(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
油圧ジャッキで仮設圧入用グランドアンカーを牽引することにより地中に沈設されたケーソン立坑本体と、
該ケーソン立坑本体の側壁の外側に、かつ該側壁の上端部に設けられたアンカー定着部であって、前記ケーソン立坑本体の側壁の外側の周方向において部分的に設けられた凸状のアンカー定着部と、
前記凸状アンカー定着部に設けられる補強鉄筋であって、前記側壁から当該凸状アンカー定着部にわたって配設された複数の曲げ引張力補強筋と当該凸状アンカー定着部に全体に渡って配設された複数のせん断補強筋とを含む補強鉄筋と、
前記仮設圧入用グランドアンカーによる沈設完了後の前記ケーソン立坑本体に設置される外付本設アンカーであって、前記アンカー定着部に上端が定着され、地中に下端が定着された外付本設アンカーと、を備え、
前記仮設圧入用グランドアンカーは前記アンカー定着部に前記外付本設アンカーが設置された後、前記ケーソン立坑本体から取り外されて成ることを特徴とする、ケーソン立坑。
【請求項２】
請求項１に記載されたケーソン立坑において、前記ケーソン立坑本体の重量は、当該ケーソン立坑本体が地中において受ける浮力より大きくなるように設定されていることを特徴とする、ケーソン立坑。
【請求項３】
請求項１または２に記載されたケーソン立坑において、前記外付本設アンカーの地中埋設部の周囲に本設アンカー保護管が設けられていることを特徴とする、ケーソン立坑。
【請求項４】
ケーソン立坑本体の側壁の外側に、かつ該側壁の上端部に設けられたアンカー定着部であって前記ケーソン立坑本体の側壁の外側の周方向において部分的に設けられた凸状のアンカー定着部と、前記凸状アンカー定着部に設けられる補強鉄筋であって前記側壁から当該凸状アンカー定着部にわたって配設された複数の曲げ引張力補強筋と当該凸状アンカー定着部に全体に渡って配設された複数のせん断補強筋とを含む補強鉄筋と、を備えたケーソン立坑本体を、油圧ジャッキで仮設圧入用グランドアンカーを牽引することにより地中に沈設する沈設工程と、
外付本設アンカーを、前記仮設圧入用グランドアンカーによる前記沈設工程を経て地中に沈設された前記ケーソン立坑本体の前記凸状アンカー定着部を該外付本設アンカーの上端定着部とし、地中を下端定着部として、緊張、定着するアンカー定着工程と、
前記アンカー定着工程後に前記ケーソン立坑本体から前記仮設圧入用グランドアンカーを取り外す取外し工程と、
を有することを特徴とする、ケーソン立坑の設置方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、地中に沈設されたケーソン立坑本体を外付本設アンカーを用いて定着させたケーソン立坑に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
地下にトンネル等の構造物を施工する場合に設置するオープンケーソン等のケーソン立坑は、例えば、ケーソン立坑本体を構成するケーソン躯体の内部の地盤を掘削しながら、仮設圧入用のグランドアンカーを油圧ジャッキ等によって牽引し、前記ケーソン躯体に反力を与えることにより圧入沈設される「圧入ケーソン工法」や、前記油圧ジャッキを積極的には使用しないで、ケーソン躯体の自重やその他の躯体や鋼材等の載荷重により、当該ケーソン躯体を地盤に押し込んでいく「オープンケーソン工法」によって行われる。
【０００３】
沈設されたケーソン立坑は、通常、その自重によって浮力に対抗し、安定に設置できるように設計されている。このように浮力に対抗するケーソン立坑の自重を確保するため、該ケーソン立坑の側壁や底版の厚みは、そのケーソン立坑本体の強度を確保するために必要な厚みよりも大きく設定されている。
【０００４】
ここで、前記ケーソン立坑を設置する際に、当該設置場所の地盤が、自然的原因による汚染土壌（以下、自然汚染土壌と称する場合がある）、すなわち、ヒ素、鉛、セレン等の汚染物質の含有量が環境基準値を超える自然汚染土壌である場合があり、ケーソン立坑を設置するための地盤の掘削によって、掘削土として前記自然汚染土壌が排出されることとなる。
【０００５】
また、掘削中に排出される地下水も、前記自然汚染土壌中の前記汚染物質により、二次汚染を受けている可能性がある。したがって、このような自然汚染土壌の地盤においてケーソン立坑を設置する場合、前記掘削土や地下水の排出量を減少させることが望まれている。
