JP4313871B2 - 沈設体の沈設方法及びその沈設体 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、例えばケーソン等のＳＲＣ構造体よりなる筒形の沈設体を地中に圧入して沈設する沈設方法及びその沈設体に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、ＰＣウェル、オープンケーソン等の筒形沈設体を地中に圧入して沈設するために、ＰＣウェル工法、圧入式オープンケーソン工法等に代表される圧入工法が採用されている。
【０００３】
この種の圧入工法では、例えば、地上で内外二重の型枠の間に鉄筋が配置された物を組み立て、内外両型枠間にコンクリートを打ち込むことにより、ＲＣ躯体を構築する。このＲＣ躯体を沈設体とし、その内部の土砂をクラムシェル等のバケット系掘削機で掘削しながら沈設体を地中に圧入するようにしている。このように沈設体の組立、土砂の掘削、沈設体の圧入を複数回繰り返すことにより、複数の沈設体を垂直方向に積み重ねてなる一体的な沈設構造物を所要の深さまで地中に構築し、基礎杭、立坑等として利用するようにしている。
【０００４】
これに対し、耐荷力のある圧入外型枠のみを沈設体として、その組立、土砂の掘削、沈設体の圧入を複数回繰り返すことにより、上記と同様に複数の沈設体を地中に一体的に構築する。そして、それらの沈設体の内部に鉄筋籠等を組み立て、コンクリートを打ち込むことにより沈設構造物を構築する工法がある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記従来の二つの沈設方法によれば、いずれも８〜１０日間のコンクリート養生の期間は、圧入工期とは別に必要となる。特に、前者の沈設方法では、各沈設体を製造する毎にコンクリートの養生を必要とするので、沈設構造物を構築するまでの工期が長くかかる。しかも、コンクリート養生の期間中も圧入設備を拘束し続ける必要があり、圧入設備の拘束期間が長くなるためコスト高の原因となる。
【０００６】
一方、後者の方法によれば、沈設体の圧入にかかる工期は短縮されるが、圧入後、坑内に作業員が入り、鉄筋籠等の構築作業をする必要がある。また、この場合には、圧入用の外型枠が埋め殺しとなり、また、坑内深さに相当する内足場が必要となるため施工コストが高くなる原因となった。
【０００７】
この発明は上記の事情に鑑みてなされたものであって、その目的は、沈設作業の工期を短縮化するとともに、坑内作業を減らしてコスト低減を図ることを可能にした沈設体の沈設方法を提供することにある。
【０００８】
【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に記載の発明の沈設体の沈設方法は、筒状をなす沈設体を地中に沈設する沈設方法であって、（１）沈設体を外枠及び内枠により二重枠の構造とし、その一方の枠を組み立てる第１の組立工程と、（２）組み立てられた一方の枠に沿って鉄筋を組み立てる第２の組立工程と、（３）組み立てられた鉄筋を一方の枠との間に配置した状態で外枠及び内枠の他方の枠を組み立てる第３の組立工程と、（４）鉄筋が配置された外枠及び内枠の間の空間にコンクリートを打ち込む打込工程と、（５）外枠、内枠、鉄筋及びコンクリートよりなる沈設体を一体的に地中に圧入する圧入工程と、（６）圧入された沈設体の内側の土砂の掘削を圧入工程と同時に行う掘削工程とを備えるようにしたことを趣旨とする。
【０００９】
上記の発明の沈設体の沈設方法の構成によれば、（１）から（３）の組立工程において内外の二重枠間に鉄筋が配置され、（４）の打込工程で鉄筋が間に設置された二重枠間にコンクリートが打ち込まれる。さらに、（５）の圧入工程において、内外の二重枠及び鉄筋と共に、コンクリートが一体的に地中に圧入され、（６）の掘削工程において圧入工程と同時に内部の土砂が掘削される。
従って、圧入工程において、コンクリートが内外の枠及び鉄筋と一体的に圧入されるため、コンクリートの打ち込み後その養生期間を待たずに圧入工程を開始することが出来る。さらに、圧入工程に際し、鉄筋の組立及びコンクリートの打ち込みが既に終了しているので、圧入工程及び掘削工程の後に沈設体の坑内で鉄筋等の組み立て、コンクリートの打ち込み及び養生を行う必要が無く、圧入工程及び掘削工程の間にもコンクリートの養生が行われる。
【００１０】
上記目的を達成するために、請求項２に記載の発明の沈設構造物の構築工法によれば、請求項１に記載の沈設方法を含む沈設構造物の構築工法であって、沈設方法を同一施工場所で複数回繰り返して、複数の沈設体を垂直方向に積み重ねることにより一体的な沈設構造物を構築するようにしたことを趣旨とする。
【００１１】
上記の発明の沈設構造物の構築工法の構成によれば、請求項１に記載の沈設方法の作用に加え、所要深さの沈設構造物を地中に構築するために、沈設体の組み立て及び沈設が同一施工場所で必要回数繰り返されるので、先に沈設された沈設体にとって、後の沈設体の沈設期間がコンクリートの養生期間ともなる。
