ケーソンの沈設方法
【課題】従来同様に周面摩擦を低減できるのは勿論、滑材を完全に硬化材に置換する必要なくケーソンと地盤とを密着することができ、現地盤と同等以上の周面摩擦力を発揮させることができる極めて施工性に秀れたケーソンの沈設方法の提供。
【解決手段】ケーソン１を地盤２に沈設するケーソンの沈設方法であって、こんにゃく状充填材を注入管４を用いて前記地盤２と前記ケーソン１との間に注入しながら前記ケーソン１を沈下せしめた後、前記注入管４からグラウト材を注入して前記こんにゃく状充填材と前記グラウト材とを混合せしめ、このこんにゃく状充填材と前記グラウト材との混合物３、前記ケーソン１及び前記地盤２を密着させる。
【解決手段】ケーソン１を地盤２に沈設するケーソンの沈設方法であって、こんにゃく状充填材を注入管４を用いて前記地盤２と前記ケーソン１との間に注入しながら前記ケーソン１を沈下せしめた後、前記注入管４からグラウト材を注入して前記こんにゃく状充填材と前記グラウト材とを混合せしめ、このこんにゃく状充填材と前記グラウト材との混合物３、前記ケーソン１及び前記地盤２を密着させる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ケーソンの沈設方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
構造物の基礎の１つとしてケーソン基礎が知られている。ケーソン基礎は、函体（ケーソン）を地上で作製し、その底部の土を掘削しながら沈設させることで構築される。
【０００３】
ところで、ケーソンを沈下させる際、ケーソン外周と土（地盤）との摩擦力により、十分な深さまで沈下しない可能性があるため、この摩擦を低減するための摩擦低減方法が種々提案されている。
【０００４】
例えば、従来の摩擦低減方法としては、ケーソンの外周面と地盤との間にベントナイトスラリー等の滑材を注入する方法が知られているが、これらの滑材を用いた場合にはケーソン沈下後、基礎の安定性を確保するため、ケーソンとの密着性に優れた硬化材に置換する必要がある（特許文献１等参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平８−１５８３７８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、上述のような現状に鑑み、従来同様に周面摩擦を低減できるのは勿論、滑材を完全に硬化材に置換する必要なくケーソンと地盤とを密着することができ、現地盤と同等以上の周面摩擦力を発揮させることができる極めて施工性に秀れたケーソンの沈設方法を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
添付図面を参照して本発明の要旨を説明する。
【０００８】
ケーソン１を地盤２に沈設するケーソンの沈設方法であって、こんにゃく状充填材を注入管４を用いて前記地盤２と前記ケーソン１との間に注入しながら前記ケーソン１を沈下せしめた後、前記注入管４からグラウト材を注入して前記こんにゃく状充填材と前記グラウト材とを混合せしめ、このこんにゃく状充填材と前記グラウト材との混合物３、前記ケーソン１及び前記地盤２を密着させることを特徴とするケーソンの沈設方法に係るものである。
【０００９】
また、請求項１記載のケーソンの沈設方法において、前記ケーソン１の周壁面には有機ポリマーから成るコーティング材が塗布されていることを特徴とするケーソンの沈設方法に係るものである。
【００１０】
また、請求項１，２いずれか１項に記載のケーソンの沈設方法において、前記グラウト材はセメントミルクであることを特徴とするケーソンの沈設方法に係るものである。
【００１１】
また、請求項１〜３いずれか１項に記載のケーソンの沈設方法において、前記こんにゃく状充填材は有機ポリマーから成ることを特徴とするケーソンの沈設方法に係るものである。
【００１２】
また、請求項１〜４いずれか１項に記載のケーソンの沈設方法において、前記グラウト材を前記こんにゃく状充填材と等量若しくはそれ以上混合することを特徴とするケーソンの沈設方法に係るものである。
