JPH11350867A - 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、その内部に鉄筋籠を吊
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、各鉄筋２１に圧着したスリーブ２２Ａ、２２Ｂを
植込ボルト２３で接続し、一本化しつつ、連通する互い
の鉄筋孔１５に挿通し、沈設体２０に止着する。これに
より、一本化した鉄筋２１を地中構造物の主鉄筋とみな
すことができる。また、平面的に一体となった主桁１２
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２４に示す。図２４のセグメン
トピース１００は、スキンプレート１０１、主桁１０
２、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２４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２
５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、その内部に鉄筋籠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
部に鉄筋籠を吊込んだり、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、
その内部に鉄筋籠を吊込んだり、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
プレートの周囲に形設されるとともに縦リブで補強され
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、前記主桁の第１所定
箇所に設けられた鉄筋孔を備え、前記沈設体の構設時に
列置する鉄筋孔へ複数の鉄筋を直列に挿通させながら一
本化した後、前記沈設体に対して止着することによっ
て、前記地中構造物の主鉄筋を形成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
記鉄筋の端部に圧着されたスリーブを植込ボルトを介し
て互いに接合することにより、前記鉄筋を一本化するこ
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２に記載するセグメントピースであって、前
記鉄筋孔に挿通された状態にある鉄筋のスリーブと前記
鉄筋孔を設けた主桁との間に仮止プレートを挟み入れる
ことによって、前記鉄筋孔に挿通された状態にある鉄筋
を仮止めすることを特徴とする。また、請求項４に係る
セグメントピースは、請求項２又は請求項３に記載する
セグメントピースであって、一本化された鉄筋のスリー
ブに螺挿された植込ボルトに対し止着プレートをねじ込
んで、前記止着プレートを前記主桁に圧接させることに
よって、一本化された鉄筋を前記沈設体に対して止着す
ることを特徴とする。

【００１１】また、請求項５に係るセグメントピース
は、スキンプレートの周囲に形設されるとともに縦リブ
で補強された主桁を介して互いに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、前記沈設
体の構設時に列置する鉄筋孔へフレキシブル鉄筋を挿通
した後、前記沈設体に対して止着することによって、前
記地中構造物の主鉄筋を形成することを特徴とする。

【００１２】また、請求項６に係るセグメントピース
は、請求項１乃至請求項５のいずれか１つに記載するセ
グメントピースであって、前記縦リブの両側に隣接する
位置であって前記主桁の第２所定箇所に設けられた貫通
孔を備え、前記沈設体の構設時に連通する互いの貫通孔
を介したボルト接合によって、互いを連結することを特
徴とする。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１つに記載するセグメ
ントピースであって、前記沈設体の軸方向の千鳥配列を
もって互いに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。

【００１３】また、請求項８に係るセグメントピース
は、請求項１乃至請求項７のいずれか１つに記載するセ
グメントピースであって、前記沈設体の前記主桁の総重
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９に係るセグメン
トピースは、請求項１乃至請求項７のいずれか１つに記
載するセグメントピースであって、前記沈設体の前記主
桁の総重量と前記沈設体の前記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。また、請求項１０に係るセ
グメントピースは、請求項１乃至請求項７のいずれか１
つに記載するセグメントピースであって、前記沈設体の
前記主桁の総重量と前記沈設体の前記スキンプレートの
総重量と帯鉄筋の総重量との和が、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。

【００１４】また、請求項１１に係る地中構造物の構築
方法は、請求項１乃至請求項１０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。

【００１５】このような構成を有する本発明のセグメン
トピースは、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
きるものである。そして、かかる主桁の第１所定箇所に
は鉄筋孔が設けられている。ここで、第１所定箇所と
は、本発明のセグメントピースを千鳥配列をもって互い
に連結して、沈設体を構設したときにも、各鉄筋孔が直
線上に配置される位置をいう。従って、本発明のセグメ
ントピースが沈設体を構設したときは、常に、鉄筋孔は
直線上に配置（すなわち、列置）されることになる。

