(57)【要約】【課題】地下構造物を構築する際、地上に躯体構造ケーソンを形成しケーソンの内部下面を掘削することによって自重沈下するケーソンを安定して掘削に応じて沈下させる方法を提供する。【解決手段】ケーソン下部の先行刃の最外周部により形成される地盤壁面とケーソンの外周面の間（ケーソン形成用型枠またはケーソン壁コンクリート表面またはケーソン壁コンクリート表面に形成した保護層表面）に適当な間隔をもたせ、この間に骨材層を形成しケーソン沈下時の摩擦を減ずることによりケーソンが自重で安定的に沈下する。【選択図】  図1
2011241606.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
地上に地下室の外周壁躯体構成し該外周壁躯体の内側空間を掘削することによって自重沈下させるケーソンにおいて該ケーソンの下端部分全周囲にわたって逆三角形形状の先行刃を設け、該先行刃最外側を通る鉛直線である先行刃で形成した掘削面と該ケーソンの外枠パネルと内枠パネル間にコンクリートを形成した後該ケーソンの外枠パネルの外側あるいは外枠パネルをはずした状態でのコンクリート外側面あるいは該コンクリート外側表面に保護層を形成した保護層を有するケーソン外周面との間の間隔が２０ｍｍから２００ｍｍとなるように設定し、前記間隔の隙間にケーソン沈下時の摩擦を減らす骨材層を形成したことを特徴とするケーソン自重沈下式工法
【請求項２】
前記骨材層は前記ケーソンの外枠パネルの外側あるいは外枠パネルをはずした状態でのコンクリート外側面あるいは前記コンクリート外側表面に保護層を形成した保護層を有するケーソン外周面と先行刃による掘削面の隙間および隙間上部に配置し、前記先行刃で形成した掘削面と前記ケーソンの外枠パネルの外側あるいは前記コンクリート面外側あるいは該コンクリート外側表面に保護層を形成した保護層表面のとの間の隙間に自重沈下に応じて骨材が流れ込むようにしたことを特徴とする第１項記載のケーソン自重沈下式工法
【請求項３】
前記骨材層の骨材の径は２０ｍｍ以下であることを特徴とする特許請求範囲第1項乃至2項記載のケーソン自重沈下式工法
【請求項４】
前記保護層の厚みは０．１ｍｍ〜１００ｍｍであることを特徴とする特許請求範囲第1項乃至２項記載のケーソン自重沈下式工法
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、地上で構築される地下室、地下貯水槽などの地下構造物用ケーソン（周壁）を、地下構造物用ケーソン（周壁）で囲まれた地面を掘削して地下に自重で沈設させる際の地下構造物用自重沈下ケーソンの工法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より地下室，地下貯水槽などからなる地下構造物を地下に構築する施工に、いわゆる潜函工法といわれる工法がある。潜函工法は、地上で構築した地下構造物用ケーソン（周壁）を地下に沈設する工法であり、水中に地下構造物を沈めて行なう工法と、地下構造物用ケーソン（周壁）で囲まれた内側の地面を掘削しながら地下構造物用ケーソン（周壁）をその自重によって徐々に地下までに沈下させて行なう方法とがある。後者の方法においては、下部に先行刃が設けられたケーソン躯体構造（内側に底を有していない周枠形状）のオープン型によって行なわれる。
【０００３】
多くのオープン型のケーソンは、地下構造物用ケーソン（周壁）が設けられその後、ケーソンを地下に沈設させる、いわゆる潜函工法が行なわれる。このため、地下構造物の基盤は、地下構造物用ケーソン（周壁）を地下に沈設させた後に、施工される。オープン型のケーソンを潜函工法によって地下に沈設させる施工では、こういったケーソンの製作が地上で行なわれるため、地下で地下構造物そのものを構築する場合と比較して、土壌壁面の崩壊が無く、作業の負担が大幅に軽減され、期間が短縮され、コストが抑えられるなど、様々な利点がある。
【０００４】
