JP6219666B2 - Pneumatic caisson installation method - Google Patents
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Description
本発明は、ニューマチックケーソン工法においてケーソン躯体を地盤に静的に沈設するためのニューマチックケーソンの沈設方法に関する。 The present invention relates to a method for depositing a pneumatic caisson for statically depositing a caisson frame on the ground in a pneumatic caisson method.
ニューマチックケーソン工法は、周知のとおり、ケーソン躯体の下端刃口の内部に気密性を有する作業室を設け、この作業室に圧縮空気を送り込んで、水の浸入を防ぎつつ地盤の掘削作業を行い、ケーソン躯体を地盤に所定のストロークずつ圧入沈降させて所定の深さまで沈設するものである。
この工法による工事では、工事現場が硬質の地盤の場合、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ため、工事現場周辺に住宅などがある場合はこの振動で多大な迷惑を掛けることなり、従来から、ケーソン躯体の静的沈設方法が求められている。
As is well known in the pneumatic caisson method, a work chamber with airtightness is provided inside the lower edge of the caisson housing, and compressed air is sent into this work chamber to perform excavation of the ground while preventing water from entering. The caisson housing is pressed and settled into the ground by a predetermined stroke to be set to a predetermined depth.
In the construction by this method, if the construction site is hard ground, a large vibration is generated by the impact of the caisson housing sinking, so if there are houses around the construction site, this vibration will cause a great deal of trouble. Conventionally, there is a demand for a method for statically setting a caisson housing.
この種のケーソン躯体の沈設方法が例えば特許文献1、2により提案されている。
特許文献1のニューマチックケーソンの沈設方法は、ケーソン躯体の作業室の天井スラブに油圧ジャッキを固定し、この油圧ジャッキを地盤に向けて伸長させてケーソン躯体を支持し、ケーソン躯体の沈下時に、油圧ジャッキを微速縮小させ、ケーソン躯体を微速で沈下させていく工法である。
特許文献2のニューマチックケーソンの沈下方法は、ケーソン躯体の作業室の天井スラブに油圧ジャッキを埋設し、硬質の地盤に対して、油圧ジャッキを伸ばし油圧ジャッキ先端の支圧板を押し付けた状態で、作業室内で掘削機械により地盤を掘削し刃口下部の地盤を掘削して、油圧ジャッキに沈下荷重を預けながら、油圧ジャッキを少しずつ縮めてケーソン躯体を徐々に沈下させていく工法である。
For example,
Pneumatic caisson laying method of
The method of substituting the pneumatic caisson of Patent Document 2 is that a hydraulic jack is embedded in the ceiling slab of the work room of the caisson housing, the hydraulic jack is extended against the hard ground, and the pressure plate at the tip of the hydraulic jack is pressed. In this work method, the ground is excavated by a drilling machine in the working chamber, the ground below the blade edge is excavated, and the hydraulic jack is gradually contracted while the caisson housing is gradually submerged while depositing the subsidence load on the hydraulic jack.
しかしながら、上記従来のニューマチックケーソンの沈設方法では、前者の場合、油圧ジャッキが固定式で、天井スラブに固定されて、地盤に向けて垂下されるため、作業室内で掘削機械により地盤を掘削する際に、油圧ジャッキの下部を掘削するときに油圧ジャッキが障害になる、という問題がある。また、後者の場合、ケーソン躯体の天井スラブに油圧ジャッキが埋設されるため、天井スラブの構造上弱点となる欠損を作ることになって好ましくなく、また、油圧ジャッキに天井スラブからの長いストローク長が必要となり、大きな荷重を受けることが難しい、という問題がある。
また、いずれの方法の場合でも、油圧ジャッキに所定圧以上の荷重がかかったときの対処方法や、不陸のある地盤面への受圧方法が不明である、という問題がある。
However, in the conventional pneumatic caisson laying method described above, in the former case, the hydraulic jack is fixed, fixed to the ceiling slab, and suspended toward the ground, so the ground is excavated by a drilling machine in the work chamber. However, there is a problem that the hydraulic jack becomes an obstacle when excavating the lower portion of the hydraulic jack. In the latter case, since the hydraulic jack is embedded in the ceiling slab of the caisson housing, it is not preferable to create a defect that is a weak point in the structure of the ceiling slab, and the hydraulic jack has a long stroke length from the ceiling slab. Is necessary, and it is difficult to receive a large load.
Further, in any of the methods, there is a problem that a countermeasure method when a load of a predetermined pressure or more is applied to the hydraulic jack and a pressure receiving method to the ground surface with unevenness are unknown.
