JPH07268878A - ケーソンの沈設方法およびケーソン刃口構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ケーソン刃口先端部分の余掘りや緩み崩壊を
防止でき、かつ周辺地盤を乱さない状態でケーソン刃口
の先行圧入ができ、大深度立坑や透水係数の大きい砂質
地盤等に要する工期を短縮、コストダウン化、高水圧対
策等を解決するケーソンの沈設方法およびケーソン刃口
構造を提供する。 【構成】 ケーソン刃口１０の先端より、排泥管２０に
より溝孔３０中の泥土を取り入れ、ケーソン刃口１０内
を通して掘削部２４の上方のケーソン躯体１２で囲まれ
た空間に泥土６６を排出しつつケーソン刃口１０の圧入
を行なう。この場合、排泥管２０の途中に設けられた排
泥量調整バルブ３２により泥土６６の排出量を調整して
沈設速度を調整する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ケーソンの沈設方法及
びケーソン刃口構造に関し、特に道路，鉄道，下水道，
地下放水路，大深度水道，エネルギー貯留大深度型地下
タンク用等の大深度立坑や開削式地下大空胴等を構築す
るためのケーソンの沈設方法およびケーソン刃口構造に
関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、立坑を構築する場合、比較的機
械設備が簡単で、工費が安いことから、オープンケーソ
ン工法が有効である。

【０００３】このオープンケーソン工法では、鉄筋コン
クリート製のケーソン躯体により、筒状のケーソンを構
築し、その内部を掘削しながら地中に沈下させ、所定の
深さに到達させるようにしている。

【０００４】このオープンケーソン工法による場合に
は、深さの浅い立坑を構築する場合には有効であるが、
深さが４０メートル以上の大深度立坑を構築する場合に
は、高水圧によりヒービングやボイリングあるいは盤ぶ
くれ、パイピイング等が生じやすく、そのため施工が困
難となるものであった。

【０００５】そこで、従来深さ４０メートル以上の大深
度立坑を構築するに際しては、高水圧対策等から、連続
地中壁工法またはニューマチックケーソン工法が採用さ
れていた。

【０００６】連続地中壁工法では、掘削溝に安定液を満
たし、壁面の崩壊を防ぎながら各種の掘削機で溝孔を掘
削し、スライム処理、鉄筋籠の建て込み、コンクリート
打設など一連の工程を繰り返し、３〜７メートルごとに
順次地下連続壁を築造するとともに、連続壁に沿った支
保工を構築して連続壁を支持するようにしていた。

【０００７】また、ニューマチックケーソン工法では、
底部にスラブ構造を設けた作業室から土砂を排出しなが
らこれを沈下させ、所定の深層に到達させるようにした
もので、作業室内に浸入する水を排除するため、作業室
に圧縮空気を供給するようにしていた。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】前記従来の連続地中壁
工法による場合には、３〜７メートルの掘削ごとに鉄筋
籠の建て込みおよびコンクリート打設を行って連続壁の
単位エレメントを築造し、しかも支保工を形成して支持
を行う必要があり、そのため工期が長くかかり、場合に
よっては数年を要することがあるという問題があった。

【０００９】また、連続壁下端からの高圧の地下水の浸
透により、ヒービングやボイリングあるいは盤ぶくれ、
パイピング等のおそれが高く、その対応策として根入れ
長さを相当大きくとる必要性が生じ、そのためにコスト
アップが余儀なくされているという問題があった。

【００１０】さらに、ニューマチックケーソン工法によ
る場合には、地下水を安全に征服できるが、圧気下での
作業であり、圧力が増加すると、健康管理上、加圧減圧
に多くの時間を要し、実作業時間が極端に短くなり、作
業能率が低下し、工期も長くかかるという問題があっ
た。

【００１１】また、大深度に限らず、浅深度の立坑等の
構築に際しても、透水係数の大きい砂質地盤においては
同様の問題があった。

【００１２】そこで、オープンケーソン工法において、
ケーソン刃口の圧入を先行させることにより高水圧によ
るヒービングやボイリングあるいは盤ぶくれ、パイピン
グ等に対処し、工期の短縮、コストダウン化、高水圧対
策等を解決することが考えられる。

