特許 7535429 基礎構造物、基礎構造物に用いられる鋼製セグメント及び基礎構造物の施工方法

(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】

(24)【登録日】2024-08-07

(45)【発行日】2024-08-16

(54)【発明の名称】基礎構造物、基礎構造物に用いられる鋼製セグメント及び基礎構造物の施工方法

(51)【国際特許分類】

   E02D 27/01 20060101AFI20240808BHJP

   E02D 5/38 20060101ALI20240808BHJP

【ＦＩ】

E02D27/01 D

E02D5/38

【請求項の数】 18

(21)【出願番号】P 2020173155

(22)【出願日】2020-10-14

(65)【公開番号】P2021076002

(43)【公開日】2021-05-20

【審査請求日】2023-07-06

(31)【優先権主張番号】P 2019199343

(32)【優先日】2019-10-31

(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP

(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

(73)【特許権者】

【識別番号】000231110

【氏名又は名称】ＪＦＥ建材株式会社

(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】100116403

【弁理士】

【氏名又は名称】前川 純一

(74)【代理人】

【識別番号】100135633

【弁理士】

【氏名又は名称】二宮 浩康

(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】大場 雄登

(72)【発明者】

【氏名】松岡 馨

【審査官】荒井 良子

(56)【参考文献】

【文献】特開平１１－３５０８６７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００６－２４９７８４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平１０－３３１５６８（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｅ０２Ｄ ２７／０１

Ｅ０２Ｄ ５／３８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

複数の鋼製セグメントを長手方向及び短手方向に連結した筒状のセグメント構造体と、
前記セグメント構造体の内側に設けられた中詰部と、
前記セグメント構造体の軸線に沿って延びかつ前記軸線周りの周方向に所定の間隔をあけて配置され、前記セグメント構造体及び前記中詰部と一体化した複数の主筋と、を備え、
前記鋼製セグメントは、
前記セグメント構造体の壁面を形成するプレートと、
前記周方向に延びる前記プレートの縁に沿って立設された主桁と、を備え、
前記主桁は、前記主筋を係止する係止部を有し、
前記係止部は、前記プレートと前記主桁との連結部とは反対側における前記主桁の縁部に設けられていることを特徴とする基礎構造物。

【請求項2】

前記係止部は、前記主筋が挿通される孔であることを特徴とする請求項１に記載の基礎構造物。

【請求項3】

前記係止部は、前記主桁の前記周方向に沿った内側の縁部に形成され、所定の間隔で切り欠かれた切欠部であり、
前記切欠部に前記主筋の一部が嵌め込まれていることを特徴とする請求項１に記載の基礎構造物。

【請求項4】

前記切欠部は、半円形状に形成されていることを特徴とする請求項３に記載の基礎構造物。

【請求項5】

複数の鋼製セグメントを長手方向及び短手方向に連結した筒状のセグメント構造体と、
前記セグメント構造体の内側に設けられた中詰部と、
前記セグメント構造体の軸線に沿って延びかつ前記軸線周りの周方向に所定の間隔をあけて配置され、前記セグメント構造体及び前記中詰部と一体化した複数の主筋と、を備え、
前記鋼製セグメントとで前記主筋を挟んで当該主筋を支持する支持部を備えることを特徴とする基礎構造物。

【請求項6】

前記支持部は、前記主筋を受容する受容部を有することを特徴とする請求項５に記載の基礎構造物。

【請求項7】

前記支持部は、前記鋼製セグメントに連結されることを特徴とする請求項５又は６に記載の基礎構造物。

【請求項8】

前記鋼製セグメントは、
前記セグメント構造体の壁面を形成するプレートと、
前記周方向に延びる前記プレートの縁に沿って立設された主桁と、を備え、
前記主筋は、前記主桁と前記支持部とで挟まれて支持されることを特徴とする請求項５から７までのいずれか一項に記載の基礎構造物。

【請求項9】

前記主桁には、前記プレート及び前記主桁により画定された空間に前記中詰部を充填する際に空気を抜く孔が形成されていることを特徴とする請求項１又は８に記載の基礎構造物。

【請求項10】

前記孔は、前記プレートと前記主桁との連結側に設けられていることを特徴とする請求項９に記載の基礎構造物。

【請求項11】

前記鋼製セグメントは、前記主桁間を延在し、前記周方向に所定の間隔をあけて設けられた複数の補剛材を有し、
前記孔は、前記プレートと前記補剛材とがなす隅角部に対応する前記主桁の位置に形成されていることを特徴とする請求項９又は１０に記載の基礎構造物。

【請求項12】

埋設方向に延びる軸線に沿って延在する筒状のセグメント構造体と、
前記軸線に沿って延びかつ前記軸線周りの周方向に所定の間隔をあけて配置され、前記セグメント構造体と係合する複数の主筋と、を備え、
前記セグメント構造体は、前記埋設方向及び前記周方向に連続的に連結され壁面を形成する複数の鋼製セグメントにより形成されており、
前記鋼製セグメントは、前記セグメント構造体の外壁を形成する外側ピースと、前記セグメント構造体の内壁を形成する内側ピースと、を有し、
前記外側ピースと前記内側ピースとの間に中詰部が設けられており、
前記主筋、前記鋼製セグメント及び前記中詰部は互いに一体化しており、
前記外側ピースは、外壁面を形成するプレートと、前記周方向に延在する前記プレートの縁に沿って立設された主桁と、を有し、
前記内側ピースは、内壁面を形成するプレートと、前記周方向に延在する前記プレートの縁に沿って立設された主桁と、を有し、
前記外側ピース及び前記内側ピースの少なくとも一方の前記主桁は、前記主筋を係止する係止部を有することを特徴とする基礎構造物。

【請求項13】

前記鋼製セグメントは、前記外側ピースと前記内側ピースとを連結する連結ピースを有することを特徴とする請求項１２に記載の基礎構造物。

【請求項14】

埋設方向に延びる軸線に沿って延在する筒状のセグメント構造体と、前記セグメント構造体の内側に設けられた中詰部と、前記軸線に沿って延びかつ前記軸線周りの周方向に所定の間隔をあけて配置され、前記セグメント構造体及び前記中詰部と一体化した複数の主筋と、を有する基礎構造物に用いられる鋼製セグメントであって、
前記基礎構造物の外壁面を形成するプレートと、
前記周方向に延在する前記プレートの縁に沿って立設された主桁と、を備え、
前記主桁は、前記主筋を係止する係止部を有し、
前記係止部は、前記プレートと前記主桁との連結部とは反対側における前記主桁の縁部に設けられていることを特徴とする基礎構造物に用いられる鋼製セグメント。

【請求項15】

埋設方向に延びる軸線に沿って延在する筒状のセグメント構造体と、前記軸線に沿って延びかつ前記軸線周りの周方向に所定の間隔をあけて配置され、前記セグメント構造体と係合する複数の主筋と、中詰部と、を有する基礎構造物に用いられる鋼製セグメントであって、
外壁を形成する外側ピースと、
前記外側ピースに連結され、前記基礎構造物の内壁を形成する内側ピースと、を備え、
前記外側ピースは、前記基礎構造物の外壁面を形成するプレートと、前記周方向に延在する前記プレートの縁に沿って立設された主桁と、を有し、
前記内側ピースは、前記基礎構造物の内壁面を形成するプレートと、前記周方向に延在する前記プレートの縁に沿って立設された主桁と、を有し、
前記外側ピース及び前記内側ピースの少なくとも一方の前記主桁は、前記主筋を係止する係止部を有し、
前記中詰部は、前記外側ピースと前記内側ピースとの間に設けられていることを特徴とする基礎構造物に用いられる鋼製セグメント。

【請求項16】

請求項１に記載の基礎構造物の施工方法であって、
複数の鋼製セグメントを長手方向及び短手方向に連結してセグメント構造体を構築する工程と、
前記係止部に前記主筋を係止し、前記セグメント構造体の軸線方向に沿って前記主筋を係止する工程と、
前記セグメント構造体の内側に中詰材を打設して前記セグメント構造体及び前記主筋と一体化する工程と、
を有することを特徴とする基礎構造物の施工方法。

【請求項17】

請求項５に記載の基礎構造物の施工方法であって、
複数の鋼製セグメントを長手方向及び短手方向に連結してセグメント構造体を構築する工程と、
前記鋼製セグメントと前記支持部とで前記主筋を挟んで支持し、前記セグメント構造体の軸線方向に沿って前記主筋を係止する工程と、
前記セグメント構造体の内側に中詰材を打設して前記セグメント構造体及び前記主筋と一体化する工程と、
を有することを特徴とする基礎構造物の施工方法。

【請求項18】

請求項１２に記載の基礎構造物の施工方法であって、
複数の鋼製セグメントを長手方向及び短手方向に連結してセグメント構造体を構築する工程と、
前記セグメント構造体の軸線方向に沿って前記係止部に主筋を係止する工程と、
前記外側ピースと前記内側ピースとの間に中詰材を打設して前記セグメント構造体及び前記主筋と一体化する工程と、
を有することを特徴とする基礎構造物の施工方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、基礎構造物、基礎構造物に用いられる鋼製セグメント及び基礎構造物の施工方法に関する。

