JP2007309043A - ニューマチックケーソンおよびその施工方法 - Google Patents

Abstract

【課題】所定深さに沈設されたニューマチックケーソンの浮き上がりを、浮き上がり防止装置自体の機能により、将来に亘って確実に防止でき、かつ作業室スラブの上方で、即ち大気圧下で構築し得る浮き上がり防止装置を有するニューマチックケーソンを提供すること。
【解決手段】少なくとも刃口３とアンカ材が挿入可能で密封されたスラブアンカホール２９を設けた作業室スラブ４とに囲まれた作業室５を有し、かつ所定深さに沈設完了されたニューマチックケーソンで、作業室スラブ４に設けられたスラブアンカホール２９から底詰めコンクリート３３と地盤Ｇ内に水平方向に互いに所要の間隔をおいて削孔された複数のアンカホール３７に、下方向に伸びるアンカ材３８を挿入し、各アンカ材３８の下部を地盤Ｇに定着させ、各アンカ材３８に所定の緊張力を導入し、各アンカ材３８の頭部を作業室スラブ４に固着し、各アンカ材３８を永久アンカとして設置した。
【選択図】図４

Description

本発明は、所定深さに沈設された浮き上がり防止装置付きのニューマチックケーソンと、この浮き上がり防止装置を有するニューマチックケーソンの施工方法に関する。

一般に、作業室底部の地盤を掘削し、所定深さに沈設されたニューマチックケーソンの如きケーソンは、通常の状態では地下水の浮力に対して、ケーソンの自重と周辺摩擦力とにより浮き上がりが防止されている。

しかし、近年、井戸水の使用制限等によって地下水が上昇してきており、ケーソンの沈設後に地下水の浮力が増大し、ケーソンが浮き上がることが考えられる。

さらに、地震時には、地盤の液状化による周辺摩擦力の低下と、液状体（水＋土）の比重の増加により浮力が増大し、ケーソンが浮き上がることがある。また、地震による水平力によってケーソンの片側が浮き上がり、傾くことがある。

前述のごときケーソンの浮き上がりを防止するため、従来側壁やスラブを厚くし、ケーソンの自重を増大させたり、ケーソンに水荷重を加えたりする技術がある。

しかし、ケーソンの側壁やスラブを厚くする技術では、コンクリート材料、鉄筋などの補強材の使用量が多くなり、コスト高を招くという問題があった。また、この従来技術ではケーソンの有効内径に対して外径が大きくなり、その分ケーソンを沈下させるための作業室底部の地盤の掘削量が多くなり、工期が長くなるという問題もあった。さらに、この従来技術では外径を同じに構築した場合、有効内径が小さくなるため、構造物としてその内部を使用する、例えばトンネルの発進立坑や換気坑、洪水時の地下貯留施設などの用途には、不向きであった。

一方、ケーソンに水荷重を加える技術では、荷重水を除去すると、沈設したケーソンの浮き上がりを防止できないという問題があった。

ところで、作業室底部の地盤を掘削し、ケーソンを沈下させる作業時に、ケーソンの浮き上がりを防止するための技術として、従来例えば特許第３４３９８５９号公報や特開２００１−１１８６７号公報に記載の技術がある。

前掲特許第３４３９８５９号公報に記載の技術では、ケーソンの作業室スラブに、互いに所定の間隔をおいて複数個のアンカ通し用の穴を設け、これらの穴と同数配置されかつ下端部を地盤に固定したアンカ材を、前記穴に貫通させ、各穴とアンカ材間の空隙部に充填材を注入してシールする密閉式アンカ通し装置を設け、前記作業室スラブ上に前記アンカ材に対応させて圧入用ジャッキを設置し、当該圧入用ジャッキにアンカ材を連結し、ケーソンの作業室底部の地盤を掘削しながら圧入用ジャッキによりアンカ材を反力としてケーソンを地盤に圧入し、沈設するようにしている。

しかしながら、前掲特許第３４３９８５９号公報に記載の技術では、作業室底部の地盤を掘削してケーソンを沈下させる作業時、既に作業室内にアンカ材が貫通しているため、作業室底部の掘削の邪魔になるという問題があった。特に、機械掘削の場合には掘削バケットの旋回に制約を受け、作業室底部の地盤掘削の能率の低下を招いていた。また、掘削バケットの旋回時に、アンカ材を引き抜いてしまったり、破損させたりするおそれがあった。したがって、アンカ材を設置した場合でも、アンカ材の耐力が低下し、ケーソンの浮き上がりを効果的に防止することができなかった。

