JPH0197799A

JPH0197799A - 水中への構造物の設置方法

Info

Publication number: JPH0197799A
Application number: JP62253522A
Authority: JP
Inventors: Hirofumi Tatsu; 達　弘文; Sunao Nagao; 長尾　直
Original assignee: Kumagai Gumi Co Ltd
Current assignee: Kumagai Gumi Co Ltd
Priority date: 1987-10-09
Filing date: 1987-10-09
Publication date: 1989-04-17
Anticipated expiration: 2009-07-27
Also published as: JPH0656079B2

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】（技術分野）本発明は、沈埋函やケーソンのような構造物を水中に設
置する方法に関する。

（従来技術）構造物を水中に設置するに際し、該構造物を支持するた
めの四つのマウントが水底に形成される。前記マウント
は、のちに実施される水中での前記構造物のレベル調整
のために前記構造物に予め組み込まれている四つのレベ
ル調整装置に対応して配置される。各マウントにはプレ
ートが載置され、前記構造物は前記レベル調整装置を介
して前記プレート上に載置される。その後、前記構造物
のレベル調整が行なわれる。

前記レベル調整装置は、前記構造物に内蔵されたシリン
ダおよびピストンロッドを有する複数の液圧ジヤツキと
、前記構造物に該構造物に対して相対移動可能に支持さ
れた、各液圧ジヤツキの推力を受ける棒状の脚部材とか
ら成る。各脚部材に接する各プレートは、前記液圧ジヤ
ツキを作動させるときに前記脚部材の下降を阻止する。

このことから、前記液圧ジヤツキを作動させると前記構
造物は前記プレートに対して上下動し、これにより前記
構造物のレベルが調整される。レベルの調整後、前記構
造物をその底面の前部で支持すべく水底と前記構造物と
の間に基礎材料が充填される（特公昭５０−２９５６４
号公報参照）。

前記従来の方法では、前記構造物のレベル調整のために
前記プレートは不可欠であり、また、前記プレートは、
前記レベル調整装置の脚部材を介して及ぼされる集中荷
重に耐え得るものが要求される。このような要求を満た
すプレートとして、従来、プレキャストコンクリート版
あるいは場所打ちコンクリートで形成されるコンクリー
ト版が用いられている。しかし、前記プレキャストコン
クリート版を水中の各マウント上に配置しあるいは各マ
ウント上にコンクリートを打設してコンクリート版を形
成することには多大の労力、時間および費用を要する。

また、前記構造物は前記レベル調整装置の配置空間を必
要とするため、この配置空間を設けることによって生じ
る前記構造物の強度低下を補償すべく、前記構造物は水
中構築物として本来必要な強度以上の強度を有するよう
に設計されねばならない。

（発明の目的）本発明の目的は、構造物を水中に設置するに際し、その
レベルの調整のために従来必要とされた水底へのプレー
トの設置を不要とし、これにより、プレートの設置に要
する労力、時間および費用を不要にすることにある。

さらに、本発明の目的は、構造物の水中でのレベル調整
のために従来必要であったレベル調整装置の前記構造物
への組み込みを不要とし、これにより、構造物を過剰な
強度を有するように設計することを不要とすることにあ
る。

（発明の構成）本発明は水中に構造物を設置する方法に関し、水底に構
造物を支持するための少なくとも四つのマウントを前記
水底に形成すること、各マウント上にバッグジヤツキを
載置すること、前記バッグジヤツキ上に前記構造物を載
置すること、前記バッグジヤツキに流体を供給して前記
構造物のレベルを調整すること、その後前記水底と前記
構造物との間に基礎材料を充填することを含む。

本発明は、また、水中に既に設置された一の構造物の前
方に他の構造物を設置する方法に関し、水底に前記他の
構造物をその前部で支持するための少なくとも二つのマ
ウントを前記水底に形成すること、各マウント上にバッ
グジヤツキを載置すること、次に前記他の構造物の前部
を前記バッグジヤツキ上に載置しかつその後部を前記一
の構造物の前部に支持させること、前記バッグジヤツキ
に流体を供給して前記構造物のレベルを調整すること、
その後前記水底と前記構造物との間に基礎材料を充填す
ることを含む。

