JP3771868B2 - 杭基礎および杭基礎施工方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は杭基礎および杭基礎施工方法に関し、特に水底地盤上に構築される橋梁基礎に用いる杭基礎および杭基礎施工方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図８は橋梁における杭基礎１０を示す斜視図であり、この杭基礎１０は、従来の剛構造であるケーソン式基礎とは異なり、橋梁の主要部を構成する主塔１と、その下部を囲むように設けられたジャケットレグ２とを備えたジャケット型基礎３が水底地盤４上に据え付けられ、このジャケットレグ２の複数のレグ５，５，・・・をガイドとして複数の杭（たとえば鋼管杭）６，６，・・・が水底地盤４に打設して構成されたものである。
この橋梁における杭基礎１０では、杭６を打設する際の杭６とレグ５との接合部におけるシール性（止水性）が重要になる。
というのは、作業者が杭６の切断作業や、プラグ溶接作業のためにこのレグ５内に入らなければならないからである。
【０００３】
図９は、従来の杭基礎１０の杭６とレグ５との接合部を示す断面図であり、杭６とレグ５の下端との間にゴムシール材７が装着され、前記レグ５のゴムシール材７よりわずかに上方の位置にはグラウト圧送管８が設けられている。そして、このグラウト圧送管８により杭６とレグ５との隙間に所定の高さまでグラウト９が注入されている。この接合部においては、ゴムシール材７により杭６とレグ５との接合部を止水するとともに、グラウト９注入時の漏洩防止を図っている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述した従来の杭６とレグ５との接合部においては、ゴムシール材７により止水およびグラウト９注入時の漏洩防止を図っているが、ゴムシール材７は硬質ゴム等により構成されているために、杭６を打ち込む際の衝撃により摩耗等が生じやすく、シール材としての耐久性が不十分で、十分な止水性が得られないという問題点があった。
【０００５】
また、この杭６とレグ５との接合部が水面下に位置した場合においては、ゴムシール材７ではシール材としての耐久性が不十分で、十分な止水性が得られないために、グラウト９を注入する際の止水性が不十分でグラウト９が漏洩してしまうという問題点があった。
【０００６】
本発明は、上記の事情に鑑みてなされたもので、杭とレグとの接合部における止水性を向上させることができ、グラウト注入時におけるグラウトの漏洩を防止することができる杭基礎および杭基礎施工方法を提供することを目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明の杭基礎および杭基礎施工方法では、上記課題を解決するため、以下の手段を採用した。
すなわち、請求項１記載の杭基礎によれば、筒状のレグと、該レグに挿通される杭との間の接合部に装着され、弾性を有するとともに環状に形成されており、かつその外側端部が前記レグの内周面と接して設けられている少なくとも１つのシール部材と、前記シール部材の内部に形成された充填材室と連通するとともに、該充填材室に充填材を充填するための充填材圧送管と、を具備し、前記シール部材の、前記杭が挿入されてくる側には、フラッシング手段が設けられていることを特徴とする。
【０００８】
この杭基礎においては、充填材圧送管を介して充填材室に充填材が充填されると、シール部材の内側端部が杭の外周面と接するようになる。
また、この杭基礎においては、シール部材と杭の外周面との当接する部位がフラッシング手段によりフラッシング（洗浄）されることとなる。
【００１１】
請求項２記載の杭基礎によれば、請求項１に記載の杭基礎において、前記シール部材の、前記杭が挿入されてくる側には、少なくとも１つの環状リブが設けられており、該リブの上面には、挿入されてくる前記杭の先端を前記レグの中心軸線の側に導くように傾斜させられた傾斜面が設けられていることを特徴とする。
【００１２】
この杭基礎においては、挿入されてきた杭の先端がリブの上面に設けられた傾斜面に沿ってレグの中心軸線の側に導かれるようになっている。
【００１３】
請求項３記載の杭基礎によれば、請求項２に記載の杭基礎において、前記リブの半径方向の厚さは、前記充填室内に前記充填材が充填される前の前記シール部材の半径方向の厚さよりも厚いことを特徴とする。
【００１４】
この杭基礎においては、杭が挿入される側から見て、シール部材がレグの背面側に配置されることとなる。
【００１５】
請求項４記載の杭基礎によれば、請求項２または３に記載の杭基礎において、前記シール部材は、前記リブにより前記レグの内周面に固定されていることを特徴とする。
【００１６】
この杭基礎においては、シール部材が、たとえばレグの内周面に溶接固定（あるいは接着固定）されたリブにより固定されることとなる。
【００１７】
請求項５記載の杭基礎施工方法によれば、筒状のレグと、該レグに挿通される杭との間の接合部に装着され、弾性を有するとともに環状に形成されており、かつその外側端部が前記レグの内周面と接して設けられ、内部に充填材室を有する少なくとも１つのシール部材を具備する杭基礎を施工する際の杭基礎施工方法であって、前記シール部材の、前記杭が挿入されてくる側に設けられたフラッシング手段により、前記シール部材の表面に付着した不純物を除去する段階と、前記充填材室に充填材を充填する段階と、前記シール部材のうち最も上方に位置するものよりも上方に存在していた水を排出する段階と、を具備していることを特徴とする。
【００１８】
この杭基礎施工方法においては、充填材圧送管を介して充填材室に充填材を充填して、シール部材の内側端部が杭の外周面と当接させた後、シール部材のうち最も上方に位置するものよりも上方に存在していた水を排出する。
また、この杭基礎においては、シール部材と杭の外周面との当接する部位がフラッシング手段によりフラッシング（洗浄）されることとなる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施の形態について、図１を参照しながら説明する。なお、従来と同一の部材には同一の符号を付している。
図１は本発明による杭基礎１００のレグ５と杭（たとえば鋼管杭）６との間の接合部を示す側断面である。
【００２０】
図１に示すように、杭基礎１００は、レグ５と、杭６と、たとえば２つのシール部材１１，１２と、充填材圧送管１３とを主たる要素として構成されたものである。
【００２１】
シール部材１１，１２は、たとえば硬質ゴムからなるインフレタブルシールと呼ばれる、内部に充填材室１１ａ，１２ａが形成されたチューブ状のものである。
これらシール部材１１，１２は、レグ５の内周面５ａに沿って環状に配置されるものであり、たとえばボルトナットなどの締結部材を介してレグ５の内周面５ａに固定されている。
また、これらシール部材１１，１２は、その外側端部（レグ側端部）がレグ５の内周面５ａに密着するように固定されている。
【００２２】
充填材圧送管１３は、充填材注入用ポンプ２０と、シール部材１１，１２の内部に形成された充填材室１１ａ，１２ａとを連通するとともに、充填材注入用ポンプ２０から吐出されてきた充填材を充填材室１１ａ，１２ａ内に導くためのものである。この場合の充填材としては、たとえば空気、水、モルタル、グリースなどといったものがある。
図１に示すように、充填材圧送管１３の一端は充填材注入用ポンプ２０に接続されているとともに、その他端はシール部材１１，１２が位置するところのレグ５に接続されている。
【００２３】
