特許 6445892 沈設構造物の構築方法及び沈設構造物

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6445892

(24)【登録日】2018年12月7日

(45)【発行日】2018年12月26日

(54)【発明の名称】沈設構造物の構築方法及び沈設構造物

(51)【国際特許分類】

   E02D 23/08 20060101AFI20181217BHJP

   E21D 1/00 20060101ALI20181217BHJP

   E21D 5/06 20060101ALI20181217BHJP

【ＦＩ】

   E02D23/08 B

   E21D1/00 A

   E21D5/06

【請求項の数】13

【全頁数】16

(21)【出願番号】特願2015-26795(P2015-26795)

(22)【出願日】2015年2月13日

(65)【公開番号】特開2016-148224(P2016-148224A)

(43)【公開日】2016年8月18日

【審査請求日】2017年12月7日

(73)【特許権者】

【識別番号】000231110

【氏名又は名称】ＪＦＥ建材株式会社

(73)【特許権者】

【識別番号】000140694

【氏名又は名称】株式会社加藤建設

(73)【特許権者】

【識別番号】000001258

【氏名又は名称】ＪＦＥスチール株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100114890

【弁理士】

【氏名又は名称】アインゼル・フェリックス＝ラインハルト

(74)【代理人】

【識別番号】100162880

【弁理士】

【氏名又は名称】上島 類

(72)【発明者】

【氏名】松岡 馨

(72)【発明者】

【氏名】林 伸郎

(72)【発明者】

【氏名】濱田 良幸

【審査官】 神尾 寧

(56)【参考文献】

【文献】 特開昭６１−０７５１２１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００８−２０８５３３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許第０５１９７８２７（ＵＳ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｅ０２Ｄ ２３／０８

Ｅ２１Ｄ １／００

Ｅ２１Ｄ ５／０６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

第１のリング体をその軸線方向に重ねて連結して第１の沈設体を組み立てる工程と、
前記第１のリング体を連結した後、前記第１の沈設体の内側の地盤を掘削し、前記第１の沈設体の上方から力を加えて、前記第１の沈設体を地中に沈設する工程と、
前記第１の沈設体の組み立て及び沈設完了後に、前記第１のリング体よりも径の大きな第２のリング体をその軸線方向に重ねて連結して前記第１の沈設体を囲むように第２の沈設体を組み立てる工程と、
前記第２の沈設体を組み立てながら前記第２の沈設体の内側の地盤を掘削してその掘削土を前記第１の沈設体の内側に投入し、前記第２の沈設体の上方から力を加えて、前記第２の沈設体を地中に沈設する工程と、
前記第１の沈設体の内側に投入された掘削土と前記第１の沈設体とを撤去する工程と、
を有することを特徴とする沈設構造物の構築方法。

【請求項2】

前記第２の沈設体の組み立て及び沈設完了後に、前記第２の沈設体の内側の地下水を排水し、前記地下水の排水完了後に、前記第１の沈設体の内側に投入された掘削土と前記第１の沈設体とを撤去することを特徴とする請求項１に記載の沈設構造物の構築方法。

【請求項3】

前記第２の沈設体の組み立てと並行して、前記第１の沈設体の内側に投入された掘削土と地下水を排出し、地下水のみを前記第１の沈設体内に戻すことを特徴とする請求項１に記載の沈設構造物の構築方法。

【請求項4】

前記第１のリング体の軸線方向に沿って貫かれた貫通孔を通じて前記第１の沈設体の下方の地盤を掘削する工程と、
掘削された地盤に反力をとり、前記第１の沈設体に係止して前記第１の沈設体の浮き上がりを防止する第１の浮上防止アンカーを設置する工程と、
前記第２のリング体の軸線方向に沿って貫かれた貫通孔を通じて前記第２の沈設体の下方の地盤を掘削する工程と、
掘削された地盤に反力をとり、前記第２の沈設体に係止して前記第２の沈設体の浮き上がりを防止する第２の浮上防止アンカーを設置する工程と、
を有することを特徴とする請求項１から３までのいずれか一項に記載の沈設構造物の構築方法。

【請求項5】

各浮上防止アンカーを、各沈設体の貫通孔に係止することを特徴とする請求項４に記載の沈設構造物の構築方法。

【請求項6】

前記第１の沈設体の沈設完了後で前記第２の沈設体を組み立てる前に、前記第１の沈設体の内側の底部にコンクリート層を構築する工程と、
前記第２の沈設体の沈設完了後で前記第２の沈設体の内側の地下水を排水する前に、前記第１の沈設体の外側で前記第２の沈設体の内側の底部にコンクリート層を構築する工程と、
を有することを特徴とする請求項１から５までのいずれか一項に記載の沈設構造物の構築方法。

【請求項7】

前記第１の沈設体の内側に投入された掘削土と前記第１の沈設体とを撤去した後、構築された前記コンクリート層の上面に第２のコンクリート層を構築する工程を有することを特徴とする請求項６に記載の沈設構造物の構築方法。

