JP7499222B2

JP7499222B2 - Caisson substructure and method for constructing same

Info

Publication number: JP7499222B2
Application number: JP2021132956A
Authority: JP
Inventors: 一弥杉山; 智遠藤; 祥子小松
Original assignee: Taisei Corp
Current assignee: Taisei Corp
Priority date: 2021-08-17
Filing date: 2021-08-17
Publication date: 2024-06-13
Anticipated expiration: 2041-08-17
Also published as: JP2023027690A

Description

本発明は、ケーソン下部構造およびその構築方法に関する。 The present invention relates to a caisson substructure and a method for constructing the same.

ニューマチックケーソンの下部には作業室が形成されている。作業室の天井スラブ（ケーソンの底版）には、作業室への出入口が設けられており、この出入口にはボトムドアが設けられている。ボトムドアとしては、種々のものが知られている（例えば、特許文献１，２参照）。特許文献１のボトムドアは、上面に操作チェーン用挿通孔が形成されたブラケットを備えている。上方から操作チェーンを挿通孔に挿通して、ボトムドアを作業室の天井スラブに圧接するまで吊り上げて、天井スラブの貫通孔の下側周縁部に密着させるようになっている。
特許文献２のボトムドアには、マンホールと下方に突出する開閉蓋が設けられており、作業員はボトムドアを作業室側から固定した後に、開いた開閉蓋からマンホールを通って退出するようになっている。 A work chamber is formed at the bottom of the pneumatic caisson. An entrance to the work chamber is provided in the ceiling slab (the bottom plate of the caisson), and a bottom door is provided at the entrance. Various bottom doors are known (see, for example, Patent Documents 1 and 2). The bottom door of Patent Document 1 has a bracket with an insertion hole for an operating chain formed on the upper surface. The operating chain is inserted into the insertion hole from above, and the bottom door is lifted up until it is pressed against the ceiling slab of the work chamber, and is brought into close contact with the lower peripheral portion of the through hole in the ceiling slab.
The bottom door in Patent Document 2 is provided with a manhole and an opening/closing lid that protrudes downward, and a worker secures the bottom door from the work chamber side and then exits through the manhole via the open opening/closing lid.

特開２００１－３１７０５９号公報JP 2001-317059 A 特開２００８－５７２６７号公報JP 2008-57267 A

特許文献１のボトムドアでは、ボトムドア本体を操作チェーンで吊り上げて貫通孔の下側周縁部に押し付けているので、気密性が低いという問題があった。また、特許文献２のボトムドアでは、マンホールの開閉蓋がボトムドア本体から下方に突出しているので、ボトムドアの閉鎖後に作業室へ中埋めコンクリートを打設する際に、開閉蓋の周囲にエアだまりができる虞がある。
このような観点から、本発明は、天井スラブとドア本体部との間に気密性を確保できるとともに、中詰めコンクリートを密実に形成できるケーソン下部構造おびその構築方法を提供することを課題とする。 In the bottom door of Patent Document 1, the bottom door body is lifted by an operating chain and pressed against the lower peripheral edge of the through hole, which causes a problem of low airtightness. Also, in the bottom door of Patent Document 2, the manhole opening and closing cover protrudes downward from the bottom door body, so there is a risk of air pockets forming around the opening and closing cover when filling the work chamber with concrete after the bottom door is closed.
From this perspective, the present invention aims to provide a caisson lower structure and a method for constructing the same, which can ensure airtightness between the ceiling slab and the door body and enable the filling concrete to be formed densely.

このような課題を解決するための本発明は、ケーソン下部に形成される作業室の天井スラブと、前記天井スラブを上下に貫通するシャフト連通孔を閉塞するボトムドアとを備えるケーソン下部構造である。前記ボトムドアは、複数に分割可能に形成されたドア本体部と、前記ドア本体部に形成された貫通孔の周囲に上方に向けて立設された筒状の人孔部と、前記人孔部の上開口部を閉塞する蓋部とを備えることを特徴とする。
本発明のケーソン下部構造によれば、ドア本体部を作業室側からボルト等により強固に固定した後に、作業員が人孔部から天井スラブに退出して、天井スラブの上側から蓋部を強固に固定することができる。これによって、天井スラブとドア本体部との間の気密性を確保することができる。さらに、人孔部は、ドア本体部より上方に突出しているので、中埋めコンクリートを打設する際に、作業室内の空気が人孔部に集まり、天井スラブの上方に逃がすことができる。よって、コンクリート内にエアだまりができず、中詰めコンクリートを密実に形成することができる。 In order to solve such problems, the present invention provides a caisson lower structure comprising a ceiling slab for a work chamber formed in the lower part of the caisson, and a bottom door for closing a shaft communication hole that penetrates the ceiling slab from top to bottom. The bottom door comprises a door body portion formed so as to be separable into a plurality of parts, a cylindrical manhole portion erected upward around a through hole formed in the door body portion, and a lid portion for closing an upper opening of the manhole portion.
According to the caisson lower structure of the present invention, after the door body is firmly fixed from the workroom side with bolts or the like, the worker can exit the manhole to the ceiling slab and firmly fix the lid from above the ceiling slab. This ensures airtightness between the ceiling slab and the door body. Furthermore, since the manhole protrudes above the door body, when pouring the filling concrete, the air in the workroom gathers in the manhole and can escape above the ceiling slab. This prevents air pockets from forming in the concrete, and allows the filling concrete to be formed densely.

