１に交差する方
向に延長する上部梁材７に連結され、前記耐圧縮斜材３
の下端部に杭挿通用下部筒体４が連結されて耐圧縮支持
部材８が構成され、前記下部筒体４の内面には適宜間隔
でずれ止め用の突起が設けられ、適宜間隔を隔てて配置
されて水底地盤２に打設された多数の前方杭５に、それ
ぞれ耐圧縮支持部材８における杭挿通用下部筒体４が挿
込まれ、前記前方杭５の少なくとも前記下部筒体４に挿
通される部分の外周面には適宜間隔でずれ止め用の突起
が設けられ、前記下部筒体４と前記前方杭５とにより形
成された空間部には、モルタルなどの経時硬化性材料が
充填され、前記下部筒体４は前記前方杭５の中間部に結
合され、前記水底地盤打込部材１の上端部は構造物延長
方向に互いに連結され、前記上部梁材７の一端部と前記
水底地盤打込部材１の上端部と前記耐圧縮斜材３の上端
部とがコンクリートなどの経時硬化性材料の中に埋設固
定され上方結合部Ａを構成し、前記上部梁材７の他端部
と前記前方杭５の上端部とがコンクリートなどの経時硬
化性材料の中に埋設固定され上方結合部Ｂを構成するこ
とによっても、前述の問題を有利に解決することができ
る。

【０００５】

【実施例】図４はこの発明の実施例において用いられる
耐圧縮支持部材８を示すものであって、鋼管からなる耐
圧縮斜材３の下端部に垂直な鋼製円筒体からなる杭挿通
用下部筒体４が溶接により固着され、かつその下部筒体
４には、その内部を耐圧縮斜材３内に連通させる開口部
が設けられ、前記下部筒体４内の上端部および下端部に
ゴム製シールリング１６が接着剤またはボルト等の機械
的手段により固定され、かつ前記下部筒体４内には、ず
れ止め用の突起として、鋼棒等が溶接により固着されて
ジベル１７が構成されている。図５はこの発明の実施例
において用いられるジベル付き前方杭を示すものであっ
て、鋼管杭からなる前方杭５における前記杭挿通用下部
筒体４に挿入される部分の外周に、複数のジベル用鋼棒
２１が溶接により固着されている。次に前記耐圧縮支持
部材８およびジベル付き前方杭５を使用した第１発明の
実施例に係る水底地盤打込み部材を用いた水域構造物を
図１ないし図３によって説明する。まず海中の水底地盤
２に、多数の鋼管杭からなる水底地盤打込み部材１が、
横方向に間隔をおいて打設されると共に、各水底地盤打
込み部材１から沖側または陸側に離れた位置において、
前方杭５が水底地盤２に打設され、各前方杭５における
ジベル用鋼棒２１を固着した部分の外側に、耐圧縮支持
部材８における下部筒体４が嵌込まれると共に耐圧縮斜
材３の上端部が水底地盤打込み部材１の上端部に近接し
て配置され、かつ耐圧縮斜材３の上端部からコンクリー
ト等の経時硬化性材料２５が注入されて下部筒体４と前
方杭５との間に充填され、また水底地盤打込み部材１の
上端部と、耐圧縮斜材３の上端部と、前方杭５の上端部
とは、コンクリート等の経時硬化性材料により構成され
た梁または頂板等からなる連結部材６に埋込固定されて
いる。

【０００６】図６ないし図１７は耐圧縮斜材３の上端部
と水底地盤打込み部材１の上端部とを連結する場合の連
結構造の例を示すものであって、図６および図７の場合
は、耐圧縮斜材３の上端部と水底地盤打込み部材１の上
端部との間に、所要枚数（図示の場合は１枚）の鋼板か
らなるせん断力伝達部材１１が介在されて溶接により固
着されている。図８および図９の場合は、耐圧縮斜材３
の上端部に溶接により固着された垂直な鋼製連結板１３
と水底地盤打込み部材１の上端部との間に、所要枚数
（図示の場合は２枚）の鋼板からなるせん断力伝達部材
１１が介在されて溶接により固着されている。図１０お
よび図１１の場合は、水底地盤打込み部材１の上端部に
水平な鋼板製せん断力伝達部材１１の一端部が溶接によ
り固着され、そのせん断力伝達部材１１は耐圧縮斜材３
の上端部に設けられた長孔１５に摺動自在に嵌挿されて
いる。前記せん断力伝達部材１１と耐圧縮斜材３とを、
必要に応じ溶接により固着してもよい。図１２ないし図
１４の場合は、耐圧縮斜材３の上端部に水平な複数の鋼
板製せん断力伝達部材１１の一端部が溶接により固着さ
れ、各せん断力伝達部材１１は水底地盤打込み部材１の
上端部に設けられた長孔１５に摺動自在に嵌挿されてい
る。せん断力伝達部材１１と水底地盤打込み部材１と
を、必要に応じ溶接により固着してもよい。水底地盤打
込み部材１または耐圧縮斜材３に長孔１５を設けない
で、図１５に示すように、スリット５４を設け、そのス
リット５４にせん断力伝達部材１１を嵌入して溶接によ
り固着してもよい。図１６および図１７の場合は、耐圧
縮斜材３の上端部に鋼製下部支承部材５５が溶接により
固着され、水底地盤打込み部材１の上端部に鋼製上部支
承部材５６が溶接により固着され、前記下部支承部材５
５と上部支承部材５６との間に鋼製せん断力伝達部材１
１が介在されて、必要に応じ溶接により固着されてい
る。

