JP6299919B1 - プレキャスト堤体本体部および杭式堤体 - Google Patents

Abstract

【課題】現場での施工量を従来よりも少なくすることができるプレキャスト堤体本体部および杭式堤体を提供する。【解決手段】プレキャスト壁部１４と、プレキャスト壁部１４の高さ方向に延びるようにプレキャスト壁部１４に埋め込まれた芯材１６と、を現場搬入前に一体的に有し、芯材１６の一端１６Ａはプレキャスト壁部１４の下端面よりも下方に突出しているプレキャスト堤体本体部である。また、プレキャスト堤体本体部１２と、管杭９０と、を有してなり、プレキャスト壁部１４の芯材１６の一端１６Ａは、管杭９０に挿入されており、プレキャスト堤体本体部１２は、軸力、せん断力および曲げモーメントが伝達可能なように管杭９０に連結されている杭式堤体である。【選択図】図１

Description

本発明は、プレキャスト堤体本体部および杭式堤体に関し、詳細には、下方に突出した芯材を備えるプレキャスト堤体本体部および前記プレキャスト堤体本体部を用いた杭式堤体に関する。なお、本願において、「下方」や「下端」のように、上下の方向がその概念に含まれる文言は、本発明に係るプレキャスト堤体本体部が堤体の構成部材として使用されている状態を基準として、上下の方向を判断するものとする。

２０１１年３月１１日に発生した東北地方太平洋沖地震による大津波によって大被害がもたらされたことを受け、大津波による被害を防止または軽減するための堤体を短工期で構築する技術の開発が急がれている。

例えば、特許文献１には、杭と一体化された長尺の構造体に、壁体を構成するプレキャスト部材を外挿して固定することによって構築される堤体が開示されている。

しかしながら、特許文献１に記載の堤体の第１実施形態においては、前記長尺の構造体を外挿するように前記プレキャスト部材を６段に積み重ね、さらに、６段に積み重ねた前記プレキャスト部材のそれぞれについて、複数の固定金具で前記長尺の構造体に現場作業で固定する必要がある。また、特許文献１に記載の堤体の第２実施形態では、平断面略台形状の貫通孔を有する複数の凸条を備えたプレキャスト部材を、前記長尺の構造体に外挿させて６段に積み重ね、さらに、前記貫通孔の内面と前記長尺の構造体の外面との間の複数の空間に、１段目から６段目まで、現場において充填材を充填させる必要がある。

特許第５９７７１９８号公報

本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、現場での施工量を従来よりも少なくすることができるプレキャスト堤体本体部および杭式堤体を提供することを課題とする。

本発明は、以下のプレキャスト堤体本体部および杭式堤体により、前記課題を解決したものである。

即ち、本発明に係るプレキャスト堤体本体部は、プレキャスト壁部と、前記プレキャスト壁部の高さ方向に延びるように前記プレキャスト壁部に埋め込まれた芯材と、を現場搬入前に一体的に有し、前記芯材の一端は前記プレキャスト壁部の下端面よりも下方に突出しており、かつ、前記芯材の部位のうち、前記プレキャスト壁部の下端面よりも上方の部位は、その外面が全面にわたって前記プレキャスト壁部に埋め込まれていることを特徴とするプレキャスト堤体本体部である。

ここで、「前記プレキャスト壁部の下端面よりも下方に突出」における上下方向は、前記プレキャスト堤体本体部が堤体の構成部材として使用されている状態を基準として、上下の方向を判断するものとする。

また、プレキャスト壁部と芯材とを一体的に有するとは、プレキャスト壁部と芯材との間で、軸力、せん断力および曲げモーメントが伝達可能な状態であることを意味する。

前記芯材の数は１つであるように前記プレキャスト堤体本体部を構成してもよい。

前記芯材の数は複数であるように前記プレキャスト堤体本体部を構成してもよい。

前記プレキャスト壁部の部位のうち、前記芯材が配置されている部位の厚さは、前記芯材が配置されていない部位の厚さよりも厚くなるように前記プレキャスト堤体本体部を構成してもよい。

前記プレキャスト壁部の壁面のうち、少なくとも一方の壁面は、平坦な平面であるように前記プレキャスト堤体本体部を構成してもよい。

前記芯材としては、例えば、円筒状又は角筒状の鋼管を用いることができる。また、前記鋼管の内部領域にコンクリートが充填されていてもよい。

前記芯材としては、例えば、長手方向と直交する平面で切断した断面形状がＨ形の鋼材を用いることができる。

前記プレキャスト壁部には、横目地がないように構成することが好ましい。

プレキャスト堤体本体部を、高さ方向の寸法が６．５０ｍ以下であり、法線方向の寸法が３．５０ｍ以下であり、重量が６０トン以下であるように構成することが好ましい。

ここで、「法線方向」とは、前記プレキャスト壁部の幅方向のことである。また、通常の場合、前記プレキャスト堤体本体部を現場に据え付けた状態において前記プレキャスト壁部が延びる水平方向が「法線方向」となる。

