(57)【要約】【課題】刃口内側のコンクリート打継面に付着した付着物を除去して、筒状側壁の下端を閉塞するコンクリートとその周囲の筒状側壁との間からの漏水を防止するとともに、ケーソンを構築するために必要な設備費用を低く抑えることを目的としている。【解決手段】筒状側壁を所定深さ位置に沈設させた後に、筒状側壁の刃口２ａの内側にコンクリートを打設して筒状側壁の下端を閉塞する工程に先立って、掘削装置として、掘削翼２５が筒状側壁の径方向に拡縮自在であり、掘削翼２５の先端に清掃部材５５が装着された掘削装置を用いて、掘削装置を筒状側壁の刃口２a部分に配置するとともに掘削翼２５を拡縮させることで、清掃部材５５を刃口２ａのコンクリート打継面２ｂに当接させ、その後、掘削翼２５を水平方向に回転させることで、刃口２ａのコンクリート打継面２ｂ上に清掃部材５５を摺動させ、コンクリート打継面２ｂを清掃する。【選択図】図５
2008106468.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ケーソンの筒状側壁を構築するとともに、該筒状側壁の中心軸側から側方に突出する掘削翼を有する掘削装置を前記筒状側壁の内部に配置して前記掘削翼を水平方向に回転させることで前記筒状側壁内の開放された地盤を掘削して前記筒状側壁を地中に沈下させ、該筒状側壁を所定深さ位置に沈設させた後に、
該筒状側壁の刃口の内側にコンクリートを打設して前記筒状側壁の下端を閉塞する工程に先立って、前記刃口のコンクリート打継面を清掃するオープンケーソン工法における刃口清掃方法において、
前記掘削装置として、前記掘削翼が筒状側壁の径方向に拡縮自在であり、該掘削翼の先端に清掃部材が装着された掘削装置を用いて、
該掘削装置を前記筒状側壁の刃口部分に配置するとともに前記掘削翼を拡縮させることで、前記清掃部材を前記刃口のコンクリート打継面に当接させ、
その後、前記掘削翼を水平方向に回転させることで、前記刃口のコンクリート打継面上に前記清掃部材を摺動させ、前記コンクリート打継面を清掃することを特徴とするオープンケーソン工法における刃口清掃方法。
【請求項２】
ケーソンの筒状側壁を構築するとともに、該筒状側壁の中心軸側から側方に突出する掘削翼を有する掘削装置を前記筒状側壁の内部に配置して前記掘削翼を水平方向に回転させることで前記筒状側壁内の開放された地盤を掘削して前記筒状側壁を地中に沈下させ、該筒状側壁を所定深さ位置に沈設させた後に、
該筒状側壁の刃口の内側にコンクリートを打設して前記筒状側壁の下端を閉塞する工程に先立って、前記刃口のコンクリート打継面を清掃するオープンケーソン工法における刃口清掃方法において、
前記掘削装置として、前記掘削翼が筒状側壁の径方向に拡縮自在であり、該掘削翼の先端に高圧水を噴射する噴射ノズルが装着された掘削装置を用いて、
該掘削装置を前記筒状側壁の刃口部分に配置するとともに前記掘削翼を拡縮させることで、前記噴射ノズルから噴射される高圧水が前記刃口のコンクリート打継面に吹き付けられるようにし、
その後、前記掘削翼を水平方向に回転させることで、前記刃口のコンクリート打継面に前記高圧水を前記刃口の周方向に沿って吹き付けていき、該コンクリート打継面を清掃することを特徴とするオープンケーソン工法における刃口清掃方法。
【請求項３】
請求項１記載のオープンケーソン工法における刃口清掃方法において、
前記掘削装置として、前記掘削翼の先端に高圧水を噴射する噴射ノズルが装着された掘削装置を用いて、
前記清掃部材により前記コンクリート打継面を清掃した後、
前記掘削装置を前記筒状側壁の刃口部分に配置するとともに前記掘削翼を拡縮させることで、前記掘削翼の先端に装着された噴射ノズルから噴射される高圧水が前記刃口のコンクリート打継面に吹き付けられるようにし、
その後、前記掘削翼を水平方向に回転させることで、前記刃口のコンクリート打継面に前記高圧水を前記刃口の周方向に沿って吹き付けていき、該コンクリート打継面を清掃することを特徴とするオープンケーソン工法における刃口清掃方法。
【請求項４】
請求項２または３記載のオープンケーソン工法における刃口清掃方法において、
前記噴射ノズルから噴射される高圧水により、前記刃口のコンクリート打継面を清掃するとともに該コンクリート打継面の表面部分を削り落として該コンクリート打継面を粗面にすることを特徴とするオープンケーソン工法における刃口清掃方法。
【請求項５】
請求項１から４のいずれか記載のオープンケーソン工法における刃口清掃方法において、
前記刃口のコンクリート打継面を清掃する前に、土粒子の細粒分を凝集させる凝集剤を前記筒状側壁内部の水の中に添加することを特徴とするオープンケーソン工法における刃口清掃方法。
【請求項６】
ケーソンの筒状側壁を構築するとともに、該筒状側壁内の開放された地盤を掘削して前記筒状側壁を地中に沈下させ、該筒状側壁を所定深さ位置に沈設させた後に、前記筒状側壁の刃口内側のコンクリート打継面を清掃し、その後、前記刃口の内側にコンクリートを打設して前記筒状側壁の下端を閉塞させるオープンケーソン工法に用いられる掘削装置において、
前記筒状側壁の径方向に拡縮するとともに水平方向に回転する掘削翼が備えられ、
該掘削翼の先端には、前記刃口のコンクリート打継面に当接されて該コンクリート打継面を清掃する清掃部材と前記刃口のコンクリート打継面に向けて高圧水を噴射する噴射ノズルとの両方または何れか一方が装着されていることを特徴とする掘削装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、オープンケーソン工法における刃口清掃方法およびそれに用いる掘削装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、ケーソンの施工方法として、オープンケーソン工法が知られている。このオープンケーソン工法は、断面形状が円形、矩形または小判型の筒状側壁を下側から順次構築していくとともに、その筒状側壁の中の地盤を掘削して筒状側壁を沈下させていき、筒状側壁が所定深さに沈設された後、筒状側壁の下端部（刃口）の内側に水中コンクリートを打設して筒状側壁の下端を閉塞する工法である。
【０００３】
ところで、上記したオープンケーソン工法では、水中コンクリートを打設してケーソン内をドライアップした後、水中コンクリートとその周囲の筒状側壁との隙間から漏水が発生する場合がある。これは、刃口内側のコンクリート打継面に粘性土等の付着物が付着した状態のまま水中コンクリートが打設されると、水中コンクリートと筒状側壁との間（打継目）に付着物が介在された状態となり、この付着物が高い圧力を受けた地下水によってケーソン内に押し出され、そこから漏水が生じるためである。したがって、打継目の水密性を確保して漏水の発生を防止するためには、刃口内側のコンクリート打継面に付着した付着物をきれいに除去することが重要である。
【０００４】
そこで、従来、刃口内側のコンクリート打継面に付着した付着物を除去する技術として、刃口清掃装置が提案されている。刃口清掃装置としては、例えば、ブラシによりコンクリート打継面を清掃するものがある。この刃口清掃装置は、筒状側壁の内周面に設置された周方向に延在するレールと、このレールに沿って走行する走行体と、走行体に回転自在に設けられて先端にブラシが取り付けられたアームと、を備えた構成からなる。前記した構成からなる刃口清掃装置によれば、アーム先端のブラシをコンクリート打継面に当接させた状態で、走行体を走行させることで、コンクリート打継面に付着した付着物をブラシで除去することができる（例えば、特許文献１参照。）。
【０００５】
