JP3878662B2 - セグメントピース及び地中構造物の構築方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、鋼−コンクリート複合の地中構造物の原型となる沈設体を構設する鋼製のセグメントピースに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、鋼−コンクリート複合の地中構造物の原型となる沈設体を用いて地中構造物を構築する地中構造物の構築方法においては、沈設体を構設するために多数のセグメントピースを使用している。かかるセグメントピースの一例を図５に示す。図５のセグメントピース１００は、スキンプレート１０１、主桁１０２、継手板１０３、縦リブ１０４から構成されている。
【０００３】
スキンプレート１０１は、円弧状に湾曲した長方形の形状を有しており、図面の上下方向の両端には、一対の主桁１０２が接合されている。また、図面の左右方向の両端には、一対の継手板１０３が接合されている。さらに、一対の主桁１０２と一対の継手板１０３とが互いに接合するとともに、継手板１０３と平行に配置された複数の縦リブ１０４が、スキンプレート１０１と一対の主桁１０２とに接合することにより、図５のセグメントピース１００の補強がなされている。
【０００４】
尚、各部材は、３〜２５ｍｍ程度の厚さを有した鋼板からなっており、その接合は溶接によって行われる。さらに、主桁１０２と継手板１０３には、セグメントピース１００同士をボルト接合で連結させるための接続孔１０５が多数設けられている。
【０００５】
そして、多数のセグメントピース１００を、千鳥配列をもって互いに連結することにより、図６に示すような円筒状の沈設体１１０を構設することができる。このように構設された沈設体１１０は、圧入工法や既設の孔中に設置する設置工法などで地中に配置され、その内部に鉄筋篭を吊込んだ後にコンクリートを打設することによって、深礎杭などにすることができる。あるいは、その内部に主鉄筋や帯鉄筋を配置した後に２次巻コンクリートを打設することによって、立坑などにすることができる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、深礎杭や立坑などの地中構造物の原型となる沈設体１１０が、深礎杭や立坑などの地中構造物に要求される主鉄筋や帯鉄筋と同じ鋼材でできており、しかも、優れた強度を持つにも拘わらず、従来の技術においては、深礎杭や立坑などの地中構造物の有効断面を沈設体１１０の内側の空筒部分で決めなければならなかったため、深礎杭や立坑などの地中構造物を構築する際には、沈設体１１０の内部に鉄筋篭を吊込んだり、主鉄筋や帯鉄筋を配置しなければならなかった。そのため、深礎杭や立坑などの地中構造物に要求される主鉄筋や帯鉄筋を沈設体１１０に代用させることができなかった。
【０００７】
そこで、本発明は、上述した問題点を解決するためになされたものであり、地中構造物に要求される主鉄筋や帯鉄筋を沈設体に代用させることによって、その内部に鉄筋篭を吊込んだり、主鉄筋や帯鉄筋を配置することが不要なセグメントピース及び地中構造物の構築方法を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
この目的を達成するために成された請求項１に係るセグメントピースは、スキンプレートの両端に形設された主桁を介して互いを連結することにより、鋼−コンクリート複合の地中構造物の原型となる沈設体を構設する鋼製のセグメントピースであって、両端に雄ねじを螺刻した鉄筋と、前記主桁に所定ピッチで対称的に設けられた鉄筋孔と、前記鉄筋の両端の雄ねじと螺接する長ナットと、前記鉄筋の一端の雄ねじと螺接する短ナットとを備え、前記沈設体の構設時に連通する互いの鉄筋孔に挿通させた各鉄筋を、前記長ナットで接合し一本化することによって、前記地中構造物の主鉄筋を前記所定ピッチで形成すると同時に、前記沈設体の構設時に接面する互いの主桁を、各鉄筋の一端の雄ねじに螺接した前記長ナットと前記短ナットで締結することによって、互いを連結することを特徴とする。