【００１６】そこで、直線上に配置された鉄筋孔に複数
の鉄筋を直列に挿通しながら、各鉄筋を一本化し、さら
に、その後において、一本化された鉄筋を沈設体に止着
させている。これには、例えば、以下のような手順で行
っている。先ず、両端にスリーブが圧着された鉄筋の一
端側を、沈設体の上方から、沈設体の上面をなす主桁の
鉄筋孔に挿通する。そして、沈設体の上面をなす主桁
と、挿通中の鉄筋の他端側のスリーブとの間に、仮止プ
レートを挟み入れることによって、挿通中の鉄筋を仮止
めする。

【００１７】このとき、仮止めされた挿通中の鉄筋の他
端側のスリーブに対して、植込ボルトをねじ込み、さら
に、かかる植込ボルトに対して、沈設体の上方から、別
の鉄筋の一端側のスリーブをねじ込むことにより、仮止
めされた挿通中の鉄筋の他端側のスリーブと別の鉄筋の
一端側のスリーブを、植込ボルトを介して互いに接合す
る。これによって、仮止めされた挿通中の鉄筋と別の鉄
筋を直線状に強固に接続することができる。このように
して、仮止めされた挿通中の鉄筋と別の鉄筋を接続した
後は、挿通中の鉄筋に対する仮止めを解除する。そし
て、挿通中の鉄筋に接続された別の鉄筋の一端側までが
沈設体の内部に入るまで、挿通中の鉄筋に接続された別
の鉄筋を沈設体の上面をなす主桁の鉄筋孔に挿通させ
る。

【００１８】その後は、かかる別の鉄筋に対しても、同
様な作業（仮止め、接続、挿通）を繰り返す。かかる繰
り返し作業は、直線状に接続された複数の鉄筋の長さ
が、沈設体の軸方向の長さとほぼ等しくなるまで続行さ
れ、これによって、直線上に配置された鉄筋孔に直列に
挿通された各鉄筋を一本化する。

【００１９】そして、最後に接続された鉄筋の他端側の
スリーブに対し、植込ボルトをねじ込むことによって、
かかる植込ボルトを、沈設体の上面をなす主桁の鉄筋孔
から沈設体の外部へ突出させる。その後は、かかる植込
ボルトに対して止着プレートをねじ込むことによって、
止着プレートを沈設体の上面をなす主桁に圧接させる。
これにより、一本化された鉄筋を沈設体に止着させる。

【００２０】尚、直線上に配置された鉄筋孔にフレキシ
ブル鉄筋を挿通し、さらに、その後において、フレキシ
ブル鉄筋を沈設体に止着させてもよい。

【００２１】このようにして、一本化された鉄筋又はフ
レキシブル鉄筋は沈設体に止着されるので、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
鉄筋又はフレキシブル鉄筋（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、千鳥配列を考慮した第１所定箇所によって、沈
設体の円周方向にバランスして配置されるので、荷重に
対する地中構造物の抵抗力が均一になる。

【００２２】また、一本化された鉄筋又はフレキシブル
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
れた鉄筋又はフレキシブル鉄筋（地中構造物の主鉄筋と
なるもの）の座屈を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、一本化された鉄筋又はフレキ
シブル鉄筋（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毎に
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。

【００２３】以上により、一本化された鉄筋又はフレキ
シブル鉄筋が地中構造物の主鉄筋になるとともに、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。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と沈設体に止着される鉄筋又
はフレキシブル鉄筋で代用させることができる。

【００２４】また、本発明のセグメントピースは、主桁
の第２所定箇所に設けられた貫通孔を使用したボルト接
合により、主桁を介して互いに連結される。ここで、第
２所定箇所とは、本発明のセグメントピースを千鳥配列
をもって互いに連結して、沈設体を構設したときにも、
接面する互いの主桁の貫通孔が連通する位置をいう。従
って、本発明のセグメントピースが沈設体を構設したと
きは、常に、接面する互いの主桁の貫通孔は連通するこ
とになる。

