JP6018424B2 - 硬質地盤のニューマチックケーソン工法における振動抑制装置及びこれを用いた振動抑制方法 - Google Patents

Description

本発明は、硬質地盤でのニューマチックケーソン工法の施工時において、ケーソン躯体の作業室の天井スラブとその下方の硬質地盤との間に介在して、ケーソン躯体の沈下量の制御及び振動の抑制に使用する、硬質地盤のニューマチックケーソン工法における振動抑制装置及びこれを用いた振動抑制方法に関する。

従来から、トンネル立坑や橋梁基礎などの地下構造物の築造にニューマチックケーソン工法が採用されている。ニューマチックケーソン工法は、周知のとおり、ケーソン躯体を地上で構築し、地中に沈下させるものである。
この工法による工事では、掘削箇所が軟弱地盤の場合、ケーソン躯体の過沈下を防止するために、サンドルといわれる支柱構造が用いられる。一般に、このサンドルは、土砂サンドル、木製サンドル、鋼製サンドルの３種類があり、このようなサンドルをケーソン躯体の作業室の天井スラブとその下方の地盤との間に介在して、ケーソン躯体の沈下量を制御している。
ところで、かかるサンドルを硬質地盤でのケーソン躯体の急激な過沈下に適用した場合、土砂サンドルや木製サンドルでは、歪み量が大きく、大きな抵抗力を期待することができず、また、鋼製サンドルでは、耐力が大きく、ケーソン躯体を沈下させることができない。また、この硬質地盤の場合、ケーソン躯体の沈下時の衝撃によって大きな振動が発生することが指摘されており、この振動が工事現場周辺の住宅などに伝わると、工事を中断せざるを得ない場合もあるため、その改善が求められている。

そこで、このような事情に鑑み、この種のニューマチックケーソン工法において、ケーソン躯体の沈下量の制御とともに、沈下時の衝撃、振動を抑制するための衝撃吸収構造として、鋼製の部材と木製の部材との組み合わせからなるサンドルが特許文献１により提案されている。

この文献１は、ニューマチックケーソン工法におけるケーソン躯体の作業室内に配置する振動緩和構造体に関するもので、この構造体は、ケーソン躯体の（下部）作業室の天井スラブから下方に突出して設けられ、剛性の高い材料（例えば、鋼材）で構成される伝達材と、伝達材の下方に載置され、所定の衝撃荷重を受けたときに変形するクッション材（例えば、太鼓おとしの木材）と、伝達材の下方に載置され、クッション材と伝達材又は地盤との間に生じる間隙分を埋めるべく配置される間隙調整材とを備え、ケーソン躯体の沈下時に、衝撃荷重が伝達材を介してクッション材に伝えられ、クッション材が変形することにより当該衝撃荷重を低減させることができる。

特開２０１２−１９７２公報（段落０００９及び図１、図２）

しかしながら、上記従来の振動緩和構造体では、一部に木製のクッション材が採用され、ケーソン躯体の沈下時に、このクッション材を、ケーソン躯体から伝達材を介して伝達される衝撃荷重を受けて変形するようにしているため、ケーソン躯体が沈下する都度、このクッション材の交換が必要で、これが高気圧下の作業室での作業になることから、作業員の減圧症の発生リスクがあり、さらには材料の交換時にケーソン躯体が沈下する恐れもあり、安全上、好ましくない、という問題がある。
このようなリスクを回避するため、本願発明者らは、材料の交換をなくすことに着眼した。材料の交換をなくすために、当初は、この構造体全体を鋼材のみで作成することを検討したが、この場合、サンドルの耐力が高くなり、ケーソン躯体の沈下が生じない、という従来の鋼製サンドルが抱える問題が考えられた。そこで、本願発明者らは、材料の交換を要することなしに、硬質地盤でのケーソン躯体の沈下量を制御し、振動を抑制するサンドルの構造について鋭意研究を重ねた結果、硬質地盤でのケーソン躯体の適度の沈下を誘発し、その過度の沈下を抑制し得る新たなサンドル形状の制御構造物を見出し、本発明を提案するに至った。

