JPH1046596A - 水中ケーソン構築用型枠、水中ケーソン及びその構築方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 水中構造物を構成する各ケーソンの大型化を
可能にし、曳航時の波力や潮流の影響を低減することが
できて、海上での施工により容易にケーソンを構築でき
る型枠、水中ケーソン及びその構築方法を提供するこ
と。 【解決手段】 水中構造物を構成するケーソン構築のた
めの型枠１０は、底面１５及び側面１６が多孔板で形成
されると共に鉄骨組立体１１，１２の外周に設けられ、
側面の内側全周に所定長離隔した隔壁１３を多孔板で形
成した。また水中ケーソンは、型枠１０と、型枠におけ
る底面、側面及び隔壁とで囲まれた第一の区画１４に充
填された水硬性充填材２０と、底面と隔壁とで囲まれた
第二の区画１７に充填された中詰め材２１とを備える。
更に水中ケーソンは、型枠１０を曳航する工程と、型枠
を水底または水中基礎の上に載置する工程と、第二の区
画に中詰め材を充填する工程と、第一の区画に水硬性充
填を充填する工程とを含む。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、水中構造物を構成
する型枠、この型枠を用いて構築した水中ケーソン、お
よび水中ケーソンの構築方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】ケーソンを使用して水中構造物を構築す
る場合には、従来、沿岸部において鉄筋コンクリートや
鋼板でケーソンを形成し、このケーソンの底面が海面
に接触しないようにクレーン船で吊り上げて設置海域ま
で曳航するか、あるいはケーソンを海上に浮かべ、ケ
ーソンのバランスを取るためにケーソン内に所定量の水
を注入したり、あるいはケーソン外周に浮子など設けて
設置海域まで曳航し、予め水底に構築されたマウンド上
に沈設する。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ケーソンを用いた水中
構造物の構築方法において、上記の場合、クレーン船
の揚重能力によってケーソンの大きさは制約を受け、し
たがって、大水深へケーソンを沈設する場合には、ケー
ソンの横断面を比較的小さく形成しなければならないた
め、ケーソンの数量が増大し、施工上の手間が増えて建
設コストが増加するという問題点があった。例えば、本
願の出願時に日本で最大揚重能力を備えると思われるク
レーン船の揚重能力が４０００〜５０００トン程度であ
り、作業の安全性を考慮すると、ケーソンの重量は３０
００トン程度が限界である。

【０００４】一方、上記の場合には、の場合と比較
して大型のケーソンを曳航できるという利点がある。し
かしながら、大型のケーソンは曳航時の波力や潮流の影
響を大きく受け易いという問題点があり、また大型のケ
ーソンでは曳航吃水が深くなるため、深度の大きなドッ
クを必要とし、使用可能なドックが限定されてしまうと
いう問題点がある。

【０００５】本発明は上記従来技術の欠点に着目し、こ
れを解決せんとしたものであり、その目的は、水中構造
物を構成する各ケーソンの大型化を可能にし、曳航時に
波力や潮流の影響を受け難いケーソン構築用型枠を提供
することにある。

【０００６】また本発明の別の目的は、水中構造物を構
成する各ケーソンの大型化を可能にし、海上での施工に
より容易に構築できる水中ケーソンを提供することにあ
る。

【０００７】更に本発明の別の目的は、水中構造物を構
成する各ケーソンの大型化を可能にし、曳航時の波力や
潮流の影響を低減することができて、海上での施工によ
り容易に水中ケーソンを構築できる方法を提供すること
にある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は上記の目的に鑑
みてなされたものであり、その要旨は、水中構造物を構
成するケーソン構築のための型枠であって、該型枠は、
水底または水中基礎の上に載置される底面および該底面
から水面に向かって延長する側面が、多孔板で形成され
ると共に鉄骨組立体の外周に設けられ、前記側面の内側
全周に所定長離隔した隔壁を多孔板で形成したことを特
徴とする水中ケーソン構築用型枠にある。 ここで、本
発明の水中ケーソン構築用型枠では、多孔板としてメッ
シュ鋼またはグレーティング版等を使用することができ
る。また本発明では、上記隔壁で囲まれた内部にも鉄骨
組立体が配置されるように形成し、隔壁内部の鉄骨組立
体にも隔壁と略平行になるように多孔板を設けても良
い。かように多孔板を設ければ、水中ケーソン構築用型
枠自体の剛性を向上させることができる。

