JPH01219208A

JPH01219208A - スパッド式海洋構造物の施工方法

Info

Publication number: JPH01219208A
Application number: JP4363688A
Authority: JP
Inventors: Takayoshi Ota; 太田　隆義; Norihisa Miyagawa; 典久宮川; Ichiro Tabuchi; 田淵　一郎
Original assignee: Shimizu Construction Co Ltd; Mitsubishi Heavy Industries Ltd; Mitsui Engineering and Shipbuilding Co Ltd; Shimizu Corp
Current assignee: Shimizu Construction Co Ltd; Mitsubishi Heavy Industries Ltd; Mitsui Engineering and Shipbuilding Co Ltd; Shimizu Corp
Priority date: 1988-02-26
Filing date: 1988-02-26
Publication date: 1989-09-01
Anticipated expiration: 2010-11-22
Also published as: JPH07109088B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

「産業上の利用分野」本発明は、海洋都市、海洋ヘリポート、洋上プラント、
コミューター空港、海洋レジャーランド等として利用さ
れるスパッド式海洋構造物を構築するのに適した施工方
法に関するものである。「従来の技術」近年における陸上での用地難等にともない、海上空間の
有効利用を図った前記各種海洋施設の開発が進められて
いる。中でもたとえばコミューター空港は、近距離区間
の航空輸送の発達に伴って、その需要が増大している反
面、陸上での建設は用地難、騒音公害等の規制により実
質的に困難な状態にあるため、この種の施設を海上に建
設することが急務となっている。ところで、このような海洋施設の構築法としては、たと
えば埋め立て工法が知られているが、埋め立て工法は、
ダンプ公害、浅水法しか利用できない等の問題点がある
ため、近年では海洋構造物を利用した各種海洋施設の構
築が図られている。従来、海洋構造物を洋上に構築する場合、構造物全体を
海洋上に浮かせて係留する浮体式方式と、デツキを支え
る柱脚にバラストタンクを設けて浮力と重量をバランス
させ、構造物を海底に軟着させる軟着底方式（例えば特
開昭６０−８５１１２号公報、特開昭６０−７０２１３
号公報、特開昭６０−１３８１１号公報等参照）の２つ
が提案されている。ところが、前者の浮体式構造では、波による動揺を抑制
することが難し−いため、居住性が低（、住人に不快感
を与えてしまい、また、設備に動揺抑制対策等をしてお
く必要があるため、コスト高になるといった問題点があ
り、また、後者の軟着底構造では、係留装置等を省略す
ることができ、かつ、その居住性を向上できる反面、軟
着底構造であるが故に潮流等の水平力に対して若干の不
安があった。そこで本発明者等は、従来の海洋構造物の有する前記問
題点を解決すべく鋭意研究した結果、海底に複数のスパ
ッドを打ち込み、洋上に前記各スパッドの外周にそれぞ
れ遊嵌される複数の脚体を備えた浮体部を係留させて、
浮体部のバラストを調整することにより、前記浮体部を
洋上に浮上させたり、海底に軟着底させたりすることの
できるスパッド式海洋構造物を提案した（たとえば特願
昭６２−１９７１３８号、特願昭６２−２３１７０５号
、特願昭６２−２３１７０６号、特願昭６２−２３４３
７３号、特願昭６２−２４０４４３号等参照）。このよ
うなスパッド式海洋構造物の先行技術の中で、たとえば
特願昭６２−２４０４４３号の技術では、第１６図ない
し第１８図に示すように、スパッド式海洋構造物は、海
底Ｇに下端が埋め込まれた複数のスパッド１と、これら
スパッド１の外周にそれぞれ遊嵌される複数の脚体２を
備えかつ上部に建築物Ｂが構築されるトラス架構の浮体
部３とを主体として構成されており、スパッドｌの外周
に一体に取り付けられた架台４に浮体部３の脚体２を軟
着底させるようになっている。また、前記浮体部３の脚体２は、第１７図および第１８
図に示すように、内部にタンク室Ｒを備えたバラストタ
ンク５を兼ねており、その下面には、スパッドＩを遊嵌
する嵌合孔６が形成されている。この嵌合孔６の内周面
には、嵌合孔６の周方向に沿って延びるゴム製の緩衝材
