特開 2022-188488 プレキャスト部材を用いた構造物の構築方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2022188488

(43)【公開日】2022-12-21

(54)【発明の名称】プレキャスト部材を用いた構造物の構築方法

(51)【国際特許分類】

   E02D 5/58 20060101AFI20221214BHJP

【ＦＩ】

E02D5/58 Z

【審査請求】未請求

【請求項の数】4

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021096561

(22)【出願日】2021-06-09

(71)【出願人】

【識別番号】000229667

【氏名又は名称】日本ヒューム株式会社

(71)【出願人】

【識別番号】000140694

【氏名又は名称】株式会社加藤建設

(74)【代理人】

【識別番号】100097113

【弁理士】

【氏名又は名称】堀 城之

(74)【代理人】

【識別番号】100162363

【弁理士】

【氏名又は名称】前島 幸彦

(74)【代理人】

【識別番号】100194283

【弁理士】

【氏名又は名称】村上 大勇

(72)【発明者】

【氏名】村野 耕作

(72)【発明者】

【氏名】新川 照雄

(72)【発明者】

【氏名】上山 幸雄

(72)【発明者】

【氏名】佐藤 弘輔

(72)【発明者】

【氏名】濱田 良幸

(72)【発明者】

【氏名】齋藤 茂

(72)【発明者】

【氏名】▲高▼橋 達也

(72)【発明者】

【氏名】内山 敬二

【テーマコード（参考）】

2D041

【Ｆターム（参考）】

2D041DB08

2D041FA03

(57)【要約】

【課題】長尺の構造物に対するＰＰＲＣ構造の適用を容易にする。
【解決手段】最下層となるＰＣ部材１１Ａは、下側が鋼製の刃口とされたブロックであり、この上に、ＰＣ部材１１Ｂ～１１Ｆが順次積層される。ＰＣ部材１２はＰＣ部材１１Ｆの上に積層され、更にその上にＰＣ部材１３Ａ～１３Ｉが順次積層される。下側のＰＣ部材１１Ａ～１１ＦはＰＣ構造に対応した共通の構造を有する第１ＰＣ部材であり、上側のＰＣ部材１３Ａ～１３ＩはＰＰＲＣ構造に対応した共通の構造を有する第２ＰＣ部材である。図１においては、下側で第１ＰＣ部材が積層されて構成された第１積層体１１０、上側で第２ＰＣ部材が積層されて構成された第２積層体１３０がそれぞれ形成される。第１積層体１１０と第２積層体１３０の中間にあるＰＣ部材（中間ＰＣ部材）１２は、第１ＰＣ部材と第２ＰＣ部材の特徴を共に有する。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

緊張材が装着されて緊張作業が行われた後のプレキャスト部材を複数積層させた構造を沈設して構造物を構築する、プレキャスト部材を用いた構造物の構築方法であって、
前記プレキャスト部材として、
積層方向に沿って前記緊張材を貫通させる緊張材貫通孔を複数具備する第１プレキャスト部材と、
前記第１プレキャスト部材におけるよりも少ない数の複数の前記緊張材貫通孔と、前記積層方向に沿って鉄筋を貫通させる複数の鉄筋貫通孔と、を具備する第２プレキャスト部材と、
をそれぞれ複数設け、
前記緊張材を前記緊張材貫通孔の各々に設置して前記緊張作業が行われた状態の複数の前記第１プレキャスト部材を積層した第１積層体を得ると共に沈設する第１積層工程と、
前記緊張材を前記緊張材貫通孔の各々に設置して前記緊張作業が行われた状態の複数の前記第２プレキャスト部材を、複数の前記第２プレキャスト部材の前記鉄筋貫通孔が前記積層方向において連通するように積層した第２積層体を前記第１積層体の上に更に積層させた状態で得ると共に、前記第１積層体及び前記第１積層体を沈設する第２積層工程と、
前記第２積層体において前記積層方向で連通した前記鉄筋貫通孔の各々に、前記積層方向において全ての前記第２プレキャスト部材と重複し前記第１積層体とは重複しないように前記鉄筋を挿入して固定する鉄筋設置工程と、
を具備することを特徴とする、プレキャスト部材を用いた構造物の構築方法。

【請求項2】

前記第１積層体と前記第２積層体の間に、
前記第１プレキャスト部材における前記緊張材貫通孔の各々と対応する複数の前記緊張材貫通孔と、前記第２プレキャスト部材における前記鉄筋貫通孔の各々と対応する複数の前記鉄筋貫通孔と、を具備する中間プレキャスト部材を設け、
前記第２積層工程において、前記中間プレキャスト部材及び全ての前記第２プレキャスト部材における前記鉄筋貫通孔が前記積層方向において連通するように前記第２プレキャスト部材を積層し、
前記鉄筋設置工程において、前記積層方向において全ての前記第２積層体及び前記中間プレキャスト部材と重複するように前記鉄筋を前記鉄筋貫通孔の各々に挿入して固定する、
ことを特徴とする、請求項１に記載の、プレキャスト部材を用いた構造物の構築方法。

【請求項3】

前記第２積層工程で前記第２プレキャスト部材に対して前記緊張作業で付与するプレストレスの値を、前記第１積層工程で前記第１プレキャスト部材に対して前記緊張作業で付与するプレストレスの値よりも小さく設定することを特徴とする、請求項１又は２に記載の、プレキャスト部材を用いた構造物の構築方法。

【請求項4】

前記第１プレキャスト部材、前記第２プレキャスト部材は、共に中心軸が前記積層方向と平行とされた筒状の形状を呈し、複数の前記緊張材貫通孔、及び複数の前記鉄筋貫通孔は、前記筒状の形状において前記中心軸の周りの周方向で分散して形成されたことを特徴とする請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載の、プレキャスト部材を用いた構造物の構築方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、プレキャスト部材（プレキャストコンクリート部材：ＰＣ部材）を用いて構造物を構築する構築方法に関する。

