(57)【要約】【課題】埋立地に埋設される埋設構造物において、その内部空間容積が減少することなく、浮力に対処できるようにする。【解決手段】埋設構造物は、中空の水密ケーソン本体１２と、水密ケーソン本体から径方向外側に張り出す張出部（フーチング）１１を有し、埋立地における埋立土の含水比重をρ、フーチングの張出量をＬ、埋立地表面とフーチングまでの深さをｄ、埋立地の地下残留水位面から水密ケーソンの内底面までの深さをＤ、フーチングの張出方向に於ける水密ケーソンの内径をＢとした際、ｄ×Ｌ×ρ＞Ｂ×Ｄの関係に規定される。また、埋設構造物を構築する際、地盤改良杭に当該地盤改良杭の杭頭からその一部が突出するように固定部材を埋め込み、中空の水密ケーソンの底面に地盤改良杭の配列と同一の配列で孔部を形成して、固定部材を上記の孔部から水密ケーソンに挿入して、固定部材の先端を水密ケーソンの底面に固定し、底面を水密処理するようにしてもよい。【選択図】      図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
埋立地に埋設され、地下空間として用いられる埋設構造物であって、
中空の水密ケーソン本体と、該水密ケーソン本体から径方向外側に張り出す張出部を有し、
前記埋立地における埋立土の含水比重をρ、前記張出部の張出量をＬ、前記埋立地表面と前記張出部までの深さをｄ、前記埋立地の地下残留水位面から前記水密ケーソンの最低面までの深さをＤ、前記水密ケーソンの内径をＢとした際、ｄ×Ｌ×ρ＞Ｂ×Ｄの関係に規定するようにしたことを特徴とする埋設構造物。
【請求項２】
前記水密ケーソン本体は箱型であり、前記最低面は前記水密ケーソン本体の内底面であり、前記内径は前記張出部の張出方向における幅であることを特徴とする請求項１に記載の埋設構造物。
【請求項３】
海上埋立地に地下空間として用いられる構造物を埋設する際に用いられる埋設構造物の構築方法であって、
中空の水密ケーソン本体と、該水密ケーソン本体から径方向外側に張り出す張出部とを有する水密ケーソン内に海水を注入して、前記水密ケーソンを海底に沈設する第１のステップと、
前記水密ケーソンの周囲を埋め立てた後、前記水密ケーソン内の海水を排水し、前記水密ケーソンを埋設して、埋設構造物とする第２のステップとを有し、
前記海上埋立地における埋立土の含水比重をρ、前記張出部の張出量をＬ、前記海上埋立地表面と前記張出部までの深さをｄ、前記海上埋立地の地下残留水位面から前記水密ケーソンの最低面までの深さをＤ、前記水密ケーソンの内径をＢとした際、ｄ×Ｌ×ρ＞Ｂ×Ｄの関係に規定するようにしたことを特徴とする埋設構造物の構築方法。
【請求項４】
前記第１のステップでは前記海底に前記水密ケーソンが据え付けられる捨石マウンドを形成して前記水密ケーソン内に海水を注入し、前記水密ケーソンを前記捨石マウンド上に沈設するようにしたことを特徴とする請求項３に記載の埋設構造物の構築方法。
【請求項５】
地盤改良杭を構築した後埋立を行う埋立地に埋設されて、地下空間として用いられる構造物であって、
底面に前記地盤改良杭の配列と同一の配列で孔部が形成された中空の水密ケーソンに、前記地盤改良杭に埋め込まれ該地盤改良杭の杭頭からその一部が突出する固定部材が、前記孔部から前記水密ケーソンに挿入されて、前記固定部材の先端が前記水密ケーソンの底面に固定されて前記底面が水密処理されていることを特徴とする埋設構造物。
【請求項６】
前記水密ケーソンは中空の水密ケーソン本体と、該水密ケーソン本体から径方向外側に張り出す張出部とを有することを特徴とする請求項５に記載の埋設構造物。
【請求項７】
地盤改良杭を構築した後埋立を行う埋立地において、構造物を前記埋立地に埋設して埋設構造物とする際に用いられる埋設構造物の構築方法であって、
