JPH11152985A - セグメントピース及び地中構造物の構築方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 地中構造物に要求される主鉄筋や帯鉄筋を沈
設体に代用させることによって、その内部に鉄筋篭を吊
込んだり、主鉄筋や帯鉄筋を配置することが不要なセグ
メントピース及び地中構造物の構築方法を提供するこ
と。 【解決手段】 鋼製のセグメントピース１は、互いを連
結することにより、鋼−コンクリート複合の地中構造物
の原型となる沈設体を構設する。沈設体の構設時におい
ては、接面する互いの主桁１２を、各鉄筋１６の一端
（図面の下側）の雄ねじに螺接した長ナット１７と短ナ
ット１８で締結する。このとき、連通する互いの鉄筋孔
１４に挿通させた各鉄筋１６を、長ナット１７で接合し
一本化することによって、地中構造物の主鉄筋を所定ピ
ッチで形成する。また、平面的に一体となった主桁１２
を地中構造物の帯鉄筋とみなす。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、鋼−コンクリート
複合の地中構造物の原型となる沈設体を構設する鋼製の
セグメントピースに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、鋼−コンクリート複合の地中構造
物の原型となる沈設体を用いて地中構造物を構築する地
中構造物の構築方法においては、沈設体を構設するため
に多数のセグメントピースを使用している。かかるセグ
メントピースの一例を図５に示す。図５のセグメントピ
ース１００は、スキンプレート１０１、主桁１０２、継
手板１０３、縦リブ１０４から構成されている。

【０００３】スキンプレート１０１は、円弧状に湾曲し
た長方形の形状を有しており、図面の上下方向の両端に
は、一対の主桁１０２が接合されている。また、図面の
左右方向の両端には、一対の継手板１０３が接合されて
いる。さらに、一対の主桁１０２と一対の継手板１０３
とが互いに接合するとともに、継手板１０３と平行に配
置された複数の縦リブ１０４が、スキンプレート１０１
と一対の主桁１０２とに接合することにより、図５のセ
グメントピース１００の補強がなされている。

【０００４】尚、各部材は、３〜２５ｍｍ程度の厚さを
有した鋼板からなっており、その接合は溶接によって行
われる。さらに、主桁１０２と継手板１０３には、セグ
メントピース１００同士をボルト接合で連結させるため
の接続孔１０５が多数設けられている。

【０００５】そして、多数のセグメントピース１００
を、千鳥配列をもって互いに連結することにより、図６
に示すような円筒状の沈設体１１０を構設することがで
きる。このように構設された沈設体１１０は、圧入工法
や既設の孔中に設置する設置工法などで地中に配置さ
れ、その内部に鉄筋篭を吊込んだ後にコンクリートを打
設することによって、深礎杭などにすることができる。
あるいは、その内部に主鉄筋や帯鉄筋を配置した後に２
次巻コンクリートを打設することによって、立坑などに
することができる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、深礎杭
や立坑などの地中構造物の原型となる沈設体１１０が、
深礎杭や立坑などの地中構造物に要求される主鉄筋や帯
鉄筋と同じ鋼材でできており、しかも、優れた強度を持
つにも拘わらず、従来の技術においては、深礎杭や立坑
などの地中構造物の有効断面を沈設体１１０の内側の空
筒部分で決めなければならなかったため、深礎杭や立坑
などの地中構造物を構築する際には、沈設体１１０の内
部に鉄筋篭を吊込んだり、主鉄筋や帯鉄筋を配置しなけ
ればならなかった。そのため、深礎杭や立坑などの地中
構造物に要求される主鉄筋や帯鉄筋を沈設体１１０に代
用させることができなかった。

【０００７】そこで、本発明は、上述した問題点を解決
するためになされたものであり、地中構造物に要求され
る主鉄筋や帯鉄筋を沈設体に代用させることによって、
その内部に鉄筋篭を吊込んだり、主鉄筋や帯鉄筋を配置
することが不要なセグメントピース及び地中構造物の構
築方法を提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に成された請求項１に係るセグメントピースは、スキン
プレートの両端に形設された主桁を介して互いを連結す
ることにより、鋼−コンクリート複合の地中構造物の原
型となる沈設体を構設する鋼製のセグメントピースであ
って、両端に雄ねじを螺刻した鉄筋と、前記主桁に所定
ピッチで対称的に設けられた鉄筋孔と、前記鉄筋の両端
の雄ねじと螺接する長ナットと、前記鉄筋の一端の雄ね
じと螺接する短ナットとを備え、前記沈設体の構設時に
連通する互いの鉄筋孔に挿通させた各鉄筋を、前記長ナ
ットで接合し一本化することによって、前記地中構造物
の主鉄筋を前記所定ピッチで形成すると同時に、前記沈
設体の構設時に接面する互いの主桁を、各鉄筋の一端の
雄ねじに螺接した前記長ナットと前記短ナットで締結す
ることによって、互いを連結することを特徴とする。