【背景技術】

【0002】

橋脚部基礎工や立抗等の構造物を構築する工法としてＰＣウェル工法が知られている。ＰＣウェル工法においては、例えば短尺の円筒形状のコンクリート製のＰＣ部材（プレキャストコンクリート部材又はプレキャスト部材）が地盤に順次沈設、圧入されて積層されることによって長尺の円筒形状のＰＣウェル構造物が構築される。この際、ＰＣ部材毎に緊張材を用いて緊張作業を行ない、プレストレスを付与することができる。ＰＣウェル工法において用いられるＰＣ部材は施工現場とは異なる場所で適切な環境下で製造することができるため、その品質の確保が容易であり、施工を容易にし、施工期間の短縮化を図ることができる。

【0003】

非特許文献１に示されるように、ＰＣウェル工法においてＰＣ部材が積層されて構築されるＰＣウェル構造物には、その構造に応じてＰＣ（Ｐｒｅｓｔｒｅｓｓｅｄ Ｃｏｎｃｒｅｔｅ）構造と、ＰＰＲＣ（Ｐｒｅｃａｓｔ Ｐｒｅｓｔｒｅｓｓｅｄ Ｒｅｉｎｆｏｒｃｅｄ Ｃｏｎｃｒｅｔｅ）構造の２種類がある。

【0004】

ＰＣ構造においては、各ＰＣ部材毎に鉛直方向（積層方向）に沿ったＰＣ鋼棒（緊張材）が設けられ、このＰＣ鋼棒にナットを締め込むことによって各ＰＣ部材に緊張力（プレストレス）が付与される。この際、下側のＰＣ部材におけるＰＣ鋼棒とこの上側に積層されたＰＣ部材のＰＣ鋼棒をカプラで連結した状態で積層した状態で、上側のＰＣ部材における緊張処理を行うことができる。各ＰＣ部材におけるＰＣ鋼棒の位置は、積層時にこれらがカプラで連結可能なように、重複するように設定される。

【0005】

構造物、ＰＣ部材が円筒形状である場合、ＰＣ鋼棒を円周方向に沿って多数設けることができるため、それぞれのＰＣ部材において大きなプレストレスを一様に付与することができ、これによってこのＰＣウェル構造物におけるひび割れの発生等を抑制し、高い耐久性を得ることができる。

【0006】

一方、ＰＰＲＣ構造においても、各ＰＣ部材においてＰＣ鋼棒が同様に用いられて積層される点についてはＰＣ構造と同様である。ただし、ＰＰＲＣ構造においては、この他に、積層後のＰＣウェル構造物を鉛直方向で貫通する複数本の鉄筋が設けられる。この場合には、ＰＣウェル構造物全体は鉄筋によって補強されるため、この構造は水平方向の応力に対しては高い強度を有し、特に耐震性が要求される構造物には適している。ＰＰＲＣ構造において各ＰＣ部材に付与されるプレストレスは、施工上必要となる最小限の値で十分である。

【0007】

ＰＣ構造、ＰＰＲＣ構造においては、それぞれの構造に対応した構造を具備するＰＣ部材が用いられる。具体的には、ＰＣ構造用のＰＣ部材にはＰＣ鋼棒（緊張材）や緊張処理の際に用いられるナットやアンカープレートが装着されるように、ＰＣ鋼棒を貫通させる緊張材貫通孔が多数形成される。ＰＰＲＣ構造用のＰＣ部材にも同様の緊張材貫通孔が設けられるが、その数はＰＣ構造の場合よりも少なく、その代わりに鉄筋を貫通させる鉄筋貫通孔が多数設けられる。

【先行技術文献】

【非特許文献】

【0008】

【非特許文献1】ＰＣウェル工法研究会ＨＰ、ｈｔｔｐｓ：／／ｗｗｗ．ｐｃ－ｗｅｌｌ．ｇｒ．ｊｐ／ｐｃｗｅｌｌ．ｐｈｐ

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0009】

ＰＰＲＣ構造は、特に耐震性が要求される構造物にとって好ましいが、長尺となる場合には、これに応じて長い鉄筋が必要となった。この場合、長い鉄筋を全てのＰＣ部材の積層後に鉄筋貫通孔に挿入する作業が容易ではなかった。また、鉄筋をＰＰＲＣ構造内で固定するためには、実際には全てのＰＣ部材の積層後に鉄筋挿入孔内を充填剤（固化前のモルタル）で充填してから鉄筋を挿入し、充填剤を固化させる作業が行われる。この場合において、鉄筋が長い場合には、鉄筋の挿入が完了する前に充填剤が固化し、この作業が困難となる場合があった。

【0010】

このため、長尺の構造物に対してもＰＰＲＣ構造を容易に適用できる構築方法が求められた。

【0011】

本発明は、かかる問題点に鑑みてなされたものであり、上記問題点を解決する発明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】

