JP2018178471A - Caisson and method for settling caisson - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ケーソン及びケーソンの沈下方法に関する。 The present invention relates to a caisson and a method of sinking a caisson.
従来、オープンケーソン工法においてケーソン躯体を沈下させるには、ケーソン躯体の下端における刃口下の地盤を掘削することにより沈下させている。また、N値の大きい地盤(例えば、粘性土であればN値10以上)の場合、突き矢を用いて地盤を掘削するなどによりケーソン躯体を沈下させている。 Conventionally, in order to sink the caisson body in the open caisson method, the ground below the cutting edge at the lower end of the caisson body is sunk by excavating the ground. Further, in the case of a ground having a large N value (for example, an N value of 10 or more in the case of cohesive soil), the caisson body is sunk by excavating the ground using a stab.
特許文献1では、ケーソン工法によりケーソン躯体(沈設躯体)を沈下する方法として、沈設躯体にジャッキを介して固定した刃口を、振動機により振動させながら掘削及び圧入することで沈設躯体を沈下させる方法が記載されている。 In Patent Document 1, as a method of sinking the caisson body (sinking body) by the caisson method, the sinking body is sunk by excavating and press-fitting the cutting edge fixed to the sunking body via the jack with a vibrator. The method is described.
しかしながら従来のケーソン工法では、N値が特に大きい地盤などでは、ケーソン躯体を沈下させることが困難な場合がある。また刃口を振動させながら掘削及び圧入する特許文献1のような方法では、複数に分割した刃口を設けてブロック毎に振動させたり加圧したりして沈下させるため、十分な剛性及び耐久性を有する複雑な構造を設けなければならなかった。 However, in the conventional caisson method, it may be difficult to sink the caisson body on a ground having a particularly large N value. In addition, according to the method disclosed in Patent Document 1 in which drilling and pressing are performed while vibrating the cutting edge, sufficient rigidity and durability can be obtained because a plurality of divided cutting edges are provided to vibrate or pressurize each block. Had to be provided with a complex structure.
本発明は、上記事情を鑑みてなされたものであり、N値が大きい地盤であっても簡易な構造で効率良く沈下させることができるケーソン及びケーソンの沈下方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a caisson and a method of sinking a caisson that can be efficiently sunk with a simple structure even on a ground having a large N value.
上記目的を達成するため、本発明に係るケーソンは、下端にケーソン刃口が配設されたケーソンであって、前記ケーソン刃口の内周面に、高圧流体を地盤に向けて噴射可能な噴射孔が設けられていることを特徴としている。 In order to achieve the above object, a caisson according to the present invention is a caisson having a caisson blade port disposed at a lower end, and a jet capable of injecting high pressure fluid toward the ground on the inner peripheral surface of the caisson blade port. It is characterized in that a hole is provided.
本発明のケーソンでは、ケーソン刃口の内周面に高圧流体を地盤に向けて噴射可能な噴射孔が設けられているため、ケーソン刃口の下方にN値の大きい地盤があったとしても、該地盤に対して高圧流体を噴射することで容易に砕くことができる。その結果、地盤の掘削を効率良く、かつ、確実に進めることができ、ケーソンの沈下を好適に促進できる。 In the caisson according to the present invention, since the injection hole capable of injecting high pressure fluid toward the ground is provided on the inner circumferential surface of the caisson blade port, even if there is a ground with a large N value below the caisson blade port, It can be easily crushed by injecting high pressure fluid to the ground. As a result, excavation of the ground can be carried out efficiently and reliably, and settlement of the caisson can be suitably promoted.
その際、噴射孔が高圧流体を内向きに噴射可能であるため、高圧流体により生じた流れや砕かれた地盤の土砂等はケーソンの内側に案内される。これにより、ケーソンの外周囲の地盤に対する影響を抑えることができ、効率よくケーソンの沈下を促進できる。 At that time, since the injection holes can inject the high pressure fluid inward, the flow generated by the high pressure fluid, the soil on the ground ground, etc. are guided to the inside of the caisson. Thereby, the influence on the ground around the caisson can be suppressed, and the settlement of the caisson can be efficiently promoted.
さらに、ケーソン刃口に所定の噴射孔を設けて高圧流体を供給するだけの簡易な構造で実現することができる。
したがって、N値が大きい地盤であっても簡易な構造で効率良く沈下させることができるケーソンを提供できる。
Furthermore, it can implement | achieve with the simple structure which provides a predetermined | prescribed injection hole in a caisson blade port, and only supplies a high pressure fluid.
