JP2001164578A

JP2001164578A - ケーソン過沈下防止装置及びケーソン沈設方法

Info

Publication number: JP2001164578A
Application number: JP35035999A
Authority: JP
Inventors: Toshifumi Minami; 敏文南; Kazuo Toyofuku; 和夫豊福; Minoru Ikeda; 実池田
Original assignee: Nishimatsu Construction Co Ltd
Current assignee: Nishimatsu Construction Co Ltd
Priority date: 1999-12-09
Filing date: 1999-12-09
Publication date: 2001-06-19
Anticipated expiration: 2019-12-09
Also published as: JP4317632B2

Abstract

(57)【要約】【課題】オープンケーソン工法において、ケーソンの
過剰沈下を容易に防止することができるケーソン過沈下
防止装置及びケーソン沈設方法を提供すること【解決手段】ケーソン５の上端部に設けられ、かつ該
ケーソン５の軸方向に長尺な複数の支持柱１２・・・と、
前記支持柱１２・・・の上端部間に亙って設けられて、端
部１３ａ・・・がケーソン５より外側に突出しているスト
ッパビーム１３・・・とを備えたことを特徴とするケーソ
ン過沈下防止装置１０を用いて上記課題を解決した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、オープンケーソン
工法におけるケーソン過沈下防止装置及びケーソン沈設
方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】大深度立坑の構築工法の一つとして、オ
ープンケーソン工法がある。このオープンケーソン工法
は、橋梁の基礎や地下室などに用いられる鉄筋コンクリ
ート製の中空筒状または函状の構造物（ケーソン）の内
部ないし下部を掘削することでケーソンを自重により地
中に沈下させ、この沈下したケーソンの上にケーソンを
継ぎ足すように形成するといった作業を順次繰り返すこ
とで、ケーソンを必要な根入れ深さまで構築する工法で
ある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、ケーソンの
沈下は、前記の通り、主にケーソンの自重による自然沈
下により行われているため、地盤のゆるみ等の原因によ
りケーソンが過剰に沈下してしまうという問題点があっ
た。このため、従来では、このような過剰沈下を防止す
るために、慎重に地盤を掘削せざるを得ず、作業に非常
に手間がかかっていた。

【０００４】上記事情に鑑み、本発明の課題は、オープ
ンケーソン工法において、ケーソンの過剰沈下を容易に
防止することができるケーソン過沈下防止装置及びケー
ソン沈設方法を提供することである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】以上の課題を解決すべく
請求項１記載のケーソン過沈下防止装置は、地盤１中に
沈設されるケーソン５の上端部に設けられて、該ケーソ
ン５の過沈下を防止するケーソン過沈下防止装置１０で
あって、前記ケーソン５の上端部に設けられ、かつ該ケ
ーソン５の軸方向に長尺な複数の支持柱１２・・・と、前
記支持柱１２・・・の上端部間に亙って設けられて、端部
１３ａ・・・がケーソン５より外側に突出しているストッ
パビーム１３・・・とを備えたことを特徴とする。

【０００６】ここで、前記ケーソン地盤中に沈設する方
法としては、複数のケーソンを順次上から継ぎ足しつつ
地盤中に沈下させることでこれらケーソンを順次沈設す
る方法や、大型の一つのケーソンを地盤中に沈設する方
法がある。そして、複数のケーソンを継ぎ足しつつ地盤
中に沈下させる場合、前記過沈下防止装置は最後のケー
ソンに設置するようにする。また、前記支持柱及びスト
ッパビームとしては、例えばＨ形鋼を使用することがで
きる。

【０００７】請求項１記載のケーソン過沈下防止装置
は、前記ケーソンの上端部に設けられ、かつ該ケーソン
の軸方向に長尺な複数の支持柱と、前記支持柱の上端部
間に亙って設けられて、端部がケーソンより外側に突出
しているストッパビームとを備えているので、ケーソン
を地盤中に沈設するに際し、ケーソンの上端部にこの過
沈下防止装置を設置しておくことで、ストッパビームが
地盤表面に当接するまで、前記ケーソンを地盤中に沈下
させることができる。言い換えれば、前記ストッパビー
ムが地盤表面に当接することで、前記ケーソンの沈下を
停止させ、前記ケーソンがそれ以上沈下することを防止
することができる。したがって、前記ケーソンの過沈下
を防止することができる。

【０００８】請求項２記載のケーソン過沈下防止装置
は、請求項１記載のケーソン過沈下防止装置１０におい
て、前記ストッパビーム１３・・・の上面には、過重ブロ
ック１５・・・を載置するための載置部が設けられている
ことを特徴とする。前記載置部は、ストッパビームの上
面としてもよいし、ストッパビームの上面に載置台等を
設け、この載置台としてもよい。