【００１３】しかし、この場合ケーソン刃口の圧入を先
行させる場合に、刃口の圧入の困難な土層があると工事
の進行が阻害されることとなる。

【００１４】このような場合に、ケーソン刃口の先端部
分を先行掘削すると、緩い細砂層では崩壊しやすいとい
う問題がある。

【００１５】また、ケーソン刃口の先端部分を先行掘削
する場合は、安全上水中作業とする必要があり、この場
合専用機による機械掘りが必要となり、コストアップに
つながるという問題がある。

【００１６】さらに、自立地山部ではケーソン躯体壁面
との間に砂が回り込み、楔現象が発生して周辺摩擦抵抗
が増加し、ケーソンの沈設が困難となるという問題があ
る。

【００１７】本発明は、前記従来の問題に鑑みてなされ
たものであって、その目的は、オープンケーソン工法に
よりケーソン刃口を先行圧入させた場合でも、ケーソン
刃口先端部分の余掘りや緩み崩壊を防止でき、かつ周辺
地盤を乱さない状態で施工ができ、大深度立坑や透水係
数の大きい砂質地盤などに要する工期の短縮、コストダ
ウン化、高水圧対策等をすべて解決することのできるケ
ーソンの沈設方法およびケーソン刃口構造を提供するこ
とにある。

【００１８】

【課題を解決するための手段】第１の発明にあっては、
ケーソンの沈設位置に、ケーソン躯体の厚さよりやや大
きめの幅を有する溝孔を所定のケーソン沈設深さまで多
数形成して、該溝孔に泥土を充填した後、前記溝孔中に
先行圧入部および掘削部を含む深さまでケーソン刃口を
圧入してケーソンを沈設する工程と、前記ケーソン躯体
で囲まれた地山のうち前記掘削部を掘削する工程と、を
繰返すケーソンの沈設方法であって、前記ケーソン刃口
の先端より前記溝孔中の泥土を取入れ、ケーソン刃口内
を通して前記掘削部上方のケーソンで囲まれた空間に前
記泥土を排出しつつケーソン刃口の圧入を行なう工程を
含むことを特徴としている。

【００１９】第２の発明にあっては、前記ケーソン躯体
は、上下方向に連通した複数の中空部を有し、この中空
部を保守管理作業用又は水荷重調整用として用いること
を特徴としている。

【００２０】第３の発明にあっては、下端が前記ケーソ
ン刃口の先端に臨み、かつ上端が前記地山の掘削部上面
よりも上方位置でケーソンに囲まれた空間内に臨む排泥
管と、前記排泥管の途中に設けられ、泥土の排出量を調
整する排泥量調整バルブと、を前記ケーソン刃口内に備
えることを特徴としている。

【００２１】第４の発明にあっては、前記ケーソン刃口
内に、ケーソン刃口の先端に高圧水の噴射口を臨ませた
高圧水噴射管を備えることを特徴としている。

【００２２】第５の発明にあっては、前記排泥管の途中
に、排泥管の外周より排泥管内に泥土の詰り防止用の滑
材を供給する滑材注入リングを備えることを特徴として
いる。

【００２３】

【作用】第１の発明にあっては、ケーソン設置深さまで
多数形成した溝孔内に泥土を充填し、この泥土をケーソ
ン刃口の先端より掘削部上方のケーソン躯体で囲まれた
空間に排出しつつケーソン刃口の圧入を行なうことによ
り、地山の土層に影響さることなくケーソンを沈設させ
ることができ、しかもケーソン刃口より泥土をケーソン
間の空間に排泥することによりケーソン刃口の圧入抵抗
を減少させ、ケーソン刃口の先行圧入を容易にすること
が可能となる。また、ケーソンの沈設時にケーソン壁外
周の地山砂部が崩落して、楔現象により沈下や摩擦抵抗
が増大する場合があるが、前記溝孔内に充填した泥土が
滑材として作用し、沈下摩擦抵抗を減少させることが可
能となる。

