傾き修正システム及び排出口開閉システム
【課題】 ケーソン躯体の傾きを容易且つ確実に修正するための傾き修正機構及び排出口開閉システムを提供することを目的とする。
【解決手段】 ケーソン躯体（１）の先端部に設けられた刃口部（１０）と、刃口部に設けられた排出口（６１〜６７）と、排出口に設けられた排出口開閉機構（３０２）と、排出口開閉機構を動作させるために媒体を供給する媒体供給管（４１〜４７）と、媒体供給管に媒体を供給するための媒体供給部（１００）を有することを特徴とする傾き修正システム。
【解決手段】 ケーソン躯体（１）の先端部に設けられた刃口部（１０）と、刃口部に設けられた排出口（６１〜６７）と、排出口に設けられた排出口開閉機構（３０２）と、排出口開閉機構を動作させるために媒体を供給する媒体供給管（４１〜４７）と、媒体供給管に媒体を供給するための媒体供給部（１００）を有することを特徴とする傾き修正システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ケーソン躯体の傾き修正システム及び傾き修正システムに用いられる排出口開閉システムに関し、特にＳＳケーソンの掘削施工時に刃口部に設けた排出口の開閉を行うためのエアバックによる排出口の開閉システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
橋梁基礎や立坑等を施工するための工法としてケーソン躯体を用いた工法が知られている（例えば、特許文献１）。また、ケーソン躯体を用いた工法の中で、ケーソン躯体の壁面と地山の間に玉砂利等の潤滑材を充填してケーソン躯体の沈下時の周面摩擦抵抗を低減するＳＳケーソン工法がある。
【０００３】
図５は、ＳＳケーソン工法の施工手順の概略を示した図である。
【０００４】
最初に、図５（ａ）に示すように、ガイドウォール７０を地面９０に設置して、ガイドウォール７０の内側に複数の排出口６１〜６７を供えた刃口部１０のコンクリートを打設する。また、刃口部１０とガイドウォール７０との間に、玉砂利８０等の潤滑材を投入する。
【０００５】
次に、刃口部１０の上部にコンクリートによって第１ロット２０を構築し、刃口部１０内の底部９２の土砂を掘削する。すると、図５（ｂ）に示すように、排出口６１〜６７からの玉砂利８０等の潤滑材が刃口部１０の内側に取り込まれながら、ケーソン躯体（刃口部１０及び第１ロット２０）が沈下していく。
【０００６】
さらに、第１ロット２０の上に、第２ロット３０を構築し、刃口部１０内の底部９２の土砂を掘削する。すると、図５（ｃ）に示すように、排出口６１〜６７からの玉砂利８０等の潤滑材が刃口部１０の内側に取り込まれながら、ケーソン躯体（刃口部１０、第１ロット２０及び第２ロット３０）が沈下していく。
【０００７】
このような工程を繰り返し、ケーソン躯体の沈下を続行していくが、ケーソン躯体の周面摩擦抵抗が一様でなかったり、ケーソン躯体の底部の一部を過度に掘削してしまったりすることによって、一時的にケーソン躯体が大きく傾いてしまうという問題があった。
【０００８】
【特許文献１】特許第２９３５０９９号公報（第１図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
そこで本発明では、ケーソン躯体の傾きを容易且つ確実に修正するための傾き修正システム及び排出口開閉システム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】
【００１０】
上記課題を解決するために、本発明に係る排出口開閉システムでは、排出口内部に設けられたエアバックと、ケーソン躯体内部に配置されエアバックを動作させるためにエアを供給するためのエア供給管と、エア供給管に媒体を供給するためのエア供給部とを有することを特徴とする。
【００１１】
上記課題を解決するために、本発明に係る傾き修正システムでは、本発明に係る排出口開閉システムを用い、ケーソン躯体の傾きを修正することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、玉砂利等のケーソン躯体の周面摩擦抵抗を低下させるための潤滑材を排出するための排出口を開閉するための開閉機構によって、簡易且つ容易に、ケーソン躯体の傾きを修正することが可能となった。