（発明の作用および効果）本発明によれば、各マウント上に載置したバッグジャッ
キ上に構造物を載置した後、各バッグジヤツキに流体を
供給してこれを膨張させることにより前記構造物のレベ
ル調整を行なうことができる。前記構造物の重量を担う
各バッグジヤツキが各マウントに及ぼす単位面積当りの
負荷重量は小さい。このため、各バッグジヤツキは各マ
ウントを沈み込むことはない。このことから、前記従来
のレベル調整装置の脚部材のマウントへの沈み込みを阻
止するために不可欠であったプレートの配置を不要とす
ることができ、また、該プレートを設置する場合に要す
る労力、時間および費用を削減することができる。また
、本発明によれば、レベル調整装置としての各バッグジ
ヤツキは各マウントと前記構造物との間におかれ、前記
構造物の内部には組み込まれない。このため、前記構造
物に前記レベル調整装置のための配置空間を設ける必要
がなく、また、前記配置空間を設けることによって生じ
る前記構造物の強度低下を補うための措置を講じる必要
がない。さらに、水底と前記構造物との間への前記基礎
材料の充填により前記構造物をその底面の全域で支持し
た後、各バッグジヤツキから前記流体を抜き取ってこれ
を偏平状態として撒去することができる。したがって、
バッグジヤツキの再使用が可能である。

さらに、既設の構造物の館方に他の構造物を設置するに
際しては、該他の構造物の後部を前記既設構造物に支持
させて水中に配置することができる。このことから、マ
ウントおよびバッグジヤツキは、それぞれ、前記他の構
造物の前部を支持するために少なくとも二つ形成しまた
配置すれば足りる。したがって、前記構造物をその前後
において支持するために四つのマウントを形成しまた四
つのバッグジヤツキを配置する場合に比べてその形成部
よび配置のための作業に要する労力、時間等を軽減する
ことができる。

（実施例）本発明が特徴とするところは、図示の実施例についての
以下の説明により、さらに明らかとなろう。

第１図および第２図、第３図および第４図、および、第
５図および第６図に、構造物の一例である沈埋函１０を
水中に設置する本発明の方法が順を追って示されている
。第３図および第５図には、本発明の方法に従って設置
された沈埋函１１が示されている。沈埋函１０は沈埋函
１１の前方に設置され、設置後、沈埋函１１に接続され
る。

互いに接続された沈埋函１０．１１は車道、鉄道等のた
めのトンネルの一部を規定する。なお、本発明に従って
水中に設置さ、れる構造物の他の例としてケーソンがあ
る。

第１図および第２図に示すように、沈埋函１０は該沈埋
函が設置される水底例えば海底１２（第３図および第４
図参照）の上方にあって一対の台船１４により複数のワ
イヤ１６を介して吊持されている。各台船１４にはウィ
ンチのような一対の巻上げ装置１８が搭載されており、
各ワイヤ１６は各巻上げ装置１８に接続されている。図
示の沈埋函１０は矩形の横断面形状を有し、その両開放
端が一対の仮壁２０によって密閉されている。沈埋函１
０の内部の二つの区画には該沈埋函が水中に没する程度
にバラスト水２２が注入されている。

沈埋函１０をその設置海底１２の上方に配置した後また
はこれに先立ち、第３図および第４図に示すように、沈
埋函１０を海底１２に支持するために必要な少なくとも
四つのマウント２４．２６を海底１２に形成する。

設置海底１２は予め整地されていることが望ましい。図
示の例では、既設の沈埋函１１の配置空間を規定するト
レンチ２８に連続するトレンチ３０の形成により海底１
２が整地されている。

トレンチ３０は、沈埋函１０の高さ寸法よりわずかに大
きい深さ寸法を有する。四−つのすなわち二対のマウン
ト２４．２６はトレンチ３０の底１２にその長手方向へ
互いに間隔おいて配置され、また、各対のマウントはト
レンチ３０の幅方向に互いに間隔をおいて配置されてい
る。これにより、沈埋函１０がトレンチ３０内に配置さ
れるとき、沈埋函１０は二対のマウント２４．２６によ
りその前部および後部でそれぞれ支持される。

