JP3808983B2 - オープンケーソン構造とその沈設方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、橋梁の基礎、シールドトンネル等の立坑、地下駐車場等の地下容器の建設に用いられるオープンケーソン構造とその沈設方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
以下、図を参照して従来技術を説明する。
オープンケーソン工法の底盤コンクリートは、水中コンクリートとして打設するのが普通で、一般には無筋コンクリートで施工される。
底盤の設計は、図７の縦断面図に示すように、底盤コンクリート１内の応力伝達を４５０とすると、両側壁２からの応力伝達線Ｓが、底面で重複する点Ｐとなるような、小型のオープンケーソン径であれば塊体として考えてよく、底盤コンクリート１の曲げ応力は問題とならない。
しかし最近では、図８の縦断面図に示すように、底盤コンクリート１内への応力伝達は、両側壁２からの応力伝達線Ｓが重複しない大型のオープンケーソン３が増加しており、底盤コンクリート１は、Ｐ１、Ｐ２を設計上のスパンとする、曲げ応力を考慮した設計を行うことが必要となり、その結果、底盤コンクリート１の厚さを増加しなければならないことになる。
【０００３】
これら問題を解決する方法として、図９の縦断面図、図１０の平面図に示すように、底盤コンクリート１上に、設計上必要な桁高さを有する隔壁４を設け、曲げ応力を考慮した方法がある。
しかし、この方法では完成時のオープンケーソン３内部を立坑あるいはその他の容器として使用する際、隔壁４がデッドスペースとなり、必要な内空容積を確保するためにはオープンケーソン３の沈設深度を増加しなければならず、それだけ工事費、工期の増加となり、不経済となる。
【０００４】
さらに、このような隔壁４を設けた場合、オープンケーソン３の沈設に伴い、隔壁４は水中に没した状態となるため、クラムシェルバッケット等で掘削の際、隔壁４の位置が確認できず、掘削能率が著しく低下することになる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記従来の問題点を解決するためになされたもので、簡単な構成で、経済的、効率的なオープンケーソン構造とその沈設方法を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記のような課題を解決するために、本発明のオープンケーソンの構造は、オープンケーソン下端の、刃口の内面間にわたって設けた複数の隔壁と、
刃口上部に設けた側壁において、刃口に設けた隔壁の位置に合わせて側壁内面に垂直方向に設けたガイド溝と、前記複数の隔壁を埋め込んだ底盤コンクリートから構成したことを特徴とするオープンケーソン構造であり、また、オープンケーソンの内空断面に、フロートを設置し、前記フロートは、オープンケーソンの内空断面の掘削に伴い、側壁に設けられたガイド溝に沿ってスライドしつつ、浮力によりオープンケーソン内部空間の水面上に浮いていることにより、刃口部に設けた複数の隔壁位置を確認しながら、オープンケーソンの内空断面を掘削し、沈下させていくことを特徴とする、オープンケーソンの沈設方法である。
【０００７】
【発明の実施の形態１】
以下図面を参照しながら本発明の実施形態の一例について説明する。
尚、オープンケーソンの平面形状には、円形、小判形、矩形等々各種あるが、本発明の実施形態では平面形状が円形の場合について説明する。
【０００８】
【基本構成】
図３は本発明によるオープンケーソン構造とその沈設方法の状態を示す縦断面図である。
オープンケーソン３は、オープンケーソン３下端に設けた刃口５と、刃口５の内面間にわたって設けた複数の隔壁４と、刃口５上部に設けた側壁２と、側壁２内面に垂直方向に設けたガイド溝６と、複数の隔壁４を埋め込んだ底盤コンクリート１から構成される。
なお、本明細書においては、刃口５内面間にわたって設ける壁を「隔壁」と称する。
また、刃口５内面間にわたって隔壁を設けるには、地上にて支保工で型枠を支持してその上にコンクリートを打設して形成するものであり、通常のスラブの構築と同様の工法である。
尚、図中のフロート７は、オープンケーソン３をクラムシェルバッケット（図示せず。）で掘削する際、水中に没しているため見ることのできない隔壁４の位置を確認するための装置である。
