(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
筒状をなす複数の単位躯体をその軸線方向に順次積み重ねた沈設体を地中に沈設する沈設工法であって、
所定の第１の深度まで前記沈設体を沈設する第１の沈設工程と、
前記各単位躯体の軸線方向に貫かれた複数の貫通孔を通じて前記沈設体の下方へ伸ばされる掘削手段により前記地中を更に深い第２の深度まで掘削し、前記各貫通孔に対応して連通する複数の掘削孔を形成する掘削工程と、
前記互いに連通する各貫通孔及び各掘削孔を通じて前記第２の深度まで複数の引張材を地中に挿入する挿入工程と、
前記挿入された各引張材の下端を定着部により地中に定着させる定着工程と、
前記第１の沈設工程で沈設された前記沈設体の上に、更に少なくとも一つの別の単位躯体を積み重ね、その別の単位躯体の各貫通孔に挿通される各引張材に沿って前記別の単位躯体を地中に沈設することにより前記沈設体を前記第２の深度近傍まで沈設する第２の沈設工程と
を備えたことを特徴とする沈設体の沈設工法。
【請求項２】
請求項１に記載の沈設体の沈設工法において、
前記第２の沈設工程で前記沈設体が沈設された後、前記定着部を基点に前記引張材を緊張させると共に、その引張材の上端を前記沈設体の上端に定着部により定着させる
ことを特徴とする沈設体の沈設工法。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載の沈設工法に使用される沈設体であって、
前記各単位躯体は、筒状に形成された周壁と、前記周壁を軸線方向に貫通し、その周壁に沿って互いに平行に配置された複数の貫通孔とを含む
ことを特徴とする沈設体。
【請求項４】
請求項３に記載の沈設体であって、
前記各単位躯体は、複数のセグメントピースが互いに連結されることにより筒状の周壁を形成したものであり、
前記各セグメントピースは、その軸線方向に貫通する少なくとも一つの前記貫通孔を含むものであり、
上下に積み重ねられる二つの単位躯体は、上側の単位躯体の各セグメントピースと下側の単位躯体の各セグメントピースが互いに水平方向へずれて配置されると共に、上側及び下側の単位躯体の各貫通孔が互いに連通するものである
ことを特徴とする沈設体。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、ＰＣウェル工法、オープンケーソン工法等のように筒状の沈設体を地中に沈設する沈設工法及びその工法に使用される沈設体に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、立坑等の沈設構造物を地中に構築するために、複数の筒状の躯体よりなる沈設体を地中に圧入し沈設する沈設工法が採用されている。この種の工法として、例えば、ＰＣウェル工法、オープンケーソン工法等の圧入工法が一般に知られている。
【０００３】
ここで、沈設体が沈設される深さの間の地盤途中に硬質土層（以下、単に「硬質層」と言う。）が入り組んでいると、その硬質層により沈設体の圧入が阻まれることになる。そこで、この硬質層に対処するために、従来では、先行削孔により地盤を置き換えてから沈設体を沈設したり、沈設体に加えられる圧入力を硬質層の固さに応じて増大させる等の方法が採られていた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、先行削孔により地盤を置き換える方法では、先行削孔を設ける際に、その垂直精度を確保することが容易でなかった。先行削孔の垂直性が良くなければ、その後に沈設される沈設体の垂直施工精度が悪くなり、最終的には、沈設構造物としての施工精度が低下するおそれがあった。一方、沈設体の圧入力を増大させる方法では、圧入力の増大に合わせて沈設体を構成する躯体の壁厚を厚くする必要や壁体強度を上げる必要がある。圧入力を上げるための設備費用も増大する。又、沈設体を地中に沈設する際に地盤の緩んだ方向へ進む傾向が強くなり、この意味でも、沈設体の垂直施工精度が低下するおそれがあった。垂直施工精度が低下すると、沈設のために必要な圧入力等が急激に増大し、場合によっては沈設できなくなる事態も起こり得る。又、垂直施工精度が低下すると、沈設体内部の垂直有効断面積が低下し、所期の目的が達せられないこともあり得る。