【００１２】
上記目的を達成するために、請求項３に記載の発明の沈設体の沈設方法は、請求項１に記載の沈設方法又は請求項２に記載の構築工法において、（１）の工程乃至（４）の工程の少なくとも一つの一部又は全部を施工場所とは異なる別の場所で行い、施工場所において外枠、内枠及び鉄筋を一体的に組み付けるようにしたことを趣旨とする。
【００１３】
上記の発明の沈設体の沈設方法の構成によれば、請求項１に記載の沈設方法の作用及び請求項２に記載の構築方法の作用に加え、予め別の場所で組み立てられる内外の枠及び鉄筋の一部または全部及びコンクリートが施工場所で使用されるので、施工場所での（１）から（４）の組立工程の期間が短縮される。さらに、複数回沈設体を垂直方向に積み重ねて沈設構造物を構築する場合には、施工場所において、圧入工程または掘削工程を行っている間に、同時に別の場所で、別の内外の枠及び鉄筋の一部または全部の組み立て又はコンクリートの打ち込みを行うことが出来る。
【００１４】
上記目的を達成するために、請求項４に記載の発明の沈設体は、請求項１乃至請求項３のいずれか一つに記載する沈設方法に使用される沈設体において、内枠及び外枠の少なくとも一方が、圧入荷重に対する耐荷力を備える圧入型枠であるようにしたことを趣旨とする。
【００１５】
上記の発明の沈設体の構成によれば、圧入型枠に荷重をかけて圧入することにより、養生の終了していないコンクリート等の耐荷力の無い部分に荷重がかかることがない。
【００１６】
上記目的を達成するために、請求項５に記載の発明の沈設体は、請求項１乃至請求項３のいずれか一つに記載する沈設方法に使用される沈設体又は請求項４に記載する沈設体において、内枠及び外枠の少なくとも一方が鉄筋及びコンクリートと共に地中に沈設して埋め殺されるようにしたことを趣旨とする。
【００１７】
上記の発明の沈設体の構成によれば、請求項４の発明の作用に加え、内枠及び外枠の少なくとも一方が埋め殺されて、沈設体の一部が構成される。
【００１８】
上記目的を達成するために、請求項６に記載の発明の沈設体は、請求項１乃至請求項３のいずれか一つに記載する沈設方法に使用される沈設体又は請求項４もしくは請求項５に記載の沈設体において、内枠が圧入型枠であり、外枠が鋼製枠であるようにしたことを趣旨とする。
【００１９】
上記の発明の沈設体の構成によれば、請求項４及び請求項５の発明の作用に加え、沈設体が沈設され、または、沈設構造物が構築された後に、内枠である圧入型枠を取り外すことが可能となる。さらに、外枠の鋼製枠が沈設体又は沈設構造物の一部となる。
【００２０】
上記目的を達成するために、請求項７に記載の発明の沈設体は、請求項１乃至請求項３のいずれか一つに記載する沈設方法に使用される沈設体又は請求項４乃至請求項６のいずれか一つに記載する沈設体において、沈設体の軸心に直交する断面形状が、円形、小判形、多角形のいずれかであるようにしたことを趣旨とする。
【００２１】
上記の発明の沈設体の構成によれば、請求項４乃至請求項６の発明の作用に加え、施工要求に応じて、円形、小判形、多角形の断面形状を選択可能である。
【００２２】
上記目的を達成するために、請求項８に記載の発明の沈設体は、請求項４乃至請求項７のいずれか一つに記載する沈設体において、圧入型枠は、沈設体の軸心に直交する断面形状が長方形および台形よりなる２種類のピースを組み合わせて構成されるようにしたことを趣旨とする。
【００２３】
上記の発明の沈設体の構成によれば、請求項４乃至請求項７の発明の作用に加え、長方形及び台形の各ピースを適宜に組み合わせることにより、各種形状及び大きさの沈設体が構成される。
【００２４】
【発明の実施の形態】
［第１の実施の形態］
以下、本発明の沈設体及びその沈設方法並びに沈設構造物及びその構築工法を具体化した第１の実施の形態を図面を参照して詳細に説明する。図１は、第１の実施の形態の沈設方法による施工中の沈設体１０及び沈設構造物２０を示す軸心方向の断面図である。図２は、図１の沈設体１０及び沈設構造物２０の軸心に垂直方向の断面図を半周分ずつ合わせた図であり、左半周がＡ−Ａ断面図、右半周がＢ−Ｂ断面図である。
【００２５】
図１、図２に示すように、施工中の沈設構造物２０は、地中の最深部にあるコンクリート刃口１１と、その上に配置され、互いに一体的に結合された複数の沈設体１０とを備える。各沈設体１０は、軸心方向の長さが約４〜５ｍであり、それぞれ個別に組み立てられ、それぞれ一度の沈設作業で沈設される。初めの沈設体１０が沈設された後、次の沈設体１０が一体的に組み立てられ、さらに沈設される。図１は、このようにして４回の沈設が行われた後の状態を示しており、沈設構造物２０は、コンクリート刃口１１と４個の沈設体１０が一体的に結合された構造となっている。
【００２６】
各沈設体１０は、内周側から内枠として圧入型枠１２、鉄筋１３、外枠としてスチール構造体１４が配置されている。さらに、地表面１５以下に既に沈設されている部分においては、圧入型枠１２、スチール構造体１４の二重枠の間の鉄筋１３が配置された空間に、コンクリート１６が打ち込まれている。
