JPH0250246B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 技術分野 本発明方法は、海（水）中構造物、たとえばシ
ーバース、ドルフイン、桟橋、橋脚等の構築工法
における打設鋼管杭と斜材または梁の取付技術に
関する。

従来技術 海（水）中に打設した鋼管杭の、海底または中
間部に格点部を形成し、これらの格点部を相互に
連絡することにより、構造体を構成して行く工法
が知られており（たとえば特開昭54−44301号公
報、特開昭54−44316号公報参照）、この種工法に
よるときには、部材のプレハブ化が可能であつて
工数の減少、使用材料の節減、使用船舶、機械の
小型化可能および工期の短縮等々顕著な効果を奏
することが明らかになつて来た。

ところで上記工法において打設鋼管杭または、
その格点部と斜材（ブレース材）との連結または
梁との結合方法は、 (1) ブレース材の一端または両端に、あらかじめ
外挿管を溶着しておいて、鋼管杭頂端部から外
挿管を挿通して所要位置まで持ち来して仮止め
後、鋼管杭と外挿管との間の隙間に充てん材を
注入、固結させることにより、ブレース材を杭
に連結する。

(2) 外挿管に係止部を設けておき、同管を鋼管杭
の所要位置に仮止めして充てん材にて両者を固
着した後、ターンバツクルを付設したブレース
材の端部を外挿管の前記係止部に連結し、その
後ターンバツクルを操作して所定のブレース構
造を形成する。

(3) 外挿管の周壁に、ブレース材挿着管を溶着し
ておいて、外挿管を鋼管杭に、ブレース材端を
前記挿着管に挿通して、それぞれ仮止めした
後、各隙間に充てん材を注入、固結して両者を
連結する。

(4) 上記(1)項記載のブレース材の他端を、相互に
挿入可能にしておいて、ブレース材同志その中
間挿入部を充てん材で固結すると共に、鋼管杭
と外挿管との間も仮止め後、充てん材により固
結する（特開昭55−39567号公報参照）。

(5) 打設鋼管杭頂端部を、コンクリート枠内に露
出させ、全体的にセメントを打込んで梁を形成
することにより鋼管杭と梁とを固定する工法。

等々の手段が実施されている。これらの方法
は、いずれの場合も具体化の段階で複雑な工法が
必要になり、特に充てん材が流動体である間の漏
洩防止、部材の仮止め手段のため種々な方法が試
みられている。

目 的 本発明方法は、海上または海中作業のような施
工条件が悪い場合における作業のために、できる
だけ特殊、複雑な工法を排除して、簡単な手段に
よつて急速施工を可能にすると共に、強固で耐用
期間の長い結合構造が得られる鋼管杭と斜材また
は梁の取付方法を提供しようとするものである。

構 成 本発明方法は、 打設鋼管頂端縁に直接または外挿管を介して切
欠き溝を設け、斜材または梁を前記切欠き溝に落
し込むこと、その後、切欠き溝の残余部を管内ま
たは管外側からシールすること、斜材または梁の
前記溝落し込み部対応部分にはあらかじめ連接部
を施しておくこと、前記連接部に対し、管内側か
ら係止部材を組付けるかまたは組付けない状態
で、前記管内側の落し込み部に流動状充てん材を
注入、固結することにより、斜材または梁を打設
鋼管に剛結接合させることを特徴とする鋼管杭と
斜材または梁の取付方法。

にかかり、今、その実施例を添付図面に従つて説
明すると、次のとおりである。

実施例 １ 第８図は、本発明方法を実施するのに適した構
造体の側面図で、図中、１は海底に打設した鋼管
杭、２は斜材（ブレース材）で鋼棒または鋼管よ
りなる。３は外挿短管、４は梁で、PCコンクリ
ート、Ｈ形鋼などによつて構成される。５は外挿
短管外周壁に溶着されたブレース材挿入管、６は
鋼棒よりなるブレース材に付設されるターンバツ
クルで、一対の逆向きねじが切られており、これ
を回転させることによつてブレース材２の長さを
調整し、適当な引張応力を与えるもの、点線で表
わす７はＨ形鋼よりなる梁４の周囲を被覆するコ
ンクリート、Ｗ，Ｌは海面を示すものである。