前記地盤改良杭構築の際該地盤改良杭に該地盤改良杭の杭頭からその一部が突出する固定部材を埋め込む第１のステップと、
底面に前記地盤改良杭の配列と同一の配列で孔部が形成された水密ケーソンを、前記孔部を前記地盤改良杭に対応させて沈設する第２のステップと、
前記水密ケーソン内に突出する前記固定部材の先端を前記水密ケーソンの底面に固定した後前記底面を水密処理する第３のステップと、
前記水密ケーソンの周囲を埋め立てて、前記水密ケーソンを埋設して埋設構造物とする第４のステップとを有することを特徴とする埋設構造物の構築方法。
【請求項８】
前記固定部材の数をｎ、前記固定部材の破断荷重をＰ、前記水密ケーソンの重量をＷ、前記水密ケーソンによって排除された埋立土砂の体積に対応する浮力をＦとした際、Ｆ−Ｗ＜ｎ×Ｐに規定したことを特徴とする請求項７に記載の埋設構造物の構築方法。
【請求項９】
前記地盤改良杭の杭頭には、前記固定部材を保護する可撓性及び水密性の保護カバーが取り付けられて、前記固定部材は前記保護カバーを貫通して延びており、
前記第２のステップでは前記水密ケーソンが据え付けられる捨石マウンドを形成して該水密ケーソンが前記捨石マウンド上に沈設されて、
前記保護カバーの前記地盤改良杭の延在方向に対する厚みは前記捨石マウンドの高さ以上であることを特徴とする請求項７又は８に記載の埋設構造物の構築方法。
【請求項１０】
前記水密ケーソンは中空の水密ケーソン本体と、該水密ケーソン本体から径方向外側に張り出す張出部とを有することを特徴とする請求項７に記載の埋設構造物の構築方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、地下空間として用いられる埋設構造物及びその構築方法に関し、特に、埋立地に埋設される地下タンク等の構造物及びその構築方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、海等を埋め立てた埋立地に地下タンク等の構造物を建設設置する際には、埋立地工事を行った後、再度埋立地を掘り広げて、地下空間を形成して、この地下空間に構造物を埋設することが行われている。つまり、埋設構造物の建設設置を行う際には、外周護岸建設、埋立て、地下タンク等の構造物周辺部の土止め・水止め工事、地下空間の掘削、地下空間での構造物の建設等の順で工事が進められる。
【０００３】
ところが、上述のような工事構築では、埋立工事を行った後、埋立てた土砂を再び堀り拡げて、地下空間を形成する必要があり、結果的に埋立・掘削という工事を繰り返すことになってしまう。さらに、地下空間を形成するにあたって、土止め・水止め工事を行わなければならず、工事自体が大がかりとなってしまう。
【０００４】
このような不具合に対処するため、例えば、水密鋼殻ケーソンを進水後、岸壁に係留して、内部に下部コンクリートの打設を一次的に行って、タンク躯体の底部と下部側壁を打設する。次に、水密鋼殻ケーソンを、防波護岸工事が完了した埋立現地に曳航し、地盤改良を行ってマウンドを築造した所定の場所に止める。そして、高潮時でも浮上しないように海水バラストをケーソン内部に十分に注水してケーソンを沈めて、マウンドの上に水密鋼殻ケーソンを据付けて埋立て前にタンクスペースを確保する。その後、護岸締切り工事を行いつつ、上部コンクリートの打設を二次的に行って、ケーソン内側にタンク躯体の上部側壁が打設する。コンクリート重量によって、ケーソン自体は浮上せず、海水バラストを排水してタンク躯体とする。そして、護岸締切り工事の完了後、水密鋼殻ケーソンの周囲の埋立て及び盛土を行って、タンク躯体を水密鋼殻ケーソンとともに埋立土に埋設して、埋設タンク（地下タンク）とする（特許文献１参照）
【０００５】
【特許文献１】
特開平６−２７２４２３号公報（第２ページ、第１図）
