(57)【要約】【課題】グラウト材の注入空間をドライ状態にでき、グラウト材の管理を容易とするとともに、取り付けに大きな荷重をかける必要がなく施工が容易にできる杭と鞘管との間のグラウト用シール材およびそのシール構造を提供すること。【解決手段】鞘管の内周に沿う円筒状に形成されて鞘管に取り付けられる固定基部１１と、この固定基部１１から中心方向斜め上方に延設されて先端部が杭外径より小径に形成され先端部が杭外周と接触してグラウト材をシールするグラウト材シール部１２と、固定基部１１から中心方向斜め下方に延設されて先端部が杭外径より小径に形成され先端部が杭外周と接触してその上部をドライ状態にシールするドライ状態シール部１３とからシール材１０が構成される。  これにより、一体構造のシール材であってもドライ状態の確保とグラウト材のシールとをそれぞれのシール部で分離して行う。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
杭とその外側に配置される鞘管との間に注入されるグラウト材をシールするグラウト用シール材であって、
ゴム・合成樹脂などの弾性素材で形成され前記鞘管の内周に沿う円筒状に形成されて前記鞘管に取り付けられる固定基部と、
この固定基部から中心方向斜め上方に延設されて先端部が前記杭外径より小径に形成され当該先端部が前記杭外周と接触して前記グラウト材をシールするグラウト材シール部と、
前記固定基部から中心方向斜め下方に延設されて先端部が前記杭外径より小径に形成され当該先端部が前記杭外周と接触してその上部をドライ状態にシールするドライ状態シール部とからなることを特徴とする杭と鞘管との間のグラウト用シール材。
【請求項２】
前記固定基部を、前記グラウト材シール部が延設される上部固定基部と、前記ドライ状態シール部が延設される下部固定基部とに分割して構成したことを特徴とする請求項１記載の杭と鞘管との間のグラウト用シール材。
【請求項３】
前記グラウト材シール部の根元部に、厚肉として剛性を高める凸部を形成したことを特徴とする請求項１または２記載の杭と鞘管との間のグラウト用シール材。
【請求項４】
前記ドライ状態シール部の根元部に、厚肉として剛性を高める凸部を形成したことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の杭と鞘管との間のグラウト用シール材。
【請求項５】
前記グラウト材シール部の先端部に、薄肉としたリップ部を形成したことを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の杭と鞘管との間のグラウト用シール材。
【請求項６】
前記ドライ状態シール部の先端部に、前記杭との接触側を略円形状とした円形止水部を形成したことを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の杭と鞘管との間のグラウト用シール材。
【請求項７】
杭とその外側に配置される鞘管との間に注入されるグラウト材をシールするグラウト用シール構造であって、
前記請求項１〜６のいずれかに記載のグラウト用シール材の固定基部を前記鞘管の内周に取り付けるとともに、この固定基部から延設されたグラウト材シール部およびドライ状態シール部のそれぞれの先端部を前記杭に接触させ斜め上方に変形させてシール状態およびドライ状態に保持し、当該グラウト材シール部と対向して前記鞘管に形成したグラウト注入口からグラウト材を注入してなることを特徴とする杭と鞘管との間のグラウト用シール構造。
【請求項８】
前記固定基部にボルト穴を形成し、前記鞘管に取り付けたスタッドボルトに押え板を介して取り付けて固定し、あるいは前記固定基部と前記鞘管にボルト穴を形成し、押え板を介してボルト・ナットで取り付けて固定してなることを特徴とする請求項７記載の杭と鞘管との間のグラウト用シール構造。
【請求項９】
前記固定基部と前記鞘管との間にシール用のブチルゴムシートを取り付けて固定し、あるいは前記固定基部に前記鞘管側に突出する止水突部を設けて止水線を形成し固定してなることを特徴とする請求項７または８記載の杭と鞘管との間のグラウト用シール構造。
【請求項１０】
前記押え板に、前記グラウト材シール部および／または前記ドライ状態シール部の変形を規制する変形規制部を設けてなることを特徴とする請求項７〜９のいずれかに記載の杭と鞘管との間のグラウト用シール構造。
【請求項１１】