本発明のケーソン下部構造においては、前記ドア本体部は、前記天井スラブの下面に密着するように固定されるものが好ましい。このような構成によれば、ドア本体部を天井スラブの下面にボルト止め等で強固に固定することで天井スラブとドア本体部との間の気密性を確保することができる。
本発明のケーソン下部構造においては、前記シャフト連通孔の内周面に沿って設けられたリング状の取付治具をさらに備え、前記ドア本体部は、前記シャフト連通孔の内側で前記取付治具の上に載置した状態で固定されるものが好ましい。このような構成によれば、ドア本体部を取付治具にボルト止め等で強固に固定することで天井スラブとドア本体部との間の気密性を確保することができる。
本発明のケーソン下部構造においては、前記蓋部に、開閉弁が設けられているものが好ましい。このような構成によれば、中埋めコンクリートを打設する際に、蓋部の開閉弁を開けることで、効率的に作業室内の空気を天井スラブの上方に逃がすことができる。また、中埋めコンクリートの打設後に開閉弁から注入材を注入すれば、人孔部内の空気を確実に天井スラブの上方に逃がすことができる。 In the caisson lower structure of the present invention, it is preferable that the door body is fixed so as to be in close contact with the underside of the ceiling slab. With this configuration, the door body is firmly fixed to the underside of the ceiling slab with bolts or the like, thereby ensuring airtightness between the ceiling slab and the door body.
In the caisson lower structure of the present invention, it is preferable that a ring-shaped mounting jig is further provided along the inner circumferential surface of the shaft communication hole, and the door body is fixed in a state of being placed on the mounting jig inside the shaft communication hole. With this configuration, the door body can be firmly fixed to the mounting jig with bolts or the like to ensure airtightness between the ceiling slab and the door body.
In the caisson substructure of the present invention, it is preferable that the cover is provided with an on-off valve. With this configuration, when pouring the filler concrete, the on-off valve of the cover is opened to efficiently release the air in the work chamber above the ceiling slab. In addition, if the injection material is injected from the on-off valve after pouring the filler concrete, the air in the manhole can be reliably released above the ceiling slab.

前記課題を解決するための第二の本発明は、ケーソン下部の作業室の天井スラブにボトムドアを取り付けるケーソン下部構造の構築方法である。かかるケーソン下部構造の構築方法は、複数に分割されたドア本体部をケーソン下部の作業室側から前記作業室の天井スラブに固定し、前記天井スラブを上下に貫通するシャフト連通孔を塞ぐ固定工程と、前記作業室内の作業員が前記ドア本体部に設けられた人孔部を通じて前記天井スラブの上側に退出する退出工程と、前記人孔部の上開口部を蓋部で閉塞する蓋部設置工程と、を備えたことを特徴とする。
本発明のケーソン下部構造の構築方法によれば、固定工程でドア本体部を作業室側からボルト等により強固に固定した後に、退出工程で作業員が人孔部から天井スラブに退出して、蓋部設置工程で天井スラブの上側から蓋部を強固に固定することができる。これによって、天井スラブとドア本体部との間の気密性を確保することができる。さらに、中埋めコンクリートを打設する際に、作業室内の空気がドア本体部より上方に突出した人孔部に集まり、天井スラブの上方に逃がすことができる。よって、コンクリート内にエアだまりができず、中詰めコンクリートを密実に形成することができる。
本発明のケーソン下部構造の構築方法においては、前記蓋部に開閉弁を設け、前記開閉弁から空気を排出しながら前記作業室内に中埋めコンクリートを打設し、前記開閉弁から前記中埋めコンクリートが出たら打設を停止し前記開閉弁を閉じるコンクリート打設工程をさらに備えたことが好ましい。このような方法によれば、中埋めコンクリートを打設する際に、開閉弁から効率的に作業室内の空気を天井スラブの上方に逃がすことができる。さらに、中埋めコンクリートが人孔部の上部まで打設されたことを目視で確認できる。 The second invention for solving the above-mentioned problems is a method for constructing a caisson lower structure, which includes attaching a bottom door to the ceiling slab of a work chamber below the caisson. This method for constructing a caisson lower structure is characterized by comprising a fixing step of fixing a door body portion divided into multiple parts to the ceiling slab of the work chamber from the work chamber side below the caisson and closing a shaft communication hole that penetrates the ceiling slab vertically, an exit step of workers in the work chamber exiting to the upper side of the ceiling slab through a manhole portion provided in the door body portion, and a lid installation step of closing an upper opening of the manhole portion with a lid portion.
According to the method for constructing the caisson substructure of the present invention, the door body is firmly fixed from the workroom side with bolts or the like in the fixing process, and then the worker exits from the manhole to the ceiling slab in the exit process, and the lid is firmly fixed from above the ceiling slab in the lid installation process. This ensures airtightness between the ceiling slab and the door body. Furthermore, when pouring the filling concrete, the air in the workroom gathers in the manhole protruding above the door body and can be released above the ceiling slab. This prevents air pockets from forming in the concrete, and allows the filling concrete to be formed densely.
In the method for constructing the caisson substructure of the present invention, it is preferable to further include a concrete pouring step of providing an on-off valve on the lid, pouring backfill concrete into the work chamber while discharging air from the on-off valve, and stopping pouring and closing the on-off valve when the backfill concrete comes out of the on-off valve. According to this method, when pouring backfill concrete, air in the work chamber can be efficiently released above the ceiling slab through the on-off valve. Furthermore, it can be visually confirmed that the backfill concrete has been poured up to the top of the manhole.

本発明のケーソン下部構造おびその構築方法によれば、天井スラブとドア本体部との間に気密性を確保できるとともに、中詰めコンクリートを密実に形成することができる。 The caisson substructure and construction method of the present invention ensure airtightness between the ceiling slab and the door body, and allow the filling concrete to be formed densely.

本発明の第一の実施形態に係るケーソン下部構造を備えたニューマチックケーソンを示した断面図である。1 is a cross-sectional view showing a pneumatic caisson equipped with a caisson substructure relating to a first embodiment of the present invention. 本発明の第一の実施形態に係るケーソン下部構造のボトムドアを示した分解平面図である。FIG. 2 is an exploded plan view showing the bottom door of the caisson lower structure according to the first embodiment of the present invention. （ａ）は本発明の第一の実施形態に係るケーソン下部構造の構築方法の固定工程を説明するための断面図、（ｂ）は蓋部設置工程を説明するための断面図である。(a) is a cross-sectional view for explaining the fixing process of the method for constructing a caisson lower structure in the first embodiment of the present invention, and (b) is a cross-sectional view for explaining the lid installation process. 本発明の第一の実施形態に係るケーソン下部構造の構築方法のコンクリート打設工程を説明するための断面図である。A cross-sectional view for explaining the concrete pouring process of the method for constructing a caisson substructure relating to the first embodiment of the present invention. 本発明の第一の実施形態に係るケーソン下部構造を備えたニューマチックケーソンを含むコンクリート構造体を示した断面図である。1 is a cross-sectional view showing a concrete structure including a pneumatic caisson equipped with a caisson substructure according to a first embodiment of the present invention. FIG. 本発明の第二の実施形態に係るケーソン下部構造のボトムドアの設置状態を示した要部断面図である。A cross-sectional view of a key part showing the installation state of the bottom door of the caisson lower structure relating to the second embodiment of the present invention.

