(57)【要約】【課題】水上構造物基礎部を流水から防護すること。【解決手段】水上構造物基礎部の構築、維持、補修にあたって硬質地盤に支持層を貫入させた鋼管矢板壁体で該基礎部を囲むことによって流水の影響から防護し、環境保全、景観向上を行う。【選択図】図６
2006342614.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
水上構造物の基礎部を流水の影響から防護するための方法であって、
杭材を、貫入抵抗に抗して硬質地盤・岩盤の何れかより成る原地盤に貫入し、その際、当該杭材を既打設の杭材に連結させるようにし、
上記貫入工程を繰り返すことによって、複数の杭材から成る壁体を上記水上構造物基礎部と対向するように構築し、
上記壁体を成す各杭材が、前記原地盤によって支持されるようにする
ことを特徴とする水上構造物基礎部の防護方法。
【請求項２】
上記貫入工程を繰り返すことによって、複数の杭材から成る壁体を上記水上構造物基礎部の周囲を囲うように構築することを特徴とする請求項１記載の水上構造物基礎部の防護方法。
【請求項３】
壁体を成す各杭材は本管と継手を有し、
各杭材の貫入に先立って対象地盤を先行掘削するようにし、
当該先行掘削工程において、
原地盤の硬度に応じて予め削孔径を決定し、下記ａ乃至ｃの何れかの削孔径で掘削することを特徴とする請求項１記載の水上構造物基礎部の防護方法。
ａ：杭材の本管の径をやや下回る径
ｂ：杭材の本管の径とほぼ同径（ａ＜ｂ）
ｃ：杭材の本管の径をやや上回る径（ｂ＜ｃ）
【請求項４】
壁体を成す各杭材は本管と継手を有し、
各杭材の貫入に先立って対象地盤を先行掘削するようにし、
当該先行掘削工程において、
原地盤の硬度に応じて予め削孔径を決定し、下記ｄ乃至ｇの何れかの削孔径で掘削することを特徴とする請求項１記載の水上構造物基礎部の防護方法。
ｄ：杭材の継手部をやや下回る径
ｅ：杭材の継手部の径とほぼ同径（ｄ＜ｅ）
ｆ：杭材の継手部をやや上回る径（ｅ＜ｆ）
ｇ：連結状態の２つの継手部全体を包摂する径（ｆ＜ｇ）
【請求項５】
壁体を成す各杭材は本管と継手を有し、
前記貫入工程において、圧入機を用いて杭材を原地盤へ貫入し、その際、杭材の中掘りを圧入補助として併用することを特徴とする請求項１記載の水上構造物基礎部の防護方法。
【請求項６】
貫入させた杭材を支持する地盤に根固め材を注入することを特徴とする請求項１記載の水上構造物基礎部の防護方法。
【請求項７】
水上構造物の基礎部を流水の影響から防護するための壁体構造であって、
継手部を備えた複数の杭材を連結して成り、
上記水上構造物基礎部と対向するように設けられ、
各杭材が、硬質地盤・岩盤の何れかより成る原地盤に貫入されていることを特徴とする壁体構造。
【請求項８】
貫入された杭材の継手部が原地盤にまで到達していることを特徴とする請求項７記載の壁体構造。
【請求項９】
河床を被覆する護床構造下部と杭材が結合されていることを特徴とする請求項７記載の壁体構造。
【請求項１０】
壁体を成す各杭材は本管と継手を有し、
上記壁体構造の地盤から突出した部分において、
上記水上構造物基礎部と対向する壁体構造には、杭材の本管及び継手部の少なくとも何れか一方に、通水自在な開口部が形成されていることを特徴とする請求項７記載の壁体構造。
【請求項１１】
壁体を成す各杭材は本管と継手を有し、
上記壁体構造の地盤から突出した部分において、
上記水上構造物基礎部と対向する壁体構造は、杭材の本管又は継手部を少なくとも１列欠くことにより、通水自在な間隙を確保していることを特徴とする請求項７記載の壁体構造。
【請求項１２】
壁体を成す各杭材は本管と継手を有し、
上記壁体構造の地盤から突出した部分において、
上記水上構造物基礎部と対向する壁体構造は、通水自在な開口部又は間隙を有し、
前記開口部又は間隙は網状構造物で被覆されていることを特徴とする請求項７記載の壁体構造。
【請求項１３】
上記網状構造物の端部は、杭材のスリット部に差し込むことによって固定されていることを特徴とする請求項１２記載の壁体構造。
【請求項１４】
水上構造物の基礎部を流水の影響から防護するための壁体構造であって、
複数の杭材を連結して成り、
前記水上構造物基礎部へ向かう水流を遮るように、該水上構造物基礎部と対向して構築されたことを特徴とする壁体構造。
【請求項１５】
前記壁体構造を成す複数の杭材の全部又は一部は、上方から見て略Ｖ字又は放物線を描くように配されており、
前記略Ｖ字状配置又は放物線配置の頂部に位置する杭材は、他の杭材よりも上流側に位置し、
前記水上構造物基礎部は、前記頂部の杭材よりも下流側に位置していることを特徴とする請求項１４記載の壁体構造。
【請求項１６】
前記水上構造物基礎部の周囲を囲うように構築されていることを特徴とする請求項１４記載の壁体構造。
【請求項１７】
請求項７乃至１６の何れかに記載の壁体構造を構築するための方法であって、
壁体を成す各杭材は本管と継手本管と継手とを有し、を有し、
各杭材の打設をダウンザホールハンマにより行うことを特徴とする壁体構造の構築方法。
【請求項１８】
杭材の内壁に段部を設け、
ダウンザホールハンマの掘削ビット上部に段部を設け、
ダウンザホールハンマを杭材に挿入して、該ダウンザホールハンマで掘削を行うようにし、
前記ダウンザホールハンマによる掘削工程において、
打撃破砕による掘削の進行に伴って該ハンマが沈降する際、掘削装置側の段部と杭材側の段部とが相互干渉し、その結果、先行掘削に追随して杭材が掘進方向へ圧入されることを特徴とする請求項１７記載の壁体構造の構築方法。
【請求項１９】
請求項１７又は１８記載の方法で使用する掘削装置であって、
ダウンザホールハンマの掘削ビットが拡縮自在に構成されており、
縮径位置にセットされた状態では、掘削軸直角方向の最大外周が、杭材内空部に挿通自在であり、
拡径位置にセットされた状態では、掘削ビットの削孔面を形成する外周が杭材本管径とほぼ同径又はやや上回る径であることを特徴とする掘削装置。
【請求項２０】
請求項１乃至１８の何れかに記載の方法又は壁体構造で用いる杭材であって、
鋼管から成る本管と、
前記本管に固定され、隣接する杭材の継手と係合しあう継手と、
杭材の外壁に沿う下向きの水流を制御するための水流制御手段と、を有していることを特徴とする杭材。
【請求項２１】
前記水流制御手段は、杭材の外壁から張り出したプレート又は凸部から成ることを特徴とする請求項２０記載の杭材。
【請求項２２】
前記プレートは、杭材の周囲に張り出した鍔状に形成されていることを特徴とする請求項２１記載の杭材。
【請求項２３】
前記水流制御手段は、凹凸状に加工された杭材の外壁から成ることを特徴とする請求項２０記載の杭材。
【請求項２４】
請求項１乃至１８の何れかに記載の方法又は壁体構造で用いる杭材であって、
鋼管から成る本管と、