本発明は、上記従来の問題を解決するものであり、硬質地盤でのニューマチックケーソン工法の施工時において、ケーソン躯体が沈下する毎の部品、部材の交換を不要として、ケーソン躯体の沈下量の制御及び振動の抑制を確実に行い得る、硬質地盤のニューマチックケーソン工法における振動抑制装置及びこれを用いた振動抑制方法を提供すること、を目的とする。

上記目的を達成するために、本発明は、
ケーソン躯体の作業室の天井スラブとその下方の硬質地盤との間に介在されて、ケーソン躯体の沈下量の制御及び振動の抑制を行う硬質地盤のニューマチックケーソン工法における振動抑制装置において、
剛性を有する材料からなり、前記天井スラブに下方に向けて突設され、前記ケーソン躯体を前記硬質地盤上で支持可能なサンドル本体、及び前記サンドル本体の下部に略水平方向に拡張して形成され、少なくとも上下２段の構造を有し、上段が下段よりも外周方向に張り出されて、前記ケーソン躯体の沈下時の衝撃荷重を受けて前記硬質地盤を押え込むストッパーと、
剛性を有する材料からなり、前記サンドル本体の底面の一部に下方に向けて突出され、前記ケーソン躯体の沈下時の衝撃荷重を受けて前記硬質地盤中に貫入可能な突起と、
を備え、
前記突起を前記硬質地盤中に挿入して、前記サンドル本体を前記硬質地盤上に設置し、
前記ケーソン躯体を沈下させる毎に、前記突起を前記硬質地盤中に貫入させ、前記サンドル本体の底面で前記硬質地盤を押える、
ことを要旨とする。
また、この装置は各部が次のように具体化されることが好ましい。
（１）ストッパーは下段と上段との間の段差部が当該下段から上段に向けて上方傾斜の斜めに形成される。
（２）突起は、垂直断面を上底が下底よりも大きい略台形とするブロックからなる。

また、上記目的を達成するために、本発明は、ケーソン躯体の作業室の天井スラブとその下方の硬質地盤との間にサンドルを介在して、ケーソン躯体の沈下量の制御及び振動の抑制を行う硬質地盤のニューマチックケーソン工法における振動抑制方法において、前記サンドルに前記振動抑制装置を用い、前記突起を前記硬質地盤中に挿入し、前記サンドル本体を前記硬質地盤上に設置した後、前記硬質地盤を掘削し、前記サンドル本体の底面周囲の地盤をほぐし緩めて、前記ケーソン躯体を沈下させるときに、前記突起を前記硬質地盤中に貫入し、前記サンドル本体の底面で前記硬質地盤を押える、ことを要旨とする。
この場合、突起の硬質地盤中への貫入により、サンドル本体の底面周囲のほぐした土を前記サンドル本体の底面下に流入させ、前記ほぐした土を、前記ケーソン躯体の沈下を抑制するため前記サンドル本体の底面で地盤を押えるときのクッション材として使用する。

