JP4820325B2

JP4820325B2 - ケーソン

Info

Publication number: JP4820325B2
Application number: JP2007099506A
Authority: JP
Inventors: 孝治細見; 康成寺尾; 淳大井; 慎二滝戸; 哲世士中村; 敏一樋口; 修平園田; 英二郎森
Original assignee: Tobishima Corp
Current assignee: Tobishima Corp
Priority date: 2007-04-05
Filing date: 2007-04-05
Publication date: 2011-11-24
Anticipated expiration: 2027-04-05
Also published as: JP2008255683A

Description

本発明は、橋梁基礎等として地中に設置されるケーソンに関する。

近年、地下構造物の大型化、大深度化に伴い、鉄筋コンクリート製のケーソンの底部に気密性の作業室を設け、その中に地下水に対抗する圧縮空気を送り込みながら該ケーソンを沈設するニューマチックケーソン工法が多く採用されている。

しかし、圧縮空気が周辺に漏れ、地下環境に影響を及ぼすことや作業進捗に伴いケーソンが沈下するときに、大きな振動が発生することが問題となっており、これらの問題を解決するために、ジャッキによる圧入を併用する工法が採用されるようになってきている（特許文献１〜３）。

特許文献１の工法は、ケーソン躯体の上面にジャッキを設置し、下端を地中に埋設定着した鋼線に反力をとって、躯体上面から圧入反力を伝達しケーソンを圧入するものである。

特許文献２の工法は、円筒形のケーソンの外周に、金属製のブラケットからなる支圧装置１１をターンバックルで締め付けて取り付けるとともに、そのブラケット上にジャッキを設置し、グランドアンカーに反力をとって上記ジャッキによりケーソンを地中に圧入するものである。

特許文献３の工法は、ケーソン躯体の内面に凹部を形成し、周壁部下端の刃口からこの凹部に貫通する貫通孔を形成するとともに、アースアンカーを上記貫通孔に挿通して上記凹部に設置したジャッキに連結し、そのジャッキによりケーソンを地中に圧入して沈設するものである。
特開平７−２７９１７９号公報特開２０００−２０４５６３号公報特開２００３−１０５７７３号公報

しかし、特許文献１の工法は、後続の構築物を築造することとなる上面にジャッキを設置することとなるので、そのケーソンの圧入作業が完了するまで、後続の築造作業ができず、必要作業日数が多くなる。
また、壁の上面にジャッキを設置する際には、後続の構築物に繋げる鉄筋に対する何らかの対策が必要となってしまうとか、ケーソンのコンクリート強度が十分に発現する前に大きな側圧が作用する可能性があるという問題がある。

特許文献２の工法は、金属製ブラケットとケーソンとの固定は、締付けによる摩擦のみで行われるから、大きな反力を必要とする場合には、その固定の強度が不足する可能性がある。
また、この工法は、ケーソン形状に合致するブラケットをその都度、予め製作する必要があり、また、円筒形以外の形状のケーソンの場合、締め付けによる固定が難しい。

特許文献３の工法は、最も側圧が掛かる周壁底部の内面に凹部を設けるので、その部分に特別な補強が必要となる。また、アースアンカーが、高圧空気が充填されている作業室内を貫通するため、漏気対策に万全を期す必要がある。さらに、周壁内面の凹部にジャッキを設けているので、ジャッキによる圧入と並行して水荷重による沈下促進を行うことができない。

そこで、本発明は、特殊な設計変更を要することなく製作でき、また、特別な装置を用いることなく、しかも、後続の作業の障害とならずに確実に圧入することのできるケーソンの提供を課題とする。

請求項１記載の本発明は、筒状をなす本体躯体（２）の上縁の外面に鉄筋コンクリート製のジャッキ支持部（４）を突出形成し、上記ジャッキ支持部（４）が、所要幅の間隙（３’）を空けて対向させた１対のブラケット（３）からなる。

請求項２記載の本発明は、上記ジャッキ支持部（４）が、横断面方形筒状をなす本体躯体（２）の四隅に形成されている。

請求項３記載の本発明は、上記ジャッキ支持部（４）が、１対の直線部の両端に１対の曲線部を連続させてなる横断面小判形の筒状をなすケーソン（１’）の本体躯体の、上記直線部と曲線部との連続部分に形成されている。

請求項４記載の本発明は、上記ジャッキ支持部（４）が、横断面円筒状をなすケーソン（１”）の本体躯体に形成されている。

請求項５記載の本発明は、上記ジャッキ支持部（４）が、本体躯体（２）の外壁の、当該外壁内を区画する中壁が接合する箇所の外面に形成されている。

請求項１記載の本発明ケーソンは、これを地中に圧入するための油圧ジャッキを、躯体本体の外面に突出形成したジャッキ支持部に設置できるので、特殊な設計変更を要することなく製作でき、また、特別な装置を用いることなく、しかも、後続の作業の障害とならずに確実に圧入することができる。

以下、本発明を実施例により説明するが、本発明はこれに限られない。

本実施例のケーソン１は、横断面方形の筒状をなす本体躯体２上縁の外面の四隅に、正面視５角形をなす１対のＲＣ（鉄筋コンクリート）製ブラケット３を、４００ｍｍの間隙３’を空けて対向させたジャッキ支持部４を形成してなる。
上記各ブラケットの高さｈは１０００ｍｍ、幅ｗは１０００ｍｍ、厚さｄは５００ｍｍであり、内部には、径Ｄ２５の主筋５および径Ｄ１６の補強筋６が配筋されている。
なお、その寸法および鉄筋の径や数は、必要となる強度に応じて設定することができる。