前記本管に固定され、隣接する杭材の継手と係合しあう継手と、を有し、
前記本管及び継手の少なくとも一方に、通水自在の開口部又はスリットが形成されていることを特徴とする杭材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
開示技術は、恒久構造物の河川や入り組んだ海岸線の段差部等に設ける鉄道橋、道路橋等の恒久使用する水上構造物の新設時や、老朽化した直接基礎やケーソン基礎など技術により構築された基礎部の流水等の影響による現在橋梁の被災例で最も多い原因である洗掘をはじめとする流水による構造物基礎部への悪影響を防止し、当該水上構造物の新規建設に際しての健全性の確保および、既設構造物の補修とリフレッシュを行う技術分野に属する。
【背景技術】
【０００２】
わが国の湿潤な気候のもと、島国で且つ山間部が多く、従って大小の湖沼、河川が汎国土的に遍在し、波の浸蝕や、砂州、扇状地の形成により複雑に入り組んだ港湾に囲繞される地形の中で、生活と産業の基盤となる稠密な道路網を建設するべく行われてきた土木事業の中で、鉄道橋、道路橋などの水上構造物は連綿と新規に構築されている一方、新世紀に入った現在においても明治、大正、昭和初期の高度経済成長期前に建設されたものが多く供用されており、またそれらの構造物の多くはわが国の近代化を支えた土木事業の足跡を残す文化的遺産である一方で、確実に老朽化と基礎部の風化が進行している。
そのような背景にあって、現在は水理学および河川工学の発達と共にそれら構造物は流水の影響を可及的少なくすることが必要であるとの共通認識が得られ、またその結果として現在の技術水準からして未発達な技術で作られた根入れが浅い直接基礎やケーソン基礎で構築され、またスパンが短く橋脚数が多く、従って河積阻害率の高い旧い橋梁等の被害が大きいことがわかっている。
【０００３】
一方、それらの水上構造物はその重要性にもかかわらず、河川工学的設計思想が未成熟であった（昭和３０年代、４０年代にわたる高度経済成長期の）大規模な河川の砂利採取と、治山対策としての砂防ダムや多目的ダムの構築の進行による河川環境の人工的改変とともに、砂礫の供給が激減したことに起因する河床低下の進行と、急峻な山間部の深い谷間に流れる急流河川の多い我が国において、近年頻発する洪水時には河床の砂礫の巻き上げや、転動により、近年の気象の変化に伴う降水量の局地的増加とも相俟って、洗掘や土砂の吸い出し等の基礎部に対する影響が進行しており、現在洗掘による倒壊の危機に晒されている。
【０００４】
また、それらの多くは鉄道橋、道路橋といった交通機関のインフラストラクチュアであるという生活および産業の基盤を成す高い公共性を有する供用目的から、強く、安全性、性能、耐久性を希求される構造物であり、高度なリスクマネジメント技術が求められている。
【０００５】
また他方、我が国の人口の高齢化、経済の停滞等に鑑みれば建設工事にかかる費用について、ライフサイクルコストや、アセットマネージメントといった概念の導入などにより、建設工事にかかる費用を長期的視野で削減する試みが行われる中、新規建設は抑制され、徹底した資産の有効利用が実践されなければならない。
【０００６】
上記のような背景において、特に既存の橋梁などの水上構造物が洗掘を放置したことで安定性や支持力を損なう恐れがでてきた場合には、適切な補強を施す必要が生じ、多くの都市圏乃至それらを結ぶ経路上の橋梁などでは架け替えのために現交通量の切回し、仮橋のための取付け道路の用地確保などの、本体工事費に匹敵するほどの費用と時間を要することが多く、有効な対策が求められていた。
【０００７】
［第１の背景］
水上構造物の流水の性能に対する影響は、主に支持力の不足、水平力やモーメントに対する安全率の低下、杭頭モーメントの増加などである。直接基礎や杭基礎の場合は、油圧ハンマ、バイブロハンマなど圧入のできる支持地盤へ、フーチングの周りを矢板、鋼管矢板、地中連続壁などで囲い、頭部をフーチングと一体化するか、内部にグラウトを施工する方法が一般的である。
【０００８】
[第２の背景]
矢板の入らない岩盤上の直接基礎などでは、硬質地盤用のオールケーシング工や、アースオーガ工により先行置換掘削や、地盤攪拌を行い良質地盤を（良好に圧入できる地盤）造成した後、矢板を圧入し、さらにその地盤を薬液注入等により貫入のために緩めた地盤の硬化を図る等の処置が行われているが、その品質の確保と確認および、最後の硬化処置を行う際の（構造物の性質上、ライフラインとなる河川、ダム湖内であることが多いため）環境に対する影響への懸念、置換掘削部の再（二次）洗掘といった問題があり、十分な対策とはいえず、一般的には局部洗掘の後を均しコンクリートで埋め、地山との間を中埋めコンクリートで充填して基礎直近の洗掘を防止する方法が採られている。
【０００９】
[第３の背景]
また、ケーソンは直接基礎よりも深層に刃口を根入れしなければならない構造上の要件と、硬質地盤中に未成熟な従来技術で深い根入れを確保することの困難から、刃口下端付近まで発破を併用するなどの処置を行ったことにより、洗掘が固結性を失った刃口付近の地盤にまで及んでいる例もあり、抜本的な洗掘対策を困難にしている。
更に、そのような洗掘に対する従来の対策として、捨石やズリなどを使用した洗掘部の被覆による洗掘防止が行われているが、それらの対策工の後に生じた再（二次）洗掘が生じた、捨石やズリなどの硬質且つ、重量の大きい被覆材の介在が対策を困難にすることも考えられる。
このような下端が深いケーソン基礎の洗掘防止処置は特に対応が困難であり、周りに大径杭を施工し、ケーソン本体と剛結する方法などの処置が行われている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
従来の数多くの基礎部の防護対策の工事がなされてきているが、抜本的に改善されたものは少なく、その多くは一時的な延命策となり、比較的短い期間で架け替えとなっている結果として費用が多くかかっていることに鑑み、本発明は、従来技術の河床の硬質地盤および岩盤に対して根入れの確保の困難により比較的浅層で処置を完了せざるを得なかったという限界を克服し、硬質な地盤（固結性の高い土砂地盤、転石・玉石を多く含む河床堆積層、岩盤層）へ地盤の固結性を損なうような置換掘削を行うことなく、洗掘に強く、また十分な剛性を有する鋼管矢板を打ち込むことで、簡易で万全な洗掘や基礎部の土砂の吸い出しへ対応する安価な構造とその確実な急速施工を提供し、資産の保全を図り、交通の安全を確保しつつ、河川、港湾など構造物基礎部周囲の環境の改善と景観の向上させることを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
このような課題は、下記（１）〜（２４）記載の本発明によって解決される。