本発明は、上記従来の問題を解決するものであり、この種のニューマチックケーソンの沈設方法において、ケーソン躯体の作業室内で掘削機械により地盤を掘削する際に油圧ジャッキが障害にならないこと、また、油圧ジャッキを天井スラブへ取り付けるに当たり、天井スラブに欠損を作らないこと、天井スラブから長いストローク長が必要とならず、大きな荷重でも受けられること、油圧ジャッキに所定圧以上の荷重がかかっても、ケーソン躯体の緩やかな沈降を促すこと、不陸のある地盤面への受圧を可能とすること、を目的とする。 The present invention solves the above-mentioned conventional problems, and in this type of pneumatic caisson settling method, the hydraulic jack does not become an obstacle when excavating the ground with a drilling machine in the work chamber of the caisson housing, When attaching the hydraulic jack to the ceiling slab, make sure that the ceiling slab does not have any defects, that it does not require a long stroke length from the ceiling slab, and that it can receive a large load, even if a load exceeding the specified pressure is applied to the hydraulic jack The purpose is to promote the slow sinking of the caisson enclosure and to receive pressure on the ground with unevenness.
上記目的を達成するために、本発明のニューマチックケーソンの沈設方法は、ケーソン躯体の下部作業室内の天井スラブに油圧ジャッキをヒンジ機構を介して前記天井スラブ側から地盤に向けて伸長させる定位置と前記定位置から離れた退避位置との間を移動可能に取り付けて、ニューマチックケーソン工法により、前記ケーソン躯体を地盤に所定のストロークずつ圧入沈降させて所定の深さまで沈設する工程の中で、前記ケーソン躯体を沈降させるときは、前記油圧ジャッキを前記定位置で地盤に向けて伸長させ地盤に押し付けて前記ケーソン躯体を支持した状態から、前記油圧ジャッキを少しずつ縮めて前記ケーソン躯体を徐々に沈下させ、前記ケーソン躯体の作業室内で掘削機械により前記定位置の油圧ジャッキの下部の地盤を掘削するときは、前記油圧ジャッキを前記定位置から前記退避位置に移動して、当該油圧ジャッキの下部の地盤を掘削する、ことを要旨とする。
この方法では、油圧ジャッキを天井スラブにヒンジ機構を介して水平方向に回動可能に取り付けて、前記油圧ジャッキを定位置と前記定位置から水平方向に離れた退避位置との間をスライド式に移動させることが好ましい。また、この油圧ジャッキを天井スラブにヒンジ機構を介して垂直方向に回動可能に取り付けて、前記油圧ジャッキを定位置と前記定位置から垂直方向に離れた退避位置との間を折り畳み式に移動させるようにしてもよい。
この方法では、ヒンジ機構にモータ、油圧シリンダを含む動力源を備え、油圧ジャッキを前記動力源を用いて回動させることが好ましい。また、ヒンジ機構に動力源を備えず、油圧ジャッキを作業室内の掘削機械により回動させるようにしてもよい。
この方法では、油圧ジャッキに一定以上の荷重が載荷された場合に油圧がリリースされるリリーフ弁若しくは圧力調整弁付き油圧ジャッキを使用することが好ましい。
この方法では、油圧ジャッキの先端に支圧板を備え、前記支圧板は前記油圧ジャッキの先端に前記支圧板側又は前記油圧ジャッキ側の一方に備える球座と他方に備える前記球座に回転可能に嵌合可能な球体との結合により連結することが好ましい。
In order to achieve the above object, the pneumatic caisson settling method of the present invention is a fixed position in which a hydraulic jack is extended from the ceiling slab side to the ground via a hinge mechanism on the ceiling slab in the lower working chamber of the caisson housing. In a step of slidably attaching the caisson housing to the ground by a predetermined stroke by a predetermined stroke by a pneumatic caisson method, When sinking the caisson housing, the hydraulic jack is extended toward the ground at the fixed position and pressed against the ground to support the caisson housing, and then the hydraulic jack is gradually reduced to gradually reduce the caisson housing. Sink down and excavate the ground below the fixed-position hydraulic jack with a drilling machine in the work room of the caisson housing. Case, by moving the hydraulic jack to the retracted position from the home position, drilling bottom of the ground of the hydraulic jacks, and summarized in that.
In this method, a hydraulic jack is attached to a ceiling slab so as to be pivotable in a horizontal direction via a hinge mechanism, and the hydraulic jack is slid between a fixed position and a retracted position separated from the fixed position in the horizontal direction. It is preferable to move. The hydraulic jack is attached to the ceiling slab so as to be pivotable in the vertical direction via a hinge mechanism, and the hydraulic jack is moved in a folding manner between a fixed position and a retracted position away from the fixed position in the vertical direction. You may make it make it.
In this method, it is preferable that the hinge mechanism is provided with a power source including a motor and a hydraulic cylinder, and the hydraulic jack is rotated using the power source. Moreover, the power source may not be provided in the hinge mechanism, and the hydraulic jack may be rotated by an excavating machine in the work chamber.
