JP3328386B2 - 圧入式オープンケーソン工法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、大深度立坑を構築する
に適した圧入式オープンケーソン工法に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、深さ５０Ｍ以上の大深度立坑の構
築工法としては、ニューマチックケーソン工法、地下連
続壁工法、オープンケーソン工法等が汎用されている。
しかしこれらの従来工法は以下のごとき課題を有するも
のである。

【０００３】従来のニューマチックケーソン工法は、ケ
ーソン最下端に高水圧に対応した圧気室を設け、圧気室
内で掘削した掘削土を搬出しながらケーソンを沈設する
ものであるから、掘削作業が高圧圧気室での作業とな
り、作業環境から深さに対する限界を有している。

【０００４】従来の地下連続壁工法は、トレンチを掘削
し、このトレンチ内に通常充填してある泥水をコンクリ
ートに置き換えて地下壁を構築し、この地下壁を周囲を
囲むように連続させるが、地盤が悪いと根入れ長が長く
なり、工期が長くなると共にコストがかさむという課題
を有している。

【０００５】従来のオープンケーソン工法は、地下水が
存在せずドライ掘削が可能な場合は問題が少ないが、地
下水位以下の大深度施行では、ケーソン内を泥水で満た
し、ケーソン内を水中掘削してケーソンを順次沈設する
ので、ケーソン刃口下の掘削をいかに行うかが問題で、
最近はケーソン刃口下をも掘削できるアーム式水中掘削
機等が提案されているが、軟弱地盤から硬質地盤に対応
できる水中掘削機が未だ実現できず、地盤の緩み、地盤
崩壊や大きな余掘部が生じケーソン沈設制御は非常に困
難であるという課題を有している。

【０００６】そこで、最近は上記課題解決する新たな工
法として、圧入式オープンケーソン工法が提案されてい
る。この圧入式オープンケーソン工法は、ケーソン沈設
予定場所に予めトレンチを掘削し、このトレンチ内に泥
水を注入しておき、ケーソンは泥水に浮く中空式として
おき、浮力と自重及び地上に配したジャッキ等の圧入装
置による沈下荷重とのバランスを調整してケーソンの沈
設制御を行うようになしている。

【０００７】上記中空式のケーソンとしては「図１」に
示したように、ケーソン壁に縦方向の多数の中空部３
１，３１，３１・・・（泥水が侵入しないように底を密
閉してなる。）を設けてなるものが提案されており、沈
下荷重を多く必要とする場合は、該中空部３１，３１，
３１・・・に水荷重やコンクリートを充填させてバラン
スを取るようになしている。

【０００８】なお、上記従来の圧入式オープンケーソン
工法の具体例は「図４」乃至「図９」のようになってお
り、先ず、ケーソン壁下部位をトレンチ掘削する。この
トレンチ掘削は、従来の地中掘削機が使用でき、地上よ
り吊り下げた図示しない地中掘削機を掘進に伴って順次
下降するようになすが、先ず、ガイドウォール１１を設
置（「図４」の状態）し、その外側には防護縁切り壁と
しての矢板１２（「図５参照）を適宜深さまで打設する
場合もある。

【０００９】そして、ガイドウォール１１内は一定の深
さまで予め掘削し、以後図示しない地中掘削機を設置し
てトレンチ２０を掘削するが、この掘削は連続地中壁と
同様トレンチ２０内に泥水２１を満たして地山の崩壊を
防ぎつつ掘削し、掘削土は泥水２１とともにトレンチ２
０の底から吸引し、地上で泥水２１と掘削土を分離し、
分離した泥水２１はトレンチ２０内に循環させるように
なしているのも従来の連続地中壁掘削と同じである。

【００１０】なお、連続地中壁の場合は、トレンチは周
囲を連続して囲むように掘削しなくてはならないが、一
定巾ずつ順次掘削する本発明のトレンチ２０は一部で多
少の巾を有した地山で連続していなくても、この地山は
後記するケーソン沈設で押し崩せるものであれば連続実
用上支障は無い。

【００１１】次に、上記トレンチ２０内に泥水２１を充
填する（「図５」の状態）が、前記もしたように、トレ
ンチ掘削時にすでに泥水が充填してあるので、その泥水
を使用してもよいが、掘削中の泥水は比重が小さい低濃
度の使用しているのが常であるので、掘削時の泥水より
高濃度の泥水２１と置き換えてもよい。

【００１２】次に、トレンチ２０内の泥水２１に浮く中
空部３１を有したケーソン３０をトレンチ２０内に配置
するが、このケーソン３０は、前記したようにケーソン
３０の壁に縦方向の多数の中空部３１，３１，３１・・
・を設けてなるもの等が使用される。