なお、本発明における杭材とは、たとえば、従来土留め、締切り、構造物の基礎に使用されてきた、鋼管本管とその側面に継手を設けた鋼材であって、本管径、継手形状、材質ともに現在日本工業規格（JIS A 5530）で定義される鋼管矢板仕様に準拠する形状に加え、上記の製品規格に必ずしも適合することがなく、且つ本管径と継手部形状を有する構造であって壁体を構成する機能において均等である全ての鋼材を指示するものである。
【００１２】
（１）  水上構造物の基礎部を流水の影響から防護するための方法であって、
杭材を、貫入抵抗に抗して硬質地盤・岩盤の何れかより成る原地盤に貫入し、その際、当該杭材を既打設の杭材に連結させるようにし、
上記貫入工程を繰り返すことによって、複数の杭材から成る壁体を上記水上構造物基礎部と対向するように構築し、
上記壁体を成す各杭材が、前記原地盤によって支持されるようにする
ことを特徴とする水上構造物基礎部の防護方法。
【００１３】
（２）  上記貫入工程を繰り返すことによって、複数の杭材から成る壁体を上記水上構造物基礎部の周囲を囲うように構築することを特徴とする上記（１）記載の水上構造物基礎部の防護方法。
【００１４】
（３）  壁体を成す各杭材は本管と継手を有し、
各杭材の貫入に先立って対象地盤を先行掘削するようにし、
当該先行掘削工程において、
原地盤の硬度に応じて予め削孔径を決定し、下記ａ乃至ｃの何れかの削孔径で掘削することを特徴とする上記（１）記載の水上構造物基礎部の防護方法。
ａ：杭材の本管の径をやや下回る径
ｂ：杭材の本管の径とほぼ同径（ａ＜ｂ）
ｃ：杭材の本管の径をやや上回る径（ｂ＜ｃ）
【００１５】
（４）  壁体を成す各杭材は本管と継手を有し、
各杭材の貫入に先立って対象地盤を先行掘削するようにし、
当該先行掘削工程において、
原地盤の硬度に応じて予め削孔径を決定し、下記ｄ乃至ｇの何れかの削孔径で掘削することを特徴とする上記（１）記載の水上構造物基礎部の防護方法。
ｄ：杭材の継手部をやや下回る径
ｅ：杭材の継手部の径とほぼ同径（ｄ＜ｅ）
ｆ：杭材の継手部をやや上回る径（ｅ＜ｆ）
ｇ：連結状態の２つの継手部全体を包摂する径（ｆ＜ｇ）
【００１６】
（５）  壁体を成す各杭材は本管と継手を有し、
前記貫入工程において、圧入機を用いて杭材を原地盤へ貫入し、その際、杭材の中掘りを圧入補助として併用することを特徴とする上記（１）記載の水上構造物基礎部の防護方法。
【００１７】
（６）  貫入させた杭材を支持する地盤に根固め材を注入することを特徴とする上記（１）記載の水上構造物基礎部の防護方法。
【００１８】
（７）  水上構造物の基礎部を流水の影響から防護するための壁体構造であって、
継手部を備えた複数の杭材を連結して成り、
上記水上構造物基礎部と対向するように設けられ、
各杭材が、硬質地盤・岩盤の何れかより成る原地盤に貫入されていることを特徴とする壁体構造。
【００１９】
（８）  貫入された杭材の継手部が原地盤にまで到達していることを特徴とする上記（７）記載の壁体構造。
【００２０】
（９）  河床を被覆する護床構造下部と杭材が結合されていることを特徴とする上記（７）記載の壁体構造。
【００２１】
（１０）  壁体を成す各杭材は本管と継手を有し、
上記壁体構造の地盤から突出した部分において、
上記水上構造物基礎部と対向する壁体構造には、杭材の本管及び継手部の少なくとも何れか一方に、通水自在な開口部が形成されていることを特徴とする上記（７）記載の壁体構造。
【００２２】
（１１）  壁体を成す各杭材は本管と継手を有し、
上記壁体構造の地盤から突出した部分において、
上記水上構造物基礎部と対向する壁体構造は、杭材の本管又は継手部を少なくとも１列欠くことにより、通水自在な間隙を確保していることを特徴とする上記（７）記載の壁体構造。
【００２３】
（１２）  壁体を成す各杭材は本管と継手を有し、
上記壁体構造の地盤から突出した部分において、
上記水上構造物基礎部と対向する壁体構造は、通水自在な開口部又は間隙を有し、
前記開口部又は間隙は網状構造物で被覆されていることを特徴とする上記（７）記載の壁体構造。
【００２４】
（１３）  上記網状構造物の端部は、杭材のスリット部に差し込むことによって固定されていることを特徴とする上記（１２）記載の壁体構造。
【００２５】
（１４）  水上構造物の基礎部を流水の影響から防護するための壁体構造であって、
複数の杭材を連結して成り、
前記水上構造物基礎部へ向かう水流を遮るように、該水上構造物基礎部と対向して構築されたことを特徴とする壁体構造。
【００２６】
（１５）  前記壁体構造を成す複数の杭材の全部又は一部は、上方から見て略Ｖ字又は放物線を描くように配されており、
前記略Ｖ字状配置又は放物線配置の頂部に位置する杭材は、他の杭材よりも上流側に位置し、
前記水上構造物基礎部は、前記頂部の杭材よりも下流側に位置していることを特徴とする上記（１４）記載の壁体構造。
【００２７】
（１６）  前記水上構造物基礎部の周囲を囲うように構築されていることを特徴とする上記（１４）記載の壁体構造。
【００２８】
（１７）  上記（７）乃至（１６）の何れかに記載の壁体構造を構築するための方法であって、
壁体を成す各杭材は本管と継手本管と継手とを有し、を有し、
各杭材の打設をダウンザホールハンマにより行うことを特徴とする壁体構造の構築方法。
【００２９】
（１８）  杭材の内壁に段部を設け、
ダウンザホールハンマの掘削ビット上部に段部を設け、
ダウンザホールハンマを杭材に挿入して、該ダウンザホールハンマで掘削を行うようにし、
前記ダウンザホールハンマによる掘削工程において、
打撃破砕による掘削の進行に伴って該ハンマが沈降する際、掘削装置側の段部と杭材側の段部とが相互干渉し、その結果、先行掘削に追随して杭材が掘進方向へ圧入されることを特徴とする上記（１７）記載の壁体構造の構築方法。
【００３０】
（１９）  上記（１７）又は（１８）記載の方法で使用する掘削装置であって、
ダウンザホールハンマの掘削ビットが拡縮自在に構成されており、
縮径位置にセットされた状態では、掘削軸直角方向の最大外周が、杭材内空部に挿通自在であり、
拡径位置にセットされた状態では、掘削ビットの削孔面を形成する外周が杭材本管径とほぼ同径又はやや上回る径であることを特徴とする掘削装置。
【００３１】
（２０）  上記（１）乃至（１８）の何れかに記載の方法又は壁体構造で用いる杭材であって、
鋼管から成る本管と、
前記本管に固定され、隣接する杭材の継手と係合しあう継手と、
杭材の外壁に沿う下向きの水流を制御するための水流制御手段と、を有していることを特徴とする杭材。
【００３２】
（２１）  前記水流制御手段は、杭材の外壁から張り出したプレート又は凸部から成ることを特徴とする上記（２０）記載の杭材。
【００３３】
（２２）  前記プレートは、杭材の周囲に張り出した鍔状に形成されていることを特徴とする上記（２１）記載の杭材。
【００３４】
