JP2014125823A - ケーソンの浮き防止部材及び、ケーソンの浮き防止部材の設置方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】浮き防止部材10は、ケーソン12の側壁18に設けられた内外を連通する連通部41に固定され、孔部28を有する支持部材26と、前記支持部材の孔部に基端側の接合部44bが支持され、先端側が前記側壁の外側の土中に突出する荷重伝達部材44とを備える。
【選択図】図1
Description
本態様によれば、荷重伝達部材の接合部と前記支持部材の孔部とが面接触することから、前記荷重伝達部材は支持部材に強固に支持されている。このため、前記荷重伝達部材は前記支持部材に対して片持ち梁状態で支持される。これにより、前記荷重伝達部材に作用する土のせん断抵抗を減衰させることなく支持部材を介してケーソンに作用させることができる。
本態様によれば、前記荷重伝達部材を同一径で形成することから、加工費を低減することができ、コストダウンを図ることができる。また、前記荷重伝達部材の構成を簡素化することができる。
本態様によれば、荷重伝達部材に掘削部材を設けることにより、浮き防止部材の設置工程を減らすことができる。尚、掘削部材には、ビット、チップ等が含まれる。
本態様によれば、第9の態様と同様の作用効果に加え、前記荷重伝達部材の先端側を孔部よりも細くすることができ、低コスト化を図ることができる。
本態様によれば、掘削部材が倒立可能に構成されていることから、倒した状態で孔部を通した後に掘削部材を立てることにより孔部の内径よりも大きい径の孔を土中に掘削することができる。これにより掘削後にグラウト材を注入固化させることにより荷重伝達部材の周囲に孔部の内径よりも大きいグラウト材の層を形成することができ、荷重伝達部材に作用するせん断抵抗を大きくすることができる。
本態様によれば、第11の態様と同様の作用効果に加え、撹拌手段を立てた状態でグラウト材を撹拌することにより荷重伝達部材の周囲の地山の土とグラウト材を混合撹拌することができ、荷重伝達部材の周囲に固化させたグラウト材の層を当該荷重伝達部材と一体化させることができる。これにより、浮き防止部材の径を大きくすることができ、荷重伝達部材に作用するせん断抵抗を大きくすることができる。その結果、荷重伝達部材の数を減らすことができる。また、セグメントに開口する孔部の大きさを小さくすることができることから、開口するセグメントの孔部周辺の補強を小規模にすることができる。
本態様によれば、蓋体をケーソンの側壁の内側に取り付けることにより、荷重伝達部材の軸線方向への変位を確実に規制することができる。
本態様によれば、荷重伝達部材の内部に掘削した土を収容することから、掘削土を外部に排出する必要が無い。このため、施工のための装置を大掛かりにする必要が無く、施工費用を低減することができる。
本態様によれば、荷重伝達部材内部に掘削した土を収容し、グラウト材を注入・固化させることにより荷重伝達部材の強度を向上させることができる。
前記荷重伝達部材を前記掘削された土中の孔に挿入する工程と、前記孔部に前記荷重伝達部材の前記接合部を支持させて固定する工程とを含むことを特徴とする。
本態様によれば、荷重伝達部材が配置された掘削孔内部にグラウト材を注入することにより、該グラウト材が前記掘削孔内で固化することにより前記荷重伝達部材の地山への固定を確実なものとすることができる。
本態様によれば、グラウト材を注入固化させることにより荷重伝達部材と該荷重伝達部材の周囲の地山との結合性を高めることができる。
本態様によれば、蓋体により荷重伝達部材の接合部の位置をケーソン側壁の内側に対して規定することができることから、荷重伝達部材の軸線方向への変位を規制することができる。さらに蓋体によりケーソン外側からの圧力による地下水の侵入を防止することができる。また、蓋体により荷重伝達部材の接合部の端面が外気に触れることを防止し、該接合部の端面の腐食を防止することができる。
本態様によれば、グラウト材を荷重伝達部材の内部に注入することにより、前記荷重伝達部材の内部に収容された掘削土と混合して固化することにより、前記荷重伝達部材の強度を高めることができる。
図1を参照するに、本発明に係る浮き防止部材10を備えるケーソン12が示されている。ケーソン12は、地表面14から地中に沈設されるケーソン本体16と、該ケーソン本体の側壁18からケーソン本体16の外側の地中に向かって突出する複数の浮き防止部材10と、ケーソン本体16の底部に設けられた底版20とを備えて構成されている。
