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アンカーケーソン工法 ニューマチックケーソン技術

「豊満ダム」から70年超、完全無人化へ 大豊建設のニューマチックケーソン [PDF 148KB]
日刊 建設工業新聞 (平成22年3月18日付) に掲載されました。

  近年、特に都市部において浸水対策用の雨水貯留槽やポンプ場などの需要が増えています。このような、雨水貯留槽を構築する工法として、ニューマチックケーソン工法が多く用いられるようになっています。大豊建設は、レインボーブリッジほかニューマチックケーソン工法で多くの実績を持っており、この度、グランドアンカーで多くの実績とノウハウを持つ㈱エスイーの協力を得て、合理的で経済的な雨水貯留槽などを築造する工法として、ニューマチックケーソン工法の浮上り対策に本体からアンカーを使用するアンカーケーソン工法を開発しました。(特許出願中)

  グラウンドアンカーは、東京駅や上野駅の地下部の浮き上がり対策や建築建物の地震時転倒対策などに多く用いられており、このアンカーをニューマチックケーソンに応用することで、ケーソンの壁厚を薄くでき、コスト縮減をはかることができます。

  大豊建設は、これまでにニューマチックケーソン工法の完全無人化を図った new dream工法を開発済みであり、大規模・大深度のシールド立坑に採用されています。 new dream工法は、二重スラブ構造のメンテナンスロックや、マンロックなどを装備しており、この部屋を利用してアンカーを設置できることから、アンカーケーソン工法を雨水貯留槽に適用した場合、従来型ニューマチックケーソン工法と比較し、5~10%程度のコストダウンをはかることができます。

■ アンカーケーソン工法の概要

  ニューマチックケーソン工法で、大規模地下構造物を築造する場合、浮力に対抗するために躯体の壁厚を大きくして、躯体の質量を増加させる場合があり、ケーソンの側壁厚さや作業室スラブ厚さが構造上必要な厚さ以上になることがあります。

  アンカーケーソン工法は、大規模・大深度構造物をニューマチックケーソン工法で築造する場合に、完成時の浮力の一部をグランドアンカー張力に負担させることで、ケーソンの躯体コンクリート量を削減できる他、外形寸法の縮小により沈下掘削量も削減することが可能となり、コスト縮減を図ることができます。

  また、本工法は二重スラブで形成されるアンカー作業室を利用し、ケーソンの沈下完了後、浮上り対策の水荷重をかけたまま、グラウンドアンカーを設置できますので合理的なアンカーの設計、施工が可能です。図-1参照。

  アンカーケーソン工法は、雨水貯留槽の他、地下タンク、ポンプ場、立坑、道路トンネル等の内空断面の大きな構造物に適用が期待されます。

■ アンカーケーソンの特長
◆ 側壁厚が薄くなることでケーソン外径を小さくできます。
◆ 占有面積を小さくできます。
◆ ニューマチックケーソン工法の地山掘削量、コンクリート量を削減できます。
◆ コストを5~10%縮減できます。
◆ アンカーの合理的な設計ができます。

図-1  New DREAM工法を用いたグラウンドアンカーの施工
■ 従来工法との比較例
  円形断面の雨水貯留槽(容量30,000m3、深さ50m)で従来ケーソンと New DREAM工法を用いたアンカーケーソンを比較した場合、従来ケーソンの壁厚は4mに対し、アンカーケーソンの壁厚は2m程度になり、ケーソン外径は従来ケーソンがφ39mに対しアンカーケーソンがφ35mになります。図-2参照。本ケースでは、アンカーケーソンは、コンクリート量を35%、沈下掘削量を20%削減でき、グラウンドアンカーの50年分のメンテナンスコストを見込んでも、工費は10%程度縮減されます。

図-2  アンカーケーソン比較図 (円形雨水貯留槽・容量30,000m3
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