また、他の構成からなる刃口清掃装置としては、例えば、ビームの先端に設けられたブレードによりコンクリート打継面を清掃するものがある。この刃口清掃装置は、筒状側壁の中に挿入される本体部と、この本体部から放射状に複数設置されたビームと、ビームの先端に設けられたブレードと、を備えた構成からなる。前記した刃口清掃装置によれば、ブレードをコンクリート打継面に当接させた状態で、本体部を水平方向に回転させることで、コンクリート打継面に付着した付着物をブレードで除去することができる（例えば、特許文献２参照。）。
【特許文献１】特開平１０−２６６２２０号公報
【特許文献２】特開２００２−４２９６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記した従来の刃口清掃装置を用いた従来の技術では、筒状側壁の内部の地盤を掘削する掘削装置とは別に、刃口清掃装置を別途容易しなければならず、ケーソンを構築するために必要な設備費用が大幅に増加するという問題がある。
【０００７】
本発明は、上記した従来の問題が考慮されたものであり、刃口内側のコンクリート打継面に付着した付着物を除去して、筒状側壁の下端を閉塞するコンクリートとその周囲の筒状側壁との間からの漏水を防止することができるとともに、ケーソンを構築するために必要な設備費用を低く抑えることができるオープンケーソン工法における刃口清掃方法および掘削装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
請求項１記載の発明は、ケーソンの筒状側壁を構築するとともに、該筒状側壁の中心軸側から側方に突出する掘削翼を有する掘削装置を前記筒状側壁の内部に配置して前記掘削翼を水平方向に回転させることで前記筒状側壁内の開放された地盤を掘削して前記筒状側壁を地中に沈下させ、該筒状側壁を所定深さ位置に沈設させた後に、該筒状側壁の刃口の内側にコンクリートを打設して前記筒状側壁の下端を閉塞する工程に先立って、前記刃口のコンクリート打継面を清掃するオープンケーソン工法における刃口清掃方法において、前記掘削装置として、前記掘削翼が筒状側壁の径方向に拡縮自在であり、該掘削翼の先端に清掃部材が装着された掘削装置を用いて、該掘削装置を前記筒状側壁の刃口部分に配置するとともに前記掘削翼を拡縮させることで、前記掘削翼の先端に装着された清掃部材を前記刃口のコンクリート打継面に当接させ、その後、前記掘削翼を水平方向に回転させることで、前記刃口のコンクリート打継面上に前記清掃部材を摺動させ、前記コンクリート打継面を清掃することを特徴としている。
【０００９】
このような特徴により、刃口内側へのコンクリート打設の前に、コンクリート打継面上を摺動する清掃部材によってコンクリート打継面に付着した付着物が除去され、刃口内側へのコンクリート打設の時にはコンクリート打継面がきれいに清掃された状態となっている。また、上記した清掃作業は、筒状側壁の内部を掘削する掘削装置を利用して行われる。すなわち、清掃部材が筒状側壁の内部を掘削する掘削装置の掘削翼に装着されており、清掃部材は、掘削装置の掘削翼が回転することで刃口の周方向に沿って旋回移動し、コンクリート打継面を周方向に亘って清掃する。
【００１０】
請求項２記載の発明は、ケーソンの筒状側壁を構築するとともに、該筒状側壁の中心軸側から側方に突出する掘削翼を有する掘削装置を前記筒状側壁の内部に配置して前記掘削翼を水平方向に回転させることで前記筒状側壁内の開放された地盤を掘削して前記筒状側壁を地中に沈下させ、該筒状側壁を所定深さ位置に沈設させた後に、該筒状側壁の刃口の内側にコンクリートを打設して前記筒状側壁の下端を閉塞する工程に先立って、前記刃口のコンクリート打継面を清掃するオープンケーソン工法における刃口清掃方法において、前記掘削装置として、前記掘削翼が筒状側壁の径方向に拡縮自在であり、該掘削翼の先端に高圧水を噴射する噴射ノズルが装着された掘削装置を用いて、該掘削装置を前記筒状側壁の刃口部分に配置するとともに前記掘削翼を拡縮させることで、前記掘削翼の先端に装着された噴射ノズルから噴射される高圧水が前記刃口のコンクリート打継面に吹き付けられるようにし、その後、前記掘削翼を水平方向に回転させることで、前記刃口のコンクリート打継面に前記高圧水を前記刃口の周方向に沿って吹き付けていき、該コンクリート打継面を清掃することを特徴としている。
【００１１】
このような特徴により、刃口内側へのコンクリート打設の前に、噴射ノズルからコンクリート打継面に吹き付けられる高圧水によってコンクリート打継面に付着した付着物が除去され、刃口内側へのコンクリート打設の時にはコンクリート打継面がきれいに清掃された状態となっている。また、上記した清掃作業は、筒状側壁の内部を掘削する掘削装置を利用して行われる。すなわち、噴射ノズルが筒状側壁の内部を掘削する掘削装置の掘削翼に装着されており、噴射ノズルは、掘削装置の掘削翼が回転することで刃口の周方向に沿って旋回移動し、コンクリート打継面を周方向に亘って清掃する。
【００１２】
請求項３記載の発明は、請求項１記載のオープンケーソン工法における刃口清掃方法において、前記掘削装置として、前記掘削翼の先端に高圧水を噴射する噴射ノズルが装着された掘削装置を用いて、前記清掃部材により前記コンクリート打継面を清掃した後、前記掘削装置を前記筒状側壁の刃口部分に配置するとともに前記掘削翼を拡縮させることで、前記掘削翼の先端に装着された噴射ノズルから噴射される高圧水が前記刃口のコンクリート打継面に吹き付けられるようにし、その後、前記掘削翼を水平方向に回転させることで、前記刃口のコンクリート打継面に前記高圧水を前記刃口の周方向に沿って吹き付けていき、該コンクリート打継面を清掃することを特徴としている。
【００１３】
このような特徴により、清掃部材では落としきれなかったコンクリート打継面上の付着物が、噴射ノズルから噴射される高圧水によってコンクリート打継面から除去される。
【００１４】
請求項４記載の発明は、請求項２または３記載のオープンケーソン工法における刃口清掃方法において、前記噴射ノズルから噴射される高圧水により、前記刃口のコンクリート打継面を清掃するとともに該コンクリート打継面の表面部分を削り落として該コンクリート打継面を粗面にすることを特徴としている。
【００１５】
このような特徴により、高圧水によってコンクリート打継面が目荒しされて凸凹の粗面となるため、後から打設されるコンクリートと先に構築された刃口（筒状側壁）とが一体化される。
【００１６】
請求項５記載の発明は、請求項１から４のいずれか記載のオープンケーソン工法における刃口清掃方法において、前記刃口のコンクリート打継面を清掃する前に、土粒子の細粒分を凝集させる凝集剤を前記筒状側壁内部の水の中に添加することを特徴としている。
【００１７】
このような特徴により、コンクリート打継面から除去された土粒子の細粒分は、凝集剤により凝集され、コンクリート打継面に再び付着することがない。
【００１８】
請求項６記載の発明は、ケーソンの筒状側壁を構築するとともに、該筒状側壁内の開放された地盤を掘削して前記筒状側壁を地中に沈下させ、該筒状側壁を所定深さ位置に沈設させた後に、前記筒状側壁の刃口内側のコンクリート打継面を清掃し、その後、前記刃口の内側にコンクリートを打設して前記筒状側壁の下端を閉塞させるオープンケーソン工法に用いられる掘削装置において、前記筒状側壁の径方向に拡縮するとともに水平方向に回転する掘削翼が備えられ、該掘削翼の先端には、前記刃口のコンクリート打継面に当接されて該コンクリート打継面を清掃する清掃部材と前記刃口のコンクリート打継面に向けて高圧水を噴射する噴射ノズルとの両方または何れか一方が装着されていることを特徴としている。
