(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数本の場所打ち杭と、鋼構造プラットフォームと、ジャッキと、オープンケーソンとを含むオープンケーソン施工構造であって、
複数本の前記場所打ち杭は、掘削される基礎ピットの底部に対称に設けられ、各前記場所打ち杭の頂端に鋼管柱が接続され、各前記鋼管柱の底端が対応する場所打ち杭の頂端に接続され、前記鋼管柱が前記掘削される基礎ピットから地面まで延伸し、
前記鋼構造プラットフォームには、全ての鋼管柱が接続され、前記鋼構造プラットフォームは、前記鋼管柱に垂直であり、
前記ジャッキは、各鋼管柱の頂端に設けられ、各前記ジャッキの頂部には管状柱が接続され、
前記オープンケーソンは、前記鋼管柱によって囲まれた空間外に套設され、前記オープンケーソンの内壁において、軸方向に沿って前記管状柱に対応する位置に鋼コーベルが間隔を空けて設けられ、前記オープンケーソンの内壁が前記鋼管柱に隣接し、前記鋼コーベルが前記管状柱に架設されることを特徴とする、オープンケーソン施工構造。
【請求項２】
前記鋼構造プラットフォームは、プラットフォーム環状梁及び横鋼梁を含み、
前記プラットフォーム環状梁は、全ての前記鋼管柱を一緒に接続し、
前記横鋼梁は、前記プラットフォーム環状梁の内部に接続されることを特徴とする、請求項１に記載のオープンケーソン施工構造。
【請求項３】
前記鋼構造プラットフォームの下底面と前記鋼管柱との間に鋼製ブレースが接続されることを特徴とする、請求項１に記載のオープンケーソン施工構造。
【請求項４】
前記鋼構造プラットフォームは、中空構造であり、前記鋼構造プラットフォーム上にクレーンが設けられ、前記鋼構造プラットフォーム下の前記基礎ピット内にグラブバケット掘削装置が設けられることを特徴とする、請求項１に記載のオープンケーソン施工構造。
【請求項５】
前記ジャッキは、双方向ジャッキであることを特徴とする、請求項１に記載のオープンケーソン施工構造。
【請求項６】
前記鋼コーベルは、第１面及び第２面が接続されてなるＬ型構造であり、
前記第１面は、前記オープンケーソンの内壁に接続され、前記第２面は、前記管状柱に架設されることを特徴とする、請求項１に記載のオープンケーソン施工構造。
【請求項７】
水平拘束部材をさらに含み、
前記水平拘束部材の一端は、前記第１面に垂直に接続され、前記水平拘束部材は、前記管状柱に垂直であり、前記水平拘束部材の他端は、前記管状柱の側壁に当接することを特徴とする、請求項６に記載のオープンケーソン施工構造。
【請求項８】
各前記ジャッキに設けられた変位センサ及び力センサと、
前記ジャッキ、変位センサ及び力センサに接続されたコントローラと、をさらに含むことを特徴とする、請求項１に記載のオープンケーソン施工構造。
【請求項９】
以下のステップ１からステップ６を含むオープンケーソン施工方法であって、
ステップ１において、掘削される基礎ピットの底部に複数本の場所打ち杭を対称に設け、各前記場所打ち杭の頂端に鋼管柱を接続し、ここで、各鋼管柱の底端は、対応する前記場所打ち杭の頂端に接続され、前記鋼管柱は、前記掘削される基礎ピットから地面に延伸し、
ステップ２において、前記基礎ピットを所定標高まで掘削し、全ての前記鋼管柱が接続された鋼構造プラットフォームを前記鋼管柱に垂直となるように取取り付け、
ステップ３において、各前記鋼管柱の頂端にジャッキを設け、
ステップ４において、各前記ジャッキの頂部に管状柱を接続し、
ステップ５において、前記オープンケーソンの内壁において軸方向に沿って管状柱に対応する位置に間隔を空けて鋼コーベルを設け、
ステップ６において、前記オープンケーソンの内壁が前記鋼管柱に隣接するように、前記オープンケーソンを前記鋼管柱によって囲まれた空間外に套設し、前記鋼コーベルを前記管状柱に架設することを特徴とする、オープンケーソン施工方法。
【請求項１０】
掘削される基礎ピットの底部に複数本の場所打ち杭を対称に設け、各前記場所打ち杭の頂端に鋼管柱を接続するステップには、
