特許 6977688 堤体および堤体用プレキャストフーチング

(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】6977688

(24)【登録日】2021年11月15日

(45)【発行日】2021年12月8日

(54)【発明の名称】堤体および堤体用プレキャストフーチング

(51)【国際特許分類】

   E02B 3/06 20060101AFI20211125BHJP

【ＦＩ】

   E02B3/06 301

【請求項の数】18

【全頁数】25

(21)【出願番号】特願2018-161703(P2018-161703)

(22)【出願日】2018年8月30日

(65)【公開番号】特開2020-33774(P2020-33774A)

(43)【公開日】2020年3月5日

【審査請求日】2020年9月10日

(73)【特許権者】

【識別番号】000004123

【氏名又は名称】ＪＦＥエンジニアリング株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110002963

【氏名又は名称】特許業務法人ＭＴＳ国際特許事務所

(74)【代理人】

【識別番号】100080458

【弁理士】

【氏名又は名称】高矢 諭

(74)【代理人】

【識別番号】100076129

【弁理士】

【氏名又は名称】松山 圭佑

(74)【代理人】

【識別番号】100144299

【弁理士】

【氏名又は名称】藤田 崇

(74)【代理人】

【識別番号】100150223

【弁理士】

【氏名又は名称】須藤 修三

(72)【発明者】

【氏名】大庭 卓也

(72)【発明者】

【氏名】奈良 正

(72)【発明者】

【氏名】家根 拓矢

【審査官】 松本 泰典

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１４−１５９７２９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１７−１２８９９８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０８−２４６５５７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０００−１６０７００（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１５−１６９０１９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許第０４８４２４４２（ＵＳ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｅ０２Ｂ ３／０６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

鋼管杭と、
該鋼管杭に支持されたフーチングと、
該フーチングの上方に配置され、面内方向に貫通する壁体貫通孔を有するプレキャスト壁体と、
を備えた堤体であって、
前記プレキャスト壁体および前記フーチングを連結する壁体連結用鋼材をさらに備え、
前記フーチングは、該フーチングの上面よりも上方の位置まで延伸している、断面がＨ形の突出鋼材を備え、
また、前記フーチングは少なくとも下方に開口した下方開口孔を、上方から見て、前記突出鋼材に対して前記プレキャスト壁体の法線方向と略直交する方向に間隔を開けて有し、該下方開口孔の内面には杭用さや管が備えられ、
前記突出鋼材の上端には前記壁体連結用鋼材が上方に延伸するように添接板とボルトによって接合され、
前記プレキャスト壁体の前記壁体貫通孔には前記突出鋼材および前記壁体連結用鋼材のうちの少なくとも一方が差し込まれ、
前記突出鋼材および前記壁体連結用鋼材のうちの少なくとも一方と前記壁体貫通孔の内面との間には、前記突出鋼材および前記壁体連結用鋼材のうちの少なくとも一方と前記壁体貫通孔の内面との間で水平力を伝達できるように間隙材が配置されており、
前記鋼管杭は前記杭用さや管に差し込まれ、前記杭用さや管と該杭用さや管に差し込まれた前記鋼管杭とは一体化しており、
さらに、前記突出鋼材と前記杭用さや管との間を連結する法直連結鋼材が前記フーチング内に備えられていることを特徴とする堤体。

【請求項2】

鋼管杭と、
該鋼管杭に支持されたフーチングと、
該フーチングの上方に配置され、面内方向に延びて下方のみ開口した壁体孔を有するプレキャスト壁体と、
を備えた堤体であって、
前記プレキャスト壁体および前記フーチングを連結する壁体連結用鋼材をさらに備え、
前記フーチングは、該フーチングの上面よりも上方の位置まで延伸している、断面がＨ形の突出鋼材を備え、
また、前記フーチングは少なくとも下方に開口した下方開口孔を、上方から見て、前記突出鋼材に対して前記プレキャスト壁体の法線方向と略直交する方向に間隔を開けて有し、該下方開口孔の内面には杭用さや管が備えられ、
前記突出鋼材の上端には前記壁体連結用鋼材が上方に延伸するように添接板とボルトによって接合され、
前記プレキャスト壁体の前記壁体孔には前記突出鋼材および前記壁体連結用鋼材のうちの少なくとも一方が差し込まれ、
前記突出鋼材および前記壁体連結用鋼材のうちの少なくとも一方と前記壁体孔の内面との間には、前記突出鋼材および前記壁体連結用鋼材のうちの少なくとも一方と前記壁体孔の内面との間で水平力を伝達できるように間隙材が配置されており、
前記鋼管杭は前記杭用さや管に差し込まれ、前記杭用さや管と該杭用さや管に差し込まれた前記鋼管杭とは一体化しており、
さらに、前記突出鋼材と前記杭用さや管との間を連結する法直連結鋼材が前記フーチング内に備えられていることを特徴とする堤体。

【請求項3】

鋼管杭と、
該鋼管杭に支持されたフーチングと、
該フーチングの上方に配置され、面内方向に貫通する壁体貫通孔を有する複数のプレキャスト壁体と、
を備えた堤体であって、
複数の前記プレキャスト壁体および前記フーチングを連結する壁体連結用鋼材をさらに備え、
前記フーチングは、該フーチングの上面よりも上方の位置まで延伸している、断面がＨ形の突出鋼材を備え、
また、前記フーチングは少なくとも下方に開口した下方開口孔を、上方から見て、前記突出鋼材に対して前記プレキャスト壁体の法線方向と略直交する方向に間隔を開けて有し、該下方開口孔の内面には杭用さや管が備えられ、
前記突出鋼材の上端には前記壁体連結用鋼材が上方に延伸するように添接板とボルトによって接合され、
前記プレキャスト壁体は、前記壁体貫通孔同士が連結するように鉛直方向に複数積み重ねられ、前記プレキャスト壁体の前記壁体貫通孔には前記突出鋼材および前記壁体連結用鋼材のうちの少なくとも一方が差し込まれ、該壁体連結用鋼材は鉛直方向に複数積み重ねられた前記プレキャスト壁体の最上段の前記プレキャスト壁体の天端付近に達し、
前記突出鋼材および前記壁体連結用鋼材のうちの少なくとも一方と前記壁体貫通孔の内面との間には、前記突出鋼材および前記壁体連結用鋼材のうちの少なくとも一方と前記壁体貫通孔の内面との間で水平力を伝達できるように間隙材が配置されており、
前記鋼管杭は前記杭用さや管に差し込まれ、前記杭用さや管と該杭用さや管に差し込まれた前記鋼管杭とは一体化しており、
さらに、前記突出鋼材と前記杭用さや管との間を連結する法直連結鋼材が前記フーチング内に備えられていることを特徴とする堤体。

【請求項4】

請求項３に記載の堤体において、鉛直方向に複数積み重ねられた前記プレキャスト壁体のうちの最上段の前記プレキャスト壁体を、面内方向に延びて下方のみ開口した壁体孔を有するプレキャスト壁体に置き換えたことを特徴とする堤体。

【請求項5】

前記壁体連結用鋼材の上端は、鉛直方向に複数積み重ねられた前記プレキャスト壁体のうちの最上段の前記プレキャスト壁体の高さの２分の１以上の高さ位置に達していることを特徴とする請求項３または４に記載の堤体。

【請求項6】

前記間隙材はグラウト材であることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の堤体。

【請求項7】

前記杭用さや管と該杭用さや管に差し込まれた前記鋼管杭との間隙にはグラウト材が充填されていることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の堤体。

【請求項8】

前記杭用さや管は複数あり、
上方から見て、前記突出鋼材および複数の前記杭用さや管は前記プレキャスト壁体の法線方向と略直交する方向に間隔を開けて配置されており、かつ、上方から見て、前記突出鋼材は前記プレキャスト壁体の法線方向と略直交する方向に配置された前記杭用さや管の間に位置していることを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載の堤体。

【請求項9】

前記杭用さや管は複数あり、
上方から見て、前記突出鋼材および複数の前記杭用さや管は前記プレキャスト壁体の法線方向と略直交する方向に間隔を開けて配置されており、かつ、上方から見て、前記突出鋼材は前記プレキャスト壁体の法線方向と略直交する方向に配置された前記杭用さや管の間に位置していないことを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載の堤体。

【請求項10】

複数の前記杭用さや管のうち少なくとも２つの前記杭用さや管は、上方から見て、前記プレキャスト壁体の法線方向と略直交する方向にあって、かつ、お互いに隣り合っており、
お互いに隣り合っている前記杭用さや管同士の間を連結している一方、前記突出鋼材とは連結していない法直連結鋼材が前記フーチング内にさらに備えられていることを特徴とする請求項９に記載の堤体。

【請求項11】

前記法直連結鋼材は、鋼板からビルドアップして製作されていることを特徴とする請求項１〜１０のいずれかに記載の堤体。

【請求項12】

前記杭用さや管は複数あり、
複数の前記杭用さや管のうち少なくとも２つの前記杭用さや管は、上方から見て、前記プレキャスト壁体の略法線方向に間隔を開けて配置されており、前記略法線方向に配置された少なくとも２つの前記杭用さや管のうちお互いに隣り合う前記杭用さや管同士の間を連結する鋼材がさらに前記フーチング内に備えられていることを特徴とする請求項１〜１１のいずれかに記載の堤体。