他方、前掲特開２００１−１１８６７号公報に記載の技術では、ケーソンを設定すべき地盤に、適当な間隔を隔てて複数個の縦孔を穿設し、各縦孔に下部アンカ部材を挿入し、各縦孔内における下部アンカ部材の周りにグラウトを注入し、このグラウトの固化により下部アンカ部材を、ケーソンを設定すべき地盤内に固定する。一方、ケーソンの作業室スラブに、前記下部アンカ部材の位置に対応させて複数本の上部アンカ部材を配置するとともに、作業室スラブに各上部アンカ部材の上端部を埋設し固定している。そして、相互に対応する上部アンカ部材の下端部と下部アンカ部材の上端部とを、それぞれ連結手段により結合するようにしている。

しかしながら、前掲特開２００１−１１８６７号公報に記載の技術では、ケーソンを設定すべき位置に、あらかじめ下部アンカ部材を地盤に固定した後、作業室スラブに固定された上部アンカ部材を有するケーソンを設置し、上・下部アンカ部材を連結手段により結合するようにしているため、上・下部アンカ部材の平面上の位置を互いに結合しやすい精度に合わせることがきわめて困難であり、上・下部アンカ部材の結合に多くの時間を要することが想定される。また、前述の上・下部アンカ部材の結合作業が、ニューマチックケーソンでは高気圧下での作業となるので、作業員に高気圧障害を与えるおそれがある。さらに、この特開２００１−１１８６７号公報に記載の技術においても、作業室底部の地盤を掘削しケーソンを沈下させる作業時に、作業室内にアンカ部材が貫通しているため、前述の特許第３４３９８５９号公報に記載された技術と同様の問題があった。
特許第３４３９８５９号公報 特開２００１−１１８６７号公報

本発明は、上記の事情に鑑みなされたもので、その目的とするところは、所定深さに沈設されたニューマチックケーソンの浮き上がりを、浮き上がり防止装置自体の機能により、将来に亘って確実に防止でき、かつ作業室スラブの上方で、すなわち大気圧下で構築し得る浮き上がり防止装置を有するニューマチックケーソンを提供することにある。

また、本発明の他の目的は地震時の水圧力によるニューマチックケーソンの転倒をも、確実に防止し得る浮き上がり防止装置を有するニューマチックケーソンを提供することにある。

さらに、本発明の他の目的は前記浮き上がり防止装置を有するニューマチックケーソンを、作業室スラブの上部より的確に施工でき、しかもスラブアンカホールの削孔により作業室スラブの鉄筋を傷付けるなどのトラブルを未然に防止し得るニューマチックケーソンの施工方法を提供することにある。

さらにまた、本発明の他の目的は作業室底部の地盤を掘削してニューマチックケーソンを沈下させる作業から永久アンカを設置する作業に至るまで、より一層能率良くかつ安定的に推進し得るニューマチックケーソンの施工方法を提供することにある。

前記目的を達成するため、本発明の請求項１記載の発明では、少なくとも刃口３とアンカ材が挿入可能で密封されたスラブアンカホール２９を設けた作業室スラブ４とに囲まれた作業室５を有し、かつ所定深さに沈設完了されたニューマチックケーソンで、前記作業室スラブ４に設けられたスラブアンカホール２９から底詰めコンクリート３３と地盤Ｇ内に水平方向に互いに所要の間隔をおいて削孔された複数のアンカホール３７に、下方向に伸びるアンカ材３８を挿入し、各アンカ材３８の下部を地盤Ｇに定着させ、各アンカ材３８に所定の緊張力を導入して、各アンカ材３８の頭部を作業室スラブ４に固着し、各アンカ材３８を永久アンカとして設置している。

また、前記目的を達成するため、本発明の請求項２記載の発明では、前記作業室スラブ４に鉛直方向および斜め方向にアンカ材を挿入可能としたスラブアンカホール２９，２９’を設け、該スラブアンカホール２９，２９’を通して各アンカ材３８，３８’の頭部を作業室スラブ４に固着している。

