JP2010281149A - Caisson immersion method and water gauge for caisson - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ニューマチックケーソン工法におけるケーソン沈設方法およびケーソン用水位計に関する。 The present invention relates to a caisson laying method and a caisson water level meter in a pneumatic caisson method.
ニューマチックケーソン工法は、ケーソン下部の作業室内の気圧を一定に保ち、作業室内への水の流入を制御しながら、掘削作業を行うものである。 In the pneumatic caisson method, excavation work is performed while keeping the air pressure in the work chamber below the caisson constant and controlling the inflow of water into the work chamber.
ニューマチックケーソン工法において、エアブローやケーソンの過沈下を防止するためには、函内の水位を適正に保つことで作業室内の気圧を適正に保つことが重要である。 In the pneumatic caisson method, it is important to keep the air pressure in the working chamber at an appropriate level by keeping the water level in the box appropriate in order to prevent the air blow and oversinking of the caisson.
従来、作業室内の水位を測定する方法として、例えば特許文献1に示すように、作業室内に設置された水位計により、掘削地盤に形成された釜場の水面の水位を測定する場合がある。
Conventionally, as a method for measuring the water level in the working chamber, for example, as shown in
また、この他の従来の水位の測定方法としては、ケーソンの周辺地盤にボーリング孔を形成し、ボーリング孔内の水位を測定する場合がある。 As another conventional method for measuring the water level, there is a case where a borehole is formed in the ground surrounding the caisson and the water level in the borehole is measured.
ところが、作業室内に設置された水位計による測定は、水位計が掘削作業の支障となる場合があり、作業休止中に測定するのが一般的であった。そのため、急激な水位(気圧)の変化に対応することができない場合があった。
また、釜場を設置する場合には、複数の釜場をケーソン掘削に先行して設ける必要があり、その作業に手間を要していた。
However, the measurement with a water level meter installed in the work chamber may interfere with excavation work, and the measurement is generally performed while the work is suspended. For this reason, it may not be possible to cope with a sudden change in water level (atmospheric pressure).
In addition, when setting up a kettle, it is necessary to provide a plurality of kettles prior to caisson excavation, which requires time and effort.
また、ボーリング孔を利用する測定方法は、ボーリング削孔、計測器の設置、水位測定に、手間と費用が掛かるという問題を有していた。
また、エアブロー発生時には、エアブローの気圧と地下水の水圧との区分ができないため、正確な測定ができない場合があった。
Moreover, the measuring method using a boring hole has a problem that it takes labor and cost for boring holes, installing a measuring instrument, and measuring a water level.
Also, when air blow occurs, accurate measurement may not be possible because air blow pressure and groundwater pressure cannot be distinguished.
本発明は、このような問題点を解決するためになされたものであり、簡易かつ高精度に施工を行うことを可能としたケーソン沈設方法およびケーソン用水位計を提供することを課題とする。 This invention is made | formed in order to solve such a problem, and makes it a subject to provide the caisson installation method and the water level meter for caisson which were able to perform construction easily and with high precision.
前記課題を解決するために、本発明のケーソン沈設方法は、ケーソン刃口に沿って形成された貯水部内の水位を前記ケーソン刃口に設置された水検知手段により計測し、前記貯水部内の水位の計測結果に応じて作業室内の気圧を調節しつつケーソンを沈設することを特徴としている。 In order to solve the above-described problem, the caisson laying method of the present invention measures the water level in the water storage section formed along the caisson blade edge by water detection means installed in the caisson blade edge, and the water level in the water storage section. The caisson is set while adjusting the atmospheric pressure in the work chamber according to the measurement result.
前記ケーソン沈設方法は、前記水検知手段が、前記貯水部内に挿入された第一電極棒と前記第一電極棒よりも短い長さの第二電極棒とを備えており、前記第一電極棒が水を検知し、前記第二電極棒が水を検知しない状態となるように前記作業室内の気圧を調節してもよい。 In the caisson laying method, the water detection means includes a first electrode rod inserted into the water storage section and a second electrode rod having a length shorter than the first electrode rod, and the first electrode rod May detect water and adjust the atmospheric pressure in the working chamber so that the second electrode rod does not detect water.