前記プレキャスト壁部の下端面よりも下方に突出している前記芯材の前記一端は、管杭に挿入可能であるように構成することが好ましい。

ここで、管杭とは、内部空間を有する管状の杭のことである。

本発明に係る杭式堤体は、前記プレキャスト堤体本体部と、前記管杭と、を有してなり、前記プレキャスト壁部の前記芯材の前記一端は、前記管杭に挿入されており、前記プレキャスト堤体本体部は、軸力、せん断力および曲げモーメントが伝達可能なように前記管杭に連結されていることを特徴とする杭式堤体である。

前記芯材と前記管杭との間隙にはグラウト材が充填されて一体化されているように構成してもよい。

前記管杭は、例えば鋼管杭である。

地表面に設けられた台座をさらに有し、前記プレキャスト壁部は、その下端面が前記台座の上面に接するように前記台座に載置されているように前記杭式堤体を構成してもよい。

本発明に係るプレキャスト堤体本体部および杭式堤体によれば、現場での施工量を少なくすることができる。

第１実施形態に係る杭式堤体１０およびプレキャスト堤体本体部１２を示す斜視図 第１実施形態に係る杭式堤体１０およびプレキャスト堤体本体部１２を示す斜視図 プレキャスト壁部１４の面内方向と平行な鉛直面で芯材１６および鋼管杭９０の中心軸を通るように、杭式堤体１０を切断して得られた断面を、プレキャスト壁部１４の面内方向と直交する方向から見た断面図 図３のＩＶ−ＩＶ線断面図 図３のＶ−Ｖ線断面図 陸送可能な大きさについて説明するための図 本発明の第２実施形態に係る杭式堤体４０およびプレキャスト堤体本体部４２を示す斜視図 本発明の第３実施形態に係る杭式堤体６０およびプレキャスト堤体本体部６２を示す斜視図

以下、図面を参照して、本発明の実施形態を詳細に説明する。

（１）第１実施形態
（１−１）第１実施形態の構成
図１および図２は、本発明の第１実施形態に係る杭式堤体１０およびプレキャスト堤体本体部１２を示す斜視図である。図１では、本第１実施形態に係る杭式堤体１０（プレキャスト堤体本体部１２）を法線方向に並ぶように２つ描いているが、説明の都合上、手前側の杭式堤体１０（プレキャスト堤体本体部１２）については、プレキャスト堤体本体部１２を鋼管杭９０に連結する前の状態を描いている。図２では、本第１実施形態に係る杭式堤体１０（プレキャスト堤体本体部１２）を法線方向に並ぶように２つ描いているが、説明の都合上、手前側の杭式堤体１０（プレキャスト堤体本体部１２）の一部の部位については、内部の鉄筋の配置状況を示すためコンクリート１４Ｘを描いていない。

本第１実施形態に係る杭式堤体１０は、プレキャスト堤体本体部１２と鋼管杭９０とを有してなり、プレキャスト堤体本体部１２の芯材１６の一端１６Ａ（プレキャスト堤体本体部１２の下端面よりも下方に突出している芯材１６の一端１６Ａ）が、鋼管杭９０の内部空間９０Ａに挿入されて一体化されている。具体的には、後述するように、鋼管杭９０の内部空間９０Ａに差し込まれた芯材１６の一端１６Ａは、グラウト材２２（図３参照）によって、鋼管杭９０と一体化している。図１および図２に示すように、１つの杭式堤体１０は、１つのプレキャスト堤体本体部１２と１本の鋼管杭９０を備えている。プレキャスト堤体本体部１２のプレキャスト壁部１４は、その下端面が、地表面１００に設けられた台座１８の上面に接するように、台座１８に載置されている。台座１８の役割はレベル出しと墨出しであり、台座１８に用いるコンクリートは、設計基準強度１８Ｎ／ｍｍ²以上のコンクリートであれば使用可能である。