【０００９】請求項２記載のケーソン過沈下防止装置に
おいては、前記ストッパビームの上面には、過重ブロッ
クを載置するための載置部が設けられているので、ケー
ソンを地盤中に沈設するに際し、ケーソンの上端部にこ
の過沈下防止装置を設置し、さらに、前記載置部に過重
ブロックを載置することで、ケーソンに下方に過重をか
けることができる。したがって、ケーソンを地盤中に沈
下させ易くすることができる。

【００１０】請求項３記載のケーソン過沈下防止装置
は、請求項１または２記載のケーソン過沈下防止装置に
おいて、前記ケーソン５の上端部には、筒状をなす筒壁
１６が前記ケーソン５とほぼ同軸に設けられており、前
記支持柱１２・・・は前記筒壁１６の内側に配置され、か
つ前記筒壁１６の上端から突出していることを特徴とす
る。ここで、前記筒壁１６の側壁面は、前記ケーソン５
の側壁面とほぼ面一になっていることが望ましい。

【００１１】請求項３記載のケーソン過沈下防止装置に
おいては、前記ケーソンの上端部には、筒状をなす筒壁
が前記ケーソンとほぼ同軸に設けられており、前記支持
柱は前記筒壁の内側に配置され、かつ前記筒壁の上端か
ら突出しているので、前記ケーソンの上端部にこのケー
ソン過沈下防止装置を設置し、前記ケーソンをストッパ
ビームが地盤表面に当接するまで、前記ケーソンを地盤
中に沈下させるに際し、前記筒壁が前記ケーソンの沈下
とともに地盤中に沈下することで、前記ケーソンが地盤
中に沈下している際に、前記筒壁によって前記支持柱を
ケーソン上方にある地盤の土砂から保護することができ
る他、前記ケーソン上方にある地盤の土砂がケーソン内
部に崩れ落ちてくることを防止することができる。

【００１２】請求項４記載のケーソン沈設方法は、請求
項１〜３のいずれかに記載のケーソン過沈下防止装置１
０を用いてケーソン３，４，５を地盤１中に沈設するケ
ーソン沈設方法であって、まず、前記ケーソン５の上端
部に前記ケーソン過沈下防止装置１０を設置しておき、
次いで、前記ケーソン過沈下防止装置１０のストッパビ
ーム１３・・・が地盤１表面に当接するまで、前記ケーソ
ン３，４，５を地盤中に沈下させていくことを特徴とす
る。

【００１３】請求項４記載のケーソン沈設方法において
は、前記過沈下防止装置のストッパビームが地盤表面に
当接するまで、前記ケーソンを地盤中に沈下させていく
ので、言い換えれば、前記ストッパビームが地盤表面に
当接した後は、前記ケーソンの沈下が停止し、該ケーソ
ンがそれ以上沈下することを防止することができる。し
たがって、前記ケーソンの過沈下を防止することができ
る。

【００１４】請求項５記載のケーソン沈設方法は、請求
項２記載のケーソン過沈下防止装置１０を用いてケーソ
ン３，４，５を地盤１中に沈設するケーソン沈設方法で
あって、まず、前記ケーソン５の上端部に前記ケーソン
過沈下防止装置１０を設置するとともに前記載置部に過
重ブロック１５・・・を載置しておき、次いで、前記ケー
ソン過沈下防止装置１０のストッパビーム１３・・・が地
盤１表面に当接するまで、前記ケーソン３，４，５を地
盤１中に沈下させていくことを特徴とする。

【００１５】請求項５記載のケーソン沈設方法において
は、まず、前記ケーソンの上端部に前記ケーソン過沈下
防止装置を設置するとともに前記載置部に過重ブロック
を載置しておき、次いで、前記過沈下防止装置のストッ
パビームが地盤表面に当接するまで、前記ケーソンを地
盤中に沈下させていくので、前記ケーソンに下方に過重
をかけつつ、前記ケーソンを沈下させることができる。
したがって、前記ケーソンを地盤中に沈下させ易くする
ことができる。

【００１６】請求項６記載のケーソン沈設方法は、請求
項３記載のケーソン過沈下防止装置１０を用いてケーソ
ン３，４，５を地盤１中に沈設するケーソン沈設方法で
あって、まず、前記ケーソン５の上端部に前記ケーソン
過沈下防止装置１０を設置しておき、次いで、前記ケー
ソン過沈下防止装置１０のストッパビーム１３・・・が地
盤１表面に当接するまで、前記ケーソン３，４，５を地
盤中に沈下させていってなり、前記筒壁１６はケーソン
３，４，５の沈下とともに地盤１中に沈下していき、該
筒壁１６の上端は前記ストッパビーム１３・・・が地盤１
表面に当接した際に、地盤１表面とほぼ面一になること
を特徴とする。