【発明の効果】
【００１３】
本発明は上述のようにするから、従来同様に周面摩擦を低減できるのは勿論、滑材を完全に硬化材に置換する必要なくケーソンと地盤とを密着することができ、現地盤と同等以上の周面摩擦力を発揮させることができる極めて施工性に秀れたケーソンの沈設方法となる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本実施例の概略説明断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
好適と考える本発明の実施形態を、図面に基づいて本発明の作用を示して簡単に説明する。
【００１６】
ケーソン１を、こんにゃく状充填材を地盤２とケーソン１の周壁面との間に注入しながら沈下せしめた後、こんにゃく状充填材を注入する際に用いた注入管４からグラウト材を注入し、こんにゃく状充填材とグラウト材とを混合せしめ、このこんにゃく状充填材とグラウト材との混合物３と、ケーソン１及び地盤２とを密着させる。
【００１７】
この際、ケーソン１の外周面と地盤２との間の摩擦がこんにゃく状充填材により低減されるから、ケーソン１を必要な深さまで容易に沈下させることができる。
【００１８】
また、こんにゃく状充填材を全て置換するのではなく、こんにゃく状充填材と同じ注入管４からセメントミルク等のグラウト材を注入し、こんにゃく状充填材とグラウト材とを混合せしめることで、こんにゃく状充填材の摩擦低減効果を減少させ（若しくは失わせ）、十分な摩擦力を発揮する前記混合物３と、ケーソン１及び地盤２とを確実に密着させ、現地盤と同等以上の周面摩擦力を発揮させることができ、よって、安定的なケーソン基礎を構築することが可能となる。
【実施例】
【００１９】
本発明の具体的な実施例について図面に基づいて説明する。
【００２０】
本実施例は、ケーソン１を地盤２に沈設するケーソンの沈設方法であって、こんにゃく状充填材を注入管４を用いて前記地盤２と前記ケーソン１との間に注入しながら前記ケーソン１を沈下せしめた後、前記注入管４からグラウト材を注入して前記こんにゃく状充填材と前記グラウト材とを混合せしめ、このこんにゃく状充填材と前記グラウト材との混合物３、前記ケーソン１及び前記地盤２を密着させるものである。
【００２１】
本実施例は、例えば図１に図示したように、排出口がケーソン周面側に向けられたこんにゃく状充填材及びグラウト材注入用の注入管４と、排出口が地盤底面側に向けられたブロー用のブローパイプ管５及び地盤底面とケーソン底部との間にコンクリートを打設するための打設管６とを備えたケーソン１を沈設（埋設）するものである。注入管４は、その排出口がケーソン１の周方向及び軸方向に所定間隔で複数配設するように設けている。なお、各管はケーソン１の大きさ等により適宜必要な本数を適宜な間隔で設ける。図中符号７は、充填材及びグラウト材を注入するポンプである。
【００２２】
また、本実施例のこんにゃく状充填材（ゲル状充填材）は有機ポリマーから成るもので、例えば、有機高分子を主材とするポリマーに無機系のゲル化剤を加えることによりゲル化させて形成されるこんにゃく状の物質を採用できる。
【００２３】
このようなこんにゃく状の物質を形成するための前記ポリマーとしては、マンノース残基を分子内に含む水溶性高分子、好ましくは、例えば、植物性粘質物等の水溶性高分子を用いることができる。この水溶性高分子の水溶液に、必要に応じてホウ酸等の添加剤を添加したものに、ゲル化剤を加えることによって、容易にこんにゃく状の物質とすることができる。なお、無機系のゲル化剤としては、例えば、水酸化ナトリウム、消石灰、炭酸ナトリウム等を採用できる。
【００２４】