【０００７】図１８ないし図２５は第２発明の実施例を
示すものであって、水底地盤打込み部材１に交差する方
向に延長するように配置される鋼製上部梁材７に、耐圧
縮斜材３の上端部が鋼製端板１４を介して溶接により固
着され、かつ耐圧縮斜材３の下端部に固定された杭挿通
用下部筒体４の内側に、図４に示すように、シールリン
グ１６およびジベル１７が取付けられて、耐圧縮支持フ
レーム５７が構成され、耐圧縮斜材３の上端側の上面に
注入孔１２が設けられている。水底地盤打込み部材１お
よび前方杭５が水底地盤２に打設されたのち、耐圧縮支
持フレーム５７における下部筒体４が前方杭５に嵌込ま
れ、かつ前記耐圧縮支持フレーム５７が下降されて、前
記下部筒体４が水底地盤２付近に配置されると共に、上
部梁材７が水底地盤打込み部材１および前方杭５の上端
部に載置され、水底地盤打込み部材１内の上方および前
方杭５内の上方において、上部梁材７に逆Ｕ字状鉄筋２
６が上方から嵌込まれ、耐圧縮斜材３の上部の注入孔１
２から経時硬化性材料２５が注入されて、その経時硬化
性材料２５が下部筒体４と前方杭５との間に充填される
（図２参照）。また予め水底地盤打込み部材１内の上側
および前方杭５内の上側に仕切板２７を固定し、水底地
盤打込み部材１の上端部と前方杭５の上端部と上部梁材
７とを埋設すると共に、各水底地盤打込み部材１および
各前方杭５の上部を連結するコンクリートからなる経時
硬化性材料９を打設し、かつ水底地盤打込み部材１内の
上側および前方杭５内の上側に経時硬化性材料９を充填
し、その経時硬化性材料９に逆Ｕ字状鉄筋２６の脚部を
埋込んで、上部梁材７を前方杭５および水底地盤打込み
部材１の上部に固定する。なお前記逆Ｕ字状鉄筋２６と
しては鋼棒を使用するのが好ましい。また前記経時硬化
性材料９に鉄筋を埋設してもよい。前記経時硬化性材料
９を打設する場合は、支保工および型枠を使用するが、
その図示を省略した。この実施例の場合、経時硬化性材
料に設けられた開口部６０を床版により被覆してもよ
い。その床版を、水域構造物施工現場においてコンクリ
ート等の経時硬化性材料を打設して製作してもよく、あ
るいはプレキャストコンクリートの床版を、前記開口部
６０を塞ぐように配置して、前記経時硬化性材料９に対
しボルト等の機械的手段により固定してもよい。

【０００８】図２６ないし図２９は第４発明の実施例を
示すものであって、図２２ないし図２５に示す耐圧縮支
持フレーム５７と、図５に示すジベル付き前方杭５と、
鋼管製矢板本体からなる水底地盤打込み部材１の両側に
スリットパイプ製継手１８およびＴ形鋼製継手１９を固
着して構成した鋼製矢板４８とが用いられ、まず図２８
および図２９に示すように、多数の鋼製矢板４８が相互
に噛み合わされて水底地盤２に打設されることにより矢
板壁４９が構成される。次に図２６および図２７に示す
ように、矢板壁４９から水側に離れた位置において、多
数のジベル付き前方杭５が矢板壁長手方向に間隔をおい
て配置されて水底地盤２に打設され、かつ耐圧縮支持フ
レーム５７における杭挿通用下部筒体４が、前方杭５に
挿込まれて水底地盤２に載置するか、または水底地盤面
付近に配置され、さらに耐圧縮支持フレーム５７におけ
る耐圧縮斜材３が矢板壁４９に直角な垂直面上に位置す
るように配置され、前記上部梁材７が水底地盤打込み部
材１前方杭５の上端部に載置される。次に耐圧縮斜材３
の上端に設けられている注入孔（図２３参照）１２から
コンクリートまたはモルタル等の経時硬化性材料２５が
注入されて、図２に示すように、その経時硬化性材料２
５が下部筒体４と前方杭５との間に充填され、かつ第２
発明の実施例の場合と同様に、水底地盤打込み部材１内
の上方および前方杭５内の上方において、上部梁材７に
逆Ｕ字状鉄筋２６が上方から嵌込まれ、水底地盤打込み
部材１の上端部と、前方杭５の上端部と耐圧縮斜材３の
上端部と上部梁材７とを埋込むように経時硬化性材料９
が打設され、さらに水底地盤打込み部材１内の上側およ
び前方杭５内の上側にも経時硬化性材料９が充填され
て、上部梁材７が水底地盤打込み部材１および前方杭５
の上部に固定される。

【０００９】図３０および図３１は第４発明の他の実施
例を示すものであって、上部梁材７の中間部が経時硬化
性材料９に埋込まれていないが、その構成は、第３発明
の前記実施例の場合と同様である。