【0012】

本発明は、上記課題を解決すべく、以下に掲げる構成とした。
本発明の、プレキャスト部材を用いた構造物の構築方法は、緊張材が装着されて緊張作業が行われた後のプレキャスト部材を複数積層させた構造を沈設して構造物を構築する、プレキャスト部材を用いた構造物の構築方法であって、前記プレキャスト部材として、積層方向に沿って前記緊張材を貫通させる緊張材貫通孔を複数具備する第１プレキャスト部材と、前記第１プレキャスト部材におけるよりも少ない数の複数の前記緊張材貫通孔と、前記積層方向に沿って鉄筋を貫通させる複数の鉄筋貫通孔と、を具備する第２プレキャスト部材と、をそれぞれ複数設け、前記緊張材を前記緊張材貫通孔の各々に設置して前記緊張作業が行われた状態の複数の前記第１プレキャスト部材を積層した第１積層体を得ると共に沈設する第１積層工程と、前記緊張材を前記緊張材貫通孔の各々に設置して前記緊張作業が行われた状態の複数の前記第２プレキャスト部材を、複数の前記第２プレキャスト部材の前記鉄筋貫通孔が前記積層方向において連通するように積層した第２積層体を前記第１積層体の上に更に積層させた状態で得ると共に、前記第１積層体及び前記第１積層体を沈設する第２積層工程と、前記第２積層体において前記積層方向で連通した前記鉄筋貫通孔の各々に、前記積層方向において全ての前記第２プレキャスト部材と重複し前記第１積層体とは重複しないように前記鉄筋を挿入して固定する鉄筋設置工程と、を具備することを特徴とする。
本発明の、プレキャスト部材を用いた構造物の構築方法は、前記第１積層体と前記第２積層体の間に、前記第１プレキャスト部材における前記緊張材貫通孔の各々と対応する複数の前記緊張材貫通孔と、前記第２プレキャスト部材における前記鉄筋貫通孔の各々と対応する複数の前記鉄筋貫通孔と、を具備する中間プレキャスト部材を設け、前記第２積層工程において、前記中間プレキャスト部材及び全ての前記第２プレキャスト部材における前記鉄筋貫通孔が前記積層方向において連通するように前記第２プレキャスト部材を積層し、前記鉄筋設置工程において、前記積層方向において全ての前記第２積層体及び前記中間プレキャスト部材と重複するように前記鉄筋を前記鉄筋貫通孔の各々に挿入して固定する、ことを特徴とする。
本発明の、プレキャスト部材を用いた構造物の構築方法は、前記第２積層工程で前記第２プレキャスト部材に対して前記緊張作業で付与するプレストレスの値を、前記第１積層工程で前記第１プレキャスト部材に対して前記緊張作業で付与するプレストレスの値よりも小さく設定することを特徴とする。
本発明の、前記第１プレキャスト部材、前記第２プレキャスト部材は、共に中心軸が前記積層方向と平行とされた筒状の形状を呈し、複数の前記緊張材貫通孔、及び複数の前記鉄筋貫通孔は、前記筒状の形状において前記中心軸の周りの周方向で分散して形成されたことを特徴とする。

【発明の効果】

【0013】

本発明は以上のように構成されているので、長尺の構造物に対するＰＰＲＣ構造の適用を容易にすることができる。

【図面の簡単な説明】

【0014】

【図1】本発明の実施の形態に係る構築方法によって構築される構造物の構成を示す鉛直方向に沿った断面図である。

【図2】本発明の実施の形態に係る構築方法において用いられる第１プレキャスト部材の鉛直方向に垂直な断面図である。

【図3】本発明の実施の形態に係る構築方法において用いられる第２プレキャスト部材の鉛直方向に垂直な断面図である。

【図4】本発明の実施の形態に係る構築方法において用いられる中間プレキャスト部材の鉛直方向に垂直な断面図である。

【図5】本発明の実施の形態に係る構築方法のフローチャートの例である。

【図6】本発明の実施の形態に係る構築方法の工程断面図（その１）である。

【図7】本発明の実施の形態に係る構築方法の工程断面図（その２）である。

【図8】本発明の実施の形態に係る構築方法の工程断面図（その３）である。

【図9】本発明の実施の形態に係る構築方法における、緊張材の周りの構造を示す断面図である。

【図10】本発明の実施の形態に係る構築方法における、鉄筋の周りの構造を示す断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0015】

本発明の実施の形態に係る構造物の構築方法について説明する。この構築方法はＰＣウェル工法の一種であり、複数のＰＣ部材（プレキャストコンクリート部材又はプレキャスト部材）が鉛直方向で積層され、かつ各ＰＣ部材においてＰＣ鋼棒（緊張材）が用いられてプレストレスが付与される。また、鉛直方向に沿った鉄筋も用いられることによって、水平方向における応力に対して高い強度を有する。

【0016】

図１は、この構築方法で構築される構造物１の構造を示す鉛直方向に垂直な断面図である。ここで、この構造物１は、例えば橋脚の基礎等として用いられ、鉛直方向に沿った中心軸を有する長尺の略円筒形状の形態を有し、短尺のＰＣ部材が鉛直方向に１６個積層された積層構造が、地盤Ｇ中に圧入されている。この構築方法は、ここで用いられるＰＣ部材の構成、及びこれに伴う構築の手法に特徴を有する。周知のＰＣウェル工法の場合と同様に、各ＰＣ部材は個別にコンクリートを主体として構成されている。なお、後述するように、実際にはこの構造物１の内部には底部においてコンクリート層（底版コンクリート層）が、その上部において土砂層（中詰土砂層）がそれぞれ設けられているが、これらの記載は図１では省略され、図１においてはＰＣ部材のみが記載されている。

【0017】

図１における最下層となるＰＣ部材１１Ａは、下側が鋼製の刃口とされたブロックであり、この上に、ＰＣ部材１１Ｂ～１１Ｆが順次積層される。ＰＣ部材１２はＰＣ部材１１Ｆの上に積層され、更にその上にＰＣ部材１３Ａ～１３Ｉが順次積層される。また、最上層となるＰＣ部材１３Ｉは地盤Ｇから露出する。なお、実際には図１において積層方向（鉛直方向）で隣接するＰＣ部材の間にはエポキシ系接着剤で構成された薄い接合層が形成されているが、この記載は図１では省略されている。