【請求項8】

前記第１のリング体に形成された流通孔を介して、前記第１の沈設体の内側の地下水を前記第１の沈設体の外側に導くことを特徴とする請求項１から７までのいずれか一項に記載の沈設構造物の構築方法。

【請求項9】

前記第１の沈設体を組み立てる前に、前記第１の沈設体を地中に沈設する際の反力を取る第１の沈設アンカーを設置する工程と、
前記第２の沈設体を組み立てる前に、前記第２の沈設体を地中に沈設する際の反力を取る第２の沈設アンカーを設置する工程と、
を有することを特徴とする請求項１から８までのいずれか一項に記載の沈設構造物の構築方法。

【請求項10】

請求項１から９までのいずれか一項に記載の沈設構造物の構築方法により構築される沈設構造物であって、
各リング体は、
壁面を形成するプレートと、
前記プレートの上端部及び下端部に立設された主桁と、を備え、
各主桁には、各リング体の軸線方向に沿って貫通する貫通孔が形成されていることを特徴とする沈設構造物。

【請求項11】

請求項４又は５に記載の沈設構造物の構築方法により構築される沈設構造物であって、
前記第１の浮上防止アンカー及び前記第２の浮上防止アンカーは、
各沈設体の下方に掘削された地盤に固定される定着部と、
前記定着部に連結され、前記貫通孔内に挿通される連結部と、
前記連結部に設けられ、各リング体に係止される係止部と、
を備えることを特徴とする沈設構造物。

【請求項12】

前記係止部は、前記貫通孔の開口面積よりも横断面の面積が大きくなるように形成されていることを特徴とする請求項１１に記載の沈設構造物。

【請求項13】

前記沈設体の内側の底部に構築されたコンクリート層を有し、
前記コンクリート層が構築されている深さの範囲内で、前記係止部を各リング体に係止することを特徴とする請求項１１又は１２に記載の沈設構造物。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、筒状の沈設体を地中に沈設して構築される沈設構造物の構築方法及び沈設構造物に関する。

【背景技術】

【0002】

立坑や橋脚補強等の沈設構造物を地中に構築するために、複数のリング体をその軸線方向に重ねて連結した沈設体を地中に沈設する沈設工法が知られている。
沈設体を地中に沈設する際には、施工場所の地表面上に刃口リングを設け、刃口リングの内側の地盤を掘削した後、刃口リングの上端を沈設装置によって地盤に向けて押圧し、刃口リングを地中に沈設していく。ある程度の深さまで刃口リングを沈設させた後、刃口リングの上端に別のリング体を連結し、リング体の内側を掘削し、リング体の上端を沈設装置によって地盤に向けて押圧し、リング体を地中に沈設していく。このように、複数のリング体の連結による沈設体の組み立てと、地盤の掘削及び沈設体の押圧とを順に繰り返すことで、沈設体を地中に沈設することができる（例えば、特許文献１参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特許第３９６７４９４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

近年、大断面、大深度での沈設構造物の施工が増加しているが、リング体の連結、地盤の掘削、沈設体の押圧を順に行う従来の工法では、大断面、大深度の施工になるにつれて、それぞれの工程にかかる時間が増大し、施工期間が長くなってしまう。
この問題を解決するため、リング体を連結しながら地盤の掘削を行う工法も考えられる。しかし、掘削した土砂をリング体の外に運び出す際に、リング体の連結を行っている作業者の上方を重機のバケット等が通ることになり、安全性の確保が困難となってしまう。
そのため、大断面、大深度の施工においても、安全性を確保しながら、施工期間を短縮することが望まれていた。

【0005】

そこで、本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、大断面、大深度の施工においても、安全性を確保しながら、施工期間を短縮することができる沈設構造物の構築方法及び沈設構造物を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

上記課題を解決するため、本発明は、第１のリング体をその軸線方向に重ねて連結して第１の沈設体を組み立てる工程と、前記第１のリング体を連結した後、前記第１の沈設体の内側の地盤を掘削し、前記第１の沈設体の上方から力を加えて、前記第１の沈設体を地中に沈設する工程と、前記第１の沈設体の組み立て及び沈設完了後に、前記第１のリング体よりも径の大きな第２のリング体をその軸線方向に重ねて連結して前記第１の沈設体を囲むように第２の沈設体を組み立てる工程と、前記第２の沈設体を組み立てながら前記第２の沈設体の内側の地盤を掘削してその掘削土を前記第１の沈設体の内側に投入し、前記第２の沈設体の上方から力を加えて、前記第２の沈設体を地中に沈設する工程と、前記第１の沈設体の内側に投入された掘削土と前記第１の沈設体とを撤去する工程と、を有することを特徴とする。