【００１３】
また、本発明によれば、玉砂利等のケーソン躯体の周面摩擦抵抗を低下させるための潤滑材を排出するための排出口を開閉制御することができるので、ケーソン躯体を正確に施工することが可能となった。
【００１４】
また、本発明によれば、排出口の開閉機構を制御することによって、玉砂利等の潤滑材のロスを低減することが可能となった。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明に係るケーソン躯体の傾き修正システム及び排出口開閉システムについて図面を参照しながら説明する。
【００１６】
図１は、本発明に係るケーソン躯体の傾き修正システム及び排出口開閉システムを用いたケーソン躯体の断面図である。図２は、内部が理解しやすいように一部分を取り除いた斜視図である。
【００１７】
図１において、オープンケーソン躯体１（以下、単に「ケーソン躯体１」と言う）は、地面９０に設置されたガイドウォール７０の内部に配置され、刃口部１０、第１ロット２０及び第２ロット３０から構成されている。ケーソン躯体１は、地上部分に新たなロットが追加して構築されることによって、自重によって緩やかに沈下し、用途に応じた地下空間を作り出す。
【００１８】
刃口部１０は、コンクリート等を心材とし、地山をせん断しやすいように、鋼板等から構成される鋭利な先端エッジを有しており、その外周は第１及び第２ロット２０及び３０の外に張り出すように構成されている。外に張り出した部分が地山を削ったスペースには、玉砂利８０等の潤滑材がガイドウォール７０とケーソン躯体１との間から挿入されている。また、刃口部１０には、玉砂利８０等の潤滑材がケーソン躯体１の内部に取り込まれるように、外周にそって複数の排出口６１〜６７が配置されている。
【００１９】
第１ロット２０及び第２ロット３０は、コンクリート等から構築された枠体である。
【００２０】
複数のエア供給管４１〜４７が、ケーソン躯体１の外周にそって、刃口部１０、第１ロット２０及び第２ロット３０を貫通して、複数の排出口６１〜６７に設けられた開閉機構（後述する）のそれぞれと接続されている。各エア供給管４１〜４７の地上先端部分にはそれぞれバルブ５１〜５７が設けられている。エア供給管４１〜４７とエアコンプレッサ１００とを接続管により接続し、エアコンプレッサ１００からエアを供給することによって、後述する開閉機構を動作させる。
【００２１】
図３は、排出口６１に設けられた開閉機構を説明するための図である。
【００２２】
排出口６１に設けられた開閉機構は、エア取り入れ口３０１及びエアバック３０２等から構成され、エア取り入れ口３０１はエア供給管４１と接続されている。
【００２３】
図３（ａ）はエアバック３０２が収縮した状態を示す斜視図であり、図３（ｂ）は図３（ａ）のＡＡ´断面図である。この状態では、玉砂利８０は、排出口６１を通過して、ケーソン躯体１の内側に取り込まれることが可能となる。
【００２４】
図３（ｃ）はエアバック３０２が膨張した状態を示す斜視図であり、図３（ｄ）は図３（ｃ）のＡＡ´断面図である。この状態で、エアコンプレッサ１００からエアバック３０２にエアが供給され、エアバック３０２が膨張して排出口６１を塞いでしまう。したがって、この時、玉砂利８０はケーソン躯体１の内側には入り込むことができない。なお、エアバック３０２は、膨張時に玉砂利８０の流入を遮断するのに十分な強度及びエア圧が必要である。一例として、本実施形態では、エアバック３０２はネオプレーンゴム引布で構成し、エアバックの膨張時の圧力を０．０２〜０．０５Ｍｐａとなるように調整した。なお、図３では、排出口６１に設けられた開閉機構について説明したが、各排出口６２〜６７等にも同様な開閉機構が設けられている。
【００２５】
また、図１及び図２では、７組の排出口６１〜６７、各排出口へのエア供給管４１〜４７、及び各排出口に設けられた開閉機構からなる構成を示しているが、実際には、ケーソン躯体１の外周に沿って均等な距離間隔でこのような構成が配置されている。また、このような構成の設置個数は、ケーソン躯体１の大きさ、用途等によって最適な個数を選択することができる。