前記押え板を、溝型鋼で構成し、溝先端部を前記変形規制部としてなることを特徴とする請求項１０記載の杭と鞘管との間のグラウト用シール構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は杭と鞘管との間のグラウト用シール材およびそのシール構造に関し、海洋構造物などの基礎部の構築方法の一つで、杭とジャケット（鞘管）との間に充填するグラウト材の流出を防止するグラウト用シール材でドライ状態を確保してグラウト材の管理を容易とするとともに、グラウト用シール材の取り付けに大きな荷重を加える必要をなくし容易に施工できるようにしたものである。
【背景技術】
【０００２】
人工島や橋台等の構造物を構築する際の基礎部分として、鋼管又はコンクリート等からなる杭を地中に打設した後、構造物の一部をなすよう鋼管又はコンクリート等からなる鞘管を挿入し、これらの隙間にグラウト材を充填することにより、杭と鞘管とを一体的に結合固定することが行われており、鞘管の下端部において鞘管と杭の間からグラウト材が外部に流出することを防止するためグラウト用シール材などを装着したシール構造が設けられる。
例えば風車を海上に設置する場合にも鋼管杭などを海底に打ち込んで固定した後、この鋼管杭などの外径よりも大きい内径を有する鞘管（外筒管）を挿入し、鞘管と鋼管杭との隙間にグラウト材を充填することで結合固定することが行われる。
【０００３】
従来から鞘管と杭の隙間からグラウトが流出することを防止するためグラウト用シール材およびそのシール構造については種々提案されている。
【０００４】
例えば特許文献１には、図５（ａ）に示すように、ゴム等の弾性体により形成された断面形状がＬ字状の環状のシール材１を用い、このシール材１の外周面に鞘管２に溶接固定するための鋼管などの短筒状の固定部材３が一体にされており、鞘管２の下端部に装着して固定部材３を溶接することでシール構造が施工され、シール材１が下側に弾性変形して先端が杭４の外面に圧接してシールするように構成されるものであり、比較的杭４と鞘管２との間隔が小さい場合のシール構造とされている。
【０００５】
また、比較的杭４と鞘管２との間隔が大きい場合のシール材およびそのシール構造としては、例えば図５（ｂ）に示すように、断面形状がＩ字状のシール材１ａを用い、鞘管２の内周面に環状の取付金具５を水平に突き出すように溶接しておき、シール材１ａを載せて環状の押え板６を介してボルト・ナット７で締め付けて固定するものがある。 なお、図中の８は、スペーサ（ガイドプレート）である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平０９−８８０５０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
このような従来のシール構造では、シール材１，１ａを用いる場合のいずれでも海上に設置する場合、シール材１，１ａでは、グラウト材を注入する空間を海水が入らないドライ状態に保つことができず、海水の混入によってグラウト材の品質管理が難しくなったり、水中硬化用グラウト材を使用しなければならないなどの問題がある。
また、グラウト材と海水が混じった汚水が発生する場合があり、汚水処理が必要となるという問題もある。
さらに、断面形状がＩ字状のシール材１ａを用いるシール構造の場合には、シール材１ａによるシール圧力（漏洩防止圧力）が低く、グラウト材の注入可能な高さは１ｍ程度が限度で、それ以上注入する場合（通常）は２回以上に分けて注入しなければならないという問題がある。
【０００８】
一方、グラウト材の注入空間をドライ状態にできるシール圧力を高めたシール材もあり、例えば図６に示すように、短筒状の固定部材３に取り付けた断面形状が略Ｄ字状のシール材１ｂを固定部材３ごと鞘管２に溶接して取り付けた状態としておき、シール材１ｂを取り付けた鞘管２を鋼管杭４に挿入しようとすると、シール圧力を高める必要からシール材１ｂを変形させながら挿入する必要があり、大きな荷重をかけて挿入しなければならないという問題がある。
【０００９】
この発明は、かかる従来技術の問題に鑑みてなされたもので、グラウト材の注入空間をドライ状態にすることができ、グラウト材の管理を容易にできるとともに、グラウト用シール材の取り付けに大きな荷重をかける必要をなくし容易に施工できる杭と鞘管との間のグラウト用シール材およびそのシール構造を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するためこの発明の請求項１記載の杭と鞘管との間のグラウト用シール材は、杭とその外側に配置される鞘管との間に注入されるグラウト材をシールするグラウト用シール材であって、ゴム・合成樹脂などの弾性素材で形成され前記鞘管の内周に沿う円筒状に形成されて前記鞘管に取り付けられる固定基部と、この固定基部から中心方向斜め上方に延設されて先端部が前記杭外径より小径に形成され当該先端部が前記杭外周と接触して前記グラウト材をシールするグラウト材シール部と、前記固定基部から中心方向斜め下方に延設されて先端部が前記杭外径より小径に形成され当該先端部が前記杭外周と接触してその上部をドライ状態にシールするドライ状態シール部とからなることを特徴とするものである。
