ケーソン基礎について（オープンケーソン・ニューマチックケーソン）

2020年7月6日コンクリート工, 基礎工、軟弱地盤対策

ケーソン基礎とは、筒状の鉄筋コンクリート製の構造物を地中に構築し、地盤を掘削し、そしてさらに構造物（基礎）の構築を行い、それを繰り返すことで所定の深度まで到達したら内部にコンクリートや、砂を打込み、基礎とし、上部地上の構造物の荷重を直接支持地盤に伝達するもの。
ケーソン基礎には、「オープンケーソン」と、「ニューマチックケーソン」があります。

┣ オープンケーソンとは
大気圧の下で掘削する工法で、地上にケーソンを構築し、その内部を人力、あるいは機械で掘削します。掘削しながら徐々にケーソンを沈下構築させ、支持層まで到達したらケーソン内にコンクリートを打込み、ケーソン自体を基礎構造物とします。
　陸堀りと水中堀りがある。陸掘りは地下水がないか確認し、また、有毒なガスの発生がないかも十分に事前調査を行う。
　掘削は中央部からできる限り対称に行っていくが、中央部の深堀はできるだけ避ける。
　施工中は常に内外の水位観測を行う。不足する場合は注水することが必要である。

┣ ニューマチックケーソン工法は、躯体を地上で構築するのに合わせて躯体最下部の作業室に圧縮空気を送気して地下水の侵入を防ぎ、ドライな状態で掘削を行うことにより、躯体を所定の深度に沈下させ、地下構造物を築造します。
　この工法のイメージとしては、水中で逆さまにしたコップの内部に空気を送り込むと、容器内部への水の侵入を防ぐことができるという原理に基づいたものである。
＜標準的な施工手順＞
①まず刃口と作業室天井スラブからなる第一次ふ頭を構築し、掘削のための作業室を設けます。
②次にケーソン躯体の側壁、隔壁の最下部となる第二次ふ頭を構築し、掘削機、マテリアルロック（掘削土排出用圧力調整設備）、マンロック（作業員出入り用圧力調整設備）などを設置します。
③そして、第一次ふ頭の沈下掘削を行います。その後、構築と掘削を交互に繰り返し、所定の深度まで躯体を沈設していきます。
④所定の深度に躯体が到達したら支持地盤の強度を確認し、作業室内に中埋めコンクリートを打込み、工事完了となります。

注意事項
掘削順序は，一般に中央から始めて周辺に向かって行い，周囲を刃口より50cm程度の範囲を除いて，均等に一定の深さに掘る。
沈下掘削は砂質及び砂疎地盤では刃口周囲を掘削し、ケーソンを沈下させてから中央部を掘削する。
作業室内においては作業室天井と地山との間にジャッキを入れて平板載荷試験を行うことができる。
安全施工上、シャフトはマテリアルロック用とマンロック用に分けて設置するのを標準とする。
掘削は中央から始めて周辺に向かって行う。均等に一定の深さに掘る。