(57)【要約】【課題】作業室内の作業手間を減らせるニューマチックケーソン工法用の振動抑制装置および振動抑制方法を提供する。【解決手段】ケーソン躯体１０が沈下する際の振動を抑制するためのニューマチックケーソン工法用の振動抑制装置１００であって、ケーソン躯体１０の下部の作業室１２の内部の天井１６とその下方の地盤Ｇとの間に設けられ、所定の高さＨを有するエアバッグ１８を備えるようにする。【選択図】図１
2018044350.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ケーソン躯体が沈下する際の振動を抑制するためのニューマチックケーソン工法用の振動抑制装置であって、
ケーソン躯体の下部の作業室の内部の天井とその下方の地盤との間に設けられ、所定の高さを有するエアバッグを備えることを特徴とするニューマチックケーソン工法用の振動抑制装置。
【請求項２】
地盤とエアバッグの間、または、天井とエアバッグの間に設けられる架台を備えることを特徴とする請求項１に記載のニューマチックケーソン工法用の振動抑制装置。
【請求項３】
ケーソン躯体が沈下する際の振動を抑制するためのニューマチックケーソン工法用の振動抑制方法であって、
ケーソン躯体の下部の作業室の内部の天井とその下方の地盤との間に、所定の高さを有するエアバッグを設けた後、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工法用の振動抑制方法。
【請求項４】
地盤とエアバッグの間、または、天井とエアバッグの間に架台を設けたことを特徴とする請求項３に記載のニューマチックケーソン工法用の振動抑制方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ニューマチックケーソン工法用の振動抑制装置および振動抑制方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、固結シルト層などの堅固な地盤にニューマチックケーソンを沈設施工する場合に、刃先付近の掘削によって刃先下の地盤反力がケーソン躯体荷重を下回った瞬間にケーソン躯体が急激に沈下して大きな振動が発生し、周辺に影響を与えることがあった。
【０００３】
ケーソン沈下時の振動を未然に防ぐ従来の方法として、例えば、ケーソン駆体下部の作業室内の地盤上にタイコと呼ばれる木製角材を井桁状に積み上げてケーソン沈下時のクッション材として利用し、振動を抑制する方法や、特許文献１に示すような方法が知られている。ここで、特許文献１は、作業室の天井スラブに沈下調整用のジャッキ装置を設けておき、ケーソン躯体の沈下荷重と沈下抵抗力の関係から沈下荷重が大きい場合であってもジャッキ装置を適宜伸縮させケーソン躯体を支えながら徐々にケーソン躯体を沈下させることにより、急激な沈下や過剰な沈下を抑制するものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１２−４６９０２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記のタイコのようなクッション材を用いる場合、高気圧状態におかれた作業室内の作業員が手作業によってクッション材の設置をケーソン沈下の都度、繰り返す必要があるため、作業員の潜函病発症リスクが高まるおそれがあった。また、上記の特許文献１のジャッキ装置を用いる場合、天井スラブへの設置作業や操作が複雑化するおそれがあった。このため、作業室内における作業手間を減らすことのできる簡素な振動対策技術の開発が望まれていた。
【０００６】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、作業室内の作業手間を減らせるニューマチックケーソン工法用の振動抑制装置および振動抑制方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係るニューマチックケーソン工法用の振動抑制装置は、ケーソン躯体が沈下する際の振動を抑制するためのニューマチックケーソン工法用の振動抑制装置であって、ケーソン躯体の下部の作業室の内部の天井とその下方の地盤との間に設けられ、所定の高さを有するエアバッグを備えることを特徴とする。
【０００８】
また、本発明に係る他のニューマチックケーソン工法用の振動抑制装置は、上述した発明において、地盤とエアバッグの間、または、天井とエアバッグの間に設けられる架台を備えることを特徴とする。
【０００９】
また、本発明に係るニューマチックケーソン工法用の振動抑制方法は、ケーソン躯体が沈下する際の振動を抑制するためのニューマチックケーソン工法用の振動抑制方法であって、ケーソン躯体の下部の作業室の内部の天井とその下方の地盤との間に、所定の高さを有するエアバッグを設けた後、地盤を掘削することを特徴とする。
