(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
筒状のケーソン本体の先端に、地盤に貫入する刃口部を設けるとともに、
前記ケーソン本体の先端側内周に天井スラブを形成して、前記刃口部の内周側にケーソン作業室を隔成し、
前記刃口部を地盤中に貫入させた状態で、前記ケーソン作業室内に圧気を供給しながら、その内部地盤を掘削して前記ケーソン本体を地盤中に沈設する潜函工法における漏気回収装置において、
前記ケーソン本体の刃口部直上外面に、周回形成された漏気回収フィルタと、
一端が前記漏気回収フィルタと連通し、他端が前記ケーソン本体の上端に開口する揚水管路と、
前記揚水管路の上端開口に連通設置される揚水手段とを備え、
前記揚水管路内に、上端が大気に開放され、上下移動自在な地下水位調整管を設置したことを特徴とする潜函工法における漏気回収装置。
【請求項２】
前記漏気回収フィルタは、前記ケーソン本体の外周面に、上下方向に所定の間隔を隔てて複数段設置したことを特徴とする請求項１記載の潜函工法における漏気回収装置。
【請求項３】
前記揚水管路は、前記ケーソン本体を上下方向に貫通するように複数本設置され、各揚水管路の上端開口部を連通する揚水集積管を介して、前記揚水手段に連通接続することを特徴とする請求項１または２項記載の潜函工法における漏気回収装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、潜函工法における漏気回収装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
橋脚基礎構造などの構築に用いられる工法として、筒状のケーソン躯体を水底地盤中に沈設する潜函工法が知られている。この種の工法では、ケーソン本体の先端側内周に天井スラブを形成してケーソン作業室を隔成し、ケーソン本体の下端側に設けられた刃口部を地盤中に貫入させた状態で、ケーソン作業室内に圧気を供給しながら、その内部地盤を掘削してケーソン本体を地盤中に沈設する。
【０００３】
この場合、ケーソン作業室内に供給された圧気は、その一部がケーソン本体の先端刃口部を通り抜けて、外方に漏気し、このような漏気をそのまま放置しておくと、地盤中の透水層を通って思わぬ場所に噴出して、隣接構造物に悪影響を及ぼすことになる。
【０００４】
そこで、従来は、ケーソン本体の刃口部直上に漏気回収フィルタを設置して、刃口部に沿って上昇してくる漏気を取り込むとともに、ケーソン本体の外側周辺に地下水を低下させ、漏気を回収するブローホールを設置して、漏気問題に対処していた。
【０００５】
しかしながら、このような従来の漏気回収装置には、以下に説明する技術的な課題があった。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
すなわち、上述した従来の漏気回収装置では、漏気回収フィルタは、ケーソン本体に沿って上昇してくる漏気を自然状態で取り込む構成なので、漏気の上昇力が大きい場合には、その回収が殆どできず、漏気の回収効率が低いという問題があった。
【０００７】
ここで、漏気回収フィルタで回収できなかった漏気は、ブローホールで回収することになるが、この種のブローホールは、ケーソン本体の外周に数カ所程度設置するだけなので、地盤中を拡散する漏気を十分に回収することが難しい。
【０００８】
さらに、ブローホールの使用は、地下水位の低下が大きくなるため、地盤沈下などが発生する恐れがあるので、市街地での適用に制限があった。
【０００９】
本発明は、このような従来の問題点に鑑みてなされたものであって、その目的とすることろは、漏気回収効率が大幅に向上する潜函工法における漏気回収装置を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明は、筒状のケーソン本体の先端に、地盤に貫入する刃口部を設けるとともに、前記ケーソン本体の先端側内周に天井スラブを形成して、前記刃口部の内周側にケーソン作業室を隔成し、前記刃口部を地盤中に貫入させた状態で、前記ケーソン作業室内に圧気を供給しながら、その内部地盤を掘削して前記ケーソン本体を地盤中に沈設する潜函工法における漏気回収装置において、前記ケーソン本体の刃口部直上外面に、周回形成された漏気回収フィルタと、一端が前記漏気回収フィルタと連通し、他端が前記ケーソン本体の上端に開口する揚水管路と、前記揚水管路の上端開口に連通設置される揚水手段とを備え、前記揚水管路内に、上端が大気に開放され、上下移動自在な地下水位調整管を設置した。
