(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
筒形状をなす複数の杭ガイド部材が連結部材によって一体に連結されたジャケット構造体を所定の水底地盤に載置し、前記各杭ガイド部材内を通して杭部材をそれぞれ前記水底地盤に所定深さまで打ち込み、前記各杭部材のうち内側に位置する杭部材に該水底地盤に対して引張荷重を付与するか、あるいは前記各杭部材のうち外側に位置する杭部材に該水底地盤に対して圧縮荷重を付与した後、該荷重の付与状態で前記各杭ガイド部材と前記各杭部材とを結合して前記ジャケット構造体を前記水底地盤に固定することを特徴とする水中基礎の設置方法。
【請求項２】
請求項１記載の水中基礎の設置方法において、前記内側に位置する杭部材はほぼ鉛直方向に打設される直杭であり、前記外側に位置する杭部材は鉛直方向に対して所定角度傾斜して打設される斜杭であることを特徴とする水中基礎の設置方法。
【請求項３】
請求項１記載の水中基礎の設置方法において、前記複数の杭ガイド部材の上端部に、鋼板により箱型形状に形成された中空形状をなすフーチングを装着したことを特徴とする水中基礎の設置方法。
【請求項４】
請求項３記載の水中基礎の設置方法において、前記フーチングの上方に反力導入ビームを配設し、該反力導入ビームから前記内側の杭部材に引張荷重を付与するか、あるいは前記外側の杭部材に圧縮荷重を付与することを特徴とする水中基礎の設置方法。
【請求項５】
請求項４記載の水中基礎の設置方法において、前記反力導入ビームに連結部材を介して前記内側の杭部材の上端部を連結する一方、前記反力導入ビームに油圧ジャッキを介して前記外側の杭部材の上端部を連結し、該油圧ジャッキを伸長駆動することで、前記内側の杭部材に引張荷重を付与すると共に前記外側の杭部材に圧縮荷重を付与することを特徴とする水中基礎の設置方法。
【請求項６】
請求項１記載の水中基礎の設置方法において、互いに重合した前記杭ガイド部材と前記杭部材との間にグラウトを充填することで、両者を結合することを特徴とする水中基礎の設置方法。
【請求項７】
請求項１記載の水中基礎の設置方法において、互いに重合した前記杭ガイド部材と前記杭部材との止水処理をした後、該杭部材の上端余剰部を切断し、前記杭ガイド部材と前記杭部材とを結合することを特徴とする水中基礎の設置方法。
【請求項８】
請求項１記載の水中基礎の設置方法において、前記複数の杭ガイド部材の上端部にフーチングを装着し、該フーチングから前記内側の杭部材に引張荷重を付与するか、あるいは前記外側の杭部材に圧縮荷重を付与することを特徴とする水中基礎の設置方法。
【請求項９】
請求項８記載の水中基礎の設置方法において、前記各杭ガイド部材と前記外側の杭部材とを結合した後、前記内側の杭部材に引張荷重を付与することを特徴とする水中基礎の設置方法。
【請求項１０】
請求項８記載の水中基礎の設置方法において、前記各杭ガイド部材と前記内側の杭部材とを結合した後、前記外側の杭部材に圧縮荷重を付与することを特徴とする水中基礎の設置方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、橋脚などの水上に立設する構造物を建設する場合に、水底地盤に設置する水中基礎の設置方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、橋梁基礎には、直接基礎、場所打ち杭基礎、鋼管杭基礎、ケーソン基礎などが従来から知られている。例えば、杭基礎によって建設された橋脚では、複数本の杭が海底地盤の軟弱地盤を貫通して支持地盤まで打ち込まれ、この各杭上に鉄筋コンクリートによってフーチングが構築され、このフーチングの上に橋脚を立設し、この橋脚がフーチング内に予め埋め込まれたアンカーフレームにアンカーボルトにより接合されている。また、ケーソン基礎によって建設された橋脚では、海底の支持地盤を所定広さ整地し、この地盤整地面に内部にコンクリートが打設されたケーソンを設置し、このケーソンの上に橋脚を立設し、この橋脚がケーソン内に予め埋め込まれたアンカーフレームにアンカーボルトにより接合されている。