本第１実施形態に係るプレキャスト堤体本体部１２は、プレキャスト壁部１４と、芯材１６とを現場搬入前に一体的に有してなる。１つのプレキャスト堤体本体部１２は、１つのプレキャスト壁部１４と１本の芯材１６を備えている。本第１実施形態に係るプレキャスト堤体本体部１２のプレキャスト壁部１４の海側壁面１４Ａと陸側壁面１４Ｂとは、同一の形状になっている。

芯材１６は円筒状の鋼管であり、芯材１６の一端１６Ａがプレキャスト壁部１４の下端面よりも下方に突出するように、プレキャスト壁部１４の法線方向中央部に、芯材１６がプレキャスト壁部１４の高さ方向に延びるように埋め込まれて現場搬入前に一体化されている。図２において、コンクリート１４Ｘを描いていないプレキャスト壁部１４の部位に示すように、芯材１６の上端部は、プレキャスト壁部１４の上端部近傍に達している。また、芯材１６の内部領域にも、プレキャスト壁部１４のコンクリート１４Ｘと同じコンクリート１４Ｘが、芯材１６の下端まで工場において充填されている。

図２において、コンクリート１４Ｘを描いていないプレキャスト壁部１４の部位に示すように、プレキャスト壁部１４は、通常の堤体の壁部と同様に、壁部の面内方向に縦横に鉄筋が配置されているとともに壁部の厚さ方向にも鉄筋が配置されており、プレキャスト壁部１４は、プレキャスト壁部１４の高さ方向に延びる鉄筋１４Ｃと、プレキャスト壁部１４の法線方向に延びる鉄筋１４Ｄと、プレキャスト壁部１４の厚さ方向に延びる鉄筋１４Ｅとを、コンクリート１４Ｘの内部に有してなる。

芯材１６が埋め込まれているプレキャスト壁部１４の法線方向中央部の厚さ（壁厚）は、他の部位よりも厚くなっている。プレキャスト壁部１４に加わる津波流等による外力（プレキャスト壁部１４の壁面に対して直交する方向に加わる外力）に対するプレキャスト堤体本体部１２の設計では、芯材１６と一体化している部位（プレキャスト壁部１４の法線方向中央部の部位）を固定端とみなして設計を行うので、芯材１６が埋め込まれているプレキャスト壁部１４の法線方向中央部の厚さ（壁厚）が厚くなっていることは、設計を行う上で有利である。

プレキャスト堤体本体部１２は、プレキャスト壁部１４と、芯材１６とが現場搬入前に一体的に形成されて作製されており、現場には、プレキャスト壁部１４と芯材１６とが一体化された状態で搬入される。そのため、現場において、プレキャスト壁部１４と芯材１６との連結作業を行う必要がなく、現場での施工量を少なくすることができる。

プレキャスト堤体本体部１２を作製する際には、プレキャスト壁部１４と芯材１６とが一体化されるようにコンクリートの打設を現場搬入前にいちどきに行って一体的に作製を行うことが標準的な作製方法であり、プレキャスト壁部１４と芯材１６とはコンクリートの打設によって現場搬入前に一体的に連結され、かつ、プレキャスト壁部１４には横目地は生じない。プレキャスト壁部１４と芯材１６とを別々に作製して、現場搬入前に連結して一体化するようにしてもよいが、この場合でも、プレキャスト壁部１４の高さ方向については一体的に作製し、プレキャスト壁部１４には横目地を設けない方が、耐久性の観点および景観の観点から好ましい。

なお、図１および図２に示すように、プレキャスト堤体本体部１２のプレキャスト壁部１４は、その下端面が、地表面１００に設けられた台座１８の上面に接するように、台座１８に載置するが、台座１８の役割は、レベル出しと墨出しであるので、他の手段によりレベル出しと墨出しの機能を果たすことができるのであれば、台座１８は省略してもよい。

（１−２）プレキャスト堤体本体部１２と鋼管杭９０との連結態様の詳細
次に、図３〜図５を用いて、本第１実施形態の杭式堤体１０における、プレキャスト堤体本体部１２と鋼管杭９０との連結態様についてさらに説明する。

図３は、プレキャスト壁部１４の面内方向と平行な鉛直面で芯材１６および鋼管杭９０の中心軸を通るように、杭式堤体１０を切断して得られた断面を、プレキャスト壁部１４の面内方向と直交する方向から見た断面図であり、図４は図３のＩＶ−ＩＶ線断面図であり、図５は図３のＶ−Ｖ線断面図である。図３はグラウト材２２を注入した後の状態を示しているが、図５においてはグラウト材２２の記載は省略している。また、図３においては、説明の都合上、芯材１６、グラウト注入口１４Ｆ、１６Ｂ、およびグラウト配管２０は、プレキャスト壁部１４の壁面と直交する方向から見た側面図として記載している。