【００２７】
圧入型枠１２は、圧入時の荷重に対する耐荷力を備える材質及び形状に形成され、さらに、組立や運搬の便宜のために、ピース化されている。圧入型枠１２は、図２に示すように、沈設体１０の軸心に垂直な断面形状は、長方形タイプ１７と台形タイプ１８の２種類である。
【００２８】
図３に図２の圧入型枠１２及びスチール構造体１４の拡大図を示す。また、図４に長方形タイプ１７、図５に台形タイプ１８のそれぞれ１ピースの形状を示す。図３に示すように、圧入型枠１２は長方形タイプ１７と台形タイプ１８をそれぞれ１６個ずつ組み合わせて使用することにより、略円形を成している。後述するように、圧入型枠１２は沈設体１０及び沈設構造物２０の一部とはならず、スチール構造体１４は沈設体１０及び沈設構造物２０の一部となるので、沈設体１０及び沈設構造物２０の内径は圧入型枠１２を含まないＲ１であり、外径はスチール構造体１４の外径に相当するＲ２となる。ここでは、内径Ｒ１が６０００ｍｍ、外径Ｒ２が７０００ｍｍの沈設体１０及び沈設構造物２０を構築している。
【００２９】
鉄筋１３は、コンクリート１６の主鉄筋及び帯鉄筋となるもので、必要な強度が得られるように各鉄筋１３の太さや使用する本数が選択されている。
【００３０】
スチール構造体１４は、鋼製であり、鉄筋１３、コンクリート１６と一体となって地中に埋め殺されることにより、スチール−鉄筋−コンクリート構造体（ＳＲＣ構造体）を形成し、沈設体１０の一部となる。
【００３１】
このように、複数の沈設体１０により構築される沈設構造物２０の本体構造は、スチール構造体１４、鉄筋１３、コンクリート１６によって形成されるＳＲＣ構造体で構成される。
【００３２】
次に、この沈設体１０及び沈設構造物２０の沈設方法について、図６から図１７の施工順序図を用いて説明する。図６から図１７は、各施工工程の沈設体１０の軸心方向断面図である。
【００３３】
まず、図６に示すように、施工場所周辺の地盤整正をした後、地中にグラウンドアンカー２１を打設する。
次に、図７に示すように、沈設体１０の形状に合わせた刃口ロット２２を設置する。この刃口ロット２２は埋め殺して沈設構造物２０の本体構造の一部とするため、コンクリート製のコンクリート刃口１１とする。
【００３４】
次に、図８に示すように、圧入設備２３として、圧入桁２４、圧入ジャッキ２５等を用意し、刃口ロット２２に圧入設備２３を設置して、グラウンドアンカー２１と圧入ジャッキ２５とを接続する。圧入ジャッキ２５を作動させ、刃口ロット２２を地中に圧入する。圧入と同時に、刃口ロット２２の内側をバケット等の掘削機で掘削する。ここまでは、準備工程である。
【００３５】
次に、図９に示すように、圧入設備２３を取り外し、圧入型枠１２を組み立てる。すなわち、刃口ロット２２の内周側に、長方形タイプ１７と台形タイプ１８を組み合わせて沈設体１０の形状に圧入型枠１２を組み立てる。さらに、沈設体１０の軸心方向にもピースを組み合わせて、高さ４〜５ｍの沈設体１０の内枠とする。この工程が請求項１の第１の組立工程に相当する。
【００３６】
さらに、図１０に示すように、圧入型枠１２の外周側に鉄筋１３を組み立てる。この鉄筋１３は沈設体１０及び沈設構造物２０の主鉄筋及び帯鉄筋となるものであるので、必要な強度を得られるよう選択される。この工程が請求項１の第２の組立工程に相当する。
【００３７】
次に、図１１に示すように、鉄筋１３のさらに外周側において、沈設構造物２０にフリクションカットを設けるために、刃口ロット２２の外周面より５ｃｍ程度内面に設置されるよう、スチール構造体１４を組み立てる。ここで、圧入型枠１２に比べ、鉄筋１３とスチール構造体１４は、垂直方向長さがやや短くなるように構成される。これは、圧入型枠１２に圧入設備２３を設置し、圧入工程を行う際に、鉄筋１３及びスチール構造体１４に圧入荷重がかからないよう、又、圧入設備２３に引っかからないようにするためである。これにより、このスチール構造体１４は、コンクリート１６の打ち込みに際して、外枠の役目を果たすものであるが、圧入時の荷重に耐える必要はない。従って、コンクリート１６の外枠として必要な強度。又、地中で土圧、水圧に耐える強度を備えればよく、適度な厚さの鋼板で形成する。この工程が請求項１の第３の組立工程に相当する。
【００３８】
続いて、図１２に示すように、圧入型枠１２とスチール構造体１４で囲まれた空間にコンクリート１６を打ち込む。この工程が請求項１の打込工程に相当する。
【００３９】
以上の各工程が終了したら、図１３に示すように、圧入型枠１２に圧入設備２３を設置し、圧入ジャッキ２５を使用して圧入型枠１２に圧入荷重をかける。このとき、圧入荷重は圧入型枠１２を介して刃口ロット２２にかかり、刃口ロット２２は地中に圧入される。また、鉄筋１３、スチール構造体１４及びコンクリート１６は刃口ロット２２の上に組み付けられているので、刃口ロット２２が地中に圧入されるにしたがって、一体的に地中に圧入される。この工程が請求項１の圧入工程に相当する。
