(57)【要約】【課題】地中に沈設されたケーソンに作用する地下水の浮力に抗してケーソンを地中に留めることのできる、ケーソンの浮き防止部材、及び当該ケーソンの浮き防止部材の設置方法を提供する。【解決手段】浮き防止部材１０は、ケーソン１２の側壁１８に設けられた内外を連通する連通部４１に固定され、孔部２８を有する支持部材２６と、前記支持部材の孔部に基端側の接合部４４ｂが支持され、先端側が前記側壁の外側の土中に突出する荷重伝達部材４４とを備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ケーソンの側壁に設けられた内外を連通する連通部に固定され、孔部を有する支持部材と、
前記支持部材の孔部に基端側の接合部が支持され、先端側が前記側壁の外側の土中に突出する荷重伝達部材と、
を備えることを特徴とするケーソンの浮き防止部材。
【請求項２】
請求項１に記載のケーソンの浮き防止部材において、前記荷重伝達部材は、前記接合部が前記孔部の内側と面接触して該孔部に支持されている、
ことを特徴とするケーソンの浮き防止部材。
【請求項３】
請求項１または２に記載のケーソンの浮き防止部材において、前記荷重伝達部材は同一径に形成されている、
ことを特徴とするケーソンの浮き防止部材。
【請求項４】
請求項１または２に記載のケーソンの浮き防止部材において、前記接合部はテーパー形状に形成され、前記孔部は前記テーパー形状に対応する逆テーパー形状に形成されている、
ことを特徴とするケーソンの浮き防止部材。
【請求項５】
請求項１または２に記載のケーソンの浮き防止部材において、前記荷重伝達部材は、前記孔部と螺合して前記荷重伝達部材の軸線方向への変位が規制される、
ことを特徴とするケーソンの浮き防止部材。
【請求項６】
請求項１または２に記載のケーソンの浮き防止部材において、前記荷重伝達部材は、前記孔部と嵌合して前記荷重伝達部材の軸線方向への変位が規制される、
ことを特徴とするケーソンの浮き防止部材。
【請求項７】
請求項１から４のいずれか１項に記載のケーソンの浮き防止部材において、前記荷重伝達部材の先端に掘削部材を備えている、
ことを特徴とするケーソンの浮き防止部材。
【請求項８】
請求項７に記載のケーソンの浮き防止部材において、前記掘削部材は、該掘削部材が作る刃先円の直径が前記荷重伝達部材の先端側の外径より大きく形成されている、
ことを特徴とするケーソンの浮き防止部材。
【請求項９】
請求項１、２または４に記載のケーソンの浮き防止部材において、前記荷重伝達部材の先端に掘削部材を備え、前記荷重伝達部材の外周に撹拌手段を備えている、
ことを特徴とするケーソンの浮き防止部材。
【請求項１０】
請求項９に記載のケーソンの浮き防止部材において、前記撹拌手段は固定された突起であって該突起が作る刃先円の直径は、前記孔部の内径よりも小さい、
ことを特徴とするケーソンの浮き防止部材。
【請求項１１】
請求項９に記載のケーソンの浮き防止部材において、前記掘削部材は倒立可能であり、倒れた状態で作る外径は前記孔部の内径より小さい、
ことを特徴とするケーソンの浮き防止部材。
【請求項１２】
請求項１１に記載のケーソンの浮き防止部材において、前記撹拌手段は倒立可能であり、倒れた状態で作る外径は前記孔部の内径より小さい、
ことを特徴とするケーソンの浮き防止部材。
【請求項１３】
請求項１から４のいずれか１項に記載のケーソンの浮き防止部材において、前記荷重伝達部材は円筒体であり、該荷重伝達部材が突出するために前記土中に形成される孔は円筒状である、
ことを特徴とするケーソンの浮き防止部材。
【請求項１４】
請求項１から１３のいずれか１項に記載のケーソンの浮き防止部材において、前記側壁の内側に結合手段により固定される蓋体を備え、
前記蓋体は、前記荷重伝達部材の軸線方向への変位を規制する、
ことを特徴とする浮き防止部材。
【請求項１５】
請求項１から１４のいずれか１項に記載のケーソンの浮き防止部材において、前記支持部材の前記孔部には該孔部の軸線方向に沿って延びる排泥溝が形成されている、
ことを特徴とする浮き防止部材。
【請求項１６】
請求項１に記載のケーソンの浮き防止部材において、前記荷重伝達部材の外周に雄ねじが形成され、前記孔部に雌ねじが形成され、前記荷重伝達部材の先端に掘削部材を備え、前記荷重伝達部材を前記孔部に対して螺進させて、前記掘削部材により前記土を掘削して、前記荷重伝達部材を前記土中に突出させる、
ことを特徴とする浮き防止部材。
【請求項１７】
請求項１６に記載のケーソンの浮き防止部材において、前記掘削部材は掘削した土を前記荷重伝達部材の内部に導くように構成されている、
ことを特徴とする浮き防止部材。
【請求項１８】
請求項１６または１７に記載のケーソンの浮き防止部材において、前記接合部には前記側壁の内側から前記荷重伝達部材の内部に向けてグラウト材を注入可能な弁を備える、
ことを特徴とする浮き防止部材。
【請求項１９】
ケーソンの側壁に設けられた内外を連通する連通部に固定された、孔部を有する支持部材の該孔部を介して前記側壁から該側壁の外側の地中に向かって荷重伝達部材を突出させるための孔を土中に掘削する工程と、
前記荷重伝達部材を前記掘削された土中の孔に挿入する工程と、
前記孔部に前記荷重伝達部材の前記接合部を支持させて固定する工程とを含む、
ケーソンの浮き防止部材の設置方法。
【請求項２０】
ケーソンの側壁に設けられた内外を連通する連通部に固定された、孔部を有する支持部材の該孔部を介して前記側壁から該側壁の外側の地中に向かって荷重伝達部材を突出させるための孔を土中に掘削するとともに前記荷重伝達部材を前記掘削された土中の孔に突出する工程と、
前記孔部に前記荷重伝達部材の前記接合部を支持させて固定する工程とを含む、
ケーソンの浮き防止部材の設置方法。
【請求項２１】
請求項１９または２０に記載のケーソンの浮き防止部材の設置方法において、前記荷重伝達部材を介して前記掘削された孔にグラウト材を注入する工程を含む、
ケーソンの浮き防止部材の設置方法。
【請求項２２】
請求項２１に記載のケーソンの浮き防止部材の設置方法において、前記荷重伝達部材を回転させて、前記注入されたグラウト材と前記荷重伝達部材の周囲の地山の土とを混合撹拌する工程と、前記撹拌されたグラウト材を固化させる工程とを含む、
ケーソンの浮き防止部材の設置方法。
【請求項２３】
ケーソンの側壁に設けられた内外を連通する連通部に固定された、孔部を有する支持部材の該孔部を介し、前記荷重伝達部材の内側に配置され、先端に掘削部材を備える内管部材を前記荷重伝達部材とともに前記側壁の外側の土中に向かって掘進させて前記荷重伝達部材を突出させる工程と、
前記内管部材を突出させた状態の前記荷重伝達部材から引き抜く工程と、
前記孔部に前記荷重伝達部材の前記接合部を支持させて固定する工程とを含む、
ケーソンの浮き防止部材の設置方法。
【請求項２４】
請求項２３に記載のケーソンの浮き防止部材の設置方法において、前記荷重伝達部材を介して前記掘削された孔にグラウト材を注入する工程と、
前記注入されたグラウト材を固化させる工程とを含む、
ケーソンの浮き防止部材の設置方法。
【請求項２５】
請求項１９から２４のいずれか１項に記載のケーソンの浮き防止部材の設置方法において、前記側壁の内側に結合手段を用いて蓋体を取り付ける工程を含む、
ケーソンの浮き防止部材の設置方法。
【請求項２６】
ケーソンの側壁に設けられた内外を連通する連通部に固定された、孔部を有する支持部材の該孔部を介し、荷重伝達部材を前記孔部に対して螺進させて土中を掘削する工程と、
掘削した土を前記荷重伝達部材の内部に導いて前記荷重伝達部材を土中に突出させる工程とを含む、
ケーソンの浮き防止部材の設置方法。
【請求項２７】
請求項２６に記載のケーソンの浮き防止部材の設置方法において、前記荷重伝達部材の内部にグラウト材を注入する工程と、
前記注入されたグラウト材を固化させる工程とを含む、
ケーソンの浮き防止部材の設置方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、地中に沈設させて構築されたケーソンの側壁に設けられた浮き防止部材に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、地中に立坑等を構築する場合にケーソン躯体すなわち筒形状の躯体が用いられている。この躯体を圧入沈設させて構築されたケーソンは、その構築後、ケーソン本体の底部に設けられた底版から地下水による浮力を受ける。この浮力によりケーソン本体が所定の深さから地上に向けて浮き上がる虞がある。
【０００３】
このため、従来のケーソンでは、前記浮力に抗してケーソン本体が所定の深さから浮き上がらないように前記躯体の重量を大きくし、すなわちケーソン本体の重量が前記浮力よりも大きくなるように構成されている。具体的には、前記ケーソン本体を構成する躯体の側壁の厚さを、該躯体自体の強度を確保するために必要な厚さよりも大きく設定している。その結果、前記ケーソンは、前記浮力に抗して所定の深さで安定して設置することができる。
【０００４】
しかし、従来のケーソンは、該ケーソンの設置場所でコンクリートを打設し、前記躯体を製造することから、ケーソンの工期が長くなる。さらに、躯体は、該躯体の重量を増加させるために躯体の必要強度以上に該躯体の側壁の厚みすなわちコンクリートの厚みを厚くすることから製造コストも高くなる。
【０００５】
このため、ケーソンの工期を短縮するとともに製造コストを低下させるべく、工場でセグメントを製造し、前記設置場所で複数の前記セグメントを互いにリング状に接続させてリング状躯体すなわち躯体を組立て、前記設置場所の地表面から地中に圧入沈設してケーソンを構築するセグメント圧入工法が知られている。
【０００６】
上記セグメントは、前記工場から前記設置場所まで移送やコスト面を考慮して、通常は金属（一般的には鉄）で薄く作られている。このため、上記セグメント圧入工法で構築されたケーソンは、コンクリートで構築されたケーソンより重量が軽くなることから、前記浮力の影響を受けやすく、ケーソン本体の自重で前記浮力に抗しきれずにケーソンが浮き上がってしまうという欠点を有している。このため、躯体の圧入沈設時に用いるアースアンカーを利用してケーソンを地中の所定の深さに保持するケーソンがある（例えば、特許文献１）。
【０００７】
特許文献１に記載されたケーソンは、地中深くに設置されたアースアンカーを反力としてセグメントを圧入沈設後、セグメントの地上部外周にブラケットを設けている。このブラケットに前記アースアンカーの鋼線を固定することにより、前記ケーソンは、地下水の浮力により浮き上がろうとしても前記アースアンカーの反力により所定の深さに保持することができる。
【０００８】
しかし、特許文献１に記載されたケーソンでは、地中深く設置されたアースアンカーを永久構造物として残置しなければならない。このため、前記ケーソン近傍の地下空間を開発する際、前記アースアンカーが工事の支障になる虞があり、或いは工事により前記アースアンカーと前記ブラケットとの間の前記鋼線が破損することにより前記ケーソンが前記浮力に抗しきれなくなり、該ケーソンが浮き上がる虞がある。
【０００９】
また、前記浮力への反力としてアースアンカーを利用しないものもある（例えば、特許文献２及び３）。特許文献２に記載されたケーソンでは、円形ケーシング内部の土砂を掘削して排土した後に、円形ケーシングの底部からケーソン外にはみ出すように複数枚の鋼板を機械的に押し出し、そのはみ出した部分の抵抗でケーソンの浮上を防止している。
【００１０】
しかし、特許文献２に記載されたケーソンでは、前記鋼板を前記ケーソンから地中に押し出すが、前記鋼板を押し出す地盤が岩盤等の強固な地盤である場合、前記鋼板が前記強固な地盤に貫入しない。このため、前記鋼板を押し出す地盤は、軟弱地盤に限られ、さらに鋼板を薄くしなければ軟弱地盤であっても貫入しない。さらに、特許文献２に記載されたケーソンでは、前記鋼板が薄いことから該鋼板と前記ケーソンとの取付部の取付強度が大きく取れず、前記浮力の大きさが取付部の取付強度以上である場合には前記ケーソンを所定の深さに保持することができない。
【００１１】
また、特許文献２に記載されたケーソンにおいて、前記鋼板のケーソン内への設置及びケーソン外への前記鋼板の押し出しは、前記ケーソンの底版設置前に行われる。このため、特許文献２に記載されたケーソンでは、作業員が前記ケーソン内に地下水が満たされた環境で上記作業をしなければならず、潜水状態での作業が必要となることから作業性に劣る。
【００１２】
また、特許文献３に記載のマンホールでは、該マンホールの地表開口端側の側面周囲から張り出してアンカー部材が形成され、該アンカー部材の基部はマンホール管の管側面に固定され、前記管側面から張り出した部分は、地表面の舗装部分に埋設されている。
【００１３】
しかし、特許文献３に記載のマンホールでは、舗装面に埋め込んだアンカー部材より上方に土砂が存在しないことから、前記アンカー部材には土砂の重みや土砂のせん断抵抗が作用しない。このため、ケーソンにおいてこのアンカー部材を用いた場合、地下水の大きな浮力に抗しきれず、前記アンカー部材が埋め込まれた舗装部分が路面から剥離破壊され、或いはアンカー部材が前記舗装部分から引き抜かれることとなる。したがって、前記アンカー部材では、前記ケーソンを所定の深さに保持することができない。
【００１４】
また、土中でうける圧力に抗して位置や姿勢を保持するものとして、推進施工中の推進管の据付時に掘削機先端の面板に大きな水圧や土圧が作用し、推進管列が発進立坑内に押し戻されるバッキングを防止する装置を備えたシールド掘進機がある（例えば、特許文献４）。
【００１５】
特許文献４に記載されたシールド掘進機には、その外殻外周に油圧装置により外周面から突出するように構成された複数の貫入ピン又は摩擦板が設けられている。前記貫入ピン又は摩擦板は、ワンブロック分掘進した後に油圧装置により前記外周面から地山に押し出されて前記シールド掘進機が戻らないように前記水圧や土圧に抵抗する。
【００１６】
しかし、前記シールド掘進機の周囲の地盤が硬い地盤である場合、前記貫入ピン又は前記摩擦板が前記硬い地盤に貫入せず、或いは前記貫入ピン又は前記摩擦板が所定の位置まで突出せず、前記貫入ピン又は前記摩擦板と前記硬い地盤との摩擦力のみで前記水圧や土圧に抗して前記シールド掘進機を所定の位置に保持しなければならない。このため、特許文献４に記載された発明をケーソンに適用した場合、推進管に比べて大きな浮力がケーソンには作用していることから、前記摩擦力のみでは前記ケーソンを所定の深さに保持することができない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１７】
【特許文献１】特開平８−１０５０５４号公報