【００１７】請求項６記載のケーソン沈設方法において
は、前記筒壁はケーソンの沈下とともに地盤中に沈下し
ていき、該筒壁の上端は前記ストッパビームが地盤表面
に当接した際に、地盤表面とほぼ面一になるので、前記
ケーソンが地盤中に沈下している際に、前記筒壁によっ
て前記支持柱をケーソン上方にある地盤の土砂から保護
することができる他、前記ケーソン上方にある地盤の土
砂がケーソン内部に崩れ落ちてくることを防止すること
ができる。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下に、本発明の実施の形態を図
に基づいて説明する。本実施の形態においては、図１〜
図３に示すように、ケーソン３，４，５を地盤中に順次
沈設するに際して本発明を使用している。そこで、ま
ず、ケーソン３，４，５の構造について図１に基づいて
説明する。図１は、ケーソン３，４，５を地盤中に沈下
させている態様を示した縦断面図であり、図２は、図１
の一部を拡大した断面図であり、図３は、図１における
平面図である。

【００１９】ケーソン３，４，５は、鉄筋コンクリート
等で構成された圧肉の円筒形状部材であり、ケーソン３
の下端には、下方に向かって鋭角な刃口３ａが形成され
ている。そして、これらケーソン３，４，５は予め工場
で製造されるか、あるいは現場でコンクリートを打設す
ることで製造される。

【００２０】つぎに、ケーソン３，４，５を地盤中の必
要な根入れ深さまで沈設する方法について図１に基づい
て説明する。すなわち、まずケーソン３を地盤１上に設
置する。一方、地盤１上に、刃口３ａを外側から囲むよ
うにして、リングビーム１７を設ける。このリングビー
ム１７は、地盤１の開口縁部を補強するとともに、該開
口縁部の土砂がケーソン３，４，５内部に崩れ落ちてく
ることを防止し、かつ、後述するストッパビーム１３・・
・が地盤１の表面に当接してケーソン３，４，５が停止
している間、ストッパビーム１３・・・を確実に支えてお
くために使用されるものである。そして、前記ケーソン
３の内部に泥水２０を流し込んで水中掘削することによ
り、前記ケーソン３を自重により地盤１中に沈下させ
る。

【００２１】前記ケーソン３の上端部が地盤１上に突出
している間に、ケーソン３の上にケーソン４を継ぎ足す
ように設置し、再び、ケーソン３内部を水中掘削するこ
とにより、ケーソン３，４を自重によりさらに地盤１中
に沈下させる。

【００２２】ついで、ケーソン４の上端部が地盤１上に
突出している間に、ケーソン４の上にケーソン５を継ぎ
足すように設置するが、この際に、図１〜３に示すよう
に、Ｈ形鋼である支持柱１２・・・と、同じくＨ形鋼であ
るストッパビーム１３・・・と、筒壁１６とを備えたケー
ソン過沈下防止装置１０をケーソン５の上端部に設置す
る。すなわち、前記筒壁１６を、ケーソン躯体５の上端
部に、ケーソン２とほぼ同軸にかつその側壁面がケーソ
ン２の側壁面とほぼ面一になるようにして設ける。そし
て、この筒壁１６の内側に、８本の支持柱１２・・・を、
ケーソン２の軸方向に長尺になるように、かつ、前記筒
壁１６の上端から突出するようにして設ける。ここで、
支持柱１２・・・の長さと、ケーソン３，４，５の長さ
（深さ）とを足した長さは、必要な根入れ長さ（深さ）
となっている。

【００２３】なお、支持柱１２・・・及び筒壁１６は、以
下の方法によりケーソン５に固定される。すなわち、予
めケーソン５の上端部に、該上端部から上方に突出する
複数のボルトを設けておき、これら複数のボルトを、支
持柱１２・・・及び筒壁１６の下端部に形成された複数の
図示しない取付部に挿通し、該ボルトをナットで締め付
けることで、前記支持柱１２・・・及び筒壁１６はケーソ
ン２の上端部に固定される。

【００２４】そして、支持柱１２・・・の上端部に亙っ
て、４本のストッパビーム１３・・・を、その端部１３ａ・
・・がケーソン２より外側に突出するようにして設ける。
ここで、前記ストッパビーム１３・・・は、前記支持柱１
２・・・と前記ストッパビーム１３・・・との当接部分全てを
溶接することにより、前記支持柱１２・・・に固定される
が、工場等で予め固定しておいてもよいし、現場で固定
してもよい。