このように構成した潜函工法における漏気回収装置によれば、ケーソン本体の刃口部直上外面に、周回形成された漏気回収フィルタと、一端が漏気回収フィルタと連通し、他端がケーソン本体の上端に開口する揚水管路と、揚水管路の上端開口に連通設置される揚水手段とを備えているので、揚水手段を駆動すると、漏気回収フィルタの周辺の地下水がフィルタ側に流れ、漏気回収フィルタの周辺には、フィルタ側に向けて流れる地下水流が形成される。
このような地下水流が創設されている領域に、ケーソン本体に沿って漏気が上昇してくると、漏気の上昇速度が大きくなっていても、地下水流の流れに帯同させて漏気を吸引，回収することができる。
また、揚水管路内に、上端が大気に開放され、上下移動自在な地下水位調整管を設置しているので、地下水位を任意に調整することができ、周辺地盤への影響を小さくすることができる。このような地下水位の調整には、例えば、ケーソン本体に地下水位を検知する固定式の液面センサーを設けて、地下水位を調整することも可能であるが、固定式の液面センサーでは、ケーソン本体が沈設されると、沈設に伴って地下水位と液面センサーとの相対的な位置関係が変化し、このような変化に追随することができない。ところが、上端が大気に開放され、上下移動自在な地下水位調整管を用いると、沈設に応じて、調整管を上方移動させることでこのような変化に対応することができる。
前記漏気回収フィルタは、前記ケーソン本体の外周面に、上下方向に所定の間隔を隔てて複数段設置することができる。
この構成によれば、漏気回収フィルタの設置状態に対応して、前述した地下水流の流れが複数段形成されるので、１段目を潜りぬけた漏気をその上方段の別の漏気回収フィルタで回収することができる。
前記揚水管路は、前記ケーソン本体を上下方向に貫通するように複数本設置され、各揚水管路の上端開口部を連通する揚水集積管を介して、前記揚水手段に連通接続することができる。
この構成によれば、複数本の揚水管路により効率よく漏気を回収することができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適な実施の形態について、添付図面に基づいて詳細に説明する。図１から図６は、本発明にかかる潜函工法における漏気回収装置の一実施例を示している。
【００１２】
これらの図に示した漏気回収装置１０は、筒状のケーソン本体１２の先端に地盤に貫入する刃口部１４を設けるとともに、ケーソン本体１２の先端側内周に天井スラブ１６を形成して、刃口部１４の内周側にケーソン作業室（潜函室）１８を隔成し、刃口部１４を地盤中に貫入させた状態で、ケーソン作業室１８内に圧気を供給しながら、その内部地盤を掘削してケーソン本体１２を地盤２０中に沈設する潜函工法に適用した場合を示している。
【００１３】
ケーソン本体１２は、本実施例の場合には、水平断面が角形の閉塞した形状に形成されている。なお、図１に符号１７および１９で示した部分は、下端がケーソン作業室１８に繋がるマンロックとマテリアルロックである。
【００１４】
漏気回収装置１０は、実質的に同一構成の一対の第１および第２漏気回収フィルタ２２，２４と、実質的に同一構成の８本の第１〜第８揚水管路２６，２７，２８，２９，３０，３１，３２，３３と、揚水手段３４とを備えている。
【００１５】
第１および第２漏気回収フィルタ２２，２４は、ケーソン本体１２の刃口部１４の直上に位置していて、第１漏気回収フィルタ２２が下方にあって、その上方に所定の間隔を隔てて第２漏気回収フィルタ２４が、相互に平行になるように２段状に配置されている。
【００１６】
