JP4904578B2 - 構造物定着方法、橋脚基礎施工方法および杭定着構造物 - Google Patents

Description

本発明は、構造物定着方法、橋脚基礎施工方法および杭定着構造物に関する。

従来、橋梁基礎の施工方法として、多柱式基礎形式によるものが知られている。これは、水底に複数の基礎杭を打ち込み、それらの杭頭にパイルキャップを形成して橋梁基礎とする形式である。このような橋梁基礎は、パイルキャップの一部が水中に没するように設けられている。
例えば、特許文献１には、ケーソン内側に基礎杭に設けられた綱製ブラケットに溶接可能な綱製部品により基礎杭に合致する貫通孔を形成した水中に連通する区画と、水中と連通せず注水可能な区画とを形成し、このケーソンを水状に浮かべて基礎杭上まで曳航し、注水可能な区画に注水して、ケーソンを基礎杭上に沈設し、綱製ブラケットと貫通孔とを溶接する橋脚フーチングの構築方法が、記載されている。
特開２０００−２９０９３６号公報

しかしながら、上記のような従来の橋脚基礎施工方法では、大きな函体を沈降させ、水面下にある基礎杭に沈設するので、函体の貫通孔に対する基礎杭の高精度の位置合わせなどのために、潜水作業などが必要となるという問題があった。

本発明は、このような問題に鑑みてなされたものであって、多柱式基礎形式の橋梁基礎の施工などを容易に行うことができる構造物定着方法、橋梁基礎施工方法および杭定着構造物を提供することを目的とする。

上記の課題を解決するために、請求項１に記載の発明では、杭の外周部に上方が開口した函形の構造物本体の底板を定着する構造物定着方法であって、前記杭の外周部に隙間をあけて嵌め込み可能な内径を有する筒孔と、該筒孔の内方に膨張可能とされて、該筒孔の内周下端部に配されたシール部材とを備える杭定着部を、前記杭上から吊り下げて前記杭の外周部に嵌め込み、前記杭定着部の位置を仮固定し、前記杭定着部の上部に前記構造物本体の底板を固定し、前記杭定着部の位置の仮固定を解除して、吊り下げられた前記杭定着部を含む前記構造物本体を下降させ、前記構造物本体を定着する位置に移動させ、前記シール部材を膨張させて前記杭の外周部全周にわたって密着させ、前記筒孔の内周部、前記杭の外周部および前記シール部材で囲まれた隙間にグラウト材を注入し、該グラウト材を硬化させて、前記杭定着部を前記杭の外周部に定着することにより、前記杭定着部を介して前記構造物本体の底板を定着することを特徴とする方法を用いる。
この発明によれば、杭定着部を杭の外周部に嵌め込んでから、杭定着部に構造物本体を形成して、構造物本体の定着位置に移動させるので、杭と構造物本体との水平方向の高精度な位置合わせを行うことなく、構造物本体を定着位置に配置することができる。また、杭定着部の筒孔と、杭の外周部との間には、シール部材が膨張される分の隙間が形成されるので、筒孔と杭との嵌め込みが容易となる。
そしてシール部材を膨張させて杭の外周部全周にわたって密着させることによって、筒孔の内周部とシール部材によりグラウト材を注入する型枠を構成し、グラウト材を硬化させることにより杭の外周部への定着を行うことができる。

