JPS6027774B2 - ケ−ソンの沈下方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ケーソン工法は、ケーソン構造物の下端に設けた掘削作
業室（気圧室）に圧縮空気を封入し、その庄気圧によっ
て地下水の浸入を防止しながら刃□下方部等の地盤を掘
削してケーソンを徐々に沈下させていく方法であるが、
従来から沈下に際して、ケーソン躯体内に荷重室を設け
、該荷重室内に水や土砂、コンクリート塊等を載荷して
沈下を行うか或いはケーソン周辺部の地盤等にアンカー
ロッドを打込み、該ロッドをジャッキで緊張してその反
力をケーソン躯体に付与して行っているため、前者の方
法によれば沈下終了後に載荷物を取り除かねばならず、
後者の方法によればアンカーロッドの打込費用が高くつ
き、又、作業能率が悪い等の欠点がある。

さらに、ケーソン躯体の外周壁面と地盤との摩擦によっ
てケーソンが沈下し難いために多量の戦術物を必要とし
、これをなくするにはケーソン躯体の周囲の地盤にペン
トナイトや空気を注入したり或いは泥水層を作ったりし
て摩擦を切るように行っているが、ベントナィト等の注
入手段では予期する効果が期待できないばかりでなく、
単に摩擦を切るだけではケーソンの傾斜修正を行うこと
ができず、又、ケーソンの周囲に泥水層を作る場合は、
ケ−ソン躯体の横振れが生じ易くなると共に泥壁が崩壊
して摩擦低減の効果が得られないという問題がある。

また、ケーソンの沈下時にケーソンが傾いた場合、その
修正方法として従来から刃口部の掘削量を調節したり、
掘削地盤とケーソンのスラブ間にサンドルを組込んだり
、刃口部にジャッキを用いたり、或いは作業室や荷重室
を分割して気圧や戦荷重量を調節する等の方法を採用し
ている。

しかしながら、このような方法によれば、一旦傾斜した
ケーソン鍵体がその側部地盤に拘束されて容易に修正す
ることができないという問題点がある。本発明はこのよ
うな欠点並びに問題点をなくすために、ケーソンの刃口
によって掘削、形成される土蟹壁とケーソン躯体の外周
面間の筒状隙間に水等の液体と砂等の粒状物を充填して
ポンプ等の適宜な手段により液体を粒状物と共に隙間内
を上下動させることにより±留壁とケーソン躯体間の摩
擦力を調節し、又、前記筒状隙間内にスベーサーを挿入
してケーソンの傾斜修正を容易に行うことを特徴とする
ケーソンの沈下方法を提供するものである。

本発明の実施例を図面について説明すると、１はケーソ
ン躯体で、平面方形状又は図に示すような円形状に形成
され、その下部に上下に適宜間隔を存してケーソン躯体
１と一体化した上部スラブ２と下部スラブ３とを設け、
該下部スラブ３の外周緑に下方に向けて、その内周面を
下端に向かうに従って外方に傾斜させた刃□４を突設す
ると共に刃□４の上端外周部とケーソン躯体１の外周下
端との蓮設部に平面環状の筒段部５を形成してある。

６は下部スラブ３の下面に刃口４と同一高さで下方に向
けて突談した平面十字形状等の分割仕切壁で、刃□４の
内周面と下部スラブ３の下面とで囲まれた空間部よりな
る気圧室（作業室）を複数（図においては４室）の気圧
室７ａ，７ｂ，７ｃ，７ｄに分割してある。

８は上下スラブ２，３間の空間部の中央に設けた筒状隔
壁で、その上下端を上下スラブ２，３に一体的に蓮設し
て内部を大気圧室９とし、さらにこの隔壁８の外周面と
ケーソン躯体１の内周面間に複数の区画壁１０を放射状
に配設して前記各気圧室の上方に夫々対応する気間室１
１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄを形成してある。