【０００９】本発明の別の要旨は、請求項１に記載され
た水中ケーソン構築用型枠と、該型枠における底面、側
面及び隔壁とで囲まれた第一の区画に充填された水硬性
充填材と、前記底面と隔壁とで囲まれた第二の区画に充
填された中詰め材とを備える水中ケーソンにある。ここ
で、本発明の水中ケーソンにおいて、第一の区画及び第
二の区画の底面上には、所定厚さのコンクリート底板を
設けても良い。

【００１０】また本発明の別の要旨は、鉄骨組立体と、
多孔板で形成した底面、側面及び隔壁と、これらの底
面、側面及び隔壁で囲まれた第一の区画と、前記底面及
び隔壁で囲まれた第二の区画とを備える請求項１記載の
水中ケーソン構築用型枠を曳航する工程と、該型枠を水
底または水中基礎の上に載置する工程と、載置された前
記型枠の第二の区画に所定量の中詰め材を充填する工程
と、所定量の中詰め材を充填後、前記型枠の第一の区画
に水硬性充填材を充填する工程と、を含む水中ケーソン
の構築方法にある。

【００１１】ここで、本発明の水中ケーソンの構築方法
において、上記第二の区画に所定量の中詰め材を充填す
る工程に先立ち、コンクリート底板を形成する工程を追
加しても良い。すなわち、底面から所定長（例えば、１
ｍ程度）の高さに達するまで、第一の区画及び第二の区
画の両方に石等の中詰め材を充填し、次いで、この投入
された全ての石の隙間に行き渡るように水中コンクリー
ト等の水硬性充填材を充填し、これにより、底面上にコ
ンクリート底板を形成しても良い。かようにコンクリー
ト底板を形成することにより、設置した水中ケーソンを
早期に安定化させるとともに水底または基礎と水中ケー
ソン底版とのギャップを少なくできるという利点があ
る。

【００１２】本発明において、水硬性充填材とは、第一
の区画に充填する際には流動状態であって、水と反応す
ることにより所定時間経過した後に硬化する材料であれ
ば良く、例えば、水中コンクリートがある。また本発明
において、中詰め材とは隔壁や底板の孔を通過しない程
度の粒径を有し、水よりも比重の大きな材料であれば良
く、例えば、石またはコンクリート等を破砕して形成し
た砕石等がある。

【００１３】

【実施例】以下、添付図面に基づいて実施例を説明する
が、本発明はこれに限定されるものではない。図１は本
発明の水中ケーソンの平面図であり、図２(a)はケーソ
ン構築用型枠の平面図であり、図２(b)は図２(a)におけ
る一点鎖線IIb−IIbに沿った断面図であり、図２(c)は
図２(a)における一点鎖線IIc−IIcに沿った断面図であ
り、図３(a)〜(ｄ)は本発明の水中ケーソンの構築方法
を説明するための簡略図である。

【００１４】図２において、本発明の水中ケーソン構築
用型枠１０は、鉄骨からなる柱部材１１及び梁部材１２
を組み立てて形成した鉄骨組立体の外周に、多孔板すな
わちメッシュ鋼板で形成した矩形の底板１５及び側板１
６を固定し、メッシュ鋼板からなる矩形の隔壁１３を側
板１６の内側全周に所定長離隔して固定して形成する。