【特許文献２】特開２００１−２８００５６号公報
【特許文献３】特開平８−１６５６７１号公報
【特許文献４】特開２００３−１９３７９２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１８】
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたもので、その目的は、地中に沈設されたケーソンに作用する地下水の浮力に抗してケーソンを地中に留めることのできる、ケーソンの浮き防止部材、及び当該ケーソンの浮き防止部材の設置方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
上記課題を達成するため、本発明の第１の態様の浮き防止部材は、ケーソンの側壁に設けられた内外を連通する連通部に固定され、孔部を有する支持部材と、前記支持部材の孔部に基端側の接合部が支持され、先端側が前記側壁の外側の土中に突出する荷重伝達部材とを備えることを特徴とする。
【００２０】
本態様によれば、土中に突出させられた荷重伝達部材の先端側に土のせん断抵抗が作用することから、前記荷重伝達部材の基端側の接合部を支持する支持部材を介して、ケーソンに作用する浮力に抗することが可能となる。したがって、ケーソンが土中から浮き上がることを防止することができる。
【００２１】
本発明の第２の態様の浮き防止部材は、第１の態様において、前記荷重伝達部材は、前記接合部が前記孔部の内側と面接触して該孔部に支持されていることを特徴とする。  
本態様によれば、荷重伝達部材の接合部と前記支持部材の孔部とが面接触することから、前記荷重伝達部材は支持部材に強固に支持されている。このため、前記荷重伝達部材は前記支持部材に対して片持ち梁状態で支持される。これにより、前記荷重伝達部材に作用する土のせん断抵抗を減衰させることなく支持部材を介してケーソンに作用させることができる。
【００２２】
本発明の第３の態様の浮き防止部材は、第１の態様または第２の態様において、前記荷重伝達部材は同一径に形成されていることを特徴とする。  
本態様によれば、前記荷重伝達部材を同一径で形成することから、加工費を低減することができ、コストダウンを図ることができる。また、前記荷重伝達部材の構成を簡素化することができる。
【００２３】
本発明の第４の態様の浮き防止部材は、第１の態様または第２の態様において、前記接合部はテーパー形状に形成され、前記孔部は前記テーパー形状に対応する逆テーパー形状に形成されていることを特徴とする。
【００２４】
本態様によれば、接合部をテーパー形状とすることにより前記接合部を円筒状に形成した場合よりも前記接合部の断面を大きくすることができる。これにより、接合部を円筒状に形成する場合よりも荷重伝達部材が耐え得るせん断抵抗の大きさを大きくすることができる。すなわち、同じ大きさのせん断抵抗を受ける場合、断面がテーパー形状に形成された荷重伝達部材は、断面が円筒状に形成された荷重伝達部材より直径を小さくすることができる。
【００２５】
本発明の第５の態様の浮き防止部材は、第１の態様または第２の態様において、前記荷重伝達部材は、前記孔部と螺合して前記荷重伝達部材の軸線方向への変位が規制されることを特徴とする。
【００２６】
本態様によれば、荷重伝達部材と支持部材とを螺合させることにより、支持部材に対して前記荷重伝達部材を確実に固定することができる。このため、荷重伝達部材の軸線直角方向断面に土水圧による荷重により地山側からケーソン躯体に向かう力が作用する際、荷重伝達部材の軸線方向への変位を確実に規制することができる。
【００２７】
本発明の第６の態様の浮き防止部材は、第１の態様または第２の態様において、前記荷重伝達部材は、前記孔部と嵌合して前記荷重伝達部材の軸線方向への変位が規制されることを特徴とする。
【００２８】
本態様によれば、荷重伝達部材と支持部材とを嵌合させることにより、支持部材に対して前記荷重伝達部材を確実に固定することができる。このため、荷重伝達部材の軸線直角方向断面に土水圧による荷重により地山側からケーソン躯体に向かう力が作用する際、荷重伝達部材の軸線方向への変位を確実に規制することができる。
【００２９】
本発明の第７の態様の浮き防止部材は、第１から第４のいずれか一の態様において、前記荷重伝達部材の先端に掘削部材を備えていることを特徴とする。  
本態様によれば、荷重伝達部材に掘削部材を設けることにより、浮き防止部材の設置工程を減らすことができる。尚、掘削部材には、ビット、チップ等が含まれる。
【００３０】
本発明の第８の態様の浮き防止部材は、第７の態様において、前記掘削部材は、該掘削部材が作る刃先円の直径が前記荷重伝達部材の先端側の外径より大きく形成されていることを特徴とする。
【００３１】
本態様によれば、掘削部材が作る刃先円の直径が前記荷重伝達部材の先端側の外径より大きくなることから、荷重伝達部材の外周面と該荷重伝達部材の外周面の周囲の地山との摩擦力を低減することができ、前記荷重伝達部材の掘進に必要な力を低減することができる。
【００３２】
本発明の第９の態様の浮き防止部材は、第１、第２または第４の態様において、前記荷重伝達部材の先端に掘削部材を備え、前記荷重伝達部材の外周に撹拌手段を備えていることを特徴とする。
【００３３】
本態様によれば、掘削した孔に荷重伝達部材を配置し、前記掘削孔にグラウト材を注入しながら、あるいは注入した後、撹拌手段によりグラウト材を撹拌することにより荷重伝達部材の周囲の地山の土とグラウト材を混合撹拌することができ、荷重伝達部材の周囲に固化させたグラウト材の層を当該荷重伝達部材と一体化させることができる。これにより、浮き防止部材の径を大きくすることができ、荷重伝達部材に作用するせん断抵抗を大きくすることができる。その結果、荷重伝達部材ひいては浮き防止部材の数を減らすことができる。
【００３４】
本発明の第１０の態様の浮き防止部材は、第９の態様において、前記撹拌手段は固定された突起であって該突起が作る刃先円の直径は、前記孔部の内径よりも小さいことを特徴とする。  
本態様によれば、第９の態様と同様の作用効果に加え、前記荷重伝達部材の先端側を孔部よりも細くすることができ、低コスト化を図ることができる。
【００３５】
本発明の第１１の態様の浮き防止部材は、第９の態様において、前記掘削部材は倒立可能であり、倒れた状態で作る外径は前記孔部の内径より小さいことを特徴とする。  
本態様によれば、掘削部材が倒立可能に構成されていることから、倒した状態で孔部を通した後に掘削部材を立てることにより孔部の内径よりも大きい径の孔を土中に掘削することができる。これにより掘削後にグラウト材を注入固化させることにより荷重伝達部材の周囲に孔部の内径よりも大きいグラウト材の層を形成することができ、荷重伝達部材に作用するせん断抵抗を大きくすることができる。
【００３６】
本発明の第１２の態様の浮き防止部材は、第１１の態様において、前記撹拌手段は倒立可能であり、倒れた状態で作る外径は前記孔部の内径より小さいことを特徴とする。  
本態様によれば、第１１の態様と同様の作用効果に加え、撹拌手段を立てた状態でグラウト材を撹拌することにより荷重伝達部材の周囲の地山の土とグラウト材を混合撹拌することができ、荷重伝達部材の周囲に固化させたグラウト材の層を当該荷重伝達部材と一体化させることができる。これにより、浮き防止部材の径を大きくすることができ、荷重伝達部材に作用するせん断抵抗を大きくすることができる。その結果、荷重伝達部材の数を減らすことができる。また、セグメントに開口する孔部の大きさを小さくすることができることから、開口するセグメントの孔部周辺の補強を小規模にすることができる。
【００３７】
本発明の第１３の態様の浮き防止部材は、第１から第４のいずれか一の態様において、前記荷重伝達部材は円筒体であり、該荷重伝達部材が突出するために前記土中に形成される孔は円筒状であることを特徴とする。
【００３８】
本態様によれば、前記荷重伝達部材を地中に突出させるために掘削する土の量を低減することができるため、掘削時間を短縮することができるとともに周囲の地山への影響を最小限にすることができる。
【００３９】
本発明の第１４の態様の浮き防止部材は、第１から第１３のいずれか一の態様において、前記側壁の内側に結合手段により固定される蓋体を備え、前記蓋体は、前記荷重伝達部材の軸線方向への変位を規制することを特徴とする。  
本態様によれば、蓋体をケーソンの側壁の内側に取り付けることにより、荷重伝達部材の軸線方向への変位を確実に規制することができる。
【００４０】
本発明の第１５の態様の浮き防止部材は、第１から第１４のいずれか一の態様において、前記支持部材の前記孔部には該孔部の軸線方向に沿って延びる排泥溝が形成されていることを特徴とする。
【００４１】
本態様によれば、支持部材に排泥溝を設けることにより掘削時に発生する掘削された土砂を排泥溝を介して排出することができ、掘削作業の作業性を向上させることができる。また、支持部材に接合部を支持させるために接触させる際、支持部材の付着泥土を排泥溝を介して支持部材と接合部との接触面から除去できることから支持部材と接合部とを密着させることができる。
【００４２】
本発明の第１６の態様の浮き防止部材は、第１の態様において、前記荷重伝達部材の外周に雄ねじが形成され、前記孔部に雌ねじが形成され、前記荷重伝達部材の先端に掘削部材を備え、前記荷重伝達部材を前記孔部に対して螺進させて、前記掘削部材により前記土を掘削して、前記荷重伝達部材を前記土中に突出させることを特徴とする。
【００４３】
本態様によれば、荷重伝達部材を突出させるための掘削孔を予め掘削する必要が無く、荷重伝達部材を支持部材に対して螺進させるだけで、地中に荷重伝達部材を配置することができる。このため、本態様では、削孔水を必要としないため荷重伝達部材の周辺の地山を乱すことがない。このため、本態様の荷重伝達部材は地山にしっかり食い込むことができ、荷重伝達力を増すことができる。
【００４４】
本発明の第１７の態様の浮き防止部材は、第１６の態様において、前記掘削部材は掘削した土を前記荷重伝達部材の内部に導くように構成されていることを特徴とする。  
本態様によれば、荷重伝達部材の内部に掘削した土を収容することから、掘削土を外部に排出する必要が無い。このため、施工のための装置を大掛かりにする必要が無く、施工費用を低減することができる。
【００４５】
本発明の第１８の態様の浮き防止部材は、第１６の態様または第１７の態様において、前記接合部には前記側壁の内側から前記荷重伝達部材の内部に向けてグラウト材を注入可能な弁を備えることを特徴とする。  
本態様によれば、荷重伝達部材内部に掘削した土を収容し、グラウト材を注入・固化させることにより荷重伝達部材の強度を向上させることができる。
【００４６】
本発明の第１９の態様の浮き防止部材の設置方法は、ケーソンの側壁に設けられた内外を連通する連通部に固定された、孔部を有する支持部材の該孔部を介して前記側壁から該側壁の外側の地中に向かって荷重伝達部材を突出させるための孔を土中に掘削する工程と、
前記荷重伝達部材を前記掘削された土中の孔に挿入する工程と、前記孔部に前記荷重伝達部材の前記接合部を支持させて固定する工程とを含むことを特徴とする。
【００４７】
本態様によれば、ケーソン側壁に荷重伝達部材を土中に突出させた状態で設けていることから、前記荷重伝達部材は土砂のせん断抵抗を受ける。したがって、前記せん断抵抗は、ケーソンに作用する浮力に抗して該ケーソンを所定の深さに維持することができる。
【００４８】
本発明の第２０の態様の浮き防止部材の設置方法は、ケーソンの側壁に設けられた内外を連通する連通部に固定された、孔部を有する支持部材の該孔部を介して前記側壁から該側壁の外側の地中に向かって荷重伝達部材を突出させるための孔を土中に掘削するとともに前記荷重伝達部材を前記掘削された土中の孔に突出する工程と、前記孔部に前記荷重伝達部材の前記接合部を支持させて固定する工程とを含むことを特徴とする。
【００４９】
本態様によれば、荷重伝達部材の先端に掘削部材を設けることにより、予め荷重伝達部材を突出させるための孔を掘削する必要が無く、孔を掘削する工程と荷重伝達部材を突出させる工程とを一工程で行うことができる。これにより施工の工期を短縮することができる。
【００５０】
本発明の第２１の態様の浮き防止部材の設置方法は、第１９または第２０の態様において、前記荷重伝達部材を介して前記掘削された孔にグラウト材を注入する工程を含むことを特徴とする。  
本態様によれば、荷重伝達部材が配置された掘削孔内部にグラウト材を注入することにより、該グラウト材が前記掘削孔内で固化することにより前記荷重伝達部材の地山への固定を確実なものとすることができる。
【００５１】
本発明の第２２の態様の浮き防止部材の設置方法は、第２１の態様において、前記荷重伝達部材を回転させて、前記注入されたグラウト材と前記荷重伝達部材の周囲の地山の土とを混合撹拌する工程と、前記撹拌されたグラウト材を固化させる工程とを含むことを特徴とする。
【００５２】
本態様によれば、注入されたグラウト材を前記荷重伝達部材の周囲の地山の土と混合撹拌することにより、前記荷重伝達部材の周囲に形成されるグラウト層の強度を向上させるとともに前記荷重伝達部材の地山への固定を確実なものとすることができる。
【００５３】
本発明の第２３の態様の浮き防止部材の設置方法は、ケーソンの側壁に設けられた内外を連通する連通部に固定された、孔部を有する支持部材の該孔部を介し、前記荷重伝達部材の内側に配置され、先端に掘削部材を備える内管部材を前記荷重伝達部材とともに前記側壁の外側の土中に向かって掘進させて前記荷重伝達部材を突出させる工程と、前記内管部材を突出させた状態の前記荷重伝達部材から引き抜く工程と、前記孔部に前記荷重伝達部材の前記接合部を支持させて固定する工程とを含むことを特徴とする。
【００５４】
本態様によれば、荷重伝達部材を突出させる孔を土中に掘削する工程と荷重伝達部材を前記孔に突出させる工程とを一工程とすることができる。また、前記孔は円筒状の孔として掘削することから掘削する土砂の量を少なくすることができ、掘削時間を短縮することができる。さらに、荷重伝達部材の外側の余堀りを少なくすることができることから荷重伝達部材の周囲の地山を乱すことを小さくすることができる。
【００５５】
本発明の第２４の態様の浮き防止部材の設置方法は、第２３の態様において、前記荷重伝達部材を介して前記掘削された孔にグラウト材を注入する工程と、前記注入されたグラウト材を固化させる工程とを含むことを特徴とする。  
本態様によれば、グラウト材を注入固化させることにより荷重伝達部材と該荷重伝達部材の周囲の地山との結合性を高めることができる。
【００５６】