上記ジャッキ支持部４は、従来の特許文献３の工法と異なり、ケーソン１の本体躯体２の設計に特殊な変更をすることなく、単にその外面に仮設のものとして形成され、ケーソン１の沈設後には撤去されるものである。
また、本体躯体２と一体に形成されるので、従来の特許文献２の工法と異なり、別途製作する必要がなく、また、主にコンクリートのせん断強度を利用するため大きな強度設定が可能である。

このケーソン１の製作および地中への圧入は、下記の通り行われる。

＜ケーソン製作＞
（１）本体躯体２とともにジャッキ支持部４についても配筋・型枠組立てを行う。
（２）本体躯体２とともにジャッキ支持部４までコンクリートを打設する。
これにより、ジャッキ支持部４は本体躯体２と一体の（仮設の）構造物となり、該ケー
ソン１の沈設に際して圧入反力を伝達するのに必要なせん断強度を得ることができる。

＜ケーソン圧入＞
（３）油圧ジャッキ７を、４箇所のジャッキ支持部４の上記１対のブラケット３を跨ぐ状態に配置した載荷盤８上に設置する（図３，４）。
（４）上記油圧ジャッキ７に、上記間隙３’間を通して、下端を地中に固定したアンカー鋼線９の上端のロッド１０を挿通する。
（５）上記油圧ジャッキ７を駆動し、上記アンカー鋼線９に圧入反力をとってケーソン１を圧入する。
油圧ジャッキ７は、本体躯体２の外側に設置してあるため、該油圧ジャッキ７と本体躯体２の沈下状態を同時に目視しながら、各油圧ジャッキ７を適宜制御することで、本体躯体２の姿勢管理を行いつつ、自重沈下に頼らない積極的に圧入を行う（図５）。

＜ジャッキ支持部の撤去＞
（６）圧入が完了した時点で油圧ジャッキ７を撤去し、ジャッキ支持部４をはつり落として撤去する。
（７）ジャッキ支持部４を撤去した箇所のコンクリート表面を所定の方法で修復する。
上記の撤去作業および修復作業は、従来の特許文献１の工法と異なり、次順位のケーソン乗載等の他作業と並行して行うことができるので、工程遅れの防止に寄与する。

上記本実施例の工法は、従来のニューマチックケーソン工法における作業内容・方法を変更する必要がないものであり、しかも、従来の特許文献３と異なり、高圧作業室内をアンカーが貫通しないので、安全性が高いものである。

図６に、他の形状のケーソンにジャッキ支持部４を形成したものの例を示す。
同図（ａ）のケーソン１’は、１対の直線部の両端１対の曲線部を連続させてなる横断面小判形の筒状をなすもので、その本体躯体の上縁の、上記各直線部の両端（すなわち上記直線部と曲線部との連続部分）の外面計４箇所にジャッキ支持部４が形成されている。

また、同図（ｂ）のケーソン１”は、横断面円筒状をなすもので、その本体躯体の上縁の、１２０°おきの位置の外面計３箇所ににジャッキ支持部４が形成されている。

これらのケーソン１’，１”も、上記横断面方形のケーソン１と同様にそれらのジャッキ支持部４に油圧ジャッキを設置し、同様の手順で地中に沈設される。

なお、上記各ケーソン１，１’，１”の本体躯体に対するジャッキ支持部４の形成位置は、適宜変更できるが、十分な強度を有する位置とするのが好ましい。たとえば、ケーソン躯体（外壁）内を区画する中壁が設けられるケーソンであれば、外壁の、上記中壁が接合する強度の高い箇所の外面に形成することができる。また、ジャッキ支持部の数も適宜増減可能である。

本発明の実施例に係るケーソンのブラケット部分を拡大して示す正面図である。図１のI-I線断面図である。上記ブラケットにジャッキを設置した状態の正面図である。同上の平面図である。上記ジャッキによるケーソン圧入の作業中の状態を示す図である。（ａ）は横断面小判形のケーソンにブラケットを設けた例、（ｂ）は横断面円形のケーソンにブラケットを設けた例を示す平面図である。

符号の説明

１，１’，１” ケーソン
２本体躯体
３ブラケット
３’ 間隙
４ジャッキ支持部
５主筋
６補強筋
７ジャッキ
８載荷盤
９アンカー鋼線
１０ロッド

Claims

筒状をなす本体躯体（２）の上縁の外面に鉄筋コンクリート製のジャッキ支持部（４）を突出形成し、上記ジャッキ支持部（４）が、所要幅の間隙（３’）を空けて対向させた１対のブラケット（３）からなることを特徴とする請求項１記載のケーソン。
上記ジャッキ支持部（４）が、横断面方形筒状をなす本体躯体（２）の四隅に形成されていることを特徴とする請求項１記載のケーソン。
上記ジャッキ支持部（４）が、１対の直線部の両端に１対の曲線部を連続させてなる横断面小判形の筒状をなすケーソン（１’）の本体躯体の、上記直線部と曲線部との連続部分に形成されていることを特徴とする請求項１記載のケーソン。
上記ジャッキ支持部（４）が、横断面円筒状をなすケーソン（１”）の本体躯体に形成されていることを特徴とする請求項１記載のケーソン。
上記ジャッキ支持部（４）が、本体躯体（２）の外壁の、当該外壁内を区画する中壁が接合する箇所の外面に形成されていることを特徴とする請求項１，２，３または４記載のケーソン。