JPS59109609A - 鋼製海洋構造物とその建設方法 - Google Patents
鋼製海洋構造物とその建設方法Info
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- JPS59109609A JPS59109609A JP21702082A JP21702082A JPS59109609A JP S59109609 A JPS59109609 A JP S59109609A JP 21702082 A JP21702082 A JP 21702082A JP 21702082 A JP21702082 A JP 21702082A JP S59109609 A JPS59109609 A JP S59109609A
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- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
- E02B—HYDRAULIC ENGINEERING
- E02B17/00—Artificial islands mounted on piles or like supports, e.g. platforms on raisable legs or offshore constructions; Construction methods therefor
- E02B17/02—Artificial islands mounted on piles or like supports, e.g. platforms on raisable legs or offshore constructions; Construction methods therefor placed by lowering the supporting construction to the bottom, e.g. with subsequent fixing thereto
- E02B17/027—Artificial islands mounted on piles or like supports, e.g. platforms on raisable legs or offshore constructions; Construction methods therefor placed by lowering the supporting construction to the bottom, e.g. with subsequent fixing thereto steel structures
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
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- Civil Engineering (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は鋼製海洋構造物とその建設方、法に関する。
大水深域において半永久的な使用に供する人工島、両岸
を建設する方法としては、従来より鋼板セル工法、鋼矢
板セル工法等がある。両工法共セル内部に充填した土砂
の土圧力及び水圧力によシセルを構成する鋼板に引張力
が作用する構造形式となっているが、水深が60〜40
m以上の海域では鋼板に作用する引張力は相当に大きく
なシ、それに対して必要とされる鋼板の板厚も犬きなも
のとなり経済的な設計、施工が困難であると考えられて
いる。
を建設する方法としては、従来より鋼板セル工法、鋼矢
板セル工法等がある。両工法共セル内部に充填した土砂
の土圧力及び水圧力によシセルを構成する鋼板に引張力
が作用する構造形式となっているが、水深が60〜40
m以上の海域では鋼板に作用する引張力は相当に大きく
なシ、それに対して必要とされる鋼板の板厚も犬きなも
のとなり経済的な設計、施工が困難であると考えられて
いる。
本発明は、セルに働く圧縮力及び引張力を制御 ゛
することによシ、経済的な板厚の鋼板を用いて大水深域
において半永久的に使用が可能な鋼製海洋構造物とその
建設方法を提供することを目的とする。
することによシ、経済的な板厚の鋼板を用いて大水深域
において半永久的に使用が可能な鋼製海洋構造物とその
建設方法を提供することを目的とする。
本発明の鋼製海洋構造物は、鋼板セル又は鋼板とコンク
リートよシなるセルと、鋼板、不透水性ゴム、コンクリ
ート等の不透水膜によシ形成されたセル底板と、セル内
部に砂利層等によシ形成された透水層と、該透水層上に
充填された土砂層と、前記透水層から土砂層を通ってセ
ル上部に突出する1本以上のセル内部水抽出パイプとに
よって構成されるもので、その連設方法は、底部に不透
水膜を設置した鋼製セルを水中に沈設し、セル内部水抽
出パイプをセル底部に達するようにセル内に設置し、セ
ル底部に砂利を投入して透水層を形成せしめた後、セル
内部に土砂を搬入充填しながら前記セル内部水抽出パイ