（２３）  前記水流制御手段は、凹凸状に加工された杭材の外壁から成ることを特徴とする上記（２０）記載の杭材。
【００３５】
（２４）  上記（１）乃至（１８）の何れかに記載の方法又は壁体構造で用いる杭材であって、
鋼管から成る本管と、
前記本管に固定され、隣接する杭材の継手と係合しあう継手と、を有し、
前記本管及び継手の少なくとも一方に、通水自在の開口部又はスリットが形成されていることを特徴とする杭材。
【発明の効果】
【００３６】
上記（１），（２）記載の本発明によれば、水上構造物基礎部を流水の影響から防護することを目的として既設橋脚周囲に鋼管矢板壁を構築する際に、硬質地盤の固結性もしくは岩盤より形成される原地盤の強度とにより洗掘を防止することができ、更に上記（３）記載の発明によれば、鋼管矢板断面を包摂する円周よりも大径で先行する置換掘削を行うことがないため、原地盤の有する強度に期待でき、本来流水の影響を受けず、また従来用いられてきた油圧ハンマ、バイブロハンマ等では貫入することができない程度に硬質な原地盤に上記壁体の支持部を確保することにより、壁体構造の安定性と耐久性を安価に確保することが可能になる。
また、本壁体は必ずしも、鋼管矢板井筒基礎のような水上構造物本体の支持力を分担する必要はなく、基礎部を流水の影響から防護することを目的とすることにより、（水上構造物本体の荷重を担う構造とする場合と比較して）、根入れ長を可及的に少なくすることや、鋼管矢板径を可及的小口径にすることも可能となり、その他の要件により支持層への貫入長を設計することも、自由に選択できるものである。
また、鋼管矢板に特有の構造である継手部の貫入抵抗の低減を目的として継手部付近に限定された範囲（継手部管径とほぼ同径、略等しく下回る径、もしくは略等しく上回る径、継手嵌合部全体を包摂する径）を、先行掘削して砂置換等の処置を施すことにより、地盤の固結性を保ちながらより、硬質で貫入抵抗の大きい地層に支持層を確保した構造を提供することが可能となる。
【００３７】
上記（５）記載の本発明によれば、置換掘削を行わずに各種の中掘掘削を併用しつつ、油圧による圧入を行う施工を行うことができ、低騒音、低振動にて施工を行うことができる。その際、特願２００１−２９０７４１に記載のような方法を用いることにより、都市部、希少動物生息域、精密機械設置施設付近といった施工条件下で、環境に配慮した施工が可能となる。
また、上記（５）記載の本発明に代表されるように、鋼管矢板の内部を掘削し水中および地中に中空部を確保すれば、そのスペースを利用して、例えば、磁気センサーなどの洗掘監視装置等を設置することも可能であり、更に、管内を貯水やその他の凍結防止剤などの多目的の格納スペースとして利用することも可能である。
【００３８】
上記（６）記載の本発明によれば、上記施工方法中で掘削を行い、中空となった鋼管矢板中空部、矢板と地盤の僅かにできた間隙等に充填を行うことにより、壁体構造の堅牢性を高めることが可能となる。
【００３９】
更に、上記（７）記載の方法によれば、鋼管矢板による壁体が閉領域を形成するため、高い防護の機能を確保することが可能となる。
従って、例えば洗掘により将来支持力低下を免れない既設橋脚の基礎部を早期に検出して上記（７）記載の構造で流水の影響から保護することにより、安価な費用で、堅固でメンテナンスに費用のかからない防護をすることが可能になる。
また、安価な対策費により早期対策が講じることができるようになることにより、従来の旧橋梁の安全性についての長期間の監視にかかる費用や、旧橋梁の運用上の安全性を列車の運行規制や管理といった構造物の利用時間の管理などで確保するためにかかる組織運営に要する設備費、人件費といった費用などを削減することができるようになり、また不測の出水時など気象条件による急激な洗掘の進行に起因する支持力の著しい低下に対応するための大口径杭の増し打ちや、鋼管矢板井筒基礎による支持力の増強、橋梁の修復にかかる多大な費用を縮減してアセットマネージメントの成果向上を図ることが可能になる。
更に、整然と鋼管矢板で囲繞することで、これまで対策工として用いられてきた洗掘された河床への岩ズリ、栗石、大型土嚢といった雑多な資材を投入し河床をマウンド状に被覆することで行われてきた対策工により損なわれてきた景観および環境を美化し、わが国土木事業の歴史を証言する文化的遺産である旧構造物のイメージアップと保全を同時に図ること（により、社会資本にかかる建設、維持、補修の全ての工程の重要性を構造物の利用者である旅客、すなわち国民とコンセンサスとして共有すること）ができるようになる。
【００４０】
上記（８）記載の本発明によれば、上記の壁体構造において、その壁体の支持層にまで、鋼管矢板継手部が到達していることにより、地中および基礎部に壁状構造が確保できるため、確実に水上構造物を流水による洗掘、基礎部の砂の吸出しを防止することが可能になる。
【００４１】
上記（８）記載の本発明によれば、上記壁体の一部に間隙を通水口として設けることにより、流過抵抗を利用しながら壁体の後ろ側に流水を通過させるようにして過度の抵抗を抑止しつつ、また、洗掘や基礎部の砂の吸出しの原因と考えられる流水の挙動を抑えることが可能となる。
【００４２】
上記（９）記載の本発明によれば、鋼管矢板１による壁体１４の性能によるばかりでなく、例えば河川内の施工において、護床用に防護を必要とする河床部を被覆するように設置する擬岩ブロック等の護床用構造物  を、上記鋼管矢板１の剛性を利用して、突出させた鋼管矢板上端部と護床用構造物を結合する（護床用構造物側にソケット部を設け矢板先端を嵌合させる、護床構造物下部とコンクリート打設により連結する等々）ことや、鋼管矢板上端の鋼管矢板本管もしくは鋼管矢板継手部の中空部をソケット部としてそれらに差し込みが自在であるような突出部を護床用構造物下端に設け嵌合させることができ、堅固な連結構造が確保できるようになる。
またこのように、擬岩ブロック等を簡易且つ堅固に鋼管矢板上端と連結し設置できることにより景観の向上を図ることや、その護床構造物の表面の形状などの流水制御により（例えば表面に設けた溝の向きや深さ）により洗掘等の原因となる流水の方向を橋脚や流水に晒される河床部を保護するように制御するように工夫することや、渇水期に水位が下がり露頭し砂州になる位置の緑化用ブロックなどを設置する、人工漁礁のような水棲動植物の生息環境を確保するなどして環境改善対策とすることもできるようにもなる。
【００４３】
上記、（１０）記載の本発明によれば、上記壁体構造において、地上に突出する鋼管矢板本管、継手部のいずれか利用して、上記流過抵抗を利用して壁体の後ろ側に流水を通過させるようにした通水口を安価に確保することが可能となり、水中に突出する部分の材料を予め少なく設計することにより材料のコストダウンが図れる。
【００４４】