【0007】

また、前記第２の沈設体の組み立て及び沈設完了後に、前記第２の沈設体の内側の地下水を排水し、前記地下水の排水完了後に、前記第１の沈設体の内側に投入された掘削土と前記第１の沈設体とを撤去することが好ましい。

【0008】

また、前記第２の沈設体の組み立てと並行して、前記第１の沈設体の内側に投入された掘削土と地下水を排出し、地下水のみを前記第１の沈設体内に戻すことが好ましい。

【0009】

また、前記第１のリング体の軸線方向に沿って貫かれた貫通孔を通じて前記第１の沈設体の下方の地盤を掘削する工程と、掘削された地盤に反力をとり、前記第１の沈設体に係止して前記第１の沈設体の浮き上がりを防止する第１の浮上防止アンカーを設置する工程と、前記第２のリング体の軸線方向に沿って貫かれた貫通孔を通じて前記第２の沈設体の下方の地盤を掘削する工程と、掘削された地盤に反力をとり、前記第２の沈設体に係止して前記第２の沈設体の浮き上がりを防止する第２の浮上防止アンカーを設置する工程と、を有することが好ましい。

【0010】

また、各浮上防止アンカーを、各沈設体の貫通孔に係止することが好ましい。

【0011】

また、前記第１の沈設体の沈設完了後で前記第２の沈設体を組み立てる前に、前記第１の沈設体の内側の底部にコンクリート層を構築する工程と、前記第２の沈設体の沈設完了後で前記地下水を排水する前に、前記第１の沈設体の外側で前記第２の沈設体の内側の底部にコンクリート層を構築する工程と、を有することが好ましい。

【0012】

また、前記第１の沈設体の内側に投入された掘削土と前記第１の沈設体とを撤去した後、構築された前記コンクリート層の上面に第２のコンクリート層を構築する工程を有することが好ましい。

【0013】

また、前記第１のリング体に形成された流通孔を介して、前記第１の沈設体の内側の地下水を前記第１の沈設体の外側に導くことが好ましい。

【0014】

また、前記第１の沈設体を組み立てる前に、前記第１の沈設体を地中に沈設する際の反力を取る第１の沈設アンカーを設置する工程と、前記第２の沈設体を組み立てる前に、前記第２の沈設体を地中に沈設する際の反力を取る第２の沈設アンカーを設置する工程と、を有することが好ましい。

【0015】

本発明は、上記の沈設構造物の構築方法により構築される沈設構造物であって、各リング体は、壁面を形成するプレートと、前記プレートの上端部及び下端部に立設された主桁と、を備え、各主桁には、各リング体の軸線方向に沿って貫通する貫通孔が形成されていることを特徴とする。

【0016】

また、前記浮上防止アンカーは、各沈設体の下方に掘削された地盤に固定される定着部と、前記定着部に連結され、前記貫通孔内に挿通される連結部と、前記連結部に設けられ、各リング体に係止される係止部と、を備えることが好ましい。

【0017】

また、前記係止部は、前記貫通孔の開口面積よりも横断面の面積が大きくなるように形成されていることが好ましい。

【0018】

また、前記沈設体の内側の底部に構築されたコンクリート層を有し、前記コンクリート層が構築されている深さの範囲内で、前記係止部を各リング体に係止することが好ましい。

【発明の効果】

【0019】

本発明によれば、大断面、大深度の施工においても、安全性を確保しながら、施工期間を短縮することができる。

【図面の簡単な説明】

【0020】

【図1】地中に沈設された沈設構造物の一部を断面視した概略正面図である。

【図2】リング体の平面図である。

【図3】セグメントの斜視図である。

【図4】沈設アンカーの下端部の構成を示す概略図である。

【図5】浮上防止アンカーの下端部の構成を示す概略図である。

【図6】沈設体の沈設完了後における底盤部付近の構成を示す概略図である。

【図7】沈設構造物を構築する方法を示す図である。

【図8】沈設構造物を構築する方法を示す図である。

【図9】沈設構造物を構築する方法を示す図である。

【図10】沈設構造物を構築する方法を示す図である。

【図11】沈設構造物を構築する方法を示す図である。

【図12】沈設構造物を構築する方法を示す図である。

【図13】沈設構造物を構築する方法を示す図である。

【図14】沈設構造物を構築する方法を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0021】

本発明の好ましい実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、以下に示す実施の形態は一つの例示であり、本発明の範囲において、種々の形態をとり得る。

【0022】

＜沈設構造物の構成＞
図１は、地中に沈設された沈設構造物１０の一部を断面視した概略正面図であり、沈設構造物１０を立坑に適用した例を示している。図２は、リング体１１の平面図である。図３は、セグメント１２の斜視図である。
図１に示すように、沈設構造物１０は、シールド工法等によって地中に構築されるトンネルＴの掘削開始地点や中間地点等に設けられ、沈設構造物１０の内側の空間Ｓがシールドマシンの搬送路や換気口となる。
図１に示すように、沈設構造物１０は、地中に沈設された沈設体１と、沈設体１の内側の底部に設けられた底盤部２と、沈設体１を地中に沈設する際に用いる沈設アンカー３と、沈設体１の浮き上がりを防止する浮上防止アンカー４と、を備えている。

