(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
躯体を地中に沈設させて立坑又は基礎を構築するケーソンの製造方法であって、
前記躯体を地中の所定の深さまで沈設する沈設工程と、
前記沈設工程の後に、前記躯体の側壁から側方の地中に向かって突出させ、前記側壁に固定された浮き防止部材を設ける工程と、
を備え、
前記浮き防止部材を設ける工程は、
前記躯体の前記側壁から地中に向かって前記浮き防止部材を突出させるための孔を掘削する工程と、
前記側壁の内面に一端が取り付けられ、他端が前記内面から前記ケーソンの中心方向に向かって延びる管状のフランジ部材を介して前記孔に前記浮き防止部材を突出させ、前記フランジ部材及び前記側壁に前記浮き防止部材を固定する工程とを含む、
ことを特徴とするケーソンの製造方法。
【請求項２】
請求項１に記載のケーソンの製造方法において、
前記浮き防止部材が前記側壁に固定される深さは、液状化しない深さであることを特徴とするケーソンの製造方法。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載のケーソンの製造方法において、
前記浮き防止部材が前記側壁に固定される深さは、地中２０ｍ以上の深さであることを特徴とするケーソンの製造方法。
【請求項４】
請求項１から３のいずれか一項に記載されたケーソンの製造方法において、前記沈設工程後に前記躯体に底版を設け、前記ケーソン内の水を抜いた後、前記浮き防止部材を設ける工程を行うことを特徴とするケーソンの製造方法。
【請求項５】
地中に沈設された躯体と前記躯体に設けられた底版とを備えて構成されたケーソンにおいて、
前記躯体の側壁の内面に一端が取り付けられ、他端が前記内面から前記ケーソンの中心方向に向かって延びる管状のフランジ部材と、
前記フランジ部材を介して前記ケーソン内から側方の地中に向かって突出され、前記側壁を貫通して前記フランジ部材及び前記側壁に固定された浮き防止部材を備えることを特徴とするケーソン。
【請求項６】
請求項５に記載されたケーソンにおいて、
前記浮き防止部材は、前記ケーソンの前記側壁から前記地中に向かって掘削された孔に設けられていることを特徴とするケーソン。
【請求項７】
請求項５または請求項６に記載されたケーソンにおいて、
前記浮き防止部材は多段に設けられ、且つ各段の周方向の位置がずれていることを特徴とするケーソン。
【請求項８】
請求項５から請求項７のいずれか１項に記載されたケーソンにおいて、
前記ケーソンが、セグメントを周方向に連結したセグメントリングを上下方向に多段に連結したものであることを特徴とするケーソン。
【請求項９】
請求項５から請求項８のいずれか１項に記載されたケーソンにおいて、
前記浮き防止部材は前記底版近傍に設けられていることを特徴とするケーソン。
【請求項１０】
請求項５から請求項９のいずれか１項に記載されたケーソンにおいて、
前記浮き防止部材は、液状化しない深さに設けられていることを特徴とするケーソン。
【請求項１１】
請求項５から請求項１０のいずれか１項に記載されたケーソンにおいて、
前記浮き防止部材は、地中２０ｍ以上の深さに設けられていることを特徴とするケーソン。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、躯体を地中に沈設させて構築されたケーソン及びその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、地中に立坑等を構築する場合にケーソン躯体すなわち筒形状の躯体が用いられている。この躯体を圧入沈設させて構築されたケーソンは、その構築後、ケーソン本体の底部に設けられた底版から地下水による浮力を受ける。この浮力によりケーソン本体が所定の深さから地上に向けて浮き上がる虞がある。
【０００３】
このため、従来のケーソンでは、前記浮力に抗してケーソン本体が所定の深さから浮き上がらないように前記躯体の重量を大きくし、すなわちケーソン本体の重量が前記浮力よりも大きくなるように構成されている。具体的には、前記ケーソン本体を構成する躯体の側壁の厚さを、該躯体自体の強度を確保するために必要な厚さよりも大きく設定している。その結果、前記ケーソンは、前記浮力に抗して所定の深さで安定して設置することができる。
【０００４】
しかし、従来のケーソンは、該ケーソンの設置場所でコンクリートを打設し、前記躯体を製造することから、ケーソンの工期が長くなる。さらに、躯体は、該躯体の重量を増加させるために躯体の必要強度以上に該躯体の側壁の厚みすなわちコンクリートの厚みを厚くすることから製造コストも高くなる。
【０００５】
このため、ケーソンの工期を短縮するとともに製造コストを低下させるべく、工場でセグメントを製造し、前記設置場所で複数の前記セグメントを互いにリング状に接続させてリング状躯体すなわち躯体を組立て、前記設置場所の地表面から地中に圧入沈設してケーソンを構築するセグメント圧入工法が知られている。
【０００６】
上記セグメントは、前記工場から前記設置場所まで移送やコスト面を考慮して、通常は金属（一般的には鉄）で薄く作られている。このため、上記セグメント圧入工法で構築されたケーソンは、コンクリートで構築されたケーソンより重量が軽くなることから、前記浮力の影響を受けやすく、ケーソン本体の自重で前記浮力に抗しきれずにケーソンが浮き上がってしまうという欠点を有している。このため、躯体の圧入沈設時に用いるアースアンカーを利用してケーソンを地中の所定の深さに保持するケーソンがある（例えば、特許文献１）。
【０００７】
特許文献１に記載されたケーソンは、地中深くに設置されたアースアンカーを反力としてセグメントを圧入沈設後、セグメントの地上部外周にブラケットを設けている。このブラケットに前記アースアンカーの鋼線を固定することにより、前記ケーソンは、地下水の浮力により浮き上がろうとしても前記アースアンカーの反力により所定の深さに保持することができる。
【０００８】
しかし、特許文献１に記載されたケーソンでは、地中深く設置されたアースアンカーを永久構造物として残置しなければならない。このため、前記ケーソン近傍の地下空間を開発する際、前記アースアンカーが工事の支障になる虞があり、或いは工事により前記アースアンカーと前記ブラケットとの間の前記鋼線が破損することにより前記ケーソンが前記浮力に抗しきれなくなり、該ケーソンが浮き上がる虞がある。
【０００９】