前記基礎ピットの底部に杭を打ち込んだ後、場所打ち杭の鉄筋かごを入れるステップと、
前記場所打ち杭の鉄筋かご内にコンクリートを第１設計標高まで流し込むステップと、
油圧鉛直度調整システムにより前記鋼管柱が前記鉄筋かごにおけるコンクリートに第２設計標高まで挿入されるように制御するステップと、を含むことを特徴とする、請求項９に記載のオープンケーソン施工方法。
【請求項１１】
全ての前記鋼管柱が接続された鋼構造プラットフォームを取り付けるステップには、
プラットフォーム環状梁を介して全ての前記鋼管柱を一緒に接続するステップと、
前記プラットフォーム環状梁の内部に横鋼梁を接続するステップと、を含むことを特徴とする、請求項９に記載のオープンケーソン施工方法。
【請求項１２】
全ての前記鋼管柱が接続された鋼構造プラットフォームを取り付けた後には、
前記鋼構造プラットフォームの下底面と前記鋼管柱との間に鋼製ブレースを接続するステップを含むことを特徴とする、請求項９に記載のオープンケーソン施工方法。
【請求項１３】
全ての前記鋼管柱が接続された鋼構造プラットフォームを取り付けるステップには、
全ての前記鋼管柱の中空構造が接続された鋼構造プラットフォームを取り付けるステップと、
前記鋼構造プラットフォーム上にクレーンを設けるステップと、
前記クレーンによりグラブバケット掘削装置を前記中空構造を通過して前記鋼構造プラットフォーム下の基礎ピット内に吊り下げるステップと、を含むことを特徴とする、請求項９に記載のオープンケーソン施工方法。
【請求項１４】
前記ジャッキは、双方向ジャッキであることを特徴とする、請求項９に記載のオープンケーソン施工方法。
【請求項１５】
前記オープンケーソンの内壁において、軸方向に沿って前記管状柱に対応する位置に間隔を空けて鋼コーベルを設けるステップには、
第１面と第２面を接続してＬ型構造の前記鋼コーベルを構成するステップと、
前記第１面を前記オープンケーソンの内壁に接続するステップと、を含み、
前記鋼コーベルを前記管状柱に架設するステップには、
前記第２面を前記管状柱に架設するステップを含むことを特徴とする、請求項９に記載のオープンケーソン施工方法。
【請求項１６】
前記第２面を前記管状柱に架設する前には、
水平拘束部材の一端を前記第１面に垂直に接続するステップをさらに含み、
前記第２面を前記管状柱に架設した後には、
前記水平拘束部材の他端を前記管状柱の側壁に垂直に当接させるステップをさらに含むことを特徴とする、請求項１５に記載のオープンケーソン施工方法。
【請求項１７】
前記鋼コーベルを前記管状柱に架設した後には、
各前記ジャッキに変位センサ及び力センサを設けるステップと、
前記ジャッキ、変位センサ及び力センサをコントローラに接続するステップとを、さらに含み、
前記コントローラは、前記変位センサにより各前記管状柱の変位を取得し、変位が一致しない場合、前記コントローラは、前記力センサが検出した双方向ジャッキに加わる力に応じて、前記管状柱の高さが調整されるように前記ジャッキを制御することを特徴とする、請求項９に記載のオープンケーソン施工方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、オープンケーソン施工構造及びその施工方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
オープンケーソンは、深基礎及び地下構築物を構築する施工プロセスである。施工にあたっては、地面又は基礎ピット内に開放的な鉄筋コンクリートケーソンを作り、所定強度に達した後、ケーソン内部で階層的に掘削して土を搬出し、掘削及び土壌面の下降につれて、ケーソンがそれ自体の重力又は他の措置の協力下で土壁間の摩擦抵抗及び切断反力を克服して設計標高まで沈下した後、底部を封止する。
【０００３】
