JP3812617B2 - 地中構造物構築用ケーソン及びその潜函接続方法 - Google Patents

地中構造物構築用ケーソン及びその潜函接続方法 Download PDF

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は地中構造物構築用ケーソン及びその潜函接続方法、特に、連続して延びるトンネル等の地下構造物を構成するために用いるケーソン及びその潜函接続方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
図11〜図14は従来の地中構造物構築用ケーソン及びその潜函接続方法を示し、1は地下構造物、例えばトンネルの壁を形成する先行ケーソンの側壁、2は後行ケーソンの側壁、3は両者の対向面間に形成される隙間、4はこの隙間3内に配置された連結鉄筋、5は鉄筋カップラー継手、6はケーソン側壁下端部刃先、7は地盤、8,9は各ケーソンの側壁1,1間または2,2間を連結する頂版梁及び底版梁、6′はこの底版梁9の刃先である。
【0003】
上記各ケーソンは地上で分割構築し、人による作業が可能な大きな隙間3を形成するように互に大きく離間した状態で地中に沈設し、隣接するケーソン間に山留め壁等を築造した後に、地盤改良工や圧気工等によって地下水の湧出を防止しつつ掘削し、この後ケーソン相互の連結を行ない、埋め戻し及び山留め壁等の撤去を行なっている。
【0004】
その具体的なケーソンの潜函接続方法は以下の通りである。
【0005】
(1)ケーソン接合位置底部地盤7aの止水改良を行なう。
【0006】
(2)先行及び後行ケーソンの端面に仮壁10を構築して沈設する。
【0007】
(3)先行及び後行ケーソンの刃先部に水中コンクリート15を打設する。
【0008】
(4)ケーソン接合部側面地盤7bに鋼管矢板11を打設する。
【0009】
(5)ケーソンの端面間をドライ掘削する。
【0010】
(6)打設面のチッピングを行ない、事前にセットした鉄筋カップラー継手5によって連結鉄筋4の配筋を行なう。
【0011】
(7)外枠12及び型枠19を組み、躯体接続コンクリート20を打設する。
【0012】
(8)埋め戻し後、鋼管矢板11を撤去する。
【0013】
【発明が解決しようとする課題】
上記のように、地上で分割構築されたケーソンを地中に沈設してトンネル等の長い地下構造物を築造する場合、隣接するケーソン相互を連結する事が必要である。その連結工のため、隣接する各ケーソン間に大きな隙間を形成する必要があり、従来は、山留め壁築造工、地下水湧水対策工等を併用した方法によって施工しているが、ケーソン深度が大きくなれば大きな土水圧が作用するため、併用工法の適用には大きな工費や工期が必要となる問題点がある。また、山留め壁はケーソン外に築造されるため、敷地境界が近接した状況ではその築造、撤去に問題がある。
【0014】
本発明はこのような問題を解決するようにしたものである。
【0015】
【課題を解決するための手段】
本発明の地中構造物構築用ケーソンは、端面が平面から見て中心から地山側に偏位した位置に頂点を有するV字状に突出する側壁を有することを特徴とする。
【0016】
本発明の地中構造物構築用ケーソンは、上記側壁端面の下部が上記頂点に連なる非斜面であることを特徴とする。
【0017】
本発明の地中構造物構築用ケーソンの潜函接続方法は、端面が平面から見て中心から地山側に偏位した位置に頂点を有するV字状に突出する側壁を有するようにした先行ケーソンを地中に沈潜せしめる工程と、上記先行ケーソンに対し所定の隙間を介して隣接されるよう後行ケーソンを地中に沈潜せしめる工程と、互に対向する上記先行及び後行ケーソン側壁端面の上記頂点間に形成される隙間を塞ぐため地山側より内枠を建て込む工程と、上記先行ケーソン及び上記先行ケーソンと同様の端面形状を有する後行ケーソンの地山側側面に鋼板を取り付ける工程と、上記先行及び後行ケーソン側壁端面の外側斜面と地山と上記内枠間に形成される隙間にモルタルを打設する工程と、上記先行及び後行ケーソンの側壁をその内側斜面間において鉄筋で接続する工程と、及び先行及び後行ケーソンの端面間に接続コンクリートを打設する工程とより成ることを特徴とする。
【0018】