【背景技術】

【0002】

複数の鋼製のセグメントを用いて立坑など鉛直方向の埋設構造物を構築するセグメントの圧入工法が知られている。この工法においては、セグメントを沈設地点で周方向に連結して、リング体を組み立てて、圧入装置によってリング体を地中に圧入する。リング体の圧入後、リング体内部を掘削して排土し、その上にセグメントリングを増設するといった作業工程を所定の深度まで繰り返し、立坑、橋脚補強の土留め壁等の埋設構造物を地中に構築するものである（例えば、特許文献１参照）。

【0003】

上記工法により構築された埋設構造物の底部は、基礎構造物として利用することができる。底部は、セグメントリングにより構成された埋設物構造物の内側に、地上又は内部で組み立てた鉄筋籠を設置し、鉄筋籠を含めてコンクリートを打設することにより構築される。鉄筋籠は、鉛直方向に延びて、周方向に所定の間隔をあけて設けられた複数の主筋と、複数の主筋を周方向に連結する複数の帯筋と、を有する。複数の帯筋は、鉛直方向に所定の間隔をあけて設けられている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開２０１７－２１４７２２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

ところで、従来の埋設構造物の底部を基礎構造部として利用する場合、基礎として有効とみなされる部分は、コンクリート部分を含めて中心軸線からセグメントリングの内径の部分までである。鉄筋籠の径方向外側にある埋設構造物は、多量の鋼材を用いたセグメントにより構築されているにもかかわらず、基礎の有効径には含まれない。そのため、基礎構造部の完成後であっても基礎構造部としては扱われず、経済性の観点から改善の余地がある。

【0006】

そこで本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、鋼製セグメントを用いて基礎構造物を構築する場合の基礎構造物の有効断面としてみなすことができる部分を拡大する技術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】

【0007】

上記課題を解決するために、本発明に係る基礎構造物は、複数の鋼製セグメントを長手方向及び短手方向に連結した筒状のセグメント構造体と、前記セグメント構造体の内側に設けられた中詰部と、前記セグメント構造体の軸線に沿って延びかつ前記軸線周りの周方向に所定の間隔をあけて配置され、前記セグメント構造体及び前記中詰部と一体化した複数の主筋と、を備えることを特徴とする。

【0008】

また、前記鋼製セグメントは、前記セグメント構造体の壁面を形成するプレートと、前記周方向に延びる前記プレートの縁に沿って立設された主桁と、を備え、前記主桁は、前記主筋を係止する係止部を有していてもよい。

【0009】

また、前記鋼製セグメントとで前記主筋を挟んで当該主筋を支持する支持部を備えていてもよい。

【0010】

また、前記支持部は、前記主筋を受容する受容部を有していてもよい。

【0011】

また、前記支持部は、前記鋼製セグメントに連結されていてもよい。

【0012】

また、前記主桁には、前記プレート及び前記主桁により画定された空間に前記中詰部を
充填する際に空気を抜く孔が形成されていてもよい。

【0013】

また、前記鋼製セグメントは、前記主桁間を延在し、前記周方向に所定の間隔をあけて設けられた複数の補剛材を有し、前記孔は、前記プレートと前記補剛材とがなす隅角部に対応する前記主桁の位置に形成されていてもよい。

【0014】

さらに、上記課題をするために、本発明に係る基礎構造物は、埋設方向に延びる軸線に沿って延在する筒状のセグメント構造体と、前記軸線に沿って延びかつ前記軸線周りの周方向に所定の間隔をあけて配置され、前記前記セグメント構造体と係合する複数の主筋と、を備え、前記セグメント構造体は、前記埋設方向及び前記周方向に連続的に連結され壁面を形成する複数の鋼製セグメントにより形成されており、前記鋼製セグメントは、前記セグメント構造体の外壁を形成する外側ピースと、前記セグメント構造体の内壁を形成する内側ピースと、を有し、前記外側ピースと前記内側ピースとの間に中詰部が設けられており、前記主筋、前記鋼製セグメント及び前記中詰部は互いに一体化していることを特徴とする。

【0015】

また、前記外側ピースは、外壁面を形成するプレートと、前記周方向に延在する前記プレートの縁に沿って立設された主桁と、を有し、前記内側ピースは、内壁面を形成するプレートと、前記周方向に延在する前記プレートの縁に沿って立設された主桁と、を有し、前記外側ピース及び前記内側ピースの少なくとも一方の前記主桁は、前記主筋を係止する係止部を有していてもよい。

【0016】

また、前記鋼製セグメントは、前記外側ピースと前記内側ピースとを連結する連結ピースを有していてもよい。

【0017】

さらに、上記課題を解決するために、本発明に係る基礎構造物に用いられる鋼製セグメントは、埋設方向に延びる軸線に沿って延在する筒状のセグメント構造体と、前記セグメント構造体の内側に設けられた中詰部と、前記軸線に沿って延びかつ前記軸線周りの周方向に所定の間隔をあけて配置され、前記セグメント構造体及び前記中詰部と一体化した複数の主筋と、を有する基礎構造物に用いられる鋼製セグメントであって、前記基礎構造物の外壁面を形成するプレートと、前記周方向に延在する前記プレートの縁に沿って立設された主桁と、を備え、前記主桁は、前記主筋を係止する係止部を有することを特徴とする。

【0018】

さらに、上記課題を解決するために、本発明に係る基礎構造物に用いられる鋼製セグメントは、埋設方向に延びる軸線に沿って延在する筒状のセグメント構造体と、前記軸線に沿って延びかつ前記軸線周りの周方向に所定の間隔をあけて配置され、前記セグメント構造体と係合する複数の主筋と、中詰部と、を有する前記基礎構造物に用いられる鋼製セグメントであって、外壁を形成する外側ピースと、前記外側ピースに連結され、前記基礎構造物の内壁を形成する内側ピースと、を備え、前記外側ピースは、前記基礎構造物の外壁面を形成するプレートと、前記周方向に延在する前記プレートの縁に沿って立設された主桁と、を有し、前記内側ピースは、前記基礎構造物の内壁面を形成するプレートと、前記周方向に延在する前記プレートの縁に沿って立設された主桁と、を有し、前記外側ピース及び前記内側ピースの少なくとも一方の前記主桁は、前記主筋を係止する係止部を有し、前記中詰部は、前記外側ピースと前記内側ピースとの間に設けられていることを特徴とする。

【0019】

さらに、上記課題を解決するために、本発明に係る基礎構造物の施工方法は、複数の鋼製セグメントを長手方向及び短手方向に連結してセグメント構造体を構築する工程と、前記セグメント構造体の軸線方向に沿って主筋を構築する工程と、前記セグメント構造体の内側に中詰材を打設して前記セグメント構造体及び前記主筋と一体化する工程と、を有することを特徴とする。

【発明の効果】

【0020】

本発明により、鋼製セグメントを用いて基礎構造物を構築する場合の有効断面としてみなすことができる部分を拡大することができる。

【図面の簡単な説明】

【0021】

【図1】本発明に係る基礎構造物を基礎とした橋脚及び床版を示す概略図である。

【図2】基礎構造物の平面図である。

【図3】鋼製セグメントの平面図である。

【図4】鋼製セグメントを内側から見た正面図である。

【図5】鋼製セグメントの斜視図である。

【図6】連結機構の構成を説明する斜視図である。

【図7】基礎構造物の構成を説明する部分断面図である。

【図8】セグメント構造体を構築した後の基礎構造物を構築する施工方法を説明する図である。

【図9】従来の基礎構造物の有効断面と、基礎構造物の有効断面とを比較する図である。

【図10】第２の実施の形態における基礎構造物の部分断面斜視図である。

【図11】第３の実施の形態における鋼製セグメントの平面図である。

【図12】第３の実施の形態におけるセグメント構造体を構築した後の基礎構造物を構築する施工方法を説明する図である。

【図13】第４の実施の形態における鋼製セグメントと支持部との関係を示す図である。

【図14】第４の実施の形態における支持部の平面図である。

【図15】第４の実施の形態におけるセグメント構造体を構築した後の基礎構造物を構築する施工方法を説明する図である。

【図16】第４の実施の形態における基礎構造物の平面図である。

【図17】変形例に係る鋼製セグメントの斜視図である。

【図18】変形例に係る鋼製セグメントを上下に重ねた状態を示す概略図である。

【発明を実施するための形態】

【0022】

以下に、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
本発明に係る基礎構造物は、地上の建築物の基礎となるものであり、例えば、橋脚の基礎（土台）となる。基礎構造物は、鉄筋コンクリート構造物として地盤に埋設される。なお、本発明に係る基礎構造物が基礎として適用される建築物は、橋脚に限られず、高層ビルや集合住宅であってもよく、特に限定されない。