【００２５】また、前記ストッパビーム１３・・・の、前
記支持柱１２・・・との接合部分に対応する部位には、複
数の補剛板材１４・・・が、ストッパビーム１３・・・の上下
のフランジ間において、該フランジとウェブに固定され
ている。この補剛板材１４・・・は、接合部分を補強する
ために用いられるものである。そして、前記ストッパビ
ーム１３・・・の上面（載置部）に、過重ブロック１５・・・
を、ケーソン３，４，５が円滑に沈下するのに必要な数
だけ載置する。

【００２６】ついで、ケーソン３内部を水中掘削するこ
とで、ケーソン３，４，５を、前記ストッパビーム１３
・・・が地盤１の表面に当接するまで地盤１中に沈下させ
る。この際、前記筒壁１６はケーソン３，４，５ととも
に沈下する。ケーソン３，４，５の沈下が終了したら、
ケーソン３，４，５内部の底に図示しない水中コンクリ
ートを打設し、ケーソン２内部の泥水２０を排水し、前
記水中コンクリートの上に底盤コンクリートを打設する
ことで、ケーソン３，４，５の沈設が終了する。

【００２７】以上により、本実施の形態においては、複
数の支持柱１２・・・と、支持柱１２・・・の上端部間に亙っ
て設けられて、端部がケーソン３，４，５より外側に突
出しているストッパビーム１３・・・とを備えたケーソン
過沈下防止装置１０をケーソン５の上端部に設置してお
き、ついで、ストッパビーム１３・・・が地盤上に当接す
るまでケーソン３，４，５を地盤中に沈下させたので、
前記ストッパビーム１３・・・が地盤１表面に当接した後
は、ケーソン３，４，５の沈下が停止し、ケーソン３，
４，５がそれ以上沈下することを防止することができ
る。したがって、前記ケーソンの過沈下を防止すること
ができる。

【００２８】また、前記ストッパビーム１３・・・の上面
に過重ブロック１５・・・を載置したので、該過重ブロッ
ク１５・・・により、ケーソンに下方に過重をかけつつ、
ケーソン３，４，５を沈下させることができる。したが
って、ケーソン３，４，５を地盤１中に沈下させ易くす
ることができる。

【００２９】さらに、前記ケーソンの上端部には、筒状
をなす筒壁１６がケーソン２とほぼ同軸にかつその側壁
面がケーソン２の側壁面とほぼ面一になるようにして設
け、る。そして、この筒壁１６の内側に、支持柱１２・・
・を、前記筒壁１６の上端から突出するようにして設け
たので、筒壁１６がケーソン３，４，５の沈下とともに
地盤１中に沈下することで、ケーソン３，４，５が地盤
１中に沈下している際に、筒壁１６によって支持柱１２
・・・をケーソン３，４，５上方にある地盤１の土砂から
保護することができる他、ケーソン３，４，５上方にあ
る地盤１の土砂がケーソン３，４，５内部に崩れ落ちて
くることを防止することができる。

【００３０】なお、以上の実施の形態においては、複数
のケーソン３，４，５を順次地盤中に沈設するものとし
たが、本発明はこれに限定されるものではなく、大型の
一つのケーソンを地盤中に沈設するに際して本発明を用
いても良い。また、過重ブロック１５・・・をストッパビ
ーム１３・・・の上面に載置するものとしたが、ストッパ
ビーム１３・・・の上面に載置台等を設け、この載置台上
に過重ブロックを載置してもよい。

【００３１】

【発明の効果】以上のように、請求項１記載の発明に係
るケーソン過沈下防止装置によれば、ケーソンを地盤中
に沈設するに際し、ケーソンの上端部にこの過沈下防止
装置を設置しておくことで、ストッパビームが地盤表面
に当接するまで、前記ケーソンを地盤中に沈下させるこ
とができる。言い換えれば、ケーソンの上端部にこの過
沈下防止装置を設置し、前記ストッパビームが地盤表面
に当接することで、前記ケーソンの沈下を停止させ、前
記ケーソンがそれ以上沈下することを防止することがで
きる。したがって、前記ケーソンの過沈下を防止するこ
とができる。

【００３２】請求項２記載の発明に係るケーソン過沈下
防止装置によれば、ケーソンを地盤中に沈設するに際
し、ケーソンの上端部にこの過沈下防止装置を設置し、
さらに、前記載置部に過重ブロックを載置することで、
ケーソンに下方に過重をかけることができる。したがっ
て、ケーソンを地盤中に沈下させ易くすることができ
る。