例えば特許文献１では「この発明にかかる地下構造物の構築方法は、地盤面でコンクリート型枠にコンクリートを打設してコンクリート周壁を構築したあと、コンクリート周壁からコンクリート型枠を撤去した状態で、コンクリート周壁の内側空間における地盤の掘削を行ってコンクリート周壁を沈下させる。コンクリート型枠が存在しない状態のコンクリート周壁を沈下させるので、コンクリート周壁の取り扱いが容易である。」と書かれている。
【特許文献１】特開２００１−３２３４３５
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら特許文献１の方法ではケーソンを自重で安定的に沈下するためには不都合があった。くさび状の刃先で地盤を削り地盤の壁面を形成していくわけであるがケーソンの外周部との摩擦が一定ではなく不等沈下等を起こすことがあった。本発明はこういった不等沈下を防ぐため摩擦が一定ではないという問題を解消しケーソンの沈下を安定させることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明者らは上記の課題を解決するため鋭意研究を行い次のような手法をとった。すなわち地上に地下室のコンクリートミルクを充填しコンクリート壁を構成するための外周壁躯体構成し自重沈下するケーソンにおいてケーソンはコンクリートミルクを充填するための外側型枠と内側型枠から構成されこのケーソン下端部分全周囲にわたって下側が尖っている逆三角形形状の先行刃を設けておき、先行刃最外側を通る鉛直線である先行刃で形成した掘削面とケーソンの外枠パネルと内枠パネル間にコンクリートを形成した後ケーソンの外枠パネルの外側あるいは外枠パネルをはずした状態でコンクリート外側面あるいはコンクリート外側表面に例えば防水といった表面保護するための保護層を形成した保護層表面のとの間の間隔が２０ｍｍから２００ｍｍとなるように設定しこの空間にケーソン沈下時の摩擦を減らす骨材の層を形成しておけばよい。骨材の層は掘削面とケーソンの間の沈下時に抵抗になることを防ぐためであり、このときの間隔の値が２０ｍｍから２００ｍｍの範囲であればよく２０ｍｍ以下では摩擦低減の効果が小さくまた２００ｍｍ以上であると摩擦低減の効果が大きくなりすぎてしまう。
【０００７】
この骨材層は流動性がありケーソンの外枠パネルの外側あるいは外枠パネルをはずした状態でのコンクリート外側面あるいは前記コンクリート外側表面に保護層を形成した保護層を有するケーソン外周面と先行刃による掘削面の隙間および隙間上部に配置しケーソンの外枠パネルの外側あるいはケーソンの外枠パネルと内枠パネル間にコンクリートを形成した後該ケーソンの外枠パネルをはずした状態でコンクリート外側面あるいは該コンクリート外側表面に保護層を形成した保護層表面のとの間の間隔に流れ込むようにしておけばよい。すなわち先行刃で形成した掘削面とケーソンの外枠パネルの外側あるいはコンクリート面外側あるいはコンクリート外側表面に保護層を形成した保護層表面のとの間の隙間に自重沈下に応じて骨材が流れ込むようにすればよい。
【０００８】
骨材層の骨材の径は２０ｍｍ以下であればよくさらに好ましくは５ｍｍ以下であればよい。保護層の厚みは０．１ｍｍ〜１００ｍｍであればよく、保護層はたとえが吹き付け防水層の場合は０．１ｍｍ〜０．５ｍｍが好適であり、貼り付け防水層は０．４ｍｍ〜７ｍｍが好適である。また発泡スチロールの場合は２０ｍｍ〜１００ｍｍが好適である。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば外周壁躯体構成し該外周壁躯体の内側空間を掘削することによって自重沈下させる場合にケーソンの外周部と先行刃の最外周部が形成する地盤の壁面との間に２０ｍｍから２００ｍｍとなるように設定しこの部分に骨材層を形成し沈下時に骨材がこの間に供給されることによりケーソン沈下の摩擦が低減され安定したケーソンの沈下が可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下に本発明を実施するための最良の形態例について図に基づいて詳細に説明していく。