【０００５】
この他にも、沈設体を沈設する前に躯体内側の孔に沿うようにアンカーを打設し、そのアンカーに沿わせるように躯体を設置し沈設する方法がある。しかし、打設時のアンカーにずれが生じたり、アンカーと孔との隙間にずれが生じたりすると、沈設体の圧入方向にずれが生じることがあり、その結果、沈設体の垂直施工精度が低下するおそれがあり、沈設構造物としての施工精度が低下するおそれがあった。
【０００６】
この発明は上記事情に鑑みてなされたものであって、その目的は、沈設体の垂直施工精度を向上させることを可能にした沈設体の沈設工法及びその工法に使用される沈設体を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
【０００８】
【０００９】
【００１０】
【００１１】
上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、筒状をなす複数の単位躯体をその軸線方向に順次積み重ねた沈設体を地中に沈設する沈設工法であって、所定の第１の深度まで沈設体を沈設する第１の沈設工程と、各単位躯体の軸線方向に貫かれた複数の貫通孔を通じて沈設体の下方へ伸ばされる掘削手段により地中を更に深い第２の深度まで掘削し、各貫通孔に対応して連通する複数の掘削孔を形成する掘削工程と、互いに連通する各貫通孔及び各掘削孔を通じて第２の深度まで複数の引張材を地中に挿入する挿入工程と、挿入された各引張材の下端を定着部により地中に定着させる定着工程と、第１の沈設工程で沈設された沈設体の上に、更に少なくとも一つの別の単位躯体を積み重ね、その別の単位躯体の各貫通孔に挿通される各引張材に沿って別の単位躯体を地中に沈設することにより沈設体を第２の深度近傍まで沈設する第２の沈設工程とを備えたことを趣旨とする。
【００１２】
上記発明の構成によれば、第１の沈設工程では、複数の単位躯体をその軸線方向に順次積み重ねて地中に沈設することにより、それら複数の単位躯体よりなる沈設体が第１の深度まで沈設される。ここでは、各単位躯体がその軸線方向に順次積み重ねられて地中に沈設されることから、沈設体全体としての垂直性が容易に得られるようになる。
次に、掘削工程では、各単位躯体をその軸線方向に貫かれた複数の貫通孔のそれぞれを通じて掘削手段が沈設体より下方へ伸ばされ、その掘削手段により地中が更に深い第２の深度まで掘削され、各貫通孔に連通する掘削孔が複数地中に形成される。その際に、第１の沈設工程で沈設された沈設体の垂直性が得られ、各単位躯体の貫通孔の垂直性が得られることにより、掘削手段による掘削方向の垂直性が得られ、地中に形成される掘削孔の垂直性が得られる。
その後、挿入工程では、互いに連通する各貫通孔及び各掘削孔を通じて複数の引張材が第２の深度まで地中に挿入される。ここでも、互いに連通する各貫通孔及び各掘削孔の垂直性が得られることにより、第２の深度まで挿入される各引張材の垂直性が得られるようになる。
その後、定着工程では、各貫通孔及び掘削孔に挿入された各引張材の下端が定着部により地中に定着される。これにより、定着部がアンカーとなって各引張材の下端が地中に固定される。ここでは、互いに連通する各貫通孔及び各掘削孔を通じて定着部の形成に必要な材料が供給される。
その後、第２の沈設工程では、第１の沈設工程で沈設された沈設体の上に積み重ねられる別の単位躯体の各貫通孔に引張材が挿通され、それら引張材に沿って別の単位躯体が地中に沈設されることにより沈設体が第２の深度近傍まで沈設されることになる。ここでは、挿入工程で挿入され、定着工程で定着された各引張材の垂直性が得られることにより、第２の深度まで沈設される沈設体の垂直性が得られるようになる。更に、沈設された沈設体が定着部により地中に係留されることになり、沈設体の浮き上がりが抑えられる。
【００１３】
上記目的を達成するために、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の沈設体の沈設工法において、第２の沈設工程で沈設体が沈設された後、定着部を基点に引張材を緊張させると共に、その引張材の上端を沈設体の上端に定着部により定着させることを趣旨とする。
【００１４】