In this method, it is preferable to use a relief valve or a hydraulic jack with a pressure adjusting valve that releases hydraulic pressure when a certain load or more is loaded on the hydraulic jack.
In this method, a support plate is provided at the tip of a hydraulic jack, and the support plate is rotatable at a tip of the hydraulic jack at a ball seat provided on one side of the support plate or the hydraulic jack and on a ball seat provided on the other side. It is preferable to connect by coupling with a sphere that can be fitted.
本発明のニューマチックケーソンの沈設方法によれば、上記により、次のような本発明独自の格別な効果を奏する。
(1)ケーソン躯体の作業室内で掘削機械により地盤を掘削する際に、定位置の油圧ジャッキの下部の地盤を掘削するときは、油圧ジャッキを定位置から退避位置に移動して、当該油圧ジャッキの下部の地盤を掘削するので、ケーソン躯体の作業室内で掘削機械により地盤を掘削する際に、油圧ジャッキが障害にならない。
(2)ケーソン躯体の下部作業室内の天井スラブに油圧ジャッキをヒンジ機構を介して天井スラブ側から地盤に向けて伸長させる定位置とこの定位置から離れた退避位置との間を移動可能に取り付けるので、油圧ジャッキを天井スラブへ取り付けるに当たり、天井スラブに欠損を作ることがなく、また、天井スラブから長いストローク長が必要とならず、大きな荷重でも確実に受けることができる。
(3)ケーソン躯体を沈降させるときは、油圧ジャッキを定位置で地盤に向けて伸長させ地盤に押し付けてケーソン躯体を支持した状態から、油圧ジャッキを少しずつ縮めてケーソン躯体を徐々に沈下させるので、ケーソン躯体を緩やかに静的に沈降させることができる。また、この場合、油圧ジャッキにリリーフ弁若しくは圧力調整弁付きのものを採用することで、油圧ジャッキに所定圧以上の荷重がかかっても、ケーソン躯体の緩やかな沈降を促すことができる。
(4)油圧ジャッキの先端に支圧板を、支圧板側又は油圧ジャッキ側の一方に備える球座と他方に備える球体との結合により連結するので、支圧板の底面を任意の方向に向けることができ、不陸のある地盤面への受圧が可能である。
According to the pneumatic caisson laying method of the present invention, the following special effects unique to the present invention can be obtained as described above.
(1) When excavating the ground below the fixed-position hydraulic jack when excavating the ground in the work room of the caisson housing, the hydraulic jack is moved from the fixed position to the retracted position. Therefore, the hydraulic jack does not become an obstacle when excavating the ground with the excavating machine in the work chamber of the caisson housing.
(2) A hydraulic jack is attached to the ceiling slab in the lower working chamber of the caisson housing via a hinge mechanism so as to be movable between a fixed position and a retracted position away from the fixed position. Therefore, when the hydraulic jack is attached to the ceiling slab, the ceiling slab is not damaged, and a long stroke length is not required from the ceiling slab, so that a large load can be reliably received.
(3) When sinking the caisson housing, the hydraulic jack is extended toward the ground at a fixed position and pressed against the ground to support the caisson housing. The caisson housing can be gently and statically settled. Further, in this case, by adopting a hydraulic jack with a relief valve or a pressure adjusting valve, it is possible to promote a slow caisson settling even when a load exceeding a predetermined pressure is applied to the hydraulic jack.
(4) Since the bearing plate is connected to the tip of the hydraulic jack by coupling the ball seat provided on one side of the bearing plate or the hydraulic jack and the sphere provided on the other side, the bottom surface of the bearing plate can be directed in an arbitrary direction. It is possible to receive pressure on uneven ground.