【０００６】
前記掘削土や地下水の排出量を少なくするためには、設置するケーソン立坑本体の横断面面積を小さくして、当該ケーソン立坑本体の体積、すなわち、掘削する地盤の体積を減少させることが考えられるが、立坑本体の内部の空間（内径）は、例えばトンネル掘削のためのシールドマシンを導入するために要求される空間を確保する必要があるので小さくすることができない。したがって、前記空間を確保したまま当該ケーソン立坑本体の横断面面積を小さくするためには、ケーソン立坑本体の側壁の厚みを薄くする必要がある。
【０００７】
一方、前記壁の厚みを薄くすると浮力に対抗するケーソン立坑の自重が確保できなくなるので、例えば本設アンカーを設置することにより浮力対策の補強を行うことが考えられる。  
特許文献１（特開２００１−１１８６７号公報）には、沈設されたケーソン立坑の底版にアンカーを設けた構造が開示されている。
【０００８】
【特許文献１】特開２００１−１１８６７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、この構造では、前記ケーソン立坑の底版にアンカーを埋設したことにより、当該ケーソン立坑の底版に断面欠損やこれによるひび割れ等による耐力および耐久性の低下の問題が生じる虞がある。
【００１０】
本発明の課題は、ケーソン立坑の底版および側壁における、断面欠損やひび割れ等による耐力および耐久性の低下を防止するとともに、ケーソン立坑本体の側壁の厚みを薄くすることによってケーソン立坑本体の横断面面積を小さくし、当該ケーソン立坑本体の沈設の際に排出される掘削土の排出量を減少させることを可能とするケーソン立坑およびその設置方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記課題を解決するため、本発明の第１の態様に係るケーソン立坑の発明は、地中に沈設されたケーソン立坑本体と、該ケーソン立坑本体の側壁の外側であって、該側壁の上端部に設けられたアンカー定着部と、前記アンカー定着部に上端が定着され、地中に下端が定着された外付本設アンカーと、を備えたことを特徴とするものである。
【００１２】
本態様における本設アンカーは、その上端をケーソン立坑本体の側壁の外側の上端部に設けられたアンカー定着部に定着され、その下端を地中に定着される。すなわち、ケーソン立坑本体の「外付」の本設アンカーである。
【００１３】
前記外付本設アンカーは、その上端をケーソン立坑本体の底版や側壁内部に配置しないので、当該ケーソン立坑本体の底版や側壁に本設アンカー設置のための貫通孔を設ける必要がない。したがって、ケーソン立坑本体の底版や側壁への断面欠損やこれによるひび割れといった漏水の発生要因をなくし、ケーソン立坑本体の耐力および耐久性の低下を防止することができる。
【００１４】
ケーソン立坑本体の底版に本設アンカーを設ける場合には、前述のケーソン立坑本体の底版や側壁への断面欠損やこれによるひび割れによる耐力および耐久性の低下を防止するために、当該底版の増厚や補強、防水対策等を別途検討する必要がある。本発明においては、前記底版の構造設計において、前記ケーソン立坑本体の底版や側壁への断面欠損やこれによるひび割れによる耐力および耐久性の低下による影響を考慮する必要がなく、該底版の厚みはケーソン立坑本体としての強度を確保できる厚さであればよいので、その厚みを薄くすることができる。
【００１５】
また同様に、ケーソン立坑本体の側壁においてもその厚みを薄くし、その横断面面積を小さくすることができる。したがって、ケーソン立坑本体に要求される内空断面（内径）を確保しつつ、当該ケーソン立坑本体の総体積を減少させることができ、ケーソン立坑本体の構造体コンクリート量およびその沈設時の掘削土量を減少させることができる。また、ケーソン立坑の建設費を減縮することができる。
【００１６】
本発明の第２の態様に係るケーソン立坑の発明は、第１の態様のケーソン立坑において、前記アンカー定着部は、前記ケーソン立坑本体の側壁の外側の周方向において部分的に設けられた凸状アンカー定着部であることを特徴とするものである。
【００１７】
本態様において、前記アンカー定着部は、ケーソン立坑本体の側壁の外側の周方向において部分的に設けられている。このことによって、当該アンカー定着部を形成する構造体コンクリート量を減縮することができる。