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、地下残留水位の高い土地（特に、海上埋立地）では含有水分が極めて多く、このため、含有水分によって埋立地ではその構造物に極めて大きな浮力が作用し、埋設構造物が浮き上がってしまうという現象がある。従って、埋立地では、埋設構造物に作用する浮力に対向するために、埋設構造物自体の重量を重くする必要がある。
【０００７】
特許文献１に記載された地下タンクでは、海水バラストを排水した後においては、地下タンク自体の重量が軽くなってしまう関係上、海水バラスト排水の後の地下タンクの重量を、浮力に見合う重量に規定する必要がある。
【０００８】
このため、特許文献１に記載された地下タンクにおいては、少なくともタンク躯体の底部（コンクリート）の厚さを厚くする必要があり、結果的に地下タンクの内部空間容積が少なくなってしまうことになる。つまり、特許文献１に記載された地下タンクでは、埋立地で生じる浮力に対処するためには、地下タンクの底部コンクリート厚等を厚くしなければならず、タンク内部容積がその分減少してしまい、内部空間を有効に利用できないという課題がある。
【０００９】
本発明の目的は、その内部空間容積が減少することなく、しかも浮力に対処できる埋設構造物及びその構築方法を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば、埋立地に埋設され、地下空間として用いられる埋設構造物であって、中空の水密ケーソン本体と、該水密ケーソン本体から径方向外側に張り出す張出部を有し、前記埋立地における埋立土の含水比重をρ、前記張出部の張出量をＬ、前記埋立地表面と前記張出部までの深さをｄ、前記埋立地の地下残留水位面から前記水密ケーソンの最低面までの深さをＤ、前記水密ケーソンの内径をＢとした際、ｄ×Ｌ×ρ＞Ｂ×Ｄの関係に規定するようにしたことを特徴とする埋設構造物が得られる。例えば、前記水密ケーソン本体は箱型であり、前記最低面は前記水密ケーソン本体の内底面であり、前記内径は前記張出部の張出方向における幅である。
【００１１】
このようにして、中空の水密ケーソン本体と、水密ケーソン本体から径方向外側に張り出す張出部を備えて、埋立地における埋立土の含水比重をρ、張出部の張出量をＬ、埋立地表面と張出部までの深さをｄ、埋立地の地下残留水位面から水密ケーソンの最低面までの深さをＤ、水密ケーソンの内径をＢとした際、ｄ×Ｌ×ρ＞Ｂ×Ｄの関係に規定したから、張出部に掛かる土圧によって埋設構造物に加わる浮力を相殺でき、水密ケーソン本体中にコンクリート等のバラストを配設しなくとも、埋設構造物が浮き上がることがない。つまり、内部空間体積を減少させることなく、埋設構造物を埋立地に設置できることになる。
【００１２】
本発明によれば、海上埋立地に、地下空間として用いられる構造物を埋設する際に用いられる埋設構造物の構築方法であって、中空の水密ケーソン本体と該水密ケーソン本体から径方向外側に張り出す張出部とを有する水密ケーソン内に海水を注入して、前記水密ケーソンを海底に沈設する第１のステップと、前記水密ケーソンの周囲を埋め立てた後前記水密ケーソン内の海水を排水し、前記水密ケーソンを埋設して埋設構造物とする第２のステップとを有し、前記海上埋立地における埋立土の含水比重をρ、前記張出部の張出量をＬ、前記海上埋立地表面と前記張出部までの深さをｄ、前記海上埋立地の地下残留水位面から前記水密ケーソンの最低面までの深さをＤ、前記水密ケーソンの内径をＢとした際、ｄ×Ｌ×ρ＞Ｂ×Ｄの関係に規定するようにしたことを特徴とする埋設構造物の構築方法が得られる。
【００１３】
また、前記第１のステップでは前記海底に前記水密ケーソンが据え付けられる捨石マウンドを形成して前記水密ケーソン内に海水を注入し、前記水密ケーソンを前記捨石マウンド上に沈設するようにしてもよい。
【００１４】
