(57)【要約】【課題】鋼管及び鋼管打撃工法を提供する。【解決手段】打撃工法にて地中に貫入される鋼管１００は、内周面１１に被打撃部２０が取り付けられている。鋼管打撃工法は、鋼管１００の内部に、打撃力伝達部材２００の一部を挿入して被打撃部２０に係止させ、打撃力伝達部材２００の頭部を打撃して鋼管１００を地中に貫入させる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
打撃工法にて地中に貫入される鋼管であって、内周面に被打撃部が取り付けられていることを特徴とする、鋼管。
【請求項２】
前記鋼管の外周面に付属物が取り付けられており、前記被打撃部が該付属物よりも所定長さ下方位置の前記内周面に取り付けられていることを特徴とする、請求項１に記載の鋼管。
【請求項３】
前記付属物が防食被膜であることを特徴とする、請求項２に記載の鋼管。
【請求項４】
前記被打撃部が、平板状もしくは環状の第一フランジを有することを特徴とする、請求項１乃至３のいずれか一項に記載の鋼管。
【請求項５】
前記被打撃部が、前記第一フランジの下面に取付けられ、かつ前記内周面の周方向に間隔を置いて取り付けられている複数のリブをさらに有することを特徴とする、請求項４に記載の鋼管。
【請求項６】
前記被打撃部が、複数の前記リブの下端に取付けられ、かつ前記内周面に取り付けられている、平板状もしくは環状の第二フランジをさらに有することを特徴とする、請求項５に記載の鋼管。
【請求項７】
内周面に被打撃部が取り付けられている鋼管の内部に、打撃力伝達部材の一部を挿入して該被打撃部に係止させ、該打撃力伝達部材の頭部を打撃して該鋼管を地中に貫入させることを特徴とする、鋼管打撃工法。
【請求項８】
前記鋼管が、請求項１乃至６のいずれか一項に記載の鋼管であることを特徴とする、請求項７に記載の鋼管打撃工法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、鋼管及び鋼管打撃工法に関する。
【背景技術】
【０００２】
鋼管は、鋼管杭として、あるいは鋼管矢板として、港湾構造物や橋梁、ビル、各種公共施設等の基礎や、地滑り抑止杭等に適用されており、杭径や板厚を変えることにより、多様な設計要求に対応可能な建設資材である。既製杭には鋼管の他、ＲＣ杭やＰＨＣ杭、ＳＣ杭等があるが、鋼管は、水平抵抗性能が高く、貫入性能に優れ、溶接による継ぎ足し性が良好であり、鋼製もしくは鉄筋コンクリート製の上部構造物との接合性に優れている等、他の既製杭に比べて優れた特徴を有している。
ところで、鋼管の地中貫入方法には様々な工法があり、地盤性状や周辺環境、工期や工費等によって現場に最適な工法が選定されるが、その一例として、打ち込み杭工法である打撃工法やバイブロハンマ打設工法、埋込み杭工法である中堀り杭工法やプレボーリング杭工法、鋼管ソイルセメント杭工法、さらには回転杭工法などが挙げられる。また、例えば、バイブロハンマ打設工法を先行して行い、油圧ハンマ等で最終打撃を行う、併用工法等も適用されている。その中で、例えば騒音や振動による規制が厳しくない環境下においては、打撃工法が適用される。打撃工法は、打撃時に測定される一打撃当たりの貫入量やリバウンド量から杭の支持力を客観的に確認することができ、また、使用機械が比較的少ないことから経済性が高いという特徴を有している。
【０００３】