本発明の振動抑制装置及びこれを用いた振動抑制方法によれば、この装置が、天井スラブに下方に向けて突設され、ケーソン躯体を硬質地盤上で支持可能なサンドル本体、及び前記サンドル本体の下部に略水平方向に拡張して形成され、少なくとも上下２段の構造を有し、上段が下段よりも外周方向に張り出されて、ケーソン躯体の沈下時の衝撃荷重を受けて硬質地盤を押え込むストッパーと、サンドル本体の底面に下方に向けて突出され、ケーソン躯体の沈下時の衝撃荷重を受けて硬質地盤中に貫入可能な突起とを備え、突起を硬質地盤中に挿入して、サンドル本体を硬質地盤上に設置した後、硬質地盤を掘削し、サンドル本体の底面周囲の地盤をほぐし緩めて、ケーソン躯体を沈下させるときに、突起を硬質地盤中に貫入し、サンドル本体の底面で硬質地盤を押えるようにしたので、ケーソン躯体を沈下させるときに、突起の周囲の地盤に微小なすべり破壊を生じさせて、ケーソン躯体の沈下を誘発するとともに、突起により破壊された地盤内へほぐし土を流入させて、ケーソン躯体の沈下と同時に、サンドル本体の底面で、直下のほぐし土を圧縮しながら、地盤を押える、この装置の作用により、ケーソン躯体を緩徐に沈下させ、ケーソン躯体の沈下量を制御して、過度の沈下を抑制することができるとともに、ケーソン躯体の沈下時に生じる大きな振動を吸収することができる。
また、この場合、この装置では、ストッパーの下段から外側に押し出されるほぐし土をストッパーの上段で押え込み、ほぐし土によるクッション作用をより増大させて、ケーソン躯体をより緩徐に沈下させ、大きな振動をより確実に抑制することができる。
したがって、ケーソン躯体が沈下する毎での部品、部材の交換を不要として、ケーソン躯体の沈下量の制御及び振動の抑制を確実に行うことができる。

本発明の一実施の形態による硬質地盤のニューマチックケーソン工法における振動抑制装置を示す正面図 同振動抑制装置を示す側面図 同振動抑制装置の特に支圧板を示す平面断面図（図２のＣ−Ｃ断面図） 同振動抑制装置の特に支柱を示す平面断面図（図２のＤ−Ｄ断面図） 同振動抑制装置の特にストッパーを示す平面断面図（図２のＥ−Ｅ断面図） 同振動抑制装置の特に突起を示す図（（ａ）は平面図（ｂ）は側面図（ｃ）は正面図） 同振動抑制装置を用いたケーソン躯体の沈下量の制御及び振動の抑制の方法を示す図 同振動抑制装置を用いたケーソン躯体の沈下量の制御及び振動の抑制の方法を示す図（図７のつづき）

次に、この発明を実施するための形態について図を用いて説明する。
図１及び図２に、硬質地盤でのニューマチックケーソン工法において、ケーソン躯体の作業室の天井スラブとその下方の硬質地盤との間に介在して、ケーソン躯体の沈下量の制御及び振動の抑制を行う振動抑制装置を示している。
なお、ここでは、ケーソン躯体の構成について図示を省略しているが、ケーソン躯体は、周知のとおり、上下方向に側壁が形成されて、この側壁の下部に刃口部が形成され、また、この側壁の内部の下部側に天井スラブが形成されてその下方に作業室が設けられる。このケーソン躯体内に、気圧調整及び土砂の搬出に使用するマテリアルシャフト及びマテリアルロック、作業員の昇降に使用するマンシャフト及びマンロックなど、地上部にケーソン躯体を構築するのに使用するタワークレーン、土砂を搬出するのに使用するスケータークレーンなど、地下部の作業室内に、ケーソン躯体下部の硬質地盤を掘削するのに使用する天井走行式の掘削機械など、ケーソン躯体の各部にそれぞれ、ニューマチックケーソン工法に必要な各種の設備が配置される。

図１及び図２に示すように、振動抑制装置Ｍは、剛性を有する材料からなり、天井スラブＡ１に下方に向けて突設され、ケーソン躯体Ａを硬質地盤Ｇ上で支持可能なサンドル本体１と、剛性を有する材料からなり、サンドル本体１の底面の一部に下方に向けて突出され、ケーソン躯体Ａの沈下時の衝撃荷重を受けて硬質地盤Ｇ中に貫入可能な突起２とを備えて構成される。