さらに、前記目的を達成するため、本発明の請求項３記載の発明では、作業室スラブ４の構築時にアンカ材が挿入可能で密封されたスラブアンカホール２９を設置しておき、少なくとも刃口３と作業室スラブ４とに囲まれた作業室５を有するケーソンを、所定深さに沈設し、作業室５内に底詰めコンクリート３３を充填し、前記作業室スラブ４に設けられたスラブアンカホール２９から底詰めコンクリート３３と地盤Ｇ内に、水平方向に互いに所要の間隔をおいて、複数のアンカホール３７を削孔して貫通させ、当該スラブアンカホール２９とアンカホール３７に、下方向に伸びるアンカ材３８を挿入し、各アンカ材３８の下部を地盤Ｇ内に定着させ、各アンカ材３８に所定の緊張力を導入し、各アンカ材３８の頭部を作業室スラブ４に固着し、永久アンカとして設置するようにしている。

さらにまた、前記目的を達成するため、本発明の請求項４記載の発明では、刃口３と作業室スラブ４とに囲まれた作業室５の上方に、側壁７と上スラブ６とに囲まれた上部作業室８を形成し、上部作業室８の上方に、上スラブ６と側壁２とに囲まれた空間を形成したニューマチックケーソンにおいて、作業室底部の地盤Ｇを掘削してニューマチックケーソンを所定深さに沈設する作業ないしアンカ材３８の下部を地盤Ｇに定着させ、頭部を作業室スラブ４に固着する作業が終了するまで、前記上スラブ６と側壁２とに囲まれた空間に、荷重水Ｗを入れまたは外部荷重を設置し、荷重を加えておくようにしている。

本発明の請求項１記載の発明によれば、所定深さに沈設されたニューマチックケーソンにおいて、作業室スラブ４にあらかじめ設けられた複数個のスラブアンカホール２９と、当該スラブアンカホール２９から底詰めコンクリート３３を通って地盤Ｇ内に削孔されたアンカホール３７の組に、それぞれアンカ材３８を挿入し、各アンカ材３８の下部を地盤Ｇ内に定着させ、各アンカ材３８に所定の緊張力を与え、各アンカ材３８の頭部を作業室スラブ４に固着しているので、所定深さに沈設した後のニューマチックケーソンの浮き上がりを、浮き上がり防止装置自体の機能のみにより確実に防止し得る効果がある。また、この発明によれば複数本のアンカ材３８の下部を地盤Ｇ内に定着させ、頭部を作業室スラブ４に固着し、永久アンカとして設置しているので、将来に亘ってニューマチックケーソンの浮き上がりを確実に防止し得る効果がある。さらに、この発明によれば作業室スラブ４の上部から施工できるので、作業員を高気圧下での苦渋作業から解放し得る効果がある。しかも、この発明では複数本のアンカ材３８からなる永久アンカを、ニューマチックケーソンを所定深さに沈設した後に施工するので、これら複数本のアンカ材３８が作業室底部の地盤Ｇの掘削の邪魔になる不具合を解消することができる。

また、本発明の請求項２記載の発明によれば、作業室スラブ４に鉛直方向のスラブアンカホールと斜め方向のスラブアンカホール２９とを設け、当該スラブアンカホール２９，２９’から底詰めコンクリート３３を通って地盤Ｇ内にアンカホール３７，３７’を削孔し、鉛直方向のスラブアンカホール２９とアンカホール３７の組にはアンカ材３８を、斜め方向のスラブアンカホール２９’とアンカホール３７’の組にはアンカ材３８’をそれぞれ挿入し、各アンカ材３８，３８’の下部を地盤Ｇに定着させ、各アンカ材３８，３８’に緊張力を与え、各アンカ材３８，３８’の頭部を作業室スラブ４に固着し、永久アンカとして設置しているので、地震時の水圧力によるニューマチックケーソンの転倒をも、確実に防止し得る効果がある。