セグメント24に設けられた支持部材26の孔部28を介してセグメント24の外側に向かって延びている。さらに、浮き防止部材10は、ケーソン本体16の沈設方向に沿って複数段の躯体22に千鳥状に配置されている。
次いで図7(A)及び図7(B)を参照して、第1の実施例に係る浮き防止部材10の構成と取り付け状態について説明する。浮き防止部材10は、支持部材26と、荷重伝達部材44とを備えている。本実施例において支持部材26は、軸線方向に沿って貫通する孔部28を有する円筒状の部材として形成されている。
次いで、図11(A)ないし図17(B)を参照して、第1の実施例に係る浮き防止部材10の設置方法について説明する。図11(A)は、ケーソン12において底版20を打設後、ケーソン本体16の内側に貯まっていた地下水を排水した状態を示している。
(1)本実施例において、荷重伝達部材44の先端側44aと接合部44bとは、同じ直径寸法として構成したが、この構成に代えて、図18(A)に示すように荷重伝達部材88の先端側88aの直径寸法を接合部88bの直径寸法よりも小さく構成してもよい。
(2)さらに、荷重伝達部材90において、直径寸法の異なる先端側90aと接合部90bとを滑らかに接続する傾斜部90cを備える構成としてもよい。
(6)本実施例において、支持部材26はセグメント24に対して直接取り付ける構成としたが、例えば、セグメント24にケーソン本体16の側壁18の外側と内側とを連通するグラウトホール等の連通孔を設け、該連通孔に支持部材26を固定する構成としてもよい。
次いで図21(A)ないし図22(B)を参照して、第2の実施例に係る浮き防止部材10の構成と取り付け状態について説明する。第2の実施例に係る浮き防止部材10は、支持部材100と、荷重伝達部材102とを備えている。
次いで、図11(A)ないし図16(A)、図23(A)及び図26を参照して、第2の実施例に係る浮き防止部材10の設置方法について説明する。第2の実施例における浮き防止部材10の設置方法は、第8の工程が第1の実施例の浮き防止部材10の設置方法と異なる。尚、第1の工程ないし第7の工程、第9の工程ないし第12の工程(図11(A)ないし図16(A)参照)については、同じ工程のため、説明を省略する。
(1)本実施例において、図23(B)に示すように支持部材100の孔部104に支持部材100の一端部100aから他端部100bまで連通する排泥溝124を設けてもよい。孔部104に排泥溝124を形成することにより削孔時における掘削された土砂の排出を容易にし、掘削作業の作業性を向上させることができる。
(3)本実施例では、プラグ122を樹脂材料で形成したが、鉄やアルミ等の材質で構成してもよい。
(5)本実施例では、蓋体50を補強板40に取り付ける構成としたが、この構成に代えて、蓋体50を取り付けなくてもよい。荷重伝達部材102は、支持部材100と接合部102bとが螺合していることから、当該荷重伝達部材102の軸線方向の変位が規制されているからである。
次いで図24(A)及び図24(B)を参照して、第3の実施例に係る浮き防止部材10の構成について説明する。第3の実施例に係る浮き防止部材10は、荷重伝達部材126と、支持部材128とを備えている。
第3の実施例における浮き防止部材10の設置方法は、第8の工程が第1の実施例の浮き防止部材10の設置方法と異なる。尚、第1の工程ないし第7の工程、第9の工程ないし第12の工程(図11(A)ないし図16(A)参照)については、同じ工程のため、説明を省略する。
本実施例では、蓋体50を補強板40に取り付ける構成としたが、この構成に代えて、蓋体50を取り付けなくてもよい。荷重伝達部材126は、嵌合凸部132と嵌合凹部138とが嵌合していることから、当該荷重伝達部材126の軸線方向の変位が規制されているからである。
(1)支持部材128の孔部136に一端部128aと他端部128bとを連通する排泥溝を設ける構成としてもよい。
(2)本実施例においても、支持部材128はセグメント24に対して直接取り付ける構成としたが、例えば、セグメント24にケーソン本体16の側壁18の外側と内側とを連通するグラウトホール等の連通孔を設け、該連通孔に支持部材128を固定する構成としてもよい。
図25(A)及び図25(B)を参照して、第4の実施例に係る浮き防止部材10の構成について説明する。第4の実施例に係る浮き防止部材10は、荷重伝達部材140と、支持部材142とを備えている。
次いで、図27(A)ないし図31(B)を参照して、第4の実施例に係る浮き防止部材10の設置方法について説明する。図27(A)は、ケーソン12において底版20を打設後、ケーソン本体16の内側に貯まっていた地下水を排水した状態を示している。尚、本実施例におけるセグメント24は第1の実施例と同じ鋼製セグメントである。