【００１１】
この発明の請求項２記載の杭と鞘管との間のグラウト用シール材は、請求項１記載の構成に加え、前記固定基部を、前記グラウト材シール部が延設される上部固定基部と、前記ドライ状態シール部が延設される下部固定基部とに分割して構成したことを特徴とするものである。
【００１２】
この発明の請求項３記載の杭と鞘管との間のグラウト用シール材は、請求項１または２記載の構成に加え、前記グラウト材シール部の根元部に、厚肉として剛性を高める凸部を形成したことを特徴とするものである。
【００１３】
この発明の請求項４記載の杭と鞘管との間のグラウト用シール材は、請求項１〜３のいずれかに記載の構成に加え、前記ドライ状態シール部の根元部に、厚肉として剛性を高める凸部を形成したことを特徴とするものである。
【００１４】
この発明の請求項５記載の杭と鞘管との間のグラウト用シール材は、請求項１〜４のいずれかに記載の構成に加え、前記グラウト材シール部の先端部に、薄肉としたリップ部を形成したことを特徴とするものである。
【００１５】
この発明の請求項６記載の杭と鞘管との間のグラウト用シール材は、請求項１〜５のいずれかに記載の構成に加え、前記ドライ状態シール部の先端部に、前記杭との接触側を略円形状とした円形止水部を形成したことを特徴とするものである。
【００１６】
この発明の請求項７記載の杭と鞘管との間のグラウト用シール構造は、杭とその外側に配置される鞘管との間に注入されるグラウト材をシールするグラウト用シール構造であって、前記請求項１〜６のいずれかに記載のグラウト用シール材の固定基部を前記鞘管の内周に取り付けるとともに、この固定基部から延設されたグラウト材シール部およびドライ状態シール部のそれぞれの先端部を前記杭に接触させ斜め上方に変形させてシール状態およびドライ状態に保持し、当該グラウト材シール部と対向して前記鞘管に形成したグラウト注入口からグラウト材を注入してなることを特徴とするものである。
【００１７】
この発明の請求項８記載の杭と鞘管との間のグラウト用シール構造は、請求項７記載の構成に加え、前記固定基部にボルト穴を形成し、前記鞘管に取り付けたスタッドボルトに押え板を介して取り付けて固定し、あるいは前記固定基部と前記鞘管にボルト穴を形成し、押え板を介してボルト・ナットで取り付けて固定してなることを特徴とするものである。
【００１８】
この発明の請求項９記載の杭と鞘管との間のグラウト用シール構造は、請求項７または８記載の構成に加え、前記固定基部と前記鞘管との間にシール用のブチルゴムシートを取り付けて固定し、あるいは前記固定基部に前記鞘管側に突出する止水突部を設けて止水線を形成し固定してなることを特徴とするものである。
【００１９】
この発明の請求項１０記載の杭と鞘管との間のグラウト用シール構造は、請求項７〜９のいずれかに記載の構成に加え、前記押え板に、前記グラウト材シール部および／または前記ドライ状態シール部の変形を規制する変形規制部を設けてなることを特徴とするものである。
【００２０】
この発明の請求項１１記載の杭と鞘管との間のグラウト用シール構造は、請求項１０記載の構成に加え、前記押え板を、溝型鋼で構成し、溝先端部を前記変形規制部としてなることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００２１】
この発明の請求項１記載の杭と鞘管との間のグラウト用シール材によれば、杭とその外側に配置される鞘管との間に注入されるグラウト材をシールするグラウト用シール材であって、ゴム・合成樹脂などの弾性素材で形成され前記鞘管の内周に沿う円筒状に形成されて前記鞘管に取り付けられる固定基部と、この固定基部から中心方向斜め上方に延設されて先端部が前記杭外径より小径に形成され当該先端部が前記杭外周と接触して前記グラウト材をシールするグラウト材シール部と、前記固定基部から中心方向斜め下方に延設されて先端部が前記杭外径より小径に形成され当該先端部が前記杭外周と接触してその上部をドライ状態にシールするドライ状態シール部とからなるので、固定基部から斜め下方に延設されたドライ状態シール部で杭と鞘管との間を止水してドライ状態を確保することができ、固定基部から斜め上方に延設されたグラウト材シール部で杭と鞘管との間をシールして注入されるグラウト材の流出を防止することができ、例え一体構造のシール材であってもドライ状態の確保とグラウト材のシールとをそれぞれのシール部で分離して行うことができる。