【０００３】
ところが、このような杭基礎の場合、比較的水深の大きい海底に橋脚を構築するときに、技術的に困難性が伴い、高コストとなってしまうという問題がある。また、ケーソン基礎の場合、水深数十ｍ程度までの海底ならば問題ないが、それよりも深い海底にあっては、地盤整地面を形成するのに大規模な海上工事を必要とし、高コストで工事期間も長くなり、その間に航路を制限しなければならず、更に、支持地盤の上層に軟弱地盤があると、地盤改良工事も必要となってしまうという問題がある。
【０００４】
そこで、海底地盤に鉄筋コンクリートによるフーチングを構築したり、内部にコンクリートが打設されたケーソンを設置するのを不要とすることで、建設工事の容易化や低コスト化を図ったものとしてジャケット式基礎を用いた技術がある。図１１に従来のジャケット式基礎によって建設された橋脚の概略を示す。
【０００５】
従来のジャケット式基礎によって建設された橋脚において、図１１に示すように、海底の支持地盤001に対して、多数のガイドパイプ002が連結部材003によって連結されて構成されたジャケット構造体004を設置し、図示しない杭打ち機によって各ガイドパイプ002を用いて複数本の杭005が支持地盤001に打ち込まれている。そして、このジャケット構造体004上に鉄筋コンクリートによってフーチング006が構築されている。このフーチング006内には予めアンカーボルト007とアンカーフレーム008が埋め込まれており、このフーチング006の上に橋脚009が立設して接合されている。
【０００６】
なお、このような技術は、例えば、特開昭６１−５７７２１号公報に「マルチパイルジャケット構造の水中基礎施工法」として開示されている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
このようなジャケット式基礎にあっては、その上部に建設された橋脚から入力する荷重をフーチング006から多数の杭005に均等に分散させて受け止める必要がある。そのため、上述した従来のジャケット式基礎では、ジャケット構造体004の上にコンクリート製のフーチング006を構築することで、このフーチング006の剛性を上げて各杭005の反力を均等化させている。ところが、フーチング006の剛性を上げることは大重量化につながり、支持地盤001に打ち込む杭005を増やす必要があり、ジャケット構造体004が大型化、高コスト化してしまう。そして、フーチング006が大型化すると、地震発生時など橋脚などの構造物が振動した場合、フーチング006に働く慣性力が大きくなり、杭005に多大な力が作用して構造物が不安定なものとなってしまう。
【０００８】
本発明はこのような問題を解決するものであって、水中基礎の小型軽量化及び低コスト化を図ると共に建設物からの荷重を効率良く受け止めることで水中基礎の安定性の向上を図った水中基礎の設置方法を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上述の目的を達成するための請求項１の発明の水中基礎の設置方法は、筒形状をなす複数の杭ガイド部材が連結部材によって一体に連結されたジャケット構造体を所定の水底地盤に載置し、前記各杭ガイド部材内を通して杭部材をそれぞれ前記水底地盤に所定深さまで打ち込み、前記各杭部材のうち内側に位置する杭部材に該水底地盤に対して引張荷重を付与するか、あるいは前記各杭部材のうち外側に位置する杭部材に該水底地盤に対して圧縮荷重を付与した後、該荷重の付与状態で前記各杭ガイド部材と前記各杭部材とを結合して前記ジャケット構造体を前記水底地盤に固定することを特徴とするものである。
