(57)【要約】      （修正有）【課題】プレキャスト化された大型の土木構造物を築造すると同時に装備可能なコンクリート土木構造物の地盤沈下検測装置及びその設置方法を提供する。【解決手段】予め地盤２２に設置された沈下板１３から上方に突設された連結ロッド１１に、底版上面３０から底版下面３１を貫通して取り付けられた外筒４内に高圧送水ホース１８を介して送水し、高圧洗浄水噴射ノズルから高圧水流２６を噴射させ、沈下板１３上面に積層されたゴム製パッキング１２上の堆積砂２４を除去しながら内筒５内に取り付けられたシャトルバー６の上端に取り付けたシャトルバー降下ハンドル２０を潜水作業員２８が人手により降下させ、シャトルバー６下端の連結具（キャッチャー）７を係止板１３上に一体に立設された連結ロッド１１に被せて連結させる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
コンクリート土木構造物の底版を上下に貫通して取り付けられた外筒と、この外筒内を上下に摺動可能に設けられた内筒と、当該内筒内に収容され、その上端に測定尺に繋がる測定ワイヤーの一端が連結されると共に、下端が設置地盤に配置された沈下検知体と係合可能なシャトルバーを備えたことを特徴とするコンクリート土木構造物の地盤沈下検測装置。
【請求項２】
シャトルバーの下端と沈下検知体とが雌雄係合することを特徴とする請求項１記載のコンクリート土木構造物の地盤沈下検測装置。
【請求項３】
シャトルバーと係合する沈下検知体の係止部が全周方向に傾動自在に設けられていることを特徴とする請求項１又は請求項２記載のコンクリート土木構造物の地盤沈下検測装置。
【請求項４】
コンクリート土木構造物の底盤に、シャトルバーを備えた地盤沈下測定装置を予め装着すると共に、当該コンクリート土木構造物の設置地盤の所定箇所に前記シャトルバーが係合される沈下検知体を予め設置しておき、当該コンクリート土木構造物を設置現場に曳航して沈降設置すると同時に、前記シャトルバーと前記沈下検知体を連結することを特徴とするコンクリート土木構造物の地盤沈下検測装置の施工方法。
【請求項５】
シャトルバーと沈下検知体の係合に際して、シャトルバーの降下ハンドルを上下動しながらかつ同時に高圧洗浄水を噴射しながらシャトルバーを降下させることを特徴とする請求項４記載のコンクリート土木構造物の地盤沈下検測装置の施工方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、土木建築分野における大型プレキャスト構造物の底版下の地盤沈下量の測定方法に関し、とくに、水門、閘門、樋門、樋管等の河川構造物をプレキャスト化したコンクリート土木構造物における盤沈下量の測定方法及びその装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来からコンクリート土木構造物における底版下部の地盤沈下や空洞対策には苦慮し、構造物に変状や被災現象が発生してから、その都度多額の補修費を費やしていた。つまり、構造物の地盤にどの程度の沈下や空洞が発生し進行しているかを事前に検測することが困難であり、その対応が後手になっていた。
【０００３】
例えば、大型土木構造物（コンクリート及び鋼とコンクリート複合構造物）における底版下の地盤沈下量の観測にあたっては、構造物側近の地盤を掘削し、伸縮自在な計測管を挿入し、計測管内に地上から吊り下ろす沈下計ゾンデにより沈下素子の位置を検出し、その深さを測定テープで測定する地盤沈下量測定装置（特許文献１参照。）。構造物の外側付近に立杭を掘削し、この中に金属管を挿入して構造物底版下まで推進到達させ、この金属管内に超小型カメラを挿入しその映像をモニターで目視して地盤沈下・空洞化量の有無を判別する調査方法（特許文献２参照。）。