建設技術者向けNEWS

【ケーソン直下の掘削可能】

　鹿島と加藤建設（愛知県蟹江町、加藤徹社長）、アジア海洋（東京都中央区、柳井紳太郎社長）は、オープンケーソン工法で使う新しい水中掘削機を開発した。ケーソン刃口部直下の硬質岩盤の掘削が可能になり、同工法の適用範囲が大幅に拡大する。

　オープンケーソン工法は、筒状のケーソンの内部を地上からグラブバケットなどで水中掘削し、ケーソンの自重と圧入アンカーによる沈下荷重で所定の深さに沈設する。地下での有人作業が不要になるなど安全性には優れているものの、掘削地盤が硬質な場合、ケーソン刃口の直下を掘削しなければケーソンが沈下しない。ただ、掘削時にバケットがケーソンに接触して破損させる恐れがあることから、沈設前に地上から刃口部の硬質地盤を砕石などに置き換える必要がある。このため、適用可能な範囲が限定され、硬質地盤で適用する際のコスト増加や工期延長なども課題だった。

　新開発の水中掘削機は、通常のグラブバケットなどでは直接掘削できない硬質地盤が表れた場合に、地上部から吊り下げて投入し、ケーソン刃口直下を掘削できる。ケーソン中心部の硬質地盤を先行して削孔することで、グラブバケットなどの作業の効率化にも活用できる。掘削土を掘削機でケーソン中心側に集め、水中サンドポンプやグラブバケットなどを使って搬出するといった活用方法も考えられる。施工時は、掘削機の設置深度、平面位置、姿勢をセンサーで把握し、高性能水中音響カメラなどで精度よく掘削する。

　通常のケーソン工事で使う掘削設備の一部である揚重クレーンで揚重、移動でき、ケーソンの規模や平面形状に関係なく配置可能。掘削時の反力を自重で保持する機構のため、ケーソン本体に機械を固定する必要がなく、地上に引き上げてからメンテナンスできる。

　カッターヘッドは、一軸圧縮強度が１平方mm当たり５ニュートン程度の地盤に対応できる。３月に実施した模擬地盤での掘削試験で、掘削性能を確認した。

　今後は、水中での検証試験や周辺技術の開発を進め、実工事への早期適用を目指していく。