【００１０】図３２ないし図３７は、耐圧縮支持フレー
ム５７における耐圧縮斜材３および上部梁材７の連結部
の他の例を示すものであって、図３２および図３３に示
す第１例の場合は、耐圧縮斜材３の上端面に端板１４が
溶接により固着され、Ｈ形鋼からなる上部梁材７が前記
端板１４に載置されて溶接により固着され、かつ前記上
部梁材７における耐圧縮斜材３および水底地盤打込み部
材１の上方に配置される部分において、上部フランジお
よび下部フランジの巾方向の両側に、鋼製補剛板２８が
溶接により固着され、その補剛板２８にはコンクリート
の回りをよくするための開口部２９が設けられている。
図３４および図３５に示す第２例の場合は、上部梁材７
の長手方向に延長する複数枚の鋼製補強板３０が耐圧縮
斜材３の上端部に設けられたスリットに嵌入されて溶接
により固着され、かつＨ形鋼からなる上部梁材７の下面
に、耐圧縮斜材３の上端部および補強板３０が溶接によ
り固着され、さらに上部梁材７の両側において耐圧縮斜
材３の上端面に蓋板３１が載置されて溶接により固着さ
れている。図３６および図３７に示す第３例の場合は、
耐圧縮斜材３の上端面に端板１４が溶接により固着さ
れ、Ｈ形鋼からなる上部梁材７の下面に座板３２が溶接
により固着され、かつ上部梁材７と座板３２とにわたっ
て複数の鋼製リブプレート３３が溶接により固着され、
前記端板１４および座板３２における上部梁材巾方向の
両側部分は複数のボルト３４により結合されている。

【００１１】図３８は第２発明および第４発明を実施す
る場合に採用できる耐圧縮支持フレーム５７の他の例を
示すものであって、耐圧縮斜材３における杭挿通用下部
筒体４側の部分と上部梁材７とに、その上部梁材７に直
角な方向に延長する鋼製連結杆１０の端部が溶接により
固着されている。このように、耐圧縮斜材３と上部梁材
７との連結部から離れた位置において、耐圧縮斜材３と
上部梁材７とを連結杆１０を介して連結しておけば、上
部梁材７を支持して耐圧縮支持フレーム５７を吊上げた
とき、耐圧縮斜材３と上部梁材７の連結部に過大な曲げ
力が作用するのを防止することができる。前記連結杆１
０の下端部を耐圧縮斜材３に連結しないで下部筒体４に
連結してもよい。

【００１２】図３９は上部梁材７を有する水域構造物に
おける耐圧縮斜材３の連結構造の他の例を示すものであ
って、耐圧縮斜材３の上端部と水底地盤打込み部材１の
上端部との間に、せん断力伝達部材１１が介在されて溶
接により固着され、かつ耐圧縮斜材３の上端部と上部梁
材７との間に、鋼製補強板２０が介在されて溶接により
固着されている。

【００１３】図４０ないし図５６は上部梁材７と前方杭
５および水底地盤打込み部材１との結合構造の他の例を
示すものであって、図４０および図４１に示す第１例の
場合は、Ｈ形鋼からなる上部梁材７の下部にＨ形鋼から
なる挿込部材３５の上端部が溶接により固着され、その
挿込部材３５は前方杭５および水底地盤打込み部材１内
に挿入され、かつ仕切板２７の上部において、前方杭５
および水底地盤打込み部材１の周壁と挿込部材３５との
間に経時硬化性材料９が充填されている。図４２および
図４３に示す第２例の場合は、挿込部材３５の上部側面
に上部梁材７の端部が溶接により固着されているが、そ
の他の構成は第１例の場合と同様である。図４４および
図４５に示す第３例の場合は、鋼管からなる挿込部材３
５の上部側面に上部梁材７の端部が溶接により固着され
ているが、その他の構成は第１例の場合と同様である。
図４６および図４７に示す第４例の場合は、Ｈ形鋼から
なる上部梁材７の上部フランジおよび下部フランジにわ
たって多数のアンカーボルト３６が挿通され、そのアン
カーボルト３６の上部に螺合されたナット３７は上部梁
材７の上面に載置され、かつ仕切板２７の上部において
前方杭５および水底地盤打込み部材１内に充填された経
時硬化性材料９にアンカーボルト３６が埋込まれてい
る。図４８ないし図５０に示す第５例の場合は、上部梁
材７の側縁から突出する多数のアーム３８を備えている
係止金具３９が上部梁材７の上部に載置され、前記各ア
ーム３８の先端部にアンカーボルト３６が挿通され、そ
のアンカーボルト３６の上部に螺合されたナット３７は
アーム３８の上面に載置され、かつ仕切板２７の上部に
おいて前方杭５および水底地盤打込み部材１内に充填さ
れた経時硬化性材料９にアンカーボルト３６が埋込まれ
ている。前記係止金具３９を、必要に応じ上部梁材７に
対し溶接により固着してもよく、またナット３７を、必
要に応じアーム３８に溶接により固着してもよい。

