(57)【要約】【課題】セグメントを効率的に組み立ててケーソンを圧入するケーソン工法と、それに適用する有効なケーソン組立設備を提供する。【解決手段】ケーソン２を圧入するための圧入桁４の下面側に、セグメントを縦姿勢として搬入してケーソンの周方向に沿って水平搬送して組み付け位置まで導くための搬送装置１０を備える。搬送装置は圧入桁の下面側に設置したレール１１によって主トロリ１４を走行させる構成とする。レール１１は直線状の搬入用レール１２とケーソンの周方向に沿う円環状の主レール１３とにより構成して主トロリをそれらの間にわたって走行させる。主レール１３は内トロリ１５ａを走行させる内レール１３ａと外トロリ１５ｂを走行させる外レール１３ｂとによる二重レールとしてそれらの間に走行桁１６を横架し、主トロリ１４を搬入用レール１２と走行桁１６との間にわたって走行させる構成とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
円筒分割体であるセグメントを地表部において相互に連結して縦型円筒状のケーソンを組み立て、該ケーソンを圧入設備によって地中に圧入するとともに、圧入後のケーソンの上部にさらに前記セグメントを組み付けて該ケーソンを上方に延長して地中にさらに圧入することにより立坑を構築するケーソン工法であって、
圧入後のケーソンの上部にさらにセグメントを組み付けるに際しては、前記圧入設備に付設したケーソン組立設備によって前記セグメントを縦姿勢として前記圧入設備の周囲からその下方に搬入するとともに前記ケーソンの周方向に沿って水平搬送して組み付け位置に導くことを特徴とするケーソン工法。
【請求項２】
円筒分割体であるセグメントを地表部において相互に連結して縦型円筒状のケーソンを組み立て、該ケーソンを圧入設備によって地中に圧入するとともに、圧入後のケーソンの上部にさらに前記セグメントを組み付けて該ケーソンを上方に延長して地中にさらに圧入することにより立坑を構築するケーソン工法に適用されるケーソン組立設備であって、
圧入後のケーソンの上部に組み付けるべき前記セグメントを縦姿勢として前記圧入設備の周囲からその下方に搬入するとともに前記ケーソンの周方向に沿って水平搬送して組み付け位置まで導くための搬送装置を前記圧入設備に付設してなることを特徴とするケーソン組立設備。
【請求項３】
請求項２記載のケーソン組立設備であって、
前記搬送装置は、前記圧入設備が備える圧入桁の下面側に設置されたレールと、前記セグメントを縦姿勢で吊り支持して該レールに沿って走行可能な主トロリからなることを特徴とするケーソン組立設備。
【請求項４】
請求項３記載のケーソン組立設備であって、
前記レールは、前記ケーソンの径方向に沿って設置された直線状の搬入用レールと、前記ケーソンの直上において該ケーソンの周方向に沿って環状に設置された主レールとからなり、前記主トロリは前記搬入用レールと前記主レールとの間にわたって走行可能とされていることを特徴とするケーソン組立設備。
【請求項５】
請求項４記載のケーソン組立設備であって、
前記主レールは、平面視において前記ケーソンの内側に配置された内レールと前記ケーソンの外側に配置された外レールとによる二重レールとして構成されていて、それら内レールおよび外レールにはそれぞれ内トロリおよび外トロリが走行可能に設置され、
前記内トロリおよび前記外トロリには前記ケーソンの径方向に沿う走行桁が横架されて該走行桁は前記主レールに沿って周回可能とされているとともに、前記主トロリは前記走行桁が前記搬入用レールと直線状に連続する位置で該走行桁と該搬入用レールとの間にわたって走行可能とされていることを特徴とするケーソン組立設備。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ケーソンを地中に圧入して立坑等の地中構造物を構築するためのケーソン工法、およびそのケーソン工法に適用して好適なケーソン組立設備に関する。
【背景技術】
【０００２】
ケーソン工法としてはたとえば特許文献１〜３に示されるものが周知である。これは、円筒分割体であるセグメントを地表部において相互に連結して縦型円筒状のケーソン（沈設体）を組み立て、それを地中に順次沈設していくことにより立坑や地中杭等の地中構造物を構築することを基本とするものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１０−１６８８６７号公報
【特許文献２】特許第３８８９１６８号公報