【0023】

（沈設体）
図１に示すように、沈設体１は、円筒状に構築されており、その軸線が鉛直方向に沿うように地中に沈設される。沈設体１は、図２に示すような平面視円環状のリング体１１をその軸線方向に複数連結して組み立てたものである。沈設体１を構成するリング体１１のうち、最下端のリング体１１Ａは、刃口を有する刃口リング１１Ａである。図１に示すように、上下に隣接するリング体１１において、上方のリング体１１の各セグメント１２と下方のリング体１１の各セグメント１２とは、互いにリング体１１の周方向にずれて千鳥状に配置されている。
リング体１１は、図３に示すようなセグメント１２をその壁面方向に沿って連結して組み立てたものである。

【0024】

図３に示すように、セグメント１２は、円弧状に湾曲形成された矩形状のプレート１２ａと、プレート１２ａの湾曲に沿った外縁に立設された２つの主桁１２ｂと、各主桁１２ｂの両端部間を結ぶようにプレート１２ａの外縁に立設された２つの継手１２ｃと、２つの主桁１２ｂ間を結ぶように継手１２ｃに平行にプレート１２ａの内面側に設けられたリブ１２ｄと、を備えている。なお、主桁１２ｂ、継手１２ｃ、リブ１２ｄは、いずれもプレート１２ａに溶接によって接合されていてもよいし、一部がプレート１２ａと一体に形成されていてもよい。
主桁１２ｂは、セグメント１２を連結してリング体１１として用いる場合に、プレート１２ａの上端部及び下端部に立設されている。各主桁１２ｂには、その延在方向に沿って所定の間隔をあけて、ボルトを挿通する複数の貫通孔１２ｆが形成されている。ここで、両主桁１２ｂの貫通孔１２ｆは、互いに貫通孔１２ｆがリング体１１の軸線に平行な同一軸線上に沿って貫通するように形成されており、各主桁１２ｂの各貫通孔１２ｆ同士が対向するように形成されている。リング体１１同士を連結する際には、隣接するリング体１１の主桁１２ｂ同士を突き合わせ、双方の貫通孔１２ｆにボルトを挿通してナットで締め付けることにより、隣接するリング体１１同士を連結し、沈設体１を構築することができる。なお、全ての貫通孔１２ｆをリング体１１同士の連結に用いても良いし、一部の貫通孔１２ｆを、浮上防止アンカー４を通す孔として用いても良い。
各継手１２ｃには、その延在方向に沿って所定の間隔をあけて、ボルトを挿通する複数の貫通孔１２ｇが形成されている。セグメント１２同士を連結する際には、隣接するセグメント１２の継手１２ｃ同士を突き合わせ、双方の貫通孔１２ｇにボルトを挿通してナットで締め付けることにより、隣接するセグメント１２同士を連結し、リング体１１を構築することができる。このとき、プレート１２ａがリング体１１の壁面を構成する。

【0025】

（底盤部）
図１に示すように、底盤部２は、沈設構造物１０の基礎になるとともに、地中の地下水が沈設体１の内側に湧き出すことを防止する。
底盤部２は、例えば、水中コンクリートによって構築されている。底盤部２は、複数回に分けて打設されて構築される基礎コンクリート層２１と、基礎コンクリート層２１の構築後に、全ての基礎コンクリート層２１の上面に一度に打設されて構築される表面コンクリート層２２とを有している。
各基礎コンクリート層２１は、その層の深さがほぼ同じになるように構築されている。表面コンクリート層２２は、その上面がほぼ水平面に沿うように構築されている。

【0026】

（沈設アンカー）
図４は、沈設アンカー３の下端部の構成を示す概略図である。
図１に示すように、沈設アンカー３は、沈設体１を地中に沈設する工程において、最上端のリング体１１の上方からそのリング体１１に力を加えて地中に押し込む際に、地盤に反力をとるものである。図４に示すように、沈設アンカー３は、沈設体１の沈設位置の外側かつ下方に掘削された地盤に埋設、固定される定着部３１と、定着部３１に連結され、沈設体１の外壁面に沿って地表まで延び、リング体１１を押し込む沈設装置９０（図８参照）の不動部分（基礎部等）に連結される連結部３２とを有している。
定着部３１は、例えば、掘削された地盤に流し込まれたグラウトによって形成されている。定着部３１は、沈設体１の最下端の刃口リング１１Ａよりも外側において、刃口リング１１Ａよりも深い位置に構築されている。
連結部３２は、例えば、鋼線（ワイヤロープ）によって形成されている。連結部３２の下端部は、グラウトの固化により定着部３１に埋設、固定されており、上端部は、沈設装置９０の不動部分に連結、固定されている。
定着部３１及び連結部３２は、地表面に対して垂直な方向に沿って同一軸線上に延びるように形成されている。