【００１４】図５１および図５２に示す第６例の場合
は、Ｈ形鋼からなる上部梁材７の巾方向の両側に、鋼製
挿込金具４０の上部が溶接により固着され、各挿込金具
４０の下部が前方杭５および水底地盤打込み部材１内に
嵌入されている。前記挿込金具４０を、必要に応じ水底
地盤打込み部材１および前方杭５に対し溶接により固着
してもよい。図５３および図５４に示す第７例の場合
は、鋼管からなる挿込部材３５の上部側面に、Ｈ形鋼か
らなる上部梁材７の端部が溶接により固着され、かつ前
記挿込部材３５の中間部および下部の外周に、ガイド斜
面４１を有する複数（図示の場合は４箇）の係合金具４
２が等角度間隔で配置されて溶接により固着され、その
係合金具４２付きの挿込部材３５が前方杭５および水底
地盤打込み部材１内に挿入されている。前記ガイド斜面
４１は、直線状であってもよく、あるいは円弧状であっ
てもよい。

【００１５】図５５および図５６に示す第８例の場合
は、鋼管からなる挿込部材３５の上部に設けられた開口
部に、上部梁材７の端部が摺動自在に嵌挿され、その上
部梁材７の端部が水底地盤打込み部材１および前方杭５
の上端部に載置されると共に、挿込部材３５の下側部分
が、水底地盤打込み部材１および前方杭５の内部に挿入
され、前記挿込部材３５の上部に嵌入された鋼製連結板
２２の下部は上部梁材７の上面に溶接により固着され、
かつ挿込部材３５と上部梁材７とは溶接により固着され
ている。次に水底地盤打込み部材１，耐圧縮斜材３，前
方杭５の上部を埋込むと共に、上部梁材７を埋込むよう
に、経時硬化性材料９が打設され、その経時硬化性材料
９が、水底地盤打込み部材１の上部および前方杭５の上
部と挿込部材３５との間ならびに挿込部材３５の中にも
充填される。前記連結板２２を省略してもよく、また連
結板２２を使用する場合は、挿込部材３５と上部梁材７
との溶接による固着を省略してもよい。

【００１６】図５７および図５８に示すように、内周面
に複数のジベル１７を固着した下部筒体４における下部
内周に、ゴムまたは合成樹脂系弾性材料からなるシール
リング１６を配置し、かつそのシールリング１６を前記
下部筒体４に固着された上下一対の支持リングの間に挿
入してボルト等の機械的手段により固定し、前記下部筒
体４の下側に連結した注入管４３に、開閉弁４４を介し
てグラウト注入用ホース４５を接続し、そのホース４
５，開閉弁４４および注入管４３を通って、下部筒体４
と前方杭５との間に、経時硬化性材料２５を注入充填
し、次に前記開閉弁４４を閉じたのち、前記ホース４５
を開閉弁４４から取外して回収してもよい。

【００１７】図５９および図６０に示すように、下部筒
体４内の上部および下部の周囲に、下部筒体４と前方杭
５との間隔を一定以上に保つための複数（例えば４箇）
のスペーサ４６を等角度間隔で固定してもよい。

【００１８】図６１および図６２の場合は、水底地盤打
込み部材１，耐圧縮斜材３の上端部および上部梁材７の
一端部を埋込む経時硬化性材料９Ａと、前方杭５の上端
部および上部梁材７の他端部を埋込む経時硬化性材料９
Ｂとに、切欠段部６２を設け、その切欠段部６２の底面
から突出するボルト６３の下端部を、上部梁材７に溶接
により固定し、プレキャストコンクリート製床版６４の
両端部を経時硬化性材料９Ａ，９Ｂの切欠段部６２に載
置すると共に、前記ボルト６３を床版６４の透孔に挿通
し、その床版６４の上側に設けた大径の凹部６５内にお
いて、ボルト６３に螺合したナット６６により床版６４
を経時硬化性材料９Ａ，９Ｂに締付固定し、前記凹部６
５にキャップ６７を嵌入している。

【００１９】図６３は前方杭を沖側に増設した第１例を
示すものであって、前方杭５の前方において、第２前方
杭５Ａが水底地盤２に打設され、上部梁材７は、矢板壁
４９における矢板本体からなる水底地盤打込み部材１の
上端部と前方杭５の上端部と第２前方杭５Ａの上端部と
にわたって架設されて、溶接その他の適当な手段により
固定され、耐圧縮支持部材８における下部筒体４は前方
杭５に対し前述のような手段により固定され、耐圧縮支
持部材８における耐圧縮斜材３の上端部は上部梁材７に
対し溶接その他の適当な手段により固定され、矢板壁４
９，耐圧縮斜材３，前方杭５，第２前方杭５Ａの上端部
と上部梁材７とは、経時硬化性材料９の中に埋設され、
水底地盤２における水域構造物が位置する部分には、必
要に応じ盛土５９が設けられる。

【００２０】図６４は前方杭を沖側に増設した第２例を
示すものであって、前方杭５の前方において、第２前方
杭５Ａ，第３前方杭５Ｂおよび第４前方杭５Ｃが水底地
盤２に打設され、上部梁材７は、矢板壁４９における矢
板本体からなる水底地盤打込み部材１の上端部と、各前
方杭５，５Ａ〜５Ｃの上端部とにわたって架設されて、
溶接その他の適当な手段により固定され、前方杭５およ
び第４前方杭５Ｃに、耐圧縮支持部材８における下部筒
体４が前述のような手段により固定され、耐圧縮支持部
材８における耐圧縮斜材３の上端部は上部梁材７に対し
溶接その他の適当な手段により固定され、矢板壁４９の
上端部と、各耐圧縮斜材３の上端部と、各前方杭５，５
Ａ〜５Ｃの上端部と上部梁材７とは、経時硬化性材料９
の中に埋設され、水底地盤２における水域構造物が位置
する部分には、必要に応じ盛土５９が設けられる。