【請求項13】

前記壁体連結用鋼材は既製の形鋼であることを特徴とする請求項１〜１２のいずれかに記載の堤体。

【請求項14】

前記壁体連結用鋼材は、鋼板からビルドアップして製作されていることを特徴とする請求項１〜１２のいずれかに記載の堤体。

【請求項15】

前記壁体連結用鋼材は、断面形状がＨ形であることを特徴とする請求項１３または１４に記載の堤体。

【請求項16】

前記フーチングはプレキャスト部材であることを特徴とする請求項１〜１５のいずれかに記載の堤体。

【請求項17】

前記プレキャスト壁体は、両端部に前記壁体貫通孔が備えられていることを特徴とする請求項１〜１６のいずれかに記載の堤体。

【請求項18】

前記壁体貫通孔の内面に壁体さや管を有することを特徴とする請求項１〜１７のいずれかに記載の堤体。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、堤体および堤体用プレキャストフーチングに関し、詳細には、プレキャスト化された壁体（以下、プレキャスト壁体と記す。）を備え、かつ、堤体の高さ等の条件によっては、プレキャスト壁体の壁厚を従来よりも薄くすることが可能な堤体および堤体用プレキャストフーチングに関する。

【背景技術】

【0002】

２０１１年３月１１日に発生した東北地方太平洋沖地震による大津波によって大被害がもたらされたことを受け、大津波による被害を防止または軽減するための堤体を短工期で構築する技術の開発が急がれており、すでにいくつかの新たな堤体が提案されている。

【0003】

例えば、特許文献１にはフーチングと壁体のうち少なくとも壁体をプレキャスト化した技術が開示されている。

【0004】

特許文献１に記載の堤体２１０は、図１５（法線方向から見た堤体２１０の側面図）および図１６（堤体２１０のフーチング２１４の縦端面図）に示されるように、プレキャスト壁体２１６およびフーチング２１４を連結する壁体連結用鋼管２２０を備え、フーチング２１４は上方開口孔２１４Ｘを有し、該上方開口孔２１４Ｘの内面には突出さや管２１４Ａが備えられ、また、フーチング２１４は下方開口孔２１４Ｙを、上方開口孔２１４Ｘに対してプレキャスト壁体２１６の法線方向と略直交する方向に間隔を開けて有し、該下方開口孔２１４Ｙの内面には杭用さや管２１４Ｂが備えられ、プレキャスト壁体２１６の壁体さや管２１６Ａには突出さや管２１４Ａが差し込まれており、また、該突出さや管２１４Ａには壁体連結用鋼管２２０が差し込まれて一体化しており、鋼管杭２１２は杭用さや管２１４Ｂに差し込まれて一体化しており、さらに、突出さや管２１４Ａと杭用さや管２１４Ｂとの間を連結する法直連結鋼材２１４Ｃ、２１４Ｄがフーチング２１４内に備えられている堤体である。

【0005】

この特許文献１に記載の堤体２１０は、フーチング２１４とプレキャスト壁体２１６との連結部（大津波等の外力を受けた時に生じる断面力が最も大きくなる領域。）に、フーチング２１４から上方に突出する突出さや管２１４Ａ、壁体さや管２１６Ａおよび壁体連結用鋼管２２０とからなる三重管構造を用いており、大津波に対しても安定した抵抗力を発揮することができるようになっている。図１５において、接合部２１６Ｃとして示す領域が三重管構造の領域である。

【0006】

一方、特許文献１に記載の堤体は、壁高の高い大型の堤体に対してはコスト的に有利となる傾向があるが、壁高がそれほど高くない中型の堤体や壁高の低い小型の堤体に対しては、コスト的に割高となる傾向がある。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0007】

【特許文献1】特許第５３３９００１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0008】

この原因は、壁高がそれほど高くない中型の堤体や壁高の低い小型の堤体においては、応力的に壁体下端部を三重管構造にする必要がないことが多く、また、フーチング内に配置されている法直連結鋼材と突出さや管との取り合い部の設計においては、さや管の板厚規定（さや管径の１／５０以上）によって、突出さや管の板厚が応力的に必要な厚さよりも過大になることが多いからである。また、三重管構造の各鋼管の間には一定のクリアランス（５０〜１００ｍｍ程度）を取る必要があり、このため、壁体下端部に生じる応力の大きさとは関わりなく、壁体さや管の最小径は一定の大きさ以上になってしまい、プレキャスト壁体の壁厚を薄くすることが困難だからである。

【0009】

本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、壁体下端部に三重管構造を用いず、かつ、施工性良く短工期で構築することが可能な堤体および該堤体に適用可能な堤体用プレキャストフーチングを提供することを課題とする。

【課題を解決するための手段】

【0010】

本発明は、以下の堤体および堤体用プレキャストフーチングにより、前記課題を解決したものである。

【0011】

即ち、本発明に係る堤体の第１の態様は、鋼管杭と、該鋼管杭に支持されたフーチングと、該フーチングの上方に配置され、面内方向に貫通する壁体貫通孔を有するプレキャスト壁体と、を備えた堤体であって、前記プレキャスト壁体および前記フーチングを連結する壁体連結用鋼材をさらに備え、前記フーチングは、該フーチングの上面よりも上方の位置まで延伸している突出鋼材を備え、また、前記フーチングは少なくとも下方に開口した下方開口孔を、上方から見て、前記突出鋼材に対して前記プレキャスト壁体の法線方向と略直交する方向に間隔を開けて有し、該下方開口孔の内面には杭用さや管が備えられ、前記突出鋼材には前記壁体連結用鋼材が上方に延伸するように接合され、前記プレキャスト壁体の前記壁体貫通孔には前記突出鋼材および前記壁体連結用鋼材のうちの少なくとも一方が差し込まれ、前記突出鋼材および前記壁体連結用鋼材のうちの少なくとも一方と前記壁体貫通孔の内面との間には、前記突出鋼材および前記壁体連結用鋼材のうちの少なくとも一方と前記壁体貫通孔の内面との間で水平力を伝達できるように間隙材が配置されており、前記鋼管杭は前記杭用さや管に差し込まれ、前記杭用さや管と該杭用さや管に差し込まれた前記鋼管杭とは一体化しており、さらに、前記突出鋼材と前記杭用さや管との間を連結する法直連結鋼材が前記フーチング内に備えられていることを特徴とする堤体である。

【0012】

ここで、本願において、「上方」および「下方」や「上端」および「下端」のように、上下の方向がその概念に含まれる文言は、堤体または堤体の構成部材として使用されている状態を基準として、上下の方向を判断するものとする。

【0013】

また、本願における鋼管杭は、全長が鋼管である鋼管杭だけでなく、上端部（頭部）が鋼管で、それよりも下方の部位が鋼管以外の部材（例えばコンクリート製の部材）で形成されているような杭も含むものとする。

【0014】

また、前記プレキャスト壁体の法線方向とは、該プレキャスト壁体の壁面の延長方向のことであり、前記堤体の延びる方向（海岸線にほぼ沿う方向となることが多い。）のことである。

【0015】

また、「法直連結鋼材」とは、前記プレキャスト壁体の法線方向（前記堤体の延びる方向）と略直交する方向に部材同士を連結する鋼材のことである。

【0016】

また、「前記杭用さや管と該杭用さや管に差し込まれた前記鋼管杭とは一体化しており」とは、前記杭用さや管と該杭用さや管に差し込まれた前記鋼管杭との間で、軸力、せん断力および曲げモーメントが伝達可能な状態であることを意味し、例えば、このような構造としては、鋼管杭外面に凸（又は凹）部、杭用さや管内面に凹（又は凸）部が形成されていて、鋼管杭外面と杭用さや管内面との間にグラウト材などの充填材が充填されてなるせん断抵抗機構（シアキー接合機構）を備えた構造などがある。

【0017】

本発明に係る堤体の第２の態様は、鋼管杭と、該鋼管杭に支持されたフーチングと、該フーチングの上方に配置され、面内方向に延びて下方のみ開口した壁体孔を有するプレキャスト壁体と、を備えた堤体であって、前記プレキャスト壁体および前記フーチングを連結する壁体連結用鋼材をさらに備え、前記フーチングは、該フーチングの上面よりも上方の位置まで延伸している突出鋼材を備え、また、前記フーチングは少なくとも下方に開口した下方開口孔を、上方から見て、前記突出鋼材に対して前記プレキャスト壁体の法線方向と略直交する方向に間隔を開けて有し、該下方開口孔の内面には杭用さや管が備えられ、前記突出鋼材には前記壁体連結用鋼材が上方に延伸するように接合され、前記プレキャスト壁体の前記壁体孔には前記突出鋼材および前記壁体連結用鋼材のうちの少なくとも一方が差し込まれ、前記突出鋼材および前記壁体連結用鋼材のうちの少なくとも一方と前記壁体孔の内面との間には、前記突出鋼材および前記壁体連結用鋼材のうちの少なくとも一方と前記壁体孔の内面との間で水平力を伝達できるように間隙材が配置されており、前記鋼管杭は前記杭用さや管に差し込まれ、前記杭用さや管と該杭用さや管に差し込まれた前記鋼管杭とは一体化しており、さらに、前記突出鋼材と前記杭用さや管との間を連結する法直連結鋼材が前記フーチング内に備えられていることを特徴とする堤体である。