また、好ましい水溶性高分子である植物性粘質物としては、グワガム若しくはその変成品、ローストビーンガムまたはガラクトマンノース重合体を主成分とする天然高分子等をそれぞれ単独若しくは併用できる。これらの植物性粘質物は、ゲル化剤としての水酸化ナトリウム、消石灰、炭酸ナトリウムなどのアルカリ性物質や、解ゲル剤としての硫酸バンド、塩化アルミニウム、希硫酸、希塩酸などの酸性物質による粘度の管理が容易であり、また、取り扱いも容易である。本実施例においては、こんにゃく状充填材のｐＨは７．０±０．５程度（中性）に設定する。
【００２５】
本実施例においては、ケーソンの周壁面には公知の有機ポリマー（中性）から成るコーティング材（マニキュア材）が塗布されている。このマニキュア材とこんにゃく状充填材とを併用することで、極めて優れた摩擦低減効果が発揮される。
【００２６】
また、本実施例では、グラウト材としてセメントミルク（セメントと水とを練り混ぜてできたミルク状のもの）が採用されている。セメントと水の配合量は、地盤の種類や柔らかさ等に応じて適宜設定する。
【００２７】
また、グラウト材はこんにゃく状充填材と等量若しくはそれ以上混合する（体積比）。本実施例においては、こんにゃく状充填材とグラウト材とを１：１の割合で混合している。グラウト材の注入量が少ない場合、こんにゃく状充填材の摩擦低減効果を十分に減少させることができないため、少なくとも上記割合以上となるようにグラウト材を注入して混合するのが好ましい。なお、こんにゃく状充填材と同じ注入管４を用いてセメントミルクを注入することで、特に撹拌等を行わずとも両者は適宜混合される。
【００２８】
また、各種の実験から、本実施例に係るこんにゃく状充填材は、従来のベントナイトに比し、低拘束圧下で地盤に浸透しにくく有利であり、また、初期の摩擦低減効果に優れ、低拘束圧の砂地盤に対し持続力に優れるという特徴を有していることがわかった、また、マニキュア材はこんにゃく状充填材と併用することで、摩擦低減効果を高めることがわかった。また、こんにゃく状充填材にグラウト材を混入することで、滑材を用いない場合より高い強度まで回復する（摩擦力が回復する）ことがわかった。
【００２９】
本実施例は上述のようにするから、ケーソン１を沈下せしめる際、ケーソン１の外周面と地盤２との間の摩擦がこんにゃく状充填材により低減されることで、ケーソン１を必要な深さまで容易に沈下させることができる。
【００３０】
また、こんにゃく状充填材を全て置換するのではなく、こんにゃく状充填材と同じ注入管４からセメントミルクを注入し、こんにゃく状充填材とセメントミルクとを混合せしめることで、こんにゃく状充填材の摩擦低減効果を減少させ（失わせ）、十分な摩擦力を発揮可能なこんにゃく状充填材とセメントミルクとの混合物３と、ケーソン１及び地盤２とを確実に密着させて安定的なケーソン基礎を構築することが可能となる。
【００３１】
よって、本実施例は、従来同様に周面摩擦を低減できるのは勿論、滑材を完全に硬化材に置換する必要なくケーソンと地盤とを密着することが可能な、特に砂地盤における施工性に極めて秀れたケーソンの沈設方法となる。
【符号の説明】
【００３２】
１ ケーソン
２ 地盤
３ 混合物
４ 注入管
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ケーソンの沈設方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
構造物の基礎の１つとしてケーソン基礎が知られている。ケーソン基礎は、函体（ケーソン）を地上で作製し、その底部の土を掘削しながら沈設させることで構築される。
【０００３】
ところで、ケーソンを沈下させる際、ケーソン外周と土（地盤）との摩擦力により、十分な深さまで沈下しない可能性があるため、この摩擦を低減するための摩擦低減方法が種々提案されている。
【０００４】