このような構成により、充填材圧送管１３を介して充填材室１１ａ，１２ａ内に充填材が充填されていくと、図１に破線で示すように、シール部材１１，１２がそれぞれ膨出し、これらシール部材１１，１２の内側端部（杭側端部）が杭６の外周面６ａと密着（あるいは当接）することとなる。
【００２４】
つぎに、この杭基礎１００を施工する際の杭基礎施工方法について説明する。
まず、予めシール部材１１，１２を、レグ５の内周面５ａの接合部に当たる部分に装着しておく。
ついで、レグ５をガイドとして杭６をこのレグ５に挿入する。
【００２５】
つづいて、この杭６を水底地盤に打設する。打設完了後、充填材圧送管１３を介して充填材注入用ポンプ２０から充填材室１１ａ，１２ａ内に充填材を圧送し、シール部材１１，１２をそれぞれ杭６に向かって膨出させる。
そして、これらシール部材１１，１２の内側端部がそれぞれ杭６の外周面６ａと密着すれば、止水が完全に行われたことになる。
【００２６】
そしてつぎに、上側（杭６が挿入されてくる側）に位置するシール部材１１よりも上方で、かつレグ５の内周面５ａと杭６の外周面６ａとの間に介在している水を、たとえば汲み上げポンプ（図示せず）およびこの汲み上げポンプに接続されたホース（図示せず）などを用いて外部に排出する。
【００２７】
そして、上側に位置するシール部材１１よりも上の位置で杭を切断し、その位置に荷重伝達用のプラグを溶接施工した後、レグ５と杭６との隙間に所定高さまでグラウトを注入する。
【００２８】
このような杭基礎１００および杭基礎施工方法によれば、シール部材１１，１２のそれぞれの弾性、および充填材室１１ａ，１２ａ内に充填された充填材により膨出するシール部材１１，１２の内側端部がそれぞれ杭６の外周面６ａと密着することにより、止水性を格段に向上させることができる。したがって、シール部材１１，１２によりグラウトの漏洩が防止されるので、グラウトが外部に漏洩するおそれがない。
【００２９】
また、図１に示すように、上側に位置するシール部材１１の上方で、かつレグ５の内周面５ａに、環状のリブ３０が設けられていれば有利である。
このリブ３０の半径方向（レグ５の中心軸線Ｃに対して直交する方向）の厚さｔ１は、充填材室１１ａ，１２ａ内に充填材が充填される前のシール部材１１，１２の半径方向の厚さｔ２よりも厚くなるように構成されている。
また、リブ３０の上面３０ａは、挿入されてくる杭６の先端を、レグ５の中心軸線Ｃの側に案内する傾斜面とされている。
【００３０】
このように、上側から見てリブ３０の裏側（下側）にシール部材１１，１２が完全に隠れるように配置されることとなり、杭６がレグ５内に挿入されてきても杭６の先端がシール部材１１，１２に当たらなくなるので、杭６によるシール部材１１，１２の損傷を防止することができる。
また、傾斜面により杭６がレグ５の略中心に案内されることとなるので、レグ５の内周面５ａと杭６の外周面６ａとの隙間を略均一にすることができる。これにより、シール部材１１，１２の内側端部と杭６の外周面６ａとの密着性を周方向にわたって略均一にすることができ、止水性を向上させることができる。
【００３１】
図２は本発明による杭基礎２００のレグ５と杭６との間の接合部を示す側断面である。
図２に示す実施形態は、図１を用いて説明した実施形態と基本的に同一の構成を有するものである。
図２に示す実施形態のものは、上側に位置するシール部材１１の上方にフラッシング手段２５０が設けられている点で図１に示す実施形態のものと異なっている。
したがって、以下このフラッシング手段についてのみ説明することとする。
【００３２】
図２に示すように、フラッシング手段２５０は、フラッシング用ポンプ２５１と、フラッシング材圧送管２５２と、リブ３０を半径方向と略直交する方向に貫通するフラッシング孔２５３とを主たる要素とするものである。
フラッシング材圧送管２５２は、フラッシング用ポンプ２５１とリブ３０に形成されたフラッシング孔２５３とを連通するとともに、フラッシング用ポンプ２５１から吐出されてきたフラッシング材をシール部材１１，１２の方に導くためのものである。この場合のフラッシング材としては、たとえば空気、水などといったものがある。
図２に示すように、フラッシング材圧送管２５２はレグ５と杭６との間の隙間に設けられ、その一端はフラッシング用ポンプ２５１に接続されているとともに、その他端はリブ３０の上面３０ａに接続されている。
【００３３】
このような構成により、シール部材１１，１２の内側（杭６と対向する側）表面（およびこの表面と対向する杭６の外周面６ａ）に、たとえば水底の泥や砂などの不純物が付着した場合、フラッシング材を噴き出させることができて、これら不純物をシール部材１１，１２の内側表面（およびこの表面と対向する杭６の外周面６ａ）から取り除くことができるようになっている。
このように、フラッシング材によりシール部材１１，１２の内側表面（およびこの表面と対向する杭６の外周面６ａ）がフラッシング（洗浄）されることにより、シール部材１１，１２の内側端部と杭６の外周面６ａとの密着性がさらに向上し、止水性をより向上させることができる。
【００３４】
図３は本発明による杭基礎３００のレグ５と杭６との間の接合部を示す側断面である。
図３に示す実施形態は、図１を用いて説明した実施形態と基本的に同一の構成を有するものである。
図３に示す実施形態のものは、上側に位置するシール部材１１の上方にフラッシング手段３５０が設けられている点で図１に示す実施形態のものと異なっている。
したがって、以下このフラッシング手段についてのみ説明することとする。
【００３５】
図３に示すように、フラッシング手段３５０は、フラッシング材圧送管３５１と、リブ３０を半径方向およびその半径方向と略直交する方向に貫通するフラッシング孔２５２とを主たる要素とするものである。
フラッシング材圧送管３５１は、レグ５の外周面５ｂに沿って環状に配置されたものであり、前述した充填材圧送管１３とリブ３０に形成されたフラッシング孔２５２とを連通するものであるとともに、充填材注入用ポンプ２０から吐出されてきた充填材（フラッシング材）をシール部材１１，１２の方に導くためのものである。この場合の充填材（フラッシング材）としては、たとえば空気、水などといったものがある。
このように、充填材室１１ａ，１２ａに供給される充填材と、シール部材１１，１２をフラッシングするためのフラッシング材とを、たとえば空気とすれば、図３に示すようにこれら充填材とフラッシング材との両方の役目を兼ねる媒体を１つのポンプで行うことができるようになる。
【００３６】
このような構成により、シール部材１１，１２の内側（杭６と対向する側）表面（およびこの表面と対向する杭６の外周面６ａ）に、たとえば水底の泥や砂などの不純物が付着した場合、フラッシング材を噴き出させることができて、これら不純物をシール部材１１，１２の内側表面（およびこの表面と対向する杭６の外周面６ａ）から取り除くことができるようになっている。
このように、フラッシング材によりシール部材１１，１２の内側表面（およびこの表面と対向する杭６の外周面６ａ）がフラッシング（洗浄）されることにより、シール部材１１，１２の内側端部と杭６の外周面６ａとの密着性がさらに向上し、止水性をより向上させることができる。
【００３７】
図４は本発明による杭基礎４００のレグ５と杭６との間の接合部を示す側断面である。
図４に示す実施形態は、図１を用いて説明した実施形態と基本的に同一の構成を有するものである。
図４に示す実施形態のものは、シール部材１１，１２が、これらシール部材１１，１２の上側および下側にそれぞれ環状に配置された３本のリブ３０，３１，３２によりレグ５の内周面５ａに固定されている点で図１に示す実施形態のものと異なっている。