【0027】

（浮上防止アンカー）
図５は、浮上防止アンカー４の下端部の構成を示す概略図である。
図１に示すように、浮上防止アンカー４は、沈設体１の沈設後に、沈設体１の浮き上がりを防止するものである。図５に示すように、浮上防止アンカー４は、沈設体１を構成するリング体１１の下方に掘削された地盤に埋設、固定される定着部４１と、定着部４１に連結され、リング体１１を構成するセグメント１２の貫通孔１２ｆに挿通されて全てのリング体１１の内部を通って地表まで延び、地表付近の構造物又は地盤に連結される連結部４２と、連結部４２に設けられ、リング体１１のセグメント１２に係止される係止部４３とを有している。
定着部４１は、例えば、掘削された地盤に流し込まれたグラウトによって形成されている。定着部４１は、沈設体１の最下端の刃口リング１１Ａの下方の位置に構築されている。
連結部４２は、例えば、鋼線（ワイヤロープ）によって形成されている。連結部４２の下端部は、グラウトの固化により定着部４１に埋設、固定されており、上端部は、地表付近の構造物又は地盤に連結、固定されている。
係止部４３は、連結部４２の途中に設けられており、リング体１１の貫通孔１２ｆの開口面積よりも横断面の断面積が小さく、刃口リング１１Ａの貫通孔１３ｆの開口面積よりも横断面の断面積が大きくなるように形成されている。すなわち、連結部４２を貫通孔１２ｆ，１３ｆに挿通する際に、係止部４３がリング体１１の貫通孔１２ｆを通ることはできるが、刃口リング１１Ａの貫通孔１３ｆを通ることはできないように構成されている。これにより、沈設体１が地表に向けて浮き上がろうとした際に、係止部４３が刃口リング１１Ａの貫通孔１３ｆに係止され、沈設体１の浮き上がりを防止する。係止部４３は、基礎コンクリート層２１が構築されている深さの範囲内でリング体１１に係止されている。係止部４３は、連結部４２と一体に形成されていてもよいし、別個に形成されていてもよい。

【0028】

図６は、沈設体１の沈設完了後における底盤部２付近の構成を示す概略図である。
図６に示すように、沈設アンカー３と浮上防止アンカー４の設置後、底盤部２を形成すると、底盤部２の下方が複数の定着部３１，４１によって地盤支持された状態となっており、連続梁状に支持点が増えるため、底盤部２の厚みを抑制することができる。また、両アンカー３，４の連結部３２，４２が底盤部２を形成するコンクリート層内に残されているので、連結部３２，４２を底盤部２のコンクリート層を強化する鉄筋として用いることができる。

【0029】

＜沈設構造物の構築方法＞
次に、上記の沈設体１を地中に沈設して沈設構造物１０を構築する方法について、図７から図１４を用いて説明する。以下に説明する沈設構造物１０の構築方法は、大断面、大深度の施工に有用な方法であり、断面の小さな第１の沈設体５（例えば、外径が１０ｍ程度）を沈設した後、第１の沈設体５を囲むように断面の大きな第２の沈設体１（例えば、外径が３０ｍ程度）を沈設し、第２の沈設体１の沈設後に第１の沈設体５を撤去するものである。

【0030】

最初に、図７に示すように、沈設体５を構築する施工箇所の外側に、ロータリーパーカッション９１を用いて複数の掘削孔を形成する。掘削孔は、沈設される沈設体５の外壁に沿って、所定の間隔をあけて環状に形成される。掘削孔は、地表面に対して垂直となる方向に沿って、沈設体５の下端部よりも深い位置まで形成される。形成された各掘削孔のそれぞれにグラウトを注入するとともに、連結部（ワイヤロープ）３２を掘削孔に挿入する。このとき、連結部３２の下端部をグラウト内に浸しておく。グラウトの固化により、定着部３１、及び定着部３１に固定された連結部３２が構築され、沈設アンカー３（第１の沈設アンカー）の設置が完了する。

