【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]
（技術分野）
この発明は、ケーソン沈設工法に関するもので
ある。さらに詳しくは、この発明は、ケーソンの
沈設が困難な地盤においてもケーソンを容易に沈
設することのできる改善されたケーソン沈設工法
に関するものである。
（背景技術）
ケーソンは、あらかじめ地上に構築した鉄筋コ
ンクリートを主体とする構築物を、その底部の土
を堀り取つて自重または荷重を利用して所定の地
層まで沈下させ、底部にコンクリートを打設して
設置するものである。
このケーソンの沈設工法においては、ケーソン
の刃口や外周面の抵抗力に対抗して沈下させるこ
とになるが、この抵抗力はかなり大きいため、抵
抗力を減少させるための方策が必要になる。
従来採用されているケーソンに対する抵抗力、
特にケーソン外周面のせん断抵抗力を減少させる
方法としては、ケーソンの外周部に配した管体よ
り空気あるいは水を外周面に噴出させ、せん断抵
抗力を一時的に減少させる方法がある。またこの
方法と類似のものとして、水の代りに主として粘
土質鉱物のスラリーを噴出させ、同様の効果をね
らう方法（たとえば特開昭53−46119号公報）が
ある。
しかしながら、これらの方法の場合には、空気
あるいは水の噴出時のみの一時的なものであり、
また空気や水は局所的にしか行きわたらないので
その効果も局所的なものとなる。このため、不等
沈下が生じたり、さらに噴出位置が深くなるほど
効果が減少するなどの欠点があつた。また、粘土
質の鉱物のスラリーを用いる場合にも、これらの
周囲の地山土と容易に混合するので、この方法に
よる効果も一時的なものであつた。
このため、ケーソンの沈設工法において、ケー
ソンの外周面のせん断抵抗力の減少効果に優れ、
しかもその効果の持続性の良好なせん断抵抗力の
減少方法の実現が強く望まれていた。
（発明の目的）
この発明は、以上のような事情を鑑みてなされ
たものであり、従来工法の欠点を改善し、ケーソ
ンの沈設にあたつて、せん断抵抗力の減少を大き
なもとし、しかも、この効果を安定して実現する
ことのできるケーソン沈設工法を提供することを
目的としている。
（発明の開示）
この発明のケーソン沈設工法は、上記の目的を
実現するために、ケーソンの沈設にあたり、ケー
ソン外周面のフリクシヨンカツト部と地上表面と
の間に気泡層密閉装置を設け、ケーソン本体の壁
体内部の配管を通じて注入剤と空気を圧送し、ケ
ーソン外周面のフリクシヨンカツト部全域に前記
気泡層密閉装置によつて密閉された気泡層を形成
して沈設することを特徴としている。
すなわち、この発明は、ケーソンの外周面全域
に均一に気泡層を形成することによつて、ケーソ
ン外周面と周辺地山とのせん断抵抗力を減少さ
せ、滑らかにケーソンを沈設させる。また、この
気泡層の形成によつて、周辺地山を自立させ、安
定化させる。
このような優れた効果を得るために、この発明
の方法においては、気泡層形成のための注入剤を
圧縮空気とともにケーソン外周面に吐出する。注
入剤としては、固体の粒状または粉体物質の水分
散液または重油やエチレングリールなどの油類の
分散液を用いることができる。この場合の粒状ま
たは粉体物質としては、ベントナイト、粘土など
の粘土質鉱物、ガラス、プラスチツク、セメント
などを用いることができる。
また、注入剤としては、水または油類を単独で
用いてもよい。プラスチツクのスラリーを使用す
る場合には、吸水性樹脂を用いることもできる。
さらにまた、これらの注入剤は適宜に併用しても
よい。
注入剤には起泡剤を用いるのも効果的である。
この場合には、たとえば、ポリオキシエチレンア
ルキルフエノールエーテル硫酸ナトリウムなどの
界面活性剤を使用することができる。起泡剤の使
用により、ケーソン外周面での気泡層の形成は容
易になり、かつ、気泡層が安定する。
ケーソン外周面の周辺地山の土質、ケーソンの
沈設の状態に対応して、気泡は微小気泡あるいは
独立気泡とすることができる。注入剤の種類、ケ
ーソン外周面への吐出量および圧縮空気の送気量
に応じて、この気泡の状態や、気泡層の状態を適
宜に調整する。
添付した図面に沿つてさらに具体的にこの発明
の方法を説明する。
第１図は、この発明の工法の一例をケーソンの
断面図として示したものである。
ケーソン１の本体の壁体内部には配管２を設け
ている。その配管２の上部は地上に出ている。ま
た、配管２の下端は、ケーソン１のフリクシヨン
カツト部５の下端段部の位置にある。ここで配管
２は、水平管２′に接続している。水平管２′に
は、間隔を置いて、多数の吐出口３を接続してい
る。
このケーソンにおいて、刃先部４から沈下が始
まるにともなつて、配管２を通じて地上より注入
剤と圧縮空気とを圧送する。吐出口３より吐出し
た注入剤と圧縮空気とによつて、フリクシヨンカ
ツト部５に気泡充填層６を形成する。
ケーソンの外周のフリクシヨンカツト部５と地
上表面との間には、気泡層を密閉するための気泡
層密閉装置７を設ける。この気泡層密閉装置７と
しては適宜なものを用いることができるが、たと
えば、第２図に示したような弾性シール板８とし
てもよいし、あるいは第３図に示したチユーブ状
のシール部材９によつて形成してもよい。これら
の弾性シール板８、あるいはチユーブ状シール部
材９は、たとえば、地上表面のケーソン壁体周部
に設けたコンクリート製等の基礎体１０に埋込ん
だ取付けボルト１１とナツト１２等によつて取付
け固定することができる。
気泡形成のための注入剤と圧縮空気の圧送・吐
出のための配管と吐出口は、第１図に示したよう
に同一のものとしてもよいが、別個にしてもよ
い。
この発明の工法は、以上のとおり、ケーソン外
周面と周辺地山との間に気泡層を形成するように
しているので、従来の水や空気だけの場合のよう
に散逸するおそれがない。またベントナイトスラ
リーだけを用いる場合のように水分によつて希釈
され、周囲の地山土の崩壊が避けられないという
欠点はない。気泡はケーソン外周に密閉された状
態にあるために散逸しないし、また、地山は常に
気泡によつてケーソン外周面との間で圧迫されて
いるので、崩壊せずに、自立し安定化する。
このため、この発明のケーソン沈設工法によ
り、安定したケーソン外周面との周辺地山とのせ
ん断抵抗力の減少効果を得ることができる。
実際、従来方法と比較しつつケーソンの沈設を
行つたところ、周辺地山や垂直沈設の安定性、せ
ん断抵抗力の減少効果は、次の表１の通り、この
発明の場合、
極めて優れたものであつた。
(Technical Field) This invention relates to a caisson sinking method. More specifically, the present invention relates to an improved method for sinking a caisson, which makes it possible to easily sink a caisson even in ground where it is difficult to sink a caisson. (Background technology) A caisson is a structure mainly made of reinforced concrete that has been built on the ground in advance.The soil at the bottom of the caisson is excavated, the structure is lowered to a predetermined stratum using its own weight or load, and concrete is poured at the bottom. It is to be installed as follows. In this method of sinking a caisson, the caisson is forced to sink against the resistance force of the cutting edge and outer circumferential surface of the caisson, but this resistance force is quite large, so it is necessary to take measures to reduce the resistance force. Resistance to conventionally adopted caissons,