図32(A)を参照するに第4の実施例の変更例の一例が示されている。荷重伝達部材152は、先端側152aと、接合部152bとを備えている。荷重伝達部材152において、先端側152aの直径寸法と接合部152bの直径寸法とは同じ大きさに設定されている。また、荷重伝達部材152には軸線方向に沿って貫通する貫通孔154が形成されている。また、接合部152bの内周面には凸部156が形成されている。さらに先端側152aの前面には、複数の掘削部材158が設けられている。掘削部材158には、ビット、チップ等が含まれている。
図33(A)を参照して、第5の実施例に係る荷重伝達部材168の構成について説明する。荷重伝達部材168は、先端側168aと、基端側に設けられた接合部168bとを備えている。先端側168aは掘削部170と撹拌部172とを備えている。
第5の実施例における浮き防止部材10の設置工程は、第4の実施例における第6の工程が異なるほかは同じである。したがって、第1の工程(図27(B)参照)から第5の工程(図29(B)参照)についての説明は省略する。また、同様に第7の工程(図30(B)参照)から第9の工程(図31(B)参照)も第4の実施例における設置工程と同様であることから説明は省略する。尚、本実施例では、第5の工程において、掘削停止後に挿入突棒112を中空パイプ64の後端部78側に引き戻さず、そのまま、第6の工程を実施する。
図34(A)ないし図35(B)を参照して、第5の実施例に係る荷重伝達部材184の構成について説明する。荷重伝達部材184は、先端側184aと、基端側に設けられた接合部184bとを備えている。接合部184bは、支持部材142の孔部150と嵌合するようにテーパー形状に形成されている。また先端側184aの直径寸法は、孔部150の内径よりも小さく設定されている。すなわち先端側184aの直径寸法は、テーパー形状の接合部184bにおいて最小径部の直径寸法より小さく設定されている。
第6の実施例における浮き防止部材10の設置工程は、第5の実施例と同じである。したがって、第1の工程(図27(B)参照)から第5の工程(図29(B)参照)、第6の工程(図33(B)参照)、第7の工程(図30(B)参照)から第9の工程(図31(B)参照)についての説明は省略する。
本実施例において、掘削孔82を掘削する固定掘削部材186及び可動掘削部材188の回転方向を反時計方向とする構成としたが、これに代えて時計方向とする構成としても良い。
図36(A)ないし図37(B)を参照して、第7の実施例に係る荷重伝達部材200の構成について説明する。荷重伝達部材200は、先端側200aと、基端側に設けられた接合部200bとを備えている。本実施例において先端側200aの直径寸法と接合部200bの直径寸法とは同じ径寸法に設定されている。
次いで、図38(A)ないし図40(B)を参照して、第7の実施例に係る浮き防止部材10の設置方法について説明する。尚、本実施例において、第1の工程(図11(B)参照)及び第2の工程(図12(A)参照)は第1の実施例と共通であるため、その説明を省略する。また、本実施例において、荷重伝達部材200を突出させるセグメントは第1の実施例におけるセグメント24であり、荷重伝達部材200を固定支持する支持部材は、第1の実施例における支持部材26である。
図41(A)及び図41(B)を参照して、第8の実施例に係る荷重伝達部材216の構成について説明する。荷重伝達部材216は、先端側216aと、基端側に設けられた接合部216bとを備えている。本実施例において先端側216aの直径寸法と接合部216bの直径寸法とは同じ径寸法に設定されている。
次いで、図42(A)ないし図43(B)を参照して、第8の実施例に係る浮き防止部材10の設置方法について説明する。尚、本実施例において、荷重伝達部材216を突出させるセグメントは第2の実施例におけるセグメント118であり、荷重伝達部材216を固定支持する支持部材は、第2の実施例における支持部材100である。
さらに荷重伝達部材216は、図44(A)及び図44(B)に示すように接合部216bの後端面に土砂収容部220と該土砂収容部220の外側の空間とを連通するグラウト注入部232を備えていてもよい。グラウト注入部232には、貫通孔234が設けられている。貫通孔234内部には、逆止弁236が設けられている。
26、94、100、128、142 支持部材、
26a、94a、100a、128a、142a 支持部材の一端部、
26b、94b、100b、128b、142b 支持部材の他端部、