本発明の地中構造物構築用ケーソンの潜函接続方法は、端面が平面から見て中心から地山側に偏位した位置に頂点を有するV字状に突出する側壁を有するようにした先行ケーソンを地中に沈潜せしめる工程と、上記先行ケーソンと同様の端面形状を有する後行ケーソンの地山側側面にその端面を越えて延びる鋼板を取り付ける工程と、上記先行ケーソンに対し所定の隙間を介して隣接されるよう上記鋼板を上記先行ケーソンの地山側に係合せしめながら、上記後行ケーソンを地中に沈潜せしめる工程と、互に対向する上記先行及び後行ケーソン側壁端面の上記頂点間に形成される隙間を塞ぐため地山側より内枠を建て込む工程と、上記先行及び後行ケーソン側壁端面の外側斜面と地山と上記内枠間に形成される隙間にモルタルを打設する工程と、上記先行及び後行ケーソンの側壁をその内側斜面間において鉄筋で接続する工程と、及び先行及び後行ケーソンの端面間に接続コンクリートを打設する工程とより成ることを特徴とする。
【0019】
【発明の実施の形態】
以下図面によって本発明の実施例を説明する。
【0020】
本発明においては、図1〜図4に示すように、互に隙間3を介して対向配置される先行ケーソンの側壁1と後行ケーソンの側壁2の端面13の形状を平面から見て側壁中心から側面地盤7b側に偏位した位置に頂点を有するV字状突出面に成形する。
【0021】
なお、配筋を必要としないその下部端面13aは図5に示すようにV字状ではなく上記頂点に連なる非斜面とするのが好ましい。
【0022】
本発明の上記各ケーソンは互に以下のように潜函接続する。
【0023】
(1)先行ケーソンの施工
【0024】
1.躯体構築時に、鉄筋カップラー継手5、止水板14を所定位置にセットする。
【0025】
2.ケーソンの水中掘削,沈設を行なう。
【0026】
3.刃先6に水中コンクリート15を打設する。
【0027】
(2)後行ケーソンの施工
【0028】
1.躯体構築時に、連結鉄筋4及び鉄筋カップラー継手5、止水板14を所定位置にセットする。
【0029】
2.ケーソンの側壁2の側面地盤7b側外面に凹みを形成し、この凹み内に鋼板16の端部を取り付け、他端を側壁2の端面を越えて外方に延ばすようにする。
【0030】
3.ケーソンの水中掘削,沈設を行なう。
【0031】
4.刃先6に水中コンクリート15を打設する。
【0032】
(3)ケーソン間底部止水工
【0033】
1.先行及び後行ケーソンの底部端面間の残留土砂を除去する。
【0034】
2.水中コンクリート15を打設する。
【0035】
(4)内枠建て込み工
【0036】
図6及び図7に示すように内枠となる例えば鋼矢板等の内枠17を対向する先行及び後行ケーソン側壁端面13の外側の斜面13b,13b間に上記頂点間の隙間を塞ぐように建て込む。
【0037】
(5)水中モルタル工
【0038】
上記斜面13b,13bと上記内枠17及び上記鋼板16との間の隙間18に水中モルタルまたは袋詰めモルタルを打設する。
【0039】
(6)ケーソン内排水工
【0040】
隙間18内の水中モルタルの養生後、ケーソン内部の濁水を排出しドライアップする。
【0041】
(7)側壁端面目荒し工
【0042】
先行及び後行ケーソンの側壁端面13の内側の斜面13c,13cをはつり、目荒しを行なう。
【0043】
(8)鉄筋工
【0044】
上記内側の斜面13c,13c間の隙間において、上記先行及び後行ケーソンの側壁間に鉄筋カップラー継ぎ手5によって連結用鉄筋4を配筋する。(ラップ継ぎ手を基本とするが、ラップ長が無い場合は溶接継ぎ手とする。)
【0045】
(9)コンクリート打設工
【0046】
図8に示すようにケーソンの側壁内側に型枠19を組み、躯体接続コンクリート20を打設する。
【0047】
なお、上記実施例においては、上記側壁端面13の外側を斜面13bとしたが、図9Aに示すように上記頂点から直角に削られた直角面13dとしても良い。また、上記実施例においては、上記側壁端面13の内側を斜面13cとしたが、図9Bに示すように頂点から直角に削られた直角面13eとしても良い。
【0048】
(10)梁端部の連結工
【0049】
図10に示すように先行ケーソンと後行ケーソンの梁8,9の端部間を連結PCボルト21で連結すると共に、両者間の隙間22内に躯体接続コンクリート20を打設する。
【0050】
【発明の効果】
