JPH01322025A - ケーソンの沈設方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この発明は、ケーソンの沈設方法に関し、特に、加圧空
気を導入して沈下させるケーソンの沈設方法に関する （従来の技術） 周知のように、構造物の基礎などに用いられているケー
ソンの沈設方法として、ケーソン躯体の着底地盤面が深
いときなどに、ケーソン躯体の刃口部に加圧空気を導入
するいわゆるニューマチックケーソン工法がある。

この種の工法では、従来がらケーソン躯体を沈下させる
ときに、刃口部の下方地盤を人力あるいは人力で制御さ
れる小型重機により掘削していたが、加圧下での作業は
、作業員の健康上の問題や、作業能率の低下および急な
沈下による安全上の問題が指摘されていた。

このような問題点を解決するために、例えば、特開昭６
２−１３３２１７号公報にみられるように、ケーソンの
刃口部内に泥水を充満させて、泥水中で地盤を機械掘削
する沈設方法が提案されている。

しかしながら、このようなケーソンの沈設方法には、以
下に説明する技術的課題があった。

（発明が解決しようとする問題点） すなわち、上記公報に開示されている沈設方法では、ケ
ーソン躯体の刃口部の下方地盤をアースドリルなどの掘
削機械で掘削することでこれを沈下させるか、この掘削
作業は泥水中で行われるので、着底地盤面の確認は、掘
削機械で掘削された地盤を直接見て行うことができない
ので、泥水とともに排出される掘削土砂で行うことにな
り、このような方法では着底地盤面の確認が充分に行え
ないという問題があった。

この発明は、このような従来の問題点に鑑みてなされた
ものであって、その目的とするところは、着底地盤面の
確認が確実にてきるケーソンの沈設方法を提供すること
にある。

（課題を解決するための手段） 上記目的を達成するために、この発明は、加圧空気を導
入してケーソン躯体を地盤中の着底地盤面まで沈設する
方法において、前記ケーソン躯体の刃口部内にモニター
カメラと高圧水の噴射ノズルとを設置するとともに、前
記ケーソン躯体の地盤上への設置に当って、前記着底地
盤面よりも深い位置まで排泥用先行孔を掘削し、前記高
圧水の噴射ノズルを介して前記刃口部の下方地盤を前記
先行孔の周辺が漏斗状になるように掘削することで前記
ケーソン躯体を沈下させることを特徴とする。

上記先行孔は上記ケーソン躯体の中心位置に形成される
とともに、前記噴射ノズルの配置密度をこの先行孔に向
けて密に配置しても良い。

上記噴射ノズルは揺動自在に設置され、かつ、遠隔操作
によりその噴射方向を制御しても良い。

（作用） 上記構成のケーソンの沈設方法によれば、ケーソン躯体
の刃口部内にモニターカメラが設置されているので、噴
射ノズルで掘削された着底地盤面を直接確認できる。

ケーソン躯体の刃口部内の噴射ノズルの配置密度を排泥
用先行孔側に向けて密にすれば、先行孔の周辺を簡単に
漏斗状に掘削でき、掘削土砂を効率良く先行孔内に導入
できる。

噴射ノズルを揺動自在に設置し、かつ、その噴射方向を
遠隔操作により制御すれば、この噴射ノズルによる掘削
状態がモニターカメラにより把握できるので、急な沈下
などの問題を未然に防止しつつケーソン躯体を安全に沈
下させられる。

（実施例） 以下、この発明の好適な実施例について添付図面を参照
にして詳細に説明する。

第１図から第４図は、この発明にかかるケーソンの沈設
方法の一実施例を示している。

同図に示す沈設方法では、まず、第１図（Ａ）に示すよ
うに、ケーソン躯体１０の沈設予定地の中心位置に排泥
用の先行孔１２が掘削される。

先行孔１２は、ケーソン躯体１０の着底地盤面＝　　４
　− よりも若干深く掘削され、先行孔１２内には孔壁の崩壊
を防止するために泥水１４が注入される。

先行孔１２の掘削が終了すると、その」１方にケーソン
躯体１０の刃口部１０ａが設置される。

この刃口部１０ａの底版１０ｂには、上記先行孔１２内
に挿入される排泥管１６の挿入孔１０ｃが穿設されてい
る。

また、刃口部１０ａ内の底版１−Ｏｂの下面には、第２
図に示すように、モニタカメラ１８と高圧水の噴射ノズ
ル２０とが設置されている。

上記モニタカメラ１８の取付状態を第３図に示している
。

モニタカメラ１８は、相互に直交する３軸（Ｘ。

Ｙ、Ｚ）方向に回転可能に構成されており、モニタカメ
ラ１８はＸ軸２２に固定支持されている。

そして、Ｘ軸２２にはこれを回転駆動するためのＸ軸モ
ータ２４が連結され、Ｘ輔モータ２４はＹ軸２６に支持
されている。

Ｙ軸２６の後端には、これを回転駆動するためのＹ軸モ
ータ２８が連結されるとともに、その外周には中空のス
リーブ３０が嵌着され、このスリーブ３０の一端にＹ軸
モータ２８が固着されている。

スリーブ３０の外周には、上記底版１０ｂに一端が回転
可能に支持されたＺ軸３２の他端が固着され、Ｚ軸３２
の外周にはこれを回転駆動するためのＺ軸モータ３４と
噛合するギア３６が設けられている。

