(57)【要約】【課題】土木建設工事用の基礎として用いられるセルを改良して、防錆処理を必要とする部分を少なくし、かつ、根入れ操作を可能ならしめる。【解決手段】筒状のセル本体５をコンクリート（鉄筋，鉄骨コンクリートを含む）で構成するとともに、これとほぼ同径，同心で鉄鋼製の根入れ部６を一体に連設する。前記セル本体５はコンクリート製であるから表面防錆処理を必要としない。そして、根入れ部６が鉄鋼製であるから硬質地盤の中に根入れすることが可能である。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
筒状の基礎工事部材であるセルを構成する方法において、
セル本体（５）を、コンクリートまたは鉄筋，鉄骨コンクリートによって形成するとともに、
上記セル本体（５）の下方に、根入れ部（６）を鋼製円筒状部材によって一体的に連設して構成し、セルの根入作業を容易にすることを特徴とする、ハイブリッドセルの築造方法。
【請求項２】
筒状の基礎工事部材であるセルを構成する方法において、
セル本体（５）を、コンクリートまたは鉄筋，鉄骨コンクリートによって形成するとともに、
上記セル本体（５）の底面に、下方へ突出する複数本の鋼製棒状の部材で根入れ部を構成することによって、セルの根入作業を容易にすることを特徴とする、ハイブリッドセルの築造方法。
【請求項３】
前記セル本体（５）の上端部の、周方向の少なくとも一部分について、
相互に対向する内周面と外周面とを鋼板で補強することによって、この補強された箇所を強く把持できるようにし、前記セルの根入れ作業を容易ならしめるることを特徴とする、請求項１または請求項２に記載したハイブリッドセルの築造方法。
【請求項４】
前記ハイブリッドセルに継手部材を設け、複数のハイブリッドセル相互を連結し、および／または、複数のハイブリッドセル相互を、アークもしくは形鋼を介して連結することを特徴とする、請求項１ないし請求項３の何れかに記載したハイブリッドセルの築造方法。
【請求項５】
筒状の基礎工事部材であるセルにおいて、
セル本体が、コンクリートまたは鉄筋，鉄骨コンクリートによって形成されており、
かつ、上記セル本体の下方に鋼製の根入れ部が一体的に連設されていて、セル本体の水平断面積よりも根入れ部の水平断面積が小さいことを特徴とするハイブリッドセル。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、土木建設において基礎部材として用いられるセル（殻，井筒）に関するものである。
詳しくは下記のとおりである。
最も広義の「杭」には、棒、管、板などを地盤中に打ち込む「既設杭」と、
所定の箇所に掘られた穴の中で、鉄筋を組みコンクリートを流し込んで固める「場所打ち杭」とが有る。
こうした大分類について言えば、本発明は既設杭を適用の対象とする。
既設杭には、棒材、管材、板材などが有って、それぞれの名称が付されているが、こうした中分類については、本発明は管材を対象とする。
管材の中で、大径のものは井筒（ウェル）と呼ばれたが、最近では「セル」という呼称が広く使われるようになってきた。しかし、土木技術用語辞典などには未だ収録されていない。
一般の管材（中，小径）とセルとの間に明確な境界は無く、定義も確定していない。本発明においては、人が入れる程度以上の大径の管状既設杭をセルと呼ぶことにする。
【０００２】
【従来の技術】
図７は、従来例のセルを水底に設置している状態を模式的に描いた部分断面正面図である。
クレーン船１でセル２を吊り上げ、水底３の所定位置まで航走し、吊り降ろして設置する。
上記のセル２は、従来一般に鉄鋼材料で構成されていたが、比較的最近に至ってコンクリートないし鉄筋，鉄骨コンクリートで構成される例が増加している。
鉄鋼製のセルと、コンクリート製セルとには、後に詳しく述べるような長短が有る。
【０００３】
本図７は鉄鋼製セルの例を描いたものであって、水底３の上に置いただけでは不安定であるから、その下端部を水底地盤の中へ若干貫入させる（この操作は根入れと呼ばれる）。