本発明の第一の実施形態に係るケーソン下部構造およびその構築方法について、添付した図面を参照しながら説明する。図１は、ケーソン下部構造を備えたニューマチックケーソンを示した断面図、図２は、ケーソン下部構造のボトムドアを示した分解平面図である。
図１に示すように、ニューマチックケーソン（以下「ケーソン」という）１の下部には、作業室２が形成されている。作業室２に地下水圧に見合う圧縮空気を送り込むことにより、地下水を排除し、作業室２の天井スラブ３に走行可能に設けられた天井走行式ショベル（図示せず）で掘削しながら、ケーソン１を沈下させる。天井スラブ３の上部には、マテリアルシャフト４とマンシャフト５が設けられている。マテリアルシャフト４は、作業室２の掘削土砂を搬出するための気密管路であって、地上まで延出している。マテリアルシャフト４の下端部は、天井スラブ３に形成されたマテリアルシャフト用連通孔６に繋がっている。マテリアルシャフト４の上部にはマテリアルロック７が設けられており、その上方から吊り下げられるバケット４ａによって掘削土砂を搬出する。マンシャフト５は、作業室２に作業員が出入りするための気密管路であって、地上まで延出している。マンシャフト５の下端部は、天井スラブ３に形成されたマンシャフト用連通孔８に繋がっている。マンシャフト５の内部には、エレベータまたはらせん階段が設けられており、作業員が昇降可能となっている。マンシャフト５の上部には、気密状態で開閉可能なマンロック９が設けられている。 The caisson substructure and the method for constructing the same according to the first embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings, in which Fig. 1 is a cross-sectional view of a pneumatic caisson equipped with the caisson substructure, and Fig. 2 is an exploded plan view of the bottom door of the caisson substructure.
As shown in FIG. 1, a work chamber 2 is formed under a pneumatic caisson (hereinafter referred to as "caisson") 1. Groundwater is removed by feeding compressed air corresponding to the groundwater pressure into the work chamber 2, and the caisson 1 is sunk while excavating with an overhead traveling shovel (not shown) that is provided to be able to travel on the ceiling slab 3 of the work chamber 2. A material shaft 4 and a man shaft 5 are provided on the upper part of the ceiling slab 3. The material shaft 4 is an airtight pipe for carrying out the excavated earth and sand from the work chamber 2, and extends to the ground. The lower end of the material shaft 4 is connected to a material shaft communication hole 6 formed in the ceiling slab 3. A material lock 7 is provided on the upper part of the material shaft 4, and the excavated earth and sand are carried out by a bucket 4a suspended from above the material lock 7. The man shaft 5 is an airtight pipe for workers to enter and exit the work chamber 2, and extends to the ground. The lower end of the man shaft 5 is connected to a man shaft communication hole 8 formed in the ceiling slab 3. An elevator or spiral staircase is provided inside manshaft 5 to enable workers to ascend and descend. At the top of manshaft 5, a manlock 9 is provided which can be opened and closed in an airtight state.

本実施形態に係るケーソン下部構造は、ケーソン１の下部に形成される作業室２の天井スラブ３と、天井スラブ３を上下に貫通するシャフト連通孔（本実施形態ではマンシャフト用連通孔８）を閉塞するボトムドア１０とを備えている。
図２および図３に示すように、ボトムドア１０は、ドア本体部１１と人孔部１２と蓋部１３とを備えている。ドア本体部１１は、円盤形状を呈しており、複数に分割可能に形成されている。ドア本体部１１は、半円形状に分割（半割り）された第一分割体１４ａと第二分割体１４ｂとを備えている。第一分割体１４ａと第二分割体１４ｂとは、それぞれに固定された取付部材１５を介してボルト止めされている。取付部材１５は、断面Ｌ字のアングル材からなり、立上り板部同士が当接した状態で接合されている。ドア本体部１１は、断面円形のマンシャフト用連通孔８の内周径よりも大きい外周径を備えている。ドア本体部１１の周縁部には、ボルト挿通孔１６が所定ピッチで複数形成されている。ボルト挿通孔１６は、マンシャフト用連通孔８の内周径よりも外側部分に配置されている。ボルト挿通孔１６には、ボトムドア１０を天井スラブ３に固定するためのボルトが挿通される。ボルトの先端部は、天井スラブ３の底面に埋設されたメネジ部に螺合される。ドア本体部１１は、周縁部がマンシャフト用連通孔８の周縁部に当接するように天井スラブ３の下側から押し当てられ、ボルトによって天井スラブ３の下面に密着するように固定される。ドア本体部１１の上面には、複数の吊ピース１７が放射状に立設されている。吊ピース１７には、ボトムドア１０を吊り下げるためのワイヤーのフックが係止される。吊ピース１７は、マンシャフト用連通孔８の内周径よりも内側部分に配置されている。第一分割体１４には、マンホール１８が形成されている。マンホール１８は、作業員が通過する孔である。マンホール１８は、マンシャフト用連通孔８の内周径よりも内側部分で、隣り合う吊ピース１７，１７の間に配置されている。 The caisson lower structure in this embodiment comprises a ceiling slab 3 of a work chamber 2 formed at the bottom of the caisson 1, and a bottom door 10 that blocks a shaft communication hole (in this embodiment, a manshaft communication hole 8) that penetrates the ceiling slab 3 vertically.
As shown in FIG. 2 and FIG. 3, the bottom door 10 includes a door body 11, a manhole 12, and a cover 13. The door body 11 has a disk shape and is formed so as to be divisible into a plurality of parts. The door body 11 includes a first divided body 14a and a second divided body 14b divided (split) into a semicircular shape. The first divided body 14a and the second divided body 14b are bolted via a mounting member 15 fixed to each of them. The mounting member 15 is made of an angle material having an L-shaped cross section, and is joined in a state in which the rising plate portions are in contact with each other. The door body 11 has an outer diameter larger than the inner diameter of the manshaft communication hole 8 having a circular cross section. A plurality of bolt insertion holes 16 are formed at a predetermined pitch on the periphery of the door body 11. The bolt insertion holes 16 are arranged on the outer side of the inner diameter of the manshaft communication hole 8. A bolt for fixing the bottom door 10 to the ceiling slab 3 is inserted into the bolt insertion hole 16. The tip of the bolt is screwed into a female thread embedded in the bottom surface of the ceiling slab 3. The door body 11 is pressed against the ceiling slab 3 from below so that its peripheral portion abuts against the peripheral portion of the manshaft communication hole 8, and is fixed by the bolt so as to be in close contact with the lower surface of the ceiling slab 3. A plurality of hanging pieces 17 are radially erected on the upper surface of the door body 11. A hook of a wire for suspending the bottom door 10 is engaged with the hanging pieces 17. The hanging pieces 17 are disposed on the inner side of the inner diameter of the manshaft communication hole 8. A manhole 18 is formed in the first divided body 14. The manhole 18 is a hole through which a worker passes. The manhole 18 is disposed between the adjacent hanging pieces 17, 17 on the inner side of the inner diameter of the manshaft communication hole 8.