【００１０】
また、請求項２の発明の水中基礎の設置方法では、前記内側に位置する杭部材はほぼ鉛直方向に打設される直杭であり、前記外側に位置する杭部材は鉛直方向に対して所定角度傾斜して打設される斜杭であることを特徴としている。
【００１１】
また、請求項３の発明の水中基礎の設置方法では、前記複数の杭ガイド部材の上端部に、鋼板により箱型形状に形成された中空形状をなすフーチングを装着したことを特徴としている。
【００１２】
また、請求項４の発明の水中基礎の設置方法では、前記フーチングの上方に反力導入ビームを配設し、該反力導入ビームから前記内側の杭部材に引張荷重を付与するか、あるいは前記外側の杭部材に圧縮荷重を付与することを特徴としている。
【００１３】
また、請求項５の発明の水中基礎の設置方法では、前記反力導入ビームに連結部材を介して前記内側の杭部材の上端部を連結する一方、前記反力導入ビームに油圧ジャッキを介して前記外側の杭部材の上端部を連結し、該油圧ジャッキを伸長駆動することで、前記内側の杭部材に引張荷重を付与すると共に前記外側の杭部材に圧縮荷重を付与することを特徴としている。
【００１４】
また、請求項６の発明の水中基礎の設置方法では、互いに重合した前記杭ガイド部材と前記杭部材との間にグラウトを充填することで、両者を結合することを特徴としている。
【００１５】
また、請求項７の発明の水中基礎の設置方法では、互いに重合した前記杭ガイド部材と前記杭部材との止水処理をした後、該杭部材の上端余剰部を切断し、前記杭ガイド部材と前記杭部材とを結合することを特徴としている。
【００１６】
また、請求項８の発明の水中基礎の設置方法では、前記複数の杭ガイド部材の上端部にフーチングを装着し、該フーチングから前記内側の杭部材に引張荷重を付与するか、あるいは前記外側の杭部材に圧縮荷重を付与することを特徴としている。
【００１７】
また、請求項９の発明の水中基礎の設置方法では、前記各杭ガイド部材と前記外側の杭部材とを結合した後、前記内側の杭部材に引張荷重を付与することを特徴としている。
【００１８】
また、請求項１０の発明の水中基礎の設置方法では、前記各杭ガイド部材と前記内側の杭部材とを結合した後、前記外側の杭部材に圧縮荷重を付与することを特徴としている。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づいて本発明の実施形態を詳細に説明する。
【００２０】
図１に本発明の第１実施形態に係る水中基礎の設置方法によって構築された橋脚の概略、図２に本実施形態のジャケット構造体の概略、図３にジャケット構造体におけるフーチング部の水平断面、図４及び図５に本実施形態の水中基礎の設置方法による橋脚の構築作業を表す概略、図６に水中基礎の設置時における杭の反力調整作業を表す概略、図７に杭ガイド部材と杭部材とを結合方法を表す要部断面、図８に杭の反力調整後の荷重バランスを表す説明を示す。
【００２１】
本実施形態の水中基礎の設置方法において、図１に示すように、ジャケット構造体１１は、上部の軟弱地盤と下部の支持地盤とから構成される水底地盤Ｇ（図５参照）上に設置して構造物としての橋桁３１の橋脚３２を建設するためのものである。即ち、このジャケット構造体１１は、連結部材１２によって連結された複数の杭ガイド部材（レグ）１３，１４と、この各杭ガイド部材１３，１４の上端集合部に装着された中空形状をなすフーチング１５とから構成されている。
【００２２】