請求項２に記載の発明では、杭の外周部に上方が開口した函形の構造物本体の底板を定着する構造物定着方法であって、
上端に係止面が設けられるとともに前記杭外周部に隙間をあけて嵌め込み可能な内径を有する環状部材と、該環状部材の内周部に前記杭外周部に向けて膨張可能とされたシール部材とを備える下部杭定着部を、前記杭上から吊り下げて前記杭の外周部に嵌め込んでから、前記構造物本体の底板を定着する位置の直下に移動させ、
前記シール部材を膨張させて前記杭の外周部全周にわたって密着させて前記下部杭定着部を前記杭の外周部に固定し、
前記杭外周部に隙間をあけて嵌め込み可能な内径を有する筒孔を備える上部杭定着部を、前記杭上から吊り下げて前記杭の外周部に嵌め込み、前記上部杭定着部の位置を仮固定し、
前記上部杭定着部に前記構造物本体の底板を固定し、
前記構造物本体が固定された前記上部杭定着部を、前記筒孔の下端部が前記係止面に当接するまで下降させ、
前記筒孔の内周部、前記杭外周部および前記シール部材で囲まれた隙間にグラウト材を注入し、
該グラウト材を硬化させることにより、前記上部杭定着部を前記杭の外周部に定着することにより、前記上部定着部を介して前記構造物本体の底板を定着することを特徴とする方法を用いる。
この発明によれば、下部杭定着部を杭の外周部に嵌め込んでから、構造物本体の定着位置の直下に下部杭定着部を移動させる。そして、シール部材を膨張させて杭の外周部全周にわたって密着させることによって、環状部材の係止面の位置を固定する。そして、上部杭定着部の筒孔を杭に嵌め込んで、上部杭定着部に構造物本体を形成する。そして、構造物本体が形成された上部杭定着部を、その筒孔の下端部が環状部材の係止面に当接されるまで下降し、係止面に密着させることで、筒孔の内周部とシール部材によりグラウト材を注入する型枠を構成し、グラウト材を硬化させることにより杭の外周部への定着を行うことができる。
この場合、下部杭定着部を杭に固定しておくので、環状部材の係止面の大きさに応じて、上部杭定着部の筒孔と杭の外周部との間に適宜の隙間を設けることができるから、構造物本体を形成した後でも、筒孔と杭のとの位置合わせが容易となる。

請求項３に記載の発明では、請求項１または２に記載の構造物定着方法において、前記杭の上部に、予め、該杭と略同径での延長部材を設置して、該延長部材の上端部が、水面の上方に露出するようにしたことを特徴とする方法を用いる。
この発明によれば、延長部材を杭の上部に設けて水面の上方に露出させるので、杭定着部または上部杭定着部の筒孔、または下部杭定着部の環状部材を水面上で延長部材に嵌め込むことができるので、水面下の作業に比べて容易に施工を行うことができる。

請求項４に記載の発明では、請求項１〜３のいずれかに記載の構造物定着方法において、前記筒孔の内周面、および前記定着位置に移動された前記筒孔内周面と対向する位置の前記杭外周部に、それぞれ突起群を設けたことを特徴とする方法を用いる。
この発明によれば、筒孔と杭外周部とに設けられた突起群によって、構造物本体をより強固に定着することができる。

請求項５に記載の発明では、請求項１〜４のいずれかに記載の構造物定着方法において、前記グラウト材が前記構造物本体の底板の止水を兼ねることを特徴とする方法を用いる。
この発明によれば、グラウト材が、函形の構造物本体の底板と杭との定着と、函形の構造物本体の底板の止水を兼ねているから、グラウト材が硬化した後、函形の構造物本体の底板から排水することにより、ただちに函形の構造物本体の底板へコンクリートを打設することができる。

請求項６に記載の発明では、請求項１〜５のいずれかに記載の構造物定着方法を用いることにより、杭に前記構造物本体としての函体を定着し、該函体を型枠として橋脚基礎を築造することを特徴とする橋脚基礎施工方法を用いる。
この発明によれば、請求項１〜５のいずれかに記載の発明と同じ作用効果を備える橋脚基礎施工方法となる。

請求項７に記載の発明では、請求項６に記載の橋脚基礎施工方法において、前記函体が、分割されたプレキャストパネルを結合して形成されたことを特徴とする橋脚基礎施工方法を用いる。
この発明によれば、函体の形成が容易かつ迅速に行える。

請求項８に記載の発明では、請求項１〜５のいずれかに記載の構造物定着方法を用いることにより、複数の杭にそれぞれ前記構造物本体の底板としてのプレキャストプレートを定着し、該プレキャストプレート間に、分割されたプレキャストパネルを結合して、前記構造物本体としての函体を形成し、該函体を型枠として橋脚基礎を築造することを特徴とする橋脚基礎施工方法を用いる。
この発明によれば、函体をプレキャストプレートとプレキャストパネルとに分けるので、函体に比べて小さく軽いプレキャストプレートを杭に定着すればよく、その結果、定着作業が容易となる。