また（１１）により間隙にスクリーンを設けることにより、鋼管矢板の背面に充填する資材の粒径を小さくしても前面へ流出することを防止することができるようになり、更に（１２）によれば、鋼管矢板の構造上を利用して簡易且つ、安価に上記スクリーンを設けることが可能となる。
【００４５】
上記（１３）記載の本発明によれば、上記鋼管矢板による壁体の一部に間隙を有している壁体構造を構築する際に、従来のバイブロハンマや圧入機による圧入が困難であった硬質地盤に対して、ダウンザホールハンマの確実な硬質地盤掘削ができるようになり、従来軟弱な地盤にのみ打ち込むが可能であった鋼管矢板を硬質地盤や岩盤で構成される支持層にまで打設を行えるようになり、上記の水上構造物基礎部を流水の影響から防護することを目的とした鋼管矢板による壁体構造を堅固に確保することができるようになる。
またその際、鋼管矢板本管よりも小径で掘削を行うので、原地盤の支持層部の固結性を損ない、二次的な洗掘や砂の吸出し等の影響を受けることを防止することができる。
【００４６】
上記（１７）記載の本発明によれば、上記の鋼管矢板による壁体構造を構築する際に鋼管矢板打設にダウンザホールハンマを使用する方法において、掘削に追随して鋼管矢板が圧入されることにより、原地盤の玉石や転石等の硬質障害物を包含する表層を構成する硬質地盤や、支持層を構成する固結した硬質地盤や岩盤へ、それらの圧入対象盤の固結性を損なうことなく、打設を行うことができるようになる。
【００４７】
上記（１８）記載の本発明によれば、（１７）の掘削に追随して鋼管矢板が圧入される工程において、地盤の固結性、岩盤の硬度などに応じて任意に掘削径を確保することにより、比較的貫入しやすい硬質地盤に対しては、より原地盤の固結性を保護するため小径（鋼管矢板と同径、略等しく下回る径）のダウンザホールハンマの掘削ビットによる掘削を行い鋼管矢板が貫入する際の圧密硬化により原地盤を更に締め固めることができるようにするとともに、貫入抵抗が増大することが懸念され、且つ掘削後の固結性に十分期待できる岩盤層では、施工性を重視し、鋼管矢板本管よりも略上回る径で施工を行い、急速施工を選択することが可能となる。
このことにより、河川の渇水期内に施工を完了させることを求められることなどが多いわが国の本技術分野の特性に最適化した、渇水期内に施工を行わなければならないという制約と、既設構造物の補強という空頭制限、既設構造物との近接施工といった障害の多い施工条件による制約が複合的に発生する橋梁の維持補修工事に際して、急速施工に対応する方法を選択することが可能となり、より広く平常時の運用が可能となるばかりでなく、例えば、台風や地震による被災などの不測の喫緊の災害防止を目的とした急速施工にも対応が可能となる。
また、上記のような選択ができることにより、不確定要素の多い多様な原地盤の特性の利用に際して、可及的に安価に施工を行うための最適径を選択することが可能となる。
【００４８】
上記（１９）記載の本発明によれば、本発明の目的である原地盤の固結性を損なうことなく、鋼管矢板の圧入において最大の施工障害の要因となる継手部の貫入不能を低減することができるようになり、硬質地盤や岩盤に対する鋼管矢板圧入をより確実に行うことが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４９】
以下、本発明の具体的実施形態について詳細に説明する。
【００５０】
[硬質地盤上の水上構造物基礎の防護構造]
まず最初に、図１〜図５に基づいて、硬質地盤上の水上構造物基礎の防護構造の概要を説明する。
【００５１】
従来技術を示す図１は、従来の軟弱層に支持層をとる水中構造物の造成の際の鋼管矢板１や鋼矢板５による仮締め切りや、恒久構造物として地中に構築する井筒基礎などの施工が行われる際の一般的な断面である。
従来技術を示す図２は、従来の方法の中でも硬質地盤や岩盤３から成る原地盤を支持層とする際に、岩盤を先行して図示しない硬質地盤用オールケーシング工やアースオーガ工による鋼管矢板断面を包摂する円周よりも大径で先行する置換掘削が行われた後に鋼管矢板１や鋼矢板５が打設され、鋼管矢板１による壁体１１、鋼矢板５による壁体１２が打設されている平面および断面の状況を図示したものである。
【００５２】
従来方法においては、既置換部が壁体１１、壁体１２に見られるように大きな範囲で行われ、鋼管矢板１や（特に）鋼矢板５で形成する壁体１１、１２の前面すなわち流水１３が壁体に当たる部分に既置換部が大きいため、少なくとも原地盤の固結性は失われ、結果として二次洗掘の原因となるような緩みを生じていた。
【００５３】
本発明においては、まず図３に見られるように鋼管矢板の中空を有する管状杭であるという特性を利用して、鋼管矢板本管外径よりも小口径で先行掘削を行う。
その際、一般的に行われるように硬質地盤用オールケーシング工により置換掘削を行い良質土で構成される本管内既置換部１５を設けておくことも可能であり、また図１４の態様による掘削装置の構成で、図１５のような装置を用いることにより、掘削作業に鋼管矢板圧入作業を追随させ、同時進行させてもよい。
また、大きな貫入抵抗が生ずる場合は、継手部打設位置に既置換部１５’を設けておくこともでき、土質に応じて本管内既置換部１５、継手部既置換部１５’を利用して鋼管矢板圧入をすることができる。
【００５４】
その後、鋼管矢板１を例えば周公知の油圧圧入機を利用して原地盤に打ち込めば、固結性が高い、もしくは玉石、転石等の硬質障害物を多く含む貫入抵抗の大きい地盤にも、圧入される鋼管矢板内空部に設けた比較的固結性の少ない既置換部１５に、鋼管矢板１の圧入で押しのけられた土砂が移動する余裕があるため、鋼管矢板は原地盤の必要な固結性を損なうことなく地盤に貫入させることが可能となり、堅固な壁体１４を構成することができる。
【００５５】
このような方法は、従来洗掘防止に多く用いられてきた鋼矢板５のような中空部を持たない板状構造物では達成することができず、既置換部が流水のあたる外壁側に生ずるため、そこに二次洗掘が生じ、結果として流水対策工が応急措置とならざるを得なかったものである。
【００５６】
更に、上記鋼管矢板１による壁体１４は、従来の鋼管矢板井筒基礎や、鋼管矢板による仮締め切り同様、井筒状態に構造物基礎部を囲繞する閉領域を形成する井筒断面１４’を有する壁体とすることができ、その堅牢性を確保することができる。
【００５７】
上記構造物基礎部を囲繞する場合には、鋼管矢板壁体の形成する井筒断面１４’そのものを外郭１６とすること及び、鋼管矢板壁体の形成する井筒断面１４’の内側に離隔を有する外郭１７のような構造物基礎部を囲繞することを設計上選択することが可能である。
【００５８】
