(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
周辺水域を締切りして地中構造物を構築する地中構造物の施工方法において、
上下を開放した遮水殻を締切材として使用し、
水底にガイドウォールを構築し、
前記遮水殻の下部をガイドウォールに着底させて固定し、
遮水殻内に水頭差を設けて安定液を満たした状態で遮水殻の内側の水底を掘削し、
前記削孔内に固化材を打設して構築することを特徴とする、
地中構造物の施工方法。
【請求項２】
請求項１において、ガイドウォールと一体に杭体を設けてガイドウォールを支持することを特徴とする、地中構造物の施工方法。
【請求項３】
請求項１又は請求項２において、遮水殻が上下を開放した外殻と上部に作業ヤードを有する内殻とより構成することを特徴とする、地中構造物の施工方法。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれかにおいて、遮水殻の下部と水底の間に止水パッキンを介装して遮水殻の下部を止水処理することを特徴とする、地中構造物の施工方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は海洋構造物の基礎、橋脚、或いは沈埋函の基礎等に適用可能な地中構造物の施工方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
橋脚基礎の構築方法としては、鋼矢板等で締切った領域に土砂を投入して築島した後、その内部に開削した溝内にコンクリートなどの固化材を打設して連続地中壁を構築する方法が特開昭６３−２２９１６号公報に開示されている。
また、特開平４−７６１１２号公報には鋼矢板を中空構造とし内部に止水モルタルを注入して締切時の止水性を高め、築島を省略して施工することが記載されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
前記した地中構造物の構築技術には次のような課題がある。
＜イ＞  築島する方法にあっては、大水深になるほど工費が増すと共に工期も長期化するうえに、周辺水域の汚濁による環境破壊のおそれが残る。
＜ロ＞  多数の鋼矢板を現場打ちするため打ち込みに時間と手数がかかり、特に潮流の速い現場や大水深の現場での施工が非常に困難である。
＜ハ＞  築島を省略して施工する方法の場合、現場で鋼矢板の打設と止水モルタルの注入を行うため締切工に多くの時間がかかる。
【０００４】
本発明は以上の点に鑑みて成されたもので、その目的とするところは、大水深の現場や潮流の速い現場での施工に適した地中構造物の施工方法を提供することにある。
さらに本発明の他の目的は工期の短縮と工費の低減を図れる地中構造物の施工方法を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
すなわち、請求項１に係る発明は、周辺水域を締切りして地中構造物を構築する地中構造物の施工方法において、上下を開放した遮水殻を締切材として使用し、水底にガイドウォールを構築し、前記遮水殻の下部をガイドウォールに着底させて固定し、遮水殻内に水頭差を設けて安定液を満たした状態で遮水殻の内側の水底を掘削し、前記削孔内に固化材を打設して構築することを特徴とする、地中構造物の施工方法である。
請求項２に係る発明は、請求項１において、ガイドウォールと一体に杭体を設けてガイドウォールを支持することを特徴とする、地中構造物の施工方法である。
請求項３に係る発明は、請求項１又は請求項２において、遮水殻が上下を開放した外殻と上部に作業ヤードを有する内殻とより構成することを特徴とする、地中構造物の施工方法である。
請求項４に係る発明は、請求項１〜３のいずれかにおいて、遮水殻の下部と水底の間に止水パッキンを介装して遮水殻の下部を止水処理することを特徴とする、地中構造物の施工方法である。
【０００６】
【発明の実施の形態１】
以下図面を参照しながら本発明の実施の形態について説明する。
【０００７】
＜イ＞地盤改良工（図２，３）
施工予定の水底１が軟弱である場合は水底１を地盤改良して改良層２を形成した後、改良層２のガイドウォール部を台船３等で掘削する。
改良層２の掘削部に水中コンクリートを打設してガイドウォール４を設置する。  尚、地盤改良工やガイドウォール工を必要としない地盤では、省略される場合がある。
【０００８】
＜ロ＞遮水殻の建込み（図１，図４，図５）
従来は締切材を構成する多数の鋼矢板を打設して現場で組み立てていた。
これに対して本発明では、上下部を開放した筒状の遮水殻５を建て込むことで締切りを行う。
遮水殻５は外殻６と内殻７の二重筒構造を呈し、両殻６，７の周面間に筒空間８を形成している。予め製作した遮水殻５は外殻６と内殻７とを一緒に曳航して建て込むか、或いは個別に曳航して建て込む。各殻６，７の下端部にフランジ６ａ，７ａを有し、図５に示すようにガイドウォール４の上面に止水パッキン９を介してフランジ６ａ，７ａを着底させ、ガイドウォール４の上面に植設したボルト１０にナット１１を螺着して固定する。水深が深く遮水殻５の全長が長くなる場合は、運搬しやすい寸法に輪切りした分割体を曳航し、現場で溶接するようにしてもよい。
遮水殻５を構成する外殻６は締切機能を有し、内殻７は作業架台として機能する他に後述する安定液の使用量を抑制するためにも機能する。
本来の締切り目的の観点に立てば、外殻６のみで遮水殻５を構成してもよい。
【０００９】
＜ハ＞掘削（図６）