請求項９に記載の発明では、杭の外周部に隙間を設けて嵌め込み可能な筒体を、前記杭に上方から嵌め込んで前記杭の外周部に定着するために、前記筒体を下方側から受ける杭定着構造物であって、前記筒体の下端部に密着する受け面が上端側に設けられるとともに前記杭の外周部に隙間をあけて嵌め込み可能な内径を有する環状部材と、該環状部材の内周部に前記杭外周部に向けて膨張可能とされたシール部材とを備える構成を用いる。
この発明によれば、請求項２の構造物定着方法、または請求項２に従属する請求項３〜８のいずれかに記載の構造物定着方法または橋脚基礎施工方法に直接用いることができるものとなる。

本発明の第１の構造物定着方法およびそれを用いた橋脚基礎施工方法によれば、構造物本体を形成する前の杭定着部を、また本発明の第２の構造物定着方法およびそれを用いた橋脚基礎施工方法によれば、上部杭定着部を含む構造物本体を係止する前の下部杭定着部を、それぞれ杭外周部に嵌め込んでおくので、多柱式基礎形式の橋梁基礎の施工などを容易に行うことができるという効果を奏する。
また、本発明の杭定着構造物は、本発明の第２の構造物定着方法に直接用いることで、本発明の第２の構造物定着方法と同様の効果を奏する。

以下では、本発明の実施の形態を、添付図面を参照して説明する。なおすべての図面を通して、同一または相当する部材は、同一の符号を付している。
まず、本発明の実施形態に係る橋脚基礎施工方法によって築造される橋脚基礎１００について説明する。
図１は、本発明の実施形態に係る橋脚基礎１００を説明するための平面視概略説明図である。図２は、図１のＡ−Ａ断面図である。図３は、図１のＢ−Ｂ断面図である。図４は、図２のＣ部の部分拡大図である。

本発明の実施形態に係る橋脚基礎１００は、６本の基礎パイル２（基礎杭）のそれぞれの杭頭に、杭定着ユニット３（杭定着部）を介してフーチング型枠１（函体）を定着し、フーチング型枠１にコンクリートを打設してフーチング躯体１６を形成することにより設けられたものである。

基礎パイル２は、川、湖、海などの水底に打ち込まれた６本の円筒外周面を有する杭である。それぞれのパイル上端２ａは、水面７の下に位置している。また、パイル上端２ａからは、上方に鉄筋２ｃ…が延ばされている。基礎パイル２の種類は、どのような種類であってもよく、例えば鋼杭、ＲＣ杭、ＰＣ杭などを採用できる。

基礎パイル２の外周部２ｂ（杭外周部）において、少なくともフーチング型枠１を定着する位置の近傍には、表面に突起群をなす複数の突起２ｄが形成されている。突起２ｄは、外周部２ｂが軸方向に適宜の凹凸を有するように、その形状、配列パタン、個数が選定されている。また、突起２ｄは、外周部２ｂの表面形状を突起状に加工して形成してもよいし、外周部２ｂに別部材を埋め込んだり後付けしたりして形成してもよい。

フーチング型枠１は、基礎パイル２に定着される構造物本体をなすもので、大きくは、型枠底板１ａと型枠側板１ｂとを備え、上方が開口した函形のＲＣ造の構造物である。

型枠底板１ａには、杭定着ユニット３が取り付けられることによって、杭定着部が形成されている。杭定着ユニット３の内周面は、基礎パイル２の外周部２ｂにはめ込まれている。杭定着ユニット３の内周面と外周部２ｂとの間には、図４に示したように、グラウト材４が注入されて硬化しており、これにより、隙間の止水とそれぞれとの定着が行われている。

型枠側板１ｂは、コンクリート打設後にフーチング躯体１６の側面をなすものである。その上端は、少なくとも水面７の上側に位置している。型枠側板１ｂと型枠底板１ａとが接する部分には、フーチング型枠１内への水の導入または排水が可能なバルブ１ｃが複数設けられている。
本実施形態では、型枠底板１ａはプレキャストパネルを組み合わせて製作され、型枠側板１ｂは、現場でコンクリートを打設して製作される。