本発明の第２５の態様の浮き防止部材の設置方法は、第１から第２４のいずれか一の態様において、前記側壁の内側に結合手段を用いて蓋体を取り付ける工程を含むことを特徴とする。  
本態様によれば、蓋体により荷重伝達部材の接合部の位置をケーソン側壁の内側に対して規定することができることから、荷重伝達部材の軸線方向への変位を規制することができる。さらに蓋体によりケーソン外側からの圧力による地下水の侵入を防止することができる。また、蓋体により荷重伝達部材の接合部の端面が外気に触れることを防止し、該接合部の端面の腐食を防止することができる。
【００５７】
本発明の第２６の態様の浮き防止部材の設置方法は、ケーソンの側壁に設けられた内外を連通する連通部に固定された、孔部を有する支持部材の該孔部を介し、荷重伝達部材を前記孔部に対して螺進させて土中を掘削する工程と、掘削した土を前記荷重伝達部材の内部に導いて前記荷重伝達部材を土中に突出させる工程とを含むことを特徴とする。
【００５８】
本態様によれば、荷重伝達部材を支持部材に対して螺進させるだけで、荷重伝達部材を突出させる孔を土中に掘削する工程と前記孔に荷重伝達部材を突出させる工程とを一工程とすることができるとともに施工に止水装置を必要としないことから施工コストを低減することができる。
【００５９】
本発明の第２７の態様の浮き防止部材の設置方法は、第２６の態様において、前記荷重伝達部材の内部にグラウト材を注入する工程と、前記注入されたグラウト材を固化させる工程とを含むことを特徴とする。  
本態様によれば、グラウト材を荷重伝達部材の内部に注入することにより、前記荷重伝達部材の内部に収容された掘削土と混合して固化することにより、前記荷重伝達部材の強度を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００６０】
【図１】本発明の第１の実施例に係る浮き防止部材を備えるケーソンの側断面図。
【図２】第１の実施例に係る浮き防止部材を備えるケーソンにおける沈設途中の躯体の斜視図。
【図３】第１の実施例に係る浮き防止部材を備えるケーソンにおける沈設後の躯体の斜視図。
【図４】浮き防止部材に作用する土砂のせん断抵抗の模式図。
【図５】（Ａ）は図４に示した浮き防止部材を図４におけるＹ軸方向から見た模式図であり、（Ｂ）は図６に示した浮き防止部材を図４におけるＸ軸方向から見た模式図。
【図６】第１の実施例に係る浮き防止部材を備えるケーソンを構成するセグメントの斜視図。
【図７】（Ａ）は第１の実施例に係る浮き防止部材の支持部材の斜視図であり、（Ｂ）は、第１の実施例に係る浮き防止部材の荷重伝達部材の斜視図。
【図８】（Ａ）は第１の実施例におけるセグメントの浮き防止部材設置箇所の斜視図であり、（Ｂ）は第１の実施例におけるセグメントの浮き防止部材設置箇所の側断面図。
【図９】第１の実施例におけるセグメントの浮き防止部材設置箇所において荷重伝達部材を土中に突出させた状態を示す斜視図
【図１０】（Ａ）は荷重伝達部材の軸線方向における位置をセグメント内側に対して規定する蓋体の斜視図であり、（Ｂ）は図９において蓋体により荷重伝達部材の位置を規定した状態を示す斜視図。
【図１１】（Ａ）は第１の実施例に係る浮き防止部材の設置方法の第１の工程を示す側断面図であり、（Ｂ）は第２の工程を示す側断面図。
【図１２】（Ａ）は第１の実施例に係る浮き防止部材の設置方法の第３の工程を示す側断面図であり、（Ｂ）は第４の工程を示す側断面図。
【図１３】（Ａ）は第１の実施例に係る浮き防止部材の設置方法の第５の工程を示す側断面図であり、（Ｂ）は第６の工程を示す側断面図。
【図１４】（Ａ）は第１の実施例に係る浮き防止部材の設置方法の第７の工程を示す側断面図であり、（Ｂ）は第８の工程を示す側断面図。
【図１５】（Ａ）は第１の実施例に係る浮き防止部材の設置方法の第９の工程を示す側断面図であり、（Ｂ）は第１０の工程を示す側断面図。
【図１６】（Ａ）は第１の実施例に係る浮き防止部材の設置方法の第１１工程を示す側断面図であり、（Ｂ）は第１２の工程を示す側断面図。
【図１７】（Ａ）は止水装置を取り付けるためにセグメント内壁に取り付けられるフランジ部材の斜視図であり、（Ｂ）は荷重伝達部材の後端を押圧することにより該荷重伝達部材を土中に突出させる突棒の斜視図。
【図１８】（Ａ）は第１の実施例に係る荷重伝達部材の第１の変更例の斜視図であり、（Ｂ）は第１の実施例に係る荷重伝達部材の第２の変更例の斜視図。
【図１９】（Ａ）は第１の実施例に係る荷重伝達部材の第３の変更例の斜視図であり、（Ｂ）は第３の変更例の荷重伝達部材に対応する支持部材の斜視図。
【図２０】第１の実施例に係る支持部材の変更例の斜視図。
【図２１】（Ａ）は第２の実施例に係る浮き防止部材の支持部材の斜視図であり、（Ｂ）は、第２の実施例に係る浮き防止部材の荷重伝達部材の斜視図。
【図２２】（Ａ）は第２の実施例におけるセグメントの浮き防止部材設置箇所の斜視図であり、（Ｂ）は第２の実施例におけるセグメントの浮き防止部材設置箇所の側断面図。
【図２３】（Ａ）は第２の実施例に係る浮き防止部材の設置方法の最後の工程を示す側断面図であり、（Ｂ）は第２の実施例に係る支持部材の変更例を示す斜視図。
【図２４】（Ａ）は第３の実施例に係る浮き防止部材の支持部材の斜視図であり、（Ｂ）は、第３の実施例に係る浮き防止部材の荷重伝達部材の斜視図。
【図２５】（Ａ）は第４の実施例に係る浮き防止部材の支持部材の斜視図であり、（Ｂ）は、第４の実施例に係る浮き防止部材の荷重伝達部材の斜視図。
【図２６】第４の実施例における荷重伝達部材に対応する突棒の斜視図。
【図２７】（Ａ）は第４の実施例に係る浮き防止部材の設置方法の第１の工程を示す側断面図であり、（Ｂ）は第２の工程を示す側断面図。
【図２８】（Ａ）は第４の実施例に係る浮き防止部材の設置方法の第３の工程を示す側断面図であり、（Ｂ）は第４の工程を示す側断面図。
【図２９】（Ａ）は第４の実施例に係る浮き防止部材の設置方法の第５の工程を示す側断面図であり、（Ｂ）は第６の工程を示す側断面図。
【図３０】（Ａ）は第４の実施例に係る浮き防止部材の設置方法の第７の工程を示す側断面図であり、（Ｂ）は第８の工程を示す側断面図。
【図３１】（Ａ）は第４の実施例に係る浮き防止部材の設置方法の第９の工程を示す側断面図であり、（Ｂ）は第１０の工程を示す側断面図。
【図３２】（Ａ）は第４の実施例に係る荷重伝達部材の第１の変更例の斜視図であり、（Ｂ）は第４の実施例に係る荷重伝達部材の第２の変更例の斜視図。
【図３３】（Ａ）は第５の実施例に係る浮き防止部材の荷重伝達部材の斜視図であり、（Ｂ）は第５の実施例に係る浮き防止部材の設置方法の第７の工程を示す側断面図。
【図３４】（Ａ）は第６の実施例に係る浮き防止部材の荷重伝達部材において撹拌手段を開いた状態を示す斜視図であり、（Ｂ）は第６の実施例に係る浮き防止部材の荷重伝達部材において撹拌手段を閉じた状態を示す斜視図。
【図３５】（Ａ）は第６の実施例に係る浮き防止部材の荷重伝達部材における掘削部材の開閉状態説明図であり、（Ｂ））は第６の実施例に係る浮き防止部材の荷重伝達部材における撹拌手段の開閉状態説明図。
【図３６】（Ａ）は第７の実施例に係る浮き防止部材の荷重伝達部材の斜視図であり、（Ｂ）は第７の実施例に係る内管部材の斜視図。
【図３７】（Ａ）第７の実施例に係る荷重伝達部材と内管部材とを組み合わせた状態を示す斜視図であり、（Ｂ）は（Ａ）の状態における側断面図。
【図３８】（Ａ）は第７の実施例に係る浮き防止部材の設置方法の第１の工程を示す側断面図であり、（Ｂ）は第２の工程を示す側断面図。
【図３９】（Ａ）は第７の実施例に係る浮き防止部材の設置方法の第３の工程を示す側断面図であり、（Ｂ）は第４の工程を示す側断面図。
【図４０】（Ａ）は第７の実施例に係る浮き防止部材の設置方法の第５の工程を示す側断面図であり、（Ｂ）は第６の工程を示す側断面図。
【図４１】（Ａ）は第８の実施例に係る浮き防止部材の荷重伝達部材の前方側斜視図であり、（Ｂ）は第８の実施例に係る浮き防止部材の荷重伝達部材の後方側斜視図。
【図４２】（Ａ）は第８の実施例に係る浮き防止部材の設置方法の第１の工程を示す側断面図であり、（Ｂ）は第２の工程を示す側断面図。
【図４３】（Ａ）は第８の実施例に係る浮き防止部材の設置方法の第３の工程を示す側断面図であり、（Ｂ）は第４の工程を示す側断面図。
【図４４】（Ａ）は第８の実施例に係る浮き防止部材の荷重伝達部材の変更例の後方側斜視図であり、（Ｂ）は第８の実施例に係る浮き防止部材の荷重伝達部材の変更例における側断面図。
【発明を実施するための形態】
【００６１】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。尚、各実施例において同一の構成については、同一の符号を付し、最初の実施例においてのみ説明し、以後の実施例においてはその構成の説明を省略する。
【００６２】
＜ケーソンの構造について＞
図１を参照するに、本発明に係る浮き防止部材１０を備えるケーソン１２が示されている。ケーソン１２は、地表面１４から地中に沈設されるケーソン本体１６と、該ケーソン本体の側壁１８からケーソン本体１６の外側の地中に向かって突出する複数の浮き防止部材１０と、ケーソン本体１６の底部に設けられた底版２０とを備えて構成されている。
【００６３】
ケーソン本体１６は、図２に示すように複数の躯体２２を積み重ねて構成されている。躯体２２は、本実施例では、後述する複数のセグメント２４を接合してリング状部材として構成されている。
【００６４】
ケーソン１２は、躯体２２沈設完了後に底版２０（水中コンクリート）（図１参照）を打設し、ケーソン本体１６内の水を汲み上げた後、ケーソン本体１６内からケーソン本体１６と外側の地山との間にセグメント２４に設けた図示しないグラウト孔から、図示しないモルタルをグラウトすることにより躯体２２と地山との空隙を充填して、地盤に躯体２２を密着させるとともに地盤沈下を防止することができる。
【００６５】
また、図１に示すようにケーソン本体１６の底部に底版２０を打設後、ケーソン本体１６において該ケーソン本体１６の側壁１８から該側壁１８の外側の土中に向かって複数の浮き防止部材１０が突出される。
【００６６】
図３は、ケーソン本体１６の底部近傍を示している。ケーソン本体１６の底部近傍の複数段の躯体２２には、複数の浮き防止部材１０が躯体２２から該躯体２２の外側の地中に向かって突出するように設けられている。図示の例では、浮き防止部材１０は、後述する
セグメント２４に設けられた支持部材２６の孔部２８を介してセグメント２４の外側に向かって延びている。さらに、浮き防止部材１０は、ケーソン本体１６の沈設方向に沿って複数段の躯体２２に千鳥状に配置されている。
【００６７】
ここで、図３に示すように、地中に沈設されたケーソン本体１６には、該ケーソン本体１６が沈設された土壌中に含まれる地下水からケーソン本体１６を浮き上がらせようと浮力σが底版２０（図１参照）に作用している。このため、ケーソン本体１６には、該ケーソン本体を浮力σに抗して所定の深さに保持すべく、複数の浮き防止部材１０を介して反力Ｆが作用している。
【００６８】
図４、図５（Ａ）及び図５（Ｂ）を参照して、浮力σに抗してケーソン本体１６を所定の深さに保持する反力Ｆについて詳細に説明する。反力Ｆは、以下詳細に説明するが土砂のせん断抵抗τに基づく。
【００６９】
ここで、図４は浮き防止部材１０が地中に存在する場合における該浮き防止部材及びケーソン本体１６に作用する浮力と土砂のせん断抵抗τとの関係を示した模式図である。図４において、浮き防止部材１０には、Ｚ方向下方から浮力σが作用している。浮力σに抗して浮き防止部材１０には、Ｚ軸方向に対して斜め上方から土砂のせん断抵抗τが作用している。土砂のせん断抵抗τは、図５（Ａ）及び図５（Ｂ）を参照して、以下の式（１）から求められる。
【００７０】
τ＝Ｃ＋σｔａｎθ          （１）
【００７１】
ここでτは土砂のせん断抵抗（ＫＮ／ｍ２）、Ｃは粘着力（ＫＮ／ｍ２）、θはせん断抵抗角または内部摩擦角度、ｔａｎθは摩擦係数を示している。
【００７２】
すなわち、土砂のせん断抵抗τは、図４、図５（Ａ）及び図５（Ｂ）に示すように、Ｚ軸方向に対して角度θで傾斜して浮き防止部材１０から該浮き防止部材１０の上方に延びる４つの傾斜面３０のそれぞれにおいて該浮き防止部材１０に作用する力である。したがって、この力は、浮き防止部材１０に作用する浮力σに抗するように浮き防止部材１０に作用し、浮き防止部材１０が浮力σにより浮き上がることを防止する。
【００７３】
また、再度図３を参照して、浮き防止部材１０は、ケーソン本体１６の側壁１８に設けられた、後述する支持部材２６を介して固定されている。このため、ケーソン本体１６の側壁１８から突出する各浮き防止部材１０には、浮き防止部材１０の両側に位置する２面と、浮き防止部材１０の先端側に位置する１面との合計３つの傾斜面３０でせん断抵抗τが作用している。
【００７４】
したがって、ケーソン本体１６には、１つの浮き防止部材１０に作用するせん断抵抗τにケーソン本体１６に設けられた浮き防止部材１０の数ｎを掛け合わせた合計のせん断抵抗ｎτ（ＫＮ／ｍ２）が作用することとなる。図３の例では、図示されている浮き防止部材１０の数は、９つであることから、ケーソン本体１６には少なくとも９τ（ＫＮ／ｍ２）のせん断抵抗が作用している。
【００７５】
また、各浮き防止部材１０には、ケーソン本体１６の沈設方向すなわち−Ｚ方向にτ（ＫＮ／ｍ２）の大きさの力が作用している。したがって、ケーソン本体１６には、ｎτ（ＫＮ／ｍ２）の大きさの反力Ｆが作用している。また、反力Ｆは、ケーソン本体１６に設ける浮き防止部材１０の数ｎを増減することにより、その大きさを調整することが可能である。このため、ケーソン１２は、浮力σに抗する反力Ｆを浮き防止部材１０の数ｎにより調整することからケーソン本体１６の自重を重くする必要がない。そのため、浮き防止部材１０の数ｎを増やすことにより躯体２２の自重を軽くすることができ、コストダウンを図ることができる。
【００７６】
また、後述するように浮き防止部材１０はケーソン本体１６の底版２０設置後に設けられることから、浮き防止部材１０の設置作業が容易であり、ケーソン本体１６に設けられた浮き防止部材１０の数ｎを増やすことは容易である。したがって、ケーソン１２が設置された近傍の土壌中の地下水の増加によりケーソン本体１６に作用する浮力σが増加した場合においても、浮き防止部材１０をケーソン１２の完成後に追加することができ、ケーソン１２が浮き上がることを容易に防止することができる。
【００７７】
さらに、浮き防止部材１０が設けられる躯体２２を所定の深さ、すなわち深さ２０ｍ以上の深さとすることにより、浮き防止部材１０が岩盤層等の強固な地盤に設けられることから、地震により引き起こされる液状化の影響を受ける虞がなく、あるいは虞が少ない。このため、浮き防止部材１０は、ケーソン１２を所定の深さに保持することができる。
