(57)【要約】【課題】沈降を制御できるケーソンの沈設方法を提供すること。【解決手段】ケーソン１０を地盤６０に沈設する方法において、それぞれの深度に所望の置換材を配置してなる置換柱体２０を、地盤６０のケーソン１０躯体が配置される位置に予め設置し、ケーソン１０を前記置換柱体２０に沿って沈設し、前記置換柱体２０の先端部に形成した支持部４０を介してケーソン１０を支持することを特徴とするものである。【選択図】　　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ケーソンを地盤に沈設する方法において、
それぞれの深度に所望の置換材を配置してなる置換柱体を、地盤のケーソン躯体が配置される位置に予め設置し、
ケーソンを前記置換柱体に沿って沈設し、前記置換柱体の先端部に形成した支持部を介してケーソンを支持することを特徴とする、
ケーソンの沈設方法。
【請求項２】
請求項１に記載するケーソンの沈設方法において、
置換柱体をケーソンレベルを調整可能な調整部と、該調整部より深い部位の支持部と、該調整部より浅い部位のケーソンの沈下を制御可能な過沈下制御部の置換材で構成し、
ケーソンの刃口部を前記調整部まで沈下させることを特徴とする、ケーソンの沈設方法。
【請求項３】
請求項２のケーソンの沈設方法において、
調整部の置換材として砂または砕石を配置し、
支持部の置換材として砂、砕石又は固化材を混入した混合材料を配置したことを特徴とする、ケーソンの沈設方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、地盤に沈設して橋梁等の基礎や地下タンク等に使用するケーソンの沈設方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
地上で構造物を構築して、構造物の自重や付加荷重等の重力によって地盤に構造物を沈設するケーソンａの沈設が従来から行われている。
ケーソン工法には、圧入ケーソン工法、オープンケーソン工法、ニューマチックケーソン工法等があり、工法により掘削方法、荷重の載荷方法などが異なる。いずれの工法によってケーソンａを沈設するにしても、軟弱地盤ｄなどのような柔らかい地盤ｄ中にケーソンａを沈設する場合、ケーソンａの刃口部ｂを支持地盤に着底させないで沈設を完了することがある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
前記した従来のケーソンの沈設方法にあっては、次のような問題点がある。
＜イ＞ケーソンａの沈降中又は沈設直後は、ケーソンａの外周面と地盤ｄの摩擦係数が、静止摩擦係数よりも小さい動摩擦係数になっている。このため、ケーソンａを支持するのに必要な周面摩擦抵抗を得ることができず、ケーソンａの沈降が予想以上に大きくなる場合やケーソンａの沈降が収まらずに継続する場合がある。ケーソンが設計深度より深い位置に設置されると、ケーソンを構築するための費用が増加する。
＜ロ＞底版ｃを構築するために底ざらい掘削を行うと、支持面積の狭い刃口部ｂでケーソンａを支持することになり、一旦沈降が収まっていた場合でも再び沈降が始まる場合がある。ケーソンａが移動中であれば、底版ｃの構築も困難になる。
【０００４】
【発明の目的】
本発明は上記したような従来の問題を解決するためになされたもので、沈降を制御できるケーソンの沈設方法を提供することを目的とする。特に、計画した深度以上にケーソンを沈降させることのないケーソンの沈設方法を提供することを目的とする。
また、安全かつ容易に底版の構築がおこなえるケーソンの沈設方法を提供することを目的とする。
本発明は、これらの目的の少なくとも一つを達成するものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記のような目的を達成するために、本発明のケーソンを地盤に沈設する方法は、それぞれの深度に所望の置換材を配置してなる置換柱体を、地盤のケーソン躯体が配置される位置に予め設置し、ケーソンを前記置換柱体に沿って沈設し、前記置換柱体の先端部に形成した支持部を介してケーソンを支持することを特徴としたものである。
