(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
沈設体の最下段の分割リングを構成するために、
吊り下げられたセグメントピース（１）同士を、継手板（５）のボルト孔（１７）に通したボルトとナットにより仮に相互に連結する工程と、
前記連結されたセグメントピースを周方向に所定の長さとして、自立させる工程と、
前記自立したセグメントピース（１）に対し、次のセグメントピース（１）を吊り下げた状態で、周方向に仮連結する工程を有し、
一周分の上記仮連結により最下段の分割リングが構成されたら、セグメントピース外表面に設けられた締結用継手金具を用いて連結誤差を矯正する工程と、
前記最下段の分割リングを構成するセグメントピース（１）を互いに溶接して最下段の分割リングを完成させる工程を、
有する沈設体を構成するための分割リングピースの連結方法において、
前記最下段の分割リングを構成するセグメントピースには現場ではなく工場において取り付けられた刃口が備え付けられていることを特徴とする分割リングピースの連結方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、セグメントピース等と呼ばれる分割リングピースを連結して構成し地中に圧入して沈設体を構築する技術に関し、詳しくは前記分割リングピースの連結方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、鋼製セグメントピースあるいは鉄筋コンクリートセグメントピース等と呼ばれる分割リングピースを連結して構成した沈設体を、地中に圧入によって構築する技術が存在する。この沈設体としては、地中に構築される立坑、集水井、水槽などの構造物がある。
【０００３】
さらに、高速道路、鉄橋、あるいは陸橋等の橋脚の耐震補強を行う際の土留壁の構築にも、上記沈設体を用いることが提案されている。すなわち、この橋脚の耐震補強は、橋脚の周囲に所定の距離をおいて、分割リングピースを連結して構成した筒体を油圧ジャッキ等で地盤に圧入し土留壁として構築し、この橋脚と土留壁の間を掘削した後、掘削によって形成されるスペースを作業スペースとして、鋼板やセメントなどによって橋脚の補強作業を行う。
【０００４】
このような沈設体の連結作業の例を図６に表す。
この図は円筒状の沈設体を構成するための初期の連結作業を示すもので、最下段の分割リング５１と刃口５３とを構成するための連結がなされる。
最下段の分割リング５１の下端縁に沿ってリング状に据え付けられる刃口５３は、リング状の周方向に、図の例では４つに分離され刃口ピース５５となっている。刃口５３の下端が地面に接している部分が小さいため、この分離数があまり多いと、刃口ピース５５は不安定となり自立できず転倒してしまう。分離数を少なくすることで転倒せずに自立した刃口ピース５５は、互いに溶接されて連結され、リング状になり刃口５３を構成する。
【０００５】
構成された刃口５３の上には、分割リングピース５７が載置され、分割リングピース５７が互いに連結され最下段の分割リング５１を構成する。同時に、分割リングピース５７と刃口５３との連結がなされる。これらの連結は、溶接によってなされる。
【０００６】
このようにして、刃口５３および最下段の分割リング５１、場合によっては更に２段目、３段目の分割リング（図示せず）が連結され沈設体の下方部分が構成された後に、この構成状態における最上端の分割リングの上方から圧力が加えられ、地中への圧入が行われ、同時に分割リングの内側の掘削が行われる。
この圧入および掘削が行われた後に、次の段の分割リングが連結構成され、再び圧入および掘削が行われる。このように圧入および掘削が繰り返されて、地中には、分割リングが上下に連結した状態の筒状の構成を有する沈設体が構築される。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、以上の従来技術によれば、分割リングピース５７と刃口ピース５５は、別々に、工場で製作され現場で溶接などにより連結されていた。そのため、以下のような問題があった。