【0018】

本発明に係る堤体の第３の態様は、鋼管杭と、該鋼管杭に支持されたフーチングと、該フーチングの上方に配置され、面内方向に貫通する壁体貫通孔を有する複数のプレキャスト壁体と、を備えた堤体であって、複数の前記プレキャスト壁体および前記フーチングを連結する壁体連結用鋼材をさらに備え、前記フーチングは、該フーチングの上面よりも上方の位置まで延伸している突出鋼材を備え、また、前記フーチングは少なくとも下方に開口した下方開口孔を、上方から見て、前記突出鋼材に対して前記プレキャスト壁体の法線方向と略直交する方向に間隔を開けて有し、該下方開口孔の内面には杭用さや管が備えられ、前記突出鋼材には前記壁体連結用鋼材が上方に延伸するように接合され、前記プレキャスト壁体は、前記壁体貫通孔同士が連結するように鉛直方向に複数積み重ねられ、前記プレキャスト壁体の前記壁体貫通孔には前記突出鋼材および前記壁体連結用鋼材のうちの少なくとも一方が差し込まれ、該壁体連結用鋼材は鉛直方向に複数積み重ねられた前記プレキャスト壁体の最上段の前記プレキャスト壁体の天端付近に達し、前記突出鋼材および前記壁体連結用鋼材のうちの少なくとも一方と前記壁体貫通孔の内面との間には、前記突出鋼材および前記壁体連結用鋼材のうちの少なくとも一方と前記壁体貫通孔の内面との間で水平力を伝達できるように間隙材が配置されており、前記鋼管杭は前記杭用さや管に差し込まれ、前記杭用さや管と該杭用さや管に差し込まれた前記鋼管杭とは一体化しており、さらに、前記突出鋼材と前記杭用さや管との間を連結する法直連結鋼材が前記フーチング内に備えられていることを特徴とする堤体である。

【0019】

本発明に係る堤体の第４の態様は、前記第３の態様の堤体において、鉛直方向に複数積み重ねられた前記プレキャスト壁体のうちの最上段の前記プレキャスト壁体を、面内方向に延びて下方のみ開口した壁体孔を有するプレキャスト壁体に置き換えたことを特徴とする堤体である。

【0020】

本発明に係る堤体の第３または第４の態様において、前記壁体連結用鋼材の上端は、鉛直方向に複数積み重ねられた前記プレキャスト壁体のうちの最上段の前記プレキャスト壁体の高さの２分の１以上の高さ位置に達していることが好ましい。

【0021】

前記間隙材は、例えばグラウト材を用いてもよい。

【0022】

前記杭用さや管と該杭用さや管に差し込まれた前記鋼管杭との間隙にはグラウト材が充填されていてもよい。

【0023】

前記杭用さや管が複数ある場合、上方から見て、前記突出鋼材および複数の前記杭用さや管は前記プレキャスト壁体の法線方向と略直交する方向に間隔を開けて配置されており、かつ、上方から見て、前記突出鋼材は前記プレキャスト壁体の法線方向と略直交する方向に配置された前記杭用さや管の間に位置しているように構成してもよい。

【0024】

前記杭用さや管は複数ある場合、上方から見て、前記突出鋼材および複数の前記杭用さや管は前記プレキャスト壁体の法線方向と略直交する方向に間隔を開けて配置されており、かつ、上方から見て、前記突出鋼材は前記プレキャスト壁体の法線方向と略直交する方向に配置された前記杭用さや管の間に位置していないように構成してもよい。この構成において、複数の前記杭用さや管のうち少なくとも２つの前記杭用さや管が、上方から見て、前記プレキャスト壁体の法線方向と略直交する方向にあって、かつ、お互いに隣り合っている場合、お互いに隣り合っている前記杭用さや管同士の間を連結している一方、前記突出鋼材とは連結していない法直連結鋼材が前記フーチング内にさらに備えられているように構成してもよい。

【0025】

前記法直連結鋼材は、鋼板からビルドアップして製作してもよい。

【0026】

前記杭用さや管は複数ある場合、複数の前記杭用さや管のうち少なくとも２つの前記杭用さや管は、上方から見て、前記プレキャスト壁体の略法線方向に間隔を開けて配置されており、前記略法線方向に配置された少なくとも２つの前記杭用さや管のうちお互いに隣り合う前記杭用さや管同士の間を連結する鋼材がさらに前記フーチング内に備えられているように構成してもよい。

【0027】

前記壁体連結用鋼材は既製の形鋼であってもよい。

【0028】

前記壁体連結用鋼材は、鋼板からビルドアップして製作してもよい。

【0029】

前記壁体連結用鋼材は、断面形状がＨ形であってもよい。

【0030】

前記フーチングはプレキャスト部材であってもよい。

【0031】

前記プレキャスト壁体は、両端部に前記壁体貫通孔が備えられているように構成してもよい。

【0032】

前記壁体貫通孔の内面に壁体さや管を有していてもよい。

【0033】

本発明に係る堤体用プレキャストフーチングは、上面よりも上方の位置まで延伸している突出鋼材を備える堤体用プレキャストフーチングであって、前記堤体用プレキャストフーチングを堤体の構成部材として用いた状態において、前記堤体用プレキャストフーチングは少なくとも下方に開口した下方開口孔を、上方から見て、前記突出鋼材に対して前記堤体の壁体の法線方向と略直交する方向に間隔を開けて有し、該下方開口孔の内面には杭用さや管が備えられており、さらに、前記突出鋼材と前記杭用さや管との間を連結する法直連結鋼材が内部に備えられていることを特徴とする堤体用プレキャストフーチングである。

【発明の効果】

【0034】

本発明に係る堤体および堤体用プレキャストフーチングによれば、壁体下端部に三重管構造を用いず、かつ、施工性良く短工期で、堤体を構築することが可能である。

【図面の簡単な説明】

【0035】

【図1】本発明の第１実施形態に係る堤体１０を示す斜視図

【図2】複数の堤体１０を一定の方向に隣り合うように配置した状態を示す斜視図

【図3】本発明の第１実施形態に係る堤体１０を堤体１０の法線方向から見た側面図

【図4】図３のＩＶ−ＩＶ線断面図

【図5】本発明の第１実施形態に係るプレキャストフーチング１４を堤体１０の法線方向から見た側面図

【図6】突出鋼材１４Ａと法直連結鋼材１４Ｃとの連結部および突出鋼材１４Ａと壁体連結用鋼材２０との接合部を拡大して示す斜視図

【図7】壁体連結用鋼材２０同士の接合部を拡大して示す斜視図

【図8】プレキャスト壁体１６の正面図

【図9】図８のＩＸ−ＩＸ線断面図

【図10】最上段プレキャスト壁体１８の正面図

【図11】図１０のＸＩ−ＸＩ線断面図

【図12】第１実施形態の第１変形例の堤体３０を示す斜視図

【図13】第１実施形態の第２変形例の堤体３６を示す斜視図

【図14】本発明の第２実施形態に係る堤体６０を堤体６０の法線方向から見た側面図

【図15】特許文献１に記載の堤体２１０を法線方向から見た側面図

【図16】特許文献１に記載の堤体２１０のフーチング２１４の縦端面図

【発明を実施するための形態】

【0036】

以下、図面を参照して、本発明の実施形態を詳細に説明する。

【0037】

（１）第１実施形態
図１は、本発明の第１実施形態に係る堤体１０を示す斜視図であり、図２は、複数の堤体１０を一定の方向に隣り合うように配置した状態を示す斜視図である。図１は、１つの堤体１０の完成した状態を示しているが、図２では、一部の部材の記載を省略しており、手前から順に（（Ａ）から（Ｆ）の順に）各施工段階も示している。

【0038】

図３は、本発明の第１実施形態に係る堤体１０を堤体１０の法線方向から見た側面図であり、図４は、図３のＩＶ−ＩＶ線断面図である。ただし、図３および図４では図示をわかりやすくする都合上、本来は見えない内部の構造を記載した箇所もあり、当該箇所では、本来隠れ線として破線で記載すべき線も実線で記載している箇所もある。また、図３および図４は、壁体貫通孔１６Ｘ、１８Ｘの内部空間にグラウト材２２を充填した後の状態を示しているが、グラウト材２２を充填する前の壁体貫通孔１６Ｘ、１８Ｘの内面の箇所に符号１６Ｘ１、１８Ｘ１を付している。

【0039】

図５は、本発明の第１実施形態に係るプレキャストフーチング１４を堤体１０の法線方向から見た側面図であり、図６は、突出鋼材１４Ａと法直連結鋼材１４Ｃとの連結部および突出鋼材１４Ａと壁体連結用鋼材２０との接合部を拡大して示す斜視図である。図７は、壁体連結用鋼材２０同士の接合部を拡大して示す斜視図である。ただし、図５では図示をわかりやすくする都合上、コンクリートを２点鎖線で表し、他の構成要素を実線で表している。

【0040】

本第１実施形態に係る堤体１０は、鋼管杭１２と、プレキャストフーチング１４と、壁体部１５と、壁体連結用鋼材２０と、を備えてなる。壁体部１５は、１〜３段目に積まれたプレキャスト壁体１６および最上段（４段目）に積まれた最上段プレキャスト壁体１８からなる。

