JPH0381420A - オープンケーソンの沈設工法 - 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］ 本発明は、建物の地下階、橋脚、地下貯槽、大深度シー
ルド立坑等、地下に構築するオープンケーソンの沈設工
法に関する。

〔従来の技術および発明が解決しようとする課題〕地下
構造物の構築では、圧気によって作業空間に湧出する地
下水を排除しながら掘削し、躯体を沈設する圧気工法や
、沈設躯体の底版に作用する地下水の揚圧力を減少する
ため地盤改良やディープウェル等による地下水位低下工
事を採用することが多い。

しかしながら、地下構造物の施工深度が、従来の地下３
０ｍ程度から、今後、地下空間の有効利用の拡大から地
下５０ｍ以上にも達すれば、圧気工法や地下水位低下工
事等、従来採用していた工法では、その施工性、信頼性
、経済性等において対応が困難となる。

即ち、底版は深度増大に伴う揚圧力の増大に対抗するた
めには単なる重力式の構造では無理となり、曲げ応力や
剪断応力で対抗する確実な構造力学的構造が必要となっ
てくる。

内部掘削についても、圧気工法における高圧下での作業
の困難性や、タラムシエルパケット等による水中掘削の
作業性や信頼性の欠如、また地盤改良を原因とする盤ぶ
くれの底版への影響や、地下水位低下に伴う周辺地盤へ
の影響等、種々解決しなければならない問題が発生して
くる。

本発明は上記問題に鑑み、これを解決することを課題と
してなされたものであって、従来の圧気工法における地
下深度の制約や、高圧下での作業の困難性、水中掘削法
における作業性、信頼性の欠如等の問題を解決し、かつ
大きな地下水の揚圧力に対抗しうる底版が得られ、地盤
改良や地下水位低下工事が不要となるオープンケーソン
の沈設工法を提供することを目的としている。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的を達成するため本発明は、周壁下端に刃口を設
け、周壁底部に下部を拡径した掘削用孔を全面に亘り近
接して設けた耐力底版を一体形成したオープンケーソン
の第１ロットを地上に構築し、該ケーソンの底版の掘削
用孔から拡翼型ビットを挿入してリバースサーキュレー
ション工法等でケーソン内部を掘削排土し、順次ケーソ
ンを継足しながら沈下させていき、ケーソンの沈下が所
定深度に達したら前記底版の掘削用孔に閉塞コンクリー
トを充填し構築するオープンケーソンの沈設工法を特徴
としている。

〔作　用〕

本発明工法による底版は、従来の圧気工法における作業
室に充填する中詰めコンクリートや、オープンケーソン
工法における底コンクリートのごとく沈下終了後に打設
する重力式の底版でなく、大きな揚圧力に対抗すべく構
造力学的に設計施工された耐力底版であるから、大深度
の強大な地下水の揚圧力にも十分安全に対抗でき、かつ
これを予め地上で構築するものであるから施工も容易で
ある。そして最後に掘削用孔に充填する閉塞コンクリー
トは下部を拡径した掘削用孔に充填されるから、この部
の揚圧力に対し閉塞コンクリートは圧縮応力と剪断応力
で対抗することになり、十分な耐力を発揮する。

従って、地下水位を下げ地下水の揚圧力を減少させるた
め従来行った地盤改良工事や、ディープウェル等の地下
水位低下工事等が不要になる。

また内部掘削は地上からリバースサーキュレーション工
法等で行うから、圧気工法のごとく地下深度の制約や高
圧下での作業の困難性がなく、安全かつ高能率で行うこ
とができる。

〔実施例〕

以下本発明を図示の実施例に基いて詳細に説明する。

本発明工法は第２図に示すように、まず地中構造物の構
築場所の地盤を矢板１等の土留め工で囲い、内側の地盤
をタラムシエルパケット２等の掘削機で大凡地下水位の
近くまで開削する０次いでこの開削面に刃口３を設置し
、この上に鉄筋および型枠を組立て、オープンケーソン
４の第１ロットケーソン４′のコンクリートを打設する
。刃口３は第３図に示すように第１ロットケーソン４′
の周方向に複数のブロック、例えばＡ、Ａ’　、Ｂ。