このような構造をもってすれば、硬質地盤、岩盤９上に十分に貫入されずに構築された既設の旧橋脚１８のフーチングの基礎部を構成するケーソン２１（その内側には地盤面に接地する位置の底面に均しコンクリート２０、その上部にフーチングコンクリート１９が打設されている）が洗掘された部分２２に通常行われている岩ズリ２３等の投入によるマウンド状の被覆２４で行われる一時的な防護措置とは異なり、十分な強度を有する壁体１４によりケーソン２１周囲を囲繞し、壁体１４が支持層とする硬質地盤、岩盤層９の本来有する強度を生かして、洗掘された部分へのコンクリート打設等の措置を講じて恒久的な洗掘防止等の防護措置が行えると同時に、従来技術の（岩ズリ２３等の投入物で生ずる）河積阻害の増大を回避することやそれに伴い損なわれる河川環境、景観を保護することができるという優れた効果を奏することができる。
更に、上記鋼管矢板壁１５を水上から打設を完了させた後、鋼管矢板の地盤上の突出部２５を周公知の鋼管切断機により切断した後に、将来洗掘が懸念される河床を被覆する護床構造物２６、２６’を設置する際、該鋼管矢板１、および鋼管矢板壁１５の剛性に期待して、突出させた鋼管矢板上端部と護床用構造物を連結する（護床用構造物側にソケット部を設け矢板先端を嵌合させる、護床構造物下部とコンクリート打設により巻き込み一体化する、ボルトナットにより締結する等々による）結合２６や、鋼管矢板上端の鋼管矢板本管もしくは鋼管矢板継手部の中空部をソケット部としてそれらに差し込みが自在であるような突出部を護床用構造物下端に設け嵌合させる結合２６’等々ができ、鋼管矢板１先端の開口部と内空を利用して堅固な連結構造が確保できるようになる。
この他にも、鋼管矢板１の有する内空部は、河床状態を計測する磁気センサー等の取り付け等、河川監視システムに必要な装置を格納するスペースなどとしても広く利用することが可能となる。
【００５９】
また、この壁体１４は通水口２８を鋼管矢板に設け、地盤上に突出する、従って水中４に突出する鋼管矢板１の一部に通水自在な開口部を設けることにより流過抵抗を利用して壁体の後ろ側に流水を通過させるようにした通水口を安価に確保することが可能となり、加えて、鋼管矢板本管部２や鋼管矢板継手部３に一列欠いた部分（鋼管矢板本管を欠いた部分２９、継手部を欠いた部分３０）を有する構造とすることにより、水中に突出する部分を予め少なく設計することにより材料についてのコストダウンが図れる。
【００６０】
更に、間隙２８，２９，３０を網状構造物３１で被覆してスクリーンを設けることにより、鋼管矢板背面にたとえばクラッシャーランなど小さい粒径の充填材を投入しても、外へ流出することを防止することができるようになり、更に、網状構造物の端部に嵌合部を設け、板状にした挿入式スクリーン３２の端部鋼管矢板継手との嵌合により確保するようにして、鋼管矢板の継手部（例えばＬ−Ｌ継手３’）を有するという構造上を利用して、鋼管矢板打ち込み完了後に鋼管矢板上面から、挿入すれば簡易且つ、安価に上記スクリーンを設ける構造が得られる。
【００６１】
[硬質地盤上の水上構造物基礎の防護構造の施工方法]
続いて、硬質地盤上の水上構造物基礎の防護構造の施工方法について述べる。
【００６２】
このような硬質地盤上に鋼管矢板１４による壁体を構築する上においては、壁体を構成する鋼管矢板の打設に際して硬質地盤９に対しては先の既置換部１５、１５’のような掘削を行う際に、本発明によればその掘削に図１４、１５のような方法を用いて、ダウンザホールハンマを用いることにより、確実に硬質地盤の掘削を行え、また掘削と鋼管矢板の圧入を同時並行的に進行させることができる。
【００６３】
その態様は以下の様なものである。
ダウンザホールハンマ３５およびそれを先端に装着した掘削軸部材３４とそれを回転させる回転駆動装置３３からなる掘削装置  およびその掘削軸部材３３外側に装着された鋼管矢板１は、既設橋脚の維持・補修工事を行うための河川内へアクセスするための工事用道路と、その後の鋼管矢板打設等の作業用構台として設けられた桟橋４２上にあるクローラクレーン３７により懸垂されている。
【００６４】
背後にはダウンザホールハンマ３５を駆動する圧搾空気を生成するコンプレッサ３９と回転駆動装置の動力源である発動発電機が設置され、コンプレッサ３９で生成した圧搾空気はレシーバタンクに集結し、潤滑油供給装置よりハンマ潤滑油を適宜注入しながら高圧エアホースを介して回転駆動装置３３を経由し、掘削軸部材３４内を通り、ダウンザホールハンマ３５に供給され、掘削が行われる。
河川内の杭心位置には、鋼管矢板１が設計位置に打設できるように予め導材４３が設けられており、クローラクレーン３７は掘削装置を導材４３にて確保された設計位置に垂下し、ダウンザホールハンマ３５による掘削と鋼管矢板の打設を行う。
【００６５】
鋼管矢板１の打設に際しては、特願2000-157847記載の方法により、  1)鋼管矢板１の打設前に既置換部１５，１５’を設けておき、その後鋼管矢板を圧入すること、また  2)鋼管矢板１の圧入と掘削作業を同時に行うことが可能となっている。
【００６６】
すなわち、ダウンザホールハンマ３５を用いた掘削では、打撃破砕の進行に伴って該ハンマが掘進するように、孔壁保護管、もしくは鋼管矢板１といった内空部を有するパイプ類の下端部には内空部に突出する段部４７を設けられておき、ダウンザホールハンマ３５の掘削ビット４４の上部には鋼管内壁側へ突出するように段部４５を設け、ダウンザホールハンマを鋼管矢板本管２に挿入して、ダウンザホールハンマ３５の掘削を行う際に、打撃破砕による掘削の進行に伴って掘削装置が沈降する際、上記掘削ビット４４の段部４５と上記パイプ類の段部とが干渉して、掘進方向へ掘削に追随して圧入させることができる。
【００６７】
このような方法により、特にパイプ類を鋼管矢板１とすることで、硬質地盤や岩盤で構成される原地盤に対して掘削と鋼管矢板の圧入工程を同時並行化することができ、従って、河川内施工や災害復旧時の急速施工に対応するスピーディーな施工を実施することができる。
更に図１４、１５記載の機械構成は、継手部の先行掘削にも用いることができ、その際には、掘削ビット、孔壁保護管等は、継手部付近の掘削量を可及的少量にするように、継手部管径とほぼ同径、略等しく下回る径、もしくは略等しく上回る径、継手嵌合部全体を包摂する径の装置を準備して、本管同様に施工を行うことが可能である。
またその際、継手部と本管部掘削は同時並行で進行させても良い。
【００６８】
また、鋼管矢板１の圧入と掘削作業を同時進行させる際に、掘削ビット４４の削孔面を形成する外周が鋼管矢板本管２径とほぼ同径のもの４６’、略等しく下回る径のもの４６、もしくは略等しく上回る径のもの４６''のいずれかであるように拡大されるように構成することができ、それによって、比較的貫入しやすい硬質地盤９に対しては、より原地盤の固結性を保護するため小径（鋼管矢板と同径４６’、略等しく下回る径４６）のダウンザホールハンマの掘削ビットによる掘削を行い鋼管矢板が貫入する際の圧密硬化により原地盤を更に締め固めることができるようにするとともに、貫入抵抗が増大することが懸念され且つ掘削後の固結性に十分期待できる岩盤層では、施工性を重視し、鋼管矢板本管よりも略上回る径４６’’で施工を行い、急速施工を選択することが可能となる。