プによシセル内部水を排出してセルの円周方向に発生す
る応力をセル鋼板の許容応力以内に制御することを特徴
とし、更に上記の如くにして施工完了後は、前記内部水
抽出パイプを用いて鋼板セル内部の残留水位を下げるこ
とにより、鋼板セルの上部及び下部に夫々発生する圧縮
力及び引張力を許容値以内に制御するものである。
リートよシなるセルと、鋼板、不透水性ゴム、コンクリ
ート等の不透水膜によシ形成されたセル底板と、セル内
部に砂利層等によシ形成された透水層と、該透水層上に
充填された土砂層と、前記透水層から土砂層を通ってセ
ル上部に突出する1本以上のセル内部水抽出パイプとに
よって構成されるもので、その連設方法は、底部に不透
水膜を設置した鋼製セルを水中に沈設し、セル内部水抽
出パイプをセル底部に達するようにセル内に設置し、セ
ル底部に砂利を投入して透水層を形成せしめた後、セル
内部に土砂を搬入充填しながら前記セル内部水抽出パイ
プによシセル内部水を排出してセルの円周方向に発生す
る応力をセル鋼板の許容応力以内に制御することを特徴
とし、更に上記の如くにして施工完了後は、前記内部水
抽出パイプを用いて鋼板セル内部の残留水位を下げるこ
とにより、鋼板セルの上部及び下部に夫々発生する圧縮
力及び引張力を許容値以内に制御するものである。
以下従来技術との比較を行いながら本発明の詳細な説明
する。
する。
従来の鋼板セル工法、鋼矢板セル工法は(第1図参照)
、鋼板又は鋼矢板をバイプロノ・ンマー等の杭打機を用
いて海底地盤に根入れ後、鋼板内部に土砂を搬入充填す
る施工法をとっている。第1図において、1は鋼板又は
鋼矢板セル、2はセル内部土砂、6は海底地盤である。
、鋼板又は鋼矢板をバイプロノ・ンマー等の杭打機を用
いて海底地盤に根入れ後、鋼板内部に土砂を搬入充填す
る施工法をとっている。第1図において、1は鋼板又は
鋼矢板セル、2はセル内部土砂、6は海底地盤である。
土砂充填後にこの構造物の水面からの水深Hの位置に働
く外力は、セル外水圧Pout(H) = rWH(こ
こでrW は水の単位体積重量) 及びセル内圧Pin(1=γ、H+Ky’、Hである。
く外力は、セル外水圧Pout(H) = rWH(こ
こでrW は水の単位体積重量) 及びセル内圧Pin(1=γ、H+Ky’、Hである。
(セル外水圧、セル内水圧、セル内土圧は各図において
夫々4,5.6の記号で示される。)この場合上式から
明らかなように、セル内に働く力はに〆8Hだけセル外
に働く力よりも大きくなるため、セルの円周方向には、
セルの径をDとすれば、TK7’8Hの引張力が働くこ
とになる。
夫々4,5.6の記号で示される。)この場合上式から
明らかなように、セル内に働く力はに〆8Hだけセル外
に働く力よりも大きくなるため、セルの円周方向には、
セルの径をDとすれば、TK7’8Hの引張力が働くこ
とになる。
、本発明の方法においては(第2図、第6図参照)、セ
ル外側からの水の浸入を防ぐために底部に鋼板、不透水
ゴム、コンクリート等の不透水膜によって底板7を設置
した鋼板セル8を、水中に沈設し、次に1本以上のセル
内部水抽出パイプ10をセル底部に達し且その頂部をセ
ル上部に突出するように設置した後、セル底部に比較的
粗大な砂利等を投入して透水層9を形成せしめ5更にセ
ル内に土砂の搬入、充填を行なう。第2図は充填中の鋼
板セルの縦断面図である。土砂充填中は、鋼板に働く応
力を鋼材のもつ許容値以内に常時制御するために、内部
水抽出パイプ10を通じて土砂層11内部の水を抽出す
る。
ル外側からの水の浸入を防ぐために底部に鋼板、不透水
ゴム、コンクリート等の不透水膜によって底板7を設置
した鋼板セル8を、水中に沈設し、次に1本以上のセル
内部水抽出パイプ10をセル底部に達し且その頂部をセ
ル上部に突出するように設置した後、セル底部に比較的
粗大な砂利等を投入して透水層9を形成せしめ5更にセ
ル内に土砂の搬入、充填を行なう。第2図は充填中の鋼
板セルの縦断面図である。土砂充填中は、鋼板に働く応
力を鋼材のもつ許容値以内に常時制御するために、内部
水抽出パイプ10を通じて土砂層11内部の水を抽出す
る。
水深Hの位置でセル外に働く力は、
Pout@=γ、Hとなシ、
セル内に働く力は、
P in @ = Pw(H) 十K[r、 (H−h
)−P、(8)+rWh)(ここで、P−は間げき水圧
、γ8は土砂の単位体積重量、hは土砂深度) となるから(但し、H≧hのとき)、セル内力を可能な
限シ小さくするために、本発明においては内部水抽出パ
イプ10によシセル内底部の透水層9よシ水を抽出し、
内力と外力の差、即ちP in (H) −P out
(B) = PwOH)十K(γ1l(H−h)−P
J+γWh〕−rWHにより、鋼板の円周方向に発生す
る力2−(Pi讃−P out@)が、鋼材のもつ許容
値以内におさまるように、セル内の水位を調整し、間げ
き水圧Pw(H)を静水圧rWHよシも減少させて施工
する。
)−P、(8)+rWh)(ここで、P−は間げき水圧
、γ8は土砂の単位体積重量、hは土砂深度) となるから(但し、H≧hのとき)、セル内力を可能な