また、前記浮力への反力としてアースアンカーを利用しないものもある（例えば、特許文献２及び３）。特許文献２に記載されたケーソンでは、円形ケーシング内部の土砂を掘削して排土した後に、円形ケーシングの底部からケーソン外にはみ出すように複数枚の鋼板を機械的に押し出し、そのはみ出した部分の抵抗でケーソンの浮上を防止している。
【００１０】
しかし、特許文献２に記載されたケーソンでは、前記鋼板を前記ケーソンから地中に押し出すが、前記鋼板を押し出す地盤が岩盤等の強固な地盤である場合、前記鋼板が前記強固な地盤に貫入しない。このため、前記鋼板を押し出す地盤は、軟弱地盤に限られ、さらに鋼板を薄くしなければ軟弱地盤であっても貫入しない。さらに、特許文献２に記載されたケーソンでは、前記鋼板が薄いことから該鋼板と前記ケーソンとの取付部の取付強度が大きく取れず、前記浮力の大きさが取付部の取付強度以上である場合には前記ケーソンを所定の深さに保持することができない。
【００１１】
また、特許文献２に記載されたケーソンにおいて、前記鋼板のケーソン内への設置及びケーソン外への前記鋼板の押し出しは、前記ケーソンの底版設置前に行われる。このため、特許文献２に記載されたケーソンでは、作業員が前記ケーソン内に地下水が満たされた環境で上記作業をしなければならず、潜水状態での作業が必要となることから作業性に劣る。
【００１２】
また、特許文献３に記載のマンホールでは、該マンホールの地表開口端側の側面周囲から張り出してアンカー部材が形成され、該アンカー部材の基部はマンホール管の管側面に固定され、前記管側面から張り出した部分は、地表面の舗装部分に埋設されている。
【００１３】
しかし、特許文献３に記載のマンホールでは、舗装面に埋め込んだアンカー部材より上方に土砂が存在しないことから、前記アンカー部材には土砂の重みや土砂のせん断抵抗が作用しない。このため、ケーソンにおいてこのアンカー部材を用いた場合、地下水の大きな浮力に抗しきれず、前記アンカー部材が埋め込まれた舗装部分が路面から剥離破壊され、或いはアンカー部材が前記舗装部分から引き抜かれることとなる。したがって、前記アンカー部材では、前記ケーソンを所定の深さに保持することができない。
【００１４】
また、土中でうける圧力に抗して位置や姿勢を保持するものとして、推進施工中の推進管の据付時に掘削機先端の面板に大きな水圧や土圧が作用し、推進管列が発進立坑内に押し戻されるバッキングを防止する装置を備えたシールド掘進機がある（例えば、特許文献４）。
【００１５】
特許文献４に記載されたシールド掘進機には、その外殻外周に油圧装置により外周面から突出するように構成された複数の貫入ピン又は摩擦板が設けられている。前記貫入ピン又は摩擦板は、ワンブロック分掘進した後に油圧装置により前記外周面から地山に押し出されて前記シールド掘進機が戻らないように前記水圧や土圧に抵抗する。
【００１６】
しかし、前記シールド掘進機の周囲の地盤が硬い地盤である場合、前記貫入ピン又は前記摩擦板が前記硬い地盤に貫入せず、或いは前記貫入ピン又は前記摩擦板が所定の位置まで突出せず、前記貫入ピン又は前記摩擦板と前記硬い地盤との摩擦力のみで前記水圧や土圧に抗して前記シールド掘進機を所定の位置に保持しなければならない。このため、特許文献４に記載された発明をケーソンに適用した場合、推進管に比べて大きな浮力がケーソンには作用していることから、前記摩擦力のみでは前記ケーソンを所定の深さに保持することができない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１７】
【特許文献１】特開平８−１０５０５４号公報
【特許文献２】特開２００１−２８００５６号公報
【特許文献３】特開平８−１６５６７１号公報
【特許文献４】特開２００３−１９３７９２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１８】
本発明は、上記事情に鑑みなされたもので、その目的は、構造体としての強度条件を満たす範囲で軽く構成された躯体を用いて立坑等のケーソンを構築する際に、地下水の浮力によって浮き上がることがないケーソン、及び当該ケーソンの製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
上記課題を解決するために本発明の一つの態様に係るケーソンの製造方法は、躯体を地中に沈設させて立坑又は基礎を構築するケーソンの製造方法であって、前記躯体を地中の所定の深さまで沈設する沈設工程と、前記沈設工程の後に、前記躯体の側壁から側方の地中に向かって突出させ、前記側壁に固定された浮き防止部材を設ける工程と、を備え、前記浮き防止部材を設ける工程は、前記躯体の前記側壁から地中に向かって前記浮き防止部材を突出させるための孔を掘削する工程と、前記側壁の内面に一端が取り付けられ、他端が前記内面から前記ケーソンの中心方向に向かって延びる管状のフランジ部材を介して前記孔に前記浮き防止部材を突出させ、前記フランジ部材及び前記側壁に前記浮き防止部材を固定する工程とを含むことを特徴とする。
また、本発明の第１の態様に係るケーソンの製造方法は、躯体を地中に沈設させて立坑又は基礎を構築するケーソンの製造方法であって、前記躯体を地中の所定の深さまで沈設する沈設工程と、前記沈設工程の後に、前記躯体の側壁から地中に向かって突出させ、前記側壁に固定された浮き防止部材を設ける工程と、を備えることを特徴とする。
【００２０】
本態様によれば、躯体を沈設させた後、浮き防止部材を躯体の側壁から地中に向かって突出させて前記浮き防止部材を側壁に固定して設けている。これにより、前記浮き防止部材には、土砂のせん断抵抗が負荷として作用する。このため、前記浮き防止部材は、沈設後のケーソンに作用する地下水による大きな浮力に抗して、前記ケーソンを所定の深さで維持し、前記ケーソンの浮き上がりを防止することができる。したがって、本態様によれば、前記作用効果を奏するケーソンを設置することができる。
【００２１】
さらに、本態様によれば、前記浮き防止部材には前記浮力に抗する負荷が生ずることから、前記ケーソンを所定の深さに維持するために該ケーソンの自重を大きくする必要がない。したがって、前記浮き防止部材を設けることにより、前記ケーソンの自重を小さくすることができ、ひいては躯体の側壁の厚さを薄くすることができる。
【００２２】
ここで「立坑」とは、垂直の坑道を言い、トンネル掘削の発進地、中間地、到達地等、また資材や諸機械の搬入口及び搬出口やトンネルの完成後の施設維持管理出入り口等として使用される。また、「基礎」とは、例えば橋梁等の構造物の基礎をいう。  
「ケーソン」とは、この明細書においては「立坑」と「基礎」を総称する用語として使われている。
【００２３】