従って、杭に鋼管を適用し、施工方法に打撃工法を適用することにより、工期と工費の利点を享受しながら、多様な設計要求に対応した杭基礎を施工することができる。その一方で、例えば油圧ハンマ等で鋼管の頭部を打撃しながら地中に貫入する場合に、打撃力（打撃エネルギー）によって鋼管が変形したり、局部的に座屈するといった打撃工法に固有の課題がある。鋼管が変形等した場合、鋼管そのものの強度低下や損傷が懸念されることの他にも、例えば鋼管の外周面に形成されている様々な付属物（防食塗装、防食カバー等）も打撃時の衝撃や杭の変形等に起因して損傷するといった懸念がある。鋼管の変形や頭部の局部座屈対策として、鋼管の頭部内周面に補強用鋼板を取付ける等の措置が考えられるが、上記付属物に対する十分な対策はない。そのため、仮に付属物が損傷した場合には、鋼管打設後に付属物を補修するといった事後処理に頼らざるを得ない。しかしながら、このような事後処理が可能な鋼管位置に付属物が取り付けられていればよいが、地盤面以深に付属物が存在する場合、付属物の補修が極めて困難であることに加えて、そもそも付属物が損傷しているか否かを特定することが難しい。
【０００４】
また、鋼管を打撃工法にて地中に貫入する際の他の課題として、杭頭が地盤面よりも低い場合に用いられるヤットコを使用する際に生じる課題がある。ヤットコは、例えば、所定長さの鋼管から形成され、その下端に被貫入鋼管の頭部の内周面に入り込んで係合する複数の爪を備えており、この爪をガイドにして（内ガイド式）被貫入鋼管の頭部にヤットコを設置する。このヤットコに改良を加え、ヤットコと杭の内部にそれらに跨る長いガイド部を設け、ガイド部にて杭の貫入時の傾き防止を図りながら施工をおこなう方法が提案されている（例えば特許文献１参照）。
ヤットコの頭部を打撃することにより、間接的に鋼管を打撃し、鋼管の地中への貫入が行われる。このヤットコが被貫入鋼管と接触する箇所において損傷や突起等が存在すると、これらが被貫入鋼管の頭部の局部座屈の原因となり得ることから、ヤットコの被貫入鋼管と接触する下端面を平滑に仕上げる必要があり、突起等が形成されないように製作する必要がある。従って、ヤットコの製作に際して製作手間がかかる。また、ヤットコを使用する場合でも、ヤットコを介して鋼管を間接的に打撃しているに過ぎないことから、鋼管の外周面に形成されている付属物の損傷や損傷特定等に関する課題は、ヤットコを使用しない場合の上記課題と同様である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００４−３６０４０４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、鋼管を打撃工法にて地中に貫入するに当たり、鋼管や鋼管に取り付けられた付属物の損傷を抑制できる、鋼管及び鋼管打撃工法を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記目的を達成すべく、本発明による鋼管の一態様は、打撃工法にて地中に貫入される鋼管であって、内周面に被打撃部が取り付けられていることを特徴とする。
本態様によれば、鋼管の内周面に被打撃部が取り付けられていることにより、打撃工法の際にこの被打撃部に打撃力が付与されることより、鋼管の頭部やその周辺の損傷や頭部の局部座屈を抑止できる。また、これら鋼管の損傷等が抑止されることにより、鋼管の外周面に付属物が取り付けられている場合はこの付属物の損傷も抑止できる。ここで、鋼管の内周面における被打撃部の取り付け位置は特に限定されるものでないが、例えば、鋼管の頭部から所定長さ下方の位置とすることにより、頭部座屈をはじめとする局部座屈や損傷の可能性が低くなることから好ましい。このように、鋼管の内部に被打撃部が取り付けられ、この被打撃部に打撃力が付与される鋼管は、従来にはない新規な鋼管である。
【０００８】
また、本発明による鋼管の他の態様は、前記鋼管の外周面に付属物が取り付けられており、前記被打撃部が該付属物よりも所定長さ下方位置の前記内周面に取り付けられていることを特徴とする。
本態様によれば、鋼管の外周面に取り付けられている付属物よりも所定長さ下方位置に被打撃部が取り付けられていることにより、被打撃部に打撃力が作用した際に付属物が受ける衝撃を可及的に低減することができ、付属物の損傷可能性を低減することができる。ここで、「所定長さ下方位置」とは、実際に解析を実行し、付属物に対する影響度が低いと考えられる位置を特定して、この所定長さ下方位置を設定するのが好ましい。また、詳細な解析を行わずに、たとえば鋼管径をφとした際に、付属物から１φ乃至２φ程度下方の位置に被打撃部を取り付けてもよい。