上記発明の構成によれば、請求項１に記載の発明の作用に加え、地中に沈設された沈設体が、各引張材の下端の定着部と、上端の定着部との間で係留されることになり、沈設体の浮き上がりが抑えられる。
【００１５】
上記目的を達成するために、請求項３に記載の発明は、請求項１又は請求項２に記載の沈設工法に使用される沈設体であって、各単位躯体は、筒状に形成された周壁と、周壁を軸線方向に貫通し、その周壁に沿って互いに平行に配置された複数の貫通孔とを含むことを趣旨とする。
【００１６】
上記発明の構成によれば、請求項１又は請求項２に記載の沈設工法に最適な沈設体が得られる。
【００１７】
上記目的を達成するために、請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の沈設体であって、各単位躯体は、複数のセグメントピースが互いに連結されることにより筒状の周壁を形成したものであり、各セグメントピースは、その軸線方向に貫通する少なくとも一つの貫通孔を含むものであり、上下に積み重ねられる二つの単位躯体は、上側の単位躯体の各セグメントピースと下側の単位躯体の各セグメントピースが互いに水平方向へずれて配置されると共に、上側及び下側の単位躯体の各貫通孔が互いに連通するものであることを趣旨とする。
【００１８】
上記発明の構成によれば、請求項３に記載の発明の作用に加え、複数のセグメントピースが互いに連結されることにより筒状の周壁を有する各単位躯体が形成されることから、各単位躯体をセグメントピースの形で施工現場まで運ぶことが可能となり、施工現場での単位躯体の組立・構築が可能となる。更に、上側の単位躯体の各セグメントピースと下側の単位躯体の各セグメントピースが互いに水平方向へずれて配置されることから、外部荷重に対する沈設体全体の機械的強度が高められる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
［第１の実施の形態］
以下、本発明の沈設体の沈設工法及びその工法に使用される沈設体を具体化した第１の実施の形態を図面を参照して詳細に説明する。
【００２０】
図１は、本実施の形態の沈設工法により沈設される沈設体１を含む沈設構造物２（この場合、「立坑」）の断面図を示す。図２は図１の沈設構造物２の平面図を示す。この実施の形態では、地盤途中に硬質土層（硬質層）が入り組んでいる現場での沈設工法について説明する。
【００２１】
図１，２に示すように、沈設構造物２は、地中に沈設された長円筒状をなす沈設体１と、その沈設体１の下端部に打設された底盤水中コンクリート３と、沈設体１の内部を軸線方向に沿って貫いて設けられた複数本の鋼材４とを備える。
沈設体１は、短円筒状をなす複数（この場合、９個）の単位躯体としての沈設リング５Ａ〜５Ｉがそれらの軸線方向（垂直方向）に積み重ねられて沈設されることにより構成される。各沈設リング５Ａ〜５Ｉは、短円筒状に形成された周壁６と、その周壁６を軸線方向に貫通して互いに平行に配置された複数の貫通孔としての鉄筋孔７とを含む。各沈設リング５Ａ〜５Ｉは、円弧状をなす複数のセグメントピース８が互いに連結されることにより円筒状の周壁６を形成したものである。この実施の形態で、沈設体１の最下端に位置する沈設リング５Ａは、刃口９を有する刃口リング５Ａである。
図１に示すように、上下に積み重ねられる各沈設リング５Ａ〜５Ｉにおいて、上側の各沈設リング５Ｂ〜５Ｉの各セグメントピース８と下側の沈設リング５Ａ〜５Ｈの各セグメントピース８は互いに水平方向へずれて、即ち、千鳥模様状に配置されると共に、上側及び下側の各沈設リング５Ａ〜５Ｉの各鉄筋孔７が互いに上下に連通するようになっている。
【００２２】
図３，４にセグメントピース８の構造の一例をそれぞれ斜視図に示す。図３は鋼構造のセグメントピース８を示し、図４は鉄筋コンクリート（ＲＣ）構造のセグメントピース８を示す。図３，４に示すように、各セグメントピース８は、その軸線方向に貫通すると共に互いに平行に等間隔に配置された複数（この場合４本）の鉄筋孔７を有する。セグメントピース８としては、鋼構造、ＲＣ構造の何れを使用することもできるが、この実施の形態では、ＲＣ構造のピース８を使用するものとする。
【００２３】
次に、沈設体１の沈設工法を含む沈設構造物２の構築工法を、図５〜１６に示す工程順序図等に従って説明する。
【００２４】