軟弱地盤の沈下にしたがって適宜屈曲する可撓性を備えた非磁性体からなる長尺部材を挿入し、この長尺部材に通電することにより励起する電気マーカーを所定の間隔で配置し、長尺部材に近接して非磁性体よりなる測定管を平行に挿入し、この測定管内に磁気検知器を吊り下げ、磁気マーカーの磁界を測定して地盤沈下量を測定する方法（特許文献３参照。）。外筒とそれに内接する内筒との隙間に伸縮性筒状体を張設して外筒と内筒を連結することにより、内筒の移動が自由になり地盤沈下測定を容易かつ迅速に行うことができ、地盤沈下の状況を把握すると共にグラウド注入孔を兼用した装置（特許文献４参照。）。樋門、樋管、暗渠等のコンクリート二次製品及び現場打コンクリート構造物に地盤沈下、空洞、地下水位を測定する検測機器が装填可能な検査孔をグラウト孔とは別に独立して設けた地盤沈下測定方法（特許文献５参照。）なども提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特公昭６２−５４９２４号公報
【特許文献２】特許第３８２０６５２号公報
【特許文献３】特公平３−２６７２９号公報
【特許文献４】特表２００５−５０７２６４号公報
【特許文献５】特表２００８−５４１７６５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
河川、河口付近における水門、閘門等は、従来、現場打コンクリートで構築されていたが、近年、このような大型構造物もプレキャスト化され、工期短縮・コスト削減が図られている。このようにプレキャスト化された大型構造物は、河川の流水を囲いで遮断することなく、そのまま沈降して設置できるという利点がある。そして、上記特許文献１〜５に開示された地盤沈下測定装置は、先ず、土木構造物を据え付け、その後に装填されるものである。このため、これらの技術をそのままプレキャスト化された構造物に適用しても、沈下への対応が後手になり、下記のような従前と同様の課題は残る。
（１）沈設された大型プレキャスト水門・閘門底版下と均しコンクリートとの隙間が２０ｃｍ程度と狭く、水中作業は困難を期す。
（２）流水により施工誤差や施工位置の不測の変位により破損が生じる。
本発明は、前記従来の課題に鑑み、プレキャスト化された大型の土木構造物を築造すると同時に装備可能なコンクリート土木構造物の地盤沈下検測装置及びその設置方法を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
このため本発明のコンクリート土木構造物の地盤沈下検測装置は、コンクリート土木構造物の底版を上下に貫通して取り付けられた外筒と、この外筒内を上下に摺動可能に設けられた内筒と、当該内筒内に収容され、その上端に測定尺に繋がる測定ワイヤーの一端が連結されると共に、下端が設置地盤に配置された沈下検知体と係合可能なシャトルバーを備えたことを第１の特徴とし、シャトルバーの下端と沈下検知体とが雌雄係合することを第２の特徴とし、シャトルバーと係合する沈下検知体の係止部が全周方向に傾動自在に設けられていることを第３の特徴とし、その取付け方法は、コンクリート土木構造物の底版に、シャトルバーを備えた地盤沈下測定装置を予め装着すると共に、当該コンクリート土木構造物の設置地盤の所定箇所に前記シャトルバーが係合される沈下検知体を予め設置しておき、当該コンクリート土木構造物を設置現場に曳航して沈降設置すると同時に、前記シャトルバーと前記沈下検知体を連結することを第４の特徴とし、シャトルバーと沈下検知体の係合に際して、シャトルバーの降下ハンドルを上下動しながらかつ同時に高圧洗浄水を噴射しながらシャトルバーを降下させることを第５の特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、以下の優れた効果がある。
（１）沈下検知体を予め水中の地盤に設置したことにより、プレキャスト大型水門・閘門の製作・移動が容易になる。
（２）流水の影響を受けることなく、沈下量や空洞量を陸上で容易かつ安全に検測することができ、災害時（地震、洪水）に速やかに対応（測定）できる。