【００１８】
このようにケーソン立坑本体の側壁の外側の周方向において部分的に設けられた凸状アンカー定着部に外付本設アンカーを定着させると、該凸状アンカー定着部と該側壁との接合部近傍には局部的な応力が作用するため、有限要素法等により、耐久性を確保するための適切な検討、対策を行うことが好ましい。
【００１９】
本発明の第３の態様に係るケーソン立坑の発明は、第１の態様または第２の態様のケーソン立坑において、前記ケーソン立坑本体の重量は、当該ケーソン立坑本体が地中において受ける浮力より大きくなるように設定されていることを特徴とするものである。
【００２０】
本発明によれば、ケーソン立坑本体の重量が、当該ケーソン立坑本体が地中において受ける浮力より大きくなるように設定されていることによって、外付本設アンカーがなくてもケーソン立坑本体の浮上りが生じない。このようなケーソン立坑本体を、外付本設アンカーを用いて安定させることによって、より信頼性、安全性の高いケーソン立坑とすることができる。
【００２１】
本発明の第４の態様に係るケーソン立坑の発明は、第１の態様乃至第３の態様のいずれか一つのケーソン立坑において、前記外付本設アンカーの地中埋設部の周囲に本設アンカー保護管が設けられていることを特徴とするものである。
【００２２】
本発明に係るケーソン立坑において、外付本設アンカーは、沈設されたケーソン立坑本体の側壁の外側に設けられている。
【００２３】
本発明に係るケーソン立坑の近隣に他の構造物を建設する場合、前記外付本設アンカーが設けられたケーソン立坑の近接地盤を掘削すると、建設機械により外付本設アンカーが損傷を受ける虞がある。特に、前記地中埋設部の上部（地表面近傍）は、一般車両や大型重機や重量物を積載したトラック等の荷重や振動により、前記外付本設アンカーに側方土圧が作用し、部分的な水平荷重を受けることが懸念される。
【００２４】
本発明によれば、外付本設アンカーの地中埋設部の周囲に本設アンカー保護管を設けることにより、該地中埋設部への直接的、もしくは周囲の地盤からの間接的な外力による損傷や変形を防止し、当該外付本設アンカーの健全性を確保することができる。
【００２５】
本発明の第５の態様に係るケーソン立坑の設置方法の発明は、ケーソン立坑本体の側壁の外側であって、該側壁の上端部にアンカー定着部を備えたケーソン立坑本体を、地中に沈設する沈設工程と、外付本設アンカーを、地中に沈設された前記ケーソン立坑本体の前記アンカー定着部を該外付本設アンカーの上端定着部として、緊張、定着するアンカー定着工程と、を有することを特徴とするものである。  
本発明によれば、第１の態様と同様の作用効果を奏するケーソン立坑を設置することができる。
【発明の効果】
【００２６】
本発明によれば、ケーソン立坑本体の底版および側壁における断面欠損、またはこれによるひび割れ等による、該ケーソン立坑本体の耐力および耐久性の低下を防止するとともに、ケーソン立坑本体の前記側壁の厚みを薄くすることによってケーソン立坑本体の横断面面積を小さくすることができるので、当該ケーソン立坑本体に要求される内空断面（内径）を確保しつつ、その総体積を減少させることができ、ケーソン立坑本体を沈設時の掘削土量を減少させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
以下、本発明に係るケーソン立坑およびその設置方法について、実施例を挙げて説明する。図１は、本発明に係るケーソン立坑１の平面図（Ａ）および縦断面図（Ｂ）である。図２は、従来のケーソン立坑１１の平面図（Ａ）および縦断面図（Ｂ）である。
【００２８】
本実施の形態におけるケーソン立坑１は、地中に沈設されるケーソン立坑本体２と、該ケーソン立坑本体２の側壁３の外側であって、該側壁３の上端部に設けられたアンカー定着部４と、前記アンカー定着部４に上端が定着され、地中に下端が定着された外付本設アンカー５と、によって構成される。前記アンカー定着部４は、図３に示されるように、前記ケーソン立坑本体２の側壁３の外側の周方向において部分的に突出した凸状アンカー定着部６として設けられている。
【００２９】
前記外付本設アンカー５は、その上端が前記ケーソン立坑本体２の側壁３の外側の上端部に設けられた凸状アンカー定着部６（アンカー定着部４）に定着され、その下端が地中に定着されているので、当該ケーソン立坑本体２の底版７や側壁３に本設アンカー設置のための貫通孔を設ける必要がない。したがって、ケーソン立坑本体２の底版７や側壁３への断面欠損やこれによるひび割れといった漏水の発生要因をなくし、ケーソン立坑本体２の耐力および耐久性の低下を防止することができる。