さらに、本発明の請求項３記載の発明では、作業室スラブ４の構築時に、水平方向に所要の間隔をおいてあらかじめスラブアンカホール２９を設けておき、アンカホールを削孔するまでは、各スラブアンカホール２９を密閉しておく。この状態で、ニューマチックケーソンを所定深さに沈設し、作業室５内に底詰めコンクリート３３を充填する。ついで、各スラブアンカホール２９から底詰めコンクリート３３を通って地盤Ｇ内にアンカホール３７を削孔する。そして、各スラブアンカホール２９とアンカホール３７の組にアンカ材３８を挿入し、各アンカ材３８の下部を地盤Ｇに定着させ、各アンカ材３８に所定の緊張力を与え、各アンカ材３８の頭部を作業室スラブ４に固着し、永久アンカとして設置する。したがって、この発明によればニューマチックケーソンの浮き上がり装置を、作業室スラブ４の上部より的確に施工し得る効果がある。また、この発明によれば作業室スラブ４にあらかじめスラブアンカホール２９を設けているので、削孔による作業室スラブ４の鉄筋を傷付けるなどのトラブルを未然に防止できるし、作業能率の向上を図り得る効果もある。

さらにまた、本発明の請求項４記載の発明では、作業室底部の地盤Ｇを掘削してニューマチックケーソンを所定深さに沈設する作業ないしアンカ材３８の下部を地盤Ｇに定着させ、頭部を作業室スラブ４に固着する作業が終了するまで、上スラブ６と側壁２とに囲まれた空間に、荷重水Ｗを入れまたは外部荷重を設置し、荷重を加えるようにしている。したがって、この発明によれば作業室底部の地盤Ｇを掘削してニューマチックケーソンを沈下させる作業から永久アンカを設置する作業に至るまで、より一層能率良くかつ安定的に推進し得る効果がある。

以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

図１〜図５は本発明の実施例１を示すもので、図１はニューマチックケーソンを所定の深さに沈設した状態における縦断正面図、図２は図１のＡ部分の拡大図、図３は作業室に底詰めコンクリートを充填した後、削孔機によりアンカホールを削孔している状態の一部縦断正面図、図４はニューマチックケーソンの浮き上がり防止装置を構築した状態の一部縦断正面図、図５は図４のＢ−Ｂ線横断平面図である。

これら図１〜図５に示す実施例１では、ニューマチックケーソン１は側壁２の下部に刃口３と作業室スラブ４とに囲まれた作業室５が形成されている。

前記作業室５の上方には、図１に示すように、上スラブ６と側壁７とに囲まれた気閘室としての上部作業室８が形成されている。

上部作業室８は、図５に示すように、側壁７と隔壁９，１０，１１，１２により、エレベータ室１３とメンテナンスロック１４とマンロック１５とに区画されている。

前記作業室スラブ４における作業室５とメンテナンスロック１４間には、図１，図３および図４に示すように、掘削土を排出するための排土バケットや、メンテナンスを行うための掘削機を通すためのハッチ１７を有する通過口１６が設けられている。

前記エレベータ室１３とメンテナンスロック１４間の隔壁１０には、図５に示すように、ハッチ１９を有する出入り口１８が設けられている。

前記エレベータ室１３とマンロック１５間には、図５に示すように、ハッチ２１を有する出入り口２０が設けられている。

上スラブ６におけるエレベータ室１３の位置には、図１に示すように、エレベータシャフト２２が立設されている。このエレベータシャフト２２の上端部側には、出入り口２３が設けられており、エレベータ室１３内の下端部側には、出入り口２４が設けられている。

上スラブ６における前記出入り口１６の中心線上には、図１および図５に示すように、マテリアルシャフト２５が立設されている。このマテリアルシャフト２５の上端部には、マテリアルロック２６が取り付けられている。また、マテリアルシャフト２５の下端部はメンテナンスロック１４に開口している。

さらに、上スラブ６におけるマンロック１５の位置には、図５に示すように、人がマンロックから作業室５へ出入するためのハッチを備えた出入り口２７が設けられている。

前記作業室スラブ４を構築する過程で、図１，図３および図４に示すように、水平方向に所要の間隔をおいてアンカパイプ２８を複数個組み込んだ後、作業室スラブ４を構築している。

各アンカパイプ２８の内部は、図２に示すように、スラブアンカホール２９として用いられるようになっている。

各スラブアンカホール２９には、図２に示すように、めねじ３０が形成されている。また、各スラブアンカホール２９には上蓋３１が装着されている。各上蓋３１には、おねじ３２が設けられている。しかして、各上蓋３１は図２から分かるように、前記めねじ３０とおねじ３２の螺合を介して当該アンカパイプ２８に着脱自在に装着され、かつ当該アンカパイプ２８に装着された状態において当該スラブアンカホール２９を密封し得るようになっている。