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に第1の実施の形態を示している。
図1に示すように、このニューマチックケーソンの沈設方法では、ケーソン躯体1の下部作業室13内の天井スラブ12に、油圧ジャッキ100を、ヒンジ機構110を介して、天井スラブ12側から地盤Gに向けて伸長させる所定の定位置P1とこの定位置P1から離れた退避位置P2との間を移動可能に取り付ける。この場合、油圧ジャッキ100には一定以上の荷重が載荷された場合に油圧がリリースされる手動式又は自動式のリリーフ弁若しくは圧力調整弁付き油圧ジャッキを採用し、油圧ジャッキ100の先端に支圧板101を取り付ける。また、この油圧ジャッキ100は後述するように天井スラブ12に直接取り付けないため、油圧ジャッキ100の基端部側に天井スラブ12を支持するための支持プレート102を併せて設けている。ヒンジ機構110は、作業室13の天井スラブ12に地盤Gに向けて略垂直に取付固定され、天井スラブ12から天井スラブ12と地盤Gとの間の中間所定の高さまで延びる柱状の取付ベース111と、この取付ベース111の外周面の下半部側の面に上下に対にして水平方向に突状に形成される軸受112と、油圧ジャッキ100の周囲に装着される保持部材113と、この保持部材113の外面に略垂直方向に向けて略筒状に形成され、取付ベース111の軸受112に嵌合される軸挿通部114と、取付ベース111の軸受112と保持部材113の軸挿通部114とを連結するための軸(ヒンジ軸)115とにより構成し、取付ベース111を天井スラブ12に油圧ジャッキ100の定位置P1に近接して、また、下半部側の軸受112を油圧ジャッキ100の定位置P1に対向させて設置固定し、油圧ジャッキ100に保持部材113を装着してこの保持部材113の軸挿通部114を取付ベース111の軸受112に軸115により取り付ける。そして、ヒンジ機構110にモータ又は油圧シリンダなどの動力源(図示省略)を備え、この動力源を用いて保持部材113を軸115の回りで回転駆動させる形式にして、このヒンジ機構110により、油圧ジャッキ100を軸115の回りで回動させて定位置P1とこの定位置P1から水平方向に離れた退避位置P2との間をスライド式に移動させるようにする。なお、油圧ジャッキ100を伸縮動作させる油圧ジャッキ100の操作及びヒンジ機構110を駆動するヒンジ機構110の操作は地上の操作室で遠隔操作により行う。
このようにしてニューマチックケーソン工法により、ケーソン躯体1を地盤Gに所定のストロークずつ圧入沈降させて所定の深さまで沈設する工程の中で、ケーソン躯体1を沈降させるときは、油圧ジャッキ100の定位置P1で油圧ジャッキ100の基端部の支持プレート102を天井スラブ12に当接させて、油圧ジャッキ100を天井スラブ12側から地盤Gに向けて伸長させ地盤Gに押し付けてケーソン躯体1を支持し、この状態から、油圧ジャッキ100を少しずつ縮めてケーソン躯体1を徐々に沈下させる。この場合に、油圧ジャッキ100に一定以上の荷重が載荷されたときは、油圧ジャッキ100の油圧を手動又は自動により徐々にリリースすることで、ケーソン躯体1を緩やかに沈降させる。そして、ケーソン躯体1の作業室13内で掘削機械により地盤Gを掘削する際に、定位置P1の油圧ジャッキ100の下部の地盤Gを掘削するときは、油圧ジャッキ100を定位置P1から退避位置P2にスライド移動して、当該油圧ジャッキ100下部の地盤Gを掘削する。
Next, embodiments for carrying out the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 shows a first embodiment.
As shown in FIG. 1, in this pneumatic caisson laying method, a
In this way, when the
図2に第2の実施の形態を示している。
図2に示すように、このニューマチックケーソンの沈設方法では、ケーソン躯体1の下部作業室13内の天井スラブ12に、油圧ジャッキ200を、ヒンジ機構210を介して、天井スラブ12側から地盤Gに向けて伸長させる所定の定位置P1とこの定位置P1から離れた退避位置P2との間を移動可能に取り付ける。この場合、油圧ジャッキ200には一定以上の荷重が載荷された場合に油圧がリリースされる手動式又は自動式のリリーフ弁若しくは圧力調整弁付き油圧ジャッキを採用し、油圧ジャッキ200の先端に支圧板201を取り付ける。また、この油圧ジャッキ200は後述するように天井スラブ12に直接取り付けないため、油圧ジャッキ200の基端部側に天井スラブ12を後述する取付ベース211を介して支持するための支持ブロック202を併せて設けている。ヒンジ機構210は、作業室13の天井スラブ12に取付固定され、天井スラブ12から所定の厚さで突出される平板状の取付ベース211と、この取付ベース211の一側面に前後に対にして水平方向に突状にかつ取付ベース211の下面よりも下方へ少し延びる縦長に形成される軸受212と、油圧ジャッキ200の周囲に装着される保持部材213と、この保持部材213の外面の上部に略水平方向に向けて略筒状に形成され、取付ベース211の軸受212に嵌合される軸挿通部214と、取付ベース211の軸受212と保持部材213の軸挿通部214とを連結するための軸(ヒンジ軸)215とにより構成し、取付ベース211を天井スラブ12に油圧ジャッキ200の定位置P1で設置固定し、油圧ジャッキ200に保持部材213を装着してこの保持部材213の軸挿通部214を取付ベース211の軸受212に軸215により取り付ける。そして、ヒンジ機構210にモータ又は油圧シリンダなどの動力源(図示省略)を備え、この動力源を用いて保持部材213を軸215の回りで回転駆動させる形式にして、このヒンジ機構210により、油圧ジャッキ200を軸215の回りで回動させて定位置P1とこの定位置P1から垂直方向に離れた退避位置P2との間を折り畳み式に移動させるようにする。なお、油圧ジャッキ200を伸縮動作させる油圧ジャッキ200の操作及びヒンジ機構210を駆動するヒンジ機構210の操作は地上の操作室で遠隔操作により行う。
このようにしてニューマチックケーソン工法により、ケーソン躯体1を地盤Gに所定のストロークずつ圧入沈降させて所定の深さまで沈設する工程の中で、ケーソン躯体1を沈降させるときは、油圧ジャッキ200の定位置P1で油圧ジャッキ200の基端部の支持ブロック202を天井スラブ12に取付固定された取付ベース211に当接させて、油圧ジャッキ200を天井スラブ12側から地盤Gに向けて伸長させ地盤Gに押し付けてケーソン躯体1を支持し、この状態から、油圧ジャッキ200を少しずつ縮めてケーソン躯体1を徐々に沈下させる。この場合に、油圧ジャッキ200に一定以上の荷重が載荷されたときは、油圧ジャッキ200の油圧を手動又は自動により徐々にリリースすることで、ケーソン躯体1を緩やかに沈降させる。そして、ケーソン躯体1の作業室13内で掘削機械により地盤Gを掘削する際に、定位置P1の油圧ジャッキ200の下部の地盤Gを掘削するときは、油圧ジャッキ200を定位置P1から退避位置P2に折り畳み移動して、当該油圧ジャッキ200下部の地盤Gを掘削する。
FIG. 2 shows a second embodiment.