【0023】

１．第１の実施の形態
図１は、本発明の第１の実施の形態に係る基礎構造物１を基礎とした橋脚１００及び床版１１０を示す概略図である。橋脚１００に支持されている床版１１０は、例えば、自動車、電車等の車両が走行し、車両の荷重が直接かかる部分である。なお、以下では、説明の便宜上、基礎構造物１の中心線を軸線ｘとする。軸線ｘに沿って基礎構造物１が埋設される方向を埋設方向Ａとし、軸線ｘ周りの方向を周方向Ｃとする。

【0024】

＜基礎構造物＞
基礎構造物１は、橋脚１００の下側に構築されている。基礎構造物１は、例えば、円柱状に形成されている。基礎構造物１は、筒状に形成されたセグメント構造体１０と、中詰部２０と、主筋３０と、を備える。

【0025】

［セグメント構造体］
セグメント構造体１０は、埋設方向Ａに沿って延びる軸線ｘに沿って延在する。セグメント構造体１０は、埋設方向Ａ及び周方向Ｃに連続的に連結され、基礎構造物１を構築する際の土留壁を形成すると共に、中詰部２０を構築する際のコンクリート型枠を形成する複数の鋼製セグメント４０により形成されている。

【0026】

図２は、基礎構造物１の平面図である。基礎構造物１のセグメント構造体１０は、軸線ｘに沿って埋設方向Ａに連結された複数のリング体（環状体）１１を有する。すなわち、セグメント構造体１０の軸線ｘに沿った方向は、埋設方向Ａと一致する。基礎構造物１においてリング体１１は、互いに周方向Ｃに環状に連結された複数の鋼製セグメント４０を有しており、基礎構造物１の帯筋を代替する帯筋代替部として機能する。すなわち、リング体１１は、埋設方向Ａに複数連結されることで基礎構造物１を構成すると共に、各リング体１１に本来設けられる帯筋の代わりとなる。したがって、帯筋を代替するリング体１１は、主筋３０に交差する方向（埋設方向Ａに直交する基礎構造物１の横断面方向）に沿って配置されている。軸線ｘに沿って上下方向（埋設方向Ａ）に隣接するリング体１１において、上方のリング体１１の各鋼製セグメント４０と下方のリング体１１の各鋼製セグメント４０とは、周方向Ｃにおける端部がそれぞれ周方向Ｃにずらされて千鳥状に配置されている。周方向Ｃに連結する鋼製セグメント４０の数は、構築する基礎構造物１の大きさ（外径）に基づいて適宜変更される。

【0027】

図３は、リング体１１を構成する鋼製セグメント４０の平面図である。図４は、鋼製セグメント４０を内側から見た正面図である。図５は、鋼製セグメント４０の斜視図である。図６は、連結機構の構成を説明する斜視図である。帯筋を代替するリング体１１は、複数の鋼製セグメント４０と、連結機構５０と、を備える。

【0028】

（鋼製セグメント）
鋼製セグメント４０は、鋼材により形成されている。鋼製セグメント４０は、プレート４１と、主桁４２と、継手部４３と、リブ（補剛材）４４と、を有する。鋼製セグメント４０において、プレート４１、主桁４２及び継手部４３により、中詰部２０を形成するコンクリートを充填する充填空間Ｓが画定されている。なお、主桁４２、継手部４３、リブ４４は、いずれもプレート４１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４１と一体に形成されていてもよい。

【0029】

プレート４１は、基礎構造物１、具体的にはセグメント構造体１０の外壁面を形成する。プレート４１は、平面視矩形状に形成されている。プレート４１は、円弧状に湾曲して形成されている。なお、プレート４１の曲率は、構築する基礎構造物１の大きさに基づいて決定される。

【0030】

主桁４２は、周方向Ｃに沿って延びるプレート４１の２つの端縁（短手方向端縁）にそれぞれ立設されている。主桁４２は、プレート４１に沿って湾曲して形成されている。主桁４２は、プレート４１に対して略直角を成しており、プレート４１の内面に立設されている。主桁４２は、リング体１１が上下方向に重ねられた場合、上下方向のリング体１１の鋼製セグメント４０を向く。一の主桁４２は、地上側に位置する縁に設けられている。他の主桁４２は、地中側に位置する縁に設けられている。

【0031】

各主桁４２には、複数の孔４２ａ，４２ｂ，４２ｃが形成されている。
孔４２ａは、上下に隣接する他の鋼製セグメント４０と連結するためのボルト等の連結具（図示せず）が挿通される連結用の孔である。孔４２ａは、例えば、円形状に形成されており、主桁４２の厚さ方向（軸線ｘに沿った方向）に貫通している。孔４２ａは、連結具の横断面よりも若干大きな径を有するように形成されている（連結具の最外径＋３～６ｍｍ程度）が、打設されるコンクリートが通過可能な大きさに形成する必要はない。もちろん、コンクリートに含まれる骨材が孔４２ａと連結具との間の隙間を通過できるような大きさとなるように孔４２ａを形成してもよい。なお、孔４２ａは、円形状に限らず、楕円状、長円状、矩形状に形成してもよく、その形状及び大きさは主桁４２の設計強度を満たす範囲内で自由に変更可能である。
孔４２ａは、プレート４１と主桁４２との連結側に設けられている。孔４２ａは、主桁４２の周方向Ｃにおける一端から他端に亘って、その延び方向において所定の間隔をあけて設けられている。軸線ｘに対向する各主桁４２の孔４２ａは、互いに同軸となるように設けられている。

【0032】

孔４２ｂは、コンクリートを充填する際に充填空間Ｓから空気を抜く空気抜き用の孔であると共にコンクリートを流動させる孔である。孔４２ｂは、例えば、円形状に形成されており、主桁４２の厚さ方向（軸線ｘに沿った方向）に貫通している。孔４２ｂは、空気だけでなく、コンクリートに含まれる骨材が通過できる大きさとなるように形成されている。なお、孔４２ｂは、円形状に限らず、楕円状、長円状、矩形状に形成してもよく、その形状及び大きさは主桁４２の設計強度を満たす範囲内で自由に変更可能である。具体的には、孔４２ｂは、コンクリートの流入性の観点から、最小径はコンクリートに含まれる細骨材の最大サイズである１０ｍｍよりも大きく、最大径は主桁４２の強度への影響の観点から主桁幅の１／３以下とすることが好ましい。
孔４２ｂは、プレート４１と主桁４２との連結側に設けられている。孔４２ａ及び孔４２ｂは、軸線ｘを中心とした同じ仮想円上に形成されている。孔４２ｂは、主桁４２の周方向Ｃにおける一端から他端に亘って、リブ４４の両近傍で孔４２ａと孔４２ａとの間に形成されている。すなわち、孔４２ｂは、主桁４２におけるリブ４４との連結位置近傍に形成されている。さらに、孔４２ｂは、主桁４２の周方向Ｃにおける両端部近傍に形成されている。より具体的には、一部の孔４２ｂは、主桁４２における継手部４３との連結位置と第２の継手部５２（後述する）との連結位置とに挟まれた位置に形成されている。軸線ｘに対向する主桁４２における孔４２ｂは、互いに同軸上に設けられている。

【0033】

孔４２ｃは、複数の主筋３０がそれぞれ挿通される複数の主筋用の孔であり、主筋３０を係止する係止部として機能する。孔４２ｃは、例えば、円形状に形成されており、主桁４２の厚さ方向（軸線ｘに沿った方向）に貫通している。孔４２ｃは、主筋の横断面よりも若干大きな径を有するように形成されている。具体的には、孔４２ｃの最小径は、施工性の観点から、主筋３０の最外径（公称直径＋両側のリブ高さ）＋片側１ｍｍ（余裕しろ）以上とすることが好ましく、孔４２ｃの最大径は、主筋配置位置の精度の観点から、主筋３０の最外径＋片側１０ｍｍ（かぶりの許容誤差±１０ｍｍ、鉄筋の中心間隔の組み立て施工許容誤差は±２０ｍｍ）とすることが好ましい。なお、主筋３０をＤ１９（公称径１９．１ｍｍ）で長さ１３００ｍｍとし、孔４２ｃを最小径の２５．１ｍｍとして（最大リブ高さ片側２ｍｍ、片側余裕しろ１ｍｍ）、実大の主桁４２間の最大距離となる１２００ｍｍまでの範囲内で挿入試験を行ったところ、問題なく挿入できることを確認した。
ただし、孔４２ｃは、打設されるコンクリートが通過可能な大きさに形成する必要はない。もちろん、コンクリートに含まれる骨材が孔４２ｃと主筋との間の隙間を通過できるような大きさとなるように孔４２ｃを形成してもよい。なお、孔４２ｃは、円形状に限らず、楕円状、長円状、矩形状に形成してもよく、その形状及び大きさは主桁４２の設計強度を満たす範囲内で自由に変更可能である。
孔４２ｃは、孔４２ａ及び孔４２ｂが形成されている側とは反対の側、つまり、軸線ｘの側（プレート４１との連結部とは反対側）の主桁４２の縁部に設けられている。孔４２ｃは、主桁４２の周方向Ｃにおける一端から他端に亘って、所定の間隔をあけて設けられている。軸線ｘに対向する主桁４２における孔４２ｃは、互いに同軸上に設けられている。孔４２ｃと孔４２ａ及び孔４２ｂとは、軸線ｘを中心とした互いに異なる仮想円上に形成されている。