【００３０】
ケーソン立坑本体２の底版７に本設アンカーを設ける場合には、当該底版７に貫通孔を設けるため、前述の断面欠損やこれによるひび割れによる耐力および耐久性の低下を防止するために、当該底版７の増厚や補強、防水対策等を別途検討する必要がある。本実施例においては、前記底版７の構造設計において、前記断面欠損等による耐力および耐久性の低下による影響を考慮する必要がなく、該底版７の厚みはケーソン立坑本体２としての強度を確保できる厚さであればよいので、その厚みを薄くすることができる。
【００３１】
また同様に、ケーソン立坑本体２の側壁３においてもその厚みを薄くし、その横断面面積を小さくすることができる。したがって、ケーソン立坑本体２に要求される内空断面（内径）を確保しつつ、当該ケーソン立坑本体２の総体積を減少させることができ、ケーソン立坑本体２の構造体コンクリート量およびその沈設時の掘削土量を減少させることができる。また、ケーソン立坑１の建設費を減縮することができる。
【００３２】
図２は本設アンカーを設置しないケーソン立坑１１であり、ケーソン立坑本体１２の自重によって浮力に対抗し、安定に設置できるように設計されているのが従来例である。例えば、内径ａ２：８．０ｍ、立坑内部深さｂ２：３０．０ｍのケーソン立坑１１（ケーソン立坑本体１２）の場合には、浮力に対抗するケーソン立坑本体１２の自重を確保するため、ケーソン立坑本体１２の外径ｄ２は１０．２ｍ、ケーソン立坑本体１２の側壁１３の厚さｅ２は１．１ｍ、に設定されている。また、ケーソン立坑本体１２の底版１７の厚さｆ２は２．５ｍに設定されている。立坑本体長さｃ２は３５．５ｍである。このとき、ケーソン立坑本体１２を形成するために必要なコンクリート（以下、構造体コンクリートと称する）の量は約１２３１ｍ３、ケーソン立坑本体１２の底版１７を設置する際に必要な水中コンクリート１９の量は、約１６４ｍ３である。
【００３３】
本設アンカーを設置しない場合には、ケーソン立坑１１の浮上り対策として、Ｗ≧Ｆｓ・Ｕ［Ｗ：ケーソン立坑本体自重＋上載荷重（ケーソン立坑の頂版等）、Ｕ：浮力、Ｆｓ：安全率］となることが求められる。例えば、前述の内径８ｍのケーソン立坑本体１２では、安全率Ｆｓが１．００〜１．１０となるよう当該ケーソン立坑本体１２の重さ、すなわち、ケーソン立坑本体１２の側壁１３の厚さｅ２およびケーソン立坑本体１２の底版１７の厚さｆ２が設定されている。
【００３４】
一方、本実施例（図１）のケーソン立坑１のように、ケーソン立坑本体２の側壁３の外側上端部に設けられたアンカー定着部４に外付本設アンカー５を設ける場合には、ケーソン立坑１の浮上り対策は、Ｗ＋Ｔ≧Ｆｓ・Ｕ［Ｗ：ケーソン立坑本体自重＋上載荷重（ケーソン立坑の頂版等）、Ｔ：外付本設アンカーのアンカー力、Ｕ：浮力、Ｆｓ：安全率］となるように設定して行われている。安全率Ｆｓは１．００〜１．１０であることが望ましい。
【００３５】
本実施例では、外付本設アンカーのアンカー力（Ｔ）によってケーソン立坑１の浮上りを抑えることができるので、ケーソン立坑本体２の側壁３および底版７の厚みは、ケーソン立坑本体２としての強度を確保できる厚さであればよい。
【００３６】
例えば、図２に示されるケーソン立坑１１と同じく、内径ａ１：８．０ｍ、立坑内部深さｂ１：３０．０ｍのケーソン立坑１とする場合、ケーソン立坑本体２の外径ｄ１は９．８ｍ、ケーソン立坑本体２の側壁３の厚さｅ１は０．９ｍ、に設定することができる。また、ケーソン立坑本体２の底版７の厚さｆ１は１．０ｍに設定することができる。立坑本体長さｃ１は３４．０ｍである。このときに必要な構造体コンクリートの量は約９０９ｍ３、ケーソン立坑本体２の底版７を設置の際に必要な水中コンクリート９の量は、約１５７ｍ３である。本実施例に必要な構造体コンクリートの量（約９０９ｍ３）は、前述の従来例（図２）に必要な構造体コンクリートの量（約１２３１ｍ３）の４分の３以下である。このように、従来よりも少ない構造体コンクリートおよび水中コンクリートでケーソン立坑本体２を形成できるので、ケーソン立坑１設置にかかるコストを大きく削減することができる。
【００３７】
