説明

ケーソンおよび基礎杭へのケーソン設置方法

【課題】安価な施工方法により、ケーソンと杭頭部とを結合するためのコンクリートをケーソン据え付け直後に極めて迅速に打設することができる。
【解決手段】設置盤G上に突出している基礎杭2の杭頭部2aを、ケーソン1を降下させつつケーソン1の下面1aに開口している凹部11内に収容することでケーソン1を基礎杭2上に設置するとともに、凹部11の内周に沿って設けられているラス網型枠4を下降させて設置盤G上に着底させ、その後、凹部11内とラス網型枠4内にコンクリート3を充填することでケーソン1と基礎杭2とを一体化するようにした。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、ケーソンおよび基礎杭へのケーソン設置方法に関する。
【背景技術】
【0002】
従来、海上基礎や立坑などの施工に用いるケーソンとして、海底地盤に対する支持強度を高めるために海底地盤に複数の基礎杭を打設し、それら基礎杭上にケーソンを据え付けて、杭頭部とケーソンとを結合する脚付きケーソンが知られている(例えば、特許文献1参照)。
特許文献1には、ケーソンの底版コンクリートにスリーブ管を埋設することにより形成した空所内に、基礎杭を貫通させてケーソンを沈設した後、空所内に杭頭結合コンクリートを水中打設してケーソンと基礎杭との一体化を図る施工方法について開示されている。
【0003】
ところで、このような脚付きケーソンにおける杭頭部コンクリートは、ケーソンと杭基礎とを一体化させるため品質上、重要な部分となっている。また、この杭頭部コンクリートは、ケーソンの早期安定のため、据え付け直後に打設(底部コンクリートよりも早く打設)することから、杭との隙間には型枠が必要となっている。
図6は、このような型枠の一例を示しており、予めケーソン1の凹部11の内周面にゴムチューブ10を取り付けておき、鋼管杭などの基礎杭2の杭頭部2aに凹部11を配置させた状態でケーソン1を据え付けた後、そのゴムチューブ10内にグラウトを充填させることにより膨張させて型枠とし、凹部11内のコンクリート3の打設後にケーソン1と設置盤Gとの間に底部コンクリート31を打設する施工方法によるものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開平10−121450号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
しかしながら、従来のケーソンの施工方法では、以下のような問題があった。
すなわち、ゴムチューブ10にグラウトを注入して膨張させることで型枠とする図5に示す従来の方法では、基礎杭とスリーブ管とのクリアランスのアンバランスに対する対応が難しいことやゴムチューブ10へのグラウト注入設備などにかかるコストが高価になるという問題があった。また、グラウトの養生期間を置かないと基礎杭2の杭頭部2aのコンクリート3を打設することができなく、ケーソンの早期安定という点で改良の余地があった。
【0006】
本発明は、上述する問題点に鑑みてなされたもので、安価な施工方法により、ケーソンと杭頭部とを結合するためのコンクリートをケーソン据え付け直後に極めて迅速に打設することができるケーソンおよび基礎杭へのケーソン設置方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0007】
上記目的を達成するため、本発明に係るケーソンは、ケーソンの下面が開口しその内部に基礎杭の杭頭部が間隔をもって収容可能な凹部と、凹部の内周面に沿ってこの凹部よりも下方へ突出可能に設けられた筒状通水性型枠と、を備えていることを特徴としている。
【0008】
また、本発明に係る基礎杭へのケーソン設置方法では、設置盤上に突出している基礎杭を、ケーソンを降下させつつケーソンの下面に開口している凹部内に収容することでケーソンを基礎杭上に設置するとともに、凹部の内周に沿って設けられている筒状通水性型枠を下降させて設置盤上に着底させ、その後、凹部内と筒状通水性型枠内にコンクリートを充填することでケーソンと基礎杭とを一体化することを特徴としている。
【0009】
本発明では、ケーソンを凹部に基礎杭の杭頭部が配置する所定高さまで降下させて据え付けた後、筒状通水性型枠を下げて設置盤に着底させるといった簡単な構造及び方法により、設置盤とケーソン下面との間の杭頭部の周囲に型枠を設置することができる。その後、凹部の内側へ水中不分離性のコンクリートを打設して充填し、杭頭部とケーソンとを一体化させることで設置が完了する。このとき、ケーソンの下側において筒状通水性型枠が型枠として機能するので、水は流出しても打設されたコンクリートが周囲へ流出するのを抑えることができる。
【0010】
また、筒状通水性型枠を凹部より下方に向けて突出させる作業は、ケーソンの据え付けとほぼ同時に行え、しかも筒状通水性型枠を設置盤に着底した時点で型枠の設置が完了となることから、筒状通水性型枠の設置直後にコンクリート打設を行うことができる。そのため、従来のゴムチューブをグラウトにより膨張させて型枠とする場合のようにグラウトの硬化を待つことがなく、またグラウト注入設備を別で準備する必要もなくなるので、施工にかかる時間の短縮とコストの低減を図ることができる。
さらに、筒状通水性型枠は打設したコンクリートに埋設されるため、硬化したコンクリート体の剛性を高めることができる。
【0011】
また、本発明に係るケーソンでは、筒状通水性型枠は、下端が径方向内側に向けて漸次縮径されていることが好ましい。
【0012】
この場合、筒状通水性型枠の下端が径方向内側にすぼまった形状であるため、その型枠内に打設されるコンクリートの圧力で外方に押圧されても広がりにくくなっている。したがって、設置盤と筒状通水性型枠との間に隙間が生じることがなくなり、打設したコンクリートの型枠外への流出をより確実に抑えることができる。
【発明の効果】
【0013】
本発明のケーソンおよび基礎杭へのケーソン設置方法によれば、筒状通水性型枠を予めケーソンに組み込んでおくといった簡単な構造により、ケーソンと杭頭部との結合部に打設されるコンクリート用の型枠をケーソンの据え付け時に設置することが可能となり、ケーソンの据え付け直後に極めて迅速に、且つ周囲へ流出させることなくコンクリートを打設することができることから、安価な施工となる効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【0014】
【図1】本発明の実施の形態によるケーソンの全体構成を示す側断面図である。
【図2】杭頭部のコンクリート打設状態を示す図である。
【図3】図2に示すA−A線断面図である。
【図4】(a)〜(c)はケーソンの施工方法の工程を示す図である。
【図5】図4(b)の施工状態を示す部分斜視図である。
【図6】従来のケーソン基礎のコンクリート打設状態を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0015】
以下、本発明の実施の形態によるケーソンおよび基礎杭へのケーソン設置方法について、図面に基づいて説明する。
