(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
大口径場所打ち杭式水中構造物基礎の施工法において、水中構造物基礎の構築位置に支持架台を設けて先端部に拡径掘削装置を有するケーシング回転掘削装置を設置し、セグメントを使用して軟弱地盤部の大口径水中掘削を行い、セグメントが堅固な支持地盤に到達したらセグメント内の水位を上げてさらに水中掘削し、立坑が所定深さまで達したら坑内に基礎部の鉄筋カゴを挿入して頂版下端レベルまで水中コンクリートを打設し、坑内をドライアップして頂版の鉄筋を組み立て気中で頂版コンクリートを打設し、坑内に支保工を組み立てて構造物下部を鉄筋コンクリートで構築することを特徴とする水中構造物基礎の施工法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、河川や航路を横断する橋梁の基礎などの水中構造物基礎を構築する大口径場所打ち杭式水中構造物基礎の施工法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、河床や海底面より下にフーチングを施工する場合は、仮締切りにより河川や航路を一部占用してドライな状態をつくり、施工を行ってきた。この方法は、水深が深くなると大規模な仮締切りが必要になり工費、工期ともに多大になるものであった。
また、近年開発された鋼管矢板基礎工法では、大規模な仮締切りを実施することなしに基礎を構築することができるが、鋼管矢板を打設できる地盤条件であることが必要で、さらに砂質土の場合、施工時のボイリングに対する検討が必要であることなどの問題を含んでいる。
【０００３】
一方、本出願人は、特願平１１−１０８８６８号において、筒状構造物に回転掘削装置を支持して立坑を掘削する技術を提案している。しかし、この技術は、立坑の掘削に関するものであって構造物基礎を構築するものではない。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、橋梁などの水中構造物基礎を、河道や河積および航路の阻害を極力小さくした場所打ち杭方式によって構築する場所打ち杭式水中構造物基礎の施工法を提供することを目的としている。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は、大口径場所打ち杭式水中構造物基礎の施工法において、水中構造物基礎の構築位置に支持架台を設けて先端部に拡径掘削装置を有するケーシング回転掘削装置を設置し（準備工程）、セグメントを使用して軟弱地盤部の大口径水中掘削を行い（セグメント使用大口径水中掘削工程）、セグメントが堅固な支持地盤に到達したらセグメント内の水位を上げてさらに水中掘削し（高水位大口径水中掘削工程）、立坑が所定深さまで達したら坑内に基礎部の鉄筋カゴを挿入して頂版下端レベルまで水中コンクリートを打設し（水中コンクリート打設工程）、坑内をドライアップして頂版の鉄筋を組み立て気中で頂版コンクリートを打設し（頂版コンクリート打設工程）、坑内に支保工を組み立てて構造物下部を鉄筋コンクリートで構築する（構造物下部構築工程）ことを特徴としている。
【０００６】
したがって、本発明によれば、セグメントの使用によって仮締切りが行われるので河川や航路の阻害を最小限に抑えた施工が可能となり、しかも工期短縮が図れる。そして、拡径掘削装置による掘削であるため、鋼管矢板工法のように地盤条件の制約が無く、あらゆる地盤に対しても対応が可能である。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照し、本発明の実施形態を説明する。
図１および図２において（準備工程）、橋脚の構築位置に支持杭５ａおよび架台受桁５ｂからなる支持架台５が設けられ、先端部に拡径掘削装置３を有しており、ケーシングパイプ６を駆動して立坑Ｋを掘削するケーシング回転掘削装置１が設置されている。そして、その近傍には、仮設桟橋１１が構築され、その桟橋１１上には作業用の移動式クレーン１２などが配置されている。
なお、図１および図２では、掘削装置１および３による水中掘削によって５〜１０ｍ程度の立坑Ｋを掘削して浅い部分の軟弱地盤Ｅ１に、締切り用のセグメント７が設置された状態が示されている。
【０００８】
次に、施工作業の手順を説明する。
