(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
沿岸の水域に設けられる杭式基礎構造物の施工方法であって、
複数の鞘管の各々の内部に鋼管杭の頭部を挿通して前記鞘管と前記鋼管杭との間に形成された間隙に経時硬化性材料を充填する連結工程と、型枠を配設してコンクリートを打設、硬化させる設置工程とを備え、
前記連結工程では、所定の剛性を有する補強部材で互いに連結された複数の前記鞘管の各々の内部に、地盤に打設された複数の前記鋼管杭の各々の頭部を挿通して、干潮時水位よりも下方に前記鞘管の下端部を配置して、
前記設置工程では、前記鞘管及び前記補強部材を埋め込むようにしてコンクリートを打設することで、複数の前記鞘管を下方に向けて突出させたコンクリート製杭頭連結材を製作して、前記鋼管杭の天端から、前記コンクリート製杭頭連結材の下面よりも下に少なくとも前記鋼管杭の杭径分下がった位置まで、前記鋼管杭の内部に中詰めコンクリートが充填された状態となること
を特徴とする杭式基礎構造物の施工方法。
【請求項２】
沿岸の水域に設けられる杭式基礎構造物の施工方法であって、
複数の鞘管の各々の内部に鋼管杭の頭部を挿通して前記鞘管と前記鋼管杭との間に形成された間隙に経時硬化性材料を充填する連結工程を備え、
前記連結工程では、所定の剛性を有する補強部材で互いに連結された複数の前記鞘管、上部工鉄筋及び前記補強部材を埋め込むようにしてコンクリートを打設したプレキャストコンクリートを用いることで、複数の前記鞘管を下方に向けて突出させたコンクリート製杭頭連結材を製作して、複数の前記鞘管の各々の内部に、地盤に打設された複数の前記鋼管杭の各々の頭部を挿通して、干潮時水位よりも下方に前記鞘管の下端部を配置することで、前記鋼管杭の天端から、前記コンクリート製杭頭連結材の下面よりも下に少なくとも前記鋼管杭の杭径分下がった位置まで、前記鋼管杭の内部に中詰めコンクリートが充填された状態となること
を特徴とする杭式基礎構造物の施工方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、沿岸の水域に設けられる杭式基礎構造物の施工方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、海洋等の現場においても、簡易な施工作業で施工できるものとして、例えば、特許文献１に開示される杭式基礎構造物が提案されている。
【０００３】
ここで、特許文献１に開示された杭式基礎構造物は、複数の鞘管が補強部材により連結されて上部工用フレーム構造体が構成される。
【０００４】
さらに、特許文献１に開示された杭式基礎構造物は、前記複数の鞘管の内部には鋼管杭が挿通されるとともに、前記鞘管と前記鋼管杭との間にはモルタル等の経時硬化性材料が充填されて一体化されている。
【０００５】
そして、特許文献１に開示された杭式基礎構造物は、例えば、複数の鋼管杭とこれらの鋼管杭が固定される上部工用フレーム構造体とを内蔵したプレキャスト鉄筋コンクリート上部工を、あらかじめ工場又は陸上ヤード等で製作するものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００１−２８８７２５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、特許文献１に開示された杭式基礎構造物は、特に、上部工用フレーム構造体を内蔵したプレキャスト鉄筋コンクリート上部工に複数の鞘管が埋設されて、プレキャスト鉄筋コンクリート上部工から複数の鞘管が下方に向けて突出しないものとなる。
【０００８】
このため、特許文献１に開示された杭式基礎構造物は、干潮時水位よりも下方に鞘管の下端部が配置されておらず、干潮時水位よりも上方で鋼管杭の頭部が露出するものとなることから、鋼管杭の防食性能の向上が課題となっていた。
【０００９】