上記構造体のうち、第１ａ，ｂ図に示す部分
は、その打設鋼管杭１にターンバツクル付設のブ
レース材２を直接的に組付けた個所の拡大側断面
図および同部鋼管杭の正面図であつて、図中、１
は鋼管杭で、そのｂ図に示すように頂端縁につな
がる細巾の切欠き溝８_-1が、その周面に母線方向
に沿つて所定長さ設けてある。溝８_-1の巾はブレ
ース材２が挿入可能な程度の大きさとする。９
は、鋼管１に設けた切欠き溝８_-1の深さよりも、
やや深い管１内径部に固着した底部板であつて、
これにより管杭頂部から充てん材（膨張セメン
ト）を注入したとき流動体の充てん材が管杭１内
下方に漏洩しないようシールする。１０は、充て
ん材で通常膨張セメントを使用し、同材が固結し
た後は連結部材を外部環境から保護すると共に、
あわせて剛結接合構造を補強する。１１_-1は、ブ
レース材２の端部に挿着した三角座板、１２は同
材２のねじ部に螺合したナツトである。

上述、結合部を構成する工法は、鋼管杭１を打
設する場合に、その周壁に設けた切欠き溝８_-1の
向きを所定角度に整定する必要がある。すなわ
ち、ブレース材２が存在し得る方向に前記切欠き
溝８_-1が配置されていなければ効果が上らないか
らである。

次に、対応する鋼管杭に設けられた格点部から
伸びるブレース材２の端部をターンバツクル６を
介して鋼管１の頂端縁に設けた前記切欠き溝８_-1
に、その上側開口部から落し込む。溝８_-1は前述
のようにブレース材２の径とほぼ同じ巾を有する
から、それだけでブレース材は左右方向の位置決
めがなされる。また、溝８_-1は所定深さの底部が
あるため、前記ブレース材２は溝８_-1の底部に支
えられ、それ以上、下方に落ち込むことがない。
鋼棒よりなるブレース材２の先端部には、雄ねじ
が施されており、まず三角座板１１_-1を、これに
挿通し、それからナツト１２を螺合して一応、ブ
レース材２を鋼管杭１に仮止めする。そのまま、
ナツト１２を締めて、ブレース材２に引張り応力
を与えることも可能ではあるが、結合部の補強、
環境からの保護ならびにナツト１２の緩み止め
等々の目的から、次の工程が施される。一通りナ
ツト１２を締付けた後に流動状の充てん材を鋼管
杭頂部開口から、その内径部に注入し、ナツト、
座板および底部板９等を埋設し、固結させる。勿
論、そのときには、切欠き溝８_-1の残余の個所に
は鋼管杭１の内径側または外周面から、充てん材
漏れ防止のためのシール板を貼着しておくことを
要する。充てん材が固化した後に、さらにブレー
ス材２に付設したターンバツクル６を締め直して
構造体全部にプレストレスを加え、構造体を強化
させる。

以上の工程において、ブレース材を鋼管杭に固
着させるための実質的手段は、単に鋼管の切欠き
溝８_-1にブレース材２を落し込むこと、切欠き溝
の残余部をシールすること、これに三角座板とナ
ツトを施すことであつたから、技術的に極めて容
易、工数は簡単で施工条件の悪い海上における作
業に好適であり、しかし、その後の充てん材埋設
による結合部分の環境に対する保護、構造体の補
強、さらにはブレース材の調整の容易性など、本
発明方法による顕著な効果を期待することができ
るものである。

実施例 ２ 第２ａ，ｂおよびｃ図は、鋼管杭１と梁４との
結合構造を示すもので、そのａ図は拡大側断面
図、ｂ図は平面図、そのｃ図は鋼管杭１の頂部斜
視図である。図中、１は打設鋼管で、８_-2は、そ
の周壁において頂縁部から母線方向に所定深さ切
欠いた巾広の切欠き溝で、その溝の深さは梁４の
高さと、巾は梁４の巾と、ほぼ等しいか若干広く
設けてある。９は、鋼管頂端縁から、やや離して
管内径に長手方向に対し直角に設けた底部板で、
これによつて管頂から流動状の充てん材を注入し
たとき、管内下方に漏れないよう封止する作用を
奏する。４は、鋼管杭１の各頂部を結ぶ梁であつ
て、この実施例ではPCコンクリート材により形
成されており、その端部、切欠き溝８_-2内への落
し込み対応個所には係止部材１３を設ける。前記
係止部材１３は梁４の鉄筋の一部であり、各種の
形であつて良く、それは一つには結合構造要素と
しての作用と、二つには梁移送のための荷役機械
の把持部としての機能を備えている。ただし、梁
４を切欠き溝８_-2に落し込んだときに、係止部材
１３の端部がすべて鋼管内径内にあり、そして同
壁または底部板９に、つかえないように、その形
を定めることを要する。