この例ではセル２の上端に起振機４を装着し、該セル２に振動を与えて、その下端部を根入れしている。
上記の起振機４は振動杭打機とも呼ばれる機器であり、セル２の上端部を挟み付けて把持するチャックを備えている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
前掲の図７に例示した鉄鋼製セルは、起振機を装着して根入れする操作に好適であるが、鉄鋼材料が大気や風雨に晒されると発錆して腐食するので、防錆のための表面処理（例えば防錆塗装など）を必要とする。
一方、コンクリート製セルは防錆処理を必要としないが、根入れ操作が容易でないという問題が有る。
コンクリート製セルの根入れ操作が困難である理由は、主として次のとおりである。
ａ．コンクリート製セルは鉄鋼製セルに比して肉厚寸法が大きく、接地面積が大きいので、地盤の中へ貫入しにくい（貫入抵抗が大きい）。
ｂ．コンクリート材料は鉄鋼材料に比して脆弱で強靭性に欠けるから、硬質の地盤内に貫入させようとすると、地盤との接触部に亀裂を生じる虞れが有る。
本発明は上述の事情に鑑みて為されたものであって、その目的とする処は、
根入れ操作が容易で、硬質地盤であっても亀裂を生じる虞れの無い、新規なセル技術を提供するに在る。
【０００５】
【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創作した本発明の基本的原理について、その１実施形態に対応する図１を参照して略述すると次のとおりである。
セルの本体部分（５）を、コンクリート（鉄筋，鉄骨コンクリートを含む）で構成する。
そして、その下端部に鉄鋼材料製の根入れ部（６）を一体に連設する。
根入れ部（６）はセル本体（５）に比して薄肉であって地盤内に貫入し易く、強靭であって亀裂を生じる虞れが無い。
その上、本体であるコンクリート製部分は防錆処理を必要としない。
【０００６】
上述の原理に基づいて、請求項１に係る発明方法の構成は、    筒状の基礎工事部材であるセルを構成する方法において、
セル本体（５）を、コンクリートまたは鉄筋，鉄骨コンクリートによって形成するとともに、
上記セル本体（５）の下方に、根入れ部（６）を鋼製円筒状部材によって一体的に連設して構成し、セルの根入作業を容易にすることを特徴とする。
以上に説明した請求項１の発明方法によると、セルの本体部分がコンクリート製であるから表面防錆処理を必要とする表面積が少なく、
根入れ部が鉄鋼材料製であるから強靭で破損しにくく、比較的硬質の地盤内にも貫入し易い。
【０００７】
請求項２に係る発明方法の構成は、筒状の基礎工事部材であるセルを構成する方法において、
セル本体（５）を、コンクリートまたは鉄筋，鉄骨コンクリートによって形成するとともに、
上記セル本体（５）の底面に、下方へ突出する複数本の鋼製棒状の部材で根入れ部を構成することによって、セルの根入作業を容易にすることを特徴とする。
以上に説明した請求項２の発明方法によると、根入れ部が棒状であるから接地面積が小さく、
根入れ操作のための杭打ち力が上記棒状の根入れ部の先端に集中し、根入れ作業が促進される。
特に、地盤が不斉であったり、硬軟の分布が不均一であったりしても、セルが正しい姿勢で築造される。
【０００８】
請求項３に係る発明方法の構成は、前記請求項１または請求項３の発明方法の構成要件に加えて、前記セル本体（５）の上端部の、周方向の少なくとも一部分について、
相互に対向する内周面と外周面とを鋼板で補強することによって、この補強された箇所を強く把持できるようにし、前記セルの根入れ作業を容易ならしめることを特徴とする。。
以上に説明した請求項３の発明方法によると、ハイブリッドセルの上端部が補強されるので、この上端部をチャックで把持して起振機を装着してもコンクリート材料が破損しない。これにより、振動杭打ち工法を適用して強力に根入れ操作することができる。
【０００９】
請求項４に係る発明方法の構成は、前記請求項１ないし請求項３の発明方法の構成要件に加えて、前記ハイブリッドセルに継手部材を設け、複数のハイブリッドセル相互を連結し、および／または、複数のハイブリッドセル相互を、アークもしくは形鋼を介して連結することを特徴とする。