【００４０】
さらに、圧入と同時に、掘削機によって沈設体１０の内側の土砂を掘削する。この工程が請求項１の掘削工程に相当する。
【００４１】
以上の図９から図１３の各工程を複数回繰り返すことにより、図１４に示すように、複数の沈設体１０を垂直方向に一体的に積み上げて、それらを所要の深度まで沈設する。このようにして、複数の沈設体１０及び刃口ロット２２よりなる沈設構造物２０が地中に構築される。
【００４２】
複数の沈設体１０が所要の深度まで沈設され、沈設構造物２０が構築されたら、図１５に示すように、刃口ロット２２の内側に底版コンクリート２７として水中コンクリートを打設する。その後、図１６に示すように、沈設構造物２０の抗内の水替えを行う。
【００４３】
さらに、図１７に示すように、圧入型枠１２を取り外す。圧入型枠１２は再利用できるので、取り外すことが多いが、場合によってはそのまま内枠として残すことも出来る。スチール構造体１４は埋め殺され、沈設構造物２０の本体構造の一部となる。
【００４４】
このようにして、複数の沈設体１０よりなる沈設構造物２０の構築が行われる。その後、打ち込んだコンクリート１６の養生が全て終了すると、沈設構造物２０よりなる立坑が得られる。
【００４５】
完成した沈設構造物２０の断面図を図１８、図１９に示す。図１８は、沈設構造物２０の軸心方向断面図であり、図１９は、左半周が図１８のＣ−Ｃ断面を、右半周が図１８のＤ−Ｄ断面を示す。ここでは、圧入型枠１２を内枠として残しているので、図１８、図１９に示すように、本体部分は内周から順に鉄筋１３及びコンクリート１６、スチール構造体１４によって構成されている。底版部分は、底版コンクリート２７及びコンクリート刃口１１により構成されている。
【００４６】
以上説明したように、この実施の形態の沈設体及びその沈設方法、並びに沈設構造物及びその構築工法によれば、図１３の圧入工程において、圧入型枠１２、鉄筋１３、コンクリート１６、スチール構造物１４が一体的に圧入される。このとき、圧入荷重は圧入型枠１２及びコンクリート刃口１１によって耐荷されるので、養生の終了していないコンクリート１６等の耐荷力の無い部分に荷重がかかることがなく、コンクリート１６の養生期間を待たずに圧入工程を開始することができる。
また、掘削工程においては、圧入型枠１２の内側の土砂が掘削されるので、掘削機が圧入型枠１２に当たっても中のコンクリート１６等が型くずれすることもない。そして、圧入工程及び掘削工程の期間が、コンクリート１６の養生期間ともなるので、従来のように圧入工程及び掘削工程の後にコンクリートを打設する場合に比べて、本実施の形態の場合は、工期全体が短縮されることになる。
また、圧入工程に際し、鉄筋１３の組立及びコンクリート１６の打ち込みが既に終了しているので、圧入工程及び掘削工程の後にその掘削された穴の中で鉄筋１３等の組み立て、コンクリート１６の打ち込み及び養生を行う必要が無い。このため、１つの沈設体１０当たりの沈設作業の時間を短縮化することが出来ると共に、坑内で行うべき作業を減らすことができ、ひいては一つの沈設体１０当たりの施工コストの低減を図ることが出来る。
【００４７】
さらに、この実施の形態では、所要深さの沈設構造物２０を地中に構築するために、沈設体１０の組み立て及び沈設が同一施工場所で必要回数繰り返されるので、先に沈設された沈設体１０にとって、後の沈設体１０の沈設期間がコンクリート１６の養生期間ともなる。このため、沈設構造物２０を構築するための工期全体を短縮化することが出来ると共に、その坑内作業を減らすことができ、沈設構造物２０のための施工コストの低減を図ることが出来る。
【００４８】
また、この実施の形態では、外枠にスチール構造体１４を使用し、埋め殺されるのでスチール構造体１４が各沈設体１０の一部となる。これにより、各沈設体１０の強度をさらに増すことが出来る。同様に、複数の沈設体１０よりなる沈設構造物２０の強度をさらに増すことが出来る。さらには、内枠である圧入型枠１２は取り外すことが出来るので、圧入型枠１２を再利用することによって施工コストの低減を図ることが出来る。
【００４９】
また、この実施の形態では、圧入型枠１２は、ピース化されており、長方形タイプ１７と台形タイプ１８によって構成されている。従って、長方形タイプ１７及び台形タイプ１８の各ピースを適宜に組み合わせることにより、各種形状及び大きさの沈設体１０が構成される。このため、各種形状や大きさの沈設体１０、沈設構造物２０の施工要求に応じて長方形タイプ１７及び台形タイプ１８の各ピースを汎用することができ、その意味でも、施工コストの低減を図ることが出来る。
【００５０】
［第２の実施の形態］
次に、本発明の沈設体及びその沈設方法、並びに沈設構造物及びその構築工法を具体化した第２の実施の形態を図面を参照して詳細に説明する。図２０は、第２の実施の形態の沈設方法による施工中及び完成時の沈設体１０及び沈設構造物２０を示す軸心方向の断面図である。図２１、図２２は、図２０の沈設体１０及び沈設構造物２０の軸心に垂直方向の断面図を半周分ずつ合わせた図であり、図２１は左半周がＥ−Ｅ断面図、右半周がＦ−Ｆ断面図、図２２は左半周がＧ−Ｇ断面図、右半周がＨ−Ｈ断面図である。