ケーソン立坑本体２の側壁３および底版７の厚みは、ケーソン立坑本体２としての強度を確保できる厚さであればよいので、ケーソン立坑本体２の自重が浮力を下回る構成にすることができる。
【００３８】
また、ケーソン立坑本体２の重量を、当該ケーソン立坑本体２が地中において受ける浮力より大きくなるように、すなわち、外付本設アンカー５がなくてもケーソン立坑本体２の浮上りが生じないようにすれば、より信頼性、安全性の高いケーソン立坑とすることができる。
【００３９】
更に、アンカー定着部４を、ケーソン立坑本体２の側壁３の外側に部分的に設けられた凸状アンカー定着部６にしたことによって、少ない構造体コンクリート量でアンカー定着部４を形成することができる。
【００４０】
なお、ケーソン立坑１には、通常、ケーソン立坑本体２の蓋となる頂版（図示せず）が設けられる。該頂版は、一般的にケーソン立坑１が地下にシールドトンネルを建設する場合の発進ないし到達用の立坑として用いられた後に設けられるので、シールド推進時における安全性を確保するため、前記安全率（Ｆｓ）は頂版がない状態において１．０〜１．１を満たすように設定することが望ましい。
【００４１】
このような、ケーソン立坑本体２の側壁３の外側に部分的に設けられた凸状アンカー定着部６に前記外付本設アンカー５を定着させることによって、該外付本設アンカー５による引張力Ｐが作用すると、該凸状アンカー定着部６およびその近傍の側壁３には、図５〜図８に示すように様々な方向への力［凸状アンカー定着部上面の放射方向への曲げ引張力Ｆ１および曲げモーメントＭ１（図５）、側壁部の鉛直方向への曲げ引張力Ｆ２および曲げモーメントＭ２（図６）、側壁部の円周方向への軸引張力Ｆ３および曲げモーメントＭ３（図７）、凸状アンカー定着部の鉛直方向へのせん断力Ｆ４（図８）］が作用する。
【００４２】
したがって、凸状アンカー定着部６およびその近傍の側壁３には前記様々な方向への力に対する補強筋が配設される。この凸状アンカー定着部６およびその近傍の側壁３の補強構造については、後に詳しく説明する。
【００４３】
なお、前記安全率をより小さく設定した場合や、将来的にケーソン立坑本体２の傾斜が懸念される場合には、外付本設アンカー５の設置本数を多くする、すなわち、ケーソン立坑本体２の側壁３の周方向に多数の外付本設アンカー５を設置することが考えられる。その際、前記アンカー定着部４は、前記凸状アンカー定着部６に限らず、例えば図４のように、ケーソン立坑本体２の側壁３の外側全周にフランジ状に設けることも可能である。この場合には、外付本設アンカー５を定着させた後に、そのフランジ面、特に、外付本設アンカー５を設けた位置から少し離れたフランジ面に、亀裂が入りやすい。したがって、フランジ面全体の強度を高めるような補強筋を配設することが好ましい。
【００４４】
また、外付本設アンカー５としては、本設アンカーとして用いるために求められる強度および耐食性を備えた公知の本設アンカーが用いられる。例えば、スーパーフロテックアンカー［（財）土木研究センターによる土木系材料技術・技審証第１１１２号］や、ＰＴＣ本設地盤アンカー工法［（財）日本建築センターによる認定工法］の本設アンカーを用いることができる。
【００４５】
なお、ケーソン立坑本体２に外付本設アンカー５を設ける位置および本数は、例えば、当該ケーソン立坑本体２をシールドトンネルの発進立坑や到達立坑とする際に設けられる、シールド洞道、連携洞道、喚起洞道等の位置によって変えることができる。外付本設アンカー５の１本当たりの強度を高めれば、ケーソン立坑本体２を安定させるために必要な外付本設アンカー５の本数を減らすことができるのは言うまでもない。
【００４６】
更に、外付本設アンカー５の地中埋設部の周囲に本設アンカー保護管８が設けられていることが望ましい。本設アンカー保護管８としては、例えばＳＰＧ等の耐食性を有する公知の鋼管を用いることができる。
【００４７】
前記外付本設アンカー５は、沈設されたケーソン立坑本体２の側壁３の外側に設けられているので、このケーソン立坑１の近隣に他の構造物を建設する場合に、当該ケーソン立坑１の近接地盤を掘削すると、建設機械により外付本設アンカー５が損傷を受ける虞がある。
【００４８】
特に、前記地中埋設部の上部（地表面近傍）は、一般車両や大型重機や重量物を積載したトラック等の荷重や振動により、前記外付本設アンカー５に側方土圧が作用し、部分的な水平荷重を受けることが懸念される。
【００４９】