次に、本発明の実施形態に係る杭定着ユニット３について説明する。
図４に示したように、杭定着ユニット３は、ケーシング３ａ、鋼製フランジ３ｃ、およびプレキャストプレート３ｄとからなる上部杭定着部と、下部定着部をなすチューブ収納部材３ｂとで構成され、チューブ収納部材３ｂには、チューブ５（シール部材）が収納されている。

ケーシング３ａは、杭定着ユニット３に筒孔を形成するためのもので、本実施形態では、外周部２ｂよりわずかに大きい内径を有する鋼管からなり、その内周面には、突起群をなす複数の突起３ｇが設けられている。突起３ｇは、ケーシング３ａの軸方向に適宜の凹凸を有するように、その形状、配列パタン、個数が選定されている。突起３ｇは、ケーシング３ａに鋼材を溶接やボルト止めなどにより形成することができる。
なお、ケーシング３ａは、突起３ｇの高さを含めた内径が、突起２ｄ…を含めた基礎パイル２の外周部２ｂの外径よりも大きくなるように構成され、その下端には環状の平板が取り付けられている。

チューブ収納部材３ｂは、内周側にコ字状に開口する溝を備える環状部材からなり、その上端にはケーシング３ａの環状平板が取り付けられている。本実施形態では、ケーシング３ａの下端とチューブ収納部材３ｂの上端とは、その環状平板同士を当接させて固定されている。チューブ収納部材３ｂは、突起２ｄを含めた外周部２ｂの外径より大きい内径を備える。

鋼製フランジ３ｃは、ケーシング３ａの外周に固設された複数のフランジ部材である。鋼製フランジ３ｃには、ＰＣ棒３ｆがケーシング３ａの軸方向に固設されている。
プレキャストプレート３ｄは、ケーシング３ａの外周を取り囲んで水平方向に板状に延ばされた状態で鋼製フランジ３ｃに固設されている。その水平方向外周部は、鉄筋３ｅが露出され、型枠底板１ａを構成するプレキャストパネルとウェットジョイント部６を形成することにより、型枠底板１ａと接合されている。

チューブ５は、合成ゴムや合成樹脂で製作された円環状のチューブ部材であり、チューブ収納部材３ｂの溝部に配置されている。また、外部から空気や水等の流体を注入することにより、膨張可能とされている。そして、膨張したときに、その外周部がチューブ収納部材３ｂの溝に当接し、その内周部が基礎パイル２の外周部２ｂの外径より小さい内径となるように構成されている。

次に、本発明の実施形態に係る橋脚基礎１００を施工するための橋脚基礎施工方法について説明する。本方法は、本発明に係る構造物定着方法を用いることにより、橋脚基礎１００の型枠となるフーチング型枠１を基礎パイル２に定着するものであるから、以下の説明には、本発明の実施形態に係る構造物定着方法の説明も含まれる。
図５〜８は、本発明の実施形態に係る橋脚基礎施工方法の各工程を示す概略説明図であり、図１のＢ−Ｂ断面を表している。

図５（ａ）は、基礎パイル２…が水底に打ち込まれた状態の水面７近傍の様子を表している。
パイル上端２ａは水面７より低い位置にあるが、パイル上端２ａが水没しないようにするため、それぞれの基礎パイル２の先端に、基礎パイル２とほぼ同径の延長部材８を密着させて設けている。そのため、パイル上端２ａが冠水することなくシールされ、延長部材８の上端は、水面７の上に露出されている。なお延長部材８の上端には、吊り下げ装置取付部８ａが設けられている。