【００１０】
また、本発明に係る他のニューマチックケーソン工法用の振動抑制方法は、上述した発明において、地盤とエアバッグの間、または、天井とエアバッグの間に架台を設けたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明に係るニューマチックケーソン工法用の振動抑制装置によれば、ケーソン躯体が沈下する際の振動を抑制するためのニューマチックケーソン工法用の振動抑制装置であって、ケーソン躯体の下部の作業室の内部の天井とその下方の地盤との間に設けられ、所定の高さを有するエアバッグを備えるので、ケーソン躯体の沈下荷重と沈下抵抗力の関係から沈下荷重が大きい場合であってもエアバッグを膨張させケーソン躯体を支持しながら徐々にケーソン躯体を沈下させることができる。このため、刃先と地盤との衝突を未然に防止でき、振動の発生を抑制することができるという効果を奏する。また、エアバッグ内部に圧縮空気を送り込むことで、従来のタイコからなるクッション材に比べて例えば作業室の内空高さ相当の大型の形状を機械作業で容易に形成可能である。また、エアバッグ内部は空気で軽量であるため、移動、設置および撤去をショベル等による機械作業で容易に実施することができる。このため、高気圧状態の作業室での人力作業を低減することができる。また、エアバッグの構成材料としては古タイヤなどの安価に入手可能な廃棄物を用いることができる。このため、簡素な振動抑制装置を提供することができるという効果を奏する。
【００１２】
また、本発明に係る他のニューマチックケーソン工法用の振動抑制装置によれば、地盤とエアバッグの間、または、天井とエアバッグの間に設けられる架台を備えるので、エアバッグの高さを作業室の内空高さよりも低く小型に設定することができるという効果を奏する。
【００１３】
また、本発明に係るニューマチックケーソン工法用の振動抑制方法によれば、ケーソン躯体が沈下する際の振動を抑制するためのニューマチックケーソン工法用の振動抑制方法であって、ケーソン躯体の下部の作業室の内部の天井とその下方の地盤との間に、所定の高さを有するエアバッグを設けた後、地盤を掘削するので、ケーソン躯体の沈下荷重と沈下抵抗力の関係から沈下荷重が大きい場合であってもエアバッグを膨張させケーソン躯体を支持しながら徐々にケーソン躯体を沈下させることができる。このため、刃先と地盤との衝突を未然に防止でき、振動の発生を抑制することができるという効果を奏する。また、エアバッグ内部に圧縮空気を送り込むことで、従来のタイコからなるクッション材に比べて例えば作業室の内空高さ相当の大型の形状を機械作業で容易に形成可能である。また、エアバッグ内部は空気で軽量であるため、移動、設置および撤去をショベル等による機械作業で容易に実施することができる。このため、高気圧状態の作業室での人力作業を低減することができる。また、エアバッグの構成材料としては古タイヤなどの安価に入手可能な廃棄物を用いることができる。このため、簡素な振動抑制方法を提供することができるという効果を奏する。
【００１４】
また、本発明に係る他のニューマチックケーソン工法用の振動抑制方法によれば、地盤とエアバッグの間、または、天井とエアバッグの間に架台を設けたので、エアバッグの高さを作業室の内空高さよりも低く小型に設定することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】図１は、本発明に係るニューマチックケーソン工法用の振動抑制装置および振動抑制方法の実施の形態１を示す図である。
【図２】図２は、本発明に係るニューマチックケーソン工法用の振動抑制装置および振動抑制方法の実施の形態２を示す図である。
【図３】図３は、本発明に係るニューマチックケーソン工法用の振動抑制装置および振動抑制方法の実施の形態３を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下に、本発明に係るニューマチックケーソン工法用の振動抑制装置および振動抑制方法の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。
【００１７】
（実施の形態１）
まず、本発明の実施の形態１について説明する。
図１に示すように、ニューマチックケーソン工法で沈設するケーソン躯体１０の下部に作業室１２が設けられている。この作業室１２は、下方に向けてテーパー状に形成された刃先１４と天井スラブ１６（天井）とその下方の地盤Ｇとによって区画形成されている。なお、特に図示しないが、周知のように作業室１２にはマンロック、マテリアルロック等のシャフトが接続されている。また、作業室１２内を圧気ないし排気する設備がケーソン躯体１０に設けられており、作業室１２内は高気圧状態に保たれている。また、特に図示しないが、ケーソン躯体１０の沈設過程でのケーソン躯体１０の傾斜量を検出する傾斜計が設けられており、その計測値は地上の遠隔操作室または作業室１２で監視可能となっている。