【００２５】さらに、主桁の第２所定箇所に設けられた
貫通孔は、縦リブの両側に隣接した位置にある。従っ
て、地中構造物に対して沈設体の軸方向に引張荷重が加
わって、接面する互いの主桁に対して縦リブを介した引
張力が作用しても、接面する互いの主桁は、かかる縦リ
ブの両側に隣接した貫通孔を介してボルト接合されてい
るので、接面する互いの主桁が離間するような変形は起
らない。

【００２６】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。

【００２７】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。

【００２８】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、一本化された鉄筋又はフレキシブル鉄筋（地中構造
物の主鉄筋となるもの）の座屈を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
本化された鉄筋又はフレキシブル鉄筋（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でき
る。

【００２９】また、さらに帯鉄筋を付け加えることによ
り、一本化された鉄筋又はフレキシブル鉄筋（地中構造
物の主鉄筋となるもの）の座屈を防止することができ
る。そこで、この場合には、沈設体の主桁の総重量と沈
設体のスキンプレートの総重量と帯鉄筋の総重量を加え
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できる。

【００３０】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
に挿通される複数の鉄筋を一本化した後に、当該沈設体
に止着しており、あるいは、沈設体を構設するセグメン
トピースの鉄筋孔に挿通されるフレキシブル鉄筋を当該
沈設体に止着しており、一本化された鉄筋又はフレキシ
ブル鉄筋が地中構造物の主鉄筋となると共に、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と沈設体
に止着される鉄筋又はフレキシブル鉄筋に代用させるこ
とができるので、その内部に鉄筋籠を吊込んだり、主鉄
筋や帯鉄筋を配置させることが不要となる。

【００３１】特に、地中構造物の構築方法においては、
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と沈設体に止着される鉄筋又はフレ
キシブル鉄筋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共に、沈設体の内部に鉄筋籠を吊込
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。

【００３２】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。

【００３３】また、各セグメントピースは、縦リブの両
側に隣接する主桁の貫通孔を使用したボルト接合を介し
て連結されているので、沈設体の軸方向に引張力が作用
しても、接面する主桁が離間するような変形が起こるこ
とはない。

【００３４】

【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。

【００３５】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、縦リブ１４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。また、一対の主桁１２の間に
は、継手板１３と平行に複数の縦リブ１４が形設され、
スキンプレート１１と接合している。そして、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。

【００３６】さらに、一対の主桁１２には、継手板１３
と縦リブ１４の間、及び、縦リブ１４同士の間にそれぞ
れ２箇所ずつ、対称的に鉄筋孔１５が設けられている。
そして、セグメントピース１を千鳥配列をもって互いに
連結して、円筒状の沈設体２０（図３参照）を構設した
ときでも、各セグメントピース１の鉄筋孔１５が直線上
に配置されるように、鉄筋孔１５が一対の主桁１２に設
けられている（第１所定箇所）。また、一対の主桁１２
には、縦リブ１４の両側、及び、継手板１３の片側に隣
接するように貫通孔であるボルト孔１６がそれぞれ２箇
所ずつ対称的に設けられている。そして、セグメントピ
ース１を千鳥配列をもって互いに連結して、円筒状の沈
設体２０（図３参照）を構設したときでも、接面する互
いの主桁１２のボルト孔１６が連通するように、ボルト
孔１６が一対の主桁１２に設けられている（第２所定箇
所）。尚、一対の継手板１３にも、複数のボルト孔１７
が対称的に設けられている。

【００３７】このような構成を有するセグメントピース
１は、ボルト孔１６同士、ボルト孔１７同士を合わせて
ボルト接合することにより、円筒状の沈設体２０（図３
参照）を構設することができる。その際、継手板１３の
位置が互いにずれるように千鳥配列をもって連結する。

【００３８】次に、図２を参照して、上述した鉄筋孔１
５に挿通される鉄筋２１について説明する。図２に示す
ように、鉄筋２１は、その両端部に、スリーブ２２Ａ、
２２Ｂが圧着されたものである。また、かかるスリーブ
２２Ａ、２２Ｂは、直径６４ｍｍ、長さ１８５ｍｍの概
略円筒状であり、その一端の内面は鉄筋２１に圧着さ
れ、他端の内面はネジ部が形成されている。