すなわち、シール部材１１は、その上側および下側に設けられたつば部１１ｂ，１１ｃをそれぞれレグ５の内周面５ａとの間で挟持するリブ３０，３１によりレグ５の内周面に固定される。また、シール部材１２は、その上側および下側に設けられたつば部１２ｂ，１２ｃをそれぞれレグ５の内周面５ａとの間で挟持するリブ３１，３２によりレグ５の内周面に固定される。
【００３８】
図１に示したリブ３０同様、リブ３１，３２の半径方向（レグ５の中心軸線Ｃに対して直交する方向）の厚さは、充填材室１１ａ，１２ａ内に充填材が充填される前のシール部材１１，１２の半径方向の厚さよりも厚くなるように構成されている。
【００３９】
このように、上側から見てリブ３０の裏側（下側）にシール部材１１，１２が完全に隠れるように配置されることとなり、杭６がレグ５内に挿入されてきても杭６の先端がシール部材１１，１２に当たらなくなるので、杭６によるシール部材１１，１２の損傷を防止することができる。
また、傾斜面により杭６がレグ５の略中心に案内されることとなるので、レグ５の内周面５ａと杭６の外周面６ａとの隙間を略均一にすることができる。これにより、シール部材１１，１２の内側端部と杭６の外周面６ａとの密着性を周方向にわたって略均一にすることができ、止水性を向上させることができる。
さらに、下側から見てリブ３２の裏側（上側）にシール部材１１，１２が完全に隠れるように配置されることとなり、水底に存在する泥や砂などの不純物がシール部材１１，１２の側に入り込みにくくなるので、不純物によるシール部材１１，１２の損傷を防止することができ、シール部材１１，１２の内側表面への不純物の付着を防止することができ、シール部材１１，１２の内側端部と杭６の外周面６ａとの密着性を向上させることができ、止水性をより向上させることができる。
さらにまた、これらリブ３０，３１，３２の内周面により杭６が下方に案内されることとなるので、杭６がレグ５内に挿入されてきても杭６がシール部材１１，１２に当たることがなく、杭６によるシール部材１１，１２の損傷を防止することができる。
さらにまた、杭６がレグ５の略中心に案内されることとなるので、レグ５の内周面５ａと杭６の外周面６ａとの隙間を略均一にすることができる。これにより、シール部材１１，１２の内側端部と杭６の外周面６ａとの密着性を周方向にわたって略均一にすることができ、止水性を向上させることができる。
さらにまた、シール部材１１，１２がリブ３０，３１，３２によりレグ５の内周面５ａに固定されることとなるので、シール部材１１，１２をレグ５の内周面５ａに固定するための固定金具を省略することができるとともに、コストを削減することができる。
【００４０】
図５は本発明による杭基礎５００のレグ５と杭６との間の接合部を示す側断面である。
図５に示す実施形態は、図１を用いて説明した実施形態と基本的に同一の構成を有するものである。
図５に示す実施形態のものは、上側に位置するシール部材１１’が、図１に示すシール部材１１よりも小さいという点で図１に示す実施形態のものと異なっている。
すなわち、図５に示すように、充填材圧送管１３を介して充填材室１１’ａ，１２ａ内に充填材が充填されていくとシール部材１１’，１２がそれぞれ膨出し、下側に位置する大きい方のシール部材１２の内側端部（杭側端部）が杭６の外周面６ａとより密着することとなる。
言い換えれば、水深が深くなりより水圧のかかる側のシール部材１２をより大きくして、シール部材１２の内側端部（杭側端部）が杭６の外周面６ａとより密着するように構成されている。
【００４１】
これにより、杭６の外周面６ａとの密着度が高いシール部材１２のみでほとんど止水を行うことができるため、シール部材１１を補足的なシール部材として設計することができ、シール部材数が同じ場合でも止水性を向上することができる。
【００４２】
なお、上述したシール部材１１，１１’１２，１２’がそれぞれ膨出し、杭６の外周面６ａと当接する部分のこれらシール部材１１，１１’１２，１２’の内側端部（杭側端部）の断面形状を、図６に示すような形状にすることもできる。
すなわち、これらシール部材１１，１１’１２，１２’の延在方向と平行に、１本もしくは複数本の突起部１１０，１２０が設けられたようなものにすることができる。
【００４３】
これにより、膨出による圧力を突起部のみで受けることになるために、同じ圧力でシール部材を膨出させた場合でも密着圧力は高くなり、静水圧時ではより高い水圧に対しての止水が可能となる。
【００４４】
図７は本発明による杭基礎６００のレグ５と杭６との間の接合部を示す図であり、（ａ）は側断面、（ｂ）は（ａ）のｂ−ｂ矢視断面図である。
図７に示すように、杭基礎６００は、レグ５と、杭６と、たとえば１本のシール部材６０１と、充填材圧送管１３とを主たる要素として構成されたものである。
【００４５】
シール部材６０１は、たとえば硬質ゴムからなるインフレタブルシールと呼ばれる、内部に充填材室６０１ａが形成された一本のチューブ状のものであり、その長さがレグ５の内周面５ａの１周よりも長い（たとえば、４／３周）長さを有するものである。
シール部材６０１は、レグ５の内周面５ａに沿って環状に配置され、たとえば接着剤などによりレグ５の内周面５ａに固定されている。
【００４６】
充填材圧送管１３は、充填材注入用ポンプ２０と、シール部材６０１の内部に形成された充填材室６０１ａとを連通するとともに、充填材注入用ポンプ２０から吐出されてきた充填材を充填材室６０１ａ内に導くためのものである。この場合の充填材としては、たとえば空気、水、モルタル、グリースなどといったものがある。
図７に示すように、充填材圧送管１３の一端は充填材注入用ポンプ２０に接続されているとともに、その他端はシール部材６０１の一端部が位置するところのレグ５に接続されている。
【００４７】
このような構成により、充填材圧送管１３を介して充填材室６０１ａ内に充填材が充填されていくと、図７に破線で示すように、シール部材６０１が膨出し、シール部材６０１の内側端部（杭側端部）が杭６の外周面６ａと密着（あるいは当接）するとともに、シール部材６０１が上下に重なり合う部分において、シール部材６０１がその対向する面同士で密着（あるいは当接）することとなる。
【００４８】
つぎに、この杭基礎６００を施工する際の杭基礎施工方法について説明する。
まず、予めシール部材６０１を、レグ５の内周面５ａの接合部に当たる部分に装着しておく。
ついで、レグ５をガイドとして杭６をこのレグ５に挿入する。
【００４９】
つづいて、この杭６を水底地盤に打設する。打設完了後、充填材圧送管１３を介して充填材注入用ポンプ２０から充填材室６０１ａ内に充填材を圧送し、シール部材６０１をそれぞれ杭６に向かって膨出させる。
そして、シール部材６０１の内側端部がそれぞれ杭６の外周面６ａと密着し、かつシール部材６０１がその対向する面同士で互いに密着すれば、止水が完全に行われたことになる。
【００５０】
そしてつぎに、このシール部材６０１よりも上方で、かつレグ５の内周面５ａと杭６の外周面６ａとの間に介在している水を、たとえば汲み上げポンプ（図示せず）およびこの汲み上げポンプに接続されたホース（図示せず）などを用いて外部に排出する。
【００５１】
そして、シール部材６０１よりも上の位置で杭を切断し、その位置に荷重伝達用のプラグを溶接施工した後、レグ５と杭６との隙間に所定高さまでグラウトを注入する。
【００５２】
このような杭基礎６００および杭基礎施工方法によれば、シール部材６０１のそれぞれの弾性、および充填材室６０１ａ内に充填された充填材により膨出するシール部材６０１の内側端部がそれぞれ杭６の外周面６ａと密着し、かつシール部材６０１がその対向する面同士で互いに密着することにより、止水性を格段に向上させることができる。したがって、シール部材６０１によりグラウトの漏洩が防止されるので、グラウトが外部に漏洩するおそれがない。
