(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ケーソンの下面が開口しその内部に基礎杭の杭頭部が間隔をもって収容可能で、かつ円孔状の内周面を形成した凹部と、
該凹部の内周面に沿ってこの凹部よりも下方へ突出可能に設けられた筒状のラス網型枠と、
を備え、
前記ラス網型枠は、下端が径方向内側に向けて漸次縮径されていることを特徴とするケーソン。
【請求項２】
設置盤上に突出している基礎杭を、ケーソンを降下させつつ前記ケーソンの下面に開口し、円孔状の内周面を形成した凹部内に収容することで前記ケーソンを前記基礎杭上に設置するとともに、前記凹部の内周に沿って設けられ、下端が径方向内側に向けて漸次縮径されている筒状のラス網型枠を下降させて前記設置盤上に着底させ、その後、前記凹部内と前記ラス網型枠内にコンクリートを充填することで前記ケーソンと前記基礎杭とを一体化することを特徴とする基礎杭へのケーソンの設置方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ケーソンおよび基礎杭へのケーソン設置方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、海上基礎や立坑などの施工に用いるケーソンとして、海底地盤に対する支持強度を高めるために海底地盤に複数の基礎杭を打設し、それら基礎杭上にケーソンを据え付けて、杭頭部とケーソンとを結合する脚付きケーソンが知られている（例えば、特許文献１参照）。
特許文献１には、ケーソンの底版コンクリートにスリーブ管を埋設することにより形成した空所内に、基礎杭を貫通させてケーソンを沈設した後、空所内に杭頭結合コンクリートを水中打設してケーソンと基礎杭との一体化を図る施工方法について開示されている。
【０００３】
ところで、このような脚付きケーソンにおける杭頭部コンクリートは、ケーソンと杭基礎とを一体化させるため品質上、重要な部分となっている。また、この杭頭部コンクリートは、ケーソンの早期安定のため、据え付け直後に打設（底部コンクリートよりも早く打設）することから、杭との隙間には型枠が必要となっている。
図６は、このような型枠の一例を示しており、予めケーソン１の凹部１１の内周面にゴムチューブ１０を取り付けておき、鋼管杭などの基礎杭２の杭頭部２ａに凹部１１を配置させた状態でケーソン１を据え付けた後、そのゴムチューブ１０内にグラウトを充填させることにより膨張させて型枠とし、凹部１１内のコンクリート３の打設後にケーソン１と設置盤Ｇとの間に底部コンクリート３１を打設する施工方法によるものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１０−１２１４５０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、従来のケーソンの施工方法では、以下のような問題があった。
すなわち、ゴムチューブ１０にグラウトを注入して膨張させることで型枠とする図５に示す従来の方法では、基礎杭とスリーブ管とのクリアランスのアンバランスに対する対応が難しいことやゴムチューブ１０へのグラウト注入設備などにかかるコストが高価になるという問題があった。また、グラウトの養生期間を置かないと基礎杭２の杭頭部２ａのコンクリート３を打設することができなく、ケーソンの早期安定という点で改良の余地があった。
【０００６】
本発明は、上述する問題点に鑑みてなされたもので、安価な施工方法により、ケーソンと杭頭部とを結合するためのコンクリートをケーソン据え付け直後に極めて迅速に打設することができるケーソンおよび基礎杭へのケーソン設置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】
上記目的を達成するため、本発明に係るケーソンは、ケーソンの下面が開口しその内部に基礎杭の杭頭部が間隔をもって収容可能で、かつ円孔状の内周面を形成した凹部と、凹部の内周面に沿ってこの凹部よりも下方へ突出可能に設けられた筒状のラス網型枠と、を備え、ラス網型枠は、下端が径方向内側に向けて漸次縮径されていることを特徴としている。
【０００８】
また、本発明に係る基礎杭へのケーソン設置方法では、設置盤上に突出している基礎杭を、ケーソンを降下させつつケーソンの下面に開口し、円孔状の内周面を形成した凹部内に収容することでケーソンを基礎杭上に設置するとともに、凹部の内周に沿って設けられ、下端が径方向内側に向けて漸次縮径されている筒状のラス網型枠を下降させて設置盤上に着底させ、その後、凹部内とラス網型枠内にコンクリートを充填することでケーソンと基礎杭とを一体化することを特徴としている。
【０００９】