【０００９】
【施工順序】
本発明によるオープンケーソン構造とその沈設方法を、施工順序に従って説明する。
【００１０】
＜イ＞刃口の構築
図１は、刃口５と、その内面間にわたって設けた、複数の隔壁４を構築した状態を示す縦断面図であり、図２はその平面図である。
オープンケーソン３を構築する地盤Ｇを水平に整地後、均木８を所定間隔あけて敷き並べ、正確な水平に調整する。
均木８上に、鋼材等で加工された刃口５を設置し、刃口５内部にコンクリート５１を打設する。
【００１１】
＜ロ＞隔壁の構築
刃口５の、刃先部より上部のテーパー内面間にわたって、複数の隔壁４を構築する。
隔壁４は、オープンケーソン３を所定の深さに沈設後打設する、底盤コンクリート内に埋め込まれるものであり、底盤コンクリートの曲げ応力を考慮した設計上必要な桁高さを有する隔壁４とする。
【００１２】
＜ハ＞側壁の構築
刃口５の上部に、１ロッド分の高さの側壁２を構築する。
オープンケーソン３の内空面に沿って、掘削、沈下を繰り返し、オープンケーソン３が所定の深さになるまで、側壁２を順次継ぎ足していく。
図３は、オープンケーソン３が所定の深さに達した状態を示す縦断面図である。 側壁２構築の際、刃口５に設けた複数の隔壁４の位置に合わせて、側壁２の内側表面に、垂直なガイド溝６を設ける。
【００１３】
＜ニ＞フロートの設置
オープンケーソン３の掘削、沈下に伴い、刃口５に設けた複数の隔壁４が水中に没して見えなくなった時点で、フロート７をガイド溝６に沿って設置する。
図４は、フロート７の斜視図である。
フロート７は、平面形状が、複数の隔壁４と同一形状とし、中心部には浮力のあるフローター７１を、また、フローター７１の外方には鋼材等で加工された腕部材７２を取付け、腕部材７２の先端には、ガイド溝６に沿ってスライド可能なガイド部材７３を一体に取付けている。
フロート７はその浮力により、オープンケーソン３内部空間の水面上に浮いており、水中に没して確認できない隔壁４の位置を、上方から常に確認することができる。
【００１４】
＜ホ＞底盤コンクリートの打設
図５は、オープンケーソン３が所定の深度に達し、その底部に底盤コンクリート１が打設された状態を示す縦断面図である。
底盤コンクリート１の打設箇所は、水中に没しているため、トレミー管（図示せず。）を用いる等、任意の方法で水中コンクリートの打設を行う。
底盤コンクリート１の仕上げ天端は、隔壁４の天端と一致させ、複数の隔壁４は底盤コンクリート１に没した状態となる。
底盤コンクリート１内の複数の隔壁４の存在により、オープンケーソン３は底盤コンクリート１の曲げ応力を考慮した塊体として完成する。
【００１５】
【発明の実施の形態２】
図６は、第２実施例を示すオープンケーソン３の縦断面図である。
本実施例においては、複数の隔壁４の断面はＴ字形断面を形成しているが、平面形状は第１実施例と同じであり、従ってフロート７も同一形状のものが採用できる。
【００１６】
【発明の効果】
本発明は以上説明したようになるから、次のような効果を得ることができる。
＜イ＞底盤コンクリート内に、底盤コンクリートの曲げ応力を考慮した有効桁高を有する隔壁を設けたので、オープンケーソンを一体の塊体とすることができる。＜ロ＞底盤コンクリート内に隔壁を設けたので、底盤コンクリート厚を薄くでき、従って、オープンケーソンの沈設深度を増加する必要がない。
＜ハ＞底盤コンクリート内に隔壁を設けたので、オープンケーソン内の内空容積を有効利用できる。
＜ニ＞水中に没した隔壁の位置に、フロートを設置したので、掘削の際、隔壁の位置を正確に確認でき、掘削作業の能率が向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】刃口と、その内面間にわたって設けた複数の隔壁を構築した状態を示す縦断面図。
【図２】同上平面図。
【図３】オープンケーソン構造とその沈設方法の状態を示す縦断面図。
【図４】フロートの斜視図。
【図５】オープンケーソンが所定の深度に達し、その底部に底盤コンクリートが打設された状態を示す縦断面図。
【図６】第２実施例を示すオープンケーソンの縦断面図。
【図７】従来のオープンケーソン底盤コンクリート状況を示す、縦断面図。
【図８】従来の、別のオープンケーソン底盤コンクリート状況を示す、縦断面図。
【図９】従来の、さらに別のオープンケーソン底盤コンクリート状況を示す、縦断面図。
【図１０】同上平面図。