図1に示すように、実施の形態によるケーソン1は、海や河川等の水中に据え付けられ、先行して施工されている鋼管杭からなる複数の基礎杭2、2、…のそれぞれの杭頭部2aに対してコンクリート3により結合して据え付けられている。
【0016】
ケーソン1は、箱型、或いは円筒型をなし、その底部に複数の基礎杭2、2、…に対応する位置に下面側が開口するとともに、円孔状の内周面を形成した複数の凹部11、11、…を備えている。
そして、図2に示すように、凹部11の天面11aには、ケーソン1の上方へ連絡されるコンクリート打設孔12が設けられるとともに、その天面11aの外周部において周方向に所定の間隔(クリアランス)をもって上下方向に貫通する複数の挿通孔13が設けられている。
【0017】
凹部11は、内径が杭頭部2aより大径をなし、その内周面と杭頭部2aの外周面との間に所定の間隔をもって取り囲む大きさを有している(図3参照)。また、凹部11の深さ寸法(ケーソン下面1aから凹部11の天面11aまでの長さ寸法)は、ケーソン1と設置盤Gとの間に所定の間隔を開けて配置させた状態で、杭頭と天面11aとの間に所定間隔が設けられる寸法に設定されている。
【0018】
挿通孔13は、凹部11内へのコンクリート充填のため、コンクリート打設する時に用いるラス網型枠4(筒状通水性型枠)を凹部11内で吊り下げるための吊り索5を挿通させる孔である。
ラス網型枠4は、金属製の周知の網状部材が用いられ、凹部11の内周に沿う筒状(図3参照)をなし、下端4aは径方向内側に向けて漸次縮径となるすぼまった形状となっている。そして、このラス網型枠4は、コンクリート打設前の凹部11内において、吊り索5により凹部11より下方へ向けて突出可能に吊り下げられた状態で配置されている。
【0019】
次に、上述したケーソン1と基礎杭2との結合方法について図面に基づいて説明する。
先ず、図4(a)に示すように、予め各凹部11内にラス網型枠4を配置させたケーソン1を降下させる。このとき、複数の基礎杭2、2、…のうち一部の杭頭にはジャッキ6(図2参照)を配置しておく。このジャッキ6は、ケーソン1を所定高さに調整するもので、ケーソン1の降下前に予めジャッキの高さが調整されている。すなわち、凹部11の天面11aと基礎杭2の上端との間隔を調整するために用いられる。なお、図4では、複数の基礎杭2のうち1つおきにジャッキ6を配置させているが、ジャッキ6の数量、位置は任意であり、すべての基礎杭2のそれぞれにジャッキ6を設けるようにしてもかまわない。
【0020】
そして、図4(b)および図5に示すように、凹部11に基礎杭2の杭頭部2aが配置される所定高さまでケーソン1を降下させて据え付けた後、吊り索5によってラス網型枠4を下げて砕石敷き等された設置盤Gに着底させるといった簡単な構造及び方法により、設置盤Gとケーソン1の下面1aとの間の杭頭部2aの周囲に型枠(図5に示す符号L部分)を設置することができる。これにより、コンクリート打設前の工程が完了となる。
【0021】
その後、図4(c)に示すように、各コンクリート打設孔12から凹部11の内側へ水中不分離性のコンクリート3を打設して充填し、基礎杭2の杭頭部2aとケーソン1とを一体化させることで設置が完了する。このとき、ケーソン1の下側においてラス網型枠4が型枠として機能するので、水は流出しても打設されたコンクリート3が周囲へ流出するのを抑えることができる。
【0022】
また、ラス網型枠4を凹部11より下方に向けて突出させる作業は、ケーソン1の据え付けとほぼ同時に行え、しかもラス網型枠4を設置盤Gに着底した時点で型枠の設置が完了となることから、ラス網型枠4の設置直後にコンクリート打設を行うことができる。そのため、従来のゴムチューブをグラウトにより膨張させて型枠とする場合のようにグラウトの硬化を待つことがなく、またグラウト注入設備を別で準備する必要もなくなるので、施工にかかる時間の短縮とコストの低減を図ることができる。
さらに、ラス網型枠4は打設したコンクリート3に埋設されるため、硬化したコンクリート体3´の剛性を高めることができる。
【0023】
そして、ラス網型枠4の下端4a(図5参照)が径方向内側にすぼまった形状であるため、その型枠4内に打設されるコンクリート3の圧力で外方に押圧されても広がりにくくなっている。したがって、設置盤Gとラス網型枠4との間に隙間が生じることがなくなり、打設したコンクリート3の型枠4外への流出をより確実に抑えることができる。
【0024】
上述のように本実施の形態によるケーソンおよび基礎杭へのケーソン設置方法では、ラス網型枠4を予めケーソン1に組み込んでおくといった簡単な構造により、ケーソン1と杭頭部2aとの結合部に打設されるコンクリート3用の型枠をケーソン1の据え付け時に設置することが可能となり、ケーソン1の据え付け直後に極めて迅速に、且つ周囲へ流出させることなくコンクリート3を打設することができることから、安価な施工となる効果を奏する。
【0025】
以上、本発明によるケーソンおよび基礎杭へのケーソン設置方法の実施の形態について説明したが、本発明は上記の実施の形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
例えば、実施の形態では凹部11の形状が円孔状であり、ラス網型枠4もその凹部11に対応する筒状をなしているが、このような形状であることに限定されることはなく、杭頭部2a、すなわち基礎杭2の種類、大きさに応じて適宜設定することが可能である。
また、ラス網型枠4において、本実施の形態では下端4aを径方向内側に縮径させた形状としているが、このような形状であることにも制限されることはない。
【0026】
さらに、本実施の形態ではラス網型枠4を凹部11から下方へ突出させる方法として、吊り索5により吊り下げる方法としているが、例えばフック状のもので凹部11内に仮固定させておき、適宜な解除手段によりその仮固定を外したときに、ラス網型枠4を自然に下降させるような方法によるものであっても良い。
【0027】
その他、予め、ラス網型枠4を設置盤Gとケーソン下面1aとの間で想定される離間距離よりも長めに降下させておき、ケーソン1を降下させる時には、ケーソン1の凹部天面11aがジャッキ6に当接するよりも先にラス網型枠4が設置盤Gに着底するするようにしても良い。このようにすると、ケーソン1が所定高さに設置されたときには吊り索5は緩んだ状態になっているが、特に差し支えなく、ケーソン設置と同時に型枠が設置されることになる。
【0028】
その他、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、上記した実施の形態における構成要素を周知の構成要素に置き換えることは適宜可能であり、また、上記した実施の形態を適宜組み合わせてもよい。
【符号の説明】
【0029】
1 ケーソン
2 基礎杭
2a 杭頭部
3 コンクリート
3´ コンクリート体
4 ラス網型枠(筒状通水性型枠)
4a 下端
5 吊り索
6 ジャッキ
11 凹部
11a 天面
12 コンクリート打設孔
13 挿通孔
G 設置盤