そこで、本発明は、上述した問題点に鑑みて案出されたものであって、その目的とするところは、干潮時水位よりも上方で鋼管杭の頭部を露出させないものとして、鞘管に挿通した鋼管杭の防食性能を向上させた杭式基礎構造物の施工方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００３３】
第１発明の杭式基礎構造物の施工方法は、沿岸の水域に設けられる杭式基礎構造物の施工方法であって、複数の鞘管の各々の内部に鋼管杭の頭部を挿通して前記鞘管と前記鋼管杭との間に形成された間隙に経時硬化性材料を充填する連結工程と、型枠を配設してコンクリートを打設、硬化させる設置工程とを備え、前記連結工程では、所定の剛性を有する補強部材で互いに連結された複数の前記鞘管の各々の内部に、地盤に打設された複数の前記鋼管杭の各々の頭部を挿通して、干潮時水位よりも下方に前記鞘管の下端部を配置して、前記設置工程では、前記鞘管及び前記補強部材を埋め込むようにしてコンクリートを打設することで、複数の前記鞘管を下方に向けて突出させたコンクリート製杭頭連結材を製作して、前記鋼管杭の天端から、前記コンクリート製杭頭連結材の下面よりも下に少なくとも前記鋼管杭の杭径分下がった位置まで、前記鋼管杭の内部に中詰めコンクリートが充填された状態となることを特徴とする。
【００３４】
第２発明の杭式基礎構造物の施工方法は、沿岸の水域に設けられる杭式基礎構造物の施工方法であって、複数の鞘管の各々の内部に鋼管杭の頭部を挿通して前記鞘管と前記鋼管杭との間に形成された間隙に経時硬化性材料を充填する連結工程を備え、前記連結工程では、所定の剛性を有する補強部材で互いに連結された複数の前記鞘管、上部工鉄筋及び前記補強部材を埋め込むようにしてコンクリートを打設したプレキャストコンクリートを用いることで、複数の前記鞘管を下方に向けて突出させたコンクリート製杭頭連結材を製作して、複数の前記鞘管の各々の内部に、地盤に打設された複数の前記鋼管杭の各々の頭部を挿通して、干潮時水位よりも下方に前記鞘管の下端部を配置することで、前記鋼管杭の天端から、前記コンクリート製杭頭連結材の下面よりも下に少なくとも前記鋼管杭の杭径分下がった位置まで、前記鋼管杭の内部に中詰めコンクリートが充填された状態となることを特徴とする。
【発明の効果】
【００３５】
第１発明〜第２発明によれば、コンクリート製杭頭連結材の下面が干潮時水位よりも上方に配置されるとともに、鞘管の下端部が干潮時水位よりも下方に配置されることで、干潮時水位よりも上方で鋼管杭の頭部を露出させないものとして、鞘管に挿通した鋼管杭の防食性能を向上させることが可能となる。
【００３６】
第１発明〜第２発明によれば、鞘管と鋼管杭との間で間隙に経時硬化性材料が充填されることで、鞘管の上端部から下端部まで連続して、鞘管の内部で鋼管杭の頭部が経時硬化性材料に包摂され、二重鋼管構造となり剛性が大きくなるため、鋼管杭の頭部に発生する曲げ応力を分散させて応力集中を緩和させたり、水平変位を抑制することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本発明を適用した杭式基礎構造物を示す側面図である。
【図２】本発明を適用した杭式基礎構造物のコンクリート製杭頭連結材を示す正面図である。
【図３】本発明を適用した杭式基礎構造物の底型枠を示す正面図である。
【図４】本発明を適用した杭式基礎構造物の上部工係止部材を示す正面図である。
【図５】本発明を適用した杭式基礎構造物の上部工鉄筋を示す正面図である。
【図６】（ａ）は、本発明を適用した杭式基礎構造物でＨ形鋼の補強部材を示す斜視図、（ｂ）は、その山形鋼の補強部材を示す斜視図、（ｃ）は、その溝形鋼の補強部材を示す斜視図である。
【図７】（ａ）は、本発明を適用した杭式基礎構造物で一般的な鋼管の中空部材を示す正面図、（ｂ）は、その外面突起付き鋼管の中空部材を示す正面図である。