オープンケーソン施工プロセスは、狭い場所で大深度（５０ｍ以上）の掘削が可能であり、周辺環境への影響が小さく、地質、水文条件が複雑な地域で施工可能であり、施工には複雑な設備の必要がなく、大型発掘と比較して掘削、搬送及び埋戻しの土量が少ないなどの利点を有する。一方、施工工程が多く、技術要求が高く、品質制御が難しいなどの欠点を有する。オープンケーソン過程におけるずれ補正は、オープンケーソン施工のキーの一つであり、オープンケーソン沈下過程においてタイムリーにずれ補正しないと、オープンケーソンが位置に到達したら、補正できなくなる恐れがある。
【発明の概要】
【０００４】
本発明は、オープンケーソン沈下施工において、垂直制御精度が低く、傾斜が発生し、非常に柔らかい土層中で沈下し過ぎやすく、操作プラットフォームの構築が複雑である問題を解決できるオープンケーソン施工構造及びその施工方法を提供することを目的とする。
【０００５】
上記問題を解決するために、本発明によれば、複数本の場所打ち杭と、鋼構造プラットフォームと、ジャッキと、オープンケーソンとを含むオープンケーソン施工構造であって、
複数本の前記場所打ち杭は、掘削される基礎ピットの底部に対称に設けられ、各前記場所打ち杭の頂端に鋼管柱が接続され、各前記鋼管柱の底端が対応する場所打ち杭の頂端に接続され、前記鋼管柱が前記掘削される基礎ピットから地面まで延伸し、
前記鋼構造プラットフォームには、全ての鋼管柱が接続され、前記鋼構造プラットフォームは、前記鋼管柱に垂直であり、
前記ジャッキは、各鋼管柱の頂端に設けられ、各前記ジャッキの頂部には管状柱が接続され、
前記オープンケーソンは、前記鋼管柱によって囲まれた空間外に套設され、前記オープンケーソンの内壁において、軸方向に沿って前記管状柱に対応する位置に鋼コーベルが間隔を空けて設けられ、前記オープンケーソンの内壁が前記鋼管柱に隣接し、前記鋼コーベルが前記管状柱に架設される、オープンケーソン施工構造が提供される。
【０００６】
さらに、前記鋼構造プラットフォームは、プラットフォーム環状梁及び横鋼梁を含み、前記プラットフォーム環状梁は、全ての前記鋼管柱を一緒に接続し、前記横鋼梁は、前記プラットフォーム環状梁の内部に接続される。
【０００７】
さらに、前記構造において、前記鋼構造プラットフォームの下底面と前記鋼管柱との間に鋼製ブレースが接続される。
【０００８】
さらに、前記構造において、前記鋼構造プラットフォームは、中空構造であり、前記鋼構造プラットフォーム上にクレーンが設けられ、前記鋼構造プラットフォーム下の前記基礎ピット内にグラブバケット掘削装置が設けられる。
【０００９】
さらに、前記構造において、前記ジャッキは、双方向ジャッキである。
【００１０】
さらに、前記構造において、前記鋼コーベルは、第１面及び第２面が接続されてなるＬ型構造であり、前記第１面は、前記オープンケーソンの内壁に接続され、前記第２面は、前記管状柱に架設される。
【００１１】
さらに、前記構造において、水平拘束部材をさらに含み、前記水平拘束部材の一端は、前記第１面に垂直に接続され、前記水平拘束部材は、前記管状柱に垂直であり、前記水平拘束部材の他端は、前記管状柱の側壁に当接する。
【００１２】
さらに、前記構造において、各前記ジャッキに設けられた変位センサ及び力センサと、前記ジャッキ、変位センサ及び力センサに接続されたコントローラと、をさらに含む。
【００１３】
本発明の他の態様によれば、以下のステップ１からステップ６を含むオープンケーソン施工方法であって、
ステップ１において、掘削される基礎ピットの底部に複数本の場所打ち杭を対称に設け、各前記場所打ち杭の頂端に鋼管柱を接続し、ここで、各鋼管柱の底端は、対応する前記場所打ち杭の頂端に接続され、前記鋼管柱は、前記掘削される基礎ピットから地面に延伸し、
ステップ２において、前記基礎ピットを所定標高まで掘削し、全ての前記鋼管柱が接続された鋼構造プラットフォームを前記鋼管柱に垂直となるように取取り付け、
ステップ３において、各前記鋼管柱の頂端にジャッキを設け、
ステップ４において、各前記ジャッキの頂部に管状柱を接続し、
ステップ５において、前記オープンケーソンの内壁において軸方向に沿って管状柱に対応する位置に間隔を空けて鋼コーベルを設け、
ステップ６において、前記オープンケーソンの内壁が前記鋼管柱に隣接するように、前記オープンケーソンを前記鋼管柱２によって囲まれた空間外に套設し、前記鋼コーベルを前記管状柱に架設する、オープンケーソン施工方法が提供される。