これにより、海水などの混入がなくグラウト材の管理が容易となるとともに、杭への挿入時の荷重を従来のものに比べ小さくすることができ、施工を容易とすることができる。
【００２２】
この発明の請求項２記載の杭と鞘管との間のグラウト用シール材によれば、前記固定基部を、前記グラウト材シール部が延設される上部固定基部と、前記ドライ状態シール部が延設される下部固定基部とに分割して構成したので、上部固定基部およびグラウト材シール部による部分と、下部固定基部およびドライ状態シール部とを別々に製造することができ、別々の素材や成分配合とすることで各シール部の特性を変えることができるとともに、別々に鞘管に取り付けることができ、取り付け時の製品質量を軽減し施工性を向上することができる。
【００２３】
この発明の請求項３記載の杭と鞘管との間のグラウト用シール材によれば、請求項１または２記載の構成に加え、前記グラウト材シール部の根元部に、厚肉として剛性を高める凸部を形成したので、グラウト材シール部の根元部分の剛性を凸部によって他の部分に比べて高めることで、杭外周と接触する先端部のシール圧力を高めることができるとともに、反転することを防止して一層確実にシールすることができる。
【００２４】
この発明の請求項４記載の杭と鞘管との間のグラウト用シール材によれば、前記ドライ状態シール部の根元部に、厚肉として剛性を高める凸部を形成したので、ドライ状態シール部の根元部分の剛性を凸部によって他の部分に比べて高めることで、杭外周と接触する先端部のシール圧力を高めることができるとともに、一層確実に止水することができる。
【００２５】
この発明の請求項５記載の杭と鞘管との間のグラウト用シール材によれば、前記グラウト材シール部の先端部に、薄肉としたリップ部を形成したので、薄肉のリップ部によって杭への密着性を高めることができる。
【００２６】
この発明の請求項６記載の杭と鞘管との間のグラウト用シール材によれば、前記ドライ状態シール部の先端部に、前記杭との接触側を略円形状とした円形止水部を形成したので、略円形状の円形止水部によって杭表面との接触が線接触となり、杭との接触面積を少なくしてシール圧力を一層高めてシール性を向上することができる。
【００２７】
この発明の請求項７記載の杭と鞘管との間のグラウト用シール構造によれば、杭とその外側に配置される鞘管との間に注入されるグラウト材をシールするグラウト用シール構造であって、前記請求項１〜６のいずれかに記載のグラウト用シール材の固定基部を前記鞘管の内周に取り付けるとともに、この固定基部から延設されたグラウト材シール部およびドライ状態シール部のそれぞれの先端部を前記杭に接触させ斜め上方に変形させてシール状態およびドライ状態に保持し、当該グラウト材シール部と対向して前記鞘管に形成したグラウト注入口からグラウト材を注入したので、ドライ状態をドライ状態シール部で確保してその上部のグラウト材シール部でシールした空間にグラウト材をグラウト注入口から注入することができる。
これにより、ドライ状態シール部で海水などの混入がなく、海水と混入した汚水の処理の必要がなく、グラウト材の管理が容易となるとともに、グラウト注入口からのグラウト材の圧力でグラウト材シール部を杭表面に密着させることができ、グラウト材のシール性を向上することができる。
また、シール性が高いので、グラウト材の注入高さの制約が小さくなり、１度の注入で注入することができ、工期を短縮することができる。
【００２８】
この発明の請求項８記載の杭と鞘管との間のグラウト用シール構造によれば、前記固定基部にボルト穴を形成し、前記鞘管に取り付けたスタッドボルトに押え板を介して取り付けて固定し、あるいは前記固定基部と前記鞘管にボルト穴を形成し、押え板を介してボルト・ナットで取り付けて固定するので、グラウト用シール材を現場などに搬入した後、鞘管に予め取り付けたスタットボルトに、固定基部のボルト穴を通して、押え板を介してワッシャ・ナットで締め付けたり、鞘管および固定基部のボルト穴にボルトを取り付けて、押え板を介してワッシャ・ナットで締め付ければ良く、グラウト用シール材の取り付け工数が低減でき、溶接作業も不要となるとともに、グラウト用シール材に溶接熱による影響を配慮する必要がない。