【0034】

継手部４３は、周方向Ｃにおけるプレート４１の各端部において軸線ｘに沿って延びる端縁（長手方向端縁）に設けられている。継手部４３は、周方向Ｃにおける主桁４２の端部において主桁４２間を軸線ｘに沿って延びる。継手部４３は、周方向Ｃにおいて隣接する他の鋼製セグメント４０の継手部４３と接触すると共に連結される。
継手部４３は、プレート４１から軸線ｘに向かって延びるようにプレート４１の内面に立設されている。軸線ｘに沿って延びる継手部４３の一端はプレート４１に連結されており、他端は主桁４２の内側の縁の手前まで延びている。軸線ｘに向かって延びる継手部４３の縁は、それぞれ主桁４２に連結されている。
継手部４３には、軸線ｘに沿って所定の間隔をあけて、連結部５１（図２参照）を挿通する複数の孔４３ａが軸線ｘに沿って二列に形成されている。

【0035】

リブ４４は、プレート４１の内面において、軸線ｘに沿って２つの主桁４２間を延びるように複数設けられている。リブ４４は、鋼製セグメント４０の周方向Ｃにおける各端部に設けられた継手部４３の間で所定の間隔をあけて設けられている。リブ４４は、プレート４１から軸線ｘに向かって延びるように立設されている。軸線ｘに沿って延びるリブ４４の一端は、プレート４１に連結されており、他端は、主桁４２の内側の縁の手前まで延びている。軸線ｘに向かって延びるリブ４４の縁は、それぞれ主桁４２に連結されている。
主桁４２において各リブ４４の周方向Ｃにおける両側にはそれぞれ孔４２ｂが形成されている。孔４２ｂは、リブ４４とプレート４１とにより形成される角部付近に形成されている。周方向Ｃにおいて最も外側にある孔４２ｂは、継手部４３と第２の継手部５２（後述する）との間に形成されている。

【0036】

（連結機構）
図６に示すように、連結機構５０は、連結部５１と、第２の継手部５２と、継手リブ５３と、充填部５４と、を備える。
連結部５１は、継手部４３及び第２の継手部５２に挿通され、周方向（長手方向）に隣接する鋼製セグメント４０同士を連結する。連結部５１は、例えば、ボルト５１ａとナット５１ｂにより構成されている。連結部５１は、継手部４３に形成された孔４３ａと第２の継手部５２に形成された孔５２ａに挿通される。
第２の継手部５２は、鋼製セグメント４０の周方向Ｃにおける両端部近傍において、各継手部４３に対して周方向Ｃに所定の間隔をあけて、継手部４３と互いに平行に設けられている。第２の継手部５２は、プレート４１の内面に設けられており、当該内面から軸線ｘに向かって延びるように立設されている。軸線ｘに沿って延びる第２の継手部５２の一端は、プレート４１に連結されており、他端は、主桁４２の内側の縁の手前まで延びている。軸線ｘに向かって延びる第２の継手部５２の両端縁は、それぞれ主桁４２に連結されている。

【0037】

第２の継手部５２には、軸線ｘに沿って所定の間隔をあけて、連結部５１のボルト５１ａを挿通する複数の孔５２ａが形成されている。孔５２ａは、例えば、６つ形成されており、鋼製セグメント４０の短手方向（埋設方向Ａ）に沿って並んだ３つの孔５２ａが、鋼製セグメント４０の厚さ方向に沿って二列にわたって形成されている。継手部４３の孔４３ａと、第２の継手部５２の孔５２ａとは、周方向Ｃにおいて互い
に対向した位置に設けられている。したがって、双方の孔４３ａ，５２ａに挿通されるボルト５１ａも６つ設けられ、これらの６つのボルト５１ａとナット５１ｂによって隣接する鋼製セグメント４０が連結されている。

【0038】

周方向Ｃに隣接する鋼製セグメント４０を連結する場合、計４枚の継手部４３，５２の孔４３ａ，５２ａのそれぞれに連結部５１のボルト５１ａが挿通され、第２の継手部５２の外側からボルト５１ａのそれぞれの端部にナット５１ｂを螺合させる。このとき、ナット５１ｂが各第２の継手部５２に当接している。これにより、鋼製セグメント４０は、周方向Ｃにおいて互いに連結される。
なお、頭部を有するボルト５１ａを用いる場合には、ボルト５１ａの頭部が一方の第２の継手部５２に当接し、ナット５１ｂが他方の第２の継手部５２に当接すると共に、ボルト５１ａに螺合される。これにより、鋼製セグメント４０は、周方向Ｃにおいて互いに連結される。

【0039】

継手リブ５３は、周方向Ｃにおいて隣り合う継手部４３と第２の継手部５２との間に設けられている。継手リブ５３は、軸線ｘに交差するように主桁４２に対して平行に設けられている。各継手リブ５３は、軸線ｘに沿って所定の間隔をあけて互いに平行に設けられている。より具体的には、各継手リブ５３は、連結部５１の各ボルト５１ａ間において、ボルト５１ａの軸方向に沿って設けられている。各継手リブ５３は、プレート４１の内面に設けられており、当該内面から軸線ｘに向かって延びるように立設されている。各継手リブ５３は、軸線ｘに交差する方向における一端が継手部４３に連結され、他端が第２の継手部５２に連結されている。
これにより、各継手リブ５３は、継手部４３と第２の継手部５２とによって囲まれた空間Ｖ内を仕切っている。

【0040】

充填部５４は、プレート４１、主桁４２、継手部４３、第２の継手部５２によって囲まれた空間Ｖ内に設けられ、連結部５１のボルト５１ａと一体化される。具体的に、充填部５４は、コンクリートであり、空間Ｖ内に打設されて固化することにより、鋼製セグメント４０及び連結機構５０と一体化される。ここで、空間Ｖは継手リブ５３によって仕切られており、空間Ｖは、複数の空間に分割されている。充填部５４は、中詰部２０を構築する際に打設されるコンクリートが空間Ｖ内に充填されることで形成される。

【0041】

ここで、隣接する孔４３ａ，５２ａの間隔は、これらの孔４３ａ，５２ａに挿通されるボルト５１ａのピッチ間隔が設計上帯筋として必要なピッチ間隔以下となるように形成する位置が決められる。具体的には、一般的な基礎構造物、言い換えると、セグメント構造体１０が基礎構造物の一部として用いることができない場合において、基礎構造物の大きさや必要強度に基づいて設計された、主筋に巻き付けられる帯筋のピッチ間隔以下となるようにボルト５１ａの間隔も決められる。例えば、設計された帯筋のピッチ間隔が１５０ｍｍである場合には、鋼製セグメント４０を連結するボルト５１ａの中心間の間隔も１５０ｍｍ以下とする。
また、鋼製セグメント４０の高さあたりにおけるボルト５１ａの断面積の総和が、当該高さあたりにおける帯筋の断面積の総和以上となるように、各ボルト５１ａの径、数量が選択される。例えば、帯筋の所定長さあたりにおけるＤ４１（断面積１３４０ｍｍ^２）の帯筋の断面積の総和が５３６０ｍｍ^２である場合、Ｍ３３（有効断面積６９４ｍｍ^２）の規格のボルト５１ａを用いる場合には、少なくとも８本以上のボルト５１ａを用いて鋼製セグメント４０を連結する必要がある。

【0042】

また、ボルト５１ａの強度（材料の降伏応力）が帯筋の強度（降伏応力）以上となるようにボルト５１ａの材質が選択される。例えば、帯筋にＤ４１（降伏応力３４５Ｎ／ｍｍ^２）を用いる場合、Ｍ３３（降伏応力４８０Ｎ／ｍｍ^２）の規格のボルト５１ａを用いる場合には、強度上も問題ないといえる。
ボルト５１ａは、Ｍ３３よりも大きな規格のボルトを用いてボルト５１ａの使用本数を減らすことも可能であるが、ボルト５１ａが大きくなると締め付ける際に必要なトルクも大きくなるため、作業性が低下する。そこで、図６に示すように、セグメントの厚さ方向にボルト５１ａを複数配置する構造が好ましい。これにより、ボルト５１ａの締結作業の手間と、必要な締め付けトルクのバランスを考慮してボルト５１ａの大きさ、使用本数を決定することが可能となる。
なお、継手部４３以外の部分では、プレート４１と主桁４２の断面積の和及び強度が設計上の帯筋の断面積の和及び強度以上となるように厚さや材質が決定される。