【００３９】このような構成を有する複数の鉄筋２１
は、セグメントピース１を千鳥配列をもって互いに連結
することによって構設された円筒状の沈設体２０（図３
参照）において、直線上に配置された鉄筋孔１５に対
し、直列に挿通されながら一本化され、さらに、その後
において、一本化された鉄筋２１は沈設体２０（図３参
照）に止着される。

【００４０】これには、図３〜図９に示すような手順で
行っている。先ず、図３に示すように、多数のセグメン
トピース１を千鳥配列をもって互いに連結することによ
って、円筒状の沈設体２０を構設し、圧入工法あるいは
設置工法により、地中に配置し、底版コンクリート３１
を打設する。このとき、上述したように、各セグメント
ピース１の鉄筋孔１５は直線上に配置されている。

【００４１】次に、クローラクレーン３０をもって、両
端にスリーブ２２Ａ、２２Ｂが圧着された鉄筋２１を吊
り上げ、かかる鉄筋２１の一端側を、沈設体２０の上方
から、沈設体２０の上面をなす主桁１２の鉄筋孔１５に
挿通する。かかるクローラクレーン３０による吊り上げ
は、図４に示すように、鉄筋２１の他端側のスリーブ２
２Ｂに吊り金具２４をねじ込み、この吊り金具２４をフ
ック３２に掛けることによって行う。

【００４２】そして、図５に示すように、沈設体２０の
上面をなす主桁１２と、挿通中の鉄筋２１の他端側のス
リーブ２２Ｂとの間に、仮止プレート２５を挟み入れる
ことによって、挿通中の鉄筋２１を仮止めする。

【００４３】その後は、図６に示すように、仮止めされ
た挿通中の鉄筋２１の他端側のスリーブ２２Ｂにねじ込
まれた吊り金具２４を外し、かかる吊り金具２４に代わ
って植込ボルト２３をねじ込む。さらに、図７に示すよ
うに、この植込ボルト２３に対して、沈設体２０の上方
から、別の鉄筋２１の一端側のスリーブ２２Ａをねじ込
むことにより、図１０に示すように、仮止めされた挿通
中の鉄筋２１の他端側のスリーブ２２Ｂと別の鉄筋２１
の一端側のスリーブ２２Ａを、植込ボルト２３を介して
互いに接合する。これによって、仮止めされた挿通中の
鉄筋２１と別の鉄筋２１を直線状に強固に接続すること
ができる。

【００４４】このようにして、仮止めされた挿通中の鉄
筋２１と別の鉄筋２１を接続した後は、クローラクレー
ン３０をもって、別の鉄筋２１と接続されたものであっ
て、仮止めされた挿通中の鉄筋２１を僅かに吊り上げ、
沈設体２０の上面をなす主桁１２と、挿通中の鉄筋２１
の他端側のスリーブ２２Ｂとの間に介在する仮止めプレ
ート２５を外すことによって、挿通中の鉄筋２１に対す
る仮止めを解除する。

【００４５】そして、図８に示すように、挿通中の鉄筋
２１に接続された別の鉄筋２１の一端側のスリーブ２２
Ａが沈設体２０の内部に入るまで、挿通中の鉄筋２１に
接続された別の鉄筋２１を、クローラクレーン３０によ
って、沈設体２０の上面をなす主桁１２の鉄筋孔１５に
挿通させる。

【００４６】その後は、かかる別の鉄筋２１に対して
も、図４〜図８に示す同様な作業（仮止め、接続、挿
通）を繰り返す。かかる繰り返し作業は、直線状に接続
された複数の鉄筋２１の長さが、沈設体２０の軸方向の
長さとほぼ等しくなるまで続行され、これによって、直
線上に配置された鉄筋孔１５に直列に挿通された各鉄筋
２１を一本化する。