【００１５】前記鉄骨組立体は、一点鎖線IIb−IIb方向
に略等間隔で略垂直方向に立設した４本の柱部材１１
を、略等間隔で６列の合計２４本配置し、これら柱部材
１１間を連結するように、垂直方向に所定長離隔した複
数の梁部材１２を４層に配置し、この各層では、図２
(a)の平面図に示したような位置関係で梁部材１２を柱
部材１１に連結する。そして、図２(a)〜(c)においては
図示を省略したが、隔壁１３と梁部材１２との交差箇所
や、隔壁１３，１３どうしの交差箇所にも、必要に応じ
て鉄骨からなる柱部材を立設し、この柱部材を梁部材で
連結する。

【００１６】また前記底板１５は、型枠１０を水底また
は水中基礎の上に載置する時、この水底または水中基礎
と当接する鉄骨組立体の面に溶接やボルト等により固定
し、前記側板１６は、底板１５から水面に向かって延長
する四方向の側面に溶接やボルト等によって固定する。
かような底板１５を設けることにより、水底または水中
基礎に不陸がある場合にも、この不陸によって水中ケー
ソン構築用型枠１０がゆがむのを防止することができ
る。なお、水中ケーソン構築用型枠１０の上面（底板１
５の対向面）には、メッシュ鋼板を配置せず、開放状態
とする。ここで、底板１５及び側板１６として用いるメ
ッシュ鋼板の孔の大きさは、後述する水中コンクリート
２０に含まれる骨材が通過しない範囲で可能な限り最大
なものとし、これにより、波浪、潮流及び風に対する抵
抗を低減する。

【００１７】さらに前記隔壁１３は、その下辺や側辺
を、底板１５や側板１６の表面との間に隙間が生じない
ように当接させ、４方向の各側板１６とそれぞれ略水平
に所定長離隔して配置し、それぞれ底板１５と側板１６
との間（図２(a)において斜線で示された区分）に第一
の区画１４を形成する。かようにして配置された第一の
区画１４の内側には、隔壁１３と底板１５とで囲まれた
第二の区画１７が形成される。

【００１８】なお、本発明の水中ケーソン構築用型枠１
０において、第二の区画１７に配置された柱部材１１及
び梁部材１２には、垂直方向（隔壁１３に対して略平行
な方向）に延びるメッシュ鋼板を補強板１８として固定
しても良く、かように補強板１８を設けることによっ
て、水中ケーソン構築用型枠１０の剛性が向上し、曳航
作業や海底沈設作業の際に水中ケーソン構築用型枠１０
が歪むのを防止できる。

【００１９】本発明の水中ケーソンは、上述した水中ケ
ーソン構築用型枠１０と、前記第一の区画１４に充填さ
れた水硬性充填材としての水中コンクリート２０と、前
記第二の区画１７に充填された中詰め材としての石２１
とを備える。

【００２０】ここで、石２１は、海上施工時及び完成時
に波浪、潮流及び風が水中ケーソンに作用しても、これ
ら外力に充分に対向することができる程度の重量に達す
るまで第二の区画１７に充填する。また水中コンクリー
ト２０は、第一の区画１４の上端に位置する梁部材１２
に達するまで充填する。

【００２１】次に、図３を参照して水中ケーソンを構築
する方法について説明する。最初に、沿岸部３５で上記
水中ケーソン構築用型枠１０を製造する。次いで、この
水中ケーソン構築用型枠１０をクレーン船３０で吊り上
げて海水中に吊り降ろし、図３(b)に示したように、水
中ケーソン構築用型枠１０を所定深さまで浸水させて、
この浸水状態のまま水中ケーソン構築用型枠１０を工事
海域まで曳航する。クレーン船３０が工事海域に到着し
たら、予め海底に構築された海底マウンド３６の上に、
水中ケーソン構築用型枠１０を吊り降ろして載置する。

【００２２】型枠の載置後、作業船３８で中詰め材とし
ての石を工事海域まで搬送し、この石を、図３(d)に示
したように水中ケーソン構築用型枠１０の第二の区画１
７に投入する。第二の区画１７に所定量の石２１を充填
したら、次に第一の区画１４に水硬性充填としての水中
コンクリート２０を充填すれば、本発明の水中ケーソン
は構築することができる。