例えば、従来の摩擦低減方法としては、ケーソンの外周面と地盤との間にベントナイトスラリー等の滑材を注入する方法が知られているが、これらの滑材を用いた場合にはケーソン沈下後、基礎の安定性を確保するため、ケーソンとの密着性に優れた硬化材に置換する必要がある（特許文献１等参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平８−１５８３７８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、上述のような現状に鑑み、従来同様に周面摩擦を低減できるのは勿論、滑材を完全に硬化材に置換する必要なくケーソンと地盤とを密着することができ、現地盤と同等以上の周面摩擦力を発揮させることができる極めて施工性に秀れたケーソンの沈設方法を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
添付図面を参照して本発明の要旨を説明する。
【０００８】
ケーソン１を地盤２に沈設するケーソンの沈設方法であって、こんにゃく状充填材を注入管４を用いて前記地盤２と前記ケーソン１との間に注入しながら前記ケーソン１を沈下せしめた後、前記注入管４からグラウト材を注入して前記こんにゃく状充填材と前記グラウト材とを混合せしめ、このこんにゃく状充填材と前記グラウト材との混合物３、前記ケーソン１及び前記地盤２を密着させることを特徴とするケーソンの沈設方法に係るものである。
【０００９】
また、請求項１記載のケーソンの沈設方法において、前記ケーソン１の周壁面には有機ポリマーから成るコーティング材が塗布されていることを特徴とするケーソンの沈設方法に係るものである。
【００１０】
また、請求項１，２いずれか１項に記載のケーソンの沈設方法において、前記グラウト材はセメントミルクであることを特徴とするケーソンの沈設方法に係るものである。
【００１１】
また、請求項１〜３いずれか１項に記載のケーソンの沈設方法において、前記こんにゃく状充填材は有機ポリマーから成ることを特徴とするケーソンの沈設方法に係るものである。
【００１２】
また、請求項１〜４いずれか１項に記載のケーソンの沈設方法において、前記グラウト材を前記こんにゃく状充填材と等量若しくはそれ以上混合することを特徴とするケーソンの沈設方法に係るものである。
【発明の効果】
【００１３】
本発明は上述のようにするから、従来同様に周面摩擦を低減できるのは勿論、滑材を完全に硬化材に置換する必要なくケーソンと地盤とを密着することができ、現地盤と同等以上の周面摩擦力を発揮させることができる極めて施工性に秀れたケーソンの沈設方法となる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本実施例の概略説明断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
好適と考える本発明の実施形態を、図面に基づいて本発明の作用を示して簡単に説明する。
【００１６】
ケーソン１を、こんにゃく状充填材を地盤２とケーソン１の周壁面との間に注入しながら沈下せしめた後、こんにゃく状充填材を注入する際に用いた注入管４からグラウト材を注入し、こんにゃく状充填材とグラウト材とを混合せしめ、このこんにゃく状充填材とグラウト材との混合物３と、ケーソン１及び地盤２とを密着させる。
【００１７】
この際、ケーソン１の外周面と地盤２との間の摩擦がこんにゃく状充填材により低減されるから、ケーソン１を必要な深さまで容易に沈下させることができる。
【００１８】
また、こんにゃく状充填材を全て置換するのではなく、こんにゃく状充填材と同じ注入管４からセメントミルク等のグラウト材を注入し、こんにゃく状充填材とグラウト材とを混合せしめることで、こんにゃく状充填材の摩擦低減効果を減少させ（若しくは失わせ）、十分な摩擦力を発揮する前記混合物３と、ケーソン１及び地盤２とを確実に密着させ、現地盤と同等以上の周面摩擦力を発揮させることができ、よって、安定的なケーソン基礎を構築することが可能となる。
【実施例】
【００１９】
本発明の具体的な実施例について図面に基づいて説明する。
【００２０】
本実施例は、ケーソン１を地盤２に沈設するケーソンの沈設方法であって、こんにゃく状充填材を注入管４を用いて前記地盤２と前記ケーソン１との間に注入しながら前記ケーソン１を沈下せしめた後、前記注入管４からグラウト材を注入して前記こんにゃく状充填材と前記グラウト材とを混合せしめ、このこんにゃく状充填材と前記グラウト材との混合物３、前記ケーソン１及び前記地盤２を密着させるものである。
