(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
下方に刃口（２ａ）を有する側壁（２）と、この側壁（２）の下部に設けられた作業室スラブ（３）とを有し、この作業室スラブ（３）の下方が作業室（４）となるケーソン躯体（１）において、
前記作業室スラブ（３）の適位置に、伸縮自在であって先端部に、伸長時に作業室内の地山（Ｇ）と当接可能な支圧板（５ｃ）が設けられた複数本のケーソン躯体沈下調整用のジャッキ装置（５）を設け、ジャッキ装置（５）は前記作業室スラブ（３）内に埋設された外筒（５ａ）と、この外筒（５ａ）に対し伸縮自在な内筒（５ｂ）が設けられ、この内筒（５ｂ）内には伸縮操作用ジャッキ（５ｄ）が内設され、そのピストンロッド（５ｅ）の伸縮により内筒（５ｂ）が伸縮し、内筒（５ｂ）の先端部には支圧板（５ｃ）が設けられたことを特徴とするニューマチックケーソン。
【請求項２】
請求項１記載のニューマチックケーソンにおいて、前記ジャッキ装置（５）は遠隔操作により伸縮し、かつその先端部と前記支圧板（５ｃ）との接続をヒンジ構造とし、支圧板（５ｃ）を回動自在としたことを特徴とするニューマチックケーソン。
【請求項３】
請求項１または２記載のニューマチックケーソンを用い、硬質地盤に対しては、前記ジャッキ装置（５）を伸ばし、前記支圧板（５ｃ）を押し付け、前記作業室（４）内の地山（Ｇ）を掘削し、かつ前記刃口下部の地山（Ｇ）を掘削して前記ジャッキ装置（５）に沈下荷重を預けながら前記ジャッキ装置（５）を少しずつ縮め前記ケーソン躯体（１）を徐々に沈下させていくことを特徴としたニューマチックケーソンの沈下方法。
【請求項４】
下方に刃口（２ａ）を有する側壁（２）と、この側壁（２）の下部に設けられた作業室スラブ（３）とを有し、この作業室スラブ（３）の下方が作業室（４）となるケーソン躯体（１）において、前記作業室スラブ（３）の適位置に、伸縮自在であって先端部に、伸長時に作業室内の地山（Ｇ）と当接可能な支圧板（５ｃ）が設けられた複数本のケーソン躯体沈下調整用のジャッキ装置（５）を設けたニューマチックケーソンまたは請求項２記載のニューマチックケーソンを用い、軟弱地盤に対しては、沈下が進行している側の前記ジャッキ装置（５）を伸長し、前記支圧板（５ｃ）を地山（Ｇ）に押し当て、地盤への前記ケーソン躯体（１）の接地面を増加させて前記ケーソン躯体（１）の過沈下を抑制しつつ前記ケーソン躯体（１）を徐々に沈下させていくことを特徴としたニューマチックケーソンの沈下方法。
【請求項５】
下方に刃口（２ａ）を有する側壁（２）と、この側壁（２）の下部に設けられた作業室スラブ（３）とを有し、この作業室スラブ（３）の下方が作業室（４）となるケーソン躯体（１）において、前記作業室スラブ（３）の適位置に、伸縮自在であって先端部に、伸長時に作業室内の地山（Ｇ）と当接可能な支圧板（５ｃ）が設けられた複数本のケーソン躯体沈下調整用のジャッキ装置（５）を設けたニューマチックケーソンまたは請求項２記載のニューマチックケーソンを用い、沈下が進行しているか、沈下が進行するおそれがある側のジャッキ装置（５）を伸長し、支圧板（５ｃ）を地山（Ｇ）に押し当て沈下抵抗力を増してケーソン躯体（１）の沈下を抑制し、傾斜を修正または防止しつつ前記ケーソン躯体（１）を沈下させていくことを特徴としたニューマチックケーソンの沈下方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、ケーソン沈設時にその沈下を調整する装置を備えたニューマチックケーソンおよびこのニューマチックケーソンの沈下方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ニューマチックケーソン施工時、ケーソンの沈下荷重と沈下抵抗力の関係から、軟弱地盤では急激沈下または過沈下が発生し、その過沈下により作業室内の空間保持が困難になったり、不等沈下によりケーソンの傾斜がより大きくなり修正が困難になるほか、固い地盤ではケーソンの沈下で振動が発生し近隣に迷惑をかける場合がある。
【０００３】
従来においては、ケーソン沈下等の振動対策としては、沈下深さを小さくしたり、サンドルを組立てて１回当たりの沈下量を少なくすることで振動を抑えているが、地山との強度の関係で沈下量の制御が難しく、振動を抑えることは困難であることから、近隣からの苦情で工事が中断することが発生したり、サンドル組立て等で長時間の高気圧作業が発生している。