【００６９】
また、掘削対象の地盤によっては、低騒音、低振動の施工を行うために油圧式圧入機による施工を行うことができ、その際圧入の抵抗が大きい場合には、鋼管矢板本管２内空部を排土経路として掘削ずりを排出する際に、掘削ずり格納部を有する排土装置（たとえば図１７に示すようなスクリュードライバー（中掘り装置）４９）を利用して、断続的に掘削ずりを引き上げるようにする。
【００７０】
図３に示すスクリュードライバー４９は、ワイヤロープを介してクレーンフック５６によって吊設されており、スクリュードリル５１と、回転駆動装置５３と、中空の円筒状カプセルパイプ５２と、スクリュードリル用伸縮シリンダ５１’と、油圧グリッパ５４と、グリッパ用伸縮シリンダ５５とを有している。
【００７１】
上記スクリュードライバー４９において、スクリュードリル５１は、その先端に地盤を掘削するためのドリルヘッド５０を備えており、当該スクリュードリル５１を回転駆動させるための回転駆動装置５３に連結されている。カプセルパイプ５２は、スクリュードリル５１の周囲を覆うように設けられ、当該スクリュードリル５１によって掘削された掘削ずりを内側に一時的に格納することができるように構成されている。
【００７２】
スクリュードリル用伸縮シリンダ５１’は、スクリュードリル５１に連結されており、当該スクリュードリル５１を自在に昇降できるように伸縮自在に構成されている。油圧グリッパ５４は、張り出した状態において、鋼管矢板本管２の内壁に対して、回転圧入掘削に必要な回転圧入反力を確保できるようになっている。グリッパ用伸縮シリンダ５５は、油圧グリッパ５２に連結されており、当該油圧グリッパ５２を自在に張り出すことができるように伸縮自在に構成されている。
また、鋼管矢板の内部を掘削し水中および地中に中空部を確保すれば、そのスペースを利用して、例えば、磁気センサーなどの洗掘監視装置５７等を設置することも可能であり、更に、管内を貯水５８やその他の凍結防止剤などの多目的の格納スペースとして利用することも可能である。
【００７３】
最後に鋼管矢板１が打ち込まれると、図１８のように、中掘掘削を併用している場合にはコンクリート系材料を用いて鋼管矢板１の先端部を充填し鋼管矢板内外に閉塞状態５７を確保することができ、逸水を防止し洗掘など流水の影響を低減することができ、また高い品質を確保するために、周囲の地盤に対して薬液注入等を行うことも自在である。
なお、打設された鋼管矢板の天端位置は自由に選択でき、洗掘防止以外に鋼管矢板に付与する構造上の要件に応じて自由に設計ができるものであり、施工についても既設橋脚下部工補強、新設下部工建設作業の際に当該構造物の周囲の止水のため仮締切り工として、鋼管矢板壁１５を利用するなどの施工上の手順も設計上任意に選択できるものである。
【００７４】
［他の実施形態］
１．  洗掘のメカニズム
図１９に基づいて、従来の鋼管矢板を水底地盤に打設した場合に予想される洗掘のメカニズムを説明する。
【００７５】
鋼管矢板を水底地盤に打設した場合、上流からの流水が鋼管矢板の前面に当たり、円柱に沿う下向きの流れが生ずる。この下降流は、鋼管矢板前方の地盤上に、図１８に示すような回転流（渦）を発生させる。渦を成す回転流は、それに接する河床から砂を次々とピックアップし、河床レベルを低下させる。河床が低下すると渦位置もそれに伴って低下するので、鋼管矢板前方の河床が経時的に洗掘されることとなる。
【００７６】
２．  本発明の鋼管矢板
次に、図２０に基づいて、洗掘防止機能を備えた本発明の杭材について説明する。以下、杭材の例として鋼管矢板を挙げる。
【００７７】
杭材の一例である鋼管矢板は、図２０に示すように、鋼管から成る本管と、該本管に固設された２つの継手と、鋼管矢板周囲の水流を制御するためのプレート（水流制御手段）と、を有している。鋼管矢板を隣接する鋼管矢板に連結させる際には、各鋼管矢板の継手を互いにスライド係合させる。水流制御手段を成すプレートは、図２０（Ｂ）に示すように鋼管矢板周囲に張り出した鍔状に形成されている。鍔状のプレートは、鋼管矢板の外壁に沿う下向きの水流を遮って、洗掘の一因である回転流が発生するのを防止する。したがって、流水の影響から鋼管矢板を防護できる。
【００７８】
なお、鍔状のプレートの枚数は、必ずしも１枚に限定されず、図２１（Ａ）（Ｂ）に示すように複数枚設けてもよい。また、水流制御手段の構成は、鍔状のプレートに限定されず、杭材の外壁から張り出した凸状の部材（たとえばブロック状の部材）であってもよい。また、鋼管矢板の本管の外壁の一部を図２２に示すように凹凸状に加工して、当該外壁を水流制御手段として機能させることも可能である。
【００７９】
また、鋼管矢板前方で回転流が発生するのを防止するために、鋼管矢板を図２３及び図２４に示すように構成することも可能である。図２３では、鋼管矢板の本管に、通水自在な開口部が形成されている。また、図２４では、鋼管矢板の本管に、通水自在なスリットが形成されている。このような開口部及びスリットを、継手に形成してもよい。
【００８０】
３．  水上構造物を防護するための壁体構造
次に、図２５〜図２８に基づいて、上述した鋼管矢板を利用した壁体構造について説明する。
【００８１】
図２５に示す壁体は、鋼管矢板を複数連結することによって構成されている。各鋼管矢板は、図２０〜図２４を参照しながら説明した洗掘防止機能を備えている。複数の鋼管矢板から成る壁体は、水上構造物基礎部（ハッチングで示す）へ向かう水流を遮るように、該水上構造物基礎部と対向して構築されている。
【００８２】
壁体を成す複数の鋼管矢板は、上方から見て略Ｖ字を描くように、或いは放物線を描くように配されている。壁体構造のＶ字状の配置例を、図２６（Ａ）〜（Ｃ）に示す。また、壁体構造の放物線状の配置例を、図２６（Ｄ）〜（Ｆ）に示す。図２５に示すＶ字状配置の頂部（上流側の先端）に位置する鋼管矢板は、他の杭材よりも上流側に位置している。また、水上構造物基礎部は、頂部の鋼管矢板よりも下流側であって且つ壁体の内側に位置している。このような壁体構造によれば、水上構造物の基礎部を流水の影響から防護することができる。
【００８３】
なお、基礎部を流水の影響からより確実に防護するためには、図２７に示すように、壁体を、水上構造物基礎部の周囲を囲うように構築することが好ましい。また、河川等において、水流方向が一方向に定まっていない場合には、壁体を、図２８に示すように構築することが好ましい。
【産業上の利用可能性】
【００８４】
このように本発明は、水上構造物一般の新規建設に際しての健全性の確保および、既設構造物の補修とリフレッシュの技術分野において好適に用いられるが、特に、鉄道橋等の古い歴史のある河川構造物およびその支持地盤の保護および、その河川の美化、環境対策工として起用することにより、構造物の安全性を確保し防災対策を強化すると共に、わが国土木構造物の歴史的価値を文化遺産として後世に継承する手段として、広く用いることができるものである。