28、96、104、136、150 孔部、30 傾斜面、32 スキンプレート、
34 主桁、36 継手板、38a リブ、38b リブ、40 補強板、
41、119連通部、42、120 ボルト孔、
44、88、90、92、102、126、140、152、160、168、184、200、216 荷重伝達部材、
44a、88a、90a、92a、102a、126a、140a、152a、160a、168a、184a、200a、216a 先端側、
44b、88b、90b、92b、102b、126b、140b、152b、160b、168b、184b、200b、216b 接合部、
46、52、58、110、130、144、154、162、180、192、202、206、234 貫通孔、48 掘削カッター、50 蓋体、50a 蓋体の一方の側、
54 ボルト、56 フランジ部材、56a フランジ部材の一端部、
56b フランジ部材の他端部、60、106 雌ねじ、62 止水装置、
64 中空パイプ、66 先端側、68 第1仕切バルブ、70 注入用バルブ、
72 排泥用バルブ、74 第2仕切バルブ、76 グランドパッキン、78 後端部、
80 開口部、82、214 掘削孔、84、112 挿入突棒、84a 嵌合部、
84b 案内部、86 モルタル、90c 傾斜部、98、124 排泥溝、
108、218 雄ねじ、112a モルタル注入口、112bモルタル注入孔、
114 凹部、116、134、146、156、164、182、194 凸部、
122 プラグ、132 嵌合凸部、138 嵌合凹部、138a 案内部、
138b 嵌合部、148、158,166、174 掘削部材、170 掘削部、
172 撹拌部、176 水切り溝、178 突起、186 固定掘削部材、
188、208 可動掘削部材、190 可動撹拌部材、
196、198、210 回動軸、204 内管部材、212 開口部、
220 土砂収容部、222 開口、224 中央部掘削部材、226 外周部掘削部材、228 仕切部材、230 係合凸部、232 グラウト注入部、236 逆止弁
Claims (27)
- ケーソンの側壁に設けられた内外を連通する連通部に固定され、孔部を有する支持部材と、
前記支持部材の孔部に基端側の接合部が支持され、先端側が前記側壁の外側の土中に突出する荷重伝達部材と、
を備えることを特徴とするケーソンの浮き防止部材。 - 請求項1に記載のケーソンの浮き防止部材において、前記荷重伝達部材は、前記接合部が前記孔部の内側と面接触して該孔部に支持されている、
ことを特徴とするケーソンの浮き防止部材。 - 請求項1または2に記載のケーソンの浮き防止部材において、前記荷重伝達部材は同一径に形成されている、
ことを特徴とするケーソンの浮き防止部材。 - 請求項1または2に記載のケーソンの浮き防止部材において、前記接合部はテーパー形状に形成され、前記孔部は前記テーパー形状に対応する逆テーパー形状に形成されている、
ことを特徴とするケーソンの浮き防止部材。 - 請求項1または2に記載のケーソンの浮き防止部材において、前記荷重伝達部材は、前記孔部と螺合して前記荷重伝達部材の軸線方向への変位が規制される、
ことを特徴とするケーソンの浮き防止部材。 - 請求項1または2に記載のケーソンの浮き防止部材において、前記荷重伝達部材は、前記孔部と嵌合して前記荷重伝達部材の軸線方向への変位が規制される、
ことを特徴とするケーソンの浮き防止部材。 - 請求項1から4のいずれか1項に記載のケーソンの浮き防止部材において、前記荷重伝達部材の先端に掘削部材を備えている、
ことを特徴とするケーソンの浮き防止部材。 - 請求項7に記載のケーソンの浮き防止部材において、前記掘削部材は、該掘削部材が作る刃先円の直径が前記荷重伝達部材の先端側の外径より大きく形成されている、
ことを特徴とするケーソンの浮き防止部材。 - 請求項1、2または4に記載のケーソンの浮き防止部材において、前記荷重伝達部材の先端に掘削部材を備え、前記荷重伝達部材の外周に撹拌手段を備えている、
ことを特徴とするケーソンの浮き防止部材。 - 請求項9に記載のケーソンの浮き防止部材において、前記撹拌手段は固定された突起であって該突起が作る刃先円の直径は、前記孔部の内径よりも小さい、
ことを特徴とするケーソンの浮き防止部材。 - 請求項9に記載のケーソンの浮き防止部材において、前記掘削部材は倒立可能であり、倒れた状態で作る外径は前記孔部の内径より小さい、
ことを特徴とするケーソンの浮き防止部材。 - 請求項11に記載のケーソンの浮き防止部材において、前記撹拌手段は倒立可能であり、倒れた状態で作る外径は前記孔部の内径より小さい、