【００１３】上記ケーソン３０は、トレンチ２０上でコ
ンクリートを打設して形成するものと、プレキャストコ
ンクリートをトレンチ２０上で組み立てるものとのいず
れを使用してもよいのは無論である。

【００１４】上記ケーソン３０の設置に際して、ケーソ
ン３０の設置場所を地上の適宜の高さとするため矢板１
２の内側を一定の深さ（実施例として３Ｍ）まで掘削す
るとともに、アースアンカー４を取り付ける。

【００１５】ケーソン３０の設置当初は浮力作用が期待
できないので、トレンチ１０内の泥水２１の上部をさら
に高濃度とする（「図６」に符号２１ａで示す上部泥
水）か、固化材で硬くするか、砂で置き換え、ケーソン
３０が急激に沈降するのを防止する。なお、トレンチ２
０に図示しない蓋をして、その上にケーソン３０が所定
の長さまで（１ロット分）形成されるまで該構築中の最
底部ケーソン３０を支承しておくとよい。また、該ケー
ソン３０の最下端には下方が順次狭くなるよう、通常内
壁面が外壁面側に近づくように傾斜する刃口３２を取り
付けてある。

【００１６】そして、ケーソン３０の設置が終了したら
（「図６」の状態）これをアースアンカー４に連結した
ジャッキ等の圧入装置５０で押し下げる。そして、ケー
ソン３０の押し下げが完了したらケーソン３０の上部を
一定の長さ分延長させ、再度押し下げを行い、このケー
ソン３０の延長と押し下げを必要回数繰り返す。

【００１７】ケーソン３０が所定の深さまで沈設された
ら、「図７」に示すように地上よりケーソン３０の内側
を水中掘削する。そして、所定深さまで、ケーソン３０
の沈設と水中掘削が終了したら「図８」に示すようにケ
ーソン３０内の底に水中コンクリート５を打設し、ケー
ソン３０内の泥水を排水し、気中底盤コンクリート６を
打設して「図９」に示すごとき立坑ＢＴを完成する。

【００１８】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来の圧
入式オープンケーソン工法は、未だ施行実績が皆無とい
えるほど少なく、実用化のための種々の未解決の課題を
有しており、その解決が期待されている。この圧入式オ
ープンケーソン工法の未解決の課題としては以下のごと
きものがある。

【００１９】ケーソンの圧入には、ケーソンの自重より
浮力が多少勝るようになしておき、ケーソンを圧入する
場合は圧入装置５０の圧入力を使用しているが、無論
「圧入装置５０の圧入力＞浮力」の条件が必要である
が、浮力を予め小さく設定しておくと、不測のケーソン
沈降事故のおそれがある。反面、浮力をあまり大きく設
定しておくと圧入装置５０及びその固定装置（アースア
ンカー４）に大型のものを使用しなくてはならない。現
時点ではある程度沈設したケーソン３０の上に新たなケ
ーソン３０の継ぎ足しを行った状態でもケーソン３０は
自然落下しないように浮力を大きく設定せざるを得ない
ので、圧入装置５０は大型でアースアンカー４にしっか
りと固定しなくてはならないので、この圧入装置５０及
びアースアンカー４の設置が煩雑となるという課題を有
してる。

【００２０】泥水２１が地下水の影響で局所的に薄くな
っている場合、ケーソンの継ぎ足しに際してのコンクリ
ートの不均等打設、プレキャストコンクリートの設置に
伴う重量バランスの大きな不均等が発生した場合等を考
慮すると、浮力は益々大きく設定しておかないと不測の
沈降事故の原因となったり、沈設したケーソン３０が傾
斜して以後の沈設制御を困難とする課題を有している。

【００２１】トレンチ掘削及びケーソン設置位置等の精
度によりケーソン３０がトレンチ２０の地山に接触して
抵抗となった場合に不等沈降することになるが、圧入装
置５０の圧入力調整のみではこの不等沈降に充分対処可
能とする保証が無いという課題を有している。

【００２２】ケーソン壁厚の制約から、充分な浮力を得
られるだけの中空断面が取れない場合も想定でき、この
ような場合は施行不能となる課題を有している。

【００２３】そこで、本発明は上記課題に鑑みなされた
もので、ケーソン３０を泥水２１で満たされたトレンチ
２０内に、容易、安全、確実に沈設できるようになした
圧入式オープンケーソン工法を提供することを目的とし
たものである。