【発明の属する技術分野】
本発明は、橋梁の基礎、シールドトンネル等の立坑、地下駐車場等の地下容器の建設に用いられるオープンケーソン構造とその沈設方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
以下、図を参照して従来技術を説明する。
オープンケーソン工法の底盤コンクリートは、水中コンクリートとして打設するのが普通で、一般には無筋コンクリートで施工される。
底盤の設計は、図７の縦断面図に示すように、底盤コンクリート１内の応力伝達を４５０とすると、両側壁２からの応力伝達線Ｓが、底面で重複する点Ｐとなるような、小型のオープンケーソン径であれば塊体として考えてよく、底盤コンクリート１の曲げ応力は問題とならない。
しかし最近では、図８の縦断面図に示すように、底盤コンクリート１内への応力伝達は、両側壁２からの応力伝達線Ｓが重複しない大型のオープンケーソン３が増加しており、底盤コンクリート１は、Ｐ１、Ｐ２を設計上のスパンとする、曲げ応力を考慮した設計を行うことが必要となり、その結果、底盤コンクリート１の厚さを増加しなければならないことになる。
【０００３】
これら問題を解決する方法として、図９の縦断面図、図１０の平面図に示すように、底盤コンクリート１上に、設計上必要な桁高さを有する隔壁４を設け、曲げ応力を考慮した方法がある。
しかし、この方法では完成時のオープンケーソン３内部を立坑あるいはその他の容器として使用する際、隔壁４がデッドスペースとなり、必要な内空容積を確保するためにはオープンケーソン３の沈設深度を増加しなければならず、それだけ工事費、工期の増加となり、不経済となる。
【０００４】
さらに、このような隔壁４を設けた場合、オープンケーソン３の沈設に伴い、隔壁４は水中に没した状態となるため、クラムシェルバッケット等で掘削の際、隔壁４の位置が確認できず、掘削能率が著しく低下することになる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記従来の問題点を解決するためになされたもので、簡単な構成で、経済的、効率的なオープンケーソン構造とその沈設方法を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記のような課題を解決するために、本発明のオープンケーソンの構造は、オープンケーソン下端の、刃口の内面間にわたって設けた複数の隔壁と、
刃口上部に設けた側壁において、刃口に設けた隔壁の位置に合わせて側壁内面に垂直方向に設けたガイド溝と、前記複数の隔壁を埋め込んだ底盤コンクリートから構成したことを特徴とするオープンケーソン構造であり、また、オープンケーソンの内空断面に、フロートを設置し、前記フロートは、オープンケーソンの内空断面の掘削に伴い、側壁に設けられたガイド溝に沿ってスライドしつつ、浮力によりオープンケーソン内部空間の水面上に浮いていることにより、刃口部に設けた複数の隔壁位置を確認しながら、オープンケーソンの内空断面を掘削し、沈下させていくことを特徴とする、オープンケーソンの沈設方法である。
【０００７】
【発明の実施の形態１】
以下図面を参照しながら本発明の実施形態の一例について説明する。
尚、オープンケーソンの平面形状には、円形、小判形、矩形等々各種あるが、本発明の実施形態では平面形状が円形の場合について説明する。
【０００８】
【基本構成】
図３は本発明によるオープンケーソン構造とその沈設方法の状態を示す縦断面図である。
オープンケーソン３は、オープンケーソン３下端に設けた刃口５と、刃口５の内面間にわたって設けた複数の隔壁４と、刃口５上部に設けた側壁２と、側壁２内面に垂直方向に設けたガイド溝６と、複数の隔壁４を埋め込んだ底盤コンクリート１から構成される。
なお、本明細書においては、刃口５内面間にわたって設ける壁を「隔壁」と称する。
また、刃口５内面間にわたって隔壁を設けるには、地上にて支保工で型枠を支持してその上にコンクリートを打設して形成するものであり、通常のスラブの構築と同様の工法である。
尚、図中のフロート７は、オープンケーソン３をクラムシェルバッケット（図示せず。）で掘削する際、水中に没しているため見ることのできない隔壁４の位置を確認するための装置である。
【０００９】
【施工順序】
本発明によるオープンケーソン構造とその沈設方法を、施工順序に従って説明する。
【００１０】