このジャケット構造体１１について詳細に説明すると、図１乃至図３に示すように、フーチング１５は上鋼板１６と下鋼板１７と４枚の外周鋼板１８により矩形箱型形状に形成されており、中央部寄りに直杭用の４つの杭ガイド部材１３の上端部が貫入し、外側に斜杭用の４つの杭ガイド部材１４の上端部が貫入している。この杭ガイド部材１３，１４は所定長さの円筒形状をなし、杭ガイド部材１３に対して杭ガイド部材１４は下部が外方に広がっており、各杭ガイド部材１３，１４同志が複数の連結部材１２によって一体に連結されている。このガイド部材１３，１４は、ジャケット構造体１１が水底地盤Ｇ上に設置されたときに、ガイドとして直杭１９及び斜杭２０をこの水底地盤Ｇに打ち込むためのものである。
【００２３】
各杭ガイド部材１３，１４の上端部はフーチング１５の上鋼板１６及び下鋼板１７に貫入して上方に開口しているが、このフーチング１５の内部には複数の縦梁部材２１が格子状に配設され、杭ガイド部材１３，１４がフーチング１５の内面に連結支持されている。また、フーチング１５内には橋脚３２の下部が貫入し、複数の縦梁部材２２，２３に連結支持されており、これによってフーチング１５から上方に向けて橋脚３２が立設されることとなる。なお、図３にて、３３は橋脚３２の内側に上下方向に沿って固定された縦リブ、３４は橋脚３２の内側角部に上下方向に沿って固定された角補強部材である。
【００２４】
また、このジャケット構造体１１が水底地盤Ｇに設置されたとき、フーチング１５が飛沫帯に位置するように構成され、このフーチング１５の外周部に防食処理が施されており、この防食処理としては、例えば、表面にチタン合金などの高耐食性金属を固定したり、被覆コンクリートを介して犠牲鋼板を固定するようにしている。
【００２５】
本実施形態では、このように構成されたジャケット構造体１１を用いて水底地盤Ｇに水中基礎を設置し、この水中基礎の上部に橋桁３１を建設する場合、この橋桁３１から水中基礎に入力した荷重が各杭１９，２０に均等に分散して水底地盤Ｇにより受け止めることができるように、各杭１９，２０の打設後に反力を調整している。
【００２６】
ここで、上述したジャケット構造体１１を用いた橋桁３１及び橋脚３２の建設工法について、図４乃至図８を用いて説明する。
【００２７】
図４(ａ)に示すように、ジャケット構造体１１は所定の工場のドック４１にて製作されており、製作が完了するとドック４１内に海水を入れてこのジャケット構造体１１を浮上させる。この場合、図４(ｂ)に示すように、ジャケット構造体１１は中空形状をなすフーチング１５により浮力を得ると共に、各杭ガイド部材１３，１４内に上端部から圧力空気を供給（圧気）することで浮力を得て、ジャケット構造体１１を海上４２に浮かべて全体のバランスをとっている。そして、前後一対の曵船４３によって海上４２に浮かんだジャケット構造体１１を牽引し、設置場所まで運搬する。
【００２８】
そして、ジャケット構造体１１が設置場所まで曳航されると、図５(ａ)に示すように、杭ガイド部材１３，１４内へ注水を行うことで、ジャケット構造体１１のバランスをとりながら沈めていき、水底地盤Ｇに位置決め載置する。このようにジャケット構造体１１が水底地盤Ｇの所定の位置に位置決めされると、まず、このジャケット構造体１１の上部に搭載した杭打ちハンマ４４を用いてジャケット構造体１１の杭ガイド部材１３内に直杭１９を挿入し、この杭打ちハンマ４４により直杭１９を水底地盤Ｇへ打ち込んでいく。次に、図５(ｂ)に示すように、杭打ちハンマ４４を用いてジャケット構造体１１の杭ガイド部材１４内に斜杭２０を挿入し、この杭打ちハンマ４４により斜杭２０を水底地盤Ｇ（支持地盤）へ打ち込んでいく。
【００２９】
この杭打ち作業により各杭ガイド部材１３，１４を介して全ての直杭１９及び斜杭２０が水底地盤Ｇへ所定深さまで打ち込まれると、ここで各杭１９，２０の反力調整作業を行う。まず、図６(ａ)に示すように、水底地盤Ｇ上に固定されたジャケット構造体１１では、各杭１９，２０の上端部がフーチング１５に位置している。反力導入ビーム５１はフーチング１５とほぼ同じ大きさの平板ブロックであって、このフーチング１５の上方に配設する。そして、ジャケット構造体１１の内側に位置する４つの直杭１９の上端部に連結部材としての仮杭５２を接続し、各仮杭５２をそれぞれ連結ピン５３により反力導入ビーム５１に連結する。一方、ジャケット構造体１１の外側に位置する４つの斜杭２０の上端部をそれぞれ油圧ジャッキ５４を介して反力導入ビーム５１に連結する。