【００１４】
さらに、前記方法において、掘削される基礎ピットの底部に複数本の場所打ち杭を対称に設け、各前記場所打ち杭の頂端に鋼管柱を接続するステップには、
前記基礎ピットの底部に杭を打ち込んだ後、場所打ち杭の鉄筋かごを入れるステップと、
前記場所打ち杭の鉄筋かご内にコンクリートを第１設計標高まで流し込むステップと、
油圧鉛直度調整システムにより前記鋼管柱が前記鉄筋かごにおけるコンクリートに第２設計標高まで挿入されるように制御するステップと、を含む。
【００１５】
全ての前記鋼管柱が接続された鋼構造プラットフォームを取り付けるステップには、
プラットフォーム環状梁を介して全ての前記鋼管柱を一緒に接続するステップと、
前記プラットフォーム環状梁の内部に横鋼梁を接続する。
【００１６】
さらに、前記方法において、全ての前記鋼管柱が接続された鋼構造プラットフォームを取り付けた後には、前記鋼構造プラットフォームの下底面と前記鋼管柱との間に鋼製ブレースを接続するステップを含む。
【００１７】
さらに、前記方法において、全ての前記鋼管柱が接続された鋼構造プラットフォームを取り付けるステップには、
全ての前記鋼管柱の中空構造が接続された鋼構造プラットフォームを取り付けるステップと、
前記鋼構造プラットフォーム上にクレーンを設けるステップと、
前記クレーンによりグラブバケット掘削装置を前記中空構造を通過して前記鋼構造プラットフォーム下の基礎ピット内に吊り下げるステップと、を含む。
【００１８】
さらに、前記方法において、前記ジャッキは、双方向ジャッキである。
【００１９】
さらに、前記方法において、前記オープンケーソンの内壁において、軸方向に沿って前記管状柱に対応する位置に間隔を空けて鋼コーベルを設けるステップには、
第１面と第２面を接続してＬ型構造の前記鋼コーベルを構成するステップと、
前記第１面を前記オープンケーソンの内壁に接続するステップと、を含み、
前記鋼コーベルを前記管状柱に架設するステップには、
前記第２面を前記管状柱に架設するステップを含む。
【００２０】
さらに、前記方法において、前記第２面を前記管状柱に架設する前には、
水平拘束部材の一端を前記第１面に垂直に接続するステップをさらに含み、
前記第２面を前記管状柱に架設した後には、
前記水平拘束部材の他端を前記管状柱の側壁に垂直に当接させるステップをさらに含む。
【００２１】
さらに、前記方法において、前記鋼コーベルを前記管状柱に架設した後には、
各前記ジャッキに変位センサ及び力センサを設けるステップと、
前記ジャッキ、変位センサ及び力センサをコントローラに接続するステップとを、さらに含み、
前記コントローラは、前記変位センサにより各前記管状柱の変位を取得し、変位が一致しない場合、前記コントローラは、前記力センサが検出した双方向ジャッキに加わる力に応じて、前記管状柱の高さが調整されるように前記ジャッキを制御する。
【００２２】
従来技術と比較して、本発明は、オープンケーソン沈下施工において、垂直制御精度が低く、傾斜が発生し、非常に柔らかい土層中で沈下し過ぎやすく、操作プラットフォームの構築が複雑であるなどの問題に対して、一柱（鋼管柱）一杭（場所打ち杭）ガイド式制御可能なオープンケーソン施工構造を提供し、鋼管柱を場所打ち杭に挿入して形成した「一柱一杭」を垂直荷重支持機構としてオープンケーソンの内側に配置し、鋼構造プラットフォームにより一柱一杭を一体化することによって、オープンケーソン沈下の安定性に有利である。各双方向ジャッキの頂部に管状柱が接続され、前記鋼コーベルがオープンケーソン沈下過程における重要なガイド機構として前記管状柱に架設される。オープンケーソンを沈下させる際に、前記鋼管柱によって囲まれた空間内の基礎ピット中から土を掘り出しながら、前記管状柱に架設された最下部の鋼コーベルＡを取り外すことにより、オープンケーソンは、それ自体の重力により鋼コーベルＡ上方の鋼コーベルＢが前記管状柱に架設されるまで沈下することができる。