サンドル本体１は下部に外周方向に張り出されて、ケーソン躯体Ａの沈下時の衝撃荷重を受けて硬質地盤Ｇを押え込むストッパーを有することが好ましい。
この場合、サンドル本体１は、天井スラブＡ１に一体的に固定され、当該天井スラブＡ１の損傷を防止する支圧板１１と、支圧板１１に固着されて略垂直方向に延び、ケーソン躯体Ａの沈下時の衝撃荷重を硬質地盤Ｇに向けて伝達する支柱１２と、支柱１２の下部に略水平方向に拡張して形成され、ケーソン躯体Ａの沈下時の衝撃荷重を受けて硬質地盤Ｇを押え込むストッパー１３とにより構成される。
ここで、支圧板１１は、ケーソン躯体Ａを損傷しないように幅広の平板状に形成されることが好ましく、この場合、図３に示すように、複数の鋼材（この場合、Ｈ鋼）からなる板状部材１１１が水平方向に並列に配置されて、全体として、所定の平面積を有する略矩形の平板状に組み立てられ、各板状部材１１１が相互にボルト又は溶接により固着されて形成される。
支柱１２は、ケーソン躯体Ａの沈下時の荷重による座屈に耐え得る柱構造とすることが必要で、この場合、図４に示すように、複数の鋼材（この場合、Ｈ鋼）からなる柱状部材１２１が垂直方向に並列に配置されて、全体として、支圧板１１の平面よりも少し小さい所定の平面積を有する略矩形の平面形状で、所定の高さを有する柱状に組み立てられ、各柱状部材１２１が相互にボルト又は溶接により固着されるとともに、これら柱状部材１２１の周囲に複数の鋼材（この場合、アングル鋼）からなる連結部材１２２が水平方向に渡されてボルト又は溶接により固着されて形成される。この支柱１２は支圧板１１の下面中央にボルト又は溶接により固着されて接合される。
ストッパー１３は、ケーソン躯体Ａの沈下を強制的に止める平板構造とすることが必要で、この場合、図５に示すように、複数の鋼材（この場合、Ｈ鋼）からなる板状部材１３１が水平方向に並列に配置されて、全体として、支圧板１１の平面よりも大きい所定の平面積を有する略矩形の平板状に組み立てられ、各板状部材１３１が相互にボルト又は溶接により固着されて形成される。
また、このストッパー１３は、図１及び図２に示すように、少なくとも上下２段の構造を有し、上段１３Ｕが下段１３Ｄよりも外周方向に張り出され、併せて、下段１３Ｄと上段１３Ｕとの間の段差部１３Ｇが下段１３Ｄから上段１３Ｕに向けて上方傾斜の斜めに形成される。この場合、上下の各段１３Ｕ、１３Ｄは複数の鋼材（この場合、複数のＨ鋼）が水平方向に並列に配置固定されて形成され、全体が平板状に形成される。そして、上段１３Ｕの相互に対向する側面に２箇所ずつ若しくは１箇所ずつ、それぞれ対にして、鋼材（この場合、Ｈ鋼）からなる突状部材１３２が水平方向に突出されて固着され、上段１３Ｕの側面の一部が下段１３Ｄの側面よりも水平方向に張り出される。また、この上段１３Ｕに固着された各突状部材１３２の下面とこれに連接する下段１３Ｄの側面との間に、下段１３Ｄ下縁部から突状部材１３２の下面前縁部にかけて連続的な上方傾斜の斜めの面をなす鋼材（この場合、Ｈ鋼）からなる斜面部材１３３が固着されて、下段１３Ｄと上段１３Ｕとの間の段差部１３Ｇが下段１３Ｄから上段１３Ｕ方向に上方傾斜の斜めに形成される。このようにして支柱１２がこのストッパー１３の上面中央にボルト又は溶接により固着される。この場合、支柱１２の各側面の適宜の位置とこれに対応するストッパー１３の上面の適宜の位置との間に鋼材（この場合、コーナーピース）からなる補強板１３４が立ち上げ設置され。ボルト又は溶接により固着される。