【０００９】
また、請求項２に係るセグメントピースは、請求項１に記載するセグメントピースであって、前記沈設体の軸方向の千鳥配列をもって互いを連結することにより、前記主桁を前記沈設体の周方向の同一接面上に配置したことを特徴とする。
【００１０】
また、請求項３に係るセグメントピースは、請求項１又は請求項２に記載するセグメントピースであって、前記沈設体の主桁の総重量が、前記地中構造物に要求される帯鉄筋の総重量に等しいことを特徴とする。
また、請求項４に係るセグメントピースは、請求項１又は請求項２に記載するセグメントピースであって、前記沈設体の主桁の総重量と前記沈設体のスキンプレートの総重量との和が、前記地中構造物に要求される帯鉄筋の総重量に等しいことを特徴とする。
【００１１】
また、請求項５に係るセグメントピースは、請求項１乃至請求項４のいずれか一つに記載するセグメントピースであって、前記長ナットは前記主桁の内面に固定されたことを特徴とする。
また、請求項６に係るセグメントピースは、請求項５に記載するセグメントピースであって、前記鉄筋の長さが前記主桁の間隔と同じであることを特徴とする。
【００１２】
また、請求項７に係るセグメントピースは、請求項１乃至請求項６のいずれか一つに記載するセグメントピースであって、前記所定ピッチで前記主桁の曲げ強度を確保したことを特徴とするセグメントピース。
また、請求項８に係るセグメントピースは、請求項７に記載するセグメントピースであって、前記スキンプレートの厚さが前記主桁の厚さに等しいとともに、前記主桁の間隔が前記所定ピッチであることを特徴とする。
【００１３】
また、請求項９に係る地中構造物の構築方法は、請求項１乃至請求項８のいずれか一つに記載するセグメントピースで構設された沈設体を使用して地中構造物を構築することを特徴とする。
【００１４】
このような構成を有する本発明のセグメントピースでは、継手板及び主桁を介して互いを連結させることによって、地中構造物の原型となる沈設体を構設することができる。そのためには、スキンプレートの両端に形設された主桁を接面させることによって、互いの主桁に設けられた鉄筋孔を連通させる。
【００１５】
このとき、鉄筋孔は主桁に所定ピッチで対称的に設けられたものであるから、千鳥組を配慮して主桁を次々に接面させると、これによって、連通した鉄筋孔は直線上に位置する。従って、連通した鉄筋孔に挿通させた各鉄筋も、直線上に位置する。そこで、各鉄筋の両端の雄ねじに長ナットを螺合させることによって、直線上に位置する各鉄筋を一本化する。一本化された鉄筋は、複数のセグメントピースで構設された沈設体を原型とする地中構造物の主鉄筋となることができる。そして、一本化された鉄筋（沈設体の軸方向の鉄筋で、鋼−コンクリート複合の地中構造物の主鉄筋となるもの）は、所定ピッチで等しく配置されるので、荷重に対する地中構造物の抵抗力が均一になるとともに、各鉄筋の太さを共通化させることができる。
【００１６】
さらに、各鉄筋の一端の雄ねじに螺接した長ナットと短ナットとで、接面した互いの主桁を挟持するようにして締結する。これによって、主桁を介して互いを連結させることができる。同時に、一本化された鉄筋（地中構造物の主鉄筋となるもの）が固定されるとともに、各鉄筋を一本化させている長ナットのゆるみを防止することができる。
【００１７】
また、一本化された鉄筋（地中構造物の主鉄筋となるもの）は、主桁の鉄筋孔に挿通された状態にある。従って、主桁は、一本化された鉄筋（地中構造物の主鉄筋となるもの）を座屈から防止することができる。さらに、沈設体の構設時においては、主桁の各々は隣り合うことによって平面的に一体となり、一本化された鉄筋（地中構造物の主鉄筋となるもの）の全てを取り囲む状態にある。そして、平面的に一体となった主桁は、スキンプレートの両端に形設されたものであるから、スキンプレートの両端に形設された主桁の間隔ごとに位置する。よって、平面的に一体となった主桁を地中構造物の帯鉄筋とみなすことができる。また、平面的に一体となった主桁の各々を、地中構造物の帯鉄筋の一部とみなすことができる。