人孔部１２は、作業員が通過する孔部であって、ドア本体部１１から上方に向けて立設されている。人孔部１２は、作業員が昇降可能な広さを備えた筒形状（本実施形態では円筒形状）を呈しており、マンホール１８を囲うように気密状態で固定されている。人孔部１２内には、上方から梯子が挿通されている。作業者は梯子を使って作業室２内からボトムドア１０の上方に上る。人孔部１２の上端部には、蓋部１３を固定するための鍔部２１が形成されている。鍔部２１には、ボルト孔２２が複数形成されている。ボルト孔２２は、鍔部２１の周方向に沿って所定間隔で複数形成されている。ボルト孔２２には、鍔部２１に蓋部１３を固定するためのボルトが挿通される。 The manhole 12 is a hole through which a worker passes, and is erected upward from the door body 11. The manhole 12 has a tubular shape (cylindrical shape in this embodiment) with enough space for a worker to ascend and descend, and is fixed in an airtight state so as to surround the manhole 18. A ladder is inserted into the manhole 12 from above. The worker uses the ladder to climb from inside the workroom 2 to above the bottom door 10. A flange 21 for fixing the lid 13 is formed at the upper end of the manhole 12. A plurality of bolt holes 22 are formed in the flange 21. A plurality of bolt holes 22 are formed at predetermined intervals along the circumferential direction of the flange 21. A bolt for fixing the lid 13 to the flange 21 is inserted into the bolt hole 22.

蓋部１３は、人孔部の上開口部を気密状態で閉塞する部位である。蓋部１３は、円盤形状を呈しており、鍔部２１の外径と同等の外径を備えている。蓋部１３には、ボルト挿通孔２３が所定ピッチで複数形成されている。ボルト挿通孔２３は、人孔部１２の内周径よりも外側部分で、鍔部２１のボルト孔２２に相当する位置に配置されている。ボルト挿通孔２３には、蓋部１３を人孔部１２に固定するためのボルトが挿通される。ボルトの先端部は、鍔部２１のボルト孔２２を挿通し、鍔部２１から突出する。ボルトの突出した部分には、ナットが装着される。つまり、蓋部１３は、周縁部が鍔部２１に当接するように人孔部１２の上側から押し当てられ、ボルトとナットによって鍔部２１に密着するように固定される。
蓋部１３には、開閉弁２４が２つ設けられている。開閉弁２４は、排気弁と注入弁の役目を果たすものであって、弁体２５と配管部２６とを備えている。配管部２６の一端は、蓋部１３に形成された貫通孔（図示せず）に接続され、配管部２６の他端は、弁体２５に接続されている。弁体２５は開閉弁２４を開閉可能にする本体部であって、ブラケットを介して蓋部１３の上面に固定されている。二つの開閉弁２４は、人孔部１２を蓋部１３で閉塞した状態で中埋めコンクリート５０を打設するときには排気弁となり、作業室２および人孔部１２内の空気を上方に排出する。また、中埋めコンクリートの打設完了後に人孔部１２内に残置された空洞に注入材を注入するときは、一方の開閉弁２４が注入材を入口となる注入弁となり、他方の開閉弁２４が排気弁となる。 The lid 13 is a part that closes the upper opening of the manhole in an airtight state. The lid 13 has a disk shape and has an outer diameter equal to that of the flange 21. A plurality of bolt insertion holes 23 are formed in the lid 13 at a predetermined pitch. The bolt insertion holes 23 are arranged at positions corresponding to the bolt holes 22 of the flange 21 on the outer side of the inner diameter of the manhole 12. A bolt for fixing the lid 13 to the manhole 12 is inserted into the bolt insertion hole 23. The tip of the bolt passes through the bolt hole 22 of the flange 21 and protrudes from the flange 21. A nut is attached to the protruding part of the bolt. In other words, the lid 13 is pressed against the manhole 12 from above so that the peripheral portion abuts against the flange 21, and is fixed to the flange 21 in a tight contact manner by the bolt and the nut.
The lid 13 is provided with two on-off valves 24. The on-off valves 24 function as exhaust valves and injection valves, and include a valve body 25 and a piping section 26. One end of the piping section 26 is connected to a through hole (not shown) formed in the lid 13, and the other end of the piping section 26 is connected to the valve body 25. The valve body 25 is a main body that allows the on-off valves 24 to be opened and closed, and is fixed to the upper surface of the lid 13 via a bracket. When pouring the filling concrete 50 with the manhole section 12 closed by the lid 13, the two on-off valves 24 function as exhaust valves and exhaust the air in the working chamber 2 and the manhole section 12 upward. When injecting the injection material into the cavity left in the manhole section 12 after the filling concrete has been poured, one of the on-off valves 24 functions as an injection valve through which the injection material enters, and the other on-off valve 24 functions as an exhaust valve.