As shown in FIG. 2, in this pneumatic caisson laying method, a
In this way, when the
図3に第3の実施の形態を示している。
図3に示すように、このニューマチックケーソンの沈設方法では、ケーソン躯体1の下部作業室13内の天井スラブ12に、油圧ジャッキ300を、ヒンジ機構310を介して、天井スラブ12側から地盤Gに向けて伸長させる所定の定位置P1とこの定位置P1から離れた退避位置P2との間を移動可能に取り付ける。この場合、油圧ジャッキ300には一定以上の荷重が載荷された場合に油圧がリリースされる手動式又は自動式のリリーフ弁若しくは圧力調整弁付き油圧ジャッキを採用し、油圧ジャッキ300の先端に支圧板301を取り付ける。この支圧板301は油圧ジャッキ300の先端に支圧板301側又は油圧ジャッキ300側の一方に備える球座303と他方に備える球座303に回転可能に嵌合可能な球体304との結合により連結する。また、この油圧ジャッキ300は後述するように天井スラブ12に直接取り付けないため、油圧ジャッキ300の基端部側に天井スラブ12を後述する取付ベース311を介して支持するための支持プレート302を併せて設けている。なお、この場合、取付ベース311の下面に凹部316を有し、支持プレート302の上面に凸部317を有し、取付ベース311(の下面)と支持プレート302(の上面)とを凹部316と凸部317を係合させて当接可能にしている。ヒンジ機構310は、作業室13の天井スラブ12に地盤Gに向けて略垂直に取付固定され、天井スラブ12から天井スラブ12と地盤Gとの間の中間所定の高さまで延びる柱状の取付ベース311と、この取付ベース311の外周面の下半部側の面に前後に対にして水平方向に突状に形成される軸受312と、油圧ジャッキ300の周囲に装着される保持部材として支持プレート302の縁部に接合されて下方斜めに延びるレバー313と、このレバー313の支持プレート302側の一端に略水平方向に向けて略筒状に形成され、取付ベース311の軸受312に嵌合される軸挿通部314と、取付ベース311の軸受312とレバー313の軸挿通部314とを連結するための軸(ヒンジ軸)315とにより構成し、取付ベース311を天井スラブ12に油圧ジャッキ300の定位置P1で設置固定し、油圧ジャッキ300のレバー313の軸挿通部314を取付ベース311の軸受312に軸315により取り付ける。そして、ヒンジ機構310にモータ又は油圧シリンダなどの動力源を備えて、この場合は油圧シリンダ318を用い、油圧シリンダ318の基端部を天井スラブ12に取付ベース111に近接して枢着し、この油圧シリンダ318の作動ロッド先端を油圧ジャッキ300のレバー313の他端部に枢着して、レバー313を軸315の回りで回転駆動させる形式にして、このヒンジ機構310により、油圧ジャッキ300を軸315の回りで回動させて定位置P1とこの定位置P1から垂直方向に離れた退避位置P2との間を折り畳み式に移動させるようにする。なお、油圧ジャッキ300を伸縮動作させる油圧ジャッキ300の操作及びヒンジ機構310を駆動するヒンジ機構310の操作は地上の操作室で遠隔操作により行う。
このようにしてニューマチックケーソン工法により、ケーソン躯体1を地盤Gに所定のストロークずつ圧入沈降させて所定の深さまで沈設する工程の中で、ケーソン躯体1を沈降させるときは、図4(a)に示すように、油圧ジャッキ300の定位置P1で油圧ジャッキ300の基端部の支持プレート302を天井スラブ12に取付固定された取付ベース311に当接させ両者間の凹部316と凸部317とを係合させて、この油圧ジャッキ300を天井スラブ12側から地盤Gに向けて伸長させ地盤Gに押し付けてケーソン躯体1を支持し、この状態から、油圧ジャッキ300を少しずつ縮めてケーソン躯体1を徐々に沈下させる。この場合に、油圧ジャッキ300に一定以上の荷重が載荷されたときは、油圧ジャッキ300の油圧を手動又は自動により徐々にリリースすることで、ケーソン躯体1を緩やかに沈降させる。また、この場合、油圧ジャッキ300の先端に支圧板301を支圧板301側又は油圧ジャッキ300側の一方に備える球座303と他方に備える球体304との結合により連結するので、支圧板301の底面を任意の方向に向けることができ、不陸のある地盤面への受圧が可能である。そして、ケーソン躯体1の作業室13内で掘削機械により地盤Gを掘削する際に、定位置P1の油圧ジャッキ300の下部の地盤Gを掘削するときは、油圧ジャッキ300を定位置P1から退避位置P2に折り畳み移動して、当該油圧ジャッキ300下部の地盤Gを掘削する。
FIG. 3 shows a third embodiment.