【００５３】
図７に示すように、シール部材６０１の上方で、かつレグ５の内周面５ａに、環状のリブ３０が設けられていれば有利である。
このリブ３０の半径方向（レグ５の中心軸線Ｃに対して直交する方向）の厚さｔ１は、充填材室６０１ａ内に充填材が充填される前のシール部材６０１の半径方向の厚さｔ２よりも厚くなるように構成されている。
また、リブ３０の上面３０ａは、挿入されてくる杭６の先端を、レグ５の中心軸線Ｃの側に案内する傾斜面とされている。
【００５４】
このように、上側から見てリブ３０の裏側（下側）にシール部材６０１が完全に隠れるように配置されることとなり、杭６がレグ５内に挿入されてきても杭６の先端がシール部材６０１に当たらなくなるので、杭６によるシール部材６０１の損傷を防止することができる。
また、傾斜面により杭６がレグ５の略中心に案内されることとなるので、レグ５の内周面５ａと杭６の外周面６ａとの隙間を略均一にすることができる。これにより、シール部材６０１の内側端部と杭６の外周面６ａとの密着性を周方向にわたって略均一にすることができ、止水性を向上させることができる。
【００５５】
以上、本発明の杭基礎および杭基礎施工方法について図面に基づいて説明してきたが、具体的な構成は本実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で変形・変更実施可能である。
たとえば、シール部材は硬質ゴムからなるインフレタブルシールに限定されるものではなく、内部に充填材が充填されて膨出し、その内側端部が杭の外周面と、その外側端部がレグ５の内周面５ａと密着するようなものであればどのようなものであっても良い。
【００５６】
また、上述した実施形態ではシール部材を接合部に２つ配置したものを一例として説明してきたが、本発明はこれに限定されるものではなく、１つあるいは３つ以上配置することももちろん可能である。
【００５７】
さらに、本実施形態において円周方向に連接されたリブを具体例としてあげたが、本発明はこれに限定されるものではなく、複数個たとえば４個、８個などに分割され、リブとリブとの間に隙間を有するようなものであってもよい。
【００５８】
【発明の効果】
本発明の杭基礎および杭基礎施工方法によれば、以下の効果を奏する。
請求項１記載の杭基礎によれば、充填材圧送管を介して充填材室に充填材が充填されると、シール部材の内側端部が杭の外周面と接するようになっているので、止水性を格段に向上させることができるとともに、後に続く杭の切断作業やプラグの溶接作業をドライなエリアで作業することができ、かつグラウトの水中への漏洩を防止することができるという効果を奏する。また、ドライな部分にグラウトが充填されることとなるので、グラウトの性能を最大限発揮させることができて、十分な強度を有する基礎を構築することができるという効果を奏する。
また、シール部材と杭の外周面との当接する部位がフラッシング手段によりフラッシング（洗浄）されることとなるので、シール部材の内側端部と杭の外周面との密着性をさらに向上させることができて、止水性をさらに向上させることができるという効果を奏する。
【００６０】
請求項２記載の杭基礎によれば、挿入されてきた杭の先端がリブの上面に設けられた傾斜面に沿ってレグの中心軸線の側に導かれるようになっているので、レグの内周面と杭の外周面との隙間を略均一にすることができて、シール部材の内側端部と杭の外周面との密着性を周方向にわたって略均一にすることができ、止水性を向上させることができるという効果を奏する。
【００６１】
請求項３記載の杭基礎によれば、杭が挿入される側から見て、シール部材がレグの背面側に配置されることとなるので、杭がレグ内に挿入されてきても杭の先端がシール部材に当たることがなく、杭によるシール部材の損傷を防止することができるという効果を奏する。
【００６２】
請求項４記載の杭基礎によれば、リブによりレグの内周面にシール部材が固定されることとなるので、シール部材をレグの内周面に固定するための固定金具を省略することができるとともに、コストを削減することができるという効果を奏する。
【００６３】
請求項５記載の杭基礎施工方法によれば、充填材圧送管を介して充填材室に充填材を充填して、シール部材の内側端部が杭の外周面と当接させた後、シール部材のうち最も上方に位置するものよりも上方に存在していた水を排出することとなるので、止水性を格段に向上させることができるとともに、後に続く杭の切断作業やプラグの溶接作業をドライなエリアで作業することができ、かつグラウトの水中への漏洩を防止することができるという効果を奏する。また、ドライな部分にグラウトが充填されることとなるので、グラウトの性能を最大限発揮させることができて、十分な強度を有する基礎を構築することができるという効果を奏する。
また、シール部材と杭の外周面との当接する部位がフラッシング手段によりフラッシング（洗浄）されることとなるので、シール部材の内側端部と杭の外周面との密着性をさらに向上させることができて、止水性をさらに向上させることができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明による杭基礎の杭とレグとの接合部の一実施形態を示す側断面図である。
【図２】 本発明による杭基礎の杭とレグとの接合部の他の実施形態を示す側断面図である。
【図３】 本発明による杭基礎の杭とレグとの接合部の別の実施形態を示す側断面図である。
【図４】 本発明による杭基礎の杭とレグとの接合部のさらに別の実施形態を示す側断面図である。
【図５】 本発明による杭基礎の杭とレグとの接合部のさらに別の実施形態を示す側断面図である。
【図６】 図１ないし図５に示すシール部材の他の実施形態を示す拡大図である。
【図７】 本発明による杭基礎の杭とレグとの接合部のさらに別の実施形態を示す図であって、（ａ）は側断面図、（ｂ）はｂ−ｂ矢視断面図である。
【図８】 橋梁における杭基礎を示す斜視図である。
【図９】 従来の杭基礎の杭とレグとの接合部を示す側断面図である。
【符号の説明】
５ レグ
５ａ 内周面
６ 杭
６ａ 外周面
１０ 杭基礎
１１ シール部材
１１’ シール部材
１１ａ 充填材室
１１’ａ 充填材室
１２ シール部材
１２ａ 充填材室
１３ 充填材圧送管
３０ リブ
３０ａ 上面
３１ リブ
３２ リブ
１００ 杭基礎
２００ 杭基礎
２５０ フラッシング手段
３００ 杭基礎
３５０ フラッシング手段
４００ 杭基礎
５００ 杭基礎
６００ 杭基礎
６０１ シール部材
６０１ａ 充填材室
ｔ１ リブの半径方向の厚さ
ｔ２ シール部材の半径方向の厚さ
【発明の属する技術分野】
本発明は杭基礎および杭基礎施工方法に関し、特に水底地盤上に構築される橋梁基礎に用いる杭基礎および杭基礎施工方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図８は橋梁における杭基礎１０を示す斜視図であり、この杭基礎１０は、従来の剛構造であるケーソン式基礎とは異なり、橋梁の主要部を構成する主塔１と、その下部を囲むように設けられたジャケットレグ２とを備えたジャケット型基礎３が水底地盤４上に据え付けられ、このジャケットレグ２の複数のレグ５，５，・・・をガイドとして複数の杭（たとえば鋼管杭）６，６，・・・が水底地盤４に打設して構成されたものである。
この橋梁における杭基礎１０では、杭６を打設する際の杭６とレグ５との接合部におけるシール性（止水性）が重要になる。