【００２４】

【課題を解決するための手段】上記の目的に沿い、先述
特許請求の範囲を要旨とする本発明の構成は前述課題を
解決するために、ケーソン壁下部位をトレンチ掘削し、
該トレンチ内に泥水を充填し、トレンチ内の泥水に浮く
中空式壁を有したケーソンをトレンチ内に配置し、この
ケーソンを地上に固定した圧入装置により浮力に抗して
沈降させるようになし、該ケーソンにはその下方の泥水
を排泥するバルブ装置を有した排泥配管を該ケーソンの
周方向に複数設け、該バルブ開度を調整してケーソンの
沈設制御を行うようになした圧入式オープンケーソン工
法において、トレンチ内に周方向に複数に仕切った密閉
容器状で、その各密閉室内に水等の荷重液を注排水可能
となした浮力調整装置を設置し、この浮力調整装置の上
にケーソンを配置し、該浮力調整装置内の荷重液注入量
により浮力を調整するようになしたことを特徴とする技
術的手段を講じたものである。

【００２５】また、請求項２の発明の構成は、上記トレ
ンチ内には適宜間隔で支持杭を挿入し、この支持杭の下
端はコンクリートで根固めし、ケーソンに設けられた案
内孔にこの支持杭を挿通させ、この支持杭の上端部位は
地上に固定した受け台に連結し、この受け台に上記圧入
装置を連結してなることを特徴とする技術的手段を講じ
たものである。また、浮力調整装置をケーソンの下に配
置する場合には、浮力調整装置に設けられた案内孔にも
支持杭を挿通させるとよい。

【００２６】また、請求項３の発明の構成は、上記トレ
ンチ内には適宜間隔で支持杭を挿入し、この支持杭の下
端はコンクリートで根固めし、ケーソンに設けられた案
内孔にこの支持杭を挿通させ、この支持杭の上端部位は
地上に固定した受け台に連結し、この受け台に上記圧入
装置を連結し、上記ケーソンには順次上下方向に連結す
る鋼棒を埋入し、この鋼棒の上端を上記受け台または圧
入装置に着脱可能に連結したことを特徴とする技術的手
段を講じたものである。また、浮力調整装置をケーソン
の下に配置する場合には、浮力調整装置に設けられた案
内孔にも支持杭を挿通させるとよい。

【００２７】また、請求項４の発明の構成は、上記トレ
ンチ内には適宜間隔で支持杭を挿入し、この支持杭の下
端はコンクリートで根固めし、ケーソンに設けられた案
内孔にこの支持杭を挿通させ、この支持杭の上端部位は
地上に固定した受け台に連結し、この受け台に上記圧入
装置を連結し、上記受け台に既設ケーソンの側面を係止
してケーソンの昇降を抑止するようになしたことを特徴
とする技術的手段を講じたものである。また、浮力調整
装置をケーソンの下に配置する場合には、浮力調整装置
に設けられた案内孔にも支持杭を挿通させるとよい。

【００２８】

【作用】それ故本発明は以下の作用を呈することにな
る。 請求項１の発明の作用としては、大きな浮力を設定
でき、さらに、浮力調整装置内の荷重液注入量により浮
力を調整することができ、沈設工程の途中で浮力を増す
ことも可能となる。 請求項２の発明の作用としては、支持杭は圧入装置
の反力受けとして、また、ケーソンの沈降ガイドとして
の作用を呈する。 請求項３の発明の作用としては、埋入した鋼棒がケ
ーソンを吊り下げ、不測の沈降事故を防止する作用を呈
する。なお、この鋼棒はケーソンにプレストレスを付与
する作用を呈するように利用してもよいものである。 請求項４の発明の作用としては、既設ケーソンの側
面を係止してケーソンの昇降を抑止するので、ケーソン
の継ぎ足しの際に、圧入装置を一時撤去しても既設ケー
ソンが沈下または浮力により浮き上がるのを防ぐ作用を
呈するものである。