かかるケーソン沈設方法によれば、ケーソン刃口に沿って形成された貯水部を使用しているため、掘削作業の妨げとなることがない。また、釜場やボーリング孔等を形成する必要もなく、簡易に測定することが可能である。また、測定は、ケーソン刃口において行うため、水位計がエアブローによる気圧の影響を受けることもない。 According to the caisson laying method, since the water storage part formed along the caisson blade edge is used, the excavation work is not hindered. In addition, it is not necessary to form a pot hall or a boring hole, and it is possible to measure easily. Moreover, since the measurement is performed at the caisson blade edge, the water level gauge is not affected by the atmospheric pressure due to air blow.
また、本発明のケーソン用水位計は、ケーソン刃口に固定される保護カバーと、前記保護カバー内に収容された水検知手段と、前記保護カバーの下端に固定されて当該保護カバーと連通された先端防護材と、前記先端防護材内に充填されたフィルター材と、を備えるものであって、前記先端防護材には、水流入口が形成されており、前記水流入口から流入した水は、前記先端防護材の内部を通って前記保護カバー内に流入することを特徴としている。 The water level gauge for caisson of the present invention includes a protective cover fixed to the caisson blade, water detection means accommodated in the protective cover, and fixed to the lower end of the protective cover and communicated with the protective cover. And a filter material filled in the tip protection material, wherein the tip protection material has a water inlet, and water flowing in from the water inlet is It flows into the protective cover through the inside of the tip protective material.
かかるケーソン用水位計は、保護カバー内に浸透した水の水位を水検知手段により計測する。
かかるケーソン用水位計によれば、先端防護材および保護カバーにより、水検知手段が土砂に接触することが防止されているため、水位計測を高精度に行うことができる。
また、先端防護材内のフィルター材によって、保護カバー内への土粒子浸入が防止される。
Such a water level meter for caisson measures the water level of water penetrating into the protective cover by means of a water detection means.
According to the water level meter for caisson, the water level can be measured with high accuracy because the water detecting means is prevented from coming into contact with the earth and sand by the tip protective material and the protective cover.
In addition, the filter material in the tip protective material prevents soil particles from entering the protective cover.
また、前記ケーソン用水位計の前記水検知手段が、前記保護カバーの上部から差し込まれた長さの異なる複数本の電極棒から構成されていれば、電極棒間の抵抗値により水位を測定することが可能となる。また、必要に応じて電極棒を着脱することが可能なため、水位の調整や保護カバー内の清掃等を容易に行うことができる。 Further, if the water detection means of the caisson water level meter is composed of a plurality of electrode rods with different lengths inserted from the upper part of the protective cover, the water level is measured by a resistance value between the electrode rods. It becomes possible. Moreover, since it is possible to attach and detach the electrode rod as necessary, it is possible to easily adjust the water level, clean the inside of the protective cover, and the like.
本発明のケーソン沈設方法およびケーソン用水位計によれば、簡易かつ高精度に作業室内の水位管理を行うことを可能となる。 According to the caisson laying method and the caisson water level meter of the present invention, it becomes possible to easily and accurately manage the water level in the work chamber.