【図８】（ａ）は、本発明を適用した杭式基礎構造物で一般的なＨ形鋼の中空部材を示す斜視図、（ｂ）は、その外面突起付きＨ形鋼の中空部材を示す斜視図である。
【図９】（ａ）は、本発明を適用した杭式基礎構造物で外面突起付き鋼管の鋼管杭を示す正面図、（ｂ）は、その内面突起付き鋼管の鞘管を示す正面図である。
【図１０】本発明を適用した杭式基礎構造物のスペーサーを示す正面図である。
【図１１】本発明を適用した杭式基礎構造物の揺動防止治具を示す正面図である。
【図１２】本発明を適用した杭式基礎構造物のシール材把持用突設部材を示す正面図である。
【図１３】本発明を適用した杭式基礎構造物の通電性部材を示す正面図である。
【図１４】本発明を適用した杭式基礎構造物の被覆防食層を示す正面図である。
【図１５】本発明を適用した杭式基礎構造物のペトロラタム系被覆防食層を示す正面図である。
【図１６】本発明を適用した杭式基礎構造物の端面シール材及び端面保護部材を示す正面図である。
【図１７】本発明を適用した杭式基礎構造物の施工方法を示す正面図である。
【図１８】本発明を適用した杭式基礎構造物の上部工係止部材の変形例を示す正面図である。
【図１９】本発明を適用した杭式基礎構造物の上部工係止部材の開孔を示す正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００４２】
以下、本発明を適用した杭式基礎構造物１及び杭式基礎構造物１の施工方法を実施するための形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、以下の正面図又は側面図では、コンクリート製杭頭連結材２及び鞘管３等について適宜ハッチングを省略して断面図で表示する。
【００４３】
本発明を適用した杭式基礎構造物１は、図１に示すように、例えば、港湾鋼構造物等の杭式桟橋又は橋脚基礎等として、複数の鋼管杭４が水底地盤８１にまで根入れした状態で埋め込まれて、複数の鋼管杭４で床版８を支持等するために、沿岸の水域に設けられる。
【００４４】
本発明を適用した杭式基礎構造物１は、杭式桟橋又は橋脚基礎等として海水面８０より上方に設けられるコンクリート製杭頭連結材２と、水底地盤８１からコンクリート製杭頭連結材２まで連続して延びる複数の鋼管杭４とを備える。
【００４５】
コンクリート製杭頭連結材２は、図２に示すように、複数の鞘管３が下方に向けて突出させて配設される。コンクリート製杭頭連結材２は、複数の鞘管３を埋め込むようにしてコンクリートを打設することで製作されて、海水面８０の干潮時水位８０ａよりも上方に離間させてコンクリート製杭頭連結材２の下面２ａが配置される。
【００４６】
複数の鞘管３は、コンクリート製杭頭連結材２の幅方向Ｘで所定間隔を隔てて隣り合うものとなるように、各々の鞘管３がコンクリートに埋め込まれて配設される。各々の鞘管３は、略中空状の内部３０が形成された鋼管等が用いられることで、特に、断面略円形状等に形成された鋼材、ステンレス又はチタン等の耐食性金属が材料として用いられる。
【００４７】
各々の鞘管３は、コンクリート製杭頭連結材２の下面２ａから下方に向けて突出させて配置されるとともに、高さ方向Ｙに延びてコンクリート製杭頭連結材２に配設されることで、鞘管３の内部３０が下方に向けて開口した状態で配置される。各々の鞘管３は、特に、鞘管３となる鋼管等の内径を鋼管杭４の外径よりも大きくして形成される。
【００４８】
各々の鞘管３は、鞘管３となる鋼管等の内径を鋼管杭４の外径よりも大きくすることで、複数の鞘管３の各々の内部３０に鋼管杭４の頭部４０が挿通される。各々の鞘管３は、複数の鋼管杭４の各々の頭部４０が内部３０に挿通された状態で、特に、鞘管３と鋼管杭４との間に間隙Ｇが形成されるものとなる。
【００４９】
各々の鞘管３は、高さ方向Ｙの上端部３１がコンクリート製杭頭連結材２の上部に配置されて埋め込まれた状態となる。各々の鞘管３は、高さ方向Ｙの下端部３２が海水面８０の干潮時水位８０ａよりも下方に配置されて部分的に水没した状態となるとともに、高さ方向Ｙの中間部３３が海水面８０よりも上方に露出した状態となる。