上記剛結接合体を構成する工法は、実施例１の
場合と同様、鋼管杭の打設のときに、頂部切欠き
溝８_-2の向きを所定方向に設定し、打設済みの鋼
管杭１の切欠き溝８_-2に対してPCコンクリート
梁４をクレーンにて吊込み、その端部に固着した
係止部材１３を、すべて鋼管内径内に納まるよう
に落し込む。この実施例ではPCコンクリート梁
４の巾、高さが切欠き溝８_-2のそれと合致してい
るので、梁の表面と切欠き溝８_-2との間に、大き
な隙間は生じないので、後工程で流動状充てん材
を管杭頂部から注入しても、その接触部分から充
てん材が漏れるおそれがない。このことは、しか
し、両者の間に隙間が残つたときも、その部分を
シールしないということではない。注入した充て
ん材１０は底部板９にさえぎられ鋼管杭１の頂部
端面まで、すなわち梁４の上面と同一平面になる
まで充満し、係止部材１３および梁４の周面を埋
設する。固結した充てん材は若干容積が大きくな
るので管と梁との剛結接合構造を形成する。

この実施例では梁４にPCコンクリート材を用
いたものについて説明したけれども、これをＨ形
鋼にした場合も本質的な作業工程に変りはない。
変りがあるとしても、せいぜい梁と切欠き溝との
隙間のシール対策を異にする程度である。

上記方法は、工数が少なく施工が簡単である上
に構造上強度が得られる結合手段であつて、条件
が悪い海上において施工するのに好適であり、ま
た短時間に、経済的に施工できる利点もある。

実施例 ３ 実施例２に述べた方法は、梁の巾が打設鋼管杭
の径よりも原則として狭い場合であつたが、しか
し梁の巾が常に鋼管杭の径よりも小さいものとは
限られない。この実施例は、鋼管杭１の径が梁４
の巾よりも小である場合における結合方法を示す
もので、第３ａ図は、その実施により構成された
構造体の結合構造部の拡大側断面図、第３ｂ図
は、斜視図である。

図中、１は打設鋼管杭、３は外挿短管で、その
径は鋼管杭１のそれよりも、また梁４の巾よりも
大きく、その頂端縁から周壁母線方向に沿つて第
２ｃ図示の切欠き溝８_-2と同形の梁４を落し込む
ための切欠き溝８_-3が設けられ、この実施例では
軸対称に切欠かれている。したがつて、同溝８_-3
の深さと巾とは、それぞれ梁４の高さと巾とに、
ほぼ等しい。また、外挿短管３の軸方向長さは、
切欠き溝８_-3の深さの二倍程度であることが好ま
しい。１０は、外挿短管３と梁４ないし鋼管杭１
との間に生じる隙間に注入した充てん材、点線で
示した部材１４は、外挿短管３の支持部材で鋼管
杭１に仮止めされ、外挿短管３の底部開口を閉鎖
すると共に、これを仮止め保持する作用がある。

この実施例方法は、まず、打設鋼管杭１に支持
部材１４を仮止めしてから、外挿短管３を鋼管杭
１と同心に、かつ切欠き溝８_-3を上向きにして支
持部材１４に設置し、次いで、PCコンクリート
材よりなる梁４を吊下げて、これを外挿短管３の
切欠き溝８_-3に落し込むが、その際には外挿短管
３の向きを調節して梁４と切欠き溝８_-3とが合致
するようにすると共に、梁４の下面が鋼管杭１の
頂端面に載るように吊落すことによつて、外挿短
管３の上下方向位置を設定する。このとき支持部
材１４の仮止め手段は梁４の重量に押されて杭の
所定位置にまで摺動できるものとする。かくし
て、梁４と鋼管杭１および外挿短管３の相互のセ
ンタ合わせが終了した後に、外挿短管上部開口か
らその内部に流動状充てん材を注入して三者を一
体的に固結する。その後、支持部材１４は取外し
ても良い。梁４の巾が鋼管杭１の径よりも小さく
狭いときには管杭１の頂端から流動状充てん材が
内部に漏れないようにする手当が必要になる。こ
の方法によれば鋼管杭自体には切欠き溝が設けら
れてないから、その施工に当つて切欠き溝の向き
に注意を払うことを要しない。また、鋼管杭の径
よりも広巾の梁を固定することができる。

勿論、この際、梁４の切欠き溝内への落し込み
対応部分に第２ａ，ｂ図示のような係止部材を設
けておくこともできる。さらに、この実施例では
梁４の中間部分の剛結接合手段について説明した
が、同様の方法により梁４の端部を鋼管杭１に連
結することも容易である。この際は外挿短管３の
切欠き溝８_-3は片側にだけ設ければ足りる。