In particular, one method for reducing the shear resistance on the outer circumferential surface of the caisson is to temporarily reduce the shear resistance by jetting air or water onto the outer circumferential surface from a pipe arranged on the outer circumference of the caisson. Also, similar to this method, there is a method (for example, Japanese Patent Laid-Open No. 53-46119) that aims to achieve the same effect by ejecting a slurry mainly made of clay minerals instead of water. However, in the case of these methods, the effect is only temporary when air or water is ejected;
Furthermore, since air and water only reach local areas, their effects are also local. For this reason, there were drawbacks such as uneven subsidence, and the effect decreased as the ejection position became deeper. Furthermore, even when slurry of clayey minerals is used, the effect of this method is only temporary because it easily mixes with the surrounding mountain soil. Therefore, in the caisson submersion method, it has an excellent effect of reducing shear resistance on the outer peripheral surface of the caisson.
In addition, it has been strongly desired to realize a method for reducing shear resistance that has a long-lasting effect. (Objective of the Invention) This invention was made in view of the above circumstances, and it is an object of the present invention to improve the shortcomings of the conventional construction method, greatly reduce the shear resistance force when sinking a caisson, and The purpose of this study is to provide a caisson sinking method that can stably achieve this effect. (Disclosure of the Invention) In order to achieve the above object, the caisson sinking method of the present invention provides a bubble layer sealing device between the friction cut portion on the outer peripheral surface of the caisson and the ground surface when sinking the caisson. The injection agent and air are pumped through piping inside the wall of the main body, and a bubble layer sealed by the bubble layer sealing device is formed and deposited over the entire friction cut portion of the outer circumferential surface of the caisson. . That is, the present invention reduces the shear resistance between the outer circumferential surface of the caisson and the surrounding ground by uniformly forming a bubble layer over the entire outer circumferential surface of the caisson, thereby allowing the caisson to sink smoothly. Furthermore, the formation of this bubble layer allows the surrounding ground to become self-supporting and stabilized. In order to obtain such excellent effects, in the method of the present invention, an injection agent for forming a bubble layer is discharged onto the outer peripheral surface of the caisson together with compressed air. As the injection agent, an aqueous dispersion of a solid granular or powder substance or a dispersion of an oil such as heavy oil or ethylene glycol can be used. In this case, as the granular or powdery material, clay minerals such as bentonite and clay, glass, plastic, cement, etc. can be used. Moreover, water or oils may be used alone as the injection agent. If a plastic slurry is used, a water-absorbing resin can also be used.