【０００９】
また、本発明による鋼管の他の態様は、前記付属物が防食被膜であることを特徴とする。
本態様によれば、防食被膜によって鋼管の腐食が抑制され、長期耐久性を有する鋼管杭等に供することができる。例えば鋼管が、防波堤や桟橋、埠頭といった港湾構造物を支持する鋼管杭等として適用される場合、この鋼管杭は、領域毎に晒される環境が異なり、海上大気中帯、飛沫帯、干満帯、海水中帯、海泥中帯などの複数の領域を有する。従って、防食被膜は鋼管の全領域に形成する必要は必ずしもなく、例えば腐食速度が最も速いとされる飛沫帯のみに防食被膜を形成したり、飛沫帯と干満帯にのみ防食被膜を形成することができる。
【００１０】
また、本発明による鋼管の他の態様は、前記被打撃部が、平板状もしくは環状の第一フランジを有することを特徴とする。
本態様によれば、鋼管の内周面において例えば溶接等で接続された第一フランジの上に打撃力伝達部材を載置し、打撃力伝達部材に付与された打撃力を第一フランジを介して鋼管本体に伝達することができる。
【００１１】
また、本発明による鋼管の他の態様は、前記被打撃部が、前記第一フランジの下面に取付けられ、かつ前記内周面の周方向に間隔を置いて取り付けられている複数のリブをさらに有することを特徴とする。
本態様によれば、第一フランジを複数のリブが支持することにより、打撃力伝達部材から打撃力が直接付与される第一フランジを補強することができる。また、鋼管の内周面に溶接等で接続された第一フランジのみから鋼管本体に打撃力を付与する場合に比べて、第一フランジと複数のリブの双方から打撃力を鋼管本体の広い範囲に付与することができる。そのため、局所的に打撃力が付与される際に、この打撃力が付与される鋼管本体に過度の圧縮応力が生じる等の課題が、本態様では生じ難くなる。なお、鋼管の内周面に第一フランジが溶接等で接続され、各リブも鋼管の内周面に溶接等で接続されると共に第一フランジの下面にも溶接等で接続されるのが望ましい。
【００１２】
また、本発明による鋼管の他の態様は、前記被打撃部が、複数の前記リブの下端に取付けられ、かつ前記内周面に取り付けられている、平板状もしくは環状の第二フランジをさらに有することを特徴とする。
【００１３】
本態様によれば、第一フランジが複数のリブにて支持され、各リブが第二フランジにて支持されていることにより、第一フランジと複数のリブと第二フランジから打撃力を鋼管本体のより広い範囲に付与することができる。また、第一フランジと複数のリブと第二フランジが相互に溶接等で接続されていることにより、一体構造を形成するリブの長さ及び第一、第二フランジの厚みの総和を全体の厚みとする、円盤体（第一、第二フランジが共に平板状の場合）やドーナツ状体（第一、第二フランジが共に環状の場合）が形成される。そのため、打撃力伝達部材から打撃力が作用し、鋼管本体が圧縮方向に撓もうとした際に、これら円盤体やドーナツ状体の奏するリング効果により、鋼管本体の撓みに対する抵抗力を発揮し、鋼管本体の撓みを抑制することができる。
【００１４】
また、本発明による鋼管打撃工法の一態様は、内周面に被打撃部が取り付けられている鋼管の内部に、打撃力伝達部材の一部を挿入して該被打撃部に係止させ、該打撃力伝達部材の頭部を打撃して該鋼管を地中に貫入させることを特徴とする。
【００１５】