As shown in FIG. 3, in this pneumatic caisson laying method, a
When the
図4乃至図7に一般のニューマチックケーソン工事に適用する本発明のニューマチックケーソンの沈設方法の具体例を示している。
図4に示すように、ニューマチックケーソン工事では、ケーソン躯体1は、上下方向に矩形の側壁10が形成されて、この側壁10の下端に刃口11が形成され、また、この側壁10の内部の下部側に天井スラブ12が形成されてその下方の刃口11の内部に作業室13が設けられる。このケーソン躯体1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14及びマテリアルロック15、作業員の昇降に使用するマンシャフト16及びマンロック17など、地上側にケーソン躯体1を構築するのに使用するクローラクレーン18、土砂を搬出するのに使用するスケータークレーン19など、地下側になる下部の作業室13内に、ケーソン躯体1下部の地盤を掘削するのに使用する天井走行式の掘削機械20など、ケーソン躯体1の各部にそれぞれ、各種の設備が配置される。
FIG. 4 to FIG. 7 show specific examples of the pneumatic caisson deposition method of the present invention applied to general pneumatic caisson work.
As shown in FIG. 4, in the pneumatic caisson construction, the
そして、図5に示すように、このケーソン躯体1の上部全周縁に複数のケーソン押し込み用の油圧ジャッキJ1を均等に設置し、下部天井スラブ12の全周縁に複数のケーソン受け用の油圧ジャッキJ2(既述の油圧ジャッキ100、200、300)を均等に設置する。この場合、ケーソン躯体1の下部天井スラブ12の全周縁は、図5に示すように、4方向の各縁部を2つのブロックに分けて、全体として8ブロックに区分し、ケーソン受け用の油圧ジャッキJ2を各ブロックに同数ずつ均等に設置する。また、ブロック毎に比例リリーフ弁を設置し、さらに、ストローク計、圧力検出器、傾斜計などを設置する。各ブロックの油圧ジャッキJ2は同じ油圧ユニットで制御し、油圧ジャッキJ2毎に伸縮動作を可能にする。
このようにしてこのケーソン躯体1下部の作業室13に圧縮空気を送り込み、水の浸入を防ぎつつ地盤の掘削作業を行い、ケーソン躯体1を地盤に所定のストロークずつ圧入沈降させて、所定の深さまで沈設する。
Then, as shown in FIG. 5, a plurality of caisson pushing hydraulic jacks J1 are evenly installed on the entire upper peripheral edge of the
In this way, compressed air is sent into the
図6にこのケーソン躯体下部の掘削作業を示している。
図6において、このケーソン躯体1下部の掘削作業の開始時点では、ケーソン躯体1は刃口及び揚圧力と周面摩擦で現状を維持し、下降しない状態にある。なお、この時点で各油圧ジャッキJ2は定位置に配置し、地盤に向けて伸長した状態になっている。傾斜計によりケーソン躯体1の傾きが無いことを確認して、作業室内で掘削機械20によりケーソン躯体1の下部の掘削を開始する。この場合、まず、掘削機械20を駆動して、各ブロックの各油圧ジャッキJ2の下部を除く各油圧ジャッキJ2の周辺を掘削する。全油圧ジャッキJ2周辺の地盤の掘削の完了が近づいた時点で、各ブロックで予め定めた最初の油圧ジャッキJ2を「縮」動作させ、この油圧ジャッキJ2の退避準備を行う。全油圧ジャッキJ2周辺の掘削が完了した時点で、各ブロックの最初の油圧ジャッキJ2を定位置からスライド式又は折り畳み式の移動により退避位置へ移動し、当該油圧ジャッキJ2の定位置の下部を掘削可能状態にする。当該油圧ジャッキJ2が退避位置に移動した後、当該油圧ジャッキJ2の定位置の下部を掘削する。当該油圧ジャッキJ2の定位置の下部の掘削完了後、退避位置の当該油圧ジャッキJ2を元の定位置へ移動する。当該油圧ジャッキJ2の定位置への移動後、当該油圧ジャッキJ2の「伸」動作を行い、切羽に油圧ジャッキJ2を押し付けて、「伸」動作を停止する。続いて、各ブロックの予め定めた次の油圧ジャッキJ2について同じ要領で実施し、次の油圧ジャッキJ2下部の掘削と当該油圧ジャッキJ2の「伸」動作を行う。すべてのブロックの油圧ジャッキJ2下部の地盤の掘削と各油圧ジャッキJ2の張り出しを完了して、ケーソン躯体1の押し込み作業へ移行する。
FIG. 6 shows excavation work under the caisson housing.