次に本実施形態に係るケーソン下部構造の構築方法を、図３乃至図５を参照しながら説明する。図３の（ａ）は、ケーソン下部構造の構築方法の固定工程を説明するための断面図、（ｂ）は蓋部設置工程を説明するための断面図、図４は、ケーソン下部構造の構築方法のコンクリート打設工程を説明するための断面図、図５は、ケーソン下部構造を備えたニューマチックケーソンを含むコンクリート構造体を示した断面図である。本実施形態のケーソン下部構造の構築方法では、ケーソン１の下部の作業室２の天井スラブ３にボトムドア１０を取り付けた状態で作業室２内に中埋めコンクリートを打設する。ケーソン下部構造の構築方法は、固定工程と、退出工程と、コンクリート打設工程と、蓋部設置工程とを備えている。 Next, the method for constructing the caisson substructure according to this embodiment will be described with reference to Figures 3 to 5. Figure 3(a) is a cross-sectional view for explaining the fixing process of the method for constructing the caisson substructure, (b) is a cross-sectional view for explaining the lid installation process, Figure 4 is a cross-sectional view for explaining the concrete pouring process of the method for constructing the caisson substructure, and Figure 5 is a cross-sectional view showing a concrete structure including a pneumatic caisson equipped with a caisson substructure. In the method for constructing the caisson substructure according to this embodiment, a bottom door 10 is attached to the ceiling slab 3 of the workroom 2 below the caisson 1, and then filling concrete is poured into the workroom 2. The method for constructing the caisson substructure includes a fixing process, an exit process, a concrete pouring process, and a lid installation process.

固定工程は、図３の（ａ）に示すように、ドア本体部１１をケーソン１の下部の作業室２側から天井スラブ３に固定する工程である。固定工程は、マテリアルシャフト用連通孔６をボトムドア４０で塞いだ（図１参照）後に、作業室２内のシャフト用連通孔のうち、最後に塞がれるマンシャフト用連通孔８にて行う。ボトムドア４０は、分割した状態でマテリアルシャフト用連通孔６から投入された後に作業室２内で組み立てられ、人力等で持ち上げられて、天井スラブ３のマテリアルシャフト用連通孔６の周縁部に下側からボルト止めされる。
固定工程で用いるドア本体部１１は、第一分割体１４ａと第二分割体１４ｂとに分割した状態でマテリアルシャフト用連通孔６から作業室２内へ投入し、作業室２内で第一分割体１４ａと第二分割体１４ｂとを接合して組み立てる。このドア本体部１１を用いてマンシャフト用連通孔８を塞ぐ。 The fixing process is a process of fixing the door main body 11 to the ceiling slab 3 from the work chamber 2 side at the bottom of the caisson 1, as shown in Fig. 3(a). The fixing process is carried out at the man shaft communication hole 8, which is the last to be blocked among the shaft communication holes in the work chamber 2, after the material shaft communication hole 6 has been blocked with the bottom door 40 (see Fig. 1). The bottom door 40 is inserted in a divided state through the material shaft communication hole 6, assembled in the work chamber 2, lifted by human power or the like, and bolted from below to the peripheral portion of the material shaft communication hole 6 in the ceiling slab 3.
The door body 11 used in the fixing process is divided into a first division 14a and a second division 14b, which are inserted into the work chamber 2 through the material shaft communication hole 6, and assembled by joining the first division 14a and the second division 14b in the work chamber 2. The man shaft communication hole 8 is closed using this door body 11.

マンシャフト用連通孔８は、内周面が鋼管３１にて構成されており、鋼管３１の下端部外側には、取付ブラケット３２を介して固定プレート３３が外側に張り出して取り付けられている。取付ブラケット３２は、鋼管３１の外周面から外側に突出し、所定間隔で放射状に複数設けられている。固定プレート３３は、鋼管３１を囲う環状に形成されており、ドア本体部１１を天井スラブ３に固定するためのボルトの先端部が螺合するメネジ部（図示省略）を備えている。
ドア本体部１１を天井スラブ３のマンシャフト用連通孔８の周縁部に固定するに際しては、ドア本体部１１を天井スラブ３の上側から吊り上げて、ドア本体部１１の周縁部を、天井スラブ３のマンシャフト用連通孔８の外周縁部に当接させる。そして、作業員が作業室２内側からボルト止めする。このとき、ドア本体部１１の周縁部の上面に環状のシール部材３４を接着しておく。これによって、固定プレート３３とドア本体部１１との間にシール部材３４が挟持される。このようにドア本体部１１の周縁部をマンシャフト用連通孔８の周縁部にボルト止めすることで、天井スラブ３とドア本体部１１との気密性を確保できる。さらにシール部材３４を介設することで、気密性をより一層大きくできる。また、ボルト止めは、作業室２内から行えるので、作業を行い易い。 The manshaft communication hole 8 has an inner peripheral surface formed of a steel pipe 31, and a fixing plate 33 is attached to the outer side of the lower end of the steel pipe 31 via a mounting bracket 32 so as to protrude outward. The mounting brackets 32 protrude outward from the outer peripheral surface of the steel pipe 31, and a plurality of mounting brackets 32 are provided radially at predetermined intervals. The fixing plate 33 is formed in a ring shape surrounding the steel pipe 31, and is provided with a female thread portion (not shown) into which the tip of a bolt for fixing the door main body 11 to the ceiling slab 3 is screwed.
When the door body 11 is fixed to the peripheral portion of the manshaft communication hole 8 of the ceiling slab 3, the door body 11 is lifted from the upper side of the ceiling slab 3, and the peripheral portion of the door body 11 is abutted against the outer peripheral portion of the manshaft communication hole 8 of the ceiling slab 3. Then, a worker bolts it from inside the work room 2. At this time, an annular seal member 34 is bonded to the upper surface of the peripheral portion of the door body 11. As a result, the seal member 34 is sandwiched between the fixing plate 33 and the door body 11. By bolting the peripheral portion of the door body 11 to the peripheral portion of the manshaft communication hole 8 in this way, the airtightness between the ceiling slab 3 and the door body 11 can be ensured. Furthermore, by providing the seal member 34, the airtightness can be further increased. In addition, the bolting can be performed from inside the work room 2, making the work easy to perform.