以上に説明した請求項４の発明方法によると、設置された複数のハイブリッドセルが相互に連結されるので、強固な壁体を築造することができる。
【００１０】
請求項５に係る発明の構成は、筒状の基礎工事部材であるセルにおいて、
セル本体が、コンクリートまたは鉄筋，鉄骨コンクリートによって形成されており、
かつ、上記セル本体の下方に鋼製の根入れ部が一体的に連設されていて、セル本体の水平断面積よりも根入れ部の水平断面積が小さいことを特徴とする。
以上に説明した請求項５の発明によると、本体部分がコンクリート材で構成されているので、鉄鋼材料製の部材が大気中に露出している面積が小さく、防錆処理が容易であり、防錆処理コストが低減される。
その上、根入れ部が鋼製で強靭であるから、比較的硬質の地盤中に貫入させても破損する虞れが無く、しかも該根入れ部の水平断面積が小さいので地盤中に貫入させる操作が容易である
【００１１】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明に係るハイブリッドセルの１実施形態を示し、（Ａ）は外観斜視図、（Ｂ）は垂直断面図である。
セル本体５はコンクリートで構成されている。詳しくは、鉄筋コンクリートで構成されている。上記セル本体５の下端部に、鉄鋼材料製の根入れ部６が一体的に連設されている。
本例の根入れ部６は、前記セル本体５とほぼ同径，同心の円筒状に形成されている。これにより、このハイブリッドセル全体が概要的に筒状の部材となり、
構造力学的にバランスが良く、強固である。
【００１２】
本図１の例では、セル本体５の頂部に鋼製補強枠７が一体的に装着されている。これにより、この部分を起振機のチャック（図示省略）で挟み付けてもコンクリート材料に亀裂を生じるなどの損傷を被る虞れが無い。
図から容易に理解できるように、鉄鋼製の根入れ部６の水平断面積は、コンクリート製セル本体５の水平断面積よりも小さい。従って、地盤中に貫入し易い。
さらに、鉄鋼製の根入れ部６はコンクリート製セル本体５よりも強靭であるから、硬質の地盤中に根入れ操作しても破損しない。
この図示１の実施形態によれば、地表が水平でなかったり、硬軟の分布が均一でなかったりしても、正しい姿勢（垂直姿勢）で根入れされ、設置される。
【００１３】
図２は、前掲の図１と異なる実施形態の３例を併せて示し、部分的に破断して描いた模式的な斜視図である。
前述した図１の実施形態においては、セル本体５の頂部に鋼製補強枠７を装着したが、頂部の補強はチャックで挟圧される箇所のみで足りるから、本図２に符号８ａ，８ｂを付して示したように、２枚の補強鋼板を配置することもできる。
これら２枚の補強鋼板は厚肉円筒状のセル本体５を挟んで、内周面と外周面とに沿わせて相互に対向させる。
上記の改良例として、切断Ｈ形鋼９を配置し、２葉のフランジ９ａ，９ｂをそれぞれセル本体５の内周面と外周面とに一致させる。補強鋼板として作用する２葉のフランジ９ａ，９ｂはウエッブ９ｃによって連結されているので、前記２葉の補強鋼板８ａ，８ｂに比してより強固になる。
【００１４】
前記切断Ｈ形鋼９は、長尺のＨ形鋼を長さ寸法Ｌに切断したものであったが、長尺のＨ形鋼１０をセル本体５の長さ方向に配設することもできる。
このように構成するとハイブリッドセル全体が強靭になるのみでなく、該長尺Ｈ形鋼１０に対して各種の補助的構成部材を溶接することもできて便利である。上記の長尺Ｈ形鋼をセル本体５の中に配置したときは、そのウエッブによってコンクリート材料部分が分断されることのないよう、該ウエッブに孔１０ａを穿っておくことが望ましい。
本例では、前記長尺のＨ形鋼１０をセル本体５よりも下方に突出させて根入れ部１０ｂを形成してある。このような棒状の根入れ部の作用については、図３を参照して後に詳しく述べる。
【００１５】
図３は、前記と更に異なる実施形態を示し、（Ａ）は模式的に描いた外観斜視図、（Ｂ）は起伏の多い硬質の地盤に設置しようとして入る状態を模式的に描いた断面正面図である。
