JPH06264424A - 柱状または柱列状水域構造物およびその施工方法 - Google Patents

柱状または柱列状水域構造物およびその施工方法

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JPH06264424A
JPH06264424A JP5077532A JP7753293A JPH06264424A JP H06264424 A JPH06264424 A JP H06264424A JP 5077532 A JP5077532 A JP 5077532A JP 7753293 A JP7753293 A JP 7753293A JP H06264424 A JPH06264424 A JP H06264424A
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JP
Japan
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box
pile
columnar
water area
box body
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Application number
JP5077532A
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English (en)
Inventor
Masayuki Okimoto
眞之 沖本
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Nippon Steel Corp
Original Assignee
Nippon Steel Corp
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Publication date
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    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02ATECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A10/00TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE at coastal zones; at river basins
    • Y02A10/11Hard structures, e.g. dams, dykes or breakwaters

Abstract

(57)【要約】 【目的】 一体構造物としての安定性が確保でき、波浪
等に対する消波機能、耐久性、耐食性に優れ、かつ大型
の施工設備を必要とせず、低コストの施工が可能な水域
構造物およびその施工方法を提供する。 【構成】 水底地盤10上に、プレキャストコンクリー
ト製の函体1を複数段積み上げ、その函体1の隅角部に
形成した杭挿通穴2aをガイドとして、鋼管杭3を水底
地盤10内に打設し、杭挿通穴2aと杭3の隙間に、コ
ンクリートまたはモルタル等の硬化性材料を充填し、函
体1と杭3を結合して一体化する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、橋梁下部工、護岸、防
波堤等の柱状または柱列状水域構造物(ここで、水域構
造物とは、港湾構造物、海洋構造物等を含む概念として
用いている)の構造およびその水域構造物の施工方法に
関するものである。
【0002】
【従来の技術】護岸、防波堤等の構造物については、例
えばケーソンやセルラーブロック等のコンクリート製函
体を用い、内部に中詰めを施した重力式構造物や、鋼製
フレームを形成するジャケット式構造物等があるが、製
作および施工コスト、施工性、構造物の安定性、耐食
性、現場環境、規模等に関し、それぞれ一長一短があ
る。重力式構造物は、波浪その他の外力に対し、構造物
の重量で抵抗させるものであり、通常、水底地盤を均
し、捨石マウンド等を形成した上に、ドックあるいはヤ
ード等で製作し、曳航または運搬してきたコンクリート
函体を設置し、内部に中詰材を投入する。一方、ジャケ
ット式構造物は、鉄骨フレームおよび杭の剛性で外力に
抵抗させるものであり、鋼管等で組立てられた鋼製ジャ
ケットを運搬して現場に据付け、ジャケットの柱を通し
て杭を水底地盤内に打設し、固定する。このようなジャ
ケット式構造物としては、例えば特公昭60−5684