【0018】

ここで、下側のＰＣ部材１１Ａ～１１ＦはＰＣ構造に対応した共通の構造を有する第１ＰＣ部材（第１プレキャスト部材）であり、上側のＰＣ部材１３Ａ～１３ＩはＰＰＲＣ構造に対応した共通の構造を有する第２ＰＣ部材（第２プレキャスト部材）である。このため、図１においては、下側で第１ＰＣ部材が積層されて構成された第１積層体１１０、上側で第２ＰＣ部材が積層されて構成された第２積層体１３０がそれぞれ形成される。

【0019】

第１積層体１１０と第２積層体１３０の中間にあるＰＣ部材（中間ＰＣ部材）１２は、第１ＰＣ部材と第２ＰＣ部材の特徴を共に有する。図２は第１ＰＣ部材の一つであるＰＣ部材１１Ｆの鉛直方向に垂直な断面図、図３は第２ＰＣ部材の一つであるＰＣ部材１３Ａの鉛直方向に垂直な断面図、図４は中間ＰＣ部材であるＰＣ部材１２の鉛直方向に垂直な断面図、をそれぞれ示す。なお、図１においては、ＰＣ部材１１Ａ～１１Ｆの外径、内径は等しく記載されているが、これらは図１の積層構造が可能な限りにおいて適宜設定され、これらが等しい必要はない。ＰＣ部材１３Ａ～１３Ｉについても同様である。

【0020】

図２においてはＰＣ部材１１Ｆの断面が示されているが、ＰＣ部材１１Ａ～１１Ｅの断面構造も同様である。ただし、前記のように外径、内径は若干異なっていてもよく、ここに記載された範囲外における相違があってもよい。ＰＣ部材１３ＡとＰＣ部材１３Ｂ～１３Ｉの関係も同様である。

【0021】

第１ＰＣ部材であるＰＣ部材１１Ｆ（図２）においては、周方向に沿って、１２個の緊張材貫通孔２０Ａ～２０Ｌが形成されている。緊張材貫通孔はＰＣ部材１１Ｆを鉛直方向（積層方向）で貫通する孔部であり、後述する緊張作業において用いられるＰＣ鋼棒（緊張材）５０がこの中に収容される。図２には、後述するようにこの緊張作業の際にＰＣ鋼棒５０に装着されるアンカープレート５２も記載されている。また、ＰＣ部材１１Ａ～１１Ｅも図２と同様の構成を具備し、ＰＣ部材１１Ａ～１１Ｆが積層される際には、全てのＰＣ部材における緊張材貫通孔２０Ａ～２０Ｌの各々は平面視において重複する。

【0022】

第２ＰＣ部材であるＰＣ部材１３Ａ（図３）においても、ＰＣ鋼棒５０が貫通しＰＣ部材１１Ｆにおけるものと対応する緊張材貫通孔が形成されており、この緊張材貫通孔は、その下側のＰＣ部材１１Ａ～１１Ｆにおいて対応する緊張材貫通孔と平面視において重複する。ただし、図３に示されるように、ＰＣ部材１３Ａにおいては、図２における緊張材貫通孔２０Ｂ、２０Ｄ、２０Ｆ、２０Ｈ、２０Ｊ、２０Ｌは設けられず、緊張材貫通孔２０Ａ、２０Ｃ、２０Ｅ、２０Ｇ、２０Ｉ、２０Ｋのみが設けられる。

【0023】

一方、ＰＣ部材１３Ａには、緊張材貫通孔２０Ｂ、２０Ｄ、２０Ｆ、２０Ｈ、２０Ｊ、２０Ｌの代わりに、後述する鉄筋６０が収容される鉄筋貫通孔２１が多数設けられる。鉄筋貫通孔２１は、形成されなかった緊張材貫通孔２０Ｂ、２０Ｄ、２０Ｆ、２０Ｈ、２０Ｊ、２０Ｌに対応した箇所と、これに隣接して形成された緊張材貫通孔２０Ａ、２０Ｃ、２０Ｅ、２０Ｇ、２０Ｉ、２０Ｋとの間において３つずつ周方向に並んで、合計３６個が形成される。鉄筋貫通孔２１も、緊張材貫通孔と同様に、ＰＣ部材１３Ａを鉛直方向で貫通する。また、ＰＣ部材１３Ｂ～１３Ｉも図３と同様の構成を具備し、ＰＣ部材１３Ａ～１３Ｉが積層される際には、全てのＰＣ部材における緊張材貫通孔２０Ａ、２０Ｃ、２０Ｅ、２０Ｇ、２０Ｉ、２０Ｋの各々は平面視において重複する。また、第２積層体１３０においては、各ＰＣ部材における鉄筋貫通孔２１が鉛直方向で連通するため、図３における各鉄筋貫通孔２１に、第２積層体１３０の高さと同程度の長さの鉄筋６０を収容することができる。

【0024】

中間ＰＣ部材であるＰＣ部材１２（図４）においては、ＰＣ部材１１Ｆ（第１ＰＣ部材：図２）における緊張材貫通孔２０Ａ～２０Ｌの全てに対応した緊張材貫通孔と、ＰＣ部材１３Ａ（第２ＰＣ部材：図３）における鉄筋貫通孔２１の全て（３６個）に対応した鉄筋貫通孔が共に設けられる。このため、図１の積層構造においては、ＰＣ部材１１Ａ～１１Ｆ、１２の全てにおける緊張材貫通孔２０Ａ～２０Ｌは平面視において重複する。また、ＰＣ部材１２、１３Ａ～１３Ｉの全てにおける緊張材貫通孔２０Ａ、２０Ｃ、２０Ｅ、２０Ｇ、２０Ｉ、２０Ｋは平面視において重複し、かつＰＣ部材１２、１３Ａ～１３Ｉの全てにおける鉄筋貫通孔２１は鉛直方向で連通する。