芯材１６には、貫通孔（芯材１６の外周面から内周面に貫通する貫通孔）であるグラウト注入口１６Ｂがプレキャスト壁部１４の壁面に向かう位置に設けられており、グラウト注入口１６Ｂにはグラウト配管２０の一端が連結されている。グラウト配管２０は、グラウト注入口１６Ｂに連結する一端の近傍で約９０°屈曲していて、芯材１６の中心位置を下向きに延びており、グラウト配管２０の他端（下端）は、芯材１６の下端よりもわずかに下方まで延びている。グラウト注入口１６Ｂに対応するプレキャスト壁部１４の部位にもグラウト注入口１４Ｆが設けられていて、グラウト注入口１４Ｆ、１６Ｂから、鋼管杭９０の内部空間９０Ａにグラウト材２２を注入できるようになっている。

鋼管杭９０の内部空間９０Ａには、芯材１６の下端よりも５０ｃｍ程度下の位置に、吊り型枠２４が配置されている。吊り型枠２４は、鋼管杭９０の内部空間９０Ａの水平断面に対応する形状の鋼板である。吊り型枠２４は、鋼管杭９０の内面に溶接されて取り付けられたブラケット２８に取り付けられた吊り型枠用吊り鉄筋２６（以下、吊り鉄筋２６と記す。）によって吊られて支持されている。詳細には、吊り型枠２４の上面に、吊り鉄筋２６の下端部２６Ａが溶接で取り付けられていて、吊り型枠２４は、鋼管杭９０の内面に溶接されて取り付けられたブラケット２８に取り付けられた吊り鉄筋２６によって吊られて支持されている。吊り鉄筋２６の下端部２６Ａは、９０°屈曲して水平方向に延びている。

プレキャスト堤体本体部１２を鋼管杭９０に連結して一体化する際には、まず、プレキャスト堤体本体部１２の芯材１６の一端１６Ａを、鋼管杭９０の内部空間９０Ａに挿入する。そして、グラウト注入口１４Ｆ、１６Ｂからグラウト材２２を注入して、芯材１６の一端１６Ａの外面と鋼管杭９０の内面との間を含めて、吊り型枠２４よりも上方に位置する鋼管杭９０の内部空間９０Ａにグラウト材２２を充填する。グラウト材２２が十分に充填されたことは、鋼管杭９０の上端部とプレキャスト壁部１４の下端面との隙間からグラウト材２２があふれたことを確認して行う。充填したグラウト材２２が固化することにより、グラウト材２２を介して、芯材１６と鋼管杭９０とが一体化する。芯材１６と鋼管杭９０とが、グラウト材２２を介して一体化されることにより、軸力、せん断力および曲げモーメントが伝達可能なように芯材１６と鋼管杭９０とが連結されることになる。

芯材１６と鋼管杭９０との間の応力伝達は、グラウト材２２を介してなされるので、芯材１６の一端１６Ａの外面および鋼管杭９０の内面（グラウト材２２が充填される部位の内面）にはずれ止め（シアキー）を設けることが好ましい。ずれ止め（シアキー）としては、例えば丸鋼、溶接ビード、角鋼等を用いることができる。

芯材１６と鋼管杭９０との間の応力伝達を十分になすための所定の性能を有していれば、グラウト材２２として用いるグラウト材の種類は特には限定されない。具体的には、例えば、所定の性能を有する無収縮モルタル等を用いることができる。

なお、芯材１６の外径は、挿入する鋼管杭９０の外径よりも２００ｍｍ程度小さくすることが標準的である。用いる鋼管杭９０の外径としては、φ６００〜１２００ｍｍが一般的に想定されるので、用いる芯材１６の外径としては、φ４００〜１０００ｍｍが一般的に想定される。

また、芯材１６を鋼管杭９０に挿入する長さは、芯材１６の外径の１．５倍以上を原則とする。

（１−３）陸送可能な大きさおよび重量
ここで、陸送可能な大きさおよび重量について説明しておく。本発明は、現場での施工量を少なくすることを目的とするが、現場での施工量を少なくすることに加えて、陸送可能という要件も満たせば、より迅速な施工をスムーズに進めることが可能となる。したがって、本第１実施形態に係るプレキャスト堤体本体部１２は、陸送可能という要件も満たすことが好ましい。

