JPH0328421A - 大型ケーソンの沈設・利用・設置工法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野］ この発明は大型ケーソンの沈設・利用・設置工法に関す
るものである。

〔従来の技術〕

これまで、海域或いは陸上で地下空間を築造する目的で
大型ケーソンを沈設しようとする場合、必要とする空間
全体を圧気ケーソン工法によって掘削・沈設して築造す
るのが一般的であった。

この為、工事費が大幅に嵩み、しがち工事期間が大幅に
長期化する等の問題があった．又、従来、ケーソンの使
用目的の多くは、シルド発進用立坑や橋梁基礎、或いは
下水処理場等の施設であり、かかる場合、ケーソンの躯
体内部に様々な機械を設置したり、ケーソン内部をコン
クリート等で充填して基礎として利用することが殆どで
、ケーソン躯体内部を空間として利用したり、更に土留
壁や止水壁に兼用することは殆どなかった。

又、ケーソンを沈設し、その内部空間を有効に利用しよ
うとする場合、特に、コンクリート製ケーソンの場合は
、ケーソンに働く浮力に抵抗できるように底仮、床スラ
ブ或いは壁等の厚さを構造設計上必要とされる以上に厚
くして全体の自重を相当重くする必要があった。

この為、ケーソン内部の有効空間が狭められ、目的とす
る空間を充分に広く確保できなくなるだけでなく、工事
費が高くなるといった問題があった． この発明はこのような前記従来の問題点を解消する為に
開発されたもので、橋脚基礎等といった従来のケーソン
利用方法と同様の利用ができることは言うまでもなく、
ケーソン内部を広大な建築空間としても利用することが
でき、又、工事費を可能な限り節約できる大型ケーソン
の沈設工法を提供することを目的とするものである。

〔課題を解決するための手段〕

この発明は大型ケーソンの沈設工法に関するもので、大
型ケーソンを海域或いは陸上で沈設する場合に於いて、
ケーソン外周部を二重壁構造にして、この部分を公知の
圧気式ケーソン工法で掘削・沈設し、残りの中央部はオ
ーブンケーソン工法と同しく浚渫するか、或いは排水を
行った後、ドライワークで掘削することにより前記目的
を達戒するものである。

〔実施例〕

以下、この発明を図示する一実施例によって説明する。

第１図に於いて、まず外周二重壁部のケーソンの下部の
一部（圧気作業室１を含む）を鉄筋コンクリートや鋼材
、或いはその他の材料で築造し、設置場所の地盤５に据
え付ける。

かかる場合、実施例の如く海域施工の場合には、外周部
の二重壁構造部２は設置場所以外のヤードで築造し、設
置場所まで曳航するか、或いは可能であれば、設置場所
で築造する．前者の方法に於いて、ケーソンが大型にな
り全体を一度に曳航出来ない場合には、複数部分に分割
して築造し、これを別々に設置場所まで曳航し、設置場
所にて一体的に組み立てても良い． 或いは、分割して築造し、これを海上で一体的に組み立
てた後に設置場所まで曳航してもよい。

陸上に設置する場合には、設置場所で築造するのが一般
的である． 海域及び陸上の何れの場所に設置する場合に於いても、
設置場所の地盤５は設置に必要な充分な地耐力を持つよ
うに、状況に応じてケーソンを据えつける前に地盤改良
等を行う必要がある． 据え付けが完了すれば、圧気作業室ｌ及び二重壁ケーソ
ンの本体部分２に必要な機械を取り付け、公知の圧気式
ケーソン工法で掘削・沈設・ケーソン上部の本体築造を
行いながら所定の深さまで沈設する。

沈設が完了したら所定の地耐力があることを確認した後
に圧気室内をコンクリート等で充填する。

外周部の二重壁部のケーソンの設置が完了したら、この
二重壁部を土留壁兼止水壁として利用し、中央部３の掘
削を行う。

かかる場合の掘削方法としては、海域では、中央部の水
を排水せずに浚渫工法で所定の深さまで掘削するか、或
いは中央部３をディーブウエル等の方法で強制排水する
ことによりドライした後、陸上で行うのと同じ方法で機
械掘削する方法を採用することができる。

一方、陸上では、強制排水しながらドライな状態で機械
掘削する方法が一般的である。

又、中央部の掘削を外周部の二重壁部のケーソンの掘削
・沈設と平行して行うことにより工期の大幅短縮を図る
ことができる。

この場合、海域では浚渫工法で掘削し、陸上ではディー
ブウエル等で強制排水しながら機械掘削を行う。

第２図に於いて、中央部の掘削が完了したらコンクリー
ト等で底版８を築造する． 底版８は透水性支持地盤９の上に直接基礎として構築す
る。

かかる場合、透水性支持地盤９の透水性が悪い場合には
、砂利等と置換える等の処理を行うか、或いは盲排水を
設置して排水処理が完全に行われるように地盤改良する
． 又、この時、湧水対策の施工部１１に示す部分からの湧
水量が多く、施工に支障をきたすか、或いは底版８に作
用する浮力が大きくなりすぎる場合は、湧水対策の施工
部ｌ１の部分に鋼矢板を打設したり薬液を注入したり、
或いはその他の工法で地盤を改良して、ケーソン内に浸
透してくる水量を可能な限り低減する． 底版８の築造を直接基礎方式で行う為には、特に地盤９
、ｌＯが基礎として適した状態であることが必要で或る
。

