(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ケーソン内部を掘削して、ケーソンを沈下させる工程を含むケーソン工法によって、地表下に設置されるケーソンのうちの、上端部の位置が地表部分の下とされるとともに前記上端部に設けられた頂版の上が埋め戻された構造を有し、
前記地表部より下に沈設させられる前記ケーソン上端部から地表部に至るように、前記ケーソン上に前記ケーソンとほぼ同様の筒状で、かつ、複数に分割自在な仮設土留め壁を設けておき、
上記仮設土留め壁内において、前記ケーソン上端部に前記頂版を設けた後に、前記頂版上を埋め戻すとともに頂版より上の仮設土留め壁を分割して撤去するケーソン上端部の施工方法であって、
前記仮設土留め壁が、コンクリートを打設して頂版を設ける際の頂版の外周部分の型枠となる土留め壁下部と、該土留め壁下部の上に設けられ、該土留め壁下部から取り外し自在で、かつ、複数に分割自在な土留め壁上部とを備え、
前記頂版上を埋め戻す際に上記分割自在な土留め壁上部を分割して撤去することを特徴とするケーソン上端部の施工方法。
【請求項２】
請求項１記載のケーソン上端部の施工方法において、
前記仮設土留め壁の内周側で周方向に沿って設けられた環状の梁と、前記仮設土留め壁の内周に沿って上下に延在する柱とを備えた支保工で前記仮設土留め壁を支持し、前記頂版上を埋め戻す際に前記環状の梁を撤去するとともに、前記柱を前記頂版の上端部に対応する位置で切断して、前記柱を撤去することを特徴とするケーソン上端部の施工方法。
【請求項３】
請求項２記載のケーソン上端部の施工方法において、
前記支保工の前記柱を撤去するに際し、頂版上の埋め戻しを行う前に、前記柱を頂版の上端部に対応する位置で切断するとともに、切断に際し、柱の上端部と柱の切断位置より下の部分とを、ボルトで締結しておき、
頂版上の埋め戻しを行った後に、柱の上端部側から前記ボルトの締結を解除して前記柱を引き抜くことを特徴とするケーソン上端部の施工方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、上端部が地表下に位置するケーソンの上端部の施工方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
ケーソン工法には、オープンケーソン工法等のように、鉄筋コンクリート等で構築した筒状構造物を地盤上に据え、筒状構造物の下部の地盤を掘削し、筒状構造物の自重または載荷重により、筒状構造物を地中に沈下させる工法があり、筒状構造物の打ち足しと地盤の掘削を繰り返すことにより、筒状構造物を所定の支持地盤に到達させた後、底盤コンクリートと頂版コンクリートを施工し、基礎構造体を構築する。この構築された基礎構造体は、地上構造物の基礎や地下構造体の駆体となる。
このようなケーソン工法では、筒状構造物が、常に地表まで達しているようになるため、筒状構造物自体が、筒状構造物内に周囲の土等がなだれ込むのを防ぐ土留め壁となっている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、地下に構造物を構築する際に、地下構造物上の地表を、たとえば、公園や宅地として、地下の構造物とは関係ない利用目的に使用するような場合には、地表から一定の深さに構造物や仮設材等を残置しないようにする必要がある。そこで、上述したように、地表まで筒状構造物が達しているケーソン工法では、このような場合、地表付近の筒状構造物を撤去しなくてはならない。
【０００４】
しかし、上述したケーソン工法においては、地上構造物の基礎や地下構造体の駆体となるため、筒状構造物は強固な構造になっている。そのため、筒状構造物の一部（上部）を撤去するのに手間がかかるという問題がある。
【０００５】
そこで、本発明の目的は、上端部が地表下に位置し、頂版上が埋め戻された構造を有するケーソンにおいて、ケーソンの頂版より上の構造物を容易に撤去して埋め戻すことができるケーソン上端部の施工方法を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