先ず、図５に示す第１の工程で、施工場所の地表面上に刃口リング５Ａを構築して据え付ける。
【００２５】
次に、図６に示す第２の工程で、圧入設備（図示しない）を使用して、刃口リング５Ａを地中に掘削・圧入して沈設する。掘削方法は、刃口リング５Ａの内側の土砂をバケット等の掘削機により掘削して外部へ排出するものである。
【００２６】
次に、図７に示す第３の工程で、別の沈設リング５Ｂを、刃口リング５Ａの上に構築して積み重ねる。
【００２７】
次に、図８に示す第４の工程で、互いに積み重ねられた刃口リング５Ａ及び沈設リング５Ｂを、上記と同様に地中に圧入・沈設すると共に、刃口リング５Ａの内側の土砂を掘削・排出する。
【００２８】
次に、図９に示す第５の工程では、上記第３及び第４の工程を繰り返すことにより、更に別の沈設リング５Ｃを、地盤途中に入り組んだ硬質層の手前まで沈設する。この段階において、三つの沈設リング５Ａ〜５Ｃにより沈設体１が構成されるが、各沈設リング５Ａ〜５Ｃの軸線方向に貫かれた複数の鉄筋孔７はのそれぞれが上下に連通する。この実施の形態で、上記第１〜第５の工程は、本発明の第１の沈設工程に相当する。
これら第１〜第５の工程では、各沈設リング５Ａ〜５Ｃがその軸線方向に順次積み重ねられて地中に圧入されることから、沈設体１の全体としての垂直性が容易に得られる。
【００２９】
次に、図１０に示す第６の工程で、上下に連通した各鉄筋孔７を通じて沈設体１の下端まで掘削手段としてのウォータジェット１０を伸ばし、ウォータジェット１０から高圧水を噴射することにより硬質層を掘削する。図１５，１６に示すように、この実施の形態で、本工程において、各鉄筋孔７を中心に沈設リング５Ａ〜５Ｃの壁厚よりも大径な掘削孔１１を形成すると共に、互いに隣接して形成される各掘削孔１１を水平方向に互いに重複させる。各掘削孔１１における沈設リング５Ａ〜５Ｃとの間の空洞部には、必要に応じてコンタクトグラウトを充填することになる。この実施の形態で、本工程は、本発明の掘削工程に相当する。
この第６の工程では、各鉄筋孔７に対応して複数の掘削孔１１がウォータジェット１０により硬質層に形成され、それら掘削孔１１により沈設体１の外形に対応した大孔１２（図１１に示す。）が形成されることになる。その大孔１２は、第１〜第５の工程で沈設された沈設体１の垂直性が得られ、各沈設リング５Ａ〜５Ｃの鉄筋孔７の垂直性が得られることにより、ウォージェット１０による掘削方向の垂直性が容易に得られ、硬質層に形成される大孔１２の垂直性が得られるようになる。
【００３０】
次に、図１１に示す第７の工程で、沈設リング５Ｃの上に更に別の沈設リング５Ｄ，５Ｅを順次構築して積み重ね、地中に圧入することにより、掘削された硬質層の大孔１２を貫いて沈設体１を更に深くまで沈設する。この実施の形態で、本工程は、本発明の第２の沈設工程に相当する。
この第７の工程では、第６の工程で硬質層に形成された大孔１２の垂直性が得られることにより、硬質層を貫いて沈設される沈設体１の垂直性が得られるようになる。
【００３１】
次に、図１２に示す第８の工程では、前述した第６及び第７の工程を繰り返すことにより、更に別の硬質層の大孔１２を貫いて沈設体１を更に深くまで所定の深度に沈設する。この実施の形態で、上記第１〜第８の工程は、本発明の沈設体の沈設工法に相当するものである。
【００３２】
これ以降は、所定の深度まで沈設された沈設体１を用いた沈設構造物２の構築が行われる。即ち、図１３に示す第９の工程では、沈設体１の刃口リング５Ａの内側に底盤水中コンクリート３を打設する。
【００３３】
その後、図１４に示す第１０の工程で、沈設体１の各鉄筋孔７に鋼材４を挿入し、複数の沈設リング５Ａ〜５Ｉよりなる沈設体１を一体化させた後、沈設体１の内部の水替えを行うことにより、沈設構造物２を完成させる。
【００３４】
以上説明したように本実施の形態の沈設構造物の構築工法における沈設体の沈設工法によれば、地盤途中に入り組んだ硬質層の手前まで複数の沈設リング５Ａ〜５Ｃよりなる沈設体１を沈設する。更に、各沈設リング５Ａ〜５Ｃの軸線方向に貫かれた複数の鉄筋孔７のそれぞれを通じて沈設体１の下端まで伸ばされたウォータジェット１０により硬質層を掘削する。そして、掘削された硬質層を貫いて沈設体１を更に深くまで沈設するようにしている。