【００７８】
次いで、図６を参照して本実施例におけるセグメント２４について説明する。セグメント２４は、図６に示すように円を分割した円弧状の構造物であり、鋼材等により形成されている。セグメント２４の材質は、鋼材（スチール製）の他に、鉄筋コンクリート製、コンポジット製等がある。
【００７９】
セグメント２４は、スキンプレート３２と、該スキンプレート３２の上端及び下端にそれぞれ配置された主桁３４，３４と、スキンプレート３２の側部にそれぞれ配置された継手板３６，３６と、セグメント２４を補強するとともに上下方向に延びる複数のリブ３８ａと、セグメント２４を補強するとともに周方向に延びる複数のリブ３８ｂと、スキンプレート３２の内側に配置されるとともにリブ３８ａ及び３８ｂに接合された補強板４０と、補強板４０を貫通して設けられ、ケーソン本体１６の側壁１８の内外を連通する連通部４１と、該連通部４１に固定された、後述する支持部材２６と、補強板４０において支持部材２６の周囲に設けられた複数のボルト孔４２とを備えて構成されている。
【００８０】
また、セグメント２４は、本実施例では鋼製セグメントが使われている。浮き防止部材１０をケーソン１２の側壁１８に取り付ける際、その取り付け部分は充分な強度が要求される。このため、後述する支持部材２６をセグメント２４に取り付けるため、支持部材２６の周囲を補強する必要がある。補強板４０は、支持部材２６を支持するための補強の役割を果たしている。更に、後述するフランジ部材５６（図１７（Ａ）参照）を補強板４０に取り付けることも行われる。
【００８１】
セグメント２４は、隣り合ったセグメント２４とボルト等の接続手段により接続され、複数のセグメント２４を接続することにより円筒形状の躯体２２を構成する。また、再度図２を参照するに、図２における紙面上下方向すなわちケーソン本体１６の沈設方向において積み重ねられた複数の躯体２２は、該躯体２２を構成するセグメント２４が周方向にずれるようにすなわち千鳥状に配置されるように接続されている。このため、後述する浮き防止部材１０の支持部材２６もケーソン本体１６の沈設方向に沿って周方向に千鳥状に配置されている。
【００８２】
＜＜＜第１の実施例＞＞＞
次いで図７（Ａ）及び図７（Ｂ）を参照して、第１の実施例に係る浮き防止部材１０の構成と取り付け状態について説明する。浮き防止部材１０は、支持部材２６と、荷重伝達部材４４とを備えている。本実施例において支持部材２６は、軸線方向に沿って貫通する孔部２８を有する円筒状の部材として形成されている。
【００８３】
荷重伝達部材４４は、先端側４４ａと、基端側に設けられた接合部４４ｂとを備えている。本実施例では、先端側４４ａと接合部４４ｂとは同じ径寸法で構成されている。また、荷重伝達部材４４は、軸線方向に沿って当該荷重伝達部材４４を貫通する貫通孔４６を備えている。接合部４４ｂは、その外径寸法が支持部材２６の孔部２８の内径と同じ寸法に設定されている。すなわち、接合部４４ｂは、孔部２８に隙間無く嵌合することができる。
【００８４】
支持部材２６は、図８（Ａ）及び図８（Ｂ）に示すように、セグメント２４の連通部４１に取り付けられている。支持部材２６の一端部２６ａは、スキンプレート３２に接している。また、他端部２６ｂは、ケーソン１２の内側の空間にむけて露出している。すなわち、支持部材２６ひいては孔部２８の軸線は、スキンプレート３２に対して交差する。このため、支持部材２６の孔部２８の一端部２６ａの側は、スキンプレート３２により閉口されている。これにより、ケーソン１２を沈設した際、支持部材２６の孔部２８を介してケーソン１２の外側の地下水がケーソン１２の内側に流入することがない。
【００８５】
次いで、図９、図１０（Ａ）及び図１０（Ｂ）を参照して荷重伝達部材４４をケーソン１２の側壁１８から突出させた状態について説明する。荷重伝達部材４４において先端側４４ａは、支持部材２６の孔部２８を介してケーソン１２の側壁１８の外側の土中に突出している。この際、支持部材２６の外側に位置するスキンプレート３２は、孔部２８に対応する位置において後述する掘削カッター４８により削孔されている。
【００８６】
また、接合部４４ｂは、孔部２８に隙間無く嵌合し、支持部材２６により支持されている。また、図１０（Ａ）を参照するに円盤状の蓋体５０が示されている。蓋体５０には、周方向に間隔をおいて複数の貫通孔５２が設けられている。蓋体５０における複数の貫通孔５２は、蓋体５０が補強板４０に取り付けられた際、支持部材２６が取り付けられた補強板４０に設けられた複数のボルト孔４２に対応する位置に設けられている。
【００８７】
図１０（Ｂ）を参照するに、蓋体５０は、複数のボルト５４を貫通孔５２を介してボルト孔４２に螺合させることにより、補強板４０に取り付けられている。これにより、接合部４４ｂすなわち荷重伝達部材４４は、軸線方向においてケーソン１２の内側に向けての変位を規制されることとなる。このため、荷重伝達部材４４は、ケーソン１２の側壁１８に対して片持ち梁状態で固定されている。
【００８８】
したがって、荷重伝達部材４４の先端側４４ａに土砂のせん断抵抗τが作用する際、せん断抵抗τは接合部４４ｂ及び支持部材２６を介してケーソン本体１６に確実に作用することとなる。
【００８９】
また、蓋体５０を補強板４０に取り付けることにより、ケーソン本体１６の内壁側に向けてケーソン１２の外側からの圧力による地下水の浸入を防止することができる。この場合、蓋体５０と補強板４０との間に図示しないオーリング（Ｏ−ｒｉｎｇ）やゴム部材等の弾性止水材を配置することにより止水性の向上を図ることができる。さらに、本実施例において蓋体５０の一方の側５０ａすなわち荷重伝達部材４４及び支持部材２６と当接する側には、グリース等の油脂剤が塗布されている。これにより、ケーソン１２が沈設された土中の地下水により、或いは外気に触れることにより接合部４４ｂの端面及び支持部材２６の他端部２６ｂが腐食することを防止することができ、或いは抑制することができる。
【００９０】
＜第１の実施例に係る浮き防止部材の設置工程＞
次いで、図１１（Ａ）ないし図１７（Ｂ）を参照して、第１の実施例に係る浮き防止部材１０の設置方法について説明する。図１１（Ａ）は、ケーソン１２において底版２０を打設後、ケーソン本体１６の内側に貯まっていた地下水を排水した状態を示している。
【００９１】
第１の工程として、図１１（Ｂ）において、ケーソン本体１６の側壁１８を構成するセグメント２４の連通部４１に固定された支持部材２６に対して補強板４０を介してフランジ部材５６（図１７（Ａ）参照）をボルト５４で取り付ける。ここで図１７（Ａ）を参照して、フランジ部材５６について説明する。
【００９２】
フランジ部材５６は管状部材として形成され、その一端部５６ａはフランジ状に形成されている。フランジ状の一端部５６ａには、補強板４０のボルト孔４２の位置に対応するように複数の貫通孔５８が設けられている。また、他端部５６ｂの内周面には雌ねじ６０が形成されている。フランジ部材５６は、貫通孔５８を介してボルト孔４２と螺合する複数のボルト５４により、フランジ状の一端部５６ａが補強板４０すなわち側壁１８に取り付けられ、該側壁１８に強固に固定される。
【００９３】
次いで第２の工程として、図１２（Ａ）に示すように、フランジ部材５６の他端部５６ｂに止水装置６２を取り付ける。止水装置６２は、中空パイプ６４と、該中空パイプ６４の先端側６６（図１２（Ａ）左方）側から順に取り付けられた第１仕切バルブ６８と、注入用バルブ７０と、排泥用バルブ７２と、第２仕切バルブ７４と、グランドパッキン７６とを備えて構成されている。
【００９４】
また、止水装置６２は第１仕切バルブ６８と注入用バルブ７０及び排泥用バルブ７２との間の位置で、注入用バルブ７０、排泥用バルブ７２及び第２仕切バルブ７４が第１仕切バルブ６８に対して取り外し可能に構成されている。尚、取り外し可能構造は、公知の構造であって特定の構造に限定されないので、その詳細な図示は省略されている。
【００９５】
中空パイプ６４の先端側６６には雄ねじが形成されている。止水装置６２は、中空パイプ６４の前記雄ねじとフランジ部材５６の雌ねじ６０とを螺合させることによりフランジ部材５６を介して側壁１８に取り付けられる。尚、図１２（Ｂ）において、第１仕切バルブ６８、注入用バルブ７０、排泥用バルブ７２及び第２仕切バルブ７４は閉じられた状態にある。
【００９６】
第３の工程として、図１２（Ｂ）に示すように、第２仕切バルブ７４を開き、中空パイプ６４の後端部７８側から図示しない駆動源により駆動される掘削カッター４８を中空パイプ６４内に挿入する。
【００９７】
第４の工程として、図１３（Ａ）に示すように、第１仕切バルブ６８及び排泥用バルブ７２を開き、掘削カッター４８を支持部材２６の孔部２８内へと前進させる。そして、掘削カッター４８により、支持部材２６の孔部２８を閉口しているスキンプレート３２を掘削し、孔部２８をケーソン１２の側壁１８の外側に向けて開口させる。
【００９８】
この際、中空パイプ６４のグランドパッキン７６より先端側に止水装置６２から中空パイプ内を通り掘削カッター４８先端に水が供給され、掘削カッター４８によるスキンプレート３２の加工屑の除去が行われる。そして加工屑とともに水は排泥用バルブ７２から排出される。尚、グランドパッキン７６は、掘削カッター４８の外周面に接して、前記水が中空パイプ６４の後端部７８側に噴出することを防止している。
【００９９】
第５の工程として、図１３（Ｂ）に示すように、掘削カッター４８により形成された開口部８０から側壁１８の外側の地山ＵＧへと掘削カッター４８を前進させ、地山ＵＧを掘削し、側壁１８から地山ＵＧに延びる掘削孔８２を設ける。尚、削孔水は中空パイプ６４内に送水され、掘削カッター４８から中空パイプ６４と地山との間を後端部７８方向に流れて排泥されるので、掘削カッター４８の直径は排泥できる程度に支持部材２６の孔部２８の直径より小さく設定されている。
【０１００】
この際、中空パイプ６４のグランドパッキン７６より先端側に掘削カッター４８先端から水が供給され、掘削カッター４８による地山ＵＧから掘削した土砂の除去が行われる。そして土砂とともに水は排泥用バルブ７２から排出される。
【０１０１】
そして第６の工程として、掘削カッター４８は、掘削孔８２を側壁１８の外側の地山ＵＧ中に設けた後、後端部７８側に引き戻され、第１仕切バルブ６８、排泥用バルブ７２及び第２仕切バルブ７４が閉じられる。その後、掘削カッター４８は、中空パイプ６４から取り外される。
【０１０２】
第７の工程として、図１４（Ａ）に示すように、第２仕切バルブ７４を開き、中空パイプ６４の後端部７８側から荷重伝達部材４４を中空パイプ６４内に挿入する。また、荷重伝達部材４４の接合部４４ｂ側には、該荷重伝達部材４４を押す挿入突棒８４が配置されている。挿入突棒８４は、図１７（Ａ）に示すように、その先端に荷重伝達部材４４の貫通孔４６と嵌合する嵌合部８４ａと、荷重伝達部材４４を中空パイプ６４の内面に沿って案内する案内部８４ｂとを備えている。
【０１０３】
第８の工程として、図１４（Ｂ）に示すように第１仕切バルブ６８を開き、荷重伝達部材４４を挿入突棒８４により掘削孔８２内に押し込む。その際、荷重伝達部材４４の軸線方向において接合部４４ｂの位置と支持部材２６の位置とを一致させる。すなわち接合部４４ｂと支持部材２６とを嵌合させるように荷重伝達部材４４を掘削孔８２内に押し込む。その後、挿入突棒８４を中空パイプ６４の後端部７８側に引き戻し、第２仕切バルブ７４を閉じる。
【０１０４】
第９の工程として、注入用バルブ７０を開き、荷重伝達部材４４の貫通孔４６を介して掘削孔８２に向けて「グラウト材」としてのモルタル８６を注入し、掘削孔８２内にモルタル８６を充填する。モルタル８６を注入後、図１５（Ａ）に示すように、第１仕切バルブ６８及び注入用バルブ７０を閉じる。
【０１０５】
第１０の工程として、図１５（Ｂ）に示すように、止水装置６２の注入用バルブ７０、排泥用バルブ７２及び第２仕切バルブ７４を第１仕切バルブ６８から取り外す。そして第１１の工程として、図１６（Ａ）に示すように、掘削孔８２に充填したモルタル８６が固化した後、第１仕切バルブ６８をフランジ部材５６から取り外す。
【０１０６】
第１２の工程として、図１６（Ｂ）に示すように、荷重伝達部材４４の軸線方向において荷重伝達部材４４（接合部４４ｂ）の後端、支持部材２６の他端部２６ｂ及び補強板４０の面が同じ位置となるように固化したモルタル８６の一部を除去する。そして、蓋体５０をボルト５４により補強板４０に取り付ける。これにより、荷重伝達部材４４は、支持部材２６を介してケーソン本体１６の側壁１８に荷重伝達部材４４の軸線方向への変位が規制された状態で強固に固定された状態となる。すなわち、荷重伝達部材４４の先端側４４ａが、ケーソン本体１６の側壁１８から突出した状態となる。
【０１０７】
さらに、荷重伝達部材４４は、先端側４４ａと掘削孔８２との間及び先端側４４ａと開口部８０との間にはモルタル８６が充填されていることから十分な強度を有している。
【０１０８】
このため、浮き防止部材１０は、浮力σの作用によりケーソン本体１６の側壁１８に対して撓んだ際に浮き防止部材１０が損傷する虞がなく、あるいは損傷する虞が少ない。したがって、浮き防止部材１０は、該浮き防止部材に作用する土砂のせん断抵抗及び土砂の重さに耐えうることからケーソン本体１６に作用する浮力σに抗して、ケーソン本体１６を所定の深さに維持することができる。
【０１０９】
＜＜＜第１の実施例の変更例＞＞＞
（１）本実施例において、荷重伝達部材４４の先端側４４ａと接合部４４ｂとは、同じ直径寸法として構成したが、この構成に代えて、図１８（Ａ）に示すように荷重伝達部材８８の先端側８８ａの直径寸法を接合部８８ｂの直径寸法よりも小さく構成してもよい。
（２）さらに、荷重伝達部材９０において、直径寸法の異なる先端側９０ａと接合部９０ｂとを滑らかに接続する傾斜部９０ｃを備える構成としてもよい。
【０１１０】
（３）本実施例において、荷重伝達部材４４の先端側４４ａと接合部４４ｂとは、同じ直径寸法として構成したが、この構成に代えて、図１９（Ａ）に示すように荷重伝達部材９２を先端側９２ａと、テーパー形状に形成された接合部９２ｂとにより構成してもよい。
【０１１１】
また、荷重伝達部材９２の接合部９２ｂと嵌合するように支持部材９４の孔部９６も接合部９２ｂのテーパー勾配と一致する逆テーパー形状に構成してもよい。すなわち、図１９（Ｂ）に示すようにテーパー形状の最小径部が一端部９４ａ側に形成され、テーパー形状の最大径部が他端部９４ｂ側に形成されている。この構成においては、支持部材９４は、一端部９４ａがスキンプレート３２に面し、他端部９４ｂはケーソン本体１６の内側の空間に面するようにセグメント２４の連通部４１に固定されている。