７が、嵌合孔６の軸方向に沿って等間隔に複数配設され
、また、スパッドｌの外周および架台４の上面には同様
の緩衝材８が設けられている。なお、前記海洋構造物は、浮体部３等に備えられた制御
手段によりバラストタンク５のバラスト量が調整されて
軟着底構造ないしは浮体構造を取るように制御されるも
のである。「発明が解決しようとする課題」前記したスパッド式海洋構造物によれば、バラストタン
ク５のバラスト量の調整によって浮体部の様々な荷重条
件に対処することができ、また気象や地震等への対応が
自在となるので、その居住性を向上させることができ、
さらに脚体２を架台４に載せることにより海底面の地盤
条件の影響をなくすことができる等の利点がある。とこ
ろが、このようなスパッド式海洋構造物にあっても、た
とえば次のような点で解決すべき問題点が残されている
。すなわち、前記スパッド式海洋構造物は、脚体２の嵌合
孔６にスパッドｌを遊嵌させる構造上、スパッド１を海
底Ｇに垂直に打ち込むことを要求されるが、海底Ｇの地
盤条件や洋上の施工条件等により、スパッド１を海底Ｇ
に垂直に打ち込むことが難しく、基礎部の施工性が悪い
点である。本発明は前記事情に鑑みて提案されたもので、その目的
とするところは基礎部の施工が簡単でスパッド式海洋構
造物を構築するのに最適な施工方法を提供することにあ
る。「課題を解決するための手段」そこで本発明では、デツキ部下面に垂設された脚体を、
海底に突設されたスパッドに遊嵌させてバラストタンク
のバラスト量を調整することにより海上を上下動させる
スパッド式海洋構造物の施ニガ法であって、下面に嵌合孔が形成された複数の脚体とバラストタンク
とデツキ部とを備えた浮体部を建造する工程と、脚体の嵌合孔にスパッドを挿入した状態で脚体の一部を
海中に沈め浮体部を設置海域まで曳航する工程と、浮体部の設置海域にスパッド固定用の基礎部を施工する
工程と、脚体の嵌合孔にスパッドを挿入した状態のままバラスト
タンクに水バラストを注入し、浮体部の姿勢制御を行い
ながら浮体部を沈降させて、脚体を基礎部の上に設置す
るとともに、スパッドの下端を基礎部に固定する工程と
、スパッドと脚体とを切り離し、スパッドを脚体の嵌合孔
に遊嵌する工程とを具備してなるものである。「作用」前記構成のスパッド式海洋構造物の施工方法によれば、
予め海底に基礎部を造り、この基礎部の上に嵌合孔に固
定した状態のスパッドを降ろしてスパッドの下端を固定
するので、精度良くスパッドを据え付けることができ、
またその施工性を向上することができる。「実施例」以下、本発明の実施例を図面を参照しながら説明する。まず、この施工方法において使用するスパッドの基本的
な構造と、これを取り付ける基礎部の構成について説明
する。スパッド１０は、第１図および第２図に示すように、鋼
製中空もしくは内部にコンクリートを充填した円筒形の
密閉構造とされ、その下端外周面に、縦リブ１０ａによ
り補強された円板状のフランジ仮１０ｂが突設されてお
り、また、図示例では、スパッド１０の先端（上端）は
上方に行くに従って先細りに形成された構成となってい
る。なお、このスパッド１０の下端外周（基礎部に埋設
される外周）には、必要に応じて、第２図などに示すよ
うにスタッドボルト１０ｃが取り付けられる。一方、このスパッド１０を海底に固定する基礎部２０は
、海底Ｇに打ち込まれた複数のアンカー杭２１と、これ
らアンカー杭２１によって固定される四辺形に組まれた
鋼製の型枠２２と、この型枠２２を埋め込むようにして
根切り孔２０ａに打設されたコンクリートＣとを主体と
して構成され、また、図示例では、前記型枠２２にアン
カー杭２１を挿入するガイド孔２２ａが形成された構成
となっている。なお、図中符号２は、海洋構造物の脚体を仮載せするた
めの架台であり、Ｈ型鋼によって形成されている。次に、前記のような構成のスパッドｌＯとその基礎部２
０とを使用しての実際のスパッド式海洋構造物の施工方
法をその工程の順序にしたがって説明する。

【浮体部の建造】

まず、第３図に示すように、ドッグ４０内で海洋構造物
を構成するデツキ部３ａ、前記デツキ部３ａの下面に垂
設されかつスパッド１０を遊嵌する嵌合孔６が形成され
た複数の脚体２および前記デツキ部３ａ上に構築される
建築物の主要部を建造する。そして、このようにして建
造された浮体部３を曳航する前（こ、脚体２の嵌合孔６
にスパッド！０を挿入した状態で固定しておく。このス
パッド１０の固定手段としては、−膜内なボルトナツト
による方法で嵌合孔６の内周面に固定する手段などが挙
げられるが、これに限定されるものではなく他の連結手
段を採ることもできる。