Furthermore, these injection agents may be used in combination as appropriate. It is also effective to use a foaming agent in the injection agent.
In this case, for example, a surfactant such as sodium polyoxyethylene alkyl phenol ether sulfate can be used. The use of a foaming agent facilitates the formation of a foam layer on the outer peripheral surface of the caisson and stabilizes the foam layer. The bubbles can be microbubbles or closed bubbles, depending on the soil quality of the surrounding ground around the outer circumferential surface of the caisson and the state in which the caisson is submerged. The state of the bubbles and the state of the bubble layer are adjusted as appropriate depending on the type of injection agent, the amount of injection to the outer peripheral surface of the caisson, and the amount of compressed air fed. The method of the present invention will be described in more detail with reference to the attached drawings. FIG. 1 shows an example of the construction method of the present invention as a sectional view of a caisson. Piping 2 is provided inside the wall of the main body of the caisson 1. The upper part of the pipe 2 is exposed above ground. Further, the lower end of the pipe 2 is located at the lower end step of the friction cut portion 5 of the caisson 1. Here, the pipe 2 is connected to a horizontal pipe 2'. A large number of discharge ports 3 are connected to the horizontal pipe 2' at intervals. In this caisson, as the cutting edge portion 4 begins to sink, injection agent and compressed air are pumped from the ground through the piping 2. A bubble-filled layer 6 is formed in the friction cut portion 5 by the injection agent and compressed air discharged from the discharge port 3. A bubble layer sealing device 7 for sealing the bubble layer is provided between the friction cut portion 5 on the outer periphery of the caisson and the ground surface. Any suitable device can be used as this bubble layer sealing device 7, but for example, it may be an elastic sealing plate 8 as shown in FIG. 2, or a tube-shaped sealing member 9 as shown in FIG. It may be formed by. These elastic seal plates 8 or tube-shaped seal members 9 are attached, for example, by mounting bolts 11 and nuts 12 embedded in a foundation 10 made of concrete or the like provided around the caisson wall on the ground surface. Can be fixed. The injection agent for forming bubbles and the piping and discharge port for pumping and discharging compressed air may be the same as shown in FIG. 1, but they may also be separate. As described above, the construction method of the present invention forms a bubble layer between the outer circumferential surface of the caisson and the surrounding ground, so there is no risk of dissipation unlike in the case of conventional methods using only water or air. Furthermore, unlike the case where only bentonite slurry is used, it does not have the disadvantage that it is diluted with moisture and the collapse of the surrounding earthen soil is unavoidable. Since the air bubbles are sealed around the caisson's outer circumference, they do not dissipate, and the ground is always compressed by the air bubbles between it and the caisson's outer circumferential surface, so it becomes self-supporting and stable without collapsing. . Therefore, by the caisson sinking method of the present invention, it is possible to obtain a stable effect of reducing the shear resistance force between the outer circumferential surface of the caisson and the surrounding ground. In fact, when caissons were sunk in comparison with the conventional method, the stability of surrounding ground and vertical sinking, and the effect of reducing shear resistance were extremely superior in the case of this invention, as shown in Table 1 below. It was hot.
【表】
さを示す。
[Table] Indicates the
【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]
第１図は、この発明の工法の一例を、ケーソン
の断面図として示したものである。第２図および
第３図は、圧力密閉装置の例を示している。図中
の番号は次のものを示している。
１……ケーソン本体、２……配管、２′……水
平管、３……吐出口、４……刃先部、５……リク
シヨンカツト部、６……気泡充填層、７……気泡
層密閉装置、８……弾性シール板、９……チユー
ブ状シール部材、１０……基礎体、１１……取付
けボルト、１２……ナツト。
FIG. 1 shows an example of the construction method of the present invention as a sectional view of a caisson. Figures 2 and 3 show examples of pressure sealing devices. The numbers in the figure indicate the following. 1...Caisson body, 2...Piping, 2'...Horizontal pipe, 3...Discharge port, 4...Blade tip, 5...Rixion cut part, 6...Bubble filled layer, 7...Bubble layer sealing device , 8... Elastic seal plate, 9... Tube-shaped seal member, 10... Base body, 11... Mounting bolt, 12... Nut.