【００１８】
以上より、一本化された鉄筋が地中構造物の主鉄筋となるとともに、平面的に一体となった主桁を地中構造物の帯鉄筋とみなすことができる。そして、鉄筋や主桁は本発明のセグメントピースを構成するものである。従って、鋼−コンクリート複合の地中構造物に要求される主鉄筋や帯鉄筋を、本発明のセグメントピースで構設される沈設体に代用させることができる。
【００１９】
また、沈設体の構設時において、沈設体の軸方向の千鳥配列をもってセグメントピースの主桁を接面させていれば、沈設体の周方向に平面的に一体となった主桁の各々（地中構造物の帯鉄筋の一部とみなされるもの）は、交互に重なり合いながら接面する。従って、平面的に一体となった主桁（地中構造物の帯鉄筋とみなされるもの）において、帯鉄筋の一部同士（平面的に一体となった主桁の各々）を接合する際に要求される、例えば鉄筋直径（ここでは、主桁の厚さ）の２０倍以上などのオーバーラップを確保することができる。
【００２０】
また、平面的に一体となった主桁（地中構造物の帯鉄筋とみなされるもの）の総重量を、地中構造物に要求される帯鉄筋の総重量に等しくすることにより、地中構造物の帯鉄筋に要求される強度を確保する。沈設体においては、平面的に一体とならない主桁は存在しないことから、平面的に一体となった主桁（地中構造物の帯鉄筋とみなされるもの）の総重量とは、沈設体の主桁の総重量である。
【００２１】
また、スキンプレートも、地中構造物の帯鉄筋の一部とみなされる主桁を形設したものであるから、一本化された鉄筋（地中構造物の主鉄筋となるもの）を座屈から防止すると考えることができる。さらに、沈設体の構設時においては、スキンプレートは隣り合うことによって平面的に一体となり、一本化された鉄筋（地中構造物の主鉄筋となるもの）の全てを取り囲む状態にあるので、地中構造物の帯鉄筋の一部とみなすことができる。そこで、この場合には、沈設体の主桁の総重量に沈設体のスキンプレートの総重量を加えた和を、地中構造物に要求される帯鉄筋の総重量に等しくすることにより、地中構造物の帯鉄筋に要求される強度を確保することが可能となる。
【００２２】
また、主桁の鉄筋孔に挿通させた各鉄筋を一本化する長ナットが、主桁の内面に固定したものであれば、長ナットを作業者が保持する必要がないので、各鉄筋を一本化する作業や、接面した互いの主桁を締結する作業が容易となる。
【００２３】
そして、主桁の内面に固定された各長ナットに、各鉄筋の他端の雄ねじを螺接させることにより、セグメントピース内において各鉄筋を一時的に保持させることができる。このとき、各鉄筋の長さがスキンプレートの両端に形設された主桁の間隔と同じであれば、セグメントピース外に各鉄筋を突出させないようにすることができる。また、各鉄筋の一端は主桁の各鉄筋孔に係止された状態になるので、各鉄筋を主桁の各鉄筋孔に挿通させる作業が容易となる。
【００２４】
さらに、かかる鉄筋の一端の雄ねじに短ナットを螺接させておけば、鉄筋、長ナット、短ナットをセグメントピース内に納めることができる。これにより、鉄筋、長ナット、短ナットを個別に取り扱うことがなく、その不便さから解放される。また、鉄筋が自然に回転して長ナットから抜け出そうになっても、短ナットが主桁に当接することから、一時的に保持された鉄筋がセグメントピース内から脱落することを防止できる。
【００２５】
また、主桁を介して互いを連結させた際は、スキンプレートの両端に形設された主桁の鉄筋孔に挿通された鉄筋は、長ナットと短ナットとを介して、スキンプレートの両端に形設された一対の主桁に固定される。従って、鉄筋は主桁を補強するリブとしての役割を果たす。このことから、主桁に設けられた鉄筋孔の所定ピッチをもって、主桁に要求される曲げ強度を確保することができる。このとき、補強の縦リブを必要に応じて補って設けることで、前記の要求される曲げ強度をより有効に確保することもできる。