従って、この沈設工法によれば、硬質層の手前まで、各沈設リング５Ａ〜５Ｃがその軸線方向に順次積み重ねられて地中に圧入されることから、沈設体１の全体としての垂直性が容易に得られる。これにより、各沈設リング５Ａ〜５Ｃの鉄筋孔７の垂直性が得られることにより、ウォータジェット１０による掘削方向の垂直性が容易に得られ、硬質層に形成される大孔１２の垂直性が得られるようになる。これにより、硬質層を貫いて沈設される沈設体１の垂直性が得られるようになる。この結果、最終的に所定の深度まで沈設される沈設体１の垂直施工精度を向上させることができる。つまり、硬質層に大孔１２を空ける際に、その大孔１２の垂直精度を容易に確保できることから、その大孔１２を通して沈設される沈設体１の垂直施工精度を向上させることができ、最終的には、構築される沈設構造物２の施工精度を向上させることができるようになる。しかも、硬質層に対処するために、沈設体１の圧入力を増大させる必要がないことから、沈設体１を構成する各沈設リング５Ａ〜５Ｉの壁厚を厚くする必要がない。このため、圧入される沈設体１が地盤の緩んだ方向へ進み易くなることもない。
【００３５】
この実施の形態では、第６の工程において、各鉄筋孔７を中心に各沈設リング５Ａ〜５Ｃの壁厚よりも大径な掘削孔１１が複数形成され、しかも、それら隣接して形成される各掘削孔１１が水平方向において互いに重複したものとなる。従って、それら複数の掘削孔１１が一連となって沈設体１の沈設を許容する大孔１２が硬質層に形成されることになる。このため、沈設体１を沈設する前の現状地盤の状態から硬質層を削孔する場合に比べて、大孔１２を硬質層の削孔箇所に対して容易に正確に形成することができるようになる。
【００３６】
この実施の形態では、沈設体１を構成する各沈設リング５Ａ〜５Ｉが、筒状に形成された周壁６と、その周壁６を軸線方向に貫通して互いに平行に配置された複数の鉄筋孔７とを含むものとなっている。従って、上記沈設工法のために最適な沈設体１が得られ、この結果、上記沈設工法を容易に実施することができるようになる。
【００３７】
この実施の形態では、各沈設リング５Ａ〜５Ｉを構成する複数のセグメントピース８が互いに連結されることにより筒状の周壁６を有する各沈設リング５Ａ〜５Ｉが形成される。従って、各沈設リング５Ａ〜５Ｉをセグメントピース８の形で施工現場まで運ぶことが容易となり、限られたスペースの施工現場で沈設リング５Ａ〜５Ｉの構築が可能となる。このため、各沈設リング５Ａ〜５Ｉの運搬及び保管を容易なものにすることができ、限られたスペースでの施工作業を容易なものとすることができる。
更に、上下に積み重ねられる複数の沈設リング５Ａ〜５Ｉのうち、上側の沈設リング５Ｂ〜５Ｉの各セグメントピース８と下側の沈設リング５Ａ〜５Ｈの各セグメントピース８が互いに水平方向へずれて配置されることから、即ち、千鳥模様状に配置されることから、外部荷重に対する沈設体１の全体の剛性強度が高められる。この結果、沈設体１及び沈設構造物２としての耐久性を向上させることができる。
【００３８】
［第２の実施の形態］
次に、本発明（請求項１〜４）の沈設体の沈設工法及びその工法に使用される沈設体を具体化した第２の実施の形態に従って詳細に説明する。尚、この実施の形態で前記第１の実施の形態と同一の構成については、同一の符号を付して説明を省略し、以下には異なった点を中心に説明する。
【００３９】
図１７は、本実施の形態の沈設工法により沈設される沈設体２１を含む沈設構造物２２（この場合も「立坑」）の断面図を示す。この実施の形態では、硬質層のない地盤に対して沈設構造物２２が構築されるものとする。この沈設構造物２２は、沈設体２１が７つの沈設リング５Ａ〜５Ｇで構成されことの他、特に、沈設構造物２２の下端に設けられた複数の地中定着部２３と、同構造物２２の上端に設けられた地上定着部２４と、両定着部２３，２４の間で各鉄筋孔７を通じて張られた引張材２５とを備える点で前記第１の実施の形態の沈設構造物２と構成が異なる。各沈設リング５Ａ〜５Ｇの構成、各セグメントピース８の上下配置の点では、第１の実施の形態の沈設体１のそれと同じである。
【００４０】
次に、沈設体２１の沈設工法を含む沈設構造物２２の構築工法を、図１８〜２９に示す工程順序図等に従って説明する。
【００４１】