【００５０】
各々の鞘管３は、モルタル又はコンクリート等の所定時間経過後に硬化する経時硬化性材料５が、鞘管３と鋼管杭４との間で間隙Ｇに充填される。各々の鞘管３は、鋼管杭４の頭部４０を覆うようにして、鞘管３の上端部３１から下端部３２まで経時硬化性材料５が内部３０に充填されて、必要に応じて、底型枠５１が鞘管３の下端部３２に設けられる。
【００５１】
底型枠５１は、図３に示すように、経時硬化性材料５を間隙Ｇから漏洩させないものとして、例えば、半分割円筒形状に形成された一対の底型枠ユニット５１ａをボルトナットで連結することで設けられる。底型枠５１は、底型枠ユニット５１ａの上部に半円環状の支承板５１ｂが形成されて、支承板５１ｂで間隙Ｇを閉塞するものとなる。
【００５２】
底型枠５１は、鞘管３の下端部３２に直接的に当接されて、又は、ゴム、弾性気泡体等の略円環状のシール用緩衝材５８等を介在させた状態で、鞘管３の下端部３２に間接的に当接される。シール用緩衝材５８は、底型枠５１の上面に載置されて、鞘管３の下端部３２との接触を緩衝して、また、経時硬化性材料５を間隙Ｇから漏洩させないものとなる。
【００５３】
底型枠５１は、複数の鞘管３の各々の下端部３２に設けられるものであり、互いに隣り合う複数の鞘管３の各々に設けられた底型枠ユニット５１ａが、その支承板５１ｂに溶接等で固着された山形鋼等の杭間隔保持部材５２で互いに連結される。杭間隔保持部材５２は、互いに隣り合う複数の鞘管３を、正確かつ確実に所定間隔に配置するものとなる。
【００５４】
各々の鞘管３は、図４、図１８、図１９に示すように、必要に応じて、鞘管３の上端部３１に縦鋼板等の上部工係止部材５３が設けられる。上部工係止部材５３は、縦鋼板等が溶接等で鞘管３の上端部３１に固着されて、必要に応じて、吊り孔等が形成された吊り金具５４等とともに、コンクリート製杭頭連結材２のコンクリートに埋め込まれて、鞘管３とコンクリートとの一体性を向上させたものとなる。
【００５５】
上部工係止部材５３は、図１９に示すように、必要に応じて、板厚方向に貫通する開孔５３ａが形成される。このとき、上部工係止部材５３は、１箇所又は複数箇所の所定箇所に、略円形状等の所定形状の開孔５３ａが形成されることで、鋼管杭４の内部に充填された中詰めコンクリートとの一体性が向上して、ずれ止め効果を発揮するものとなり、鋼管杭４の引き抜き抵抗力が向上する。
【００５６】
各々の鞘管３は、図５に示すように、鞘管３の上端部３１の外面３ａから法線方向外側に向けて延びる略平板状の鉄筋定着用鋼板６が設けられる。鉄筋定着用鋼板６は、コンクリート製杭頭連結材２のコンクリートに埋め込んだ上部工鉄筋６０が先端側に定着されるものであり、鉄筋定着用鋼板６の基端側が鞘管３の外面３ａに溶接等で固着される。
【００５７】
各々の鞘管３は、鞘管３、鉄筋定着用鋼板６及び上部工鉄筋６０を取り囲むように型枠２１が配設される。各々の鞘管３は、コンクリート製杭頭連結材２となるコンクリートを型枠２１で打設、硬化させることで、複数の鞘管３を互いに連結する補強部材２２とともに、鞘管３、鉄筋定着用鋼板６及び上部工鉄筋６０がコンクリートに埋設される。
【００５８】
補強部材２２は、図６〜図８に示すように、所定の剛性を有する形鋼等が用いられる。補強部材２２は、図６（ａ）に示すＨ形鋼、図６（ｂ）に示す山形鋼、又は、図６（ｃ）に示す溝形鋼等が用いられる。また、補強部材２２は、図７（ａ）に示す一般的な鋼管、又は、図７（ｂ）に示す外面突起付き鋼管が用いられてもよい。さらに、補強部材２２は、図８（ａ）に示す一般的なＨ形鋼、又は、図８（ｂ）に示す外面突起付きＨ形鋼を並設して、略中空状の内空部２３ａが形成された中空部材２３が用いられてもよい。
【００５９】