（３）プレキャスト化された大型構造物に予め測定装置を搭載したことにより、測定装置取り付けに係る仮締等の仮設備費用が不要となりコスト縮減を図ることができる。
（４）先ず、シャトルバーと沈下検知体とを分離しておき、構造物沈降後に連結するようにしたことにより、プレキャスト化された水門、閘門底版下に検知バーが衝突して破損することがない。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明に係る地盤沈下検測方法を模式的に示す一部断面斜視図である。
【図２】本発明に係る地盤沈下検測装置の取り付け要領を模式的に示す断面図である。
【図３】本発明に係る地盤沈下検測装置の取り付け完了状態を模式的に示す断面図である。
【図４】本発明に係る地盤沈下検測装置の上部の断面図である。
【図５】本発明に係る地盤沈下検測装置の上部下端部の斜視図である。
【図６】本発明に係る地盤沈下検測装置の下部の側面図及び断面図である。
【図７】本発明に係る地盤沈下検測装置の下部の側面図及び断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、図面に基づいて本発明に係るコンクリート土木構造物の地盤沈下検測装置及びその施工方法を説明する。
【実施例】
【００１０】
図１に示すように、河川や河口付近に横架される水門１、船舶が航行する閘門２は、予め工場等でプレキャスト製作されたものが使用されている。そして、その製作の際に、水門１や閘門２に、予め、地盤沈下測定装置３、鞘管付計測ワイヤー１５及び測定尺収納箱１６を搭載する。完成されたプレキャスト水門１、閘門２は台船に載積して、又は浮体構造にして、船舶により据え付け位置まで曳航される。現場の地盤には予め複数の杭２１打設すると共に、地盤面の改質２２がなされ、均しコンクリート２３が打設された状態で、水門１、閘門２が水中に沈設されて、その底版下面３１と均しコンクリート２３面との間には、地盤沈下測定装置３を設置した後に裏込グラウト２７を注入打設する。そして、地盤沈下した場合には、沈下検知体である沈下板１３とこれに垂下された複数の沈下検知バー６が沈降し、その沈下量が測定ワイヤー１５を介して、陸上に設置された測定尺収納箱１６内の測定尺（図示せず）に伝達される。尚、図中、３２は水門ゲート、３３は閘門ゲートである。
【００１１】
図２は、プレキャスト製の水門１又は閘門２が、水中の地盤２２に打ち込まれて立設された複数の杭２１上に沈設され、シャトルバー６と係止体である沈下板１３との連結前の状態を示し、予め改良地盤面２２に設置された沈下板１３から上方に突設された連結ロッド１１に、シャトルバー６下端の傘状の連結具（キャッチャー）７を連結させるため、底版上面３０から底版下面３１を貫通して取り付けられた外筒４内に、潜水作業員２８が上下に摺動自在に設けられた内筒５の上端に取り付けられた内筒降下ハンドル１９を操作して降下させ、内筒５内に取り付けた高圧洗浄水噴射管９に接続された高圧送水ホース１８を介して送水し、高圧洗浄水噴射ノズル１０から高圧水流２６を噴射させ、沈下板１３上面に積層されたゴム製パッキング１２上の堆積砂２４を除去しながら内筒５内に取り付けられたシャトルバー６の上端に取り付けたシャトルバー降下ハンドル２０を潜水作業員２８が人手により降下させ、連結具（キャッチャー）７を係止板１３上に一体に立設された連結ロッド１１に被せて連結させる。潜水作業員２８はこれらが連結されたことを確認するために、シャトルバー降下ハンドル２０を上下動させて確認する。
【００１２】
図３は、シャトルバー６下端の連結具（キャッチャー）７が、連結ロッド１１と連結された状態を示しており、測定ワイヤー１５はシャトルバー６の上端に緊締され、外管４を上蓋１７で閉蓋される。そして、これらの作業が終了した後に、裏込グラウト２７が注入される。
【００１３】