（１）現場における連結作業に手間がかかるものであった。
（２）また、現場における溶接では、丁寧な溶接が行いにくく、連結強度が不十分になる可能性があった。
（３）また、連結によって構成される分割リング５１や刃口５３の全体の水平面内での寸法精度が不十分になる可能性があった。
【０００８】
例えば、図６のように沈設体が円筒状であり従って刃口５３が円リング状である場合には、刃口５３の真円精度が不十分になる可能性があった。そして、この真円精度を十分なものにするために従来は、図に示すような部材５９を刃口５３の半径方向に渡し、半径寸法を確認しながら連結作業を進める必要があり、この場合には（１）の連結作業の手間が更にかかるものであった。
【０００９】
この発明は、以上の問題点を解決するためになされたもので、連結作業に手間がかからず、連結強度が十分になり、連結によって構成される分割リング５１や刃口５３の全体の水平面内での周方向の寸法精度が十分になる分割リングピースの連結方法を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
以上の目的を達成するために、下記の発明をするに至った。すなわち、本発明は、沈設体の最下段の分割リングを構成するために、吊り下げられたセグメントピース（１）同士を、継手板（５）のボルト孔（１７）に通したボルトとナットにより仮に相互に連結する工程と、前記連結されたセグメントピースを周方向に所定の長さとして、自立させる工程と、前記自立したセグメントピース（１）に対し、次のセグメントピース（１）を吊り下げた状態で、周方向に仮連結する工程を有し、一周分の上記仮連結により最下段の分割リングが構成されたら、セグメントピース外表面に設けられた締結用継手金具を用いて連結誤差を矯正する工程と、前記最下段の分割リングを構成するセグメントピース（１）を互いに溶接して最下段の分割リングを完成させる工程を、有する沈設体を構成するための分割リングピースの連結方法において、前記最下段の分割リングを構成するセグメントピースには現場ではなく工場において取り付けられた刃口が備え付けられていることを特徴とする分割リングピースの連結方法である。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の一実施形態を図１乃至図５において説明する。
この実施形態においては分割リングピースは、図１または図４に示すような鋼製セグメントピース１と呼ばれるものである。すなわち、この鋼製セグメントピース１は、工場で製作され、一対の平行な湾曲した主桁３の両端部に、一対の平行な直線的な継手板５が溶接されて枠体が構成される。
【００１５】
さらに、この枠体には、前記一対の主桁３に対し平行に、１本の中主桁８が配置される。各中主桁８は互いに所定の間隔をあけ、継手板５に渡される。更に、継手板５に対し平行に、５本の縦リブ７が配置される。各縦リブ７は互いに所定の間隔をあけ、主桁３に渡される。これら主桁３、継手板５、縦リブ７、中主桁８の外側にスキンプレート９が張りわたされて鋼製セグメントピース１が構成される。
【００１６】
すなわち、湾曲しているものの概略四角形の形状を有するスキンプレート９の内面で、前記四角形の上端縁および下端縁に主桁３が溶接され、前記四角形の左端縁および右端縁に継手板５が溶接される。
【００１７】
なお、縦リブ７の内側には、当て板１１が鋼製セグメントピース１の中央に部分的に張りわたされ、掘削用重機のワイヤでつり下げられたバケットが接触して、反跳し、回動してしまうことでバケットの位置のコントロールが困難になるのを防止する。
【００１８】
このような鋼製セグメントピース１がリング周方向に連結された状態で、分割リング１３である鋼製セグメントリングが構成される（図２、図３）。この分割リング１３を軸方向に重ねて連結した状態で筒状の沈設体１５が構成される（図２）。これらの連結のため、各桁３、５には連結のためのボルト孔１７（図４）が形成される。
【００１９】