【０１１２】
接合部９２ｂをテーパー形状に形成することにより接合部９２ｂの断面の大きさを円筒状の接合部４４ｂの断面の大きさよりも大きくすることができる。これにより、接合部９２ｂを円筒状に形成する場合よりも荷重伝達部材が耐え得るせん断抵抗τの大きさを大きくすることができる。
【０１１３】
（４）本実施例において、図２０に示すように支持部材２６の孔部２８に支持部材２６の一端部２６ａから他端部２６ｂまで連通する排泥溝９８を設けてもよい。孔部２８に排泥溝９８を形成することにより削孔時における掘削された土砂の排出を容易にし、掘削作業の作業性を向上させることができる。さらに、支持部材２６と接合部４４ｂとを嵌合させる際、孔部２８に付着した泥土を排泥溝９８を介して支持部材２６と接合部４４ｂとの接触面から除去することができ、支持部材２６と接合部４４ｂとの密着性を向上させることができる。
【０１１４】
（５）本実施例において、支持部材２６及び荷重伝達部材４４は、軸線方向に交差する断面形状を円状に形成したが、互いに嵌合する関係にあれば四角形や六角形等の多角形として構成してもよい。
（６）本実施例において、支持部材２６はセグメント２４に対して直接取り付ける構成としたが、例えば、セグメント２４にケーソン本体１６の側壁１８の外側と内側とを連通するグラウトホール等の連通孔を設け、該連通孔に支持部材２６を固定する構成としてもよい。
【０１１５】
＜＜＜第２の実施例＞＞＞
次いで図２１（Ａ）ないし図２２（Ｂ）を参照して、第２の実施例に係る浮き防止部材１０の構成と取り付け状態について説明する。第２の実施例に係る浮き防止部材１０は、支持部材１００と、荷重伝達部材１０２とを備えている。
【０１１６】
支持部材１００は、図２１（Ａ）に示すように円筒状に形成され、軸線方向に沿って貫通する孔部１０４を備えている。孔部１０４の内面には、雌ねじ１０６が形成されている。また、荷重伝達部材１０２は、図２１（Ｂ）に示すように先端側１０２ａと、基端側に設けられた接合部１０２ｂとを備えている。接合部１０２ｂには、雄ねじ１０８が形成されている。また、本実施例において先端側１０２ａの直径寸法は、接合部１０２ｂの雄ねじの谷の径と等しく、或いは小さく設定されている。
【０１１７】
また、荷重伝達部材１０２は、軸線方向に沿って当該荷重伝達部材１０２を貫通する貫通孔１１０を備えている。貫通孔１１０の接合部１０２ｂ側には、後述する挿入突棒１１２の凹部１１４と嵌合する凸部１１６が設けられている。また、荷重伝達部材１０２は、接合部１０２ｂの雄ねじ１０８が支持部材１００の雌ねじ１０６と螺合することにより、支持部材１００に固定され、支持される。
【０１１８】
図２２（Ａ）及び図２２（Ｂ）を参照して、支持部材１００のセグメント１１８への取り付け状態を説明する。尚、本実施例におけるセグメント１１８は、鉄筋コンクリート製セグメントであり、スキンプレート３２を備えていない点で第１の実施例のセグメント２４と相違する。
【０１１９】
支持部材１００は、セグメント１１８の連通部１１９に取り付けられている。セグメント１１８において支持部材１００の周囲には、複数のボルト孔１２０が所定の間隔をおいて設けられている。また、本実施例におけるセグメント１１８は、第１実施例のセグメント２４と異なりスキンプレート３２を備えていない。このため、ケーソン本体１６を沈設する際、支持部材１００の孔部１０４を閉口しておく必要がある。
【０１２０】
このため、支持部材１００の孔部１０４には、プラグ１２２が取り付けられている。プラグ１２２は、円筒状に形成され、その外周面には孔部１０４の雌ねじ１０６と螺合する雄ねじが形成されている。プラグ１２２は、掘削カッター４８により破砕されやすくするため樹脂材料で形成されている。
【０１２１】
また、セグメント１１８により構成されるケーソン本体１６を沈設する際、支持部材１００の孔部１０４は、雄ねじ１０８と螺合したプラグ１２２により閉口されていることから、ケーソン本体１６の側壁１８の外側の土中から地下水が流入することを防止することができる。
【０１２２】
＜第２の実施例に係る浮き防止部材の設置工程＞
次いで、図１１（Ａ）ないし図１６（Ａ）、図２３（Ａ）及び図２６を参照して、第２の実施例に係る浮き防止部材１０の設置方法について説明する。第２の実施例における浮き防止部材１０の設置方法は、第８の工程が第１の実施例の浮き防止部材１０の設置方法と異なる。尚、第１の工程ないし第７の工程、第９の工程ないし第１２の工程（図１１（Ａ）ないし図１６（Ａ）参照）については、同じ工程のため、説明を省略する。
【０１２３】
第８の工程において、第１の実施例に係る設置方法（図１４（Ｂ）参照）と異なる点は、支持部材１００の孔部１０４の雌ねじ１０６に荷重伝達部材１０２の接合部１０２ｂの雄ねじを螺合させることにある。第２の実施例における第８の工程を図１４（Ｂ）を参照して説明する。
【０１２４】
第８の工程として、第１仕切バルブ６８を開き、荷重伝達部材１０２（図中４４に相当）の凸部１１６に挿入突棒１１２（図中８４に相当）の凹部１１４を嵌合させた状態で荷重伝達部材１０２を挿入突棒１１２により掘削孔８２内に押し込む。そして、支持部材１００（図中２６に相当）に接合部１０２ｂ（図中４４ｂ）が接すると、挿入突棒１１２を回転させて接合部１０２ｂの雄ねじを支持部材１００の雌ねじ１０６に螺合させる。その後、挿入突棒８４を中空パイプ６４の後端部７８側に引き戻し、第２仕切バルブ７４を閉じる。
【０１２５】
その後、第１の実施例における設置方法の第９の工程ないし第１２の工程を実施する。これにより、荷重伝達部材１０２は、図２３（Ａ）に示すように支持部材１００を介してセグメント１１８すなわちケーソン本体１６に支持固定される。
【０１２６】
尚、本実施例では、荷重伝達部材１０２がその軸線方向において支持部材１００に対して確実に固定されることから、前記軸線の直角方向断面に土水圧による荷重により地山側からケーソン本体１６側に向けて力が作用する際、荷重伝達部材１０２の軸線方向への変位を確実に規制することができる。
【０１２７】
さらに、荷重伝達部材１０２は、先端側１０２ａと掘削孔８２との間及び先端側１０２ａと開口部８０との間にはモルタル８６が充填されていることから十分な強度を有している。
【０１２８】
＜＜＜第２の実施例の変更例＞＞＞
（１）本実施例において、図２３（Ｂ）に示すように支持部材１００の孔部１０４に支持部材１００の一端部１００ａから他端部１００ｂまで連通する排泥溝１２４を設けてもよい。孔部１０４に排泥溝１２４を形成することにより削孔時における掘削された土砂の排出を容易にし、掘削作業の作業性を向上させることができる。
【０１２９】
さらに、支持部材１００と接合部１０２ｂとを螺合させる際、雌ねじ１０６に付着した泥土を排泥溝９８を介して雌ねじ１０６と接合部１０２ｂの雄ねじとの接触面から除去することができ、支持部材１００と接合部１０２ｂとを円滑に螺合させることができる。
【０１３０】
（２）本実施例において、支持部材１００はセグメント１１８に対して直接取り付ける構成としたが、例えば、セグメント１１８にケーソン本体１６の側壁１８の外側と内側とを連通するグラウトホール等の連通孔を設け、該連通孔に支持部材１００を固定する構成としてもよい。
（３）本実施例では、プラグ１２２を樹脂材料で形成したが、鉄やアルミ等の材質で構成してもよい。
【０１３１】
（４）本実施例では、孔部１０４にプラグ１２２を取り付けた構成としているが、この構成に代えて、連通部１１９の地山ＵＧの側に、図示しない仮壁（スキンプレート）を設ける構成としてもよい。この構成では、プラグ１２２を取り付けを省略することができる。
（５）本実施例では、蓋体５０を補強板４０に取り付ける構成としたが、この構成に代えて、蓋体５０を取り付けなくてもよい。荷重伝達部材１０２は、支持部材１００と接合部１０２ｂとが螺合していることから、当該荷重伝達部材１０２の軸線方向の変位が規制されているからである。
【０１３２】
＜＜＜第３の実施例＞＞＞
次いで図２４（Ａ）及び図２４（Ｂ）を参照して、第３の実施例に係る浮き防止部材１０の構成について説明する。第３の実施例に係る浮き防止部材１０は、荷重伝達部材１２６と、支持部材１２８とを備えている。
【０１３３】
また、荷重伝達部材１２６は、図２４（Ａ）に示すように先端側１２６ａと、基端側に設けられた接合部１２６ｂとを備えている。また、荷重伝達部材１２６には軸線方向に沿って貫通する貫通孔１３０が形成されている。また、接合部１２６ｂの外周面には嵌合凸部１３２が形成され、内周面には凸部１３４が形成されている。
【０１３４】
支持部材１２８は、図２４（Ｂ）に示すように、一端部１２８ａと他端部１２８ｂとを備えている。また、支持部材１２８には、軸線方向に沿って貫通する孔部１３６が形成されている。孔部１３６の内面には、嵌合凹部１３８が形成されている。
【０１３５】
嵌合凹部１３８は、支持部材１２８の他端部１２８ｂに向けて開口し、嵌合凸部１３２を案内する案内部１３８ａと、支持部材１２８に対して荷重伝達部材１２６を相対回転させた際に嵌合凸部１３２と嵌合し、荷重伝達部材１２６の前記軸線方向への変位を規制する嵌合部１３８ｂを備えている。
【０１３６】
＜第３の実施例に係る浮き防止部材の設置工程＞
第３の実施例における浮き防止部材１０の設置方法は、第８の工程が第１の実施例の浮き防止部材１０の設置方法と異なる。尚、第１の工程ないし第７の工程、第９の工程ないし第１２の工程（図１１（Ａ）ないし図１６（Ａ）参照）については、同じ工程のため、説明を省略する。
【０１３７】
第８の工程において、第１の実施例に係る設置方法（図１４（Ｂ）参照）と異なる点は、支持部材１２８の孔部１３６に設けられた嵌合凹部１３８に荷重伝達部材１２６の接合部１２６ｂの嵌合凸部１３２を嵌合させることにある。第３の実施例における第８の工程を図１４（Ｂ）を参照して説明する。第８の工程として、第１仕切バルブ６８を開き、荷重伝達部材１２６（図中４４に相当）の凸部１３４に挿入突棒１１２（図中８４に相当）の凹部１１４を嵌合させた状態で荷重伝達部材１２６を挿入突棒１１２により掘削孔８２内に押し込む。
【０１３８】
その際、荷重伝達部材１２６は、その軸線方向において接合部１２６ｂの外周面の嵌合凸部１３２が支持部材１２８の嵌合凹部１３８の案内部１３８ａに案内されて、前記軸線方向における支持部材１２８に対して所定の位置まで前進する。そして、支持部材１２８（図中２６に相当）に荷重伝達部材１２６（図中４４）を相対回転させることにより、嵌合凸部１３２と嵌合凹部１３８とを嵌合させる。その後、挿入突棒８４を中空パイプ６４の後端部７８側に引き戻し、第２仕切バルブ７４を閉じる。
【０１３９】
そして、第１の実施例における設置方法の第９の工程ないし第１２の工程を実施する。これにより、荷重伝達部材１２６は、支持部材１２８を介してケーソン本体１６に支持固定される。すなわち、荷重伝達部材１２６は支持部材１２８に対して、その軸線方向における変位が規制された状態で支持固定されている。
【０１４０】
＜第３の実施例の変更例＞
本実施例では、蓋体５０を補強板４０に取り付ける構成としたが、この構成に代えて、蓋体５０を取り付けなくてもよい。荷重伝達部材１２６は、嵌合凸部１３２と嵌合凹部１３８とが嵌合していることから、当該荷重伝達部材１２６の軸線方向の変位が規制されているからである。
【０１４１】
さらに、荷重伝達部材１２６は、先端側１２６ａと掘削孔８２との間及び先端側１２６ａと開口部８０との間にはモルタル８６が充填されていることから十分な強度を有している。
【０１４２】
＜＜＜第３の実施例の変更例＞＞＞
（１）支持部材１２８の孔部１３６に一端部１２８ａと他端部１２８ｂとを連通する排泥溝を設ける構成としてもよい。
（２）本実施例においても、支持部材１２８はセグメント２４に対して直接取り付ける構成としたが、例えば、セグメント２４にケーソン本体１６の側壁１８の外側と内側とを連通するグラウトホール等の連通孔を設け、該連通孔に支持部材１２８を固定する構成としてもよい。
【０１４３】
＜＜＜第４の実施例＞＞＞
図２５（Ａ）及び図２５（Ｂ）を参照して、第４の実施例に係る浮き防止部材１０の構成について説明する。第４の実施例に係る浮き防止部材１０は、荷重伝達部材１４０と、支持部材１４２とを備えている。
【０１４４】
荷重伝達部材１４０は、図２５（Ａ）に示すように先端側１４０ａと、基端側に設けられた接合部１４０ｂとを備えている。接合部１４０ｂはテーパー形状に形成されている。また、荷重伝達部材１４０には軸線方向に沿って貫通する貫通孔１４４が形成されている。また、接合部１４０ｂの内周面には凸部１４６が形成されている。さらに先端側１４０ａの前面には、複数の掘削部材１４８が設けられている。掘削部材１４８には、ビット、チップ等が含まれている。尚、凸部１４６は、荷重伝達部材１４０により掘削孔８２を掘削する際、挿入突棒１１２の凹部１１４に嵌合する。
【０１４５】
支持部材１４２は、図２５（Ｂ）に示すように、一端部１４２ａと他端部１４２ｂとを備えている。また、支持部材１４２には、軸線方向に沿って貫通する孔部１５０が形成されている。また、孔部１５０は、荷重伝達部材１４０のテーパー形状の接合部１４０ｂと嵌合するように、接合部１４０ｂのテーパー勾配と一致する逆テーパー形状に形成されている。すなわち、テーパー形状の最小径部が一端部１４２ａ側に形成され、テーパー形状の最大径部が他端部１４２ｂ側に形成されている。
【０１４６】
また、支持部材１４２は、図２７（Ａ）に示すようにセグメント２４の連通部４１に固定されている。さらに、支持部材１４２の他端部１４２ｂは、ケーソン本体１６の内側の空間に面している。
【０１４７】
次いで、図２６を参照するに、浮き防止部材１０の設置工程において使用する挿入突棒１１２が示されている。挿入突棒１１２は、その先端に荷重伝達部材１０２、１２６、１４０の貫通孔１１０、１３０、１４４と嵌合する嵌合部１１２ａと、荷重伝達部材１０２、１２６、１４０を中空パイプ６４の内面に沿って案内する案内部１１２ｂとを備えている。
【０１４８】
さらに、案内部１１２ｂには凹部１１４が設けられている。凹部１１４は、荷重伝達部材１０２、１２６、１４０に設けられた凸部１１６、１３４、１４６と嵌合するように構成されている。
【０１４９】
＜第４の実施例に係る浮き防止部材の設置工程＞
次いで、図２７（Ａ）ないし図３１（Ｂ）を参照して、第４の実施例に係る浮き防止部材１０の設置方法について説明する。図２７（Ａ）は、ケーソン１２において底版２０を打設後、ケーソン本体１６の内側に貯まっていた地下水を排水した状態を示している。尚、本実施例におけるセグメント２４は第１の実施例と同じ鋼製セグメントである。
【０１５０】