ところで、この実施例１ではニューマチックケーソン１としてニューマチックケーソンを対象としている。

そして、作業室５内に底詰めコンクリートを充填後、この底詰めコンクリートを貫いて地盤内にアンカホールを削孔する作業を開始するまで、各スラブアンカホール２９を当該上蓋３１により密封しておく。

前述のごとく、ニューマチックケーソン１を所定の位置に設置し、各スラブアンカホール２９を密封した状態で、通常の工法により作業室５の底部の地盤Ｇを掘削し、ニューマチックケーソン１の自重と荷重水Ｗの水荷重とにより、図１に示すように、ニューマチックケーソン１を所定の深さ位置Ｓに沈設する。

次に、作業室５内に図３に示すごとく、底詰めコンクリート３３を充填し、断気（高圧空気の使用を終了）する。

そして、マテリアルシャフト２５から図１に示すマテリアルロック２６を撤去する。ついで、分割した状態で削孔機３４をマテリアルシャフト２５から上部作業室８内に投入する。この削孔機３４は、ロッド用の回転駆動部（図示省略）と、これに連結されたロッド３５と、このロッド３５の下端部に設けられたビット３６等を有している。かかる削孔機３４を、上部作業室８内で組み立てる。

ついで、前記削孔機３４を作業室スラブ４上における所定の削孔位置のスラブアンカホール２９上に設置する。

そして、削孔位置のスラブアンカホール２９を密封している上蓋３１を撤去する。

ついで、図３に示すように、削孔機３４により作業室スラブ４上から当該スラブアンカホール２９よりロッド３５を導入し、ビット３６により底詰めコンクリート３３を貫いて地盤Ｇ内に下方向に所定深さのアンカホール３７を削孔する。掘削機３４は自走式であると掘削作業が効率的に行うことができるので好適である。

このようにして、当該スラブアンカホール２９に貫通する図５にアンカ材３８で示す位置の全部のアンカホール３７を削孔後、削孔機３４を分割し、上部作業室８からマテリアルシャフト２５を通じて撤去する。

ついで、グラウト注入機（図示省略）により作業室スラブ４上から当該スラブアンカホール２９を経てアンカホール３７にグラウトモルタルを注入する。

アンカホール３７にグラウトモルタルを注入後、押し込み装置等（図示省略）により作業室スラブ４上から当該スラブアンカホール２９とアンカホール３７で形成されたグランドアンカホールに、下方向にアンカ材３８を挿入する。アンカ材３８の挿入は掘削機３４の駆動装置を使用することもできる。

前記アンカ材３８には、ＰＣ鋼線、ＰＣ鋼棒、炭素繊維またはアラミド繊維などの線状体または棒状体を用いる。

前述のごとく、スラブアンカホール２９とアンカホール３７で形成されたグランドアンカホールにアンカ材３８を挿入し、各アンカ材３８の下部をグラウトモルタルによりアンカホール３７における地盤Ｇ内の部分に定着させる。かかるアンカ材３８の定着部を、図４に符号３９で示す。

アンカホール３７の地盤Ｇ内の部分にアンカ材３８の下部のアンカ体３９を定着させた後、アンカ材３８を緊張用ジャッキ（図示省略）によりアンカ材３８を引っ張り、各アンカ材３８に所定の緊張力を付与する。

各アンカ材３８に所定の緊張力を与えた後、図４および図５に示すように、各アンカ材３８の上端部にアンカプレート４０を装着する。そして、各アンカ材３８の上端部に形成されているおねじに、固着具としてのナット４１を締結し、各アンカ材３８の頭部を作業室スラブ４に固着し、各アンカ材３８を永久アンカとして設置する。

なお、上述の［００４６］から［００５３］までの記載のアンカホールの削孔からアンカ材の挿入・着定に至るまでの作業手順は、周知の各種グランドアンカ工法によってそれぞれ差異があり、技術の主要素のみを述べた。

そして、使用した機材や資材の残り等を、メンテナンスロック１４からマテリアルシャフト２５を通じてケーソン１の外部に搬出する。また、ケーソンを沈下させるために補った荷重水Ｗを排出し、用途に応じたケーソン１を構築する。