【００４７】そして、図９に示すように、最後に接続さ
れた鉄筋２１の他端側のスリーブ２２Ｂに対し、植込ボ
ルト２３をねじ込むことによって、かかる植込ボルト２
３を、沈設体２０の上面をなす主桁１２の鉄筋孔１５か
ら沈設体２０の外部へ突出させる。その後は、かかる植
込ボルト２３に対して止着プレート２６をねじ込むこと
によって、止着プレート２６を沈設体２０の上面をなす
主桁１２に圧接させる。これにより、一本化された鉄筋
２１を沈設体２０に止着させる。

【００４８】このようにして、一本化された鉄筋２１は
沈設体２０に止着されるので、複数のセグメントピース
１で構設された沈設体２０を原型とする地中構造物の主
鉄筋となることができる。図１１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２０であって、一
本化された鉄筋２１が止着されたものを切断した断面図
である。図１１に示すように、一本化された鉄筋２１
（地中構造物の主鉄筋となるもの）は、セグメントピー
ス１の千鳥配列を考慮することによって、沈設体２０の
円周方向にバランスして配置されるので、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２１
の太さを共通化させることができる。

【００４９】また、一本化された鉄筋２１（地中構造物
の主鉄筋となるもの）は、主桁１２の鉄筋孔１５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２１（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２０の構設時に
おいては、図１１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２１（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。

【００５０】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。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。

【００５１】以上より、一本化された鉄筋２１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、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２０と、沈設体２０に
止着される鉄筋２１に代用させることができる。

【００５２】また、沈設体２０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１１、図１２に示す
ように、１２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（地中
構造物の帯鉄筋とみなされるもの）は、図１２に示すよ
うに、帯鉄筋の一部４０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
といえる。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。

【００５３】また、本実施の形態では、平面的に一体と
なった主桁１２（地中構造物の帯鉄筋とみなされるも
の）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２０
においては、平面的に一体とならない主桁１２は存在し
ないことから、平面的に一体となった主桁１２（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
２０の主桁１２の総重量である。

【００５４】また、主桁１２の第２所定箇所に設けられ
たボルト孔１６は、図１に示すように、縦リブ１４の両
側に隣接した位置にある。従って、地中構造物に対して
沈設体２０の軸方向に引張荷重が加わって、図１３に示
すように、接面する互いの主桁１２に対して縦リブ１４
を介した引張力Ｐが作用しても、接面する互いの主桁１
２は、かかる縦リブ１４の両側に隣接したボルト孔１６
を介してボルト接合されているので、例えば、図１４に
示すように、接面する互いの主桁１２が離間して、隙間
Ｓが形成されるような変形は起こらない。

【００５５】また、本実施の形態では、主桁１２に設け
られたボルト孔１６は、図１に示すように、継手板１３
の片側に隣接した位置にもある。従って、同様にして、
地中構造物に対して沈設体２０の軸方向に引張荷重が加
わって、接面する互いの主桁１２に対して継手板１３を
介した引張力Ｐが作用しても、接面する互いの主桁１２
は、かかる継手板１３の片側に隣接したボルト孔１６を
介してボルト接合されているので、例えば、図１４に示
すように、接面する互いの主桁１２が離間して、隙間Ｓ
が形成されるような変形は起こらない。

【００５６】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２０を構設するセグメントピース１の
主桁１２の鉄筋孔１５に、挿通される複数の鉄筋２１を
一本化した後に沈設体２０に止着しており、一本化され
た鉄筋２１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
２０と沈設体２０に止着される鉄筋２１に代用させるこ
とができるので、その内部に鉄筋籠を吊込んだり、主鉄
筋や帯鉄筋を配置させることが不要となる。

【００５７】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２０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２０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２
０の内部に鉄筋籠を吊込んだり、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。

【００５８】さらに、地中構造物の有効断面を、沈設体
２０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。

【００５９】また、各セグメントピース１は、縦リブ１
４の両側に隣接する主桁１２のボルト孔１６を使用した
ボルト接合を介して連結されているので、沈設体２０の
軸方向に引張力Ｐが作用しても、図１４に示すように、
接面する主桁１２が離間するような変形が起こることは
ない。