本発明の好適な実施の形態について、図面を参照して説明する。
本実施形態では、図1(a)に示すように、ケーソン1の刃口(ケーソン刃口)2に固定されたケーソン用水位計10により作業室3内の水位を計測しつつ、ケーソン1を沈設する場合について説明する。本実施形態では、図1(b)に示すように、ケーソン用水位計10を、刃口2の内面の4箇所に設置している。
Preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
In the present embodiment, as shown in FIG. 1A, the
ケーソン用水位計10は、図2(a)および(b)に示すように、刃口2に固定された保護カバー11と、保護カバー11内に収容された水検知手段(電極棒12,12)と、保護カバー11の下端に固定され先端防護材13と、先端防護材13内に充填されたフィルター材14と、水検知手段に接続されたケーブル16を保護するケーブル防護材15と、を備えている。
As shown in FIGS. 2A and 2B, the caisson
保護カバー11は、図2(a)および図3(a)に示すように、2本の電極棒12,12からなる水検知手段を内部に収容し、電極棒12,12に土圧が作用することを防止する。
As shown in FIGS. 2 (a) and 3 (a), the
本実施形態では、保護カバー11を断面矩形の鋼管により構成する(図3(c)参照)。なお、保護カバー11を構成する材料は、ケーソン1沈設時の土圧により変形することのない強度を有しているものであれば限定されるものではない。
In the present embodiment, the
本実施形態では、溶接により保護カバー11を刃口2に固定するが、保護カバー11の固定方法は限定されるものではない。
In this embodiment, although the
図2(a)に示すように、保護カバー11の上端は上蓋材11aにより遮蔽されている。上蓋材11aには、水検知手段を設置するための貫通孔が形成されている。電極棒12は、上蓋材11aの貫通孔に設置された治具17を介して、保護カバー11に固定されている。
As shown in FIG. 2A, the upper end of the
保護カバー11の下端には、図3(a)に示すように、下蓋材11bが設置されている。下蓋材11bの中央には、貫通孔が形成されていて、保護カバー11と先端防護材13とが連通されている。
先端防護材13に流入した水は、下蓋材11bの貫通孔から保護カバー11内に浸入する。これにより、保護カバー11内に水が貯留されて、ケーソン用水位計10内に貯水部が構成される。貯水部内は、先端防護材13を介して作業室の水が浸透することで作業室と同じ水位が維持されている。
At the lower end of the
The water that has flowed into the tip
下蓋材11bの貫通孔には、図3(c)に示すように、ろ過材11cが設置されている。
ろ過材11cの構成する材料は限定されるものではないが、本実施形態では、多孔質のフィルター材を使用する。
As shown in FIG. 3C, a
Although the material which the
水検知手段は、図3(c)に示すように、第一電極棒12aと、第一電極棒12aよりも長さの短い第二電極棒12bとにより構成されている。
第一電極棒12aおよび第二電極棒12bは、図3(a)に示すように、先端(下端)の高さ位置をずらした状態で保護カバー11内に配置されている。
As shown in FIG. 3C, the water detection means is composed of a
As shown in FIG. 3A, the
本実施形態では、2本の電極棒12,12の基端部を、治具17を介して保護カバー11の上蓋材11bに固定している(図2(a)参照)。なお、電極棒12の固定方法は限定されるものではない。
In the present embodiment, the base end portions of the two
本実施形態では、水検知手段として長さの異なる2本の電極棒12,12を使用するが、水検知手段の構成は限定されるものではなく、例えば抵抗線、レーザー光、電磁式等の検知手段を利用してもよい。また、水検知手段として、複数種の検知手段を組み合わせて使用してもよい。
In this embodiment, two
先端防護材13は、図2(a)および(b)に示すように、保護カバー11の先端に固定された鋼製部材である。
先端防護材13は、断面視台形に形成されており、先端(下端)が刃口2の形状に対応して鋭角に形成されている。これにより、先端防護材13の先端面は、刃口2の先端面と面一になっている。
The
The
先端防護材13は、図2(b)に示すように、正面視で保護カバー11よりも幅が広く形成されており、保護カバー11の下端において、左右に突出した状態で保護カバー11と連結されている。
As shown in FIG. 2B, the
先端防護材13の上端は、蓋材13aにより遮蔽されている。保護カバー11の下蓋材11bと先端防護材13の蓋材13aとを、重ね合わせた状態で保護カバー11と先端防護材13とが連結されている。
なお、先端防護材13は、予め保護カバー11と一体に形成されていてもよいし、異なる部材を保護カバー11の先端に固定することで形成されていてもよい。
The upper end of the
The
蓋材13aには、図3(a)および(b)に示すように、保護カバー11の下蓋材11bの貫通孔(ろ過材11c)に対応して水流出孔13bが形成されているとともに、保護カバー11の外周側に位置する複数の水流入孔13c,13c,…(水流入口)が形成されている。これにより、水流入孔13c,13c,…から先端防護材13内に流入した水は、水流出孔13bを通って保護カバー11内に浸透する。
As shown in FIGS. 3A and 3B, the