外付本設アンカー５の地中埋設部の周囲に本設アンカー保護管８を設けることにより、該地中埋設部への直接的、もしくは周囲の地盤からの間接的な外力による損傷や変形を防止し、当該外付本設アンカー５の健全性を確保することができる。前記本設アンカー保護管８は、外付本設アンカー５の全体に渡って設けることも可能であるが、特に、建設機械による直接的な損傷や、周囲の地盤からの間接的な外力による損傷や変形を受け易い地表面近傍に設けると効果的である。
【００５０】
＜凸状アンカー定着部およびその近傍の側壁の補強構造について＞
次に、前述の凸状アンカー定着部６およびその近傍の側壁３の補強構造について説明する。  
図９〜図１１は、前記凸状アンカー定着部６の補強筋の構造の一実施例を示す図である。図９は、ケーソン立坑本体２の上方から見た状態の凸状アンカー定着部６の補強筋の構造の一実施例を示す図である。図１０は、図９のＸ−Ｘ断面から見た内部構造を示す図である。図１１は、図９のＸＩ−ＸＩ断面から見た内部構造を示す図である。なお、図１０および図１１における点線部分はケーソン立坑の頂版の構造である。
【００５１】
凸状アンカー定着部６上面の放射方向への曲げ引張力Ｆ１および曲げモーメントＭ１（図５）に対する補強鉄筋として、第１曲げ引張力補強筋２１と、第１曲げ引張力補強筋２１の内側に第２曲げ引張力補強筋２２とが配設されている。図１２に示されるように、第１曲げ引張力補強筋２１および第２曲げ引張力補強筋２２は、Ｕ字状に鉄筋を折り曲げた形状であり、該第１曲げ引張力補強筋２１および該第２曲げ引張力補強筋２２がそれぞれ２本ずつ上下に重なるように配設されている。
【００５２】
更に、前記第１曲げ引張力補強筋２１の足部２３および第２曲げ引張力補強筋２２の足部２４は、側壁部の鉛直方向への曲げ引張力Ｆ２および曲げモーメントＭ２（図６）に対する補強鉄筋の役割を担う。
【００５３】
次に、側壁部の円周方向への軸引張力Ｆ３および曲げモーメントＭ３（図７）に対する補強鉄筋として、円周補強筋３０が配設される。本実施例においては、円周補強筋３０として第１円周補強筋３１、第２円周補強筋３２、第３円周補強筋３３、第４円周補強筋３４が側壁３の厚み方向に同心円状に配置されており、そのうち２本（第１円周補強筋３１および第２円周補強筋３２）が内壁寄り、残りの２本（第３円周補強筋３３および第４円周補強筋３４）が外壁寄りに配設されている。
【００５４】
更に、第１円周補強筋３１、第２円周補強筋３２、第３円周補強筋３３および第４円周補強筋３４は、鉛直方向にそれぞれ３〜４本ずつ設けられている。特に、前記第１曲げ引張力補強筋２１および第２曲げ引張力補強筋２２の折り曲げ部近傍を補強するため、第２円周補強筋３２は他の円周補強筋（第１円周補強筋３１、第３円周補強筋３３、および第４円周補強筋３４）よりも多く配設することが望ましい。
【００５５】
次に、凸状アンカー定着部６の鉛直方向へのせん断力Ｆ４（図８）に対する補強鉄筋として、図１１に示されるような第１せん断補強筋４１と、第１せん断補強筋４１の内側に第２せん断補強筋４２とが配設されている。第１せん断補強筋４１および第２せん断補強筋４２は、側壁３近傍から凸状アンカー定着部６の放射方向に向かって当該凸状アンカー定着部６全体に渡って配設されている。本実施例においては、第１せん断補強筋４１および第２せん断補強筋４２は各６本ずつ配設されている（図１０）。  
なお、その他の補強筋は、一般的なコンクリート構造体の補強構造によって構成されている。
【００５６】
＜ケーソン立坑本体の沈設工程＞
次に、本発明に係るケーソン立坑の設置方法について説明する。  
ケーソン立坑本体の沈設工程は、例えば、ケーソン立坑本体を構成するケーソン躯体の内部の地盤を掘削しながら、仮設圧入用のグランドアンカーを油圧ジャッキ等によって牽引し、前記ケーソン躯体に反力を与えることにより圧入沈設される圧入ケーソン工法や、前記油圧ジャッキを積極的には使用しないで、ケーソン躯体の自重やその他の躯体や鋼材等の載荷重により、当該ケーソン躯体を地盤に押し込んでいくオープンケーソン工法等の一般的なケーソン工法によって行うことができる。
【００５７】
本実施例では、圧入ケーソン工法によって沈設するケーソン立坑本体２について説明する。図１３は、ケーソン立坑本体２の沈設工程の様子を示す側断面図である。図１４は、刃付ケーソン躯体５１またはケーソン躯体５２の平面図であり、（Ａ）は刃付ケーソン躯体５１またはケーソン躯体５２に圧入装置５４を配置した図であり、（Ｂ）は刃付ケーソン躯体５１またはケーソン躯体５２を圧入後、前記圧入装置５４を取り外した図である。図１５は、圧入装置５４を配置したケーソン躯体５２の側面図である。尚、図１３は、図１４（Ａ）のＸIII−ＸIII断面から見た側断面図である。