以上のように構築した実施例１のケーソンによれば、水平方向に所要の間隔をおいて作業室スラブ４に設けられた複数個のスラブアンカホール２９を通じて、底詰めコンクリート３３と地盤Ｇ内にアンカホール３７を削孔し、各アンカホール３７にアンカ材３８を挿入し、各アンカ材３８の下部のアンカ体３９を地盤Ｇに定着させ、各アンカ材３８に所定の緊張力を付与し、各アンカ材３８の頭部を作業室スラブ４に固着し、各アンカ材３８を永久アンカとして設置し、ケーソンの浮き上がり防止装置としているので、この浮き上がり防止装置自体の持つ引き抜き抵抗力により、ケーソン１の浮き上がりを確実に防止することができる。したがって、ケーソンの側壁を厚くして、ケーソンの自重を増大させる必要がないため、材料の使用量を節減することができし、ケーソンを沈下させるときの、作業室底部の地盤の掘削量を相対的に少なくなし得るので、エネルギーの消費量をも節減できるし、工期を短縮することもできる。さらに、ケーソンの外径を同一に構築したときは、ケーソン内部の有効面積を広く取ることができる。

しかも、この実施例１ではケーソン１を所定深さに沈設した後に、浮き上がり防止装置を施工するようにしているので、アンカ材３８が作業室底部の地盤Ｇの掘削時に邪魔になることがないし、アンカ材３８が掘削バケットにより引き抜かれたり、破断や損傷を受けるなどのトラブルを回避することができる。

また、ケーソン１を所定深さに沈設した後、作業室スラブ４の上部で浮き上がり防止装置を施工するようにしているので、ニューマチックケーソンにおいても、作業員を高気圧下での苦渋作業から解放することができる。

通常、作業室スラブは圧気圧力に耐えられるようにするため、多くの鉄筋が配置され、かつ２ｍ近くの厚さに構築されている。したがって、作業室スラブの構築後にアンカホールを削孔すると、削孔に多くの時間を要するばかりでなく、削孔機により鉄筋を傷めたり、反対に鉄筋により削孔機を傷めたりすることがある。

これに対して、この実施例１では作業室スラブ４の構築時に、水平方向に所要の間隔をおいて複数個のアンカパイプ２８を組み込んでおき、各アンカパイプ２８の内部をスラブアンカホール２９として用いるようにしているので、作業室スラブ４への削孔を省略することができる。したがって、工期を短縮することができるし、削孔機により作業室スラブ４の鉄筋を傷めたり、鉄筋により削孔機を傷めたりするトラブルをすべて解消することができる。

次に、図６〜図９は本発明の実施例２を示すもので、図６はケーソンを所定の深さに沈設した状態における一部縦断正面図、図７は図６のＣ部分の拡大図、図８は作業室に底詰めコンクリートを充填後、削孔機によりアンカホールを削孔している状態の一部縦断正面図、図９はケーソンの浮き上がり防止装置を構築した状態の一部縦断正面図である。

これら図６〜図９に示す実施例２では、作業室スラブ４を構築する過程で、作業室スラブ４のほぼ全域に、水平方向に所要の間隔をおいて、あらかじめ複数個のアンカパイプ２８を組み込み、このアンカパイプ２８を介してほぼ鉛直方向に貫通するスラブアンカホール２９を設けている。そして、前記アンカパイプ２８の群の周りには、互いに所要の間隔をおいて、あらかじめ複数個のアンカパイプ２８’を、外側に向かって斜め方向に組み込み、このアンカパイプ２８’を介して斜め方向に貫通するスラブアンカホール２９’を設けている。すなわち、斜め方向のスラブアンカホール２９’の列は、末広がりに設けられている。

前記ほぼ鉛直方向に組み込んだ各アンカパイプ２８には、めねじ３０とおねじ３２の螺合を介して上蓋３１を装着し、この上蓋３１により各スラブアンカホール２９を密閉している（図２参照）。また、前記斜め方向に組み込んだ各アンカパイプ２８’には、図７に示すごとく、めねじ３０’とおねじ３２’の螺合を介して上蓋３１’を装着し、この上蓋３１’により各スラブアンカホール２９’を密閉している。