退出工程は、作業室２内の作業員がドア本体部１１に設けられた人孔部１２を通じて天井スラブ３の上側に退出する工程である。退出工程では、人孔部１２の上から例えば梯子を設置して、この梯子を利用して作業員が作業室２からドア本体部１１の上にあがって退出する。全ての作業員の退出が完了した後に、梯子を撤去する。 The exit process is a process in which workers in the workroom 2 exit above the ceiling slab 3 through the manhole 12 provided in the door body 11. In the exit process, for example, a ladder is installed from above the manhole 12, and the workers use this ladder to climb up to the top of the door body 11 from the workroom 2 and exit. After all workers have exited, the ladder is removed.

コンクリート打設工程は、図４および図５に示すように、作業室２内に中埋めコンクリート５０を打設する工程である。コンクリート打設工程では、開閉弁２４から空気を排出しながら作業室２内に中埋めコンクリート５０を打設する。人孔部１２から作業室２内を目視しながら中埋めコンクリート５０を打設し、中埋めコンクリート５０の天端が天井スラブ３の近くに達した時点で蓋部設置工程を行う。 As shown in Figures 4 and 5, the concrete pouring process is a process of pouring the filler concrete 50 into the work chamber 2. In the concrete pouring process, the filler concrete 50 is poured into the work chamber 2 while air is discharged from the on-off valve 24. The filler concrete 50 is poured while visually checking the inside of the work chamber 2 from the manhole 12, and when the top of the filler concrete 50 reaches near the ceiling slab 3, the lid installation process is performed.

蓋部設置工程は、図３の（ｂ）に示すように、人孔部１２の上開口部を蓋部１３で閉塞する工程である。蓋部設置工程では、蓋部１３を人孔部１２の鍔部２１上に設置し、ドア本体部１１上にいる作業員がボルト止めする。このとき、蓋部１３の２つの開閉弁２４，２４は開いた状態にしておく。
そして、中埋めコンクリート５０の打設を継続する。このとき、開閉弁２４から作業室２および人孔部１２内の空気が排気される。そして、開閉弁２４から中埋めコンクリート５０のモルタルやセメントミルクが噴出した時点で両方の開閉弁２４，２４を閉じる。中埋めコンクリート５０の打設を停止したら、養生を行い、作業室２内の圧力を大気圧に下げて断気を行う。
断気後に、図５に示すように、マテリアルシャフト４およびマンシャフト５を撤去した後に、２つの開閉弁２４，２４を開き、一方の開閉弁２４から注入材を注入する。他方の開閉弁２４から注入材が噴出した時点で、注入材の注入を停止し、開閉弁２４，２４を閉じる。蓋部１３の設置後に開閉弁２４を開いて中埋めコンクリート５０の打設を行うことで、人孔部１２内の空気を効率的に排気することができる。さらに、中詰めコンクリートの打設後に一方の開閉弁２４から注入材を注入することで、人孔部１２内に残置された空洞を確実に除去することができる。
その後、マテリアルシャフト用連通孔６およびマンシャフト用連通孔８にコンクリート５１を打設、養生し、ケーソン１の底版が完成する。このとき、ボトムドア１０，４０は埋め殺す。 3B, the lid installation process is a process of closing the upper opening of the manhole 12 with the lid 13. In the lid installation process, the lid 13 is installed on the flange 21 of the manhole 12, and a worker standing on the door body 11 bolts it in place. At this time, the two opening/closing valves 24, 24 of the lid 13 are kept open.
Then, pouring of the filler concrete 50 continues. At this time, air is exhausted from the work chamber 2 and the manhole 12 through the on-off valve 24. Then, at the point when the mortar and cement milk of the filler concrete 50 spurts out from the on-off valve 24, both on-off valves 24, 24 are closed. Once pouring of the filler concrete 50 has stopped, curing is performed and the pressure in the work chamber 2 is reduced to atmospheric pressure to seal off the air.
After the air is cut off, as shown in Fig. 5, the material shaft 4 and man shaft 5 are removed, and then the two on-off valves 24, 24 are opened and injection material is injected from one of the on-off valves 24. When the injection material spurts out from the other on-off valve 24, the injection of the injection material is stopped and the on-off valves 24, 24 are closed. By opening the on-off valve 24 after the installation of the lid 13 and pouring the filling concrete 50, the air in the manhole 12 can be efficiently exhausted. Furthermore, by injecting injection material from one of the on-off valves 24 after pouring the filling concrete, the cavity left in the manhole 12 can be reliably removed.
Thereafter, concrete 51 is poured into the material shaft communication hole 6 and the man shaft communication hole 8 and cured to complete the bottom slab of the caisson 1. At this time, the bottom doors 10, 40 are buried.