又、上下に隣接する分割気圧室と気間室とを開閉自在な
気密扉１２を設けた出入口１３を通じて夫々連通させる
と共に各気間室と大気圧室９とを夫々開閉自在な気密扉
１４を設けた出入口１５を通じて蓮通させてある。１６
，１７はケーソン躯体１の周段部５に近接する下端外周
壁部とそのや）上方周壁部とに周方向に夫々埋設した環
状パイプで、周方向に適宜間隔毎に多数のノズル孔１８
，１９を夫々穿設してあり、これらのノズル孔１８，１
９をケーソン鰹体１の外周面と後述する士蟹壁との間の
筒状隙間部２０１こ臨ませてある。

２１はこれらのパイプ１６，１７にケーソン躯体１内か
ら接続した循環パイプで、ケーソン躯体１内を上方に延
長させたのち躯体１の上端から外側に屈曲させてその先
端関口部を前記隙間部２０内に下方に向けて配設してあ
る。

なお、各気圧室７ａ〜７ｄと平面的に同一方向に位置す
るように、各気圧室７ａ〜７ｄと対応させてノズル孔を
有するパイプを配設し、夫々のパイプに液体を流通させ
て隙間部２０内の所望個所の液体を上下流動させるよう
にしてもよい。

２２，２３は循環パイプ２１の適所に配設した吸引ポン
プと加圧ポンプであり、図においては下部スラブ３の上
面に設置しているが、地上に設置してもよい。

これらのポンプ２２，２３は、前記環状パイプ１６，１
７が分割されていない場合には一個所に設置すればよい
が、第８図に示すように複数分割している場合には各分
割部１６ａ〜１６ｄ，１７ａ〜１７ｄに応じて複数個宛
配談され、又、各分割部には循環パイプ２１が配談され
る。なお、前述した環状パイプ１６，１７のノズル孔１
８，１９及び循環パイプ２１の関口端は、後述する粒状
体によって閉塞しないように金網等で保護されている。

２４は隙間部２０内に挿脱可能に挿入したＨ鋼等の鋼材
よりなる複数本の（図においては４本）のスベーサーで
、各気圧室７ａ〜７ｄを分割する仕切壁６の各外周端と
平面的に同じ位置になるように挿入されて各気圧室７ａ
〜７ｄと対向して隙間部２０を複数分割し、その内外面
をケーソン外周面と土留壁２５の内壁面に対面させてあ
る。

２６は地上近傍の±留壁（地中壁）２５の内周面に隊着
した鋼板よりなる補強部村である。

２７は作業員の通路や掘削土砂の排出昇降設備を備えた
シャフトで、その下端を大気圧室９に連結、運通してあ
る。

２８は上部スラブ２の上面とケーソン躯体１の内周面で
形成される荷重室である。

ケーソンを沈設させるには地盤２９には、まずケーソン
刃口４及び仕切壁６の平面形状に合致する掘削孔を、ベ
ントナィト安定液を用いて該孔壁の崩壊を防止しながら
適宜の掘削機で所望深さまで掘削したのち、安定液に泥
水固結剤を混合して粘着性を有する泥水固化材とし、こ
の固化材によって掘削孔に粘着性並びに気密性と水密性
を有する連続地中壁２５を造成する。

この連続地中壁２５の外周は、ケーソン刃口４の外周よ
りも適宜中だけ大径で且つその内周がケーソン刃口４の
内周よりも適宜中内方に位置するように刃□４の肉厚よ
りも大なる厚さに形成される。

今、ケーソン刃口４及び仕切壁６の下端を外周地中壁２
５ａと平面十字形等の分割地中壁２５ｂとよりなる連続
地中壁２５に支持させた状態で各気圧室の下方地盤を掘
削すると共に連続地中壁２５を削り取る。

この掘削作業中はケーソンを沈下させることなく、各気
圧室７ａ〜７ｄの圧気による浮力とケーソンの自重およ
び荷重室２８内の鼓術荷重とがバランスしている。又、
ケーソン刃口４によって削り取られた地中壁２５ａとケ
ーソン躯体１の外周面間の隙間部２０‘こ水等の液体と
適量の砂等の粒状体３０を充填し、液体に流れが生じて
いない場合或いは液体を上方から下方に向かって流動さ
せることにより粒状体３０を隙間部２０の下端に密室状
態に集積させて地中壁２５ａとケーソン躯体１間に摩擦
力を生じさせ、荷重室内の戦様荷重を少なくても、場合
によっては必要とすることなくバランスさせる。