まず、図示はしないが公知の方法によって延長部材８とともに基礎パイル２を打設する。このときに、基礎パイル２内で基礎パイル２のパイル上端２ａの上下に亘り鉄筋２ｃを配設して基礎パイル２内にパイル上端２ａよりも若干下方位置となるまで、中詰めコンクリートを打設し、鉄筋２ｃを固定しておく。なお、この鉄筋２ｃは、このときに配設しなくてもよく、後述する工程で延長部材８を取り外した後に鉄筋２ｃを配設し、中詰めコンクリートを打設するようにしてもよい。
次に、図５（ｂ）に示したように、吊り下げ装置９に取り付けられた杭定着ユニット３をクレーン１０によって吊って移動し、吊り下げ装置取付部８ａ上に配置する。
吊り下げ装置９は、水平方向に延びる支持部材９ａと、支持部材９ａを上下方向に貫通する複数の吊り下げ部材９ｂと、支持部材９ａの上で吊り下げ部材９ｂに螺合して吊り下げ部材９ｂを仮固定するナット（図示せず）と、後に支持部材９ａ上に載置されてそれぞれ吊り下げ部材９ｂを上下させることが可能なセンターホールジャッキ等のジャッキ９ｃとからなる。そして、杭定着ユニット３のＰＣ棒３ｆと支持部材９ｂとが袋ナット等で接合されて杭定着ユニット３が吊り下げ装置９に吊り下げて取り付けられる。

そして、杭定着ユニット３を上方から延長部材８に嵌め込み下降させる。
なお、この工程では、チューブ５を膨張させないでおき、延長部材８の外周部よりも大きい内径としておく。したがって、杭定着ユニット３と延長部材８は縁切りされており、それぞれの内径と外径には隙間が設けられている。そのため、施工誤差を吸収することができ、円滑にはめ込むことができるという利点がある。

杭定着ユニット３が、水面７上の所定高さに配置されたなら、ボルト１１…により吊り下げ装置９の支持部材９ａを吊り下げ装置取付部８ａに固定する。
以上の作業を順次繰り返して、全ての基礎パイル２上にそれぞれ杭定着ユニット３を仮固定していく。このとき、それぞれのプレキャストプレート３ｄの高さを揃えるようにする。

次に、図６（ｃ）に示したように、プレキャストプレート３ｄ間に渡されるプレキャストパネル１２を、クレーン１０で吊り込んで上方から配置する。プレキャストパネル１２の端部には、プレキャストプレート３ｄ上に固定可能な支持梁１３、１３が設けられている。

次に、図６（ｄ）に示したように、支持梁１３、１３の下側に型枠１４、１４を設置して、それぞれを固定する。そして、それぞれの型枠１４にコンクリートを打設して、プレキャストプレート３ｄとプレキャストパネル１２の間にウェットジョイント部６を形成する。これらの工程を各基礎パイル２間で順次行うことにより、型枠底板１ａ（図１参照）が形成される。

このように、型枠底板１ａは、プレキャストパネル１２をプレキャストプレート３ｄに渡して、接合することにより形成される。したがって、１枚のパネル内に、すべての基礎パイル２…を貫通させる孔を設けた構造は当然採用することができる。
また、そのような形状を複数に分割して、複数のプレキャストパネル１２を組み立てるように構成してもよい。そうすれば、プレキャストパネル１２が小型化できるから、その製作が容易となり、施工上も取り扱いが容易となり、きわめて好都合である。
なお、分割されたプレキャストパネル１２を用いる場合、プレキャストパネル１２同士の間にも、ウェットジョイント部６を設けて、互いに接合する。

次に、こうして型枠底板１ａが形成されたあと、その外周部に鉛直方向に延びる壁体を形成するための型枠１５…を設け、型枠１５…にコンクリートを打設する。その際、バルブ１ｃ…を同時に設ける。そして、硬化後、型枠１５を解体して、型枠側板１ｂ…を形成する。
このようにして、水面７の上方に、構造体本体として函体状のフーチング型枠１が形成される。

次に、図７（ｅ）に示したように、吊り下げ部材９ｂに螺合したナット（不図示）を緩めるとともにジャッキ９ｃを操作して、杭定着ユニット３を下降させることにより、フーチング型枠１を下降させる（図７（ｅ））。その際、バルブ１ｃ…を開放し、フーチング型枠１が水中に入ったときに、抵抗なく沈降するようにする。
このときも、杭定着ユニット３と基礎パイル２の間は、縁切りされ、それぞれの内径と外径の差による隙間が存在する。そのため、基礎パイル２…の施工誤差などにより、下降するにしたがって中心位置がずれる場合でも、ある程度の誤差は吸収することができるから、下降作業を円滑に行うことができるという利点がある。