図６は、陸送可能な大きさについて説明するための図で、プレキャスト堤体本体部１２の寸法の方向（高さ方向の寸法Ｈ、法線方向の寸法Ｂ、厚さ方向の寸法Ｔ）を明示した図である。高さ方向の寸法Ｈは、芯材１６の下端から、プレキャスト壁部１４の上端までの長さである。法線方向の寸法Ｂは、プレキャスト堤体本体部１２（プレキャスト壁部１４）の法線方向の長さである。厚さ方向の寸法Ｔは、プレキャスト堤体本体部１２（プレキャスト壁部１４）の最厚部の厚さ方向の長さである。

プレキャスト堤体本体部１２を陸送する際には、車両（トラック、トレーラー等）の荷台上に、プレキャスト堤体本体部１２を寝かせた状態に載置して運搬するので、プレキャスト堤体本体部１２の高さ方向の寸法Ｈは、用いる車両に積載できる最大積載長さ以下にする必要があり、プレキャスト堤体本体部１２の法線方向の寸法Ｂは、用いる車両に積載できる最大積載幅以下にする必要があり、プレキャスト堤体本体部１２の厚さ方向の寸法Ｔは、用いる車両に積載できる最大積載高さ以下にする必要がある。

ただし、プレキャスト堤体本体部１２の厚さ方向の寸法Ｔが陸送に際してのネックになる（用いる車両に積載できる最大積載高さを超える）ことは通常考えられない。したがって、最大積載高さが高床トレーラーの最大積載高さよりも大きい一方、最大積載長さが高床トレーラーの最大積載長さよりも短い低床トレーラーを使用することは除外し、高床トレーラーを使用することを前提として以下検討する。

現時点において手配可能な高床トレーラーにおいて、最大積載長さは１４．００ｍであり、最大積載幅は３．５０ｍであるので、プレキャスト堤体本体部１２の高さ方向の寸法Ｈは１４．００ｍ以下にすることが好ましく、法線方向の寸法Ｂは３．５０ｍ以下にすることが好ましい。手配の容易な高床トレーラーを用いるという観点も考慮すれば、プレキャスト堤体本体部１２の高さ方向の寸法Ｈは１２．００ｍ以下にすることがより好ましく、法線方向の寸法Ｂは２．５０ｍ以下にすることがより好ましい。

また、高床トレーラーの最大積載重量は３０トンであるので、プレキャスト堤体本体部１２の重量は３０トン以下にすることが好ましい。手配の容易な高床トレーラーを用いるという観点も考慮すれば、プレキャスト堤体本体部１２の重量は２０トン以下にすることがより好ましい。

なお、低床トレーラーの最大積載重量は６０トンであり、高床トレーラーの最大積載重量３０トンの２倍であるので、プレキャスト堤体本体部１２の重量の大きさが問題となる場合は、低床トレーラーの使用を検討してもよい。ただし、低床トレーラーの最大積載長さは６．５０ｍであるので、プレキャスト堤体本体部１２の高さ方向の寸法Ｈを６．５０ｍ以下にすることが必要である。

また、高床トレーラーでプレキャスト堤体本体部１２を運搬するためには、原則として、特殊車両通行許可を取ることに加えて、制限外積載許可を取ることが必要である。また、低床トレーラーでプレキャスト堤体本体部１２を運搬するためには、原則として、特殊車両通行許可を取ることが必要である。

当然のことであるが、プレキャスト堤体本体部１２の重量は、プレキャスト堤体本体部１２の大きさが大きくなればなるほど大きくなるので、陸送可能という要件を満たすためには、重量の制限についても考慮した上で、プレキャスト堤体本体部１２の各寸法を調整する必要がある。

プレキャスト堤体本体部１２の各寸法および重量が、それぞれ前記最大値以下で、かつ、必要なトレーラーが確保でき、さらに必要な許可が取れれば、我が国の交通法規に違反せず、かつ、安全に、プレキャスト堤体本体部１２を陸送することができる。

（１−４）第１実施形態の作用効果
以上説明したように、本第１実施形態に係るプレキャスト堤体本体部１２は、プレキャスト壁部１４と、芯材１６とが現場搬入前に一体的に形成されて作製されており、現場には、プレキャスト壁部１４と芯材１６とが一体化された状態で搬入される。そのため、現場において、プレキャスト壁部１４と芯材１６との連結作業を行う必要がなく、本第１実施形態に係るプレキャスト堤体本体部１２を用いることにより、現場での施工量を少なくすることができる。

また、第１実施形態の杭式堤体１０における、プレキャスト堤体本体部１２と鋼管杭９０との一体化は、プレキャスト堤体本体部１２の芯材１６の一端１６Ａを鋼管杭９０の内部空間９０Ａに挿入して、鋼管杭９０の内部空間９０Ａの所定の領域にグラウト材２２を注入するだけでよいので、本第１実施形態に係るプレキャスト堤体本体部１２を用いることにより、現場での施工量を少なくすることができる。