【００２６】
さらに、主桁はスキンプレートの両端に形設されたものであるから、主桁の間隔はスキンプレートの曲げ強度を左右する。また、スキンプレートも主桁も地中構造物の原型である沈設体の一部であるから、スキンプレートの曲げ強度を考慮する際の設計荷重は、主桁の曲げ強度を考慮する際に用いるものと同じである。そこで、スキンプレートの厚さが主桁の厚さに等しい場合には、主桁の曲げ強度のときと同様に考えることができるので、主桁の間隔を上述した所定ピッチにすることにより、スキンプレートに要求される曲げ強度を確保することができる。
【００２７】
すなわち、本発明のセグメントピースでは、沈設体を構設するセグメントピースの主桁の鉄筋孔に挿通された各鉄筋を、長ナットと短ナットで一本化しており、一本化された鉄筋が地中構造物の主鉄筋となるとともに、平面的に一体となった主桁は地中構造物の帯鉄筋とみなされ、地中構造物に要求される主鉄筋や帯鉄筋を沈設体に代用させることができるので、その内部に鉄筋篭を吊込んだり、主鉄筋や帯鉄筋を配置させることが不要となる。
【００２８】
特に、地中構造物の構築方法において、セグメントピースで構設された沈設体を地中構造物の原型として使用するときは、地中構造物に要求される主鉄筋や帯鉄筋を沈設体に代用させることによって、鋼材を節約させることができるとともに、沈設体の内部に鉄筋篭を吊込んだり、主鉄筋や帯鉄筋を配置させることが不要となるので、工費の削減や工期の短縮を実現できる。
さらに、地中構造物の有効断面を、沈設体の最外面すなわちスキンプレート面の内側における構造で評価できることになり、工事のコンパクト化に寄与することができる。
【００２９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照にして説明する。本実施の形態のセグメントピースの斜視図を図１に示す。図１のセグメントピース１は、千鳥配列をもって互いを連結させることによって、図６の円筒状の沈設体１１０を構設することができるものである。尚、ここでは、必要に応じて配設されることもある縦リブは図示しない。
【００３０】
先ず、図１のセグメントピース１の構成について説明する。図１のセグメントピース１は、スキンプレート１１、主桁１２、継手板１３、図示しない縦リブなどから構成されている。スキンプレート１１は、円弧状に湾曲した長方形の形状を有しており、図面の上下方向の両端に、一対の主桁１２が形設されている。また、図面の左右方向の両端に、一対の継手板１３が形設され、一対の主桁１２と接合している。
【００３１】
さらに、一対の主桁１２には、所定ピッチで対称的に鉄筋孔１４が設けられている。ただし、両側の鉄筋孔１４と継手板１３の間隔は、所定ピッチの半分である。また、他方（図面の上側）の主桁１２の内面には、各鉄筋孔１４と連通するように、長ナット１７がそれぞれ固定されている。
【００３２】
そして、各長ナット１７には、各鉄筋１６の他端（図面の上側）の雄ねじが螺接される。本実施の形態では、各鉄筋１６の長さはスキンプレート１１の両端に形設された主桁１２の間隔と同じである。従って、図１に示すように、各鉄筋１６の一端（図面の下側）を、一方（図面の下側）の主桁１２の各鉄筋孔１４に係止させることによって、セグメントピース１外に各鉄筋１６を突出させることなく、セグメントピース１内において、各鉄筋１６を一時的に保持することができる。
【００３３】
また、各鉄筋１６の一端（図面の下側）の雄ねじに短ナット１８を螺接させており、鉄筋１６、長ナット１７、短ナット１８をセグメントピース１内に納めることができる。これにより、鉄筋１６、長ナット１７、短ナット１８を個別に取り扱うことがなく、その不便さから解放される。また、鉄筋１６が自然に回転して長ナット１７から抜け出そうになっても、短ナット１８が一方（図面の下側）の主桁１２に当接することから、一時的に保持された鉄筋１６がセグメントピース１内から脱落することを防止できる。