【００１９】
このような特徴により、上記した本発明に係るオープンケーソン工法における刃口清掃方法を実施することができる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明に係るオープンケーソン工法における刃口清掃方法によれば、筒状側壁の下端を閉塞するコンクリートの打設前にコンクリート打継面に付着した付着物が除去され、前記コンクリート打設時にはコンクリート打継面がきれいに清掃された状態となっているため、筒状側壁の下端を閉塞するコンクリートとその周囲の筒状側壁との間（打継目）の水密性が向上し、当該打継目からの漏水を防止することができる。
【００２１】
また、本発明に係るオープンケーソン工法における刃口清掃方法によれば、コンクリート打継面を清掃する装置を新たに用意する必要がなく、筒状側壁の内部を掘削する掘削装置を利用してコンクリート打継面を清掃することができるため、ケーソンを構築するために必要な設備費用を低く抑えることができる。
【００２２】
また、本発明に係る掘削装置によれば、上述したオープンケーソン工法における刃口清掃方法を実現することができ、これによって、筒状側壁の下端を閉塞するコンクリートとその周囲の筒状側壁との間の打継目からの漏水を防止することができるとともに、ケーソンを構築するために必要な設備費用を低く抑えることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下、本発明に係るオープンケーソン工法における刃口清掃方法および掘削装置の実施の形態について、図面に基いて説明する。
【００２４】
まず、オープンケーソン工法により施工されるケーソン１の構成について説明する。
【００２５】
図１はケーソン１の完成形を表した鉛直断面図である。
図１に示すように、ケーソン１は、例えば立坑として用いられる構造物であって地中に埋設された状態に構築される。ケーソン１には、主に、鉛直方向に延在して上端及び下端が開放されている筒状側壁２と、この筒状側壁２の下端を閉塞するとともにケーソン１の底版となる底スラブ３と、が備えられている。
【００２６】
筒状側壁２は、鉛直方向に延在する例えば鉄筋コンクリート構造の筒状構造体であり、例えば、断面形状円形、矩形、或いは小判形のもの等がある。この筒状側壁２は、リング状にモジュール化されたプレキャストコンクリートからなる複数のロット６…を同軸上に積み上げた筒状の構成からなる。また、ケーソン躯体１の下端（刃口２ａ）は、ケーソン躯体１の圧入時に地盤Ｇを切削するように尖形状になっている。具体的には、最下端のロット（第１ロット６ａ）の内周面がテーパー状にとなっており、第１ロット６ａの内周が下方に向けて内径が拡がった形状になっている。
なお、本実施の形態では、筒状躯体築造単位をモジュールとして構成したが、必ずしもこれにこだわるものではなく、現場において型枠、鉄筋、コンクリート打設をする現場打ちコンクリートによって構成することでも良い。
【００２７】
底スラブ３は、筒状側壁２の下端部（刃口２ａ）の内側に形成された閉塞コンクリート４と、その閉塞コンクリート４の上に形成された床版コンクリート５とから構成されている。閉塞コンクリート４及び床版コンクリート５は、例えば鉄筋コンクリート構造の構造体であり、筒状側壁２の沈設完了後に筒状側壁２の中にコンクリート打設してなる現場打ちコンクリートによって形成されるものである。閉塞コンクリート４には、水中で打設される水中不分離性能を有する水中コンクリートが用いられる。一方、床版コンクリート５には、気中で打設される各種のコンクリートを用いることができる。
なお、本実施の形態では、閉塞コンクリート４がケーソン１の躯体の一部であり、具体的には閉塞コンクリート４がケーソン１の底スラブ３の一部となっているが、本発明は、閉塞コンクリート４をケーソン１の躯体として設けず、筒状側壁２の下端側における止水の目的のためだけに閉塞コンクリート４が設けられていてもよい。
【００２８】
次に、上記した構成からなるケーソン１を構築するための施工設備について説明する。
【００２９】
図２は図１に示すケーソン１を構築するための施工設備の全体構成を表した断面図である。
図１、図２に示すように、上記した構成からなるケーソン１は、所謂オープンケーソン工法によって施工される。すなわち、複数のロット６…を順次組み立てて筒状側壁２を下側から順に構築していくとともに、その筒状側壁２内の開放された地盤Ｇ’を掘削していき、さらに筒状側壁２を地中に圧入させて筒状側壁２を沈下させていく。そして、筒状側壁２が所定深さ位置に沈設された後、筒状側壁２の刃口２ａ内側に閉塞コンクリート４のコンクリート打設を行って筒状側壁２の下端を閉塞させ、最後に床版コンクリート５のコンクリート打設を行い完了する。
【００３０】
ケーソン１を構築するための施工設備は、主に、筒状側壁２を地中に圧入させる圧入装置１０と、筒状側壁２の内部の地盤を掘削する掘削装置２０と、掘削装置２０により掘削された掘削土砂を運び出す揚土設備４０と、から構成されている。
【００３１】
圧入装置１０は、下側から順次組み立てられていく筒状側壁２を鉛直下方に押圧して当該筒状側壁２を地中に圧入させる装置であり、オープンケーソン工法に用いられる公知の圧入装置を用いることができる。例えば、圧入装置１０として、地盤Ｇ内に定着されているとともに上部が地表上に突出されている複数のアースアンカー１１…と、ケーソン躯体１の上方に配置された加圧桁１２と、加圧桁１２上に載置されているとともにアースアンカー１１…上部に取り付けられているジャッキ１３…と、ケーソン１（筒状側壁２）と加圧桁１２との間に介在された支圧盤１４と、が備えられた装置がある。アースアンカー１１は、引張材（テンションロッド１５）の下端に定着部（グラウンドアンカー１６）が付設された構成からなり、ケーソン１（筒状側壁２）の周りに配設されている。ジャッキ１３…は、アースアンカー１１の上部に固定された状態で上下方向に伸縮する機械であり、例えばアースアンカー１１の上部を掴持するグリップジャッキを使用することができる。加圧桁１２は、例えばＨ形鋼等の鋼材からなり、ケーソン１（筒状側壁２）の側方に張り出された加圧桁１２の両端部上に上記ジャッキ１３…がそれぞれ載置されている。
【００３２】
また、揚土設備４０は、掘削された掘削土砂を運び出す設備であり、オープンケーソン工法に用いられる公知の揚土装置を用いることができる。例えば、揚土設備４０として、クレーン等の図示せぬ揚重機によってハンマグラブ４１を吊持した構成の装置がある。この揚土設備４０は、上記したケーシングパイプ２４内にハンマグラブ４１を吊り降ろし、このハンマグラブ４１でケーシングパイプ２４内の掘削土砂を掴み、そのままハンマグラブ４１を吊り上げて掘削土砂を運び出すものである。
【００３３】
［掘削装置］
続いて、本実施の形態における掘削装置２０について説明する。
図３は掘削装置２０を表した側面図である。
図３に示すように、掘削装置２０は、筒状側壁２の内方に配置されて筒状側壁２内の地盤Ｇ’を鉛直方向に掘削する装置であり、主に、掘削機構２１と、保持機構２２と、駆動機構２３とから構成されている。
【００３４】
図４は掘削機構２１を表した平面図であり、（ａ）は後述する掘削翼２５が縮径された状態を示しており、（ｂ）は後述する掘削翼２５が拡径された状態を示している。
図３、図４に示すように、掘削機構２１には、鉛直方向に延在するケーシングパイプ２４と、筒状側壁２の中心軸側（ケーシングパイプ２４）から側方に突出する掘削翼２５とが備えられている。