【０００９】また、請求項２に係るセグメントピース
は、請求項１に記載するセグメントピースであって、前
記沈設体の軸方向の千鳥配列をもって互いを連結するこ
とにより、前記主桁を前記沈設体の周方向の同一接面上
に配置したことを特徴とする。

【００１０】また、請求項３に係るセグメントピース
は、請求項１又は請求項２に記載するセグメントピース
であって、前記沈設体の主桁の総重量が、前記地中構造
物に要求される帯鉄筋の総重量に等しいことを特徴とす
る。また、請求項４に係るセグメントピースは、請求項
１又は請求項２に記載するセグメントピースであって、
前記沈設体の主桁の総重量と前記沈設体のスキンプレー
トの総重量との和が、前記地中構造物に要求される帯鉄
筋の総重量に等しいことを特徴とする。

【００１１】また、請求項５に係るセグメントピース
は、請求項１乃至請求項４のいずれか一つに記載するセ
グメントピースであって、前記長ナットは前記主桁の内
面に固定されたことを特徴とする。また、請求項６に係
るセグメントピースは、請求項５に記載するセグメント
ピースであって、前記鉄筋の長さが前記主桁の間隔と同
じであることを特徴とする。

【００１２】また、請求項７に係るセグメントピース
は、請求項１乃至請求項６のいずれか一つに記載するセ
グメントピースであって、前記所定ピッチで前記主桁の
曲げ強度を確保したことを特徴とするセグメントピー
ス。また、請求項８に係るセグメントピースは、請求項
７に記載するセグメントピースであって、前記スキンプ
レートの厚さが前記主桁の厚さに等しいとともに、前記
主桁の間隔が前記所定ピッチであることを特徴とする。

【００１３】また、請求項９に係る地中構造物の構築方
法は、請求項１乃至請求項８のいずれか一つに記載する
セグメントピースで構設された沈設体を使用して地中構
造物を構築することを特徴とする。

【００１４】このような構成を有する本発明のセグメン
トピースでは、継手板及び主桁を介して互いを連結させ
ることによって、地中構造物の原型となる沈設体を構設
することができる。そのためには、スキンプレートの両
端に形設された主桁を接面させることによって、互いの
主桁に設けられた鉄筋孔を連通させる。

【００１５】このとき、鉄筋孔は主桁に所定ピッチで対
称的に設けられたものであるから、千鳥組を配慮して主
桁を次々に接面させると、これによって、連通した鉄筋
孔は直線上に位置する。従って、連通した鉄筋孔に挿通
させた各鉄筋も、直線上に位置する。そこで、各鉄筋の
両端の雄ねじに長ナットを螺合させることによって、直
線上に位置する各鉄筋を一本化する。一本化された鉄筋
は、複数のセグメントピースで構設された沈設体を原型
とする地中構造物の主鉄筋となることができる。そし
て、一本化された鉄筋（沈設体の軸方向の鉄筋で、鋼−
コンクリート複合の地中構造物の主鉄筋となるもの）
は、所定ピッチで等しく配置されるので、荷重に対する
地中構造物の抵抗力が均一になるとともに、各鉄筋の太
さを共通化させることができる。

【００１６】さらに、各鉄筋の一端の雄ねじに螺接した
長ナットと短ナットとで、接面した互いの主桁を挟持す
るようにして締結する。これによって、主桁を介して互
いを連結させることができる。同時に、一本化された鉄
筋（地中構造物の主鉄筋となるもの）が固定されるとと
もに、各鉄筋を一本化させている長ナットのゆるみを防
止することができる。