Ｂ’、　Ｃ，Ｃ’　　Ｄ、　Ｄ’、　Ｅ、　Ｅ’　Ｆ、
　Ｆ’のように分割され、刃口３の各ブロックは夫々一
対のジヤツキ５を介して第１ロットケーソン４′の周壁
下部に固定される。

第１ロットケーソン４′は周壁底部に耐力底版６が一体
に打設され、この耐力底版６はケーソン４の所定沈設深
度における地下水の揚圧力に十分対抗しろるように構造
力学的に設計された、例えば第４図に示すような縦横に
組まれた鉄骨７を骨組みとした鉄骨コンクリート構造と
なっている。

そして上記縦横の鉄骨７の各升目位置に下部を先太テー
パー状に拡径した掘削用孔８が設けられている。

上記第１ロットケーソン４′は断面方形のケーソンであ
るが、断面円形のケーソン４”の場合も方形のケーソン
に準じ、第５図に示すように縦横の鉄骨７の骨組み構造
とし、鉄骨７の各升目位置に掘削用孔８が設けられ、以
下述べる工程も方形ケーソンに準じて行われる。

以上の第１工程が終ったら第１ロットケーソン４′上部
に作業台９を支架し、これに拡翼型ピッ）１０ａを装着
したリバースサーキエレーシツン掘削機１０を設置し、
地下水位より上にケーソン４′内に水を張り、掘削用孔
８から拡翼型ピッ）１０ａを縮小状態でケーソン４′内
に挿入した後拡翼し、リバースサーキュレーション工法
等でケーソン４′内の地盤を掘削排土していく、掘削用
孔８は近接して設けられ、隣接した掘削用孔から拡翼さ
れたビット１０ａで掘削された掘削孔は、第４図、第５
図に示すように互いに重複するため内部は平均に掘削さ
れる。

全掘削用孔８による掘削がある程度進行したら、ケーソ
ン４′の中心対称位置にある刃口のブロックＡ、Ａ’の
ジヤツキ５を伸ばして該刃口Ａ、Ａ’を地盤に圧入し、
次にＢ、Ｂ’、Ｃ，Ｃ’、Ｄ。

Ｄ’　　Ｅ、Ｅ’　Ｆ、Ｆ’の刃口と、順次中心対称位
置にある刃口のジヤツキ５を伸ばしてこれらの刃口を地
盤に圧入していく、全刃口３の圧入が終了すると、全ジ
ヤツキ５を同時に縮めてケーソン４′を沈下させる。即
ち、反力となるケーソン４′の重量が分割した一部の刃
口３に集中されることによってケーソン４′の沈下が積
極的に行われる。

なお地下水位より上位で行う掘削は、ケーソン４′内に
水を張らず、クラムシェルパケット等による通常の陸掘
りで行ってもよい。

上記工程を繰返し、第１ロットケーソン４′の沈下が終
了したら作業台９を取外し、第１ロットのケーソン４′
の上に次節ロフトのケーソン１１を打継ぎ、作業台９を
その上部にかけ替え、同様の工程を繰返し、第１図に示
すように工事を進めていく。