突起２は、地盤Ｇに微小なすべり破壊を生じさせてケーソン躯体Ａの沈下を誘発するように、また、ケーソン躯体Ａに過度の沈下を生じさせないように、全体のサイズをサンドル本体に比べて小さくし、地盤の大きなすべり破壊を抑えられる形状とした。この場合、突起２は、図６に示すように、垂直断面を上底が下底よりも大きい略台形とするブロックからなり、サンドル本体１の底面に下方に向けて突状に設けられる。また、この場合、突起２は、鋼材からなる中空の本体２１と、本体２１内部に充填される充填材２２とにより構成される。突起２の本体２１は、サンドル本体１の底面、すなわち、ストッパー１３の底面の中央に取り付け可能にかつストッパー１３の底面から下方に向けて所定の寸法だけ突出可能に適宜の大きさの四角錐台形に形成され、略長方形の天面２１１と、天面２１１よりも小さい略長方形の底面２１２と、上底が下底よりも大きい略台形の正面２１３及び背面２１４と、上底が下底よりも大きく、水平方向に長い略台形の左右の各側面２１５、２１６とを有する。充填材２２はモルタルが採用され、本体２１内部に充填される。このようにして突起２はサンドル本体１のストッパー１３の底面の中央にボルト又は溶接により固着される。

この振動抑制装置Ｍは、このような構成からなり、突起２を硬質地盤Ｇ中に挿入し、サンドル本体１を硬質地盤Ｇ上に設置して、ケーソン躯体Ａを沈下させる毎に、突起２を硬質地盤Ｇ中に貫入し、サンドル本体１の底面で硬質地盤Ｇを押えるようになっている。

図７、図８にこの振動抑制装置Ｍを用いたケーソン躯体Ａの沈下量の制御及び振動の抑制の方法を示している。
まず、図７（１）に示すように、振動抑制装置Ｍをケーソン躯体Ａの作業室の天井スラブＡ１の下面に取り付ける。この取り付けは、天井スラブＡ１の振動抑制装置取付位置に対向する硬質地盤Ｇ（以下、単に地盤Ｇという。）を振動抑制装置Ｍの設置に必要な深さまで掘り下げて行い、この装置Ｍの上部の支圧板１１を天井スラブＡ１（この場合、スラブ鋼板）の下面にゴム板を介してボルト又は溶接により固着し、サンドル本体１を天井スラブＡ１の下面に下方に向けて設置する。これによりサンドル本体１下部のストッパー１３の底面及び突起２が地盤Ｇに向けられる。そして、この振動抑制装置Ｍの下方の掘り下げられた地盤Ｇを埋め戻して、突起２を地盤Ｇ中に挿入し、サンドル本体１（のストッパー１３）を地盤Ｇ上に設置する。この振動抑制装置Ｍの設置時は、既述のとおり、サンドル本体１下が余掘りされるため、荷重を受けていない。
そして、この振動抑制装置Ｍの設置後、作業室内の天井走行式の掘削機械で地盤Ｇを掘削し、図７（２）に示すように、ケーソン躯体Ａを沈下させる（１回目の沈下）。このケーソン躯体Ａの１回目の沈下では、ケーソン躯体Ａとともに振動抑制装置Ｍが地盤Ｇの余掘り、埋戻しの上で降下するため、この時点での振動抑制装置Ｍの効果はない。
次に、ケーソン躯体Ａの２回目の沈下を行うため、図７（３）に示すように、サンドル本体１のストッパー１３の直近周囲の地盤Ｇを残して、盤下げ掘削を行う。