ケーシングパイプ２４は、筒状側壁２と比較して小さい断面を有する円筒体よりなり、上端及び下端が開放されているとともに、下端には地盤Ｇ’を切削する複数の掘削用ビット２６…が付設されている。
【００３５】
掘削翼２５は、ケーシングパイプ２４の外周面から筒状側壁２の径方向に張り出された状態で設けられている。この掘削翼２５の下端には、地盤Ｇ’を切削する複数の掘削用ビット２６…が付設されている。また、掘削翼２５は、ケーシングパイプ２４の周方向に所定の離間間隔をあけて複数設けられており、平面的にみてケーシングパイプ２４を中心にして放射状に複数配設されている。本実施の形態では、３体の掘削翼２５が設けられているが、その数量は適宜変更可能である。
【００３６】
上述する構成の掘削機構２１は、後に詳述する駆動機構２３を用いてケーシングパイプ２４の中心軸Ｏを回転軸として水平方向に摺動回転することにより、ケーシングパイプ２４及び掘削翼２５に備えられた掘削用ビット２６…を用いて地盤Ｇ’を切削して掘削するものであり、掘削により発生した掘削土砂は、ケーシングパイプ２４の下端及びケーシングパイプ２４の外周面に形成された土砂取込み口２４ａからケーシングパイプ２４の中に取り込まれる。
【００３７】
ところで、上記した掘削翼２５は、筒状側壁２の径方向（掘削翼２５の突出方向）に拡縮自在な構成となっている。このような掘削翼２５としては、例えば、先端部が水平方向に回転する構成のものがある。具体的には、掘削翼２５は、ケーシングパイプ２４に固定された固定翼１７と、固定翼１７に対して筒状側壁２の径方向に突出及び格納が自在な可動翼１８と、可動翼１８を突出或いは格納させる駆動機構（回転機構１９）とが備えられた構成からなる。可動翼１８は、固定翼１７の先端に水平回転自在に取り付けられており、回転機構１９により水平方向に回転させられる。固定翼１７と可動翼１８とは、固定翼１７の先端部と可動翼１８の基端部とが重ね合わされるように配設されている。
【００３８】
また、回転機構１９としては、例えば、シリンダー５０を用いることができる。具体的には、水平方向に伸縮するようにシリンダー５０が水平に配置され、このシリンダー５０の一端と固定翼１７とが第１のロッド５１を介して連結され、シリンダー５０の一端と可動翼１８とが第２のロッド５２を介して連結された構成からなる。第１のロッド５１の一端は、固定翼１７に水平回転自在に取り付けられている。また、第２のロッド５２の一端は、可動翼１８に水平回転自在に取り付けられている。また、第１のロッド５１の他端及び第２のロッド５２の他端は、シリンダー５０の一端に水平回転自在に取り付けられている。
【００３９】
上記した構成からなる回転機構１９によれば、図４（ａ）に示すように、シリンダー５０を伸長させることで、可動翼１８が平面的にみて固定翼１７に対して屈曲された状態になり、掘削翼２５の径が縮径される。一方、図４（ｂ）に示すように、シリンダー５０を短縮させることで、可動翼１８が平面的にみて固定翼１７に対して略直線的（平行）に配置された状態になり、掘削翼２５の径が拡径される。
【００４０】
なお、本実施の形態では、筒状側壁２の径方向に拡縮自在な掘削翼２５として、先端部が水平方向に回転して掘削翼２５の径が拡縮される構成のものを例示したが、本発明は、上記した構成に限定されない。例えば、先端部が筒状側壁２の径方向に往復移動することで掘削翼２５の径が拡縮される構成であってもよい。具体的には、固定翼の先端に設けられた可動翼が固定翼の表面に沿って水平方向にスライドする構成であってもよい。
【００４１】
図５は後述する刃口清掃方法を実施する際の掘削翼２５を表した側面図であり、（ａ）は後述する清掃部材（ブラシ５５）を用いる場合であり、（ｂ）は後述する噴射ノズル５６を用いる場合である。
また、図５（ａ）に示すように、掘削翼２５の先端（可動翼１８）には、閉塞コンクリート４のコンクリート打設前に刃口２ａのコンクリート打継面２ｂを清掃するためのブラシ５５（清掃部材）を装着させることができる。このブラシ５５は、掘削翼２５に対して着脱自在に取り付けられている。このブラシ５５は、刃口２ａのコンクリート打継面２ｂに付着した土の塊を除去するための清掃部材であり、ブラシ５５としては、ナイロン製、金属製のブラシを用いることができる。また、ブラシ５５は、掘削翼２５（可動翼１８）に対して鉛直方向に回転自在に取り付けられていることが好ましい。これによって、ブラシ５５をコンクリート打継面２ｂの傾き角度に合わせることができる。さらに、ブラシ５５は、掘削翼２５（可動翼１８）に対して水平方向に回転自在に取り付けられていることが好ましい。これによって、可動翼１８を水平方向に回転させて掘削翼２５を拡縮させる構成において、可動翼１８が回転することで可動翼１８の向きが変わっても、ブラシ５５の向きをコンクリート打継面２ｂに合わせることができる。
【００４２】
また、図５（ｂ）に示すように、掘削翼２５の先端（可動翼１８）には、閉塞コンクリート４のコンクリート打設前に刃口２ａのコンクリート打継面２ｂに高圧水を吹き付けるための噴射ノズル５６を装着させることができる。噴射ノズル５６は、その先端から高圧水を噴射させることができるノズルであり、噴射ノズル５６としては公知の高圧水噴射ノズルを用いることができる。この噴射ノズル５６は、その先端を掘削翼２５の外側（刃口２ａのコンクリート打継面２ｂ側）に向けて配設されている。噴射ノズル５６の基端には、図示せぬ配管が接続されており、この配管を介して図示せぬ高圧水噴射装置に接続され、噴射ノズル５６に高圧水が供給される。また、噴射ノズル５６は、掘削翼２５に対して着脱自在に取り付けられている。なお、本発明は、圧縮水のみからなる高圧水を噴射ノズル５６から噴出させるウォータージェット方式であってもよく、或いは、圧縮水と圧縮空気との混合体からなる高圧水を噴射ノズル５６から噴出させるエアウォータージェット方式であってもよい。
【００４３】
図６は図３に示すＡ−Ａ間の断面図であり、保持機構２２を表した平面図である。
図３、図６に示すように、保持機構２２には、保持板２７と固定アーム２８と保持部材３０とが備えられている。
保持板２７は、水平面を形成する部材であり、具体的には、筒状側壁２の内方で水平に配置された版状の部材からなる。保持板２７の中央部には、ケーシングパイプ２４を挿通させる孔２７ａが形成されている。本実施の形態では、保持板２７の形状が平面的にみて矩形となっているが、保持板２７の形状は適宜変更可能であり、例えば保持板２７の形状が平面的にみて円形であってもよい。
【００４４】
固定アーム２８は、保持板２７の外周縁から水平方向（筒状側壁２の径方向）に張り出された梁状の部材である。固定アーム２８の突出した先端部が筒状側壁２の内壁に当接されることで、保持機構２２は筒状側壁２内にて支持される。具体的には、固定アーム２８の先端部には、水平方向に伸縮自在な固定ジャッキ２８ａが備えられており、この固定ジャッキ２８ａを介して筒状側壁２の内壁への押圧力を調整しながら、保持機構２２が支持されている。固定アーム２８は、保持板２７の外周縁から等間隔で放射状に複数配設されている。本実施の形態では、平面視正方形に成形されたの保持板２７の４辺各々から固定アーム２８がそれぞれ突出されており、突出する４体の固定アーム２８で保持機構２２が支持されているが、勿論、固定アーム２８の数量は適宜変更可能であり、保持機構２２を支持できる構成であればよい。
【００４５】