もっとも、実際の施工では、分割リング１３同士がリング単位で連結されるのではなく、下段の分割リング１３の上には、次の段の分割リング１３を構成する分割リングピース５７が千鳥組のため一つずつ載置される（図２参照）ことが多い。この載置された分割リングピース５７が互いに連結され次の段の分割リング５３を構成する。同時に、各分割リングピース５７と下段の分割リング１３との連結がなされる。これらの連結は、ボルト締結又は溶接によってなされる。
【００２０】
さて、重ねられる複数の分割リング１３のうち最下段の分割リングピースである鋼製セグメントピース１３には、この鋼製セグメントピース１３の下端縁に沿って、予め工場で、リング状の刃口１９が据え付けられる（図１、図３、図４）。
【００２１】
すなわち、最下段の鋼製セグメントピース１３を構成するスキンプレート９の下端縁に溶接される主桁３の下側に沿って、この下端縁の長さの分だけ、刃口外板２１および刃口内板２３からなる刃口１９が据えられる。
【００２２】
刃口外板２１は、スキンプレート９の下端縁の外面に沿って溶接されるので、刃口外板の肉厚の分だけスキンプレートよりも外側に位置し、よって、フリクションカットが形成される。このフリクションカットにより、分割リング１３の圧入に伴い、地盤は外側へ押しのけられ、スキンプレートと地盤との摩擦による抵抗が軽減される。また、この刃口外板は、同時に、下端縁の主桁３の外周端から下方へ伸びることとなる。
【００２３】
また、刃口内板２３は、下端縁の主桁３の内周端から、前記刃口外板２１の下端に向かって伸び、この下端に鋭角に突き合わされて溶接される。これら溶接された刃口外板２１と刃口内板２３は内部に断面三角形の空間２５を形成する。空間２５の内部には、空間２５と同じ形状の補強板２６が複数箇所に配置される。配置の個所は、複数の縦リブ７のうち一部の縦リブの下端に連続する箇所である。
【００２４】
スキンプレート９の外面で左右両端部の下方には、リング周方向の連結の際に正確な溶接を行うための仮組用のボルト締結用継手金具２７が、それぞれ１箇所に取り付けられる。このボルトまた、締結用継手金具２７はＬ字断面を有し、Ｌ字の一辺はスキンプレート９に溶接２９され、他辺は突出してボルト孔３１が形成される。ボルト締結用継手金具２７は、隣り合う鋼製セグメントピース１で、対となって向かい合い、ボルト孔３１を通すボルト３３とナット３５による締結が可能となる。
【００２５】
同様に、刃口外板２１の外面で左右両端部の下方には、同様のボルト締結用継手金具２７がそれぞれ２箇所に取り付けられる。
【００２６】
以下、図１を中心にして、刃口１９を有する分割リングピースである鋼製セグメントピース１の製作手順は、例えば以下に説明する通りである。
（１）上側と下側の主桁３、３と、左右の継手板５、５を取り付けて溶接し、枠体を製作する。
（２）補強板２６を刃口外板２１に取り付け溶接する。
（３）刃口内板２３を補強板２６に取り付け溶接する。よって、刃口１９を製作する。
（４）スキンプレート９に、（１）の枠体と（３）の刃口を、取り付けて溶接する。
（５）中主桁８や縦リブ７を取り付け溶接する。締結用継手金具２７を溶接する。
【００２７】
もっとも（４）において、枠体と刃口のいずれか一方を製作してスキンプレート９に溶接した後、他方を製作して、スキンプレート９に溶接してもよい。
また、補強板２６は、縦リブ７の下端を延長して一体的に設けても良い。
さらに、刃口１９は、より短くブロック化しておき、溶接して必要な長さにしても良い。すなわち、より短い刃口外板、刃口内板、及び補強板２６によってブロックを製作しておき、工場において必要に応じて複数のブロックを周方向に連続して溶接し、刃口１９としても良い。
【００２８】
次に、製作された鋼製セグメントピース１によって、連結作業を行う手順及び沈設体の構築作業を説明する。
例えば、クレーンなどでつり下げられた最下段の二つの鋼製セグメントピース１は、継手板５のボルト孔１７に通したボルト、ナットにより仮に連結される。
【００２９】
この仮連結により、連結された鋼製セグメントピース１は周方向の長さは十分なものになり、自立でき転倒が防止される。この自立した鋼製セグメントピース１に対し、次の鋼製セグメントピース１がつり下げられた状態で、仮連結される。このようにして、一個の分割リング１３を構成するすべての鋼製セグメントピース１が仮連結されたら、締結用継手金具２７を用いて連結誤差を矯正する。