【０００４】
軟弱地盤での傾斜修正では、サンドルを組んで沈下抵抗を増したり、刃口付近の掘り残し、付け刃口、敷板、ローラー等を使用して調整を実施している。サンドルを組む先行例としては特許文献１がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平１０−０３７２０３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、従来の方法では高気圧の中に作業員が入っての作業等が必要となるため、作業効率が悪く工程に悪影響を及ぼしていた。また、急激な沈下の防止および過沈下の防止に対する調整機能がないため、調整が困難な状況であった。
【０００７】
この発明は上記のことに鑑み提案されたもので、その目的とするところは、急激沈下または過沈下、ケーソン躯体の傾斜および振動等を防止し得るジャッキ装置を備えたニューマチックケーソンおよびその沈下方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために、請求項１に係る発明は、下方に刃口２ａを有する側壁２と、この側壁２の下部に設けられた作業室スラブ３とを有し、この作業室スラブ３の下方が作業室４となるケーソン躯体１において、前記作業室スラブ３の適位置に、伸縮自在であって先端部に、伸長時に作業室内の地山Ｇと当接可能な支圧板５ｃが設けられた複数本のケーソン躯体沈下調整用のジャッキ装置５を設け、ジャッキ装置５は前記作業室スラブ３内に埋設された外筒５ａと、この外筒５ａに対し伸縮自在な内筒５ｂが設けられ、この内筒５ｂ内には伸縮操作用ジャッキ５ｄが内設され、そのピストンロッド５ｅの伸縮により内筒５ｂが伸縮し、内筒５ｂの先端部には支圧板５ｃが設けられたことを特徴とするニューマチックケーソンである。
請求項２に係る発明は、請求項１記載のニューマチックケーソンにおいて、前記ジャッキ装置５は遠隔操作により伸縮し、かつその先端部と前記支圧板５ｃとの接続をヒンジ構造とし、支圧板５ｃを回動自在としたことを特徴とするニューマチックケーソンである。
請求項３に係る発明は、請求項１または２記載のニューマチックケーソンを用い、硬質地盤に対しては、前記ジャッキ装置５を伸ばし、前記支圧板５ｃを押し付け、前記作業室４内の地山Ｇを掘削し、かつ前記刃口下部の地山Ｇを掘削して前記ジャッキ装置５に沈下荷重を預けながら前記ジャッキ装置５を少しずつ縮め前記ケーソン躯体１を徐々に沈下させていくことを特徴とするニューマチックケーソンの沈下方法である。
請求項４に係る発明は、下方に刃口２ａを有する側壁２と、この側壁２の下部に設けられた作業室スラブ３とを有し、この作業室スラブ３の下方が作業室４となるケーソン躯体１において、前記作業室スラブ３の適位置に、伸縮自在であって先端部に、伸長時に作業室内の地山Ｇと当接可能な支圧板５ｃが設けられた複数本のケーソン躯体沈下調整用のジャッキ装置５を設けたニューマチックケーソンまたは請求項２記載のニューマチックケーソンを用い、軟弱地盤に対しては、沈下が進行している側の前記ジャッキ装置５を伸長し、前記支圧板５ｃを地山Ｇに押し当て、地盤への前記ケーソン躯体１の接地面を増加させて前記ケーソン躯体１の過沈下を抑制しつつ前記ケーソン躯体１を徐々に沈下させていくことを特徴とするニューマチックケーソンの沈下方法である。
請求項５に係る発明は、下方に刃口２ａを有する側壁２と、この側壁２の下部に設けられた作業室スラブ３とを有し、この作業室スラブ３の下方が作業室４となるケーソン躯体１において、前記作業室スラブ３の適位置に、伸縮自在であって先端部に、伸長時に作業室内の地山Ｇと当接可能な支圧板５ｃが設けられた複数本のケーソン躯体沈下調整用のジャッキ装置５を設けたニューマチックケーソンまたは請求項２記載のニューマチックケーソンを用い、沈下が進行しているか、沈下が進行するおそれがある側のジャッキ装置５を伸長し、支圧板５ｃを地山Ｇに押し当て沈下抵抗力を増してケーソン躯体１の沈下を抑制し、傾斜を修正または防止しつつ前記ケーソン躯体１を沈下させていくことを特徴とするニューマチックケーソンの沈下方法である。
