JPH1193140A - ケーソンにおける止水構造およびこれを用いたケーソン仮締切工法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 繰り返し使用に耐え、確実にケーソン内への
漏水を防止できる止水構造にする。 【解決手段】 ケーソン１の底部１ａにエアーバッグ２
を装着する。エアーバッグ２は、弾性変形可能な材料か
らなるチューブ４と、チューブ４の外面の一部に取り付
けられた被覆部材５と、チューブ４に空気を供給する空
気弁６とを備え、チューブ４は圧入された空気圧によっ
て膨張する。基礎部３にケーソン１が着床したとき、ケ
ーソン１の底部１ａと基礎部３との間において、エアー
バッグ２はそれぞれに密着して、ケーソン１内への漏水
を防ぐ。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、水中にある構造物
の工事においてケーソン内への外部からの漏水を防止す
るための止水構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】既設橋脚等の水中にある構造物の補強工
事においては、橋脚等の周囲に水のない作業空間を造る
必要がある。このために、橋脚等を取り囲む作業空間を
考慮した大きさのケーソンまたはパネル材（以下「ケー
ソン」という）を予め組み立て、適当な手段を用いて橋
脚等の周囲に設置して仮締切を行う。

【０００３】このケーソンによって取り囲まれた区域内
の水を排出して、ケーソン外部の水がケーソン内の作業
空間に漏洩するのを防止しなければならない。そこで、
従来の止水構造では、ケーソンが着床する既設の基礎部
とケーソンの底部との間にゴム製パッキンを介装して、
シールを行っている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところが、基礎部は、
一般的にフーチング基礎であり、コンクリートの打ち放
しのため全体的に平滑ではなく、凹凸になっている場合
が多い。また、基礎部の天端には土砂等が堆積してお
り、これを排除しても微細な土粒子やヘドロが残る。そ
のため、通常のゴム製パッキンではその間隙を埋めきれ
ず、水中コンクリート等をケーソンの両側に打設して、
止水材としているのが一般的である。

【０００５】したがって、ケーソンがコンクリートに埋
設されるため、次工事への転用が困難となったり、水中
コンクリート等の設置、撤去に多くの費用がかかってい
る。また、止水材が損傷した場合、取り替えや補修が困
難である。

【０００６】そこで、本発明は、上記に鑑み、基礎部の
状況にかかわらず確実なシール性能を有し、何回でも他
の工事に転用できるケーソンにおける止水構造の提供を
目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明による課題解決手
段は、ケーソンが着床する基礎部とケーソンとの間に配
され、ケーソン内への漏水を防ぐ止水構造であって、流
体が圧入された弾性変形可能な材料からなるチューブが
ケーソンの外面に着脱自在に装着されたものである。

【０００８】そして、チューブの外面の一部に弾力性の
ある被覆部材が取り付けられ、チューブは圧入された流
体の圧力を可変することによって収縮膨張可能とされ、
ケーソンの外面にチューブの側面に当接して膨張を規制
するガイド板が設けられている。

【０００９】これによって、チューブはケーソンの外
面、基礎部およびガイド板によって囲まれた空間内で膨
張するため、弾性変形して基礎部に密着することにな
り、ケーソン内への漏水を確実に防止することができ
る。また、被覆部材があることにより、基礎部に微細な
凹凸が存在しても、これによる間隙を押し潰すように密
着するので、シール性能が高められる。

【００１０】また、チューブ同士を連結するためのソケ
ットが設けられている。これによって、複数のチューブ
を組み合わせて配列すれば、各種形状のケーソンに容易
に対応することができる。したがって、チューブを単純
な形状にすることができる。

【００１１】上記の止水構造を利用して、ケーソン仮締
切を行う場合、あらかじめケーソンの形状に応じてチュ
ーブとソケットを組み合わせてケーソンに装着してお
き、このケーソンを対象構造物周りに配置して、ケーソ
ンを基礎部に着床させて固定し、チューブに流体を供給
して膨張させ、ケーソンの外面と基礎部との間において
チューブを両者に密着させてシールを行い、外部からケ
ーソン内への漏水を防いで、ケーソン内を排水する。

【００１２】

【発明の実施の形態】本実施形態の止水構造は、図１に
示すように、ケーソン１の底部１ａに装着されたエアー
バッグ２が用いられ、橋脚等の既設の基礎部３にケーソ
ン１が着床したとき、ケーソン１の底部１ａと基礎部３
との間に位置して、ケーソン１内への漏水を防ぐ構造と
なっている。