このように前記管状柱に架設された最下部の鋼コーベルを繰り返して取り外すことにより、オープンケーソンは、それ自体の重力により沈下し続けることができる。また、オープンケーソン沈下の過程において傾斜が発生した場合、ジャッキにより管状柱の高さを調節することができ、これによって、オープンケーソンが沈下過程において常に垂直状態を保持することが保証され、沈下過程におけるオープンケーソンの垂直度及び安定性が有効に制御されるため、施工が容易になり、施工リスクが減少し、コストが下がる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の一実施例に係るオープンケーソン施工構造の模式図である。
【図２】本発明の一実施例に係るオープンケーソン施工構造の平面図である。
【図３】本発明の一実施例に係る鋼コーベルの接続の模式図である。
【図４】本発明の一実施例に係る場所打ち杭と鋼管柱との接続の模式図である。
【図５】本発明の一実施例に係るオープンケーソン施工方法の第１施工状況の模式図である。
【図６】本発明の一実施例に係るオープンケーソン施工方法の第２施工状況の模式図である。
【図７】本発明の一実施例に係るオープンケーソン施工方法の第３施工状況の模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
本発明の上記目的、特徴及び利点をより分かりやすくするために、以下、図面及び具体的な実施形態により本発明をさらに詳しく説明する。
【００２５】
図１から４に示すように、本発明は、オープンケーソン施工構造を提供する。
前記オープンケーソン施工構造は、複数本の場所打ち杭１と、鋼構造プラットフォーム４と、ジャッキ５と、オープンケーソン７とを含む。
複数本の前記場所打ち杭１は、掘削される基礎ピットの底部に対称に設けられ、各場所打ち杭１の頂端に鋼管柱２が接続され、各鋼管柱２の底端が対応する場所打ち杭１の頂端に接続され、前記鋼管柱２が前記掘削される基礎ピットから地面３まで延伸する。
前記鋼構造プラットフォーム４には、全ての鋼管柱２が接続され、前記鋼構造プラットフォーム４は、前記鋼管柱２に垂直である。
前記ジャッキ５は、各鋼管柱２の頂端に設けられる。各鋼管柱２の頂端と、対応するジャッキ５とがアンカーボルト及びスペーサーを介して接続することができ、各ジャッキ５の頂部には、管状柱６が接続される。ここで、図３に示すように、前記管状柱６と、対応するジャッキ５とは、フランジ１３を介して接続することができる。
前記オープンケーソン７は、前記鋼管柱２によって囲まれた空間外に套設され、前記オープンケーソン７の内壁において、軸方向に沿って管状柱６に対応する位置に鋼コーベル８が間隔を空けて設けられ、前記オープンケーソン７の内壁が前記鋼管柱２に隣接し、前記鋼コーベル８が前記管状柱６に架設される。
【００２６】
具体的には、図３に示すように、オープンケーソンの内壁における各設計標高の位置に複数のボルト孔が開設されてもよい。これによって、ボルト１２とボルト孔との組み合わせにより、鋼コーベル８の固定は容易になる。
【００２７】
ここで、本発明は、オープンケーソン沈下施工において、垂直制御精度が低く、傾斜が発生し、非常に柔らかい土層中で沈下し過ぎやすく、操作プラットフォームの構築が複雑であるなどの問題に対して、一柱（鋼管柱）一杭（場所打ち杭）ガイド式制御可能なオープンケーソン施工構造を提供し、鋼管柱を場所打ち杭に挿入して形成した「一柱一杭」を垂直荷重支持機構としてオープンケーソンの内側に配置し、鋼構造プラットフォームにより一柱一杭を一体化することによって、オープンケーソン沈下の安定性に有利である。各双方向ジャッキの頂部に管状柱が接続され、前記鋼コーベルがオープンケーソン沈下過程における重要なガイド機構として前記管状柱に架設される。オープンケーソンを沈下させる際に、前記鋼管柱によって囲まれた空間内の基礎ピット中から土を掘り出しながら、前記管状柱に架設された最下部の鋼コーベルＡを取り外すことにより、オープンケーソンは、それ自体の重力により鋼コーベルＡ上方の鋼コーベルＢが前記管状柱に架設されるまで沈下することができる。このように前記管状柱に架設された最下部の鋼コーベルを繰り返して取り外すことにより、オープンケーソンは、それ自体の重力により沈下し続けることができる。また、オープンケーソン沈下の過程において傾斜が発生した場合、ジャッキにより管状柱の高さを調節することができ、これによって、オープンケーソンが沈下過程において常に垂直状態を保持することが保証され、沈下過程におけるオープンケーソンの垂直度及び安定性が有効に制御されるため、施工が容易になり、施工リスクが減少し、コストが下がる。