というのは、作業者が杭６の切断作業や、プラグ溶接作業のためにこのレグ５内に入らなければならないからである。
【０００３】
図９は、従来の杭基礎１０の杭６とレグ５との接合部を示す断面図であり、杭６とレグ５の下端との間にゴムシール材７が装着され、前記レグ５のゴムシール材７よりわずかに上方の位置にはグラウト圧送管８が設けられている。そして、このグラウト圧送管８により杭６とレグ５との隙間に所定の高さまでグラウト９が注入されている。この接合部においては、ゴムシール材７により杭６とレグ５との接合部を止水するとともに、グラウト９注入時の漏洩防止を図っている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述した従来の杭６とレグ５との接合部においては、ゴムシール材７により止水およびグラウト９注入時の漏洩防止を図っているが、ゴムシール材７は硬質ゴム等により構成されているために、杭６を打ち込む際の衝撃により摩耗等が生じやすく、シール材としての耐久性が不十分で、十分な止水性が得られないという問題点があった。
【０００５】
また、この杭６とレグ５との接合部が水面下に位置した場合においては、ゴムシール材７ではシール材としての耐久性が不十分で、十分な止水性が得られないために、グラウト９を注入する際の止水性が不十分でグラウト９が漏洩してしまうという問題点があった。
【０００６】
本発明は、上記の事情に鑑みてなされたもので、杭とレグとの接合部における止水性を向上させることができ、グラウト注入時におけるグラウトの漏洩を防止することができる杭基礎および杭基礎施工方法を提供することを目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明の杭基礎および杭基礎施工方法では、上記課題を解決するため、以下の手段を採用した。
すなわち、請求項１記載の杭基礎によれば、筒状のレグと、該レグに挿通される杭との間の接合部に装着され、弾性を有するとともに環状に形成されており、かつその外側端部が前記レグの内周面と接して設けられている少なくとも１つのシール部材と、前記シール部材の内部に形成された充填材室と連通するとともに、該充填材室に充填材を充填するための充填材圧送管と、を具備し、前記シール部材の、前記杭が挿入されてくる側には、フラッシング手段が設けられていることを特徴とする。
【０００８】
この杭基礎においては、充填材圧送管を介して充填材室に充填材が充填されると、シール部材の内側端部が杭の外周面と接するようになる。
また、この杭基礎においては、シール部材と杭の外周面との当接する部位がフラッシング手段によりフラッシング（洗浄）されることとなる。
【００１１】
請求項２記載の杭基礎によれば、請求項１に記載の杭基礎において、前記シール部材の、前記杭が挿入されてくる側には、少なくとも１つの環状リブが設けられており、該リブの上面には、挿入されてくる前記杭の先端を前記レグの中心軸線の側に導くように傾斜させられた傾斜面が設けられていることを特徴とする。
【００１２】
この杭基礎においては、挿入されてきた杭の先端がリブの上面に設けられた傾斜面に沿ってレグの中心軸線の側に導かれるようになっている。
【００１３】
請求項３記載の杭基礎によれば、請求項２に記載の杭基礎において、前記リブの半径方向の厚さは、前記充填室内に前記充填材が充填される前の前記シール部材の半径方向の厚さよりも厚いことを特徴とする。
【００１４】
この杭基礎においては、杭が挿入される側から見て、シール部材がレグの背面側に配置されることとなる。
【００１５】
請求項４記載の杭基礎によれば、請求項２または３に記載の杭基礎において、前記シール部材は、前記リブにより前記レグの内周面に固定されていることを特徴とする。
【００１６】
この杭基礎においては、シール部材が、たとえばレグの内周面に溶接固定（あるいは接着固定）されたリブにより固定されることとなる。
【００１７】
請求項５記載の杭基礎施工方法によれば、筒状のレグと、該レグに挿通される杭との間の接合部に装着され、弾性を有するとともに環状に形成されており、かつその外側端部が前記レグの内周面と接して設けられ、内部に充填材室を有する少なくとも１つのシール部材を具備する杭基礎を施工する際の杭基礎施工方法であって、前記シール部材の、前記杭が挿入されてくる側に設けられたフラッシング手段により、前記シール部材の表面に付着した不純物を除去する段階と、前記充填材室に充填材を充填する段階と、前記シール部材のうち最も上方に位置するものよりも上方に存在していた水を排出する段階と、を具備していることを特徴とする。
【００１８】
この杭基礎施工方法においては、充填材圧送管を介して充填材室に充填材を充填して、シール部材の内側端部が杭の外周面と当接させた後、シール部材のうち最も上方に位置するものよりも上方に存在していた水を排出する。
また、この杭基礎においては、シール部材と杭の外周面との当接する部位がフラッシング手段によりフラッシング（洗浄）されることとなる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施の形態について、図１を参照しながら説明する。なお、従来と同一の部材には同一の符号を付している。
図１は本発明による杭基礎１００のレグ５と杭（たとえば鋼管杭）６との間の接合部を示す側断面である。
【００２０】
図１に示すように、杭基礎１００は、レグ５と、杭６と、たとえば２つのシール部材１１，１２と、充填材圧送管１３とを主たる要素として構成されたものである。
【００２１】
シール部材１１，１２は、たとえば硬質ゴムからなるインフレタブルシールと呼ばれる、内部に充填材室１１ａ，１２ａが形成されたチューブ状のものである。
これらシール部材１１，１２は、レグ５の内周面５ａに沿って環状に配置されるものであり、たとえばボルトナットなどの締結部材を介してレグ５の内周面５ａに固定されている。
また、これらシール部材１１，１２は、その外側端部（レグ側端部）がレグ５の内周面５ａに密着するように固定されている。
【００２２】
充填材圧送管１３は、充填材注入用ポンプ２０と、シール部材１１，１２の内部に形成された充填材室１１ａ，１２ａとを連通するとともに、充填材注入用ポンプ２０から吐出されてきた充填材を充填材室１１ａ，１２ａ内に導くためのものである。この場合の充填材としては、たとえば空気、水、モルタル、グリースなどといったものがある。
図１に示すように、充填材圧送管１３の一端は充填材注入用ポンプ２０に接続されているとともに、その他端はシール部材１１，１２が位置するところのレグ５に接続されている。
【００２３】
このような構成により、充填材圧送管１３を介して充填材室１１ａ，１２ａ内に充填材が充填されていくと、図１に破線で示すように、シール部材１１，１２がそれぞれ膨出し、これらシール部材１１，１２の内側端部（杭側端部）が杭６の外周面６ａと密着（あるいは当接）することとなる。
【００２４】
つぎに、この杭基礎１００を施工する際の杭基礎施工方法について説明する。
まず、予めシール部材１１，１２を、レグ５の内周面５ａの接合部に当たる部分に装着しておく。
ついで、レグ５をガイドとして杭６をこのレグ５に挿入する。
【００２５】
つづいて、この杭６を水底地盤に打設する。打設完了後、充填材圧送管１３を介して充填材注入用ポンプ２０から充填材室１１ａ，１２ａ内に充填材を圧送し、シール部材１１，１２をそれぞれ杭６に向かって膨出させる。
そして、これらシール部材１１，１２の内側端部がそれぞれ杭６の外周面６ａと密着すれば、止水が完全に行われたことになる。
【００２６】