【００１１】
図１は本発明の１実施形態を示しており先行刃とケーソン壁および沈下させる地盤との関係を示している断面図である。１は先行刃、２はケーソンコンクリート壁、３はケーソンコンクリート内側表面、４はケーソンコンクリート外側表面、５は防水等の保護層である。６は先行刃付ケーソンがケーソン内側下面を掘削することにより沈下する地盤で１０はその掘削面を示している。７は骨材（砂等）でありこの骨材の存在がケーソン外周面（保護層表面）と掘削面の摩擦を減じることとなり掘削により安定的に先行刃付ケーソンの沈下が可能となる。ここで骨材の径は２０ｍｍ以下であればよく５ｍｍ以下であれば最適である。
【００１２】
８は先行刃最外周部を通る鉛直線であり先行刃が沈下することにより掘削面１０が形成されていく。ここではケーソンの最外周は保護層であるのでこの保護層の外周部と掘削面の幅すなわち９の骨材層の幅は安定的に先行刃付ケーソンが沈下するためには２０ｍｍから２００ｍｍであればよい。ここで保護層はいろいろあるが例えば吹き付け防水層の場合は０．１ｍｍ〜０．５ｍｍ、貼り付け防水層は０．４ｍｍ〜７ｍｍ、発泡スチロールの場合は２０ｍｍ〜１００ｍｍが適当である。
【００１３】
図２は本発明の他の実施形態を示しており先行刃とケーソン壁および沈下させる地盤との関係を示している断面図である。１は先行刃、２はケーソンコンクリート壁、３はケーソンケーソンコンクリート内側表面、４はケーソンコンクリート外側表面、１２は外側型枠パネルをコンクリートケーソン形成した後もそのまま取り外さずに残したものである。６は先行刃付ケーソンがケーソン内側下面を掘削することにより沈下する地盤で１０はその掘削面を示している。７は骨材（砂等）でありこの骨材の存在がケーソン外周面（保護層表面）と掘削面の摩擦を減じることとなり掘削により安定的に先行刃付ケーソンの沈下が可能となる。ここで骨材の径は２０ｍｍ以下であればよく５ｍｍ以下であれば最適である。
【００１４】
８は先行刃最外周部を通る鉛直線であり先行刃が沈下することにより掘削面１０が形成されていく。ここではケーソンの最外周は１２の外側型枠パネルの外側であるのでこの外側型枠パネルの外周部と掘削面の幅すなわち９の骨材層の幅は安定的に先行刃付ケーソンが沈下するためには２０ｍｍから２００ｍｍであればよい。
【００１５】
図３は本発明の他の実施形態を示しており先行刃とケーソン壁および沈下させる地盤との関係を示している断面図である。１は先行刃、２はケーソンコンクリート壁、３はケーソンケーソンコンクリート内側表面、４はケーソンコンクリート外側表面である。６は先行刃付ケーソンがケーソン内側下面を掘削することにより沈下する地盤で１０はその掘削面を示している。７は骨材（砂等）でありこの骨材の存在がケーソン外周面（保護層表面）と掘削面の摩擦を減じることとなり掘削により安定的に先行刃付ケーソンの沈下が可能となる。ここで骨材の径は２０ｍｍ以下であればよく５ｍｍ以下であれば最適である。
【００１６】
８は先行刃最外周部を通る鉛直線であり先行刃が沈下することにより掘削面１０が形成されていく。ここではケーソンの最外周は４のケーソンコンクリート外側表面であるのでこのケーソンコンクリート外側表面と掘削面の幅すなわち９の骨材層の幅は安定的に先行刃付ケーソンが沈下するためには２０ｍｍから２００ｍｍであればよい。
【００１７】
前述の先行刃は礫層に対応した先行刃の形状であったが、ヘドロ等の場合の例を示す。すなわち先行刃の尖った下端から立ち上がっている部分の上端が先行刃の最外周部になる場合である。図４はその場合の先行刃とケーソン壁および沈下させる地盤との関係を示している断面図である。１は先行刃、２はケーソンコンクリート壁、３はケーソンコンクリート内側表面、４はケーソンコンクリート外側表面、５は防水等の保護層である。６は先行刃付ケーソンがケーソン内側下面を掘削することにより沈下する地盤で１０はその掘削面を示している。７は骨材（砂等）でありこの骨材の存在がケーソン外周面（保護層表面）と掘削面の摩擦を減じることとなり掘削により安定的に先行刃付ケーソンの沈下が可能となる。ここで骨材の径は２０ｍｍ以下であればよく５ｍｍ以下であれば最適である。