【0025】

なお、図２～４において、各ＰＣ部材は円筒形状を呈しているが、各ＰＣ部材がそれぞれ一体化されて円筒形状とされている必要はなく、例えば、図２～４の構造が左右２分割されていてもよい。また、構築される構造物の形態に応じ、他の形状、特に鉛直方向に垂直な断面形状が上記とは異なるものを適宜用いることができる。

【0026】

図１の積層構造においては、下層側の第１ＰＣ部材（ＰＣ部材１１Ａ～１１Ｆ）と中間ＰＣ部材（ＰＣ部材１２）の積層構造では鉄筋が用いられないＰＣ構造が実現され、上層側の中間ＰＣ部材（ＰＣ部材１２）、第２ＰＣ部材（ＰＣ部材１３Ａ～１３Ｉ）の積層構造では鉄筋が用いられるＰＰＲＣ構造が実現される。以下に、この場合の構築方法について説明する。

【0027】

図５は、この構築方法を示すフローチャートであり、図６、７は、この構築方法を簡略化して示す工程断面図である。図６（ａ）に示されるように、ここでは、まず、準備工程として、ボーリングによって地盤Ｇの施工地点においてグラウンドアンカー２００を打設した後に、地上において施工時にＰＣ部材を保持するために用いるベースフレーム２１０を、このグラウンドアンカー２００に対して定着させる。

【0028】

次に、図６（ｂ）に示されるように、図１において最も下層となるＰＣ部材１１Ａをベースフレーム２１０に対して傾斜のないように固定する（図５のＳ１）。その後、図６（ｃ）に示されるように、この状態で、後述するようにＰＣ鋼棒５０等をＰＣ部材１１Ａの緊張材貫通孔２０Ａ～２０Ｌ(図２）に設置してＰＣ部材１１Ａに対して緊張作業を行ない、鉛直方向に沿ったプレストレスを付与する（図５のＳ２）。この緊張作業は緊張材貫通孔２０Ａ～２０Ｌに対応した１２本のＰＣ鋼棒５０を用いて行われる。その後、後述するようにＰＣ部材１１Ａにおける各緊張材貫通孔内にグラウトを注入して固化させる。

【0029】

次に、図６（ｄ）に示されるように、ＰＣ部材１１Ａの上面に接合層となるエポキシ系接着剤を塗布した後に、その上層のＰＣ部材１１Ｂを積層する（図５のＳ３）。この際には、ＰＣ部材１１Ａにおける場合と同様にＰＣ鋼棒５０をＰＣ部材１１Ｂに設置し、後述するように、下側のＰＣ部材１１Ａ側で用いられるＰＣ鋼棒５０と上側のＰＣ部材１１Ｂ側で用いられるＰＣ鋼棒５０が連結される。その後、図６（ｅ）に示されるように、ＰＣ部材１１Ｂに対して図６（ｃ）の場合と同様の緊張処理を行なった（図５のＳ４）後に、ＰＣ部材１１Ｂの緊張材貫通孔２０にグラウトを注入して固化させる。これによって、ＰＣ部材１１ＡとＰＣ部材１１Ｂにそれぞれプレストレスが付与された状態で、これらの間の位置関係が固定される。

【0030】

次に、図６（ｆ）に示されるように、ハンマグラブ（図示せず）で内部を掘削しながらＰＣ部材１１Ａ等を地盤Ｇに圧入して沈設する（図５のＳ５）。その後、図６（ｄ）～（ｆ）（図５のＳ３～Ｓ５）の工程と同様の作業をＰＣ部材１１Ｃ～１１Ｆに対して順次繰り返し、所定の総数の第１ＰＣ部材（ＰＣ部材１１Ａ～１１Ｆ）を積層し終わった（図５のＳ６：Ｙｅｓ）場合に、図１の第１積層体１１０が形成される（第１積層工程）。

【0031】

その後、中間ＰＣ部材１２に対しても上記の第１ＰＣ部材に対してと同様に積層（図５のＳ７）、緊張作業（図５のＳ８）が行われた後に圧入・沈設（図５のＳ９）が行われる。これにより、図６（ｇ）に示されるように、各ＰＣ部材において緊張作業が行われた状態で、地盤Ｇ中においてＰＣ部材１１Ａ～１１Ｆが積層された第１積層体１１０が形成され、その上にＰＣ部材（中間ＰＣ部材）１２が固定される。

【0032】

ここで、緊張作業（図６（ｃ）（ｅ））においてＰＣ部材に付与されるプレストレスは、例えば３．０～７．０Ｎ／ｍｍ^２の範囲である。このプレストレスの値は、この構築方法で構築される構造物１の基礎となる部分における強度を確保するために要求される値である。

【0033】

上記の作業においては、ＰＣ部材１１Ａ～１１Ｆ、１２のそれぞれにおける１２個の緊張材貫通孔２０Ａ～２０Ｌ(図２）中に設けられたＰＣ鋼棒５０が用いられ、後述するように、隣接するＰＣ部材間においてＰＣ鋼棒５０同士が連結される。