本発明によれば、地盤改良杭を構築した後埋立を行う埋立地に埋設され、地下空間として用いられる構造物であって、底面に前記地盤改良杭の配列と同一の配列で孔部が形成された中空の水密ケーソンに、前記地盤改良杭に埋め込まれ該地盤改良杭の杭頭からその一部が突出する固定部材が、前記孔部から前記水密ケーソンに挿入されて、前記固定部材の先端が前記水密ケーソンの底面に固定されて前記底面が水密処理されていることを特徴とする埋設構造物が得られる。なお、前記水密ケーソンは中空の水密ケーソン本体と、該水密ケーソン本体から径方向外側に張り出す張出部とを備えるようにしてもよい。
【００１５】
このようにして、底面に地盤改良杭の配列と同一の配列で孔部が形成された中空の水密ケーソンに、地盤改良杭に埋め込まれ地盤改良杭の杭頭からその一部が突出する固定部材を、孔部から水密ケーソンに挿入して、固定部材の先端を水密ケーソンの底面に固定して、底面を水密処理するようにしたから、地盤改良杭が構築される埋立地において、容易に埋設構造物の固定を行うことができ、しかも水密ケーソン中にコンクリート等のバラストを配設しなくても、埋設構造物が浮き上がることがない。つまり、内部空間体積を減少させることなく、埋設構造物を埋立地に設置できることになる。
【００１６】
本発明によれば、地盤改良杭を構築した後埋立を行う埋立地において、構造物を前記埋立地に埋設させて埋設構造物とする際に用いられる構築方法であって、前記地盤改良杭構築の際該地盤改良杭に該地盤改良杭の杭頭からその一部が突出する固定部材を埋め込む第１のステップと、底面に前記地盤改良杭の配列と同一の配列で孔部が形成された水密ケーソンを、前記孔部を前記地盤改良杭に対応させて沈設する第２のステップと、前記水密ケーソン内に突出する前記固定部材の先端を前記水密ケーソンの底面に固定した後前記底面を水密処理する第３のステップと、前記水密ケーソンの周囲を埋め立てて前記水密ケーソンを埋設して埋設構造物とする第４のステップとを有することを特徴とする埋設構造物の構築方法が得られる。ここで、前記固定部材の数をｎ、前記固定部材の破断荷重をＰ、前記水密ケーソンの重量をＷ、前記水密ケーソンによって排除された埋立土砂の体積に対応する浮力をＦとした際、Ｆ−Ｗ＜ｎ×Ｐに規定される。
【００１７】
このように、Ｆ−Ｗ＜ｎ×Ｐに規定したから、埋設構造物に掛かる浮力に容易に対処することができることになる。
【００１８】
また、前記水密ケーソンが据え付けられる捨石マウンドを形成して該水密ケーソンが前記捨石マウンド上に沈設される際には、前記地盤改良杭の杭頭には前記固定部材を保護する可撓性及び水密性の保護カバーが取り付けられて、前記固定部材は前記保護カバーを貫通して延びており、前記保護カバーの前記地盤改良杭の延在方向に対する厚みを前記捨石マウンドの高さ以上とする。この際にも、前記水密ケーソンは中空の水密ケーソン本体と、該水密ケーソン本体から径方向外側に張り出す張出部とを備えるようにしてもよい。
【００１９】
このようにして、水密ケーソンが据え付けられる捨石マウンドを形成して、水密ケーソンを捨石マウンド上に沈設する際には、地盤改良杭の杭頭に固定部材が貫通するように、固定部材を保護する可撓性及び水密性の保護カバーを取り付けて、保護カバーの地盤改良杭の延在方向に対する厚みを捨石マウンドの高さ以上としたから、捨石マウンド構築の際、固定部材が保護されるばかりでなく、水密ケーソンを捨石マウンド上に沈設した際には、保護カバーが押しつぶされて、水密ケーソンを捨石マウンド上に密接配置することができる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。但し、この実施の形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは特に特定的な記載がない限り、この発明の範囲をそれのみに限定する趣旨ではなく、単なる説明例にすぎない。