各々の鞘管３は、図９に示すように、経時硬化性材料５が充填される鞘管３と鋼管杭４との間で間隙Ｇに、１又は複数の突起部６１が形成されてもよい。このとき、間隙Ｇでは、鋼管杭４の外周面４０ａ又は鞘管３の内面３ｂから間隙Ｇに向けて突出する突起部６１が、鋼管杭４の外周面４０ａ及び鞘管３の内面３ｂの何れか一方又は両方に形成される。
【００６０】
間隙Ｇでは、図９（ａ）に示すように、鋼管杭４の頭部４０で外周面４０ａから突起部６１が略円環状等に突出した外面突起付き鋼管が鋼管杭４として用いられてもよい。また、間隙Ｇでは、図９（ｂ）に示すように、鞘管３の内面３ｂから突起部６１が略円環状等に突出した内面突起付き鋼管が鞘管３として用いられてもよい。
【００６１】
間隙Ｇでは、必要に応じて、図１０に示すように、鞘管３の内面３ｂから突出する鋼製等のスペーサー５５が、鞘管３の周方向に間隔を空けて複数箇所に設けられる。このとき、スペーサー５５は、鞘管３の上端部３１又は中間部３３の内面３ｂで、断面略半円形状等に突出して形成されて、スペーサー５５をガイドにしながら鞘管３に鋼管杭４を高精度で挿通させて、また、所定のかぶりを確保できるものとなる。
【００６２】
間隙Ｇでは、必要に応じて、図１１に示すように、鞘管３の内面３ｂから突出する揺動防止治具５６が、鞘管３の周方向に間隔を空けて複数箇所に設けられてもよい。このとき、揺動防止治具５６は、図１０に示すスペーサー５５とともに、鋼板等のボルト保持部材５６ａが、コンクリート製杭頭連結材２から露出させた位置に設けられる。揺動防止治具５６は、ボルト保持部材５６ａを貫通する揺動防止用ボルト５６ｂの先端部を、鋼管杭４の頭部４０で外周面４０ａに当接させることで、鞘管３の揺動を防止するものとなる。
【００６３】
間隙Ｇでは、必要に応じて、図１２に示すように、鞘管３の下端部３２の内面３ｂから突出する鋼製等の一対のシール材把持用突設部材５７が、鞘管３の周方向に間隔を空けて複数箇所に設けられてもよい。一対のシール材把持用突設部材５７は、鞘管３の内面３ｂで所定間隔を空けて配置されて、シール材５７ａが上下方向に挟み込まれて把持される。
【００６４】
このとき、シール材把持用突設部材５７は、鞘管３の下端部３２の内面３ｂと鋼管杭４の頭部４０の外周面４０ａとの間を塞ぐようにして、略円環状に形成されたポリエチレン気泡体又は架橋ポリオレフィン気泡体等のシール材５７ａを把持するものとなる。シール材５７ａは、鋼管杭４が鞘管３に下方から挿通されるときに、鋼管杭４の外周面４０ａに湾曲等した状態で密着して、経時硬化性材料５を間隙Ｇから漏洩させないものとなる。
【００６５】
鞘管３は、図１３に示すように、鋼管が用いられるとともに、鞘管３と鋼管杭４との間となる間隙Ｇで、鋼（鉄）よりもイオン化傾向の大きなアルミ、亜鉛、アルミと亜鉛の合金等でシート状等の通電性部材６２が、鋼管杭４の外周面４０ａ及び鞘管３の内面３ｂの何れか一方又は両方に配設されることで、鋼管杭４に電気防食が施される。
【００６６】
鞘管３は、特に、図１４に示すように、各々の鞘管３の外面３ａに、重防食塗覆層等の被覆防食層３４が形成されることが望ましい。被覆防食層３４は、各々の鞘管３の下端部３２から中間部３３まで連続して形成されて、コンクリート製杭頭連結材２の下面２ａよりも下の範囲で、必要に応じて、さらに、コンクリート製杭頭連結材２のコンクリートに５０ｍｍ〜１００ｍｍ埋設される範囲まで形成される。
【００６７】
被覆防食層３４は、エポキシ樹脂又はウレタン樹脂等の高分子系防食材を用いた重防食塗覆層で形成されて、又は、図１５に示すように、重層構造のペトロラタム系被覆防食層３５で形成されてもよい。ペトロラタム系被覆防食層３５は、各々の鞘管３の外面３ａに隣接して１層目の内側層となるペトロラタム系防食材層３５ａ、ペトロラタム系防食材層３５ａに隣接して２層目の中間層となる緩衝層３５ｂ、及び、緩衝層３５ｂに隣接して３層目の外側層となる防護層３５ｃの重層構造となる。
【００６８】