【００１７】また、一本化された鉄筋（地中構造物の主
鉄筋となるもの）は、主桁の鉄筋孔に挿通された状態に
ある。従って、主桁は、一本化された鉄筋（地中構造物
の主鉄筋となるもの）を座屈から防止することができ
る。さらに、沈設体の構設時においては、主桁の各々は
隣り合うことによって平面的に一体となり、一本化され
た鉄筋（地中構造物の主鉄筋となるもの）の全てを取り
囲む状態にある。そして、平面的に一体となった主桁
は、スキンプレートの両端に形設されたものであるか
ら、スキンプレートの両端に形設された主桁の間隔ごと
に位置する。よって、平面的に一体となった主桁を地中
構造物の帯鉄筋とみなすことができる。また、平面的に
一体となった主桁の各々を、地中構造物の帯鉄筋の一部
とみなすことができる。

【００１８】以上より、一本化された鉄筋が地中構造物
の主鉄筋となるとともに、平面的に一体となった主桁を
地中構造物の帯鉄筋とみなすことができる。そして、鉄
筋や主桁は本発明のセグメントピースを構成するもので
ある。従って、鋼−コンクリート複合の地中構造物に要
求される主鉄筋や帯鉄筋を、本発明のセグメントピース
で構設される沈設体に代用させることができる。

【００１９】また、沈設体の構設時において、沈設体の
軸方向の千鳥配列をもってセグメントピースの主桁を接
面させていれば、沈設体の周方向に平面的に一体となっ
た主桁の各々（地中構造物の帯鉄筋の一部とみなされる
もの）は、交互に重なり合いながら接面する。従って、
平面的に一体となった主桁（地中構造物の帯鉄筋とみな
されるもの）において、帯鉄筋の一部同士（平面的に一
体となった主桁の各々）を接合する際に要求される、例
えば鉄筋直径（ここでは、主桁の厚さ）の２０倍以上な
どのオーバーラップを確保することができる。

【００２０】また、平面的に一体となった主桁（地中構
造物の帯鉄筋とみなされるもの）の総重量を、地中構造
物に要求される帯鉄筋の総重量に等しくすることによ
り、地中構造物の帯鉄筋に要求される強度を確保する。
沈設体においては、平面的に一体とならない主桁は存在
しないことから、平面的に一体となった主桁（地中構造
物の帯鉄筋とみなされるもの）の総重量とは、沈設体の
主桁の総重量である。

【００２１】また、スキンプレートも、地中構造物の帯
鉄筋の一部とみなされる主桁を形設したものであるか
ら、一本化された鉄筋（地中構造物の主鉄筋となるも
の）を座屈から防止すると考えることができる。さら
に、沈設体の構設時においては、スキンプレートは隣り
合うことによって平面的に一体となり、一本化された鉄
筋（地中構造物の主鉄筋となるもの）の全てを取り囲む
状態にあるので、地中構造物の帯鉄筋の一部とみなすこ
とができる。そこで、この場合には、沈設体の主桁の総
重量に沈設体のスキンプレートの総重量を加えた和を、
地中構造物に要求される帯鉄筋の総重量に等しくするこ
とにより、地中構造物の帯鉄筋に要求される強度を確保
することが可能となる。

【００２２】また、主桁の鉄筋孔に挿通させた各鉄筋を
一本化する長ナットが、主桁の内面に固定したものであ
れば、長ナットを作業者が保持する必要がないので、各
鉄筋を一本化する作業や、接面した互いの主桁を締結す
る作業が容易となる。

【００２３】そして、主桁の内面に固定された各長ナッ
トに、各鉄筋の他端の雄ねじを螺接させることにより、
セグメントピース内において各鉄筋を一時的に保持させ
ることができる。このとき、各鉄筋の長さがスキンプレ
ートの両端に形設された主桁の間隔と同じであれば、セ
グメントピース外に各鉄筋を突出させないようにするこ
とができる。また、各鉄筋の一端は主桁の各鉄筋孔に係
止された状態になるので、各鉄筋を主桁の各鉄筋孔に挿
通させる作業が容易となる。

【００２４】さらに、かかる鉄筋の一端の雄ねじに短ナ
ットを螺接させておけば、鉄筋、長ナット、短ナットを
セグメントピース内に納めることができる。これによ
り、鉄筋、長ナット、短ナットを個別に取り扱うことが
なく、その不便さから解放される。また、鉄筋が自然に
回転して長ナットから抜け出そうになっても、短ナット
が主桁に当接することから、一時的に保持された鉄筋が
セグメントピース内から脱落することを防止できる。