第１および第２漏気回収フィルタ２２，２４は、ケーソン本体１２の外周面に沿って、これを周回するように形成されている。図４〜図６に、第１および第２漏気回収フィルタ２２，２４の詳細を示している。
【００１７】
本実施例の第１および第２漏気回収フィルタ２２，２４は、コ字形断面のチャンネル材で構成されたホルダ２２ａ，２４ａと、金網２２ｂ，２４ｂと、天然繊維プレート２２ｃ，２４ｃと、合成樹脂繊維材２２ｄ，２４ｄとを備えている。
【００１８】
ホルダ２２ａ，２４ａは、開口部がケーソン本体１２の表面側を向くように、ケーソン本体１２の外周を周回するようにして、その内部に埋設されている。金網２２ｂ，２４ｂは、ホルダ２２ａ，２４ａの開口端に装着され、その内部側に装填される天然繊維プレート２２ｃ，２４ｃと、合成樹脂繊維材２２ｄ，２４ｄとの離脱を防止している。
【００１９】
天然繊維プレート２２ｃ，２４ｃは、例えば、天然椰子殻などを板状に成型して、比較的小さい固形分を分離するフィルタ機能を持たせている。合成樹脂繊維材２２ｄ，２４ｄは、繊維同士をランダムに絡ませて、比較的大きい固形分を分離するフィルタ機能を持たせている。
【００２０】
第１〜第８揚水管路２６〜３３は、図２に示すように、四角状断面に形成されたケーソン本体１２の各隅部と、四辺の中間部とに配置され、下端側には、図４に第１揚水管路２６を代表して示すように、一対の分岐管路２６ａ，２６ｂが連通するように設けられている。なお、このような一対の分岐管は、残りの各揚水管路２７〜３３にも設けられている。
【００２１】
この分岐管路２６ａ，２６ｂは、上下方向に所定の間隔を隔てて配置されている第１および第２漏気回収フィルタ２２，２４の内部と個別に連通接続されている。
【００２２】
また、第１〜第８揚水管路２６〜３３は、ケーソン本体１２の長手軸方向に沿って、上方に延設され、上端がケーソン本体１２の上端面に開口している。第１〜第８揚水管路２６〜３３の開口部には、揚水集積管３６が連通接続され、この揚水集積管３６には、揚水手段３４（真空ポンプ）が連通接続されている。
【００２３】
さらに、本実施例の場合には、第１揚水管路２６内に、地下水位調整管３８が設置されている。なお、この地下水位調整管３８は、第１揚水管路２６だけでなく、別の揚水管路内に設置しても良い。
【００２４】
図３は、この地下水位調整管３８の設置状態の詳細図であり、地下水位調整管３８は、両端が開口した鋼管や塩ビパイプなどで構成され、上端が大気に開放された状態で、揚水集積管３６を貫通して、第１揚水管路２６内に上下移動自在に挿入されている。
【００２５】
地下水位調整管３８の下端は、自然地下水位Ｗ１よりも低い位置に設定される。この地下水位調整管３８の下端と自然地下水位Ｗ１との間が、地下水位の低下量となる。
【００２６】
この地下水位調整管３８の調整機能について説明すると、揚水手段３４（真空ポンプ）を作動させると、地下水は、第１および第２漏気回収フィルタ２２，２４と第１〜第８揚水管路２６〜３３とを介して、揚水手段３４（真空ポンプ）側に吸引揚水されて、外部に排出される。
【００２７】
この場合、地下水の外部排出に伴って、自然地下水位Ｗ１は、徐々に低下する。そして、水位が地下水位調整管３８の下端の下方まで低下すると、地下水位調整管３８の上端が大気に開放されているので、大気が第１揚水管路２６に導入され、これにより管路２６内における揚水手段３４（真空ポンプ）の吸引力の作用が消失し、その結果、これ以後の揚水が停止される。
【００２８】
一方、揚水が停止された後に、地下水位が地下水位調整管３８の下端の上方まで回復すると、再び揚水が行われ、地下水のレベルは、地下水位調整管３８の下端と自然地下水位Ｗ１との間保たれる。
【００２９】
このような水位調整管３８を用いると、地下水位を任意に調整することができるので、周辺地盤への影響を小さくすることができる。この場合、例えば、ケーソン本体１２に地下水位を検知する固定式の液面センサーを設けて、地下水位を調整することも可能である。
【００３０】