【００２６】
また、図１では、１台のエアコンプレッサ１００を接続管１１０によって１つのエア供給管と接続してエアを供給したが、複数のエア供給管４１〜４７と一度に接続可能な複数のジョイント等を有する接続管を用いることも可能である。さらに、バルブ５１〜５７を開いてエアコンプレッサ１００からエアを供給してエアバックを膨張させた後、バルブ５１〜５７を閉じてエアバックを膨張させた状態に維持するように制御することも可能である。
【００２７】
図１及び図２に示す状態から、ケーソン躯体１内の底部９２の土砂を掘削すると、図５（ａ）〜（ｃ）で説明したように、玉砂利８０が排出口６１〜６７からケーソン躯体１の内部に流れることによって、ケーソン躯体１と周囲との摩擦抵抗が軽減され、ケーソン躯体１は自重により緩やかに沈下する。
【００２８】
ところで、ケーソン躯体を設置した当初の掘削時には、ケーソン躯体１と周囲との摩擦抵抗は大きくなく、ケーソン躯体とガイドウォールとの間に玉砂利を追加供給しなくても、ケーソン躯体は自重で沈下していく。したがって、ケーソン躯体１の沈下がにぶくなるまで、前述した開閉機構によって、全ての排出口６１〜６７等を閉じておくことが好ましい。このように制御すれば、高価な玉砂利等の媒体を不必要に供給する必要がなくなり、玉砂利等の媒体の使用量を最適化することが可能となる。
【００２９】
図４は、傾き修正を説明するための図である。
【００３０】
図４（ａ）は、ケーソン躯体１の周面摩擦抵抗が一様でなかったり、過度にケーソン躯体１の内側底部９２の一部を掘削してしまったりすることによって、ケーソン躯体１が図面左側に大きく傾いてしまった場合を示している。
【００３１】
この時、図中左側の排出口６１の開閉機構にエア圧を供給してエアバック３０２を膨張させて排出口６１を閉じ、同時に、図中右側の排出口６７のエアバックを収縮させて排出口６７を開放する。すると、図中右側の玉砂利８０は循環し易くなって、ケーソン躯体１の図中右側の摩擦抵抗が下がる。同様に、図中左側の玉砂利８０の循環は停止し、ケーソン躯体１の図中左側の摩擦抵抗が上がる。その結果、ケーソン躯体１は、矢印Ａに示す方向に移動するように傾きが修正される。
【００３２】
図４（ｂ）は、第３ロット４０を第２ロット３０の上に構築した状況を示しており、排出口６１の開閉機構及び排出口６７の開閉機構を制御することによって、ケーソン躯体１の傾きが改善された例を示している。
【００３３】
このように、ケーソン躯体の外周部に設けられた排出口の開閉機構にエアを供給すること等によって、ケーソンの傾きを修正することが可能となった。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明に係るケーソン躯体の傾き修正システム及び排出口開閉システムを用いたケーソン躯体の断面図である。
【図２】図１に示すケーソン躯体の一部の斜視図である。
【図３】開閉機構を説明するための図である。
【図４】ケーソン躯体の傾き修正を説明するための図である。
【図５】ＳＳケーソン工法を説明するための図である。
【符号の説明】
【００３５】
１ ケーソン躯体
１０ 刃口部
２０ 第１ロット
３０ 第２ロット
４１〜４７ エア供給管
５１〜５７ バルブ
６１〜６７ 排出口
７０ ガイドウォール
８０ 玉砂利
９０ 地面
９２ 底部
１００ エアコンプレッサ
１１０ 接続管
３０１ エア取り入れ口
３０２ エアバック
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ケーソン躯体の傾き修正システム及び傾き修正システムに用いられる排出口開閉システムに関し、特にＳＳケーソンの掘削施工時に刃口部に設けた排出口の開閉を行うためのエアバックによる排出口の開閉システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