液体のこのような流動は、吸引ポンプ２２を作動させる
ことにより環状パイプ１６，１７のノズル孔１８，１９
から液体を吸入し、循環パイプ２１を通じて隙間部２０
の上方部内に環流させることによって行なう。

次に、一定量の掘削が終了してケーソンを沈下させると
きは、各気圧室内の気圧を減少させる。

この時、鯛体１の周辺摩擦と刃口４及び仕切壁６の切削
抵抗によって沈下しない場合が生じるので、加圧ポンプ
２３を作動させて液体を環状パイプ１６，１７のノズル
孔１８，１９から噴出させることにより液体を上方に流
動させて粒状体３０を上方に飛散させ、地中壁２５とケ
ーソン躯体１間の摩擦抵抗を減少させるものである。こ
の減少量は液体の流速によって調節し、このようにして
隙間２０内の摩擦抵抗を調節することによってケーソン
の沈下調節を行う。又、分割気圧室７ａ〜７ｄを画成す
る分割仕切壁６の各外周端と平面的に同じ位置になるよ
うに、Ｈ形鋼等の鋼材よりなる複数本のスベーサ−２４
を隙間部２０に挿入し、各スベーサーの内外面をケーソ
ン外周面と地中壁２５の内壁面に対面させて隙間部２０
を複数分割すると共にこの分割隙間部に夫々ノズル孔を
有するパイプを介して各単独のポンプから或いは切換弁
等を介して液体を環流、噴出させることにより各分割隙
間の摩擦抵抗を夫々調節できるようにすれば、分割気圧
室７ａ〜７ｄの各々の気圧調節と相換ってケーソンの煩
斜修正を行し、つ）正確な沈下調節が可能となるもので
ある。

なお、各気圧室７ａ〜７ｄ及び気間室１１ａ〜１１ｄに
は地上或いは大気圧室９に設置したコンブレッサーから
送られる圧縮空気の送気管及び地上に蓮らなる排気管（
図示せず）とが設けられてあり、ケーソンが傾斜した場
合には沈下量の多い側の気圧室内の気圧を高くし、その
気圧室と反対側の気圧室内の気圧を低くして前述したよ
うな操作でケーソンを正しい姿勢に修正するものである
。

以上のように本発明は、スラブの外周緑に下方に向かっ
て突出した刃□を一体的に設けてなるケーソン構造物を
刃□の位置に連続壁を設けた地盤に沈下させる方法にお
いて、ケーソンの刃□外周面を該刃口によって連続壁を
掘削して形成される土蟹壁に密接させると共に刃□から
上方部のケーソン躯体外周面と土轡壁間に隙間を設け、
該隙間内に液体と粒状体とを充填して適宜の手段により
液体を粒状体と共に上下移動させて土留壁とケーソン躯
体間の摩擦力を調節することを特徴とするケーソンの沈
下調節方法に係るものであるから、ケーソン躯体と±留
壁間には隙間を設けているので、両者間には殆んど摩擦
抵抗が生じることなく、戦荷荷重を少なくすることも全
くなくしてケーソンを沈下させることも可能となり、そ
の上隙間内の液体に下向きの流れを付与することによっ
て液体中の粒状物を下方に沈降させ、該粒状物によって
ケーソン躯体と±留壁間に所望の摩擦力を発生させるこ
とができると共に液体に上向きの流れを与えれば両者間
の摩擦抵抗を切ることができるので、任意の沈下調節が
可能となり、従来のように断気して沈下を行うことなく
容易且つ円滑な沈下を行うことができるものである。

又、本発明は、ケーソン躯体外周面と土蟹壁間の隙間の
所定個所に複数本のスベーサーを挿入して隙間を区画す
るものであるから、スべ−サーにより横振れを防止しな
がらケーソンを沈下させることができると共に、ケーソ
ンが傾斜した場合にはスベーサーを引抜けばケーソンが
隙間によって自由に横方向への移動が可能となって地盤
の側圧に影響されることなく容易に煩斜修正ができ、修
正後、土留壁とケーソン鯛体間の隙間に等しい厚さのス
べ−サ−で置き換えることにより沈下時におけるケーソ
ンを鉛直状態に保持できるものであり、その上、ケーソ
ンの気圧室を分割してこの分きり気圧室に対応した位置
にスベーサーを挿入することによって土蟹壁とケーソン
間の部分的な摩擦抵抗の調節が可能となるものである。