以上説明したように、本実施形態のケーソン下部構造およびその構築方法によれば、ドア本体部１１を作業室２側からボルト等により強固に固定した後に、作業員が人孔部１２からドア本体部１１の上側に退出して、ドア本体部１１の上側から蓋部を強固に固定することができる。これによって、天井スラブ３とドア本体部１１との間の気密性を確保することができる。
さらに、人孔部１２は、ドア本体部１１より上方に突出しているので、中埋めコンクリート５０を打設する際に、作業室２内の空気が天井スラブ３の下面側に残留することが抑制され、人孔部１２に空気が集まり易くなる。したがって、作業室２内の空気を効率的に天井スラブ３のドア本体部１１の上方に逃がすことができる。よって、作業室２内にエアだまりができず、中詰めコンクリート５０を密実に形成することができる。 As described above, according to the caisson lower structure and the construction method of this embodiment, after the door body 11 is firmly fixed from the workroom 2 side with bolts or the like, the worker can exit from the manhole 12 to the upper side of the door body 11 and firmly fix the lid from above the door body 11. This ensures airtightness between the ceiling slab 3 and the door body 11.
Furthermore, since the manhole 12 protrudes upward from the door body 11, when pouring the filler concrete 50, the air in the work chamber 2 is prevented from remaining on the underside of the ceiling slab 3, and the air tends to gather in the manhole 12. Therefore, the air in the work chamber 2 can be efficiently released above the door body 11 of the ceiling slab 3. Therefore, no air pockets are formed in the work chamber 2, and the filler concrete 50 can be formed densely.

また、ドア本体部１１は、天井スラブ３の下面に密着するようにボルト止め等で強固に固定されるので、天井スラブ３とドア本体部１１との間の気密性を確保することができる。さらに、天井スラブ３側の固定プレート３３とドア本体部１１との間にシール部材３４が介設されているので、気密性がより一層高くなる。
蓋部１３に開閉弁２４が設けられているので、中埋めコンクリート５０を人孔部１２内に打設する際、効率的に人孔部１２内の空気をドア本体部１１の上方に逃がすことができる。さらに、中埋めコンクリート５０の打設後に開閉弁２４から注入材を注入することで、人孔部１２内に残置された空洞を確実に除去することができる。 In addition, the door body 11 is firmly fixed by bolts or the like so as to be in close contact with the underside of the ceiling slab 3, thereby ensuring airtightness between the ceiling slab 3 and the door body 11. Furthermore, a seal member 34 is interposed between the fixing plate 33 on the ceiling slab 3 side and the door body 11, thereby further improving airtightness.
Since the cover portion 13 is provided with the on-off valve 24, when the filler concrete 50 is poured into the manhole portion 12, the air in the manhole portion 12 can be efficiently released above the door body portion 11. Furthermore, by injecting injection material from the on-off valve 24 after pouring the filler concrete 50, the cavity left in the manhole portion 12 can be reliably removed.

次に、本発明の第二の実施形態に係るケーソン下部構造を、図６を参照しながら説明する。図６は、第二の実施形態に係るケーソン下部構造のボトムドアの設置状態を示した要部断面図である。図６に示すように、第一の実施形態では、ボトムドア１０がマンシャフト用連通孔８よりも大径であって、天井スラブ３の下面に当接しているのに対して、本実施形態のボトムドア１０ａは、マンシャフト用連通孔８の内部に収容可能な大きさであって、マンシャフト用連通孔８の内周面に沿って設けられた取付治具に固定されている。
具体的には、ボトムドア１０ａは、ドア本体部１１ａと人孔部１２と蓋部１３とを備えている。ドア本体部１１ａは、マンシャフト用連通孔８の内周径より若干小さい外周径を備え、マンシャフト用連通孔８の内部を昇降可能な円盤形状を呈している。ドア本体部１１ａは、半円形状に分割された第一分割体１４ｃと第二分割体１４ｄとを備えている。マンホール１８と人孔部１２は、第一分割体１４ｃに形成されている。その他の、人孔部１２と蓋部１３は、第一の実施形態と同等であるので、同じ符号を付して説明を省略する。 Next, a caisson substructure according to a second embodiment of the present invention will be described with reference to Fig. 6. Fig. 6 is a cross-sectional view of a main part showing the installation state of the bottom door of the caisson substructure according to the second embodiment. As shown in Fig. 6, in the first embodiment, the bottom door 10 has a larger diameter than the manshaft communication hole 8 and abuts against the lower surface of the ceiling slab 3, whereas the bottom door 10a in this embodiment is of a size that can be accommodated inside the manshaft communication hole 8 and is fixed to a mounting jig provided along the inner peripheral surface of the manshaft communication hole 8.
Specifically, the bottom door 10a comprises a door body 11a, a manhole 12, and a cover 13. The door body 11a has an outer diameter slightly smaller than the inner diameter of the manshaft communication hole 8, and is disk-shaped so as to be able to ascend and descend inside the manshaft communication hole 8. The door body 11a comprises a first divided body 14c and a second divided body 14d which are divided into semicircular shapes. The manhole 18 and the manhole 12 are formed in the first divided body 14c. The remaining parts, the manhole 12 and the cover 13, are the same as those in the first embodiment, and therefore will be denoted by the same reference numerals and will not be described.