そしてつぎに、上側（杭６が挿入されてくる側）に位置するシール部材１１よりも上方で、かつレグ５の内周面５ａと杭６の外周面６ａとの間に介在している水を、たとえば汲み上げポンプ（図示せず）およびこの汲み上げポンプに接続されたホース（図示せず）などを用いて外部に排出する。
【００２７】
そして、上側に位置するシール部材１１よりも上の位置で杭を切断し、その位置に荷重伝達用のプラグを溶接施工した後、レグ５と杭６との隙間に所定高さまでグラウトを注入する。
【００２８】
このような杭基礎１００および杭基礎施工方法によれば、シール部材１１，１２のそれぞれの弾性、および充填材室１１ａ，１２ａ内に充填された充填材により膨出するシール部材１１，１２の内側端部がそれぞれ杭６の外周面６ａと密着することにより、止水性を格段に向上させることができる。したがって、シール部材１１，１２によりグラウトの漏洩が防止されるので、グラウトが外部に漏洩するおそれがない。
【００２９】
また、図１に示すように、上側に位置するシール部材１１の上方で、かつレグ５の内周面５ａに、環状のリブ３０が設けられていれば有利である。
このリブ３０の半径方向（レグ５の中心軸線Ｃに対して直交する方向）の厚さｔ１は、充填材室１１ａ，１２ａ内に充填材が充填される前のシール部材１１，１２の半径方向の厚さｔ２よりも厚くなるように構成されている。
また、リブ３０の上面３０ａは、挿入されてくる杭６の先端を、レグ５の中心軸線Ｃの側に案内する傾斜面とされている。
【００３０】
このように、上側から見てリブ３０の裏側（下側）にシール部材１１，１２が完全に隠れるように配置されることとなり、杭６がレグ５内に挿入されてきても杭６の先端がシール部材１１，１２に当たらなくなるので、杭６によるシール部材１１，１２の損傷を防止することができる。
また、傾斜面により杭６がレグ５の略中心に案内されることとなるので、レグ５の内周面５ａと杭６の外周面６ａとの隙間を略均一にすることができる。これにより、シール部材１１，１２の内側端部と杭６の外周面６ａとの密着性を周方向にわたって略均一にすることができ、止水性を向上させることができる。
【００３１】
図２は本発明による杭基礎２００のレグ５と杭６との間の接合部を示す側断面である。
図２に示す実施形態は、図１を用いて説明した実施形態と基本的に同一の構成を有するものである。
図２に示す実施形態のものは、上側に位置するシール部材１１の上方にフラッシング手段２５０が設けられている点で図１に示す実施形態のものと異なっている。
したがって、以下このフラッシング手段についてのみ説明することとする。
【００３２】
図２に示すように、フラッシング手段２５０は、フラッシング用ポンプ２５１と、フラッシング材圧送管２５２と、リブ３０を半径方向と略直交する方向に貫通するフラッシング孔２５３とを主たる要素とするものである。
フラッシング材圧送管２５２は、フラッシング用ポンプ２５１とリブ３０に形成されたフラッシング孔２５３とを連通するとともに、フラッシング用ポンプ２５１から吐出されてきたフラッシング材をシール部材１１，１２の方に導くためのものである。この場合のフラッシング材としては、たとえば空気、水などといったものがある。
図２に示すように、フラッシング材圧送管２５２はレグ５と杭６との間の隙間に設けられ、その一端はフラッシング用ポンプ２５１に接続されているとともに、その他端はリブ３０の上面３０ａに接続されている。
【００３３】
このような構成により、シール部材１１，１２の内側（杭６と対向する側）表面（およびこの表面と対向する杭６の外周面６ａ）に、たとえば水底の泥や砂などの不純物が付着した場合、フラッシング材を噴き出させることができて、これら不純物をシール部材１１，１２の内側表面（およびこの表面と対向する杭６の外周面６ａ）から取り除くことができるようになっている。
このように、フラッシング材によりシール部材１１，１２の内側表面（およびこの表面と対向する杭６の外周面６ａ）がフラッシング（洗浄）されることにより、シール部材１１，１２の内側端部と杭６の外周面６ａとの密着性がさらに向上し、止水性をより向上させることができる。
【００３４】
図３は本発明による杭基礎３００のレグ５と杭６との間の接合部を示す側断面である。
図３に示す実施形態は、図１を用いて説明した実施形態と基本的に同一の構成を有するものである。
図３に示す実施形態のものは、上側に位置するシール部材１１の上方にフラッシング手段３５０が設けられている点で図１に示す実施形態のものと異なっている。
したがって、以下このフラッシング手段についてのみ説明することとする。
【００３５】
図３に示すように、フラッシング手段３５０は、フラッシング材圧送管３５１と、リブ３０を半径方向およびその半径方向と略直交する方向に貫通するフラッシング孔２５２とを主たる要素とするものである。
フラッシング材圧送管３５１は、レグ５の外周面５ｂに沿って環状に配置されたものであり、前述した充填材圧送管１３とリブ３０に形成されたフラッシング孔２５２とを連通するものであるとともに、充填材注入用ポンプ２０から吐出されてきた充填材（フラッシング材）をシール部材１１，１２の方に導くためのものである。この場合の充填材（フラッシング材）としては、たとえば空気、水などといったものがある。
このように、充填材室１１ａ，１２ａに供給される充填材と、シール部材１１，１２をフラッシングするためのフラッシング材とを、たとえば空気とすれば、図３に示すようにこれら充填材とフラッシング材との両方の役目を兼ねる媒体を１つのポンプで行うことができるようになる。
【００３６】
このような構成により、シール部材１１，１２の内側（杭６と対向する側）表面（およびこの表面と対向する杭６の外周面６ａ）に、たとえば水底の泥や砂などの不純物が付着した場合、フラッシング材を噴き出させることができて、これら不純物をシール部材１１，１２の内側表面（およびこの表面と対向する杭６の外周面６ａ）から取り除くことができるようになっている。
このように、フラッシング材によりシール部材１１，１２の内側表面（およびこの表面と対向する杭６の外周面６ａ）がフラッシング（洗浄）されることにより、シール部材１１，１２の内側端部と杭６の外周面６ａとの密着性がさらに向上し、止水性をより向上させることができる。
【００３７】
図４は本発明による杭基礎４００のレグ５と杭６との間の接合部を示す側断面である。
図４に示す実施形態は、図１を用いて説明した実施形態と基本的に同一の構成を有するものである。
図４に示す実施形態のものは、シール部材１１，１２が、これらシール部材１１，１２の上側および下側にそれぞれ環状に配置された３本のリブ３０，３１，３２によりレグ５の内周面５ａに固定されている点で図１に示す実施形態のものと異なっている。
すなわち、シール部材１１は、その上側および下側に設けられたつば部１１ｂ，１１ｃをそれぞれレグ５の内周面５ａとの間で挟持するリブ３０，３１によりレグ５の内周面に固定される。また、シール部材１２は、その上側および下側に設けられたつば部１２ｂ，１２ｃをそれぞれレグ５の内周面５ａとの間で挟持するリブ３１，３２によりレグ５の内周面に固定される。
【００３８】
図１に示したリブ３０同様、リブ３１，３２の半径方向（レグ５の中心軸線Ｃに対して直交する方向）の厚さは、充填材室１１ａ，１２ａ内に充填材が充填される前のシール部材１１，１２の半径方向の厚さよりも厚くなるように構成されている。
【００３９】
このように、上側から見てリブ３０の裏側（下側）にシール部材１１，１２が完全に隠れるように配置されることとなり、杭６がレグ５内に挿入されてきても杭６の先端がシール部材１１，１２に当たらなくなるので、杭６によるシール部材１１，１２の損傷を防止することができる。
