JPS5948254B2 - ケ−ソン沈設時の周面摩擦低減方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、ケーソンの沈設時における周面摩擦低減方法
に関する。

ケーソンは、予め地上に構築した鉄筋コンクリートを主
体とする構築物を、その底部の土を掘り取って、自重ま
たは荷重を利用して所定の地層まで沈下させ、底部にコ
ンクリートを打設して設置するものであるケーソンが沈
下する条件は、一般に次式を満足していなければならな
い。

Ｗｃ＋Ｗｗ＞ＵｆＦ 十Ｑ ここに、ＷＣ：ケーソン躯体重量（１） ＷＷ：ケーソン沈下時に載荷する沈下荷 重（１） Ｕ ：ケーソン躯体に働く浮力（１） Ｆ ：ケーソン周面摩擦抵抗力（１） Ｑ ：ケーソン刃先抵抗力（１） ケーソンを安全かつ確実に支持地盤まで沈下させるため
には、限られた自重に対して前記の式より明らかなよう
に、ケーソン刃先の先端抵抗力を減らすか、周面摩擦抵
抗力を減らすから、あるいは浮力を減らす（水替えをし
てケーソン内の水位を下げる）かのいずれかである。

一般に、ケーソンの沈下刃を増すための荷重載荷および
水替えは比較的安易な方法であるが、前者は掘削能率を
著しく低下し、後者はクイックサンドやヒービングの原
因となるので、好ましい方法とは言えない。

したがって、ケニソンの外壁面を平滑に作ることや、で
きる限り鉛直に沈下させて摩擦抵抗の減少をはかること
はもちろんのこと、強制的に摩擦抵抗力を減少させるこ
とが非常に有効となり実施に際し種々の装置や方法が用
いられている。

しはし、従来用いられている送気式、送水式、塗布式、
シート式、発破法などの方法では必らずしも充分な効果
が発揮されていない。

たとえば、送気式や送水式は、粘土やシルトなとの細粒
土の地盤では比較的効果があるものの、砂地盤に対する
効果はあまり期待できない。

また、塗布式やシート式では、ケーソンが急性したとき
に膜が壊われ、その後効果がなくなり、また発破法では
、構築の損傷を招く恐れがあるなどの欠陥がある。

本発明者は、従来技術の欠陥を解消すべく鋭意研究の結
果、きわめて優れたケーソン周面摩擦の低減方法を提供
するに至った。

すなわち、高吸水性樹脂を液類で分散したスラリーをケ
ーソンの外壁面に注入した後、そのスラリーが注入され
たケーソンの外壁面に圧力水を噴射することにより、ケ
ーソンの周面摩擦抵抗力を大幅に低減できることを見い
出した。

さらに、吸水し膨潤したゲルは水に不溶で安定している
ため、一度注入すれば長期間潤滑材としての効果があり
安定した沈設が可能となる。

なお、ケーソン沈設終了後はＣａＣｌ２水溶液等を注入
することにより、ゲルを消滅させることもできる。

本発明に使用する高吸水性樹脂とは、水を吸収して数百
倍から二千倍近くに膨潤するものをいい、たとえば 澱粉−アクリロニトリルまたは澱粉−メタクリレートグ
ラフト共重合体部分加水分解物：ポリアクリロニトリル
やビニルエステル−エチレン系不飽和カルボン酸共重合
体の部分加水分解物：スルフォン化スチレン等親水基を
填大したオレフィン系ポリマー：ポリエチレンオキサイ
ド：ポリビニルアルコール：ポリビニルピロリドン：ポ
リアクリル酸ソーダ：ポリアクリルアミド：カルボキシ
メチルセルロース：ポリアクリル酸ソーダーポリアクリ
ルアミド共重合体ニブルラン等水溶性高分子化合物の放
射線照射物やメチレンビスアクリルアミド：ジクロール
酢酸：エピクロールビドリフ：アルデヒド類等架橋物に
よる架橋物：親水基の一部を親油基で置換したちの：イ
ソブチレンと無水マレイン酸との共重合ｖ０：ポリアク
リル酸塩の架橋物 などが挙げられる。