【００１８】
本実施の形態に係る振動抑制装置１００は、ケーソン躯体１０が沈下する際の振動を抑制するための装置であり、天井スラブ１６とその下方の地盤Ｇとの間に設けられ、作業室１２の内空高さＨ（例えばＨ＝２．３ｍ程度）と同程度の高さを有する大型のエアバッグ１８を備える。
【００１９】
このエアバッグ１８には地上からの送気管２０が接続されている。エアバッグ１８は、送気管２０から送られる圧縮空気により膨張して、天井スラブ１６と地盤Ｇとに当接してケーソン躯体１０の荷重を地盤Ｇに伝達可能な状態となっている。送気管２０から送られる圧縮空気の量は、図示しない地上の遠隔操作室、または、作業室１２内の図示しない操作装置により調整可能となっており、必要に応じ空気量を調整することでエアバッグ１８の膨張体積は制御可能である。
【００２０】
このエアバッグ１８は、作業室１２の隅部に周方向に間隔をあけて複数配置することが望ましく、例えばケーソン躯体１０が四角筒状の場合には作業室１２の四隅に配置してもよい。また、このエアバッグ１８は必要に応じて作業室１２内の任意の場所に追加設置してもよい。
【００２１】
なお、エアバッグ１８が作業室１２内に搬入できないような大型となる場合には、作業室１２を構築する際のコンクリート型枠を固定するために作業室１２となる空間に仮設される土砂セントル内にあらかじめエアバッグ１８を埋込んでおき、後から土砂セントル内を天井走行式ショベル２２などの掘削機で掘削してエアバッグ１８を作業室１２内に入れ込むなどの対応方法がある。
【００２２】
上記の構成の動作および作用について説明する。
作業室１２内の天井走行式ショベル２２などの掘削機で地盤Ｇを掘削する。ケーソン躯体１０の沈下荷重と沈下抵抗力の関係から沈下荷重が適切である場合や地盤の固さが適切な場合には、特にエアバッグ１８を用いることなく、ケーソン躯体１０を所定位置まで沈降させる作業を行う。
【００２３】
一方、地盤Ｇが硬い地盤の場合には、送気管２０からの圧縮空気によりエアバッグ１８を膨張して天井スラブ１６と地盤Ｇとに当接した状態にする。次に、作業室１２内の地盤Ｇを天井走行式ショベル２２などの掘削機で掘削し、エアバッグ１８にケーソン躯体１０の沈下荷重の一部を預ける。その後、送気管２０の通気量を調整し、ケーソン躯体１０を徐々に沈下させていく。このようにすることで、ケーソン躯体１０の急激な沈下に伴う地盤Ｇと刃先１４との衝突により発生する振動を未然に防止することができる。
【００２４】
なお、地盤Ｇが軟弱地盤の場合等には、ケーソン躯体１０の傾斜を防止することもできる。図示しない傾斜計の計測値に基づいて、作業室１２内の隅部に配置した複数のエアバッグ１８のうち傾斜している側のエアバッグ１８の体積を膨張させて沈下抵抗力を増すようにする。こうすることでケーソン躯体１０の沈下を抑制し、傾斜の発生を防止することが可能である。
【００２５】
本実施の形態によれば、ケーソン躯体１０の沈下荷重と沈下抵抗力の関係から沈下荷重が大きい場合であってもエアバッグ１８を膨張させケーソン躯体１０を支持しながら徐々にケーソン躯体１０を沈下させることができる。このため、刃先１４と地盤Ｇとの衝突を未然に防止でき、振動の発生を抑制することができる。また、エアバッグ１８内部に圧縮空気を送り込むことで、従来のタイコからなるクッション材に比べて例えば作業室１２の内空高さＨ相当の大型の形状を機械作業で容易に形成可能である。また、エアバッグ１８内部は空気で軽量であるため、移動、設置および撤去をショベル２２等による機械作業で容易に実施することができる。このため、高気圧状態の作業室１２での人力作業を低減することができる。また、エアバッグ１８の構成材料としては古タイヤなどの安価に入手可能な廃棄物を用いることができる。古タイヤはサイズや硬さなどの種類が豊富であり、クッション材としての適用範囲が広い。このため、本実施の形態によれば、振動抑制の際に作業室１２内の作業手間を減らすことが可能な簡素な振動抑制装置および振動抑制方法を提供することができる。
【００２６】
（実施の形態２）
次に、本発明の実施の形態２について説明する。
図２に示すように、本実施の形態に係るニューマチックケーソン工法用の振動抑制装置２００は、上記の実施の形態１において、地盤Ｇとエアバッグ１８の間に、架台としての土砂サンドル２４を設けたものである。土砂サンドル２４の上にエアバッグ１８を設けることで、エアバッグ１８の高さＨ１（例えばＨ１＝１．０ｍ程度）を、作業室１２の内空高さＨ（例えばＨ＝２．３ｍ程度）よりも低く小型に設定することができる。このようにしても、上記の実施の形態１と同様の作用効果を奏することができる。エアバッグ１８の大きさとしては、施工条件などに応じて適切なサイズを使用すればよい。