本態様によれば、鋼管の頭部を打撃することに代わり、鋼管の内部にある被打撃部を打撃力伝達部材を介して打撃することにより、鋼管の頭部やその周辺の損傷や頭部の局部座屈を抑止できる。また、これら鋼管の損傷等が抑止されることにより、鋼管の外周面に付属物が取り付けられている場合は、この付属物の損傷も抑止できる。ここで、鋼管の内周面における被打撃部の取り付け位置は特に限定されるものでないが、例えば、鋼管の頭部から所定長さ下方の位置とすることにより、頭部座屈をはじめとする局部座屈や損傷の可能性が低くなることから好ましい。一例として、数十ｍの長さの鋼管（杭）において、鋼管の頭部から数ｍ乃至１０ｍ程度下方の所定位置に被打撃部を取り付けることができる。また、本明細書において、「打撃工法」とは、鋼管を地上から所定深度まで一貫して打撃工法にて施工することの他に、例えば、所定深度までをバイブロハンマ打設等にて施工を行い、所定深度以深を打撃工法にて施工を行う、併用型の施工方法における打撃工法も含んでいる。このように、鋼管の内部に被打撃部を取り付け、鋼管に打撃力伝達部材の一部を収容して被打撃部に係止させ、打撃力伝達部材を打撃する、言い換えれば鋼管の内側を打撃することによって鋼管を地中に貫入する方法は、従来にはない新規な工法である。
【００１６】
また、本発明による鋼管打撃工法の他の態様は、前記鋼管が前記各態様の鋼管であることを特徴とする。
本態様によれば、鋼管の打撃に際しても、鋼管や鋼管に取り付けられた付属物の損傷を抑制することができる。特に、鋼管の内周面に被打撃部が取り付けられていることにより、打撃工法の際にこの被打撃部に打撃力が付与されることより、鋼管の頭部やその周辺の損傷や頭部の局部座屈を抑止できる。また、これら鋼管の損傷等が抑止されることにより、鋼管の外周面に付属物が取り付けられている場合はこの付属物の損傷も抑止できる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明の鋼管及び鋼管打撃工法によれば、鋼管を打撃工法にて地中に貫入するに当たり、鋼管や鋼管に取り付けられた付属物の損傷を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】実施形態に係る鋼管の縦断面図である。
【図２】図１のII−II矢視図であって、被打撃部が見える位置で切断した鋼管の横断面図である。
【図３】実施形態に係る鋼管の第１の変形例を示す縦断面図である。
【図４】図３のIV−IV矢視図であって、被打撃部の途中で切断した鋼管の横断面図である。
【図５】実施形態に係る鋼管の第２の変形例を示す縦断面図である。
【図６】図５のVI−VI矢視図であって、被打撃部の途中で切断した鋼管の横断面図である。
【図７】実施形態に係る鋼管の第３の変形例を示す縦断面図である。
【図８】鋼管の第３の変形例と打撃力伝達部材を共に示す縦断面図である。
【図９】鋼管の第３の変形例に打撃力伝達部材が設置された状態を示す縦断面図である。
【図１０】港湾構造物を支持する鋼管杭の施工例を示す説明図である。
【図１１】図１０に続いて鋼管杭の施工例を示す説明図であって、実施形態に係る鋼管打撃工法を説明する図である。
【図１２】海上で施工された鋼管杭を示す縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、実施形態に係る鋼管及び鋼管打撃工法について添付の図面を参照しながら説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の構成要素については、同一の符号を付することにより重複した説明を省く。
【００２０】
［実施形態］
＜鋼管＞
まず、実施形態に係る鋼管について説明する。図１は、鋼管の縦断面図であり、図２は、図１のII−II矢視図であって、被打撃部が見える位置で切断した鋼管の横断面図である。図１に示すように、鋼管１００は、外径φ１（３００ｍｍ程度乃至２５００ｍｍ程度）、長さＬ（６ｍ程度乃至２０ｍ程度で、ＳＫＫ４００やＳＫＫ４９０等の材質を備えた鋼管本体１０と、鋼管本体１０の内周面１１に取り付けられている被打撃部２０とを有する。なお、図示する鋼管本体１０は、その外周面１２に何等の付属物も有していない形態である。
【００２１】