各マウント２４．２６は、各台船１４から水中に投下さ
れた砂を潜水夫が海底１２に盛り上げて形成する。各マ
ウント２４．２６は、その頂面が互いに同レベルにある
ように形成することが望ましい。また、各マウント２４
．２６の頂面は、後記バッグジヤツキの表裏面のそれぞ
れより大きい面積を有する。

次に、各マウント２４．２６上にバッグジヤツキ３２を
載置する。各バッグジヤツキ３２の配置は、台船１４に
積載されたバッグジヤツキを該台船に設備された他のウ
ィンチやクレーン（図示せず）を使って水中におろし、
これを潜水夫が各マウント２４．２６上に据えることに
より行なうことができる。あるいは、第１図および第２
図に想像線で示すように、沈埋函１０の底面の四隅にバ
ッグジヤツキ３２を予め着脱可能に取り付けておき、潜
水夫が水中で沈埋函１０から各バッグジヤツキを取り外
し、各バッグジヤツキを前記ウィンチやクレーンで水中
に吊持する間に該バッグジヤツキを各マウント２４．２
６上に据えることもできる。

バッグジヤツキ３２は、ゴムのような伸縮可能の材料で
形成された袋から成り、破袋にその口部から空気や水の
ような流体を供給することにより膨張し、また、前記流
体を排出することにより収縮する。したがって、バッグ
ジヤツキ３２に載置さする物体は該バッグジヤツキの膨
張るよび収縮に従って昇降する。図示のバッグジヤツキ
３２は、収縮状態すなわち第３図および第４図に示す状
態において、全体に矩形の平板形状を呈する。

各マウント２４．２６上に各バッグジヤツキ３２を載置
した後、沈埋函１０内のバラスト水２２を増量し、また
、各ワイヤ１６を繰り出して沈埋函１０を下降させるこ
とにより、沈埋函１０をバッグジヤツキ３２上に載置す
る。沈埋函１０は、その上昇および後方への移動によっ
て既設の沈埋函１１に整合可能であるように配置する。

次に、各バッグジヤツキ３２に前記流体を供給すること
により、沈埋函１０のレベルを調整する（第５図および
第６図参照）。

各台船１４には海水を汲み上げることができるポンプユ
ニット３４が設備されており、沈埋函１０をバッグジヤ
ツキ３２上に載置した後、各ポンプユニット３４と一対
のバッグジヤツキ３２とを一対のホース３６でそれぞれ
接続し、各ポンプユニット３４を作動させることにより
各バッグジヤツキ３２に前記流体を供給することができ
る。ポンプユニット３４については後に詳述する。各バ
ッグジヤツキ３２とホース３６との接続は水中でダイパ
ーが行なう。

各ポンプユニット３４を作動させてバッグジヤツキ３２
に前記流体を送り込むと、該バッグジヤツキは膨張し、
沈埋函１０は上昇する。前記流体の供給量を制御するこ
とにより、これを所定のレベル、図示の例では既設の沈
埋函１１と同一レベルにあるように調整することができ
る。沈埋函１０のレベルが所定の位置にあるか否かは、
該沈埋函の前後部にそれぞれ設けられ、水面３８の上方
に伸びるタワー４０を陸上で観測することにより判断さ
れる。

各バッグジヤツキ３２の表裏両面に接する沈埋函１０の
底面および各マウントの頂面における単位面積当りの荷
重は小さいことから、沈埋函１゛０の該沈埋函と各バッ
グジヤツキ３２との当接部位はこの部位を特に高強度に
しないでも破損することはなく、また、各バッグジヤツ
キは各マウントを沈み込まず、したがって沈み込みを阻
止するための前記マウント上への従来必要とされたプレ
ートの配置も必要でない。