In FIG. 6, at the time of starting the excavation work of the lower part of the
図7にこのケーソン躯体の押し込み作業を示している。
図7において、ケーソン躯体1の押し込み作業は、ケーソン躯体1上部のケーソン押し込み用の各油圧ジャッキJ1をスイッチ「ON」して、開始する。なお、このときに、ケーソン躯体1の各位置の傾斜計値を記憶する。押し込み用の各油圧ジャッキJ1の「押」動作により、ケーソン躯体1を押圧する。このとき、傾斜計によりケーソン躯体1の傾きを監視する。続いて、このケーソン押し込み用の各油圧ジャッキJ1の「押」動作と連動してケーソン受け用の油圧ジャッキJ2のリリーフ圧力を(手動ボリューム又は自動により)徐々に下げていき、ケーソン躯体1を徐々に下降(沈下)する。なお、ケーソン躯体1を押下し所定のストローク(この場合、約20cm)下降するまでの間に各計測器により異常を検出した場合は、インターロックが作動する。例えば、ケーソン受け用の油圧ジャッキJ2のリリーフ圧が一気に下がった場合、ケーソン押し込み用の油圧ジャッキJ1の「押」動作を停止する。また、傾斜計が許容値以上に傾いた場合は、下がりが早い方のケーソン押し込み用の油圧ジャッキJ1の「押」動作を停止する。そして、下がりが早い方のジャッキリリーフ圧を調整する。傾斜計値が許容範囲に入れば、停止中のケーソン押し込み用の油圧ジャッキJ1の「押」動作を再開し、ケーソン躯体1を押圧する。このようにしてケーソン躯体1が所定のストローク(この場合、約20cm)まで下降した時点で、ケーソン押し込み用の油圧ジャッキJ1の「押」動作を停止し、ケーソン受け用の油圧ジャッキJ2のリリーフ圧の変化指令を停止する。これによりケーソン躯体1の刃口が切羽に食い込んだ状態になり、ケーソン躯体1の所定のストロークの沈下を完了する。そして、このケーソン躯体1を所定の深さに沈設するまで、ケーソン載せ作業を行い、既述のケーソン躯体1の下部の掘削作業及びケーソン躯体1の押し込み作業を繰り返し、このケーソン躯体1を所定の深さまで沈設した時点ですべてが完了し、作業を終了する。
FIG. 7 shows the pushing operation of the caisson housing.