【曳航］次いで、第４図に示すように、脚体２等に設けられたバ
ラストタンク５内へ水バラストを充填し、脚体２の下部
を海中に沈めて水平な状態で浮体部３を曳船４１によっ
て設置海域まで曳航する。この際、浮体部３は、脚体２
等に設けられたバラストタンク５内への水バラストの充
填によって、重心が下方に位置し、直立した安定な状態
となっているので、波浪、風等の受けやすい海域におけ
る曳航作業を良好にすることかできる。【浮体部の設置固定】（１）基礎部施工第５図に示すように、スパッド１０を固定する前に予め
設置海域の海底Ｇにスパッド固定用の基礎部２０を構築
しておく。この基礎部２０の施工としては、まず、スパ
ッド１０を建てる位置を深く掘って建込み用の根切りを
行い、型枠２２を設置して、この型枠２２のガイド孔２
２ａにアンカー杭２１を挿入しつつこれをガイドとして
海底Ｇにアンカー杭２１を打ち込み、型枠２２を固定す
る。なお、型枠２２を固定したならば、その後この型枠
２２の上にＨ型鋼からなる架台１１を載置し、脚体２を
載せる準備をする。次いで、係留索４２によって構造物の位置調整を行いな
がら、前記型枠２２の上面に脚体２の嵌合孔６を臨ませ
、嵌合孔６にスパッド１０を固定した状態で脚体２のバ
ラストタンク５内に水バラストを注入し、浮体部３を沈
降させ、スパッドｌＯの下端を型枠２２内に挿入すると
ともに、脚体２を架台１１上に載せる（第６図参照）。そして、型枠２２内に水中コンクリートＣを打設して、
スパッドＩＯをアンカー杭２１と一体化させる。（ｉｉ）浮体部とスパッドとの切り離しスパッドＩＯを
このようにして海底Ｇに固定したならば、スパッドｌＯ
を脚体２から切り離し、バラストタンク５内の水バラス
トを調整して姿勢制御を行いながら、浮体部３を浮上さ
せ、架台１１を基礎部２０上から取り外し、脚体２の嵌
合孔６内にスパッドｌＯを遊嵌させ、海洋構造物の利用
に合わせた犠装を施すと、スパッド式海洋構造物が完成
する。実施例の施工方法においては、前記海洋構造物の構築を
、はとんどドッグ４０内で工場施工することができ、ま
た、基礎部の施工も、予め海底Ｇに基礎部２０を造って
、この基礎部２０に嵌合孔６に固定した状態のスパッド
１０を固定するので、精度良くスパッド１０を据え付け
ることができ、その施工性を向上することができ、工期
短縮を図ることができる。なお、スパッド１０と基礎部２０との一体化は、実施例
のように型枠２２を利用したコンクリートＣによる一体
化に限らず、コンクリート製の基礎部２０にスパッド１
０を強固にボルト止めするような構成としても良い。次に、本発明者等が先に提案した各種スパッド式海洋構
造物を、本発明方法によって施工する場合について、具
体的に説明する。第７図は、脚体２の下面のスパッド１０を一遊嵌する嵌
合孔６の内周面に、ゴム、合成樹脂等からなる緩衝材３
０を、嵌合孔６の軸線方向に沿って着脱自在に設けると
ともに、前記嵌合孔６の前記緩衝材３０を臨む上面（第
１図上面）に該緩衝材３０を嵌合孔６よりデツキ部３上
に取り出す取替え孔３１を設け、該取替え孔３１を介し
て緩衝材３０をワイヤＷにより吊り下げた構造のスパッ
ド式海洋構造物の施工例を示している。このような構成のスパッド式海洋構造物を施工する場合
にあっても、基本的には、脚体２の嵌合孔６にスパッド
１０を挿入した状態で浮体部３を設置海域まで曳航し、
海底Ｇにアンカー杭２１゜型枠２２等を構築した上で、
嵌合孔６にスパッドｌＯを固定した状態のままスパッド
ＩＯを型枠２２内に降ろし、コンクリートＣによりスパ
ッドＩＯの下端を基礎部２０に一体化する方法が採られ
る。なお、前記構成の海洋構造物では、嵌合孔６の取替え孔
３１を介してワイヤＷ等を通し、このワイヤＷを利用す
ることによってスパッド１０を吊り下げることもできる
。また、第８図は、第１４図などに示した海洋構造物の例
を示しており、この場合には、下端に縦リブ１０ａで補
強されたフランジ板１０ｂが設けられかつ上部外周に脚
体２を載せる架台４を取り付けたスパッドＩＯＡを、ド
ッグ４０等で脚体２の嵌合孔６に挿入固定しておき、浮
体部３の曳航後、設置海域において、前記スパッドＩＯ
Ａの下端を基礎部２０の型枠２２内に水中コンクリート
Ｃを介して一体化させるものである。また、第９図においては、第８図などに示す架台４付き
のスパッドＩＯＡに代えて、架台４を省略したスパッド
ＩＯＢを遊嵌するスパッド式海洋構造物を施工する場合
を示している。この海洋構造物は、スパッドＩＯＢを遊
嵌する嵌合孔６の内周面に緩衝材７を取り付けるととも
に、スパッド１０Ｂと嵌合孔６との間にパイプ３４を介
して流体物が充填される袋体３５を取り付けた構成とな
っている。なお、このような構成のスパッド式海洋構造物では、脚
体２にパイプ３４を配管するとともに嵌合孔６に袋体３
５をセットしておき、この嵌合孔６にスパッドＩＯＢを
挿入した状態で固定して浮体部３を曳航し、設置海域に