海底１２に少なくとも四つのマウント２４゜２６を形成
し、各マウント上にバッグジヤツキ３２を載置した後、
該バッグジヤツキ上に沈埋函１０を載置する方法は、沈
埋函１０を最初に水中に設置する場合および第二番目以
降に水中に設置する場合のいずれにも適用可能であるが
、後者の場合すなわち一の構造物である沈埋函１１を設
置した後、該沈埋函の前方に他の構造物である沈埋函１
ρを設置する場合、沈埋函１１を利用して沈埋函１０を
水中に支持することができる。沈埋函１１はその前部に
おいて一対のマウント２４°および該マウント上に載置
されかつ流体が供給されたバッグジヤツキ３２°を介し
て海底に支持されている。

後者の場合、海底１２に一対のマウント２４のみを形成
し、各マウント上にバッグジヤツキ３２を載置する。ま
た、想像線で示すように、両沈埋函１０．１１の端部に
、予め、互いに対応する二対の仮設ブラケット４０．４
２をそれぞれ設けておく。各対の仮設ブラケットは各沈
埋函の幅方向に間隔をおいて配置され、各沈埋函の端面
からその軸線方向に向けて突出している。仮設ブラケッ
ト４０が仮設ブラケット４２の上面に接しかつ両沈埋函
が互いに平行であるとき、両沈埋函の軸線は同一のレベ
ルに位置する。なお、各沈埋函に一対の仮設ブラケット
を設けることに代えて、各沈埋函の幅方向における長さ
寸法の大きい一つのブラケットを各沈埋函の端部に設け
ることも可能である。

一対のバッグジヤツキ３２を両マウント２４に載置した
後、沈埋函１０の仮設ブラケット４０が沈埋函１１の仮
設ブラケット４２上に社りかっ沈埋函１０が一対のバッ
グジヤツキ３２上に載るように、沈埋函１０を水中に配
置する。このとき、沈埋函１０はその後部およびその前
部で沈埋函１１および一対のマウント２４に支持される
。その後、各バッグジヤツキに前記流体を供給して沈埋
函１０の前部を上昇させることにより、沈埋函１０の軸
線が沈埋函１１の軸線と同レベルとなるように沈埋函！
０のレベル調整を行なう。既設の沈埋函１１を利用する
ことにより、沈埋函！０を後部を支持するためのマウン
ト２６の形成および該マウント上へのバッグジヤツキ３
２の載置に要する労力と時間とを節減することができる
。

沈埋函１０のレベル調整後、沈埋函１０の後端部場よび
沈埋函１１の前端部にそれぞれ設けられた一対のブラケ
ット４４および一対のブラケット４６のいずれか一方、
例えば一対のブラケット４６、のそれぞれに両側ロッド
式の液圧ジヤツキ（図示せず）の一方側のロッドを連結
し、さらに各液圧ジヤツキの他方側のロッドを各ブラケ
ット４４に連結する。次いで、前記液圧ジヤツキを作動
させて沈埋函１０を沈埋函１１に向けて移動させ、沈埋
函１１に連結する。前記液圧ジヤツキと前記ブラケット
との連結作業は、ダイパーにより行なうことができる。

その後、海底１２と沈埋函１１との間の空間および海底
１２と沈埋函１０との間の空間に砂のような基礎材料４
８を順次に充填する。充填された基礎材料４８により、
沈埋函１１．１０はそれぞれの底面のほぼ全域で海底１
２に支持される。

なお、海底１２と沈埋函１０との間への基礎材料４８の
充填は、沈埋函１０を沈埋函１１に連結する前に行なう
ことも可能である。

砂４８は、例えば、砂および一対のサンドポンプ（図示
せず）が積載された台船５０から、前記サンドポンプに
接続された一対のホース５２および該ホースに接続され
た一対の砂散布手段５４を介して、前記水底と前記沈埋
函との間に充填することができる。一対の散布手段５４
は前記沈埋函の両側方に配置されており、前記沈埋函の
両側面上よび頂面に沿って伸びるフレーム５６を介して
互いに連結されている。散布手段５４とフレーム５６と
は前記沈埋函の軸線方向に移動させることができる。前
記サンドポンプの作動により前記散布手段５４に供給さ
れた砂は、該散布手段に設けられ、海底１２と前記沈埋
函との間の空間に開口するノズル（図示せず）から吹き
出される。