【００１３】このエアーバッグ２は、図２に示すよう
に、空気が圧入された弾性変形可能な材料からなるチュ
ーブ４と、チューブ４の外面の一部に取り付けられた被
覆部材５と、チューブ４に空気を供給する空気弁６とを
備え、チューブ４は圧入する空気圧を可変することによ
って収縮膨張する。

【００１４】チューブ４は、ブチルゴム等のタイヤチュ
ーブに類似したゴムを用いて、直胴部が円筒状に形成さ
れ、その両端は、半球状のキャップ７が接着剤によって
接着されることにより閉塞される。

【００１５】被覆部材５は、平板状のネオプレンスポン
ジゴム等の独立気泡型スポンジゴムが用いられ、チュー
ブ４の直胴部の上面および下面に接着される。

【００１６】空気弁６は、一般的なタイヤ用のバルブで
あり、被覆部材５を貫通してチューブ４の上面に形成さ
れた注入孔に取り付けられている。

【００１７】ケーソン１は、外殻と内殻からなる２重壁
の鋼殻構造のもので、平面視ロ字状とされ、その一辺が
分割されており、対向する他辺のヒンジ部１ｂを中心に
開閉される。そして、このケーソン１の底部１ａに沿っ
て複数のエアーバッグ２がロ字状に配列されている。そ
のため、チューブ４同士を連結するためのソケット８が
設けられている。

【００１８】ソケット８は、図３，４に示すように、隣
接するチューブ４のキャップ７を嵌め込めるように中空
にされ、あるいは半球状の凹みを有しており、基礎部３
に密着できるように可撓性のあるゴムあるいはプラスチ
ック、具体的には積層ネオプレンスポンジゴムあるいは
ネオプレンゴム塊から成形される。そして、ソケット８
は、ケーソン１の底部１ａの各辺の中間および４隅にそ
れぞれ接着剤によって固定されており、その配置場所に
よって２種類のタイプがある。すなわち、中間に配置さ
れる中間タイプは、図３のように両側にチューブ４を嵌
め込むことができ、隅部に配置される隅タイプは、図４
のように９０度の角度でチューブ４を嵌め込むことがで
きる。

【００１９】さらにケーソン１の底部１ａには、チュー
ブ４の側面に当接してその膨張を規制して膨出を防止す
る一対のガイド板９が設けられている。ガイド板９は、
各ソケット８の間において互いに平行に配され、ケーソ
ン１にボルトにより着脱可能に取り付けられている。

【００２０】これにより、チューブ４に空気が供給され
てエアーバッグ２が膨張したとき、エアーバッグ２の両
側面をガイド板９に密着させて、チューブ４がはみ出さ
ないようにする。そして、ケーソン１が基礎部３に着床
したとき、図１（ｂ）に示すように、エアーバッグ２は
ケーソン１の底部１ａと基礎部３とガイド板９とで囲ま
れる空間内において変形することによりそれぞれに密着
して、ケーソン１の内外を遮断して止水する。

【００２１】次に、水中にある既設橋脚の補修工事にお
ける、このエアーバッグ２を用いたケーソン仮締切工法
について、図５に基づいて説明する。まず、工場におい
てケーソン１をブロックごとに製作し、各ブロックを組
立ヤードに陸送、曳航等により輸送して、ケーソン１を
組み立てる。組立完了後、ケーソン１の形状に応じて所
定の位置にソケット８をセットして、接着剤によって取
り付け、それからガイド板９を取り付ける。

【００２２】次に、エアーバッグ２をケーソン１に装着
する。チューブ４をガイド板９の間に入れて、ソケット
８に嵌め込む。このとき、空気弁６をケーソン１の底部
１ａに設けた孔に挿入して、空気注入用配管を行う。こ
の空気注入用配管は低圧用配管を用い、コンプレッサー
によって空気を供給する。また、空気注入用配管には各
エアーバッグ２に対してバルブが設けられており、その
バルブを開閉することによってチューブ４に空気を供給
できる。そして、エアーバッグ２をソケット８に密着さ
せて抜けないようにするため、若干の空気をチューブ４
に入れておく。ただし、ケーソン１の分割部１ｃおよび
ヒンジ部１ｂでは、ガイド板９は取り付けていない。ま
た、ここに位置するエアーバッグ２は、その一側をソケ
ット８から外しておき、バルブを閉じてチューブ４に空
気を入れていない。