【００２８】
図２に示すように、本発明の一実施例に係るオープンケーソン施工構造において、前記鋼構造プラットフォームは、プラットフォーム環状梁及び横鋼梁を含む。前記プラットフォーム環状梁は、全ての鋼管柱を一緒に接続し、前記横鋼梁は、前記プラットフォーム環状梁の内部に接続される。
【００２９】
ここで、鋼構造プラットフォームは、プラットフォーム環状梁と横鋼梁から構成され、完全溶接により強度を保証する。
【００３０】
図１に示すように、本発明の一実施例に係るオープンケーソン施工構造において、接続強度をさらに保証するために、前記鋼構造プラットフォームの下底面と前記鋼管柱との間に鋼製ブレース１１が接続される。
【００３１】
図１に示すように、本発明の一実施例に係るオープンケーソン施工構造において、前記鋼構造プラットフォームは中空構造である。前記鋼構造プラットフォーム４上にクレーン９が設けられ、前記鋼構造プラットフォーム下の基礎ピット内にグラブバケット掘削装置が設けられる。
【００３２】
ここで、鋼構造プラットフォーム４は、大型機器の基礎として、クレーン９、グラブバケット掘削装置、クレーン建設用材料などの載置に適用可能であり、現場施工を容易にし、作業効率及び施工品質を効果的に向上させ、コスト削減、施工リスク低減及び品質制御の目的を実現できる。例えば、鋼構造プラットフォーム上にクレーンを架設した後、鋼構造プラットフォームの中空スペースを通過してグラブバケット掘削装置を鋼構造プラットフォーム下の基礎ピット内に吊り下げて掘削を行い、そして掘削土クレーンにより基礎ピット内から地面に吊り上げて搬出することができる。
【００３３】
本発明の一実施例に係るオープンケーソン施工構造において、前記ジャッキは、双方向ジャッキであることにより、管状柱の高さが柔軟に調整される。
【００３４】
図１及び３に示すように、本発明の一実施例に係るオープンケーソン施工構造において、前記鋼コーベル８は、第１面と第２面が接続してなるＬ型構造であり、前記第１面は、前記オープンケーソン７の内壁に接続され、前記第２面は、前記管状柱６に架設される。
【００３５】
図１及び３に示すように、本発明の一実施例に係るオープンケーソン施工構造は、水平拘束部材１０をさらに含む。前記水平拘束部材１０の一端は、前記第１面に垂直に接続され、前記水平拘束部材１０は、前記管状柱６に垂直であり、前記水平拘束部材の他端は、前記管状柱の側壁に当接する。
【００３６】
本発明の一実施例に係るオープンケーソン施工構造は、
各ジャッキ５に設けられた変位センサ及び力センサと、
前記ジャッキ、変位センサ及び力センサに接続されたコントローラと、をさらに含む。
【００３７】
ここで、双方向ジャッキ５に置変位センサ及び力センサを設けることにより、管状柱６の変位及びそれに加わる力を検出し、コントローラを配置することにより、複数のジャッキの伸縮を制御することでオープンケーソン沈下をインテリジェントで正確に制御することができる。コントローラは、変位センサにより各管状柱の変位を取得し、変位が一致しない場合、力センサが検出した双方向ジャッキに加わる力に応じて、管状柱の高さが調整されるようにジャッキを制御することにより、インテリジェントで正確な制御が達成される。
【００３８】
本発明は、オープンケーソン施工方法をさらに提供する。当該方法は、以下のステップを含む。
図５に示すように、ステップＳ１において、掘削される基礎ピットの底部に複数本の場所打ち杭１を対称に設け、各場所打ち杭１の頂端に鋼管柱２を接続し、ここで、各鋼管柱２の底端は、対応する場所打ち杭１の頂端に接続され、前記鋼管柱２は、前記掘削される基礎ピットから地面３まで延伸する。