各沈埋函をその後部およびその前部で支持する二対のマ
ウント間を砂４８で満たした後、ポンプユニット３４を
作動させて各バッグジヤツキ３２から前記流体を排除し
、バッグジヤツキ３２を撤去する。バッグジヤツキの撤
去空間および該バッグジヤツキが配置されていたマウン
ト間の空間にも砂４８が充填される。撤去されたバッグ
ジヤツキはさらに他の沈埋函の設置のために再使用する
ことができる。前記バッグジヤツキを撤去することに代
えて、該ジヤツキ中の流体をモルタルのような片時的に
固化する流体と置換すれば、前記バッグジヤツキを前記
沈埋函の永久支持物とすることができる。

また、前記空間への砂４８の充填は比較的長時間を要す
るため、この間に前記マウントの部分的な崩れ、水温の
変化に伴なう各バッグジヤツキの膨張量の変化等が生じ
、沈埋函１０のレベルが変化することがある。前記レベ
ルが変化したときは、前記ポンプユニット３４の再作動
により、対応するバッグジャキ３２に前記流体をさらに
供給しあるいは各バッグジヤツキ３２から前記流体を排
出して沈埋函１０を設定レベルに戻す。このようなレベ
ルの再調整または微調整は予め沈埋函１０の内部例えば
中央の区画に組み込まれた後記ポンプユニット５８を作
動させることにより行なうことができる。これによれば
、沈埋函１０のレベル調整後、各バッグジヤツキ３２か
らホース３６を切り離すことができ、台船１４を次の沈
埋函の設置のために用いることができる。

第７図を参照すると、ポンプユニット３４は、ホース５
９を介して海中に連なるモータ駆動のポンプ６０を備え
る。ポンプ６０は管６２を介してホース３６に接続され
ている。ポンプ６０を駆動すると、海水は、管６２に設
けられた積算流量計６４および逆止弁６６、および、ホ
ース３６を経てバッグジヤツキ３２に供給される。図示
のバッグジヤツキ３２は一対の口部を有し、ホース３６
はバッグジヤツキ３２一方の口部に取り付けられた開閉
弁６８に接続されている。バッグジヤツキ３２の膨張量
したがって前記沈埋函１０の上昇距離は、積算流量計６
４および管６２に取り付けられた圧力計７０の指示値か
ら知ることができる。

バイパス管７２が積算流量計６４の上流側および逆止弁
６６の下流側において管６２に接続され、また、一端開
放の管７４が積算流量計６４と逆止弁？３６との間にお
いて管６２に接続されている。

バイパス管７２および管７４には開閉弁７６゜７８が設
けられており、ポンプ６０の停止の間に両開閉弁７６．
７８を開きかつ管６２に設けられた開閉弁フ９を閉じる
と、バッグジヤツキ３２内の高圧の流体がホース３６を
逆流し、バイパス管７２および管７４を経て海に戻る。

沈埋函１０の内部に配置されるポンプユニット５８は、
モータ駆動のポンプ８０を有する。ポンプ８０は沈埋管
１０に配置される流体（海水）貯蔵タンク７フに接続さ
れている。また、ポンプ８０には管８１が接続されてい
る。管８１は、沈埋函１０の隔壁１０ａに設けられた貫
通孔を経て伸び、外壁１０ｂに予め設けられた貫通孔に
嵌め込まれた管部材８２に接続されている。管部材８２
に、沈埋函の外部を伸びるホース８３が接続されている
。

バッグジヤツキ３２の他方の口部には開閉弁８４とパイ
ロットチエツク弁８６とが直列に接続されている。ホー
ス８３は、沈埋函１０の外部において、カップリング８
８を介してパイロットチエツク弁８６に接続されている
。