また、筒状側壁２の下端部近傍の内周面には、周方向に延在するガイドリング２９が取り付けられており、このガイドリング２９に対して保持機構２２の位置合わせを行うことにより、保持機構２２の筒状側壁２への固定高さが決定される。具体的には、ガイドリング２９には、複数の固定アーム２８の各先端面に対向する位置に切り欠き２９ａがそれぞれ形成されている。この切り欠き２９ａは、鉛直方向の切り欠き、及び水平方向の切り欠きが連続した鈎型の形状をなしている。つまり、切り欠き２９ａは、ガイドリング２９の内側からみてＬ形となっている。したがって、保持機構２２は、固定アーム２８の先端を、切り欠き２９ａを構成する鉛直方向の切り欠きに沿って落とし込み、さらに、水平方向の切り欠きに沿って水平移動することにより、筒状側壁２に対してその固定高さが決定されるとともに、水平をも維持できるものである。
【００４６】
保持部材３０は、上記した保持板２７及び固定アーム２８の上方に設けられている。この保持部材３０は、上記した掘削機構２１（ケーシングパイプ２４）を把持して掘削機構２１（ケーシングパイプ２４）を鉛直に保持するものである。保持部材３０には、鉛直保持部材３１と水平保持部材３２とが備えられている。
【００４７】
鉛直保持部材３１は、保持機構２２の上面に立設された柱状の部材からなり、水平保持部材３２の外周縁に沿って所定の離間間隔をもって複数配設されている。複数の鉛直保持部材３１の内側（水平把保持部材３２の外周縁に対向する側）の側面には、鉛直方向に所定の長さだけ延在する凹状の切り欠き３１ａが形成されている。本実施の形態では、各固定アーム２８の上面に鉛直保持部材３１がそれぞれ立設されており、これらの鉛直保持部材３１は後述する平面視正四角形の水平保持部材３２の４辺中央位置にそれぞれ配置されている。
【００４８】
水平保持部材３２は、水平に配置された板状の部材からなり、複数の鉛直保持部材３１の間に配設されている。この水平保持部材３２の外周縁には、各鉛直保持部材３１の切り欠き３１ａにそれぞれ嵌合される複数の凸部３２ａが付設されている。つまり、水平保持部材３２の凸部３２ａが鉛直保持部材３１の切り欠き３１ａに嵌合された状態で水平保持部材３２が設置されていることにより、当該水平保持部材３２は、水平方向の移動が規制されつつ鉛直方向に移動可能な状態で配置されている。なお、本実施の形態では、水平保持部材３２は平面的にみて正四角形（矩形）の形状の板状部材からなっており、この水平保持部材３２の四辺中央に凸部３２ａがそれぞれ付設されているが、本発明はこれに限定されず、水平保持部材３２が平面視円形であってもよく、或いは水平保持部材３２が板状以外（例えば箱形）のものであってもよい。
【００４９】
また、この水平保持部材３２の中央部には、ケーシングパイプ２４を挿通させる孔３２ｂが形成されている。この孔３２ｂの内周縁の上側には、周方向に鈎状の切り欠きが設けられている。つまり、孔３２ｂの内周縁は段状に形成されている。この孔３２ｂの切り欠きには、ケーシングパイプ２４の外周面に設けられた凸部２４ｂが嵌合されており、ケーシングパイプ２４は、その凸部２４ｂが水平保持部材３２の孔３２ｂの切り欠き部分に載せられた状態で支持されている。ケーシングパイプ２４の外周面に付設された凸部２４ｂは、ケーシングパイプ２４の外周面に沿って周方向に延在して鍔状に形成されていてもよく、或いは、ケーシングパイプ２４の周方向に沿って複数並べられていてもよい。なお、孔３２ｂの内周縁及びケーシングパイプ２４の凸部２４ｂは、表面に水等の侵入を防ぐシール処理がなされているとともに、滑面処理が施されており、ケーシングパイプ２４は、水平保持部材３２に対して水平回転可能な状態で支持されている。
【００５０】
一方、図３に示すように、駆動機構２３は、上述したように、保持部材３０によって水平方向に摺動回転自在に支持されつつ鉛直方向に移動自在に配設されたケーシングパイプ２４（掘削機構２１）を、水平方向に回転させたり鉛直方向に移動させたりするものである。駆動機構２３には、掘削機構２１を水平方向に軸回転させる回転機構３３と、掘削機構２１を上下方向に移動させる昇降機構３４とが備えられている。
【００５１】
昇降機構３４としては、例えば、鉛直方向に伸縮するジャッキ３５により水平保持部材３２を昇降させる機構がある。具体的には、鉛直方向に伸縮するジャッキ３５が水平保持部材３２と保持板２７との間に介装された構成からなる。このジャッキ３５は、ケーシングパイプ２４の周りに均等に複数配設されており、これら複数のジャッキ３５は、互いに同期して駆動するように制御されている。これにより、水平保持部材３２は水平状態が維持された状態で昇降される。なお、昇降機構３４は、上記したジャッキ３５を用いる機構以外であってもよく、例えばパンタグラフを用いる昇降機構であってもよく、或いはホイスト等の巻上げ機を用いる昇降機構であってもよく、その他の構成からなる昇降機構であってもよい。
【００５２】
図７は回転機構３３を表した平面図であり、（ａ）は回転機構３３の全体図であり、（ｂ）及び（ｃ）は回転機構３３の部分拡大図である。
図３、図７（ａ）に示すように、回転機構３３としては、例えば、間欠的な一方向の回転運動を伝達する機構として一般に知られているラチェット機構によるものがある。具体的には、ケーシングパイプ２４の一部を覆うようにしてケーシングパイプ２４に外装されたフレーム３６と、フレーム３６の内方に配置されたシリンダー３７、内歯リング３８、及び外歯リング３９により構成されている。
【００５３】
フレーム３６は、水平保持部材３２の下面に垂設されており、ケーシングパイプ２４とジャッキ３５との間に配設されている。なお、本実施の形態では、図７（ａ）に示すように、フレーム３６は平面視正方形の箱状の形状になっているが、フレーム３６はこれに限定されるものではなく、平面視円形のものでもよい。
【００５４】
シリンダー３７は、水平方向に伸縮するように水平に配置されており、ケーシングパイプ２４を囲うように複数配設されている。シリンダー３７の一端は、フレーム３６の内面に水平回転自在に取り付けられており、シリンダー３７の他端は内歯リング３８に水平回転自在に取り付けられている。本実施の形態では、シリンダー３７が４体備えられているが、シリンダー３７の数量は必ずしもこれにこだわるものではなく適宜変更可能である。
【００５５】
内歯リング３８は、内径がケーシングパイプ２４の外径と比較して略大きいリング状の部材であり、ケーシングパイプ２４と同軸に配置されてその内側にケーシングパイプ２４が挿通されている。内歯リング３８の内周縁には、突出及び格納が自在の内歯３８ａが内周縁に沿って複数連続的に設けられている。本実施の形態では、内歯リング３８の内周縁全面に内歯３８ａが取り付けられた構成としたが、必ずしもこれにこだわるものではなく、内歯３８ａが内周縁の周方向に所定の離間間隔をもって部分的に取り付けていてもよい。
【００５６】
外歯リング３９は、ケーシングパイプ２４の周方向に沿って延在し、ケーシングパイプ２４の外周面に固定されたリング状の部材である。外歯リング３９は、内歯リング３８と同じ高さ位置に配設されている。外歯リング３９の外周縁には、内歯リング３８の内歯３８ａと噛合される外歯３９ａが当該外周縁に沿って連続的に形成されている。
【００５７】
上記した構成からなる回転機構３３は、図７（ｂ）に示すように、フレーム３６を作用点としてシリンダー３７を伸長させると、内歯リング３８が内歯３８ａを収納した状態で外歯リング３９の外周を反時計回りに回転する。シリンダー３７の伸長が終了すると、内歯リング３８の内歯３８ａが突出し、外歯リング３９の外歯３９ａと嵌合する。その後、図７（ｃ）に示すように、シリンダー３７を短縮させると、内歯リング３８が内歯３８ａを外歯リング３９の外歯３９ａに嵌合した状態で時計回りに回転するため、これとともに、外歯リング３９が固定されたケーシングパイプ２４、つまり掘削機構２１も時計回りに回転する。このように、ラチェット機構によりなる回転機構３３は、シリンダー３７が短縮する際に、シリンダー３７のストローク分だけ外歯リング３９及びケーシングパイプ２４を回転する間欠運動を繰り返しながら、ひいては掘削機構２１を一方向に水平回転させるものである。