【００２９】
この発明の請求項９記載の杭と鞘管との間のグラウト用シール構造によれば、前記固定基部と前記鞘管との間にシール用のブチルゴムシートを取り付けて固定し、あるいは前記固定基部に前記鞘管側に突出する止水突部を設けて止水線を形成し固定したので、グラウト用シール材の固定基部と鞘管との間にブチルゴムシートを介在させることや止水突部による止水線を形成することで、一層外部からの水の流入を防止することができ、ドライ状態を確実に確保することもできる。
【００３０】
この発明の請求項１０記載の杭と鞘管との間のグラウト用シール構造によれば、前記押え板に、前記グラウト材シール部および／または前記ドライ状態シール部の変形を規制する変形規制部を設けたので、押え板でグラウト用シール材の固定基部を固定するだけでなく、グラウト材シール部とドライ状態シール部の一方あるいは両方が変形した場合に当る変形規制部を設けておくことで、それぞれのシール部の変形を規制することができ、一層確実にドライ状態の確保とグラウト材のシールとができる。
【００３１】
この発明の請求項１１記載の杭と鞘管との間のグラウト用シール構造によれば、前記押え板を、溝型鋼で構成し、溝先端部を前記変形規制部としたので、溝型鋼で押え板を構成することで、グラウト用シール材の固定と、グラウト材シール部とドライ状態シール部の変形を規制することができ、押え板を簡単に製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】この発明の杭と鞘管との間のグラウト用シール材の一実施の形態にかかり、（ａ）はシール材のみの部分横断面図、（ｂ）は鞘管への取付状態の部分横断面図である。
【図２】この発明の杭と鞘管との間のグラウト用シール構造の一実施の形態にかかり、（ａ）は杭への中心挿入状態の断面図、（ｂ）は杭への偏心挿入状態の断面図である。
【図３】この発明の杭と鞘管との間のグラウト用シール材の他の一実施の形態にかかり、（ａ）はシール材のみの部分横断面図、（ｂ）は鞘管への取付状態の部分横断面図である。
【図４】この発明の杭と鞘管との間のグラウト用シール材のさらに他の一実施の形態にかかり、（ａ）は平板状の押え板を用いた場合のシール材の部分横断面図、（ｂ）は溝型鋼状の押え板を用いた場合のシール材の部分横断面図、（ｃ）は（ａ）のシール材を用いた杭への偏心挿入状態の断面図である。
【図５】従来の杭と鞘管との間のグラウト用シール構造のそれぞれが部分横断面図である。
【図６】従来の杭と鞘管との間のグラウト用シール材でドライ状態を確保できるシール構造の部分横断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３３】
以下、この発明の実施の形態について、図面に基づき詳細に説明する。
まず、杭と鞘管との間のグラウト用シール材（以下、単にシール材とする。）１０について説明する。
このシール材１０は鞘管２の内周に取り付けて用いられるものである。
そして、杭（鋼管杭）４を海上などの地盤に打設を行った後に、鞘管（ジャケットレグ）２の内周にこのシール材１０を取り付けて杭４に挿入する形式のものであり、グラウト材の流出を防止するためのシール機能と、鞘管２の内部空間を海水などが浸入しないドライ状態に保持する機能とを備えたもので、これら２つの機能をグラウト材シール部１２とドライ状態シール部１３との分離した２つのシール部１２，１３で発揮できるようにしたものである。
【００３４】
このシール材１０は、図１および図２に示すように、全体がゴムや合成樹脂などの弾性体で作られており、円形の筒状の固定基部１１と、この固定基部１１から中心方向斜め上方に延設されて先端部が杭４の外径より小径に形成されたグラウト材をシールする略円錐状のグラウト材シール部１２と、固定基部１１から中心方向斜め下方に延設されて先端部が杭４の外径より小径に形成されたドライ状態にシールする略円錐状のドライ状態シール部１３とで構成されている。
【００３５】
シール材１０の固定基部１１は、装着される鞘管２の内径に対応する外径を有する円筒状とされ、例えば固定基部１１の肉厚は連続して設けられる（延設される）グラウト材シール部１２やドライ状態シール部１３より薄く形成され、グラウト材シール部１２やドライ状態シール部１３の内面側（杭側）には段差部１４が形成され、内面側および外面側（鞘管側）がそれぞれなだらかに連続して延設されており、グラウト材シール部１２およびドライ状態シール部１３がそれぞれ屈曲し易くなっている。