被打撃部２０も鋼管本体１０と同様の材質を備え、図２に示すように平面視環状の第一フランジ２１からなり、第一フランジ２１が鋼管本体１０の内周面１１に対して溶接にて取り付けられている。第一フランジ２１は、後述する打撃工法の際に、打撃力伝達部材を介してハンマからの打撃力（打撃エネルギー）を直接受け、この打撃力を鋼管本体１０に伝達する部材である。したがって、この打撃力を受けた際の衝撃力に対して破損しない厚みを有している。
【００２２】
被打撃部２０の鋼管本体１０の内周面１１に対する取付け位置は、鋼管本体１０の頭部１３（天端）から所定長さｔ１下方位置である。例えば、数十ｍ程度の長さＬを有する鋼管１００において、ｔ１を数ｍ乃至１０ｍ程度に設定することができる。実際には、コンピュータ内で鋼管をモデル化し、打撃力が付与される被打撃部の位置（所定長さｔ１）をパラメータとし、各被打撃部位置にて鋼管モデルに所定の打撃力を付与する構造解析を実行するのがよい。構造解析にて算定される断面力に基づいて、鋼管本体１０に生じる断面力が小さくなる被打撃部位置を特定し、特定された位置に被打撃部２０が取り付けられるのが好ましい。なお、図示例の被打撃部２０は環状の第一フランジ２１から形成されるが、被打撃部２０の形態は図示例に限定されるものでなく、たとえば平板状の第一フランジから形成されてもよい。
【００２３】
従来の鋼管打撃工法では、鋼管の頭部をハンマで直接打撃する方法や、鋼管の頭部にヤットコを取り付け、ヤットコを介してやはり鋼管の頭部を打撃する方法が用いられている。そのため、付与される打撃力によって鋼管の頭部やその周辺が変形したり、局部的に座屈するといった課題があった。しかしながら、鋼管１００によれば、鋼管１００を形成する鋼管本体１０の内周面１１において、鋼管本体１０の頭部から所定長さｔ１下方位置に取り付けられている被打撃部２０を介して打撃力が付与されることより、鋼管１００の頭部やその周辺の破損等の恐れはない。
【００２４】
＜鋼管の第１の変形例＞
次に、鋼管の第１の変形例について説明する。図３は、鋼管の第１の変形例を示す縦断面図であり、図４は、図３のIV−IV矢視図であって、被打撃部の途中で切断した鋼管の横断面図である。図３，４に示すように、鋼管１００Ａは、鋼管本体１０の内周面１１に取り付けられている被打撃部２０Ａが、環状の第一フランジ２１と、内周面１１の周方向に間隔を置いて複数設けられたリブ２２とを有する。各リブ２２は、その頭部が上方にある第一フランジ２１と溶接にて取り付けられており、かつ、その内周面側の端面が内周面１１に溶接にて取り付けられている。
【００２５】
環状の第一フランジ２１の下面を複数のリブ２２が支持する構成により、打撃力が直接付与される第一フランジ２１の内周面１１への取付け部に作用する打撃力を緩和することができ、打撃力による第一フランジ２１の破損の可能性を低減することができる。また、第一フランジ２１とリブ２２の双方を介して打撃力を鋼管本体１０に伝達することより、鋼管本体１０に打撃力が伝達される領域が局所的である場合に生じ得る、鋼管本体１０の破損の可能性を低減することにも繋がる。なお、リブ２２の厚みや数、さらには、リブ２２の長さを適宜調整することにより、鋼管本体１０への打撃力伝達領域を所望に設定することが可能になる。
【００２６】
＜鋼管の第２の変形例＞
次に、鋼管の第２の変形例について説明する。図５は、鋼管の第２の変形例を示す縦断面図であり、図６は、図５のVI−VI矢視図であって、被打撃部の途中で切断した鋼管の横断面図である。図５，６に示すように、鋼管１００Ｂは、鋼管本体１０の内周面１１に取り付けられている被打撃部２０Ｂが、環状の第一フランジ２１と、内周面１１の周方向に間隔を置いて複数設けられたリブ２２と、さらにリブ２２の下方にて内周面１１に取り付けられている環状の第二フランジ２３とを有する。環状の第二フランジ２３は、その上面が各リブ２２の下端と溶接にて接続されており、かつ内周面１１に対して溶接にて接続されている。
【００２７】