図６に示すように、ステップＳ２において、基礎ピットを所定標高まで掘削し、全ての鋼管柱２が接続された鋼構造プラットフォーム４を前記鋼管柱に垂直となるように取り付ける。
図７に示すように、ステップＳ３において、各鋼管柱の頂端にジャッキ５を設ける。
ここで、各鋼管柱の頂端は、アンカーボルト及びスペーサーを介して対応するジャッキに接続されてもよい。
図７に示すように、ステップＳ４において、各ジャッキ５の頂部に管状柱６を接続する。
ここで、前記管状柱６は、フランジ１３を介して対応するジャッキ５に接続されてもよい。
図７に示すように、ステップＳ５において、オープンケーソン７の内壁において、軸方向に沿って管状柱６に対応する位置に間隔を空けて鋼コーベル８を設ける。
図７に示すように、ステップＳ６において、前記オープンケーソン７の内壁が前記鋼管柱２に隣接するように、前記オープンケーソン７を前記鋼管柱２によって囲まれた空間外に套設し、前記鋼コーベル８を前記管状柱６に架設する。
【００３９】
ここで、本発明は、オープンケーソン沈下施工において、垂直制御精度が低く、傾斜が発生し、非常に柔らかい土層中で沈下し過ぎやすく、操作プラットフォームの構築が複雑であるなどの問題に対して、一柱（鋼管柱）一杭（場所打ち杭）ガイド式制御可能なオープンケーソン施工構造を提供し、鋼管柱を場所打ち杭に挿入して形成した「一柱一杭」を垂直荷重支持機構としてオープンケーソンの内側に配置し、鋼構造プラットフォームにより一柱一杭を一体化することによって、オープンケーソン沈下の安定性に有利である。各双方向ジャッキの頂部に管状柱が接続され、前記鋼コーベルがオープンケーソン沈下過程における重要なガイド機構として前記管状柱に架設される。オープンケーソンを沈下させる際に、前記鋼管柱によって囲まれた空間内の基礎ピット中から土を掘り出しながら、前記管状柱に架設された最下部の鋼コーベルＡを取り外すことにより、オープンケーソンは、それ自体の重力により鋼コーベルＡ上方の鋼コーベルＢが前記管状柱に架設されるまで沈下することができる。このように前記管状柱に架設された最下部の鋼コーベルを繰り返して取り外すことにより、オープンケーソンは、それ自体の重力により沈下し続けることができる。また、オープンケーソン沈下の過程において傾斜が発生した場合、ジャッキにより管状柱の高さを調節することができ、これによって、オープンケーソンが沈下過程において常に垂直状態を保持することが保証され、沈下過程におけるオープンケーソンの垂直度及び安定性が有効に制御されるため、施工が容易になり、施工リスクが減少し、コストが下がる。
【００４０】
本発明の一実施例に係るオープンケーソン施工方法において、掘削される基礎ピットの底部に複数本の場所打ち杭を対称に設け、各場所打ち杭の頂端に鋼管柱を接続するステップＳ１は、
図５に示すように、基礎ピットの底部に杭を打ち込んだ後、場所打ち杭の鉄筋かごを入れるステップと、
場所打ち杭の鉄筋かご内にコンクリートを第１設計標高まで流し込むステップと、
ＨＤＣ高精度油圧鉛直度調整システムにより鋼管柱が鉄筋かごにおけるコンクリートに第２設計標高まで挿入されるように制御するステップと、を含む。
【００４１】
本発明の一実施例に係るオープンケーソン施工方法において、全ての鋼管柱が接続された鋼構造プラットフォームを取り付けるステップＳ２は、
プラットフォーム環状梁を介して全ての鋼管柱を一緒に接続するステップと、
前記プラットフォーム環状梁の内部に横鋼梁を接続するステップと、を含む。
ここで、鋼構造プラットフォームは、プラットフォーム環状梁及び横鋼梁から構成され、完全溶接により強度を保証する。
【００４２】
本発明の一実施例に係るオープンケーソン施工方法において、全ての鋼管柱が接続された鋼構造プラットフォームを取り付けるステップＳ２の後に、
図６に示すように、接続強度をさらに保証するために、前記鋼構造プラットフォームの下底面と前記鋼管柱との間に鋼製ブレース１１を接続するステップを含む。