【００２１】
まず、図１を参照して、図示のケーソンは、水密鋼殻ケーソンであり、造船所等で作成された後、埋立現場に曳航される。ケーソン１０は、例えば、上部が開口された中空の直方体であり、その底面の互いに対向する二辺（好ましくは、長辺）には、外方向に突出する張出部１１が形成されている。つまり、直方体（ケーソン本体）１２の底面の互いに対向する二辺には、底面に沿って、外方向に延在する張出部１１が取り付けられている。なお、この張出部１１は、ケーソン本体１２の底面の四辺に設けるようにしてもよく、ケーソン本体１２の側面から外方向に突出するように、側面の途中に取り付けるようにしてもよい。以下この張出部をフーチングと呼ぶことにする。
【００２２】
ここで、図２も参照して、上述のケーソン１０は、防波護岸工事が完了した埋立現地に曳航される。ケーソン１０を配設すべき箇所は予め地盤改良が行われ、地盤改良後マウンド（捨石マウンド）２１が築造される。捨石マウンド２１上にケーソン１０を曳航した後、ケーソン１０内に海水を注入して、ケーソン１０を捨石マウンド２１上に沈める（図２（ａ）参照）。ケーソン１０を捨石マウンド２１上に据え付けた後、護岸仕切り工事を行って、ケーソン１０の周囲の埋立及び土盛りを行った後、ケーソン１０内の海水を排水して、ケーソン１０を埋設する（図２（ｂ）参照）。そして、ケーソン１０の内部は、例えば、地下空間として用いられる。この際、ケーソン１０の周囲の埋立土がフーチング１１に載荷されることになって、フーチング１１には浮力に対向する土圧が作用する。
【００２３】
前述のようにケーソン１０にはケーソン本体１２から外方向に延在するフーチング１１が備えられており、いま、図３に示すように、フーチング１１の張出方向におけるケーソン本体内部の幅をＢ、フーチング１１の上面から埋立表面までの深さをｄ、ケーソン本体１２の内底面から地下残留水位面までの深さをＤ、各フーチング１１の張出量をＬ、埋立土の含水比重をρとすると、単位長さ（メートル）当たり、ｄ×Ｌ×ρ＞Ｂ×Ｄとなるように、フーチング１１の張出量Ｌ、フーチング１１の上面から埋立表面までの深さｄ、ケーソン本体１２の内底面から地下残留水位面までの深さＤ、及びフーチング１１の張出方向におけるケーソン本体内部の幅Ｂが規定される。
【００２４】
このようにして、ｄ×Ｌ×ρ＞Ｂ×Ｄとなるように、フーチング１１の張出量Ｌ、フーチング１１の上面から埋立表面までの深さｄ、ケーソン本体１２の内底面から埋立表面までの深さＤ、及びフーチング１１の張出方向におけるケーソン本体内部の幅をＢを規定すると、図２（ｂ）に示すように、ケーソン１０に作用する浮力がフーチング１１に作用する土圧によって受け止められて、ケーソン１０が浮き上がることがない。つまり、ｄ×Ｌ×ρ＞Ｂ×Ｄとすれば、浮力によってケーソン１０が浮き上がることがない。
【００２５】
上述のように、ケーソン本体１２にフーチング１１を取り付けて、ｄ×Ｌ×ρ＞Ｂ×Ｄとなるように、フーチング１１の張出量Ｌ、フーチング１１の張出方向におけるケーソン本体内部の幅をＢを規定するとともに、埋設に当たって、フーチング１１の上面から埋立表面までの深さｄ、ケーソン本体１２の内底面から埋立表面までの深さＤを規定するようにしたから、ケーソン１０の内部にコンクリート等のバラストを配置する必要がなく、ケーソン１０の内部空間を有効に利用できる。つまり、コンクリート等のバラストによってケーソン本体１２の内部空間容積が減少することなく、ケーソン１０が浮き上がることを防止することができることになる。
【００２６】