限シ小さくするために、本発明においては内部水抽出パ
イプ10によシセル内底部の透水層9よシ水を抽出し、
内力と外力の差、即ちP in (H) −P out
(B) = PwOH)十K(γ1l(H−h)−P
J+γWh〕−rWHにより、鋼板の円周方向に発生す
る力2−(Pi讃−P out@)が、鋼材のもつ許容
値以内におさまるように、セル内の水位を調整し、間げ
き水圧Pw(H)を静水圧rWHよシも減少させて施工
する。
本発明による海洋構造物の完成時の状態を示すものが第
6図である。図において8が鋼板セル、7がセル底部に
設けられた不透水膜による底板、9がセル底部の透水層
、10がセル内部水抽出パイプ、11が土砂層、Hが水
深、tがセル内残留水位で、矢印はセルに働く内外の圧
力を示し、4がセル外水圧、5がセル内水圧、6がセル
内土圧である。
6図である。図において8が鋼板セル、7がセル底部に
設けられた不透水膜による底板、9がセル底部の透水層
、10がセル内部水抽出パイプ、11が土砂層、Hが水
深、tがセル内残留水位で、矢印はセルに働く内外の圧
力を示し、4がセル外水圧、5がセル内水圧、6がセル
内土圧である。
完成時のセル外には水圧力P。ut−rWH、セル内に
はPin(El)=セル内土圧Kr1lH(ただしU<
Z)、又はPiTl@=セル内水圧γ、(H−z)+セ
ル白土圧K (r、−1+ r′、(H−1)) (た
だしH≧t)の圧力が働き、残留水位tの深さまでは外
圧P。vtが内圧Pinに比べて大きくなるため鋼板に
はわずかに圧縮力が働くが、残留水位位置(H≧t)の
位置では、内圧Pinが外圧P。utに比べて大きくな
るため、鋼板は深くなるに従い引張力が働くようになる
。上記のように、残留水位tを変化させることによシ内
圧の調整が可能となる。
はPin(El)=セル内土圧Kr1lH(ただしU<
Z)、又はPiTl@=セル内水圧γ、(H−z)+セ
ル白土圧K (r、−1+ r′、(H−1)) (た
だしH≧t)の圧力が働き、残留水位tの深さまでは外
圧P。vtが内圧Pinに比べて大きくなるため鋼板に
はわずかに圧縮力が働くが、残留水位位置(H≧t)の
位置では、内圧Pinが外圧P。utに比べて大きくな
るため、鋼板は深くなるに従い引張力が働くようになる
。上記のように、残留水位tを変化させることによシ内
圧の調整が可能となる。
尚、セル内への土砂充填が完了後、上部からの雨水等の
浸入を防ぐため及びデツキを形成するだめに、セル上面
に不透水膜12を設置することもおる。セル完成後もセ
ル建設由と同様に、内部水抽出パイプによシセル残留水
位を調整することによシ、内圧の制御が可能なことは勿
論である。
浸入を防ぐため及びデツキを形成するだめに、セル上面
に不透水膜12を設置することもおる。セル完成後もセ
ル建設由と同様に、内部水抽出パイプによシセル残留水
位を調整することによシ、内圧の制御が可能なことは勿
論である。
次に1実施例によシ本発明による海洋構造物と従来技術
によるものとの比較を示す。第4図は従来技術による海
洋構造物、第5図は本発明による海洋構造物の縦断面図
である。夫々鋼板セル径D= 20 m 、セル長さL
= 20 m、土砂の単位体積重量7a= 1.7
ton、z、*、土砂の水中単位体積重量へ=0.7
n/y、水平土圧係IHc=o、55osff[遺物
について、本発明の場合の残留水位を1m5mに調整す
ると、鋼板セル底部に働く円周方向の力は次のようにな
る。
によるものとの比較を示す。第4図は従来技術による海
洋構造物、第5図は本発明による海洋構造物の縦断面図
である。夫々鋼板セル径D= 20 m 、セル長さL
= 20 m、土砂の単位体積重量7a= 1.7
ton、z、*、土砂の水中単位体積重量へ=0.7
n/y、水平土圧係IHc=o、55osff[遺物
について、本発明の場合の残留水位を1m5mに調整す
ると、鋼板セル底部に働く円周方向の力は次のようにな
る。
(1)従来技術による場合、
鋼板セル底部の外圧P out (at 20 m )
= rvH= 20 ton/r1? 鋼板セル底部の内圧P in (at 20 m )
= Kr1sH十rvH=[1,35xo、7 x2C
1+20=24.9 to”/m’鋼板セル底部の円周
方向の力T(at20m)= ” (” in P
out) = ’4 (24,9−20)= 49t0
%(2)本発明による場合 ■ 鋼板セル底部の外圧P 。ut(a t 20 m )
=r1gH”’20 ton、Q 鋼板セル底部の内圧Pin (at 20 m)= r
v (H−1) + K (rat+ r’1I(H−
1) )= 21.65 ””/m’鋼板セル底部の円
周方向の力T Fat 20m) =旦(P in −
P (,11t) = 16.5 to”/m鋼板セル
の残留水位位置における外圧P。ut(at5m)=γ
、H= 5 to”/rr?鋼板セルの残留水位位置に
おける内圧Pqn(at 5 m ) = Kr、H=
2.975 to”/lri鋼板セルの残留水位位置