【００３０】
この状態で、各鋼製セグメントピース１は互いに溶接される。最下段の二つの鋼製セグメントピース１には、予め刃口１９が据え付けられているので、刃口の連結も同時になされたことになる。この溶接の後、締結用継手金具２７は溶接用のバーナーによって取り除かれる。
【００３１】
なお、刃口１９および最下段の分割リング１３の上には、場合によっては更に２段目、３段目の分割リング（図２参照）が連結される。この連結は従来と同様に、鋼製セグメントピース１が千鳥組のため一つずつ連結されて行われる。このようにして、沈設体の下方部分が構成された後に、この構成状態における最上端の分割リングの上方から圧力が加えられ、地中への圧入が行われ、同時に分割リングの内側の掘削が行われる。
【００３２】
この圧入および掘削が行われた後に、次の段の分割リングが連結構成され、再び圧入および掘削が行われる。このように圧入および掘削が繰り返されて、地中には、分割リングが上下に連結した状態の筒状の構成を有する沈設体が構築される。
【００３３】
この実施形態によれば、以下の効果を得ることができる。
以上説明したように、分割リングピースである鋼製セグメントピース１に刃口１９を据え付けておくことで、鋼製セグメントピース１と刃口１９との間の現場での連結が不要となり、その分だけ現場における連結作業の手間がかからなくなる。また、鋼製セグメントピース１と刃口１９との間の連結を行う溶接は、工場で行うことができ、丁寧な溶接が行え、その分だけ連結強度が十分になる。
【００３４】
また、従来は刃口ピース５５（図６参照）の連結は、刃口ピース５５の小さな連結面において行うしかなかったが、この実施形態によれば鋼製セグメントピース１の連結面、すなわち継手板５で連結が行われるので、連結面が大きくなり、水平面内での寸法精度、すなわちこの実施形態における真円精度が十分なものとなる。
【００３５】
さらに、ボルト締結用継手金具２７によって、刃口１９が予め据え付けられた鋼製セグメント１の仮組をボルトの締結力を用いて行うことができる。よって、製作時あるいは連結時の溶接による熱歪みなどを原因とする誤差を、ボルトの締結力によって矯正することができる。したがって、水平面内での寸法精度が更に十分なものとなる。
【００３６】
（他の実施形態）
以上の実施形態では、刃口１９にフリクションカットが形成されるものであったが、他の実施形態では必ずしもフリクションカットは必要ではなく、スキンプレート９と刃口外板２１が同一面に位置するものであっても良い。
【００３７】
また、以上の実施形態では、スキンプレート９の外面で左右両端部の下方には、仮組用のボルト締結用継手金具２７が、それぞれ１箇所に取り付けられ、刃口外板２１の外面で左右両端部の下方には、それぞれ２箇所に取り付けられるものであったが、他の実施形態では取り付けられるボルト締結用継手金具２７の数は任意の数が採用されうる。
【００３８】
また、以上の実施形態では、鋼セグメントピース１の構造は、一対の平行な主桁３の両端部に、一対の平行な直線的な継手板５が溶接されて、主桁３に対し平行に１本の中主桁８が配置され、継手板５に対しほぼ平行に５本の縦リブ７が配置され、これらの外側にスキンプレート９が張りわたされてなるものであったが、他の実施形態では必ずしもこのような構造でなくても良い。
【００３９】
即ち、中主桁８の数は２本以上であっても良い。あるいは、全く設けられなくても良い。
また、縦リブ７の数は１本、２本、３本、４本、または６本以上であっても良い。あるいは、全く設けられなくても良い。
また、スキンプレート９の左右端縁に沿って連続して設けられる継手板５（図１参照）の代わりに、不連続な複数個の、例えば２個の継手部材を溶接で取り付けたものであっても良い。
【００４０】
また、一対の平行な主桁３も必ずしも不要である。たとえば、略四角形のスキンプレート９に対角線上に桁材を溶接したものであっても良い。
また、スキンプレート９は必ずしも略四角形である必要はない。筒状の沈設体１５を展開した面を、単一の形状で、あるいはいくつかの画一な形状でモザイク状に隙間なく覆うことができる形状であればよい。