【００５８】
圧入ケーソン工法には先端に内刃状に傾斜したケーソン刃口が形成された刃付ケーソン躯体５１が使用され、図１４（Ａ）および図１５に示されるように、該刃付ケーソン躯体５１の圧入沈降手段として自重を利用した加圧桁５５と、圧入装置５４である仮設圧入用グランドアンカー５７と油圧ジャッキ５６とが使用されている。
【００５９】
前記圧入ケーソン工法では、上記刃付ケーソン躯体５１を地中（海底、河川下を含む）に所定ストロークずつ圧入沈降させ、更に刃付ケーソン躯体５１内部の泥土（土砂を含む）を掘削しながら刃付ケーソン躯体５１の外部（例えば地上）に排出する。そして、刃付ケーソン躯体５１の上方にキャスティングされた一例としてコンクリート製の後続のケーソン躯体５２を打ち足して行くことによって所定深さのケーソン立坑本体２を構築する（図１３）。尚、圧入ケーソン工法は、橋脚を建設するための立坑や地下にシールドトンネルを建設する場合の発進ないし到達用の立坑等を構築する場合等に利用される。
【００６０】
所定深さのケーソン立坑２を構築するために用いる後続のケーソン躯体５２のうち、最上部に用いられるケーソン躯体５２の外側の側壁上部には、外付本設アンカー定着用のアンカー定着部４が設けられている。本実施例においては、アンカー定着部４は、前記ケーソン躯体５２の側壁の周方向に部分的に設けられた凸状アンカー定着部６として設けられている。該凸状アンカー定着部６が設けられたケーソン躯体５２を、以下、本設アンカー定着用ケーソン躯体５３と称する。
【００６１】
図３は、前記ケーソン立坑本体の上部の斜視図であり、符号５３が本設アンカー定着用ケーソン躯体である。  
本設アンカー定着用ケーソン躯体５３の凸状アンカー定着部６は、後述するアンカー定着工程において、外付本設アンカーの上部を定着させるための定着部である。凸状アンカー定着部６には、外付本設アンカーを挿入するためのアンカー挿入孔５８が設けられている。
【００６２】
本設アンカー定着用ケーソン躯体５３も、刃付ケーソン躯体５１および後続のケーソン躯体５２と同様に、圧入沈降手段として加圧桁５５と仮設圧入用グランドアンカー５７と油圧ジャッキ５６とを使用して沈設される。図１６は、本設アンカー定着用ケーソン躯体５３の平面図であり、（Ａ）は本設アンカー定着用ケーソン躯体５３に圧入装置５４を配置した図であり、（Ｂ）は本設アンカー定着用ケーソン躯体５３を圧入後、前記圧入装置５４を取り外した図である。なお、図１４（Ｂ）および図１６（Ｂ）に示される刃付ケーソン躯体５１、後続のケーソン躯体５２、および本設アンカー定着用ケーソン躯体５３の圧入沈設に用いた仮設圧入用グランドアンカー５７は、後述する外付本設アンカーの設置後に取り外される。図１７は、沈設工程後のケーソン立坑本体２の側断面図（図１６（Ｂ）のＸＶＩ−ＸＶＩ断面から見た側断面図）である。
【００６３】
＜ケーソン立坑本体へのアンカー定着工程＞
次に、前述のケーソン立坑本体２の沈設工程において地中に沈設されたケーソン立坑本体２（図１７）に対して外付本設アンカー５を設け、当該ケーソン立坑本体２を安定させる。
【００６４】
本実施例において用いられる外付本設アンカー５は、従来から用いられているものでよく、強度および耐食性に優れ、長期間の使用に適した本設アンカーが用いられる。本実施例においては、外付本設アンカー５として、スーパーフロテックアンカー［（財）土木研究センターによる土木系材料技術・技審証第１１１２号］を用いる。
【００６５】
地中に沈設された前記ケーソン立坑本体の前記凸状アンカー定着部６には、外付本設アンカー５を挿入するためのアンカー挿入孔５８が設けられている。当該アンカー挿入孔５８から地中に外付本設アンカー５を挿入するための削孔を、削孔機を用いて形成する。所定の深さの削孔を形成した後、外付本設アンカー５を削孔に挿入し、地中にその下端を定着する。その後、前記ケーソン立坑本体２の前記凸状アンカー定着部６を外付本設アンカー５の上端定着部として、当該外付本設アンカー５を緊張、定着する。
【００６６】