【００５１】
この実施の形態では、圧入型枠１２を外枠として使用し、スチール構造体１４を内枠として使用する点で第１の実施の形態と異なる。各沈設体１０の沈設方法は第１の実施の形態のそれに準ずるものである。ここでの第１の実施の形態との違いは、図２０に示すように、各組立工程において、内枠（スチール構造体１４）、鉄筋１３及びコンクリート１６に比べて、外枠（圧入型枠１２）をやや高く構成することである。そして、圧入設備２３は外枠（圧入型枠１２）に対して設置され、圧入型枠１２及び刃口ロット２２により圧入荷重は耐荷される。打込、圧入、掘削の各工程の手順は第１の実施形態と同様であり、これによって、各沈設体１０が沈設される。さらに、一連の各組立工程並びに打込、圧入および掘削の各工程が複数回繰り返されることによって、複数の沈設体１０が一体的に垂直方向に積み上げられ、所要深さまで沈設構造物２０が構築される。
【００５２】
圧入型枠１２は、第１の実施の形態と同様に、長方形タイプ１７と台形タイプ１８の２種類のピースの組合せによって構成される。
図２３に図２０の圧入型枠１２及びスチール構造体１４の拡大図を示す。また、図２４に長方形タイプ１７、図２５に台形タイプ１８のそれぞれ１ピースの形状を示す。図２３に示すように、この実施の形態では、圧入型枠１２は長方形タイプ１７と台形タイプ１８をそれぞれ２０個ずつ組み合わせて使用することにより、略円形を成している。この実施の形態では、外枠の圧入型枠１２が地中に埋め殺されて、沈設体１０及び沈設構造物２０の一部となり、内枠のスチール構造体１４も地中に埋め殺されて、沈設体１０及び沈設構造物２０の一部となるので、沈設体１０及び沈設構造物２０の内径はＲ３であり、外径はＲ４となる。ここでは、内径Ｒ３が６０００ｍｍ、外径Ｒ４が７０００ｍｍの沈設体１０及び沈設構造物２０を構築している。所要深さまで沈設した沈設構造物２０は、図２０に示すように、外周に圧入型枠１２、内周にスチール構造体１４を備える。
【００５３】
従って、この実施の形態の沈設体１０及びその沈設方法並びに沈設構造物２０及びその構築工法によれば、第１の実施の形態のそれらと同様の作用及び効果を得ることが出来る。加えて、この実施の形態では、圧入型枠１２及びスチール構造体１４が共に埋め殺されるので、各沈設体１０の強度をさらに増すことが出来、ひいては、沈設構造物２０の強度をさらに増すことが出来るようになる。特に、外枠に圧入型枠１２を使用しているので、外枠の強度が大きい。このため、圧入工程において、外部の土砂の土圧あるいは水圧に耐える力を高めることが出来る。
【００５４】
［第３の実施の形態］
次に、本発明の沈設体及びその沈設方法、並びに沈設構造物及びその構築工法を具体化した第３の実施の形態を図面を参照して詳細に説明する。図２６は、第３の実施の形態の沈設方法に使用する小判形沈設体３１の軸心に垂直方向の断面図である。沈設体３１の断面形状を除いて、第１及び第２の実施の形態と構成が同様であるので、同様の部分については説明を省略する。
【００５５】
この沈設体３１は、第１及び第２の実施の形態のそれと同様、圧入型枠１２が長方形タイプ１７と台形タイプ１８の組み合わせによって構成される。そこで、個々のピースの大きさ、各ピースの接続順、あるいは、台形タイプ１８の底角等を変更することにより、図２６に示すように、小判形沈設体３１を構成することが出来る。
さらに、複数の小判形沈設体３１を互いに積み重ねることにより、小判形の沈設構造物を構築することが出来る。その結果、施工場所の形状や施工要求応じて、小判形の沈設体３１及び沈設構造物を使用した場合にも、第１及び第２の実施の形態と同様に、沈設体３１及び沈設構造物を構築するための工期を短縮化することが出来ると共に、その坑内作業を減らすことができ、沈設体３１及び沈設構造物のための施工コストの低減を図ることが出来る。
【００５６】
［第４の実施の形態］
次に、本発明の沈設体及びその沈設方法、並びに沈設構造物及びその構築工法を具体化した第４の実施の形態を図面を参照して詳細に説明する。図２７は、第４の実施の形態の沈設方法に使用する多角形沈設体３２の軸心に垂直方向の断面図である。沈設体の断面形状を除いて、第１及び第２の実施の形態と構成が同様であるので、同様の部分については説明を省略する。
【００５７】
この沈設体３２は、第１及び第２の実施の形態と同様、圧入型枠１２は、長方形タイプ１７と台形タイプ１８の組合せによって構成される。そこで、個々のピースの大きさ、各ピースの接続順、あるいは、台形タイプ１８の底角等を変更することにより、図２７に示すように、多角形沈設体３２を構成することが出来る。
さらに、複数の多角形沈設体３２を互いに積み重ねることにより、多角形の沈設構造物を構築することが出来る。その結果、施工場所の形状や施工要求に応じて、多角形の沈設体３２及び沈設構造物を使用した場合にも、第１及び第２の実施の形態と同様に、沈設体３２及び沈設構造物を構築するための工期を短縮化することが出来ると共に、その坑内作業を減らすことができ、沈設体３２及び沈設構造物のための施工コスト低減を図ることが出来る。