【００３０】
次に、この状態で、図６(ｂ)に示すように、各油圧ジャッキ５４を微小ストローク伸長駆動し、外側の各斜杭２０に対して圧縮荷重Ｃ1 を付与すると共に、内側の各直杭１９に対して引張荷重Ｔ1 を付与する。そして、この荷重Ｃ1 ，Ｔ1 の付与状態で、各杭ガイド部材１３，１４及び各杭１９，２０内の海水及び土砂を排出してから、杭ガイド部材１３と直杭１９及び杭ガイド部材１４と斜杭２０を結合する。この結合方法としては、グラウト剤を用いた方法とプラグを用いた方法などがある。
【００３１】
例えば、図６(ｃ)及び図７(ａ)に示すように、各杭ガイド部材１３，１４の下端部に各杭１９，２０の外周面に密着するリングシール５５を装着した後、杭ガイド部材１３，１４と杭１９，２０との間にグラウト剤５６を充填し、上端部にリングシール５７を装着する。そして、グラウト剤５６が固化して仮結合したら、杭ガイド部材１３，１４と杭１９，２０との結合領域Ｌを残して各杭１９，２０の上端余剰部を切断する。また、図６(ｃ)及び図７(ｂ)に示すように、各杭ガイド部材１３，１４の下端部の内周面に上下一対の複数組のリブ５８，５９を予め固定しておき、杭ガイド部材１３，１４と各杭１９，２０との間にリングシール６０を装着した後、外周面に複数の突起６１が固定された円筒形状をなすプラグ６２を杭ガイド部材１３，１４内にリブ５８，５９の間まで降下してから所定角度回動して係止した状態で、杭ガイド部材１３，１４と杭１９，２０との間にグラウト剤６３を充填する。そして、グラウト剤６３が固化して仮結合したら、杭ガイド部材１３，１４と杭１９，２０との結合領域Ｌを残して各杭１９，２０の上端余剰部を切断する。なお、杭ガイド部材１３，１４と杭１９，２０との結合方法は、これらの方法以外に、例えば、溶接等を用いてもよい。
【００３２】
このように各杭１９，２０の反力調整作業が完了して杭ガイド部材１３，１４と各杭１９，２０とが結合されたら、ジャケット構造体１１から反力導入ビーム５１及び各油圧ジャッキ５４を取り外して撤去すると共に、杭ガイド部材１３，１４から仮杭５２と共に各杭１９，２０の上端余剰部を引き抜いて回収する。
【００３３】
このようにジャケット構造体１１が水底地盤Ｇに設置されると、図５(ｃ)に示すように、ジャケット構造体１１の上部に橋脚３２を延仲して、橋桁３１を建設する。このようにジャケット構造体１１に橋脚３２及び橋桁３１が建設された状態では、この橋桁３１からジャケット構造体１１に入力した荷重が各杭１９，２０に均等に分散してバランス良く受け止めることができるように反力調整されている。
【００３４】
即ち、図８(ａ)に示すように、水底地盤Ｇに設置されたジャケット構造体１１には、上方の橋桁３１及び橋脚３２から上載荷重Ｆが作用しており、この上載荷重Ｆはフーチング１５を介して各杭ガイド部材１３，１４及び各杭１９，２０に分散されて作用する。この場合、フーチング１５が中空鋼板製であって剛性がそれほど高くないために撓み、杭ガイド部材１３及び各杭１９に作用する圧縮荷重Ｃ2 の方が、杭ガイド部材１４及び各杭２０に作用する圧縮荷重Ｃ3 のよりも大きな応力となり、水底地盤Ｇから各杭１９，２０に対して同じ大きさの反力Ｃ2 ，Ｃ3 が作用する。
【００３５】
一方、図８(ａ)に示すように、ジャケット構造体１１の設置時に、杭ガイド部材１３及び各杭１９には引張荷重Ｔ1 が作用し、杭ガイド部材１４及び各杭２０には圧縮荷重Ｃ1 が作用しており、水底地盤Ｇから各杭１９，２０に対して同じ大きさの反力Ｔ1 ，Ｃ1 が作用する。
【００３６】