【００２５】また、主桁を介して互いを連結させた際
は、スキンプレートの両端に形設された主桁の鉄筋孔に
挿通された鉄筋は、長ナットと短ナットとを介して、ス
キンプレートの両端に形設された一対の主桁に固定され
る。従って、鉄筋は主桁を補強するリブとしての役割を
果たす。このことから、主桁に設けられた鉄筋孔の所定
ピッチをもって、主桁に要求される曲げ強度を確保する
ことができる。このとき、補強の縦リブを必要に応じて
補って設けることで、前記の要求される曲げ強度をより
有効に確保することもできる。

【００２６】さらに、主桁はスキンプレートの両端に形
設されたものであるから、主桁の間隔はスキンプレート
の曲げ強度を左右する。また、スキンプレートも主桁も
地中構造物の原型である沈設体の一部であるから、スキ
ンプレートの曲げ強度を考慮する際の設計荷重は、主桁
の曲げ強度を考慮する際に用いるものと同じである。そ
こで、スキンプレートの厚さが主桁の厚さに等しい場合
には、主桁の曲げ強度のときと同様に考えることができ
るので、主桁の間隔を上述した所定ピッチにすることに
より、スキンプレートに要求される曲げ強度を確保する
ことができる。

【００２７】すなわち、本発明のセグメントピースで
は、沈設体を構設するセグメントピースの主桁の鉄筋孔
に挿通された各鉄筋を、長ナットと短ナットで一本化し
ており、一本化された鉄筋が地中構造物の主鉄筋となる
とともに、平面的に一体となった主桁は地中構造物の帯
鉄筋とみなされ、地中構造物に要求される主鉄筋や帯鉄
筋を沈設体に代用させることができるので、その内部に
鉄筋篭を吊込んだり、主鉄筋や帯鉄筋を配置させること
が不要となる。

【００２８】特に、地中構造物の構築方法において、セ
グメントピースで構設された沈設体を地中構造物の原型
として使用するときは、地中構造物に要求される主鉄筋
や帯鉄筋を沈設体に代用させることによって、鋼材を節
約させることができるとともに、沈設体の内部に鉄筋篭
を吊込んだり、主鉄筋や帯鉄筋を配置させることが不要
となるので、工費の削減や工期の短縮を実現できる。さ
らに、地中構造物の有効断面を、沈設体の最外面すなわ
ちスキンプレート面の内側における構造で評価できるこ
とになり、工事のコンパクト化に寄与することができ
る。

【００２９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照にして説明する。本実施の形態のセグメントピー
スの斜視図を図１に示す。図１のセグメントピース１
は、千鳥配列をもって互いを連結させることによって、
図６の円筒状の沈設体１１０を構設することができるも
のである。尚、ここでは、必要に応じて配設されること
もある縦リブは図示しない。

【００３０】先ず、図１のセグメントピース１の構成に
ついて説明する。図１のセグメントピース１は、スキン
プレート１１、主桁１２、継手板１３、図示しない縦リ
ブなどから構成されている。スキンプレート１１は、円
弧状に湾曲した長方形の形状を有しており、図面の上下
方向の両端に、一対の主桁１２が形設されている。ま
た、図面の左右方向の両端に、一対の継手板１３が形設
され、一対の主桁１２と接合している。

【００３１】さらに、一対の主桁１２には、所定ピッチ
で対称的に鉄筋孔１４が設けられている。ただし、両側
の鉄筋孔１４と継手板１３の間隔は、所定ピッチの半分
である。また、他方（図面の上側）の主桁１２の内面に
は、各鉄筋孔１４と連通するように、長ナット１７がそ
れぞれ固定されている。

【００３２】そして、各長ナット１７には、各鉄筋１６
の他端（図面の上側）の雄ねじが螺接される。本実施の
形態では、各鉄筋１６の長さはスキンプレート１１の両
端に形設された主桁１２の間隔と同じである。従って、
図１に示すように、各鉄筋１６の一端（図面の下側）
を、一方（図面の下側）の主桁１２の各鉄筋孔１４に係
止させることによって、セグメントピース１外に各鉄筋
１６を突出させることなく、セグメントピース１内にお
いて、各鉄筋１６を一時的に保持することができる。

【００３３】また、各鉄筋１６の一端（図面の下側）の
雄ねじに短ナット１８を螺接させており、鉄筋１６、長
ナット１７、短ナット１８をセグメントピース１内に納
めることができる。これにより、鉄筋１６、長ナット１
７、短ナット１８を個別に取り扱うことがなく、その不
便さから解放される。また、鉄筋１６が自然に回転して
長ナット１７から抜け出そうになっても、短ナット１８
が一方（図面の下側）の主桁１２に当接することから、
一時的に保持された鉄筋１６がセグメントピース１内か
ら脱落することを防止できる。