【００２９】

【実施例】以下本発明を添付図面に基づいて詳細に説明
する。先ず、本発明を「図４」乃至「図９」に示す従来
例をも参照にしながら工程順に略記すると以下の通りで
ある。 「第一工程」 ケーソン３０壁下部位をトレンチ掘削
し、該トレンチ２０内に泥水２１を充填する。 「第二工程」 トレンチ２０内に支持杭２２，２２，２
２・・・を挿入し、地上には該支持杭２２，２２，２２
・・・の上端を固定すると共に、ケーソン３０の圧入装
置５０を取り付ける受け台４０を設置する。 「第三工程」 トレンチ２０上に浮力調整装置６０を設
置する。 「第四工程」 浮力調整装置６０の上にトレンチ内の泥
水に浮く中空部３１，３１，３１・・・を有した一定の
高さのケーソン３０を構築する。 「第五工程」 構築されたケーソン３０を浮力調整装置
６０と共に圧入装置５０でトレンチ２０内に押し込み沈
降させる。 「第六工程」 ケーソン３０を一定距離沈降させたら、
さらに、一定の高さの中空式壁を有したケーソン３０を
継ぎ足す。 「第七工程」 第五工程に戻り、この第五工程と第六工
程とを必要回数繰り返して、トレンチ２０の底までケー
ソン３０を沈設する。 「第八工程」 「第七工程」終了後、または終了に先立
って、ケーソン３０内を順次水中掘削する。 「第九工程」 ケーソン３０内の掘削が終了したら、水
中コンクリート５の打設、泥水の排出、気中底盤コンク
リート６の打設、ケーソン３０の外周面側への裏込等の
仕上工を施す。

【００３０】そこで、上記工程順に従って順に説明す
る。先ず、「第一工程」のケーソン壁下部位をトレンチ
掘削し、該トレンチ内に泥水を充填するのは従来と同じ
で、「図４」及び「図５」に示した従来例を応用できる
のでその説明は省略する。

【００３１】次ぎに「第二工程」でトレンチ２０内に支
持杭２２，２２，２２・・・を挿入し、地上には該支持
杭２２，２２，２２・・・の上端を固定すると共にケー
ソン３０の圧入装置５０を取り付ける受け台４０を設置
する。この支持杭２２，２２，２２・・・は、トレンチ
２０の周方向に所定の間隔を有して鉛直方向に挿入さ
れ、下端はコンクリート２３で根固めして支持杭２２，
２２，２２・・・の反力を確実に地山に伝えるようにな
してある。なお、「図２」中、２４はケーソン３０沈設
後に打設するコンクリートを示すものである。

【００３２】また、上記受け台４０は、地上に固定され
るものであればその形状は適宜設定すればよいが、図示
例では、トレンチ２０の内側と外側とに縦枠４１，４１
を立設し、縦枠４１，４１上端をトレンチ２０をまたぐ
連結横桟４２で連結してある。また、この受け台４０に
は上記横桟４２より一対の鉛直アーム４３，４３を吊り
下げてなり、この鉛直アーム４３，４３には後記するケ
ーソン３０の側面を着脱可能に係止するジャッキ等の係
止具４４，４４を取り付けてある。

【００３３】なお、図示の受け台４０は、所謂、両持ち
式であるのでケーソン３０を沈設途中にその内側を掘削
する場合は内側の縦枠４１の支持部を確保できなくなる
ので、ケーソン３０の外側での片持ち式となせばよい。

【００３４】そして、上記受け台４０の横桟４２に支持
杭２２，２２，２２・・・の上端を連結固定し、該横桟
４２はその下方にケーソン３０を継ぎ足すに充分で、さ
らに、継ぎ足したケーソン３０の上面と該横桟４２との
間にジャッキ等の圧入装置５０を介装できる間隔を設け
るのは無論である。

【００３５】この受け台４０と前記支持杭２２，２２，
２２・・・とは、両者を一体化した状態で、沈設するケ
ーソン３０の全荷重（全重量より浮力分を差し引き、所
定の安全率を加味した分）と、圧入装置５０の反力とに
抗する強度を有するように設定される。従来はアースア
ンカー４によって圧入装置５０の反力を受けていたが、
この従来例だとケーソン３０の沈降事故の際にこれを阻
止できない。そこで、受け台４０を設けることでケーソ
ン３０の不測の沈降を阻止可能となしている。なお、支
持杭２２，２２，２２・・・は、受け台４０の反力受け
を補強する目的とケーソン３０の沈降ガイドを兼ねるよ
うになしてあるが、この沈降ガイドについては後記する
ことにする。

【００３６】なお、圧入装置５０はジャッキやラックア
ンドギヤ等の従来公知なものが使用でき、この圧入装置
５０は単に継ぎ足したケーソン３０の上面と前記横桟４
２との間に介装してもよいが、継ぎ足したケーソン３０
の上面には当て板４５を設け、圧入装置５０はその両端
を前記横桟４２とこの当て板４５とに夫々固定できるよ
うになしておくと、力の伝達が確実となって望ましいも
のである。