ペトロラタム系防食材層３５ａには、例えば、ペトロラタムペースト又はペトロラタム含浸テープ等が用いられる。また、緩衝層３５ｂには、例えば、発泡ウレタン又は発泡ポリエチレン等が用いられる。さらに、防護層３５ｃには、例えば、繊維強化プラスチック（ＦＲＰ）、高耐食性ステンレスを含むステンレス、チタン、鋼材、又は、ＦＲＰの外側にチタンを配置したもの等が用いられる。
【００６９】
被覆防食層３４は、必要に応じて、図１６に示すように、各々の鞘管３の下端部３２を被覆する被覆防食層３４の下端側３４ａで、エポキシ樹脂等の高分子系防食材を用いた水中硬化パテ等の端面シール材３７が設けられる。このとき、端面シール材３７は、被覆防食層３４の下端側３４ａの端面からの海水等の侵入を防止したり、ペトロラタム成分が漏出しないように覆われるものとして、水中硬化パテ等が盛られることで設けられる。
【００７０】
被覆防食層３４は、鞘管３の下端部３２を被覆する被覆防食層３４の下端側３４ａに、鋼板又は鉄板等の端面保護部材３６が設けられる。端面保護部材３６は、略円環状に形成されるとともに、被覆防食層３４の下端側３４ａの端面を取り囲むようにして、鞘管３の下端部３２の外面３ａに溶接等で固着される。
【００７１】
端面保護部材３６は、鞘管３の外面３ａに溶接等で固着される固着面３６ａから、鞘管３の外面３ａと離間するように延びる離間面３６ｂが連続して形成される。端面保護部材３６は、鞘管３の外面３ａと離間面３６ｂとの間に、端面シール材３７を収納するための収納空間Ｓが形成されることで、端面シール材３７が収納空間Ｓに収納させて設けられて、被覆防食層３４の下端側３４ａの端面が端面シール材３７で覆われる。
【００７２】
本発明を適用した杭式基礎構造物１の施工方法は、図１７に示すように、鋼管杭４の天端から、コンクリート製杭頭連結材２の下面２ａよりも下に少なくとも鋼管杭４の杭径分下がった位置まで、鋼管杭４の内部に中詰めコンクリートが充填された状態となるものである。本発明を適用した杭式基礎構造物１の施工方法は、第１実施形態において、複数の鞘管３の各々の内部３０に鋼管杭４の頭部４０を挿通して連結する連結工程と、コンクリート製杭頭連結材２を製作する設置工程とを備える。
【００７３】
連結工程では、複数の鞘管３の各々の内部３０に鋼管杭４の頭部４０を挿通して、鞘管３と鋼管杭４との間に形成された間隙Ｇに経時硬化性材料５を充填する。このとき、連結工程では、補強部材２２で互いに連結された複数の鞘管３の各々の内部３０に、水底地盤８１に打設された複数の鋼管杭４の各々の頭部４０を挿通して、特に、干潮時水位８０ａよりも下方に各々の鞘管３の下端部３２を配置する。
【００７４】
設置工程では、図５に示すように、鞘管３、鉄筋定着用鋼板６及び上部工鉄筋６０等を取り囲むように型枠２１を配設して、コンクリート製杭頭連結材２となるコンクリートを打設、硬化させる。このとき、設置工程では、図１７に示すように、特に、補強部材２２を支保材の一部として利用しながら上部工鉄筋６０を配筋して、鞘管３、上部工鉄筋６０及び補強部材２２を埋め込むようにしてコンクリートを打設する。
【００７５】
設置工程では、鞘管３及び上部工鉄筋６０等を埋め込むようにしてコンクリートを打設することで、複数の鞘管３を下方に向けて突出させたコンクリート製杭頭連結材２を製作して、コンクリート製杭頭連結材２の下面２ａを干潮時水位８０ａよりも上方に配置する。このとき、本発明を適用した杭式基礎構造物１の施工方法では、第１実施形態において、杭式基礎構造物１が沿岸の水域に杭式桟橋等として設けられるものとなる。
【００７６】
本発明を適用した杭式基礎構造物１の施工方法は、第２実施形態において、複数の鞘管３の各々の内部３０に鋼管杭４の頭部４０を挿通して連結する連結工程と、コンクリート製杭頭連結材２を製作する設置工程とを備える。
【００７７】