Therefore, it is possible to provide a caisson that can be efficiently sunk with a simple structure even on a ground having a large N value.
本発明に係るケーソンでは、前記地盤の形状を測定可能な超音波測定器を備えていることを特徴としている。
本発明では、地盤の形状を測定可能な超音波測定器を備えることにより、掘削時や掘削後に地盤の形状を容易に測定することができる。また、地盤の形状を測定した結果、地盤の掘り残し部の有無を判定することができる。地盤に掘り残し部が有る場合には、該掘り残し部に対して高圧流体を噴射することで、当該箇所の地盤のみを砕いて掘削することができる。結果として、効率よく、かつ、確実にケーソンを沈下させることができる。
The caisson according to the present invention is characterized by comprising an ultrasonic measurement device capable of measuring the shape of the ground.
In the present invention, by providing the ultrasonic measuring device capable of measuring the shape of the ground, the shape of the ground can be easily measured during or after the excavation. Moreover, as a result of measuring the shape of the ground, it is possible to determine the presence or absence of the left digging portion of the ground. When there is a digging remaining portion in the ground, it is possible to crush and dig only the ground at the relevant location by injecting a high pressure fluid to the digging remaining portion. As a result, the caisson can be sunk efficiently and reliably.
本発明に係るケーソンでは、前記噴射孔が前記ケーソン刃口の刃先に沿って複数設けられ、一部の噴射孔毎に前記高圧流体の噴射状態を調整する噴射調整部を備えていることを特徴としている。
本発明では、複数の噴射孔のうちの一部の噴射孔毎に高圧流体の噴射状態を噴射調整部により調整できる。そのためケーソン刃口の下方の地盤に不均一な形状の部分などが生じた場合、それぞれの部分に対応する噴射孔から噴射する高圧流体の流量や流速等を増減するなど、噴射状態を局部的に調整することで、ケーソンをより確実、かつ、均等に沈下させることができる。
The caisson according to the present invention is characterized in that a plurality of the injection holes are provided along the cutting edge of the caisson blade port, and an injection adjustment unit is provided for adjusting the injection state of the high pressure fluid for each of the partial injection holes. And
In the present invention, the injection adjustment unit can adjust the injection state of the high-pressure fluid for each of the injection holes of the plurality of injection holes. For this reason, if a portion or the like with an uneven shape is generated on the ground below the caisson blade mouth, the injection state is locally increased by, for example, increasing or decreasing the flow rate or flow velocity of high pressure fluid injected from the injection holes corresponding to each portion. By adjusting, the caisson can be sunk more reliably and evenly.
上記目的を達成するため、本発明に係るケーソンの沈下方法は、ケーソンのケーソン刃口を地盤に設置し、前記ケーソン刃口の内側及び下方の地盤を掘削して前記ケーソンを沈下させるケーソンの沈下方法であって、前記ケーソン刃口の内周面に設けられた噴射孔から高圧流体を前記ケーソン刃口の内側及び下方の地盤に向けて噴射することで前記地盤を砕いて掘削し、前記ケーソンを沈下させる工程を有していることを特徴としている。 In order to achieve the above object, the method of sinking a caisson according to the present invention comprises setting a caisson blade port of the caisson on a ground and excavating a ground inside and below the caisson blade port to sink the caisson. In the method, the ground is broken and excavated by injecting high-pressure fluid from the injection holes provided on the inner peripheral surface of the caisson blade port toward the ground inside and below the caisson blade port. Is characterized in that it comprises the step of sinking the
本発明のケーソンの沈下方法によれば、ケーソン刃口の内周面から高圧流体を地盤に向けて噴射することで地盤を砕いて掘削を進めることができる。その結果、ケーソンの沈下を効率良く促進することができる。また、高圧流体を噴射することにより、N値の大きい地盤であってもケーソン刃口の下方の地盤を砕いて掘削を進めることができ、ケーソンの沈下を好適に促進できる。 According to the method of settling a caisson of the present invention, the ground can be broken and the excavation can be advanced by injecting high-pressure fluid from the inner circumferential surface of the caisson tip toward the ground. As a result, the settlement of the caisson can be promoted efficiently. Further, by injecting the high-pressure fluid, even the ground having a large N value can be ground by crushing the ground below the caisson blade opening, and the caisson settlement can be suitably promoted.