なお、このシール材１０の固定基部１１は、グラウト材シール部１２やドライ状態シール部１３より薄く形成する場合に限らず、これらシール部１２，１３と同一ないし厚く形成するようにしても良い。
この固定基部１１には、周方向に一定間隔でボルト穴１５が形成されて鞘管２に予め取り付けたスタッドボルト１６に押え板１７を介してワッシャー・ナット１８で締め付けて固定できるようにしてある。
なお、シール材１０の固定基部１１と鞘管２との固定は、スタッドボルト１６による場合に限らず、固定基部１１および鞘管２にボルト穴を形成し、ボルト穴に装着したボルトに押え板を介してワッシャー・ナットで締め付けて固定するようにしても良い。
【００３６】
グラウト材シール部１２は、固定基部１１から中心方向斜め上方に向けて円錐状に延設されて先端が杭４の外径より所定量小径の開口部１９を備えて形成され、例えば中心線と平行な鉛直線に対して約４０度程度の角度を成して斜め上方に突き出すように形成されている。このグラウト材シール部１２は、根元部分の肉厚が厚く、先端部に向かって漸次薄肉となるように形成され、杭４への装着前のシール材１０だけの状態で、先端が水平面とされて開口部１９の先端（内周端縁）を鋭角状に形成して杭４の外周とのシール圧力を高めて接触させることができるようにしてある。
また、このグラウト材シール部１２では、根元部分の内面側である杭側には、段差部１４の前方の肉厚を厚肉として剛性を高める凸部２０が形成してあり、表面を円弧状の曲面として形成してある。この凸部２０によりグラウト材シール部１２の根元部分の剛性を高めることで、杭４への挿入の際に開口部１９の先端部の反転（下方への屈曲）を防止する。
【００３７】
ドライ状態シール部１３は、固定基部１１から中心方向斜め下方に向けて円錐状に延設されて先端が杭４の外径より所定量小径に形成された開口部２１を備えて形成され、例えば中心線と平行な鉛直線に対して約６０度程度の角度を成して斜め下方に突き出すように形成されている。このドライ状態シール部１３は肉厚が略一定に形成されるが、先端に肉厚より直径の大きい略円形断面の止水部２２が環状に形成してあり、杭４の外周面との接触を円形断面による線接触として接触面積を少なくすることで、止水性を高めるようにしている。さらに、ドライ状態シール部１３にも根元部分の内面側である杭側には、段差部１４の前方の肉厚を厚肉として剛性を高める凸部２３が表面を円弧状とした曲面として形成してある。この凸部２３によりドライ状態シール部１３の根元部分の剛性が高まることで略円形断面の止水部２２と協働して高い止水性を確保することができ、ドライ状態シール部１３より上方の鞘管２の内部空間を海水などの水が浸入しないドライ状態に保持する。
【００３８】
このようなシール材１０では、グラウト材シール部１２とドライ状態シール部１３とを固定基部１１を介して延設することで機能を分割したので、従来のドライ状態を確保できるシール材に比べ、杭への挿入時の荷重を小さくすることができ、施工が容易となる。
また、このシール材１０では、全体がゴムや合成樹脂などの弾性素材で作られているので、従来の環状の固定リングを備えるものとは異なり、シール材１０をある程度の形状に折り畳んで梱包することが可能となり、梱包容積が少なくて済み、運搬などが容易になる。
【００３９】
次に、このように構成したシール材１０による杭と鞘管との間のグラウト用シール構造（以下、単にシール構造とする。）３０について説明する。
このシール構造３０では、鞘管２の内周面にスタッドボルト１６が円周方向に一定間隔で取り付けてあり、スタッドボルト１６に、必要に応じてシール材１０と鞘管２との接触面をシールするブチルゴムシート（図示せず）を取り付けることもでき、その上（内周側）にシール材１０が取り付けられる。これにより、鞘管２の内部空間への海水などの浸入防止機能を向上して一層確実にドライ状態にできるようにする。なお、ブチルゴムシートを省略したり、ブチルゴムシートに代えて固定基部に鞘管側に突出する水平の止水突部を一体に設けておき、この止水突部を圧縮して弾性変形させることで線接触する止水部となる止水線を形成して止水効果を高めて止水するようにすることもできる。
そして、鞘管２のスタッドボルト１６にシール材１０の固定基部１１に形成したボルト穴１５を介して装着されたシール材１０は、押え板１７が当てられてワッシャー・ナット１８で締め付けて固定される。
なお、鞘管および固定基部にボルト穴を形成した場合には、ボルトを通した後に押え板を当て、ワッシャー・ナットで締め付けて固定すれば良い。
【００４０】