続いて、図８（４）に示すように、サンドル本体１のストッパー１３の直下の土塊を残して、ストッパー１３の直近周囲の土塊をほぐす。この場合、土塊を掘削機械のバケットの爪を使ってほぐしていく。この地盤Ｇのほぐしとともに、サンドル本体１のストッパー１３の地盤Ｇに対する押える面積が徐々に小さくなり、ケーソン躯体Ａの荷重が徐々にサンドル本体１の中心に集まって、ストッパー１３下面の突起２に集中し、ケーソン躯体Ａの沈下を徐々に誘発する。そして、この地盤Ｇのほぐしによりサンドル本体１の周囲の地盤Ｇが緩くなって、支持力が低下すると、図８（５）に示すように、ケーソン躯体Ａが２回目の沈下を開始し、サンドル本体１が降下して、ストッパー１３底面の突起２が地盤Ｇの下方に貫入する。このケーソン躯体Ａの沈下と同時に、サンドル本体１のストッパー１３で地盤Ｇが押えられ、ケーソン躯体Ａの沈下量が抑制される。この場合、図８（４）、（５）に示すように、突起２が地盤Ｇに貫入されて、この突起２にケーソン躯体の荷重が集中すると、突起２の周辺の地盤Ｇには微小なすべり破壊が生じる。突起２の所定の大きさから、このすべり破壊はすべり破壊線がストッパー１３の外側に超えない範囲になる。このすべり破壊により、ストッパー１３周囲のほぐし土の一部はストッパー１３直下の、突起２により破壊された地盤Ｇ内に流入し、ケーソン躯体Ａの沈下の開始と同時に、サンドル本体１のストッパー１３は、直下の、突起２により破壊された地盤Ｇの土塊を圧潰し、地盤Ｇ内に流入されたほぐし土を圧縮しながら、地盤Ｇを押えていく。このストッパー１３による地盤Ｇの押えにより、ケーソン躯体Ａの急激な沈下や過度の沈下量が抑制され、ケーソン躯体Ａの沈下は少しずつ進行し、また、ケーソン躯体Ａの沈下の開始から停止までの間、ストッパー１３はほぐし土を圧縮しながら地盤Ｇを押えていくので、このほぐし土がクッション材として作用し、ケーソン躯体Ａの沈下時の衝撃によって生じる大きな振動が吸収される。
また、この場合、ストッパー１３は上下２段の構造で、上段１３Ｕが下段１３Ｄよりも外周方向に張り出されて、地盤Ｇに対する押える範囲が拡大されており、しかも下段１３Ｄと上段１３Ｕとの間の段差部１３Ｇが下段１３Ｄから上段１３Ｕに向けて上方傾斜の斜めに形成されているので、ストッパー１３の下段１３Ｄの下から外側に押し出されるほぐし土がストッパー１３の上段１３Ｕで徐々に押え込まれ、ほぐし土によるクッション作用がより増大して、ケーソン躯体Ａは全体として緩徐に沈下され、沈下時の振動が大幅に抑えられる。
このようにしてケーソン躯体Ａの沈下量が制御されて過度の沈下が抑制され、また、ケーソン躯体Ａの沈下時の衝撃によって生じる大きな振動が大幅に抑制される。

このようにしてケーソン躯体Ａの２回目の沈下を終えると、図８（６）に示すように、サンドル本体１の周囲の盤下げ掘削に戻り、以降、同様のこと（図７（３）−図８（５）の工程）を繰り返す。すなわち、従来のようなクッション材の交換はなく、僅かなメンテナンスで、無人の掘削を継続すればよい。

以上説明したように、この振動抑制装置Ｍ及びこれを用いた振動抑制方法によれば、この装置Ｍが、天井スラブＡ１に下方に向けて突設され、ケーソン躯体Ａを地盤Ｇ上で支持可能なサンドル本体１と、サンドル本体１の底面に下方に向けて突出され、ケーソン躯体Ａの沈下時の衝撃荷重を受けて地盤Ｇ中に貫入可能な突起２とを備え、突起２を地盤Ｇ中に挿入し、サンドル本体１を地盤Ｇ上に設置した後、地盤Ｇを掘削し、サンドル本体１の底面周囲の地盤Ｇをほぐし緩めて、ケーソン躯体Ａを沈下させるときに、突起２を地盤Ｇ中に貫入し、サンドル本体１の底面で地盤Ｇを押えるようにしたので、ケーソン躯体Ａを沈下させるときに、突起２により、突起２の周囲の地盤Ｇに微小なすべり破壊を生じさせて、ケーソン躯体Ａの沈下を誘発し、また、突起２により破壊された地盤Ｇ内にほぐし土を流入させて、ケーソン躯体Ａの沈下と同時に、サンドル本体１のストッパー１３により、直下のほぐし土を圧縮し、これをクッション材としながら、地盤Ｇを押えて、ケーソン躯体Ａの沈下を強制的に止める、この装置Ｍの作用により、ケーソン躯体Ａを小さく沈下させ、ほぐし土をクッション材にして沈下を止めることができる。すなわち、ケーソン躯体Ａを緩徐に沈下させ、ケーソン躯体Ａの沈下量を制御して過度の沈下を抑制することができ、また、ケーソン躯体Ａの沈下時の衝撃によって生じる大きな振動を吸収することができる。
したがって、ケーソン躯体Ａが沈下する毎に、部品、部材の交換を不要として、ケーソン躯体Ａの沈下量の制御及び振動の抑制を確実に行うことができる。