おいて、その海底Ｇの基礎部２０にスパッドＩＯＨの下
端を一体化させる。また第１θ図では、上端にくさび片５０を設けたスパッ
ドＩＯＣを海底Ｇの基礎部２０に固定する例を示してい
る。スパッドＩＯＣのくさび片５０は、脚体２の嵌合孔
６に配設した袋体３５を膨らませた際に嵌合孔６の内周
面の係止片５１に係合する構成となっており、この場合
には、くさび片５０を係止片５１に係合させた状態でス
パッドＩＯＣを固定できるので、スパッドＩＯＣを嵌合
孔６に固定する手段を別個に設ける必要がなくなる利点
がある。また、第１１図は、第９図に示したスパッド１０Ｂの上
面に支持棒５５を介して円板状の鉄片５６を取り付け、
脚体２に内蔵した電磁石５７によって前記鉄片５６を吸
引するようにした海洋構造物への施工例を示している。なお、この場合にあっては、電磁石５７によってスパッ
ドＩＯＨの鉄片５６を吸引しておき、嵌合孔６の下部の
ドーナッツ型をした袋体３５によってスパッドＩＯＨの
振れを防止できるので、スパッドＩＯＢを嵌合孔６内に
・安定した状態に固定することができ、本発明の施工方
法を効果的に達成することができる。また、第１２図に示す施工例では、浮体部３の上部にあ
るデツキ部３ａの上面に達する長さのスパッド１０ｔ）
を海底Ｇの基礎部２０に一体化する例を示している。なお、図示例のスパッド式海洋構造物では、スパッドＩ
ＯＤは、スパッドＩＯＤの上下をローラ装置６０および
クランプ装置６１からなる結合手段６２により係止され
、またスパッドＩＯＤの上側にあるハンガー装置６５が
スパッドＩＯＤの溝６６に嵌合することによって浮体部
３の上下動が規制されるようになっている。そして、このような構成のスパッド式海洋構造物を施工
する場合にあっても、基本的には、スパッドＩＯＤの下
端に縦リブ１０ａにより補強されたフランジ板ｔａｂを
取り付け、ハンガー装置６５等によってスパッドＩＯＤ
を嵌合孔６に固定した上で、浮体部３を沈降させ、脚体
２を基礎部２０に設置するとともに、スパッドＩＯＤの
下端を型枠２２内に配し、これをコンクリートＣにより
一体化する手順が採用される。第１３図ないし第１５図では、脚体２の嵌合孔６内に突
出する４つのロッド７０によって脚体２に一体化される
円筒状のスパッドＩＯＦを施工する例を示している。こ
のスパッドＩＯＦも基本的にはその下端に縦リブ１０ａ
によって補強されたフランジ板１０ｂを備えており、ま
た、ロッド７０が当接する内面には、補強材８０が設け
られている他は他の施工例と同様に、スパッドＩＯＦが
嵌合孔６に挿入された状態で浮体部とともに曳航され、
浮体部を沈降させた時にスパッドＩＯＦを基礎部に設置
して固定し、その後、これらを切り離す手順が採られる
。なお、前記脚体２の嵌合孔６の内面には、緩衝材３０が
設けられ、また、ロッド７０は、第１３図および第１４
図などに示すように、ロッド７０の前後左右にそれぞれ
−組みづつ設けられたガイドローラ７１により移動自在
に支持されるとともに、エアジヤツキ７２により嵌合孔
６内に出没される構造となっている。さらに、前記ロッ
ド７０は、その両端に当接板７０ａ、７０ｂが取り付け
られており、またくさび状のストッパブロック７３によ
ってスパッドＩＯＦの外面を押圧した状態で固定される
ようになっている。なお、前記ストッパブロック７３は
、図示例では、脚体２の内部に設けられたリング状の支
持部材７５の先端面に固定されるようになっており、支
持部材７５の先端面にはストッパブロック７３をロッド
７０の固定位置まで案内するガイド部材７６が設けられ
ている。第１５図は、ロッド７０が貫通する脚体２の貫通孔の部
分を示すもので、この貫通孔にはロッド７０の外周を一
周するラバーパツキン７７が装着されている。以上のように、本発明の施工方法によれば、種々のスパ
ッド式海洋構造物を施工する場合に適用することができ
、その施工性を向上することができる。「発明の効果」以上説明したように本発明の施工方法は、デツキ部下面
に垂設された脚体を、海底に突設されたスパッドに遊嵌
させてバラストタンクのバラスト量を調整することによ
り海上を上下動させるスパッド式海洋構造物の施工方法
であって、下面に嵌合孔が形成された複数の脚体とバラストタンク
とデツキ部とを備えた浮体部を建造する工程と、脚体の嵌合孔にスパッドを挿入した状態で脚体の一部を
海中に沈め浮体部を設置海域まで曳航する工程と、浮体部の設置海域にスパッド固定用の基礎部を施工する
工程と、脚体の嵌合孔にスパッドを挿入した状態のままバラスト
タンクに水バラストを注入し、浮体部の姿勢制御を行い
ながら浮体部を沈降させて、脚体を基礎部の上に設置す
るとともに、スパッドの下端を基礎部に固定する工程と
、スパッドと脚体とを切り離し、スパッドを脚体の嵌合孔
に遊嵌する工程とを具備してなるものであるから、スパ
ッドを精度良く設置し得るとともに、その施工性を向上
することができる。