【００２３】なお、本発明の水中ケーソン構築方法にお
いて、上記第二の区画１７に石を投入する工程に先立
ち、コンクリート底板を形成する工程を追加しても良
い。すなわち、底板１５から概ね１ｍ程度の高さに達す
るまで、第一の区画１４及び第二の区画１７の両方に石
を投入し、次いで、この投入された全ての石の隙間に行
き渡るように水中コンクリートを充填し、これにより、
底板１５上にコンクリート底板を形成しても良い。

【００２４】

【発明の効果】本発明では、水中構造物を構成する各ケ
ーソンを、従来よりも大型化することが可能になった。
すなわち、本発明では、従来のように予め沿岸部におい
て形成したコンクリートケーソンを曳航せずに、鉄骨組
立体と多孔板とを主要構成として形成された水中ケーソ
ン構築用型枠をケーソン設置海域まで曳航し、水底また
は水中基礎の上に載置した後、水硬性充填材や中詰め材
を水中ケーソン構築用型枠内に充填して水中ケーソンを
構築する。したがって、予め沿岸部において形成した従
来のコンクリートケーソンと同じ重量で、本発明の水中
ケーソン構築用型枠を形成すれば、従来のケーソンより
も大型化することが可能になり、しかも、従来と同じ揚
重能力を有するクレーン船で曳航することができる。

【００２５】本発明では、鉄骨組立体と多孔板とを主要
構成として水中ケーソン構築用型枠を形成しているた
め、これを曳航して水中ケーソン設置海域で水中ケーソ
ンを構築する場合、波浪、潮流および風は多孔板を通過
する。したがって、波浪、潮流及び風による水中ケーソ
ン構築用型枠の揺れを低減することができて、曳航時や
海上施工時の作業の安全性を向上することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の水中ケーソンの平面図である。

【図２】(a)はケーソン構築用型枠の平面図であり、(b)
は(a)における一点鎖線IIb-IIbに沿った断面図であり、
(c)は(a)における一点鎖線IIc−IIcに沿った断面図であ
る。

【図３】(a)〜(ｄ)は本発明の水中ケーソン構築方法を
説明するための簡略図である。

【符号の説明】

１０ 型枠 １１ 鉄骨組立体 １２ 鉄骨組立体 １３ 隔壁 １４ 第一の区画 １５ 底面 １６ 側面 １７ 第二の区画 ２１ 中詰め材

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 水中構造物を構成するケーソン構築のた
   めの型枠であって、該型枠は、水底または水中基礎の上
   に載置される底面および該底面から水面に向かって延長
   する側面が、多孔板で形成されると共に鉄骨組立体の外
   周に設けられ、前記側面の内側全周に所定長離隔した隔
   壁を多孔板で形成したことを特徴とする水中ケーソン構
   築用型枠。
2. 【請求項２】 請求項１に記載された水中ケーソン構築
   用型枠と、該型枠における底面、側面及び隔壁とで囲ま
   れた第一の区画に充填された水硬性充填材と、前記底面
   と隔壁とで囲まれた第二の区画に充填された中詰め材と
   を備える水中ケーソン。
3. 【請求項３】 鉄骨組立体と、多孔板で形成した底面、
   側面及び隔壁と、これらの底面、側面及び隔壁で囲まれ
   た第一の区画と、前記底面及び隔壁で囲まれた第二の区
   画とを備える請求項１記載の水中ケーソン構築用型枠を
   曳航する工程と、 該型枠を水底または水中基礎の上に載置する工程と、 載置された前記型枠の第二の区画に所定量の中詰め材を
   充填する工程と、 所定量の中詰め材を充填後、前記型枠の第一の区画に水
   硬性充填材を充填する工程と、を含む水中ケーソンの構
   築方法。