図１に示した軟弱地盤部Ｅ１の掘削では、セグメント７によって孔壁の安定を図り掘削装置１および３によって大口径水中掘削行う（セグメント使用大口径水中掘削工程）。なお、坑内Ｋのセグメント７の設置およびケーシングパイプ６内部を通しての油圧グラブ１５による排土（図３参照）は、桟橋１１上の移動式クレーン１２によって施工する。
【０００９】
そして、図３に示すように、セグメント７がある程度自立可能な堅固な支持地盤部Ｅ２に到達した時点で、セグメント７内の水位Ｈを上げ、水圧によるか、あるいは泥水の比重差によって孔壁を安定させて支持地盤部の掘削を行う（高水位大口径水中掘削工程）。
【００１０】
こうして立坑Ｋが所定深さまで達したら図４および図５に示すように坑内Ｋの底部に基礎部の鉄筋カゴ２１を挿入する。
そして、図６および図７に示すように、坑内Ｋにトレミー管１４を挿入し、コンクリートポンプ車１３（又は、コンクリートプラント船）によって頂版下端レベルＬまで水中コンクリート２６を打設する（水中コンクリート打設工程）。
【００１１】
次に、図８および図９に示すように、坑内Ｋをドライアップした後、頂版の鉄筋２２を組み立てる。
そして、図１０および図１１に示すように、気中にて頂版コンクリート２５を打設する（頂版コンクリート打設工程）。
【００１２】
さらに、図１２および図１３に示すように、坑内Ｋに足場兼支保工１７を組み立て、構造物下部である橋脚の鉄筋コンクリート２７を構築する（構造物下部構築工程）。
【００１３】
こうして、橋脚コンクリート２７を構築し終えたら、坑内Ｋの型枠１８および支保工１７を撤去し、セグメント７内に注水して水圧をバランスさせる（図１４および図１５参照）。
そして、水中のセグメント７上部を撤去し、河床または海底レベルまで埋め戻しを行い、掘削機１の支持架台５を撤去する（撤去工程：図１６および図１７参照）。
【００１４】
したがって、本実施形態では、セグメント７を使用して仮締切りの範囲を最小限に抑えてケーシング回転掘削装置１および拡径掘削装置３で大口径水中掘削を行い、そして、セグメント７内にて水中コンクリート２６、頂版コンクリート２５、および橋脚の鉄筋コンクリート２７を順次打設して橋脚基礎を能率良く構築することができる。
【００１５】
【発明の効果】
本発明は、以上説明したように構成され、以下に示す効果を奏する。
（１）  従来の施工法に比べ、河川や航路の阻害を最小限に抑えた施工が可能となる。
（２）  また、拡径掘削装置はあらゆる地盤に対応可能であるので、鋼管を打設することが困難な礫層などにも対応可能である。
（３）  さらに、掘削機、支持架台および締切り用上部セグメントなどは転用可能であり、基礎が多数の場合には、大幅なコストダウンが可能である。
（４）  そして、仮締切りの工程が短縮され、大幅な工期短縮が図れる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明によるセグメント使用大口径水中掘削工程を示す断面図。
【図２】図１の平面図。
【図３】高水位大口径水中掘削工程を示す断面図。
【図４】水中コンクリート打設工程の鉄筋カゴ挿入作業を示す断面図。
【図５】図４の平面図。
【図６】水中コンクリート打設工程のコンクリート打設作業を示す断面図。
【図７】図６の平面図。
【図８】頂版コンクリート打設工程の鉄筋組み立て作業を示す断面図。
【図９】図８の平面図。
【図１０】頂版コンクリート打設工程のコンクリート打設作業を示す断面図。
【図１１】図１０の平面図。
【図１２】構造物下部構築工程を示す断面図。
【図１３】図１２の平面図。
【図１４】撤去工程の支保工撤去状態を示す断面図。
【図１５】図１４の平面図。
【図１６】撤去工程のセグメント撤去状態を示す断面図。
【図１７】図１６の平面図。
【符号の説明】
１・・・ケーシング回転掘削装置
３・・・拡径掘削装置
５・・・支持架台
５ａ・・・支持杭
５ｂ・・・架台受桁
６・・・ケーシングパイプ
７・・・セグメント
１１・・・仮設桟橋
１２・・・移動式クレーン
１４・・・トレミー管
１５・・・油圧グラブ
１７・・・橋脚用足場兼支保工
２１・・・鉄筋カゴ
２２・・・頂版鉄筋
２５・・・頂版コンクリート
２６・・・水中コンクリート
２７・・・橋脚コンクリート
Ｅ１・・・軟弱地盤部
Ｅ２・・・支持地盤部
【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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