(57)【要約】【課題】ジャケット式水中基礎において、水底地盤の上部軟弱層におけるジャケット構造体の水平変位を有効に抑制すること。【解決手段】橋脚等の建造物を構築するためのジャケット構造体１を水底地盤Ｇに固定する複数の杭８，９を、杭ガイド部材５，６の内部を通して打ち込みするジャケット式水中基礎において、実質的に平行に延びて隣接する２本の杭ガイド部材（特に、斜杭ガイド部材６）にそれぞれ板ガイド部材１１を設け、これらの板ガイド部材に沿って水平変位抑制板１２を水底地盤Ｇの上部軟弱層Ｇ１内に貫入して、軟弱層におけるジャケット構造体の水平変位を有効に抑制できるようにした。【選択図】　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
橋脚等の建造物を構築するためのジャケット構造体を水底地盤に固定する複数の杭を、杭ガイド部材の内部を通して打ち込みするジャケット式水中基礎において、
実質的に平行に延びて隣接する２本の杭ガイド部材にそれぞれ板ガイド部材を設け、これらの板ガイド部材に沿って水平変位抑制板を前記水底地盤の上部軟弱層内に貫入したことを特徴とするジャケット式水中基礎。
【請求項２】
前記水平変位抑制板が平板から成ることを特徴とする請求項１記載のジャケット式水中基礎。
【請求項３】
前記水平変位抑制板が片面に複数のリブが設けられている平板から成ることを特徴とする請求項１記載のジャケット式水中基礎。
【請求項４】
前記水平変位抑制板が凹凸板から成ることを特徴とする請求項１記載のジャケット式水中基礎。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、橋脚等の建造物を構築するためのジャケット構造体を水底地盤に固定する複数の杭を、杭ガイド部材の内部を通して打ち込みするジャケット式水中基礎に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、橋梁の水中基礎には直接基礎、杭基礎、ケーソン基礎、鋼管基礎、ジャケット式基礎などが従来から知られている。本発明は、特に、その中のジャケット式水中基礎の改良に係るものであり、以下従来のジャケット式水中基礎について図５及び図６を参照して説明する。
【０００３】
図５は従来のジャケット式水中基礎によって設置された橋脚の一例を示す概略斜視図である。この図５に示すように、ジャケット構造体１は、水底地盤（図示せず）上に建造物としての橋桁２の橋脚３を構築するためのものである。すなわち、ジャケット構造体１は、複数の連結部材４によって連結されている複数の杭ガイド部材（一般に「レグ」と称され、鋼管から成る）５，６と、これらの各杭ガイド部材５，６の上端集合部に装着された中空状をなすフーチング７とから構成されている。
【０００４】
このジャケット構造体１について更に詳細に説明すると、フーチング７は例えば図示するように矩形箱型形状に形成されており、中央部寄りに４本の直杭ガイド部材５の上端部が貫入し、外側に４本の斜杭ガイド部材６の上端部が貫入している。これらの杭ガイド部材は所定長さの円筒形状をなし、直杭ガイド部材５に対して斜杭ガイド部材６は下部が外方に広がっており、各杭ガイド部材同志が複数の連結部材４によって一体に連結されている。これらの杭ガイド部材５，６は、ジャケット構造体１が水底地盤に設置されるときに、鋼管から成る直杭８及び斜杭９をガイドして水底地盤に打ち込むためのものである。
【０００５】
なお、本例では２つのジャケット構造体１が並設されて門型をなす橋脚を支持して吊り橋となっているが、斜張橋のものもある。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、このようなジャケット式水中基礎において、図６に示すように、ジャケット構造体１が設置される水中地盤Ｇは、一般に、上部の軟弱層（粘土層）Ｇ１と下部の支持層（堅い地層）Ｇ２とから成っており、杭ガイド部材５，６が上部軟弱層Ｇ１の上面にまで又はその上下付近にまで延在し、これらの杭ガイド部材の先端（下端）内部から杭８，９が突出して下部支持層Ｇ２中に打ち込まれるようになっている。