【0034】

次に、図７（ｈ）に示されるように、図６（ｄ）（図５のＳ３）と同様に、ＰＣ部材１２の上面に接合層となるエポキシ系接着剤を塗布した後に、その上層のＰＣ部材（第２ＰＣ部材）１３Ａを積層する（図５のＳ１０）。この際、図３に示されたように、ＰＣ部材１３Ａには６つの緊張材貫通孔２０Ａ、２０Ｃ、２０Ｅ、２０Ｇ、２０Ｉ、２０Ｋのみが設けられ、これらにＰＣ鋼棒５０が設置され、この６本のＰＣ鋼棒５０がその下側のＰＣ部材１２における緊張材貫通孔２０Ａ、２０Ｃ、２０Ｅ、２０Ｇ、２０Ｉ、２０Ｋ中のＰＣ鋼棒５０とそれぞれ連結される。また、ＰＣ部材１２における鉄筋貫通孔２１の各々（図４）とＰＣ部材１３Ａにおける鉄筋貫通孔２１の各々(図３）は連通する。

【0035】

次に、図７（ｉ）に示されるように、図６（ｃ）（ｅ）の場合と同様に、ＰＣ鋼棒５０を用いて緊張作業が行われることによって、ＰＣ部材１３Ａに対してプレストレスが付与される（図５のＳ１１）。その後、図７（ｊ）に示されるように、図６（ｆ）と同様に、ＰＣ部材１１Ａ等を更に圧入・沈設する（図５のＳ１２）。図７（ｈ）～（ｊ）の工程をＰＣ部材１３Ｂ～１３Ｉに対して順次繰り返し、ＰＣ部材１３Ｉまでが積層される（図５のＳ１３：Ｙｅｓ）ことによって、図１における第２積層体１３０が形成される（第２積層工程）。これにより、図７（ｋ）に示されるように、地盤Ｇ中において最下層にＰＣ部材１１Ａが設けられ、最上部にＰＣ部材１３Ｉが設けられた積層構造が形成される。

【0036】

緊張作業（図７（ｉ））においては、図６（ｃ）（ｅ）の場合とは異なり、６本のＰＣ鋼棒５０のみが用いられる。このため、この際のプレストレスは図６（ｃ）（ｅ）の場合よりも小さく、０．５～１．０Ｎ／ｍｍ^２程度とされる。このプレストレスの値は、図７に示された作業を行うにあたり最小限必要となる程度の値である。

【0037】

この状態では、ＰＣ部材１２、１３Ａ～１３Ｉの緊張材貫通孔２０Ａ、２０Ｃ、２０Ｅ、２０Ｇ、２０Ｉ、２０Ｋ中のＰＣ鋼棒５０はそれぞれ連結され、かつ、ＰＣ部材１２、１３Ａ～１３Ｉにおける鉄筋貫通孔２１の各々(図３、４）は連通する。

【0038】

その後、トレミー管やサンドポンプを用いてこの筒状の積層構造の内部のスライムを除去した後に、図８（ｌ）に示されるように、底部にコンクリートを打設し、底版コンクリート層７０を形成する（図５のＳ１４）。

【0039】

次に、図８（ｍ）に示されるように、ＰＣ部材１２、１３Ａ～１３Ｉにおいて連通した鉄筋貫通孔２１の各々(図３、４）に鉄筋６０が収納されて固定される（鉄筋設置工程：図５のＳ１５）。この際、鉄筋貫通孔２１の各々には予め固化前の充填剤（モルタル）が充填され、その後に鉄筋６０を収納した後に充填剤を固化させることによって、鉄筋６０が各鉄筋貫通孔２１内において固定される。図２～４に示されるように、鉄筋貫通孔２１は上層側のＰＣ部材１２、第２積層体１３０（ＰＣ部材１３Ａ～１３Ｉ）においてのみ形成され、下層側の第１積層体１１０（ＰＣ部材１１Ａ～１１Ｆ）には形成されないため、鉄筋６０の長さは、ＰＣ部材１２、第２積層体１３０の積層構造の高さに対応した長さとなり、構造物１全体（図１）の高さよりも短くなる。

【0040】

その後、図８（ｎ）に示されるように、積層構造の内部の水分を除去した後に、内部における底版コンクリート層７０の上側に土砂を投入し、中詰土砂層７１を形成する（図５のＳ１６）。これによって、図１の構造物１が構築される。

【0041】

図９は、上記の緊張作業（図６（ｅ））におけるＰＣ鋼棒（緊張材）５０に関わる構造を詳細に示す断面図であり、ここでは緊張材貫通孔２０Ａの部分での鉛直方向に沿った断面が示されている。ここでは、ＰＣ部材１１ＢをＰＣ部材１１Ａの上側に設置した際（図５のＳ３）に用いた接着剤で構成された接合層８０も記載されている。前記の通り、緊張作業の後でＰＣ鋼棒５０等は緊張材貫通孔２０中においてグラウトで固定されるが、このグラウトで構成された充填層９０も記載されている。

【0042】

ここで、下側のＰＣ部材１１ＡではＰＣ鋼棒５０Ａ、上側のＰＣ部材１１ＢではＰＣ鋼棒５０Ｂが用いられている。ＰＣ鋼棒５０Ａ、５０Ｂにはネジ加工が施され、ナット５１がこれらに螺合して上側から装着される。また、ＰＣ部材１１Ａ、１１Ｂの上面側において、水平方向に広がる矩形形状の板状の金属板でありＰＣ鋼棒５０が貫通するアンカープレート５２が装着される。これに対応して、ＰＣ部材１１Ａ、１１Ｂの上側には、アンカープレート５２を内部に収容した状態でＰＣ部材１１Ａ、１１Ｂの上面よりも突出させないように掘り下げられた凹部５２Ａが緊張材貫通孔２０Ａの周囲に形成されている。