【００２４】さらに、ケーソン刃口の嵌入を先行させ、
その後先行圧入部を残しその上部の掘削部のみを掘削す
ることで、高水圧対策等ケーソン躯体周辺の影響は余り
気にすることなく効率的に内部掘削をすることができ、
工期を短縮つすることが可能となる。

【００２５】また、ケーソン刃口の貫入を先行させるこ
とにより、水中掘削時における刃口下の掘削が不要とな
り、効率的に沈設を行なうことが可能となる。しかも、
刃口周りが余掘り状態となることがなく、地山の崩壊や
緩みが防止できることとなる。

【００２６】第２の発明にあっては、ケーソン躯体に形
成した複数の中空部を保守管理作業用または水加重調整
用として用いることにより、ケーソン刃口等に組み込ん
だ各種機器の保守管理を容易に行なうことができるとと
もに、前記中空部内に水を注入して載加重として作用さ
せ、ケーソンの沈設時における浮力調整を容易に行なう
ことが可能となる。

【００２７】第３の発明にあっては、ケーソン刃口に設
けた排泥管から溝孔中の泥土をケーソン間の空間内に排
出することにより、排泥をケーソン内を通して地上まで
搬出する場合に比し、掘削部の掘削時に排泥も同時に地
上に搬出することができ、排泥の処理が容易となる。

【００２８】また、泥土の排出量を排泥量調整バルブに
て調整することができるため、ケーソンの沈設時におけ
る浮力調整を容易に行なうことが可能で、しかも沈下速
度制御も容易に行なうことが可能となる。

【００２９】第４の発明にあっては、高圧水噴射管より
ケーソン刃口の先端部分に高圧水を噴射することによ
り、ケーソン刃口先端付近の砂、礫等を排除することが
でき、ケーソン刃口の圧入を容易にすることが可能とな
る。

【００３０】第５の発明にあっては、滑材注入リングよ
り排泥管内に滑材を注入し、排泥管内で摩擦抵抗等によ
り泥土が詰まるのを防止することが可能となる。

【００３１】また、工事中断時においても、滑材注入リ
ングより排泥管内に定期的に滑材を注入することによ
り、排泥管内が泥土の固化により閉塞するのを防止する
ことが可能となる。

【００３２】

【実施例】以下、本発明の好適な実施例について、図面
を参照しつつ詳細に説明する。

【００３３】図１〜図４は、本発明の一実施例に係るケ
ーソン刃口構造を示す図である。

【００３４】このケーソン刃口１０は、ケーソン躯体１
２の下端に取り付けられ、地山１４に圧入されて、ケー
ソン躯体１２の沈設を行なうようになっている。なお、
ケーソン躯体１２は、図１２に示すように、横断面矩形
状に形成され、かつ上下方向に貫通する多数の中空部１
６を所定間隔で備え、このケーソン躯体１２に対応して
ケーソン刃口１０も横断面矩形状に形成され、かつ前記
ケーソン躯体１２の中空部１６に対応する多数の中空部
１８を有するものとされている。なお、ケーソン刃口１
０は、地山１４にケーソン躯体１２の厚さよりもやや大
きめの幅で掘削され、内部を泥土置換した溝孔３０内に
圧入されるようになっている。

【００３５】また、ケーソン刃口１０の前記中空部１８
内には、図２に示すよううに、排泥管２０と高圧水噴射
管２２が配設されている。

【００３６】排泥管２０は、下端がケーソン刃口１０の
先端に臨み、かつ上端が地山１４の掘削部２４上面より
も上方位置でケーソン刃口１０に囲まれた空間２６内に
臨む排泥口２８に接続され、ケーソン刃口１０の先端よ
りケーソン刃口１０が圧入される溝孔３０内の泥土を、
前記排泥口２８よりケーソン刃口１０に囲まれた空間２
６内に排出することにより、ケーソン刃口１０の沈設抵
抗を小さくしてケーソン刃口１０の圧入を容易にしてい
る。