【0043】

［主筋］
主筋３０は、例えば、鋼材により形成された鉄筋である。主筋３０は、軸線ｘを中心とした所定の仮想円上に設けられている。主筋３０は、埋設方向Ａに沿って延び、周方向Ｃに所定の間隔をあけて設けられている。なお、セグメント構造体１０において同じ箇所に設けられている主筋３０は、軸線ｘに沿って延びる１本の鉄筋であってもよく、また、所定の長さを有する複数の鉄筋により形成されていてもよい。主筋３０は、少なくともセグメント構造体１０の地上側の上端から地中側の他端にわたって延びている。主筋３０は、各鋼製セグメント４０における孔４２ｃに軸線ｘに沿って挿通されている。主筋３０は、セグメント構造体１０の内側に打設された中詰部２０が固化することにより、鋼製セグメント４０と一体に形成されている。

【0044】

［中詰部］
中詰部２０は、リング体１１を高さ方向に連結して形成された円筒状のセグメント構造体１０の内側に設けられている。基礎構造物１において、鋼製セグメント４０の内側は、中詰部２０によって埋められており、鋼製セグメント４０と一体に形成されている。

【0045】

＜基礎構造物の構築方法＞
次に、基礎構造物１の構築方法について説明する。基礎構造物１を構築する箇所に、例えば、油圧ジャッキ等によって構成された沈設装置（図示せず）を据え付ける。沈設装置は、環状の基礎構造物１の周方向Ｃにおいて複数箇所に設けられる。

【0046】

次いで、沈設装置の内側において鋼製セグメント４０を周方向Ｃ（長手方向）に連結して環状のリング体１１を形成する。リング体１１を形成する際には、ボルト５１ａを継手部４３及び第２の継手部５２に挿通し、ナット５１ｂにて締結する。さらに、リング体１１の上で別のリング体１１を形成して両者を連結する。この別のリング体１１の上にさらに別のリング体１１を形成して両者を連結する。リング体１１の内側の地盤をクラムシェル（図示せず）により掘削する。リング体１１を地中へ沈設するために必要な深さの掘削が終わると、掘削を止め、沈設装置によってリング体１１の上面を地中に向けて押圧して、リング体１１を地中に圧入する。

【0047】

次いで、沈設したリング体１１の上側でさらに複数の別のリング体１１を組み立てる。リング体１１の内側の地盤をクラムシェルにより必要な深さだけ掘削し、リング体１１を沈設装置によって地中に向けて押圧し、リング体１１を地中に沈設する。この作業を所定の深さまで繰り返す。これにより、複数のリング体１１が地中において軸線ｘに沿って連結された筒状のセグメント構造体１０が構築される。上下に隣接するリング体１１は、鋼製セグメント４０の継手部４３の位置が互いに周方向Ｃにずれて、鋼製セグメント４０が千鳥状に配置されている。

【0048】

次いで、セグメント構造体１０の内側に満たされている地下水を水中ポンプ（図示せず）によって外部に排出する。次いで、地上側のリング体１１における各鋼製セグメント４０に、軸線ｘに沿って主筋３０を挿入する。高さ方向に亘って圧入によりリング体１１を地中に押し込む工法は、軸線ｘに沿った高さ方向における精度に極めて優れており、上下に重ねられたリング体１１における鋼製セグメント４０の孔４２ｃ同士の整合性は極めて高い。なお、主筋３０は、所定の長さの鉄筋を複数本、セグメント構造体１０の最上部のリング体１１の同じ孔４２ｃから挿入し、適宜、途中で連結してもよい。

【0049】

図７は、基礎構造物１の構成を説明する部分断面図である。図７において基礎構造物１は、左半分から右半分に移るに連れて完成度が高くなるように描画している。セグメント構造体１０を設計上の高さにまで構築した後、図８（ａ）に示すように、周方向Ｃにおいて所定の本数の主筋３０（鉄筋）を同じ孔４２ｃに挿通する（図７の右側参照）。セグメント構造体１０の高さに１本の主筋３０で足りない場合には、複数本の主筋３０を挿通して端部同士を溶接等により連結する。

【0050】

全周に亘って、主筋３０を設置した後、図８（ｂ）に示すように、セグメント構造体１０の内側に中詰部２０を構成するコンクリートを段階的に打設する。打設されたコンクリートは、プレート４１に向かって広がっていく。徐々に打設されていくコンクリートは、地上に向かって嵩を増していく。コンクリートは、孔４２ｂから充填空間Ｓ内の空気を押し出ながら充填空間Ｓを埋めていく。そのため、基礎構造物１中に空気溜まりが形成されることを確実に防ぐことができる。
また、コンクリートは、セグメント構造体１０の内側に開口しているプレート４１、主桁４２、継手部４３、第２の継手部５２によって囲まれた空間Ｖ内にも流れ込むので、コンクリートが固化した後は、充填部５４として、連結部５１のボルト５１ａと一体化される。これにより、隣接する鋼製セグメント４０同士の連結が強固になる。

【0051】

図８（ｃ）に示すように、孔４２ｃへの主筋３０の挿通、コンクリートの打設を繰り返し、コンクリートをセグメント構造体１０の上端にまで打設して中詰部２０を形成する。これにより、主筋３０及び鋼製セグメント４０は、中詰部２０を介して互いに一体化され、基礎構造物１が構築される。このとき、主筋３０は、基礎構造物１（鉄筋コンクリート構造物）の主筋としての機能を発揮し、鋼製セグメント４０が連結機構５０によって連結されたリング体１１は、基礎構造物１（鉄筋コンクリート構造物）の帯筋としての機能を発揮する。

【0052】

鋼製セグメント４０を圧入して基礎構造物１を構築する方法は、例えば、高架道路における橋脚１００を補修等する場合に極めて適している。高架道路下では高さ方向の空間が制限されている。リング体１１を構築して地中に圧入していく工法では、高さ方向における空間制限を受けることが小さい。なお、主筋３０は、複数段のリング体１１を地中に沈設する毎に挿通するようにしてもよい。

【0053】

以上のような、基礎構造物１によれば、主筋３０は鋼製セグメント４０と直接的に係合し、かつ中詰部２０を介して一体化されることにより、従来、基礎構造物として利用することができていなかったセグメント構造体１０を基礎構造物の一部として利用することができる。
また、リング体１１は、鋼製セグメント４０を連結機構５０にて連結しているので、鋼製セグメント４０が連結されたリング体１１を鉄筋コンクリート構造物の帯筋に代替して用いることができ、セグメント構造体１０の継手部分の強度を大幅に高めることができる。これにより、従来は継手の強度が十分ではないために、基礎の一部として用いることができなかったセグメント構造体１０を基礎構造物の一部として用いることができる。
また、鋼製セグメント４０の連結が帯筋代替部の設置となるので、主筋に帯筋を設けるという手間のかかる工程を省くことができ、基礎構造物１の構築にかかる時間を短縮できる。

【0054】

また、連結機構５０は、引張力を受けた際の変形量が小さいほど、拘束力が高まり、帯筋としての機能を発揮する。ここで、コンクリートは、プレート４１、主桁４２、継手部４３、第２の継手部５２の各部材によって囲まれた空間Ｖに充填される。この空間Ｖに充填されたコンクリートは、各部材の拘束により変形が抑制されることとなり、高い強度を発現する。一方で、空間Ｖに充填されたコンクリートの剛性により、連結機構５０の変形量を最小限に抑制することができる。すなわち、コンクリートによって形成される充填部５４が連結機構５０と一体になることで、引張力が作用した際の連結機構５０の変形量を最小限に抑制できる。
また、連結機構５０に空間Ｖを形成してコンクリートを充填し、当該コンクリートを拘束することで、鋼製セグメント４０の連結強度を高めることができる。

【0055】

また、基礎構造物１においては、従来の鉄筋を交差させて帯筋を設ける構造に比べて強度がより高まる。また、鋼製セグメント４０を用いることにより、従来のように主筋３０に対して帯筋を軸線に沿って所定の間隔をあけて組み付ける必要がなくなり、基礎構造物１の構築に要する作業時間を大幅に減じることができる。

【0056】

基礎構造物１により、有効断面をリング体１１の外径にまで拡大することができる。図９は、従来の基礎構造物の有効断面と、基礎構造物１の有効断面とを比較する図である。従来の基礎構造物２００においては、環状に連結されたセグメント２１０の内側に配筋構造２２０が配置されていた。配筋構造２２０は、軸線ｘに沿って延びかつ周方向に所定の間隔を互いにあけて配置された複数の主筋２２１と、全主筋２２１を囲みかつ軸線ｘに沿って所定の間隔をあけて組み付けられた帯筋２２２とを有する。セグメント２１０と配筋構造２２０とは直接的に係合しておらず、基礎の有効径ｒにセグメント２１０まで含むことができなかった。そのため、セグメント２１０の部分を基礎の有効断面としてみなすことができなかった。つまり、従来の基礎構造物２００において有効断面は、配筋構造２２０までしか考慮することができない。
同じ直径（断面）の基礎構造物を構築しようとした場合、従来の基礎構造物２００は、セグメント２１０の分だけ外径が大きくなっており、基礎構造物２００としてみなされない部分における材料（セグメント、コンクリート）コストが極めて嵩んでいた。