ポンプユニット５８は、また、パイロットチエツク弁８
６を動作するための手動ポンプ９０を備える。ポンプ９
０は、沈埋函１０内に設けられた動作流体の貯蔵タンク
９２に接続されている。ポンプ９０と、パイロットチエ
ツク弁８６とは、ポンプ９０に接続されかつ沈埋函１０
の各隔壁１０ａＳよび外壁１０ｂを貫通して外部に伸び
る管９４と、セルフシールカップリング９６を介して管
９４に接続されたホース９７とを介して接続されている
。タンクフッ内の海水は、ポンプ８０を駆動することに
より、管８１、ホース８３都よびパイロットチエツク弁
８６を経てバッグジヤツキ３２に供給される。また、手
動ポンプ９０を操作すると、圧迫状態のバッグジヤツキ
３２内の高圧水がパイロットチエツク弁８６を逆流し、
ホース８３、管８１および該管に接続された管９８を経
て該管に連なるタンク９９に戻る。

このとき、管９８に設けられた開閉弁１００は開状態に
される。バッグジヤツキ３２の膨張量の程度は、管８１
に設けられた圧力計１０２の指示値により知ることがで
きる。なお、管９４が沈埋函１０の外壁ｔａｂを貫通す
る部分は液密に封止されている。ポンプユニット５８は
沈埋管１０の設置後に撤去され、管部材８２および管９
４が貫通する沈埋函１０の隔壁１０ａおよび外壁１０ｂ
に設けられた孔はシールされる。沈埋管１０への出入は
、仮壁２０に設けられるドア（図示せず）を介して行な
われる。

【図面の簡単な説明】

第１図、第３図および第５図は本発明の方法を順を追っ
て概略的に示し、第１図は水面近傍に配置された構造物
の側面図、第３図は着底前にあける構造物の側面図およ
び第５図は着底状態にある構造物の側面図であり、第２
図は第１図の線２−２に沿って得た横断面図、第４図は
第３図の線４−４に沿って得た横断面図、第６図は第５
図の線６−６に沿って得た横断面図、第７図はバッグジ
ヤツキに流体を供給するために台船に設けられたポンプ
ユニットおよび構造物の内部に設けられたポンプユニッ
トと前記バッグジヤツキとの間の前記流体の回路図であ
る。１０：沈埋函（構造物）、１１：既設の沈埋函（構造物）、１２：海底（水底）、２４．２６：マウント、３２：バッグジヤツキ、４０．４２：仮設ブラケット、４８：砂（Ｊ＆礎材料）。代理人　弁理士　松　永　宣　行

Claims

【特許請求の範囲】

（１）水中に構造物を設置する方法であって、水底に前
記構造物を支持するための少なくとも四つのマウントを
前記水底に形成すること、各マウント上にバッグジャッ
キを載置すること、前記バッグジャッキ上に前記構造物
を載置すること、前記バッグジャッキに流体を供給して
前記構造物のレベルを調整すること、その後前記水底と
前記構造物との間に基礎材料を充填することを含む、水
中への構造物の設置方法。
（２）前記基礎材料の充填後、さらに、前記バッグジャ
ッキ中の流体を抜き取り、次いで前記バッグジャッキを
撤去する、特許請求の範囲第（１）項に記載の水中への
構造物の設置方法。
（３）前記基礎材料の充填後、さらに、前記バッグジャ
ッキ中の流体を経時的に固化する流体と置換する、特許
請求の範囲第（１）項に記載の水中への構造物の設置方
法。
（４）水中に既に設置された一の構造物の前方に他の構
造物を設置する方法であって、水底に前記他の構造物を
その前部で支持するための少なくとも二つのマウントを
前記水底に形成すること、各マウント上にバッグジャッ
キを載置すること、前記他の構造物の前部が前記バッグ
ジャッキ上に載置されかつその後部が前記一の構造物の
前部に支持されるように前記他の構造物を水中に配置す
ること、前記バッグジャッキに流体を供給して前記構造
物のレベルを調整すること、その後前記水底と前記構造
物との間に基礎材料を充填することを含む、水中への構
造物の設置方法。
（５）前記一の構造物はその前部に設けられた少なくと
も一のブラケットを有し、また、前記他の構造物は前記
ブラケットに対応してその後部に設けられた少なくとも
一のブラケットを有し、前記他の構造物のブラケットを
前記一の構造物のブラケットに載置することにより前記
他の構造物の後部を前記一の構造物の前部に支持する、
特許請求の範囲第（４）項に記載の水中への構造物の設
置方法。