【００３４】
また、スキンプレート１１、主桁１２、継手板１３は、鋼板からなっており、それらの接合は溶接によって行われる。また、スキンプレート１１と主桁１２は、同じ厚さのものである。また、継手板１３には、継手板１３同士をボルト接合で連結させるための接続孔１５が多数設けられている。
【００３５】
次に、図１のセグメントピース１の連結について説明する。ここでは、主桁１２を介した互いの連結について、図２のフロー図を参照しながら説明する。先ず、スキンプレート１３を揃えながら、互いの主桁１２を接面させる。そして、互いの主桁１２に設けられた鉄筋孔１４を連通させる。さらに、鉄筋１６の一端（図面の下側）を、連通させた鉄筋孔１４に挿通させるために、鉄筋１６を時計方向に回転させる。
【００３６】
このとき、鉄筋１６の一端（図面の下側）は、一方（図面の下側）の主桁１２の鉄筋孔１４に係止された状態にあるので、連通させた鉄筋孔１４に鉄筋１６を挿通させる作業は容易となる。
【００３７】
時計方向に回転させられた鉄筋１６は、連通させた鉄筋孔１４を挿通し、相手側のセグメントピース１において、他方（図面の上側）の主桁１２の内面に固定された長ナット１７と螺合し、かかる長ナット１７に既に螺合している鉄筋１６の他端（図面の上側）に当接するまで、図面の下側へ移動する。これにより、相手側のセグメントピース１の鉄筋１６と一本化することができる。
【００３８】
その後、鉄筋１６の一端（図面の下側）に螺接している短ナット１８を、反時計方向に回転させる。これにより、短ナット１８と相手側のセグメントピース１の長ナット１７で、接面した互いの主桁１２を挟持するように締結する。よって、互いのセグメントピース１を連結させることができる。同時に、一本化された鉄筋１６が固定されるとともに、各鉄筋１６を一本化させている長ナット１７のゆるみを防止することができる。
【００３９】
また、本実施の形態では、長ナット１７は主桁１２の内面に固定されたものであるから、長ナット１７を作業者が保持する必要がない。従って、各鉄筋１６を一本化する作業や、接面した互いの主桁１２を締結する作業が容易となる。
【００４０】
そして、上述した連結手順を、千鳥配列されたセグメントピース１に対し繰り返すことによって、図６の円筒状の沈設体１１０を構設することができる。尚、継手板１３を介する互いの連結は、従来技術と同様にして、継手板１３に設けられた接続孔１５を介したボルト接合で行う。
【００４１】
以上詳細に説明したように、本実施の形態のセグメントピース１では、図２に示すように、主桁１２を介して互いを連結させることによって、地中構造物の原型となる図６の沈設体１１０を構設することができる。そのためには、先ず、スキンプレート１１の両端に形設された主桁１２を接面させることによって、互いの主桁１２に設けられた鉄筋孔１４を連通させる。
【００４２】
このとき、鉄筋孔１４は主桁１２に所定ピッチで対称的に設けられたものであるから（図１参照）、主桁１２を次々に接面させると、これによって、連通した鉄筋孔１４は直線上に位置する。従って、連通した鉄筋孔１４に挿通させた各鉄筋１６も、直線上に位置する。そこで、各鉄筋１６の両端の雄ねじに長ナット１７を螺合させることによって、直線上に位置する各鉄筋１６を一本化する。一本化された鉄筋１６は、複数のセグメントピース１で構設された沈設体１１０を原型とする地中構造物の主鉄筋となることができる。
【００４３】
図３は、本実施の形態のセグメントピース１で構設された沈設体１１０を切断した断面図である。図３に示すように、一本化された鉄筋１６（地中構造物の主鉄筋となるもの）は、所定ピッチで等しく配置されるので、荷重に対する地中構造物の抵抗力が均一になるとともに、各鉄筋１６の太さを共通化させることができる。
【００４４】