第１の工程として、図２７（Ｂ）において、ケーソン本体１６の側壁１８を構成するセグメント２４の連通部４１に固定された支持部材１４２に対して補強板４０を介してフランジ部材５６（図１７（Ａ）参照）をボルト５４で取り付ける。
【０１５１】
次いで第２の工程として、図２８（Ａ）に示すように、フランジ部材５６の他端部５６ｂに止水装置６２を取り付ける。止水装置６２は、中空パイプ６４と、該中空パイプ６４の先端側６６（図２８（Ａ）左方）側から順に取り付けられた第１仕切バルブ６８と、注入用バルブ７０と、排泥用バルブ７２と、第２仕切バルブ７４と、グランドパッキン７６とを備えて構成されている。
【０１５２】
また、止水装置６２は、第１の実施例と同様に第１仕切バルブ６８と注入用バルブ７０及び排泥用バルブ７２との間の位置で、注入用バルブ７０、排泥用バルブ７２及び第２仕切バルブ７４が第１仕切バルブ６８に対して取り外し可能に構成されている。尚、取り外し可能構造は、公知の構造であって特定の構造に限定されないので、その詳細な図示は省略されている。
【０１５３】
中空パイプ６４の先端側６６には雄ねじが形成されている。止水装置６２は、中空パイプ６４の前記雄ねじとフランジ部材５６の雌ねじ６０とを螺合させることによりフランジ部材５６を介して側壁１８に取り付けられる。尚、図２８（Ｂ）において、第１仕切バルブ６８、注入用バルブ７０、排泥用バルブ７２及び第２仕切バルブ７４は閉じられた状態にある。
【０１５４】
第３の工程として、図２８（Ｂ）に示すように、第２仕切バルブ７４を開き、中空パイプ６４の後端部７８側から荷重伝達部材１４０及び挿入突棒１１２を中空パイプ６４内に挿入する。挿入突棒１１２は、図示しない駆動源により回転駆動される。これにより、荷重伝達部材１４０は、挿入突棒１１２を介して図示しない駆動源により回転駆動される。
【０１５５】
第４の工程として、図２９（Ａ）に示すように、第１仕切バルブ６８及び排泥用バルブ７２を開き、荷重伝達部材１４０を支持部材１４２の孔部１５０内へと前進させる。そして、荷重伝達部材１４０の先端側１４０ａに設けられた複数の掘削部材１４８により、支持部材１４２の孔部１５０を閉口しているスキンプレート３２を掘削し、孔部１５０をケーソン１２の側壁１８の外側に向けて開口させる。
【０１５６】
この際、中空パイプ６４のグランドパッキン７６より先端側に止水装置６２から中空パイプ内を通り荷重伝達部材１４０の貫通孔１４４を介して先端側１４０ａの掘削部材１４８周辺に水が供給され、掘削部材１４８によるスキンプレート３２の加工屑の除去が行われる。そして加工屑とともに水は排泥用バルブ７２から排出される。尚、グランドパッキン７６は、挿入突棒１１２の案内部１１２ｂに接して、前記水が中空パイプ６４の後端部７８側に噴出することを防止している。
【０１５７】
第５の工程として、図２９（Ｂ）に示すように、荷重伝達部材１４０の掘削部材１４８により形成された開口部８０から側壁１８の外側の地山ＵＧへと荷重伝達部材１４０を前進させ、地山ＵＧを掘削し、側壁１８から地山ＵＧに延びる掘削孔８２を設ける。尚、削孔水は中空パイプ６４内に送水され、荷重伝達部材１４０の貫通孔１４４を介して先端側１４０ａの掘削部材１４８から中空パイプ６４と地山との間を後端部７８方向に流れて排泥される。これにより、掘削部材１４８による地山ＵＧから掘削した土砂の除去が行われる。そして土砂とともに水は排泥用バルブ７２から排出される。
【０１５８】
そして、荷重伝達部材１４０の接合部１４０ｂが、支持部材１４２の孔部１５０と接して嵌合した際、荷重伝達部材１４０の回転を停止させ、掘削部材１４８による地山ＵＧの掘削を停止させる。その後、挿入突棒１１２を中空パイプ６４の後端部７８側に引き戻し、第２仕切バルブ７４を閉じる。
【０１５９】
第６の工程として、注入用バルブ７０を開き、荷重伝達部材１４０の貫通孔１４４を介して掘削孔８２に向けてモルタル８６を注入し、掘削孔８２内にモルタル８６を充填する。モルタル８６を注入後、図３０（Ａ）に示すように、第１仕切バルブ６８及び注入用バルブ７０を閉じる。
【０１６０】
第７の工程として、図３０（Ｂ）に示すように、止水装置６２の注入用バルブ７０、排泥用バルブ７２及び第２仕切バルブ７４を第１仕切バルブ６８から取り外す。
【０１６１】
第８の工程として、図３１（Ａ）に示すように、掘削孔８２に充填したモルタル８６が固化した後、第１仕切バルブ６８をフランジ部材５６から取り外す。
【０１６２】
第９の工程として、図３１（Ｂ）に示すように、荷重伝達部材１４０の軸線方向において荷重伝達部材１４０（接合部１４０ｂ）の後端、支持部材１４２の他端部１４２ｂ及び補強板４０の面が同じ位置となるように固化したモルタル８６の一部を除去する。そして、蓋体５０をボルト５４により補強板４０に取り付ける。これにより、荷重伝達部材１４０は、支持部材１４２を介してケーソン本体１６の側壁１８に荷重伝達部材１４０の軸線方向への変位が規制された状態で強固に固定された状態となる。すなわち、荷重伝達部材１４０の先端側１４０ａが、ケーソン本体１６の側壁１８から突出した状態となる。
【０１６３】
さらに、荷重伝達部材１４０は、先端側１４０ａと掘削孔８２との間及び先端側１４０ａと開口部８０との間にはモルタル８６が充填されていることから十分な強度を有している。
【０１６４】
＜＜＜第４の実施例の変更例＞＞＞
図３２（Ａ）を参照するに第４の実施例の変更例の一例が示されている。荷重伝達部材１５２は、先端側１５２ａと、接合部１５２ｂとを備えている。荷重伝達部材１５２において、先端側１５２ａの直径寸法と接合部１５２ｂの直径寸法とは同じ大きさに設定されている。また、荷重伝達部材１５２には軸線方向に沿って貫通する貫通孔１５４が形成されている。また、接合部１５２ｂの内周面には凸部１５６が形成されている。さらに先端側１５２ａの前面には、複数の掘削部材１５８が設けられている。掘削部材１５８には、ビット、チップ等が含まれている。
【０１６５】
また、図３２（Ｂ）を参照するに第４の実施例の変更例のその他の例が示されている。荷重伝達部材１６０は、先端側１６０ａと、接合部１６０ｂとを備えている。荷重伝達部材１６０において、先端側１６０ａの直径寸法は接合部１６０ｂの直径寸法より小さく設定されている。また、荷重伝達部材１６０には軸線方向に沿って貫通する貫通孔１６２が形成されている。また、接合部１６０ｂの内周面には凸部１６４が形成されている。
【０１６６】
さらに先端側１６０ａの前面には、複数の掘削部材１６６が設けられている。掘削部材１６６は、先端側１６０ａの直径寸法より半径方向外側にはみ出すように先端側１６０ａに設けられている。すなわち、掘削部材１６６の刃先直径は、先端側１６０ａの直径寸法より大きく設定されている。このため、先端側１６０ａの外周面と、該外周面の周囲の地山ＵＧとの摩擦力を低減することができ、荷重伝達部材１６０の掘進に必要な力を低減することができる。尚、掘削部材１６６には、ビット、チップ等が含まれている。
【０１６７】
尚、上記の荷重伝達部材１５２、１６０は、接合部１５２ｂ、１６０ｂが円筒状に形成されていることから、第４の実施例に係る支持部材１４２に代えて、第１の実施例に係る支持部材２６と嵌合することとなる。
【０１６８】
＜＜＜第５の実施例＞＞＞
図３３（Ａ）を参照して、第５の実施例に係る荷重伝達部材１６８の構成について説明する。荷重伝達部材１６８は、先端側１６８ａと、基端側に設けられた接合部１６８ｂとを備えている。先端側１６８ａは掘削部１７０と撹拌部１７２とを備えている。
【０１６９】
掘削部１７０は先端側１６８ａの先端に位置している。掘削部１７０はその先端に複数の掘削部材１７４を備えている。また、掘削部１７０には、先端側に向けて開口している水切り溝１７６が設けられている。水切り溝１７６は、中空パイプ６４及び後述する貫通孔１８０を介して送水される削孔水を掘削部材１７４周辺に供給することができる。これにより掘削部材１７４に掘削された土砂を先端側１６８ａと周囲の地山ＵＧとの間を通して排泥用バルブ７２から排出する。
【０１７０】
また、掘削部１７０の直径寸法は、内面がテーパー形状に形成された支持部材１４２の一端部１４２ａ側の孔部１５０の内径寸法より小さく設定されている。尚、掘削部材１７４には、ビット、チップ等が含まれている。
【０１７１】
また、撹拌部１７２は、掘削部１７０と接合部１６８ｂとを接続している。撹拌部１７２の直径寸法は、掘削部１７０の直径寸法よりも小さく設定されている。撹拌部１７２には、該撹拌部１７２の外周面から半径方向外側に向かって延びる複数の「撹拌手段」としての突起１７８を備えている。
【０１７２】
突起１７８は、撹拌部１７２とともに荷重伝達部材１６８の軸線の周囲に回転した際、突起１７８がつくる刃先円の直径は、支持部材１４２の一端部１４２ａ側の孔部１５０の内径寸法より小さく設定されている。
【０１７３】
また、荷重伝達部材１６８には、その軸線方向に掘削部１７０、撹拌部１７２及び接合部１６８ｂを貫通する貫通孔１８０が形成されている。また、接合部１６８ｂの内周面には凸部１８２が形成されている。尚、凸部１８２は、荷重伝達部材１６８により掘削孔８２を掘削する際、挿入突棒１１２の凹部１１４に嵌合する。
【０１７４】
＜第５の実施例に係る浮き防止部材の設置工程＞
第５の実施例における浮き防止部材１０の設置工程は、第４の実施例における第６の工程が異なるほかは同じである。したがって、第１の工程（図２７（Ｂ）参照）から第５の工程（図２９（Ｂ）参照）についての説明は省略する。また、同様に第７の工程（図３０（Ｂ）参照）から第９の工程（図３１（Ｂ）参照）も第４の実施例における設置工程と同様であることから説明は省略する。尚、本実施例では、第５の工程において、掘削停止後に挿入突棒１１２を中空パイプ６４の後端部７８側に引き戻さず、そのまま、第６の工程を実施する。
【０１７５】
第６の工程として、図３３（Ｂ）に示すように注入用バルブ７０を開き、荷重伝達部材１６８の貫通孔１８０を介して掘削孔８２に向けてモルタル８６を注入し、掘削孔８２内にモルタル８６を充填する。そしてモルタル８６を注入しながら、あるいは注入した後、図示しない駆動源により挿入突棒１１２を介して荷重伝達部材１６８を回転させる。これにより、突起１７８が掘削孔８２内で充填されたモルタル８６を撹拌する。
【０１７６】
尚、図３３（Ｂ）に示すように挿入突棒１１２は、荷重伝達部材１６８を掘削孔８２に押し込んだ際、その外周面に注入用バルブ７０の位置に対応するように複数のモルタル注入口１１２ｃが設けられている。また、挿入突棒１１２は、その中心部に挿入突棒１１２の先端から軸線方向においてモルタル注入口１１２ｃの位置まで延びるモルタル注入孔１１２ｄが設けられている。モルタル注入口１１２ｃとモルタル注入孔１１２ｄとは連通している。したがって、注入用バルブ７０を開いた際、モルタル８６は挿入突棒１１２のモルタル注入口１１２ｃおよびモルタル注入孔１１２ｄを介して、荷重伝達部材１６８の貫通孔１８０に供給される。
【０１７７】
この際、荷重伝達部材１６８の周囲の地山ＵＧの土とモルタル８６を混合撹拌することができる。その結果、荷重伝達部材１６８の周囲に前記土が混合した状態で固化したモルタル８６の層を荷重伝達部材１６８と一体化させることができる。これにより、浮き防止部材１０の径を大きくすることができ、荷重伝達部材１６８に作用するせん断抵抗τを大きくすることができる。
【０１７８】
そしてモルタル８６の撹拌後、挿入突棒１１２を中空パイプ６４の後端部７８側に引き戻し、第１仕切バルブ６８、注入用バルブ７０及び第２仕切バルブ７４を閉じる。その後は、第７の工程（図３０（Ｂ）参照）から第９の工程（図３１（Ｂ）参照）を実施する。
【０１７９】
＜＜＜第６の実施例＞＞＞
図３４（Ａ）ないし図３５（Ｂ）を参照して、第５の実施例に係る荷重伝達部材１８４の構成について説明する。荷重伝達部材１８４は、先端側１８４ａと、基端側に設けられた接合部１８４ｂとを備えている。接合部１８４ｂは、支持部材１４２の孔部１５０と嵌合するようにテーパー形状に形成されている。また先端側１８４ａの直径寸法は、孔部１５０の内径よりも小さく設定されている。すなわち先端側１８４ａの直径寸法は、テーパー形状の接合部１８４ｂにおいて最小径部の直径寸法より小さく設定されている。
【０１８０】
先端側１８４ａは、その先端に「掘削部材」としての固定掘削部材１８６と可動掘削部材１８８とを備えている。また、先端側１８４ａは、その外周面に「撹拌手段」としての可動撹拌部材１９０を備えている。
【０１８１】
また、荷重伝達部材１８４には、その軸線方向に先端側１８４ａ及び接合部１６８ｂを貫通する貫通孔１９２が形成されている。また、接合部１６８ｂの内周面には凸部１９４が形成されている。尚、凸部１９４は、荷重伝達部材１８４により掘削孔８２を掘削する際、挿入突棒１１２の凹部１１４に嵌合する。
【０１８２】
荷重伝達部材１８４において、可動掘削部材１８８及び可動撹拌部材１９０は、それぞれ「倒れた状態」としての閉じている状態（図３４（Ａ）参照）と開いている状態（図３４（Ｂ）参照）とを取り得る。
【０１８３】
可動掘削部材１８８は、図３５（Ａ）に示すように、回動軸１９６を備えている。可動掘削部材１８８は、回動軸１９６を中心に回動可能に構成されている。可動掘削部材１８８は、先端側１８４ａの外周面に密着した状態（図３５（Ａ）一点鎖線部参照）が閉じている状態であり、先端側１８４ａの外周面に対して立ち上がっている状態が開いている状態（図３５（Ａ）実線部参照）である。
【０１８４】
荷重伝達部材１８４を設置する工程において、可動掘削部材１８８は、支持部材１４２の孔部１５０を通り抜ける際、閉じている状態にある。先端側１８４ａが支持部材１４２の一端部１４２ａと隣接しているスキンプレート３２に接した際、可動掘削部材１８８は回動軸１９６を回動支点に回動し、先端側１８４ａの外周面に対して立ち上がった状態すなわち開いている状態となる。
【０１８５】
また、前記開いている状態における可動掘削部材１８８が作る刃先円は、孔部１５０の内径よりも大きくなるように設定されている。これにより、固定掘削部材１８６とともに可動掘削部材１８８が掘削する掘削孔８２の直径寸法は、孔部１５０の最小径部あるいは最大径部の直径寸法よりも大きくすることができる。
【０１８６】
次いで、可動撹拌部材１９０について説明する。可動撹拌部材１９０は図３５（Ｂ）に示すように、回動軸１９８を備えている。可動撹拌部材１９０は、回動軸１９８を中心に回動可能に構成されている。可動撹拌部材１９０は、先端側１８４ａの外周面に密着した状態（図３５（Ａ）一点鎖線部参照）が閉じている状態であり、先端側１８４ａの外周面に対して立ち上がっている状態が開いている状態（図３５（Ａ）実線部参照）である。
【０１８７】