【0041】

１つの堤体１０は、図１に示すように、１つの壁体部１５と、壁体部１５の両端部（法線方向の両端部）を下方から支持する２つのプレキャストフーチング１４と、２つのプレキャストフーチング１４をそれぞれ２本ずつで下方から支持する合計４本の鋼管杭１２と、を備えている。

【0042】

プレキャストフーチング１４は、壁体部１５の法線方向（堤体１０の延びる方向）と直交する水平方向（以下、法直方向と記すことがある。）が長手方向となるように配置されており、プレキャストフーチング１４の中央部の上方に壁体部１５の端部（法線方向の端部）が位置している。プレキャストフーチング１４の両端部（法直方向の両端部）は、鋼管杭１２によって下方から支持されている。鋼管杭１２は、壁体部１５の両端部（法線方向の両端部）それぞれにおいて、壁体部１５が中心となるように法直方向に２本ずつ配置されていて、１つの堤体１０あたり合計４本配置されている。

【0043】

以下、各部材ごとに説明する。

【0044】

（１−１）鋼管杭１２
鋼管杭１２は円筒状の鋼管であり、所定の支持力が確保できる深さまで地中に打ち込まれており、プレキャストフーチング１４を下方から支持して堤体１０を安定させて、大津波に対しても堤体１０全体が転倒することのないようにする役割を有する。

【0045】

前述したように、プレキャストフーチング１４の両端部（法直方向の両端部）は、鋼管杭１２によって下方から支持されており、鋼管杭１２は、壁体部１５の端部（法線方向の端部）において、壁体部１５が中心となるように法直方向に２本ずつ配置されている。

【0046】

鋼管杭１２は、その上端部がプレキャストフーチング１４の杭用さや管１４Ｂに差し込まれている。鋼管杭１２と杭用さや管１４Ｂとの間にはグラウト材２２が充填されており、これにより鋼管杭１２はプレキャストフーチング１４と一体化している。グラウト材２２は、プレキャストフーチング１４の天端まで充填されており、鋼管杭１２の上端はグラウト材２２で覆われている。

【0047】

本第１実施形態に係る堤体１０では、全長が鋼管である鋼管杭１２を用いているが、本発明に係る堤体において適用可能な杭は全長が鋼管である鋼管杭に限定されるわけではなく、例えば、上端部（頭部）が鋼管で、それよりも下方の部位がコンクリートで形成されているような杭も、本発明に係る堤体に使用可能である。

【0048】

（１−２）プレキャストフーチング１４
プレキャストフーチング１４は、プレキャスト化されたフーチングである。プレキャストフーチング１４は、鋼管杭１２と連結されて強固に地盤に固定され、かつ、受圧面積の広い土台であり、堤体１０の壁体部１５（プレキャスト壁体１６および最上段プレキャスト壁体１８）を安定性よく支持する役割を有する。

【0049】

図３〜図５に示すように、プレキャストフーチング１４は、１つの突出鋼材１４Ａと、２つの杭用さや管１４Ｂと、１つの法直連結鋼材１４Ｃと、コンクリート１４Ｄと、を備えてなる。また、図５に示すように、プレキャストフーチング１４は、２つの杭用さや管貫通孔１４Ｘを有し、杭用さや管貫通孔１４Ｘの内面には杭用さや管１４Ｂが備えられている。杭用さや管１４Ｂは、円筒状の鋼管である。

【0050】

前述したように、杭用さや管１４Ｂには、鋼管杭１２の上端部が差し込まれていて、杭用さや管１４Ｂと鋼管杭１２との間にはグラウト材２２が充填されており、これによりプレキャストフーチング１４は鋼管杭１２と一体化している。

【0051】

充填するグラウト材２２はプレキャストフーチング１４の天端まで充填して、鋼管杭１２の上端をグラウト材２２で覆うようにしている。通常は、鋼管杭１２の上端の高さ位置はプレキャストフーチング１４の天端よりも１００ｍｍ程度低い位置であるので、鋼管杭１２の上端のかぶりは通常１００ｍｍ程度となる。

【0052】

また、杭用さや管貫通孔１４Ｘに代えて、天端が閉塞された杭用非貫通孔をプレキャストフーチング１４に備えさせてもよい。

【0053】

突出鋼材１４Ａは、図６に示すように、法直連結鋼材１４Ｃの上フランジ１４Ｃ１の中央部付近の上面に溶接で接合されて、立設されている。そして、この接合部を補強するべく、法直連結鋼材１４Ｃには、突出鋼材１４Ａの下方の部位に、板状のリブ材１４Ｃ４が、上フランジ１４Ｃ１の下面、下フランジ１４Ｃ２の上面、およびウェブ１４Ｃ３に沿って溶接されて取り付けられている。

【0054】

突出鋼材１４Ａの形状は、必要な性能を有しているのであれば、特には限定されないが、図６に示すように、例えば断面形状がＨ形の鋼材を用いることができる。また、突出鋼材１４Ａの上端には、図２および図６に示すように、壁体連結用鋼材２０が、添接板５０およびボルト５０Ａによって接合されており、プレキャスト壁体１６、１８が受けた津波流等の外力は、壁体連結用鋼材２０から突出鋼材１４Ａに伝達され、そして、突出鋼材１４Ａから法直連結鋼材１４Ｃに伝達される。

【0055】

したがって、突出鋼材１４Ａは、堤体１０の壁体部１５（プレキャスト壁体１６、１８）が受けた津波流等の外力をプレキャストフーチング１４に伝達して、鋼管杭１２を介して地盤に伝達する役割を有している。即ち、突出鋼材１４Ａは、堤体１０の上部構造である壁体部１５（プレキャスト壁体１６、１８）と、堤体１０の下部構造（プレキャストフーチング１４、鋼管杭１２）と、を力学的に連結する要となる部材であり、堤体１０がその機能を発揮する上で不可欠の部材である。

【0056】

このため、突出鋼材１４Ａは、津波流等の外力によって生じる断面力を伝達可能な強度および剛性を有することが必要であり、突出鋼材１４Ａの断面形状は、想定される津波流等の外力に応じて計算により算出される。このため、各種規格に基づく既製の形鋼に、突出鋼材１４Ａとして適切なものが存在しないことも考えられるので、そのような場合には、鋼板からフランジ、ウェブを切り出し、溶接によりＨ型断面の部材をビルドアップで製作して、最適な断面の突出鋼材１４Ａを作製することが好ましい。

【0057】

突出鋼材１４Ａを、ビルドアップして製作した断面Ｈ形の鋼材にする場合、Ｈ形の高さおよびフランジ幅ならびにウェブおよびフランジの厚さを調節しやすく、最適なＨ形の断面にして経済的な設計を行いやすい。なお、断面Ｈ形の鋼材とは、断面形状がＨ形の鋼材のことであり、本願の他の箇所の記載においても同様である。また、断面Ｈ形の鋼材をＨ形鋼と記すことがある。

【0058】

突出鋼材１４Ａがプレキャストフーチング１４の上面から上方に突出している長さは、壁体連結用鋼材２０と接合するために用いる添接板５０と十分な耐力で接合できる長さであることが必要であり、少なくとも５０ｃｍはプレキャストフーチング１４の上面から上方に突出していることが好ましい。プレキャストフーチング１４の厚さ（通常は１．２〜１．５ｍ程度）および我が国の道路の法規制（運搬対象物の高さについての我が国の道路の法規制）に鑑みると、突出鋼材１４Ａがプレキャストフーチング１４の上面から上方に突出している長さは、通常は、１．５〜１．８ｍ程度に設定することが多くなると考えられる。

【0059】

突出鋼材１４Ａと壁体連結用鋼材２０との接合に用いる添接板５０としては、十分な接合耐力が得られる部材であれば用いることができるが、通常は厚さ６〜２０ｍｍ程度の鋼板を用いることが多くなると考えられる。また、添接板５０を、突出鋼材１４Ａおよび壁体連結用鋼材２０と接合する際に用いるボルト５０Ａは、高力ボルトであることが好ましい。

【0060】

プレキャストフーチング１４においては、１つの突出鋼材１４Ａに対して２つの杭用さや管１４Ｂが、突出鋼材１４Ａの海側と陸側のそれぞれの側に配置されており、突出鋼材１４Ａの中心（水平断面の図心）と２つの杭用さや管１４Ｂの中心（水平断面の図心）は、プレキャスト壁体１６の法線方向（堤体１０の延びる方向）と直交する水平方向（法直方向）の一直線上に位置している。そして、そのような位置関係にある突出鋼材１４Ａと杭用さや管１４Ｂとは、法直連結鋼材１４Ｃにより連結されている。法直連結鋼材１４Ｃはその材軸方向がプレキャスト壁体１６の法直方向となるように配置されている。ここで、突出鋼材１４Ａの中心（水平断面の図心）とは突出鋼材１４Ａをその長手方向に対する垂直面で切断して得られる断面の図心のことである。本明細書では、突出鋼材１４Ａおよび壁体連結用鋼材２０ならびに杭用さや管１４Ｂについて「中心」と記載したときには以下同様に解釈する。

【0061】

法直連結鋼材１４Ｃは、壁体部１５（プレキャスト壁体１６、１８）が津波流等から受けた力を、壁体連結用鋼材２０および突出鋼材１４Ａから鋼管杭１２に伝達する役割を有する。法直連結鋼材１４Ｃの形状は、必要な性能を有しているのであれば、特には限定されないが、図６に示すように、例えば断面形状がＨ形の鋼材を用いることができる。