前掲の図１に比して異なるところは主として次のとおりである。
セル本体５の下端部に複数本の棒杭状の根入れ部１１が、下方に向かって突出する形に連設されている。
（Ｂ）図に示したように凹凸の有る硬質地盤Ｈｇの上にセルを設置しようとすると、該セルは接地点Ｃｐを中心として円弧矢印Ｔのように傾く。しかし、補強枠７を起振機のチャック（図示せず）で挟んで振動を与えると、振動が接地点Ｃｐ（棒杭状根入れ部１１の先端）に集中するので、この部分が地盤中に貫入し、セル全体の姿勢を崩されない。このようにして、正確な根入れ操作が可能である。
なお、本例ではセル本体５の中に鉄骨１２が貫通している。このように構成すると、セルに上端部に取り付けた起振機からの振動が根入れ部まで減衰せずに伝達されるのでエネルギー効率が良い。
【００１６】
図４は、縦割形のセグメントを説明するために示したもので、組み立てられたときの円筒状輪郭を仮想線で付記した単品斜視図である。
構成しようとするハイブリッドセルの輪郭Ｈｃを想定し、これを複数個に縦割り形に分割した縦割セグメント１３を作成する。
符号１３ａを付して示したのは、組み立てられたときセル本体を形成する本体部であって、鉄筋コンクリートで構成される。
符号１３ｂを付して示したのは、組み立てられたとき根入れ部を形成する鉄鋼製部材であって、前記本体部１３ａと一体に連設されている。
【００１７】
複数個の縦割セグメント１３を円筒状に組み合わせるため、本体部１３ａの縦割り縁にインロー１３ｃ，１３ｄが形成されている。インローとは、組み合わせる際に位置決めとして作用し、組み合わせ後は継手として作用する段差構造を意味する俗語である。
上記のように縦割りされた面に沿って継ぎ鉄筋１３ｅが配列されている。これは、本体部１３ａを構成している鉄筋コンクリート材の鉄筋の端部を突出させたものである。
複数個の縦割セグメント１３を円筒状に組み合わせて、隣接する縦割セグメント相互の継ぎ鉄筋１３ａを溶接するとともに、鉄鋼材料製の根入れ部１３ｂ相互を溶接すると、強固な円筒状セルが一体的に形成される。
このような分割構造にしておくと、製造地点（例えば建設現場プラント）からセル設置地点までの搬送が容易である。
【００１８】
図５は、複数のハイブリッドセルを連結するための構成を説明するために示したもので、（Ａ）は杭継手を取り付けたセル本体の上半部を模式的に描いた外観斜視図、（Ｂ）は２個のハイブリッドセルを杭継手で連結した状態の平面図、（Ｃ）は２個のハイブリッドセルをアークと杭継手とを介して連結した状態の模式的な平面図である。
（図５（Ａ）参照）セル本体５の側面に、その長手方向と平行に一対の杭継手１４，１５が設置されている。杭継手１４は、いわゆるメス形の杭継手であり、杭継手１５は、いわゆるオス形の杭継手であって、両者はセル本体５の中心線ＺーＺに関して対称に設置される。
【００１９】
前掲の（Ａ）図に示した杭継手１４，１５を設けておくと、（Ｂ）図のように２個のハイブリッドセルを隣接せしめて並べ、メス，オスの杭継手１４，１５を相互に係合して連結することができる。これにより、一体的で強固な壁体が構成される。
また、（Ｃ）図のように２個のハイブリッドセルのそれぞれに、メス形杭継手１４を設けるとともに、該２個のハイブリッドセルを互いに離間させて配置し、アーク１６を介して連結することもできる。このような構成によっても強固な壁体を構築することができる。
【００２０】
図６は、前掲の図５と異なる連結構造を説明するために示したもので、（Ａ）は部分的に切断して描いた模式的な外観斜視図、（Ｂ）はハイブリッドセルの上方に梁を取り付けた状態の要部正面図である、。
（図６（Ａ）参照）セル本体５に冠着された鋼製補強枠７に鋼板製のフランジ１７を溶接してある。
【００２１】
（図６（Ｂ）参照）鋼製補強枠７の上に梁１８を置き、該梁に設けられたブラケット１８ａと前記のフランジ１７とをボルト・ナットで締結してある。
このように構成すると、コンクリート製のセル本体５に対して鋼材（例えば梁）を強固に取り付けることができる。