また、プレキャスト堤体本体部１２の各寸法および重量が、陸送可能な要件を満たす場合には、より迅速な施工をスムーズに進めることが可能となる。

（２）第２実施形態
図７は、本発明の第２実施形態に係る杭式堤体４０およびプレキャスト堤体本体部４２を示す斜視図である。図７では、本第２実施形態に係る杭式堤体４０（プレキャスト堤体本体部４２）を法線方向に並ぶように２つ描いているが、説明の都合上、手前側の杭式堤体４０（プレキャスト堤体本体部４２）については、プレキャスト堤体本体部４２を鋼管杭９０に連結する前の状態を描いている。

第１実施形態に係るプレキャスト堤体本体部１２のプレキャスト壁部１４の海側壁面１４Ａと陸側壁面１４Ｂとは、図１および図２に示すように同一の形状になっていたが、本第２実施形態に係るプレキャスト堤体本体部４２のプレキャスト壁部４４においては、海側壁面４４Ａが平坦な平面になっている一方、陸側壁面４４Ｂは法線方向中央部が陸側に突出した形状になっており、海側壁面４４Ａの形状と陸側壁面４４Ｂの形状とが異なっている。この相違点以外は、本第２実施形態に係る杭式堤体４０およびプレキャスト堤体本体部４２は、第１実施形態に係る杭式堤体１０およびプレキャスト堤体本体部１２と同様であるので、同一の部材および部位には同一の符号を付して、説明は原則として省略する。また、異なる符号を付した部材および部位も、前記相違点以外は、第１実施形態に係る杭式堤体１０およびプレキャスト堤体本体部１２の対応する部材および部位と同様であるので、説明は大幅に簡略化し、本第２実施形態についての説明の中で説明していない事項は、第１実施形態について説明した対応する内容を参照するものとする。

本発明の第２実施形態に係る杭式堤体４０は、本第２実施形態に係るプレキャスト堤体本体部４２の芯材１６が鋼管杭９０の内部空間９０Ａに挿入されて一体化されて構成されている。図７に示すように、１つの杭式堤体４０は、１つのプレキャスト堤体本体部４２と１本の鋼管杭９０を備えている。プレキャスト堤体本体部４２のプレキャスト壁部４４は、その下端面が、地表面１００に設けられた台座４６の上面に接するように、台座４６に載置されている。

本第２実施形態に係るプレキャスト堤体本体部４２は、プレキャスト壁部４４と、芯材１６とを現場搬入前に一体的に有してなる。１つのプレキャスト堤体本体部４２は、１つのプレキャスト壁部４４と１本の芯材１６を備えている。前述したように、本第２実施形態に係るプレキャスト堤体本体部４２のプレキャスト壁部４４においては、海側壁面４４Ａが平坦な平面になっている一方、陸側壁面４４Ｂは法線方向中央部が陸側に突出した形状になっており、海側壁面４４Ａの形状と陸側壁面４４Ｂの形状とが異なっている。

本第２実施形態に係る杭式堤体４０およびプレキャスト堤体本体部４２は、景観上の理由や周辺環境の条件等によって、平坦な平面が要請される場合に、好適に用いることができる。

なお、海側壁面４４Ａと陸側壁面４４Ｂとの位置関係を逆にして、陸側壁面４４Ｂを平坦な平面にして、海側壁面４４Ａを法線方向中央部が海側に突出した形状になるようにしてもよい。また、海側壁面４４Ａと陸側壁面４４Ｂの両方を平坦な平面にしてもよい。

（３）第３実施形態
図８は、本発明の第３実施形態に係る杭式堤体６０およびプレキャスト堤体本体部６２を示す斜視図である。図８では、説明の都合上、杭式堤体６０（プレキャスト堤体本体部６２）について、プレキャスト堤体本体部６２を鋼管杭９０に連結する前の状態を描いている。