以上の課題を解決すべく本発明は、ケーソン内部を掘削して、ケーソンを沈下させる工程を含むケーソン工法によって、地表下に設置されるケーソンのうちの、上端部の位置が地表部分の下とされるとともに前記上端部に設けられた頂版の上が埋め戻された構造を有するケーソンにおけるケーソン上端部の施工方法であって、前記地表部より下に沈設させられる前記ケーソン（１）上端部から地表部に至るように、前記ケーソン上に前記ケーソンとほぼ同様の筒状で、かつ、複数に分割自在な仮設土留め壁（４）を設けておき、上記仮設土留め壁内において、前記ケーソン上端部に前記頂版（８）を設けた後に、前記頂版上を埋め戻すとともに頂版より上の仮設土留め壁を分割して撤去することを特徴としている。
【０００７】
ここで、ここで仮設土留め壁は、該土留め壁と交差する垂直な複数の面で切断されて、分割された形状となっていることが好ましい。
【０００８】
以上のように、本発明によれば、地表部より下に沈設されたケーソン上端部から地表部に至る部分において、ケーソン上に、ケーソンとほぼ同様の筒状で、複数に分割自在な仮設土留め壁を設け、この仮設土留め壁内で、ケーソンの頂版を形成後、頂版上を埋め戻し、仮設土留め壁を分割して撤去することになる。従って、ケーソン上端部から地表部に至る部分を仮設土留め壁で土留めを行うことにより、地表部より下に沈設されたケーソン上端部に頂版を設けることができる。また、仮設土留め壁は、ケーソンを沈設する際のように、加重をかけられることがなく、かつ、基礎や地下構造物の駆体として用いられることがなく、土留めを行えるだけの強度があればよいので、ケーソンよりも厚さを薄くすることができる。そして、このような仮設土留め壁は、更に複数に分割自在であるので、埋め戻し後、引抜き易く、容易に撤去できる。
なお、ケーソンの沈設に際しては、ケーソンの上端部となる筒状構造物を地上から地下に沈める際に、あらかじめ、筒状構造物上に仮設土留め壁を作成しておき、最後の筒状構造物の上端が地表より下に沈められても、仮設土留め壁により筒状構造物上を土留めできるようにしておく必要がある。また、この際には、仮設土留め壁に荷重をかけることなく、ケーソンの自重や、ケーソンの上端に荷重をかけることにより、ケーソンを地表部より深く沈設するようにする必要がある。
【０００９】
また、本発明は、上記のケーソン上端部の施工方法において、前記仮設土留め壁が、コンクリートを打設して頂版を設ける際の頂版の外周部分の型枠となる土留め壁下部（５）と、該土留め壁下部の上に設けられ、該土留め壁下部から取り外し自在で、かつ、複数に分割自在な土留め壁上部（６）とを備え、前記頂版上を埋め戻す際に上記分割自在な土留め壁上部を分割して撤去することを特徴としている。
【００１０】
このように、本発明によれば、仮設土留め壁が、コンクリートを打設して頂版を形成する際の頂版の外周部分の型枠となる土留め壁下部と、土留め壁下部の上に設けられ、土留め壁下部から取り外し自在で、複数に分割自在な土留め壁上部とを備えたことにより、頂版の型枠を新たに設ける必要がなく、コストを削減できる。また、土留め壁上部は、土留め壁下部から取り外し自在であるので、土留め壁下部内にコンクリートを打設後も容易に撤去することができる。
【００１１】
また、本発明は、上記のケーソン上端部の施工方法において、前記仮設土留め壁の内周側で周方向に沿って設けられた環状の梁（例えばリングビーム３）と、前記仮設土留め壁の内周に沿って上下に延在する柱（例えばＨビーム２）とを備えた支保工で前記仮設土留め壁を支持し、前記頂版上を埋め戻す際に前記環状の梁を撤去するとともに、前記柱を前記頂版の上端部に対応する位置で切断して、前記柱を撤去することを特徴としている。
【００１２】
このように、本発明によれば、仮設土留め壁の内周側で周方向に沿って設けられた環状の梁と、仮設土留め壁の内周に沿って上下に延在する柱とを備えた支保工で仮設土留め壁を支持することにより、仮設土留め壁の強度を高めることができるので、仮設土留め壁自体は、たとえば、薄くするなどして軽量化を図ることができ、撤去しやすくすることができる。また、頂版上を埋め戻す際に環状の梁を撤去し、柱を頂版の上端部に対応する位置で切断しておくことにより、頂版上を埋め戻し後、柱を容易に撤去することができる。
【００１３】
また、本発明は、上記のケーソン上端部の施工方法において、前記支保工の前記柱を撤去するに際し、頂版上の埋め戻しを行う前に、前記柱を頂版の上端部に対応する位置で切断するとともに、切断に際し、柱の上端部と柱の切断位置より下の部分とを、ボルト（１０）で締結しておき、頂版上の埋め戻しを行った後に、柱の上端部側から前記ボルトの締結を解除して前記柱を引き抜くことを特徴としている。