なお、上記ｘ、’ｙ、ｚ軸モータ２４，２８．３４には
、詳細な図示は省略しているが、それぞれ回転角度を検
出するためのロータリエンコーダが取り付けられている
。

上記噴射ノズル２０の取付状態の詳細を第４図に示して
いる。

噴射ノズル２０もこの実施例ではモニタカメラ１８と同
じように３軸方向に回転可能になっている。

噴射ノズル２０の回転機構は、モニタカメラ１８と基本
的には同じであるが、ノズル２ｏの一端には高圧水を供
給するための伸縮可能なホース３８が接続されているの
で、ノズル２０を支持台４０に取り付け、支持台４０を
Ｘ軸２２に結合させている。

以上の構成を備えた刃口部１０ａが先行孔１２上に配置
されると、挿入孔１０ｃを介して先行孔１２内に排泥管
１６を挿入した後に、各噴射ノズル２０に高圧水を供給
し、刃口部１０ａの下方地盤を掘削する。

このとき、刃口部１０ａ内には、所定圧力の圧縮空気が
導入される。

また、ここで行われる噴射ノズル２０による掘削は、第
１図（Ｂ）に示すように、刃口部１０ａの外周からその
中心に位置する先行孔１２の中心に向けて掘削面が下方
に向かって傾斜する漏斗状になるように行われ、かつ、
この掘削状態は上記モニタカメラ１８を介して常時監視
される。

このように掘削面を漏斗状にするには、例えば、噴射ノ
ズル２０の配置密度を先行孔１２側に向けて密にするか
、あるいは、ｘ、ｙ、ｚ軸モータ２４．２８．３４を制
御して噴射ノズル２ｏの掘削範囲を設定するときに、掘
削範囲が先行孔１２側で高密度になるようにすれば良い
。

また、別の方法としては、噴射ノズル２０の噴射時間が
先行孔１２側で長くなるように各モータ２４．２８．３
４を制御しても良い。

さらに、噴射ノズル２０の制御系は、例えば、ケーソン
躯体１０の平面形状を等分に分割し、分割された部分で
独立して制御できるようにすれば、掘削地盤の性状やケ
ーソン躯体１０の傾斜に対応してより精密な掘削が可能
になる。

以上のようにして、噴射ノズル２０による掘削を漏斗状
にすると、掘削された土砂は、斜面に沿って先行孔１２
内にスムーズに案内される。

そして、先行孔１２内に流入した掘削土砂は、サンドポ
ンプ、エアーリフト、ジェットポンプなどによって排泥
管１６を介して外部に排出される。

刃口部１０ａの下方地盤の掘削が行われると、ケーソン
躯体１０が徐々に沈下するので、これに伴なって刃口部
１０ａの上方には順次上部ケーソン１０ｄが構築され、
刃口部１０ａが着底地盤面まで到達したことがモニタカ
メラ１８で確認されると、噴射ノズル２０による掘削作
業が停止され、第１図（Ｃ）に示すように、刃口部１０
ａ内にコンクリート４２を打設してケーソンの設置が終
了する。

なお、上記実施例では、先行孔１２をケーソン躯体１０
の中心位置の一個所に形成したものを例示したが、この
発明の実施はこれに限定されることはなく、ケーソンの
大きさに応じて先行孔を複数個所に設けても良い。

また、先行孔１２．は、ケーソン躯体１ｏの刃口部１０
ａを地盤面に設置した後に掘削しても良い。

（発明の効果） 以上実施例で詳細に説明したように、この発明にかかる
ケーソンの沈設方法によれば、以下の効果が得られる。

■先行孔をケーソン躯体の沈設前に掘削するので、沈設
地盤の概略がわかり、特に、本発明の方法では掘削土砂
を排泥管で排出することになるので、礫等があった場合
にその径や量を推定することができる。

■先行孔は着底地盤面よりも深く掘削するので、予測外
の大径の礫があったときの溜まり場としてこれが利用で
き、大径の礫により掘削が疎外されて、ケーソン躯体を
予定した着底地盤面まで沈設できなくなることも回避で
きる。

■刃口部内には掘削状態を監視するモニタカメラか設置
されているので、掘削状態の把握や着底地盤面の確認が
確実にできる。

■刃口部の下方地盤は、噴射ノズルによって漏斗状に掘
削するので、掘削土砂がスムーズに先行孔内に案内され
、掘削土砂を能率よく排出できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明方法の施工手順を順に示した断面図、第
２図は刃口部の拡大図、第３図はモニタカメラの取付は
状態の詳細図、第４図は噴射ノズルの取付は状態の詳細
図である。 １０・・・・・・・・・・・・ケーソン躯体１０ａ・・
・・・・・刃口部 １６・・・・・・・・・・排泥管 １８・・・・・・・・・・・・モニタカメラ２０・・・
・・・・・・・・噴射ノズル特許出願人　　　　　　株
式会社　大　林　組代　理　人　　　　　　弁理士　　
−色健輔同　　　　　　　同　　松本雅利 ロ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）加圧空気を導入してケーソン躯体を地盤中の着底
   地盤面まで沈設する方法において、前記ケーソン躯体の
   刃口部内にモニターカメラと高圧水の噴射ノズルとを設
   置するとともに、前記ケーソン躯体の地盤上への設置に
   当って、前記着底地盤面よりも深い位置まで排泥用先行
   孔を掘削し、前記高圧水の噴射ノズルを介して前記刃口
   部の下方地盤を前記先行孔の周辺が漏斗状になるように
   掘削することで前記ケーソン躯体を沈下させることを特
   徴とするケーソンの沈設方法。
2. （２）上記先行孔は上記ケーソン躯体の中心位置に形成
   されるとともに、前記噴射ノズルの配置密度をこの先行
   孔に向けて密にしたことを特徴とする請求項１に記載の
   ケーソンの沈設方法。
3. （３）上記噴射ノズルは揺動自在に設置され、かつ、遠
   隔操作によりその噴射方向が制御されることを特徴とす
   る請求項１または２に記載のケーソンの沈設方法。