また、一本化された鉄筋１６（地中構造物の主鉄筋となるもの）は、主桁１２の鉄筋孔１４に挿通された状態にある。従って、主桁１２は、一本化された鉄筋１６（地中構造物の主鉄筋となるもの）を座屈から防止することができる。さらに、沈設体１１０の構設時においては、図３に示すように、主桁１２の各々は隣り合うことによって平面的に一体となり、一本化された鉄筋１６（地中構造物の主鉄筋となるもの）の全てを取り囲む状態にある。
【００４５】
そして、平面的に一体となった主桁１２は、スキンプレート１１の両端に形設されたものであるから（図１参照）、スキンプレート１１の両端に形設された主桁１２の間隔ごとに位置する（図６参照）。よって、平面的に一体となった主桁１２を地中構造物の帯鉄筋とみなすことができる。また、平面的に一体となった主桁１２の各々を、地中構造物の帯鉄筋の一部とみなすことができる。
【００４６】
以上より、一本化された鉄筋１６が地中構造物の主鉄筋となるとともに、平面的に一体となった主桁１２を地中構造物の帯鉄筋とみなすことができる。そして、鉄筋１６や主桁１２は本実施の形態のセグメントピース１を構成するものである（図１参照）。従って、地中構造物に要求される主鉄筋や帯鉄筋を、本実施の形態のセグメントピース１で構設される沈設体１１０に代用させることができる。
【００４７】
また、沈設体１１０の構設時において、千鳥配列をもって主桁１２を接面させているので、平面的に一体となった主桁１２の各々（地中構造物の帯鉄筋の一部とみなされるもの）は、交互に重なり合いながら接面する。本実施の形態においては、図３に示すように、１０個の主桁１２が交互に重なり合いながら接面する。従って、平面的に一体となった主桁１２（図３の地中構造物の帯鉄筋とみなされるもの２０）は、図４に示すように、帯鉄筋の一部３０同士（平面的に一体となった主桁１２の各々）を交互に重ね合わせながら接合していると言える。従って、帯鉄筋の一部同士を接合する際に要求される、例えば鉄筋直径（ここでは主桁１２の厚さ）の２０倍以上などのオーバーラップを確保することができる。
【００４８】
また、本実施の形態では、平面的に一体となった主桁１２（図３の地中構造物の帯鉄筋とみなされるもの２０）の総重量は、地中構造物に要求される帯鉄筋の総重量に等しくしてある。従って、地中構造物の帯鉄筋に要求される強度を確保することができる。尚、沈設体１１０においては、平面的に一体とならない主桁１２は存在しないことから、平面的に一体となった主桁１２（図３の地中構造物の帯鉄筋とみなされるもの２０）の総重量とは、沈設体１１０の主桁１２の総重量である。
【００４９】
また、主桁１２を介して互いを連結する際は、スキンプレート１１の両端に形設された主桁１２の鉄筋孔１４に挿通された鉄筋１６は、長ナット１７と短ナット１８とを介して、スキンプレート１１の両端に形設された一対の主桁１２に固定される（図２参照）。従って、鉄筋１６は主桁１２を補強するリブとしての役割の全部又は一部を果たす。このことから、主桁１２に設けられた鉄筋孔１４の所定ピッチをもって、主桁１２に要求される曲げ強度を確保することができる。
【００５０】
さらに、主桁１２はスキンプレート１１の両端に形設されたものであるから（図１参照）、主桁１２の間隔はスキンプレート１１の曲げ強度を左右する。また、スキンプレート１１も主桁１２も地中構造物の原型である沈設体１１０の一部であるから、スキンプレート１１の曲げ強度を考慮する際の設計荷重は、主桁１２の曲げ強度を考慮する際に用いるものと同じである。本実施の形態では、スキンプレート１１の厚さが主桁１２の厚さに等しく、主桁１２の曲げ強度のときと同様に考えることができるので、主桁１２の間隔を上述した所定ピッチにすることにより、スキンプレート１１に要求される曲げ強度を確保することができる。
【００５１】