【特許文献３】特許第３９６７４９４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
この種のケーソン工法においてケーソンを圧入により沈設していく場合、セグメントの組立作業は圧入後のケーソンの上部とその上方に設置される圧入設備との間の狭小な空間内で行わざるを得ない。
特に近年においては作業用地の確保が難しいことからセグメントを組み立てるための作業スペースを充分に確保し難い場合も多く、そのためセグメントの組立作業を効率的に行い得ない場合も多いことから、そのような場合においてもセグメントを支障なしかも効率的に組み立てることが可能な有効適切な手段の開発が望まれているのが実状である。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
請求項１記載の発明は、円筒分割体であるセグメントを地表部において相互に連結して縦型円筒状のケーソンを組み立て、該ケーソンを圧入設備によって地中に圧入するとともに、圧入後のケーソンの上部にさらに前記セグメントを組み付けて該ケーソンを上方に延長して地中にさらに圧入することにより立坑を構築するケーソン工法であって、圧入後のケーソンの上部にさらにセグメントを組み付けるに際しては、前記圧入設備に付設したケーソン組立設備によって前記セグメントを縦姿勢として前記圧入設備の周囲からその下方に搬入するとともに前記ケーソンの周方向に沿って水平搬送して組み付け位置に導くことを特徴とする。
【０００６】
請求項２記載の発明は、円筒分割体であるセグメントを地表部において相互に連結して縦型円筒状のケーソンを組み立て、該ケーソンを圧入設備によって地中に圧入するとともに、圧入後のケーソンの上部にさらに前記セグメントを組み付けて該ケーソンを上方に延長して地中にさらに圧入することにより立坑を構築するケーソン工法に適用されるケーソン組立設備であって、圧入後のケーソンの上部に組み付けるべき前記セグメントを縦姿勢として前記圧入設備の周囲からその下方に搬入するとともに前記ケーソンの周方向に沿って水平搬送して組み付け位置まで導くための搬送装置を前記圧入設備に付設してなることを特徴とする。
【０００７】
請求項３記載の発明は、請求項２記載の発明のケーソン組立設備であって、前記搬送装置は、前記圧入設備が備える圧入桁の下面側に設置されたレールと、前記セグメントを縦姿勢で吊り支持して該レールに沿って走行可能な主トロリからなることを特徴とする。
【０００８】
請求項４記載の発明は、請求項３記載の発明のケーソン組立設備であって、前記レールは、前記ケーソンの径方向に沿って設置された直線状の搬入用レールと、前記ケーソンの直上において該ケーソンの周方向に沿って環状に設置された主レールとからなり、前記主トロリは前記搬入用レールと前記主レールとの間にわたって走行可能とされていることを特徴とする。
【０００９】
請求項５記載の発明は、請求項４記載の発明のケーソン組立設備であって、前記主レールは、平面視において前記ケーソンの内側に配置された内レールと前記ケーソンの外側に配置された外レールとによる二重レールとして構成されていて、それら内レールおよび外レールにはそれぞれ内トロリおよび外トロリが走行可能に設置され、前記内トロリおよび前記外トロリには前記ケーソンの径方向に沿う走行桁が横架されて該走行桁は前記主レールに沿って周回可能とされているとともに、前記主トロリは前記走行桁が前記搬入用レールと直線状に連続する位置で該走行桁と該搬入用レールとの間にわたって走行可能とされていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明のケーソン工法によれば、セグメントを組み立ててケーソンに組み付けるための作業を圧入設備に付設した組立設備により行うので、ケーソンの圧入作業と圧入後のケーソンに対するセグメントの組み付け作業を合理的に連携して効率的に実施することが可能であるし、圧入設備の周囲や下方に充分な作業スペースを確保し得ない場合であっても、セグメントの搬入作業とケーソンへの組み付け作業を容易にかつ支障なく実施することが可能である。
【００１１】
本発明のケーソン組立設備によれば、セグメントを搬入して組み付け位置に搬送するための搬送装置が圧入設備に付設されているので、圧入設備の周囲やその下方に充分な作業スペースが確保し得ない場合であってもセグメントの搬入作業や組み付け作業を支障なく行うことが可能であるし、その搬送装置はセグメントをケーソンの周方向に沿って搬送して組み付け位置まで導く構成であるのでセグメントの搬送を容易にかつ効率的に行うことが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の実施形態であるケーソン組立設備の概略構成図である。