【００２１】図６５および図６６に示すように、親水機
能を持たせるために、頂板からなる連結部材６を階段状
にしてもよく、さらに波の遡上を防止するために、前記
連結部材６に上下方向に貫通する多数の通水孔６８を設
けてもよい。

【００２２】消波機能を向上させるために、矢板壁４９
と前方杭５との間または水底地盤打込み部材１と前方杭
５との間に、消波性ブロックや岩石などを適当高さまで
充填してもよい。

【００２３】前記上部梁材７としては、角鋼管または丸
鋼管を使用してもよく、また角鋼管または丸鋼管に、コ
ンクリート等の経時硬化性材料または鉄筋等の補強材を
埋設した経時硬化性材料を充填して構成した上部梁材を
使用してもよい。耐圧縮斜材３としては、鋼製管体また
は内面にジベルを設けた鋼製管体に、コンクリート等の
経時硬化性材料または鉄筋等の補強材を埋設して構成し
た耐圧縮斜材を使用してもよい。また下部筒体４として
は、内面突起付き鋼管を使用してもよい。

【００２４】前方杭５における少なくとも下部筒体４が
位置する部分の内側に、ジベルを設けてコンクリート等
の経時硬化性材料を充填してもよく、また前方杭５にお
ける少なくとも下部筒体４が位置する部分に内面突起付
き鋼管を使用して、その中にコンクリート等の経時硬化
性材料を充填してもよい。さらにまた耐圧縮斜材３の下
端部を下部筒体４に固定したブラケットにピン結合して
もよい。

【００２５】第１発明の実施例の場合、水底地盤打込み
部材１および耐圧縮斜材３の上端部の外面または内面あ
るいはその双方にジベルを設けてもよい。また水底地盤
打込み部材１の列あるいは前方杭５の列にわたって腹起
こし材を架設固定してもよい。さらにまた、挿入部材３
５の外面にジベルを設けてもよい。

【００２６】経時硬化性材料９の中に鉄筋等の補強材を
埋設してもよく、下部筒体４における耐圧縮斜材３の下
端部よりも下側の部分を長くして、その部分を水底地盤
２に埋設してもよい。さらにまた、仕切板２７を水域構
造物施工現場において、水底地盤打込み部材１および前
方杭５の内部に設置する場合、仕切板２７に吊り具の下
部を連結し、その吊り具の上部を水底地盤打込み部材１
および前方杭５の上縁部に係止してもよい。

【００２７】耐圧縮支持フレーム５７を使用する場合
も、耐圧縮斜材３の上端部と水底地盤打込み部材１の上
端部とを、図６ないし図１７に示す連結手段により連結
してもよく、また図２０および図２１に示す逆Ｕ字状鉄
筋２６の下部および図４６ないし図４９に示すアンカー
ボルト３６の下部に、アンカー部を屈曲形成してもよ
い。さらにまた、逆Ｕ字状鉄筋２６を上部梁材７，水底
地盤打込み部材１，前方杭５等に溶接により固着しても
よい。

【００２８】矢板壁４９を構成する壁体構成部材として
は、任意断面の構成矢板あるいはコンクリート矢板を使
用してもよい。矢板壁４９を設置すれば、水域構造物を
防波堤構造物または護岸構造物とすることができる。