なお、本発明は、上記した回転機構３３に限定されるものではなく、ケーシングパイプ２４（掘削機構２１）を水平方向に回転させることができる機構であれば如何なる構成のものであってもよい。
【００５８】
図８は掘削装置２０の監視モニター６０の表示画面を表した図である。
図３、図８に示すように、上記した掘削装置２０では、掘削翼２５の拡縮寸法と、刃口２ａ及び掘削装置２０の深度がモニタリングできる構成となっている。具体的には、掘削装置２０の姿勢を監視するための監視モニター６０には、可動翼１８の伸縮寸法が表示されるストローク表示部６１と、掘削翼２５による掘削径（直径）が表示される掘削径表示部６２と、刃口２ａの深度が表示される刃口深度表示部６３と、掘削装置２０の深度が表示される掘削装置深度表示部６４とがある。
【００５９】
次に、上記した構成からなる施工設備を用いてケーソン１を構築する方法について説明する。
図９はケーソン１を構築する際の施工フローを表したフローチャート図である。
図９に示すように、上記した施工設備を用いてケーソン１を構築する方法は、所謂オープンケーソン工法による構築方法である。つまり、筒状側壁２を構築するとともに、掘削装置２０を筒状側壁２の内部に配置して掘削装置２０に備えられた掘削翼２５を水平方向に回転させることで筒状側壁２内の開放された地盤Ｇ’を掘削して筒状側壁２を地中に沈下させる。そして、筒状側壁２が所定深さ位置に沈設された後、筒状側壁２の刃口２ａ内側のコンクリート打継面２ｂを清掃し、その後、刃口２ａの内側に閉塞コンクリート４のコンクリート打設を行い筒状側壁２の下端を閉塞する。その後、筒状側壁２内の水を排水して筒状側壁２内をドライアップした後、床版コンクリート５のコンクリート打設を行う。
【００６０】
上記した本実施の形態におけるケーソン１の構築方法は、筒状側壁２の刃口２ａ内側のコンクリート打継面２ｂを清掃する工程以外は、公知の工程と同様に行うことができる。
詳しく説明すると、まず、ケーソン１を構築するための準備を行う準備工程を行う。具体的には、ケーソン１の設置位置を確認して、その周囲の所定位置にアースアンカー１１…を打込んだり、掘削装置２０や揚土設備４０を準備したりする。
次に、筒状側壁２の刃口２ａを構築する刃口構築工程を行う。具体的には、最下端のロット（第１ロット６ａ）を地表上の所定位置に構築する。
次に、筒状側壁２の次節部分の構築を行う筒状側壁構築工程を行う。具体的には、下から２番目の節のロット６ｂを第１ロット６ａの上に構築する。
【００６１】
次に、上記のように構築された筒状側壁２を地中に圧入させる圧入工程を行う。具体的には、筒状側壁２の上に支圧盤１４を介して加圧桁１２を配置し、その加圧桁１２上にジャッキ１３…を配置してこのジャッキ１３…をアースアンカー１１…の上端に取り付ける。そして、ジャッキ１３…により加圧桁１２を押し下げて筒状側壁２を地中に圧入させる。
また、筒状側壁２の内側の地盤Ｇ’を掘削装置２０によって掘削する掘削工程を行う。具体的には、筒状側壁２の内側に掘削装置２０を配置する。そして、保持機構２２により筒状側壁２の内壁に保持させた状態で、駆動機構２３の回転機構３３により掘削機構２１の掘削翼２５を水平方向に回転させるとともに駆動機構２３の昇降機構３４により掘削機構２１を下方に推進させる。このとき、掘削翼２５は、筒状側壁２の下方にあり、可動翼１８が外側に突出されて拡径された状態になっている。また、掘削工程を行うとともに、揚土設備４０により、ケーシングパイプ２４内の掘削土砂を運び出す作業も行う。
【００６２】
次に、上記した圧入工程を一時停止し、筒状側壁２（下から２番目の節のロット６ｂ）の上に次節（下から３番目の節）のロット６ｃを構築する筒状側壁構築工程を行い、その後、再び、上記した圧入工程や掘削工程を行って筒状側壁２を再び地中に圧入させる。
このように、筒状側壁構築工程と圧入工程及び掘削工程とを繰り返し行うことで、筒状側壁２を下側から順次構築していくとともに筒状側壁２を沈下させていく。
【００６３】
そして、筒状側壁２の構築が完了し、筒状側壁２を所定の深さ位置に沈設させた後、刃口２ａのコンクリート打継面２ｂを清掃する打継面清掃工程を行う。その後、筒状側壁２内の泥水処理を行った後、閉塞コンクリート４の水中コンクリート打設を行う。閉塞コンクリート４のコンクリート打設後に、筒状側壁２内をドライアップし、床版コンクリート５のコンクリート打設を気中で行う。コンクリートの打設方法については、オープンケーソン工法における公知のコンクリート打設方法と同様の方法で行うことができる。
【００６４】
［刃口清掃方法］
ここで、刃口２ａのコンクリート打継面２ｂを清掃する打継面清掃工程について説明する。
打継面清掃工程は、上述したブラシ５５や噴射ノズル５６から噴射される高圧水によって、刃口２ａのコンクリート打継面２ｂに付着した土の塊などを除去する工程であり、筒状側壁２の沈設完了後、閉塞コンクリート４のコンクリート打設工程に先立って行う工程である。
【００６５】
まず、ブラシ５５を用いて打継面清掃工程を行う場合について説明する。
掘削工程が終了した後、掘削装置２０を図示せぬ揚重機等で筒状側壁２の上まで引き上げる。なお、掘削装置２０を吊り上げる前に、回転機構１９を駆動させて可動翼１８を内側に格納させ、掘削翼２５を縮径状態にするとともに、固定アーム２８先端の固定ジャッキ２８ａを短縮させて保持機構２２による保持状態を解除しておく。
【００６６】
そして、吊り上げられた掘削装置２０の掘削翼２５の先端（可動翼１８）にブラシ５５を取り付けた後、掘削装置２０を筒状側壁２の中に吊り降ろし、掘削翼２５の先端に取り付けられたブラシ５５が刃口２ａ内側のコンクリート打継面２ｂの深度の位置に配置されたところで、固定アーム２８の固定ジャッキ２８ａを伸長させて固定アーム２８の先端面を筒状側壁２の内壁面に当接させ、掘削装置２０を保持させる。なお、掘削装置２０を吊り降ろすときは、吊り上げる時と同様に、掘削翼２５を縮径状態にしておく。
【００６７】
その後、回転機構１９を駆動させて可動翼１８を外側に突出させ、可動翼１８に取り付けられたブラシ５５を、刃口２ａ内側のコンクリート打継面２ｂに当接させる。そして、掘削装置２０に備えられた回転機構３３により掘削翼２５を水平方向に回転させることで、ブラシ５５をコンクリート打継面２ｂ上に摺動させながらコンクリート打継面２ｂに沿って旋回させ、コンクリート打継面２ｂ上に付着した土の塊等を除去する。
【００６８】
次に、固定アーム２８先端の固定ジャッキ２８ａを短縮させて保持機構２２による保持状態を解除した後、図示せぬ揚重機により掘削装置２０を昇降させることで、コンクリート打継面２ｂのうち、先のブラシ５５による清掃で清掃できなかった範囲にブラシ５５を対向させるように掘削装置２０の位置を調整して保持機構２２により保持させる。また、このとき、回転機構１９を駆動させて掘削翼２５の径を調整、つまり可動翼１８の開き度合いを調整し、可動翼１８に取り付けられたブラシ５５をコンクリート打継面２ｂに当接させる。そして、回転機構３３により掘削翼２５を水平方向に回転させ、ブラシ５５によりコンクリート打継面２ｂ上に付着した土の塊等を除去する。
【００６９】