【００６０】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。

【００６１】例えば、本実施の形態のセグメントピース
１では、セグメントピース１を千鳥配列をもって互いに
連結することによって構設された円筒状の沈設体２０に
おいて、直線上に配置された鉄筋孔１５に対し、複数の
鉄筋２１が直列に挿通されながら一本化され、さらに、
その後において、一本化された鉄筋２１は沈設体２０に
止着されている。

【００６２】しかし、直線上に配置された鉄筋孔１５に
対し、フレキシブル鉄筋を挿通し、さらに、その後にお
いて、フレキシブル鉄筋を沈設体２０に止着してもよ
い。これには、図１５に示すように、沈設体２０の内部
に作業員６２の足場６１を予め組み立てておき、次に、
クローラクレーン３０をもって、フレキシブル鉄筋６０
を吊り上げ、かかるフレキシブル鉄筋６０の先端側を、
沈設体２０の上方から、沈設体２０の上面をなす主桁１
２の鉄筋孔１５に挿通する。

【００６３】さらに、沈設体２０の上面をなす主桁１２
の鉄筋孔１５に挿通されたフレキシブル鉄筋６０の先端
を、沈設体２０の内部に組み立てられた足場６１により
自由に移動することができる作業員６２の補助の下で、
直線上に配置された鉄筋孔１５へ次々に挿通させる。

【００６４】そして、沈設体２０の軸方向の長さとほぼ
等しくなるまで、フレキシブル鉄筋６０を沈設体２０の
内部に挿通させたら、フレキシブル鉄筋６０を沈設体２
０に止着させる。これには、例えば、図１６や図１７に
示すように、フレキシブル鉄筋６０の終端の位置に止着
部材６３を予め圧着しておき、かかる止着部材６３を沈
設体２０の上面をなす主桁１２に当接させた後に溶接す
ることにより行う。

【００６５】また、図１８や図１９に示すように、フレ
キシブル鉄筋６０の終端の位置に掛着部材６４を予め溶
接しておき、かかる掛着部材６４を沈設体２０の上面を
なす主桁１２に設けられた掛着リブ６５に引っ掛けさ
せ、その後に溶接することにより行ってもよい。

【００６６】このとき、フレキシブル鉄筋６０は、その
自重により直線状になるが、その柔軟性により、沈設体
２０の内部にコンクリートを打設する際において、その
直線の状態を保てない場合が有り得る。そこで、図２０
に示すように、フレキシブル鉄筋６０が挿通された鉄筋
孔１５にくさび６６をはめ込むことにより、フレキシブ
ル鉄筋６０に張りをもたせ、沈設体２０の内部にコンク
リートを打設する際においても、その直線の状態が保て
るようにする。

【００６７】このようにして、フレキシブル鉄筋６０は
沈設体２０に止着されるので、複数のセグメントピース
１で構設された沈設体２０を原型とする地中構造物の主
鉄筋となることができ、一本化された鉄筋２１と同様の
効果を得ることができる。

【００６８】また、本実施の形態のセグメントピース１
では、沈設体２０の主桁１２の総重量を、地中構造物に
要求される帯鉄筋の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２１（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
２０の構設時においては、スキンプレート１１は隣合う
ことによって平面的に一体となり、一本化された鉄筋２
１（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。

【００６９】そこで、この場合には、沈設体２０の主桁
１２の総重量に沈設体２０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。

【００７０】または、図２１に示すように、セグメント
ピース１に帯鉄筋７０を付け加えることもできる。この
ようにすると、帯鉄筋７０は、一本化された鉄筋２１
（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２０の構設時に
おいては、帯鉄筋７０は隣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２１（地中構造物の主鉄筋
となるもの）の全てをスキンプレート１１との間に取り
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。

【００７１】そこで、この場合には、沈設体２０の主桁
１２の総重量に沈設体２０のスキンプレート１１の総重
量と帯鉄筋７０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。

【００７２】または、図２２、図２３に示すように、構
設された沈設体２０の内周に帯鉄筋７１を付け加えるこ
ともできる。このようにすると、帯鉄筋７１は、一本化
された鉄筋２１（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、地中構造物の帯鉄
筋の一部とみなすことができる。