【００２９】

【発明の効果】本発明によれば、多数の水底地盤打込部
材１が適宜間隔を隔てた状態で水底地盤２に打設され、
前記水底地盤打込部材１の上部から水底地盤２に向かっ
て斜め下向きに延長する多数の耐圧縮斜材３が、横方向
に適宜間隔を隔てて配置され、前記耐圧縮斜材３の下端
部には杭挿通用下部筒体４が連結され、前記下部筒体４
の内面には適宜間隔でずれ止め用の突起が設けられ、前
記下部筒体４に挿通された前方杭５は水底地盤２に打設
され、前記前方杭５の少なくとも前記下部筒体４に挿通
される部分の外周面には適宜間隔でずれ止め用の突起が
設けられ、前記下部筒体４と前記前方杭５とにより形成
された空間部には、モルタルなどの経時硬化性材料が充
填され、前記下部筒体４は前記前方杭５の中間部に結合
され、前記水底地盤打込部材１の上端部は構造物延長方
向に互いに連結され、前記水底地盤打込部材１の上端部
と耐圧縮斜材３の上端部とが、コンクリートなどの経時
硬化性材料の中に埋設固定され上方結合部Ａを構成し、
前記前方杭５の上端部は経時硬化性材料の中に埋設され
上方結合部Ｂを構成し、コンクリートなどの経時硬化性
材料からなる連結部材６の両端部は各々前記上方結合部
Ａおよび上方結合部Ｂと一体化しているので、地盤の有
する支持力機能すなわち軸方向支持力および横方向支持
力を無駄なく活用できる水域構造物を、短かい前方杭５
および従来の斜杭５０に代わる短かい耐圧縮斜材３を使
用して、経済的にかつ高能率で構築することができ、し
かも耐圧縮斜材３に作用する圧縮力を、耐圧縮斜材３と
前方杭５との結合部において、前方杭５に対する押込
力，曲げモーメントおよびせん断力に変換し、前方杭５
に発生する押込力を相当小さくして、硬質な支持層５３
への前方杭５の根入れ深さを小さくすると共に、前方杭
５の局部座屈を防止することができ、さらに前方杭５に
発生する押込力を小さくできるだけでなく、水底地盤打
込部材１や矢板壁４９に発生する引抜力をも小さくし
て、水底地盤打込部材１や矢板壁４９の硬質な支持層５
３に対する根入れ深さを小さくすると共に、水底地盤打
込部材１および矢板壁４９の局部座屈を防止することが
できる。また耐圧縮斜材３の鉛直線に対する傾斜角を大
きく設定することができるので、前方杭５や矢板壁４９
に発生する軸方向力をさらに小さくすることができ、か
つ土圧や土中水圧または地震力等の外力に対して水底地
盤中の前方杭５および矢板壁４９によって抵抗させる際
に、水底地盤の軸方向支持力と横方向支持力の両方を無
駄なく活用し、かつ耐圧縮斜材３の鉛直線に対する傾斜
角を任意に設定して、地盤条件，外力条件等に応じて前
方杭５や矢板壁４９に発生する軸方向力を調整し、設計
の自由度を飛躍的に向上させることができ、さらに矢板
壁４９の前面に前方杭５および耐圧縮斜材３を密に配置
することにより、魚が集まり易いという集魚効果を発揮
させることができる。また耐圧縮斜材３の上端部を水底
地盤打込部材１に交差する方向に延長する上部梁材７に
連結し、前記上部梁材７を水底地盤打込部材１の上部お
よび前方杭５の上部に結合することにより、水域構造物
の強度を大きくすることができ、さらに耐圧縮斜材３と
上部梁材７との連結部から離れた位置において、耐圧縮
支持部材８と上部梁材７とを、連結杆１０を介して連結
することにより、上部梁材７とこれに連結された耐圧縮
支持部材８とからなる耐圧縮支持フレーム５７を吊上げ
運搬する際の強度を大きくすることができ、また耐圧縮
斜材３の上部と水底地盤打込部材１の上部との間にせん
断力伝達部材１１を配置することにより、水域構造物の
強度を大きくすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１発明の実施例に係る水底地盤打込み部材を
用いた水域構造物を示す縦断側面図である。