【0043】

このため、アンカープレート５２の上側でナット５１をＰＣ鋼棒５０Ａ、５０Ｂに装着することによって、図９の形態が実現される。この際、ナット５１と同様に内面がネジ加工されたカプラ５３がＰＣ鋼棒５０Ａの上端及びＰＣ鋼棒５０Ｂの下端に装着されるため、ＰＣ鋼棒５０ＡとＰＣ鋼棒５０Ｂは結合されて一体化される。このため、図９における上側のナット５１を締め込むことによって、ＰＣ鋼棒５０Ｂを介してＰＣ部材１１Ｂに対して鉛直方向でプレストレスを付与することができる。なお、前記のように下側のＰＣ鋼棒５０Ａの下端側は図示の範囲外でＰＣ部材１１Ａに固定されており、この段階の前の緊張作業において図９における下側のナット５１を締め込むことによって、同様にＰＣ部材１１Ａに対して鉛直方向で同様にプレストレスが付与されている。図９においては、緊張材貫通孔２０Ａに関わる断面構造が示されているが、他の緊張材貫通孔についても同様の構造が設けられており、全ての緊張材貫通孔におけるＰＣ鋼棒５０に対してナット５１を共通のトルクで締め込むことによって、面内で均一なプレストレスを付与することができる。このプレストレスは、前記の通り、例えば３．０～７．０Ｎ／ｍｍ^２の範囲とされる。

【0044】

また、図９に示されるように、ＰＣ部材１１Ａ、１１Ｂには、緊張材貫通孔２０Ａを側方の外部と連通させる細孔であるグラウト注入孔５４が形成されている。このため、ナット５１を締め込むことによってプレストレスを付与した後でグラウト注入孔５４から流動性の高い液状のグラウトを注入して固化させることにより、充填層９０を形成し、ＰＣ鋼棒５０Ａ、５０Ｂを緊張材貫通孔２０Ａ中で固定することができる。

【0045】

図９の構造は第１積層体１１０中における他の接続箇所においても同様であり、この構造を用いて各ＰＣ部材の積層及び緊張作業が行われる。また、図７（ｉ）におけるＰＣ部材１２とＰＣ部材１３Ａの接続箇所、あるいは第２積層体１３０における接続箇所についても同様であるが、前記のように、この場合には使用される緊張材貫通孔（ＰＣ鋼棒）の数が少なく、プレストレスも、前記の通り０．５～１．０Ｎ／ｍｍ^２程度と小さく設定される。

【0046】

また、図１０は、図８（ｍ）において鉄筋６０が挿入されて固定された際のＰＣ部材１３Ｈ、１３Ｉにおける鉄筋貫通孔２１の周囲の鉛直方向に沿った断面を示す図である。前記の通り、下側のＰＣ部材１３Ｈにおける鉄筋貫通孔２１と上側のＰＣ部材１３Ｉにおける鉄筋貫通孔２１は連通し、共通の鉄筋６０が鉄筋貫通孔２１の内部に設けられている。前記の通り、鉄筋６０は鉄筋貫通孔２１内に充填剤となるモルタルが固化前の状態で充填された後に設置されるため、鉄筋貫通孔２１における鉄筋６０の周囲にはモルタルが固化した充填層９１が形成されている。すなわち、図１０の構造によって、鉄筋６０が第２積層体１３０内において固定されている。なお、図１０においては単一の鉄筋６０が用いられているが、実際には継手を用いて複数の鉄筋を連結して一体化されたものを用いてもよい。ただし、図９におけるＰＣ鋼材５０Ａ、５０Ｂとは異なり、こうした場合でも、図８（ｍ）における設置時（モルタルの固化前）には既に鉄筋は一体化されている。

【0047】

図９における充填層９０は、前記のように、緊張作業の終了後にグラウト注入孔５４からグラウトを注入して固化させることによって形成され、この作業は、単体のＰＣ部材毎に行われる。このため、グラウトの注入は、ナット５１、アンカープレート５２等によってＰＣ鋼棒５０が各ＰＣ部材に固定されてから行われる。この際、グラウトが単一のＰＣ部材における緊張材貫通孔２０Ａ等に充填されたか否かを目視で確認することも容易である。

【0048】

これに対して、図１０における充填層９１を形成する際に、積層方向で連通した鉄筋貫通孔２１の合計の深さは、ＰＣ部材１２、ＰＣ部材１３Ａ～１３Ｉの積層構造に対応した深さとなり、上記の場合の緊張材貫通孔２０Ａと比べて１０倍程度となる。このため、例えばＰＣ鋼棒５０の場合と同様に鉄筋６０を鉄筋貫通孔２１に挿入した後でモルタルを注入した場合には、鉄筋貫通孔２１がモルタルで充填されたか否かを確認することは容易ではない。このため、図１０における充填層９１は、ＰＣ部材１２の上に第２積層体１３０が形成されてから（図８（ｌ））、これらの間にかけて連通した各鉄筋貫通孔２１中にモルタルを上側から注入した後で、鉄筋６０を上側から挿入してから固化させることによって形成される。

【0049】

この際、鉄筋６０が長く鉄筋貫通孔２１が深くなった場合には、鉄筋６０を鉄筋貫通孔２１に挿入する作業を迅速に行なわないと、モルタルが固化するために、鉄筋６０の設置が困難となる。この点は、前記のように鉄筋６０が継手を用いて一体化された場合においても同様である。こうした点は、鉛直方向に長い構造物に対してＰＰＲＣ構造を適用する場合に顕著となる。

【0050】

上記の構造物１においては、施工後において大きな水平応力が印加される上層側でのみＰＰＲＣ構造（第２積層体１３０）を用い、下層側ではＰＣ構造（第１積層体１１０）を用いることによって、鉄筋６０あるいは鉄筋貫通孔２１を短くすることができ、鉄筋６０の設置を容易とし、この構造物１の構築作業を容易とすることができる。あるいは鉄筋６０の全長を短くすることができるため、継手を用いることが不要となり、この点からも作業を容易かつ迅速に行うことができる。