また、先端防護材13の内部には、フィルター材14が充填されている。フィルター材14は、先端防護材13に流入した泥水の土粒子を排除する。本実施形態では、フィルター材14としてスポンジ状の多孔質材を使用するが、フィルター材14を構成する材料は限定されるものではない。例えば、先端防護材13に砂などの粒状材を充填してもよい。また、フィルター材14として、強度を有するものを利用することで、ケーソン用水位計10の先端部分(先端防護材13)の耐力を増強し、ケーソン沈設時の圧力により破損することを防止するものとしてもよい。
In addition, a
ケーブル防護材15は、図2(a)および(b)に示すように、保護カバー11の上部を覆うように設置された鋼製部材である。
As shown in FIGS. 2A and 2B, the
ケーブル防護材15は、ケーソン1の側面から延設されて電極棒12に接続するケーブル16を覆うことで、ケーブル16を保護している。
The
ケーブル防護材15は、下端が開口し、上端が遮蔽された管材により構成されており、下端の開口部に保護カバー11の上部を内挿した状態で、設置されている。
ケーブル防護材15は、側方に張り出す取付部15a,15a,…を介してボルトにより、刃口2の表面に固定されている。また、ケーブル防護材15には、ケーソン1の側面から延設されたケーブル16の位置に対応してケーブル孔15bが形成されている。
The
The
ケーブル16は、ケーソン1の側壁内に埋設されて、電極棒12と地上部のリレー回路やコンピュータとを接続する。電極棒12による計測結果は、ケーブル16を介して地上部へ出力される。なお、ケーブル16は、必ずしもケーソン1の側壁内に埋設されている必要はなく、ケーソン1の内空に配線されていてもよい。
The
ケーソン1の沈設は、刃口2付近の水位を安定的、正確に測定管理することで、作業室3内の気圧を調節しつつ行う。
The
本実施形態においては、保護カバー11内の水位が第一電極棒12aの下端と第二電極棒12b下端との間となるように気圧を調節する。すなわち、第一電極棒12aが水を検知し、第二電極棒12bが水を検知しない状態となるよう気圧を調節する。
In the present embodiment, the atmospheric pressure is adjusted so that the water level in the
ケーソン用水位計10は、第一電極棒12aが水を検知しない場合、作業室3内の気圧が高すぎること等により水位低下している可能性があるため、操作室に異常を知らせる。異常を知らされた作業員は、圧気の気圧を下げて、水位を適正な位置に調節する。
また、第二電極棒12bが水を検知した場合には、水位上昇による異常が作業室に知らされる。これにより作業員は、作業室3内の気圧を上げることで、水位を低下させる。
When the
Further, when the
水流入孔(水流入口)13cが、先端防護材13の上端に形成されているため、刃口2先端および側面の土圧がケーソン用水位計10内に作用することを防止する。
また、水流入孔13cが先端防護財13の上端に形成されているため、土圧により水流入孔13cが遮蔽されることが防止される。
Since the water inflow hole (water inlet) 13 c is formed at the upper end of the
Moreover, since the
水流入孔口13cから流入した水は、先端防護材13内に充填されたフィルター材14を挿通し、さらにろ過材11cを挿通するため、保護カバー11内に土粒子が進入することが防止されている。そのため、土粒子が水の抵抗値を変化させるなど、電極棒12による水位の検知に悪影響を及ぼすことが防止されている。
Since the water flowing in from the
電極棒12は、治具12bを介して保護カバー11に着脱可能に固定されているため、保護カバー11内への泥水の浸入による堆積物の排除など、不具合のメンテナンスが可能である。なお、電極棒12の着脱は、ケーブル防護材15を取り外した状態で行えばよい。
Since the
検知棒12のケーブル16は、ケーブル防護材15により保護されているため、作業室3内での作業により破損が生じることが防止されている。
ケーブル16は、ケーソン1内に予め埋設されていることで、地上部のリレー回路やコンピュータと接続され、圧気の過不足のコントロールにケーソン用水位計10の計測結果を即座に利用することができる。
Since the
Since the
作業室3内の圧気管理を適切に行うことで、周辺地盤へのエアブロー等の傷害を防ぐことが可能となる。
また、四方に設置されたケーソン用水位計10,10,…の水位計測結果により、ケーソン1の傾きを把握することも可能である。
It is possible to prevent injuries such as air blow to the surrounding ground by appropriately performing pressure management in the
Moreover, it is also possible to grasp the inclination of the
以上、本発明について、好適な実施形態について説明した。しかし、本発明は、前述の各実施形態に限られず、前記の各構成要素については、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、適宜変更が可能であることはいうまでもない。 The preferred embodiments of the present invention have been described above. However, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and it goes without saying that the above-described constituent elements can be appropriately changed without departing from the spirit of the present invention.