地中に沈設された前記ケーソン立坑本体２に、所定の本数の外付本設アンカー５を設置し、該ケーソン立坑本体２の内部に、水中コンクリート９と底版７を形成する構造体コンクリートを打設することによって、図１に示されるケーソン立坑１の設置が完了する。
【００６７】
本発明によれば、沈設工程によって地中に沈設されたケーソン立坑本体２の側壁３の外側であって、該側壁の上端部に設けられたアンカー定着部（凸状アンカー定着部６）に外付本設アンカー５を設置するので、ケーソン立坑本体２の底版７および側壁３における、断面欠損やひび割れ等による耐力低下を防止するとともに、ケーソン立坑本体２の側壁３においてもその厚みを薄くし、その横断面面積を小さくすることができる。したがって、ケーソン立坑本体２に要求される内空断面（内径）を確保しつつ、当該ケーソン立坑本体２の総体積を減少させることができ、ケーソン立坑本体２の構造体コンクリート量およびその沈設時の掘削土量を減少させることができる。また、ケーソン立坑１の建設費を減縮することができる。
【産業上の利用可能性】
【００６８】
本発明は、地下にトンネル等の構造物を施工する場合に設置するケーソン立坑およびその設置方法として有効である。
【図面の簡単な説明】
【００６９】
【図１】本発明に係るケーソン立坑の平面図（Ａ）および縦断面図（Ｂ）である。
【図２】従来のケーソン立坑の平面図（Ａ）および縦断面図（Ｂ）である。
【図３】本発明に係るケーソン立坑本体の一実施例の上部の斜視図である。
【図４】本発明に係るケーソン立坑本体の他の実施例の上部の斜視図である。
【図５】外付本設アンカーを設けた際に、凸状アンカー定着部およびその近傍の側壁にかかる力（凸状アンカー定着部上面の放射方向への曲げ引張力および曲げモーメント）を説明する図である。
【図６】外付本設アンカーを設けた際に、凸状アンカー定着部およびその近傍の側壁にかかる力（側壁部の鉛直方向への曲げ引張力および曲げモーメント）を説明する図である。
【図７】外付本設アンカーを設けた際に、凸状アンカー定着部およびその近傍の側壁にかかる力（側壁部の円周方向への軸引張力および曲げモーメント）を説明する図である。
【図８】外付本設アンカーを設けた際に、凸状アンカー定着部およびその近傍の側壁にかかる力（凸状アンカー定着部の鉛直方向へのせん断力）を説明する図である。
【図９】ケーソン立坑本体の上方から見た状態の凸状アンカー定着部の補強筋の構造の一実施例を示す図である。
【図１０】図９のＸ−Ｘ断面から見た内部構造を示す図である。
【図１１】図９のＸＩ−ＸＩ断面から見た内部構造を示す図である。
【図１２】第１曲げ引張力補強筋および第２曲げ引張力補強筋の配置を説明する図である。
【図１３】ケーソン立坑本体の沈設工程の様子を示す側断面図である。
【図１４】刃付ケーソン躯体またはケーソン躯体の平面図であり、（Ａ）は刃付ケーソン躯体またはケーソン躯体に圧入装置を配置した図であり、（Ｂ）は刃付ケーソン躯体またはケーソン躯体を圧入後、前記圧入装置を取り外した図である。
【図１５】圧入装置を配置したケーソン躯体の側面図である。
【図１６】本設アンカー定着用ケーソン躯体の平面図であり、（Ａ）は本設アンカー定着用ケーソン躯体に圧入装置を配置した図であり、（Ｂ）は本設アンカー定着用ケーソン躯体を圧入後、前記圧入装置を取り外した図である。
【図１７】沈設工程後のケーソン立坑本体の側断面図である。
【符号の説明】
【００７０】
１  ケーソン立坑、２  ケーソン立坑本体、３  側壁、４  アンカー定着部、５  外付本設アンカー、６  凸状アンカー定着部、７  底版、８  本設アンカー保護管、９  水中コンクリート、２１  第１曲げ引張力補強筋、２２  第２曲げ引張力補強筋、２３  第１曲げ引張力補強の足部、２４  第２曲げ引張力補強の足部、３０  円周補強筋、３１  第１円周補強筋、３２  第２円周補強筋、３３  第３円周補強筋、３４  第４円周補強筋、４１  第１せん断補強筋、４２  第２せん断補強筋、５１  刃付ケーソン躯体、５２  ケーソン躯体、５３  本設アンカー定着用ケーソン躯体、５７  仮設圧入用グランドアンカー、５８  アンカー挿入孔
【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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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