【００３７】また、上記係止具４４，４４は、ケーソン
３０を両側より挟圧して係止するものを使用している
が、ケーソン３０の周面に図では省略してある係止凹部
を予め形成しておき、係止具４４，４４の先端がこの係
止凹部内に着脱可能に係入するようになすと、さらに確
実な係止が可能となるものである。

【００３８】この係止具４４，４４は、ケーソン３０の
継ぎ足しに際して圧入装置５０を一時的に撤去する必要
があるので、この際にケーソン３０が浮力で上昇しない
ようになすのが主たる目的であるが、沈設中のケーソン
３０が不意に沈降するのを防止する目的に使用すること
も可能である。

【００３９】そして、「第三工程」の浮力調整装置６０
は、トレンチ２０の周方向に複数に仕切った密閉容器状
で、その各密閉室内に水等の荷重液を注排水可能となし
てある。すなわち、６１が水等の荷重液を注排水する管
で、この管６１は後記ケーソン３０内に埋入させて地上
まで連通され、地上端は正逆転可能なポンプを介して荷
重液タンク（図示せず）に連通すればよいが、この方式
だと深い場所より荷重液をくみ上げることが困難な場合
もあるので、図示例では、図からは必ずしも明らかでは
ないが、空気圧送管と液用管との二本を挿入し、荷重液
の注入には液用管を介して注入し、排水の際は空気圧送
管より密閉室内に空気を圧入し荷重液が液用管内を逆流
して排水されるようになしてある。

【００４０】上記浮力調整装置６０をトレンチ２０の周
方向に複数に仕切った密閉容器状となすには、密閉容器
状の浮力調整装置６０内を放射縦方向の隔壁で仕切れば
よいが、この浮力調製装置６０は大型となるので、本実
施例では密閉容器を複数を組み合わせて形成するように
なしている。そして、上記管６１は仕切られた各密閉室
ごとに設けられる。従って、浮力調整装置６０内の全て
を空とすれば大きな浮力が得られ、荷重液を注入すれば
浮力を低減ないしは沈降荷重を加えることができ、さら
には、密閉容器ごとに荷重液の注入量を調整することで
偏荷重に抗してケーソン３０の姿勢を制御できるように
なしてある。

【００４１】特に、上記浮力調整装置６０は、ケーソン
３０の沈設途中においても、浮力を増減することが可能
で、地上に継ぎ足したケーソン３０部位は泥水２１中に
浸漬されるまでは沈降荷重のみ加わり、その部分の浮力
は利用できないので、ケーソン３０を継ぎ足した時点で
荷は重液は空乃至最も少なく、ケーソン３０を沈降させ
るに従って荷重液を順次注入すると浮力を最も効果的に
利用することができる。また、前記したように、プレキ
ャストコンクリートの組み立てあるいはコンクリートの
偏った打設等によってケーソン３０に偏荷重が加わるお
それがある場合は、大きな荷重が加わる側に荷重液を多
く排水して大きな浮力を与えて姿勢を保てばよく、ま
た、ケーソン３０の外周面と地山とが接触して抵抗によ
って沈降荷重を大きく必要とする場合は荷重液を注水し
て沈降荷重を増せばよい。

【００４２】なお、荷重液を比重が充分に多きなものを
大容量で使用すれば、前記圧入装置５０を使用しなくて
もケーソン３０を沈降させることが可能となるが、この
ような状態でも、圧入装置５０を使用して、該圧入装置
５０の作動分に限ってケーソン３０が沈降するようにな
しておくことが正確なケーソン沈設制御に望ましいもの
である。

【００４３】なお、上記浮力調整装置６０には、適所に
前記支持杭２２，２２，２２・・・を貫通する案内孔６
２が複数設けられ、この各案内孔６２内を各支持杭２２
が貫通するようにして支持杭２２を案内にして沈降可能
に設置している。

【００４４】そして、「第四工程」の浮力調整装置６０
の上に構築されるケーソン３０は、従来公知なものが使
用でき、浮力調整装置６０上にコンクリート型枠を組み
コンクリートを打設する場所打ちコンクリート方式と、
所定のセグメント形状に予め形成されたコンクリートブ
ロックを浮力調整装置６０上に組み立てるプレキャスト
コンクリート方式とのいずれを使用してもよいが、いず
れの方式を使用した場合も、浮力を得るための中空部３
１，３１，３１・・・と前記支持杭２２，２２，２２・
・・が貫通する前記案内孔６２に連通する連通案内孔３
１ａとを設けてある。

【００４５】なお、上記中空部３１，３１，３１・・・
は、その底を浮力調整装置６０の上面で塞ぎ、浮力調整
装置６０を使用しない場合は有底状となしてトレンチ２
０内の泥水２１がこの中空部３１，３１，３１・・・内
に侵入しないようになして浮力が得られるようになして
ある。