【００５８】
［第５の実施の形態］
次に、本発明の沈設体及びその沈設方法、並びに沈設構造物及びその構築工法を具体化した第５の実施の形態を詳細に説明する。沈設構造物の構築において施工される各組立工程並びに打込、圧入及び掘削の各工程の内、打込、圧入及び掘削の各工程は第１及び第２の実施の形態のそれと同様であるので、異なる部分である各組立工程のみについて説明する。
【００５９】
第１及び第２の実施の形態では、第１から第３の各組立工程が、刃口ロット２２あるいは沈設体１０の上、すなわち、沈設施工場所で行っていた。これに対し、本実施の形態では、圧入型枠１２、鉄筋１３、スチール構造体１４の組み立て、コンクリートの打ち込みを、施工場所とは別の場所で行うようにしている。
【００６０】
沈設施工場所とは別の場所において、圧入型枠１２は、複数の長方形タイプ１７と台形タイプ１８を組み合わせ、沈設体１０の内枠または外枠の形状に組み立てられる。鉄筋１３は、複数の主鉄筋及び帯鉄筋を組み合わせ、沈設体１０の内部に埋め込まれる鉄筋１３の形状に組み立てる。スチール構造体１４は、鋼板を使用して同様に沈設体１０の内枠または外枠の形状に組み立てる。外枠及び内枠の間の空間にコンクリートを打ち込む。その後、クレーン等を使用して、組み立てられた圧入型枠１２、鉄筋１３、スチール構造体１４及びコンクリート１６を沈設施工場所へ運び、刃口ロット２２あるいは既に沈設した沈設体１０の上に設置し、組み付ける。
【００６１】
以上説明したように、この実施の形態の沈設体の沈設方法によれば、予め別の場所で組み立てられた圧入型枠１２、鉄筋１３、スチール構造体１４及びコンクリート１６が施工場所で使用されるので、第１又は第２の実施の形態の場合に比べ、施工場所で圧入工程及び掘削工程を行っている時と同時期に別の場所にて第１から第４の組立工程を行っているため、施工期間がより短縮されることになる。この意味で、沈設構造物２０を構築するための工期をより短縮化することが出来るようになる。
【００６２】
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、例えば、以下のように実施することが出来る。
【００６３】
（１）前記第１及び第２の実施の形態では、圧入型枠１２を長方形タイプ１７と台形タイプ１８の組み合わせで構成するとしたが、曲面を持つ形状のピースを使用してもよい。
【００６４】
（２）前記第１及び第２の実施の形態では、スチール構造体１４を埋め殺して沈設体１０及び沈設構造物２０の本体構造の一部としたが、鉄筋１３及びコンクリート１６により充分な強度が得られるときは、スチール構造物１４は本体構造の一部としなくてもよく、取り外して再利用することも出来る。
【００６５】
（３）前記各実施の形態では、本発明を複数の沈設体１０を地中に沈設しながら垂直方向に積み重ねることにより一体的な沈設構造物２０を構築する場合に具体化したが、一つの沈設体のみを地中に沈設する場合に具体化することもできる。
【００６６】
【発明の効果】
上記請求項１に記載の発明によれば、（１）から（３）の各組立工程では内外の二重枠の間に鉄筋が配置され、（４）の打込工程では鉄筋が間に配置された二重枠の間にコンクリートが打ち込まれる。さらに、（５）の圧入工程では、内外の二重枠及び鉄筋と共に、コンクリートが一体的に地中に圧入され、（６）の掘削工程では圧入工程と同時に内部の土砂が掘削される。
従って、圧入工程において、コンクリートが内外の枠及び鉄筋と一体的に圧入されるため、コンクリートの打ち込み後その養生期間を待たずに圧入工程を開始することが出来る。さらに、圧入工程に際し、鉄筋の組立及びコンクリートの打ち込みが既に終了しているので、圧入工程及び掘削工程の後に沈設体の坑内で鉄筋等の組み立て、コンクリートの打ち込み及び養生を行う必要が無く、圧入工程及び掘削工程の間にもコンクリートの養生が行われる。このため、沈設体を沈設するための工期を短縮化することが出来ると共に、その坑内作業を減らすことができ、その施工コストの低減を図ることが出来るという効果を発揮する。
【００６７】
上記請求項２に記載の発明によれば、請求項１に記載の発明の作用及び効果に加え、所要深さの沈設構造物を地中に構築するために、沈設体の組み立て及び沈設が同一施工場所で必要回数繰り返されるので、先に沈設された沈設体にとって、後の沈設体の沈設期間がコンクリートの養生期間ともなる。このため、沈設構造物を構築するための工期を短縮化することが出来ると共に、その坑内作業を減らすことができ、その施工コストの低減を図ることが出来るという効果を発揮する。
【００６８】