すなわち、本実施の形態のセグメントピース１では、沈設体１１０を構設するセグメントピース１の主桁１２の鉄筋孔１４に挿通された各鉄筋１６を、長ナット１７と短ナット１８で一本化しており、一本化された鉄筋１６が地中構造物の主鉄筋となるとともに、平面的に一体となった主桁１２は地中構造物の帯鉄筋とみなされ、地中構造物に要求される主鉄筋や帯鉄筋を沈設体１１０に代用させることができるので、その内部に鉄筋篭を吊込んだり、主鉄筋や帯鉄筋を配置させることが不要となる。
【００５２】
特に、地中構造物の構築方法において、セグメントピース１で構設された沈設体１１０を地中構造物の原型として使用するときは、地中構造物に要求される主鉄筋や帯鉄筋を沈設体１１０に代用させることによって、鋼材を節約させることができるとともに、沈設体１１０の内部に鉄筋篭を吊込んだり、主鉄筋や帯鉄筋を配置させることが不要となるので、工費の削減や工期の短縮を実現できる。
さらに、地中構造物の有効断面を、沈設体１１０の最外面すなわちスキンプレート１１面の内側における構造で評価できることになり、工事のコンパクト化に寄与することができる。
【００５３】
尚、本発明は上記実施の形態に限定されるものでなく、その趣旨を逸脱しない範囲で様々な変更が可能である。
例えば、本実施の形態のセグメントピース１では、沈設体１１０の主桁１２の総重量を、地中構造物に要求される帯鉄筋の総重量に等しくすることにより、地中構造物の帯鉄筋に要求される強度を確保している。しかし、スキンプレート１１も、地中構造物の帯鉄筋の一部とみなされる主桁１２を形設したものであるから、一本化された鉄筋１６（地中構造物の主鉄筋となるもの）を座屈から防止すると考えることができる。さらに、沈設体１１０の構設時においては、スキンプレート１１は隣り合うことによって平面的に一体となり、一本化された鉄筋１６（地中構造物の主鉄筋となるもの）の全てを取り囲む状態にあるので（図３、図６参照）、地中構造物の帯鉄筋の一部とみなすことができる。
【００５４】
そこで、この場合には、沈設体１１０の主桁１２の総重量に沈設体１１０のスキンプレート１１の総重量を加えた和を、地中構造物に要求される帯鉄筋の総重量に等しくすることにより、地中構造物の帯鉄筋に要求される強度を確保することが可能となる。
【００５５】
また、本実施の形態のセグメントピース１では、他方（図１の上側）の主桁１２の内面のみに長ナット１７が固定されている。しかし、各鉄筋１６を一本化させたり、接面した互いの主桁１２を締結させたりすることができるのであれば、両方（図１の上・下側）の主桁１２の内面のどちらかに長ナット１７を固定してもよい。ただし、千鳥配列をもって連結させる場合には、長ナット１７を規則的に固定させる必要がある。
【００５６】
また、長ナット１７を主桁１２に固定しなくても、各鉄筋１６を一本化させたり、接面した互いの主桁１２を締結させたりすることは可能である。従って、長ナット１７を主桁１２に固定しなくても、地中構造物に要求される主鉄筋や帯鉄筋を、本実施の形態のセグメントピース１で構設される沈設体１１０に代用させることは可能である。
【００５７】
さらに、接面した互いの主桁１２の締結力や主桁１２の曲げ強度を確保できるのであれば、連通した鉄筋孔１４の全ての箇所において、接面した互いの主桁１２を長ナット１７と短ナット１８で締結する必要はない。そこで、プレート１１の両端に形設された主桁１２の間隔の倍数の長さをもつ鉄筋１６を使用すれば、接面した互いの主桁１２を長ナット１７と短ナット１８で締結することを、とびとびに行うことができる。
【００５８】
【発明の効果】
本発明のセグメントピースでは、沈設体を構設するセグメントピースの主桁の鉄筋孔に挿通された各鉄筋を、長ナットと短ナットで一本化しており、一本化された鉄筋が地中構造物の主鉄筋となるとともに、平面的に一体となった主桁は地中構造物の帯鉄筋とみなされ、地中構造物に要求される主鉄筋や帯鉄筋を沈設体に代用させることができるので、その内部に鉄筋篭を吊込んだり、主鉄筋や帯鉄筋を配置させることが不要となる。
【００５９】