さらに、「躯体」とは、筒形状の構造体であり、該躯体の複数個が上下方向に連結されてケーソンが構築される。該躯体の材質は、スチール製、鉄筋コンクリート製、コンポジット製等である。また、筒形状の躯体の横断面形状は、円形、小判形（楕円形）、矩形等である。  
尚、躯体が複数個ではなく、一個でそのままケーソンを構成するものもある。
【００２４】
本発明の第２の態様に係るケーソンの製造方法は、第１の態様において、前記浮き防止部材を設ける工程は、前記躯体の前記側壁から地中に向かって前記浮き防止部材を突出させるための孔を掘削する工程と、前記孔に前記浮き防止部材を突出させ、前記側壁に前記浮き防止部材を固定する工程とを含むことを特徴とする。
【００２５】
本態様によれば、第１の態様と同様の作用効果に加え、前記浮き防止部材を前記側壁から地中に突出するために孔を掘削することから、強固な岩盤層等に対しても前記浮き防止部材の先端側を確実に突出させることができる。そして、前記浮き防止部材の基端側は、前記ケーソンの側壁に強固に固定されていることから、地下水による大きな浮力を受ける前記ケーソンを当該浮き防止部材によって前記岩盤層に駐止させることができる。
【００２６】
本発明の第３の態様に係るケーソンの製造方法は、第１又は第２の態様において、前記浮き防止部材が前記側壁に固定される深さは、液状化しない深さであることを特徴とする。  
本態様によれば、前記浮き防止部材が液状化しない深さに設けられる。このため、第１又は第２の態様と同様の作用効果に加え、地震による液状化の影響により前記ケーソンが地上に浮き上がる虞がなく、あるいは該虞を少なくすることができる。
【００２７】
ここで「液状化しない深さ」について説明する。「地震発生時液状化現象が生じる地層より深い地層とは」（社団法人日本道路協会編  道路橋示方書Ｖ．耐震設計編・同解説  平成２４年３月２６日改訂版参照）によれば、下記の３つの条件すべてに該当する場合、液状化が生じる可能性があり、道路橋示方書Ｖ．耐震設計編８．２．３（２）項に基づき液状化に対する抵抗値（Ｆｌ）を算定し、液状化の判断を行うものとされている。
【００２８】
条件１）地下水位が現地盤面より１０ｍ以内にあり、かつ、現地盤面から２０ｍ以内の深さに存在する飽和土層。  
条件２）細粒分含有率ＦＣが３５パーセント以下の土層、またはＦＣが３５パーセントを超えても塑性指数Ｉｐが１５以下の土層。  
条件３）平均粒径Ｄ５０が１０ｍｍ以下で、かつ１０パーセント粒径Ｄ１０が１ｍｍ以下である土層。  
したがって、「液状化しない深さ」とは、上記条件１から３の全てを満たすことがない深さである。
【００２９】
本発明の第４態様に係るケーソンの製造方法は、第１から第３のいずれか一の態様において、前記浮き防止部材が前記側壁に固定される深さは、地中２０ｍ以上の深さであることを特徴とする。  
地中２０ｍ以上の深さでは、地震による液状化現象はほとんど起こらない。従って、本態様によれば、浮き防止部材を地震発生時において液状化現象が生じる地層よりも深い、例えば岩盤層等に設けることができる。これにより、地震による液状化の影響により前記ケーソンが地上に浮き上がる虞がなく、あるいは少なくすることができる。
【００３０】
本発明の第５の態様に係るケーソンの製造方法は、第１から第４の態様のいずれか一の態様において、前記沈設工程後に前記躯体に底版を設け、前記ケーソン内の水を抜いた後、前記浮き防止部材を設ける工程を行うことを特徴とする。
【００３１】
本態様によれば、前記躯体に底版を設け、前記ケーソン内の水を抜いた後、前記浮き防止部材を設けることから、浮き防止部材を設置する作業員が水中で作業する必要がなく、前記浮き防止部材を設ける工程の作業性を向上させ、工期の短縮を図ることができる。また、前記浮き防止部材を設ける工程は、前記ケーソンの底版設置後に行われることから、作業員がケーソン内における掘削作業及び土砂排出作業を行う必要がなく、作業員の安全性を高めることができる。
【００３２】
本発明の第６の態様に係るケーソンは、地中に沈設された躯体と前記躯体に設けられた底版とを備えて構成されたケーソンの側壁に、前記ケーソン内から外部の地中に向かって突出され、前記側壁を貫通して該側壁に固定された浮き防止部材を備えることを特徴とする。  
本態様に係るケーソンは、第１の態様と同様の作用効果を得ることができる。
【００３３】
本発明の第７の態様に係るケーソンは、第６の態様において、前記浮き防止部材は前記ケーソンの前記側壁から前記地中に向かって掘削された孔に設けられていることを特徴とする。
【００３４】
本態様によれば、第６の態様と同様の作用効果に加え、強固な岩盤層等を掘削して開けた孔に前記浮き防止部材を突出させることができる。その結果、前記浮き防止部材は、前記ケーソンの側壁に固定されていることから、地下水による大きな浮力を受ける前記ケーソンを前記岩盤層に駐止させることができる。したがって、ケーソンを所定の深さに保持することができる。
【００３５】
本発明の第８の態様に係るケーソンは、第６または第７の態様において、前記浮き防止部材は多段に設けられ、且つ各段の周方向の位置がずれていることを特徴とする。
【００３６】
本態様によれば、第６または第７の態様と同様の作用効果に加え、前記浮き防止部材は多段に複数設けられ、各段の浮き防止部材の位置がそれぞれ周方向にずれていることから、前記浮き防止部材のそれぞれに土砂のせん断抵抗が作用する。その結果、浮き防止部材を複数設けることにより、前記ケーソンに作用する浮力に抗する力が増大し、該ケーソンを所定の深さに安定して駐止することができる。
【００３７】
本発明の第９の態様に係るケーソンは、第６から第８のいずれか一の態様において、前記ケーソンが、セグメントを周方向に連結した躯体を上下方向に多段に連結したものであることを特徴とする。
【００３８】
上記セグメントには、該セグメントを構成する材質によりスチールセグメント、鉄筋コンクリートセグメント、コンポジットセグメント等がある。各セグメントをリング状（筒形状）に接続させて構成される躯体の形状は、横断面が円形、小判形（楕円形）、矩形等である。
【００３９】
本態様によれば、第６から第８のいずれか一の態様と同様の作用効果に加え、躯体を複数のセグメントから構成するので、躯体を現場打ちのコンクリートで構成する必要がなくなり、以って工期の短縮を図ることができる。  
また、各セグメントには、その長手方向の中央部にグラウト用の貫通孔が設けられているものが多い。本態様によれば、この貫通孔を前記浮き防止部材の固定に利用することができる。
【００４０】