【００３４】また、スキンプレート１１、主桁１２、継
手板１３は、鋼板からなっており、それらの接合は溶接
によって行われる。また、スキンプレート１１と主桁１
２は、同じ厚さのものである。また、継手板１３には、
継手板１３同士をボルト接合で連結させるための接続孔
１５が多数設けられている。

【００３５】次に、図１のセグメントピース１の連結に
ついて説明する。ここでは、主桁１２を介した互いの連
結について、図２のフロー図を参照しながら説明する。
先ず、スキンプレート１３を揃えながら、互いの主桁１
２を接面させる。そして、互いの主桁１２に設けられた
鉄筋孔１４を連通させる。さらに、鉄筋１６の一端（図
面の下側）を、連通させた鉄筋孔１４に挿通させるため
に、鉄筋１６を時計方向に回転させる。

【００３６】このとき、鉄筋１６の一端（図面の下側）
は、一方（図面の下側）の主桁１２の鉄筋孔１４に係止
された状態にあるので、連通させた鉄筋孔１４に鉄筋１
６を挿通させる作業は容易となる。

【００３７】時計方向に回転させられた鉄筋１６は、連
通させた鉄筋孔１４を挿通し、相手側のセグメントピー
ス１において、他方（図面の上側）の主桁１２の内面に
固定された長ナット１７と螺合し、かかる長ナット１７
に既に螺合している鉄筋１６の他端（図面の上側）に当
接するまで、図面の下側へ移動する。これにより、相手
側のセグメントピース１の鉄筋１６と一本化することが
できる。

【００３８】その後、鉄筋１６の一端（図面の下側）に
螺接している短ナット１８を、反時計方向に回転させ
る。これにより、短ナット１８と相手側のセグメントピ
ース１の長ナット１７で、接面した互いの主桁１２を挟
持するように締結する。よって、互いのセグメントピー
ス１を連結させることができる。同時に、一本化された
鉄筋１６が固定されるとともに、各鉄筋１６を一本化さ
せている長ナット１７のゆるみを防止することができ
る。

【００３９】また、本実施の形態では、長ナット１７は
主桁１２の内面に固定されたものであるから、長ナット
１７を作業者が保持する必要がない。従って、各鉄筋１
６を一本化する作業や、接面した互いの主桁１２を締結
する作業が容易となる。

【００４０】そして、上述した連結手順を、千鳥配列さ
れたセグメントピース１に対し繰り返すことによって、
図６の円筒状の沈設体１１０を構設することができる。
尚、継手板１３を介する互いの連結は、従来技術と同様
にして、継手板１３に設けられた接続孔１５を介したボ
ルト接合で行う。

【００４１】以上詳細に説明したように、本実施の形態
のセグメントピース１では、図２に示すように、主桁１
２を介して互いを連結させることによって、地中構造物
の原型となる図６の沈設体１１０を構設することができ
る。そのためには、先ず、スキンプレート１１の両端に
形設された主桁１２を接面させることによって、互いの
主桁１２に設けられた鉄筋孔１４を連通させる。

【００４２】このとき、鉄筋孔１４は主桁１２に所定ピ
ッチで対称的に設けられたものであるから（図１参
照）、主桁１２を次々に接面させると、これによって、
連通した鉄筋孔１４は直線上に位置する。従って、連通
した鉄筋孔１４に挿通させた各鉄筋１６も、直線上に位
置する。そこで、各鉄筋１６の両端の雄ねじに長ナット
１７を螺合させることによって、直線上に位置する各鉄
筋１６を一本化する。一本化された鉄筋１６は、複数の
セグメントピース１で構設された沈設体１１０を原型と
する地中構造物の主鉄筋となることができる。

【００４３】図３は、本実施の形態のセグメントピース
１で構設された沈設体１１０を切断した断面図である。
図３に示すように、一本化された鉄筋１６（地中構造物
の主鉄筋となるもの）は、所定ピッチで等しく配置され
るので、荷重に対する地中構造物の抵抗力が均一になる
とともに、各鉄筋１６の太さを共通化させることができ
る。