【００３７】また、この排泥管２０には、排泥量調整バ
ルブ３２と、滑材注入リング３４が設けられている。

【００３８】排泥量調整バルブ３２は、排泥管２０の途
中、上端付近に設けられ、泥土の排出量を調整するもの
で、図３に示すように、排泥管２０の口径に相互した開
口３６を有するスライド板３８を、上下にそれぞれ一対
ずつ配設したジャッキ４０にて上下に作動させ、前記開
口３６の位置を排泥管２０に対してずらすことにより、
開口量を調節して排泥量を調節し得るようになってい
る。この場合、スライド板３８は、４つのジャッキ４０
にてスライドさせられるため、排泥管２０内の泥土の圧
力が高い場合でも、スライド板３８を確実に移動させる
ことが可能となる。

【００３９】滑材注入リング３４は、排泥管２０の途中
に所定間隔で配設され、排泥管２０の外周より排泥管２
０内に滑材を供給して泥土と排泥管２０との摩擦を減少
させることにより、排泥管２０内での泥土の詰まりを防
止するもので、図４に示すように、排泥管２０を取り囲
むように取り付けられ、排泥管２０の外周から排泥管２
０に形成した注入孔４１より排泥管２０内に滑材を供給
し得るようになっている。また、この滑材注入リング３
４からの滑材の注入は、一定時間ごとに定期的に行わ
れ、排泥中における排泥管２０内の泥土の流れを良好に
するとともに、工事中断時等においても定期的に滑材の
注入を継続することにより、泥土による排泥管２０内の
閉塞を防止することも可能となる。

【００４０】高圧水噴射管２２は、ケーソン刃口１０の
先端に高圧水の噴射口４２を臨ませたもので、この噴射
口４２からケーソン刃口１０の先端に高圧水を噴射する
ことにより、ケーソン刃口１０の先端部分に砂や礫等が
存在し、圧入が困難な場合であっても、高圧水により砂
や礫を吹き飛ばして圧入を容易にすることが可能とな
る。さらに、長期工事により、溝孔３０内の泥土が固化
しはじめた場合にも、高圧水により泥土に加水して流動
化させることも可能である。

【００４１】また、ケーソン刃口１０には、刃口地山嵌
入長さ計４４，沈下計４６，傾斜計４８，土圧計５０等
が設けられ、これらから得られる情報等に基づいて、頂
部のセンタホールジャッキ７２による圧力制御、排泥量
調整バルブ３２の制御、高圧水噴射管２２による高圧水
の噴射制御等が行われるようになっている。

【００４２】次に、図５〜図１２に基づいて本発明の一
実施例に係るケーソンの沈設方法について説明する。

【００４３】まず、図５に示すように、ケーソンを沈設
しようとする位置に、溝孔掘削用のガイドウォール６０
を設置する。このガイドウォール６０は、ケーソン沈設
用の溝孔をトレンチ掘削する際のガイドをなすもので、
ケーソンの躯体厚さよりやや大きめの幅に設定されてい
る。また、本実施例では、図１２に示すように矩形のケ
ーソン躯体を用いるようにしており、このガイドウォー
ル６０もケーソン躯体の形状に合わせて矩形に配設され
るようになっている。

【００４４】次に、図６に示すように、ケーソンの沈設
位置に設置したガイドウォール６０に沿って、ケーソン
沈設用の多数の溝孔３０をケーソン沈設深さまで掘削形
成する。この場合、溝孔３０の掘削に先立って、ガイド
ウォール６０の外周側に鋼矢板６４を打設し、防護縁切
壁を形成して、地盤の変形を抑止するようにしている。