【００２３】そして、図６のようにケーソン１を閉じた
状態で着水させて浮かせ、曳船１０により現地まで曳航
する。現地に到着したら、図７のようにケーソン１を開
き、橋脚１１を取り囲むように配置する。このとき、ケ
ーソン１を着床させる基礎部３の天端を浚渫して、堆積
している土砂を撤去しておく。次いで、図８のようにケ
ーソン１を閉じると、分割部１ｃおよびヒンジ部１ｂに
あるエアーバッグ２のチューブ４をソケット８に嵌め込
み、空気を供給してソケット８に密着させる。この後、
ガイド板９を取り付ける。このとき、エアーバッグ２か
ら空気漏れがないか、エアーバッグ２がきちんとソケッ
ト８に嵌まっているかを潜水夫によって視認しておく。

【００２４】そして、所望の作業空間が得られるよう
に、ケーソン１を着床させるための位置決めをして、ケ
ーソン１の２重壁内に注水を行って、図９のように沈降
させる。ケーソン１が基礎部３に着床する前に、ウォー
タージェット等により基礎部３の天端の微細な土砂やヘ
ドロを排除する。着床したケーソン１をケミカルアンカ
ー１２によって固定した後、図１０のようにエアーバッ
グ２に空気を供給して、エアーバッグ２を膨張させる。
このときのチューブ４内の圧力は最大２ｋｇ／ｃｍ²と
する。エアーバッグ２の膨張により、両側面はガイド板
９に密着し、上面はケーソン１の底部１ａに密着し、下
面は基礎部３に密着する。このように、エアーバッグ２
はケーソン１の底部１ａと基礎部３との間に圧着される
ことになる。この圧着力は、供給する空気圧を調整する
ことにより可変することができ、ケーソン１や基礎部３
の状況に応じて変化させることにより確実に止水でき
る。また、ソケット８も基礎部３に密着しているので、
ここから漏水することはない。

【００２５】ここで、基礎部３に凹凸があっても、ゴム
の可撓性を利用してチューブ４がそれに応じて変形する
ことによって対応でき、シール性能を維持できる。ま
た、基礎部３の天端に存在する土粒子等の微細な凹凸
は、被覆部材５が押し潰すようにすることによって対処
できる。

【００２６】エアーバッグ２が密着していることを確認
した後、ケーソン１で囲まれた水域内を排水して、ケー
ソン１内に作業空間を形成する。また、ケーソン１に対
して支保工を設置する。このとき、ケーソン１外部の水
域とはエアーバッグ２によってシールされているので、
外部からケーソン１内に漏水することはない。

【００２７】そして、橋脚１１の工事を行い、工事が終
了すると、エアーバッグ２の排気をして、ケーソン１内
に注水するとともに、ケーソン１の固定を解除する。ケ
ーソン１の２重壁内の排水を行ってケーソン１を浮上さ
せ、ヒンジ部１ｂおよび分割部１ｃにあるエアーバッグ
２をソケット８から外し、ケーソン１を開いて、橋脚１
１の周りから撤去して、他の場所に曳航していく。

【００２８】したがって、止水したいときにはエアーバ
ッグ２を膨張させ、不要なときには排気してエアーバッ
グ２を収縮させることにより、繰り返し使用することが
可能となり、他の工事にも転用できる止水構造が得られ
る。

【００２９】また、エアーバッグ２は弾性変形可能なの
で、ケーソン１および基礎部３の状況に応じて変形する
ことによりシール性能を維持でき、確実に止水すること
ができる。しかも、エアーバッグ２は単純な構造なの
で、ケーソン１に対して容易に装着することができ、作
業が楽であり、さらにケーソン１に固定していないの
で、着脱が可能となり、損傷した場合にはソケット８か
ら取り外すだけで容易に交換することができ、メンテナ
ンス性にも優れている。そのうえ、使用している材料は
市販のものなので、低コストで製造でき、補修も容易に
できる。

【００３０】なお、本発明は、上記実施形態に限定され
るものではなく、本発明の範囲内で上記実施形態に多く
の修正および変更を加え得ることは勿論である。例え
ば、図１１に示すように、ケーソン１の側面にエアーバ
ッグ２を装着してもよく、ケーソン１を設置する場所に
応じてケーソン１の外面であれば適宜変更すればよい。
ここで、ケーソン１を水中にある構造物の工事を対象に
使用するだけでなく、地下で行う工事に適用してもよ
く、エアーバッグ２によって地下水の侵入を防止する。

【００３１】また、ケーソン１の形状は正方形に限ら
ず、長方形、円形、楕円でもよく、例えば円形の場合、
図１２に示すようにエアーバッグ２およびソケット８を
配置すればよい。したがって、エアーバッグ２は直線状
にでき、湾曲したものを製造する必要がなく、コストの
低減を図れる。また、エアーバッグ２を空気で膨張させ
る代わりに他のガス、あるいは水圧により膨張させても
よい。