【図面の簡単な説明】
【００８５】
【図１】従来の水上構造物基礎部の仮締切り等に用いられる鋼矢板、鋼管矢板で構築される壁体の平面および断面である。
【図２】従来の水上構造物基礎部の仮締切り等に用いられる鋼矢板、鋼管矢板で硬質地盤中に置換掘削の後に構築される壁体の平面および断面である。
【図３】鋼管矢板断面を包摂する円周よりも大径で先行する掘削を行うことなく、固結した硬質地盤、岩盤のいずれかより形成される原地盤に上記壁体の支持部を貫入している平面および断面である。
【図４】鋼管矢板断面を包摂する円周よりも大径で先行する掘削を行うことなく、固結した硬質地盤、岩盤のいずれかより形成される原地盤に上記壁体の支持部を貫入させる際に、継手部の先行掘削を併用している平面である。
【図５】構造物基礎部の外郭と鋼管矢板で構成される壁体の平面的な離隔を指示した平面図である。
【図６】従来技術による一般的なケーソン基礎防護措置の断面と、それを鋼管矢板により防護を行う場合の断面である。
【図７】従来技術による一般的なケーソン基礎防護措置の断面と、それを鋼管矢板により防護を行う場合に、鋼管矢板による壁体の突出部を切断し、地中へ存置された上記壁体と河床を被覆する護床構造を連結した図である。
【図８】硬質地盤を支持層とする鋼管矢板壁体において、継手部を地中に貫入させる態様を指示した図である。
【図９】鋼管矢板に通水自在な孔を設けた平面および断面である。
【図１０】鋼管矢板を一列欠くことで通水自在にした平面および断面である。
【図１１】鋼管矢板の継手部を一列欠くことで通水自在にした平面および断面である。
【図１２】鋼管矢板壁体に通水自在に設けた通水口と、該通水口を網状構造で被覆した状態の断面である。
【図１３】鋼管矢板継手部と嵌合自在な端部を有する網状構造と、該網状構造を継手部と嵌合した断面である。
【図１４】ダウンザホールハンマを用いて鋼管矢板を掘削と同時に圧入する際の機械構成の態様である。
【図１５】ダウンザホールハンマを用いて鋼管矢板を掘削と同時に圧入する際の掘削ビットの態様を指示する断面である。
【図１６】鋼管矢板継手部を先行して掘削する断面の態様である。
【図１７】鋼管矢板内を低騒音、低振動で掘削する中掘装置の一例である。
【図１８】鋼管矢板の地中貫入部に根固め材を注入する態様である。
【図１９】洗掘のメカニズムを示す図である。
【図２０】本発明に係る杭材（一例として鋼管矢板を図示）を示す図であって、図２０（Ａ）は正面図であり、図２０（Ｂ）は上面図である。
【図２１】図２０に示す杭材の変形例を示す図である。
【図２２】図２０に示す杭材の変形例を示す図である。
【図２３】本発明に係る杭材（一例として鋼管矢板を図示）の他の実施形態を示す図である。
【図２４】本発明に係る杭材（一例として鋼管矢板を図示）の他の実施形態を示す図であって、図２４（Ａ）は正面図であり、図２４（Ｂ）は上面図である。
【図２５】本発明に係る壁体構造の配置例を示す上面図である。
【図２６】本発明に係る壁体構造の配置例を示す上面図である。
【図２７】本発明に係る壁体構造の配置例を示す上面図である。
【図２８】本発明に係る壁体構造の配置例を示す上面図である。
【符号の説明】
【００８６】
１          鋼管矢板
２          鋼管矢板本管
３          鋼管矢板継手部
４          従来の鋼管矢板による壁体
５          鋼矢板
６          鋼矢板による壁体
７          水中
８          玉石や転石などの硬質障害物を含まない表層
８’        玉石や転石などの硬質障害物を含む表層
９          硬質地盤・岩盤
１０        置換掘削で既置換部となった先行掘削部
１１        既置換部に打設した鋼管矢板による壁体
１２        既置換部に打設した鋼矢板による壁体
１４        鋼管矢板本管よりも小口径の既置換部を有する地盤に打設された鋼管矢板に
よる壁体
１５        鋼管矢板本管よりも小口径の先行掘削部
１５’      鋼管矢板継手部の先行掘削部
１６        鋼管矢板井筒から内側に離隔を有して壁面を構成している構造物基礎部
１７        鋼管矢板井筒を壁面とした構造物基礎部
１８        既設橋脚
１９        フーチングコンクリート
２０        均しコンクリート
２１        ケーソン基礎
２２        洗掘部
２３        応急対策で設けられた捨石（岩ズリ）マウンド
２４        岩ズリ
２５        鋼管矢板の切断部
２６        護床構造
２７        地中で支持層部にまで貫入させた鋼管矢板継手部
２８        鋼管矢板にもうけた通水口
２９        鋼管矢板本管を１列欠いて設けた通水口
３０        鋼管矢板継手部を１列欠いて設けた通水口
３１        通水口を被覆する網状構造
３２        鋼管矢板の継手部に嵌合自在な板状の網状構造
３３        回転駆動装置
３４        掘削軸部材
３５        ダウンザホールハンマ
３６        掘削ビット
３７        クローラクレーン
３８        発動発電機
３９        空気圧縮機
４０        レシーバタンク
４１        ラインオイラー
４２        桟橋
４３        導材
４４        掘削ビット詳細図
４５        掘削ビット段部
４６        掘削ビット先端部
４７        鋼管矢板段部
４８        ２つの継手部を包摂する断面径の継手部先行掘削
４８’      １つの継手部を包摂する断面径の継手部先行掘削
４８’’     １つの継手部内空に包摂される断面径の継手部先行掘削
４９        スクリュードライバー掘削装置
５０        スクリューヘッド
５１        スクリュードリル
５１’      スクリュードリル用伸縮シリンダ
５２        カプセルパイプ
５３        圧入シリンダ
５４        油圧グリッパ
５５        グリッパ用伸縮シリンダ
５６        フック
５７        洗掘監視用磁気センサ
５８        水、他流体
５９        根固め材注入部
【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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