【図２】図１における前方杭と耐圧縮斜材との結合部を
拡大して示す一部縦断側面図である。

【図３】図１のＡ−Ａ線断面図である。

【図４】筒体付き耐圧縮斜材の下側部分を拡大して示す
一部縦断側面図である。

【図５】ジベル付き前方杭の一部切欠側面図である。

【図６】耐圧縮斜材と水底地盤打込み部材との連結構造
の側面図である。

【図７】図６の平面図である。

【図８】耐圧縮斜材と水底地盤打込み部材との連結構造
の他の例を示す側面図である。

【図９】図８の平面図である。

【図１０】耐圧縮斜材と水底地盤打込み部材との連結構
造の他の例を示す側面図である。

【図１１】図１０の平面図である。

【図１２】耐圧縮斜材と水底地盤打込み部材との連結構
造の他の例を示す側面図である。

【図１３】図１２の一部横断平面図である。

【図１４】図１２の一部縦断正面図である。

【図１５】せん断力伝達部材をスリットに嵌合して固着
した状態を示す一部縦断正面図である。

【図１６】耐圧縮斜材と水底地盤打込み部材との連結構
造の他の例を示す側面図である。

【図１７】図１６の一部横断平面図である。

【図１８】第２発明の実施例に係る水底地盤打込み部材
を用いた水域構造物を示す縦断側面図である。

【図１９】図１８の水域構造物の平面図である。

【図２０】第２発明の水域構造物における上部梁材と水
底地盤打込み部材および前方杭との結合部を示す一部縦
断側面図である。

【図２１】図２０に示す結合部の縦断正面図である。

【図２２】耐圧縮支持フレームの側面図である。

【図２３】図２２の一部を拡大して示す一部縦断側面図
である。

【図２４】図２３に示す部分の平面図である。

【図２５】図２３に示す部分の正面図である。

【図２６】第４発明の実施例に係る水底地盤打込み部材
を用いた水域構造物を示す縦断側面図である。

【図２７】図２６の平面図である。

【図２８】矢板壁を示す平面図である。

【図２９】図２８の一部を拡大して示す平面図である。

【図３０】第４発明の他の実施例に係る水域構造物を示
す縦断側面図である。

【図３１】図３０の平面図である。

【図３２】上部梁材と耐圧縮斜材との連結構造の第１例
を示す側面図である。

【図３３】図３２の一部縦断正面図である。

【図３４】上部梁材と耐圧縮斜材との連結構造の第２例
を示す側面図である。

【図３５】図３４の正面図である。

【図３６】上部梁材と耐圧縮斜材との連結構造の第３例
を示す側面図である。

【図３７】図３６の正面図である。

【図３８】連結杆を有する耐圧縮支持フレームの側面図
である。

【図３９】耐圧縮斜材の上端部と水底地盤打込み部材お
よび上部梁材との連結構造を示す側面図である。

【図４０】上部梁材と水底地盤打込み部材および前方杭
との結合構造の第１例を示す縦断側面図である。

【図４１】図４０の縦断正面図である。

【図４２】上部梁材と水底地盤打込み部材および前方杭
との結合構造の第２例を示す縦断側面図である。

【図４３】図４２の縦断正面図である。

【図４４】上部梁材と水底地盤打込み部材および前方杭
との結合構造の第３例を示す縦断側面図である。

【図４５】図４４の横断平面図である。

【図４６】上部梁材と水底地盤打込み部材および前方杭
との結合構造の第４例を示す縦断側面図である。

【図４７】図４６の縦断正面図である。

【図４８】上部梁材と水底地盤打込み部材および前方杭
との結合構造の第５例を示す縦断側面図である。

【図４９】図４８の縦断正面図である。

【図５０】図４８の一部を横断した平面図である。

【図５１】上部梁材と水底地盤打込み部材および前方杭
との結合構造の第６例を示す縦断側面図である。

【図５２】図５１の縦断正面図である。

【図５３】上部梁材と水底地盤打込み部材および前方杭
との結合構造の第７例を示す縦断側面図である。

【図５４】図５３のＢ−Ｂ線拡大断面図である。

【図５５】上部梁材と水底地盤打込み部材および前方杭
との結合構造の第８例を示す縦断側面図である。

【図５６】図５５の一部横断平面図である。

【図５７】シールリング付き下部筒体の他の例を示す縦
断側面図である。

【図５８】図５７に示した下部筒体と前方杭との間に経
時硬化性充填材料を充填した状態を示す縦断正面図であ
る。

【図５９】下部筒体内の上部および下部スペーサを取付
けた例を示す縦断側面図である。

【図６０】図５９の横断平面図である。

【図６１】対向する経時硬化性材料にわたって床版を架
設固定した水域構造物を示す縦断側面図である。

【図６２】図６１の一部を拡大して示す縦断側面図であ
る。

【図６３】前方杭を沖側に増設した第１例の水域構造物
の縦断側面図である。

【図６４】前方杭を沖側に増設した第２例の水域構造物
を示す縦断側面図である。

【図６５】階段状の連結部材を設けた水域構造物を示す
縦断側面図である。

【図６６】図６５の正面図である。

【図６７】従来の水域矢板壁構造物を示す縦断側面図で
ある。

【図６８】図６７の横断平面図である。

【符号の説明】

１ 水底地盤打込み部材 ２ 水底地盤 ３ 耐圧縮斜材 ４ 杭挿通用下部筒体 ５ 前方杭 ６ 連結部材 ７ 上部梁材 ８ 耐圧縮支持部材 ９ 経時硬化性材料 １０ 連結杆 １１ せん断力伝達部材 １２ 注入孔 １５ 長孔 １６ シールリング １７ ジベル １８ 継手 １９ 継手 ２０ 補強板 ２１ ジベル用鋼棒 ２２ 連結板 ２５ 経時硬化性材料 ２６ 逆Ｕ字状鉄筋 ２７ 仕切板 ２８ 補剛板 ２９ 開口部 ３０ 補強板 ３２ 座板 ３３ リブプレート ３４ ボルト ３５ 挿込部材 ３６ アンカーボルト ３７ ナット ３８ アーム ３９ 係止金具 ４０ 挿込金具 ４１ ガイド斜面 ４２ 係合金具 ４４ 開閉弁 ４８ 鋼製矢板 ４９ 矢板壁 ５３ 支持層 ５４ スリット ５５ 下部支承部材 ５６ 上部支承部材 ５７ 耐圧縮支持フレーム ６２ 切欠段部 ６３ ボルト ６４ 床版 ６５ 凹部 ６６ ナット

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 南 兼一郎 大阪府岸和田市大北町９番25号 関西国 際空港株式会社 建設事務所内 (72)発明者 佐藤 光一 東京都千代田区大手町２丁目６番３号 新日本製鐵株式会社内 (56)参考文献 特開 昭61−216915（ＪＰ，Ａ) 特公 昭47−34461（ＪＰ，Ｂ１)