【００４５】また、溝孔３０は、トレンチ掘削により形
成されるもので、図１１に示すように、例えば多軸オー
ガを用い、ガイドウォール６０の幅に合わせてケーソン
の躯体厚さよりもやや大きめの幅で所定のケーソン設置
深さまで掘削泥水中で掘削形成される。例えば、溝孔３
０の幅は２ｍ以上、掘削深さは５０ｍ以上、さらに１辺
が１０ｍ程度に設定される。このように、予め溝孔３０
を所定のケーソン設置深さまで掘削しておくことによ
り、ケーソン沈設時におけるケーソン刃口下の掘削を行
なうことなく、ケーソン躯体の沈設が可能となり、工期
短縮およびコストダウンが可能となる。さらに、１回ご
との多軸オーガにより掘削される溝孔３０間に地山１４
の不連続部分を残すことにより、溝孔３０間の妻止め材
等の端部処理を不要とし、工期の短縮化を図ることも可
能である。なお、この不連続部分の地山１４が、隣接す
る溝孔３０内の水圧差によって容易に崩壊しない程度の
厚さに設定されるのが好ましい。

【００４６】そして、溝孔３０の掘削後、溝孔３０中の
掘削泥水を泥土６６に置換する。この泥土６６は、比重
が少なくとも１．３以上、好ましくは比重１．４〜１．
６程度の高濃度になるように、掘削土を混合したり、排
土成分を調整して作成する。このように、比重１．３以
上の泥土６６に置換することにより、地山１４の土層の
条件に影響されることなくケーソン躯体の沈設を安定し
て行なえるようにしている。また、この泥土６６の比重
は沈設しようとするケーソン躯体の比重との関係を考慮
して適宜決定されることとなる。

【００４７】ついで、図７に示すように、溝孔３０上に
ケーソン刃口１０を設置し、このケーソン刃口１０上に
ケーソン躯体１２を構築して連結する。この場合、ケー
ソン刃口１０の設置に先立って、鋼矢板６４にて形成さ
れた防護縁切壁内の地山を３ｍ程度地中でオープン掘削
を行なう。また、溝孔３０の上方部分は、ケーソン刃口
１０の沈設初期において刃口支持力を多く必要とするた
め、溝孔３０内上部の泥土６６に固化材を配合して固化
させることにより刃口支持強度を高めた支持部６８を形
成して、刃口支持力を高めるようにしている。したがっ
て、ケーソン刃口１０を溝孔３０上に載置し沈設する場
合に、支持部６８によってケーソン刃口１０が確実に支
持され、安定した沈設が可能となる。なお、支持部６８
の形成は、前記泥土固化に限らず、例えば、砂置換によ
り行なうことも可能である。

【００４８】また、溝孔３０と鋼矢板６４との間には、
所定のケーソン設置深さより深い地盤にアンカー部材７
０を定着させ、このアンカー部材７０をセンタホールジ
ャッキ７２を介してケーソン刃口１０に接続し、このア
ンカー部材７０を反力としてケーソン刃口１０に押圧力
を作用させるようにしている。したがって、ケーソン刃
口１０に十分な圧入力を付与することが可能となる。な
お、アンカー部材７０は、アースアンカー７４とアンカ
ー鋼棒７６とから構成されている。

【００４９】さらに、ケーソン躯体１２は、図１２に示
すように、上下方向に連通した複数の中空部１６を有す
るもので、本実施例では１辺約１０ｍ、壁厚２ｍの矩形
状に形成されている。なお、ケーソン躯体１２は、予め
工場で構築され、または現場で構築される。また、ケー
ソン躯体１２に対する中空部１６の割合は、４４％前後
とされ、泥土６６と比重バランスできるようにされてい
る。

【００５０】次に、図８に示すように、溝孔３０上に設
置したケーソン刃口１０をセンタホールジャッキ７２に
より押圧して、溝孔３０内に圧入し、このケーソン刃口
１０上に連結した１ロット分のケーソン躯体１２を沈設
させる。また、ケーソン躯体１２の圧入時には、ケーソ
ン刃口１０内に配設した排泥管２０の先端からケーソン
刃口１０先端部分の溝孔３０中の泥土６６を取り入れ、
この泥土６６をケーソン刃口１０の掘削部２４上方の空
間内に排出させながら、ケーソン躯体１２が溝孔３０内
で水中に浮かぶような状態にして沈設させていく。