5号公報に記載されたもの等がある。また、橋梁の下部
工等について、プレキャスト化による品質、運搬性、施
工性の向上等が研究されており、例えば、岡原美智夫・
高木繁:橋りょう下部工におけるプレキャスト化,コン
クリート工学,第30巻,第11号,1992年11月,第45
〜50頁には、基礎、フーチング、橋脚、上部工までプレ
キャストブロックを用いたサイト製作によるプレキャス
トブロック工法が紹介されている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】ケーソンやセルラーブ
ロック等の函体は、コンクリートの壁を構成するため、
それ自体、堅固であり、波浪等に対する耐久性、耐食性
にも優れている。しかし、水深が深くなると、函体に作
用する水圧、土圧が大きくなり、構造物としての安定性
を保つためには、重量が非常に大きくなり、製作設備や
揚重設備に大型なものが必要となる。また、プレキャス
トコンクリート製の函体を複数段積み上げることも考え
られるが、水中に積み上げることから、一体性の確保が
難しい。さらに、これらの函体は、中詰め施工前におい
て、波浪等の影響を受けやすいという問題がある。ジャ
ケット式構造物の場合、鋼製ジャケットは剛性確保のた
めの大きな立体架構と、大量の鋼材を必要とし、また架
構構造が複雑となるため製作コストが高くなる。また、
海洋での耐食性や景観面での対処が困難であるという問
題がある。さらに、剛性確保のためには、構造的に一体
化した大規模なジャケットが必要であり、ジャケット本
体内での結合能力がないので、ジャケットを小分割する
ことはできない。本発明は、従来の大型の水域構造物に
おける上述のような課題の解決を目的とし、一体構造物
としての安定性が確保でき、波浪等に対する消波機能、
耐久性、耐食性に優れ、かつ大型の施工設備を必要とせ
ず、低コストの施工が可能な水域構造物およびその施工
方法を提供するものである。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明の柱状水域構造物
は、ドックあるいは陸上のヤード等で製作したプレキャ
ストコンクリート製の函体1を、施工現場の水底地盤1
0上に、上下方向に複数段積み上げ、この函体1内を挿
通させて複数本の杭3を水底地盤10に打設し、函体1
と杭3を現場打ちコンクリート等の硬化性材料4で結合
して一体化する。この柱状水域構造物は、それ自体、橋
梁の下部工を構成したり、護岸、防波堤等の連続する壁
状構造物の一部をなすものであり、複数並列させ、柱列
状水域構造物を構成する場合もある。杭3としては、鋼
管杭等が用いられ、例えば函体1の平面形状が矩形の場
合には、その函体1の4隅の内側に打設し、函体1内に
硬化性材料4を充填することで、函体1と杭3を結合し
て一体化する。なお、杭3は鋼管杭に限定する必要はな
く、H形鋼杭、その他の鋼杭の他、プレキャストコンク
リートパイル、鋼コンクリート複合パイル等でもよい。
また、函体1の内側(断面内の場合を含む)に、ガイド
部2として杭径より大きい内径を有する鋼管等のガイド
部材を取付けたり、プレキャストコンクリート製函体1
自体に筒状ガイド部を形成する隔壁を設けた場合には、
ガイド部2のみに硬化性材料4を充填してもよい。その
他、函体1の断面内にガイド部2として杭挿通穴2aを
形成してもよい。このようにガイド部2を形成した場合
には、ガイド部2以外の函体1内部には、コンクリート
やモルタルの代わりに、砕石、土砂等の中詰材を用いる
こともできる。
【0005】本発明の柱状水域構造物を複数並列させ、
水平方向の継手で連結し、柱列状水域構造物とする場合
の継手の構造は、特に限定されないが、例えば、従来、
鋼製セル等の継手として用いられているスリット鋼管や
形鋼等からなる雌雄の継手を鉛直方向から係合させるも
の等があり、その場合、継手部材を予めプレキャストコ
ンクリート製の函体1に埋め込んでおく必要がある。ま
た、プレキャストコンクリート製の函体1の外面に互い
に嵌合する凹凸を形成したり、函体1の周壁を貫通する
緊張材で隣り合う函体を結合することも考えられる。本
発明の柱状水域構造物の施工方法については、まず構造
物が設置される所定の水底地盤10を必要に応じ、掘削
したり均したりした後、曳航または運搬してきた函体1
を水底地盤10上に設置し、順次積み上げて行く。
【0006】次に、函体1をガイドとして杭3を水底地
盤10内まで打設し、函体1内に硬化性材料4を充填し
て函体1と杭3を結合して一体化する。函体1にガイド
部2が設けられている場合には、このガイド部2をガイ
ドとして杭3を打設し、ガイド部2内にのみ、または函
体1の内部全体に硬化性材料4を充填して、函体1と杭