連結工程では、複数の鞘管３の各々の内部３０に鋼管杭４の頭部４０を挿通して、鞘管３と鋼管杭４との間に形成された間隙Ｇに経時硬化性材料５を充填する。このとき、連結工程では、補強部材２２で互いに連結された複数の鞘管３の各々の内部３０に、水底地盤８１に打設された複数の鋼管杭４の各々の頭部４０を挿通して、特に、干潮時水位８０ａよりも下方に各々の鞘管３の下端部３２を配置する。連結工程では、特に、第２実施形態において、補強部材２２を支保材の一部として利用しながら上部工鉄筋６０を配筋する。
【００７８】
設置工程では、図５に示すように、鞘管３、鉄筋定着用鋼板６及び上部工鉄筋６０等を取り囲むように型枠２１を配設して、図１７に示すように、鞘管３、上部工鉄筋６０及び補強部材２２を埋め込むようにしてコンクリートを打設する。設置工程では、複数の鞘管３が下方に向けて突出させたコンクリート製杭頭連結材２を製作して、コンクリート製杭頭連結材２の下面２ａを干潮時水位８０ａよりも上方に配置する。そして、第２実施形態においても、杭式基礎構造物１が沿岸の水域に杭式桟橋等として設けられるものとなる。
【００７９】
本発明を適用した杭式基礎構造物１の施工方法は、第３実施形態において、複数の鞘管３の各々の内部３０に鋼管杭４の頭部４０を挿通して連結する連結工程を備え、この連結工程で、特に、プレキャストコンクリートのコンクリート製杭頭連結材２が製作される。
【００８０】
連結工程では、複数の鞘管３、上部工鉄筋６０及び補強部材２２を埋め込むようにしてコンクリートを打設したプレキャストコンクリートを用いることで、複数の鞘管３が下方に向けて突出させたコンクリート製杭頭連結材２を製作する。
【００８１】
連結工程では、次に、プレキャストコンクリートのコンクリート製杭頭連結材２の下面２ａを干潮時水位８０ａよりも上方に配置するとともに、複数の鞘管３の各々の内部３０に、水底地盤８１に打設された複数の鋼管杭４の各々の頭部４０を挿通する。連結工程では、干潮時水位８０ａよりも下方に鞘管３の下端部３２を配置することで、第３実施形態においても、杭式基礎構造物１が沿岸の水域に杭式桟橋等として設けられるものとなる。
【００８２】
本発明を適用した杭式基礎構造物１は、図１７に示すように、干潮時水位８０ａよりも上方にコンクリート製杭頭連結材２の下面２ａが配置されて、また、鞘管３の下端部３２が干潮時水位８０ａよりも下方に配置されるものとなる。これにより、本発明を適用した杭式基礎構造物１は、干潮時水位８０ａよりも上方で鋼管杭４の頭部４０を露出させないものとして、鞘管３に挿通した鋼管杭４の防食性能を向上させることが可能となる。
【００８３】
本発明を適用した杭式基礎構造物１は、鞘管３と鋼管杭４との間に形成された間隙Ｇに経時硬化性材料５が充填されることで、鞘管３の下端部３２から間隙Ｇへの海水の浸入を防止することができる。これにより、本発明を適用した杭式基礎構造物１は、モルタル等の経時硬化性材料５と鋼管等の鞘管３とで、鋼管杭４の頭部４０が二重防食されるものとなり、鞘管３に挿通した鋼管杭４の防食性能を一段と向上させることが可能となる。
【００８４】
ここで、杭式桟橋等として設けられる鋼管杭４の頭部４０には、特に、複数の鋼管杭４が鞘管３を介在させてコンクリート製杭頭連結材２で連結されることで、コンクリート製杭頭連結材２に対する外力作用により大きな曲げモーメントが発生する。このとき、鋼管杭４の頭部４０には、この曲げモーメントが伝達されて、大きな曲げ応力が発生する。
【００８５】
本発明を適用した杭式基礎構造物１は、鞘管３と鋼管杭４との間で間隙Ｇに経時硬化性材料５が充填されることで、鞘管３の上端部３１から下端部３２まで連続して、鞘管３の内部３０で鋼管杭４の頭部４０が経時硬化性材料５に包摂されるものとなる。これにより、本発明を適用した杭式基礎構造物１は、鋼管杭４の頭部４０が経時硬化性材料５に包摂されて、高さ方向Ｙに分散して曲げモーメントが伝達されることで、鋼管杭４の頭部４０に発生する曲げ応力を分散させて応力集中を緩和させることが可能となる。
【００８６】