【0062】

法直連結鋼材１４Ｃが存在することにより、壁体部１５（プレキャスト壁体１６、１８）が津波流等から受けた力は、壁体部１５（プレキャスト壁体１６、１８）→壁体連結用鋼材２０→突出鋼材１４Ａ→法直連結鋼材１４Ｃ→鋼管杭１２→地盤のように効率的に伝達していき、壁体部１５（プレキャスト壁体１６、１８）が津波流等から受けた力は地盤に効率的に伝達され、堤体１０は津波流に対して強力な抵抗力を発揮することができる。

【0063】

また、法直連結鋼材１４Ｃが存在することにより、前記のような応力伝達経路が確保されるので、壁体部１５（プレキャスト壁体１６、１８）が鋼管杭１２の真上に位置していなくても、壁体部１５（プレキャスト壁体１６、１８）が津波流等から受ける力は、鋼管杭１２に伝達されて地盤に伝達可能となる。即ち、法直連結鋼材１４Ｃが存在することにより、壁体部１５（プレキャスト壁体１６、１８）と鋼管杭１２との法直方向の位置関係をある程度自由に設定することができるようになる。

【0064】

前記のような応力伝達経路を確保するべく、法直連結鋼材１４Ｃは、津波流等の外力によって生じる断面力を伝達可能な強度および剛性を有することが必要であり、法直連結鋼材１４Ｃの断面形状は、想定される津波流等の外力に応じて計算により算出される。このため、各種規格に基づく既製の形鋼に、法直連結鋼材１４Ｃとして適切なものが存在しないことも考えられるので、そのような場合には、鋼板からフランジ、ウェブを切り出し、溶接によりＨ型断面の部材をビルドアップで製作して最適な断面とすることが好ましい。

【0065】

法直連結鋼材１４Ｃを、ビルドアップして製作した断面Ｈ形の鋼材にする場合、Ｈ形の高さおよびフランジ幅ならびにウェブおよびフランジの厚さを調節しやすく、最適なＨ形の断面にして経済的な設計を行いやすい。

【0066】

プレキャストフーチング１４においては、法直連結鋼材１４Ｃはその両端が杭用さや管１４Ｂに溶接により取り付けられているが、必要な応力伝達能力を確保できるのであれば、溶接ではなく機械的な連結機構を用いてもよい。

【0067】

なお、図２および図４に示す近接するプレキャストフーチング１４同士（例えば、図４において、符号１４Ｐ、１４Ｑで示すプレキャストフーチング１４）を一体化して、１つのプレキャストフーチングに、２つの突出鋼材１４Ａと、４つの杭用さや管１４Ｂと、２つの法直連結鋼材１４Ｃと、コンクリート１４Ｄと、を備えさせるようにしてもよい。この場合には、法線方向に隣り合う杭用さや管１４Ｂ同士を鋼材で連結してもよい。

【0068】

また、図６に示すように、突出鋼材１４Ａは、法直連結鋼材１４Ｃの上フランジ１４Ｃ１の中央部付近の上面に溶接で接合されて、立設されており、本第１実施形態で用いる法直連結鋼材１４Ｃのフランジ１４Ｃ１、１４Ｃ２およびウェブ１４Ｃ３は、突出鋼材１４Ａによって分断されておらず、それぞれ単一の鋼材からなるが、突出鋼材１４Ａの下端を法直連結鋼材１４Ｃの下フランジ１４Ｃ２の下面の位置まで伸ばして、法直連結鋼材を２つに分断するように構成してもよい。その場合は、分断した２つの法直連結鋼材の一端を、それぞれ突出鋼材の両フランジの外面に溶接して、突出鋼材と法直連結鋼材との連結部を構成するようにする。

【0069】

次に、プレキャストフーチング１４が備える杭用さや管１４Ｂについて説明する。前述したように、プレキャストフーチング１４は、杭用さや管貫通孔１４Ｘ（以下、貫通孔１４Ｘと記すことがある。）を有し、杭用さや管貫通孔１４Ｘの内面に杭用さや管１４Ｂを備えている（図５参照）。杭用さや管１４Ｂは円筒状の鋼管である。杭用さや管１４Ｂには鋼管杭１２の上端部が差し込まれて一体化される。

【0070】

図３および図５では、杭用さや管１４Ｂの上端および下端の位置はプレキャストフーチング１４の上面および下面と同じ高さ位置となるように描いているが、杭用さや管１４Ｂの下端位置は、プレキャストフーチング１４の下面よりも上方に位置してもよく、また、杭用さや管１４Ｂの上端位置はプレキャストフーチング１４の上面よりも下方に位置するようにしてもよい。即ち、杭用さや管１４Ｂは杭用さや管貫通孔１４Ｘの内面を全面覆っていなくてもよい。杭用さや管１４Ｂの腐食を防止する観点からは、杭用さや管１４Ｂの下端位置は、プレキャストフーチング１４の下面よりも上方に位置した方が好ましく、杭用さや管１４Ｂの上端位置は、プレキャストフーチング１４の上面よりも下方に位置した方が好ましい。即ち、杭用さや管１４Ｂが外界に暴露しないようにある程度のかぶりを設けておくことが好ましい。

【0071】

また、杭用さや管１４Ｂは、プレキャストフーチング１４のコンクリート打設時には杭用さや管貫通孔１４Ｘの型枠の役割を果たし、杭用さや管１４Ｂの外面はコンクリート打設と同時にプレキャストフーチング１４に埋め込まれ、コンクリートとの付着力により、プレキャストフーチング１４と一体化している。換言すれば、杭用さや管１４Ｂはコンクリートとの付着力により杭用さや管貫通孔１４Ｘの内面へ取り付けられている。コンクリートとの付着力を向上させる点で、杭用さや管１４Ｂの外面にはずれ止め（シアキー）を設けることが好ましい。ずれ止め（シアキー）としては、例えば丸鋼、溶接ビード、角鋼等を用いることができる。

【0072】

本第１実施形態に係る堤体１０においては、杭用さや管１４Ｂとして円筒状の鋼管を用いているが、本発明に係る堤体において用いる杭用さや管の材質は特には限定されず、所定以上の強度、弾性率、およびグラウト材との所定以上の接着力等を有する材料であればよく、例えば鉄鋼材料を好適に用いることができる。また、本発明に係る堤体において用いる杭用さや管の形状は角筒状であってもよい。

【0073】

また、プレキャストフーチング１４の上面と地表面との位置関係は特に限定されず、プレキャストフーチング１４の上面が地表面とほぼ一致するようにしてもよい。また、プレキャストフーチング１４の上面に盛土があってもよく、この場合はプレキャストフーチング１４の上面は地表面よりも下方になる。また、プレキャストフーチング１４の海側前面に遮水矢板を設ける場合は、プレキャストフーチング１４の下面が地表面とほぼ一致するようにしてもよく、この場合はプレキャストフーチング１４の上面は地表面よりも上方になる。

【0074】

また、本実施形態では、杭用さや管１４Ｂは杭用さや管貫通孔１４Ｘの内面に備えられているが、杭用さや管１４Ｂが設けられる孔は必ずしも貫通孔である必要はなく、少なくとも下方に開口した孔（下方開口孔）であればよい。

【0075】

（１−３）壁体部１５（プレキャスト壁体１６および最上段プレキャスト壁体１８）ならびに壁体連結用鋼材２０
壁体部１５を構成するプレキャスト壁体１６および最上段プレキャスト壁体１８は、プレキャスト化された壁体であり、津波流の進行を直接的に遮り、津波流の内陸への侵入を防止する役割や津波流のエネルギーを減じる役割を有する。本発明の第１実施形態に係る堤体１０において、プレキャスト壁体は壁面が鉛直になるように４段に積み重ねられており、下から１〜３段目にはプレキャスト壁体１６が用いられており、最上段には最上段プレキャスト壁体１８が用いられている。最下段（１段目）のプレキャスト壁体１６の壁体貫通孔１６Ｘには、突出鋼材１４Ａが挿入され、壁体貫通孔１６Ｘの内面１６Ｘ１と突出鋼材１４Ａの間にはグラウト材２２が充填されて一体化している。このグラウト材２２は、壁体貫通孔１６Ｘの内面１６Ｘ１と突出鋼材１４Ａの間に配置される間隙材であり、かつ、壁体貫通孔１６Ｘの内面１６Ｘ１と突出鋼材１４Ａとを一体化させており、壁体貫通孔１６Ｘの内面１６Ｘ１と突出鋼材１４Ａとの間で少なくとも水平力を伝達することができる。

【0076】

また、突出鋼材１４Ａの上端に壁体連結用鋼材２０が接合されて立設しており、１〜３段目のプレキャスト壁体１６ならびに最上段プレキャスト壁体１８のそれぞれの壁体貫通孔１６Ｘ、１８Ｘには、図２および図３に示すように、上下方向に壁体連結用鋼材２０が差し込まれており、４段に積まれた壁体（１〜３段目のプレキャスト壁体１６ならびに最上段プレキャスト壁体１８）が連結されている。突出鋼材１４Ａおよび壁体連結用鋼材２０は断面形状がＨ形の鋼材であり、壁体貫通孔１６Ｘ、１８Ｘは、円柱状の形状である。ただし、本発明に係る堤体に用いるプレキャスト壁体の壁体貫通孔の形状は円柱状に限定されるわけではなく、例えば角柱状であってもよい。