また、傾斜面により杭６がレグ５の略中心に案内されることとなるので、レグ５の内周面５ａと杭６の外周面６ａとの隙間を略均一にすることができる。これにより、シール部材１１，１２の内側端部と杭６の外周面６ａとの密着性を周方向にわたって略均一にすることができ、止水性を向上させることができる。
さらに、下側から見てリブ３２の裏側（上側）にシール部材１１，１２が完全に隠れるように配置されることとなり、水底に存在する泥や砂などの不純物がシール部材１１，１２の側に入り込みにくくなるので、不純物によるシール部材１１，１２の損傷を防止することができ、シール部材１１，１２の内側表面への不純物の付着を防止することができ、シール部材１１，１２の内側端部と杭６の外周面６ａとの密着性を向上させることができ、止水性をより向上させることができる。
さらにまた、これらリブ３０，３１，３２の内周面により杭６が下方に案内されることとなるので、杭６がレグ５内に挿入されてきても杭６がシール部材１１，１２に当たることがなく、杭６によるシール部材１１，１２の損傷を防止することができる。
さらにまた、杭６がレグ５の略中心に案内されることとなるので、レグ５の内周面５ａと杭６の外周面６ａとの隙間を略均一にすることができる。これにより、シール部材１１，１２の内側端部と杭６の外周面６ａとの密着性を周方向にわたって略均一にすることができ、止水性を向上させることができる。
さらにまた、シール部材１１，１２がリブ３０，３１，３２によりレグ５の内周面５ａに固定されることとなるので、シール部材１１，１２をレグ５の内周面５ａに固定するための固定金具を省略することができるとともに、コストを削減することができる。
【００４０】
図５は本発明による杭基礎５００のレグ５と杭６との間の接合部を示す側断面である。
図５に示す実施形態は、図１を用いて説明した実施形態と基本的に同一の構成を有するものである。
図５に示す実施形態のものは、上側に位置するシール部材１１’が、図１に示すシール部材１１よりも小さいという点で図１に示す実施形態のものと異なっている。
すなわち、図５に示すように、充填材圧送管１３を介して充填材室１１’ａ，１２ａ内に充填材が充填されていくとシール部材１１’，１２がそれぞれ膨出し、下側に位置する大きい方のシール部材１２の内側端部（杭側端部）が杭６の外周面６ａとより密着することとなる。
言い換えれば、水深が深くなりより水圧のかかる側のシール部材１２をより大きくして、シール部材１２の内側端部（杭側端部）が杭６の外周面６ａとより密着するように構成されている。
【００４１】
これにより、杭６の外周面６ａとの密着度が高いシール部材１２のみでほとんど止水を行うことができるため、シール部材１１を補足的なシール部材として設計することができ、シール部材数が同じ場合でも止水性を向上することができる。
【００４２】
なお、上述したシール部材１１，１１’１２，１２’がそれぞれ膨出し、杭６の外周面６ａと当接する部分のこれらシール部材１１，１１’１２，１２’の内側端部（杭側端部）の断面形状を、図６に示すような形状にすることもできる。
すなわち、これらシール部材１１，１１’１２，１２’の延在方向と平行に、１本もしくは複数本の突起部１１０，１２０が設けられたようなものにすることができる。
【００４３】
これにより、膨出による圧力を突起部のみで受けることになるために、同じ圧力でシール部材を膨出させた場合でも密着圧力は高くなり、静水圧時ではより高い水圧に対しての止水が可能となる。
【００４４】
図７は本発明による杭基礎６００のレグ５と杭６との間の接合部を示す図であり、（ａ）は側断面、（ｂ）は（ａ）のｂ−ｂ矢視断面図である。
図７に示すように、杭基礎６００は、レグ５と、杭６と、たとえば１本のシール部材６０１と、充填材圧送管１３とを主たる要素として構成されたものである。
【００４５】
シール部材６０１は、たとえば硬質ゴムからなるインフレタブルシールと呼ばれる、内部に充填材室６０１ａが形成された一本のチューブ状のものであり、その長さがレグ５の内周面５ａの１周よりも長い（たとえば、４／３周）長さを有するものである。
シール部材６０１は、レグ５の内周面５ａに沿って環状に配置され、たとえば接着剤などによりレグ５の内周面５ａに固定されている。
【００４６】
充填材圧送管１３は、充填材注入用ポンプ２０と、シール部材６０１の内部に形成された充填材室６０１ａとを連通するとともに、充填材注入用ポンプ２０から吐出されてきた充填材を充填材室６０１ａ内に導くためのものである。この場合の充填材としては、たとえば空気、水、モルタル、グリースなどといったものがある。
図７に示すように、充填材圧送管１３の一端は充填材注入用ポンプ２０に接続されているとともに、その他端はシール部材６０１の一端部が位置するところのレグ５に接続されている。
【００４７】
このような構成により、充填材圧送管１３を介して充填材室６０１ａ内に充填材が充填されていくと、図７に破線で示すように、シール部材６０１が膨出し、シール部材６０１の内側端部（杭側端部）が杭６の外周面６ａと密着（あるいは当接）するとともに、シール部材６０１が上下に重なり合う部分において、シール部材６０１がその対向する面同士で密着（あるいは当接）することとなる。
【００４８】
つぎに、この杭基礎６００を施工する際の杭基礎施工方法について説明する。
まず、予めシール部材６０１を、レグ５の内周面５ａの接合部に当たる部分に装着しておく。
ついで、レグ５をガイドとして杭６をこのレグ５に挿入する。
【００４９】
つづいて、この杭６を水底地盤に打設する。打設完了後、充填材圧送管１３を介して充填材注入用ポンプ２０から充填材室６０１ａ内に充填材を圧送し、シール部材６０１をそれぞれ杭６に向かって膨出させる。
そして、シール部材６０１の内側端部がそれぞれ杭６の外周面６ａと密着し、かつシール部材６０１がその対向する面同士で互いに密着すれば、止水が完全に行われたことになる。
【００５０】
そしてつぎに、このシール部材６０１よりも上方で、かつレグ５の内周面５ａと杭６の外周面６ａとの間に介在している水を、たとえば汲み上げポンプ（図示せず）およびこの汲み上げポンプに接続されたホース（図示せず）などを用いて外部に排出する。
【００５１】
そして、シール部材６０１よりも上の位置で杭を切断し、その位置に荷重伝達用のプラグを溶接施工した後、レグ５と杭６との隙間に所定高さまでグラウトを注入する。
【００５２】
このような杭基礎６００および杭基礎施工方法によれば、シール部材６０１のそれぞれの弾性、および充填材室６０１ａ内に充填された充填材により膨出するシール部材６０１の内側端部がそれぞれ杭６の外周面６ａと密着し、かつシール部材６０１がその対向する面同士で互いに密着することにより、止水性を格段に向上させることができる。したがって、シール部材６０１によりグラウトの漏洩が防止されるので、グラウトが外部に漏洩するおそれがない。
【００５３】
図７に示すように、シール部材６０１の上方で、かつレグ５の内周面５ａに、環状のリブ３０が設けられていれば有利である。
このリブ３０の半径方向（レグ５の中心軸線Ｃに対して直交する方向）の厚さｔ１は、充填材室６０１ａ内に充填材が充填される前のシール部材６０１の半径方向の厚さｔ２よりも厚くなるように構成されている。
また、リブ３０の上面３０ａは、挿入されてくる杭６の先端を、レグ５の中心軸線Ｃの側に案内する傾斜面とされている。
【００５４】
このように、上側から見てリブ３０の裏側（下側）にシール部材６０１が完全に隠れるように配置されることとなり、杭６がレグ５内に挿入されてきても杭６の先端がシール部材６０１に当たらなくなるので、杭６によるシール部材６０１の損傷を防止することができる。