【００４６】そして、「第五工程」では、構築されたケ
ーソン３０を浮力調整装置６０と共に圧入装置５０でト
レンチ２０内に押し込み沈降させるが、この際に、前記
浮力調整装置６０を使用して浮力を調整するほかに、上
記ケーソン３０（浮力調整装置６０を使用する図示実施
例ではこの浮力調整装置６０）にはその下方の泥水２１
を排泥するバルブ装置２５を有した排泥配管２６を該ケ
ーソン３０の周方向に複数設け、該バルブ開度を調整し
て沈設制御を行うようになしてある。

【００４７】すなわち、上記浮力調整装置６０の下面か
ら地上まで連通する排泥配管２６をケーソン３０内に埋
入させ、この排泥配管２６の途中にバルブ装置２５を介
装してある。なお、浮力調整装置６０を使用しない場合
は排泥配管２６をケーソン３０の下面に開口させる。

【００４８】上記排泥配管２６の地上端にはポンプ等の
吸引排泥装置を設けてもよいが、本実施例では該排泥配
管２６の地上端は図示しない泥水循環タンク内に解放し
てあり、ケーソン３０が沈降するに伴って、ケーソン３
０の下方の泥水２１が押し上げられるようになしてあ
る。なおバルブ装置２５は電磁弁等を使用し電源回路に
送信される信号によってそのバルブ開度を調整できるよ
うになしてあるが、無論このバルブ装置２５の調整は他
の公知手段で行ってもよい。

【００４９】従って、上記ケーソンの下方の泥水を排泥
すると、泥水２１とケーソン３０との置き換えがその分
容易となるので、大きな浮力を有したケーソン３０であ
っても、その分小さい圧入力でケーソン３０を沈降させ
ることを可能となすものであり、さらには、泥水２１と
ケーソン３０との置き換えの容易性をケーソン３０の周
方向で局所的に変更することで、沈降速度をケーソン３
０の周方向で調整できてケーソン３０の姿勢を制御でき
ることになるのは従来と同じである。

【００５０】「第六工程」ではケーソン３０を一定距離
沈降させたら、さらに、一定の高さの中空式壁を有した
ケーソン３０を継ぎ足す。このケーソン３０の継ぎ足し
は、圧入装置５０を撤去して得られた空間にケーソン３
０を従来法によって継ぎ足せばよいが、本実施例では、
前記中空部３１，連通案内孔３１ａを連通して形成する
ようになし、また、前記管６１，排泥配管２６を地上ま
で連通するように継ぎ足しケーソン３０内に埋入する。

【００５１】さらに、図示実施例ではケーソン３０には
順次上下方向に連結する鋼棒３４を埋入し、この鋼棒３
４の上端を上記受け台４０または圧入装置５０に着脱可
能に連結してある。

【００５２】上記鋼棒３４（前記管６１，排泥配管２６
も同じ）はケーソン３０が場所打ちコンクリートの場合
は、溶接、螺合等で順次延設すればよく、プレキャスト
コンクリートの場合は予め両端に連結具（トンネル用セ
グメント等に使用される公知な連結具を使用すればよ
い。）を有した鋼棒３４（管６１，排泥配管２６）を埋
入しておけばよい。

【００５３】そして、上記鋼棒３４の上端は上記受け台
４０または圧入装置５０に連結するが、この連結は常時
連結しておくものでは無く、ケーソン３０が沈降するお
それある場合に限って連結しケーソン３０を受け台４０
に吊り下げればよい。ケーソン３０が沈降するおそれあ
る場合としては、まず、圧入装置５０を作動中で沈降荷
重が加えられている場合である。そして、この状態では
圧入装置５０の作動に対応してケーソン３０は沈降しな
くてはならないので鋼棒３４の上端は上記圧入装置５０
に連結する。また、圧入装置５０を撤去してケーソン３
０を継ぎ足す作業時にも該ケーソンが沈降する場合もあ
るので、この場合は圧入装置５０の撤去に先立って鋼棒
３４の上端を受け台４０の適宜固定部位に付け替えれば
よい。なお、浮力調製装置６０を使用する場合は、この
鋼棒３４の下端は該浮力調製装置６０に連結するのは無
論である。