【００２１】
本実施例は、例えば図１に図示したように、排出口がケーソン周面側に向けられたこんにゃく状充填材及びグラウト材注入用の注入管４と、排出口が地盤底面側に向けられたブロー用のブローパイプ管５及び地盤底面とケーソン底部との間にコンクリートを打設するための打設管６とを備えたケーソン１を沈設（埋設）するものである。注入管４は、その排出口がケーソン１の周方向及び軸方向に所定間隔で複数配設するように設けている。なお、各管はケーソン１の大きさ等により適宜必要な本数を適宜な間隔で設ける。図中符号７は、充填材及びグラウト材を注入するポンプである。
【００２２】
また、本実施例のこんにゃく状充填材（ゲル状充填材）は有機ポリマーから成るもので、例えば、有機高分子を主材とするポリマーに無機系のゲル化剤を加えることによりゲル化させて形成されるこんにゃく状の物質を採用できる。
【００２３】
このようなこんにゃく状の物質を形成するための前記ポリマーとしては、マンノース残基を分子内に含む水溶性高分子、好ましくは、例えば、植物性粘質物等の水溶性高分子を用いることができる。この水溶性高分子の水溶液に、必要に応じてホウ酸等の添加剤を添加したものに、ゲル化剤を加えることによって、容易にこんにゃく状の物質とすることができる。なお、無機系のゲル化剤としては、例えば、水酸化ナトリウム、消石灰、炭酸ナトリウム等を採用できる。
【００２４】
また、好ましい水溶性高分子である植物性粘質物としては、グワガム若しくはその変成品、ローストビーンガムまたはガラクトマンノース重合体を主成分とする天然高分子等をそれぞれ単独若しくは併用できる。これらの植物性粘質物は、ゲル化剤としての水酸化ナトリウム、消石灰、炭酸ナトリウムなどのアルカリ性物質や、解ゲル剤としての硫酸バンド、塩化アルミニウム、希硫酸、希塩酸などの酸性物質による粘度の管理が容易であり、また、取り扱いも容易である。本実施例においては、こんにゃく状充填材のｐＨは７．０±０．５程度（中性）に設定する。
【００２５】
本実施例においては、ケーソンの周壁面には公知の有機ポリマー（中性）から成るコーティング材（マニキュア材）が塗布されている。このマニキュア材とこんにゃく状充填材とを併用することで、極めて優れた摩擦低減効果が発揮される。
【００２６】
また、本実施例では、グラウト材としてセメントミルク（セメントと水とを練り混ぜてできたミルク状のもの）が採用されている。セメントと水の配合量は、地盤の種類や柔らかさ等に応じて適宜設定する。
【００２７】
また、グラウト材はこんにゃく状充填材と等量若しくはそれ以上混合する（体積比）。本実施例においては、こんにゃく状充填材とグラウト材とを１：１の割合で混合している。グラウト材の注入量が少ない場合、こんにゃく状充填材の摩擦低減効果を十分に減少させることができないため、少なくとも上記割合以上となるようにグラウト材を注入して混合するのが好ましい。なお、こんにゃく状充填材と同じ注入管４を用いてセメントミルクを注入することで、特に撹拌等を行わずとも両者は適宜混合される。
【００２８】
また、各種の実験から、本実施例に係るこんにゃく状充填材は、従来のベントナイトに比し、低拘束圧下で地盤に浸透しにくく有利であり、また、初期の摩擦低減効果に優れ、低拘束圧の砂地盤に対し持続力に優れるという特徴を有していることがわかった、また、マニキュア材はこんにゃく状充填材と併用することで、摩擦低減効果を高めることがわかった。また、こんにゃく状充填材にグラウト材を混入することで、滑材を用いない場合より高い強度まで回復する（摩擦力が回復する）ことがわかった。
【００２９】
本実施例は上述のようにするから、ケーソン１を沈下せしめる際、ケーソン１の外周面と地盤２との間の摩擦がこんにゃく状充填材により低減されることで、ケーソン１を必要な深さまで容易に沈下させることができる。
【００３０】