【００４４】また、一本化された鉄筋１６（地中構造物
の主鉄筋となるもの）は、主桁１２の鉄筋孔１４に挿通
された状態にある。従って、主桁１２は、一本化された
鉄筋１６（地中構造物の主鉄筋となるもの）を座屈から
防止することができる。さらに、沈設体１１０の構設時
においては、図３に示すように、主桁１２の各々は隣り
合うことによって平面的に一体となり、一本化された鉄
筋１６（地中構造物の主鉄筋となるもの）の全てを取り
囲む状態にある。

【００４５】そして、平面的に一体となった主桁１２
は、スキンプレート１１の両端に形設されたものである
から（図１参照）、スキンプレート１１の両端に形設さ
れた主桁１２の間隔ごとに位置する（図６参照）。よっ
て、平面的に一体となった主桁１２を地中構造物の帯鉄
筋とみなすことができる。また、平面的に一体となった
主桁１２の各々を、地中構造物の帯鉄筋の一部とみなす
ことができる。

【００４６】以上より、一本化された鉄筋１６が地中構
造物の主鉄筋となるとともに、平面的に一体となった主
桁１２を地中構造物の帯鉄筋とみなすことができる。そ
して、鉄筋１６や主桁１２は本実施の形態のセグメント
ピース１を構成するものである（図１参照）。従って、
地中構造物に要求される主鉄筋や帯鉄筋を、本実施の形
態のセグメントピース１で構設される沈設体１１０に代
用させることができる。

【００４７】また、沈設体１１０の構設時において、千
鳥配列をもって主桁１２を接面させているので、平面的
に一体となった主桁１２の各々（地中構造物の帯鉄筋の
一部とみなされるもの）は、交互に重なり合いながら接
面する。本実施の形態においては、図３に示すように、
１０個の主桁１２が交互に重なり合いながら接面する。
従って、平面的に一体となった主桁１２（図３の地中構
造物の帯鉄筋とみなされるもの２０）は、図４に示すよ
うに、帯鉄筋の一部３０同士（平面的に一体となった主
桁１２の各々）を交互に重ね合わせながら接合している
と言える。従って、帯鉄筋の一部同士を接合する際に要
求される、例えば鉄筋直径（ここでは主桁１２の厚さ）
の２０倍以上などのオーバーラップを確保することがで
きる。

【００４８】また、本実施の形態では、平面的に一体と
なった主桁１２（図３の地中構造物の帯鉄筋とみなされ
るもの２０）の総重量は、地中構造物に要求される帯鉄
筋の総重量に等しくしてある。従って、地中構造物の帯
鉄筋に要求される強度を確保することができる。尚、沈
設体１１０においては、平面的に一体とならない主桁１
２は存在しないことから、平面的に一体となった主桁１
２（図３の地中構造物の帯鉄筋とみなされるもの２０）
の総重量とは、沈設体１１０の主桁１２の総重量であ
る。

【００４９】また、主桁１２を介して互いを連結する際
は、スキンプレート１１の両端に形設された主桁１２の
鉄筋孔１４に挿通された鉄筋１６は、長ナット１７と短
ナット１８とを介して、スキンプレート１１の両端に形
設された一対の主桁１２に固定される（図２参照）。従
って、鉄筋１６は主桁１２を補強するリブとしての役割
の全部又は一部を果たす。このことから、主桁１２に設
けられた鉄筋孔１４の所定ピッチをもって、主桁１２に
要求される曲げ強度を確保することができる。

【００５０】さらに、主桁１２はスキンプレート１１の
両端に形設されたものであるから（図１参照）、主桁１
２の間隔はスキンプレート１１の曲げ強度を左右する。
また、スキンプレート１１も主桁１２も地中構造物の原
型である沈設体１１０の一部であるから、スキンプレー
ト１１の曲げ強度を考慮する際の設計荷重は、主桁１２
の曲げ強度を考慮する際に用いるものと同じである。本
実施の形態では、スキンプレート１１の厚さが主桁１２
の厚さに等しく、主桁１２の曲げ強度のときと同様に考
えることができるので、主桁１２の間隔を上述した所定
ピッチにすることにより、スキンプレート１１に要求さ
れる曲げ強度を確保することができる。

【００５１】すなわち、本実施の形態のセグメントピー
ス１では、沈設体１１０を構設するセグメントピース１
の主桁１２の鉄筋孔１４に挿通された各鉄筋１６を、長
ナット１７と短ナット１８で一本化しており、一本化さ
れた鉄筋１６が地中構造物の主鉄筋となるとともに、平
面的に一体となった主桁１２は地中構造物の帯鉄筋とみ
なされ、地中構造物に要求される主鉄筋や帯鉄筋を沈設
体１１０に代用させることができるので、その内部に鉄
筋篭を吊込んだり、主鉄筋や帯鉄筋を配置させることが
不要となる。