特に、地中構造物の構築方法において、セグメントピースで構設された沈設体を地中構造物の原型として使用するときは、地中構造物に要求される主鉄筋や帯鉄筋を沈設体に代用させることによって、鋼材を節約させることができるとともに、沈設体の内部に鉄筋篭を吊込んだり、主鉄筋や帯鉄筋を配置させることが不要となるので、工費の削減や工期の短縮を実現できる。
さらに、地中構造物の有効断面を、沈設体の最外面すなわちスキンプレート面の内側における構造で評価できることになり、工事のコンパクト化に寄与することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のセグメントピースの斜視図である。
【図２】本発明のセグメントピースの連結手順を示したフロー図である。
【図３】本発明のセグメントピースで構設された沈設体を切断した断面図である。
【図４】本発明のセグメントピースを千鳥配列で連結することにより沈設体を構設した場合において、本発明のセグメントピースの主桁を地中構造物に要求される帯鉄筋の一部とみなしたときの概念図である。
【図５】従来技術のセグメントピースの斜視図である。
【図６】セグメントピースで構設された沈設体の斜視図である。
【符号の説明】
１ セグメントピース
１１ スキンプレート
１２ 主桁
１４ 鉄筋孔
１６ 鉄筋
１７ 長ナット
１８ 短ナット
１１０ 沈設体

Claims (9)

1. スキンプレートの両端に形設された主桁を介して互いを連結することにより、鋼−コンクリート複合の地中構造物の原型となる沈設体を構設する鋼製のセグメントピースにおいて、
   両端に雄ねじを螺刻した鉄筋と、
   前記主桁に所定ピッチで対称的に設けられた鉄筋孔と、
   前記鉄筋の両端の雄ねじと螺接する長ナットと、
   前記鉄筋の一端の雄ねじと螺接する短ナットとを備え、
   前記沈設体の構設時に連通する互いの鉄筋孔に挿通させた各鉄筋を、前記長ナットで接合し一本化することによって、前記地中構造物の主鉄筋を前記所定ピッチで形成すると同時に、前記沈設体の構設時に接面する互いの主桁を、各鉄筋の一端の雄ねじに螺接した前記長ナットと前記短ナットで締結することによって、互いを連結することを特徴とするセグメントピース。
2. 請求項１に記載するセグメントピースにおいて、
   前記沈設体の軸方向の千鳥配列をもって互いを連結することにより、前記主桁を前記沈設体の周方向の同一接面上に配置したことを特徴とするセグメントピース。
3. 請求項１又は請求項２に記載するセグメントピースにおいて、
   前記沈設体の主桁の総重量が、前記地中構造物に要求される帯鉄筋の総重量に等しいことを特徴とするセグメントピース。
4. 請求項１乃至請求項２に記載するセグメントピースにおいて、
   前記沈設体の主桁の総重量と前記沈設体のスキンプレートの総重量との和が、前記地中構造物に要求される帯鉄筋の総重量に等しいことを特徴とするセグメントピース。
5. 請求項１乃至請求項４のいずれか一つに記載するセグメントピースにおいて、
   前記長ナットは前記主桁の内面に固定されたことを特徴とするセグメントピース。
6. 請求項５に記載するセグメントピースにおいて、
   前記鉄筋の長さが前記主桁の間隔と同じであることを特徴とするセグメントピース。
7. 請求項１乃至請求項６のいずれか一つに記載するセグメントピースにおいて、
   前記主桁の間隔を所定ピッチにすることにより前記主桁の曲げ強度を確保したことを特徴とするセグメントピース。
8. 請求項７に記載するセグメントピースにおいて、
   前記スキンプレートの厚さが前記主桁の厚さに等しいとともに、前記主桁の間隔が前記所定ピッチであることを特徴とするセグメントピース。
9. 請求項１乃至請求項８のいずれか一つに記載するセグメントピースで構設された沈設体を用いて地中構造物を構築することを特徴とする地中構造物の構築方法。

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