従って、図８(ｃ)に示すように、ジャケット構造体１１の各杭ガイド部材１３，１４及び各杭１９，２０には、上載荷重Ｆから作用する各圧縮荷重Ｃ2 ，Ｃ3 と、設置時の引張荷重Ｔ1 及び圧縮荷重Ｃ1 とが重合して作用することとなり、各杭ガイド部材１３，１４及び各杭１９，２０に作用する荷重はすべて均等な圧縮荷重Ｃとなり、水底地盤Ｇからの反力Ｃと同様となり、ジャケット構造体１１は水底地盤Ｇ上に安定した状態に維持される。
【００３７】
このように本実施形態の水中基礎の設置方法にあっては、連結部材１２により複数の杭ガイド部材１３，１４を連結してその上端部に中空形状をなす鋼板製のフーチング１５を装着してジャケット構造体１１を構成し、このジャケット構造体１１を水底地盤Ｇに載置し、各杭ガイド部材１３，１４内を通して杭１９，２０を所定深さまで打ち込み、フーチング１５の上方に反力導入ビーム５１を配設し、この反力導入ビーム５１に内側の各直杭１９を連結する一方、油圧ジャッキ５４を介して各斜杭２０を連結し、各油圧ジャッキ５４を微小ストローク伸長駆動することで、各斜杭２０に圧縮荷重Ｃ1 を付与すると共に各直杭１９に引張荷重Ｔ1 を付与し、この状態で、各杭ガイド部材１３，１４及び各杭１９，２０を結合してジャケット構造体１１を水底地盤Ｇに固定するようにしている。
【００３８】
従って、ジャケット構造体１１の設置時に予め内側に位置する各直杭１９に引張荷重Ｔ1 を付与し、外側に位置する各斜杭２０に圧縮荷重Ｃ1 を付与することで、ジャケット構造体１１上の橋桁３１及び橋脚３２から上載荷重Ｆが作用して各杭１９，２０に異なる圧縮荷重Ｃ2 ，Ｃ3 が作用すると、各荷重が重合して各杭１９，２０に作用する分散荷重Ｃがほぼ均等することとなり、ジャケット構造体１１を安定した状態に維持できる。
【００３９】
また、このようにジャケット構造体１１を設置した後の反力を調整することで、フーチング１５を中空形状をなす鋼板製などとして軽量化することができると共に、フーチング１５の軽量化により転倒モーメントが減少し、構造物を安定して支持できる。更に、水中にコンクリートを打設する必要がなくなって作業が簡素化されると共に作業期間も短くなり、作業性が向上する。
【００４０】
なお、上述の実施形態では、ジャケット構造体１１のフーチング１５を矩形箱型形状に形成したが、中空形状であればその形状に限定されるものではなく、円形箱型形状でもよい。また、図１に詳細に示すように、２つのジャケット構造体１１を並設して設置し、門型をなす橋脚３２を支持するようにしたが、１つのジャケット構造体１１を設置し、Ｉ型の橋脚を支持するようにしてもよい。
【００４１】
図９に本発明の第２実施形態に係る水中基礎の設置方法を表す概略、図１０に本発明の第３実施形態に係る水中基礎の設置方法を表す概略を示す。なお、前述した実施形態で説明したものと同様の機能を有する部材には同一の符号を付して重複する説明は省略する。
【００４２】
第２実施形態の水中基礎の設置方法では、図９(ａ)に示すように、ジャケット構造体１１が水底地盤Ｇの所定の位置に位置決めされ、杭ガイド部材１３を通して直杭１９が水底地盤Ｇに打ち込まれると共に、杭ガイド部材１４を通して斜杭２０が打ち込まれると、ここで各杭１９，２０の反力調整作業を行う。まず、各杭ガイド部材１４の下端部と各斜杭２０の上端部とを前述した結合方法などを用いて結合する。次に、フーチング１５上に各杭ガイド部材１３に対応してセンターホールジャッキ７１を設置し、駆動ロッド７２を杭ガイド部材１３内に垂下して各直杭１９の上端部に連結する。この状態で、図９(ｂ)に示すように、各センターホールジャッキ７１を微小ストローク収縮駆動し、各直杭１９に対して引張荷重Ｔ4 を付与すると、各斜杭２０に対しては圧縮荷重Ｃ4 が付与される。そして、この荷重Ｃ4 ，Ｔ4 の付与状態で、各杭ガイド部材１３と直杭１９とを結合する。