また、可動撹拌部材１９０は、荷重伝達部材１８４を回転させることにより、閉じている状態と開いている状態とを選択することができる。本実施例では、図３５（Ｂ）において時計方向に荷重伝達部材１８４を回転させることにより、可動撹拌部材１９０は、閉じている状態から回動軸１９８を回動支点として回動し、開いている状態に変位する。
【０１８８】
逆に、可動撹拌部材１９０が開いている状態にある際、反時計方向に荷重伝達部材１８４を回転させることにより、可動撹拌部材１９０は、開いている状態から回動軸１９８を回動支点として回動し、閉じている状態に変位する。
【０１８９】
荷重伝達部材１８４を設置する工程において、可動撹拌部材１９０は、支持部材１４２の孔部１５０を通り抜ける際、閉じている状態にある。その後、荷重伝達部材１８４を時計方向に回転させた際、可動撹拌部材１９０は、開いている状態となる。
【０１９０】
また、前記開いている状態における可動撹拌部材１９０が作る刃先円は、可動掘削部材１８８が作る刃先円と同じ大きさに設定されているとともに、孔部１５０の最小径部あるいは最大径部の直径寸法よりも大きくなるように設定されている。
【０１９１】
ここで、荷重伝達部材１８４を設置する工程において、固定掘削部材１８６とともに可動掘削部材１８８が掘削孔８２を掘削する際、荷重伝達部材１８４の回転方向を反時計方向とすると、可動撹拌部材１９０が閉じた状態で、荷重伝達部材１８４はケーソン１２の側壁１８の外側方向に掘進する。このため、荷重伝達部材１８４と周囲の地山ＵＧとの摩擦力を低減することができ、荷重伝達部材１８４の掘進に必要な力を低減することができる。
【０１９２】
さらに、荷重伝達部材１８４の掘進が終了し、貫通孔１９２を介して掘削孔８２にモルタル８６を注入しながら、あるいは注入した後、図示しない駆動源により挿入突棒１１２を介して荷重伝達部材１６８を時計方向に回転させる。このため、可動撹拌部材１９０は、閉じている状態から開いている状態へと変位する。これにより、可動撹拌部材１９０が掘削孔８２内で充填されたモルタル８６を撹拌する。
【０１９３】
この際、荷重伝達部材１８４の周囲の地山ＵＧの土とモルタル８６を可動撹拌部材１９０により混合撹拌することができる。その結果、荷重伝達部材１８４の周囲に前記土が混合した状態で固化したモルタル８６の層を荷重伝達部材１８４と一体化させることができる。これにより、荷重伝達部材１８４の周囲に支持部材１４２の孔部１５０の内径よりも大きいモルタル８６の層を形成することができ、浮き防止部材１０の径を大きくすることができることから、荷重伝達部材１８４に作用するせん断抵抗τを大きくすることができる。
【０１９４】
＜第６の実施例に係る浮き防止部材の設置工程＞
第６の実施例における浮き防止部材１０の設置工程は、第５の実施例と同じである。したがって、第１の工程（図２７（Ｂ）参照）から第５の工程（図２９（Ｂ）参照）、第６の工程（図３３（Ｂ）参照）、第７の工程（図３０（Ｂ）参照）から第９の工程（図３１（Ｂ）参照）についての説明は省略する。
【０１９５】
＜＜＜第６の実施例の変更例＞＞＞
本実施例において、掘削孔８２を掘削する固定掘削部材１８６及び可動掘削部材１８８の回転方向を反時計方向とする構成としたが、これに代えて時計方向とする構成としても良い。
【０１９６】
＜＜＜第７の実施例＞＞＞
図３６（Ａ）ないし図３７（Ｂ）を参照して、第７の実施例に係る荷重伝達部材２００の構成について説明する。荷重伝達部材２００は、先端側２００ａと、基端側に設けられた接合部２００ｂとを備えている。本実施例において先端側２００ａの直径寸法と接合部２００ｂの直径寸法とは同じ径寸法に設定されている。
【０１９７】
また、荷重伝達部材２００は、軸線方向に沿って当該荷重伝達部材２００を貫通する貫通孔２０２を備えている。接合部２００ｂは、その外径寸法が第１の実施例における支持部材２６の孔部２８の内径と同じ寸法に設定されている。すなわち、接合部４４ｂは、支持部材２６の孔部２８に隙間無く嵌合することができる。
【０１９８】
図３６（Ｂ）を参照するに、本実施例における荷重伝達部材２００の設置工程に使用する内管部材２０４が示されている。内管部材２０４は、軸線方向に沿って当該内管部材２０４を貫通する貫通孔２０６を備えている。また、内管部材２０４は、その先端に可動掘削部材２０８を備えている。
【０１９９】
内管部材２０４の外形寸法は、荷重伝達部材２００の貫通孔２０２の内径寸法と一致するように構成されている。すなわち、図３７（Ａ）に示すように、内管部材２０４の外周面２０４ａに荷重伝達部材２００の貫通孔２０２の内面が嵌合するように構成されている。
【０２００】
可動掘削部材２０８は、図３７（Ｂ）に示すように、回動軸２１０を回動支点として回動可能に構成されている。可動掘削部材２０８は、内管部材２０４の軸線に対して平行にある状態すなわち倒れている状態（図３７（Ｂ）一点鎖線部参照）と、内管部材２０４の軸線に対して直行する状態すなわち立ち上がっている状態（図３７（Ｂ）実線部参照）とを取り得る。
【０２０１】
また、可動掘削部材２０８が立ち上がっている状態にある際、可動掘削部材２０８が作る刃先円の直径は、荷重伝達部材２００の外径より大きくなるように設定されている。すなわち、可動掘削部材２０８が作る刃先円の直径は、支持部材２６の孔部２８の直径寸法よりも大きく設定されている。
【０２０２】
一方、可動掘削部材２０８が倒れている状態にある際、可動掘削部材２０８は、内管部材２０４の外周面２０４ａよりも半径方向外側に突出することはない。すなわち、可動掘削部材２０８が倒れている状態にある際、荷重伝達部材２００は内管部材２０４の軸線方向に沿って内管部材２０４の外周面２０４ａ上を変位することができる。
【０２０３】
＜第７の実施例に係る浮き防止部材の設置工程＞
次いで、図３８（Ａ）ないし図４０（Ｂ）を参照して、第７の実施例に係る浮き防止部材１０の設置方法について説明する。尚、本実施例において、第１の工程（図１１（Ｂ）参照）及び第２の工程（図１２（Ａ）参照）は第１の実施例と共通であるため、その説明を省略する。また、本実施例において、荷重伝達部材２００を突出させるセグメントは第１の実施例におけるセグメント２４であり、荷重伝達部材２００を固定支持する支持部材は、第１の実施例における支持部材２６である。
【０２０４】
第３の工程として、図３８（Ａ）に示すように、第２仕切バルブ７４を開き、中空パイプ６４の後端部７８側から図示しない駆動源により駆動される荷重伝達部材２００及び内管部材２０４を中空パイプ６４内に挿入する。この際、荷重伝達部材２００の貫通孔２０２には、内管部材２０４が挿入され、可動掘削部材２０８が荷重伝達部材２００の先端側２００ａよりも軸線方向において支持部材２６側に位置している。すなわち、可動掘削部材２０８が回動可能の状態にある。
【０２０５】
第４の工程として、図３８（Ｂ）に示すように、第１仕切バルブ６８及び排泥用バルブ７２を開き、荷重伝達部材２００及び内管部材２０４を支持部材２６の孔部２８内へと前進させる。そして、内管部材２０４の先端に設けられた可動掘削部材２０８がスキンプレート３２に接触すると、可動掘削部材２０８は倒れている状態から立ち上がっている状態に変位する。これにより可動掘削部材２０８は支持部材２６の孔部２８を閉口しているスキンプレート３２を掘削し、孔部２８をケーソン１２の側壁１８の外側に向けて開口させる。
【０２０６】
この際、中空パイプ６４のグランドパッキン７６より先端側に止水装置６２から中空パイプ内を通り、内管部材２０４の貫通孔２０６を介して可動掘削部材２０８先端に水が供給され、可動掘削部材２０８によるスキンプレート３２の加工屑の除去が行われる。そして加工屑とともに水は排泥用バルブ７２から排出される。尚、グランドパッキン７６は、内管部材２０４の外周面２０４ａに接して、前記水が中空パイプ６４の後端部７８側に噴出することを防止している。
【０２０７】
第５の工程として、図３９（Ａ）に示すように、内管部材２０４の可動掘削部材２０８により形成された開口部２１２から側壁１８の外側の地山ＵＧへと荷重伝達部材２００及び内管部材２０４を前進させる。この際、内管部材２０４の可動掘削部材２０８により地山ＵＧを掘削し、側壁１８から地山ＵＧに延びる掘削孔２１４を設ける。掘削孔２１４は地山ＵＧにおいて円筒状に掘削される。
【０２０８】
さらに、可動掘削部材２０８が作る刃先円の直径は、荷重伝達部材２００の外径よりも大きい。このため、掘削孔２１４と荷重伝達部材２００の外周面との摩擦力を低減することができ、ひいては内管部材２０４がケーソン１２の側壁１８の外側に向かって掘進する際の摩擦力を低減することができる。
【０２０９】
この際、中空パイプ６４のグランドパッキン７６より先端側に可動掘削部材２０８先端から水が供給され、可動掘削部材２０８による地山ＵＧから掘削した土砂の除去が行われる。そして土砂とともに水は排泥用バルブ７２から排出される。尚、削孔水は中空パイプ６４内に送水され、可動掘削部材２０８から中空パイプ６４と地山との間を後端部７８方向に流れて排泥される。
【０２１０】
そして、内管部材２０４は、側壁１８の外側の地山ＵＧに対して荷重伝達部材２００の先端側２００ａが所定の位置まで突出した時点で掘削を終了する。このとき、荷重伝達部材２００の接合部２００ｂと支持部材２６の孔部２８とは嵌合した状態となっている。すなわち、荷重伝達部材２００は、支持部材２６に支持された状態となっている。
【０２１１】
そして、内管部材２０４を中空パイプ６４の後端部７８側に引き戻す。この際、可動掘削部材２０８は、後端部７８側に引き戻されることにより荷重伝達部材２００の先端側２００ａに押圧され、立ち上がっている状態から倒れている状態に変位する。
【０２１２】
このため、可動掘削部材２０８は、荷重伝達部材２００と干渉することなく、中空パイプ６４の後端部７８側に引き戻される。そして、第１仕切バルブ６８、排泥用バルブ７２及び第２仕切バルブ７４が閉じられる。その後、内管部材２０４は、中空パイプ６４から取り外される。
【０２１３】
第６の工程として、注入用バルブ７０を開き、荷重伝達部材２００の貫通孔２０２を介して掘削孔２１４に向けてモルタル８６を注入し、掘削孔２１４内にモルタル８６を充填する。モルタル８６を注入後、図３９（Ｂ）に示すように、第１仕切バルブ６８及び注入用バルブ７０を閉じる。
【０２１４】
第７の工程として、図４０（Ａ）に示すように、止水装置６２の注入用バルブ７０、排泥用バルブ７２及び第２仕切バルブ７４を第１仕切バルブ６８から取り外す。そして第８の工程として、掘削孔２１４に充填したモルタル８６が固化した後、第１仕切バルブ６８をフランジ部材５６から取り外す。
【０２１５】
第９の工程として、図４０（Ｂ）に示すように、荷重伝達部材２００の軸線方向において荷重伝達部材２００（接合部２００ｂ）の後端、支持部材２６の他端部２６ｂ及び補強板４０の面が同じ位置となるように固化したモルタル８６の一部を除去する。そして、蓋体５０をボルト５４により補強板４０に取り付ける。これにより、荷重伝達部材２００は、支持部材２６を介してケーソン本体１６の側壁１８に荷重伝達部材２００の軸線方向への変位が規制された状態で強固に固定された状態となる。すなわち、荷重伝達部材２００の先端側２００ａが、ケーソン本体１６の側壁１８から突出した状態となる。
【０２１６】
また、本実施例では、掘削孔２１４を円筒状に掘削することから第１の実施例の掘削孔８２と比較して掘削する土砂の量を少なくすることができる。これにより、掘削孔２１４の掘削時間を短縮することができる。すなわち、ケーソン１２の工期短縮を図ることができる。また、本実施例では、荷重伝達部材２００の外周面外側の余堀りを少なくすることができる。その結果、本実施例では、荷重伝達部材２００の周囲の地山ＵＧを乱すことを小さくすることができる。
【０２１７】
さらに、荷重伝達部材２００は、先端側２００ａと掘削孔２１４との間及び先端側２００ａと開口部２１２との間にはモルタル８６が充填されていることから十分な強度を有している。
【０２１８】
このため、浮き防止部材１０は、浮力σの作用によりケーソン本体１６の側壁１８に対して撓んだ際に浮き防止部材１０が損傷する虞がなく、あるいは損傷する虞が少ない。したがって、浮き防止部材１０は、該浮き防止部材に作用する土砂のせん断抵抗及び土砂の重さに耐えうることからケーソン本体１６に作用する浮力σに抗して、ケーソン本体１６を所定の深さに維持することができる。
【０２１９】
＜＜＜第８の実施例＞＞＞
図４１（Ａ）及び図４１（Ｂ）を参照して、第８の実施例に係る荷重伝達部材２１６の構成について説明する。荷重伝達部材２１６は、先端側２１６ａと、基端側に設けられた接合部２１６ｂとを備えている。本実施例において先端側２１６ａの直径寸法と接合部２１６ｂの直径寸法とは同じ径寸法に設定されている。
【０２２０】
さらに、荷重伝達部材２１６は、その軸線方向において先端側２１６ａから接合部２１６ｂまで連続した雄ねじ２１８が形成されている。雄ねじ２１８は、第２の実施例に係る支持部材１００の孔部１０４の雌ねじ１０６と螺合するピッチで構成されている。
【０２２１】
さらに、荷重伝達部材２１６は、前記軸線方向に沿って土砂収容部２２０が設けられている。土砂収容部２２０は、荷重伝達部材２１６の内部に円筒状の空間として構成されている。さらに、土砂収容部２２０は、先端側２１６ａ側に形成された開口２２２により外側の空間と連通している。
【０２２２】
また、先端側２１６ａには、中央部掘削部材２２４と外周部掘削部材２２６とを備えている。中央部掘削部材２２４は、先端側２１６ａにおいて開口２２２を仕切る仕切部材２２８に設けられている。また、外周部掘削部材２２６は、先端側２１６ａにおいて開口２２２の外周に配置されている。
【０２２３】
荷重伝達部材２１６の後端すなわち接合部２１６ｂ側の端面には、荷重伝達部材２１６を前記軸線の周りに回転させるための回転工具等（図示せず）と係合するための係合凸部２３０が形成されている。本実施例では、係合凸部２３０は、スパナ等の回転工具と係合するために六角形状に形成されている。
【０２２４】
＜第８の実施例に係る浮き防止部材の設置工程＞
次いで、図４２（Ａ）ないし図４３（Ｂ）を参照して、第８の実施例に係る浮き防止部材１０の設置方法について説明する。尚、本実施例において、荷重伝達部材２１６を突出させるセグメントは第２の実施例におけるセグメント１１８であり、荷重伝達部材２１６を固定支持する支持部材は、第２の実施例における支持部材１００である。
【０２２５】
図４２（Ａ）を参照するに、セグメント１１８に支持部材１００が取り付けられている。また、支持部材１００の孔部１０４にはプラグ１２２が取り付けられている。プラグ外周面の雄ねじと孔部１０４の雌ねじ１０６とは螺合した状態にある。
【０２２６】