【0077】

壁体連結用鋼材２０は、プレキャストフーチング１４の突出鋼材１４Ａの上端に添接板５０を介して高力ボルト接合で接合されて立設されており、１〜３段目に配置するプレキャスト壁体１６の壁体貫通孔１６Ｘ、最上段に配置する最上段プレキャスト壁体１８の壁体貫通孔１８Ｘに差し込まれ、プレキャストフーチング１４と、１〜３段目に配置するプレキャスト壁体１６と、最上段に配置する最上段プレキャスト壁体１８と、を連結する役割を有する。このため、壁体連結用鋼材２０の長さは、最上段プレキャスト壁体１８の天端よりもわずかに下（例えば１００ｍｍ程度下）の位置にまで達する長さとなっている。また、突出鋼材１４Ａおよび壁体連結用鋼材２０と、壁体貫通孔１６Ｘ、１８Ｘの内面１６Ｘ１、１８Ｘ１との間にはグラウト材２２が充填されて一体化している。このグラウト材２２は、壁体貫通孔１６Ｘ、１８Ｘの内面１６Ｘ１、１８Ｘ１と突出鋼材１４Ａおよび壁体連結用鋼材２０との間に配置される間隙材であり、かつ、壁体貫通孔１６Ｘ、１８Ｘの内面１６Ｘ１、１８Ｘ１と突出鋼材１４Ａおよび壁体連結用鋼材２０とを一体化させており、壁体貫通孔１６Ｘ、１８Ｘの内面１６Ｘ１、１８Ｘ１と突出鋼材１４Ａおよび壁体連結用鋼材２０との間で少なくとも水平力を伝達することができる。

【0078】

ここで、壁体連結用鋼材２０は一体的に成形されたものでなくてもよく、図７に示すように、添接板５４およびボルト５４Ａ等によって現場で連結して必要な長さを確保するようにしてもよい。また、壁体連結用鋼材２０は高さ位置によってその外形（大きさ）や中心（水平断面の図心）の位置が変動してもよい。例えば、壁体連結用鋼材２０の高さが高くなるほど壁体部１５（プレキャスト壁体１６、１８）から受ける水平方向の力は小さくなるので、設計計算で安全性を確認した上で、壁体連結用鋼材２０の高さが高い位置ほど壁体連結用鋼材２０の外形（大きさ）を小さくするようにしてもよい。

【0079】

図８はプレキャスト壁体１６の正面図であり、図９は図８のＩＸ−ＩＸ線断面図である。図１０は最上段プレキャスト壁体１８の正面図であり、図１１は図１０のＸＩ−ＸＩ線断面図である。なお、説明の都合上、図８および図９には壁体さや管１６Ａを付記しており、図１０および図１１には壁体さや管１８Ａを付記している。

【0080】

図８、図９に示すように、プレキャスト壁体１６は面内方向（堤体１０完成後の鉛直方向）に貫通した壁体貫通孔１６Ｘを両端部に有する。両端部の壁厚は中央部の壁厚よりも厚くなっており、テーパー部１６Ｂにおいて壁厚が変化している。

【0081】

プレキャスト壁体１６の標準的な形状は、法線方向の幅が５〜６ｍで、高さが１．５〜２ｍで、両端部の壁厚が１．０〜１．４ｍで、中央部の壁厚が０．５〜０．８ｍである。

【0082】

また、図１０、図１１に示すように、最上段プレキャスト壁体１８（以下、プレキャスト壁体１８と記すことがある。）は面内方向（堤体１０完成後の鉛直方向）に貫通した壁体貫通孔１８Ｘを両端部に有する。両端部の壁厚は中央部の壁厚よりも厚くなっており、テーパー部１８Ｂにおいて壁厚が変化している。

【0083】

最上段プレキャスト壁体１８の標準的な形状は、前述したプレキャスト壁体１６の標準的な形状と同様である。

【0084】

なお、プレキャスト壁体１６の壁体貫通孔１６Ｘの内面１６Ｘ１に、図８および図９に示すように、壁体さや管１６Ａを設けてもよい。壁体さや管１６Ａの上端の高さ位置はプレキャスト壁体１６の上面と同じ高さ位置となるようにし、壁体さや管１６Ａの下端の高さ位置はプレキャスト壁体１６の下面と同じ高さ位置となるようにして、壁体さや管１６Ａが壁体貫通孔１６Ｘの内面１６Ｘ１を全面覆うようにしてもよい。

【0085】

また、壁体さや管１６Ａの下端位置は、プレキャスト壁体１６の下面よりも上方に位置させてもよく、また、壁体さや管１６Ａの上端位置はプレキャスト壁体１６の上面よりも下方に位置させてもよい。即ち、壁体さや管１６Ａは壁体貫通孔１６Ｘの内面１６Ｘ１を全面覆っていなくてもよい。

【0086】

また、最上段プレキャスト壁体１８の壁体貫通孔１８Ｘの内面１８Ｘ１に、図１０および図１１に示すように、壁体さや管１８Ａを設けてもよい。壁体さや管１８Ａの上端の高さ位置は、プレキャスト壁体１８の上面よりもわずかに下（例えば１００ｍｍ程度下）の高さ位置とするのがよい、これは、かぶりを確保して壁体さや管１８Ａの腐食を防止するためである。壁体さや管１８Ａの下端の高さ位置は、最上段プレキャスト壁体１８の下面と同じ高さ位置となるようにしてもよいし、最上段プレキャスト壁体１８の下面よりも上方の高さ位置にしてもよい。

【0087】

壁体さや管１６Ａ、１８Ａは、壁体連結用鋼材２０の外周を取り囲んで、壁体さや管１６Ａ、１８Ａと壁体連結用鋼材２０との間のグラウト材２２を拘束し、大津波を受けた時の断面力を確実にプレキャスト壁体１６、１８から壁体連結用鋼材２０に伝達できるようにする役割を果たすことができる。したがって、プレキャスト壁体１６に壁体さや管１６Ａを設け、最上段プレキャスト壁体１８に壁体さや管１８Ａを設ける場合、壁体さや管１６Ａの高さはプレキャスト壁体１６の高さの２分の１以上あることが好ましく、壁体さや管１８Ａの高さは最上段プレキャスト壁体１８の高さの２分の１以上あることが好ましい。

【0088】

また、壁体貫通孔１６Ｘ、１８Ｘの形状に合わせて、壁体さや管１６Ａ、１８Ａとして円筒状の鋼管を用いることができる。ただし、本発明に係る堤体に用いるプレキャスト壁体の壁体貫通孔の形状が例えば角柱状の場合は、その形状に合わせて、壁体さや管として角筒状の鋼管を用いる。本発明に係る堤体において用いることができる壁体さや管の材質は特には限定されず、所定以上の強度、弾性率、およびグラウト材との所定以上の接着力等を有する材料であればよく、例えば鉄鋼材料を好適に用いることができる。

【0089】

また、大津波を受けた時にプレキャスト壁体１６、１８に生じる断面力は、上方に位置する壁体ほど断面力が小さくなると考えられるので、安全性を確保できる範囲で上方に位置するプレキャスト壁体の厚さを下方に位置するプレキャスト壁体の厚さよりも薄くしてもよい。ただし、上下のプレキャスト壁体の間で段差が生じないように、上方に位置するプレキャスト壁体の最下部の壁厚は下方に位置するプレキャスト壁体の最上部の壁厚と同じにし、上方に位置するプレキャスト壁体の下部にテーパー部を設けて、最下部から上方に向かって徐々に壁厚が薄くなるようにしておくことが好ましい。

【0090】

また、プレキャスト壁体１６、１８はそれぞれテーパー部１６Ｂ、１８Ｂを有するが、テーパー部１６Ｂ、１８Ｂはなくてもよく、図１２に示す第１実施形態の第１変形例の堤体３０のように、直方体の形状であるプレキャスト壁体３２および最上段プレキャスト壁体３４を用いて堤体を構成してもよい。

【0091】

図１２に示す第１実施形態の第１変形例の堤体３０において用いるプレキャスト壁体３２および最上段プレキャスト壁体３４においては、１つのプレキャスト壁体３２に１つの壁体貫通孔が設けられ、１つの最上段プレキャスト壁体３４に１つの壁体貫通孔が設けられており、１つのプレキャスト壁体３２には１本の芯材（突出鋼材１４Ａおよび壁体連結用鋼材２０の少なくとも一方）が挿通され、１つの最上段プレキャスト壁体３４には１本の芯材（壁体連結用鋼材２０）が挿通されるだけであるので、壁体の安定性の観点から、法線方向に隣り合うプレキャスト壁体３２の対向する側面にはお互いに嵌合し合うシアキー（図示せず）をそれぞれ設けておくことが好ましく、法線方向に隣り合う最上段プレキャスト壁体３４の対向する側面にはお互いに嵌合し合うシアキー（図示せず）をそれぞれ設けておくことが好ましい。

【0092】

また、図１３に示す第１実施形態の第２変形例の堤体３６のように、片方の壁面のみ平坦な面にし、他方の壁面は壁体貫通孔を設けた部位を突出させて形成したプレキャスト壁体３８および最上段プレキャスト壁体４０を用いて堤体を構成してもよい。