橋梁基礎や立坑等を施工するための工法としてケーソン躯体を用いた工法が知られている（例えば、特許文献１）。また、ケーソン躯体を用いた工法の中で、ケーソン躯体の壁面と地山の間に玉砂利等の潤滑材を充填してケーソン躯体の沈下時の周面摩擦抵抗を低減するＳＳケーソン工法がある。
【０００３】
図５は、ＳＳケーソン工法の施工手順の概略を示した図である。
【０００４】
最初に、図５（ａ）に示すように、ガイドウォール７０を地面９０に設置して、ガイドウォール７０の内側に複数の排出口６１〜６７を供えた刃口部１０のコンクリートを打設する。また、刃口部１０とガイドウォール７０との間に、玉砂利８０等の潤滑材を投入する。
【０００５】
次に、刃口部１０の上部にコンクリートによって第１ロット２０を構築し、刃口部１０内の底部９２の土砂を掘削する。すると、図５（ｂ）に示すように、排出口６１〜６７からの玉砂利８０等の潤滑材が刃口部１０の内側に取り込まれながら、ケーソン躯体（刃口部１０及び第１ロット２０）が沈下していく。
【０００６】
さらに、第１ロット２０の上に、第２ロット３０を構築し、刃口部１０内の底部９２の土砂を掘削する。すると、図５（ｃ）に示すように、排出口６１〜６７からの玉砂利８０等の潤滑材が刃口部１０の内側に取り込まれながら、ケーソン躯体（刃口部１０、第１ロット２０及び第２ロット３０）が沈下していく。
【０００７】
このような工程を繰り返し、ケーソン躯体の沈下を続行していくが、ケーソン躯体の周面摩擦抵抗が一様でなかったり、ケーソン躯体の底部の一部を過度に掘削してしまったりすることによって、一時的にケーソン躯体が大きく傾いてしまうという問題があった。
【０００８】
【特許文献１】特許第２９３５０９９号公報（第１図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
そこで本発明では、ケーソン躯体の傾きを容易且つ確実に修正するための傾き修正システム及び排出口開閉システム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】
【００１０】
上記課題を解決するために、本発明に係る排出口開閉システムでは、排出口内部に設けられたエアバックと、ケーソン躯体内部に配置されエアバックを動作させるためにエアを供給するためのエア供給管と、エア供給管に媒体を供給するためのエア供給部とを有することを特徴とする。
【００１１】
上記課題を解決するために、本発明に係る傾き修正システムでは、本発明に係る排出口開閉システムを用い、ケーソン躯体の傾きを修正することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、玉砂利等のケーソン躯体の周面摩擦抵抗を低下させるための潤滑材を排出するための排出口を開閉するための開閉機構によって、簡易且つ容易に、ケーソン躯体の傾きを修正することが可能となった。
【００１３】
また、本発明によれば、玉砂利等のケーソン躯体の周面摩擦抵抗を低下させるための潤滑材を排出するための排出口を開閉制御することができるので、ケーソン躯体を正確に施工することが可能となった。
【００１４】
また、本発明によれば、排出口の開閉機構を制御することによって、玉砂利等の潤滑材のロスを低減することが可能となった。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明に係るケーソン躯体の傾き修正システム及び排出口開閉システムについて図面を参照しながら説明する。
【００１６】
図１は、本発明に係るケーソン躯体の傾き修正システム及び排出口開閉システムを用いたケーソン躯体の断面図である。図２は、内部が理解しやすいように一部分を取り除いた斜視図である。
【００１７】
図１において、オープンケーソン躯体１（以下、単に「ケーソン躯体１」と言う）は、地面９０に設置されたガイドウォール７０の内部に配置され、刃口部１０、第１ロット２０及び第２ロット３０から構成されている。ケーソン躯体１は、地上部分に新たなロットが追加して構築されることによって、自重によって緩やかに沈下し、用途に応じた地下空間を作り出す。
【００１８】