これにより、列設された多数のハイブリッドセルを梁で連結することもでき、また、設置されたハイブリッドセルの上に梁を介して構造物を構築することもできる。
【００２２】
【発明の効果】
以上に本発明の実施形態を挙げてその構成，作用を明らかならしめたように、
請求項１の発明方法によると、セルの本体部分がコンクリート製であるから表面防錆処理を必要とする表面積が少なく、
根入れ部が鉄鋼材料製であるから強靭で破損しにくく、比較的硬質の地盤内にも貫入し易い。
【００２３】
請求項２の発明方法によると、根入れ部が棒状であるから接地面積が小さく、根入れ操作のための杭打ち力が上記棒状の根入れ部の先端に集中し、根入れ作業が促進される。
特に、地盤が不斉であったり、硬軟の分布が不均一であったりしても、セルが正しい姿勢で築造される。
【００２４】
請求項３の発明方法によると、ハイブリッドセルの上端部が補強されるので、この上端部をチャックで把持して起振機を装着してもコンクリート材料が破損しない。これにより、振動杭打ち工法を適用して強力に根入れ作業を遂行することができる。
【００２５】
請求項４の発明方法によると、設置された複数のハイブリッドセルが相互に連結されるので、強固な壁体を築造することができる。
【００２６】
請求項５の発明に係るハイブリッドセルを適用すると、本体部分がコンクリート材で構成されているので、鉄鋼材料製の部材が大気中に露出している面積が小さく、防錆処理が容易であり、防錆処理コストが低減される。
その上、根入れ部が鋼製で強靭であるから、比較的硬質の地盤中に貫入させても破損する虞れが無く、しかも該根入れ部の水平断面積が小さいので地盤中に貫入させる操作が容易である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るハイブリッドセルの１実施形態を示し、（Ａ）は外観斜視図、（Ｂ）は垂直断面図である。
【図２】前掲の図１と異なる実施形態の３例を併せて示し、部分的に破断して描いた模式的な斜視図である。
【図３】前記と更に異なる実施形態を示し、（Ａ）は模式的に描いた外観斜視図、（Ｂ）は起伏の多い硬質の地盤に設置しようとして入る状態を模式的に描いた断面正面図である。
【図４】図４は、縦割形のセグメントを説明するために示したもので、組み立てられたときの円筒状輪郭を仮想線で付記した単品斜視図である。
【図５】複数のハイブリッドセルを連結するための構成を説明するために示したもので、（Ａ）は杭継手を取り付けたセル本体の上半部を模式的に描いた外観斜視図、（Ｂ）は２個のハイブリッドセルを杭継手で連結した状態の平面図、（Ｃ）は２個のハイブリッドセルをアークと杭継手とを介して連結した状態の模式的な平面図である。
【図６】前掲の図５と異なる連結構造を説明するために示したもので、（Ａ）は部分的に切断して描いた模式的な外観斜視図、（Ｂ）はハイブリッドセルの上方に梁を取り付けた状態の要部正面図である。
【図７】従来例のセルを水底に設置している状態を模式的に描いた部分断面正面図である。
【符号の説明】
１…クレーン船、２…セル、３…水底、４…起振機、５…セル本体、６…根入れ部、７…鋼製補強枠、８ａ，８ｂ…補強鋼板、９…切断したＨ形鋼、９ａ，９ｂ…フランジ、９ｃ…ウェッブ、１０…長尺Ｈ形鋼、１０ａ…孔、１０ｂ…根入れ部、１１…棒杭状根入れ部、１２…鉄骨、１３…縦割セグメント、１３ａ…本体部、１３ｂ…根入れ部、１３ｃ，１３ｄ…インロー、１３ｅ…継ぎ鉄筋、１４，１５…杭継手、１６…アーク、１７…フランジ、１８…梁、１８ａ…ブラケット。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
2005002561.tif 000006
【図５】
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【図６】
2005002561.tif 000008
【図７】
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