【0093】

なお、図１２および図１３においては、第１実施形態の堤体１０を構成する部材と同様の部材には同一の符号を付しており、その部材についての説明は省略する。

【0094】

次に、壁体連結用鋼材２０と壁体貫通孔１６Ｘ、１８Ｘの内面１６Ｘ１、１８Ｘ１との間の力の伝達について説明する。

【0095】

壁体連結用鋼材２０と壁体貫通孔１６Ｘ、１８Ｘの内面１６Ｘ１、１８Ｘ１との間の力の伝達は、相互に水平方向の力の伝達ができればよいので、壁体連結用鋼材２０と壁体貫通孔１６Ｘ、１８Ｘの内面１６Ｘ１、１８Ｘ１との間にグラウト材２２を注入してもよいが、例えば、壁体連結用鋼材２０と壁体貫通孔１６Ｘ、１８Ｘの内面１６Ｘ１、１８Ｘ１との間に支圧力を伝達する鋼製の支圧板（図示せず）を設置することで断面力の伝達を図ってもよい。この支圧板の形状は、壁体連結用鋼材２０の外形および壁体貫通孔１６Ｘ、１８Ｘの内面１６Ｘ１、１８Ｘ１の形状に合う形状にすればよく、かつ、想定される水平力を伝達するのに必要な所定以上の面積で壁体連結用鋼材２０および壁体貫通孔１６Ｘ、１８Ｘの内面１６Ｘ１、１８Ｘ１に接触するような形状にすればよい。この支圧板は壁体連結用鋼材２０の高さ方向の全長にわたって配置する必要はなく、力の伝達の必要に応じて離散的に配置すればよい。また、この支圧板の材質は、必要な支圧力の伝達ができる材質であれば特に限定されず、鋼に限られない。

【0096】

次に、最上段プレキャスト壁体１８の天端の納まり（壁体連結用鋼材２０の上端の納まり）について説明する。

【0097】

本第１実施形態に係る堤体１０を将来的に嵩上げする必要がない場合には、突出鋼材１４Ａおよびそれに接合された壁体連結用鋼材２０が差し込まれた壁体貫通孔１６Ｘ、１８Ｘ（合計４段積まれたプレキャスト壁体１６、１８の壁体貫通孔１６Ｘ、１８Ｘ）の内部に、グラウト材２２を、最上段プレキャスト壁体１８の天端まで充填して、壁体連結用鋼材２０の上端までグラウト材２２で覆う。通常は、壁体連結用鋼材２０の上端の高さ位置は、最上段プレキャスト壁体１８の天端よりも１００ｍｍ程度低い位置であるので、壁体連結用鋼材２０の上端のかぶりは通常１００ｍｍ程度となる。

【0098】

本第１実施形態に係る堤体１０を将来的に嵩上げする可能性がある場合には、グラウト材２２の充填高さを、壁体連結用鋼材２０の上端から所定の長さだけ下の位置までに止め、将来の嵩上げの際に、嵩上げ用鋼材（図示せず）を壁体連結用鋼材２０の上端に連結させることができるようにしておく。グラウト材２２で覆われていない壁体連結用鋼材２０の上端部には、腐食や損傷防止のための養生を行い、さらにその上に取り外し可能な蓋材を設けて最上段プレキャスト壁体１８の壁体貫通孔１８Ｘを塞ぐ。

【0099】

なお、本第１実施形態に係る堤体１０を将来的に嵩上げする必要がない場合には、上下に貫通する壁体貫通孔１８Ｘに代えて、天端が閉塞された非貫通孔（下方にのみ開口した非貫通孔）を最上段プレキャスト壁体１８に備えさせてもよい。

【0100】

また、壁体連結用鋼材２０の上端は、最上段プレキャスト壁体１８を安定して支持する点で、最上段プレキャスト壁体１８の高さの２分の１以上の高さ位置に達していることが好ましい。

【0101】

また、図示はしていないが、プレキャスト壁体１６、１８においては、通常の堤体の壁体と同様に、壁体の面内方向に縦横に鉄筋が配置されているとともに壁体の厚さ方向にも鉄筋が配置されている。

【0102】

（１−４）部材についての補足説明
以上説明した第１実施形態に係る堤体１０では、１〜３段目の３つのプレキャスト壁体１６と最上段プレキャスト壁体１８を鉛直方向に合計４段に重ねたが、本発明に係る堤体では、鉛直方向に重ねるプレキャスト壁体の段数は４段に限定されるわけではなく、５段以上に重ねてもよい。また、鉛直方向に重ねるプレキャスト壁体の段数は１〜３段にしてもよい。プレキャスト壁体を何段に重ねるかは、必要な堤体の高さや適用可能なクレーンの種類等によって適宜に設定すればよい。

【0103】

また、第１実施形態に係る堤体１０で用いるプレキャスト壁体１６、１８は、両端部に壁体貫通孔１６Ｘ、１８Ｘが設けられており、１つのプレキャスト壁体に２つの壁体貫通孔が設けられているが、本発明に係る堤体で用いることができるプレキャスト壁体は、２つの壁体貫通孔を有するプレキャスト壁体に限定されるわけではなく、１つのみの壁体貫通孔を有するプレキャスト壁体（例えば、図１２に示すプレキャスト壁体３２、３４）であっても本発明に係る堤体に適用可能であり、また、３つ以上の壁体貫通孔を有するプレキャスト壁体であっても本発明に係る堤体に適用可能である。

【0104】

また、法線方向に隣り合うプレキャスト壁体１６、１８同士の間には、適宜に目地材を原則として配置する。プレキャスト壁体１６、１８を複数段積む場合には、上下のプレキャスト壁体１６、１８の間に適宜に目地材を原則として配置する。

【0105】

また、第１実施形態に係る堤体１０では、フーチングにプレキャストフーチング１４を用いたが、本発明に係る堤体では、フーチングはプレキャスト部材でなくてもよく、現場打ちコンクリートにより形成したフーチングを用いてもよい。

【0106】

また、第１実施形態に係る堤体１０のプレキャストフーチング１４では、壁体部１５（プレキャスト壁体１６、１８）の法線方向（堤体１０の延びる方向）と直交する水平方向（法直方向）の鋼管杭１２の列は１列になっているが、法直方向の鋼管杭１２の列は１列でなくてもよく、２列以上であってもよい。

【0107】

また、第１実施形態に係る堤体１０では、鋼管杭１２、杭用さや管１４Ｂとして円筒状の鋼管を用いたが、本発明に係る堤体で用いることができる鋼管杭および杭用さや管は、必ずしも円筒状の鋼管に限定されるわけではない。

【0108】

なお、プレキャスト部材（プレキャストフーチング１４、プレキャスト壁体１６、最上段プレキャスト壁体１８）の製作は、運搬の手間を少なくするため、現地近傍で行うのがよい。また、運搬の行いやすさの観点から、プレキャスト部材（プレキャストフーチング１４、プレキャスト壁体１６、最上段プレキャスト壁体１８）の重量は、例えば２０〜２５ｔ程度を目安とすることができる。

【0109】

（１−５）設置手順
第１実施形態に係る堤体１０の設置手順の一例を、図２等を参照しつつ、ステップに分けて説明する。図２は、第１実施形態に係る堤体１０の斜視図であるが、一部の部材の記載を省略しており、手前から順に（（Ａ）から（Ｆ）の順に）各施工段階の順になっている。

【0110】

＜ステップＳ１＞
まず、鋼管杭１２を、所定の位置において、所定の支持力が確保できる深さまで地中に打ち込む（図２（Ａ）参照）。

【0111】

＜ステップＳ２＞
次に、クレーンを用いてプレキャストフーチング１４を持ち上げ、鋼管杭１２の頭部にプレキャストフーチング１４の杭用さや管１４Ｂを外挿してプレキャストフーチング１４を所定の位置に設置する（図２（Ｂ）参照）。杭用さや管１４Ｂの中心が鋼管杭１２の中心と一致していることが好ましいが、厳密に一致することまでは求める必要はない。納まればよいということを原則にしてもよい。

【0112】

そして、プレキャストフーチング１４の杭用さや管１４Ｂと該杭用さや管１４Ｂに差し込まれた鋼管杭１２との間隙にグラウト材２２を充填して、鋼管杭１２とプレキャストフーチング１４との一体化を行う。グラウト材２２は、プレキャストフーチング１４の天端まで充填する。

【0113】

＜ステップＳ３＞
次に、クレーンを用いて壁体連結用鋼材２０を持ち上げ、壁体連結用鋼材２０の下端を突出鋼材１４Ａの上端に添接板５０を介して高力ボルト接合で接合する（図２（Ｃ）参照）。

【0114】

＜ステップＳ４＞
法線方向に隣り合うプレキャストフーチング１４同士の間で、プレキャスト壁体１６の下方の領域に現場打ちコンクリート５２を打設する（図２（Ｄ）参照）。この現場打ちコンクリート５２は洗掘防止のために設けるものである。

【0115】

現場打ちコンクリート５２に用いるコンクリートは、設計基準強度２４Ｎ／ｍｍ²以上のコンクリートであれば使用可能である。

【0116】

＜ステップＳ５＞
次に、クレーンを用いて１段目に配置するプレキャスト壁体１６を持ち上げ、このプレキャスト壁体１６の壁体貫通孔１６Ｘを、壁体連結用鋼材２０およびプレキャストフーチング１４の突出鋼材１４Ａに外挿して、プレキャスト壁体１６を所定の位置に設置する。