【００５２】特に、地中構造物の構築方法において、セ
グメントピース１で構設された沈設体１１０を地中構造
物の原型として使用するときは、地中構造物に要求され
る主鉄筋や帯鉄筋を沈設体１１０に代用させることによ
って、鋼材を節約させることができるとともに、沈設体
１１０の内部に鉄筋篭を吊込んだり、主鉄筋や帯鉄筋を
配置させることが不要となるので、工費の削減や工期の
短縮を実現できる。さらに、地中構造物の有効断面を、
沈設体１１０の最外面すなわちスキンプレート１１面の
内側における構造で評価できることになり、工事のコン
パクト化に寄与することができる。

【００５３】尚、本発明は上記実施の形態に限定される
ものでなく、その趣旨を逸脱しない範囲で様々な変更が
可能である。例えば、本実施の形態のセグメントピース
１では、沈設体１１０の主桁１２の総重量を、地中構造
物に要求される帯鉄筋の総重量に等しくすることによ
り、地中構造物の帯鉄筋に要求される強度を確保してい
る。しかし、スキンプレート１１も、地中構造物の帯鉄
筋の一部とみなされる主桁１２を形設したものであるか
ら、一本化された鉄筋１６（地中構造物の主鉄筋となる
もの）を座屈から防止すると考えることができる。さら
に、沈設体１１０の構設時においては、スキンプレート
１１は隣り合うことによって平面的に一体となり、一本
化された鉄筋１６（地中構造物の主鉄筋となるもの）の
全てを取り囲む状態にあるので（図３、図６参照）、地
中構造物の帯鉄筋の一部とみなすことができる。

【００５４】そこで、この場合には、沈設体１１０の主
桁１２の総重量に沈設体１１０のスキンプレート１１の
総重量を加えた和を、地中構造物に要求される帯鉄筋の
総重量に等しくすることにより、地中構造物の帯鉄筋に
要求される強度を確保することが可能となる。

【００５５】また、本実施の形態のセグメントピース１
では、他方（図１の上側）の主桁１２の内面のみに長ナ
ット１７が固定されている。しかし、各鉄筋１６を一本
化させたり、接面した互いの主桁１２を締結させたりす
ることができるのであれば、両方（図１の上・下側）の
主桁１２の内面のどちらかに長ナット１７を固定しても
よい。ただし、千鳥配列をもって連結させる場合には、
長ナット１７を規則的に固定させる必要がある。

【００５６】また、長ナット１７を主桁１２に固定しな
くても、各鉄筋１６を一本化させたり、接面した互いの
主桁１２を締結させたりすることは可能である。従っ
て、長ナット１７を主桁１２に固定しなくても、地中構
造物に要求される主鉄筋や帯鉄筋を、本実施の形態のセ
グメントピース１で構設される沈設体１１０に代用させ
ることは可能である。

【００５７】さらに、接面した互いの主桁１２の締結力
や主桁１２の曲げ強度を確保できるのであれば、連通し
た鉄筋孔１４の全ての箇所において、接面した互いの主
桁１２を長ナット１７と短ナット１８で締結する必要は
ない。そこで、プレート１１の両端に形設された主桁１
２の間隔の倍数の長さをもつ鉄筋１６を使用すれば、接
面した互いの主桁１２を長ナット１７と短ナット１８で
締結することを、とびとびに行うことができる。

【００５８】

【発明の効果】本発明のセグメントピースでは、沈設体
を構設するセグメントピースの主桁の鉄筋孔に挿通され
た各鉄筋を、長ナットと短ナットで一本化しており、一
本化された鉄筋が地中構造物の主鉄筋となるとともに、
平面的に一体となった主桁は地中構造物の帯鉄筋とみな
され、地中構造物に要求される主鉄筋や帯鉄筋を沈設体
に代用させることができるので、その内部に鉄筋篭を吊
込んだり、主鉄筋や帯鉄筋を配置させることが不要とな
る。