上記請求項３に記載の発明によれば、請求項１又は請求項２に記載の発明の作用及び効果に加え、予め別の場所で組み立てられる内外の枠及び鉄筋の一部または全部及びコンクリートが施工場所で使用されるので、施工場所での（１）から（４）の組立工程の期間が短縮される。さらに、複数回沈設体を垂直方向に積み重ね沈設構造物を構築する場合には、施工場所において、圧入工程または掘削工程を行っている間に、同時に別の場所で、別の内外の枠及び鉄筋の一部または全部の組み立てを行うことが出来る。このため、沈設体を沈設するための工期又は沈設構造物を構築するための工期を短縮化することが出来ると共に、それらの坑内作業を減らすことができ、それらの施工コストの低減を図ることが出来るという効果を発揮する。
【００６９】
上記請求項４に記載の発明によれば、圧入型枠に荷重をかけて圧入することにより、養生の終了していないコンクリート等の耐荷力の無い部分に荷重がかかることがない。このため、コンクリートの養生期間を待たずに圧入工程を開始することができ、ひいては、沈設体を沈設するための工期又は沈設構造物を構築するための工期を短縮化することが出来ると共に、その坑内作業を減らすことができ、その施工コストの低減を図ることが出来るという効果を発揮する。
【００７０】
上記請求項５に記載の発明によれば、請求項４に記載の発明の作用及び効果に加え、内枠及び外枠の少なくとも一方が埋め殺されて、沈設体の一部が構成される。このため、沈設体又は沈設構造物の強度をさらに増すことが出来るという効果を発揮する。
【００７１】
上記請求項６に記載の発明によれば、請求項４又は請求項５に記載の発明の作用及び効果に加え、沈設体が沈設され、又は沈設構造物が構築された後に、内枠である圧入型枠を取り外すことが可能となり、外枠の鋼製枠が沈設体又は沈設構造物の一部となる。このため、圧入型枠を再利用することができ、その意味で施工コストの低減を図ることが出来ると共に、沈設体又は沈設構造物の強度をさらに増すことが出来るという効果を発揮する。
【００７２】
上記請求項７に記載の発明によれば、請求項４乃至請求項６に記載のいずれか一つの発明の作用及び効果に加え、施工要求に応じて、円形、小判形、多角形の断面形状を選択可能となる。このため、施工要求に応じた種々の断面形状の沈設体又は沈設構造物を構築することが出来るという効果を発揮する。
【００７３】
上記請求項８に記載の発明によれば、請求項４乃至請求項７に記載の何れか一つの発明の作用及び効果に加え、長方形及び台形の各ピースを適宜に組み合わせることにより、各種形状及び大きさの沈設体が構成される。このため、各種形状や大きさの沈設体又は沈設構造物の施工要求に応じて各ピースを汎用することができ、その意味でも施工コストの低減を図ることが出来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、沈設中の沈設体及び沈設構造物を示す断面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ線及びＢ−Ｂ線に沿った断面図である。
【図３】図２の圧入型枠及びスチール構造体の拡大図である。
【図４】長方形タイプを示す平面図である。
【図５】台形タイプを示す平面図である。
【図６】沈設体の沈設方法等を説明する施工順序図である。
【図７】沈設体の沈設方法等を説明する施工順序図である。
【図８】沈設体の沈設方法等を説明する施工順序図である。
【図９】沈設体の沈設方法等を説明する施工順序図である。
【図１０】沈設体の沈設方法等を説明する施工順序図である。
【図１１】沈設体の沈設方法等を説明する施工順序図である。
【図１２】沈設体の沈設方法等を説明する施工順序図である。
【図１３】沈設体の沈設方法等を説明する施工順序図である。
【図１４】沈設体の沈設方法等を説明する施工順序図である。
【図１５】沈設体の沈設方法等を説明する施工順序図である。
【図１６】沈設体の沈設方法等を説明する施工順序図である。
【図１７】沈設体の沈設方法等を説明する施工順序図である。
【図１８】完成時の沈設構造物等を示す断面図である。
【図１９】図１８のＣ−Ｃ線及びＤ−Ｄ線に沿った断面図である。
【図２０】第２の実施の形態に係り、施工中及び完成時の沈設構造物を示す断面図である。
【図２１】図２０のＥ−Ｅ線及びＦ−Ｆ線に沿った断面図である。
【図２２】図２０のＧ−Ｇ線及びＨ−Ｈ線に沿った断面図である。
【図２３】図２１の圧入型枠及びスチール構造体の拡大図である。
【図２４】長方形タイプを示す平面図である。
【図２５】台形タイプを示す平面図である。
【図２６】第３の実施の形態に係り、小判形沈設体の底版部分の断面図である。
【図２７】第４の実施の形態に係り、多角形沈設体の底版部分の断面図である。
【符号の説明】
１０ 沈設体
１２ 圧入型枠
１３ 鉄筋
１４ スチール構造体
１６ コンクリート
１７ 長方形タイプ
１８ 台形タイプ
２０ 沈設構造物
３１ 小判形沈設体
３２ 多角形沈設体

Claims (8)

1. 筒状をなす沈設体を地中に沈設する沈設方法であって、
   （１）前記沈設体を外枠及び内枠により二重枠の構造とし、その一方の枠を組み立てる第１の組立工程と、
   （２）前記組み立てられた一方の枠に沿って鉄筋を組み立てる第２の組立工程と、