ここで、置換柱体とは、地表から地盤内へ向けて軟弱地盤に置き換えて置換材を配置してなる柱体である。この置換材は深度毎に異なる種類とでき、それぞれに必要な支持力、抵抗力等を備えたものとすることできる。
また、ケーソンが沈設される位置とは、地盤内におけるケーソンの壁面が配置する位置であって、置換柱体はケーソンの断面に沿って略垂直に配置され、その配置形態はケーソンの周方向に連続して配置しても、また周方向に所定の間隔を保ちながら断続的に配置する何れの形態をとるかは任意とできる。
【０００６】
また、前記するケーソンの沈設方法において、置換柱体をケーソンレベルを調整可能な調整部と、該調整部より深い部位の支持部と、該調整部より浅い部位のケーソンの沈下を制御可能な過沈下制御部の置換材で構成し、ケーソンの刃口部を前記調整部まで沈下させることを特徴としたものである。
ここで、ケーソンレベルを調整可能な調整部とは、ケーソンを支持しつつ、ケーソンの沈下、停止を任意によって操作できる部分である。
【０００７】
さらに、前記するケーソンの沈設方法において、調整部の置換材として砂または砕石を配置し、支持部の置換材として砂、砕石又は固化材を混入した混合材料を配置したことを特徴としたものである。
ここで、固化材とは、たとえばコンクリート、モルタル、ソイルセメント等である。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下図面を参照しながら本発明の実施の形態について説明する。
【０００９】
＜イ＞ケーソン
本発明により構築するケーソン１０は、橋梁等の基礎や地下タンク等に使用する公知のケーソン１０である。
例えば断面形状が、円形、矩形、小判形、多角形、楕円形、扇形などをしたケーソン１０が使用できる。
ケーソン１０は、所定の高さ毎に構築と沈設を繰り返して段階的に構築していくことができる。また、地上で一度に構築して、一度に沈設することも可能である。
【００１０】
＜ロ＞置換柱体
置換柱体２０はケーソン１０が沈降する途上に沿って配置し、ケーソン１０の沈降を抑制、さらにはケーソン１０を支持する部材である。
そのため、置換柱体２０はケーソン１０に先行して地盤６０に配置される。
置換柱体２０は地盤６０内に複数配置され、置換柱体２０の配置形態はケーソン１０断面の周方向に沿って連続、または図１に示すように断続する形態の何れであってもよい。
【００１１】
置換柱体２０はケーソン１０の沈設深度より長い形状を呈し、深度毎にそれぞれ所望の置換材を配置してなる。たとえば地表から先端に向けて順に、過沈下制御部５０、調整部３０、支持部４０となる置換材を配置する。
過沈下制御部５０はケーソン１０の沈降経路にかかり配置する部位で、ケーソン１０の過度の沈下を抑制し得る軟弱地盤６０よりも抵抗の大きい砂等を使用する。
調整部３０はケーソン１０を下方より支持しつつ、ケーソン１０刃口部の内側をグラブバケット等で掘り下げることによってケーソン１０を沈下させ、一方、底版を構築するための底ざらい掘削ではケーソン１０の沈下が再開しない程度の強度を備える置換材である。
つまり、調整部３０のケーソン１０沈下に対する抵抗値は、上部に配置する過沈下制御部５０より大きいものとし、調整部３０の置換材としては、たとえば砂または砕石等が使用できる。
ケーソン１０の刃口部は、最終的に調整部３０の範囲内に納まる。
支持部４０はケーソン１０に伝わる応力を地盤６０へ伝播すると共に、それ以深へのケーソン１０の沈降を防止する部位である。
支持部４０はケーソン１０壁体の真下へ配置し、調整部３０を介してまたは直接、ケーソン１０を支持する。
支持部４０は、必ずしも下方に位置する支持層まで達している必要はなく、充分な支持力が得られれば、その途中に配置する形態としてもよい。支持部４０には砂、砕石、又はコンクリート、モルタル、ソイルセメント等の固化材を混入した混合材料等が使用できる。
なお、連続する置換材は相互に応力を伝播可能な材料とする。