【００４３】
このようにジャケット構造体１１の設置時に予め各直杭１９に引張荷重Ｔ4 が付与され、各斜杭２０に圧縮荷重Ｃ4 が付与されると、フーチング１５上に橋桁や橋脚などの構造物が建設された状態では、この構造物からジャケット構造体１１に上載荷重Ｆが作用して各杭１９，２０に異なる圧縮荷重が作用したとき、各荷重が重合して各杭１９，２０にほぼ均等に分散作用することとなり、ジャケット構造体１１を安定した状態に維持できる。
【００４４】
第３実施形態の水中基礎の設置方法では、図１０(ａ)に示すように、ジャケット構造体１１を固定する各杭１９，２０の反力調整作業を行う場合、まず、各杭ガイド部材１３の下端部と各直杭１９の上端部とを前述した結合方法などを用いて結合する。次に、図１０(ｂ)に示すように、各杭ガイド部材１４の下端部の内周面に複数のブラケット８１を固定して油圧ジャッキ８２を設置する一方、各直杭１９に油圧ジャッキ８２に対応して係止部８３を固定する。この状態で、図１０(ｃ)に示すように、各油圧ジャッキ８２を微小ストローク伸長駆動し、各斜杭２０に対しては圧縮荷重Ｃ5 が付与すると、各直杭１９に対して引張荷重Ｔ5 が付与される。そして、この荷重Ｃ5 ，Ｔ4 の付与状態で、各杭ガイド部材１４と斜杭２０とを結合する。
【００４５】
このようにジャケット構造体１１の設置時に予め各直杭１９に引張荷重Ｔ5 が付与され、各斜杭２０に圧縮荷重Ｃ5 が付与されると、フーチング１５上に橋桁や橋脚などの構造物が建設された状態では、この構造物からジャケット構造体１１に上載荷重Ｆが作用して各杭１９，２０に異なる圧縮荷重が作用したとき、各荷重が重合して各杭１９，２０にほぼ均等に分散作用することとなり、ジャケット構造体１１を安定した状態に維持できる。
【００４６】
【発明の効果】
以上、上述した実施形態によって詳細に説明したように請求項１の発明の水中基礎の設置方法によれば、筒形状をなす複数の杭ガイド部材が連結部材によって一体に連結されたジャケット構造体を所定の水底地盤に載置し、各杭ガイド部材内を通して杭部材をそれぞれ水底地盤に所定深さまで打ち込み、各杭部材のうち内側に位置する杭部材に水底地盤に対して引張荷重を付与するか、あるいは各杭部材のうち外側に位置する杭部材に水底地盤に対して圧縮荷重を付与した後、この荷重の付与状態で各杭ガイド部材と各杭部材とを結合してジャケット構造体を水底地盤に固定するようにしたので、ジャケット構造体の設置時に予め各杭に所定の引張荷重あるいは圧縮荷重を付与することで、ジャケット構造体上の構造物から上載荷重が作用して各杭に異なる圧縮荷重が作用しても、各荷重が重合して各杭に均等に分散した荷重に調整されることとなり、建設物からの荷重を効率良く受け止めて水中基礎の安定性を向上することができると共に、水中基礎の小型軽量化及び低コスト化を図ることができる。
【００４７】
請求項２の発明の水中基礎の設置方法によれば、内側に位置する杭部材をほぼ鉛直方向に打設される直杭とし、外側に位置する杭部材を所定角度傾斜して打設される斜杭でとしたので、少ない本数の杭でジャケット構造体を確実に固定することができる。
【００４８】
請求項３の発明の水中基礎の設置方法によれば、複数の杭ガイド部材の上端部に、鋼板により箱型形状に形成された中空形状をなすフーチングを装着したので、水中基礎の小型軽量化及び低コスト化を図ることができると共に、フーチングの軽量化により転倒モーメントが減少し、構造物を安定して支持することができる。
【００４９】
請求項４の発明の水中基礎の設置方法によれば、フーチングの上方に反力導入ビームを配設し、反力導入ビームから内側の杭部材に引張荷重を付与するか、あるいは外側の杭部材に圧縮荷重を付与するようにしたので、反力導入ビームを用いて容易に各杭部材に所定の荷重を付与することができ、作業性を向上することができる。
【００５０】