【0117】

その次に、クレーンを用いて２段目に配置するプレキャスト壁体１６を持ち上げ、このプレキャスト壁体１６の壁体貫通孔１６Ｘを、壁体連結用鋼材２０に外挿して、２段目のプレキャスト壁体１６を１段目のプレキャスト壁体１６の上に設置する（図２（Ｅ）参照）。

【0118】

＜ステップＳ６＞
次に、クレーンを用いて３段目に配置するプレキャスト壁体１６を持ち上げ、このプレキャスト壁体１６の壁体貫通孔１６Ｘを、壁体連結用鋼材２０に外挿して、３段目のプレキャスト壁体１６を２段目のプレキャスト壁体１６の上に設置する。

【0119】

その次に、クレーンを用いて４段目（最上段）に配置する最上段プレキャスト壁体１８を持ち上げ、この最上段プレキャスト壁体１８の壁体貫通孔１８Ｘを、壁体連結用鋼材２０に外挿して、４段目（最上段）の最上段プレキャスト壁体１８を３段目のプレキャスト壁体１６の上に設置する（図２（Ｆ）参照）。

【0120】

＜ステップＳ７＞
合計で４段積まれたプレキャスト壁体１６、１８の壁体貫通孔１６Ｘ、１８Ｘの中にグラウト材２２を充填して、プレキャスト壁体１６、１８と、壁体連結用鋼材２０および突出鋼材１４Ａとを一体化する。充填するグラウト材２２は特には限定されず、セメント（モルタル）系グラウト材、ガラス系グラウト材、合成樹脂系グラウト材等を用いることができる。

【0121】

なお、グラウト材２２の充填は、１〜３段目に配置するプレキャスト壁体１６と最上段プレキャスト壁体１８の全てを所定の位置に配置した段階で行ってもよいし、１段積むごとに行ってもよいし、あるいは２段積むごとに行ってもよい。

【0122】

なお、前述したように、将来堤体１０の嵩上げの可能性がないのであれば、最上段プレキャスト壁体１８の天端までグラウト材２２を充填し、将来堤体１０の嵩上げの可能性があるのであれば、グラウト材２２の充填高さを、壁体連結用鋼材２０の上端から所定の長さだけ下の位置までに止める。

【0123】

以上のように施工することにより、図１に示すような堤体１０を得ることができる。

【0124】

なお、通常の場合、複数の堤体１０を法線方向に隣り合うように配置するが、法線方向に隣り合うように配置した堤体１０同士は構造的に連結することは不要である。ただし、法線方向に隣り合うように配置することで生じる隙間は、原則として、シーリング材やコーキング材等の目地材で塞ぐようにする。

【0125】

（１−６）第１実施形態の作用効果
本第１実施形態に係る堤体１０においては、突出鋼材１４Ａと法直連結鋼材１４Ｃとの接合は工場において溶接によりなされており、また、突出鋼材１４Ａと壁体連結用鋼材２０との連結は添接板５０を介しての機械的な接合によってなされている。このため、本第１実施形態に係る堤体１０においては、壁体部１５とプレキャストフーチング１４との連結部は、突出鋼材１４Ａおよび壁体連結用鋼材２０の周囲をグラウト材２２が取り囲んだだけのコンパクトな構造となっており、特許文献１に記載の技術のような３重管構造にはなっていない。

【0126】

このため、壁体部１５（プレキャスト壁体１６、１８）の壁体貫通孔１６Ｘ、１８Ｘの径を小さくすることができ、壁体部１５（プレキャスト壁体１６、１８）の壁厚を小さくすることができる。

【0127】

また、突出鋼材１４Ａおよび法直連結鋼材１４Ｃを、ビルドアップして製作した断面Ｈ形の鋼材にする場合、Ｈ形の高さおよびフランジ幅ならびにウェブおよびフランジの厚さを調節しやすく、最適なＨ形の断面にして経済的な設計を行いやすい。この点も、壁体部１５（プレキャスト壁体１６、１８）の壁厚を小さくすることに寄与する。

【0128】

また、特許文献１に記載の技術においては、フーチング内の法直連結鋼材と突出さや管とが構造的に接合しており、さや管の板厚規定（さや管の板厚はさや管径の１／５０以上）により、さや管の板厚が想定外力に対して必要な板厚よりも厚くなってしまうことがあったが、本第１実施形態に係る堤体１０においては、法直連結鋼材１４Ｃと接合するさや管はないため、このようなことは起こらない。

【0129】

また、本第１実施形態に係る堤体１０は、杭式構造物であるので、地盤条件が悪い場所への適用も可能である。

【0130】

施工においては、特許文献１に記載の技術の場合、突出さや管に壁体連結用鋼材を差し込んだ後、突出さや管と壁体連結用鋼材との間にグラウト材を充填して一体化を行い、壁体連結用鋼材を立設してから、プレキャスト壁体の設置を行うが、突出さや管と壁体連結用鋼材との間に充填したグラウト材が初期強度を発現するまで３日間ほどの養生期間を確保することが必要である。これに対して、本第１実施形態に係る堤体１０においては、突出鋼材１４Ａと壁体連結用鋼材２０との連結は添接板５０を介しての機械的な接合によって行うため、前記３日間ほどの養生期間は不要である。

【0131】

また、前述したように、本第１実施形態に係る堤体１０は、壁体部１５（プレキャスト壁体１６、１８）の壁厚を小さくすることができるので、プレキャスト壁体１６、１８の重量を小さくすることができ、輸送作業および現地据付作業の容易化を可能にする。

【0132】

（２）第２実施形態
図１４は、本発明の第２実施形態に係る堤体６０を堤体６０の法線方向から見た側面図である。本第２実施形態に係る堤体６０の部材のうち、第１実施形態に係る堤体１０の部材と対応する同一の部材には同一の符号を付して説明は省略する。

【0133】

第１実施形態に係る堤体１０においては、法直方向に並んだ鋼管杭１２同士の間の中間位置付近に壁体部１５（プレキャスト壁体１６、１８）が位置していたが、本第２実施形態に係る堤体６０においては、法直方向に並んだ鋼管杭１２同士の間に壁体部１５（プレキャスト壁体１６、１８）が位置しておらず、法直方向に並んだ鋼管杭１２同士の間の外側に壁体部１５（プレキャスト壁体１６、１８）が位置している。このため、堤体６０のプレキャストフーチング６４内には２つの法直連結鋼材６４Ｃ、６４Ｄが配置されており、法直方向に並んだ突出鋼材１４Ａと杭用さや管６４Ｂとを法直連結鋼材６４Ｃが連結し、法直方向に並んだ杭用さや管６４Ｂ同士の間を法直連結鋼材６４Ｄが連結している。

【0134】

（３）鋼管杭１２と壁体部１５（プレキャスト壁体１６、１８）との位置関係
本発明に係る堤体における鋼管杭１２と壁体部１５（プレキャスト壁体１６、１８）との位置関係は、第１実施形態に係る堤体１０のように、法直方向に並んだ鋼管杭１２の間に壁体部１５（プレキャスト壁体１６、１８）が位置する位置関係でもよく、また、第２実施形態に係る堤体６０のように、法直方向に並んだ鋼管杭１２同士の間に壁体部１５（プレキャスト壁体１６、１８）が位置しておらず、法直方向に並んだ鋼管杭１２の間の外側に壁体部１５（プレキャスト壁体１６、１８）が位置する位置関係でもよい。

【0135】

また、法直方向に並んだ鋼管杭１２の間に壁体部１５（プレキャスト壁体１６、１８）が位置する場合、鋼管杭１２と壁体部１５（プレキャスト壁体１６、１８）との位置関係は、第１実施形態に係る堤体１０のように、壁体部１５（プレキャスト壁体１６、１８）の位置が、法直方向に並んだ鋼管杭１２同士の間の中間位置付近に位置する位置関係でもよく、また、法直方向に並んだ鋼管杭１２同士の間の中間位置付近ではなく、法直方向に並んだ鋼管杭１２同士の間の中間位置からずれた位置に位置する位置関係でもよい。

【符号の説明】

【0136】

１０、３０、３６、６０…堤体
１２…鋼管杭
１４、１４Ｐ、１４Ｑ、６４…プレキャストフーチング
１４Ａ…突出鋼材
１４Ｂ、６４Ｂ…杭用さや管
１４Ｃ、６４Ｃ、６４Ｄ…法直連結鋼材
１４Ｃ１…上フランジ
１４Ｃ２…下フランジ
１４Ｃ３…ウェブ
１４Ｃ４…リブ材
１４Ｄ…コンクリート
１４Ｘ…杭用さや管貫通孔
１５…壁体部
１６、３２、３８…プレキャスト壁体
１６Ａ、１８Ａ…壁体さや管
１６Ｂ、１８Ｂ…テーパー部
１６Ｘ、１８Ｘ…壁体貫通孔
１６Ｘ１…壁体貫通孔１６Ｘの内面
１８、３４、４０…最上段プレキャスト壁体
１８Ｘ１…壁体貫通孔１８Ｘの内面
２０…壁体連結用鋼材
２２…グラウト材
５０、５４…添接板
５０Ａ、５４Ａ…ボルト
５２…現場打ちコンクリート

【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】

【図15】

【図16】