【００４３】
本発明の一実施例に係るオープンケーソン施工方法において、全ての鋼管柱が接続された鋼構造プラットフォームを取り付けるステップＳ２は、
全ての鋼管柱の中空構造を接続する鋼構造プラットフォームを取り付けるステップと、
前記鋼構造プラットフォーム上にクレーンを設けるステップと、
クレーンによりグラブバケット掘削装置を前記中空構造を通過して前記鋼構造プラットフォーム下の基礎ピット内に吊り下げるステップと、を含む。
【００４４】
ここで、鋼構造プラットフォームは、大型機器の基礎として、クレーン、グラブバケット掘削装置、クレーン建設用材料などの載置に適用可能であり、現場施工を容易にし、作業効率及び施工品質を効果的に向上させ、コスト削減、施工リスク低減及び品質制御の目的を実現できる。例えば、鋼構造プラットフォーム上にクレーンを架設した後、鋼構造プラットフォームの中空スペースを通過してグラブバケット掘削装置を鋼構造プラットフォーム下の基礎ピット内に吊り下げて掘削を行い、そして掘削土クレーンにより基礎ピット内から地面に吊り上げて搬出することができる。
【００４５】
本発明の一実施例に係るオープンケーソン施工方法において、前記ジャッキは、双方向ジャッキである。
【００４６】
図７に示すように、本発明の一実施例に係るオープンケーソン施工方法において、前記オープンケーソンの内壁において、軸方向に沿って管状柱に対応する位置に間隔を空けて鋼コーベルを設けるステップＳ５は、
第１面と第２面を接続してＬ型構造の鋼コーベル８を構成するステップと、
前記第１面を前記オープンケーソン７の内壁に接続するステップと、を含む。
【００４７】
図７に示すように、本発明の一実施例に係るオープンケーソン施工方法において、前記鋼コーベルを前記管状柱に架設するステップＳ６は、前記第２面を前記管状柱６に架設するステップを含む。
【００４８】
図７に示すように、本発明の一実施例に係るオープンケーソン施工方法において、前記第２面を前記管状柱に架設する前には、
水平拘束部材１０の一端を前記第１面に垂直に接続するステップをさらに含む。
【００４９】
前記第２面を前記管状柱６上に架設した後には、
前記水平拘束部材１０の他端を前記管状柱６の側壁に垂直に当接させるステップをさらに含む。
本発明の一実施例に係るオープンケーソン施工方法において、前記鋼コーベルを前記管状柱に架設した後には、
各ジャッキに変位センサ及び力センサを設けるステップと、
前記ジャッキ、変位センサ及び力センサをコントローラに接続するステップと、をさらに含む。
コントローラは、変位センサにより各管状柱の変位を取得し、変位が一致しない場合、力センサが検出した双方向ジャッキに加わる力に応じて、管状柱の高さが調整されるようにジャッキを制御する。
【００５０】
ここで、双方向ジャッキに置変位センサ及び力センサを設けることにより、管状柱の変位及びそれに加わる力を検出し、コントローラを配置することにより、複数のジャッキの伸縮を制御することでオープンケーソン沈下をインテリジェントで正確に制御することができる。コントローラは、変位センサにより各管状柱の変位を取得し、変位が一致しない場合、前記コントローラは、力センサが検出した双方向ジャッキに加わる力に応じて、管状柱の高さが調整されるようにジャッキを制御することにより、インテリジェントで正確な制御が達成される。
【００５１】
本明細書の各実施形態は、漸進的に説明されており、各実施例では、他の実施例との違いが主に説明され、各実施例間の同一又は類似の部分については、相互に参照すればよい。
【００５２】
本発明の趣旨及び範囲から逸脱しない限り、当業者は本発明に様々な変更及び変形を加えることができる。これらの変更及び変形が本発明の特許請求の範囲及び同等技術範囲内に属すれば、本発明は、これらの変更及び変形を含めることも意図する。
【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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