【００５１】このケーソン刃口１０の先端沈設位置は、
ケーソン躯体１２の１ロット分の沈設ごとに、掘削する
掘削部２４の厚さに加え、ヒービングやボイリングある
いは盤ぶくれ、パイピング等に対する安全性を考慮した
先行圧入部８０を含む深さまで先行圧入される。この場
合、排泥管２０の途中に配設した滑材注入リング３４よ
り排泥管２０内に滑材を注入し、排泥管２０内の泥土の
流れを確保し、かつ排泥量調整バルブ３２により排泥量
を調整しつつ排泥を行なう。したがって、確実に排泥を
行ないつつ、沈下抵抗を調整しつつ沈設を行なうことが
可能となる。

【００５２】また、この沈設途中においては、刃口地山
嵌入長さ計４４，沈下計４６，傾斜計４８、あるいは土
圧計５０等により沈設情況を把握し、これらの上方に基
づいて、例えばケーソン刃口１０が傾斜しているような
場合にはセンタホールジャッキ７２の押圧力を調整して
水平バランスをとったり、土圧が高まっているような場
合には高圧水噴射管２２よりケーソン刃口１０の先端部
分に高圧水を供給して砂や礫を吹き飛ばし、沈下を容易
にしたり、さらには沈下速度が遅い場合にはケーソン躯
体１２の中空部１８内に水加重を重点しながら良好な沈
設状態が得られるようにする。

【００５３】なお、溝孔６２間に残された不連続部分の
地山１４がある場合には、ケーソン躯体１２の自重によ
りケーソン刃口１０が切り崩して行くが、この場合この
不連続部分の地山１４が刃口支持力として有効に作用す
ることとなる。また、不連続部部分の地山１４の間隔が
大きく、ケーソン躯体１２の自重で切り崩しできない場
合には、高圧水噴射管２２よりケーソン刃口１０の先端
部分に高圧水を噴射させて地山１４を掘削しつつ沈下さ
せることも可能である。

【００５４】また、前もって置換しておいた泥土６６が
上載荷重やケーソン圧入力を受けて、圧密状態となり、
ケーソン躯体１２の圧入がスムーズに進まない場合は、
高圧水噴射管２２からの高圧水の噴射によって再度流動
化させ、沈設を容易にさせることもできる。

【００５５】さらに、ケーソン内の機器の定期点検や故
障等が生じた場合等においては、ケーソン躯体１２の中
空部１６を用いて保守、点検を行なうことが可能であ
る。

【００５６】次に、ケーソン躯体１２に囲まれた地山上
に泥水８２を供給してケーソン躯体１２に囲まれた地山
を水中掘削する。この場合、ケーソン刃口１０の沈設が
ケーソン躯体１２で囲まれた空間の地山の掘削に先行す
るため、水中掘削時にケーソン刃口１０の下部の掘削を
する必要がなく、沈設が容易となり、工期の短縮化に寄
与し得ることとなる。そして、ケーソン躯体１２の構築
と、１ロット分のケーソン躯体１２の沈設とケーソン躯
体１２で囲まれた内部空間の地山の水中掘削とを交互に
繰り返して、図９で示す所定のケーソン設置深さまでケ
ーソン躯体１２を沈設する。この場合ケーソン躯体１２
で囲まれた空間の地山を掘削する際に、排泥管２０によ
りケーソン躯体１２で囲まれた空間に排出された溝孔３
０内の泥土６６も同時に地上に搬出されることとなり、
このような粘性の高い泥土６６をケーソン躯体１２内を
通して地上に搬出する場合に比し、簡単かつ安価に泥土
の搬出が可能となる。

【００５７】ついで、図９に示すように泥水８２を張っ
た状態で、底部の床ならしを行ない、スライム処理した
後、底部に鉄筋を組み立てて水中コンクリートを打設
し、底盤基礎部８６を形成する。なお、ケーソン躯体１
２の周りには裏込め材（図示せず）を充填してシール処
理をしておく。