フーチング型枠１が所定の高さまで沈降したところで、フーチング型枠１の下降を停止する。そして、チューブ５（図４参照）を膨張させて、外周部２ｂと杭定着ユニット３の間をシールする。それから、ケーシング３ａ（図４参照）、チューブ５および外周部２ｂで囲まれる隙間に、上方からグラウト材４を注入し、隙間をシールする。グラウト材４が硬化すると、杭定着ユニット３が外周部２ｂに定着される（図７（ｆ）参照）。
このとき、チューブ５には柔軟性があるので、ケーシング３ａに対する基礎パイル２の偏心や、形状誤差により、隙間が不均一であっても、隙間に密着させることができるという利点がある。

このとき、グラウト材４の付着強度は、フーチング型枠１およびそれに打設されるコンクリートの重量を支えるに足る接着強度とする必要がある。そのためには、水中施工となるグラウト材４の配合構成、ケーシング３ａ（図４参照）の長さ、および外周部２ｂとケーシング３ａの隙間の大きさ、といった諸条件を適宜に設定すればよい。それに加えて、突起２ｄおよび突起３ｇ（図４参照）の形状、大きさ、個数などを変えれば、より効果的に付着強度を向上することができる。

次に、図８（ｇ）に示したように、バルブ１ｃ…を閉鎖してからフーチング型枠１内の水を排水する。また、吊り下げ装置９をそれぞれ杭定着ユニット３から外し、さらに、延長部材８を取り外す。

次に、図８（ｈ）に示したように、フーチング型枠１の内部に適宜の鉄筋１８、１９を配して、型枠側板１ｂの高さの範囲に、コンクリートを打設する。このようにして、フーチング躯体１６が形成され、フーチング躯体１６が複数の基礎パイル２に支持された橋脚基礎１００が築造される。
橋脚基礎１００は、水面７の上方に露出するフーチング躯体１６を備えるので、その上に、橋脚１７などを設けることが可能となっている。

以上に述べたように、本実施形態によれば、人手によって水中に型枠を設置することなく、橋脚基礎１００を築造できる。また、フーチング型枠１へのコンクリート打設に先立って、フーチング型枠１と基礎パイル２とを溶接などによって固定する工程を設けることなく、橋脚基礎１００を築造できる。

次に、本実施形態の変形例を説明する。
図９は、本発明の実施形態の変形例の上部杭定着部および下部杭定着部の概略構成を説明する図２のＣ部に相当する部分拡大図である。図１０（ａ）、（ｂ）は、本発明の実施形態の変形例の橋脚基礎施工方法の各工程を示す概略説明図である。

本変形例は、図９に示すように、杭定着ユニット３において、下部杭定着部であるチューブ収納部材３ｂを、構造物本体が形成される上部杭定着部と別体の杭定着構造物とにすることにより、より効率的に施工を行うことができるようにしたものである。
本変形例では、まず、図１０（ａ）に示すように、延長部材８を設けた基礎パイル２が打設されているところに、チューブ収納部材３ｂを不図示のクレーン等でつり上げて延長部材８を通して基礎パイル２の所定位置に嵌め込む。この所定位置は、フーチング型枠１が完成して、上部杭定着部とともに設計上の高さにフーチング型枠１を位置させるときに、上部杭定着部の下端を受けるチューブ収納部材３ｂの高さ位置である。
この嵌め込みに際しては、上記実施形態と同様の吊り下げ装置９を用いて、吊り下げ装置９の吊り下げ部材９ｂをチューブ収納部材３ｂの図示しない機構と連結し、上記実施形態で杭定着ユニット３を下降させるのと同様な方法で、チューブ収納部材３ｂを下降させ、水中の所定の高さに位置させるか、通常のクレーンを用いてチューブ収納部材３ｂを吊り下げ、所定高さに位置させるかする。
そして、チューブ収納部材３ｂに収納されているチューブ５に空気あるいは水等の流体を圧入して、チューブ５を膨張させ、基礎パイル２の所定位置に固定する。
以下、上部杭定着部の基礎パイル２への吊り込み、仮固定、水面上でのフーチング型枠１の築造は、上記実施形態と同じであるので、説明を省略する（図１０（ｂ）参照）。