【発明の効果】
【０００９】
請求項１〜４に係る本発明によれば、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ができるため、急激沈下、過沈下を抑制することができる。
また、硬質地盤でも、ケーソン躯体を徐々に沈下さることができるため、刃口と硬い地盤との衝突を防止できるので、振動の発生を防止することができ、作業が中断するようなことはない。
また、請求項５に係る本発明では、ケーソン躯体の傾斜に対し、沈下が進行している側のジャッキ装置を伸長して支圧板を地山に押し当て沈下抵抗力を増すことにより、沈下の進行を抑制し、傾斜を修正したり、傾斜の発生を防止することができる。
本発明によれば以上の作業を作業員が作業室に入らなくとも安全に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の第１実施例の要部の部分断面説明図を示す。
【図２】同上の動作説明図。
【図３】図１Ａ−Ａ線断面であって、ジャッキの配置例を示す説明図。
【図４】（ａ）はジャッキの外観測面図、（ｂ）はジャッキの内部構造を示す部分断面説明図。
【図５】掘削状態を示す説明図。
【図６】本発明による掘削状態の説明図。
【図７】作業室スラブにジャッキ装置を設ける他の例。
【図８】本発明の第２実施例の要部の部分断面説明図を示す。
【図９】本発明の第３実施例の要部の部分断面説明図を示す。
【実施例１】
【００１１】
図１は本発明の一実施例を示す。図において、１はケーソン躯体で、このケーソン躯体１は、筒状の側壁２を有し、側壁２の下部内側はテーパに形成され、刃口２ａとなっている。また、側壁下部には作業室スラブ３が形成され、刃口２ａと作業室スラブ３とによって作業室４が区画形成されている。
【００１２】
本発明においては、作業室スラブ３に急激沈下、過沈下、傾斜調整手段、硬質地盤の振動防止手段としてのジャッキ装置５を設けたことに特徴を有している、。
【００１３】
ジャッキ装置５は作業室スラブ３に複数本設けられ、このため、作業室スラブ３は、ジャッキ装着により予測される荷重に対し必要な強度を持たせて設計されている。
【００１４】
ジャッキ装置５は、作業室スラブ３内に埋設された外筒５ａと、外筒５ａに対し伸縮自在な内筒５ｂとを有し、内筒５ｂの先端部に適形状の鋼板からなる支圧板５ｃが設けられ構成されている。
【００１５】
ジャッキ装置５はケーブル６を介し地上の遠隔操作室７と接続され、作業員８による遠隔操作により必要に応じ内筒５ｂを地山Ｇに向って伸長可能に構成されている。
【００１６】
図２は、内筒５ｂを伸長させ、地山Ｇに対し支圧板５ｃを当接させジャッキ装置５の力を伝達してケーソン躯体１を支えている状態を示す。
【００１７】
図３は、図１Ａ−Ａ線断面を示し、作業室スラブ３に対するジャッキ装置５の配置例を示す。ジャッキ装置５はケーソン躯体１を均等に支持できるよう適位置に配置されている。したがって、ジャッキ装置５の位置、数は図示例に限定されるものでなく、ケーソン躯体１の形状、大きさ等により最適な位置、数が選択される。
【００１８】
図４はジャッキ装置５の一構成例を示す。（ａ）はジャッキ装置５の外観側面図、（ｂ）はジャッキ装置５の内部構成例を示す。
【００１９】
図４（ｂ）に示すように、ジャッキ装置５の有底円筒状の外筒５ａ内の内筒（５ｂ）には伸縮操作用ジャッキ５ｄが内設され、そのピストンロッド５ｅを伸長または縮小させるに伴い有底円筒状の内筒５ｂが伸縮し、所望の長さに設定できるように構成されている。
【００２０】
なお、内筒５ｂの先端部に設けた支圧板５ｃは軸５ｆを介しヒンジ構造とし、回動自在とすると、地山Ｇが傾斜している場合、それに対応して当接させることができ好ましい。ヒンジ構造自体は周知の適構造のものを採用すれば良い。
【００２１】
また、図１および図２においては特に図示しないが、周知のように、作業室スラブ３にマンロック、マテリアルロック等のシャフト接続されている。また、作業室４内を圧気したり排気したりする圧気設備がケーソン躯体１に設けられる。
【００２２】
さらに、特に図示しないがケーソン躯体１の適位置には傾斜計が設けられ、ケーソン躯体１の沈設過程でのケーソン躯体１の傾斜を検出し、それを遠隔操作室７で監視できるようになっている。ケーソン躯体１の傾斜を監視するには、作業室スラブ３の適箇所に監視カメラを設置し、かつ作業室４の周壁にマーキングを施し、その状態をモニターで監視し、把握するようにしても良い。