さらに本発明は、予め、ケーソン刃口の肉厚よりも大な
る厚さで且つ刃口と平面形状が合致する粘着性と気密性
を有する連続地中壁を地盤の所望深さまで造成しておき
、この連続地中壁にケーソン刃口を支持させた状態でケ
ーソン下方の地盤を掘削すると共にケーソン刃口の外周
面を連続地中壁の掘削残余の部分で形成される土蟹壁に
密接させるものであるから、間隙内の液体の流れによっ
ても土留壁は崩壊することなく、しかも気圧室内の気圧
の漏洩を阻止して正確な沈下を可能にするものである。
図面の簡単な説明図面は本発明の実施例を示すもので、
第１図は連続地中壁の縦断面図、第２図はその横断面図
、第３図はケーソンを支持した状態の縦断面図、第４図
は第３図Ａ−Ａ線における断面図、第５図はケーソンを
沈下させる状態を示す簡略縦断面図、第６図及び第７図
は第５図Ｂ−Ｂ線、Ｃ−Ｃ線における断面図、第８図は
要部の拡大横断面図、第９図は姿部の縦断側面図である
。

１・・・・・・ケーソン躯体、４…・・・刃○、６・・
・・・・仕切壁、７ａ〜７ｄ・・・・・・分割気圧室、
１６，１７・・・・・・パイプ、１８，１９……ノズル
孔、２０……隙間部、２１…・・・循環パイプ、２２，
２３……ポンプ、２４・・・・・・スベーサ−、２５・
・・・・・士留壁、３０・・・・・・粒状体。

次Ｚ凶 次７凶 次７凶 次夕総 次子凶 次タ凶 次ぐ凶 次多凶 次ａ凶

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ スラブの外周縁に下方に向かつて突出した刃口を一
   体的に設けてなるケーソン構造物を、刃口の位置に連続
   壁を設けた地盤に沈下させる方法において、予め刃口の
   肉厚よりも大なる厚さで且つ刃口と平面形状が合致する
   粘着性、気密性の連続地中壁を地盤の所望深さまで造成
   したのち、ケーソンの刃口を該連続地中壁に支持させた
   状態でケーソン下方の地盤を掘削し、ケーソンの刃口外
   周面を該刃口による前記連続地中壁の掘削によつて刃口
   外周面に形成される残余の土留壁に密接させると共に刃
   口から上方部のケーソン躯体外周面と土留壁間に隙間を
   設け、該隙間内に液体と粒状体とを充填して適宜の手段
   により、液体を上下方向に流動させて粒状体と共に上下
   移動させることにより土留壁とケーソン躯体間の摩擦力
   を調節することを特徴とするケーソンの沈下方法。 ２ スラブの外周縁に下方に向つて突出した刃口を一体
   的に設けてなるケーソン構造物を、刃口の位置に連続壁
   を設けた地盤に沈下させる方法において、予め刃口の肉
   厚よりも大なる厚さで且つ刃口と平面形状が合致する粘
   着性、気密性の連続地中壁を地盤の所望深さまで造成し
   たのち、ケーソンの刃口を該連続地中壁に支持させた状
   態でケーソン下方の地盤を掘削し、ケーソンの刃口外周
   面を該刃口による前記連続地中壁の掘削によつて刃口外
   周面に形成される残余の土留壁に密接させると共に刃口
   から上方部のケーソン躯体外周面と土留壁間に隙間を設
   け、該隙間の所定個所に複数本のスペーサーを着脱自在
   に挿入して隙間を区画するとともに液体と粒状体とを充
   填して適宜の手段により所定区画の隙間の流体を上下方
   向に流動させ粒状体と共に上下移動させることにより該
   区画隙間部の土留壁とケーソン躯体間の摩擦力を調節す
   ることを特徴とするケーソンの沈下方法。