取付治具は、マンシャフト用連通孔８の内周面を構成する鋼管３１の下端部内側に設けられており、取付ブラケット３５と固定プレート３６とを備えている。取付ブラケット３５は、固定プレート３６を取り付けるための部材であって、鋼管３１の内周面から内側に突出し、所定間隔で放射状に複数設けられている。固定プレート３６は、鋼管３１の内周面に沿った環状に形成されている。固定プレート３６の外周面は、鋼管３１の内周面の全周に渡って気密状態になるように溶接されている。固定プレート３６の鋼管３１への接合は、工場や地上等において予め行っておく。固定プレート３６は、ドア本体部１１ａを天井スラブ３に固定するためのボルトの先端部が挿通するボルト孔（図示省略）を備えている。ドア本体部１１ａは、固定プレート３６の上面に載置される。
ドア本体部１１ａを天井スラブ３のマンシャフト用連通孔８の周縁部に固定するに際しては、ドア本体部１１ａを天井スラブ３の上側からマンシャフト用連通孔８内に吊り下げて、ドア本体部１１ａの周縁部を、マンシャフト用連通孔８の固定プレート３６上に載置して、ボルトおよびナットによって、固定プレート３６に固定する。このとき、ドア本体部１１ａの周縁部の下面に環状のシール部材３７を接着しておく。これによって、固定プレート３６とドア本体部１１ａとの間にシール部材３７が挟持される。 The mounting jig is provided on the inside of the lower end of the steel pipe 31 that constitutes the inner circumferential surface of the manshaft communication hole 8, and includes a mounting bracket 35 and a fixing plate 36. The mounting bracket 35 is a member for mounting the fixing plate 36, and protrudes inward from the inner circumferential surface of the steel pipe 31, and a plurality of fixing plates 36 are provided radially at a predetermined interval. The fixing plate 36 is formed in a ring shape along the inner circumferential surface of the steel pipe 31. The outer circumferential surface of the fixing plate 36 is welded so as to be in an airtight state over the entire circumference of the inner circumferential surface of the steel pipe 31. The fixing plate 36 is joined to the steel pipe 31 in advance at a factory, on the ground, or the like. The fixing plate 36 has a bolt hole (not shown) through which the tip of a bolt for fixing the door main body 11a to the ceiling slab 3 is inserted. The door main body 11a is placed on the upper surface of the fixing plate 36.
When fixing the door body 11a to the peripheral portion of the manshaft communication hole 8 of the ceiling slab 3, the door body 11a is suspended from the upper side of the ceiling slab 3 into the manshaft communication hole 8, and the peripheral portion of the door body 11a is placed on the fixing plate 36 of the manshaft communication hole 8 and fixed to the fixing plate 36 with bolts and nuts. At this time, an annular seal member 37 is adhered to the underside of the peripheral portion of the door body 11a. As a result, the seal member 37 is sandwiched between the fixing plate 36 and the door body 11a.

第二の実施形態のケーソン下部構造によれば、ドア本体部１１ａを取付治具の固定プレート３６にボルト止め等で強固に固定することで天井スラブ３とドア本体部１１ａとの間の気密性を確保することができる。 According to the second embodiment of the caisson lower structure, the door body 11a can be firmly fixed to the fixing plate 36 of the mounting jig by bolting or the like, thereby ensuring airtightness between the ceiling slab 3 and the door body 11a.

以上、本発明を実施するための形態について説明したが、本発明は前記実施形態に限定する趣旨ではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜設計変更が可能である。たとえば、前記実施形態では、人孔部１２は、円筒形状であるが、これに限定されるものではない。例えば、人孔部の形状は、上端側が小径となる円錐台状であってもよいし、楕円筒状或いは多角形筒状であってもよい。
また、前記実施形態では、ドア本体部１１は、平板形状となっているが、これに限定されるものではない。ドア本体部１１は、マンホール１８の部分の高さが高くなるように、傾斜した形成としてもよい。このようにすれば、中埋めコンクリート５０の打設時に、作業室２内の空気がマンホール１８に向かって人孔部１２へ誘導され易く、人孔部１２または蓋部１３の開閉弁２４から効率的に排気することができる。したがって、エアだまりの発生を防止できる。 Although the embodiment for carrying out the present invention has been described above, the present invention is not limited to the above embodiment, and appropriate design changes are possible within the scope of the present invention. For example, in the above embodiment, the manhole portion 12 is cylindrical, but is not limited to this. For example, the shape of the manhole portion may be a truncated cone with a smaller diameter at the upper end, an elliptical cylinder, or a polygonal cylinder.
In the above embodiment, the door body 11 is flat, but is not limited thereto. The door body 11 may be inclined so that the height of the manhole 18 is higher. In this way, when the filling concrete 50 is poured, the air in the work chamber 2 is easily guided toward the manhole 18 and into the manhole 12, and can be efficiently exhausted from the opening/closing valve 24 of the manhole 12 or the cover 13. This prevents air from pooling.

１ケーソン
２作業室
３天井スラブ
８マンシャフト用連通孔（シャフト用連通孔）
１０ボトムドア
１１ドア本体部
１２人孔部
１３蓋部
１８マンホール（貫通孔）
２４開閉弁
３２取付ブラケット（取付治具）
３３固定プレート（取付治具）
５０中埋めコンクリート
1 Caisson 2 Work room 3 Ceiling slab 8 Man shaft communication hole (shaft communication hole)
10 Bottom door 11 Door body 12 Manhole 13 Lid 18 Manhole (through hole)
24 Opening/closing valve 32 Mounting bracket (mounting jig)
33 Fixing plate (mounting jig)
50 Filling concrete

Claims

A caisson lower structure comprising a ceiling slab of a work chamber formed at the bottom of the caisson and a bottom door that closes a shaft communication hole that penetrates the ceiling slab in the vertical direction,
The bottom door is characterized in that it comprises a door main body portion formed so as to be divisible into several parts, a cylindrical manhole portion erected upward around a through hole formed in the door main body portion, and a lid portion that closes the upper opening of the manhole portion.

The caisson substructure according to claim 1, characterized in that the door body portion is fixed so as to be in close contact with the underside of the ceiling slab.

The shaft communicating hole further includes a ring-shaped mounting jig provided along an inner circumferential surface of the shaft communicating hole,
The caisson lower structure according to claim 1, characterized in that the door body portion is fixed in a state in which it is placed on the mounting jig inside the shaft communication hole.

The caisson substructure according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the lid portion is provided with an opening/closing valve.

A method for constructing a caisson substructure, comprising the steps of: attaching a bottom door to a ceiling slab of a working chamber below the caisson;
A fixing process of fixing the door body divided into multiple parts to the ceiling slab of the work room from the work room side of the lower part of the caisson and blocking the shaft communication hole penetrating the ceiling slab in the vertical direction;
an exit process in which a worker in the work chamber exits above the ceiling slab through a manhole provided in the door main body;
A method for constructing a caisson substructure, comprising: a lid installation process for closing the upper opening of the manhole with a lid.

An opening/closing valve is provided on the lid,
The method for constructing a caisson substructure as described in claim 5, further comprising a concrete pouring process in which filler concrete is poured into the manhole while exhausting air from the on-off valve, and when the filler concrete comes out of the on-off valve, pouring is stopped and the on-off valve is closed.