刃口部１０は、コンクリート等を心材とし、地山をせん断しやすいように、鋼板等から構成される鋭利な先端エッジを有しており、その外周は第１及び第２ロット２０及び３０の外に張り出すように構成されている。外に張り出した部分が地山を削ったスペースには、玉砂利８０等の潤滑材がガイドウォール７０とケーソン躯体１との間から挿入されている。また、刃口部１０には、玉砂利８０等の潤滑材がケーソン躯体１の内部に取り込まれるように、外周にそって複数の排出口６１〜６７が配置されている。
【００１９】
第１ロット２０及び第２ロット３０は、コンクリート等から構築された枠体である。
【００２０】
複数のエア供給管４１〜４７が、ケーソン躯体１の外周にそって、刃口部１０、第１ロット２０及び第２ロット３０を貫通して、複数の排出口６１〜６７に設けられた開閉機構（後述する）のそれぞれと接続されている。各エア供給管４１〜４７の地上先端部分にはそれぞれバルブ５１〜５７が設けられている。エア供給管４１〜４７とエアコンプレッサ１００とを接続管により接続し、エアコンプレッサ１００からエアを供給することによって、後述する開閉機構を動作させる。
【００２１】
図３は、排出口６１に設けられた開閉機構を説明するための図である。
【００２２】
排出口６１に設けられた開閉機構は、エア取り入れ口３０１及びエアバック３０２等から構成され、エア取り入れ口３０１はエア供給管４１と接続されている。
【００２３】
図３（ａ）はエアバック３０２が収縮した状態を示す斜視図であり、図３（ｂ）は図３（ａ）のＡＡ´断面図である。この状態では、玉砂利８０は、排出口６１を通過して、ケーソン躯体１の内側に取り込まれることが可能となる。
【００２４】
図３（ｃ）はエアバック３０２が膨張した状態を示す斜視図であり、図３（ｄ）は図３（ｃ）のＡＡ´断面図である。この状態で、エアコンプレッサ１００からエアバック３０２にエアが供給され、エアバック３０２が膨張して排出口６１を塞いでしまう。したがって、この時、玉砂利８０はケーソン躯体１の内側には入り込むことができない。なお、エアバック３０２は、膨張時に玉砂利８０の流入を遮断するのに十分な強度及びエア圧が必要である。一例として、本実施形態では、エアバック３０２はネオプレーンゴム引布で構成し、エアバックの膨張時の圧力を０．０２〜０．０５Ｍｐａとなるように調整した。なお、図３では、排出口６１に設けられた開閉機構について説明したが、各排出口６２〜６７等にも同様な開閉機構が設けられている。
【００２５】
また、図１及び図２では、７組の排出口６１〜６７、各排出口へのエア供給管４１〜４７、及び各排出口に設けられた開閉機構からなる構成を示しているが、実際には、ケーソン躯体１の外周に沿って均等な距離間隔でこのような構成が配置されている。また、このような構成の設置個数は、ケーソン躯体１の大きさ、用途等によって最適な個数を選択することができる。
【００２６】
また、図１では、１台のエアコンプレッサ１００を接続管１１０によって１つのエア供給管と接続してエアを供給したが、複数のエア供給管４１〜４７と一度に接続可能な複数のジョイント等を有する接続管を用いることも可能である。さらに、バルブ５１〜５７を開いてエアコンプレッサ１００からエアを供給してエアバックを膨張させた後、バルブ５１〜５７を閉じてエアバックを膨張させた状態に維持するように制御することも可能である。
【００２７】
図１及び図２に示す状態から、ケーソン躯体１内の底部９２の土砂を掘削すると、図５（ａ）〜（ｃ）で説明したように、玉砂利８０が排出口６１〜６７からケーソン躯体１の内部に流れることによって、ケーソン躯体１と周囲との摩擦抵抗が軽減され、ケーソン躯体１は自重により緩やかに沈下する。
【００２８】
ところで、ケーソン躯体を設置した当初の掘削時には、ケーソン躯体１と周囲との摩擦抵抗は大きくなく、ケーソン躯体とガイドウォールとの間に玉砂利を追加供給しなくても、ケーソン躯体は自重で沈下していく。したがって、ケーソン躯体１の沈下がにぶくなるまで、前述した開閉機構によって、全ての排出口６１〜６７等を閉じておくことが好ましい。このように制御すれば、高価な玉砂利等の媒体を不必要に供給する必要がなくなり、玉砂利等の媒体の使用量を最適化することが可能となる。
【００２９】
図４は、傾き修正を説明するための図である。