【００１４】
このように、本発明によれば、頂版上の埋め戻しを行う前に、頂版の上端部に対応する位置で柱を切断して、柱の上端部と柱の切断位置より下の部分とを、ボルトで締結しておき、頂版上の埋め戻し完了後に、柱の上端部側からボルトの締結を解除して、柱を引き抜くことにより、埋め戻し前の柱が露出している状態で容易に切断でき、かつ、ボルトにより切断後も柱を立てた状態に保持することができる。また、支保工の柱に仮設土留め壁上部の各分割部分が接合されることにより、仮設土留め壁下部に仮設土留め壁上部の各分割部部分が接合された状態となっていれば、柱の切断部分を上記ボルトで締結することで、埋め戻しの際に、仮設土留め壁上部の各分割部分を仮設土留め壁下部に接合した状態に保つことができ、かつ、上述のボルトによる締結を解除した後に、仮設土留め壁上部の各分割部分を容易に取り外すことができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明に係るケーソン上端部の施工方法の実施の形態例を図１から図６に基づいて説明する。
なお、本発明を応用して構築された地下構造物は、たとえば、地下鉄用の二つのトンネル２１，２２から排水管２３，２３が接続され、地上からの通路を有する立抗であり、該立抗がオープンケーソン２６から構成されている。しかし、オープンケーソン２６上の地表は、この地下構造物と異なる目的で使用されるため、オープンケーソン２６からなる地下構造物は、地表より下方の位置までとされ、オープンケーソン２６上が埋め戻された状態となっている。
そして、地上までの通路を確保するために、オープンケーソン２６から離れた位置に地上に至るオープンケーソン２４からなる立抗が設けられ、オープンケーソン２６とオープンケーソン２４とが、地下で通路２５により接合されている。これにより、オープンケーソン２６の下部と地上との通行が確保できるようになっている。
【００１６】
ここで、オープンケーソン上端部の施工方法を説明する前に、オープンケーソン上端部にもうけられる仮設構造について説明する。図１はオープンケーソン上端部の側面図であり、図２は図１中のＡ部分の拡大図である。図中、１は円形ケーソン、２はＨビーム（柱）、３はリングビーム（環状の梁）、４は仮設土留め壁である。仮設土留め壁４は、土留め壁下部５と、土留め壁上部６から構成されている。Ｈビーム２およびリングビーム３は、仮設土留め壁４の支保工となるものである。Ｈビーム２はケーソン１に一部埋め込まれており、ケーソン１の上端部から上方に、ケーソン１の長さ方向（上下方向）と平行に突出している。Ｈビーム２は、ケーソン１の上端部に複数本設けられている。Ｈビーム２の内側には、周方向に沿って環状のリングビーム３，３が設置されている。このリングビーム３，３はＨビームの上部に上下方向に間隔を空けて設けられている。
【００１７】
ケーソン１の上端部上には、Ｈビーム２，２…の外側に、ケーソン１の周にそって円筒状の土留め壁下部５が設けられている。この土留め壁下部５は、たとえば、厚さ２００ｍｍのコンクリートで形成されている。なお、土留め壁下部５（土留め壁４）は、ケーソン１より薄くされており（ケーソン１は、たとえば、厚さ７００ｍｍ）、ケーソン１の上端面の外周側に載るように形成されている。従って、ケーソン１の上端面の内周側は、露出した状態となっており、ケーソン１を沈設する際に土留め壁４の内側において、ケーソン１に荷重をかけられるようになっている。
【００１８】
土留め壁下部５の上には、土留め壁上部６が、土留め壁下部５と同様にＨビーム２，２…の外側になるよう設置されている（図３参照）。土留め壁上部６は、土留め壁下部と同様に厚さ２００ｍｍのコンクリートで形成された円筒状であるが、縦に１０分割できるようになっている。すなわち、１０個の円弧板状の分割体を円周に沿って並べて接合することにより、円筒上の土留め壁上部６が構築されるようになっている。なお、土留め壁上部６となる各分割体は、プレキャストコンクリートからなるものとしても良いし、分割された状態に現場でコンクリートを打設して構築するものとしても良い。
【００１９】