本発明の地中構造物構築用ケーソン及びその潜函接続方法は上記の通りであるから、先行及び後方ケーソン1と2間の間隙3を沈設接続に必要な最小限の大きさにでき、また、モルタルが側壁端面の斜面13b,13b間のテーパー形状の隙間18に充填され、外部からの作用荷重はケーソン側壁に直接に支持されるので、簡易な山留め壁で大きな土水圧に対抗でき、このため、工費,工期を低減でき、ケーソン外敷地の占用を必要としない等大きな利益がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の地中構造物構築用ケーソンの一部及びその潜函接続方法の説明用平面図である。
【図2】図1に示すケーソン側壁の上方部分の斜視図である。
【図3】図1に示すケーソン側壁の側面図である。
【図4】図1に示すケーソン側壁の正面図である。
【図5】図3に示すケーソン側壁の下方部分の斜視図である。
【図6】本発明の地中構造物構築用ケーソン及びその潜函接続方法の説明用平面図である。
【図7】図6に示すケーソンの上方部分の斜視図である。
【図8】本発明の地中構造物構築用ケーソン及びその潜函接続方法の説明用平面図である。
【図9A】図1に示すケーソン側壁の一部の平面図である。
【図9B】図1に示すケーソン側壁の一部の平面図である。
【図10】図1に示すケーソンの底版梁部分の斜視図である。
【図11】従来の地中構造物構築用ケーソン及びその潜函接続方法の説明用縦断正面図である。
【図12】従来の地中構造物構築用ケーソン及びその潜函接続方法の説明用平面図である。
【図13】図12に示すケーソンの上方部分の斜視図である。
【図14】図11に示すケーソンの底版梁の斜視図である。
【符号の説明】
1 先行ケーソン側壁
2 後行ケーソン側壁
3 隙間
4 連結鉄筋
5 鉄筋カップラー継手
6 ケーソン側壁下端部刃先
6′ ケーソン底版梁刃先
7 地盤
7a 底部地盤
7b 側面地盤
8 頂版梁
9 底版梁
10 仮壁
11 鋼管矢板
12 外枠
13 接続側端面
13a 下部端面
13b 斜面
13c 斜面
14 止水板
15 水中コンクリート
16 鋼板
17 内枠
18 隙間
19 型枠
20 躯体接続コンクリート
21 連結PCボルト
22 隙間

Claims (4)

  1. 端面が平面から見て中心から地山側に偏位した位置に頂点を有するV字状に突出する側壁を有することを特徴とする地中構造物構築用ケーソン。
  2. 上記側壁端面の下部が上記頂点に連なる非斜面であることを特徴とする請求項1記載の地中構造物構築用ケーソン。
  3. 端面が平面から見て中心から地山側に偏位した位置に頂点を有するV字状に突出する側壁を有するようにした先行ケーソンを地中に沈潜せしめる工程と、
    上記先行ケーソンに対し所定の隙間を介して隣接されるよう後行ケーソンを地中に沈潜せしめる工程と、
    互に対向する上記先行及び後行ケーソン側壁端面の上記頂点間に形成される隙間を塞ぐため地山側より内枠を建て込む工程と、
    上記先行ケーソン及び上記先行ケーソンと同様の端面形状を有する後行ケーソンの地山側側面に鋼板を取り付ける工程と、
    上記先行及び後行ケーソン側壁端面の外側斜面と地山と上記内枠間に形成される隙間にモルタルを打設する工程と、
    上記先行及び後行ケーソンの側壁をその内側斜面間において鉄筋で接続する工程と、及び
    先行及び後行ケーソンの端面間に接続コンクリートを打設する工程とより成ることを特徴とする地中構造物構築用ケーソンの潜函接続方法。
  4. 端面が平面から見て中心から地山側に偏位した位置に頂点を有するV字状に突出する側壁を有するようにした先行ケーソンを地中に沈潜せしめる工程と、
    上記先行ケーソンと同様の端面形状を有する後行ケーソンの地山側側面にその端面を越えて延びる鋼板を取り付ける工程と、
    上記先行ケーソンに対し所定の隙間を介して隣接されるよう上記鋼板を上記先行ケーソンの地山側に係合せしめながら、上記後行ケーソンを地中に沈潜せしめる工程と、
    互に対向する上記先行及び後行ケーソン側壁端面の上記頂点間に形成される隙間を塞ぐため地山側より内枠を建て込む工程と、
    上記先行及び後行ケーソン側壁端面の外側斜面と地山と上記内枠間に形成される隙間にモルタルを打設する工程と、
    上記先行及び後行ケーソンの側壁をその内側斜面間において鉄筋で接続する工程と、及び
    先行及び後行ケーソンの端面間に接続コンクリートを打設する工程とより成ることを特徴とする地中構造物構築用ケーソンの潜函接続方法。
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