このように、被打撃部２０Ｂは、リブ２２の長さと第一フランジ２１及び第二フランジ２３の厚みの総和である高さを有した、ドーナツ状体を形成している。そのため、不図示の打撃力伝達部材から打撃力が被打撃部２０Ｂを介して鋼管本体１０に作用し、鋼管本体１０が圧縮方向に撓もうとした際に、このドーナツ状体の被打撃部２０の奏するリング効果により、鋼管本体１０の撓みに対する抵抗力が発揮され、鋼管本体１０の撓みを抑制することができる。なお、第二フランジ２３も、図示例に限定されず、平板状のフランジであってもよい。
【００２８】
＜鋼管の第３の変形例＞
次に、鋼管の第３の変形例について説明する。図７は、鋼管の第３の変形例を示す縦断面図である。図７に示すように、鋼管１００Ｃは、鋼管本体１０の外周面１２において、鋼管本体１０の頭部から下方に長さｔ２の位置において、周方向に亘る付属物３０を有している。この付属物３０の代表例として、防食被膜を挙げることができる。
【００２９】
図示例の鋼管１００Ｃでは、防食被膜３０が鋼管本体１０の全面でなく、その一部の範囲に限定されているが、必要に応じて鋼管１００Ｃの全面に防食被膜３０を形成してもよい。例えば、鋼管１００Ｃが港湾構造物を支持する鋼管杭に適用される場合に、図示するように鋼管本体１０の所定範囲に防食被膜３０が形成される。
【００３０】
防食被膜３０から所定長さｔ３下方位置において、被打撃部２０Ｂが鋼管本体１０の内周面１１に取り付けられている。なお、他の被打撃部２０，２０Ａが適用されてもよい。
【００３１】
ここで、特に港湾構造物やこれを支持する鋼管杭等に適用される防食被膜３０について説明する。防食被膜３０を形成する被覆防食法として、塗装や有機被覆、ペトロラタム被覆、無機被覆、金属被覆等が挙げられる。
【００３２】
塗装には、エポキシ塗装やポリウレタン塗装、ポリエステル塗装等がある。有機被覆には、ポリエチレンやウレタンエラストマー等による重防食被覆や、超厚膜形被覆、水中硬化形被覆等がある。
中でも、重防食被覆は、工場被覆の代表であり、品質管理が行き届き、量産も可能であることから望ましい被覆形態である。ポリエチレン被覆は、耐海水性、耐薬品性等に優れたポリエチレン樹脂に耐候性向上を目的としてカーボンブラックを配合させ、２乃至３ｍｍ程度の厚みで被覆するものである。一方、ウレタンエラストマー被覆は、ポリオール樹脂とイソシアネートからなる二液を硬化させてできる弾性のあるウレタン樹脂を、２乃至３ｍｍ程度の厚みで被覆するものであり、耐摩耗性に優れ、長期耐久性を有する。
【００３３】
ペトロラタム被覆は、樹脂製保護カバーにて被覆する形態と、耐食性金属保護カバーにて被覆する形態を有する。
無機被覆は、モルタル被覆、コンクリート被覆、及び電着被覆を有する。
【００３４】
金属被覆は、金属溶射やめっきによる被覆、鋼板被覆、及び耐食性金属被覆を有する。港湾構造物における耐食性金属とは、海洋環境で優れた耐食性を示す金属であり、モネルメタル、キュプロニッケル、アルミニウム、ステンレス鋼、及びチタン等が挙げられる。ステンレス鋼としては、耐海水性ステンレス鋼が適用され、一般のステンレス鋼に比べて、Ｃｒ、Ｎｉ、Ｍｏ等の耐食性合金元素を増量させて格段に耐食性を向上させたステンレス鋼であり、所謂スーパーステンレス鋼である。
【００３５】
防食被膜３０としては、上記する重防食被覆による方法や、耐海水性ステンレス鋼等を用いた金属被覆による方法にて形成されるのがよい。
【００３６】
図７に戻り、防食被膜３０と被打撃部２０Ｂとの離間距離、すなわち、上記する所定長さｔ３の設定に際しては、実際に解析を実行し、防食被膜３０に対する影響度が低いと考えられる位置を特定して、この所定長さｔ３を設定するのが好ましい。すなわち、鋼管１００Ｃをコンピュータ内でモデル化し、さらに被打撃部２０Ｂの取付け位置をパラメータとして種々変化させた解析モデルに対して、被打撃部２０Ｂに所定の打撃力を付与した際に鋼管本体１０に生じる曲げモーメント等の断面力を算定する解析を実行する。そして、算定された断面力から、防食被膜３０に対する影響が低い位置を特定し、上記する所定長さｔ３を設定する。
