函体構造物の水底地盤への設置方法及び函体構造物
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、各種ケーソン等の函体構造物の水底地盤への設置方法及び函体構造物に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】各種ケーソン等の函体構造物を水底地盤に設置する場合、設置地点の水深が浅すぎる場合は曳航時の喫水深の制約を受け、また反対に設置地点の水深が深すぎる場合は施工ドックの許容水深等の制約を受けるため、設置可能な場所が限られている。そのため従来は、このような状況に対して、埋め立て工法や浮体方式、あるいは杭支持方式等で対処してきた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上記の従来技術には、次のような問題点が存在する。埋め立て工法は、海上作業が主体となるため、現地の気象、海象条件に左右されやすく、また沈下制御や汚濁水の拡散問題等への対策が要求される。浮体方式は、安定性、耐久性、維持管理の面で着底方式に比べ遜色があり、これまで適切な工法が確立されていない。杭支持方式の場合は、函体構造物に波力等の水平力が作用すると、杭の断面が小さいため局部的な応力集中が発生するおそれがあり、函体構造物の損壊の原因となる。
【０００４】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するための手段として、本発明は、函体を二重以上に配置し、最外側の函体の底面を開放して、伸縮可能なテレスコ−プ型の函体群を構成し、この函体群を平らに収縮させた状態で所定の設置場所まで曳航した後、最外側の函体を沈降させて水底地盤内に貫入させ、最外側の函体から中央の函体に向けて段階的に設置位置を高くして函体群を設置する、函体構造物の水底地盤への設置方法を提供する。また、函体を二重以上に配置し、かつ最外側の函体の底面を開放して、伸縮可能なテレスコ−プ型の函体群により構成した、函体構造物を提供する。
【０００５】
【実施例】以下、図面を参照しながら、本発明の一実施例について説明する。
＜イ＞函体構造物（図１、２）
函体構造物は、コンクリート製等の函体を二重以上に配置して、伸縮可能なテレスコープ型に構成したものである。函体は、各々が浮力を有しており、函体間には水平力が作用しても損傷がないようにゴム等の緩衝材を取り付ける。一例として、浅海域の軟弱地盤上に設置するための三段階伸縮構造の函体構造物を図１、２に示す。先ず、プラットフォーム等として使用するために海上に露出させる部分を、円柱形あるいは立方形等の中央函体１とする。次に、この中央函体１の側面周囲を包囲して配置した、環状の函体を中間函体２とする。中央函体１と中間函体２は、天板と底版を有する閉塞型の函体を使用する。さらに、中間函体２の側面周囲に、同じ様に環状の外側函体３を配置して、三段階伸縮構造のテレスコープ型函体構造物を構成する。なお、外側函体３は、底面を開放し、下端部に刃口を設けて、地盤中に貫入可能に構成する。
【０００６】＜ロ＞曳航（図２）
施工ドックで上記のように構成した函体構造物を、設置地点まで曳航する。この場合、テレスコープ型の函体群を平らに収縮させた状態で曳航する。これによって、浅海域においても喫水深の制限を受けること無く、函体構造物を曳航することができる。
【０００７】＜ハ＞設置（図３）
設置地点に到着した後、先ず外側函体３を沈降させて水底地盤に貫入させて定着する。次に、中間函体２を水底地盤上に着定させ、中央函体１はそのまま海上に露出させる。この様に、外側函体３から中央函体１に向けて段階的に設置位置を高くして函体群を設置することによって、所要の高さの構造物を得ることができる。なお、沈降方法は、外側函体３のように底無しの場合は、内部の空気圧を減圧しながら沈降させ、中間函体２のように有底の場合は、海水等のバラストを充填しながら沈降させる。
【０００８】
【作用】中央函体１には、波力等の水平力が作用するが、この水平力は、側面同士が面接触する中間函体２に伝達され、さらに外側函体１に伝達される。外側函体１は地盤に貫入しており、十分水平力に抵抗できるため、函体構造物全体を安定させることができる。
【０００９】
【本発明の効果】本発明は以上説明したようになるため、次のような効果を得ることができる。
＜イ＞函体群を収縮させて平板の状態で曳航することによって、浅海域であっても喫水深の制限を受けずに曳航でき、設置地点においては函体群を伸長して設置作業を行うことができる。