本発明では、ケーソンを凹部に基礎杭の杭頭部が配置する所定高さまで降下させて据え付けた後、ラス網型枠を下げて設置盤に着底させるといった簡単な構造及び方法により、設置盤とケーソン下面との間の杭頭部の周囲に型枠を設置することができる。その後、凹部の内側へ水中不分離性のコンクリートを打設して充填し、杭頭部とケーソンとを一体化させることで設置が完了する。このとき、ケーソンの下側においてラス網型枠が型枠として機能するので、水は流出しても打設されたコンクリートが周囲へ流出するのを抑えることができる。
【００１０】
また、ラス網型枠を凹部より下方に向けて突出させる作業は、ケーソンの据え付けとほぼ同時に行え、しかもラス網型枠を設置盤に着底した時点で型枠の設置が完了となることから、ラス網型枠の設置直後にコンクリート打設を行うことができる。そのため、従来のゴムチューブをグラウトにより膨張させて型枠とする場合のようにグラウトの硬化を待つことがなく、またグラウト注入設備を別で準備する必要もなくなるので、施工にかかる時間の短縮とコストの低減を図ることができる。
さらに、ラス網型枠は打設したコンクリートに埋設されるため、硬化したコンクリート体の剛性を高めることができる。
【００１２】
また、ラス網型枠の下端が径方向内側にすぼまった形状であるため、その型枠内に打設されるコンクリートの圧力で外方に押圧されても広がりにくくなっている。したがって、設置盤とラス網型枠との間に隙間が生じることがなくなり、打設したコンクリートの型枠外への流出をより確実に抑えることができる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明のケーソンおよび基礎杭へのケーソン設置方法によれば、ラス網型枠を予めケーソンに組み込んでおくといった簡単な構造により、ケーソンと杭頭部との結合部に打設されるコンクリート用の型枠をケーソンの据え付け時に設置することが可能となり、ケーソンの据え付け直後に極めて迅速に、且つ周囲へ流出させることなくコンクリートを打設することができることから、安価な施工となる効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の実施の形態によるケーソンの全体構成を示す側断面図である。
【図２】杭頭部のコンクリート打設状態を示す図である。
【図３】図２に示すＡ−Ａ線断面図である。
【図４】（ａ）〜（ｃ）はケーソンの施工方法の工程を示す図である。
【図５】図４（ｂ）の施工状態を示す部分斜視図である。
【図６】従来のケーソン基礎のコンクリート打設状態を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の実施の形態によるケーソンおよび基礎杭へのケーソン設置方法について、図面に基づいて説明する。
図１に示すように、実施の形態によるケーソン１は、海や河川等の水中に据え付けられ、先行して施工されている鋼管杭からなる複数の基礎杭２、２、…のそれぞれの杭頭部２ａに対してコンクリート３により結合して据え付けられている。
【００１６】
ケーソン１は、箱型、或いは円筒型をなし、その底部に複数の基礎杭２、２、…に対応する位置に下面側が開口するとともに、円孔状の内周面を形成した複数の凹部１１、１１、…を備えている。
そして、図２に示すように、凹部１１の天面１１ａには、ケーソン１の上方へ連絡されるコンクリート打設孔１２が設けられるとともに、その天面１１ａの外周部において周方向に所定の間隔（クリアランス）をもって上下方向に貫通する複数の挿通孔１３が設けられている。
【００１７】
凹部１１は、内径が杭頭部２ａより大径をなし、その内周面と杭頭部２ａの外周面との間に所定の間隔をもって取り囲む大きさを有している（図３参照）。また、凹部１１の深さ寸法（ケーソン下面１ａから凹部１１の天面１１ａまでの長さ寸法）は、ケーソン１と設置盤Ｇとの間に所定の間隔を開けて配置させた状態で、杭頭と天面１１ａとの間に所定間隔が設けられる寸法に設定されている。
【００１８】
挿通孔１３は、凹部１１内へのコンクリート充填のため、コンクリート打設する時に用いるラス網型枠４を凹部１１内で吊り下げるための吊り索５を挿通させる孔である。
ラス網型枠４は、金属製の周知の網状部材が用いられ、凹部１１の内周に沿う筒状（図３参照）をなし、下端４ａは径方向内側に向けて漸次縮径となるすぼまった形状となっている。そして、このラス網型枠４は、コンクリート打設前の凹部１１内において、吊り索５により凹部１１より下方へ向けて突出可能に吊り下げられた状態で配置されている。
【００１９】
次に、上述したケーソン１と基礎杭２との結合方法について図面に基づいて説明する。
先ず、図４（ａ）に示すように、予め各凹部１１内にラス網型枠４を配置させたケーソン１を降下させる。このとき、複数の基礎杭２、２、…のうち一部の杭頭にはジャッキ６（図２参照）を配置しておく。このジャッキ６は、ケーソン１を所定高さに調整するもので、ケーソン１の降下前に予めジャッキの高さが調整されている。すなわち、凹部１１の天面１１ａと基礎杭２の上端との間隔を調整するために用いられる。なお、図４では、複数の基礎杭２のうち１つおきにジャッキ６を配置させているが、ジャッキ６の数量、位置は任意であり、すべての基礎杭２のそれぞれにジャッキ６を設けるようにしてもかまわない。