本発明の第１０の態様に係るケーソンは、第６から第９のいずれか一の態様において、前記浮き防止部材は前記底版近傍に設けられていることを特徴とする。  
本態様によれば、第６から第９のいずれか一の態様と同様の作用効果に加え、前記浮き防止部材を地中深く岩盤層等に設けることにより、前記ケーソンが前記液状化の影響を受け難くすることができる。
【００４１】
本発明の第１１の態様に係るケーソンは、第６から第１０のいずれか一の態様において、前記浮き防止部材は、液状化しない深さに設けられていることを特徴とする。  
本態様によれば、第６から第１０のいずれか一の態様と同様の作用効果に加え、第４の態様と同様の作用効果を得ることができる。
【００４２】
本発明の第１２の態様に係るケーソンは、第６から第１１のいずれか一の態様において、前記浮き防止部材は、地中２０ｍ以上の深さに設けられていることを特徴とする。  
本態様によれば、第６から第１１のいずれか一の態様と同様の作用効果に加え、第５の態様と同様の作用効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】本発明の第１の実施例に係るケーソンの側断面図。
【図２】本発明の第１の実施例に係るケーソンの躯体の斜視図。
【図３】本発明の第１の実施例に係るセグメントの斜視図。
【図４】（Ａ）は本発明の第１の実施例に係る浮き防止部材を取り付ける貫通孔の側断面図であり、（Ｂ）は浮き防止部材を取り付けない貫通孔の側断面図。
【図５】本発明の第１の実施例に係る浮き防止部材を備える躯体の斜視図。
【図６】浮き防止部材に作用する土砂のせん断抵抗の模式図。
【図７】（Ａ）は図６に示した浮き防止部材を図６におけるＹ軸方向から見た模式図であり、（Ｂ）は図６に示した浮き防止部材を図６におけるＸ軸方向から見た模式図。
【図８】複数の浮き防止部材に作用する土砂のせん断抵抗の模式図。
【図９】ケーソン及び浮き防止部材に作用する力の模式図。
【図１０】（Ａ）は本発明の第１の実施例に係るケーソンの製造方法の第１の工程を示す側断面図であり、（Ｂ）は第２の工程を示す側断面図であり、（Ｃ）は第３の工程を示す側断面図。
【図１１】（Ａ）は本発明の第１の実施例に係るケーソンの製造方法の第４の工程を示す側断面図であり、（Ｂ）は第５の工程を示す側断面図であり、（Ｃ）は第６の工程を示す側断面図。
【図１２】（Ａ）は浮き防止部材の設置工程の第１の工程を示す側面図であり、（Ｂ）は浮き防止部材の設置工程の第２の工程を示す側面図。
【図１３】（Ａ）は浮き防止部材の設置工程の第３の工程を示す側面図であり、（Ｂ）は浮き防止部材の設置工程の第４の工程を示す側面図。
【図１４】（Ａ）は浮き防止部材の設置工程の第５の工程を示す側面図であり、（Ｂ）は浮き防止部材の設置工程の第６の工程を示す側面図。
【図１５】（Ａ）は浮き防止部材の設置工程の第７の工程を示す側面図であり、（Ｂ）は浮き防止部材の設置工程の第８の工程を示す側面図。
【図１６】（Ａ）は浮き防止部材の設置工程の第９の工程を示す側面図であり、（Ｂ）は浮き防止部材の設置工程の第１０の工程を示す側面図。
【図１７】（Ａ）は浮き防止部材の設置工程の第１１の工程を示す側面図であり、（Ｂ）は浮き防止部材の設置工程の第１２の工程を示す側面図。
【図１８】（Ａ）は、フランジの斜視図であり、（Ｂ）は浮き防止部材の斜視図。
【図１９】（Ａ）は掘削孔内に浮き防止部材が固定された状態のケーソン内から見た斜視図であり、（Ｂ）はフランジと浮き防止部材とを結合する固定具の斜視図。
【図２０】掘削孔内に配置された浮き防止部材とスペーサーとの関係を示す断面図。
【図２１】（Ａ）は第２の実施例における浮き防止部材の設置工程の第１の工程を示す側面図であり、（Ｂ）は第２の工程を示す側面図。
【図２２】（Ａ）は第２の実施例における浮き防止部材の設置工程の第３の工程を示す側面図であり、（Ｂ）は第４の工程を示す側面図。
【図２３】第３の実施例におけるケーソンの側断面図。
【発明を実施するための形態】
【００４４】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。尚、各実施例において同一の構成については、同一の符号を付し、最初の実施例においてのみ説明し、以後の実施例においてはその構成の説明を省略する。
【００４５】
■■■第１の実施例■■■■
＜ケーソンの構造について＞
図１を参照するに、本発明に係るケーソン１０が示されている。ケーソン１０は、地中に沈設されるケーソン本体１２と、該ケーソン本体の側壁１４からケーソン本体１２の外側の地中に向かって突出する複数の浮き防止部材１６と、ケーソン本体１２の底部に設けられた底版１８とを備えて構成されている。
【００４６】
ケーソン本体１２は、図２に示すように複数の躯体２０を積み重ねて構成されている。躯体２０は、本実施例では、複数のセグメント２２を接合してリング状部材として構成されている。セグメント２２は、図３に示すように円を分割した円弧状の構造物であり、鋼材等により形成されている。セグメント２２の材質は、鋼材（スチール製）の他に、鉄筋コンクリート製、コンポジット製等がある。
【００４７】
セグメント２２は、外面２４と、該外面２４の上端及び下端にそれぞれ配置された主桁２５，２５と、外面２４の側部にそれぞれ配置された継手板２６，２６と、セグメント２２を補強するとともに上下方向に延びる複数のリブ２７ａと、セグメント２２を補強するとともに周方向に延びる複数のリブ２７ｂと、外面２４の内側に配置されるとともにリブ２７ａ及び２７ｂに接合された補強板２８と、外面２４と補強板２８とを貫通するとともに開閉可能なグラウト用の貫通孔３０と、補強板２８において貫通孔３０の周囲に設けられた複数のボルト孔３１とを備えて構成されている。
【００４８】
また、セグメント２２は、本実施例では鋼製セグメントが使われている。後述する浮き防止部材１６をケーソン１０の側壁１４に取り付ける際、その取り付け部分は充分な強度が要求される。このため、後述する浮き防止部材１６をグラウト用の貫通孔３０を利用して取り付ける際には、貫通孔３０の周囲を補強する必要がある。前記補強板２８は前記補強の役割を果たしている。更に、後述するフランジ部材５２を補強板２８に取り付けることも行われる。
【００４９】
セグメント２２は、隣り合ったセグメント２２とボルト等の接続手段により接続され、複数のセグメント２２を接続することにより円筒形状の躯体２０を構成する。また、再度図２を参照するに、図２における紙面上下方向すなわちケーソン本体１２の沈設方向において積み重ねられた複数の躯体２０は、該躯体２０を構成するセグメント２２が周方向にずれるようにすなわち千鳥状に配置されるように接続されている。このため、グラウト用の貫通孔３０もケーソン本体１２の沈設方向に沿って周方向に千鳥状に配置されている。