【００３０】
図４（ａ）は、ケーソン躯体１の周面摩擦抵抗が一様でなかったり、過度にケーソン躯体１の内側底部９２の一部を掘削してしまったりすることによって、ケーソン躯体１が図面左側に大きく傾いてしまった場合を示している。
【００３１】
この時、図中左側の排出口６１の開閉機構にエア圧を供給してエアバック３０２を膨張させて排出口６１を閉じ、同時に、図中右側の排出口６７のエアバックを収縮させて排出口６７を開放する。すると、図中右側の玉砂利８０は循環し易くなって、ケーソン躯体１の図中右側の摩擦抵抗が下がる。同様に、図中左側の玉砂利８０の循環は停止し、ケーソン躯体１の図中左側の摩擦抵抗が上がる。その結果、ケーソン躯体１は、矢印Ａに示す方向に移動するように傾きが修正される。
【００３２】
図４（ｂ）は、第３ロット４０を第２ロット３０の上に構築した状況を示しており、排出口６１の開閉機構及び排出口６７の開閉機構を制御することによって、ケーソン躯体１の傾きが改善された例を示している。
【００３３】
このように、ケーソン躯体の外周部に設けられた排出口の開閉機構にエアを供給すること等によって、ケーソンの傾きを修正することが可能となった。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明に係るケーソン躯体の傾き修正システム及び排出口開閉システムを用いたケーソン躯体の断面図である。
【図２】図１に示すケーソン躯体の一部の斜視図である。
【図３】開閉機構を説明するための図である。
【図４】ケーソン躯体の傾き修正を説明するための図である。
【図５】ＳＳケーソン工法を説明するための図である。
【符号の説明】
【００３５】
１ ケーソン躯体
１０ 刃口部
２０ 第１ロット
３０ 第２ロット
４１〜４７ エア供給管
５１〜５７ バルブ
６１〜６７ 排出口
７０ ガイドウォール
８０ 玉砂利
９０ 地面
９２ 底部
１００ エアコンプレッサ
１１０ 接続管
３０１ エア取り入れ口
３０２ エアバック
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ケーソン躯体の先端部に設けられた刃口部に配置された排出口の開閉を制御するための排出口開閉システムであって、
前記排出口内部に設けられたエアバックと、
前記ケーソン躯体内部に配置され、前記エアバックを動作させるためにエアを供給するためのエア供給管と、
前記エア供給管に媒体を供給するためのエア供給部と、
を有することを特徴とする排出口開閉システム。
【請求項２】
請求項１に記載の排出口開閉システムを用い、ケーソン躯体の傾きを修正するための傾き修正システム。
【請求項１】
ケーソン躯体の先端部に設けられた刃口部に配置された排出口の開閉を制御するための排出口開閉システムであって、
前記排出口内部に設けられたエアバックと、
前記ケーソン躯体内部に配置され、前記エアバックを動作させるためにエアを供給するためのエア供給管と、
前記エア供給管に媒体を供給するためのエア供給部と、
を有することを特徴とする排出口開閉システム。
【請求項２】
請求項１に記載の排出口開閉システムを用い、ケーソン躯体の傾きを修正するための傾き修正システム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２００７−２１１４５６（Ｐ２００７−２１１４５６Ａ）
【公開日】平成１９年８月２３日（２００７．８．２３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−３１２６７（Ｐ２００６−３１２６７）
【出願日】平成１８年２月８日（２００６．２．８）
【出願人】（５０３２７５１２９）りんかい日産建設株式会社 (9)
【公開日】平成１９年８月２３日（２００７．８．２３）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年２月８日（２００６．２．８）
【出願人】（５０３２７５１２９）りんかい日産建設株式会社 (9)
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