【００５９】特に、地中構造物の構築方法において、セ
グメントピースで構設された沈設体を地中構造物の原型
として使用するときは、地中構造物に要求される主鉄筋
や帯鉄筋を沈設体に代用させることによって、鋼材を節
約させることができるとともに、沈設体の内部に鉄筋篭
を吊込んだり、主鉄筋や帯鉄筋を配置させることが不要
となるので、工費の削減や工期の短縮を実現できる。さ
らに、地中構造物の有効断面を、沈設体の最外面すなわ
ちスキンプレート面の内側における構造で評価できるこ
とになり、工事のコンパクト化に寄与することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のセグメントピースの斜視図である。

【図２】本発明のセグメントピースの連結手順を示した
フロー図である。

【図３】本発明のセグメントピースで構設された沈設体
を切断した断面図である。

【図４】本発明のセグメントピースを千鳥配列で連結す
ることにより沈設体を構設した場合において、本発明の
セグメントピースの主桁を地中構造物に要求される帯鉄
筋の一部とみなしたときの概念図である。

【図５】従来技術のセグメントピースの斜視図である。

【図６】セグメントピースで構設された沈設体の斜視図
である。

【符号の説明】

１ セグメントピース １１ スキンプレート １２ 主桁 １４ 鉄筋孔 １６ 鉄筋 １７ 長ナット １８ 短ナット １１０ 沈設体

フロントページの続き (72)発明者 竹田 倫也 愛知県海部郡蟹江町大字蟹江新田字下市場 19番地の１ 株式会社加藤建設内 (72)発明者 佐藤 和義 埼玉県熊谷市大字三ヶ尻6100番地 日本鋼 管ライトスチール株式会社内

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 スキンプレートの両端に形設された主桁
   を介して互いを連結することにより、鋼−コンクリート
   複合の地中構造物の原型となる沈設体を構設する鋼製の
   セグメントピースにおいて、 両端に雄ねじを螺刻した鉄筋と、 前記主桁に所定ピッチで対称的に設けられた鉄筋孔と、 前記鉄筋の両端の雄ねじと螺接する長ナットと、 前記鉄筋の一端の雄ねじと螺接する短ナットとを備え、 前記沈設体の構設時に連通する互いの鉄筋孔に挿通させ
   た各鉄筋を、前記長ナットで接合し一本化することによ
   って、前記地中構造物の主鉄筋を前記所定ピッチで形成
   すると同時に、前記沈設体の構設時に接面する互いの主
   桁を、各鉄筋の一端の雄ねじに螺接した前記長ナットと
   前記短ナットで締結することによって、互いを連結する
   ことを特徴とするセグメントピース。
2. 【請求項２】 請求項１に記載するセグメントピースに
   おいて、 前記沈設体の軸方向の千鳥配列をもって互いを連結する
   ことにより、前記主桁を前記沈設体の周方向の同一接面
   上に配置したことを特徴とするセグメントピース。
3. 【請求項３】 請求項１又は請求項２に記載するセグメ
   ントピースにおいて、 前記沈設体の主桁の総重量が、前記地中構造物に要求さ
   れる帯鉄筋の総重量に等しいことを特徴とするセグメン
   トピース。
4. 【請求項４】 請求項１乃至請求項２に記載するセグメ
   ントピースにおいて、 前記沈設体の主桁の総重量と前記沈設体のスキンプレー
   トの総重量との和が、前記地中構造物に要求される帯鉄
   筋の総重量に等しいことを特徴とするセグメントピー
   ス。
5. 【請求項５】 請求項１乃至請求項４のいずれか一つに
   記載するセグメントピースにおいて、 前記長ナットは前記主桁の内面に固定されたことを特徴
   とするセグメントピース。
6. 【請求項６】 請求項５に記載するセグメントピースに
   おいて、 前記鉄筋の長さが前記主桁の間隔と同じであることを特
   徴とするセグメントピース。
7. 【請求項７】 請求項１乃至請求項６のいずれか一つに
   記載するセグメントピースにおいて、 前記所定ピッチで前記主桁の曲げ強度を確保したことを
   特徴とするセグメントピース。
8. 【請求項８】 請求項７に記載するセグメントピースに
   おいて、 前記スキンプレートの厚さが前記主桁の厚さに等しいと
   ともに、前記主桁の間隔が前記所定ピッチであることを
   特徴とするセグメントピース。
9. 【請求項９】 請求項１乃至請求項８のいずれか一つに
   記載するセグメントピースで構設された沈設体を用いて
   地中構造物を構築することを特徴とする地中構造物の構
   築方法。