【図２】本発明の実施形態であるケーソン工法において用いるセグメントおよびその吊り姿勢を示す図である。
【図３】同、作業手順を示す図である。
【図４】同、作業手順を示す図である。
【図５】同、作業手順を示す図である。
【図６】同、作業手順を示す図である。
【図７】同、作業手順を示す図である。
【図８】同、作業手順を示す図である。
【図９】同、作業手順を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
図１は本発明のケーソン工法およびセグメント組立設備の実施形態を示すものである。これは、基本的には特許文献１〜３に示される従来のケーソン工法と同様に、図２に示すような円筒分割体であるセグメント１を周方向および軸方向に連結して円筒状のケーソン（沈設体）２を組み立て、それを圧入設備３により地中に順次圧入していくことで立坑等の地中構造物を構築するものである。
図示例の圧入設備３は、構築するべきケーソン２の径寸法に対応する環状の圧入桁４を、その周囲に設置した圧入機構５によって押し下げることでケーソン２の全体を地中に圧入していくことを基本とするものである。
このようなケーソン工法では、ケーソン２を所定深さまで圧入した後にその上部にセグメント１をさらに組み付けてケーソン２を上方に延長し、その全体をさらに圧入していくという工程を繰り返すことになるので、その際には新たなセグメント１を圧入桁４の下方に搬入してケーソン２の上部に組み付ける作業が必要となる。
【００１４】
そこで、本実施形態では圧入桁４の下方においてセグメント１を組み立てるための組立設備を圧入設備３に付設しておき、それを用いて以下の手順によりケーソン２を組み立てることを主眼とするものである。
【００１５】
本実施形態の組立設備は、図２（ｂ）、（ｃ）に示すようにセグメント１を鉛直な縦姿勢として吊り上げて圧入桁４の下方に搬入するとともに、セグメント１をその姿勢のままでケーソン２の直上においてその周方向に沿って周回させるように水平搬送して組み付け位置まで導くものであり、圧入桁４の下面側に設置されたレール１１と、セグメント１を縦姿勢で吊り支持してレール１１に沿って走行可能な主トロリ１４から構成される搬送装置１０を主体とし、主トロリ１４が備えるチェーンブロック等の揚重機構によりセグメント１を吊り上げて搬送可能なものである。
【００１６】
より具体的には、搬送装置１０における上記のレール１１は、セグメント１の搬入位置においてケーソン２の径方向に沿って設置された直線状の１本の搬入用レール１２と、ケーソン２の直上においてケーソン２の周方向に沿って円環状に設置された主レール１３とからなり、上記の主トロリ１４はそれら搬入用レール１２と主レール１３との間にわたって走行可能とされている。
また、上記の環状の主レール１３は、平面視においてケーソン２の内側に配置された内レール１３ａとケーソン２の外側に配置された外レール１３ｂとによる二重レールとして構成されていて、それら内レール１３ａおよび外レール１３ｂにはそれぞれ内トロリ１５ａおよび外トロリ１５ｂが走行可能に設置されており、それら内トロリ１５ａと外トロリ１５ｂの間にはケーソン２の径方向に沿う走行桁１６が横架されている。
したがって、内トロリ１５ａおよび外トロリ１５ｂを同期させて駆動することにより走行桁１６は主レール１３（内レール１３ａおよび外レール１３ｂ）に沿って周回可能とされており、かつこの走行桁１６は図１（ａ）に破線で示すように搬入位置において上記の搬入用レール１２と直線状に連続して一連の走行路を構成し、その状態では主トロリ１４が搬入用レール１２と走行桁１６との間にわたって走行可能とされている。
【００１７】
なお、主トロリ１４を搬入用レール１２と走行桁１６との間にわたって走行させる際には、双方の位置が不用意にずれてしまうことを確実に防止するためにそれらを適宜のストッパにより位置ずれ不能な状態に連結すると良い。
【００１８】
上記の組立設備を用いてケーソン２を組み立てる工程について図３〜図９を参照して具体的に説明する。
なお、図２（ａ）に示すようにセグメント１の上面には少なくとも２つのボルト孔２０を設けておき、セグメント１を搬送する際には（ｂ）に示すようにそれらボルト孔２０にアイボルト２１を連結してワイヤ２２により吊り支持するか、あるいは（ｃ）に示すような吊り治具２３をボルト２４により装着してその吊り治具２３を介してセグメント１を鉛直状態の縦姿勢で吊り支持すれば良く、以下ではその吊り治具２３を用いる場合について説明する。