請求項５の発明の水中基礎の設置方法によれば、反力導入ビームに連結部材を介して内側の杭部材の上端部を連結する一方、反力導入ビームに油圧ジャッキを介して外側の杭部材の上端部を連結し、油圧ジャッキを伸長駆動することで内側の杭部材に引張荷重を付与すると共に外側の杭部材に圧縮荷重を付与するようにしたので、油圧ジャッキを介して外側の杭部材の上端部を連結し、油圧ジャッキを伸長駆動だけで各杭部材に所定の荷重を付与することができ、作業性を向上することができる。
【００５１】
請求項６の発明の水中基礎の設置方法によれば、互いに重合した杭ガイド部材と杭部材との間にグラウトを充填して両者を結合するようにしたので、各杭部材に所定の荷重を付与した状態で容易に杭ガイド部材と杭部材とを結合することができる。
【００５２】
請求項７の発明の水中基礎の設置方法によれば、互いに重合した杭ガイド部材と杭部材との止水処理をした後、杭部材の上端余剰部を切断し、杭ガイド部材と杭部材とを結合するようにしたので、杭部材の余剰部を切除することで、ジャケット構造体の軽量化を図ることができると共に、各杭部材に作用する所定の荷重を確実に杭ガイド部材に伝達することができる。
【００５３】
請求項８の発明の水中基礎の設置方法によれば、複数の杭ガイド部材の上端部にフーチングを装着し、フーチングから内側の杭部材に引張荷重を付与するか、あるいは外側の杭部材に圧縮荷重を付与するようにしたので、既存のフーチングを用いて各杭部材に所定の荷重を付与することができ、作業コストを低減することができる。
【００５４】
請求項９の発明の水中基礎の設置方法によれば、各杭ガイド部材と外側の杭部材とを結合した後、内側の杭部材に引張荷重を付与するようにしたので、各杭部材に対して容易に所定の荷重を付与することができる。
【００５５】
請求項１０の発明の水中基礎の設置方法によれば、各杭ガイド部材と内側の杭部材とを結合した後、外側の杭部材に圧縮荷重を付与するようにしたので、各杭部材に対して容易に所定の荷重を付与することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態に係る水中基礎の設置方法によって構築された橋脚の概略図である。
【図２】本実施形態のジャケット構造体の概略図である。
【図３】ジャケット構造体におけるフーチング部の水平断面図である。
【図４】本実施形態の水中基礎の設置方法による橋脚の構築作業を表す概略図である。
【図５】本実施形態の水中基礎の設置方法による橋脚の構築作業を表す概略図である。
【図６】水中基礎の設置時における杭の反力調整作業を表す概略図である。
【図７】杭ガイド部材と杭部材とを結合方法を表す要部断面図である。
【図８】杭の反力調整後の荷重バランスを表す説明図である。
【図９】本発明の第２実施形態に係る水中基礎の設置方法を表す概略図である。
【図１０】本発明の第３実施形態に係る水中基礎の設置方法を表す概略図である。
【図１１】従来のジャケット式基礎によって建設された橋脚の概略図である。
【符号の説明】
１１  ジャケット構造体
１２  連結部材
１３，１４  杭ガイド部材
１５  フーチング
１９  直杭
２０  斜杭
３１  橋桁
３２  橋脚（構造物）
４２  海上
４４  杭打ちハンマ
５１  反力導入ビーム
５２  仮杭（連結部材）
５３  連結ピン
５４  油圧ジャッキ
５６，６３  グラウト剤
５８，５９  リブ
６２  プラグ
７１  センターホールジャッキ
８２  油圧ジャッキ
Ｇ    水底地盤
Ｃ，Ｃ1 ，Ｃ2 ，Ｃ3 ，Ｃ4 ，Ｃ5   圧縮荷重
Ｔ，Ｔ1 ，Ｔ4 ，Ｔ5   引張荷重
【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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