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ニューマチックケーソン工法の概要と施工技術

■ ニューマチックケーソン工法概要

  ニューマチックケーソン工法とは、あらかじめ地上で下部に作業室を設けた鉄筋コンクリート製の函（ケーソン）を築造し、作業室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、常にドライな環境で掘削・沈下を繰り返すことで所定の位置に構築物を設置する工法です。
  この工法は、橋梁の基礎、シールド工事立坑、ダムの基礎等、地下構造物に幅広く用いられています。
ニューマチックケーソン工法
 1）　ニューマチックケーソン工法の原理
  ニューマチックケーソン工法は、コップ内部の空気が逃げないようにコップを逆さまにして水中に押し込んだ状態のように、空気の圧力で水の浸入を防ぐ原理を応用したものです。
  ケーソン下部に気密作業室を設け、そこに圧縮空気を送り込んで地下水の浸入を防ぎ、ドライな状態で掘削できるようになっています。
  コップの中がケーソン作業室、コップの先端がケーソンの刃先にあたります。
ニューマチックケーソン工法の原理
 2）　ニューマチックケーソン工法の施工手順
  施工手順は、構築、掘削、沈下作業をロット毎に繰り返し行い、地耐力試験により地盤支持力を確認後、作業室内に中埋めコンクリートをドライな環境下で充填します。
ニューマチックケーソン工法の施工手順
■ 当社で開発した主なニューマチックケーソン施工技術
 1）　鋼殻ケーソン（浮沓）工法
  1957年（昭和32年）に築島方式に代わる工法として、わが国で初めて福島県の八沢浦海口閘門に鋼殻ケーソン（当時は「浮沓」と称した。）を採用しました。
  締切り・築島が不要となり、経済的で河川断面阻害率を低減できます。
鋼殻ケーソン
   鋼殻ケーソン施工手順
ケーソン方式    鋼殻施工実例ビデオ紹介
       (3分34秒) (※)
 2）　二重スラブを使用した大気圧下エレベータの開発

  作業員がマンシャフトの螺旋階段を使って昇降することは、深くなるにつれ身体的にも大きな負担がかかり、また、減圧症の発生にもつながります。
  二重スラブ構造にすることにより、作業室直上にマンロックを設け、その間を大気圧下エレベータで昇降するシステムを開発しました。昇降作業の環境改善、減圧症の抑制に大きな効果を発揮します。
二重スラブと大気圧エレベータ
 3）　DREAM工法（遠隔操作システムによる無人化掘削工法）
  1965年（昭和40年）頃より、ニューマチックケーソンの機械化掘削の試みが行われ、1987年（昭和62年）から本格的な遠隔操作システムによる無人化掘削工法の開発に着手しました。また、1988年（昭和63年）に東北横断自動車道　阿賀野川橋（下部工）工事で実証実験に成功し、DREAM工法（無人化掘削工法）を確立しました。
    DREAM＝Daiho Remote control Excavation Automatic Method　の略称
DREAM掘削機 遠隔操作システム
 4）　掘削機の無人回収システム

  ケーソン沈下完了後、遠隔操作により、掘削機を無人で回収するシステムを開発しました。1992年(平成4年)に三河島～砂町間送泥管立坑設置工事で採用され、掘削機の回収の無人化を実現しました。当該工事の最高気圧下での作業が削減され、作業環境が改善されました。
掘削機回収システム
 5）　多機能型ケーソン掘削機DREAMⅡ（無人化掘削機）
  1997年（平成9年）に、粘性土から砂礫層・岩盤までの広範囲の土質に対応できる遠隔操作で掘削可能な「多機能型ケーソン掘削機DREAMⅡ」を開発しました。同年の東北縦貫自動車道馬淵川橋（下部工）工事に採用され、岩盤掘削に成功しました。
  この掘削機は、砂礫・シルト等の一般土質のほか、岩盤・転石・既設地下構造物の掘削・破壊除去を行うために、削岩機（装薬作業は人力）、ブレーカ、ドラムカッタ等各種アタッチメントの装着が短時間で簡単にできる多機能型の天井走行式ケーソン掘削機です。
DREAMⅡ掘削機
(バケット0.3m3)		 DREAMⅡ掘削機
ブレーカ(300kg級)		 DREAMⅡ掘削機
ドリフタ(350kg級)
 6）　New DREAM工法（新大豊式ニューマチックケーソン工法）
  New DREAM工法 概要 へ
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