先ず、図１８に示す第１の工程、図１９に示す第２の工程、図２０に示す第３の工程及び図２１に示す第４の工程を実行する。これら第１〜第４の工程の内容は、前記第１の実施の形態の第１〜第４の工程のそれと同じである。
【００４２】
次に、図２２に示す第５の工程では、更に別の沈設リング５Ｃを構築し、上記第３及び第４の工程を繰り返すことにより、所定の第１の深度Ｄ１まで沈設する。この段階では、三つの沈設リング５Ａ〜５Ｃにより沈設体１が構成されるが、各沈設リング５Ａ〜５Ｃの軸線方向に貫かれた複数の鉄筋孔７はのそれぞれが上下に連通する。この実施の形態で、上記第１〜第５の工程は、本発明の第１の沈設工程に相当する。ここで、第１の深度Ｄ１とは、後述するように、上下に連通する各鉄筋孔７を通じて下方へ伸ばされる掘削機（例えば、ウォータジェット１０）の垂直性が保たれる程度の深さを意味する。この実施の形態では、第１の深度Ｄ１を「７ｍ」とする。これら第１〜第５の工程では、各沈設リング５Ａ〜５Ｃがその軸線方向に順次積み重ねられて地中に圧入されることから、沈設体１の全体としての垂直性が容易に得られる。
【００４３】
次に、図２３に示す第６の工程で、上下に連通した各鉄筋孔７を通じて沈設体１の下方へ掘削手段としてのウォータジェット１０を伸ばし、そのウォータジェット１０により地中を第１の深度Ｄ１より更に深い第２の深度Ｄ２まで掘削することにより、各鉄筋孔７に対応して連通する複数の掘削孔２６を形成する。ウォータジェット１０を鉄筋孔７から下側に出すとき、そこまでの沈設により鉄筋孔７が土砂により閉塞しているので、ウォータジェット１０により、その閉塞を解除しながら所期の掘削に入るようにする。図２８，２９に示すように、この実施の形態では、各鉄筋孔７とほぼ同径の掘削孔２６を形成する。ここで、第２の深度Ｄ２は、沈設体１を最終的に沈設させるのに必要な最大の深さを意味する。この実施の形態では、第２の深度Ｄ２を「２２ｍ」とする。ここでは、第１〜第５の工程で沈設された沈設体２１の垂直性が得られ、各沈設リング５Ａ〜５Ｃの鉄筋孔７の垂直性が得られることにより、ウォータジェット１０による掘削方向の垂直性が容易に得られ、地中に形成される各掘削孔２６の垂直性が得られる。この実施の形態で、本工程は、本発明の掘削工程に相当する。
【００４４】
次に、図２４に示す第７の工程で、上下に連通する各鉄筋孔７及び各掘削孔２６を通じて第２の深度Ｄ２まで複数の引張材２５を地中に挿入する。ここでも、互いに連通する各鉄筋孔７及び各掘削孔２６の垂直性が得られることにより、第２の深度Ｄ２まで挿入される各引張材２５の垂直性が得られることになる。この実施の形態で、本工程は、本発明の挿入工程に相当する。
【００４５】
次に、同じく図２４に示す第８の工程で、挿入された各引張材２５の下端を地中定着部２３により地中に定着させる。この工程では、上下に連通する各鉄筋孔７及び各掘削孔２６を通じて各掘削孔２６の最深部まで地中定着部２３の形成に必要な材料が供給されることになる。
【００４６】
次に、図２５に示す第９の工程で、第１〜第５の工程で沈設された沈設体２１の上に更に別の沈設リング５Ｄ，５Ｅ，５Ｆ，５Ｇを順次に構築して積み重ねると共に、それら各沈設リング５Ｄ〜５Ｇの各鉄筋孔７に引張材２５を挿通させ、それら引張材２５に沿って各沈設リング５Ｄ〜５Ｇを地中に圧入することにより沈設リング５Ａ〜５Ｇよりなる沈設体２１を第２の深度Ｄ２の近傍まで沈設させる。ここでは、第７の工程で挿入され、第８の工程で定着された各引張材２５の垂直性が得られることにより、ほぼ第２の深度Ｄ２まで沈設される沈設体２１の垂直性が得られるようになる。この実施の形態で、本工程は、本発明の第２の沈設工程に相当する。ここまでの第１〜第９の工程は、本発明の沈設体の沈設工法に相当するものである。
【００４７】
これ以降は、必要沈設長まで沈設された沈設体２１を用いた沈設構造物２２の構築が行われる。即ち、図２６に示す第１０の工程では、沈設体２１の刃口リング５Ａの内側に底盤水中コンクリート３を打設すると共に、各引張材２５を緊張させる。これにより、沈設体２１にプレス効果を導入し、曲げ応力に抵抗するようにする。
【００４８】
その後、図２７に示す第１１の工程で、各引張材２５を沈設体２１の上端の地上定着部２４で定着させ、複数の沈設リング５Ａ〜５Ｇよりなる沈設体２１を一体化させた後、沈設体２１の内部の水替えを行うことにより、沈設構造物２２を完成させる。