【0031】

次に、図８に示すように、沈設体５を構築する施工箇所に、沈設装置９０を据え付け、沈設装置９０の不動部分（脚部等）に連結部３２の上端を連結する。沈設装置９０は、例えば、油圧ジャッキ等によって構成されており、最上端のリング体５１を地中に向けて押圧することにより、リング体５１を地中に沈設することができる。
沈設装置９０の下方に沈設体５の最下端部に配置される刃口リング５１Ａを据え付ける。据え付けた刃口リング５１Ａの内側の地盤をクローラクレーン９２の先に取り付けたクラムシェル９３で掘削し、刃口リング５１Ａの沈設に必要な深さの掘削が終わると、掘削を止め、沈設装置９０によって刃口リング５１Ａの上面を地中に向けて押圧し、刃口リング５１Ａを沈設する。刃口リング５１Ａの沈設後、刃口リング５１Ａの軸線方向上側にリング体５１を重ねて連結する。リング体５１の連結後、リング体５１の内側の地盤をクラムシェル９３で掘削し、リング体５１の沈設に必要な深さの掘削が終わると、掘削を止め、沈設装置９０によってリング体５１の上面を地中に向けて押圧し、刃口リング５１Ａ及びリング体５１を沈設する。リング体５１の沈設後、リング体５１の軸線方向上側に、別のリング体５１を重ねて連結する。これらの工程を繰り返すことにより、沈設体５を構築するのに必要な全てのリング体５１を連結、沈設し、沈設体５の沈設が完了する。
なお、刃口リング５１Ａ及びリング体５１の沈設時に、地盤からの反力を受けて沈設装置９０が浮き上がろうとする力が作用するが、沈設装置９０には沈設アンカー３が連結されているので、浮き上がることはない。また、沈設体５の沈設後、沈設装置９０を撤去する際には、連結部３２の上端部は、地表付近の構造物又は地盤に連結、固定する。

【0032】

次に、図９に示すように、沈設体５の沈設が完了した後、沈設体５の底部に水中コンクリートを打設し、基礎コンクリート層２１を構築する。また、沈設体５のリング体５１及び刃口リング５１Ａに形成された貫通孔にロータリーパーカッション９１のドリルパイプを挿通し、刃口リング５１Ａの下方の地盤を削孔して複数の掘削孔を形成する。掘削孔は、沈設されるリング体５１の貫通孔５２ｆの軸線に沿って、所定の間隔をあけて環状に形成される。掘削孔は、地表面に対して垂直となる方向に沿って、沈設体５の下端部よりも深い位置まで形成される。形成された各掘削孔のそれぞれにグラウトを注入するとともに、連結部（ワイヤロープ）４２を掘削孔に挿入する。このとき、連結部４２の下端部をグラウト内に浸しておく。グラウトの固化により、定着部４１、及び定着部４１に固定された連結部４２が構築される。連結部４２の上端部は、地表付近の構造物又は地盤に連結、固定する。

【0033】

図５に示すように、リング体１１及び刃口リング１１Ａの貫通孔１２ｆ，１３ｆと同様、連結部４２をリング体５１及び刃口リング５１Ａに挿通した後における刃口リング５１Ａの上端部近傍には、リング体５１の貫通孔５２ｆの開口面積よりも横断面の断面積が小さく、刃口リング５１Ａの貫通孔５３ｆの開口面積よりも横断面の断面積が大きい係止部４３が設けられている。すなわち、連結部４２を貫通孔５２ｆ，５３ｆに挿通する際に、係止部４３がリング体５１の貫通孔５２ｆを通ることはできるが、刃口リング５１Ａの貫通孔５３ｆを通ることはできないように構成されている。これにより、係止部４３が刃口リング５１Ａの貫通孔５３ｆに係止される。係止部４３が貫通孔５３ｆに係止されることで、浮上防止アンカー４（第１の浮上防止アンカー）の設置が完了する。

【0034】

次に、図１０に示すように、沈設体１を構築する施工箇所の外側に、ロータリーパーカッション９１を用いて複数の掘削孔を形成する。掘削孔は、沈設される沈設体１の外壁に沿って、所定の間隔をあけて環状に形成される。掘削孔は、地表面に対して垂直となる方向に沿って、沈設体１の下端部よりも深い位置まで形成される。形成された各掘削孔のそれぞれにグラウトを注入するとともに、連結部（ワイヤロープ）３２を掘削孔に挿入する。このとき、連結部３２の下端部をグラウト内に浸しておく。グラウトの固化により、定着部３１、及び定着部３１に固定された連結部３２が構築され、沈設アンカー３（第２の沈設アンカー）の設置が完了する。

【0035】

次に、図１１に示すように、沈設体１を構築する施工箇所に、沈設装置９０を据え付け、沈設装置９０の不動部分（脚部等）に連結部３２の上端を連結する。沈設装置９０は、例えば、油圧ジャッキ等によって構成されており、最上端のリング体１１を地中に向けて押圧することにより、リング体１１を地中に沈設することができる。
沈設装置９０の下方に、沈設体１の最下端部に配置され、刃口リング５１Ａよりも径の大きな刃口リング１１Ａを、刃口リング５１Ａを囲むように据え付ける。据え付けた刃口リング１１Ａの内側の地盤をクローラクレーン９２の先に取り付けたクラムシェル９３で掘削し、その掘削土Ｃを外部に運び出すのではなく、既に構築されている沈設体５の内側の空間に投入する。この掘削に並行して、沈設装置９０によって刃口リング１１Ａの上面を地中に向けて押圧し、刃口リング１１Ａを沈設する。刃口リング１１Ａの沈設後、刃口リング１１Ａの軸線方向上側にリング体５１よりも径の大きなリング体１１を重ねて連結する。この間も掘削は続けられており、掘削のペースに合わせてリング体１１の連結及び沈設を行う。ここで、掘削作業とリング体１１の組み立て作業はそれぞれ別個のクローラクレーン９２を用いて行われる。例えば、４台のクローラクレーン９２を沈設体１の周囲に等間隔で配置（沈設体１の中心から見て９０°毎に配置）し、対向するクローラクレーン９２のうち、一方のクローラクレーン９２ａで地盤掘削及び沈設体５への掘削土Ｃの投入を行い、他方のクローラクレーン９２ｂでセグメント１２を吊してリング体１１の構築及びリング体１１の連結を行う。
これにより、沈設体１を構築するのに必要な全てのリング体１１を連結、沈設し、沈設体１の沈設が完了する。