【図面の簡単な説明】図面は本発明の詳細な説明するために示したもので、第
１図および第２図は本発明の施工方法に使用されるスパ
ッドと基礎部との基本構成を説明するために示した断面
図および平面図、第３図ないし第６図は、施工方法を工
程順に示すもので、それぞれ正面図、第７図ないし第１
５図は各種構造のスパッド式海洋構造物に本発明の施工
方法を適用した例を説明するために示したもので、第７
図ないし第、１３図はそれぞれ同様の断面図、第１４図
および第１５図は、それぞれ第１３図に示すスパッド式
海洋構造物の構造を説明するために示したしので、第１
４図は平面図、第１５図はロッドの貫通孔の構造を示す
断面図、第１６図ないし第１８図は、先行技術のスパッ
ド式海洋構造物の一構造例を示すもので、第１６図は正
面図、第１７図および第１８図は脚体の断面図である。１０．１０Ａ、ｌ　ＯＢ、Ｉ　ＯＣ，ｌ　ＯＤ、１０Ｆ
・・・・・・スパッド、１０ａ・・・・・・縦リブ、ｌ
Ｏｂ・・・・・・フランジ仮、ｆｏｅ・・・・・・スタ
ッドボルト、１１・・・・・・架台、２０・・・・・・
基礎部、２１・・・・・・アンカー杭、２２・・・・・
・型枠、３０・・・・・・緩衝材、３１・・・・・・取
替え孔、３４・・・・・・パイプ、３５・・・・・・袋
体、５０・・・・・・くさび片、５１・・・・・・係止
片、５６・・・・・・鉄片、５７・・・・・・電磁石、
６０・・・・・・ローラ装置、６１・・・・・・クラン
プ装置、Ｇ・・・・・・海底、Ｃ・・・・・・コンクリ
ート。

Claims

【特許請求の範囲】デッキ部下面に垂設された脚体を、海底に突設されたス
パッドに遊嵌させてバラストタンクのバラスト量を調整
することにより海上を上下動させるスパッド式海洋構造
物の施工方法であって、下面に嵌合孔が形成された複数
の脚体とバラストタンクとデッキ部とを備えた浮体部を
建造する工程と、脚体の嵌合孔にスパッドを挿入した状態で脚体の一部を
海中に沈め浮体部を設置海域まで曳航する工程と、浮体部の設置海域にスパッド固定用の基礎部を施工する
工程と、脚体の嵌合孔にスパッドを挿入した状態のままバラスト
タンクに水バラストを注入し、浮体部の姿勢制御を行い
ながら浮体部を沈降させて、脚体を基礎部の上に設置す
るとともに、スパッドの下端を基礎部に固定する工程と
、スパッドと脚体とを切り離し、スパッドを脚体の嵌合孔
に遊嵌する工程とを具備してなるスパッド式海洋構造物
の施工方法。