上述のようなケーソンを用いれば、例えば、図４（ａ）に示すように、埋立地に埋設構造物である地下タンク３１を容易に埋設して、しかも地下タンク３１が浮き上がることを防止できるばかりでなく、内部空間容積を有効に利用できることになる。また、図４（ｂ）に示すように、海水を排水した後、ケーソン本体１２の開口面を閉塞して、函体３２とした後、この函体３２が完全に地中に埋没するように、函体３２の周囲の埋立及び土盛りを行えば、函体３２を所謂沈埋函として用いることができる。なお、沈埋函の場合には、沈埋函上面の土圧確保のための土盛り量を減少させることができ、海底工事において有効である。
【００２７】
次に、図５及び図６を参照して、本発明による埋設構造物の他の例について説明する。
【００２８】
前述のように、ケーソンの設置に当たり地盤条件の悪い設置箇所では地盤改良が行われる。この際には、一般に地盤改良杭が用いられることが多い。そこで、ここでは、地盤改良杭として予めその長手方向にケーブルアンカーが埋め込まれた地盤改良杭を用いる。
【００２９】
図５（ａ）に示すように、地盤改良杭４１の構築を行う際、ケーブルアンカー（固定部材）４２が地盤改良杭４１の長手方向に沿って埋め込まれる。ケーブルアンカー４２の一端（図中上端）は所定の長さだけ地盤改良杭４１の上面（杭頭）から突出しており、その先端には接合部４２ａが備えられている。地盤改良杭４１を構築した後、杭頭には可撓性及び水密性を有する保護カバー４３が取り付けられる。この際、ケーブルアンカー４２は保護カバー４３から突出する。つまり、保護カバー４３の厚さはケーブルアンカー４２の突出量よりも薄い。
【００３０】
前述のようにして、保護カバー４３を取り付けた後、図５（ｂ）に示すように、捨石マウンド２１が地盤改良箇所に渡って敷設（築造）される。捨石マウンド２１の厚みは保護カバー４３の厚みとほぼ同一であり、捨石マウンド２１の築造の際、保護カバー４３によって、ケーブルアンカー４２の損傷、曲がり、及び位置ずれ等が防止される。さらに、捨石マウンド２１の高さ（厚み）を保護カバー４３の厚みと一致させる必要はなく（つまり、捨石マウンド２１の高さは保護カバー４３の厚みよりも小さくしてもよく）、保護カバー４３は可撓性を有しているから、後述するように、ケーソンを捨石マウンド２１上に配置すれば、保護カバー４３はケーソンに押しつぶされて、ケーソン４４は捨石マウンド２１に当接することになる。
【００３１】
図５（ｃ）に示すように、ケーソン４４は、例えば、直方体状の箱であり、その上面は開放されている（図１で説明したケーソン１０とは異なり、ケーソン４４にはフーチング１１は備えられていない。つまり、ケーソン４４は図１に示すケーソン本体１２である）。ケーソン４４の底面には、地盤改良杭４１の本数と同数の孔部４４ａが形成されており、孔部４４ａの配列は、地盤改良杭４１の配列と同一である。
【００３２】
ケーソン４４は、前述のようにして、地盤改良杭４１が構築された埋立現地に曳航される。この際、前述の孔部４４ａは閉塞された状態とされる。捨石マウンド２１上にケーソン４４を曳航した後、ケーソン４４の孔部４４ａと地盤改良杭４１との位置決めを行い、孔部４４ａを開放するとともに、ケーソン４４内に海水を注入して、ケーソン４４を捨石マウンド２１上に沈める。これによって、ケーブルアンカー４２の先端部は孔部４４ａを通ってケーソン４４内に達する。そして、保護カバー４３はケーソン４４に押しつぶされて、ケーソン４４は捨石マウンド２１に当接する。
【００３３】
次に図６（ａ）を参照して、上述のようにして、ケーソン４４を捨石マウンド２１上に据え付けた後、ケーブル定着部材４５にケーブルアンカー４２の先端部を固定する。このケーブル定着部材４５は、ケーソン４４と同一の材料で形成され、例えば、図６（ａ）の左右方向（ケーソン４４の幅方向に延びる板状体である。そして、例えば、ボルト（図示せず）等を用いてケーブル定着部材４５にケーブルアンカー４２の先端が固定される。その後、ケーブル定着部材４５の水密処理を行い（例えば、コンクリートで処理する）、孔部４４ａからの浸水を防止する。