ところで、高吸水性樹脂を潤滑材として用いる場合、吸
水量が少ない（まだ吸水力が残っている状態）方が保水
力が大きく摩擦低減効果も大きい。

しかしながら、吸水量が少ないと見かけ粘度が大きいた
め注入は困難となる。

そこで、樹脂の粉末を液類で分散してスラリー状とする
ことにより、管内輸送およびケーソン外壁と地盤との間
隙への注入が容易となる。

このスラリーを注入した後、圧力水を噴射すれば、外壁
面に膨潤ゲルの層が形成されるためいかなる地盤に対し
ても優れた摩擦低減効果が発揮される。

その結果、ケーソンの沈設が安全かつ能率的に施行でき
るため、工期短縮および経費節減が可能となる。

第１図はケーソン沈設時の断面を示し、ケーソンの構築
１にスラリー注入口２、圧力水噴射口３を上下に並べて
設置する。

その他の点については従来のケーソンと格別相違する点
がないので詳細は省略する。

今、ケーソン躯体１の沈下が進まなくなった時、ケーソ
ン躯体１と地盤４との周面摩擦抵抗の低減をはかるため
、ケーソン躯体１の外壁面５に注入口２より高吸水性樹
脂を油類で分散したスラリーを注入し、次に噴射口３よ
り圧力水を噴射させる。

この噴射口３より噴射する圧力水としては高吸水性樹脂
との水分散液を用いることができる。

また場合によっては注入口２と噴射口３とを共通とし、
同時に高吸水性樹脂の水分散液を噴射注入することもで
きる。

注入口２より注入したスラリーは、圧力水の噴射により
外壁面５に拡散され、吸水して不溶の粒状のゲルとなり
、ケーソン躯体１と地盤４との間′５にゲルの層を形成
する。

このため、ケーソン躯体１と地盤４との間に生じていた
周面摩擦力は大幅に低減し、ケーソンの沈設を促進する
ことができる。

第２図にスラリーの注入装置の一例を示す。

注入容器６内にスラリーを入れ、ホース８を第１図の注
叉口２に連結し、コンプレッサー７からの圧さく空気に
よってスラリーをケーソン外壁面５に注入する。

実施例 以上の説明かられかるように、本発明はきわめて優れた
作用効果を奏し、以下その点を列挙する。

（１）本方法は、摩擦低減効果が従来方式よりも優れ、
その効果は長期間保持できる。

（２）いかなる地盤条件でも効果があり、特に砂や砂礫
地盤でも膨潤ゲルの層が形成され、ケーソンの沈設を促
進できる。

（３）高吸水性樹脂は、数百倍もの水を吸収し膨潤する
ため注入量が少なくて済み経済的である。

（４）沈設終了後はＣａＣｌ２水溶液を注入することに
よりゲルを消滅することができるため、基礎構造物の安
定性が増す。

（５）特殊なポンプや注入装置を必要とせず、従来の送
気および送水装置がそのまま使用できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明にかかるケーソン沈設時の周面摩擦低減
方法を実施したケーン構築の断面図、第２図は本発明の
方法で使用するスラリー注入装置の一例を示す側面図で
ある。 １・・・・・・ケーソン躯体、２・・・・・・スラリー
注入口、３・・・・・・圧力水噴射口、４・・・・・・
地盤、５・・・・・・ケーソン躯体外表面、６・・・・
・・注入容器、７・・・・・・コンプレッサー、８・・
・・・・ホース。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 高吸水性樹脂を液類で分散したスラリーをケーソン
   の外壁面に注入すると共に、そのスラリーが注入された
   ケーソンの外壁面に圧力水を噴射することにより、ケー
   ソンの周面摩擦の低減をはかり、もってケーソンの沈設
   を促進させることを特徴するケーソン沈設時の周面摩擦
   低減方法。