＜イ＞刃口の構築
図１は、刃口５と、その内面間にわたって設けた、複数の隔壁４を構築した状態を示す縦断面図であり、図２はその平面図である。
オープンケーソン３を構築する地盤Ｇを水平に整地後、均木８を所定間隔あけて敷き並べ、正確な水平に調整する。
均木８上に、鋼材等で加工された刃口５を設置し、刃口５内部にコンクリート５１を打設する。
【００１１】
＜ロ＞隔壁の構築
刃口５の、刃先部より上部のテーパー内面間にわたって、複数の隔壁４を構築する。
隔壁４は、オープンケーソン３を所定の深さに沈設後打設する、底盤コンクリート内に埋め込まれるものであり、底盤コンクリートの曲げ応力を考慮した設計上必要な桁高さを有する隔壁４とする。
【００１２】
＜ハ＞側壁の構築
刃口５の上部に、１ロッド分の高さの側壁２を構築する。
オープンケーソン３の内空面に沿って、掘削、沈下を繰り返し、オープンケーソン３が所定の深さになるまで、側壁２を順次継ぎ足していく。
図３は、オープンケーソン３が所定の深さに達した状態を示す縦断面図である。 側壁２構築の際、刃口５に設けた複数の隔壁４の位置に合わせて、側壁２の内側表面に、垂直なガイド溝６を設ける。
【００１３】
＜ニ＞フロートの設置
オープンケーソン３の掘削、沈下に伴い、刃口５に設けた複数の隔壁４が水中に没して見えなくなった時点で、フロート７をガイド溝６に沿って設置する。
図４は、フロート７の斜視図である。
フロート７は、平面形状が、複数の隔壁４と同一形状とし、中心部には浮力のあるフローター７１を、また、フローター７１の外方には鋼材等で加工された腕部材７２を取付け、腕部材７２の先端には、ガイド溝６に沿ってスライド可能なガイド部材７３を一体に取付けている。
フロート７はその浮力により、オープンケーソン３内部空間の水面上に浮いており、水中に没して確認できない隔壁４の位置を、上方から常に確認することができる。
【００１４】
＜ホ＞底盤コンクリートの打設
図５は、オープンケーソン３が所定の深度に達し、その底部に底盤コンクリート１が打設された状態を示す縦断面図である。
底盤コンクリート１の打設箇所は、水中に没しているため、トレミー管（図示せず。）を用いる等、任意の方法で水中コンクリートの打設を行う。
底盤コンクリート１の仕上げ天端は、隔壁４の天端と一致させ、複数の隔壁４は底盤コンクリート１に没した状態となる。
底盤コンクリート１内の複数の隔壁４の存在により、オープンケーソン３は底盤コンクリート１の曲げ応力を考慮した塊体として完成する。
【００１５】
【発明の実施の形態２】
図６は、第２実施例を示すオープンケーソン３の縦断面図である。
本実施例においては、複数の隔壁４の断面はＴ字形断面を形成しているが、平面形状は第１実施例と同じであり、従ってフロート７も同一形状のものが採用できる。
【００１６】
【発明の効果】
本発明は以上説明したようになるから、次のような効果を得ることができる。
＜イ＞底盤コンクリート内に、底盤コンクリートの曲げ応力を考慮した有効桁高を有する隔壁を設けたので、オープンケーソンを一体の塊体とすることができる。＜ロ＞底盤コンクリート内に隔壁を設けたので、底盤コンクリート厚を薄くでき、従って、オープンケーソンの沈設深度を増加する必要がない。
＜ハ＞底盤コンクリート内に隔壁を設けたので、オープンケーソン内の内空容積を有効利用できる。
＜ニ＞水中に没した隔壁の位置に、フロートを設置したので、掘削の際、隔壁の位置を正確に確認でき、掘削作業の能率が向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】刃口と、その内面間にわたって設けた複数の隔壁を構築した状態を示す縦断面図。
【図２】同上平面図。
【図３】オープンケーソン構造とその沈設方法の状態を示す縦断面図。
【図４】フロートの斜視図。
【図５】オープンケーソンが所定の深度に達し、その底部に底盤コンクリートが打設された状態を示す縦断面図。
【図６】第２実施例を示すオープンケーソンの縦断面図。
【図７】従来のオープンケーソン底盤コンクリート状況を示す、縦断面図。
【図８】従来の、別のオープンケーソン底盤コンクリート状況を示す、縦断面図。
【図９】従来の、さらに別のオープンケーソン底盤コンクリート状況を示す、縦断面図。
【図１０】同上平面図。
Claims (4)
- オープンケーソンの構造であって、
オープンケーソン下端の、刃口の内面間にわたって設けた複数の隔壁と、