また、分割体同士の接合は、周知の方法で行うことができ、たとえば、周知の各種の継ぎ手を用いて接合するものとしても良い。また、土留め壁下部５と土留め壁上部６との接合も周知の方法により行うことができる。また、土留め壁上部６の各分割体同士の接合と、土留め壁下部５と土留め壁上部６との接合を上記Ｈビーム２およびリングビーム３からなる支保工を介して行うものとしても良い。すなわち、土留め壁上部６の各分割体を支保工に接合することにより、土留め壁上部６の各分割体同士の接合と、土留め壁下部５と土留め壁上部６との接合を行うようにしても良い。
【００２０】
また、土留め壁上部６は、図４に示すように、各分割体同士の接合部分がＨビーム２の背後に来るように配置する。また、土留め壁下部５からの取り外しも容易に行うことができるようになっている。
ここで、地表からある深さまでは構造物等を残置してはならない制約がある場合は、この土留め壁上部６の長さを制約で定められた深さと等しい長さ以上にする。例えば、地表から地下２．５ｍまでは構造物等を残置してはいけない場合は、土留め壁上部６の長さを２．５ｍ以上とする。
【００２１】
次に、上述のような仮設構造物を有するケーソン上端部の施工方法を説明する。
一般的なオープンケーソン工法と同様に、ケーソン１の下の地盤を掘削し、ケーソン１の自重または圧入により、ケーソン１を地中に埋入していく。
次いで、ケーソン１の上端部となる筒状構造部を構築する際に、上述のようなＨビーム２およびリングビーム３からなる支保工と、仮設土留め壁下部５と仮設土留め壁上部６とからなる仮設土留め壁４を構築する。
そして、さらに、ケーソン１を地中に沈設していき、土留め壁上部６の上端が地表とほぼ等しい高さになるまで埋入する。ケーソン１の埋入が完了した後、ケーソン１の上端部に、ケーソン１を塞ぐように頂版の型枠の底部となるプレキャストコンクリート７を敷き並べ、その上へコンクリートを打設し頂版８を形成する。このとき、土留め壁下部５は、土留め行うと同時に頂版８の型枠となっている。また、頂版８の上端は、土留め壁下部５と土留め壁上部６との接合部より下になるように打設する。なお、ケーソン１内に水等が浸入しないようにするため、頂版８とＨビーム２，２…との接触面には、防水シート１２が挟み込まれている。
【００２２】
次に、この頂版８上に、図５（ａ）に示すようにカバーモルタル９を打設し、Ｈビーム２，２…をカバーモルタル９の上方で切断する。カバーモルタルも頂版８と同様に土留め壁下部５と土留め壁上部６との接合部より下になるように打設する。
Ｈビーム２，２…の切断する際には、長いボルト１０，１０…でＨビーム２，２…の上端部とＨビーム２，２…の切断すべき位置より下の部分とを締結しておく（図５（ｂ）参照）。
さらに、カバーモルタル９上にコンクリート１１を打設した後（図５（ｃ）参照）、リングビーム３，３をＨビーム２，２…から取り外し（図５（ｄ）参照）、ケーソンの頂版８上を土砂１３等で埋め戻す（図５（ｅ）参照）。
そして、Ｈビーム２，２…の上端側からボルト１０，１０…の締結を解除し（図５（ｆ）参照）、Ｈビーム２，２…を引抜くとともに、土留め壁上部を引抜くことにより、図６に示すように、地表から一定の深さに構造物等を残さないよう、オープンケーソンの上端部を施工することができる。
【００２３】
このように、上記実施の形態のケーソン上端部の施工方法によれば、ケーソン１の上端部から地表に至る部分を、土留め壁下部５及び土留め壁上部６で土留めを行うことにより、地表より下に沈設されたケーソン１の上端部に頂版８を容易に打設することができる。また、土留め壁上部６はケーソン１よりも厚さが薄く、１０分割可能であるので、ケーソン１頂版上を埋め戻し後、容易に撤去することができる。土留め壁下部５は、土留めをするだけでなく、頂版８の外周部分の型枠となるので、新たに型枠を設ける必要がなく、コストを削減することができる。
また、頂版８及びカバーモルタル９は土留め壁下部５と土留め壁上部６との接合部より下に打設されるので、土留め壁上部６は容易に引抜き可能である。
Ｈビーム２，２…とリングビーム３，３とで、土留め壁下部５及び土留め壁上部６を支持することにより、土留め壁下部５及び土留め壁上部６の強度を高めることができる。