したがって、外周部のケーソンの沈設深さは地盤９、１
０がヒービング、ボイリング等の現象を生じないように
充分な深さにする必要がある。

又、外周部のケーソン沈設時はこのことを考慮して地盤
９，ＩＯの状態を充分に調査し、当初計画を充分に検証
する。

施工途中で、外周部ケーソンの沈設深さが不足している
と判断された場合、地盤１１に示す範囲に鋼矢板を打設
したり深層混合処理工法等で地盤改良する。

第２図は施工が完了した状態を示したものである． ケーソンとして施工された二重壁構造部は土留壁兼止水
壁として機能し、その内部空間は地下空間として自由に
利用することができる。

例えば、底版下の揚水を行う為の排水ビットやボンブ室
、或いは共同溝等としてインフラ設備関係の配管を設置
することができる。

又、底版上に降りる為のエレベーター等の昇降設備や避
難用階段を築造したり、或いは自動車道として築造し、
地上と地下を結ぶこともできる。

又、レジャー利用として、海中レストラン、海中公園の
遊歩道等を築造することもできる。

更に、完成した地下の人工地盤上には超高層ビルの建設
も可能であり、その他オフィスビル、レジャー施設等を
自由にレイアウトすることもできる。

このように、従来の地下空間築造工法に比べ利用方法を
制限されることなく地上の構造物築造と同じように自由
自在に設定できる点が最大の利点である． 続いて、海域に於ける施工方法を簡単に説明する（第３
図〜第９図参照）。

■　ケーソンの外周部の二重壁構造部２を沈設地点に浮
遊状態で設置する（第３図参照）。

■　続いて、外周部の二重壁構造部２をその中にコンク
リートを打設するか、或いは給水して自重を重くするこ
とにより着底させる。

圧気ケーソンの圧気作業室１及び二重壁構造部２に掘削
・沈設するのに必要な機械等を設備゜する（第４図参照
）． ■　続いて、圧気ケーソンの圧気作業室１に設備された
機械等を利用して外周部の二重壁構造部２の掘削・沈設
をおこなう（第５図参照）。

■　続いて、沈設が完了したならば、圧気ケソンの圧気
作業室１の中をコンクリート等で充填する（第６図参照
）． ■　続いて、ディープウエルｌ２を設置し、このデープ
ウエルｌ２によって中央部のオープンケーソン浚渫（掘
削）部３の水位を下げてから、この部分の地盤を陸上と
同様の工法で機械掘削を行う。

この時、外周部二重壁部のケーソンを円形に施工すれば
、ケーソンが回りから受ける水圧及び土庄は円形構造物
の壁部では圧縮力として作用することになる為、ケーソ
ンの内側に切り梁等を設置して補強する必要がない（第
７図参照）。

■　オープンケーソン浚渫（掘削）部３の掘削が完了時
したら、透水性支持地盤９及び不透水性支持地盤１０の
地質を確認し、地盤９の透水性が悪い時には、施工完了
後浮力が生じないように地盤を改良し、底版８下の排水
を良くする（第７図参照）。

■　そして、底版８を構築する（完或図、第８，９図参
照）。

〔発明の効果〕

この発明は以上の構威からなるので以下の効果を有する
。

海域、或いは陸上で大型ケーソンを沈設してケーソン内
部空間を利用しようとする場合、圧気式ケーソン工法で
の掘削量が全断面を圧気式ケーソン工法で掘削する場合
に比べ１／２〜１／５となり、ケーソン設置にかかる費
用が削減される或いは工期が大幅に短縮できるといった
効果がある． 又、ケーソンを土留壁兼止水壁として利用し、しかもそ
の内部空間を利用できることから、仮設工事としての土
留壁或いは止水壁の必要がなくなる。

特に、海域にケーソンを沈設して内部空間を利用しよう
とする場合、ケーソンに働く浮力にいかに抵抗するかが
問題となる。又、本工法により地下水位を常時底版下に
維持することでこの問題を解決でき、ケーソン内部空間
を大きくすることが可能になり、隔壁で仕切られない大
空間を実現できる。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第９図はこの発明の一実施例を示したもので、
第１図は大型ケーソンの斜視図、第２図はその縦断面図
、第３図〜第９図はその施工方法を示すもので、第３図
〜第８図はその断面図、第９図はその一部破断斜視図で
ある。 ｌ・・・圧気ケーソンの圧気作業室、 ２・・・外周部の二重壁構造部、 ３・・・中央部のオーブンケーソン浚渫（掘削）部、・
・・海水面（地下水面） ・・・ケーソン据え付け地盤、６・・・支持地盤、・・
・不透水性地盤、８・・・底版、 ・・・透水性支持地盤、１０・・・不透水性支持地盤、
１・・・湧水対策の施工部、 ２・・・ディーブウェル。 第１図 Ｕ） ｑフ Ｌｎ　（，

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）大型ケーソンを海域或いは陸上で沈設する場合に
   於いて、ケーソン外周部を二重壁構造にして、この部分
   を公知の圧気式ケーソン工法で掘削・沈設し、残りの中
   央部はオープンケーソン工法と同じく浚渫するか、或い
   は排水を行った後、ドライワークで掘削することを特徴
   とする大型ケーソンの沈設工法。
2. （２）二重壁構造のケーソンを支持地盤を貫通させて不
   透水性地盤まで沈設し、この外周部の二重壁の部分を土
   留壁及び止水壁として機能させると共に、二重壁の内部
   を構造物として利用することを特徴とする大型ケーソン
   の利用方法。
3. （３）海域でコンクリートあるいはその他の材料を使用
   した大型ケーソンを沈設し、その内部空間を利用しよう
   とする場合、ケーソン外周部の二重壁を使用するか或い
   はその他の工法により止水壁を構築し、ケーソン底版下
   の地下水を揚水して水位を底版下面より下に維持するこ
   とでケーソンに浮力を発生させないことを特徴とする大
   型ケーソンの設置方法。