刃口上部に設けた側壁において、
刃口に設けた隔壁の位置に合わせて側壁内面に垂直方向に設けたガイド溝と、
前記複数の隔壁を埋め込んだ底盤コンクリートから構成したことを特徴とする、
オープンケーソン構造。 - 請求項１に記載のオープンケーソン構造において、
複数の隔壁断面は、隔壁の両側面にテーパーを付けた逆台形断面であることを特徴とする、
オープンケーソン構造。 - 請求項１に記載のオープンケーソン構造において、
複数の隔壁断面は、隔壁頂部に突出部を設けたＴ字形断面であることを特徴とする、
オープンケーソン構造。 - オープンケーソンの沈設方法であって、
オープンケーソンの内空断面に、フロートを設置し、
前記フロートは、オープンケーソンの内空断面の掘削に伴い、側壁に設けられたガイド溝に沿ってスライドしつつ、浮力によりオープンケーソン内部空間の水面上に浮いていることにより、
刃口部に設けた複数の隔壁位置を確認しながら、
オープンケーソンの内空断面を掘削し、沈下させていくことを特徴とする、オープンケーソンの沈設方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21991097A JP3808983B2 (ja) | 1997-07-31 | 1997-07-31 | オープンケーソン構造とその沈設方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21991097A JP3808983B2 (ja) | 1997-07-31 | 1997-07-31 | オープンケーソン構造とその沈設方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1150464A JPH1150464A (ja) | 1999-02-23 |
| JP3808983B2 true JP3808983B2 (ja) | 2006-08-16 |
Family
ID=16742945
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21991097A Expired - Fee Related JP3808983B2 (ja) | 1997-07-31 | 1997-07-31 | オープンケーソン構造とその沈設方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3808983B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106759426A (zh) * | 2016-12-30 | 2017-05-31 | 中交第二航务工程局有限公司 | 软弱土层沉井下沉控制方法及装置 |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4644167B2 (ja) * | 2006-08-25 | 2011-03-02 | 株式会社ピーエス三菱 | アンダーパス構築工法 |
| CN103195158B (zh) * | 2013-04-03 | 2014-12-10 | 济南城建集团有限公司 | 一种市政排水管线泥水平衡顶管施工方法 |
| CN103343544B (zh) * | 2013-07-16 | 2015-07-15 | 江西建工第一建筑有限责任公司 | 一种大型沉井的施工方法 |
| CN112376626B (zh) * | 2020-12-02 | 2022-06-07 | 苏州凯伦高分子新材料科技有限公司 | 一种现浇沉井用防水卷材及其施工方法 |
-
1997
- 1997-07-31 JP JP21991097A patent/JP3808983B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106759426A (zh) * | 2016-12-30 | 2017-05-31 | 中交第二航务工程局有限公司 | 软弱土层沉井下沉控制方法及装置 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH1150464A (ja) | 1999-02-23 |
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