また、この装置Ｍでは、サンドル本体１は、天井スラブＡ１に一体的に固定され、当該天井スラブＡ１の損傷を防止する支圧板１１と、支圧板１１に固着されて略垂直方向に延び、ケーソン躯体Ａの沈下時の衝撃荷重を地盤Ｇに向けて伝達する支柱１２と、支柱１２の下部に略水平方向に拡張して形成され、ケーソン躯体Ａの沈下時の衝撃荷重を受けて地盤Ｇを押え込むストッパー１３とを備えるので、ケーソン躯体Ａの沈下時に、サンドル本体１から地盤Ｇに伝わる衝撃荷重、サンドル本体１から天井スラブＡ１に伝わる衝撃荷重をそれぞれ分散して、ケーソン躯体Ａの沈下量の制御及び振動の抑制を確実に行うことができる。
なお、サンドル本体１の構成は任意に変更可能であり、どのような構成であっても、サンドル本体１の下部に外周方向に張り出されて、ケーソン躯体Ａの沈下時の衝撃荷重を受けて地盤Ｇを押え込むためのストッパー１３を設けることにより、ケーソン躯体Ａの沈下時のサンドル本体１から地盤Ｇに伝わる衝撃荷重を分散して、ケーソン躯体Ａの沈下量の制御及び振動の抑制を確実に行うことができる。
さらに、この装置Ｍでは、特に、ストッパー１３が少なくとも上下２段の構造を有し、上段１３Ｕが下段１３Ｄよりも外周方向に張り出されるので、ストッパー１３の下段１３Ｄから外側に押し出されるほぐし土をストッパー１３の上段１３Ｕで押え込み、ほぐし土によるクッション作用をより増大させて、ケーソン躯体Ａをより緩徐に沈下させ、大きな振動をより確実に抑制することができる。
また、この場合、ストッパー１３は下段１３Ｄと上段１３Ｕとの間の段差部１３Ｇが当該下段１３Ｄから上段１３Ｕに向けて上方傾斜の斜めに形成されるので、ストッパー１３の下段１３Ｄから外側に押し出されるほぐし土をストッパー１３の上段１３Ｕで徐々に押え込むことができ、ケーソン躯体Ａをより緩徐に沈下させ、大きな振動をより確実に抑制することができる。
さらに、この装置Ｍでは、突起２は、垂直断面を上底が下底よりも大きい略台形とするブロックからなるので、この突起２を折れにくい構造として地盤Ｇに確実に貫入させることができる。

また、この振動抑制装置Ｍを用いた振動抑制方法では、突起２の地盤Ｇ中への貫入により、サンドル本体１の底面周囲のほぐした土をサンドル本体１の底面下に流入させ、ほぐした土を、ケーソン躯体Ａの沈下を抑制するためサンドル本体１（のストッパー１３）の底面で地盤Ｇを押えるときのクッション材として使用するので、従来のようなクッション材の交換を不要とし、作業時間の短縮とコストの低減及び高気圧下での作業の安全性を図ることができる。