例えば、ケーソン用水位計10の設置箇所や設置数は限定されるものではなく、適宜設定することが可能である。
また、貯水部の形成方法は前記のものに限定されるものではない。
For example, the installation location and the number of installations of the caisson
Moreover, the formation method of a water storage part is not limited to the said thing.
また、前記実施形態では、2本の電極棒12,12により水位を測定するものとしたが、電極棒12の本数は限定されるものではなく、3本以上設置することで、段階的に水位の変化を測定するものとしてもよい。
Moreover, in the said embodiment, although the water level was measured with the two
また、ケーソン用水位計10による作業室内の水位計測を行うとともに、周辺地域のエアブロー計測を行う等、適宜他の計測方法や計測装置と組み合わせることで、より安全性を高めるものとしてもよい。
Further, the caisson
また、前記実施形態では、保護カバー11の下端と先端防護材13の上端とをつき合わせた状態で、保護カバー11と先端防護材13とを連結するものとしたが、保護カバー11の下端を先端防護材13の上部に挿入した状態で連結する等、保護カバー11と先端防護材13との連結方法は、限定されるものではない。
In the above embodiment, the
1 ケーソン
2 刃口(ケーソン刃口)
3 作業室
10 ケーソン用水位計
11 保護カバー
12 電極棒(水検知手段)
13 先端防護材
13c 水流入孔(水流入口)
14 フィルター材
1
3 Working
13
14 Filter material
Claims (4)
前記貯水部内の水位の計測結果に応じて作業室内の気圧を調節しつつケーソンを沈設することを特徴とする、ケーソン沈設方法。 Measure the water level in the water reservoir formed along the caisson blade by means of water detection means installed in the caisson blade,
A caisson laying method characterized in that the caisson is laid while adjusting the atmospheric pressure in the working chamber according to the measurement result of the water level in the water reservoir.
前記第一電極棒が水を検知し、前記第二電極棒が水を検知しない状態となるように前記作業室内の気圧を調節することを特徴とする、請求項1に記載のケーソン沈設方法。 The water detection means comprises a first electrode rod inserted into the water reservoir and a second electrode rod having a length shorter than the first electrode rod;
The caisson laying method according to claim 1, wherein the air pressure in the working chamber is adjusted so that the first electrode rod detects water and the second electrode rod does not detect water.
前記保護カバー内に収容された水検知手段と、
前記保護カバーの下端に固定されて当該保護カバーと連通された先端防護材と、
前記先端防護材内に充填されたフィルター材と、を備えるケーソン用水位計であって、
前記先端防護材には、水流入口が形成されており、前記水流入口から流入した水は、前記先端防護材の内部を通って前記保護カバー内に流入することを特徴とする、ケーソン用水位計。 A protective cover fixed to the caisson blade,
Water detection means housed in the protective cover;
A tip protective material fixed to the lower end of the protective cover and communicated with the protective cover;
A water level meter for caisson comprising a filter material filled in the tip protection material,
The water tip for caisson is characterized in that a water inlet is formed in the tip protective material, and the water flowing in from the water inlet flows into the protective cover through the inside of the tip protective material. .
The water level meter for caisson according to claim 3, wherein the water detection means is composed of a plurality of electrode rods having different lengths inserted from the upper part of the protective cover.
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