3を結合一体化する。上下の函体1の当接面は、水平で
もよいが、嵌め合い形式としたり、係合部を設ければ、
その部分を上段の函体1を設置する際のガイドとして利
用できる他、杭3と結合して一体化する前においても、
ある程度の安定性を確保することができる。なお、杭3
の施工精度が十分に確保できる場合や、ガイド部2と杭
3との間に余裕があり、杭3の精度があまり要求されな
い場合には、例えば最下段の函体1を設置した後、その
函体1をガイドとして杭3を施工し、後から上段の函体
1を設置することも考えられる。さらに、杭頭部が上段
の函体1より下となる場合もあり得る。その場合、積み
重ねた函体1の内部に鉄筋あるいは鉄骨を配置し、現場
打ちコンクリートを打設することにより、杭3および各
段の函体1の結合一体化を図ることも考えられる。
【0007】プレキャストコンクリート函体1に挿通し
た杭3は、杭3本来の鉛直力および水平力を支持する機
能の他に、上下方向に積み上げられた函体1を結合して
一体化する機能を有している。また、斜杭を併用した場
合には、さらに水平耐力を向上させることができる。杭
3が上下方向複数のプレキャストコンクリート函体1を
結合して一体化すると同時に、プレキャストコンクリー
ト函体1が複数本の杭3を結合して一体化して、強固な
フレームとなすことで、相互に補強し合う。杭3として
鋼杭を用いた場合には、函体1に対する補強鉄骨材的な
機能と、函体1が複数本の杭3間を結合することによる
鉄骨フレーム的な機能を併せ持つことになる。
【0008】水域構造物の表面本体をなす函体1の部分
がプレキャストコンクリートからなることで、水域構造
物側面が連続垂直面を持ち、優れた護岸機能を発揮し、
耐食性にも優れる。また、杭体は、特に腐食環境の強い
海中、海上部分で函体1としてのプレキャストコンクリ
ートおよびそれらの間に充填されたコンクリート等の硬
化性材料4により保護されるため、耐久性の高い鉄骨機
能を維持できる。また、函体1については、個々のプレ
キャストコンクリートを事前に構造材として結合して一
体化する必要はなく、水底地盤10上に積み上げ設置
し、積み上げる際の仮結合態度でよい。この場合、永久
構造としての結合は、杭体が受け持つ。
【0009】
【実施例】次に、実施例について図面を参照して説明す
る。図1,図2は、本発明の実施例として、岸壁を構成
する水域構造物の一例を示したものである。本実施例で
は、4分割されたプレキャストコンクリート製函体1を
水底地盤10上に積み上げ、函体1の内部に挿通して水
底地盤10内に打設した鋼管杭3と、複数段積み上げた
函体1とを、コンクリートまたはモルタル等の硬化性材
料4を介して結合して一体化している。杭3としては、
図2に2点鎖線で示すような斜杭3aを使用してもよ
い。
【0010】図3は、杭3を挿通するためのガイド部2
の詳細を示したもので、本実施例では、矩形状の函体1
の隅角部に形成した杭挿通穴2aをガイド部2とし、こ
の杭挿通穴2aをガイドとして杭3を水底地盤10に打
設し、杭挿通穴2aと杭3との隙間に硬化性材料4を充
填している。図1および図3における符号5は凹凸形状
による嵌合部を示し、柱状水域構造物を複数並列させる
際、隣り合う柱状水域構造物間で嵌合するようになって
いる。また、符号6はPC鋼材が挿通されるシース管で
ある。
【0011】図1〜図3を参照して、本実施例における
寸法例を挙げると、水域構造物の水底地盤10への根入
れ深さh1 =1m、満潮時の水深h2 =8m、そのとき
の水面から水域構造物上面までの高さh3 =1m程度と
想定した場合において、外形が正方形で1辺の長さa=
5m、高さH=2.5mの函体1を4段積み上げることに
より、高さH0 =10mの構造物本体を構成し、内径D
=1000mmの杭挿通穴2aに対し、外径φ=800m
m、管厚t=10mm、長さL=15mの鋼管杭3を挿通
するという設計が考えられる。
【0012】図4は、並列した函体1どうしを水平方向
に連結するための継手の一例を示したもので、この例で
は予め函体1どうしの当接面の一方に上下方向に延びる
リップ溝形鋼を雌継手8aとして、他方に上下方向に延
びるT形鋼を雄継手8bとして埋め込んでおき、これら
を係合させ、隙間にモルタル等の硬化性材料9を充填し
ている。図5は、柱列状構造物を構成する柱状水域構造
物の異なる5種類の実施例(図において、A,B,C,
D,Eの符号で示す)をまとめて示したものである。A
は、ガイド部2として、函体1の隅角部に隔壁2bを形
成したもので、この隔壁2b内に杭3を挿通する。B
は、ガイド部2として、函体1の隅角部に杭3の外径よ