【００５０】
図４（Ａ）を参照するに、後述する浮き防止部材１６を取り付けるグラウト用の貫通孔３０には、後述するフランジ部材５２が取り付けられている。フランジ部材５２は複数のボルト５６と貫通孔３０の周囲に配置されたボルト孔３１とを螺合させて補強板２８に固定されている。グラウト用の貫通孔３０の内部には、モルタル２９が充填され、地山ＵＧから土砂が地下水とともにケーソン１０内に流入しないように閉塞されている。充填に使用するモルタル２９は、貧配合モルタルであり、鋼板やコンクリートと比べて切削が容易である。  
尚、貫通孔３０に逆止弁（図示せず）が設けられている構造である場合には、地下水がケーソン１０内に流入することがないことから、モルタル２９を貫通孔３０に充填しなくとも良い。
【００５１】
図４（Ｂ）を参照するに、浮き防止部材１６を取り付けないグラウト用の貫通孔３０には、グラウト用ニップル３３が溶接や埋め込み等により取り付けられている。グラウト用ニップル３３には、グラウト用キャップ３５が取り付けられ、貫通孔３０を開閉可能に閉じている。
【００５２】
躯体２０沈設完了後に底版１８（水中コンクリート）を打設し、ケーソン本体１２内の水を汲み上げた後、グラウト用キャップ３５をグラウト用ニップル３３から取り外し、ケーソン本体１２内からモルタルをグラウトする。モルタルをグラウトすることにより躯体２０と地山との空隙を充填して、地盤に躯体２０を密着させるとともに地盤沈下を防止することができる。また、貫通孔３０には、地下水圧が高くケーソン本体１２内に湧水する場合に備えて逆止弁（図示せず）を設けてもよい。
【００５３】
図５は、ケーソン本体１２の底部近傍を示している。ケーソン本体１２の底部近傍の複数段の躯体２０には、複数の浮き防止部材１６が躯体２０から該躯体２０の外側の地中に向かって突出するように設けられている。図示の例では、浮き防止部材１６は、グラウト用の貫通孔３０を介してセグメント２２の外側に向かって延びている。したがって、浮き防止部材１６も、ケーソン本体１２の沈設方向に沿って複数段の躯体２０に千鳥状に配置されている。
【００５４】
ここで、図５に示すように、地中に沈設されたケーソン本体１２には、該ケーソン本体１２が沈設された土壌中に含まれる地下水からケーソン本体１２を浮き上がらせようと浮力σが底版１８（図１参照）に作用している。このため、ケーソン本体１２には、該ケーソン本体を浮力σに抗して所定の深さに保持すべく、複数の浮き防止部材１６を介して反力Ｆ（図９参照）が作用している。
【００５５】
図６ないし図９を参照して、浮力σに抗してケーソン本体１２を所定の深さに保持する反力Ｆについて詳細に説明する。反力Ｆは、以下詳細に説明するが土砂のせん断抵抗τに基づく。
【００５６】
ここで、図６は浮き防止部材１６が地中に存在する場合における該浮き防止部材及びケーソン本体１２に作用する浮力と土砂のせん断抵抗τとの関係を示した模式図である。図６において、浮き防止部材１６には、Ｚ方向下方から浮力σが作用している。浮力σに抗して浮き防止部材１６には、Ｚ軸方向に対して斜め上方から土砂のせん断抵抗τが作用している。土砂のせん断抵抗τは、図７（Ａ）及び図７（Ｂ）を参照して、以下の式（１）から求められる。
【００５７】
τ＝Ｃ＋σｔａｎθ          （１）
【００５８】
ここでτは土砂のせん断抵抗（ＫＮ／ｍ２）、Ｃは粘着力（ＫＮ／ｍ２）、θはせん断抵抗角または内部摩擦角度、ｔａｎθは摩擦係数を示している。
【００５９】
すなわち、土砂のせん断抵抗τは、図６、図７（Ａ）及び図７（Ｂ）に示すように、Ｚ軸方向に対して角度θで傾斜して浮き防止部材１６から該浮き防止部材１６の上方に延びる４つの傾斜面３２のそれぞれにおいて該浮き防止部材１６に作用する力である。したがって、この力は、浮き防止部材１６に作用する浮力σに抗するように浮き防止部材１６に作用し、浮き防止部材１６が浮力σにより浮き上がることを防止する。
【００６０】
また、図８に示すように、浮き防止部材１６の基端は、ケーソン本体１２の側壁１４に固定されている。このため、ケーソン本体１２の側壁１４から突出する各浮き防止部材１６には、浮き防止部材１６の両側に位置する２面と、浮き防止部材１６の先端側に位置する１面との合計３つの傾斜面３２でせん断抵抗τが作用している。
【００６１】
したがって、ケーソン本体１２には、１つの浮き防止部材１６に作用するせん断抵抗τにケーソン本体１２に設けられた浮き防止部材１６の数ｎを掛け合わせた合計のせん断抵抗ｎτ（ＫＮ／ｍ２）が作用することとなる。図８の例では、浮き防止部材１６の数は、３つであることから、ケーソン本体１２には３τ（ＫＮ／ｍ２）のせん断抵抗が作用している。
【００６２】
図９を参照するに、地表面３４から−Ｚ方向に沿って沈設されたケーソン本体１２が示されている。各浮き防止部材１６には、ケーソン本体１２の沈設方向すなわち−Ｚ方向にτ（ＫＮ／ｍ２）の大きさの力が作用している。
【００６３】
したがって、ケーソン本体１２には、ｎτ（ＫＮ／ｍ２）の大きさの反力Ｆが作用している。また、反力Ｆは、ケーソン本体１２に設ける浮き防止部材１６の数ｎを増減することにより、その大きさを調整することが可能である。このため、ケーソン１０は、浮力σに抗する反力Ｆを浮き防止部材１６の数ｎにより調整することからケーソン本体１２の自重を重くする必要がない。そのため、浮き防止部材１６の数ｎを増やすことにより躯体２０の自重を軽くすることができ、コストダウンを図ることができる。
【００６４】
また、後述するように浮き防止部材１６はケーソン本体１２の底版１８設置後に設けられることから、浮き防止部材１６の設置作業が容易であり、ケーソン本体１２に設けられた浮き防止部材１６の数ｎを増やすことは容易である。したがって、ケーソン１０が設置された近傍の土壌中の地下水の増加によりケーソン本体１２に作用する浮力σが増加した場合においても、浮き防止部材１６をケーソン１０の完成後に追加することができ、ケーソン１０が浮き上がることを容易に防止することができる。
【００６５】
さらに、浮き防止部材１６が設けられる躯体２０を所定の深さ、すなわち深さ２０ｍ以上の深さとすることにより、浮き防止部材１６が岩盤層等の強固な地盤に設けられることから、地震により引き起こされる液状化の影響を受ける虞がなく、あるいは虞が少ない。このため、浮き防止部材１６は、ケーソン１０を所定の深さに保持することができる。
【００６６】
＜ケーソン本体の沈設工程＞