【0057】

これに対して、基礎構造物１によれば、鋼製セグメント４０によるリング体１１の外径まで基礎の有効径Ｒとして考慮することができる。そのため、例えば、従来の基礎構造物２００と同じ大きさの有効断面を確保する場合、配筋構造２２０と同じ直径のセグメント構造体１０を形成すればよく（ｒ＝Ｒ）、基礎構造物１を構築する場合の材料、施工面積を従来の基礎構造物２００に比べて小さくすることができる。

【0058】

また、基礎構造物１においては、鋼製セグメント４０の主桁４２及び継手部４３も帯筋として考慮することができるので、基礎構造物１全体は、極めて強度の高い基礎として利用することができる。
また、鋼製セグメント４０及び連結機構５０で本来設けられる帯筋を代替することができるので、基礎構造物１としての強度を下げずに、鋼材の使用量を大幅に削減することができる。

【0059】

また、孔４２ｃは、プレート４１から所定の間隔だけ内側の位置で主桁４２に確保している。一般的に基礎構造物において主筋の位置は目視で確認することができないため、主筋かぶりを、余裕をもって大きく確保することになる。これに対して、主桁４２に主筋３０が挿通される孔４２ｃが形成されているので、主筋３０の位置は設計上、一義的に決定することができる。そのため、主筋かぶりを小さくすることができ、例えば、同じ建築物に対する基礎構造物であっても、一般的な基礎構造物の直径よりも小さい直径の基礎構造物を構築することができる。また、主筋３０を孔４２ｃに挿通することにより、位置合わせの信頼性を向上させることができる。

【0060】

また、主桁４２には孔４２ｂが形成されている。従来、プレートとリブとにより形成される角部付近に空気溜まりが形成される傾向があった。空気溜まりにより鋼製セグメント４０における充填空間Ｓがコンクリートにより完全に充填されていない。プレート４１とリブ４４とがなす角部に対応する主桁４２の位置に孔４２ｂが形成されているので、コンクリート打設時にプレート４１の側に押しやられた空気は、孔４２ｂを通じて確実に鋼製セグメント４０の外側に排出される。これにより、鋼製セグメント４０全体を基礎の有効断面として考慮することができる。

【0061】

また、連結機構５０においては、中詰部２０の形成のために打設したコンクリートを空間Ｖに導くことで鋼製セグメント４０の連結を強固にすることができるので、空間Ｖに予め充填材を充填しておくことは必要ない。

【0062】

２．第２の実施の形態
次に、基礎構造物の第２の実施の形態について説明する。図１０は、基礎構造物１Ａの部分断面斜視図である。基礎構造物１Ａは、筒状のセグメント構造体１０Ａと、複数の主筋３０Ａと、を備える。セグメント構造体１０Ａは、埋設方向Ａに延びる軸線ｘに沿って延在する。主筋３０Ａは、軸線ｘに沿って延びかつ軸線ｘ周りの周方向Ｃに所定の間隔をあけて配置され、セグメント構造体１０Ａと係合する。セグメント構造体１０Ａは、埋設方向Ａ及び周方向Ｃに連続的に連結され壁面を形成する複数の鋼製セグメント４０Ａにより形成されている。製セグメント４０Ａは、セグメント構造体１０Ａの外壁を形成する外側ピース６０と、セグメント構造体１０Ａの内壁を形成する内側ピース６５と、を有する。外側ピース６０と内側ピース６５との間に中詰部８０が設けられている。主筋３０Ａ、鋼製セグメント４０Ａ及び中詰部８０は互いに一体化している。以下、基礎構造物１Ａの構成について具体的に説明する。

【0063】

基礎構造物１Ａは、セグメント構造体１０Ａと、中詰部８０と、主筋３０Ａと、を備える。セグメント構造体１０Ａは、複数の鋼製セグメント４０Ａを周方向Ｃに連結した、帯筋を代替する帯筋代替部として機能する複数のリング体（一部のみ示す）１１Ａを有する。鋼製セグメント４０Ａは、外側ピース６０と、内側ピース６５と、連結ピース７０と、を有する。外側ピース６０は、基礎構造物１Ａの外壁を形成する。内側ピース６５は、基礎構造物１Ａの内壁を形成する。連結ピース７０は、外側ピース６０と内側ピース６５とを互いに連結する。

【0064】

外側ピース６０は、プレート６１と、主桁６２と、継手部６３と、リブ（補剛材）６４と、を有する。外側ピース６０において、プレート６１及び主桁６２により、後述する中詰部８０を形成するコンクリートを充填する際に充填空間Ｓ１が画定されている。プレート６１は、基礎構造物１Ａの外壁面を形成する。

【0065】

主桁６２は、周方向Ｃに延在するプレート６１の縁に沿って立設されている。各主桁６２には、複数の孔６２ａ、孔６２ｂ及び孔６２ｃが形成されている。孔６２ａ、孔６２ｂ及び孔６２ｃは、鋼製セグメント４０Ａの孔６２ａ、孔６２ｂ及び孔６２ｃと同じ構成及び機能を有する。なお、主桁６２、継手部６３及びリブ６４は、鋼製セグメント４０Ａの主桁６２、継手部６３及びリブ６４と同じ構成である。

【0066】

内側ピース６５は、プレート６６と、主桁６７と、継手部６８と、図面には見られないリブ（補剛材）と、を有する。内側ピース６５において、プレート６６及び主桁６７により、中詰部８０を形成するコンクリートを充填する際に充填空間（図示せず）が画定されている。プレート６６は、基礎構造物１Ａの内壁面を形成する。内側ピース６５においてプレート６６は、外側ピース６０とは反対側の主桁６７の縁に沿って設けられている。

【0067】

主桁６７は、周方向Ｃに延在するプレート６６の縁に沿って立設されている。各主桁６７には、複数の孔６７ａ、孔６７ｂ及び孔６７ｃが形成されている。孔６７ａ、孔６７ｂ及び孔６７ｃは、鋼製セグメント４０Ａの孔６７ａ、孔６２ｂ及び孔６２ｃと同じ構成及び機能を有する。なお、主桁６７、継手部６８及びリブは、鋼製セグメント４０の主桁４２、継手部４３及びリブ４４と同じ構成である。

【0068】

周方向Ｃにおける鋼製セグメント４０Ａ同士は、連結機構（図示せず）により連結される。基礎構造物１Ａにおける連結機構の構成は、基礎構造物１における連結機構５０の構成と同じである。

【0069】

連結ピース７０は、鋼製セグメント４０Ａのせん断強度を高める。連結ピース７０は、外側ピース６０と内側ピース６５との間に複数設けられている。連結ピース７０は、中詰部８０と接合することで、外側ピース６０及び内側ピース６５との一体性を高める。

【0070】

連結ピース７０は、鋼製の棒材により形成されている。連結ピース７０は、周方向Ｃに
おいて外側ピース６０及び内側ピース６５の両端部の間で外側ピース６０及び内側ピース６５を連結する。連結ピース７０は、外側ピース６０のリブ６４及び内側ピース６５のリブに架け渡されている。連結ピース７０は、軸線ｘに沿った鋼製セグメント４０Ａの高さ方向において外側ピース６０のリブ６４及び内側ピース６５のリブの上側端部と下側端部とにそれぞれ固定されている。

【0071】

中詰部８０は、外側ピース６０と内側ピース６５との間に設けられている。

【0072】

鋼製セグメント４０Ａにより基礎構造物１Ａを構築する方法について説明する。基礎構造物１Ａを構築する方法は、基礎構造物１を構築する方法とほぼ同じである。

【0073】

鋼製セグメント４０Ａを周方向Ｃに連結して環状のリング体１１Ａを形成する。複数のリング体１１Ａを高さ方向に積み重ねて連結した後、リング体１１Ａの内側の地盤をクラムシェル（図示せず）により掘削する。リング体１１Ａを地中へ沈設するために必要な深さの掘削が終わると、掘削を止め、沈設装置によってリング体１１Ａの上面を地中に向けて押圧して、リング体１１Ａを地中に圧入する。

【0074】

この作業をセグメント構造体１０Ａの設計上の高さまで繰り返した後、セグメント構造体１０Ａの内側に満たされている地下水を水中ポンプ（図示せず）によっての外部に排出する。その後、周方向Ｃにおいて所定の本数の主筋３０Ａ（鉄筋）を同じ孔６２ｃに挿通する（図１０参照）。

【0075】

全周に亘って、主筋３０Ａを設置した後、セグメント構造体１０Ａの外側ピース６０と内側ピース６５との間にコンクリートを打設する。打設されたコンクリートは、外側ピース６０と内側ピース６５との間を広がっていく。これにより、複数のリング体１１Ａが地中において軸線ｘに沿って連結された基礎構造物１Ａが構築される。基礎構造物１Ａは、内側ピース６５の内側が空洞となる円筒状の構造物である。