【0036】

次に、図１２に示すように、沈設体１の沈設が完了した後、沈設体１の底部に水中コンクリートを打設し、基礎コンクリート層２１を構築する。また、沈設体１のリング体１１及び刃口リング１１Ａに形成された貫通孔にロータリーパーカッション９１のドリルパイプを挿通し、刃口リング１１Ａの下方の地盤を削孔して複数の掘削孔を形成する。掘削孔は、沈設されるリング体１１の貫通孔１２ｆの軸線に沿って、所定の間隔をあけて環状に形成される。掘削孔は、地表面に対して垂直となる方向に沿って、沈設体１の下端部よりも深い位置まで形成される。形成された各掘削孔のそれぞれにグラウトを注入するとともに、連結部（ワイヤロープ）４２を掘削孔に挿入する。このとき、連結部４２の下端部をグラウト内に浸しておく。グラウトの固化により、定着部４１、及び定着部４１に固定された連結部４２が構築される。連結部４２の上端部は、地表付近の構造物又は地盤に連結、固定する。

【0037】

図５に示すように、連結部４２をリング体１１及び刃口リング１１Ａに挿通した後における刃口リング１１Ａの上端部近傍には、リング体１１の貫通孔１２ｆの開口面積よりも横断面の断面積が小さく、刃口リング１１Ａの貫通孔１３ｆの開口面積よりも横断面の断面積が大きい係止部４３が設けられている。すなわち、連結部４２を貫通孔１２ｆ，１３ｆに挿通する際に、係止部４３がリング体１１の貫通孔１２ｆを通ることはできるが、刃口リング１１Ａの貫通孔１３ｆを通ることはできないように構成されている。これにより、係止部４３が刃口リング１１Ａの貫通孔１３ｆに係止される。係止部４３が刃口リング１１Ａの貫通孔１３ｆに係止されることで、浮上防止アンカー４（第２の浮上防止アンカー）の設置が完了する。
これにより、沈設体５の内側にのみ掘削土Ｃが投入されており、地下水は沈設体１及び沈設体５の内側に満たされた状態となっている。なお、沈設体５を構成する一部のリング体５１のセグメントには掘削土Ｃを通さずに水だけを通す流通孔５１ｆが形成されており、地下水は、沈設体５の内側と沈設体５の外側で沈設体１の内側との間を流通自在となっている。よって、地下水の水位は同じである。

【0038】

次に、図１３に示すように、沈設体１の内側で沈設体５の外側の地下水内に水中ポンプを設置し、地下水を沈設体１の外部に排出する。ここで、沈設体１の内側の地下水を汲み上げると、沈設体５の内側の地下水は、沈設体１の内側の地下水の水位と差が生じるため、流通孔５１ｆを通して沈設体５の外側に移動し、最終的には、沈設体１の内側の地下水だけでなく、沈設体５の内側の地下水も水中ポンプで汲み上げることができる。なお、沈設体５の内側に投入された掘削土Ｃと地下水を同時に汲み上げ、地上にて掘削土Ｃと地下水を分離し、地下水のみを再度沈設体５に戻す工程を、沈設体１を構築する工程と同時に行っても良く、この場合には、掘削土Ｃの搬出と沈設体１の構築とを同時に行うことができるため、さらなる工期の短縮を図ることができる。

【0039】

次に、図１４に示すように、沈設体５の内側に投入された掘削土Ｃをクローラクレーン９２の先に取り付けたクラムシェル９３で外部に撤去しながら、別のクローラクレーン９２でリング体５１を解体し、外部に撤去する。なお、沈設体５の施工の際に用いた沈設アンカー３の連結部３２及び浮上防止アンカー４の連結部４２は、係止部４３の上方で、基礎コンクリート層２１の上面とほぼ同じ深さとなる位置で切断しておく。
掘削土Ｃ及びリング体５１の撤去完了後、基礎コンクリート層２１の上面にコンクリートを打設し、表面コンクリート層２１を形成する。これにより、底盤部２が完成する。
以上の工程をもって、沈設構造物１０が構築される。