【００１０】＜ロ＞また、函体の施工ドックの許容喫水深の制限を越えた高さの函体構造物を施工することができるため、水深の深い場所への設置も可能となる。
【００１１】＜ハ＞軟弱地盤等、大きな沈下が予想される場所であっても、大規模な海上作業によらずに、十分な高さの構造物が施工できる。
【００１２】＜ニ＞外側函体の底部を水底地盤中に深く貫入できるため、函体構造物に作用する波力等の水平力に対して十分抵抗でき、杭式のような局部的な応力の集中が発生しにくい。
【００１３】＜ホ＞地盤に伝達される鉛直応力度が小さく、沈下の心配が少ない。
【００１４】＜ヘ＞函体構造物全体をコンクリートで作製できるため、気象、海象条件の厳しい所でも耐久性が高く、基本的にメンテナンスフリーである。
【００１５】＜ト＞函体構造物は陸上のヤードで作製され、海上での作業は少ないため、施工、設置時の安全性や、周辺環境への影響が極めて小さい。
【図面の簡単な説明】
【図１】 函体構造物の斜視図
【図２】 曳航作業の説明図
【図３】 設置状態の説明図
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、各種ケーソン等の函体構造物の水底地盤への設置方法及び函体構造物に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】各種ケーソン等の函体構造物を水底地盤に設置する場合、設置地点の水深が浅すぎる場合は曳航時の喫水深の制約を受け、また反対に設置地点の水深が深すぎる場合は施工ドックの許容水深等の制約を受けるため、設置可能な場所が限られている。そのため従来は、このような状況に対して、埋め立て工法や浮体方式、あるいは杭支持方式等で対処してきた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上記の従来技術には、次のような問題点が存在する。埋め立て工法は、海上作業が主体となるため、現地の気象、海象条件に左右されやすく、また沈下制御や汚濁水の拡散問題等への対策が要求される。浮体方式は、安定性、耐久性、維持管理の面で着底方式に比べ遜色があり、これまで適切な工法が確立されていない。杭支持方式の場合は、函体構造物に波力等の水平力が作用すると、杭の断面が小さいため局部的な応力集中が発生するおそれがあり、函体構造物の損壊の原因となる。
【０００４】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するための手段として、本発明は、函体を二重以上に配置し、最外側の函体の底面を開放して、伸縮可能なテレスコ−プ型の函体群を構成し、この函体群を平らに収縮させた状態で所定の設置場所まで曳航した後、最外側の函体を沈降させて水底地盤内に貫入させ、最外側の函体から中央の函体に向けて段階的に設置位置を高くして函体群を設置する、函体構造物の水底地盤への設置方法を提供する。また、函体を二重以上に配置し、かつ最外側の函体の底面を開放して、伸縮可能なテレスコ−プ型の函体群により構成した、函体構造物を提供する。
【０００５】
【実施例】以下、図面を参照しながら、本発明の一実施例について説明する。
＜イ＞函体構造物（図１、２）
函体構造物は、コンクリート製等の函体を二重以上に配置して、伸縮可能なテレスコープ型に構成したものである。函体は、各々が浮力を有しており、函体間には水平力が作用しても損傷がないようにゴム等の緩衝材を取り付ける。一例として、浅海域の軟弱地盤上に設置するための三段階伸縮構造の函体構造物を図１、２に示す。先ず、プラットフォーム等として使用するために海上に露出させる部分を、円柱形あるいは立方形等の中央函体１とする。次に、この中央函体１の側面周囲を包囲して配置した、環状の函体を中間函体２とする。中央函体１と中間函体２は、天板と底版を有する閉塞型の函体を使用する。さらに、中間函体２の側面周囲に、同じ様に環状の外側函体３を配置して、三段階伸縮構造のテレスコープ型函体構造物を構成する。なお、外側函体３は、底面を開放し、下端部に刃口を設けて、地盤中に貫入可能に構成する。
【０００６】＜ロ＞曳航（図２）
施工ドックで上記のように構成した函体構造物を、設置地点まで曳航する。この場合、テレスコープ型の函体群を平らに収縮させた状態で曳航する。これによって、浅海域においても喫水深の制限を受けること無く、函体構造物を曳航することができる。
【０００７】＜ハ＞設置（図３）