【００７３】そこで、この場合には、沈設体２０の主桁
１２の総重量に沈設体２０のスキンプレート１１の総重
量と帯鉄筋７１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。

【００７４】また、本実施の形態のセグメントピース１
では、主桁１２は、厚さの均一な鋼板を用いたが、その
断面が台形である鋼材を用いて、主桁１２の内面がスキ
ンプレート１１と１００〜１０５度程度の鈍角で交わる
ようにしてもよい。

【００７５】このようにすると、スキンプレート１１、
主桁１２、継手板１３又は縦リブ１４で形成される隅に
残存する土砂を排除することが容易となり、また、沈設
体２０の内部にコンクリートを打設する際には、主桁１
２の内面の傾斜に沿って、あるいは、主桁１２の鉄筋孔
１５を介して、空気がスムーズに抜けていくので、沈設
体２０の内部に土砂や空気が残留することがなくなる。

【００７６】

【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
る複数の鉄筋を一本化した後に、当該沈設体に止着して
おり、あるいは、沈設体を構設するセグメントピースの
鉄筋孔に挿通されるフレキシブル鉄筋を当該沈設体に止
着しており、一本化された鉄筋又はフレキシブル鉄筋が
地中構造物の主鉄筋となると共に、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と沈設体に止着され
る鉄筋又はフレキシブル鉄筋に代用させることができる
ので、その内部に鉄筋籠を吊込んだり、主鉄筋や帯鉄筋
を配置させることが不要となる。

【００７７】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
や帯鉄筋を沈設体と沈設体に止着される鉄筋又はフレキ
シブル鉄筋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籠を吊込
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。

【００７８】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。

【００７９】また、各セグメントピースは、縦リブの両
側に隣接する主桁の貫通孔を使用したボルト接合を介し
て連結されているので、沈設体の軸方向に引張力が作用
しても、接面する主桁が離間するような変形が起こるこ
とはない。

【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で使用される鉄筋の
概略図である。

【図３】本発明のセグメントピースで構設した沈設体に
複数の鉄筋を挿通しながら一本化する手順を示したフロ
ー図である。

【図４】本発明のセグメントピースで構設した沈設体に
複数の鉄筋を挿通しながら一本化する手順を示したフロ
ー図である。

【図５】本発明のセグメントピースで構設した沈設体に
複数の鉄筋を挿通しながら一本化する手順を示したフロ
ー図である。

【図６】本発明のセグメントピースで構設した沈設体に
複数の鉄筋を挿通しながら一本化する手順を示したフロ
ー図である。

【図７】本発明のセグメントピースで構設した沈設体に
複数の鉄筋を挿通しながら一本化する手順を示したフロ
ー図である。

【図８】本発明のセグメントピースで構設した沈設体に
複数の鉄筋を挿通しながら一本化する手順を示したフロ
ー図である。

【図９】本発明のセグメントピースで構設した沈設体に
挿通されながら一本化された複数の鉄筋を、止着プレー
トを使用することによって沈設体に止着する方法を説明
する図である。

【図１０】本発明のセグメントピースで使用される鉄筋
の接続部分を示した概略図である。

【図１１】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１２】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１３】本発明のセグメントピースで構設された沈設
体の縦リブ近傍を示した図である。