【００３３】請求項３記載の発明に係るケーソン過沈下
防止装置によれば、前記ケーソンの上端部にこのケーソ
ン過沈下防止装置を設置し、前記ケーソンをストッパビ
ームが地盤表面に当接するまで、前記ケーソンを地盤中
に沈下させるに際し、前記筒壁が前記ケーソンの沈下と
ともに地盤中に沈下することで、前記ケーソンが地盤中
に沈下している際に、前記筒壁によって前記支持柱をケ
ーソン上方にある地盤の土砂から保護することができる
他、前記ケーソン上方にある地盤の土砂がケーソン内部
に崩れ落ちてくることを防止することができる。

【００３４】請求項４記載の発明に係るケーソン沈設方
法によれば、前記過沈下防止装置のストッパビームが地
盤表面に当接するまで、前記ケーソンを地盤中に沈下さ
せていくので、言い換えれば、前記ストッパビームが地
盤表面に当接した後は、前記ケーソンの沈下が停止し、
該ケーソンがそれ以上沈下することを防止することがで
きる。したがって、前記ケーソンの過沈下を防止するこ
とができる。

【００３５】請求項５記載の発明に係るケーソン沈設方
法によれば、前記ケーソンに下方に過重をかけつつ、前
記ケーソンを沈下させることができる。したがって、前
記ケーソンを地盤中に沈下させ易くすることができる。

【００３６】請求項６記載の発明に係るケーソン沈設方
法によれば、前記ケーソンが地盤中に沈下している際
に、前記筒壁によって前記支持柱をケーソン上方にある
地盤の土砂から保護することができる他、前記ケーソン
上方にある地盤の土砂がケーソン内部に崩れ落ちてくる
ことを防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明をケーソンに適用した一例を示した縦断
面図である。

【図２】図１を一部拡大して示した縦断面図である。

【図３】図１に示した状態の平面図である。

【符号の説明】

１地盤３，４，５ケーソン１０ケーソン過沈下防止装置１２支持柱１３ストッパビーム１３ａ側縁部１６筒壁

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】地盤中に沈設されるケーソンの上端部に
設けられて、該ケーソンの過沈下を防止するケーソン過
沈下防止装置であって、前記ケーソンの上端部に設けられ、かつ該ケーソンの軸
方向に長尺な複数の支持柱と、前記支持柱の上端部間に亙って設けられて、端部がケー
ソンより外側に突出しているストッパビームとを備えた
ことを特徴とするケーソン過沈下防止装置。
【請求項２】請求項１記載のケーソン過沈下防止装置
において、前記ストッパビームの上面には、過重ブロックを載置す
るための載置部が設けられていることを特徴とするケー
ソン過沈下防止装置。
【請求項３】請求項１または２記載のケーソン過沈下
防止装置において、前記ケーソンの上端部には、筒状をなす筒壁が前記ケー
ソンとほぼ同軸に設けられており、前記支持柱は前記筒
壁の内側に配置され、かつ前記筒壁の上端から突出して
いることを特徴とするケーソン過沈下防止装置。
【請求項４】請求項１〜３のいずれかに記載のケーソ
ン過沈下防止装置を用いてケーソンを地盤中に沈設する
ケーソン沈設方法であって、まず、前記ケーソンの上端部に前記ケーソン過沈下防止
装置を設置しておき、次いで、前記ケーソン過沈下防止装置のストッパビーム
が地盤表面に当接するまで、前記ケーソンを地盤中に沈
下させていくことを特徴とするケーソン沈設方法。
【請求項５】請求項２記載のケーソン過沈下防止装置
を用いてケーソンを地盤中に沈設するケーソン沈設方法
であって、まず、前記ケーソンの上端部に前記ケーソン過沈下防止
装置を設置するとともに前記載置部に過重ブロックを載
置しておき、次いで、前記ケーソン過沈下防止装置のストッパビーム
が地盤表面に当接するまで、前記ケーソンを地盤中に沈
下させていくことを特徴とするケーソン沈設方法。
【請求項６】請求項３記載のケーソン過沈下防止装置
を用いてケーソンを地盤中に沈設するケーソン沈設方法
であって、まず、前記ケーソンの上端部に前記ケーソン過沈下防止
装置を設置しておき、次いで、前記ケーソン過沈下防止装置のストッパビーム
が地盤表面に当接するまで、前記ケーソンを地盤中に沈
下させていってなり、前記筒壁はケーソンの沈下とともに地盤中に沈下してい
き、該筒壁の上端は前記ストッパビームが地盤表面に当
接した際に、地盤表面とほぼ面一になることを特徴とす
るケーソン沈設方法。