この実施例方法も、海上等施工条件の悪い環境
において、鋼管杭と梁との剛結接合を構成するの
に簡単な手段で、急速施工が可能である特徴を有
するものである。

実施例 ４ 第４ａ，ｂ図は、別の実施による結合構造の拡
大側断面図および打設鋼管の頂部の正面図を示
し、鋼管杭１とブレース材２との連結は実施例１
のところで説明した技術に基いて、鋼管杭１と梁
４との結合は、実施例２で述べた工法により構成
されたもので、流動状充てん材１０の一回の注入
および固結によつて、すべての部材を剛結接合す
るものである。ブレース材２の調整は、その後、
付設のターンバツクルを回して行うものとする。
この方法および効果は、それぞれの実施例の説明
のところで述べたとおりである。

実施例 ５ 第５図は、鋼管杭と梁、ブレース材との結合部
分の拡大側断面図を示し、鋼管杭と梁との連結手
段は、実施例２において述べたとおりのものであ
るが、同工程終了後にブレース材２は梁４に穿設
した斜孔８_-4を通して梁下面から、もしくはター
ンバツクルが付設してあるときには、上面側から
でもブレース材２を挿通し、斜孔８_-4の梁上面開
口部に近設した三角形凹所１５にそのねじ切り端
部が露出し位置するように設置する。次に、ここ
に座金１１_-2を介してナツト１２を螺合して、こ
れを締付けブレース材２に必要な引張応力を与え
た後、同凹所１５に流動状充てん材１０を注入、
固結させて、その端部を外部環境に対し封止する
か、封止後ブレース材に付設したターンバツクル
を調整して引張力を与えるようにする。

この実施例方法の作用、効果は、実施例２で述
べたとおりであるから説明は省略する。

実施例 ６ 第６図は本発明方法の他の実施による連結部分
の拡大側断面図を示すもので、その技術的内容
は、実施例１において述べた鋼管杭とブレース材
との連結方法と、実施例３で説明した前記鋼管杭
と梁との外挿短管を介した結合手段とを順次に重
ねて施工したものに相当し、この場合は、ブレー
ス材の連結施工に先だつて外挿短管を鋼管杭に挿
通しておくこと並びに同管外周にブレース材の逃
げ溝を、あらかじめ設けておく必要がある点で、
それぞれの実施例で述べた手順と相違するところ
がある。その方法の詳細は各実施例の説明の個所
を参照すること、その作用および効果もそれぞれ
の実施例と変るところはない。

実施例 ７ 第７図は、その他の実施例の拡大側断面図で、
これは実質上、実施例３で述べた打設鋼管と梁と
の外挿短管を介した結合工法に、ブレース材の組
付け手段を重ねたものであつて、梁とブレース材
との連結手段は、さきに実施例５において説明し
たものと同様である。工程としては鋼管杭に梁を
固着した後に、ブレース材の取付けが行われるの
が順序である。

この実施例の作用、効果も、また前述のものと
同様である。

効 果 以上のとおりであるから本発明方法によれば、
海中構造物を施工条件の良くない場所において、
特殊な工法を用いることなく簡単で工数ならびに
使用材料を節減し、工作船、機械を小型化すると
共に、強固で耐久性の高い構造物の、部材のプレ
ハブ化を容易にして工期の短縮を図ることができ
る等、従来の施工方法に比べ顕著な作用、効果を
奏するものである。

【図面の簡単な説明】

第１ａ，ｂ図は、本発明方法を実施して得られ
た打設鋼管杭と斜材との連結構造の拡大側断面図
および前記鋼管頂部の正面図、第２ａ，ｂおよび
ｃ図は別の実施例による前記鋼管杭と梁との結合
部分の拡大側断面図、平面図および鋼管杭頂部の
斜視図、第３ａ，ｂ図は他の実施例による鋼管杭
と梁との外挿短管を介して結合した部分の拡大側
断面図およびその斜視図、第４ａ，ｂ図はその他
の実施例による鋼管杭とブレース材および梁の結
合部の拡大側断面図および同鋼管杭頂部の正面
図、第５図ないし第７図は、それぞれ鋼管杭とブ
レース材および梁の連結構造の他の実施例の拡大
側断面図、第８図は、本発明方法が実施可能な海
中構造物の側面図である。 １……打設鋼管杭、２……ブレース材、３……
外挿短管、４……梁、５……挿着管、６……ター
ンバツクル、８_-1……切欠き溝、９……底板、１
０……充てん材、１３……係止部材。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 打設鋼管頂端縁に直接または外挿管を介して
   切欠き溝を設け、斜材または前記切欠き溝に落し
   込むこと、その後、切欠き溝の残余部を管内また
   は管外側からシールすること、斜材または梁の前
   記溝落し込み対応部分にはあらかじめ連接部を施
   しておくこと、前記連接部に対し、管内側から係
   止部材を組付けるかまたは組付けない状態で前記
   管内側の落し込み部に流動状充てん材を注入、固
   結することにより、斜材または梁を打設鋼管に剛
   結接合させることを特徴とする鋼管杭と斜材また
   は梁の取付方法。