【００２３】
ケーソン躯体１の沈下は次のようにして行われる。
【００２４】
作業室４内は圧気状態に置かれ、図５に示すように、掘削機９を介し地山Ｇを掘削していく。図中１０は作業室スラブ３の天井面に敷設された掘削機走行用のレールである。
【００２５】
ケーソン躯体１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、特にジャッキ装置５を用いることなく、通常のように作業を進め、ケーソン躯体１を所定位置まで沈降させていけば良い。
【００２６】
硬質地盤の場合、図２に示すように、まずジャッキ装置５を伸ばし、支圧板５ｃを地山Ｇに押し付ける。地盤が傾斜している場合、支圧板５ｃとジャッキ装置５の接続箇所をヒンジ構造としておけば支圧板５ｃは傾斜に対応させることができる。すべてのジャッキ装置５を同様の状態にする。
【００２７】
次に、図６に示すように、作業室４内の地山Ｇを掘削機９を用いて掘削し、刃口２ａの下部の地山Ｇを掘削し、刃口２ａの部分の支持力を取り除き、ジャッキ装置５に沈下荷重を預ける。
【００２８】
しかる後、ジャッキ装置５を少しずつ縮めケーソン躯体１を徐々に沈下させていく。
【００２９】
以上により、ケーソン躯体１の急激沈下を防ぎ、ケーソン躯体１の急激沈下に伴う地盤と刃口２ａとの衝突により発生する振動を防止することができる。
【００３０】
軟弱地盤の傾斜防止の場合、ケーソン躯体１に設けた傾斜計およびもしくは監視カメラ等を介し遠隔操作室７において、沈下が進行し、傾斜している側のジャッキ装置５を伸ばして支圧板５ｃを地山Ｇに押し当て、地盤へのケーソン躯体１の接地面積を増加させ、沈下抵抗力を増すことでケーソン躯体１の沈下を抑制し、傾斜の発生を防止する。
【００３１】
また、軟弱地盤のため、ケーソン躯体１が沈下し、作業室４内の空間が確保できない場合、ジャッキ装置５を伸ばし支圧板５ｃを地山Ｇに押し付け、地盤の支持面積を増すことで過沈下を防止することができる。
【００３２】
なお、上記実施例では、ジャッキ装置５の外筒５ａを作業室スラブ３に埋設した例について示したが、図７に示すように、作業室スラブ３の上面から突出する長大ストローク用のものを用いても良い。
【実施例２】
【００３３】
図８は本発明の第２実施例を示す。この実施例では支圧板５ｃの形状を大とし、他のジャッキ装置５の内筒５ｂと接続し、支圧板５ｃを地山Ｇに押し当てた際の接地面積を増加させたことに特徴を有する。この場合、大型のケーソン躯体や軟弱地盤の施工に適する。他の構成は前述の実施例と同様である。
【実施例３】
【００３４】
図９は本発明の第３実施例を示す。この実施例では、既存のケーソン躯体１の作業室スラブ３の天井面にジャッキ取付板１１を介しジャッキ装置５を後付けで設けた構成としている。
【００３５】
この場合も作業室スラブ３には必要な強度を持たせている。
【００３６】
ジャッキ装置５やケーソン躯体１の構造は前述の実施例と基本的に同様のため、同一部材は同じ符号で示し、説明は省略する。
【００３７】
また、沈下方法も前述の実施例と同様である。
【符号の説明】
【００３８】
１      ケーソン躯体
２      側壁
２ａ    刃口
３      作業室スラブ
４      作業室
５      ジャッキ装置
５ａ    外筒
５ｂ    内筒
５ｃ    支圧板
５ｄ    伸縮操作用ジャッキ
５ｅ    ピストンロッド
５ｆ    軸
６      ケーブル
７      遠隔操作室
８      作業員
９      掘削機
１０    レール
１１    ジャッキ取付板
【図１】
0005132734.tif 000002
【図２】
0005132734.tif 000003
【図３】
0005132734.tif 000004
【図４】
0005132734.tif 000005
【図５】
0005132734.tif 000006
【図６】
0005132734.tif 000007
【図７】
0005132734.tif 000008
【図８】
0005132734.tif 000009
【図９】
0005132734.tif 000010