【００１２】
夫々に配置する置換材はできるだけ排水がよく、地下水位にも充分に支持力が確保できる材料を選択することが望ましい。
置換柱体２０の断面の形状や大きさは、各置換材の所望の目的を果たすことができれば、特に制約を受けない。
【００１３】
以下、ケーソンの沈設方法について説明する。
【００１４】
【実施例】
＜イ＞置換柱体の設置
ケーソン１０周壁が沈設する位置に沿って置換柱体２０を設置する。
置換柱体２０の構築には、例えば、ケーシングを使用して所定の深さまで削孔を行い、置換材を充填する方法を用いることができる。
置換柱体１０は深度毎に所望の置換材を配置する。
置換柱体２０は先端、つまり掘削孔の奥部から順に、砂、砕石、または固化材を混入した混合材料からなる支持部４０、砕石を配置した調整部３０、そして砂を配置した過沈下制御部５０を所定の長さだけ配置して構成する。
置換材の充填時にケーシングを引き抜き、同様の手順でケーソン１０周壁に沿って順に置換柱体２０を配置する。
この置換柱体２０の設置にあたり、支持部４０は地盤６０との周面摩擦によってケーソン１０を支持する部分となり、特に調整部３０においてはケーソン１０レベルを調整する重要な位置となるため、全部の置換柱体２０に亘って共通した水平位置となるように充分に注意を払う。
ケーソン１０の断面形状が円形である場合、置換柱体２０の配置形態は円形となる。
この配置形態は必ずしも連続して配置する必要はなく、図２のように断続した配置形態としてもよい。
【００１５】
置換柱体２０は、ケーソン１０の設置に先行して配置されるため、その途上に転石などの障害物があれば未然に撤去することができ、ケーソン１０沈降中の妨げを予め除去できる。
【００１６】
＜ロ＞ケーソンの沈降
地盤６０に設置された各置換柱体２０の頭部に沿って、ケーソン１０の刃口部を配置する。
刃口部の内側の地盤６０をグラブバケットなどで掘削すると、刃口部が自重で沈降し始める。
沈降するケーソン１０には、軟弱地盤６０より大きな上向きの抵抗力が過沈下制御部５０より及ぶため、軟弱地盤６０に沈下するケーソン１０と比してケーソン１０の沈降速度は緩まる。
所定の深さまで刃口部が沈降した後に、上部に中間部を継ぎ足して沈降させる。
所定の数だけ中間部の継ぎ足し及び沈降を繰り返し、ケーソン１０の先端を置換柱体２０の調整部３０へ到達させる。
【００１７】
＜ハ＞ケーソンレベルの調整
その後、ケーソン１０の沈設レベルに向けて、少しずつケーソン１０刃口部の内側を掘削し、ケーソン１０を沈降させる。
ケーソン１０が所定のレベルに達した後、ケーソン１０が調整部３０で支持された状態で、底版を構築するための底ざらい掘削を行う。このとき、ケーソン１０は調整部３０によって支持されているため、掘削によって沈降を再開することはない。
最後に底版構築用のコンクリートを打設してケーソン１０の沈設を完了する。
【００１８】
【発明の効果】
本発明のケーソンの沈設方法は以上説明したようになるから次のような効果を得ることができる。
＜イ＞置換柱体は、地表から過沈下制御部、調整部、支持部を構成する置換材よりなる。
このため、ケーソンの沈降を所定の位置で止めることができる。設計深度にケーソンを設置できればケーソンの構築費用が増加しない。
＜ロ＞ケーソンは調整部を介して支持部によって支持されているので、底版用の掘削を行っても再びケーソンが沈降を再開することはない。このため、安全かつ容易に底版を構築することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のケーソンの沈設方法の実施例の説明図。
【図２】地盤に配置した置換柱体に向けてケーソンを打設する実施例の説明図。
【図３】従来のケーソンの沈設方法の実施例の説明図。
【符号の説明】
１０・・ケーソン
２０・・置換柱体
３０・・調整部
４０・・支持部
５０・・過沈下制御部
６０・・地盤
【図１】
2004036146.tif 000003
【図２】
2004036146.tif 000004
【図３】
2004036146.tif 000005