遮水殻５の筒空間８内の水を安定液１２と置換する。このとき筒空間８内の安定液１２の水位を遮水殻５外の水位より高くし、両水位に水頭差を生じさせておくことが重要である。遮水殻５が一枚ものの筒体で構成され、しかもその下部が良好に止水されているから、安定液１２が殻外へ漏出する心配はない。
つぎに安定液１２の満たされた環境下で、掘削機１３を使用して所定の深さの溝１４を掘削する。溝１４の掘削は内殻７の頂部に据え付けたクレーン１５を使用するか、或いは遮水殻５外に位置させたクレーン船等で行うものとする。
安定液１２が溝１４の壁面の崩落を阻止し、また遮水殻５が掘削中に発生する汚濁水の拡散を阻止する。
【００１０】
＜ニ＞固化材の打設（図１，６，７）
溝１４内に鉄筋又は鋼材等の応力負担材１６を建て込み（図６）、その後溝１４内に水中コンクリートを打設して地中構造物１７を築造する。
地中構造物１７は溝１４の全周に亘り一度に水中コンクリートを打設して構築するか、或いは複数エレメント単位で、掘削工と応力負担材１６の建込み工と固化材の打設工の１サイクルを繰り返し行って構築するようにしても良い。
【００１１】
＜ホ＞内殻の撤去（図８）
地中構造物１７を構築したら、遮水殻５を構成する内殻７を作業船１８で吊り上げて撤去する。内殻７の撤去に際し、内殻７の下部とガイドウォール４との連結を解除しておく。
【００１２】
＜ヘ＞躯体の製作（図９）
地中構造物１７の上部に橋脚等の水中基礎の躯体１９を一体に製作する。
躯体１９はプレキャスト製品の搬入する他に、場所打ちにより製作してもよい。
【００１３】
＜ト＞外殻の撤去（図９）
最後に外殻６を撤去して施工を完了する。
撤去した遮水殻５は再使用する。
【００１４】
【発明の実施の形態２】
前述の実施の形態は地中構造物１７を筒状に形成する場合について説明したが、図１０に示すように平面直線状に形成しても良い。
本実施の形態にあっては、使用する遮水殻５が二重殻構造である必要はなく、一重殻であればよい。尚、符号２０は遮水殻５の下部に設けたフランジである。
本例の場合、例えば直線状の地中構造物１７のみで橋梁を支持する水中基礎（げた基礎）の施工等に好適である。
【００１５】
【発明の実施の形態３】
図１１はガイドウォール４に杭体２１を一体に設けた他の実施の形態を示す。
この杭体２１はガイドウォール４を場所打ちにより構築する直前に打設しておけば、杭体２１をガイドウォール４に設けることができる。
遮水殻５に大きな潮流等の水平力が作用すると遮水殻５が転倒したり、遮水殻５と一体のガイドウォール４の水平性が損なわれることが予想される。
杭体２１は抵抗部材となってガイドウォール４の水平性確保に大きく貢献する他に、遮水殻５に作用する水平力の支持部材としても機能するため、潮流の速い現場でも安定した施工が可能となる。
【００１６】
【発明の実施の形態４】
水底１の地盤が良好である場合は、前記杭体２１を省略しガイドウォール４だけで、遮水殻５の転倒を防止するようにしてもよい。
本実施の形態にあっては、ガイドウォール４を重量物に設計するほど遮水殻５の転倒防止効果が高くなる。
【００１７】
【発明の実施の形態５】
以上は遮水殻５を用いて地中構造物１７が地中壁である場合を説明したが、地中構造物１７は地中壁に限定されるものではなく、場所打ち杭でもよい。
【００１８】
【発明の効果】
本発明は以上説明したようになるから次のような効果を得ることができる。
＜イ＞  遮水殻の下部を水底に着底させて締切りするため、従来のような鋼矢板等の締切材を現場で打設する工程が不要となって、工期の短縮及び工費の低減が図れる。
＜ロ＞  潮流の速い現場や大水深の現場での施工に有利である。
＜ハ＞  遮水殻が一枚ものであるから高い止水性を確保でき、、従来工法のような各鋼矢板の隣接部の止水工を別途に行う必要がない。
＜ニ＞  築島を必要とせず、しかも遮水殻内で固化材を打設するので周辺水域の大規模汚染を回避できる。
＜ホ＞  遮水殻を内殻と外殻の二重で構成する場合は、内殻を作業ヤードとして活用できる他、内殻の分だけ安定液の使用量を抑制できて施工の経済性が図れる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  遮水殻を用いた地中構造物の築造時における施工現場の断面斜視図
【図２】  地盤改良工の説明図
【図３】  ガイドウォール工の説明図
【図４】  遮水殻の建込時の説明図
【図５】  遮水殻の下部の部分拡大断面図
【図６】  溝の掘削工及び応力負担材の建込工の説明図
【図７】  固化材打設時の説明図
【図８】  遮水殻を構成する内殻の撤去時の説明図
【図９】  水中基礎の完成後、遮水殻を構成する外殻の撤去時の説明図
【図１０】  地中構造物が直線状である他の実施の形態における遮水殻の水平断面図
【図１１】  ガイドウォールに杭体を一体に設けた他の実施の形態の説明図
【符号の説明】
１……水底、
２……改良層、
４……ガイドウォール、
５……遮水殻
６……内殻、
７……外殻、
１２……安定液、
１４……溝、
１７……地中構造物、
２０……水中基礎。
【図１】
0003704613.tif 000002
【図２】
0003704613.tif 000003
【図３】
0003704613.tif 000004
【図４】
0003704613.tif 000005
【図５】
0003704613.tif 000006
【図６】
0003704613.tif 000007
【図７】
0003704613.tif 000008
【図８】
0003704613.tif 000009
【図９】
0003704613.tif 000010
【図１０】
0003704613.tif 000011
【図１１】
0003704613.tif 000012