【００５８】そして、図１０に示すように、泥水８２の
排水処理を行った後、水中で形成した底盤基礎部８６上
に地中で鉄筋を組み立て、コンクリートを打設して底盤
８８を形成する。その後、油圧ジャッキ７２その他の基
材を撤去し、鋼矢板を引き抜き、さらにはケーソン躯体
１２の中空部１６内にコンクリートを充填して固化させ
れば、立坑が完成することとなる。なお、立坑底盤下か
らの揚圧力が大きい場合には、底盤基礎部８６，底盤８
８等を重量コンクリートで形成して、全体重量を増加さ
せて揚圧力に対抗させることも可能である。

【００５９】本発明は前記実施例に限定されるものでは
なく、本発明の要旨の範囲内において種々の変形実施が
可能である。

【００６０】例えば、ケーソン躯体は壁厚２ｍ、１辺１
０ｍ程度の矩形のものを示しているが、この例に限ら
ず、円形，楕円形等種々の形状や、大小様々の寸法が採
用できることはもちろんである。

【００６１】さらに、前記実施例では、アンカー部材７
０をケーソン躯体１２の外側に設けるようにしている
が、この例に限らずケーソン躯体１２に形成した中空部
１６内を利用してアンカー部材を設置することにより、
本設アンカーとしての利用時に有利にすることが可能で
ある。

【００６２】

【発明の効果】第１の発明にあっては、ケーソン設置深
さまで多数形成した溝坑内に泥土を充填し、この泥土を
ケーソン刃口の先端より掘削部上方のケーソン躯体で囲
まれた空間に排出しつつケーソン刃口の圧入を行なうこ
とにより、地山の土層に影響さることなくケーソンを沈
設させることができる。

【００６３】しかもケーソン刃口より泥土をケーソン間
の空間に排泥することにより圧入抵抗を減少させ、ケー
ソン刃口の先行圧入を容易にすることができる。

【００６４】また、ケーソンの沈設時にケーソン壁外周
の地山砂部が崩落して、くさび減少により沈下や摩擦抵
抗が増大する場合があるが、前記溝坑内に充填した泥土
が滑材として作用し、沈下摩擦抵抗を減少させることが
できる。

【００６５】さらに、ケーソン刃口の嵌入を先行させ、
その後先行圧入部を残しその上部の掘削部のみを掘削す
ることで、高水圧対策等ケーソン躯体周辺の影響は余り
気にすることなく効率的に内部掘削をすることができ、
工期を短縮することができ、しかもケーソン内に排出さ
れた溝孔中の泥土は、掘削部の掘削時に同時に地上に搬
出することができ、ケーソン内を通して搬出する場合に
比し、簡単かつ安価に搬出できる。

【００６６】また、ケーソン刃口の貫入を先行させるこ
とにより、水中掘削時における刃口下の掘削が不要とな
り、効率的に沈設を行なうことが可能となる。しかも、
刃口周りが余掘り状態となることがなく、地山の崩壊や
緩みが防止できる。

【００６７】第２の発明にあっては、ケーソン躯体に形
成した複数の中空部を保守管理作業用または水荷重調整
用として用いることにより、ケーソン刃口等に組み込ん
だ各種機器の保守管理を容易に行なうことができ、前記
中空部内に水を注入して載荷重として作用させ、ケーソ
ンの沈設時における浮力調整を容易に行なうことができ
る。

【００６８】第３の発明にあっては、ケーソン刃口に設
けた排泥管から溝坑中の泥土をケーソン躯体の空間内に
排出することにより、排泥をケーソン内を通して地上ま
で搬出する場合に比し、掘削部の掘削時に排泥も同時に
地上に搬出することができ、排泥の処理を容易にでき
る。

【００６９】また、泥土の排出量を排泥量調整バルブに
て調整することができるため、ケーソンの沈設時におけ
る浮力調整を容易に行なうことができ、しかも沈下速度
制御も容易に行なうことができる。

【００７０】第４の発明にあっては、高圧水噴射管より
ケーソン刃口の先端部分に高圧水を噴射することによ
り、ケーソン刃口先端付近の砂、礫等を排除することが
でき、ケーソン刃口の圧入を容易にすることができる。