【００３７】
また、所定長さｔ３の設定方法の他の形態として、詳細な解析を行わずに、例えば鋼管径φ１に対して、所定長さｔ３をφ１の１倍乃至２倍程度の長さに設定することもできる。
このように、防食被膜３０から所定長さｔ３下方位置に被打撃部２０Ｂを配設したことにより、被打撃部２０Ｂに打撃力が作用した際に防食被膜３０が受ける衝撃を可及的に低減することができ、防食被膜３０の損傷可能性を低減することができる。
【００３８】
＜鋼管と打撃力伝達部材の組み合わせ＞
次に、鋼管に打撃力伝達部材が設置された状態、すなわち、鋼管と打撃力伝達部材の組み合わせ形態について説明する。図８は、鋼管の第３の変形例と打撃力伝達部材を共に示す縦断面図（鋼管に打撃力伝達部材を設置する前の状態を示す縦断面図）であり、図９は、鋼管の第３の変形例に打撃力伝達部材が設置された状態を示す縦断面図である。図８に示すように、打撃力伝達部材２００は、打撃工法による施工対象の鋼管１００Ｃの内径φ１Ｎ以下の外径φ２を有し、鋼管１００Ｃに設置された状態（図９参照）において鋼管１００の頭部１３から所定長さ突出する長さＳを有する鋼管本体４０を有する。打撃力伝達部材２００は、鋼管本体４０の下端に平板状の第三フランジ４１が溶接にて取り付けられており、第三フランジ４１の下面には、複数の突起４２を有する。
【００３９】
鋼管１００Ｃの鋼管本体１０に打撃力伝達部材２００を挿入し、図９に示すように、第三フランジ４１を被打撃部２０Ｂの第一フランジ２１に当接させる。第三フランジ４１が被打撃部２０Ｂの第一フランジ２１に当接した状態において、第三フランジ４１の下面にある複数の突起４２が環状の第一フランジ２１の内周面に係合する。このように、突起４２が環状の第一フランジ２１の内周面に係合することにより、被打撃部２０Ｂに対する打撃力伝達部材２００の位置ずれが抑制される。すなわち、ハンマによる繰り返し打撃に対しても、被打撃部２０Ｂと打撃力伝達部材２００の相対位置がずれることがないため、鋼管１００Ｃの全域に対して絶えず均等な打撃力（による分散荷重）を伝達することができる。
【００４０】
＜鋼管打撃工法＞
次に、実施形態に係る鋼管打撃工法について説明する。図１０は、港湾構造物を支持する鋼管杭の施工例を示す説明図であり、図１１は、図１０に続いて鋼管杭の施工例を示す説明図であって、実施形態に係る鋼管打撃工法を説明する図である。なお、ここでは、港湾構造物を支持する鋼管杭の打撃工法について説明するが、陸上の各種構造物を支持する鋼管の打撃工法や、地滑り抑止杭に用いられる鋼管の打撃工法などについても、原則的には同様の打撃工法が適用できる。
【００４１】
図１０及び図１１に示す鋼管杭の施工方法は、まず、バイブロハンマ打設工法にて鋼管杭を海底地盤の所定深度まで打設し、次いで、実施形態に係る鋼管打撃工法にて鋼管杭を海底地盤の設計深度まで打設する施工方法である。
【００４２】
図１０に示すように、陸側から海上に延びる桟橋Ｄを構築し、鋼管杭の施工に先行して、導杭ＰＰや導枠ＰＦを海上に構築する。クローラークレーンＭを桟橋Ｄ上に置き、鋼管杭Ｐの頭部にアダプター管ＡＤを取り付け、アダプター管ＡＤにバイブロハンマＶＨを取り付け、バイブロハンマＶＨをクローラークレーンＭにて懸下する。懸下された鋼管杭Ｐは、導杭ＰＰおよび導枠ＰＦをガイドとして、所定の海底地盤に位置決めされる。バイブロハンマＶＨを駆動して鉛直振動を発生させ、その振動を鋼管杭Ｐに伝達させながら鋼管杭Ｐの打込みを行う。
【００４３】
鋼管杭Ｐの全長が数十ｍにも及ぶ場合、図示例のように、１０乃至２０ｍ程度の鋼管杭Ｐを導枠ＰＦ上にて機械式継手Ｊ等で継ぎ足しながら、バイブロハンマ打設工法を行う。
【００４４】
鋼管杭Ｐが所定深度まで打設されたら、図１１に示すように、バイブロハンマ打設工法から鋼管打撃工法に工法を変更する。具体的には、最後に継ぎ足される鋼管に鋼管１００Ｃを適用し、鋼管１００Ｃを打撃工法にて施工する。