設置地点に到着した後、先ず外側函体３を沈降させて水底地盤に貫入させて定着する。次に、中間函体２を水底地盤上に着定させ、中央函体１はそのまま海上に露出させる。この様に、外側函体３から中央函体１に向けて段階的に設置位置を高くして函体群を設置することによって、所要の高さの構造物を得ることができる。なお、沈降方法は、外側函体３のように底無しの場合は、内部の空気圧を減圧しながら沈降させ、中間函体２のように有底の場合は、海水等のバラストを充填しながら沈降させる。
【０００８】
【作用】中央函体１には、波力等の水平力が作用するが、この水平力は、側面同士が面接触する中間函体２に伝達され、さらに外側函体１に伝達される。外側函体１は地盤に貫入しており、十分水平力に抵抗できるため、函体構造物全体を安定させることができる。
【０００９】
【本発明の効果】本発明は以上説明したようになるため、次のような効果を得ることができる。
＜イ＞函体群を収縮させて平板の状態で曳航することによって、浅海域であっても喫水深の制限を受けずに曳航でき、設置地点においては函体群を伸長して設置作業を行うことができる。
【００１０】＜ロ＞また、函体の施工ドックの許容喫水深の制限を越えた高さの函体構造物を施工することができるため、水深の深い場所への設置も可能となる。
【００１１】＜ハ＞軟弱地盤等、大きな沈下が予想される場所であっても、大規模な海上作業によらずに、十分な高さの構造物が施工できる。
【００１２】＜ニ＞外側函体の底部を水底地盤中に深く貫入できるため、函体構造物に作用する波力等の水平力に対して十分抵抗でき、杭式のような局部的な応力の集中が発生しにくい。
【００１３】＜ホ＞地盤に伝達される鉛直応力度が小さく、沈下の心配が少ない。
【００１４】＜ヘ＞函体構造物全体をコンクリートで作製できるため、気象、海象条件の厳しい所でも耐久性が高く、基本的にメンテナンスフリーである。
【００１５】＜ト＞函体構造物は陸上のヤードで作製され、海上での作業は少ないため、施工、設置時の安全性や、周辺環境への影響が極めて小さい。
【図面の簡単な説明】
【図１】 函体構造物の斜視図
【図２】 曳航作業の説明図
【図３】 設置状態の説明図
【特許請求の範囲】
【請求項１】 函体を二重以上に配置し、最外側の函体の底面を開放して、伸縮可能なテレスコ−プ型の函体群を構成し、この函体群を平らに収縮させた状態で所定の設置場所まで曳航した後、最外側の函体を沈降させて水底地盤内に貫入させ、最外側の函体から中央の函体に向けて段階的に設置位置を高くして函体群を設置する、函体構造物の水底地盤への設置方法。
【請求項２】 函体を二重以上に配置し、かつ最外側の函体の底面を開放して、伸縮可能なテレスコ−プ型の函体群により構成した、函体構造物。
【請求項１】 函体を二重以上に配置し、最外側の函体の底面を開放して、伸縮可能なテレスコ−プ型の函体群を構成し、この函体群を平らに収縮させた状態で所定の設置場所まで曳航した後、最外側の函体を沈降させて水底地盤内に貫入させ、最外側の函体から中央の函体に向けて段階的に設置位置を高くして函体群を設置する、函体構造物の水底地盤への設置方法。
【請求項２】 函体を二重以上に配置し、かつ最外側の函体の底面を開放して、伸縮可能なテレスコ−プ型の函体群により構成した、函体構造物。
【図１】
【図２】
【図３】
【図２】
【図３】
【特許番号】特許第３０９６９２８号（Ｐ３０９６９２８）
【登録日】平成１２年８月１１日（２０００．８．１１）
【発行日】平成１２年１０月１０日（２０００．１０．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願平３−２１９３９１
【出願日】平成３年８月６日（１９９１．８．６）
【公開番号】特開平５−３９６１４
【公開日】平成５年２月１９日（１９９３．２．１９）
【審査請求日】平成１０年７月１３日（１９９８．７．１３）
【出願人】（０００２０６２１１）大成建設株式会社 (1,602)
【参考文献】
【文献】実開 昭５９−１８８５３８（ＪＰ，Ｕ）
【登録日】平成１２年８月１１日（２０００．８．１１）
【発行日】平成１２年１０月１０日（２０００．１０．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成３年８月６日（１９９１．８．６）
【公開番号】特開平５−３９６１４
【公開日】平成５年２月１９日（１９９３．２．１９）
【審査請求日】平成１０年７月１３日（１９９８．７．１３）
【出願人】（０００２０６２１１）大成建設株式会社 (1,602)
【参考文献】
【文献】実開 昭５９−１８８５３８（ＪＰ，Ｕ）
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