【００２７】
（実施の形態３）
次に、本発明の実施の形態３について説明する。
図３に示すように、本実施の形態に係るニューマチックケーソン工法用の振動抑制装置３００は、上記の実施の形態１において、天井スラブ１６とエアバッグ１８の間に、架台としての鋼製架台２６を設けたものである。天井スラブ１６に吊下げ設置した鋼製架台２６の下にエアバッグ１８を設けることで、エアバッグ１８の高さＨ２（例えばＨ２＝１．０ｍ程度）を、作業室１２の内空高さＨ（例えばＨ＝２．３ｍ程度）よりも低く小型に設定することができる。このようにしても、上記の実施の形態１と同様の作用効果を奏することができる。エアバッグ１８の大きさとしては、施工条件などに応じて適切なサイズを使用すればよい。
【００２８】
以上説明したように、本発明に係るニューマチックケーソン工法用の振動抑制装置によれば、ケーソン躯体が沈下する際の振動を抑制するためのニューマチックケーソン工法用の振動抑制装置であって、ケーソン躯体の下部の作業室の内部の天井とその下方の地盤との間に設けられ、所定の高さを有するエアバッグを備えるので、ケーソン躯体の沈下荷重と沈下抵抗力の関係から沈下荷重が大きい場合であってもエアバッグを膨張させケーソン躯体を支持しながら徐々にケーソン躯体を沈下させることができる。このため、刃先と地盤との衝突を未然に防止でき、振動の発生を抑制することができる。また、エアバッグ内部に圧縮空気を送り込むことで、従来のタイコからなるクッション材に比べて例えば作業室の内空高さ相当の大型の形状を機械作業で容易に形成可能である。また、エアバッグ内部は空気で軽量であるため、移動、設置および撤去をショベル等による機械作業で容易に実施することができる。このため、高気圧状態の作業室での人力作業を低減することができる。また、エアバッグの構成材料としては古タイヤなどの安価に入手可能な廃棄物を用いることができる。このため、簡素な振動抑制装置を提供することができる。
【００２９】
また、本発明に係る他のニューマチックケーソン工法用の振動抑制装置によれば、地盤とエアバッグの間、または、天井とエアバッグの間に設けられる架台を備えるので、エアバッグの高さを作業室の内空高さよりも低く小型に設定することができる。
【００３０】
また、本発明に係るニューマチックケーソン工法用の振動抑制方法によれば、ケーソン躯体が沈下する際の振動を抑制するためのニューマチックケーソン工法用の振動抑制方法であって、ケーソン躯体の下部の作業室の内部の天井とその下方の地盤との間に、所定の高さを有するエアバッグを設けた後、地盤を掘削するので、ケーソン躯体の沈下荷重と沈下抵抗力の関係から沈下荷重が大きい場合であってもエアバッグを膨張させケーソン躯体を支持しながら徐々にケーソン躯体を沈下させることができる。このため、刃先と地盤との衝突を未然に防止でき、振動の発生を抑制することができる。また、エアバッグ内部に圧縮空気を送り込むことで、従来のタイコからなるクッション材に比べて例えば作業室の内空高さ相当の大型の形状を機械作業で容易に形成可能である。また、エアバッグ内部は空気で軽量であるため、移動、設置および撤去をショベル等による機械作業で容易に実施することができる。このため、高気圧状態の作業室での人力作業を低減することができる。また、エアバッグの構成材料としては古タイヤなどの安価に入手可能な廃棄物を用いることができる。このため、簡素な振動抑制方法を提供することができる。
【００３１】
また、本発明に係る他のニューマチックケーソン工法用の振動抑制方法によれば、地盤とエアバッグの間、または、天井とエアバッグの間に架台を設けたので、エアバッグの高さを作業室の内空高さよりも低く小型に設定することができる。
【産業上の利用可能性】
【００３２】
以上のように、本発明に係るニューマチックケーソン工法用の振動抑制装置および振動抑制方法は、固い地盤などにケーソンが沈下する際に生じる振動を抑制するのに有用であり、特に、作業室内の作業手間を減らして振動を抑制するのに適している。
【符号の説明】
【００３３】
１０  ケーソン躯体
１２  作業室
１４  刃先
１６  天井スラブ（天井）
１８  エアバッグ
２０  送気管
２２  天井走行式ショベル
２４  土砂サンドル（架台）
２６  鋼製架台（架台）
Ｇ  地盤
Ｈ  内空高さ
Ｈ１，Ｈ２  エアバッグの高さ
１００，２００，３００  ニューマチックケーソン工法用の振動抑制装置
【図１】
2018044350.tif 000003
【図２】
2018044350.tif 000004
【図３】
2018044350.tif 000005