【００４９】
以上説明したように本実施の形態の沈設構造物の構築工法における沈設体の沈設工法によれば、所定の第１の深度Ｄ１まで３つの沈設リング５Ａ〜５Ｃよりなる沈設体２１を沈設する。更に、各沈設リング５Ａ〜５Ｃの軸線方向に貫かれた複数の鉄筋孔７を通じて沈設体２１の下方へ伸ばされるウォータジェット１０により地中を更に深い第２の深度Ｄ２まで掘削し、各鉄筋孔７に対応して連通する複数の掘削孔２６を形成する。その後、互いに連通する各鉄筋孔７及び各掘削孔２６を通じて第２の深度Ｄ２まで複数の引張材２５を地中に挿入する。そして、挿入された各引張材２５の下端を地中定着部２３により地中に定着させる。その後、上記沈設された沈設体２１の上に、更に別の沈設リング５Ｄ〜５Ｇを積み重ね、それら別の沈設リング５Ｄ〜５Ｇの各鉄筋孔７に挿通される各引張材２５に沿って別の沈設リング５Ｄ〜５Ｇを地中に圧入することにより複数の沈設リング５Ａ〜５Ｇよりなる沈設体２１を第２の深度Ｄ２の近傍まで沈設するようにしている。
従って、この沈設工法によれば、初めに３つの沈設リング５Ａ〜５Ｃがその軸線方向に順次積み重ねられて地中に圧入されることから、それら３つの沈設リング５Ａ〜５Ｃよりなる沈設体２１の全体としての垂直性が容易に得られる。これにより、各沈設リング５Ａ〜５Ｃの各鉄筋孔７の垂直性が得られることにより、ウォータジェット１０による掘削方向の垂直性が容易に得られ、地中に形成される各掘削孔２６の垂直性が得られる。更に、上下に連通する各鉄筋孔７及び各掘削孔２６の垂直性が得られることにより、第２の深度Ｄ２まで挿入される各引張材２５の垂直性が得られる。これにより、７つの沈設リング５Ａ〜５Ｇよりなる沈設体２１の全体としての垂直性が得られるようになる。この結果、最終的に所定の第２の深度Ｄ２まで沈設される沈設体２１の垂直施工精度を向上させることができる。つまり、アンカーとして機能する各地中定着部２３の位置ににずれが生じたり、沈設体２１の圧入方向にずれが生じたりすることがなく、その結果として、沈設体２１の垂直施工精度を向上させることができ、最終的には、沈設構造物２２の施工精度を向上させることができるようになる。
特に、この実施の形態では、第６の工程で、各掘削孔２６が各鉄筋孔７とほぼ同径に形成されると共に、各鉄筋孔７及び各掘削孔２６の内径が引張材２５の外径とほぼ同じに形成されることから、各鉄筋孔７及び各掘削孔２６に沿って挿入される引張材２５の直進性が確保されるようになる。この意味で、沈設体２１の垂直施工精度及び沈設構造物２２の施工精度をより一層向上させることができるようになる。
【００５０】
この実施の形態では、地中に沈設された沈設体２１が、地中定着部２３と地上定着部２４との間で係留されることになり、沈設体２１の浮き上がりが抑えられる。即ち、地下水により沈設体２１に上向きの浮力が加わっても、各地中定着部２３がアンカーとなって沈設体２１が地中に係留されることなる。このため、沈設体２１の浮力に対する抵抗力を増大させることができ、沈設体２１を地下水の浮力に抗して地中に安定的に設置することができる。このことによって、沈設構造物２２を地中に安定的に構築することができるようになる。
【００５１】
この実施の形態で、第１の実施の形態と同一の構成、即ち、沈設体２１及び各沈設リング５Ａ〜５Ｇのセグメントピース８による構成により得られる作用及び効果については、第１の実施の形態のそれと同じである。
【００５２】
又、第１〜第５の工程は沈設体２１の自重により掘削・沈設を行い、その後の第６及び第７の工程で引張材２５を設置した後、その引張材２５を反力に残りの沈設体２１を掘削・圧入・沈設することもできる。
【００５３】
尚、この発明は前記各実施の形態に限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱することのない範囲で以下のように実施することもできる。
【００５４】
（１）前記各実施の形態では、本発明の沈設体及び沈設工法を、平面円形状を有する沈設体１，２１に具体化したが、これに限られるものではなく、矩形状、小判形状等の各種平面形状を有する沈設体に具体化することもできる。
【００５５】