【００３４】
その後、ケーソン４４の周囲の埋立及び土盛りを行い、ケーソン４４内の海水を排水して、ケーソン４４を埋設して（図６（ｂ）参照）、ケーソン４４を埋設構造物とし、ケーソン４４の内部空間は地下空間として用いられる。
【００３５】
ここで、地盤改良杭の本数及び径は、埋立後の残留水位を考慮して決定される。例えば、ケーソン４４に作用する浮力Ｆは、ケーソン４４の長さをＲ、幅をｂ、埋設された深さをＨとすると、Ｆ＝Ｒ×ｂ×Ｈとなる。つまり、ケーソン４４が排除する土砂の体積に等しい浮力がケーソン４４に作用することになる。いま、ケーブルアンカーの本数をｎ、ケーブルアンカーの破断荷重をＰとし、ケーソン４４の重量をＷとすると、Ｆ−Ｗ＜ｎ×Ｐとすれば、ケーソン４４はケーブルアンカー４２によって地盤改良杭４１に固定され、ケーソン４４が浮き上がることはない。
【００３６】
このようにして、埋立の際用いられる地盤改良杭にケーブルアンカーを埋設して、このケーブルアンカーにケーソンを固定するようにして、前述のように、Ｆ−Ｗ＜ｎ×Ｐとなるように、ケーブルアンカーの本数及び破断荷重を規定すれば、ケーソンの内部空間を有効に利用して、しかもケーソンの浮き上がりを防止することができる。
【００３７】
ところで、図７（ａ）に示すように、地盤改良杭４１にケーブルアンカー４２を埋め込む際、地盤改良杭４１の深くまでケーブルアンカー４２を埋め込むようにしてもよい。このように、ケーブルアンカー４２を地盤改良杭４１に深く埋め込むようにすれば、ケーブルアンカー４２が地盤改良杭４１から引き抜けることが極めて少ない。
【００３８】
また、図７（ｂ）に示すように、地盤改良杭４１の杭頭付近にケーブルアンカー４２を埋め込むようにしてもよい。つまり、地盤改良杭４１に浅くケーブルアンカー４２を埋め込むようにしてもよい。この際には、地盤改良杭４１には、例えば、繊維コンクリート等を用いて引っ張り強度を強くする必要がある。
【００３９】
いずれにしても、ケーブルアンカー４２の埋め込み深さは、ケーソン４４に作用する浮力に応じて決定される。
【００４０】
なお、上述の例では、捨石マウンド２１を築造した後、捨石マウンド２１上にケーソン４４を配置して、埋設構造物とする例について説明したが、必ずしも捨石マウンド２１を築造する必要はなく、地盤改良後の海底面の程度によっては、捨石マウンド２１を築造することなく、地盤改良杭４１の構築後、海底面に直にケーソン４４を配置するようにしてもよい。
【００４１】
つまり、図８（ａ）に示すように、地盤改良杭４１に直にケーソン４４をケーブルアンカー４２によって固定するようにしてもよい。この際には、捨石マウンド２１を築造する必要がないから、保護カバー４３を杭頭に配置する必要もない。そして、地盤改良杭４１に直にケーソン４４をケーブルアンカー４２によって固定する際においても、図８（ｂ）に示すように、地盤改良杭４１の杭頭付近にケーブルアンカー４２を埋め込むようにしてもよい（地盤改良杭４１に浅くケーブルアンカー４２を埋め込むようにしてもよい）。
【００４２】
さらに、図５及び図６で説明した構築方法は、海上埋立地に埋設構造物を設置する際に用いられるばかりでなく、例えば、軟弱地盤又は地下水位の影響を緩和する際に用いるようにしてもよい。つまり、地盤改良杭を構築するような場所において、埋設構造物等を構築する際には、図５及び図６で説明した構築方法を用いて、構造物を埋設するようにすれば、地下水位の変動等によって構造物が浮き上がることを防止することができることになる。
【００４３】
また、図１で説明したフーチングを備えるケーソンを図５及び図６で説明した構築方法で埋設するようにしてもよい。このようにすれば、フーチングによって埋設構造物の浮き上がりが防止できるばかりでなく、ケーブルアンカーによっても埋設構造物の浮き上がりが防止できることになって、例えば、地盤改良杭の本数が少ない場合においても、確実に埋設構造物の浮き上がりを防止することができる。