【０００７】
したがって、上部軟弱層を有するこのような水底地盤にあっては、上部軟弱層Ｇ１に対して杭８，９、特に直杭８によりジャケット構造体１の水平変位を抑制する必要があるが（直杭８はジャケット構造体１の水平変位に対して有効であり、斜杭９はジャケット構造体１の垂直変位に対して有効であるとされている）、杭ガイド部材５，６の先端（下端）から突出している杭８，９の先端部分（一般に、「杭頭」と称されている）が上部軟弱層Ｇ１中に延在しているだけなので、軟弱層におけるジャケット構造体の水平変位を有効に抑制することができず、地震などの水平力に対する抵抗力が弱いという問題があった。
【０００８】
本発明は、以上述べた事情に鑑みなされたもので、橋脚等の建造物を構築するためのジャケット構造体を水底地盤に固定する複数の杭を、杭ガイド部材の内部を通して打ち込みするジャケット式水中基礎において、水底地盤の上部軟弱層におけるジャケット構造体の水平変位を有効に抑制できる手段を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、請求項１に係る本発明は、橋脚等の建造物を構築するためのジャケット建造物を水底地盤に固定する複数の杭を、杭ガイド部材の内部を通して打ち込みするジャケット式水中基礎において、実質的に平行に延びて隣接する２本の杭ガイド部材にそれぞれ板ガイド部材を設け、これらの板ガイド部材に沿って水平変位抑制板を前記水底地盤の上部軟弱層内に貫入したことを特徴とする。
【００１０】
この手段によれば、水平変位抑制板が水底地盤の上部軟弱層内に貫入しているので、軟弱層におけるジャケット構造体の水平変位を有効に抑制することができて、地震などの水平力に対する抵抗力を増強することができる。
【００１１】
また、請求項２に係る本発明は、水平変位抑制板が平板から成ることを特徴とする。
【００１２】
この手段によれば、水平変位抑制板を最も簡単な形状にして、軟弱層におけるジャケット構造体の水平変位を有効に抑制することができ、地震などの水平力に対する抵抗力を増強することができる。
【００１３】
更に、請求項３に係る本発明は、水平変位抑制板が片面に複数のリブが設けられている平板から成ることを特徴とする。
【００１４】
この手段によれば、水平変位抑制板が水底地盤の上部軟弱層内に比較的緩やかな傾斜度で貫入される場合には、複数のリブが水平変位抑制板を補強する働きをなし、また水平変位抑制板が水底地盤の上部軟弱層内に垂直又は垂直に近い傾斜度で貫入される場合には、複数のリブが水平変位に対しての抵抗物となる働きをなし、ジャケット構造体の水平変位を一層有効に抑制することができて、地震などの水平力に対する抵抗力を一層増強することができる。
【００１５】
更にまた、請求項４に係る本発明は水平変位抑制板が凹凸板から成ることを特徴とする。
【００１６】
この手段によれば、水平変位抑制板の軟弱層に対する付着力を強めて、ジャケット構造体の水平変位を一層有効に抑制することができ、地震などの水平力に対する抵抗力を一層増強することができる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施形態について詳述する。
【００１８】
図１は、本発明の一実施形態によるジャケット式水中基礎を示す概略側面図でである。この図１において、ジャケット構造体１は、図５及び図６に示した従来のジャケット構造体と同じであって、４本の直杭ガイド部材５及び４本の斜杭ガイド部材６が水底地盤Ｇの上部軟弱層Ｇ１の上面にまで又はその上下付近にまで延在し、これらの杭ガイド部材５，６の先端（下端）内部からそれぞれ直杭８及び斜杭９が突出して、下部支持層Ｇ２中に打ち込まれるようになっている。