【００１８】
８は先行刃最外周部を通る鉛直線であり先行刃が沈下することにより掘削面１０が形成されていく。ここではケーソンの最外周は保護層であるのでこの保護層の外周部と掘削面の幅すなわち９の骨材層の幅は安定的に先行刃付ケーソンが沈下するためには２０ｍｍから２００ｍｍであればよい。ここで保護層はいろいろあるが例えば吹き付け防水層の場合は０．１ｍｍ〜０．５ｍｍ、貼り付け防水層は０．４ｍｍ〜７ｍｍ、発泡スチロールの場合は２０ｍｍ〜１００ｍｍが適当である。
【００１９】
なおここでは（ヘドロ等の場合）ケーソンの最外周が保護層表面の場合の例を示したが、これに限られるものではなく礫層の先行刃形状の時と同様である。すなわちケーソンの最外周は外側型枠パネルの外側である場合あるいはケーソンの最外周はケーソンコンクリート外側表面である場合であるので、掘削面と外側型枠パネルの外側あるいはケーソンコンクリート外側表面の幅すなわち骨材層の幅は安定的に先行刃付ケーソンが沈下するためには２０ｍｍから２００ｍｍであればよい。
【００２０】
図５は図1の場合のメカニズムを示したものであり、掘削によりケーソンがスムーズに自重沈下するためにケーソン外周部に骨材（砂等）を盛り上げると摩擦が減り目的が達成されるがその様子を図５に示した。図５では沈下していく時の様子を示しており１１の位置にあった先行刃は１の位置まで沈下する。ここで６は地盤、２はケーソン壁、５はケーソン外周部保護層、１０は先行刃最外周部による掘削面であり７は骨材層である。この７の骨材層の存在により摩擦が低減しスムーズにケーソンが自重沈下する。８は先行刃最外周部を通る鉛直線である。１１の位置にあった先行刃は１の位置まで沈下する動きを１３で表しており沈下によって先行刃外周部が作る掘削面とケーソン外周部保護層の間に１４で示すように新たな骨材が流れ込み沈下しても摩擦が特に大きくなることは無くスムーズに先行刃付ケーソンが自重沈下していく。図２から図４の場合のメカニズムも同様である。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】ケーソン最外周部が保護層の場合の行刃とケーソン壁および沈下させる地盤との関係
【図２】ケーソン最外周部が外側型枠パネルの外側の場合の行刃とケーソン壁および沈下させる地盤との関係
【図３】ケーソン最外周部がケーソンコンクリート外側表面の場合の行刃とケーソン壁および沈下させる地盤との関係
【図４】ヘドロ等の先行刃形状でケーソン最外周部が保護層の場合の行刃とケーソン壁および沈下させる地盤との関係
【図５】スムーズな沈下を可能にするメカニズム
【符号の説明】
【００２２】
１    先行刃  
２    ケーソンコンクリート壁  
３    ケーソンコンクリート内側表面
４    ケーソンコンクリート外側表面  
５    保護層  
６    地盤  
７    骨材（砂等）  
８    先行刃最外周部を通る鉛直線  
９    骨材層の幅（２０ｍｍ〜２００ｍｍ）  
１０  掘削面
１１  先行刃の一定沈下の前の位置
１２  外側型枠パネル
１３    ケーソンと先行刃の動き  
１４    骨材の動き
【図１】
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【図２】
2011241606.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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