この状態で、作業室スラブ４を構築するとともに、ケーソン１を構築する。

前述のごとく構築したケーソン１を所定の位置に設置し、前記実施例１と同様の掘削作業によりケーソン１を所定の深さ位置Ｓに沈設する。

ケーソン１を所定の深さに沈設した後、作業室５内に底詰めコンクリート３３を充填する。

作業室５内に底詰めコンクリート３３を充填した後、実施例１と同様、図１に示すマテリアルロック２６を撤去し、削孔機を分割した状態でマテリアルシャフト２５を通じて上部作業室８内に投入し、削孔機３４を組み立てる。そして、削孔機３４を作業室スラブ４上における所定のスラブアンカホール２９または２９’の位置に設置する。ついで、当該スラブアンカホール２９または２９’の上蓋３１または３１’を撤去する。

ついで、図８に示すごとく、削孔機３４により作業室スラブ４上から当該スラブアンカホール２９または２９’を通し、底詰めコンクリート３３を貫いて地盤Ｇ内にほぼ鉛直方向に伸びるアンカホール３７と、斜め方向に伸びるアンカホール３７’とを削孔する。

アンカホール３７，３７’を削孔した後、各アンカホール３７，３７’にグラウトモルタルを注入する。

各アンカホール３７，３７’にグラウトモルタルを注入後、作業室スラブ４上から当該スラブアンカホール２９とアンカホール３７によって形成されたグランドアンカホールにはアンカ材３８を挿入し、当該スラブアンカホール２９’とアンカホール３７’にはアンカ材３８’を挿入し、各アンカ材３８，３８’の下部のアンカ体３９、３９’をグラウトモルタルにより地盤Ｇ内のアンカホール３７，３７’に定着させる。

各アンカ材３８，３８’の下部を地盤Ｇ内の当該アンカホール３７，３７’に定着させた後、各アンカ材３８，３８’を引っ張り、所要の緊張力を付与する。

ついで、各アンカ材３８，３８’の頭部を、アンカ材３８，３８’に形成されたおねじとナット４１との螺合を介して作業室スラブ４に固着し、前記アンカ材３８，３８’を永久アンカとして設置し、ケーソンの浮き上がり防止装置を構築する。

以上のように構築したケーソンの浮き上がり防止装置によれば、ほぼ鉛直方向に挿入し，定着させた複数本のアンカ材３８のほかに、斜め方向に挿入して末広がりに配置し，定着させた複数本のアンカ材３８’を設置しているので、地震時の水平力によるケーソンの転倒を、より効果的に防止することができる。さらに、永久アンカとして引き抜き抵抗力が大きいため、荷重水Ｗ等の荷重を取り除いても、地下水による浮力や地震時の地盤液状化に伴う浮力の増大に打ち勝って、ケーソンの浮き上がりを確実に防止できるし、将来に亘ってケーソンの浮き上がりを効果的に防止することができる。

なお、この実施例２の他の構成，作用および効果については、前記実施例１と同様である。

［その他の実施例］
本発明では、作業室スラブ４に設けられたスラブアンカホール２９，２９’を一時的に密封する手段は、上蓋３１，３１’を装着するものに限らず、作業室の圧気圧力に耐えられる強度と付着力を持つモルタルやセメントペーストを詰め込んでもよい。

また、上スラブ６と側壁２とに囲まれた空間には、荷重水Ｗに替えて外部荷重を加えるようにしてもよい。外部荷重としては、例えば消波ブロックのごときコンクリート塊や、金属塊を用いる。また、外部荷重としては、仮設備用のケーソン外部アンカ材による圧入工法を用いることもできる。

さらには、アンカ材３８，３８’を固着する手段はアンカ材３８，３８’に設けられたおねじとナット４１の螺合に限らず、例えば溶接により固着してもよい。

実施例１において、ケーソンを所定の深さに沈設した状態における縦断正面図である。 図１のＡ部分の拡大図である。 実施例１において、作業室に底詰めコンクリートを充填した後、削孔機によりアンカホールを削孔している状態の一部縦断正面図である。 実施例１において、ケーソンの浮き上がり防止装置を構築した状態の一部縦断正面図である。 図４のＢ−Ｂ線横断平面図である。 実施例２において、ケーソンを所定の深さに沈設した状態における一部縦断正面図である。 図６のＣ部分の拡大図である。 実施例２において、作業室に底詰めコンクリートを充填した後、削孔機によりアンカホールを削孔している状態の一部縦断正面図である。 同実施例２において、ケーソンの浮き上がり防止装置を構築した状態の一部縦断正面図である。