その際、高圧流体を内向きに噴射して地盤を砕くため、高圧流体により生じた流れや砕かれた地盤の土砂等がケーソンの内側に案内される。これにより、ケーソンの外周囲の地盤に対する影響を小さく抑えることができ、効率よくケーソンの沈下を促進できる。
したがって、N値が大きい地盤であっても簡易な構造で効率良く沈下させることができるケーソンの沈下方法を提供できる。
At that time, in order to spray the high pressure fluid inward to break the ground, the flow generated by the high pressure fluid, the soil of the broken ground, etc. are guided to the inside of the caisson. As a result, the influence on the ground around the caisson can be minimized, and the settlement of the caisson can be efficiently promoted.
Therefore, it is possible to provide a method of sinking a caisson that can sink efficiently with a simple structure even in a ground having a large N value.
本発明に係るケーソンの沈下方法では、前記地盤の形状を測定して該地盤の掘り残し部の有無を判定する工程と、前記地盤の掘り残し部が有った場合、該地盤の掘り残し部に対して前記高圧流体を噴射して前記地盤の掘り残し部を砕いて掘削する工程を有していることを特徴としている。
本発明では、地盤の形状を測定して地盤の掘り残し部の存在を判定し、該掘り残し部に高圧流体を噴射して地盤を砕いて掘削するため、ケーソンを均等に沈下させることができる。
In the method of sinking a caisson according to the present invention, the step of measuring the shape of the ground to determine the presence or absence of the digging left portion of the ground and the digging left portion of the ground when there is the digged left portion of the ground The method is characterized in that the high-pressure fluid is jetted to crush and excavate the undigged portion of the ground.
In the present invention, since the shape of the ground is measured to determine the existence of the digging remaining portion of the ground and the high pressure fluid is jetted to the digging remaining portion to crush the ground and excavate, it is possible to sink the caisson evenly. .
本発明のケーソン及びケーソンの沈下方法によれば、N値が大きい地盤であっても簡易な構造で効率良く沈下させることができるケーソン及びケーソンの沈下方法を提供することができる。 According to the caisson and the caisson settlement method of the present invention, it is possible to provide a caisson and the caisson settlement method that can be efficiently settled with a simple structure even in the ground having a large N value.
以下、本発明の実施形態によるケーソンおよびケーソンの沈下方法(オープンケーソン工法)について、図面に基づいて説明する。 Hereinafter, a caisson and caisson settlement method (open caisson method) according to an embodiment of the present invention will be described based on the drawings.
図1に示すように、本実施形態ではオープンケーソン工法を用いてケーソン10を構築する。ケーソン10は、地盤Gを掘削しつつ環状体(ケーソン躯体)11を順次沈下させて筒状に連結することで地中に構築されている。複数の環状体11はケーソン10の側壁部12として構成され、その内側には水が貯留されている。
このケーソン10は、複数の環状体11が連結した側壁部12と、下端に設けられて地盤Gに対向配置されたケーソン刃口13と、を備えている。
ケーソン刃口13は、内周面13bが下端の刃先13aに向けて拡開したテーパ形状を有している。
As shown in FIG. 1, in the present embodiment, the
The
The
側壁部12には、上下方向に延びる潤滑剤流路14と高圧流体流路15とが、それぞれ全周に複数本分散して設けられている。
潤滑剤流路14は、ケーソン10の外周面10aと周囲の地盤Gとの間に潤滑剤を供給するための配管である。潤滑剤流路14は平面視で複数形成されている。ケーソン10の外周面10aには複数の吐出口14aが形成されており、該吐出口14aは潤滑剤流路14と連通している。潤滑剤流路14の上端開口14bから潤滑剤を供給することにより、地盤Gと側壁部12との間に潤滑剤を供給することができるようになっている。
潤滑剤は、ケーソン10の沈下時に外周面10aと周囲の地盤Gとの間の摩擦抵抗を軽減できる材料であればよい。
A plurality of
The
The lubricant may be any material that can reduce the frictional resistance between the outer
高圧流体流路15は、ケーソン刃口13の内周面13bから高圧流体を噴射させるための配管である。高圧流体流路15は平面性で複数形成されている。ケーソン刃口13の内周面13bには複数の噴射孔15aが形成されており、該噴射孔15aは高圧流体流路15と連通している。高圧流体流路15の上端開口15bから高圧流体を供給することにより、対向する地盤Gに対して高圧流体を噴射することができるようになっている。
本実施形態ではケーソン刃口13の上下方向の複数位置に間隔を開けて複数の噴射孔15aが形成され、さらに刃先13aに沿って周方向に間隔を開けて複数の噴射孔15aが設けられている。
The high
In the present embodiment, a plurality of
各噴射孔15aは、高圧流体をケーソン刃口13の内周面13bから内向きに地盤Gに向けて噴射可能に配置されている。また、一つ又は複数の噴射孔15a毎に噴射調整部16が設けられている。噴射調整部16は、各噴射孔15aの噴射方向、噴射量、噴射速度等の噴射状態を調整可能に構成されている。例えば、噴射調整部16には電動バルブなどが配されていればよい。
高圧流体は、地盤Gに向けて噴射されることで地盤Gを砕くことが可能な程度の圧力を有する流体であり、例えば加圧空気や高圧水などであればよい。
Each
The high pressure fluid is a fluid having a pressure enough to break the ground G by being jetted toward the ground G, and may be, for example, pressurized air or high pressure water.