次いで、図１０（Ａ）、図１０（Ｂ）、図１０（Ｃ）、図１１（Ａ）、図１１（Ｂ）及び図１１（Ｃ）を参照して、本発明に係るケーソン１０の設置方法について説明する。  
図１０（Ａ）において、アースアンカー３６の上部にグリッパロッド（符号は省略）を連結し、ケーソン刃口４４を有する躯体２０をケーソン１０の構築位置に設置する。該躯体２０の上面に加圧桁３８を載置し、該加圧桁３８に油圧ジャッキ（センターホールジャッキ）４０を取付ける。そして、該油圧ジャッキ４０に前記アースアンカー３６の上部のグリッパロッドを挿入して連結し、躯体２０の圧入に備える。
【００６７】
図１０（Ｂ）において、加圧桁３８及び躯体２０の自重と油圧ジャッキ４０の油圧を利用した圧入作用（油圧ジャッキ４０がグリッパロッドを引っ張る）によって、躯体２０を地盤Ｇ中に圧入沈降させる。そして躯体２０の圧入沈降を先行させながら躯体２０内部の地盤Ｇの掘削をクレーン４６及びクラブバケット４８等を利用して進めていく。尚、図１０（Ｂ）、図１０（Ｃ）、図１１（Ａ）、図１１（Ｂ）及び図１１（Ｃ）においてＷＬは地下水の水位を表す。
【００６８】
図１０（Ｃ）において、さらに所定の深さまで躯体２０の圧入沈降を繰り返すとともに躯体２０内部の地盤Ｇの掘削を所定深さまで進める。所定深さまで躯体２０の圧入沈降及び地盤Ｇの掘削を終えると、図１１（Ａ）に示すように、圧入沈降させた躯体２０の内部に水中コンクリートを打設し、底版１８を形成する。
【００６９】
図１１（Ｂ）に示すように、底版１８形成後、ケーソン本体１２の内部にたまっている水を図示しないポンプ等を使用して地上に汲み上げ、ケーソン本体１２内部から水を排出する。その後、底版１８近傍の躯体２０の内部からケーソン本体１２の側壁１４の外側の地中に向かって複数の浮き防止部材１６を突出させる。尚、浮き防止部材１６の設置工程については、詳細に後述する。
【００７０】
次いで、図１１（Ｃ）に示すように、アースアンカー３６、加圧桁３８及び油圧ジャッキ４０を撤去し、所定深さのケーソン１０が完成する。そして当該ケーソン１０をシールドトンネルの発進立坑や到達立坑として利用する。
【００７１】
＜浮き防止部材の設置工程＞
次いで、図１２ないし図２０を参照して、浮き防止部材１６のケーソン本体１２への設置工程について説明する。尚、以下の説明では、グラウト用の貫通孔３０を利用して浮き防止部材１６をケーソン本体１２の側壁１４に固定する場合を取り上げる。図１２（Ａ）において、第１の工程としてケーソン本体１２の側壁１４を構成するセグメント２２のグラウト用の貫通孔３０にフランジ部材５２（図１８（Ａ）参照）をボルト５６で取り付ける。ここで図１８（Ａ）を参照して、フランジ部材５２について説明する。
【００７２】
フランジ部材５２は管状部材として形成され、その一端部５４はフランジ状に形成されている。他端部５８の外周面には雄ねじ６０が形成され、他端部５８の内周面には雌ねじ６２が形成されている。フランジ部材５２は、複数のボルト５６によりフランジ状の一端部５４が側壁１４に取り付けられ、該側壁１４に強固に固定される。
【００７３】
次いで図１２（Ｂ）に示すように第２の工程として、フランジ部材５２の他端部５８に止水装置６４を取り付ける。止水装置６４は、中空パイプ６６と、該中空パイプ６６の先端部６８（図１２（Ｂ）左方）側から順に取り付けられた第１仕切バルブ７０と、注入用バルブ７２と、排泥用バルブ７４と、第２仕切バルブ７６と、グランドパッキン７８とを備えて構成されている。
【００７４】
また、止水装置６４は第１仕切バルブ７０と注入用バルブ７２及び排泥用バルブ７４との間の位置で、注入用バルブ７２、排泥用バルブ７４及び第２仕切バルブ７６が第１仕切バルブ７０に対して取り外し可能に構成されている。尚、取り外し可能構造は、公知の構造であって特定の構造に限定されないので、その詳細な図示は省略されている。
【００７５】
中空パイプ６６の先端部６８には雄ねじが形成されている。止水装置６４は、中空パイプ６６の前記雄ねじとフランジ部材５２の雌ねじ６２とを螺合させることによりフランジ部材５２を介して側壁１４に取り付けられる。尚、図１２（Ｂ）において、第１仕切バルブ７０、注入用バルブ７２、排泥用バルブ７４及び第２仕切バルブ７６は閉じられた状態にある。
【００７６】
第３の工程として、図１３（Ａ）に示すように、第２仕切バルブ７６を開き、中空パイプ６６の後端部８０側から図示しない駆動源により駆動される開孔カッター８２を中空パイプ６６内に挿入する。さらに、第４の工程として、図１３（Ｂ）に示すように、第１仕切バルブ７０、注入用バルブ７２及び排泥用バルブ７４を開き、開孔カッター８２により、貫通孔３０に充填されたモルタル２９を掘削し、貫通孔３０を再度開口させる。
【００７７】
この際、中空パイプ６６のグランドパッキン７８より先端側に注入用バルブ７２から水が供給され、あるいは、止水装置６４から中空パイプ内を通り開孔カッター８２先端に水が供給され、開孔カッター８２によるモルタル２９の加工屑の除去が行われる。そして加工屑とともに水は排泥用バルブ７４から排出される。  
尚、グランドパッキン７８は、開孔カッター８２の外周面に接して、前記水が中空パイプ６６の後端部８０側に噴出することを防止している。
【００７８】
そして、開孔カッター８２は貫通孔３０を再度開口させた後、後端部８０側に引き戻され、第１仕切バルブ７０、注入用バルブ７２、排泥用バルブ７４及び第２仕切バルブ７６が閉じられる。その後、開孔カッター８２は、中空パイプ６６から取り外される。  
尚、貫通孔３０に逆止弁（図示せず）が設けられている構造である場合には、第３の工程及び第４の工程を省略することができる。
【００７９】
次いで第５の工程として、図１４（Ａ）に示すように、第２仕切バルブ７６を開き、中空パイプ６６の後端部８０側から図示しない駆動源により駆動される掘削カッター８６を中空パイプ６６内に挿入する。尚、削孔水は中空パイプ６６内に送水され、掘削カッター８６から中空パイプ６６と地山との間を後端部８０方向に流れて排泥されるので、掘削カッター８６の直径は開孔カッター８２の直径より小さく設定されている。
【００８０】
さらに、第６の工程として、図１４（Ｂ）に示すように、第１仕切バルブ７０、注入用バルブ７２及び排泥用バルブ７４を開き、掘削カッター８６を開口部８４まで前進させ、側壁１４の外側の地山ＵＧを掘削し、側壁１４から地山ＵＧに延びる掘削孔８８を設ける。
【００８１】
この際、中空パイプ６６のグランドパッキン７８より先端側に注入用バルブ７２から、あるいは掘削カッター８６先端から水が供給され、掘削カッター８６による地山ＵＧから掘削した土砂の除去が行われる。そして土砂とともに水は排泥用バルブ７４から排出される。