次に、上部杭定着部に形成されたフーチング型枠１を、ジャッキ９ｃ（図７参照）を操作して上部杭定着部とともに下降させる。この際のバルブ操作は上記実施形態と同様である。
なお、本変形例では、予めチューブ収納部材３ｂが所定位置に固定されているので、フーチング型枠１の下降は、上部杭定着部のケーシング３ａの下端と、フーチング型枠１を受けるブラケットとしてのチューブ収納部材３ｂの上端面（係止面）とが当接するまでとする。
また、ケーシング３ａの下端の環状平板あるいはチューブ収納部材３ｂの上端の環状平板のいずれかにシール部材５ａ（図９参照）を取り付けておくのがよい。このようにすることで、当接面がシールされ、グラウト材の流出防止が図れる。
そして、ケーシング３ａと基礎パイル２とチューブ５とで囲まれる隙間にグラウト材４を注入する。以下、上記実施形態と同様に施工する。

なお、上記の説明では、フーチング型枠１は、プレキャストパネル１２により形成する例で説明したが、本発明によれば、フーチング型枠１は、水面７の上で形成することができるので、型枠を形成するとしても空中の作業となる。したがって、水中作業のような危険を伴わないから、現場でコンクリート打設して形成してもよい。

また、上記の説明では、フーチング型枠１の一部が水面７の下に水没する場合の例で説明したが、海水の干満や川・湖の水量の状態などにより、施工期間中に水没しない場合もある。上記の説明から分かるように、そのような場合であっても、本発明は同様に実施できる。
その場合には、杭定着ユニット３を定着する前に、フーチング型枠１を組み立てるのではなく、杭定着ユニット３を基礎パイル２に定着してから、フーチング型枠１を組み立てるようにしてもよい。

また、上記の説明では、フーチング型枠１を、ＲＣ造として説明したが、鋼板で形成してもよいことは言うまでもない。

また、上記の説明では、フーチング型枠１に杭定着ユニット３を設けて、橋脚基礎１００を形成するために用いる例で説明したが、本発明に係る構造物定着方法の用途はそれのみに限定されるものではない。本方法は、杭に任意の構造物を定着するのに好適な方法であり、特に、杭の水中部位に定着するのに好適な方法である。

また、上記の説明では、シール部材として、チューブ５を用いる例で説明したが、膨張可能であれば、それに限るものではない。例えば、薬剤、水、熱などに反応して膨張する合成樹脂やエラストマーなどを用いることができる。

本発明の実施形態に係る橋脚基礎を説明するための平面視概略説明図である。 図１のＡ−Ａ断面図である。 図１のＢ−Ｂ断面図である。 図２のＣ部の部分拡大図である。 本発明の実施形態に係る橋脚基礎施工方法の各工程を示す概略説明図である。 同じく、図５に続く各工程を示す概略説明図である。 同じく、図６に続く各工程を示す概略説明図である。 同じく、図７に続く各工程を示す概略説明図である。 本発明の実施形態の変形例の上部杭定着部および下部杭定着部の概略構成を説明する図２のＣ部に相当する部分拡大図である。 本発明の実施形態の変形例の橋脚基礎施工方法の各工程を示す概略説明図である。

符号の説明

１ フーチング型枠（函体）
２ 基礎パイル（杭）
２ｂ 外周部（杭外周部）
２ｄ、３ｇ 突起（突起群）
３ 杭定着ユニット（杭定着部）
３ａ ケーシング
３ｂ チューブ収納部材３ｂ（下部杭定着部）
４ グラウト材
５ チューブ（シール部材）
７ 水面
１２ プレキャストパネル
１６ フーチング躯体
１７ 橋脚
１００ 橋脚基礎

Claims (9)