【００１９】
しかして、本実施形態によれば、４本の斜杭ガイド部材６において、図５におけるジャケット構造体１の前後側面で実質的に平行に延びて隣接している各２本の斜杭ガイド部材６にはそれぞれ板ガイド部材１１が溶接などにより取り付けられている。そして、例えば鉄製の平板から成る水平変位抑制板１２がその自重によってこれらの板ガイド部材１１に沿って降下して、水底地盤Ｇの上部軟弱層Ｇ１内に自沈して貫入するようになっている。
【００２０】
したがって、本実施形態によれば、２枚の水平変位抑制板１２がジャケット構造体１の前後側面において水底地盤Ｇの上部軟弱層Ｇ１内に貫入しているので、軟弱層におけるジャケット構造体の水平変位を有効に抑制することができて、地震などの水平力に対する抵抗力を増強することができる。
【００２１】
次に、図２は本発明の他の実施形態によるジャケット式水中基礎を示す概略側面図である。本実施形態によれば、更に、図１に示した斜杭ガイド部材６に加えて、図５おけるジャケット構造体１の左右側面で実質的に平行に延びて隣接している各２本の直杭ガイド部材５にもそれぞれ板ガイド部材１３が溶接などにより取り付けられている。そして、例えば鉄製の平板から成る水平変位抑制板１４がその自重によってこれらの板ガイド部材１３に沿って降下して、水底地盤Ｇの上部軟弱層Ｇ１内に自沈して貫入するようになっている。
【００２２】
したがって、本実施形態によれば、４枚の水平変位抑制板１２，１４がジャケット構造体１の周囲の４側面において水底地盤Ｇの上部軟弱層Ｇ１内に貫入しているので、ジャケット構造体１の水平変位を一層有効に抑制することができて、地震などの水平力に対する抵抗力を一層増強することができる。
【００２３】
なお、更に他の実施形態として、４本の直杭ガイド部材５のそれぞれに板ガイド部材１３を設けて４枚の水平変位抑制板１４を箱状に配置することもできる。
【００２４】
また、水平変位抑制板１２，１４は図１及び図２に示されるように単なる平板であってもよく、これによれば、水平変位抑制板を最も簡単な形状にして、軟弱層におけるジャケット構造体の水平変位を有効に抑制し、地震などの水平力に対する抵抗力を増強することができる。
【００２５】
しかしながら、図３に示すように、水平変位抑制板１２，１４の内面に複数のリブ１５を設けることにより、水平変位抑制板１２が水底地盤Ｇの上部軟弱層Ｇ１内に比較的緩やかな傾斜度で斜めに貫入される場合には，これらのリブ１５が水平変位抑制板を補強する働きをなし、また水平変位抑制板１２，１４が水底地盤Ｇの上部軟弱層Ｇ１内に垂直又は垂直に近い傾斜度で貫入される場合には、これらのリブ１５が水平変位に対しての抵抗物となる働きをなし、軟弱層におけるジャケット構造体の水平変位を一層有効に抑制することができて、地震などの水平力に対する抵抗力を一層増強することができる。
【００２６】
すなわち、斜杭ガイド部材６が図１及び図２に示されるよりも緩やかな傾斜度であって、水平変位抑制板１２が水底地盤Ｇの上部軟弱層Ｇ１内に比較的緩やかな傾斜度で貫入される場合には、その外面に粘土などが堆積してその重さにより変形することがあるが、その内面に複数のリブ１５を設けることによって強度を高めて、堆積物による変形を防止することができる。
【００２７】
一方、斜杭ガイド部材６が図１及び図２に示されるように垂直に近い傾斜度及び直杭ガイド部材５の場合（垂直）であって、水平変位抑制板１２が水底地盤Ｇの上部軟弱層Ｇ１内に垂直又は垂直に近い状態で貫入される場合には、その外面に粘土などが堆積することはないが、その内面に複数のリブ１５を設けることによって垂直面方向の摩擦力を高めてこれらのリブ１５が水平変位に対しての抵抗物となる働きをなすようにすることができる。
【００２８】