ケーソン４の沈設が所定深度に達したら、リバースサー
キュレーション掘削機１０、ジヤツキ５等を引き上げ、
第６図に示すように掘削用孔８に水中コンクリートやプ
レパツクドコンクリート等の閉塞コンクリート１２を打
設充填する。そしてケーソン４の内部空間を利用する構
築物であれば内部の排水を行い、内部の構築を行う、な
お内部構築は陸上においてケーソンを打継ぐごとに予め
内部に隔壁や梁を施工しておくことにより、工程の短縮
や省力化、安全施工が可能となる。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明のオープンケーソンの沈設工
法は、周壁下端に刃口を設け、周壁底部に下部を拡径し
た掘削用孔を全面に亘り近接して設けた耐力底版を一体
形成したオープンケーソンの第１ロットを地上に構築し
、該ケーソンの底版の掘削用孔から拡翼型ビットを挿入
してリバースサーキエレーシッンエ法等でケーソン下面
を掘削排土し、順次ケーソンを打継ぎながら沈下させて
いき、ケーソンの沈下が所定深度に達したら前記底版の
掘削用孔に閉塞コンクリートを充填し構築することを特
徴とするものであって、底版は、従来の圧気工法におけ
る作業室に充填する中埋めコンクリートや、オープンケ
ーソン工法における底コンクリートのごとく沈下終了後
に打設する重力式の底版でな（、大きな揚圧力に対抗す
べく構造力学的に設計施工された耐力底版であるから、
大深度の強大な地下水の揚圧力にも十分安全に対抗でき
、かつこれを予め地上で構築するものであるから施工も
容易である。そして最後に掘削用孔に充填する閉塞コン
クリートは下部を拡径した掘削用孔に充填されるから、
この部の揚圧力に対し閉塞コンクリートは圧縮および剪
断耐力で対抗することになり、十分な耐力を発揮する。

従って、地下水位を下げ地下水の揚圧力を減少させるた
め従来行った地盤改良工事や、ディープウェル等の地下
水位低下工事等が不要になり、工期の短縮、工費の節減
が実現される。

また内部掘削は地上からリバースサーキュレーション工
法等で行うから、圧気工法のごとく地下深度の制約や高
圧下での作業の困難性がなく、安全かつ高能率で行うこ
とができる、等の効果を奏するものである。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施例を示すもので、第１図は本発明工
法の施工進行時の側断面図、第２図はケーソンの第１ロ
ット施工時の側断面図、第３図は刃口部の平面図、第４
図は断面方形のケーソンの耐力底版の平面図、第５図は
断面円形のケーソンの耐力底版の平面図、第６図は施工
終了時の側断面図である。 ３・・・刃口、４・・・オープンケーソン、４′・・・
第１ロットケーソン、Ａ、Ａ’、Ｂ、Ｂ’、Ｃ，Ｃ’Ｄ
、Ｄ’　、Ｅ、Ｅ’　Ｆ、Ｆ’・・・刃口分割ブロック
、５・・・ジヤツキ、６・・・耐力底版、８・・・掘削
用孔、１０・・・リバースサーキュレーション掘削機、
１０ａ・・・拡翼型ビット、１１・・・次節ロットのケ
ーソン、１２・・・閉塞コンクリート。 第 疑 第２図 第３図

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）周壁下端に刃口を設け、周壁底部に下部を拡径し
   た掘削用孔を全面に亘り近接して設けた耐力底板を一体
   形成したオープンケーソンの第１ロットを地上に構築し
   、該ケーソンの底版の掘削用孔から拡翼型ビットを挿入
   してリバースサーキュレーション工法等でケーソン下面
   を掘削排土し、順次ケーソンを打継ぎながら沈下させて
   いき、ケーソンの沈下が所定深度に達したら前記底版の
   掘削用孔に閉塞コンクリートを充填し構築することを特
   徴とするオープンケーソンの沈設工法。
2. （２）前記刃口はケーソンの周方向に複数のブロックに
   分割し、各ブロックの刃口を夫々別個に制御可能のジャ
   ッキを介して周壁下部に固定したことを特徴とする請求
   項第１項記載のオープンケーソンの沈設工法。
3. （３）前記順次打継ぎ沈設していくケーソンには、予め
   内部構築を施しておくことを特徴とする請求項第１項ま
   たは第２項記載のオープンケーソンの沈設工法。