における円周方向の力T (at 5 m ) = 2
4.8 ””/m上記円周方向に働く力をグラフ化すれ
ば第6図及び第7図のようになる。、第6図は従来技術
、第7図は本発明の場合である。
= rvH= 20 ton/r1? 鋼板セル底部の内圧P in (at 20 m )
= Kr1sH十rvH=[1,35xo、7 x2C
1+20=24.9 to”/m’鋼板セル底部の円周
方向の力T(at20m)= ” (” in P
out) = ’4 (24,9−20)= 49t0
%(2)本発明による場合 ■ 鋼板セル底部の外圧P 。ut(a t 20 m )
=r1gH”’20 ton、Q 鋼板セル底部の内圧Pin (at 20 m)= r
v (H−1) + K (rat+ r’1I(H−
1) )= 21.65 ””/m’鋼板セル底部の円
周方向の力T Fat 20m) =旦(P in −
P (,11t) = 16.5 to”/m鋼板セル
の残留水位位置における外圧P。ut(at5m)=γ
、H= 5 to”/rr?鋼板セルの残留水位位置に
おける内圧Pqn(at 5 m ) = Kr、H=
2.975 to”/lri鋼板セルの残留水位位置
における円周方向の力T (at 5 m ) = 2
4.8 ””/m上記円周方向に働く力をグラフ化すれ
ば第6図及び第7図のようになる。、第6図は従来技術
、第7図は本発明の場合である。
上記の例において、従来の鋼板セルにおいては、セル底
部に4 q ton、/lrLの引張力が加わるが、本
発明による場合、セル内部水の抽出によシ残留水位を5
mにすれば、セル底部に16.5 to”/mの引張力
、残留水位位置に約25tOn/1rLの圧縮力が加わ
ることになる。
部に4 q ton、/lrLの引張力が加わるが、本
発明による場合、セル内部水の抽出によシ残留水位を5
mにすれば、セル底部に16.5 to”/mの引張力
、残留水位位置に約25tOn/1rLの圧縮力が加わ
ることになる。
以上述べたことよシ、残留水位tは、鋼材の許容圧縮力
及び許容引張力を考慮して、次の条件を満足するように
設定することが効果的である。
及び許容引張力を考慮して、次の条件を満足するように
設定することが効果的である。
残留水位位置の鋼板に発生する円周方向圧縮力(Kr8
t −rWl ) D T (j) = 、−m−≦T eon&(’I
’conaは鋼材の許容圧縮力)鋼板セル底′面位置の
鋼板に発生する円周方向引張力 (Tte□は鋼材の許容引張力) 然して、これによシ規定されるlの範囲内で、最も設計
断面が経済的なtを選択することによシ、従来設計、施
工、経済性においてほぼ不可能とされた大水深域におい
ても、経済的な板厚の鋼板を用いて鋼板セル形状の海洋
構造物の建設が可能となった。
t −rWl ) D T (j) = 、−m−≦T eon&(’I
’conaは鋼材の許容圧縮力)鋼板セル底′面位置の
鋼板に発生する円周方向引張力 (Tte□は鋼材の許容引張力) 然して、これによシ規定されるlの範囲内で、最も設計
断面が経済的なtを選択することによシ、従来設計、施
工、経済性においてほぼ不可能とされた大水深域におい
ても、経済的な板厚の鋼板を用いて鋼板セル形状の海洋
構造物の建設が可能となった。
第1図は従来の鋼板セル工法の圧力分布等を示す説明用
のセル縦断面図、第2図と第6図は本発明による鋼板セ
ル工法の説明図で、第2図は施工途中、第5図は完成時
の圧力分布を示すセル縦断面図、第4図は従来工法によ
る鋼板セルの1実施例の縦断面図、第5図は本発明の工
法による1実施例の縦断面図、第6図は第4図の場合の
圧力分布を示すグラフ、第7図は第5図の場合の圧力分
布を示゛すグラフである。 H:水深、t:残留水位、1:鋼板又は鋼矢板セル、2
:セル内土砂、6:海底地盤、4:セル外水圧、5:セ
ル内水圧、6:セル内土圧、7:底板、8:鋼板セル、
9:透水層、10:内部水抽出パイプ、11:土砂層、
12:不透水膜デツキ。 代理人 弁理士 木 村 三 朗 4 6 5 第4図 第5図
のセル縦断面図、第2図と第6図は本発明による鋼板セ
ル工法の説明図で、第2図は施工途中、第5図は完成時
の圧力分布を示すセル縦断面図、第4図は従来工法によ
る鋼板セルの1実施例の縦断面図、第5図は本発明の工
法による1実施例の縦断面図、第6図は第4図の場合の
圧力分布を示すグラフ、第7図は第5図の場合の圧力分
布を示゛すグラフである。 H:水深、t:残留水位、1:鋼板又は鋼矢板セル、2
:セル内土砂、6:海底地盤、4:セル外水圧、5:セ
ル内水圧、6:セル内土圧、7:底板、8:鋼板セル、
9:透水層、10:内部水抽出パイプ、11:土砂層、
12:不透水膜デツキ。 代理人 弁理士 木 村 三 朗 4 6 5 第4図 第5図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1)鋼板セル又は鋼板とコンクリートよりなるセルと、
鋼板、不透水性ゴム、コンクリート等の不透水膜によシ
形成されたセル底板と、セル内部に砂利層等によシ形成