また、セグメント１の内面や周面にはセグメント１どうしを位置決めして相互に連結するためのボルトボックスやボルト孔等が設けられていることが通常であるが、図２ではそれらの図示は省略してある。
さらに、図３〜図９のそれぞれにおける平面図である（ａ）においては、走行桁１６および吊り治具２３の位置を図示するのみとして主トロリ１４およびセグメント１の図示は省略する。
【００１９】
まず、図３に示すように主トロリ１４を搬入用レール１２の先端部に配置し、走行桁１６をその搬入用レール１２に直線状に連続する位置に配置しておく。
そして、予め吊り治具２３を装着したセグメント１を適宜のクレーン２５により搬入位置まで搬入し、主トロリ１４が備えている揚重機構によって（ｂ）に示すようにセグメント１を吊り上げる。
【００２０】
次に、主トロリ１４を内側に向けて走行させて図４に示すように搬入用レール１２から走行桁１６に移動させることによりセグメント１をケーソン２の直上位置まで導き、続いて走行桁１６を主レール１３に沿って走行させて図５（ａ）、（ｂ）に示すようにセグメント１をケーソン２に沿って周回させて組み付け位置まで導き、そこで（ｃ）に示すようにセグメント１を降下させてケーソン２に組み付ける。
なお、図示例では１リング分を６ピースのセグメント１により構成する場合の例であり、最初のセグメント１を搬入位置のほぼ反対側の位置に組み付けるものとしているが、いずれにしてもセグメント１の搬送はその組み付け位置に応じて時計回りあるいは反時計回りのいずれかで行って搬入位置から最短距離で搬送すれば良い。
【００２１】
しかる後に、図６に示すように吊り治具２３をセグメント１から取り外して主トロリ１４により吊り上げ、走行桁１６を主レール１３により走行させて搬入位置まで戻し、さらに図７に示すように主トロリ１４を搬入用レール１２の先端部まで戻し、次に組み付けるべき新たなセグメント１を主トロリ１４により吊り支持する。
【００２２】
以上の工程を繰り返して５ピースのセグメント１をそれぞれの組み付け位置まで搬送して組み付けた後、図８に示すように１リング分の最後となる６ピース目のセグメント１を組み付けるが、その際には図９（ｂ）に示すように主トロリ１４を走行桁１６の先端側の位置に配置してセグメント１をケーソン２の外側の位置で吊り支持し、その状態でセグメント１を周方向に搬送して（ａ）に示すように組み付け位置を臨む位置まで導き、そこで（ｃ）に示すように内側にずらしてケーソン２の直上に位置に導いたうえで降下させれば良い。
【００２３】
以上の組立設備により以上の手順でセグメントを組み付けることにより、圧入桁４の下方に充分な作業スペースが確保し得ない場合であっても、セグメント１をその組み付け位置まで容易にかつ支障なく搬送することができ、その作業を極めて効率的に行うことができる。
【００２４】
なお、上記実施形態はあくまで一例であって、本発明は上記実施形態に限定されることなく適宜の設計的変形や応用が可能であることはいうまでもなく、特にセグメントをケーソンの上方において搬送して組み付け位置に導くための搬送装置の具体的な構成やセグメントを組み付けるための具体的な作業手順は、ケーソンの規模や構造、圧入設備の構成その他の諸条件に応じて最適設計すれば良い。
たとえば、上記実施形態の組立設備では主トロリ１４をレール１１（搬入用レール１２および主レール１３）により案内して走行させる構成の搬送装置１０を採用したが、要はセグメントを鉛直な縦姿勢としてケーソンの直上位置においてケーソンの周方向に沿って周回させて組み付け位置に搬送するための搬送装置を圧入設備に備えておけば良いのであって、その限りにおいて搬送装置の構成やそれを圧入設備に対して付設するための形態も任意である。
【符号の説明】
【００２５】
１  セグメント
２  ケーソン
３  圧入設備
４  圧入桁
５  圧入機構
１０  搬送装置
１１  レール
１２  搬入用レール
１３  主レール
１３ａ  内レール
１３ｂ  外レール
１４  主トロリ
１５ａ  内トロリ
１５ｂ  外トロリ
１６  走行桁
２０  ボルト孔
２１  アイボルト
２２  ワイヤ
２３  吊り治具
２４  ボルト
２５  クレーン
【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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