また、図４に示すように、水平変位抑制板を凹凸板１６によって形成することにより、水平変位抑制板の軟弱層に対する付着力を強めて、ジャケット構造体の水平変位を一層有効に抑制することができ、地震などの水平力に対する抵抗力を一層増強することができる。
【００２９】
更に、水平変位抑制板１２，１４は水底地盤Ｇの上部軟弱層Ｇ１内に自重である程度自沈した状態で板ガイド部材１１，１３及び／又は杭ガイド部材５，６に水中において溶接により固定するのが好ましいが、固定しなくて多少のがたつきがあってもジャケット構造体１の水平変位を有効に抑制することができるものである。
【００３０】
更に、板ガイド部材の形状も特に限定されるものではなく、Ｌ字形などの適当な形状にすることができ、また板ガイド部材の固定も溶接に限らず、リベット止めなどの他の適当な手段を採用できるものである。
【００３１】
【発明の効果】
以上述べたように、請求項１に係る本発明は、橋脚等の建造物を構築するためのジャケット建造物を水底地盤に固定する複数の杭を、杭ガイド部材の内部を通して打ち込みするジャケット式水中基礎において、実質的に平行に延びて隣接する２本の杭ガイド部材にそれぞれ板ガイド部材を設け、これらの板ガイド部材に沿って水平変位抑制板を前記水底地盤の上部軟弱層内に貫入しているので、軟弱層におけるジャケット構造体の水平変位を有効に抑制することができて、地震などの水平力に対する抵抗力を増強することができる。
【００３２】
また、請求項２に係る本発明は水平変位抑制板を平板により形成しているので、水平変位抑制板を最も簡単な形状にして、ジャケット構造体の水平変位を有効に抑制することができ、地震などの水平力に対する抵抗力を増強することができる。
【００３３】
更に、請求項３に係る本発明は水平変位抑制板の片面に複数のリブを設け、水平変位抑制板が水底地盤の上部軟弱層内に比較的緩やかな傾斜度で貫入される場合には、複数のリブが水平変位抑制板を補強する働きをなし、また水平変位抑制板が水底地盤の上部軟弱層内に垂直又は垂直に近い傾斜度で貫入される場合には、複数のリブが水平変位に対しての抵抗物となる働きをなし、ジャケット構造体の水平変位を一層有効に抑制することができて、地震などの水平力に対する抵抗力を一層増強することができる。
【００３４】
更にまた、請求項４に係る本発明は水平変位抑制板を凹凸板により形成しているので、水平変位抑制板の軟弱層に対する付着力を強めて、軟弱層におけるジャケット構造体の水平変位を一層有効に抑制することができ、地震などの水平力に対する抵抗力を一層増強することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態によるジャケット式水中基礎を示す概略側面図である。
【図２】本発明の他の実施形態によるジャケット式水中基礎を示す概略側面図である。
【図３】本発明により水底地盤の上部軟弱層内に貫入される水平変位抑制板の他の例を示す図である。
【図４】本発明により水底地盤の上部軟弱層内に貫入される水平変位抑制板の更に他の例を示す図である。
【図５】従来のジャケット式水中基礎を用いて構築される橋脚の一例を示す概略斜視図である。
【図６】図５の水中基礎におけるジャケット構造体の設置状態を示す概略側面図である。
【符号の説明】
１　ジャケット構造体
２　橋桁
３　橋脚
４　連結部材
５　直杭ガイド部材
６　斜杭ガイド部材
７　フーチング
８　直杭
９　斜杭
１１　板ガイド部材
１２　水平変位抑制板
１３　板ガイド部材
１４　水平変位抑制板
１５　リブ
１６　凹凸板（水平変位抑制板）
Ｇ　　水底地盤
Ｇ１　上部軟弱層
Ｇ２　下部支持層
【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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