この押え板１７は、横断面が矩形の帯板が用いられて構成され、円周方向に複数に分割したものを連続するように配置して用いられる。押え板１７の長さは、取付作業に支障のないようにすれば良く、鞘管２の大きさにより適宜分割数を定めるようにすれば良い。
このようなスタッドボルト１６に押え板１７およびワッシャー・ナット１８でシール材１０を鞘管２の内周に取り付けることで、現場での溶接の必要がなく、取付工数を低減でき、溶接熱によるシール材への熱の配慮の必要がない。
【００４１】
また、シール材１０が取付られる鞘管２には、シール材１０のグラウト材シール部１２の根元部分に対する位置にグラウト注入口３１が貫通して設けてあり、注入するグラウト材がグラウト材シール部１２の背面に当り、グラウト材の注入圧力によってグラウト材シール部１２を杭４に密着させることができるようにしている。
【００４２】
さらに、鞘管２には、シール材１０の取付位置に対応して逃げ溝３２が形成され、この逃げ溝３２によってグラウト材の充填量を他の部分と比べて多くして固定力を向上することができるとともに、施工中にシール材１０が変形した場合の退避空間としても利用でき、例えばグラウト材シール部１２が起き上がる方向に屈曲変位した場合に有効となる。
【００４３】
また、鞘管２のシール材１０の取付部分の上下には、ガイドプレート３３が溶接などで取り付けてあり、鞘管２の杭４への挿入時のガイドとされるとともに、偏心量を規制する。
【００４４】
このようなシール構造３０では、シール材１０を取り付けた鞘管２を地盤や岩盤に打ち込まれた杭４に装着すると、ドライ状態シール部１３が先端開口部２１が杭４の外周面に沿って上方に上がるように変形して横断面形状が略Ｕ字状となり、先端の止水部２２が杭４の外周面に線接触してシール状態となる。
これにより、鞘管２のドライ状態シール部１３より上方の内部空間は海水などの浸入が極力防止されるが、鞘管２の挿入時に浸入した（残留）水は、必要に応じて水中ポンプなどを用いて排水される。
また、鞘管２に取り付けたシール材１０のグラウト材シール部１２は、先端開口部１９が杭４の外周面に沿って上方に上がるように変形して横断面形状が略Ｊ字状となり、先端部が杭４の表面に密着したシール状態となり、鞘管２との間にシール状態のグラウト材の注入空間が確保される。そして、この鞘管２とグラウト材シール部１２との空間に鞘管２に設けたグラウト注入口３１からグラウト材が注入され、鞘管２と杭４とが固定される。
【００４５】
このようなシール構造３０では、グラウト材シール部１２の根元部分の凸部２０およびドライ状態シール部１３の根元部分の凸部２３によって根元部分の剛性が向上し、相対的に他の部分の柔軟性を向上してグラウト材のシール性や海水などの止水性を向上することができるとともに、鞘管２の杭４への挿入時に、例え杭４に対して鞘管２が偏心状態になってもグラウト材のシール性や止水性を十分確保することができる。特に、グラウト材シール部１２では、先端部ほど肉厚を薄くしてあるので、先端部の杭４への密着性を高めて一層シール性を向上することができ、ドライ状態シール部１３では、先端止水部２２の円形の横断面形状によって、杭４と線接触することになり、接触面積を小さくしてシール圧力を高め、一層止水性を向上することができる。
【００４６】
また、このシール構造３０では、鞘管２のドライ状態シール部１３より上部の空間を海水などの無いドライ状態にできるので、グラウト材注入後のグラウト材が混じった汚水の処理の必要がなくなるとともに、グラウト材自体も水中硬化用グラウト材を使用する必要もなく、通常のグラウト材で短期間に硬化させることができ、工期の短縮が計れる。
さらに、グラウト材シール部１２のシール性が高いので、グラウト材の比重にもよるが、以前のものよりもグラウト材の大きな荷重に耐えることができ、注入回数を減らすことができ、この点でも工期の短縮を図ることができる。
【００４７】
次に、この発明の杭と鞘管との間のグラウト用シール材およびそのシール構造の他の実施の形態について、図３により説明するが、すでに説明したシール材１０およびシール構造３０と同一部分には、同一記号を記し、説明は省略する。
このシール材１０Ａでは、グラウト材シール部１２の先端部外側（鞘管側）の肉厚を薄くしたリップ部２４が形成してあり、例えば杭４への中心挿入状態で、杭４の外周面と接触する先端部分程度がリップ部２４とされ、これまでのシール材１０の同一部分の半分程度の肉厚としてある。
これにより、シール材１０Ａのグラウト材シール部１２の先端部の柔軟性が向上し、一層シール性を高めることができる。
【００４８】