このケーソン10では、内周面10bに、周方向に間隔を開けて複数の超音波測定器17が設けられている。超音波測定器17は、ケーソン刃口13の内側における地盤Gの形状を三次元的に測定可能となっている。
In the
本実施形態では、各超音波測定器17の測定結果に基づいて、一部の噴射孔15aの噴射状態を調整するように、各噴射調整部16を制御する制御部(不図示)が設けられている。図2及び図3に示すように、ケーソン刃口13の下方において局部的に地盤Gが盛り上がった掘り残し部18が存在すると判定された場合、掘り残し部18近傍の噴射孔15aから高圧流体を掘り残し部18に向けて噴射し、他の噴射孔15aからは噴射しないように制御することができる。
また、別の制御方法としては、掘り残し部18が有る場合に、該掘り残し部18に噴射する高圧流体の流量や流速を増加させると同時に、掘り残し部18以外の箇所に噴射する高圧流体の流量や流速を減少させたりしてもよい。
In the present embodiment, a control unit (not shown) for controlling each
As another control method, when there is a digging
次に、ケーソン10を構築する方法(ケーソン10の沈下方法)について説明する。
ケーソン刃口13を有するケーソン10を沈下させつつ構築するには、地盤Gを掘削して予め地上で作製した環状体11を順次沈下させ、複数の環状体11を筒状に連結して側壁部12を構築する。
掘削時には、図2に示すように、ケーソン刃口13を地盤Gに設置し、ケーソン10の内側に水を貯留した状態で、ケーソン刃口13の内側及び下方の地盤Gをクレーン19で支持したクラムシェル等により掘削し、順次ケーソン10(ケーソン刃口13および環状体11)を沈下させる。
Next, a method of constructing the caisson 10 (sinking method of the caisson 10) will be described.
In order to sink and build a
At the time of excavation, as shown in FIG. 2, the
例えばN値が大きい地盤Gがあると、図2及び図3に示すように、ケーソン10の内側においてケーソン刃口13の下方に地盤Gが局部的に残留して、地盤Gの掘り残し部18が発生する場合がある。このとき、超音波測定器17により地盤Gの形状が測定された際、各超音波測定器17の測定結果に基づき、ケーソン刃口13の下方において局部的に地盤Gが盛り上がった掘り残し部18が存在することが判定される。
For example, when there is a ground G having a large N value, the ground G remains locally below the
制御部では、各噴射調整部16を制御することで、噴射孔15aの噴射状態を調整する。例えば、噴射調整部16により掘り残し部18付近の噴射孔15aの噴射方向、噴射量、噴射速度等の噴射状態を調整する。高圧流体を内向きにケーソン刃口13の内側及び下方の掘り残し部18に向けて噴射することで、掘り残し部18の地盤Gを砕いて掘削する。これによりケーソン10(ケーソン刃口13および環状体11)を沈下させることができる。
このような掘削及びケーソン10の沈下を繰り返しつつ環状体11を連結することで、オープンケーソン工法を用いた地中構造物を構築することができる。
The control unit controls the
By connecting the
以上のようなケーソン10及びケーソンの沈下方法によれば、ケーソン刃口13に高圧流体を地盤Gに向けて噴射可能な噴射孔15aを備えているため、ケーソン刃口13の下方の地盤Gに高圧流体を噴射して砕くことで掘削を容易に進めることができる。その結果、ケーソン10の沈下を促進できる。また、N値の大きい地盤Gであってもケーソン刃口13の下方の地盤Gに高圧流体を噴射して砕いて掘削を進めることができ、ケーソン10の沈下を好適に促進できる。
According to the
その際、噴射孔15aが高圧流体を内向きに噴射可能であるため、高圧流体により生じた流れや砕かれた地盤Gの土砂等はケーソン10の内側に保たれる。これによりケーソン10の外周囲の地盤Gに対する影響を抑えることができ、例えばケーソン10の沈下時の共下がりなどを抑制でき、効率よくケーソン10の沈下を促進できる。
At this time, since the
しかもケーソン刃口13の内周面13bに所定の噴射孔15aを設けて高圧流体を供給するだけであり、ケーソン刃口13を分割して動作させるような複雑な構造は不要であり、簡易な構造で実現することができる。
そのためN値が大きい地盤Gであっても簡易な構造でケーソン10を容易に沈下させることができる。
Moreover, only a
Therefore, even in the ground G having a large N value, the
本実施形態のケーソン10では、地盤Gの形状を測定可能な超音波測定器17を備えているため、掘削時や掘削後に地盤Gの形状を測定することができる。その結果、地盤Gの掘り残し部18の有無を容易に判定できる。そのため掘り残し部18に高圧流体を噴射して砕くことで効率よくケーソン10を沈下させることができる。
The
本実施形態のケーソン10では、複数の噴射孔15aのうちの一部の噴射孔15a毎に高圧流体の噴射状態を噴射調整部16により調整できる。そのためケーソン刃口13の下方の地盤Gに不均一な掘り残し部18などが有る場合、それに対応する部位の噴射孔15aから噴射する高圧流体の流量や流速等を増大するなど、噴射状態を局部的に調整することで、ケーソン10を均等に沈下させることができる。
In the