1. 杭の外周部に上方が開口した函形の構造物本体の底板を定着する構造物定着方法であって、
   前記杭の外周部に隙間をあけて嵌め込み可能な内径を有する筒孔と、該筒孔の内方に膨張可能とされて、該筒孔の内周下端部に配されたシール部材とを備える杭定着部を、前記杭上から吊り下げて前記杭の外周部に嵌め込み、前記杭定着部の位置を仮固定し、
   前記杭定着部の上部に前記構造物本体の底板を固定し、
   前記杭定着部の位置の仮固定を解除して、吊り下げられた前記杭定着部を含む前記構造物本体を下降させ、前記構造物本体を定着する位置に移動させ、
   前記シール部材を膨張させて前記杭の外周部全周にわたって密着させ、
   前記筒孔の内周部、前記杭の外周部および前記シール部材で囲まれた隙間にグラウト材を注入し、
   該グラウト材を硬化させて、前記杭定着部を前記杭の外周部に定着することにより、前記杭定着部を介して前記構造物本体の底板を定着することを特徴とする構造物定着方法。
2. 杭の外周部に上方が開口した函形の構造物本体の底板を定着する構造物定着方法であって、
   上端に係止面が設けられるとともに前記杭外周部に隙間をあけて嵌め込み可能な内径を有する環状部材と、該環状部材の内周部に前記杭外周部に向けて膨張可能とされたシール部材とを備える下部杭定着部を、前記杭上から吊り下げて前記杭の外周部に嵌め込んでから、前記構造物本体の底板を定着する位置の直下に移動させ、
   前記シール部材を膨張させて前記杭の外周部全周にわたって密着させて前記下部杭定着部を前記杭の外周部に固定し、
   前記杭外周部に隙間をあけて嵌め込み可能な内径を有する筒孔を備える上部杭定着部を、前記杭上から吊り下げて前記杭の外周部に嵌め込み、前記上部杭定着部の位置を仮固定し、
   前記上部杭定着部に前記構造物本体の底板を固定し、
   前記構造物本体が固定された前記上部杭定着部を、前記筒孔の下端部が前記係止面に当接するまで下降させ、
   前記筒孔の内周部、前記杭外周部および前記シール部材で囲まれた隙間にグラウト材を注入し、
   該グラウト材を硬化させることにより、前記上部杭定着部を前記杭の外周部に定着することにより、前記上部定着部を介して前記構造物本体の底板を定着することを特徴とする構造物定着方法。
3. 前記杭の上部に、予め、該杭と略同径での延長部材を設置して、該延長部材の上端部が、水面の上方に露出するようにしたことを特徴とする請求項１または２に記載の構造物定着方法。
4. 前記筒孔の内周面、および前記定着位置に移動された前記筒孔内周面と対向する位置の前記杭外周部に、それぞれ突起群を設けたことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の構造物定着方法。
5. 前記グラウト材が前記構造物本体の底板の止水を兼ねることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の構造物定着方法。
6. 請求項１〜５のいずれかに記載の構造物定着方法を用いることにより、杭に前記構造物本体としての函体を定着し、
   該函体を型枠として橋脚基礎を築造することを特徴とする橋脚基礎施工方法。
7. 前記函体が、分割されたプレキャストパネルを結合して形成されたことを特徴とする請求項６に記載の橋脚基礎施工方法。
8. 請求項１〜５のいずれかに記載の構造物定着方法を用いることにより、複数の杭にそれぞれ前記構造物本体の底板としてのプレキャストプレートを定着し、
   該プレキャストプレート間に、分割されたプレキャストパネルを結合して、前記構造物本体としての函体を形成し、
   該函体を型枠として橋脚基礎を築造することを特徴とする橋脚基礎施工方法。
9. 杭の外周部に隙間を設けて嵌め込み可能な筒体を、前記杭に上方から嵌め込んで前記杭の外周部に定着するために、前記筒体を下方側から受ける杭定着構造物であって、
   前記筒体の下端部に密着する受け面が上端側に設けられるとともに前記杭の外周部に隙間をあけて嵌め込み可能な内径を有する環状部材と、
   該環状部材の内周部に前記杭外周部に向けて膨張可能とされたシール部材とを備える杭定着構造物。

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