図４は、地盤沈下測定装置３の頭部構造の断面を示す。図４中の一点鎖線で示す中心線から右半分は、内筒５内に挿入されたシャトルバー６が降下して連結ロッド１１と連結する前の状態を示し、高圧送水ホース１８が高圧洗浄水噴射管９に接続され、内筒降下用ハンドル１９が内筒５の上端に取り付けられる。前記中心線から左半分は、シャトルバー６が連結ロッド１１に連結されると共に、測定ワイヤー１５が沈下検知バー６に緊締され、外筒４が上蓋１７で閉蓋された状態を示す。
【００１４】
図５及び図６に示すように、地盤沈下測定装置３を下方から見ると、連結ロッド嵌合孔８ａと連結ロッド固定板８を中心に傘状に拡径した連結具（キャッチャー）７の周縁の任意箇所を切り欠いて、高圧洗浄水噴射管９とその先端の高圧洗浄ノズル１０が配されている。そして、連結ロッド固定板８は、後述する連結ロッド１１の周面に刻設された複数の溝条１１ａのいずれかに係止するようにされている。
【００１５】
図７に示すように、連結ロッド１１が立設された沈下板１３の下面には沈下検知バー１４が複数本垂下して設けられ、沈下板１３の上面をゴム製パッキング１２を積層して、内筒５の当接面の水密性能を向上することができるようにされている。また、連結具（キャッチャー）７を、嵌合凹所８ａを中心とした傘状に形成し、かつ連結ロッド１１を全周方向に傾動自在としたので、双方に少々の位置（軸芯）のずれがあっても確実に連結できるようにされている。具体的には、連結具（キャッチャー）７は、上方から力が加われば自由に傾動可能なヒンジ構造とし、応力が除かれると復元するバネが取り付けられている。すなわち、連結ロッド１１との中心誤差を許容するために、連結具（キャッチャー）７を台錐形とし、連結ロッド１１下端にはバネ及びベアリングを取り付けて台錐形状に倣って連結ロッド１１が傾斜しても確実に係合できるようにされている。
【００１６】
以上、本発明は、プレキャスト化された水門・閘門等の大型構造物に、予め地盤沈下測定装置、測定用連結ケーブル及び測定尺収納箱を取り付けておき、水門・閘門を予め地盤面に設置していた沈下検知体上まで曳航し、沈設した後、潜水作業員によりシャトルバー６を降下させて検知バーを擁する連結ロッド１１に連結させる施工方法を要旨しとする。この方法を用いることにより、プレキャスト化された水門、閘門底版下に検知バーが衝突することが無く、製作、運搬、沈設時に破損させることもなく、水中内の他の工作物への接触による破損事故も防止できる。
【符号の説明】
【００１７】
１      プレキャスト製水門（コンクリート又は鋼・コンクリート複合構造）
２      プレキャスト製閘門（コンクリート又は鋼・コンクリート複合構造）
３      地盤沈下測定装置
４      地盤沈下測定装置の外筒
５      地盤沈下測定装置の内筒
６      シャトルバー
７      連結具（キャッチャー）
８      連結ロッド固定板
９      高圧洗浄水噴射管
１０    高圧洗浄水噴射ノズル
１１    連結ロッド
１２    ゴム製パッキング
１３    沈下板
１４    沈下検知バー
１５    測定ワイヤー付鞘管
１６    測定尺収納箱
１７    外管上蓋
１８    高圧送水ホース
１９    内管降下用ハンドル
２０    シャトルバー降下ハンドル
２１    杭
２２    改良地盤面
２３    均しコンクリート
２４    堆積砂
２５    高圧洗浄水
２６    高圧洗浄噴射水
２７    裏込めグラウト
２８    潜水作業員
２９    送気ホース
３０    底版上面
３１    底版下面
３２    水門ゲート
３３    閘門ゲート
【図１】
2012167421.tif 000003
【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】
2012167421.tif 000008
【図７】
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