【0040】

＜作用、効果＞
以上のような沈設構造物１０の構築方法によれば、大断面（大径）の沈設体１を沈設する際には、最初から沈設体１を沈設するのではなく、小径の沈設体５を地中に沈設した後に沈設体１を沈設しており、沈設体１の沈設時における掘削土Ｃを沈設体５の内側に仮置きすることで、掘削土Ｃを掴んだクラムシェル９３がリング体１１の上方を通過することなく、掘削作業を続けることができる。
これにより、作業者の頭上をクラムシェル９３が通過することなく、安全を確保した状態で、沈設体１を組み立て及び沈設しながら沈設体１の内側の地盤を掘削することができるので、大断面、大深度の施工においても、沈設体１の組み立て、沈設、沈設体１の内側の地盤の掘削を順に行う必要がなくなり、施工期間を短縮することができる。

【0041】

また、小径の沈設体５を地中に沈設した後に大径の沈設体１を地中に沈設しており、沈設体１の沈設時における掘削土Ｃを沈設体５の内側に仮置きすることができるので、地表部に掘削土Ｃの仮置きスペースを確保する必要がなく、比較的作業時間を要する掘削土Ｃの搬出工程を順次行うことができるので、施工期間を短縮することができる。
また、沈設体５は最終的に撤去されるので、沈設体５に用いたリング体５１を再利用することができる。
また、一部のリング体５１には掘削土Ｃは通さずに水だけを通す流通孔５１ｆが形成されているので、沈設体１の内側の地下水だけでなく、沈設体５の内側に投入された掘削土Ｃに含まれる地下水も汲み上げることができるので、掘削土Ｃ及び沈設体５を撤去する際の作業効率が向上する。

【0042】

また、沈設体５の内側の底部に基礎コンクリート層２１を形成した後に、沈設体１の内側で沈設体５の外側の底部に基礎コンクリート層２１を打設するので、基礎コンクリート層２１を分けて打設することができ、沈設体１の内側に一度に水中コンクリートを打設する場合よりも基礎コンクリート層２１の強度を早期に発揮することができ、ひいては底盤部２の強度を早期に発揮することができる。
また、沈設アンカー３と浮上防止アンカー４の設置後、底盤部２を形成すると、底盤部２の下方が複数の定着部３１，４１によって地盤支持された状態となっており、連続梁状に支持点が増えるため、底盤部２の厚みを抑制することができる。また、両アンカー３，４の連結部３２，４２が底盤部２を形成するコンクリート層内に残されているので、連結部３２，４２を底盤部２のコンクリート層を強化する鉄筋として用いることができる。

【0043】

また、沈設アンカー３を設けることにより、沈設体１，５の沈設時における沈設装置９０の浮き上がりを防止することができる。
また、浮上防止アンカー４は、リング体１１，５１の内部に挿通されているので、施工領域を広げることもない。
また、浮上防止アンカー４の係止部４３をリング体１１，５１の貫通孔１３ｆ，５３ｆに係止するだけの簡単な構成で沈設体１，５の浮き上がりを防止することができる。
また、係止部４３は、底盤部２が形成されている深さの範囲内でリング体１１，５１に係止されているので、底盤部２を構築するコンクリートで係止部４３とリング体１１，５１の係止をさらに強固にすることができる。

【0044】

＜その他＞
なお、本発明は、上記の実施の形態に限られるものではない。例えば、リング体は、平面視円形状に限らず、平面視長円形状（小判形状）、平面視多角形状に形成してもよい。
また、各リング体は、複数のセグメントを連結して構成したものに限らず、最初から一体に形成したものであってもよい。
また、浮上防止アンカーにおいて、係止部を設ける位置は任意であって、十分な耐震性を確保するために、地盤の強度に応じて自由に変更可能である。すなわち、係止部をできるだけ低い位置に設けることで、地震発生時のリング体の軸方向の耐久力は弱くなるものの、セグメントの挙動が柔軟になるので、沈設体の免震性能が向上する。
また、複数の浮上防止アンカーが設けられている沈設体において、各係止部の位置も浮上防止アンカー毎に自由に変更可能である。これにより、沈設体の軸方向に作用する力を調整することができる。

【符号の説明】

【0045】

１ 沈設体（第２の沈設体）
２ 底盤部
３ 沈設アンカー
４ 浮上防止アンカー
５ 沈設体（第１の沈設体）
１０ 沈設構造物
１１ リング体（第２のリング体）
１２ セグメント
１２ｆ 貫通孔
１３ｆ 貫通孔
２１ 基礎コンクリート層
２２ 表面コンクリート層
３１ 定着部
３２ 連結部
４１ 定着部
４２ 連結部
４３ 係止部
５１ リング体（第１のリング体）
５１ｆ 流通孔
５２ セグメント
５２ｆ 貫通孔
５３ｆ 貫通孔
Ｃ 掘削土

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】