   （３）前記組み立てられた鉄筋を前記一方の枠との間に配置した状態で前記外枠及び前記内枠の他方の枠を組み立てる第３の組立工程と、
   （４）前記鉄筋が配置された前記外枠及び前記内枠の間の空間にコンクリートを打ち込む打込工程と、
   （５）前記外枠、前記内枠、前記鉄筋及び前記コンクリートよりなる沈設体を一体的に地中に圧入する圧入工程と、
   （６）前記圧入された沈設体の内側の土砂の掘削を前記圧入工程と同時に行う掘削工程と、
   を備える沈設方法に使用される沈設体であり、
   前記内枠が圧入荷重に対する耐荷力を備える圧入型枠であり、前記外枠が鋼製枠であることを特徴とする沈設体。
2. 筒状をなす沈設体を地中に沈設する沈設方法であって、
   （１）前記沈設体を外枠及び内枠により二重枠の構造とし、その一方の枠を組み立てる第１の組立工程と、
   （２）前記組み立てられた一方の枠に沿って鉄筋を組み立てる第２の組立工程と、
   （３）前記組み立てられた鉄筋を前記一方の枠との間に配置した状態で前記外枠及び前記内枠の他方の枠を組み立てる第３の組立工程と、
   （４）前記鉄筋が配置された前記外枠及び前記内枠の間の空間にコンクリートを打ち込む打込工程と、
   （５）前記外枠、前記内枠、前記鉄筋及び前記コンクリートよりなる沈設体を一体的に地中に圧入する圧入工程と、
   （６）前記圧入された沈設体の内側の土砂の掘削を前記圧入工程と同時に行う掘削工程と、
   を備える沈設方法に使用される沈設体であり、
   前記内枠及び前記外枠の少なくとも一方が、圧入荷重に対する耐荷力を備える圧入型枠であること、
   前記圧入型枠は、前記沈設体の軸心に直交する断面形状が長方形および台形よりなる２種類のピースを組み合わせて構成されること、
   を特徴とする沈設体。
3. 請求項１又は請求項２に記載する沈設体において、
   前記内枠及び前記外枠の少なくとも一方が前記鉄筋及び前記コンクリートと共に地中に沈設して埋め殺されるものであることを特徴とする沈設体。
4. 請求項１乃至請求項３に記載する沈設体のいずれか一つにおいて、
   前記沈設体の軸心に直交する断面形状が、円形、小判形、多角形のいずれかであることを特徴とする沈設体。
5. 筒状をなす沈設体を地中に沈設する沈設方法であって、
   （１）前記沈設体を外枠及び内枠により二重枠の構造とし、その一方の枠を組み立てる第１の組立工程と、
   （２）前記組み立てられた一方の枠に沿って鉄筋を組み立てる第２の組立工程と、
   （３）前記組み立てられた鉄筋を前記一方の枠との間に配置した状態で前記外枠及び前記内枠の他方の枠を組み立てる第３の組立工程と、
   （４）前記鉄筋が配置された前記外枠及び前記内枠の間の空間にコンクリートを打ち込む打込工程と、
   （５）前記外枠、前記内枠、前記鉄筋及び前記コンクリートよりなる沈設体を一体的に地中に圧入する圧入工程と、
   （６）前記圧入された沈設体の内側の土砂の掘削を前記圧入工程と同時に行う掘削工程と、
   を備えること、
   前記内枠が前記圧入型枠であり、前記外枠が鋼製枠である沈設体を使用すること、
   を特徴とする沈設体の沈設方法。
6. 筒状をなす沈設体を地中に沈設する沈設方法であって、
   （１）前記沈設体を外枠及び内枠により二重枠の構造とし、その一方の枠を組み立てる第１の組立工程と、
   （２）前記組み立てられた一方の枠に沿って鉄筋を組み立てる第２の組立工程と、
   （３）前記組み立てられた鉄筋を前記一方の枠との間に配置した状態で前記外枠及び前記内枠の他方の枠を組み立てる第３の組立工程と、
   （４）前記鉄筋が配置された前記外枠及び前記内枠の間の空間にコンクリートを打ち込む打込工程と、
   （５）前記外枠、前記内枠、前記鉄筋及び前記コンクリートよりなる沈設体を一体的に地中に圧入する圧入工程と、
   （６）前記圧入された沈設体の内側の土砂の掘削を前記圧入工程と同時に行う掘削工程と、
   を備えること、
   前記内枠及び前記外枠の少なくとも一方が、圧入荷重に対する耐荷力を備える圧入型枠であり、前記圧入型枠は、前記沈設体の軸心に直交する断面形状が長方形および台形よりなる２種類のピースを組み合わせて構成される沈設体を使用すること、
   を特徴とする沈設体の沈設方法。
7. 請求項５又は請求項６に記載の沈設方法を含む沈設構造物の構築工法であって、前記沈設方法を同一施工場所で複数回繰り返して、複数の沈設体を垂直方向に積み重ねることにより一体的な沈設構造物を構築することを特徴とする沈設構造物の構築工法。
8. 請求項５あるいは請求項６に記載の沈設方法又は請求項７に記載の構築工法において、前記（１）の工程乃至前記（４）の工程の少なくとも一つの一部又は全部を施工場所とは異なる別の場所で行い、施工場所において前記外枠、前記内枠及び前記鉄筋を一体的に組み付けるようにしたことを特徴とする沈設体の沈設方法。

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