JPH063002B2 - 杭式連結構造物 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 《産業上の利用分野》 この発明は、護岸、防波堤、シーバース、棧橋などの港
湾構造物、海洋構造物に用いられる杭式連結構造物に関
する。

《従来の技術》 港湾構造物や海洋構造物の一種として、所定の間隔を置
いて海底地盤中に打設された複数の杭柱に、コンクリー
トブロックを積層嵌合して、このコンクリートブロック
にプレストレス等を導入して構築される杭式連結構造物
が知られており、例えば、特公昭５６−１７４８４号公
報、特開昭６０−１０００７号公報などに開示されてお
り、この構造物では軟弱な海底地盤でも、その地盤を改
良する必要がないという利点がある。

しかしながら、このような杭式連結構造物には、以下に
説明する問題があった。

《発明が解決しようとする問題点》 すなわち、上記公報に開示されている杭式連結構造物で
は、その上部だけがコンクリートブロックにより連結さ
れており、底部の各杭柱間は何等連結されておらず、各
杭の挙動に差異が生じる構造になっていた。

このため、構造物に強大な波力や地震力が作用したと
き、構造物は連続体としてよりもむしろ単独の構造物と
しての挙動を示し、これらの外力により個々の杭に生じ
る変形に差異が生じるので、構造物の唯一の連結部であ
るコンクリートブロックおよび特定の杭に応力が集中し
易く、これら構造体の抵抗力に問題があった。

また、上記公報の構造物では、杭柱は海底地盤に打設さ
れているだけなので、海底面付近の杭の周囲に局所的な
洗掘が生じやすいだけでなく、このような洗掘や繰返し
波浪等による個々の構造物の不等沈下・変形が生じ易
く、このような不等沈下・変形が生じた場合にも、コン
クリートブロックに引っ張りや曲げなどの応力が生じる
ことが予想される。

この発明はこのような従来の問題点に鑑みてなされたも
のであって、その目的とするところは、杭式連結構造物
に連続体の底版を設けることにより、外力、変形に対す
る抵抗力を増加できる杭式連結構造物を提供することに
ある。

《問題点を解決するための手段》 上記目的を達成するために、この発明は、海中に立設さ
れた杭柱間にコンクリートブロックを積層嵌合して構築
される杭式連結構造物において、前記杭柱と海底地盤上
に設置される分割底版を予め陸上で一体形成した複数の
ブロック体と、このブロック体の前記分割底版の接続部
分に近接する個所に位置する前記杭柱内に貫入設置され
る水中コンクリートないしはモルタルなどの連結材の打
設管とを備え、前記ブロック体を沈設現場まで運搬して
沈設した後に、適宜型枠を設置して隣接する前記分割底
版間に前記打設管を介して連結材を注入して相互に連結
し連続した底版となすことを特徴とする。

《作用》 上記構成の杭式連結構造物によれば、杭柱の上部側に
は、積層嵌合されたコンクリートブロックが位置し、か
つ、その下部側には分割底版を連結した連続した底版が
設けられるので、構造物は杭柱の上下２個所で連結され
た立体骨組み構造を形成し、波力、地震力などの強大な
外力および不等沈下に対して構造物全体で対処すること
が可能となり、上部のコンクリートブロックおよび特定
の杭柱への応力集中が緩和される。

また、上記構成の杭式構造物は、杭柱の下端に連続した
底版が一体として設けられているので、従来の杭式連結
構造物において海底面付近の杭周辺に生じる局所的な洗
掘も防止できる。

さらに、杭柱を海底地盤中に貫入する必要がないので岩
盤等杭打ちが困難な硬質地盤にも簡単に杭式構造物を構
築できる。

《実施例》 以下、この発明の好適な実施例について添付図面を参照
にして詳細に説明する。

第１図および第２図は、この発明にかかる杭式連結構造
物の一実施例を示している。

同図に示す杭式連結構造物では、まず、第１図に示すよ
うに、前後・左右方向に適当な間隔を置いて格子状に立
設された複数の鋼製等の杭柱１０と、海底地盤１２上に
設置される分割底版１４とを一体成形したブロック体１
６が製作される。

ブロック体１６の分割底版１４は、例えば、コンクリー
トで形成され、従来のコンクリートケーソン等の底版と
同様にドライドックなどの陸上で製作される。

この場合、各杭柱１０の下端部分は分割底版１４中に埋
設しておき、杭柱１０下端部と分割底版１４とを剛接合
により一体化させる。

また、杭柱１０の長さが大きい場合には、分割底版１４
のコンクリート打設時に、杭柱１０を適宜分割し、適当
な長さの杭柱１０下部のみを分割底版１４と一体成形
し、コンクリートの打設後に杭柱１０の上部側を溶接な
どにより継ぎ足し、所要の杭柱１０の長さを得るように
しても良い。

なお、分割底版１４の大きさは、起重機船の吊り能力や
据付け精度などを考慮して、その平面寸法を決定すると
ともに、分割底版１４の接続方向の端面には鉄筋１５が
突設されている。

また、杭柱１０としては、鋼管のほかにコンクリート
杭、鋼管とコンクリートとの合成杭などが使用できる。

そして、上記ブロック体１６の分割底版１４の四隅上面
部には、これを起重機船で運搬する時に使用される吊り
金具１８が設けられている。

この場合、吊り金具１８は分割底版１４に設けるだけで
なく、例えば、第１図（ｂ）に点線で示すように、杭柱
１０をコンクリート若しくは鋼製のフレーム２０で相互
に連結し、これらのフレーム２０に吊り金具１８を設け
ても良い。