【００５４】そして「第七工程」乃至「第九工程」は従
来法を利用できるのでここでは説明を省略する。

【００５５】

【発明の効果】本発明は上記のごときで、トレンチ２０
内に周方向に複数に仕切った密閉容器状で、その各密閉
室内に水等の荷重液を注排水可能となした浮力調整装置
６０を設置し、この浮力調整装置６０の上にケーソン３
０を配置し、該浮力調整装置６０内の荷重液注入量によ
り浮力を調整するようになしているので、この浮力調整
装置６０の容量を大きく設定すれば充分なる浮力を設定
でき、かつ、この浮力は調整可能であるので、沈設時は
浮力を小さく乃至は沈降荷重となし、確実にケーソン３
０を沈設でき、万が一不測の事故でケーソン３０が意に
反して沈下するような状態となった場合も浮力を途中か
ら増加させて事故の発生を防止できる圧入式オープンケ
ーソン工法を提供できるものである。

【００５６】また本発明は、トレンチ２０内には適宜間
隔で支持杭２２，２２，２２・・・を挿入し、この支持
杭２２，２２，２２・・・の下端はコンクリート２３で
根固めし、ケーソン３０（上記浮力調整装置６０を使用
する場合は該浮力調整装置６０を含め）には該支持杭２
２が挿通する案内孔６１，３１ａを設け、この支持杭２
２の上端部位は地上に固定した受け台４０に連結し、こ
の受け台４０に上記圧入装置５０を連結してなるので、
支持杭２２，２２，２２・・・が圧入装置５０の反力を
地山に伝え、該圧入装置５０の押圧力を有効に利用でき
る圧入式オープンケーソン工法を提供できるものであ
る。なお、この受け台４０はケーソン３０を吊り下げ保
持することで、ケーソン沈下事故を防ぎ、支持杭２２，
２２，２２・・・はケーソン３０のガイドとして利用さ
れ、沈設制御をより確実・安全に行うのに寄与するもの
である。

【００５７】また、本発明はトレンチ２０内には適宜間
隔で支持杭２２，２２，２２・・・を挿入し、この支持
杭２２，２２，２２・・・の下端はコンクリート２３で
根固めし、ケーソン３０（上記浮力調整装置６０を使用
する場合は該浮力調整装置６０を含め）には該支持杭が
挿通する案内孔６１，３１ａ設け、この支持杭２２，２
２，２２・・・の上端部位は地上に固定した受け台４０
に連結し、この受け台４０に上記圧入装置５０を連結
し、上記ケーソン３０には順次上下方向に連結する鋼棒
３４を埋入し、この鋼棒３４の上端を上記受け台４０ま
たは圧入装置５０に着脱可能に連結し手なるので、ケー
ソン３０の沈降は圧入装置５０の作動分のみに限定さ
れ、制御が容易で安全な圧入式オープンケーソン工法を
提供できるものである。

【００５８】また本発明は、トレンチ２０内には適宜間
隔で支持杭２２，２２，２２・・・を挿入し、この支持
杭２２，２２，２２・・・の下端はコンクリート２３で
根固めし、ケーソン３０（上記浮力調整装置６０を使用
する場合は該浮力調整装置６０を含め）には該支持杭が
挿通する案内孔６１，３１ａ設け、この支持杭２２，２
２，２２・・・の上端部位は地上に固定した受け台４０
に連結し、この受け台４０に上記圧入装置５０を連結
し、上記受け台４０に既設ケーソン３０の側面を係止し
てケーソン３０の昇降を抑止するようになしてあるた
め、ケーソン３０の継ぎ足しの際に、既設のケーソン３
０を固定しておくことができ、継ぎ足し作業の合理性と
安全性とを確保できる圧入式オープンケーソン工法を提
供できるものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明圧入式オープンケーソン工法によって掘
削中の立坑平面図である。

【図２】「図１」のＡ−Ａ線分拡大断面図である。

【図３】本発明に使用される浮力調整装置の部分縦断面
図である。

【図４】従来例縦断面図である。

【図５】「図４」状態より以後の工程の従来例縦断面図
である。

【図６】「図５」状態より以後の工程の従来例縦断面図
である。

【図７】「図６」状態より以後の工程の従来例縦断面図
である。

【図８】「図７」状態より以後の工程の従来例縦断面図
である。

【図９】「図８」状態より以後の工程の従来例縦断面図
である。

【符号の説明】

２０ トレンチ ２１ 泥水 ２２ 支持杭 ２３ コンクリート ２５ バルブ装置 ２６ 排泥配管２ ３０ ケーソン ３１ａ 案内孔 ３４ 鋼棒 ４０ 受け台 ５０ 圧入装置５ ６０ 浮力調整装置 ６１ 案内孔