【0076】

また、コンクリートの打設は段階的に行われてもよい。具体的には、所定の高さに重ねられた複数のリング体１１Ａを地中へ圧入した後に、圧入したリング体１１Ａにおいて外側ピース６０及び内側ピース６５それぞれの孔６２ｃ，６７ｃに主筋３０を挿通する。主筋３０の挿通後、外側ピース６０と内側ピース６５との間にコンクリートを充填する。コンクリートの固化後、沈設したリング体１１Ａの上側でさらに複数の別のリング体１１Ａを組み立てる。リング体１１Ａの内側の地盤をクラムシェルにより必要な深さだけ掘削し、リング体１１Ａを沈設装置によって地中に向けて押圧し、リング体１１Ａを地中にさらに沈設する。

【0077】

沈設後、主筋３０を鋼製セグメント４０Ａに挿入し、主筋３０の下端と、先に地中に埋設されていた鋼製セグメント４０Ａに挿入されている主筋３０の上端とを連結する。次いで、外側ピース６０と内側ピース６５との間にコンクリートを充填する。この作業を所定の深さまで繰り返す。これにより、複数のリング体１１Ａが地中において軸線ｘに沿って連結された基礎構造物１Ａが構築される。

【0078】

以上のような、基礎構造物１Ａによれば、上記実施の形態に係る基礎構造物１と同様の効果を奏する上に、主筋３０は鋼製セグメント４０Ａと直接的に係合し、かつ中詰部８０を介して一体化されることにより、従来、基礎構造物として利用することができていなかった鋼製のセグメント部分を基礎構造物の一部として利用することができる。

【0079】

鋼製セグメント４０Ａは、外側ピース６０及び内側ピース６５を有する構成となっているので大断面の基礎構造物１Ａの施工に適している。鋼製セグメント４０Ａの外側ピース
６０及び内側ピース６５は、連結ピース７０を介して互いに連結され、かつ、主筋３０と鋼製セグメント４０Ａとは互いに係合している。したがって、多くの鋼材が基礎構造物１Ａにおいて使用されており、基礎構造物１Ａとしてより強度が高められている。

【0080】

３．第３の実施の形態
次に、基礎構造物の第３の実施の形態について説明する。第３の実施の形態における基礎構造物１Ｂが第１の実施の形態における基礎構造物１と異なる点は、主筋３０を係止する主桁４２の孔４２ｃをなくして、切欠部に主筋３０を係止する点であるため、以下では主桁について説明し、他の構成要素については、同一符号を付して説明を省略する。図１１は、第３の実施の形態における鋼製セグメントの平面図である。

【0081】

図１１に示すように、鋼製セグメント４０Ｂの主桁４２Ｂは、第１の実施の形態における主桁４２よりも幅が短く形成されている。具体的には、主桁４２Ｂは、継手部４３の幅と同じ幅に形成されており、継手部４３よりも内側に張り出していない。
主桁４２Ｂの周方向（長手方向）Ｃに沿った内側（長さが短い方）の縁部には、所定の間隔で切り欠かれた切欠部４２Ｂｃが形成されており、主筋３０を係止する係止部として機能する。切欠部４２Ｂｃは、例えば、主筋３０の配置間隔をあけて主桁４２Ｂに形成されている。切欠部４２Ｂｃは、例えば、半円形状に形成されており、用いられる主筋３０の半分程度が嵌り込むような大きさに形成されている。したがって、主筋３０は、主桁４２Ｂに挿通されることはなく、単に主筋３０の一部が嵌め込まれるだけである。

【0082】

基礎構造物１Ｂを構築する際には、セグメント構造体１０を設計上の高さにまで構築した後、図１２（ａ）に示すように、周方向Ｃにおいて所定の本数の主筋３０（鉄筋）を切欠部４２Ｂｃに嵌め込み、クリップや溶接等の手法により、主筋３０を主桁４２Ｂに固定する。セグメント構造体１０の高さに１本の主筋３０で足りない場合には、複数本の主筋３０を切欠部４２Ｂｃに嵌め込んで端部同士を溶接等により連結する。

【0083】

全周に亘って、主筋３０を設置した後、図１２（ｂ）に示すように、セグメント構造体１０の内側に中詰部２０を構成するコンクリートを段階的に打設する。打設されたコンクリートは、孔４２ｂから充填空間Ｓ内の空気を押し出ながら充填空間Ｓを埋めていく。
また、コンクリートは、空間Ｖ内にも流れ込むので、コンクリートが固化した後は、充填部５４として、連結部５１のボルト５１ａと一体化される。これにより、隣接する鋼製セグメント４０Ｂ同士の連結が強固になる。

【0084】

図１２（ｃ）に示すように、切欠部４２Ｂｃへの主筋３０の嵌め込み及び固定、コンクリートの打設を繰り返し、コンクリートをセグメント構造体１０の上端にまで打設して中詰部２０を形成する。これにより、主筋３０及び鋼製セグメント４０は、中詰部２０を介して互いに一体化され、基礎構造物１Ｂが構築される。このとき、主筋３０は、基礎構造物１Ｂ（鉄筋コンクリート構造物）の主筋としての機能を発揮し、鋼製セグメント４０が連結機構５０によって連結されたリング体１１は、基礎構造物１Ｂ（鉄筋コンクリート構造物）の帯筋としての機能を発揮する。

【0085】

以上のような、基礎構造物１Ｂによれば、主筋３０を配置する際には、主筋３０の一部を切欠部４２Ｂｃに嵌め込んでクリップ等で留めるという簡単な作業で済むことになるため、第１の実施の形態のように、主筋３０を主桁４２の孔４２ｃに順次挿通するという手間のかかる作業を省略することができ、作業効率を大幅に改善することができる。これにより、第１の実施の形態における基礎構造物１よりも施工期間を短縮することができる。また、コンクリートを充填する段階で主筋３０の位置は固定されるので、主筋３０を切欠部４２Ｂｃに嵌め込むだけでも主筋３０の位置合わせの信頼性を向上させることができる。

【0086】

４．第４の実施の形態
次に、基礎構造物の第４の実施の形態について説明する。第４の実施の形態における基礎構造物１Ｃが第３の実施の形態における基礎構造物１Ｂと異なる点は、主桁４２Ｂの切欠部４２Ｂｃをなくして、鋼製セグメントとは別個の支持部によって主筋３０を固定する点であるため、以下では相違点について説明し、他の構成要素については、同一符号を付して説明を省略する。図１３は、第４の実施の形態における鋼製セグメントと支持部との関係を示す図である。図１４は、第４の実施の形態における支持部の平面図である。

【0087】

図１３に示すように、主桁４２Ｃは、第３の実施の形態における主桁４２Ｂと同様に、第１の実施の形態における主桁４２よりも幅が短く形成されている。具体的には、主桁４２Ｃは、継手部４３の幅と同じ幅に形成されており、継手部４３よりも内側に張り出していない。主桁４２Ｃには、主筋３０を係止する孔や切欠部は形成されておらず、隣接する鋼製セグメントとの連結に用いられる連結用の孔４２ａと空気を抜く孔４２ｂが形成されている。

【0088】

基礎構造物１Ｃは、鋼製セグメント４０Ｃとで主筋３０を挟んで当該主筋３０を支持する支持部９０を備える。支持部９０は、主桁４２Ｃの周方向Ｃに沿った内側の縁部に沿うように湾曲した板材から形成されている。支持部９０は、主桁４２Ｃの内側に配置され、鋼製セグメント４０Ｃの主桁４２Ｃに締結具（例えば、ボルト、ナット）を用いて連結される。なお、支持部９０は、主桁４２Ｃに限らず、プレート４１、継手部４３、リブ４４等に連結されていてもよい。

【0089】

図１４に示すように、支持部９０は、鋼製セグメント４０Ｃとで主筋３０を挟んで当該主筋３０を支持するものであり、本体部９１と、受容部９２と、連結部９３と、を有する。
本体部９１は、主桁４２Ｃの周方向Ｃに沿うように、主桁４２Ｃとほぼ同じ曲率を有するように形成されており、周方向Ｃ（長手方向）に沿った長さは一つの鋼製セグメント４０Ｃの主桁４２Ｃとほぼ同じ長さに形成されている。
受容部９２は、主筋３０を受容して係止する切欠部であり、本体部９１の周方向（長手方向）Ｃに沿った外側（長さが長い膨出側）の縁部に所定の間隔で形成されている。受容部９２は、例えば、主筋３０の配置間隔をあけて本体部９１に形成されている。受容部９２は、例えば、半円形状に形成されており、用いられる主筋３０の半分程度が嵌り込むような大きさに形成されている。したがって、主筋３０は、支持部９０に挿通されることはなく、単に主筋３０の一部が嵌め込まれ、主筋３０はクリップや溶接等により支持部９０に固定される。
連結部９３は、本体部９１に設けられており、本体部９１の周方向（長手方向）Ｃに沿った外側（長さが長い膨出側）に向けて突出して延びるように形成されている。連結部９３の先端部には、締結具を挿通する孔が形成されており、締結具を連結部９３の孔と主桁４２Ｃの孔に挿通して締結することで支持部９０を主桁４２Ｃに連結することができる。本体部９１の一端部には、隣接する支持部９０と連結するための連結部９３ａが設けられている。なお、連結部９３，９３ａは、本体部９１に一体に形成されていてもよいし、本体部９１とは別個の部材から形成されていてもよい。