【００８２】
そして、掘削カッター８６は、掘削孔８８を側壁１４の外側の地山ＵＧ中に設けた後、後端部８０側に引き戻され、第１仕切バルブ７０、注入用バルブ７２、排泥用バルブ７４及び第２仕切バルブ７６が閉じられる。その後、掘削カッター８６は、中空パイプ６６から取り外される。
【００８３】
次いで第７の工程として、図１５（Ａ）に示すように、第２仕切バルブ７６を開き、中空パイプ６６の後端部８０側から浮き防止部材１６を中空パイプ６６内に挿入する。浮き防止部材１６は、図１８（Ｂ）に示すように管状部材として形成され、その一端部（基端部）９０には雄ねじ９２が形成されている。尚、浮き防止部材１６は、一端部（基端部）９０が中空パイプ６６の後端部８０側になるように中空パイプ６６内に挿入される。
【００８４】
また、浮き防止部材１６を中空パイプ６６内に挿入する際、図２０に示すように、浮き防止部材１６と中空パイプ６６との間に複数の棒状のスペーサー９４が配置されるようにしてもよい。スペーサー９４は、浮き防止部材１６の周囲に略等角度で配置され、浮き防止部材１６の中心軸と中空パイプ６６の中心軸（ひいては掘削孔８８の中心軸）とを一致させる役割を果たす。
【００８５】
また、浮き防止部材１６の後端には、該浮き防止部材を押す挿入突棒９６が配置されている。そして、第８の工程として、図１５（Ｂ）に示すように第１仕切バルブ７０を開き、浮き防止部材１６を複数のスペーサー９４とともに挿入突棒９６により掘削孔８８内に押し込む。その後、挿入突棒９６を中空パイプ６６の後端部８０側に引き戻し、第２仕切バルブ７６を閉じる。
【００８６】
そして、注入用バルブ７２を開き、掘削孔８８に向けてモルタル９８を注入し、掘削孔８８内にモルタル９８を充填する。モルタル９８を注入後、図１５（Ｂ）に示すように、第１仕切バルブ７０及び注入用バルブ７２を閉じる。
【００８７】
さらに第９の工程として、図１６（Ａ）に示すように、止水装置６４の注入用バルブ７２、排泥用バルブ７４及び第２仕切バルブ７６を第１仕切バルブ７０から取り外す。そして第１０の工程として、図１６（Ｂ）に示すように、掘削孔８８に充填したモルタル９８が固化した後、第１仕切バルブ７０をフランジ部材５２から取り外す。
【００８８】
第１１の工程として、図１７（Ａ）に示すように、固化したモルタル９８の一部を除去し、浮き防止部材１６の一端部（基端部）９０の雄ねじ９２を露出させる。雄ねじ９２を露出させると、図１９（Ａ）に示すように、フランジ部材５２の他端部５８から浮き防止部材１６の一端部（基端部）９０の雄ねじ９２が突出した状態となる。
【００８９】
第１２の工程として、図１７（Ｂ）に示すように、浮き防止部材１６をフランジ部材５２及び結合部材１００を介して側壁１４に結合する。結合部材１００は、図１９（Ｂ）に示すように、円筒状部材として形成され、一端部１０２に凹所１０４が形成され、さらに凹所１０４の底部１０６から他端部１０８側に向けて凹所１１０が形成されている。
【００９０】
凹所１０４は、フランジ部材５２の他端部５８が受け入れ可能に形成され、凹所１０４の内周面にはフランジ部材５２の雄ねじ６０と螺合する雌ねじ１１２が形成されている。凹所１１０は、浮き防止部材１６の一端部（基端部）９０が受け入れ可能に形成され、凹所１１０の内周面には浮き防止部材１６の雄ねじ９２と螺合する雌ねじ１１４が形成されている。
【００９１】
したがって、浮き防止部材１６の一端部（基端部）９０とフランジ部材５２の他端部５８とは結合部材１００により結合される。このため、浮き防止部材１６は、結合部材１００及びフランジ部材５２を介して側壁１４に強固に固定される。さらに、浮き防止部材１６は、浮き防止部材１６と掘削孔８８との間及び浮き防止部材１６と開口部８４との間にはモルタル９８が充填されていることから十分な強度を有している。
【００９２】
このため、浮き防止部材１６は、浮力σの作用によりケーソン本体１２の側壁１４に対して撓んだ際に浮き防止部材１６が損傷する虞がなく、あるいは損傷する虞が少ない。したがって、浮き防止部材１６は、該浮き防止部材に作用する土砂のせん断抵抗及び土砂の重さに耐えうることからケーソン本体１２に作用する浮力σに抗して、ケーソン本体１２を所定の深さに維持することができる。
【００９３】
■■■第２の実施例■■■■
次いで、図２１ないし図２２を参照して、第２の実施例としてグラウト用の貫通孔３０を利用しないで浮き防止部材１６をケーソン本体１２の側壁１４に固定する場合を説明する。図２１（Ａ）において、第１の工程としてケーソン本体１２の側壁１４にフランジ部材５２（図１８（Ａ）参照）をボルト５６で取り付ける。フランジ部材５２は、複数のボルト５６によりフランジ状の一端部５４が側壁１４に取り付けられ、該側壁１４に強固に固定される。
【００９４】
次いで図２１（Ｂ）に示すように第２の工程として、フランジ部材５２の他端部５８に止水装置６４を取り付ける。止水装置６４は、中空パイプ６６の前記雄ねじとフランジ部材５２の雌ねじ６２とを螺合させることによりフランジ部材５２を介して側壁１４に取り付けられる。尚、図２１（Ｂ）において、第１仕切バルブ７０、注入用バルブ７２、排泥用バルブ７４及び第２仕切バルブ７６は閉じられた状態にある。
【００９５】
第３の工程として、図２２（Ａ）に示すように、第２仕切バルブ７６を開き、中空パイプ６６の後端部８０側から開孔カッター８２を中空パイプ６６内に挿入する。さらに、第４の工程として、図２２（Ｂ）に示すように、第１仕切バルブ７０、注入用バルブ７２及び排泥用バルブ７４を開き、開孔カッター８２により、側壁１４を掘削し、該側壁に開口部８４を設ける。
【００９６】
この際、中空パイプ６６のグランドパッキン７８より先端側に注入用バルブ７２から水が供給され、あるいは、止水装置６４から中空パイプ内を通り開孔カッター８２先端に水が供給され、開孔カッター８２による側壁１４の加工部分の冷却と加工屑の除去が行われる。そして加工屑とともに水は排泥用バルブ７４から排出される。  
【００９７】
そして、開孔カッター８２は開口部８４を側壁１４に設けた後、後端部８０側に引き戻され、第１仕切バルブ７０、注入用バルブ７２、排泥用バルブ７４及び第２仕切バルブ７６が閉じられる。その後、開孔カッター８２は、中空パイプ６６から取り外される。尚、以後の工程は、上記第１の実施例において説明した第５の工程から第１２の工程と同じであり、その説明を省略する。
【００９８】
■■■第３の実施例■■■■