本発明を適用した杭式基礎構造物１は、図１３に示すように、鋼管が用いられた鞘管３と鋼管杭４との間で間隙Ｇに通電性部材６２が配設されて、流電陽極方式、外部電源方式等の電気防食が鋼管杭４に施される。これにより、本発明を適用した杭式基礎構造物１は、流電陽極方式等で鋼管杭４の頭部４０が電気防食されるものとなり、鞘管３に挿通した鋼管杭４の防食性能を一段と向上させることが可能となる。
【００８７】
本発明を適用した杭式基礎構造物１は、図１４、図１５に示すように、被覆防食層３４が鞘管３の外面３ａに形成されることで、重層構造のペトロラタム系被覆防食層３５等で鞘管３の外面３ａを防食するものとなる。これにより、本発明を適用した杭式基礎構造物１は、モルタル等の経時硬化性材料５、鋼管等の鞘管３、及び、重層構造等の被覆防食層３４で、鋼管杭４の頭部４０が三重防食されるものとなり、鋼管杭４の防食性能を一段と向上させることが可能となる。
【００８８】
本発明を適用した杭式基礎構造物１は、図１６に示すように、被覆防食層３４の下端側３４ａに、エポキシ樹脂又はウレタン樹脂等の高分子系防食材を用いた端面シール材３７が設けられる。このとき、本発明を適用した杭式基礎構造物１は、被覆防食層３４の下端側３４ａの端面が端面シール材３７で露出しないように覆われるものとなり、腐食進行の始点となる被覆防食層３４の下端側３４ａの端面が端面シール材３７で被覆される。
【００８９】
これにより、本発明を適用した杭式基礎構造物１は、腐食進行の始点となる被覆防食層３４の下端側３４ａの端面が被覆されることで、被覆防食層３４の防食性能を向上させて、鋼管杭４の頭部４０の長期に亘った三重防食状態を維持することが可能となる。本発明を適用した杭式基礎構造物１は、特に、端面シール材３７が端面保護部材３６の収納空間Ｓに収納されることで、被覆防食層３４の下端側３４ａへの端面シール材３７の密着性が向上するため、より長期に亘って三重防食状態を維持することが可能となる。
【００９０】
以上、本発明の実施形態の例について詳細に説明したが、上述した実施形態は、何れも本発明を実施するにあたっての具体化の例を示したものに過ぎず、これらによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されてはならない。
【符号の説明】
【００９１】
１      ：杭式基礎構造物
２      ：コンクリート製杭頭連結材
２ａ    ：下面
２１    ：型枠
２２    ：補強部材
２３    ：中空部材
２３ａ  ：内空部
３      ：鞘管
３ａ    ：外面
３ｂ    ：内面
３０    ：内部
３１    ：上端部
３２    ：下端部
３３    ：中間部
３４    ：被覆防食層
３４ａ  ：下端側
３５    ：ペトロラタム系被覆防食層
３５ａ  ：ペトロラタム系防食材層
３５ｂ  ：緩衝層
３５ｃ  ：防護層
３６    ：端面保護部材
３６ａ  ：固着面
３６ｂ  ：離間面
３７    ：端面シール材
４      ：鋼管杭
４０    ：頭部
４０ａ  ：外周面
５      ：経時硬化性材料
５１    ：底型枠
５１ａ  ：底型枠ユニット
５１ｂ  ：支承板
５２    ：杭間隔保持部材
５３    ：上部工係止部材
５３ａ  ：開孔
５４    ：吊り金具
５５    ：スペーサー
５６    ：揺動防止治具
５６ａ  ：ボルト保持部材
５６ｂ  ：揺動防止用ボルト
５７    ：シール材把持用突設部材
５７ａ  ：シール材
５８    ：シール用緩衝材
６      ：鉄筋定着用鋼板
６０    ：上部工鉄筋
６１    ：突起部
６２    ：通電性部材
８      ：床版
８０    ：海水面
８０ａ  ：干潮時水位
８１    ：水底地盤
Ｇ      ：間隙
Ｓ      ：収納空間
Ｘ      ：幅方向
Ｙ      ：高さ方向
【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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