【0090】

基礎構造物１Ｃを構築する際には、セグメント構造体１０を設計上の高さにまで構築した後、図１５（ａ）に示すように、複数の主筋３０が取り付けられた支持部９０を鋼製セグメント４０Ｃの主桁４２Ｃに締結具を用いて連結する。ここで、支持部９０の各受容部９２には、予め工場等で主筋３０を取り付けておくことが好ましい。受容部９２に主筋３０を取り付ける際には、主筋３０を受容部９２に嵌め込み、クリップや溶接等の手法により、主筋３０を支持部９０に固定する。支持部９０は、主筋３０の両端部において取り付けることが好ましいが、主筋３０の長さに応じて３カ所以上に支持部９０を取り付けてもよい。なお、支持部９０に主筋３０を取り付けず、単に、主桁４２Ｃと支持部９０とで主筋３０を挟み込んで支持するようにしてもよい。

【0091】

全周に亘って、主筋３０を設置した後、図１５（ｂ）に示すように、セグメント構造体１０の内側に中詰部２０を構成するコンクリートを段階的に打設する。打設されたコンクリートは、孔４２ｂから充填空間Ｓ内の空気を押し出ながら充填空間Ｓを埋めていく。
また、コンクリートは、空間Ｖ内にも流れ込むので、コンクリートが固化した後は、充填部５４として、連結部５１のボルト５１ａと一体化される。これにより、隣接する鋼製セグメント４０Ｃ同士の連結が強固になる。

【0092】

図１５（ｃ）に示すように、主筋３０が取り付けられた支持部９０の主桁４２Ｃへの連結、コンクリートの打設を繰り返し、コンクリートをセグメント構造体１０の上端にまで打設して中詰部２０を形成する。これにより、主筋３０及び鋼製セグメント４０Ｃは、中詰部２０を介して互いに一体化され、図１６に示すような基礎構造物１Ｃが構築される。このとき、主筋３０は、基礎構造物１Ｃ（鉄筋コンクリート構造物）の主筋としての機能を発揮し、鋼製セグメント４０Ｃが連結機構５０によって連結されたリング体１１は、基礎構造物１Ｃ（鉄筋コンクリート構造物）の帯筋としての機能を発揮する。

【0093】

以上のような、基礎構造物１Ｃによれば、主筋３０を配置する際には、予め支持部９０に複数の主筋３０を取り付けておき、支持部９０を主桁４２Ｃにクリップ等で留めるという簡単な作業で一度に複数の主筋３０を主桁４２Ｃに沿って配置することができるので、第１の実施の形態のように、主筋３０を主桁４２の孔４２ｃに順次挿通するという手間のかかる作業を省略することができ、作業効率を大幅に改善することができる。これにより、第１の実施の形態における基礎構造物１よりも施工期間を短縮することができる。また、第３の実施の形態における基礎構造物１Ｂのように、主筋３０を一本ずつ切欠部４２Ｂｃに嵌め込んで固定する必要もないので、第３の実施の形態における基礎構造物１Ｂよりも施工期間を短縮することができる。
また、主桁４２Ｃ等の鋼製セグメント４０Ｃ自体を加工する必要がないので、後施工に対応することができるようになり、施工中に設計変更があった場合でも、支持部９０の受容部９２の数や大きさを変更することにより、配置する主筋３０の数や大きさを柔軟に変更することができる。
また、支持部９０に複数の受容部９２を形成しておくことで、支持部９０に複数の主筋３０を取り付けてユニット化することができ、当該ユニットを主桁４２Ｃに連結することで一度に多くの主筋３０を配置することができ、作業効率を大幅に改善することができる。

【0094】

以上、本発明の好適な実施の形態及び他の実施の形態について説明したが、本発明は上記の実施の形態及び他の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の概念及び特許請求の範囲に含まれるあらゆる態様を含む。また、上述した課題及び効果の少なくとも一部を奏するように、上記実施の形態及び他の実施の形態の各構成を適宜選択的に組み合わせてもよい。また、例えば、上記実施の形態及び他の実施の形態における各構成要素の形状、材料、配置、サイズ等は、本発明の具体的使用態様によって適宜変更され得る。図１７は、変形例に係る鋼製セグメント４０Ｄの斜視図である。

【0095】

鋼製セグメント４０Ｄは、プレート４１Ｄと、主桁４２Ｄと、継手部４３Ｄと、リブ（補剛材）４４Ｄと、第２の継手部５２Ｄとを有する。鋼製セグメント４０Ｄにおいて一対の主桁４２Ｄのうち一（下側）の主桁４２Ｄは、継手部４３Ｄ及び第２の継手部５２Ｄとの連結箇所を除いて、プレート４１Ｄに向かって凹に形成された凹部４５Ｄを有する。鋼製セグメント４０Ｄにおいて主筋３０が挿通される孔４２Ｄｃは、上側の主桁４２Ｄにおいては周方向Ｃに沿って形成されているが、下側の主桁４２Ｄにおいては周方向Ｃにおける端部にのみ形成されている。

【0096】

図１８は、変形例に係る鋼製セグメント４０Ｄを上下に重ねた状態を示す概略図である。鋼製セグメント４０Ｄを用いてリング体を形成した場合、一方のリング体上に重ねられる他方のリング体は、それぞれの鋼製セグメント４０Ｄの上側の主桁４２Ｄにおいてのみ主筋３０が挿通されている。下側の主桁４２Ｄの凹部４５Ｄの位置には、下側のリング体における鋼製セグメント４０Ｄの上側の主桁４２Ｄが位置している。鋼製セグメント４０Ｄにより、鋼製セグメント４０と同様の効果を奏しつつ、使用する鋼材の量を大幅に減じることができる。また、主筋３０を挿通する孔４２Ｄｃの数を減らすことができるので、作業効率を向上させることができる。なお、鋼製セグメント４０Ｄを、基礎構造物１Ａに適用することもできる。

【0097】

上記の実施の形態において、鋼製セグメント４０の主桁４２に設けられている孔４２ｃは、一の仮想円上に設けられていたが、主桁４２に一の仮想円とは異なる径の他の仮想円を想定しさらに孔４２ｃを設けてもよい。この場合、主筋３０は、軸線ｘを中心として二重に設けられている。

【0098】

また、他の実施の形態に係る鋼製セグメント４０Ａにおいて、主筋３０Ａは、外側ピース６０及び内側ピース６５のそれぞれに挿通されているが、外側ピース６０又は内側ピース６５に挿通されていてもよい。

【0099】

また、鋼製セグメント４０，４０Ａの主桁４２，６２，６７自体に主筋３０が予め取り付けられていてもよい。高さ方向において隣接する鋼製セグメント４０，４０Ａにおけるこれらの主筋３０は、高さ方向において互いに連結する際に互いに接合すればよい。

【0100】

また、第４の実施の形態における支持部９０を、第３の実施の形態において切欠部４２Ｂｃに嵌め込まれた主筋３０の押さえとして用いてもよい。

【符号の説明】

【0101】

１ 基礎構造物
１０ セグメント構造体
１１ リング体（帯筋代替部）
２０ 中詰部
３０ 主筋
４０ 鋼製セグメント
４１ プレート
４２ 主桁
４２ｃ 孔（主筋がそれぞれ挿通される孔）
４３ 継手部
４４ リブ（補剛材）
５０ 連結機構
５１ 連結部
５２ 第２の継手部
５３ 継手リブ
５４ 充填部
１Ａ 基礎構造物
１０Ａ セグメント構造体
１１Ａ リング体（帯筋代替部）
３０Ａ 主筋
４０Ａ 鋼製セグメント
６０ 外側ピース
６１ プレート
６２ 主桁
６２ｃ 孔
６５ 内側ピース
６６ プレート
６７ 主桁
６７ｃ 孔
７０ 連結ピース
８０ 中詰部
１Ｂ 基礎構造物
４０Ｂ 鋼製セグメント
４２Ｂ 主桁
４２Ｂｃ 切欠部
１Ｃ 基礎構造物
４０Ｃ 鋼製セグメント
４２Ｃ 主桁
９０ 支持部
９１ 本体部
９２ 受容部
９３，９３ａ 連結部
Ａ 埋設方向
Ｃ 周方向
Ｓ，Ｓ１ 充填空間（空間）
ｘ 軸線

【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】

【図17】

【図18】