【００４４】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明では、中空の水密ケーソン本体と、水密ケーソン本体から径方向外側に張り出す張出部を備えて、埋立地における埋立土の含水比重をρ、張出部の張出量をＬ、埋立地表面と張出部までの深さをｄ、埋立地の地下残留水位面から水密ケーソンの最低面までの深さをＤ、水密ケーソンの内径をＢとした際、ｄ×Ｌ×ρ＞Ｂ×Ｄの関係に規定したから、張出部に掛かる土圧によって埋設構造物に加わる浮力を相殺でき、水密ケーソン本体中にコンクリート等のバラストを配設しなくとも、埋設構造物が浮き上がることがない。その結果、内部空間体積を減少させることなく、埋設構造物を埋立地に設置できるという効果がある。
【００４５】
本発明では、底面に地盤改良杭の配列と同一の配列で孔部が形成された中空の水密ケーソンに、地盤改良杭に埋め込まれ地盤改良杭の杭頭からその一部が突出する固定部材を、孔部から水密ケーソンに挿入して、固定部材の先端を水密ケーソンの底面に固定して、底面を水密処理するようにしたから、地盤改良杭が構築される埋立地において、容易に埋設構造物の固定を行うことができ、しかも水密ケーソン中にコンクリート等のバラストを配設しなくても、埋設構造物が浮き上がることがない。その結果、内部空間体積を減少させることなく、埋設構造物を埋立地に設置できるという効果がある。
【００４６】
本発明では、固定部材の数をｎ、固定部材の破断荷重をＰ、水密ケーソンの重量をＷ、水密ケーソンによって排除された埋立土砂の体積に対応する浮力をＦとした際、Ｆ−Ｗ＜ｎ×Ｐに規定したから、埋設構造物に掛かる浮力に容易に対処することができるという効果がある。
【００４７】
さらに、本発明では、水密ケーソンが据え付けられる捨石マウンドを形成して、水密ケーソンを捨石マウンド上に沈設する際には、地盤改良杭の杭頭に固定部材が貫通するように、固定部材を保護する可撓性及び水密性の保護カバーを取り付けて、保護カバーの地盤改良杭の延在方向に対する厚みを捨石マウンドの高さ以上としたから、捨石マウンド構築の際、固定部材が保護されるばかりでなく、水密ケーソンを捨石マウンド上に沈設した際には、保護カバーが押しつぶされて、水密ケーソンを捨石マウンド上に密接配置することができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による埋設構造物に用いられる水密ケーソンの一例を示す斜視図である。
【図２】図１に示す水密ケーソンを埋立地に埋設して埋設構造物とする際の構築方法を説明するための概要図である。
【図３】図１に示す水密ケーソンを埋め立てた際にフーチングの作用を示す概要図である。
【図４】埋設構造物である地下タンク及び沈埋函を示す概要図である。
【図５】本発明による埋設構造物を設置する際の構築方法の一例を示す概要図である。
【図６】本発明による埋設構造物を設置する際の構築方法の一例を示す概要図である。
【図７】地盤改良杭に埋設されるケーブルアンカーの埋め込み深さを変えた例を示す概要図である。
【図８】捨石マウンドの築造を行うことなく水密ケーソンを据え付ける例を示す概要図である。
【符号の説明】
１０，４４  ケーソン（水密ケーソン）
１１  張出部（フーチング）
１２  ケーソン本体
２１  捨石マウンド
３１  地下タンク
３２  函体
４１  地盤改良杭
４２  ケーブルアンカー
４３  保護カバー
４４ａ  孔部
４５  ケーブル定着部材
【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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