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭61−207726（ＪＰ，Ａ) 特開 昭49−27015（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−236918（ＪＰ，Ａ) 特公 昭33−4125（ＪＰ，Ｂ１) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) E02D 23/08 E21D 1/00

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ケーソン壁下部位をトレンチ掘削し、該
   トレンチ内に泥水を充填し、トレンチ内の泥水に浮く中
   空式壁を有したケーソンをトレンチ内に配置し、このケ
   ーソンを地上に固定した圧入装置により浮力に抗して沈
   降させるようになし、該ケーソンにはその下方の泥水を
   排泥するバルブ装置を有した排泥配管を該ケーソンの周
   方向に複数設け、該バルブ開度を調整してケーソンの沈
   設制御を行うようになした圧入式オープンケーソン工法
   において、トレンチ内に周方向に複数に仕切った密閉容
   器状で、その各密閉室内に水等の荷重液を注排水可能と
   なした浮力調整装置を設置し、この浮力調整装置の上に
   ケーソンを配置し、該浮力調整装置内の荷重液注入量に
   より浮力を調整するようになしたことを特徴とする圧入
   式オープンケーソン工法。
2. 【請求項２】 ケーソン壁下部位をトレンチ掘削し、該
   トレンチ内に泥水を充填し、トレンチ内の泥水に浮く中
   空式壁を有したケーソンをトレンチ内に配置し、このケ
   ーソンを地上に固定した圧入装置により浮力に抗して沈
   降させるようになし、該ケーソンにはその下方の泥水を
   排泥するバルブ装置を有した排泥配管を該ケーソンの周
   方向に複数設け、該バルブ開度を調整してケーソンの沈
   設制御を行うようになした圧入式オープンケーソン工法
   において、上記トレンチ内には適宜間隔で支持杭を挿入
   し、この支持杭の下端はコンクリートで根固めし、ケー
   ソンに設けられた案内孔にこの支持杭を挿通させ、この
   支持杭の上端部位は地上に固定した受け台に連結し、こ
   の受け台に上記圧入装置を連結してなることを特徴とす
   る圧入式オープンケーソン工法。
3. 【請求項３】 ケーソン壁下部位をトレンチ掘削し、該
   トレンチ内に泥水を充填し、トレンチ内の泥水に浮く中
   空式壁を有したケーソンをトレンチ内に配置し、このケ
   ーソンを地上に固定した圧入装置により浮力に抗して沈
   降させるようになし、該ケーソンにはその下方の泥水を
   排泥するバルブ装置を有した排泥配管を該ケーソンの周
   方向に複数設け、該バルブ開度を調整してケーソンの沈
   設制御を行うようになした圧入式オープンケーソン工法
   において、上記トレンチ内には適宜間隔で支持杭を挿入
   し、この支持杭の下端はコンクリートで根固めし、ケー
   ソンに設けられた案内孔にこの支持杭を挿通させ、この
   支持杭の上端部位は地上に固定した受け台に連結し、こ
   の受け台に上記圧入装置を連結し、上記ケーソンには順
   次上下方向に連結する鋼棒を埋入し、この鋼棒の上端を
   上記受け台または圧入装置に着脱可能に連結したことを
   特徴とする圧入式オープンケーソン工法。
4. 【請求項４】 ケーソン壁下部位をトレンチ掘削し、該
   トレンチ内に泥水を充填し、トレンチ内の泥水に浮く中
   空式壁を有したケーソンをトレンチ内に配置し、このケ
   ーソンを地上に固定した圧入装置により浮力に抗して沈
   降させるようになし、該ケーソンにはその下方の泥水を
   排泥するバルブ装置を有した排泥配管を該ケーソンの周
   方向に複数設け、該バルブ開度を調整してケーソンの沈
   設制御を行うようになした圧入式オープンケーソン工法
   において、上記トレンチ内には適宜間隔で支持杭を挿入
   し、この支持杭の下端はコンクリートで根固めし、ケー
   ソンに設けられた案内孔にこの支持杭を挿通させ、この
   支持杭の上端部位は地上に固定した受け台に連結し、こ
   の受け台に上記圧入装置を連結し、上記受け台に既設ケ
   ーソンの側面を係止してケーソンの昇降を抑止するよう
   になしたことを特徴とする圧入式オープンケーソン工
   法。
5. 【請求項５】 上記トレンチの下に上記浮力調整装置を
   配置し、上記浮力調整装置に設けられた案内孔にも上記
   支持杭を挿通させることを特徴とする請求項２〜４いず
   れか記載の圧入式オープンケーソン工法。