上述したようにして、コンクリート打継面２ｂ全体をブラシ５５によりブラッシングしてコンクリート打継面２ｂ上の付着物を除去する。なお、上記した刃口清掃工程は、図８に示す監視モニター６０により、可動翼１８の伸縮寸法や、刃口２ａ及び掘削装置２０の深度を確認しながら行う。つまり、可動翼１８の伸縮寸法や、刃口２ａ及び掘削装置２０の深度から、可動翼１８に取り付けられたブラシ５５の位置や刃口２ａのコンクリート打継面２ｂの位置を把握して、上記刃口清掃工程を行う。
【００７０】
次に、噴射ノズル５６を用いて打継面清掃工程を行う場合について説明する。
掘削工程が終了した後、上述したブラシ５５を用いる場合と同様にして、掘削装置２０を引き上げる。
そして、吊り上げられた掘削装置２０の掘削翼２５の先端（可動翼１８）に噴射ノズル５６を取り付けた後、掘削装置２０を筒状側壁２の中に吊り降ろし、掘削翼２５の先端に取り付けられた噴射ノズル５６が刃口２ａ内側のコンクリート打継面２ｂの深度の位置に配置されたところで、上述したブラシ５５の場合と同様にして、保持機構２２により掘削装置２０を保持させる。
【００７１】
その後、回転機構１９を駆動させて可動翼１８を外側に突出させ、噴射ノズル５６の先端をコンクリート打継面２ｂに向ける。そして、図示せぬ高圧水噴射機構を駆動させて噴射ノズル５６の先端から高圧水を噴射させるとともに、掘削装置２０に備えられた回転機構３３により掘削翼２５を水平方向に回転させることで、噴射ノズル５６をコンクリート打継面２ｂに沿って旋回させる。これにより、高圧水をコンクリート打継面２ｂに沿って周方向に吹き付けていき、コンクリート打継面２ｂ上に付着した土の塊等を除去する。
【００７２】
次に、ブラシ５５の場合と同様に、掘削装置２０を昇降させることで、先の高圧水による清掃で清掃できなかった範囲に高圧水を吹き付けてコンクリート打継面２ｂ上の付着物を除去する。このとき、ブラシ５５の場合と同様に、回転機構１９を駆動させて掘削翼２５の径を調整し、可動翼１８に取り付けられた噴射ノズル５６の位置を調整する。
【００７３】
このようにして、コンクリート打継面２ｂ全体を高圧水により清掃してコンクリート打継面２ｂ上の付着物を除去する。なお、この場合も、ブラシ５５の場合と同様に、図８に示す監視モニター６０により、可動翼１８の伸縮寸法や、刃口２ａ及び掘削装置２０の深度を確認しながら行う。
【００７４】
なお、上記した噴射ノズル５６から噴射される高圧水の圧力は、少なくとも、コンクリート打継面２ｂ上の付着物を除去できる程度の圧力以上に設定されている必要があるが、高圧水の圧力を、コンクリート打継面２ｂのコンクリート表層部分を削り落とすことができる程度の圧力に設定することも可能である。これにより、噴射ノズル５６から噴射される高圧水により、刃口２ａのコンクリート打継面２ｂの表面の薄皮が剥ぎ落とされ、刃口２ａのコンクリートの骨材が露出し、コンクリート打継面２ｂが凸凹になる。このように、高圧水の圧力を高く設定することで、刃口２ａのコンクリート打継面２ｂを清掃するだけでなく、コンクリート打継面２ｂの表面部分を削り落としてコンクリート打継面２ｂを粗面にする、つまり、コンクリート打継面２ｂをグリーンカット（高圧水によりレイタンス処理）することができる。なお、噴射ノズル５６から研磨材入りの高圧水を噴射させてもよい。これにより、コンクリート打継面２ｂの表面部分を効率良く削り落とすことができる。
【００７５】
また、噴射ノズル５６からの高圧水によりコンクリート打継面２ｂを清掃する際、通常、筒状側壁２内には水が入っており、水中で噴射ノズル５６から高圧水を噴射させることになる。したがって、高圧水の圧力を決める際には、作業箇所（刃口２ａ部分）における水圧を考慮する必要がある。具体的には、水中でコンクリート打継面２ｂに吹き付ける高圧水の圧力は、気中（地表面）でコンクリート打継面２ｂに吹き付ける場合の高圧水の圧力よりも水圧分だけ高く設定する。例えば、水中でコンクリート打継面２ｂに付着した土の塊を高圧水により吹き飛ばす場合の高圧水の圧力は、気中（地表面）でコンクリート打継面２ｂに付着した土の塊を吹き飛ばす場合の高圧水の圧力に、清掃作業箇所における水圧を加えた圧力（例えば、３９２N／ｍ２〜６８６N／ｍ２程度）に設定する。また、水中でコンクリート打継面２ｂを高圧水によりグリーンカットする場合の高圧水の圧力は、気中（地表面）でコンクリート打継面２ｂをグリーンカットする場合の高圧水の圧力に、清掃作業箇所における水圧を加えた圧力（例えば、９８０N／ｍ２〜４９００N／ｍ２程度）に設定する。なお、予め現場（気中）において、実際のコンクリート（ロッド６…）にグリーンカットを試しに施工し、その時の圧力を参考にして、つまり、その時の圧力に清掃作業箇所における水圧を加えることで、高圧水の圧力を決定することが好ましい。
【００７６】
また、上述した刃口２ａのコンクリート打継面２ｂを清掃する打継面清掃工程の前に、筒状側壁２内の水の中に、土粒子の細粒分を凝集させる凝集剤を添加する工程を行うことが好ましい。具体的には、筒状側壁２の沈設完了後、筒状側壁２の中に凝集剤を混入させ、その後、コンクリート打継面２ｂの清掃工程を行う。凝集剤としては、土粒子の細粒分を凝集させることができる公知の薬剤を使用することができ、例えば、ＰＡＣ（ポリ塩化アルミニウム）等の無機系凝集剤や液体或いは粉体の高分子凝集剤（有機系凝集剤）を使用することができる。
【００７７】
上記した構成からなるオープンケーソン工法における刃口清掃方法によれば、筒状側壁２を所定深さ位置に沈設させた後、刃口２ａの内側に閉塞コンクリート４のコンクリートを打設する工程に先立って、刃口２ａのコンクリート打継面２ｂを清掃する工程が行われる。
すなわち、ブラシ５５を用いて清掃する場合には、掘削翼２５の先端にブラシ５５を装着させた後、掘削装置２０を筒状側壁２の刃口２ａ部分に配置するとともに掘削翼２５を拡縮させることで、ブラシ５５を刃口２ａのコンクリート打継面２ｂに当接させる。その後、掘削翼２５を水平方向に回転させることで、刃口２ａのコンクリート打継面２ｂ上にブラシ５５を摺動させ、コンクリート打継面２ｂ上の粘性土等の土を除去する。このように、閉塞コンクリート４のコンクリート打設前に、コンクリート打継面２ｂ上を摺動するブラシ５５によってコンクリート打継面２ｂに付着した粘性土等の付着物が除去されるため、閉塞コンクリート４のコンクリート打設時には、コンクリート打継面２ｂがきれいに清掃された状態となっており、閉塞コンクリート４とその周囲の筒状側壁２との間（打継目）の水密性が向上し、当該打継目からの漏水を防止することができる。
【００７８】
また、噴射ノズル５６からの高圧水を用いて清掃する場合には、掘削翼２５の先端に噴射ノズル５６を装着させた後、掘削装置２０を筒状側壁２の刃口２ａ部分に配置するとともに掘削翼２５を拡縮させることで、噴射ノズル５６から噴射される高圧水が刃口２ａのコンクリート打継面２ｂに吹き付けられるようする。その後、掘削翼２５を水平方向に回転させることで、刃口２ａのコンクリート打継面２ｂに高圧水を刃口２ａの周方向に沿って吹き付けていき、コンクリート打継面２ｂ上の粘性土等の土を除去する。このように、閉塞コンクリート４のコンクリート打設前に、コンクリート打継面２ｂに吹き付けられる高圧水によってコンクリート打継面２ｂに付着した粘性土等の付着物が除去されるため、閉塞コンクリート４のコンクリート打設時には、コンクリート打継面２ｂがきれいに清掃された状態となっており、閉塞コンクリート４とその周囲の筒状側壁２との間（打継目）の水密性が向上し、当該打継目からの漏水を防止することができる。
【００７９】