【００４１】
また、以上の実施形態では、分割リングピースとして鋼セグメントピース１と呼ばれるものを例に説明したが、分割リングピースの名称には複数のものが存在する。この明細書中では、名称の如何に拘わらず、上記構造を有するものはすべて、分割リングピースとする。
【００４２】
また、以上の実施形態では、鋼製セグメントピース１によって構成される沈設体１５は完全な円形断面を有するものであった（図２）が、他の実施形態では必ずしも円形断面でなくても良く、概略四角形や楕円形であっても良い。その場合であっても、水平面内における寸法精度が良くなることで、正確な概略四角形や楕円形が得られる。
【００４３】
また、以上の実施形態では、鋼製セグメントピース１は周方向に６つが連結された分割リング１３を構成するものであった。すなわち、鋼製セグメントピース１は分割リング１３を６つに分離されたものであったが、他の実施形態では５つ以下、または７つ以上に分離されたものでも良い。
【００４４】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、工場において予め分割リングピースに刃口が据え付けられているので、以下に述べる効果がある。（１）連結作業現場において分割リングピースと刃口との間の連結が不要となり、その分だけ連結作業の手間がかからなくなる。（２）また、分割リングピースと刃口との間の連結を行う溶接は、工場で行うことができ、丁寧な溶接が行い易い。よって、その分だけ連結強度が十分になる。（３）また、従来は刃口ピースの連結は、刃口ピースの小さな連結面において行うしかなかったが、この発明によれば刃口ピースの連結面のみならず分割リングピースの連結面において連結が行われ得るので、連結面が大きくなり、水平面内での寸法精度が十分なものとなる。
【００４５】
さらには、ボルト締結用継手金具によって、刃口が予め据え付けられた分割リングピースの仮組をボルトの締結力を用いて行うことができる。よって、製作時あるいは連結時の溶接による熱歪みなどを原因とする誤差を、締結力によって矯正することができる。したがって、前記水平面内での寸法精度が更に十分なものとなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一実施形態に係る刃口が据え付けられた分割リングピースの斜視図である。
【図２】図１の分割リングピースが複数連結されて構成される沈設体の斜視図である。
【図３】図１の分割リングピースが連結されて構成した最下段の分割リングを示すもので、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は側面図である。
【図４】図１の分割リングピースを示すもので、
（Ａ）は正面図、（Ｂ）は側面図、（Ｃ）は平面図、（Ｄ）は底面図である。
【図５】図１の分割リングピース同士を連結する際の用いるボルト締結用継手金具の働きを説明する斜視図である。
（Ｂ）は側面図である。
【図６】従来の鋼製セグメントピース連結する作業の様子を表すための斜視図である。
【符号の説明】
１  鋼製セグメントピース（分割リングピース）  ３  主桁
５  継手板                            ８  中主桁
９  スキンプレート                    １３  分割リング
１５  沈設体                          １９  刃口
２１  刃口外板                        ２３  刃口内板
２５  空間                            ２６  補強板
２７  ボルト締結用継手金具
【図１】
0003923129.tif 000002
【図２】
0003923129.tif 000003
【図３】
0003923129.tif 000004
【図４】
0003923129.tif 000005
【図５】
0003923129.tif 000006
【図６】
0003923129.tif 000007