【特許請求の範囲】
【請求項1】
ケーソンの下面が開口しその内部に基礎杭の杭頭部が間隔をもって収容可能な凹部と、
該凹部の内周面に沿ってこの凹部よりも下方へ突出可能に設けられた筒状通水性型枠と、
を備えていることを特徴とするケーソン。
【請求項2】
前記筒状通水性型枠は、下端が径方向内側に向けて漸次縮径されていることを特徴とする請求項1に記載のケーソン。
【請求項3】
設置盤上に突出している基礎杭を、ケーソンを降下させつつ前記ケーソンの下面に開口している凹部内に収容することで前記ケーソンを前記基礎杭上に設置するとともに、前記凹部の内周に沿って設けられている筒状通水性型枠を下降させて前記設置盤上に着底させ、その後、前記凹部内と前記筒状通水性型枠内にコンクリートを充填することで前記ケーソンと前記基礎杭とを一体化することを特徴とする基礎杭へのケーソンの設置方法。


【図1】
image rotate

【図2】
image rotate

【図3】
image rotate

【図4】
image rotate

【図5】
image rotate

【図6】
image rotate


【公開番号】特開2012−162858(P2012−162858A)
【公開日】平成24年8月30日(2012.8.30)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2011−21923(P2011−21923)
【出願日】平成23年2月3日(2011.2.3)
【出願人】(000002299)清水建設株式会社 (2,433)