【００３２】

【発明の効果】以上の説明から明らかな通り、本発明に
よると、流体が圧入された弾性変形可能な材料からなる
チューブがケーソンの外面に着脱自在に装着され、ケー
ソンが着床する基礎部とケーソンとの間においてケーソ
ン内への漏水を防ぐ。このチューブは基礎部の状況に応
じて変形することによりシール性能を維持するので、他
の場所においても使用することが可能となり、繰り返し
使用することができ、使い捨てにならず、非常に経済的
である。

【００３３】そして、チューブの外面の一部には弾力性
のある被覆部材が取り付けられているので、基礎部に微
細な凹凸が存在していても、これによりその凹凸を吸収
でき、密着性を高めることができ、シール性能の向上を
図ることができる。

【００３４】また、チューブは圧入された流体の圧力を
可変することによって収縮膨張可能とされているので、
基礎部に対する圧着力をコントロールでき、長期間の工
事において使用する場合に経時的にシール性能が低下し
てきても、流体圧を高めることによって確実に止水を行
える。

【００３５】また、ケーソンの外面にチューブの側面に
当接して膨張を規制するガイド板を設けることにより、
チューブを位置決めすることができるとともに、膨張し
たときのチューブの形状を整えて、はみ出さないように
して、外部からの損傷を防止することができ、長期間に
わたる工事においてもシール性能を維持できる。

【００３６】そして、チューブ同士を連結するためのソ
ケットが設けられているので、複数のチューブを組み合
わせて配列することにより、各種形状のケーソンに容易
に対応することができる。したがって、ケーソンに合わ
せてチューブを製造しなくてよく、チューブを単純な形
状に統一することができ、汎用性が高まる。

【００３７】この止水構造を用いることにより、ケーソ
ンによる仮締切工法において簡単な作業でケーソン内へ
の漏水を確実に防止できるので、作業時間の短縮を図
れ、しかも漏水対策といった不要な作業もなくすことが
でき、その結果、工事の進捗を速めることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】（ａ）は本発明のケーソンにおける止水構造を
示す図、（ｂ）はこれを使用しているときの状態を示す
図

【図２】エアーバッグを示し、（ａ）は長手方向の断面
図、（ｂ）は半径方向の断面図

【図３】中間タイプのソケットを示し、（ａ）は平面
図、（ｂ）は側面図

【図４】隅タイプのソケットを示し、（ａ）は平面図、
（ｂ）は側面図

【図５】仮締切工法の施工フローチャート

【図６】ケーソンを曳航しているときの様子を示す図

【図７】ケーソンを開いたときの様子を示す図

【図８】ケーソンで橋脚を囲んだときの様子を示す図

【図９】沈降中のケーソンを示す図

【図１０】ケーソンが基礎部に着床したときの様子を示
す図

【図１１】エアーバッグの他の装着例を示す図

【図１２】他のケーソンへのエアーバッグの配置を示す
図

【符号の説明】

１ ケーソン ２ エアーバッグ ３ 基礎部 ４ チューブ ５ 被覆部材 ６ 空気弁 ７ キャップ ８ ソケット ９ ガイド板

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ケーソンが着床する基礎部とケーソンと
   の間に配され、前記ケーソン内への漏水を防ぐ止水構造
   であって、流体が圧入された弾性変形可能な材料からな
   るチューブが前記ケーソンの外面に着脱自在に装着され
   たことを特徴とするケーソンにおける止水構造。
2. 【請求項２】 チューブの外面の一部に弾力性のある被
   覆部材が取り付けられ、前記チューブは圧入された流体
   の圧力を可変することによって収縮膨張可能とされ、ケ
   ーソンの外面に前記チューブの側面に当接して膨張を規
   制するガイド板が設けられたことを特徴とする請求項１
   記載のケーソンにおける止水構造。
3. 【請求項３】 チューブ同士を連結するためのソケット
   が設けられ、ケーソンの形状に応じて複数のチューブが
   配列されることを特徴とする請求項１または２記載のケ
   ーソンにおける止水構造。
4. 【請求項４】 あらかじめケーソンの形状に応じてチュ
   ーブとソケットを組み合わせてケーソンに装着してお
   き、このケーソンを対象構造物周りに配置して、前記ケ
   ーソンを基礎部に着床させて固定し、前記チューブに流
   体を供給して膨張させ、前記ケーソンの外面と基礎部と
   の間において前記チューブを両者に密着させて外部から
   前記ケーソン内への漏水を防ぎ、ケーソン内を排水する
   ことを特徴とするケーソン仮締切工法。