Claims (11)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 多数の水底地盤打込部材１が適宜間隔を
   隔てた状態で水底地盤２に打設され、前記水底地盤打込
   部材１の上部から水底地盤２に向かって斜め下向きに延
   長する多数の耐圧縮斜材３が、横方向に適宜間隔を隔て
   て配置され、前記耐圧縮斜材３の下端部には杭挿通用下
   部筒体４が連結され、前記下部筒体４の内面には適宜間
   隔でずれ止め用の突起が設けられ、前記下部筒体４に挿
   通された前方杭５は水底地盤２に打設され、前記前方杭
   ５の少なくとも前記下部筒体４に挿通される部分の外周
   面には適宜間隔でずれ止め用の突起が設けられ、前記下
   部筒体４と前記前方杭５とにより形成された空間部に
   は、モルタルなどの経時硬化性材料が充填され、前記下
   部筒体４は前記前方杭５の中間部に結合され、前記水底
   地盤打込部材１の上端部は構造物延長方向に互いに連結
   され、前記水底地盤打込部材１の上端部と耐圧縮斜材３
   の上端部とが、コンクリートなどの経時硬化性材料の中
   に埋設固定され上方結合部Ａを構成し、前記前方杭５の
   上端部は経時硬化性材料の中に埋設され上方結合部Ｂを
   構成し、コンクリートなどの経時硬化性材料からなる連
   結部材６の両端部は各々前記上方結合部Ａおよび上方結
   合部Ｂと一体化されている水底地盤打込部材を用いた水
   域構造物。
2. 【請求項２】 多数の水底地盤打込部材１が適宜間隔を
   隔てた状態で水底地盤２に打設され、前記水底地盤打込
   部材１の上部から水底地盤２に向かって斜め下向きに延
   長する多数の耐圧縮斜材３の上端部が前記水底地盤打込
   部材１に交差する方向に延長する上部梁材７に溶接接合
   またはボルトなどの機械的手段によって、連結され、前
   記耐圧縮斜材３の下端部に杭挿通用下部筒体４が連結さ
   れて耐圧縮支持部材８が構成され、前記下部筒体４の内
   面には適宜間隔でずれ止め用の突起が設けられ、適宜間
   隔を隔てて配置されて水底地盤２に打設された多数の前
   方杭５に、それぞれ耐圧縮支持部材８における杭挿通用
   下部筒体４が挿込まれ、前記前方杭５の少なくとも前記
   下部筒体４に挿通される部分の外周面には適宜間隔でず
   れ止め用の突起が設けられ、前記下部筒体４と前記前方
   杭５とにより形成された空間部には、モルタルなどの経
   時硬化性材料が充填され、前記下部筒体４は前記前方杭
   ５の中間部に結合され、前記水底地盤打込部材１の上端
   部は構造物延長方向に互いに連結され、前記上部梁材７
   の一端部と前記水底地盤打込部材１の上端部と前記耐圧
   縮斜材３の上端部とがコンクリートなどの経時硬化性材
   料の中に埋設固定され上方結合部Ａを構成し、前記上部
   梁材７の他端部と前記前方杭５の上端部とがコンクリー
   トなどの経時硬化性材料の中に埋設固定され上方結合部
   Ｂを構成している水底地盤打込部材を用いた水域構造
   物。
3. 【請求項３】 上方結合部Ａと上方結合部Ｂの間の上部
   梁材７がコンクリートなどの経時硬化性材料の中に埋設
   されている請求項２の水底地盤打込部材を用いた水域構
   造物。
4. 【請求項４】 水底地盤打込部材１が鋼管矢板または鋼
   矢板などの壁体構成部材である請求項１の水底地盤打込
   部材を用いた水域構造物。
5. 【請求項５】 水底地盤打込部材１が鋼管矢板または鋼
   矢板などの壁体構成部材である請求項２の水底地盤打込
   部材を用いた水域構造物。
6. 【請求項６】 水底地盤打込部材１が鋼管矢板または鋼
   矢板などの壁体構成部材である請求項３の水底地盤打込
   部材を用いた水域構造物。
7. 【請求項７】 耐圧縮斜材３と上部梁材７との連結部か
   ら離れた位置で、かつ耐圧縮斜材３と杭挿通用下部筒体
   ４との連結部側において、耐圧縮支持部材８と上部梁材
   ７とが連結杆１０を介して連結されている請求項２，請
   求項３，請求項５または請求項６の水底地盤打込部材を
   用いた水域構造物。
8. 【請求項８】 耐圧縮斜材３の上部と水底地盤打込部材
   １の上部とが鋼板からなるせん断力伝達部材１１により
   互いに溶接接合されている請求項１，請求項２，請求項
   ３，請求項４，請求項５，請求項６または請求項７の水
   底地盤打込部材を用いた水域構造物。
9. 【請求項９】 耐圧縮斜材３の上端部に鋼製下部支承部
   材５５が溶接により固着され、水底地盤打込部材１の上
   端部に鋼製上部支承部材５６が溶接により固着され、前
   記下部支承部材５５と上部支承部材５６との間に断面が
   台形状の箱形鋼製せん断力伝達部材１１が介在している
   請求項１，請求項２，請求項３，請求項４，請求項５，
   請求項６または請求項７の水底地盤打込部材を用いた水
   域構造物。
10. 【請求項１０】 水底地盤打込部材１の上端部が構造物
    の延長方向にコンクリートなどの経時硬化性材料の中に
    埋設固定され互いに連結されている請求項１，請求項
    ２，請求項３，請求項４，請求項５，請求項６，請求項
    ７，請求項８または請求項９の水底地盤打込部材を用い
    た水域構造物。
11. 【請求項１１】 水底地盤打込部材１の上端部および前
    方杭５の上端部が各々構造物の延長方向にコンクリート
    などの経時硬化性材料の中に埋設固定され互いに連結さ
    れている請求項１，請求項２，請求項３，請求項４，請
    求項５，請求項６，請求項７，請求項８または請求項９
    の水底地盤打込部材を用いた水域構造物。