なお、この実施の形態では、突起２について、垂直断面を上底が下底よりも大きい略台形とするブロックとしたが、この突起２は、地盤に微小なすべり破壊を生じさせてケーソン躯体の沈下を誘発するように、また、ケーソン躯体に過度の沈下を生じさせないように、全体のサイズをサンドル本体に比べて小さくし、地盤の大きなすべり破壊が抑えられる形状とすればよく、その形状は種々に変更可能である。

Ａ ケーソン躯体
Ａ１ 天井スラブ
Ｇ 硬質地盤
Ｍ 振動抑制装置
１ サンドル本体
１１ 支圧板
１１１ 板状部材
１２ 支柱
１２１ 柱状部材
１２２ 連結部材
１３ ストッパー
１３１ 板状部材
１３２ 突状部材
１３３ 斜面部材
１３４ 補強板
１３Ｕ 上段
１３Ｄ 下段
１３Ｇ 段差部
２ 突起
２１ 本体
２１１ 天面
２１２ 底面
２１３ 正面
２１４ 背面
２１５、２１６ 側面
２２ 充填材

Claims (5)

1. ケーソン躯体の作業室の天井スラブとその下方の硬質地盤との間に介在されて、ケーソン躯体の沈下量の制御及び振動の抑制を行う硬質地盤のニューマチックケーソン工法における振動抑制装置において、
   剛性を有する材料からなり、前記天井スラブに下方に向けて突設され、前記ケーソン躯体を前記硬質地盤上で支持可能なサンドル本体、及び前記サンドル本体の下部に略水平方向に拡張して形成され、少なくとも上下２段の構造を有し、上段が下段よりも外周方向に張り出されて、前記ケーソン躯体の沈下時の衝撃荷重を受けて前記硬質地盤を押え込むストッパーと、
   剛性を有する材料からなり、前記サンドル本体の底面の一部に下方に向けて突出され、前記ケーソン躯体の沈下時の衝撃荷重を受けて前記硬質地盤中に貫入可能な突起と、
   を備え、
   前記突起を前記硬質地盤中に挿入して、前記サンドル本体を前記硬質地盤上に設置し、
   前記ケーソン躯体を沈下させる毎に、前記突起を前記硬質地盤中に貫入させ、前記サンドル本体の底面で前記硬質地盤を押える、
   ことを特徴とする硬質地盤のニューマチックケーソン工法における振動抑制装置。
2. ストッパーは下段と上段との間の段差部が当該下段から上段に向けて上方傾斜の斜めに形成される請求項１に記載の硬質地盤のニューマチックケーソン工法における振動抑制装置。
3. 突起は、垂直断面を上底が下底よりも大きい略台形とするブロックからなる請求項１又は２に記載の硬質地盤のニューマチックケーソン工法における振動抑制装置。
4. ケーソン躯体の作業室の天井スラブとその下方の硬質地盤との間にサンドルを介在して、ケーソン躯体の沈下量の制御及び振動の抑制を行う硬質地盤のニューマチックケーソン工法における振動抑制方法において、
   前記サンドルに請求項１乃至３のいずれかに記載の振動抑制装置を用い、
   前記突起を前記硬質地盤中に挿入し、前記サンドル本体を前記硬質地盤上に設置した後、
   前記硬質地盤を掘削し、前記サンドル本体の底面周囲の地盤をほぐし緩めて、前記ケーソン躯体を沈下させるときに、前記突起を前記硬質地盤中に貫入し、前記サンドル本体の底面で前記硬質地盤を押える、
   ことを特徴とする前記振動抑制装置を用いた振動抑制方法。
5. 突起の硬質地盤中への貫入により、サンドル本体の底面周囲のほぐした土を前記サンドル本体の底面下に流入させ、前記ほぐした土を、前記ケーソン躯体の沈下を抑制するため前記サンドル本体の底面で地盤を押えるときのクッション材として使用する請求項４に記載の前記振動抑制装置を用いた振動抑制方法。

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