第１実施形態に係るプレキャスト堤体本体部１２は、１つのプレキャスト堤体本体部１２について、１つのプレキャスト壁部１４と１本の芯材１６を備えていたが、本第３実施形態に係るプレキャスト堤体本体部６２は、１つのプレキャスト堤体本体部６２について、１つのプレキャスト壁部６４と２本の芯材１６を備えている。この相違点以外は、本第３実施形態に係る杭式堤体６０およびプレキャスト堤体本体部６２は、第１実施形態に係る杭式堤体１０およびプレキャスト堤体本体部１２と同様であるので、同一の部材および部位には同一の符号を付して、説明は原則として省略する。また、異なる符号を付した部材および部位も、前記相違点以外は第１実施形態に係る杭式堤体１０およびプレキャスト堤体本体部１２の対応する部材および部位と同様であるので、説明は大幅に簡略化し、本第３実施形態についての説明の中で説明していない事項は、第１実施形態について説明した対応する内容を参照するものとする。

本発明の第３実施形態に係る杭式堤体６０は、本第３実施形態に係るプレキャスト堤体本体部６２の２本の芯材１６が２本の鋼管杭９０の内部空間９０Ａにそれぞれ挿入されて一体化されて構成されている。図８に示すように、１つの杭式堤体６０は、１つのプレキャスト堤体本体部６２と２本の鋼管杭９０を備えている。プレキャスト堤体本体部６２のプレキャスト壁部６４は、その下端面が、地表面１００に設けられた台座６６の上面に接するように、台座６６に載置される。

本第３実施形態に係るプレキャスト堤体本体部６２は、プレキャスト壁部６４と、２本の芯材１６とを現場搬入前に一体的に有してなる。プレキャスト堤体本体部６２のプレキャスト壁部６４は、第１実施形態に係るプレキャスト堤体本体部１２のプレキャスト壁部１４の２つを法線方向に並べて連結してなる壁部と同様の形状である。

このため、本第３実施形態に係るプレキャスト堤体本体部６２の法線方向の長さは、第１実施形態に係るプレキャスト堤体本体部１２の法線方向の長さの２倍になっている。このため、本第３実施形態に係る杭式堤体６０およびプレキャスト堤体本体部６２を用いることにより、第１実施形態に係る杭式堤体１０およびプレキャスト堤体本体部１２を用いる場合よりも、現場での施工量をさらに少なくすることができる。

ただし、本第３実施形態に係る杭式堤体６０およびプレキャスト堤体本体部６２の採用の可否を決める際には、プレキャスト堤体本体部６２の大きさおよび重量が、第１実施形態に係るプレキャスト堤体本体部１２よりも大きくなっている点に留意する。

（４）補足
第１〜第３実施形態に係るプレキャスト堤体本体部１２、４２、６２で用いた芯材１６は円筒状の鋼管であったが、芯材１６に用いる部材はこれに限定されず、例えば角筒状の鋼管を用いてもよい。

また、芯材１６と鋼管杭９０との一体化が可能であるのであれば、内部領域を有しない長尺部材を芯材１６に用いてもよい。内部領域を有しない長尺部材としては、例えば、長手方向と直交する平面で切断した断面形状がＨ形の鋼材（以下、断面Ｈ形の鋼材と記す。）を挙げることができる。断面Ｈ形の鋼材を芯材１６として用いる場合には、図３および図４に示すグラウト配管２０を、当該断面Ｈ形の鋼材の長手方向に適宜に沿わせて配置するとともに、プレキャスト壁部１４、４４、６４の壁面に、グラウト配管２０の一端部が連結するグラウト注入口を適宜に設ける。

また、必要な性能を満たすのであれば、芯材１６に用いる素材を鋼以外の素材にしてもよい。

また、第１〜第３実施形態に係る杭式堤体１０、４０、６０で用いた杭は鋼管杭９０であったが、本発明に係る杭式堤体に使用可能な杭は鋼管杭に限定されるわけではない。例えば、上端部（頭部）が鋼管で、それよりも下方の部位がコンクリートで形成されているような杭も、本発明に係る杭式堤体に使用可能である。

また、第１および第２実施形態に係る杭式堤体１０、４０で用いた杭の本数は１本であり、第３実施形態に係る杭式堤体６０で用いた杭の本数は２本であったが、本発明に係る杭式堤体に使用可能な杭の本数は２本以下というわけではなく、杭の本数は３本以上にしてもよい。ただし、１つの杭式堤体あたりの杭の本数が多くなると、杭式堤体およびプレキャスト堤体本体部の大きさおよび重量も大きくなるので、この点にも留意して、１つの杭式堤体あたりの杭の本数を決めることが必要である。

また、第１〜第３実施形態に係るプレキャスト堤体本体部１２、４２、６２のプレキャスト壁部１４、４４、６４の水平断面形状は高さ位置に関わらず一定であるが、下方にいくほど、プレキャスト壁部１４、４４、６４の厚さ（壁厚）を厚くするような形状にしてもよい。想定される外力によって生じる断面力は、プレキャスト壁部１４、４４、６４の下方にいくほど大きくなるので、これに対応しやすくするためである。