上記第１の実施例及び第２の実施例においてケーソン１０は圧入ケーソン工法により構築されているが、ニューマチックケーソン工法により構築することができる。ケーソン１０をニューマチックケーソン工法により構築する際、図２３に示すように、底版を施工する前にケーソン本体１２内から浮き防止部材１６を地山ＵＧに突出させることができる。
【００９９】
また、図２３においてはケーソン本体１２下部に設けた作業室１１６より上方すなわち作業室スラブ１１８より上方のケーソン本体１２内に水を満たした状態で浮き防止部材１６を施工するが、ケーソン本体１２内から水を汲み出した状態において浮き防止部材１６を施工しても良い。
【０１００】
さらに、ケーソン１０の沈設方向においてケーソン本体１２内部と高気圧下の作業室１１６との間に大気圧下のメンテナンスルーム（図示せず）を設け、該メンテナンスルームから浮き防止部材１６を地山ＵＧに突出させる構成とすることもできる。
【０１０１】
上記説明をまとめると、本実施形態のケーソン１０の製造方法は、躯体２０を地中の所定の深さまで沈設する沈設工程と、前記沈設工程の後に、躯体２０の側壁１４から地中に向かって突出させ、側壁１４に固定された浮き防止部材１６を設ける工程と、を備えている。
【０１０２】
さらに、本実施形態のケーソン１０の製造方法は、前記沈設工程後に前記躯体２０に底版１８を設け、ケーソン本体１２内の水を抜いた後、浮き防止部材１６を設ける工程を行い、前記浮き防止部材を設ける工程は、躯体２０の側壁１４から地中に向かって浮き防止部材１６を突出させるための掘削孔８８を掘削する工程と、掘削孔８８に浮き防止部材１６を突出させ、側壁１４に浮き防止部材１６を固定する工程とを含んでいる。また、浮き防止部材１６が前記側壁１４に固定される所定深さは、液状化しない深さである。本実施例では、地中２０ｍ以上の深さである。
【０１０３】
また、本実施形態のケーソン１０は、地中に沈設された躯体２０と該躯体２０に設けられた底版１８とで構成されたケーソン本体１２の側壁１４に、該側壁１４を貫通して前記ケーソン外部の地中に向かって突出され、当該側壁１４に固定された浮き防止部材１６を備えている。浮き防止部材１６は、ケーソン本体１２の側壁１４から前記地中に向かって掘削された孔８８に設けられ、浮き防止部材１６は多段に設けられ、且つ各段の周方向の位置がずれている。
【０１０４】
ケーソン１０は、セグメント２２を周方向に連結した躯体２０を上下方向に多段に連結したものであり、浮き防止部材１６は底版１８近傍に設けられているとともに液状化しない深さあるいは地中２０ｍ以上の深さに設けられている。
【０１０５】
＜＜＜実施例のその他の変形例＞＞＞
（１）セグメント２２は鋼製セグメントとしたが、鉄筋コンクリートセグメント、コンポジットセグメントであっても良い。また、セグメント２２から構成される躯体２０の形状は円形だけでなく小判型、楕円、矩形等の形状であっても良い。また、躯体２０はセグメント２２を使わずにリング状の鋼製ケーシングや鉄筋コンクリート製のものであっても良い。
（２）浮き防止部材１６は管状部材としたが、棒状部材、板状部材であっても良い。
（３）浮き防止部材１６は、複数段の躯体２０において千鳥状に配置する構成に代えて、周方向において浮き防止部材１６が設けられた位置が一致する構成としても良い。
【０１０６】
（４）浮き防止部材１６は、底版１８施行後にケーソンの側壁に設ける方法を説明したが、浮き防止部材１６をケーソン本体１２の側壁１４に予め内蔵させておき、沈設終了後に突出させるようにしてもよい。
（５）浮き防止部材１６は、地山ＵＧに掘削孔８８を掘削した後、側壁１４から突出させる構成としたが、地山ＵＧに直接突出させる構成としても良い。
（６）フランジ部材５２は、側壁１４への固定手段としてボルト５６で固定する構成に代えて、フランジ部材５２を側壁１４に溶接する構成としても良い。
【０１０７】
（７）浮き防止部材１６と結合部材１００とは螺合する構成に代えて、浮き防止部材１６と結合部材１００とを溶接する構成としても良く、またフランジ部材５２と結合部材１００とは螺合する構成に代えて、フランジ部材５２と結合部材１００とを溶接する構成としても良い。さらに結合部材１００を使用せずに、浮き防止部材１６とフランジ部材５２とを直接結合する構成としても良い。
【０１０８】
（８）スペーサー９４は図２０の例に代えて、浮き防止部材１６の中心軸と掘削孔８８の中心軸とが一致する構成であれば、略等角度に配置しなくても良い。
（９）スペーサー９４は棒状部材としたが、管状部材等であっても良い。
（１０）本発明のケーソン１０は、立坑だけでなく、構造物の基礎として構築しても良い。
【０１０９】
尚、本発明は上記実施例に限定されることなく、特許請求の範囲に記載した発明の範囲内で、種々の変形が可能であり、それらも本発明の範囲内に含まれるものであることは言うまでもない。
【符号の説明】
【０１１０】
１０  ケーソン、１２  ケーソン本体、１４  側壁、１６  浮き防止部材、１８  底版、２０  躯体、２２  セグメント、２４  セグメント外面、２５  主桁、２６  継手板、２７ａ  リブ、２７ｂ  リブ、２８  補強板、２９  モルタル、３０  グラウト用の貫通孔、３１  ボルト孔、３２  面、３３  グラウト用ニップル、３４  地表面、３５  グラウト用キャップ、３６  アースアンカー、３８  加圧桁、４０  油圧ジャッキ、４４  ケーソン刃口、４６  クレーン、４８  クラブバケット、５０  グラウト材、５２  フランジ部材、５４  フランジ部材の一端部、５６  ボルト、５８  フランジ部材の他端部、６０，９２  雄ねじ、６２，１１２，１１４  雌ねじ、６４  止水装置、６６  中空パイプ、６８  中空パイプの先端部、７０  第１仕切バルブ、７２  注入用バルブ、７４  排泥用バルブ、７６  第２仕切バルブ、７８  グランドパッキン、８０  中空パイプの後端部、８２  開孔カッター、８４  開口部、８６  掘削カッター、８８  掘削孔、９０  浮き防止部材の一端部、９４  スペーサー、９６  挿入突棒、９８  モルタル、１００  結合部材、１０２  結合部材の一端部、１０４，１１０  凹所、１０６  凹所１０４の底部、１０８  結合部材の他端部、１１６  作業室、１１８  作業室スラブ、Ｆ  反力、Ｇ  地盤、ＵＧ  地山、τ  せん断抵抗、σ  浮力、Ｃ  粘着力、θ  せん断抵抗角または内部摩擦角度、ｔａｎθ  摩擦係数、ＷＬ  地下水の水位
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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