【0051】

この際、下層側ではプレストレスを大きく設定することによって、第１積層体１１０の強度を高く維持することができる。また、ＰＣ構造とＰＰＲＣ構造の両方に適合した中間ＰＣ部材１２を用いることによって、上記の第１積層体１１０と第２積層体１３０を組み合わせることが特に容易となる。

【0052】

なお、上記の例では、図２～４にその断面構造が示された筒状のＰＣ部材（第１ＰＣ部材、第２ＰＣ部材、中間ＰＣ部材）が用いられ、図１における各層はこれらの各ＰＣ部材単体で構成された。しかしながら、構造物が水平方向において大きな場合には、各層におけるＰＣ部材を水平方向において分割し、分割された複数のＰＣ部材を組み合わせて構造物の各層を形成してもよい。具体的には、構造物１（各ＰＣ部材）の外径が３８００ｍｍ程度以上の場合にはこのような分割構造を用いることが好ましく、この外径が３５００ｍｍ以下の場合には分割されない一体化構造を用いることが好ましい。

【0053】

この場合、例えば、図２～４の各ＰＣ部材を左右で２分割したものを用いることができる。この場合においても、分割されたＰＣ部材毎に積層（図５のＳ３、Ｓ７、Ｓ１０）、緊張（Ｓ４、Ｓ８、Ｓ１１）を行うことができ、各層が形成された後で圧入・沈設（Ｓ５、Ｓ９、Ｓ１２）を行うことができる。すなわち、上記の構築方法は、各層が単一のＰＣ部材で構成されている場合に限定されない。この場合においても、鉄筋の設置は、全てのＰＣ部材の積層後（第２積層体の形成後）に、同様に行うことができる。

【0054】

また、上記の例においては、上記のＰＣ部材を用いたＰＣウェル工法が説明され、これによって構築される構造物が地盤Ｇ中に沈設させて得られた。この場合には上部側においてのみ特に大きな水平応力に対応する必要があるため、上部側においてのみ鉄筋６０が用いられる。同様の要求は、地盤に圧入（沈設）されない構造物に対しても有効である。すなわち、上記の構築方法は、ＰＣウェル工法だけでなく、ＰＣ部材を積層させて構造物を構築するＰＣ工法全般にわたり有効である。この場合、構造物あるいはＰＣ部材が筒状構造である必要はない。

【0055】

また、ＰＣウェル工法においては、ＰＣ部材が積層された構造は内部が中空である筒状とされる。このように内部を中空とできる限りにおいて、ＰＣ部材の外形は適宜設定できる。例えば、その外形の鉛直方向に垂直な断面形状は楕円形状、長楕円形状、（略）矩形形状等、これによって構築される構造物の断面形状に応じて適宜設定できる。この場合でも、上記と同様に、緊張材貫通孔、鉄筋貫通孔をその中心軸の周りで分散させて複数形成することも容易である。

【0056】

また、図２～４では、最も単純な例として、緊張材貫通孔、鉄筋貫通孔が中心からの距離を一定としてほぼ等間隔で円周上に配列しているが、他の構成でこれらを配列させてもよい。例えば、図２～４において、これらを中心からの距離が異なる２つの円（第１の円、第２の円）の円周上でそれぞれ配列させてもよい。あるいは、この場合において、緊張材貫通孔あるいは鉄筋貫通孔が周方向に沿って第１の円上、第２の円上に交互に存在するような、千鳥配列としてもよく、あるいは、より多くの円の円周上にこれらを同様に配列させてもよい。ＰＣ部材（構造物）の断面形状の外形が円形状ではない場合においても、その外形の形状に沿って緊張材貫通孔、鉄筋貫通孔を同様に配列させることができる。この際、緊張材貫通孔は緊張材によって一様なプレストレスを付与できるように、鉄筋貫通孔は鉄筋によって一様に強度を高められるような形態で、分散して形成される。

【0057】

また、上記の例においては、第１積層体１１０と第２積層体１３０の間に、第１ＰＣ部材、第２ＰＣ部材とは異なる中間ＰＣ部材１２が用いられた。しかしながら、例えば第２ＰＣ部材と同一の構造をもつＰＣ部材を中間ＰＣ部材として用いることもできる。この際、例えば第２ＰＣ部材における一部の鉄筋貫通孔を第１積層体との間の関係では緊張材貫通孔として用いることもできる。このような場合には、実質的に中間ＰＣ部材を用いずに同様の構造を実現することも可能である。

【0058】

以上、本発明を実施形態をもとに説明した。この実施形態は例示であり、それらの各構成要素の組み合わせにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。

【符号の説明】

【0059】

１ 構造物
１１Ａ～１１Ｆ 第１ＰＣ部材（第１プレキャスト部材：ＰＣ部材）
１２ 中間ＰＣ部材（中間プレキャスト部材：ＰＣ部材）
１３Ａ～１３Ｉ 第２ＰＣ部材（第２プレキャスト部材：ＰＣ部材）
２０Ａ～２０Ｌ 緊張材貫通孔
２１ 鉄筋貫通孔
５０、５０Ａ、５０Ｂ ＰＣ鋼棒（緊張材）
５１ ナット
５２ アンカープレート
５２Ａ 凹部
５３ カプラ
５４ グラウト注入孔
６０ 鉄筋
７０ 底版コンクリート層
７１ 中詰土砂層
８０ 接合層
９０、９１ 充填層
１１０ 第１積層体
１３０ 第２積層体
２００ グラウンドアンカー
２１０ ベースフレーム
Ｇ 地盤

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】