本実施形態では、地盤Gの形状を測定して地盤Gの掘り残し部18の存在を判定し、掘り残し部18に高圧流体を噴射して砕くため、ケーソン10を均等に沈下させることができる。
In the present embodiment, the shape of the ground G is measured to determine the existence of the digging
以上、本発明によるケーソン及びケーソンの沈下方法について一実施形態について説明したが、本発明は上記の実施の形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
例えば、上記実施形態では、噴射調整部16や超音波測定器17を設置したが、噴射調整部や超音波測定器は無くてもよい。
また、上記実施形態では、潤滑剤流路14および高圧流体流路15について上下方向(鉛直方向)に複数の流路を設けるようにしたが、吐出口14aおよび噴射孔15aの直近において、周方向に連通した流路を形成し、上下方向に延びる流路は1箇所だけ形成してもよい。
また、上記実施形態では、超音波測定器17により測定された地盤Gの形状に基づいて、制御部により各噴射調整部16を制御する例について説明したが、超音波測定器17により測定された地盤Gの形状に基づいて、手動により各噴射孔15aの噴射状態を調整する構成にしてもよい。
As mentioned above, although one Embodiment was described about the settlement method of caisson by this invention, this invention is not limited to said embodiment, It can change suitably in the range which does not deviate from the meaning.
For example, although the
Further, in the above embodiment, a plurality of flow paths are provided in the vertical direction (vertical direction) for the
Moreover, although the said embodiment demonstrated the example which controls each
10 ケーソン
11 環状体
12 側壁部
13 ケーソン刃口
13a 刃先
13b 内周面
14 潤滑剤流路
14a 吐出口
15 高圧流体流路
15a 噴射孔
16 噴射調整部
17 超音波測定器
18 掘り残し部
G 地盤
DESCRIPTION OF
Claims (5)
前記ケーソン刃口の内周面に、高圧流体を地盤に向けて噴射可能な噴射孔が設けられていることを特徴とするケーソン。 A caisson having a caisson blade port at its lower end,
A caisson characterized in that an injection hole capable of injecting high pressure fluid toward the ground is provided on the inner peripheral surface of the caisson blade port.
前記ケーソン刃口の内周面に設けられた噴射孔から高圧流体を前記ケーソン刃口の内側及び下方の地盤に向けて噴射することで前記地盤を砕いて掘削し、前記ケーソンを沈下させる工程を有していることを特徴とするケーソンの沈下方法。 A caisson settlement method comprising: installing a caisson blade port of the caisson on a ground, excavating a ground inside and below the caisson blade port to sink the caisson,
A step of crushing and excavating the ground by injecting high pressure fluid from the injection holes provided on the inner circumferential surface of the caisson blade port toward the ground inside and below the caisson blade port, and sinking the caisson A method of sinking a caisson characterized by having.
前記地盤の掘り残し部が有った場合、該地盤の掘り残し部に対して前記高圧流体を噴射して前記地盤の掘り残し部を砕いて掘削する工程を有していることを特徴とする請求項4に記載のケーソンの沈下方法。 Measuring the shape of the ground to determine the presence or absence of the undigged portion of the ground;
When there is a digging portion of the ground, the high pressure fluid is injected to the digging portion of the ground to crush and dig the digging portion of the ground. A method of sinking a caisson according to claim 4.
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