また、頂版８上の埋め戻しを行う前に、Ｈビーム２，２…が露出している状態で、Ｈビーム２，２…を切断するとともに、Ｈビーム２，２…の上端部とＨビーム２，２…の切断位置より下の部分とを、ボルト１０，１０…で締結し、頂版上の埋め戻し完了後に、ボルト１０，１０…の締結を解除して、Ｈビーム２，２…を引き抜くことにより、切断後もＨビーム２，２…を立てた状態に保持することができる。切断、引抜き作業も容易に行うことができる。
【００２４】
なお、以上の実施の形態例においては、適用するケーソンとしてオープンケーソンを挙げたが、本発明はこれに限定されるものではなく、ケーソン内を掘削することによって、地表下に沈設させられるケーソンであれば良く、例えばニューマチックケーソンや圧入ケーソン等にも適用することができる。
また、土留め壁上部を１０分割可能としたが、これに限定されるものではなく、分割することによって土留め壁上部が容易に引抜ける大きさになればよく、いくつに分割しても良い。
土留め壁の厚さ、Ｈビームやリングビームの数等も任意であり、その他、具体的な細部構造等についても適宜に変更可能であることは勿論である。
【００２５】
【発明の効果】
以上のように、本発明に係るケーソン上端部の施工方法によれば、地表部より下に沈設されたケーソン上端部から地表部に至る部分に、ケーソン上に、ケーソンとほぼ同様の筒状で、複数に分割自在な仮設土留め壁を設けたことにより、仮設土留め壁でケーソン上端部から地表部に至る部分の土留めを行うことができ、地表部より下に沈設されたケーソン上端部に頂版を設けることができる。また、仮設土留め壁内で、ケーソンの頂版を形成後、頂版上を埋め戻し、仮設土留め壁を分割して撤去することにより、仮設土留め壁はケーソンよりも厚さが薄く、更に複数に分割自在であるので、埋め戻し後に引抜き易く、容易に撤去できる。
【００２６】
また、本発明に係るケーソン上端部の施工方法によれば、仮設土留め壁は、頂版を形成する際の頂版の外周部分の型枠となる土留め壁下部と、この土留め壁下部の上に設けられ、土留め壁下部から取り外し自在で、複数に分割自在な土留め壁上部とを備えている。これにより、頂版の型枠を新たに設ける必要がないのでコストを削減できる。また、土留め壁下部内にコンクリートを打設後も土留め壁上部を容易に撤去することができる。
【００２７】
また、本発明に係るケーソン上端部の施工方法によれば、仮設土留め壁の内周側に、周方向に沿って設けた環状の梁と、内周に沿って上下に延在する柱とからなる支保工を設け、仮設土留め壁を支持することにより、仮設土留め壁の強度を高めることができる。そして、これにより仮設土留め壁の軽量化を図ることができ、仮設土留め壁の撤去をさらに容易にすることができる。また、頂版上を埋め戻す際に環状の梁の撤去し、柱を頂版の上端部に対応する位置で切断することにより、頂版上を埋め戻し後の柱の撤去を容易に行うことができる。
【００２８】
また、本発明に係るケーソン上端部の施工方法によれば、頂版上の埋め戻しを行う前に、頂版の上端部に対応する位置で柱を切断して、柱の上端部と柱の切断位置より下の部分とを、ボルトで締結しておき、頂版上の埋め戻し完了後に、ボルトの締結を解除して、柱を引き抜くので、柱が露出している状態、容易に柱を切断し、埋め戻し後に柱を撤去できる。また、柱を切断後もボルトにより立てた状態に保持できるので、たとえば、支保工に接合された状態の仮設土留め壁上部を支えることができるので、仮設土留め壁で土留めを行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を適用した一例としてのオープンケーソン上端部の側面図である。
【図２】図１におけるオープンケーソン上端部の、図中のＡ部分の拡大図である。
【図３】図１におけるオープンケーソン上端部の上面図である。
【図４】図３におけるオープンケーソン上端部の上面図の一部拡大図である。
【図５】オープンケーソン上端部の施工順序を示す、オープンケーソン上端部の概略側面図である。
【図６】上端部の施工完了後のオープンケーソンの状態を示す、概略側面図である。
【符号の説明】
１   ケーソン
２   Ｈビーム
３   リングビーム
４   仮設土留め壁
５   土留め壁下部
６   土留め壁上部
８   頂版
１０ ボルト
【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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