（２）前記各実施の形態では、各沈設リング５Ａ〜５Ｉを複数のセグメントピース８により構成したが、各沈設リングを最初から一体に形成された筒形周壁により構成してもよい。
【００５６】
（３）前記各実施の形態では、鋼構造のセグメントピース８又はＲＣ構造のセグメントピース８を用いたが、鋼構造とＲＣ構造の混在する沈設構造物としてもよい。
【００５７】
【発明の効果】
【００５８】
【００５９】
請求項１に記載の発明の構成によれば、第２の深度まで沈設される沈設体の垂直性が得られる。このため、最終的に所定の第２の深度まで沈設される沈設体の垂直施工精度を向上させることができるという効果を発揮する。
【００６０】
請求項２に記載の発明の構成によれば、請求項１の発明の効果に加え、沈設体の浮き上がりが抑えられるようになる。このため、沈設体を浮力に抗して地中に安定的に設置することができるという効果を発揮する。
【００６１】
請求項３に記載の発明の構成によれば、請求項１又は請求項２に記載の沈設工法に最適な沈設体が得られる。このため、この沈設工法を容易に実施することができるという効果を発揮する。
【００６２】
請求項４に記載の発明の構成によれば、請求項３の発明の効果に加え、各単位躯体の運搬及び保管を容易なものにすることができ、限られたスペースでの施工作業を容易なものにすることもでき、更には、沈設体としての耐久性を向上させることができるという効果を発揮する。
【図面の簡単な説明】
【図１】  第１の実施の形態に係り、沈設体を含む沈設構造物を示す断面図である。
【図２】  同じく、沈設構造物を示す平面図である。
【図３】  同じく、セグメントピースを示す斜視図である。
【図４】  同じく、セグメントピースを示す斜視図である。
【図５】  同じく、第１の工程を示す説明図である。
【図６】  同じく、第２の工程を示す説明図である。
【図７】  同じく、第３の工程を示す説明図である。
【図８】  同じく、第４の工程を示す説明図である。
【図９】  同じく、第５の工程を示す説明図である。
【図１０】  同じく、第６の工程を示す説明図である。
【図１１】  同じく、第７の工程を示す説明図である。
【図１２】  同じく、第８の工程を示す説明図である。
【図１３】  同じく、第９の工程を示す説明図である。
【図１４】  同じく、第１０の工程を示す説明図である。
【図１５】  同じく、掘削孔の一部を示す平面図である。
【図１６】  同じく、掘削孔の一部を示す側面図である。
【図１７】  第２の実施の形態に係り、沈設体を含む沈設構造物を示す断面図である。
【図１８】  同じく、第１の工程を示す説明図である。
【図１９】  同じく、第２の工程を示す説明図である。
【図２０】  同じく、第３の工程を示す説明図である。
【図２１】  同じく、第４の工程を示す説明図である。
【図２２】  同じく、第５の工程を示す説明図である。
【図２３】  同じく、第６の工程を示す説明図である。
【図２４】  同じく、第７及び第８の工程を示す説明図である。
【図２５】  同じく、第９の工程を示す説明図である。
【図２６】  同じく、第１０の工程を示す説明図である。
【図２７】  同じく、第１１の工程を示す説明図である。
【図２８】  同じく、掘削孔の一部を示す平面図である。
【図２９】  同じく、掘削孔の一部を示す側面図である。
【符号の説明】
１          沈設体
５Ａ〜５Ｉ  沈設リング（単位躯体）
６          周壁
７          鉄筋孔（貫通孔）
８          セグメントピース
１０        ウォータジェット（掘削手段）
１１        掘削孔
１２        大孔
２１        沈設体
２３        地中定着部
２４        地上定着部
２５        引張材
２６        掘削孔
【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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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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