また、傾斜面により杭６がレグ５の略中心に案内されることとなるので、レグ５の内周面５ａと杭６の外周面６ａとの隙間を略均一にすることができる。これにより、シール部材６０１の内側端部と杭６の外周面６ａとの密着性を周方向にわたって略均一にすることができ、止水性を向上させることができる。
【００５５】
以上、本発明の杭基礎および杭基礎施工方法について図面に基づいて説明してきたが、具体的な構成は本実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で変形・変更実施可能である。
たとえば、シール部材は硬質ゴムからなるインフレタブルシールに限定されるものではなく、内部に充填材が充填されて膨出し、その内側端部が杭の外周面と、その外側端部がレグ５の内周面５ａと密着するようなものであればどのようなものであっても良い。
【００５６】
また、上述した実施形態ではシール部材を接合部に２つ配置したものを一例として説明してきたが、本発明はこれに限定されるものではなく、１つあるいは３つ以上配置することももちろん可能である。
【００５７】
さらに、本実施形態において円周方向に連接されたリブを具体例としてあげたが、本発明はこれに限定されるものではなく、複数個たとえば４個、８個などに分割され、リブとリブとの間に隙間を有するようなものであってもよい。
【００５８】
【発明の効果】
本発明の杭基礎および杭基礎施工方法によれば、以下の効果を奏する。
請求項１記載の杭基礎によれば、充填材圧送管を介して充填材室に充填材が充填されると、シール部材の内側端部が杭の外周面と接するようになっているので、止水性を格段に向上させることができるとともに、後に続く杭の切断作業やプラグの溶接作業をドライなエリアで作業することができ、かつグラウトの水中への漏洩を防止することができるという効果を奏する。また、ドライな部分にグラウトが充填されることとなるので、グラウトの性能を最大限発揮させることができて、十分な強度を有する基礎を構築することができるという効果を奏する。
また、シール部材と杭の外周面との当接する部位がフラッシング手段によりフラッシング（洗浄）されることとなるので、シール部材の内側端部と杭の外周面との密着性をさらに向上させることができて、止水性をさらに向上させることができるという効果を奏する。
【００６０】
請求項２記載の杭基礎によれば、挿入されてきた杭の先端がリブの上面に設けられた傾斜面に沿ってレグの中心軸線の側に導かれるようになっているので、レグの内周面と杭の外周面との隙間を略均一にすることができて、シール部材の内側端部と杭の外周面との密着性を周方向にわたって略均一にすることができ、止水性を向上させることができるという効果を奏する。
【００６１】
請求項３記載の杭基礎によれば、杭が挿入される側から見て、シール部材がレグの背面側に配置されることとなるので、杭がレグ内に挿入されてきても杭の先端がシール部材に当たることがなく、杭によるシール部材の損傷を防止することができるという効果を奏する。
【００６２】
請求項４記載の杭基礎によれば、リブによりレグの内周面にシール部材が固定されることとなるので、シール部材をレグの内周面に固定するための固定金具を省略することができるとともに、コストを削減することができるという効果を奏する。
【００６３】
請求項５記載の杭基礎施工方法によれば、充填材圧送管を介して充填材室に充填材を充填して、シール部材の内側端部が杭の外周面と当接させた後、シール部材のうち最も上方に位置するものよりも上方に存在していた水を排出することとなるので、止水性を格段に向上させることができるとともに、後に続く杭の切断作業やプラグの溶接作業をドライなエリアで作業することができ、かつグラウトの水中への漏洩を防止することができるという効果を奏する。また、ドライな部分にグラウトが充填されることとなるので、グラウトの性能を最大限発揮させることができて、十分な強度を有する基礎を構築することができるという効果を奏する。
また、シール部材と杭の外周面との当接する部位がフラッシング手段によりフラッシング（洗浄）されることとなるので、シール部材の内側端部と杭の外周面との密着性をさらに向上させることができて、止水性をさらに向上させることができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明による杭基礎の杭とレグとの接合部の一実施形態を示す側断面図である。
【図２】 本発明による杭基礎の杭とレグとの接合部の他の実施形態を示す側断面図である。
【図３】 本発明による杭基礎の杭とレグとの接合部の別の実施形態を示す側断面図である。
【図４】 本発明による杭基礎の杭とレグとの接合部のさらに別の実施形態を示す側断面図である。
【図５】 本発明による杭基礎の杭とレグとの接合部のさらに別の実施形態を示す側断面図である。
【図６】 図１ないし図５に示すシール部材の他の実施形態を示す拡大図である。
【図７】 本発明による杭基礎の杭とレグとの接合部のさらに別の実施形態を示す図であって、（ａ）は側断面図、（ｂ）はｂ−ｂ矢視断面図である。
【図８】 橋梁における杭基礎を示す斜視図である。
【図９】 従来の杭基礎の杭とレグとの接合部を示す側断面図である。
【符号の説明】
５ レグ
５ａ 内周面
６ 杭
６ａ 外周面
１０ 杭基礎
１１ シール部材
１１’ シール部材
１１ａ 充填材室
１１’ａ 充填材室
１２ シール部材
１２ａ 充填材室
１３ 充填材圧送管
３０ リブ
３０ａ 上面
３１ リブ
３２ リブ
１００ 杭基礎
２００ 杭基礎
２５０ フラッシング手段
３００ 杭基礎
３５０ フラッシング手段
４００ 杭基礎
５００ 杭基礎
６００ 杭基礎
６０１ シール部材
６０１ａ 充填材室
ｔ１ リブの半径方向の厚さ
ｔ２ シール部材の半径方向の厚さ
Claims (5)
- 筒状のレグと、該レグに挿通される杭との間の接合部に装着され、弾性を有するとともに環状に形成されており、かつその外側端部が前記レグの内周面と接して設けられている少なくとも１つのシール部材と、
前記シール部材の内部に形成された充填材室と連通するとともに、該充填材室に充填材を充填するための充填材圧送管と、を具備し、
前記シール部材の、前記杭が挿入されてくる側には、フラッシング手段が設けられていることを特徴とする杭基礎。 - 請求項１に記載の杭基礎において、
前記シール部材の、前記杭が挿入されてくる側には、少なくとも１つの環状リブが設けられており、該リブの上面には、挿入されてくる前記杭の先端を前記レグの中心軸線の側に導くように傾斜させられた傾斜面が設けられていることを特徴とする杭基礎。 - 請求項２に記載の杭基礎において、
前記リブの半径方向の厚さは、前記充填室内に前記充填材が充填される前の前記シール部材の半径方向の厚さよりも厚いことを特徴とする杭基礎。 - 請求項２または３に記載の杭基礎において、
前記シール部材は、前記リブにより前記レグの内周面に固定されていることを特徴とする杭基礎。 - 筒状のレグと、該レグに挿通される杭との間の接合部に装着され、弾性を有するとともに環状に形成されており、かつその外側端部が前記レグの内周面と接して設けられ、内部に充填材室を有する少なくとも１つのシール部材を具備する杭基礎を施工する際の杭基礎施工方法であって、
前記シール部材の、前記杭が挿入されてくる側に設けられたフラッシング手段により、前記シール部材の表面に付着した不純物を除去する段階と、前記充填材室に充填材を充填する段階と、前記シール部材のうち最も上方に位置するものよりも上方に存在していた水を排出する段階と、を具備していることを特徴とする杭基礎施工方法。
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