符号の説明

１ ケーソン
２ 側壁
３ 刃口
４ 作業室スラブ
５ 作業室
６ 上スラブ
７ 側壁
８ 上部作業室
Ｇ 地盤
Ｓ ケーソンを沈設すべき所定の深さ位置
Ｗ 荷重水
２８ ほぼ鉛直方向のアンカパイプ
２８’ 斜め方向のアンカパイプ
２９ ほぼ鉛直方向のスラブアンカホール
２９’ 斜め方向のスラブアンカホール
３１ スラブアンカホール２９の密封用の上蓋
３１’ スラブアンカホール２９’の密封用の上蓋
３３ 底詰めコンクリート
３７ ほぼ鉛直方向のアンカホール
３７’ 斜め方向のアンカホール
３８ アンカ材
３８’ 斜め方向に挿入されたアンカ材
３９ アンカ体（アンカ材の下部の定着部）
３９’ アンカ体（アンカ材の下部の定着部）
４１ アンカ材の頭部の固着具であるナット

Claims (4)

1. 少なくとも刃口（３）とアンカ材が挿入可能で密封されたスラブアンカホール（２９）を設けた作業室スラブ（４）とに囲まれた作業室（５）を有し、かつ所定深さに沈設完了されたニューマチックケーソンで、
   前記作業室スラブ（４）に設けられたスラブアンカホール（２９）から底詰めコンクリート（３３）と地盤（Ｇ）内に水平方向に互いに所要の間隔をおいて削孔された複数のアンカホール（３７）に、下方向に伸びるアンカ材（３８）を挿入し、
   各アンカ材（３８）の下部を地盤（Ｇ）に定着させ、
   各アンカ材（３８）に所定の緊張力を導入して、各アンカ材（３８）の頭部を作業室スラブ（４）に固着し、
   各アンカ材（３８）を永久アンカとして設置した、
   ことを特徴とするニューマチックケーソン。
2. 前記作業室スラブ（４）に鉛直方向および斜め方向にアンカ材を挿入可能としたスラブアンカホール（２９），（２９’）を設け、
   該スラブアンカホール（２９），（２９’）を通して各アンカ材（３８），（３８’）の頭部を作業室スラブ（４）に固着した、
   ことを特徴とする請求項１記載のニューマチックケーソン。
3. 作業室スラブ（４）の構築時にアンカ材が挿入可能で密封されたスラブアンカホール（２９）を設置しておき、
   少なくとも刃口（３）と作業室スラブ（４）とに囲まれた作業室（５）を有するケーソンを、所定深さに沈設し、
   作業室（５）内に底詰めコンクリート（３３）を充填し、
   前記作業室スラブ（４）に設けられたスラブアンカホール（２９）から底詰めコンクリート（３３）と地盤（Ｇ）内に、水平方向に互いに所要の間隔をおいて、複数のアンカホール（３７）を削孔して貫通させ、
   当該スラブアンカホール（２９）とアンカホール（３７）に、下方向に伸びるアンカ材（３８）を挿入し、
   各アンカ材（３８）の下部を地盤（Ｇ）内に定着させ、各アンカ材（３８）に所定の緊張力を導入し、各アンカ材（３８）の頭部を作業室スラブ（４）に固着し、永久アンカとして設置する、
   ことを特徴とするニューマチックケーソンの施工方法。
4. 刃口（３）と作業室スラブ（４）とに囲まれた作業室（５）の上方に、側壁（７）と上スラブ（６）とに囲まれた上部作業室（８）を形成し、上部作業室（８）の上方に、上スラブ（６）と側壁（２）とに囲まれた空間を形成したニューマチックケーソンにおいて、
   作業室底部の地盤（Ｇ）を掘削してニューマチックケーソンを所定深さに沈設する作業ないしアンカ材（３８）の下部を地盤（Ｇ）に定着させ、頭部を作業室スラブ（４）に固着する作業が終了するまで、前記上スラブ（６）と側壁（２）とに囲まれた空間に、荷重水（Ｗ）を入れまたは外部荷重を設置し、荷重を加えておく、
   ことを特徴とする請求項３記載のニューマチックケーソンの施工方法。

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