【００４５】
鋼管１００Ｃに打撃力伝達部材２００を設置し、打撃力伝達部材２００に油圧ハンマＨＨを取り付け、この油圧ハンマＨＨをクローラークレーンＭにて懸下する。なお、油圧ハンマＨＨ以外にも、例えばディーゼルハンマを適用してもよい。ディーゼルハンマは、ラムの落下とそれに伴うシリンダ内の爆発力によって駆動し、大きな打撃力を発揮するものであり、構造が簡単で施工効率に優れている。一方、ラムを油圧シリンダで持上げて落下させる油圧ハンマはディーゼルハンマに比べて油煙の飛散がなく、騒音を低減できる利点があり、さらには、ラムを落下させる高さも自由にコントロールできるハンマである。また、油圧ハンマＨＨを図示例のようにクローラークレーンＭにて懸下する形態の他にも、例えば三点式杭打機（パイルドライバ）のリーダーに油圧ハンマＨＨを取り付け、油圧ハンマＨＨをリーダーに沿って降下させながら鋼管１００Ｃの打撃を行う形態などもある。
【００４６】
導枠ＰＦ上にて鋼管杭Ｐと鋼管１００Ｃを機械式継手Ｊにて接続した後、油圧ハンマＨＨを駆動して繰り返しの打撃力を打撃力伝達部材２００に付与する。打撃力伝達部材２００を介し、被打撃部２０Ｂを介して、鋼管１００Ｃを形成する鋼管本体４０に打撃力が繰り返し伝達され、複数の鋼管杭Ｐと、最上部の鋼管１００Ｃと、が相互に機械式継手Ｊにて一体とされた鋼管杭が海上に施工される。
【００４７】
海上に施工された鋼管杭を図１２に示す。図１２に示すように、鋼管杭は、高さ方向に複数の領域帯を有している。頭部から順に、上部工取付け部、海上大気中帯、飛沫帯、干満帯、海水中帯、及び海泥中帯がある。図示例の鋼管杭では、海上大気中帯、飛沫帯、及び干満帯に跨る領域に防食被膜３０を施し、高耐久性な鋼管杭としている。
【００４８】
図示する鋼管打撃工法によれば、鋼管１００Ｃの頭部を打撃することに代わり、鋼管１００Ｃの内部にある被打撃部２０Ｂを打撃力伝達部材２００を介して打撃することにより、鋼管１００Ｃの頭部やその周辺の損傷や局部座屈を抑止できる。また、これら鋼管１００Ｃの損傷等が抑止されることにより、鋼管に取り付けられている防食被膜３０の損傷も抑止できる。
【００４９】
なお、上記実施形態に挙げた構成等に対し、その他の構成要素が組み合わされるなどした他の実施形態であってもよく、ここで示した構成に本発明が何等限定されるものではない。この点に関しては、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で変更することが可能であり、その応用形態に応じて適切に定めることができる。
【符号の説明】
【００５０】
１００，１００Ａ      ：鋼管
１００Ｂ，１００Ｃ    ：鋼管
２００，              ：打撃力伝達部材
１０                  ：鋼管本体
１１                  ：内周面
１２                  ：外周面
１３                  ：頭部
２０，２０Ａ、２０Ｂ  ：被打撃部
２１                  ：第一フランジ（環状の第一フランジ）
２２                  ：リブ
２３                  ：第二フランジ（環状の第二フランジ）
３０                  ：付属物（防食被膜）
４０                  ：鋼管本体
４１                  ：第三フランジ
４２                  ：突起
ＶＨ                  ：バイブロハンマ
ＨＨ                  ：油圧ハンマ
Ｍ                    ：クローラークレーン
【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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