り大きい内径を有する鋼管2cを設けたものである。C
およびDは、特にガイド部を形成せずに、杭3を函体1
内の隅角部に挿通し、水底地盤10に打設したものであ
る。なお、Cのケースでは、杭3の杭頭部が低い位置に
あり、上下方向に積み上げた函体1どうしの結合一体化
は、主として函体1内に配筋した鉄筋7(または鉄骨)
と、函体1内に打設されるコンクリート等の硬化性材料
(図示せず)による。Eは、短尺の鋼管2dとつなぎ材
2eからなるガイド部2に、杭3を挿通するようにした
ものである。A,Bのケースでは、ガイド部2内に充填
したコンクリートまたはモルタル等の硬化性材料(図示
せず)により、函体1と杭3が結合されて一体化され、
ガイド部2以外については、硬化性材料でなく、土砂等
の中詰材を充填してもよい。また、その場合、上部にコ
ンクリート製の蓋を設ける場合もある。これに対し、
C,D,Eのケースは、函体1内全体に硬化性材料を充
填、打設することを想定している。
【0013】
【発明の効果】上下方向に積み上げたプレキャストコン
クリート製の函体1と、これに挿通し水底地盤10に打
設した杭3とを結合して一体化することにより、両者が
互いに補強し合い、剛性が高く、耐久性に優れた水域構
造物が形成される。また、函体1と杭3を結合して一体
化することにより、安定した構造物が形成されるため、
函体1どうしの結合を簡略化できる。また壁面を構成す
るプレキャストコンクリート製函体1の利点がそのまま
活かされ、形状自由度、耐食性、消波機能、景観デザイ
ン性等にも優れている。さらにまた、複数に分割したプ
レキャストコンクリート製の函体1を積み上げる構造と
したので、曳航または運搬設備、揚重設備等の小型化が
可能となり、大型の水域構造物の施工も容易となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例に係る水域構造物を示す平面図
である。
【図2】本発明の実施例に係る水域構造物を示す側面図
である。
【図3】図1の実施例におけるガイド部の詳細を示す横
断平面図である。
【図4】隣り合う函体どうしの水平方向の継手の一例を
示す横断平面図である。
【図5】柱列状構造物を構成する柱状水域構造物の異な
る5種類の例をまとめて示した斜視図である。
【符号の説明】
A,B,C,D,E 柱状水域構造物 1 函体 2 ガイド部 2a 杭挿通穴 2b 隔壁 2c 鋼管 2d 鋼管 2e つなぎ材 3 杭 3a 斜杭 4 硬化性材料 5 嵌合部 6 シース管 7 鉄筋 8a 雌継手 8b 雄継手 9 硬化性材料 10 水底地盤

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 上下方向に複数段積み上げたプレキャス
    トコンクリート製の函体1と、前記函体1内を挿通させ
    て水底地盤10に打設した複数本の杭3とを、前記函体
    1内に充填した硬化性材料4により結合一体化したこと
    を特徴とする柱状水域構造物。
  2. 【請求項2】 前記函体1には、前記杭3を挿通させる
    ための1または複数のガイド部2が設けられている請求
    項1の柱状水域構造物。
  3. 【請求項3】 前記ガイド部2は筒状に形成されてお
    り、前記函体1と杭3を前記ガイド部2内に充填した硬
    化性材料4により結合一体化した請求項2の柱状水域構
    造物。
  4. 【請求項4】 柱状水域構造物を複数並列させ、該柱状
    水域構造物どうしを水平方向の継手により連結したこと
    を特徴とする請求項1、2または3の柱列状水域構造
    物。
  5. 【請求項5】 所定の水底地盤10上に、プレキャスト
    コンクリート製の函体1を、順次上下方向に複数段積み
    上げて行き、前記函体1内に該函体をガイドとして複数
    本の杭3を水底地盤10内まで打設した後、前記函体1
    内に硬化性材料4を充填して、前記函体1と前記杭3と
    を結合して一体化することを特徴とする柱状水域構造物
    の施工方法。
JP5077532A 1993-03-12 1993-03-12 柱状または柱列状水域構造物およびその施工方法 Pending JPH06264424A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2007132054A (ja) * 2005-11-09 2007-05-31 Sumitomo Mitsui Construction Co Ltd 柱状構造物
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