しかし、固定式の液面センサーでは、ケーソン本体１２が沈設されると、沈設に伴って地下水位と液面センサーとの相対的な位置関係が変化し、このような変化に追随することができない。
【００３１】
ところが、本実施例のように、上端が大気に開放され、上下移動自在な地下水位調整管３８を用いると、沈設に応じて、調整管３８を上方移動させることでこのような変化に対応することができ、潜函工法のケーソン本体１２に好適な水位調整手段となる。
【００３２】
以上のように構成された漏気回収装置１０では、ケーソン本体１２の刃口部１４直上外面に、周回形成された漏気回収フィルタ２２，２４と、一端が漏気回収フィルタ２２，２４と連通し、他端がケーソン本体１２の上端に開口する揚水管路２６〜３２と、揚水管路２６〜３２の上端開口に連通設置される揚水手段３４とを備えているので、揚水手段３４を駆動すると、図１に示すように、漏気回収フィルタ２２，２４の周辺の地下水がフィルタ側に流れ、漏気回収フィルタ２２，２４の周辺に、その方向に向かって流れる地下水流Ｗが形成される。
【００３３】
このような地下水流Ｗが創設されている領域に、ケーソン本体１２に沿って漏気Ａが上昇してくると、漏気Ａの上昇速度が大きくなっても、地下水流Ｗの流れに帯同させて漏気Ａを、漏気回収フィルタ２２，２４の側に吸引，回収することができる。
【００３４】
従って、従来の自然取り込み型の場合に比べて、漏気Ａの回収効率を大幅に向上させることが可能になり、その結果、地盤沈下の恐れがあるブローホールを設置する必要もなくなる。
【００３５】
また、本実施例の場合には、第１および第２漏気回収フィルタ２２，２４が、ケーソン本体１２の外周面に、上下方向に所定の間隔を隔てて２段状に設置されているので、漏気回収フィルタ２２，２４の設置状態に対応して、前述した地下水流Ｗの流れが２段形成されるので、１段目を潜りぬけた漏気をその上方段の別の漏気回収フィルタ２４で回収することができ、より一層漏気Ａの回収効率が向上する。
【００３６】
さらに、本実施例の場合には、揚水管路２６〜３２は、ケーソン本体１２を上下方向に貫通するように複数本設置され、各揚水管路２６〜３２の上端開口部を連通する揚水集積管３８を介して、揚水手段３４に連通接続しているので、地下水流Ｗの形成領域を均一化して、複数本の揚水管路２６〜３２により効率よく漏気Ａを回収することができる。
【００３７】
なお、上記実施例では、ケーソン本体１２の断面形状が角形のものに本発明の漏気回収装置を適用した場合を例示したが、ケーソン本体１２の形状は、これに限定されることはない。
【００３８】
また、上記実施例では、漏気回収フィルタをケーソン本体１２の外周面に上下方向に所定の間隔を隔てて２段状に配置した場合を例示したが、本発明の実施は、これに限定されることはなく、１段ないしは３段以上であっても良い。
【００３９】
【発明の効果】
以上、詳細に説明したように、本発明にかかる潜函工法における漏気回収装置によれば、漏気回収効率が大幅に向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明にかかる潜函工法における漏気回収装置一実施例を示す側断面説明図である。
【図２】図１の平面説明図である。
【図３】図１のＡ部拡大図である。
【図４】図１の要部拡大図である。
【図５】図４のＢ部拡大図である。
【図６】図５の正面図である。
【符号の説明】
１０          漏気回収装置
１２          ケーソン本体
１４          刃口部
１６          天井スラブ
１８          ケーソン作業室
２０          地盤
２２          第１漏気回収フィルタ
２４          第２漏気回収フィルタ
２６          第１揚水管路
３４          揚水手段
【図１】
0003838011.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
0003838011.tif 000006
【図６】
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