また、こんにゃく状充填材を全て置換するのではなく、こんにゃく状充填材と同じ注入管４からセメントミルクを注入し、こんにゃく状充填材とセメントミルクとを混合せしめることで、こんにゃく状充填材の摩擦低減効果を減少させ（失わせ）、十分な摩擦力を発揮可能なこんにゃく状充填材とセメントミルクとの混合物３と、ケーソン１及び地盤２とを確実に密着させて安定的なケーソン基礎を構築することが可能となる。
【００３１】
よって、本実施例は、従来同様に周面摩擦を低減できるのは勿論、滑材を完全に硬化材に置換する必要なくケーソンと地盤とを密着することが可能な、特に砂地盤における施工性に極めて秀れたケーソンの沈設方法となる。
【符号の説明】
【００３２】
１ ケーソン
２ 地盤
３ 混合物
４ 注入管
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ケーソンを地盤に沈設するケーソンの沈設方法であって、こんにゃく状充填材を注入管を用いて前記地盤と前記ケーソンとの間に注入しながら前記ケーソンを沈下せしめた後、前記注入管からグラウト材を注入して前記こんにゃく状充填材と前記グラウト材とを混合せしめ、このこんにゃく状充填材と前記グラウト材との混合物、前記ケーソン及び前記地盤を密着させることを特徴とするケーソンの沈設方法。
【請求項２】
請求項１記載のケーソンの沈設方法において、前記ケーソンの周壁面には有機ポリマーから成るコーティング材が塗布されていることを特徴とするケーソンの沈設方法。
【請求項３】
請求項１，２いずれか１項に記載のケーソンの沈設方法において、前記グラウト材はセメントミルクであることを特徴とするケーソンの沈設方法。
【請求項４】
請求項１〜３いずれか１項に記載のケーソンの沈設方法において、前記こんにゃく状充填材は有機ポリマーから成ることを特徴とするケーソンの沈設方法。
【請求項５】
請求項１〜４いずれか１項に記載のケーソンの沈設方法において、前記グラウト材を前記こんにゃく状充填材と等量若しくはそれ以上混合することを特徴とするケーソンの沈設方法。
【請求項１】
ケーソンを地盤に沈設するケーソンの沈設方法であって、こんにゃく状充填材を注入管を用いて前記地盤と前記ケーソンとの間に注入しながら前記ケーソンを沈下せしめた後、前記注入管からグラウト材を注入して前記こんにゃく状充填材と前記グラウト材とを混合せしめ、このこんにゃく状充填材と前記グラウト材との混合物、前記ケーソン及び前記地盤を密着させることを特徴とするケーソンの沈設方法。
【請求項２】
請求項１記載のケーソンの沈設方法において、前記ケーソンの周壁面には有機ポリマーから成るコーティング材が塗布されていることを特徴とするケーソンの沈設方法。
【請求項３】
請求項１，２いずれか１項に記載のケーソンの沈設方法において、前記グラウト材はセメントミルクであることを特徴とするケーソンの沈設方法。
【請求項４】
請求項１〜３いずれか１項に記載のケーソンの沈設方法において、前記こんにゃく状充填材は有機ポリマーから成ることを特徴とするケーソンの沈設方法。
【請求項５】
請求項１〜４いずれか１項に記載のケーソンの沈設方法において、前記グラウト材を前記こんにゃく状充填材と等量若しくはそれ以上混合することを特徴とするケーソンの沈設方法。
【図１】
【公開番号】特開２０１３−８７６０３（Ｐ２０１３−８７６０３Ａ）
【公開日】平成２５年５月１３日（２０１３．５．１３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２３２３２４（Ｐ２０１１−２３２３２４）
【出願日】平成２３年１０月２２日（２０１１．１０．２２）
【出願人】（０００１５４５６５）株式会社福田組 (34)
【公開日】平成２５年５月１３日（２０１３．５．１３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１０月２２日（２０１１．１０．２２）
【出願人】（０００１５４５６５）株式会社福田組 (34)
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