また、第１〜第３実施形態に係る杭式堤体１０、４０、６０は、フーチングを備えていないが、フーチングを備えさせてもよい。フーチングを備えさせる場合は、該フーチングの上面近傍まで鋼管杭を延ばして配置する。

また、本発明に係る杭式堤体は、通常の場合、法線方向に隣り合うように配置するが、法線方向に隣り合うように配置した杭式堤体同士は構造的に連結することは不要である。ただし、法線方向に隣り合うように配置することで生じる隙間は、シーリング材やコーキング材等の目地材で塞ぐことが一般的である。

また、第１〜第３実施形態に係る杭式堤体１０、４０、６０は、杭式構造物であるので、地盤条件が悪い場所への適用も可能である。

１０、４０、６０…杭式堤体
１２、４２、６２…プレキャスト堤体本体部
１４、４４、６４…プレキャスト壁部
１４Ａ、４４Ａ…海側壁面
１４Ｂ、４４Ｂ…陸側壁面
１４Ｃ、１４Ｄ、１４Ｅ…鉄筋
１４Ｆ、１６Ｂ…グラウト注入口
１４Ｘ…コンクリート
１６…芯材
１６Ａ…一端
１８、４６、６６…台座
２０…グラウト配管
２２…グラウト材
２４…吊り型枠
２６…吊り型枠用吊り鉄筋
２６Ａ…下端部
２８…ブラケット
９０…鋼管杭
９０Ａ…内部空間
１００…地表面

Claims (15)

1. プレキャスト壁部と、
   前記プレキャスト壁部の高さ方向に延びるように前記プレキャスト壁部に埋め込まれた芯材と、
   を現場搬入前に一体的に有し、
   前記芯材の一端は前記プレキャスト壁部の下端面よりも下方に突出しており、かつ、前記芯材の部位のうち、前記プレキャスト壁部の下端面よりも上方の部位は、その外面が全面にわたって前記プレキャスト壁部に埋め込まれていることを特徴とするプレキャスト堤体本体部。
2. 前記芯材の数は１つであることを特徴とする請求項１に記載のプレキャスト堤体本体部。
3. 前記芯材の数は複数であることを特徴とする請求項１に記載のプレキャスト堤体本体部。
4. 前記プレキャスト壁部の部位のうち、前記芯材が配置されている部位の厚さは、前記芯材が配置されていない部位の厚さよりも厚いことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のプレキャスト堤体本体部。
5. 前記プレキャスト壁部の壁面のうち、少なくとも一方の壁面は、平坦な平面であることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のプレキャスト堤体本体部。
6. 前記芯材は、円筒状又は角筒状の鋼管であることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載のプレキャスト堤体本体部。
7. 前記鋼管の内部領域にコンクリートが充填されていることを特徴とする請求項６に記載のプレキャスト堤体本体部。
8. 前記芯材は、長手方向と直交する平面で切断した断面形状がＨ形の鋼材であることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載のプレキャスト堤体本体部。
9. 前記プレキャスト壁部には横目地がないことを特徴とする請求項１〜８のいずれかに記載のプレキャスト堤体本体部。
10. 高さ方向の寸法が６．５０ｍ以下であり、法線方向の寸法が３．５０ｍ以下であり、重量が６０トン以下であることを特徴とする請求項１〜９のいずれかに記載のプレキャスト堤体本体部。
11. 前記プレキャスト壁部の下端面よりも下方に突出している前記芯材の前記一端は、管杭に挿入可能であることを特徴とする請求項１〜１０のいずれかに記載のプレキャスト堤体本体部。
12. 請求項１１に記載のプレキャスト堤体本体部と、
    前記管杭と、
    を有してなり、
    前記プレキャスト壁部の前記芯材の前記一端は、前記管杭に挿入されており、
    前記プレキャスト堤体本体部は、軸力、せん断力および曲げモーメントが伝達可能なように前記管杭に連結されていることを特徴とする杭式堤体。
13. 前記芯材と前記管杭との間隙にはグラウト材が充填されて一体化されていることを特徴とする請求項１２に記載の杭式堤体。
14. 前記管杭は鋼管杭であることを特徴とする請求項１２または１３に記載の杭式堤体。
15. 地表面に設けられた台座をさらに有し、
    前記プレキャスト壁部は、その下端面が前記台座の上面に接するように前記台座に載置されていることを特徴とする請求項１２〜１４のいずれかに記載の杭式堤体。