【００７１】第５の発明にあっては、滑材注入リングよ
り排泥管内に滑材を注入し、排泥管内で泥土が詰まるの
を防止することができる。

【００７２】また、工事中断時においても、滑材注入リ
ングより排泥管内に定期的に滑材を注入することによ
り、排泥管内が閉塞するのを防止できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係るケーソン刃口構造の沈
設状態を示す断面図である。

【図２】図１のケーソン刃口部分の拡大断面図である。

【図３】図１および図２における排泥量調整バルブの拡
大説明図である。

【図４】図１および図２の滑材注入リングを示す拡大断
面図である。

【図５】本発明の一実施例に係るケーソンの沈設方法に
おけるガイドウォール設置状態を示す断面図である。

【図６】図５の状態から溝孔を掘削して、泥土を充填し
た状態を示す断面図である。

【図７】図６の状態からアンカーを設置してケーソン刃
口を沈設する状態を示す断面図である。

【図８】図７の状態からケーソンの沈設および水中掘削
を繰り返す状態を示す断面図である。

【図９】図８の状態からケーソン沈設および水中掘削が
完了し、水中で底盤基礎部を形成する状態を示す断面図
である。

【図１０】図９の状態から泥水を排水して、地中で底盤
を形成する状態を示す断面図である。

【図１１】溝孔掘削を多軸オーガを用いて行なった状態
を示す平面図である。

【図１２】ケーソン躯体の平面図である。

【符号の説明】

１０ ケーソン刃口 １２ ケーソン躯体 １４ 地山 １６，１８ 中空部 ２０ 排泥管 ２２ 高圧水噴射管 ２４ 掘削部 ３０ 溝孔 ３２ 排泥量調整バルブ ３４ 滑材注入リング ６６ 泥土 ８０ 先行圧入部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 佐藤 智晶 東京都中央区京橋１丁目７番１号 戸田建 設株式会社内 (72)発明者 岩井 義雄 東京都中央区京橋１丁目７番１号 戸田建 設株式会社内

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ケーソンの沈設位置に、ケーソン躯体の
   厚さよりやや大きめの幅を有する溝孔を所定のケーソン
   沈設深さまで多数形成して、該溝孔に泥土を充填した
   後、 前記溝孔中に先行圧入部及び掘削部を含む深さまでケー
   ソン刃口を圧入してケーソンを沈設する工程と、 前記ケーソン躯体で囲まれた地山のうち前記掘削部を掘
   削する工程と、 を繰返すケーソンの沈設方法であって、 前記ケーソン刃口の先端より前記溝孔中の泥土を取入
   れ、ケーソン刃口内を通して前記掘削部上方のケーソン
   で囲まれた空間に前記泥土を排出しつつケーソン刃口の
   圧入を行なう工程を含むことを特徴とするケーソンの沈
   設方法。
2. 【請求項２】 前記ケーソン躯体は、上下方向に連通し
   た複数の中空部を有し、この中空部を保守管理作業用又
   は水荷重調整用として用いることを特徴とするケーソン
   の沈設方法。
3. 【請求項３】 請求項１のケーソンの沈設方法に用いる
   ケーソン刃口構造であって、 下端が前記ケーソン刃口の先端に臨み、かつ上端が前記
   地山の掘削部上面よりも上方位置でケーソンに囲まれた
   空間内に臨む排泥管と、 前記排泥管の途中に設けられ、泥土の排出量を調整する
   排泥量調整バルブと、 を前記ケーソン刃口内に備えることを特徴とするケーソ
   ン刃口構造。
4. 【請求項４】 前記ケーソン刃口内に、ケーソン刃口の
   先端に高圧水の噴射口を臨ませた高圧水噴射管を備える
   ことを特徴とする請求項３に記載のケーソン刃口構造。
5. 【請求項５】 前記排泥管の途中に、排泥管の外周より
   排泥管内に泥土の詰り防止用の滑材を供給する滑材注入
   リングを備えることを特徴とする請求項３に記載のケー
   ソン刃口構造。