第１の工程として、図４２（Ｂ）に示すように、支持部材１００の孔部１０４の雌ねじ１０６に荷重伝達部材２１６の雄ねじ２１８を螺合させて、支持部材１００に荷重伝達部材２１６を取り付ける。
【０２２７】
第２の工程として、図４３（Ａ）に示すように、荷重伝達部材２１６の後端の係合凸部２３０に図示しない回転工具を係合し、該回転工具により荷重伝達部材２１６を該荷重伝達部材２１６の軸線方向に沿って支持部材１００に対して螺進させる。このため、プラグ１２２は、荷重伝達部材２１６の螺進にともなって中央部掘削部材２２４及び外周部掘削部材２２６により破砕される。破砕されたプラグ１２２の破片は、開口２２２を介して土砂収容部２２０に収容される。
【０２２８】
第３の工程として、図４３（Ｂ）に示すように、荷重伝達部材２１６をケーソン本体１６の側壁１８の外側の地山ＵＧに向かって掘進させることにより、荷重伝達部材２１６の先端側２１６ａをケーソン本体１６の側壁１８の外側の地山ＵＧに向かって突出させる。この際、中央部掘削部材２２４及び外周部掘削部材２２６により掘削された土砂は、開口２２２を介して土砂収容部２２０に収容される。荷重伝達部材２１６は、先端側２１６ａがケーソン本体１６の側壁１８の外側の地山ＵＧに所定量突出した位置で掘進を停止する。
【０２２９】
本実施例において、荷重伝達部材２１６は、接合部２１６ｂが支持部材１００の孔部１０４と螺合していることから、支持部材１００に支持固定されている。このため、荷重伝達部材２１６がその軸線方向において支持部材１００に対して確実に固定されることとなる。したがって、荷重伝達部材２１６において前記軸線の直角方向断面に土水圧による荷重により地山側からケーソン本体１６側に向けて力が作用する際、荷重伝達部材２１６の軸線方向への変位を確実に規制することができる。
【０２３０】
また、本実施例によれば、荷重伝達部材２１６を支持部材１００に直接螺合させる構成であるから、その設置工程において止水装置６２を必要としない。このため、浮き防止部材１０の設置工期を短縮できるとともに施工コストを低減することができる。
【０２３１】
＜＜＜第８の実施例の変更例＞＞＞
さらに荷重伝達部材２１６は、図４４（Ａ）及び図４４（Ｂ）に示すように接合部２１６ｂの後端面に土砂収容部２２０と該土砂収容部２２０の外側の空間とを連通するグラウト注入部２３２を備えていてもよい。グラウト注入部２３２には、貫通孔２３４が設けられている。貫通孔２３４内部には、逆止弁２３６が設けられている。
【０２３２】
荷重伝達部材２１６の先端側２１６ａをケーソン本体１６の側壁１８の外側の地山ＵＧに向かって所定量突出させた状態において、グラウト注入部２３２の貫通孔２３４を介してモルタル８６を土砂収容部２２０の隙間に注入する。そして、土砂収容部２２０の隙間内にモルタル８６を充填させた状態でモルタル８６を固化させる。
【０２３３】
これにより、荷重伝達部材２１６の内部が掘削した土砂とモルタル８６により充填された状態となることから、荷重伝達部材２１６の剛性を高めることができる。また、荷重伝達部材２１６は、ケーソン本体１６の側壁１８に対する突出量を調整することにより土砂のせん断抵抗τの大きさを調整することができる。
【０２３４】
上記説明をまとめると本実施例のケーソンの浮き防止部材１０は、ケーソン１２の側壁１８に設けられた内外を連通する連通部４１、１１９に固定され、孔部２８、９６、１０４、１３６、１５０を有する支持部材２６、９４、１００、１２８、１４２と、前記支持部材の孔部２８、９６、１０４、１３６、１５０に基端側の接合部４４ｂ、８８ｂ、９０ｂ、９２ｂ、１０２ｂ、１２６ｂ、１４０ｂ、１５２ｂ、１６０ｂ、１６８ｂ、１８４ｂ、２００ｂ、２１６ｂが支持され、先端側４４ａ、８８ａ、９０ａ、９２ａ、１０２ａ、１２６ａ、１４０ａ、１５２ａ、１６０ａ、１６８ａ、１８４ａ、２００ａ、２１６ａが前記側壁１８の外側の地山ＵＧに突出する荷重伝達部材４４、８８、９０、９２、１０２、１２６、１４０、１５２、１６０、１６８、１８４、２００、２１６とを備えている。
【０２３５】
荷重伝達部材４４、８８、９０、９２、１２６、１４０、１５２、１６０、１６８、１８４、２００は、前記接合部４４ｂ、８８ｂ、９０ｂ、９２ｂ、１２６ｂ、１４０ｂ、１５２ｂ、１６０ｂ、１６８ｂ、１８４ｂ、２００ｂが前記孔部２８、９６、１３６、１５０の内側と面接触して該孔部に支持されている。
【０２３６】
前記荷重伝達部材４４、１２６、１５２、２００、２１６は同一径に形成されている。また、接合部９２ｂ、１４０ｂ、１６８ｂ、１８４ｂ、はテーパー形状に形成され、孔部９６、１５０は前記テーパー形状に対応する逆テーパー形状に形成されている。
【０２３７】
荷重伝達部材１０２は、前記孔部１０４、２１６と螺合して前記荷重伝達部材の軸線方向への変位が規制される。荷重伝達部材１２６は、孔部１３６と嵌合して前記荷重伝達部材の軸線方向への変位が規制される。荷重伝達部材１４０、１５２、１６０、１６８、１８４、２１６の先端に掘削部材１４８、１５８、１６６、１７４、１８６、１８８、２２４、２２６を備えている。掘削部材１６６は、該掘削部材が作る刃先円の直径が前記荷重伝達部材１６０の先端側１６０ａの外径より大きく形成されている。
【０２３８】
荷重伝達部材１６８、１８４の先端に掘削部材１７４、１８６、１８８を備え、前記荷重伝達部材の外周に撹拌手段１７８、１９０を備えている。撹拌手段１７８は固定された突起であって該突起が作る刃先円の直径は、前記孔部１５０の内径よりも小さい。掘削部材１８８は倒立可能であり、倒れた状態で作る外径は前記孔部１５０の内径より小さい。可動撹拌部材１９０は倒立可能であり、倒れた状態で作る外径は前記孔部１５０の内径より小さい。
【０２３９】
荷重伝達部材２００は円筒体であり、該荷重伝達部材２００が突出するために地山ＵＧに形成される掘削孔２１４は円筒状である。浮き防止部材１０は側壁１８の内側にボルト５４により固定される蓋体５０を備えている。蓋体５０は、荷重伝達部材４４、８８、９０、９２、１０２、１２６、１４０、１５２、１６０、１６８、１８４、２００の軸線方向への変位を規制する。支持部材２６、９４、１００、１２８、１４２の孔部２８、９６、１０４、１３６、１５０には該孔部の軸線方向に沿って延びる排泥溝９８、１２４が形成されている。
【０２４０】
荷重伝達部材２１６の外周には雄ねじ２１８が形成され、支持部材１００の孔部１０４には雌ねじ１０６が形成されている。荷重伝達部材２１６の先端には掘削部材２２４、２２６が設けられている。荷重伝達部材２１６を孔部１０４に対して螺進させて、掘削部材２２４、２２６により前記土を掘削して、荷重伝達部材２１６を前記土中に突出させる。
【０２４１】
掘削部材２２４、２２６は掘削した土を荷重伝達部材２１６の土砂収容部２２０に導くように構成されている。接合部２１６ｂには側壁１８の内側から荷重伝達部材２１６の土砂収容部２２０に向けてモルタル８６を注入可能な逆止弁２３６が設けられている。
【０２４２】
ケーソンの浮き防止部材１０の設置方法は、ケーソン１２の側壁１８に設けられた内外を連通する連通部４１、１１９に固定された、孔部２８、９６、１０４、１３６、１５０を有する支持部材２６、９４、１００、１２８、１４２の該孔部を介して側壁１８から該側壁の外側の地山ＵＧに向かって荷重伝達部材４４、８８、９０、９２、１０２、１２６、１４０、１５２、１６０、１６８、１８４、２００、２１６を突出させるための掘削孔８２、２１４を土中に掘削する工程と、荷重伝達部材４４、８８、９０、９２、１０２、１２６、１４０、１５２、１６０、１６８、１８４、２００、２１６を前記掘削された土中の掘削孔８２、２１４に挿入する工程と、孔部２８、９６、１０４、１３６、１５０に荷重伝達部材４４、８８、９０、９２、１０２、１２６、１４０、１５２、１６０、１６８、１８４、２００、２１６の接合部４４ｂ、８８ｂ、９０ｂ、９２ｂ、１０２ｂ、１２６ｂ、１４０ｂ、１５２ｂ、１６０ｂ、１６８ｂ、１８４ｂ、２００ｂ、２１６ｂを支持させて固定する工程とを含む。
【０２４３】
ケーソンの浮き防止部材１０の設置方法は、ケーソン１２の側壁１８に設けられた内外を連通する連通部４１に固定された、孔部１５０を有する支持部材１４２を有する支持部材の該孔部を介して前記側壁から該側壁の外側の地中に向かって荷重伝達部材１４０、１５２、１６０、１６８、１８４を突出させるための掘削孔８２を土中に掘削するとともに荷重伝達部材１４０、１５２、１６０、１６８、１８４を前記掘削された地山ＵＧの掘削孔８２に突出する工程と、孔部１５０に荷重伝達部材１４０、１５２、１６０、１６８、１８４の接合部１４０ｂ、１５２ｂ、１６０ｂ、１６８ｂ、１８４ｂを支持させて固定する工程とを含む。
【０２４４】
さらに、浮き防止部材１０の設置方法は、荷重伝達部材４４、８８、９０、９２、１０２、１２６、１４０、１５２、１６０、１６８、１８４、２００、２１６を介して掘削された孔８２、２１４にモルタル８６を注入する工程を含む。さらに、浮き防止部材１０の設置方法は、前記荷重伝達部材１６８、１８４を回転させて、前記注入されたモルタル８６と荷重伝達部材１６８、１８４の周囲の地山ＵＧの土とを混合撹拌する工程と、前記撹拌されたモルタル８６を固化させる工程とを含む。
【０２４５】
また、浮き防止部材１０の設置方法は、ケーソン１２の側壁１８に設けられた内外を連通する連通部４１に固定された、孔部２８を有する支持部材２６の該孔部２８を介し、荷重伝達部材２００の内側に配置され、先端に掘削部材２０８を備える内管部材２０４を荷重伝達部材２００とともに側壁１８の外側の地山ＵＧに向かって掘進させて荷重伝達部材２００を突出させる工程と、内管部材２０４を突出させた状態の荷重伝達部材２００から引き抜く工程と、孔部２８に荷重伝達部材２００の接合部２００ｂを支持させて固定する工程とを含む。
【０２４６】
さらに、浮き防止部材１０の設置方法は、荷重伝達部材２００を介して前記掘削された掘削孔２１４にモルタル８６を注入する工程と、注入されたモルタル８６を固化させる工程とを含む。
【０２４７】
さらに、浮き防止部材１０の設置方法は、側壁１８の内側にボルト５４を用いて蓋体５０を取り付ける工程を含む。
【０２４８】
また、浮き防止部材１０の設置方法は、ケーソン１２の側壁１８に設けられた内外を連通する連通部１１９に固定された、孔部１０４を有する支持部材１００の該孔部１０４を介し、荷重伝達部材２１６を孔部１０４に対して螺進させて土中を掘削する工程と、掘削した土を荷重伝達部材２１６の土砂収容部２２０に導いて荷重伝達部材２１６を土中に突出させる工程とを含む。
【０２４９】
さらに、浮き防止部材１０の設置方法は、荷重伝達部材２１６の土砂収容部２２０にモルタル８６を注入する工程と、前記注入されたモルタル８６を固化させる工程とを含む。
【０２５０】
尚、本発明は上記実施例に限定されることなく、特許請求の範囲に記載した発明の範囲内で、種々の変形が可能であり、それらも本発明の範囲内に含まれるものであることは言うまでもない。
【符号の説明】
【０２５１】
１０  浮き防止部材、１２  ケーソン、１４  地表面、１６  ケーソン本体、１８  側壁、２０  底版、２２  躯体、２４、１１８  セグメント、
２６、９４、１００、１２８、１４２  支持部材、
２６ａ、９４ａ、１００ａ、１２８ａ、１４２ａ  支持部材の一端部、
２６ｂ、９４ｂ、１００ｂ、１２８ｂ、１４２ｂ  支持部材の他端部、
２８、９６、１０４、１３６、１５０  孔部、３０  傾斜面、３２  スキンプレート、
３４  主桁、３６  継手板、３８ａ  リブ、３８ｂ  リブ、４０  補強板、
４１、１１９連通部、４２、１２０  ボルト孔、
４４、８８、９０、９２、１０２、１２６、１４０、１５２、１６０、１６８、１８４、２００、２１６  荷重伝達部材、
４４ａ、８８ａ、９０ａ、９２ａ、１０２ａ、１２６ａ、１４０ａ、１５２ａ、１６０ａ、１６８ａ、１８４ａ、２００ａ、２１６ａ  先端側、
４４ｂ、８８ｂ、９０ｂ、９２ｂ、１０２ｂ、１２６ｂ、１４０ｂ、１５２ｂ、１６０ｂ、１６８ｂ、１８４ｂ、２００ｂ、２１６ｂ  接合部、
４６、５２、５８、１１０、１３０、１４４、１５４、１６２、１８０、１９２、２０２、２０６、２３４  貫通孔、４８  掘削カッター、５０  蓋体、５０ａ  蓋体の一方の側、
５４  ボルト、５６  フランジ部材、５６ａ  フランジ部材の一端部、
５６ｂ  フランジ部材の他端部、６０、１０６  雌ねじ、６２  止水装置、
６４  中空パイプ、６６  先端側、６８  第１仕切バルブ、７０  注入用バルブ、
７２  排泥用バルブ、７４  第２仕切バルブ、７６  グランドパッキン、７８  後端部、
８０  開口部、８２、２１４  掘削孔、８４、１１２  挿入突棒、８４ａ  嵌合部、
８４ｂ  案内部、８６  モルタル、９０ｃ  傾斜部、９８、１２４  排泥溝、
１０８、２１８  雄ねじ、１１２ａ  モルタル注入口、１１２ｂモルタル注入孔、
１１４  凹部、１１６、１３４、１４６、１５６、１６４、１８２、１９４  凸部、
１２２  プラグ、１３２  嵌合凸部、１３８  嵌合凹部、１３８ａ  案内部、
１３８ｂ  嵌合部、１４８、１５８，１６６、１７４  掘削部材、１７０  掘削部、
１７２  撹拌部、１７６  水切り溝、１７８  突起、１８６  固定掘削部材、
１８８、２０８  可動掘削部材、１９０  可動撹拌部材、
１９６、１９８、２１０  回動軸、２０４  内管部材、２１２  開口部、
２２０  土砂収容部、２２２  開口、２２４  中央部掘削部材、２２６  外周部掘削部材、２２８  仕切部材、２３０  係合凸部、２３２  グラウト注入部、２３６  逆止弁
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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【図３８】
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【図３９】
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【図４０】
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【図４１】
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【図４２】
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【図４３】
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【図４４】
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