ことを特徴とするケーソンの浮き防止部材。 - 請求項1から4のいずれか1項に記載のケーソンの浮き防止部材において、前記荷重伝達部材は円筒体であり、該荷重伝達部材が突出するために前記土中に形成される孔は円筒状である、
ことを特徴とするケーソンの浮き防止部材。 - 請求項1から13のいずれか1項に記載のケーソンの浮き防止部材において、前記側壁の内側に結合手段により固定される蓋体を備え、
前記蓋体は、前記荷重伝達部材の軸線方向への変位を規制する、
ことを特徴とする浮き防止部材。 - 請求項1から14のいずれか1項に記載のケーソンの浮き防止部材において、前記支持部材の前記孔部には該孔部の軸線方向に沿って延びる排泥溝が形成されている、
ことを特徴とする浮き防止部材。 - 請求項1に記載のケーソンの浮き防止部材において、前記荷重伝達部材の外周に雄ねじが形成され、前記孔部に雌ねじが形成され、前記荷重伝達部材の先端に掘削部材を備え、前記荷重伝達部材を前記孔部に対して螺進させて、前記掘削部材により前記土を掘削して、前記荷重伝達部材を前記土中に突出させる、
ことを特徴とする浮き防止部材。 - 請求項16に記載のケーソンの浮き防止部材において、前記掘削部材は掘削した土を前記荷重伝達部材の内部に導くように構成されている、
ことを特徴とする浮き防止部材。 - 請求項16または17に記載のケーソンの浮き防止部材において、前記接合部には前記側壁の内側から前記荷重伝達部材の内部に向けてグラウト材を注入可能な弁を備える、
ことを特徴とする浮き防止部材。 - ケーソンの側壁に設けられた内外を連通する連通部に固定された、孔部を有する支持部材の該孔部を介して前記側壁から該側壁の外側の地中に向かって荷重伝達部材を突出させるための孔を土中に掘削する工程と、
前記荷重伝達部材を前記掘削された土中の孔に挿入する工程と、
前記孔部に前記荷重伝達部材の前記接合部を支持させて固定する工程とを含む、
ケーソンの浮き防止部材の設置方法。 - ケーソンの側壁に設けられた内外を連通する連通部に固定された、孔部を有する支持部材の該孔部を介して前記側壁から該側壁の外側の地中に向かって荷重伝達部材を突出させるための孔を土中に掘削するとともに前記荷重伝達部材を前記掘削された土中の孔に突出する工程と、
前記孔部に前記荷重伝達部材の前記接合部を支持させて固定する工程とを含む、
ケーソンの浮き防止部材の設置方法。 - 請求項19または20に記載のケーソンの浮き防止部材の設置方法において、前記荷重伝達部材を介して前記掘削された孔にグラウト材を注入する工程を含む、
ケーソンの浮き防止部材の設置方法。 - 請求項21に記載のケーソンの浮き防止部材の設置方法において、前記荷重伝達部材を回転させて、前記注入されたグラウト材と前記荷重伝達部材の周囲の地山の土とを混合撹拌する工程と、前記撹拌されたグラウト材を固化させる工程とを含む、
ケーソンの浮き防止部材の設置方法。 - ケーソンの側壁に設けられた内外を連通する連通部に固定された、孔部を有する支持部材の該孔部を介し、前記荷重伝達部材の内側に配置され、先端に掘削部材を備える内管部材を前記荷重伝達部材とともに前記側壁の外側の土中に向かって掘進させて前記荷重伝達部材を突出させる工程と、
前記内管部材を突出させた状態の前記荷重伝達部材から引き抜く工程と、
前記孔部に前記荷重伝達部材の前記接合部を支持させて固定する工程とを含む、
ケーソンの浮き防止部材の設置方法。 - 請求項23に記載のケーソンの浮き防止部材の設置方法において、前記荷重伝達部材を介して前記掘削された孔にグラウト材を注入する工程と、
前記注入されたグラウト材を固化させる工程とを含む、
ケーソンの浮き防止部材の設置方法。 - 請求項19から24のいずれか1項に記載のケーソンの浮き防止部材の設置方法において、前記側壁の内側に結合手段を用いて蓋体を取り付ける工程を含む、
ケーソンの浮き防止部材の設置方法。 - ケーソンの側壁に設けられた内外を連通する連通部に固定された、孔部を有する支持部材の該孔部を介し、荷重伝達部材を前記孔部に対して螺進させて土中を掘削する工程と、
掘削した土を前記荷重伝達部材の内部に導いて前記荷重伝達部材を土中に突出させる工程とを含む、
ケーソンの浮き防止部材の設置方法。 - 請求項26に記載のケーソンの浮き防止部材の設置方法において、前記荷重伝達部材の内部にグラウト材を注入する工程と、
前記注入されたグラウト材を固化させる工程とを含む、
ケーソンの浮き防止部材の設置方法。
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