In FIG. 7, the pushing operation of the
以上説明したように、このニューマチックケーソンの沈設方法によれば、ケーソン躯体1の作業室13内で掘削機械20により地盤Gを掘削する際に、定位置P1の油圧ジャッキ100、200、300の下部の地盤Gを掘削するときは、油圧ジャッキ100、200、300を定位置P1から退避位置P2にスライド式又は折り畳み式にして移動し、当該油圧ジャッキ100、200、300の下部の地盤Gを掘削するので、ケーソン躯体1の作業室13内で掘削機械20により地盤Gを掘削する際に、油圧ジャッキ100、200、300が障害にならない。
また、ケーソン躯体1の下部作業室13内の天井スラブ12に、油圧ジャッキ100、200、300をそれぞれ、ヒンジ機構110、210、310を介して、天井スラブ12側から地盤Gに向けて伸長させる定位置P1と定位置P1から水平方向又は垂直方向に離れた退避位置P2との間を移動可能に取り付けるので、油圧ジャッキ100、200、300を天井スラブ12へ取り付けるに当たり、天井スラブ12に欠損を作ることがなく、また、天井スラブ12から長いストローク長が必要とならず、大きな荷重でも受けることができる。
さらに、ケーソン躯体1を沈降させるときは、油圧ジャッキ100、200、300を定位置P1で地盤Gに向けて伸長させ地盤Gに押し付けてケーソン躯体1を支持した状態から、油圧ジャッキ100、200、300を少しずつ縮めてケーソン躯体1を徐々に沈下させるので、ケーソン躯体1を緩やかに静的に沈降させることができる。また、この場合、油圧ジャッキ100、200、300にリリーフ弁若しくは圧力調整弁付きのものを使用したので、油圧ジャッキ100、200、300に所定圧以上の荷重がかかっても、ケーソン躯体1の緩やかな沈降を促すことができる。
またさらに、油圧ジャッキ300の先端に支圧板301を備え、この支圧板301を油圧ジャッキ300の先端に支圧板301側又は油圧ジャッキ300側の一方に備える球座303と他方に備える球体304との結合により連結するので、支圧板301の底面を任意の方向に向けることができ、不陸のある地盤面への受圧が可能である。
As described above, according to this pneumatic caisson laying method, when excavating the ground G by the excavating
Further,
Further, when sinking the
Furthermore, a
なお、第1の実施の形態では、油圧ジャッキ100をモータ又は油圧シリンダ駆動のヒンジ機構110により軸115の回りに回動させるようにして、油圧ジャッキ100を水平方向にスライド移動させるようにしたが、これに代えて、油圧ジャッキ100を作業室13内の掘削機械20により軸115の回りに回動させてスライド移動させるようにしてもよい。このようにしても第1の実施の形態と同様の作用効果を得ることができる。また、第2、第3の各実施の形態においても、掘削機械20に油圧ジャッキ200、300を軸回りに回動させる手段を併せて備えることにより、油圧ジャッキ200、300を同様に掘削機械20により軸215、315の回りで回動させて折り畳み移動させることができ、このようにしても同様の作用効果を得ることができる。
さらに、第3の実施の形態では、支圧板301を油圧ジャッキ300の先端に支圧板301側又は油圧ジャッキ300側の一方に備える球座303と他方に備える球体304との結合により連結したが、第1、第2の実施の形態の支圧板101、201についても同様の構成を備えることができ、このようにすることで第3の実施の形態と同様の作用効果を得ることができる。
In the first embodiment, the
Furthermore, in 3rd Embodiment, although the
1 ケーソン躯体
10 側壁
11 刃口
12 天井スラブ
13 作業室
14 マテリアルシャフト
15 マテリアルロック
16 マンシャフト
17 マンロック
18 クローラクレーン
19 スケータークレーン
20 掘削機械
G 地盤
100 油圧ジャッキ
101 支圧板
102 支持プレート
110 ヒンジ機構
111 取付ベース
112 軸受
113 保持部材
114 軸挿通部
115 軸(ヒンジ軸)
200 油圧ジャッキ
201 支圧板
202 支持ブロック
210 ヒンジ機構
211 取付ベース
212 軸受
213 保持部材
214 軸挿通部
215 軸(ヒンジ軸)
300 油圧ジャッキ
301 支圧板
302 支持プレート
303 球座
304 球体
310 ヒンジ機構
311 取付ベース
312 軸受
313 レバー(保持部材)
314 軸挿通部
315 軸(ヒンジ軸)
316 凹部
317 凸部
318 油圧シリンダ
P1 定位置
P2 退避位置
DESCRIPTION OF
200
300
314
316
Claims (7)
ニューマチックケーソン工法により、前記ケーソン躯体を地盤に所定のストロークずつ圧入沈降させて所定の深さまで沈設する工程の中で、
前記ケーソン躯体を沈降させるときは、前記油圧ジャッキを前記定位置で地盤に向けて伸長させ地盤に押し付けて前記ケーソン躯体を支持した状態から、前記油圧ジャッキを少しずつ縮めて前記ケーソン躯体を徐々に沈下させ、
前記ケーソン躯体の作業室内で掘削機械により前記定位置の油圧ジャッキの下部の地盤を掘削するときは、前記油圧ジャッキを前記定位置から前記退避位置に移動して、当該油圧ジャッキの下部の地盤を掘削する、
ことを特徴とするニューマチックケーソンの沈設方法。 A hydraulic jack is attached to the ceiling slab in the lower working chamber of the caisson housing via a hinge mechanism so as to be movable between a fixed position and a retracted position away from the fixed position.
By the pneumatic caisson method, the caisson housing is pressed and settled into the ground by a predetermined stroke at a predetermined depth,
When sinking the caisson housing, the hydraulic jack is extended toward the ground at the fixed position and pressed against the ground to support the caisson housing, and then the hydraulic jack is gradually reduced to gradually reduce the caisson housing. Subside,
When excavating the lower ground of the hydraulic jack at the fixed position by the excavating machine in the work chamber of the caisson housing, the hydraulic jack is moved from the fixed position to the retracted position, and the lower ground of the hydraulic jack is moved. Drilling,
Pneumatic caisson settling method characterized by the above.
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