なお、このフレーム２０は、ブロック体１６を現地に据
え付けた後、杭柱１０間に積層嵌合されるコンクリート
ブロックの支持部材としても使用できる。

一方、上記分割底版１４の接続部分に近接する個所に位
置する杭柱１０および分割底版１４内には、第２図に示
すように、水中コンクリートないしはモルタルなどの連
結材の打設管２２が貫入設置されている。

この打設管２２には、中空のパイプが用いられ、その下
端は分割底版１４内で折り曲げられ、分割底版１４の接
続部分を指向して開口している。

以上のブロック体１６の製作が完了すると、ブロック体
１６は分割底版１４に設けられた吊り金具１８を介して
起重機船に吊り下げられて沈設据え付け現場まで運ばれ
る。

そして、起重機船のクレーンを操作して海底地盤１２上
に設置することになるが、海底地盤１２が軟弱な場合
や、不陸が著しい場合には、事前に地盤改良や整地を行
う。

また、ブロック体１６の据え付け後には、必要に応じて
分割底版１４の下面と海底地盤１２との間にモルタルな
どを注入して、基礎部分の安定性を補強することも可能
である。

一つのブロック体１６の沈設据え付けが終了すると、上
記作業を繰り返すことで各分割底版１４間に所定の間隔
を保って所要の数だけのブロック体１６が沈設設置され
る。

そして、ブロック体１６の設置後に隣接する分割底版１
４，１４間の接続部分に打設管２２を介して水中コンク
リート（モルタル）の注入が行われる。

水中コンクリートの注入に当たっては、分割底版１４，
１４の接続部分に鋼製もしくはコンクリート製型枠２３
が設置される。

鋼製（コンクリート製）型枠２３は、この実施例では、
平板状のものが使用され、その両端部には杭柱１０の直
径よりも若干大きい孔が穿設されていて、この孔を杭性
１０に差し込むようにして隣接する分割底版１４，１４
の上面にセットされる。

なお、この鋼製（コンクリート製）型枠２３の下面側に
は、分割底版１４の端面から突出する鉄筋１５とオーバ
ーラップする接続用の鉄筋を設けておいても良い。

また、水中コンクリートの打設に先立ち、杭柱１０，１
０間に連結用のコンクリートブロック２４が起重機船を
使用して積層嵌合される。

この場合、コンクリートブロック２４には、予め杭柱１
０に嵌合させる透孔が穿設されており、所定の状態に設
置されると適当な時期にプレストレスがブロック２４間
に導入され、ブロックを一体化させる。

以上の準備が終了すると、コンクリートブロック上にお
いて、打設管２２に連結材送出用のポンプ２５を接続し
て、分割底版１４の各接続部分に水中コンクリートが打
設され、これにより分割底版１４は水中コンクリートで
連結された連続した底版となる。

さて、以上の構成からなる杭式連結構造物では、杭柱１
０の上部側には、各杭柱１０，１０間に積層嵌合された
コンクリートブロック２４が位置し、かつ、その下部側
には分割底版１４を水中コンクリートで連結した連続し
た底版が設けられるので、構造物は杭柱１０の上下２個
所で連結された立体骨組み構造を形成し、波力、地震力
などの強大な外力および不等沈下に対して構造物全体で
対処することが可能となり、上部のコンクリートブロッ
ク２４および特定の杭柱１０への応力集中が緩和され
る。

また、上記杭式構造物は、杭柱１０の下端に分割底版１
４を連結した底版が一体として設けられているので、従
来の杭式連結構造物において海底面付近の杭周辺に生じ
る局所的な洗掘も防止できる。

さらに、杭柱１０を海底地盤１２中に貫入する必要がな
いので、岩盤等杭打ちが困難な硬質地盤にも簡単に杭式
構造物を構築できる。

《発明の効果》 以上実施例で説明したように、この発明にかかる杭式連
結構造物によれば、海中に立設される杭柱の上下二個所
で、コンクリートブロックおよび分割底版を結合した連
続した底版とで連結しているので、波力、地震力などの
環境外力や不等沈下に対しても構造物全体で抵抗できる
ため、特定構造部材への応力集中の低減が可能になる。

また、杭柱の下部に連続した底版が設けられているの
で、局所的な洗掘も防止できる。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図はこの発明にかかる杭式連結構造物
の一実施例を示しており、第１図は杭柱と分割底版とを
一体化したブロック体の斜視図と側面図、第２図（ａ）
はブロック体の設置状態の断面図、第２図（ｂ）は第２
図（ａ）の要部拡大断面図、第２図（ｃ）は第２図
（ｂ）の平面図である。 １０…………杭柱 １２…………海底地盤 １４…………底版 １６…………ブロック体 １８…………吊り金具 ２２…………打設管 ２３…………鋼製型枠 ２４…………コンクリートブロック

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】海中に立設された杭柱間にコンクリートブ
   ロックを積層嵌合して構築される杭式連結構造物におい
   て、前記杭柱と海底地盤上に設置される分割底版とを予
   め陸上で一体形成した複数のブロック体と、このブロッ
   ク体の前記分割底版の接続部分に近接する個所に位置す
   る前記杭柱内に貫入設置される水中コンクリートないし
   はモルタルなどの連結材の打設管とを備え、前記ブロッ
   ク体を沈設現場まで運搬して沈設した後に、適宜型枠を
   設置して隣接する前記分割底版間に前記打設管を介して
   連結材を注入して相互に連結し連続した底版となすこと
   を特徴とする杭式連結構造物。