また、前記した清掃作業は、筒状側壁２の内部を掘削する掘削装置２０を利用して行われる。すなわち、ブラシ５５や噴射ノズル５６が掘削装置２０の掘削翼２５の先端に装着されており、ブラシ５５や噴射ノズル５６は、掘削装置２０の掘削翼２５が回転することで刃口２ａの周方向に沿って旋回移動し、コンクリート打継面２ｂを周方向に亘って清掃する。したがって、コンクリート打継面２ｂを清掃する装置を新たに用意する必要がなく、掘削装置２０を利用してコンクリート打継面２ｂを清掃することができるため、ケーソン１を構築するために必要な設備費用を低く抑えることができる。
【００８０】
また、噴射ノズル５６から噴射される高圧水により、刃口２ａのコンクリート打継面２ｂを清掃するとともに、コンクリート打継面２ｂの表面部分を削り落としてコンクリート打継面２ｂを粗面にすることで、高圧水によってコンクリート打継面２ｂが目荒しされて凸凹の粗面となり、後から打設される閉塞コンクリート４の水中コンクリートと先に構築された刃口２ａ（筒状側壁２）とが一体化される。これにより、打継目の水密性を一層向上させることができるとともに、ケーソン１の構造上、閉塞コンクリート４を構造体としてみることができる。
【００８１】
また、上記した構成からなる掘削装置２０によれば、上述したオープンケーソン工法における刃口清掃方法を実現することができる。これによって、筒状側壁２の下端を閉塞する閉塞コンクリート４とその周囲の筒状側壁２との間の打継目からの漏水を防止することができるとともに、ケーソン１を構築するために必要な設備費用を低く抑えることができる。
【００８２】
以上、本発明に係るオープンケーソン工法における刃口清掃方法および掘削装置の実施の形態について説明したが、本発明は上記した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。
上記した実施の形態では、掘削翼２５にブラシ５５又は噴射ノズル５６の何れか一方を装着させており、ブラシ５５又は噴射ノズル５６からの高圧水の何れか一方によりコンクリート打継面２ｂを清掃しているが、本発明はこれに限定されるものではない。
【００８３】
例えば、本発明は、ブラシ５５による打継面清掃工程の後に、閉塞コンクリート４のコンクリート打設に先立って、噴射ノズル５６から噴射される高圧水によってコンクリート打継面２ｂを清掃する工程を行ってもよい。
具体的には、上述した実施の形態の場合と同様にして、ブラシ５５を用いて打継面清掃工程を行った後、掘削装置２０を筒状側壁２の上方に引き上げて、掘削翼２５の先端に装着されたブラシ５５に代えて噴射ノズル５６を装着させる。その後、掘削装置２０を再び筒状側壁２の中に吊り降ろして、掘削装置２０を刃口２ａ部分に配置させるとともに掘削翼２５を拡縮させることで、掘削翼２５の先端に装着された噴射ノズル５６から噴射される高圧水が刃口２ａのコンクリート打継面２ｂに吹き付けられるようにする。その後、掘削装置２０に備えられた回転機構３３により掘削翼２５を水平方向に回転させることで、コンクリート打継面２ｂに高圧水を刃口２ａの周方向に沿って吹き付けていき、コンクリート打継面２ｂを清掃する。勿論、このとき、上述した実施の形態のように、噴射ノズル５６からの高圧水によってコンクリート打継面２ｂをグリーンカットすることも可能である。そして、噴射ノズル５６からの高圧水による清掃或いはグリーンカットが終了したところで、上述した実施の形態と同様に閉塞コンクリート４のコンクリート打設を行う。
【００８４】
また、本発明は、ブラシ５５を用いて打継面清掃工程と、噴射ノズル５６から噴射される高圧水による打継面清掃工程とを同時に行ってもよい。
具体的には、複数の掘削翼２５のうちの少なくとも一つにブラシ５５を装着させ、残りの掘削翼２５に噴射ノズル５６を装着させる。これにより、ブラシ５５を用いて打継面清掃工程と、噴射ノズル５６から噴射される高圧水による打継面清掃工程とを同時に行うことができる。また、本発明は、１つの掘削翼２５の先端にブラシ５５と噴射ノズル５６の両方とも装着させる構成であってもよい。
なお、上述したようにブラシ５５を用いて打継面清掃工程と噴射ノズル５６から噴射される高圧水による打継面清掃工程とを同時に行う場合であっても、上述した実施の形態のように、噴射ノズル５６からの高圧水によってコンクリート打継面２ｂをグリーンカットすることも可能である。
【００８５】
また、上記した実施の形態では、掘削装置２０による掘削工程の際には、掘削翼２５にブラシ５５や噴射ノズル５６が装着されてなく、筒状側壁２の沈設完了後に、掘削翼２５にブラシ５５や噴射ノズル５６を装着させているが、本発明は、ブラシ５５や噴射ノズル５６が掘削翼２５に予め装着されていてもよい。これにより、掘削装置２０を引き上げる工程や、ブラシ５５や噴射ノズル５６を装着させる工程や、ブラシ５５や噴射ノズル５６の装着後に掘削装置２０を吊り降ろす工程が不要であり、工程数を減らすことができる。
【００８６】
また、上記した実施の形態では、掘削装置２０の掘削機構２１が保持機構２２により筒状側壁２の内壁に支持されているが、本発明は、ケーシングパイプ２４が筒状側壁２の上方まで延在され、加圧桁１２上に設置された保持機構により掘削機構２１が支持されていてもよい。
【００８７】
また、上記した実施の形態では、清掃部材としてブラシ５５を用いているが、本発明は、ブラシ５５以外の清掃部材であってもよく、例えば、コンクリート打継面２ｂに略平行に当てられるケレン用のブレード部材であってもよく、その他の清掃部材であってもよい。
【００８８】
また、上記した実施の形態では、筒状側壁２が、プレキャストコンクリートからなる複数のロット６…が同軸上に積み上げられた構成からなるが、本発明に係る筒状側壁は、プレキャストコンクリートからなるものに限定されず、例えば、鋼製セグメントからなる筒状側壁であってもよく、或いは、現場打ちコンクリートからなる筒状側壁であってもよい。
【００８９】
その他、本発明の主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、上記した変形例を適宜組み合わせてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００９０】
【図１】本発明の実施の形態を説明するためのケーソンの完成形を表した鉛直断面図である。
【図２】本発明の実施の形態を説明するためのケーソンを構築するための施工設備の全体構成を表した断面図である。
【図３】本発明の実施の形態を説明するための掘削装置を表した側面図である。
【図４】本発明の実施の形態を説明するための掘削装置に備えられた掘削機構を表した平面図である。
【図５】本発明の実施の形態を説明するための刃口清掃方法を実施する際の掘削翼を表した側面図である。
【図６】本発明の実施の形態を説明するための掘削装置に備えられた保持機構を表した平面図である。
【図７】本発明の実施の形態を説明するための掘削装置に備えられた回転機構を表した平面図であり、
【図８】本発明の実施の形態を説明するための掘削装置の監視モニターの表示画面を表した図である。
【図９】本発明の実施の形態を説明するためのケーソンを構築する施工フローを表したフローチャート図である。
【符号の説明】
【００９１】
１  ケーソン
２  筒状側壁
２ａ  刃口
２ｂ  コンクリート打継面
２０  掘削装置
２８  掘削翼
５５  清掃部材（ブラシ）
５６  噴射ノズル
【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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