された透水層と、該透水層上に充填された土砂層と、前
記透水層から土砂層を通ってセル上部に突出する1本以
上のセル内部水抽出パイプとによシ構成される鋼製海洋
構造物。 2)底部に不透水膜を設置した鋼製セルを水中に沈設し
、セル内部水抽出パイプをセル底部に達するようにセル
内に設置し、セル底部に砂利を投入して透水層を形成せ
しめた後、セル内部に土砂を搬入充填しながら前記セル
内部水抽出パイプによシセル内部水を排出してセルの円
周方向に発生する応力をセル鋼板の許容応力以内に制御
することを特徴とする鋼製海洋構造物の建設方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21702082A JPS59109609A (ja) | 1982-12-13 | 1982-12-13 | 鋼製海洋構造物とその建設方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21702082A JPS59109609A (ja) | 1982-12-13 | 1982-12-13 | 鋼製海洋構造物とその建設方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59109609A true JPS59109609A (ja) | 1984-06-25 |
| JPS6220326B2 JPS6220326B2 (ja) | 1987-05-06 |
Family
ID=16697564
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21702082A Granted JPS59109609A (ja) | 1982-12-13 | 1982-12-13 | 鋼製海洋構造物とその建設方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59109609A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01271524A (ja) * | 1988-04-21 | 1989-10-30 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 円筒ケーソン |
| JP2012144917A (ja) * | 2011-01-13 | 2012-08-02 | Penta Ocean Construction Co Ltd | 岸壁構造または護岸構造 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB205818A (en) * | 1922-10-20 | 1924-06-05 | Andre Sivade | Improved process of and apparatus for cleaning sand filters of large surface |
| JPS5559220A (en) * | 1978-10-26 | 1980-05-02 | Sumitomo Metal Ind Ltd | Steel plate cell driving method and apparatus |
-
1982
- 1982-12-13 JP JP21702082A patent/JPS59109609A/ja active Granted
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB205818A (en) * | 1922-10-20 | 1924-06-05 | Andre Sivade | Improved process of and apparatus for cleaning sand filters of large surface |
| JPS5559220A (en) * | 1978-10-26 | 1980-05-02 | Sumitomo Metal Ind Ltd | Steel plate cell driving method and apparatus |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01271524A (ja) * | 1988-04-21 | 1989-10-30 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 円筒ケーソン |
| JP2012144917A (ja) * | 2011-01-13 | 2012-08-02 | Penta Ocean Construction Co Ltd | 岸壁構造または護岸構造 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6220326B2 (ja) | 1987-05-06 |
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