また、このシール構造３０Ａでは、固定基部１１に当てる押え板１７Ａを横断面形状が矩形の帯板に代えて溝型鋼で構成し、それぞれの開口外側部分を変形規制部２５，２５としてあり、これら変形規制部２５，２５に大きく変形した場合のグラウト材シール部１２の根元部分の凸部２０やドライ状態シール部１３の根元部分の凸部２３を当てることで、変形がそれ以上大きくならないようにしている。
なお、シール材１０Ａおよびシール構造３０Ａの他の構成はすでに説明したシール材１０およびシール構造３０と同一であり、同一の作用効果を奏するものである。
【００４９】
次に、この発明の杭と鞘管との間のグラウト用シール材およびそのシール構造のさらに他の実施の形態について、図４により説明するが、すでに説明したシール材１０，１０Aおよびシール構造３０，３０Aと同一部分には、同一記号を記し、説明は省略する。
このシール材１０Bでは、グラウト材シール部１２の先端部外側（鞘管側）の肉厚を先端部までなめらかに変化させて薄く形成してあり、最先端部の肉厚がこれまでのシール材１０の半分程度の肉厚とされ、杭４の外周面と接触する先端部分程度がリップ部２４となっている。
これにより、シール材１０Bのグラウト材シール部１２は先端部に行くほど柔軟性が向上し、一層先端部でのシール性を高めることができる。
また、このシール材１０Bでは、ドライ状態シール部１３は固定基部１１側の根元部分の段差部を無くし凸部２３までなめらかに肉厚を大きくして剛性を高めてあり、先端面をドライ状態シール部１３の斜め下方への延設方向と直交するように形成し、この先端面の両側の斜面により台形状をなすように形成してある。
これにより、図４（ｃ）に示すように、シール材１０Bの偏心設置時に杭４と鞘管２の遊間が狭い側では根元部分の剛性力による圧縮反力で止水性の向上を図り、遊間が広い側では台形状の先端角部を杭４に当てることで止水性を高めて止水できるようにしている。
【００５０】
また、このシール構造３０Ｂでは、固定基部１１に当てる押え板１７を横断面形状が矩形の帯板で構成しても、押え板１７Ａのように、溝型鋼で構成しも良く、溝型鋼で構成した押え板１７Ａでは、それぞれの開口外側部分を変形規制部２５，２５として、大きく変形した場合のグラウト材シール部１２やドライ状態シール部１３の根元部分を当てることで、変形がそれ以上大きくならないようにできる。
なお、シール材１０Ｂおよびシール構造３０Ｂの他の構成はすでに説明したシール材１０，１０Ａおよびシール構造３０，３０Ａと同一であり、同一の作用効果を奏するものである。
【００５１】
また、上記各実施の形態では、固定基部に対して斜め上方にグラウト材シール部を形成し、斜め下方にドライ状態シール部を形成した一体構造のシール材およびこのシール材を用いたシール構造について説明したが、シール材を分割構造とし、上部固定基部に対して斜め上方にグラウト材シール部を形成したものと、別に用意した下部固定基部に対して斜め下方にドライ状態シール部を形成したものとで構成し、上下部固定基部を２枚重ねるようにして鞘管に取り付けるようにしたものであっても良い。
こうすることで、上部固定基部およびグラウト材シール部による部分と、下部固定基部およびドライ状態シール部とを別々に製造することができ、別々の素材や成分配合とすることで各シール部の特性を変えることができるとともに、別々に鞘管に取り付けることができ、それぞれの製品質量を軽減し取り付け時の施工性や運搬性を向上することができる。
【符号の説明】
【００５２】
２      鞘管
４      杭
１０    杭と鞘管との間のグラウト用シール材（シール材）
１０Ａ  杭と鞘管との間のグラウト用シール材（シール材）
１０Ｂ  杭と鞘管との間のグラウト用シール材（シール材）
１１    固定基部
１２    グラウト材シール部
１３    ドライ状態シール部
１４    段差部
１５    ボルト穴
１６    スタッドボルト
１７    押え板
１７Ａ  押え板
１８    ワッシャー・ナット
１９    開口部
２０    凸部
２１    開口部
２２    止水部
２３    凸部
２４    リップ部
２５    変形規制部
３０    杭と鞘管との間のグラウト用シール構造（シール構造）
３０Ａ  杭と鞘管との間のグラウト用シール構造（シール構造）
３０Ｂ  杭と鞘管との間のグラウト用シール構造（シール構造）
３１    グラウト注入口
３２    逃げ溝
３３    ガイドプレート
【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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