【００２０】
そして、図４（ｂ）および図５に示すように、凹部１１に基礎杭２の杭頭部２ａが配置される所定高さまでケーソン１を降下させて据え付けた後、吊り索５によってラス網型枠４を下げて砕石敷き等された設置盤Ｇに着底させるといった簡単な構造及び方法により、設置盤Gとケーソン１の下面１ａとの間の杭頭部２ａの周囲に型枠（図５に示す符号Ｌ部分）を設置することができる。これにより、コンクリート打設前の工程が完了となる。
【００２１】
その後、図４（ｃ）に示すように、各コンクリート打設孔１２から凹部１１の内側へ水中不分離性のコンクリート３を打設して充填し、基礎杭２の杭頭部２ａとケーソン１とを一体化させることで設置が完了する。このとき、ケーソン１の下側においてラス網型枠４が型枠として機能するので、水は流出しても打設されたコンクリート３が周囲へ流出するのを抑えることができる。
【００２２】
また、ラス網型枠４を凹部１１より下方に向けて突出させる作業は、ケーソン１の据え付けとほぼ同時に行え、しかもラス網型枠４を設置盤Gに着底した時点で型枠の設置が完了となることから、ラス網型枠４の設置直後にコンクリート打設を行うことができる。そのため、従来のゴムチューブをグラウトにより膨張させて型枠とする場合のようにグラウトの硬化を待つことがなく、またグラウト注入設備を別で準備する必要もなくなるので、施工にかかる時間の短縮とコストの低減を図ることができる。
さらに、ラス網型枠４は打設したコンクリート３に埋設されるため、硬化したコンクリート体３´の剛性を高めることができる。
【００２３】
そして、ラス網型枠４の下端４ａ（図５参照）が径方向内側にすぼまった形状であるため、その型枠４内に打設されるコンクリート３の圧力で外方に押圧されても広がりにくくなっている。したがって、設置盤Ｇとラス網型枠４との間に隙間が生じることがなくなり、打設したコンクリート３の型枠４外への流出をより確実に抑えることができる。
【００２４】
上述のように本実施の形態によるケーソンおよび基礎杭へのケーソン設置方法では、ラス網型枠４を予めケーソン１に組み込んでおくといった簡単な構造により、ケーソン１と杭頭部２ａとの結合部に打設されるコンクリート３用の型枠をケーソン１の据え付け時に設置することが可能となり、ケーソン１の据え付け直後に極めて迅速に、且つ周囲へ流出させることなくコンクリート３を打設することができることから、安価な施工となる効果を奏する。
【００２５】
以上、本発明によるケーソンおよび基礎杭へのケーソン設置方法の実施の形態について説明したが、本発明は上記の実施の形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
例えば、実施の形態では凹部１１の形状が円孔状であり、ラス網型枠４もその凹部１１に対応する筒状をなしているが、杭頭部２ａ、すなわち基礎杭２の種類、大きさに応じて適宜設定することが可能である。
また、ラス網型枠４において、本実施の形態では下端４ａを径方向内側に縮径させた形状としているが、このような形状であることにも制限されることはない。
【００２６】
さらに、本実施の形態ではラス網型枠４を凹部１１から下方へ突出させる方法として、吊り索５により吊り下げる方法としているが、例えばフック状のもので凹部１１内に仮固定させておき、適宜な解除手段によりその仮固定を外したときに、ラス網型枠４を自然に下降させるような方法によるものであっても良い。
【００２７】
その他、予め、ラス網型枠４を設置盤Ｇとケーソン下面１ａとの間で想定される離間距離よりも長めに降下させておき、ケーソン１を降下させる時には、ケーソン１の凹部天面１１ａがジャッキ６に当接するよりも先にラス網型枠４が設置盤Ｇに着底するするようにしても良い。このようにすると、ケーソン１が所定高さに設置されたときには吊り索５は緩んだ状態になっているが、特に差し支えなく、ケーソン設置と同時に型枠が設置されることになる。
【００２８】
その他、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、上記した実施の形態における構成要素を周知の構成要素に置き換えることは適宜可能であり、また、上記した実施の形態を適宜組み合わせてもよい。
【符号の説明】
【００２９】
１  ケーソン
２  基礎杭
２ａ  杭頭部
３  コンクリート
３´  コンクリート体
４  ラス網型枠
４ａ  下端
５  吊り索
６  ジャッキ
１１  凹部
１１ａ  天面
１２  コンクリート打設孔
１３  挿通孔
Ｇ  設置盤
【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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