【図１４】悪い例のセグメントピースで構設された沈設
体の縦リブ近傍を示した図である。

【図１５】本発明のセグメントピースで構設した沈設体
にフレキシブル鉄筋を挿通する手順を示したフロー図で
ある。

【図１６】本発明のセグメントピースで構設した沈設体
に挿通されたフレキシブル鉄筋を、止着部材を使用する
ことによって沈設体に止着する方法を説明する図であ
る。

【図１７】本発明のセグメントピースで構設した沈設体
に挿通されたフレキシブル鉄筋を、止着部材を使用する
ことによって沈設体に止着する方法を説明する図であ
る。

【図１８】本発明のセグメントピースで構設した沈設体
に挿通されたフレキシブル鉄筋を、掛着部材を使用する
ことによって沈設体に止着する方法を説明する図であ
る。

【図１９】本発明のセグメントピースで構設した沈設体
に挿通されたフレキシブル鉄筋を、掛着部材を沈設体に
止着する方法を説明する図である。

【図２０】本発明のセグメントピースで構設した沈設体
に挿通されたフレキシブル鉄筋を直線状に保つ方法を説
明する図である。

【図２１】本発明のセグメントピースに帯鉄筋を付け加
えたセグメントピースの斜視図である。

【図２２】本発明のセグメントピースで構設した沈設体
に帯鉄筋を付け加えた説明図である。

【図２３】本発明のセグメントピースで構設した沈設体
に帯鉄筋を付け加えた説明図である。

【図２４】従来技術のセグメントピースの斜視図であ
る。

【図２５】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 縦リブ １５ 鉄筋孔 １６ ボルト孔 ２０ 沈設体 ２１ 鉄筋 ２２ スリーブ ２３ 植込ボルト ６０ フレキシブル鉄筋 ７０ 帯鉄筋 ７１ 帯鉄筋

───────────────────────────────────────────────────── 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 (72)発明者 長岡 省吾 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 (72)発明者 市川 博康 愛知県稲沢市次郎丸26−２

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 スキンプレートの周囲に形設されるとと
   もに縦リブで補強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、 前記主桁の第１所定箇所に設けられた鉄筋孔を備え、 前記沈設体の構設時に列置する鉄筋孔へ複数の鉄筋を直
   列に挿通させながら一本化した後、前記沈設体に対して
   止着することによって、前記地中構造物の主鉄筋を形成
   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、 前記鉄筋の端部に圧着されたスリーブを植込ボルトを介
   して互いに接合することにより、前記鉄筋を一本化する
   ことを特徴とするセグメントピース。
3. 【請求項３】 請求項２に記載するセグメントピースに
   おいて、 前記鉄筋孔に挿通された状態にある鉄筋のスリーブと前
   記鉄筋孔を設けた主桁との間に仮止プレートを挟み入れ
   ることによって、前記鉄筋孔に挿通された状態にある鉄
   筋を仮止めすることを特徴とするセグメントピース。
4. 【請求項４】 請求項２又は請求項３に記載するセグメ
   ントピースにおいて、 一本化された鉄筋のスリーブに
   螺挿された植込ボルトに対し止着プレートをねじ込ん
   で、前記止着プレートを前記主桁に圧接させることによ
   って、一本化された鉄筋を前記沈設体に対して止着する
   ことを特徴とするセグメントピース。
5. 【請求項５】 スキンプレートの周囲に形設されるとと
   もに縦リブで補強された主桁を介して互いに連結するこ
   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、 前記沈設体の構設時に列置する鉄筋孔へフレキシブル鉄
   筋を挿通した後、前記沈設体に対して止着することによ
   って、前記地中構造物の主鉄筋を形成することを特徴と
   するセグメントピース。
6. 【請求項６】 請求項１乃至請求項５のいずれか１つに
   記載するセグメントピースにおいて、 前記縦リブの両側に隣接する位置であって、前記主桁の
   第２所定箇所に設けられた貫通孔を備え、 前記沈設体の構設時に連通する互いの貫通孔を介したボ
   ルト接合によって、互いを連結することを特徴とするセ
   グメントピース。
7. 【請求項７】 請求項１乃至請求項６のいずれか１つに
   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に連結する
   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。
8. 【請求項８】 請求項１乃至請求項７のいずれか１つに
   記載するセグメントピースにおいて、 前記沈設体の前記主桁の総重量が、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。
9. 【請求項９】 請求項１乃至請求項７のいずれか１つに
   記載するセグメントピースにおいて、 前記沈設体の前記主桁の総重量と前記沈設体の前記スキ
   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。
10. 【請求項１０】 請求項１乃至請求項７のいずれか１つ
    に記載するセグメントピースにおいて、 前記沈設体の前記主桁の総重量と前記沈設体の前記スキ
    ンプレートの総重量と帯鉄筋の総重量との和が、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。
11. 【請求項１１】 請求項１乃至請求項１０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。