JP2000017647A - 水中構造物の据付方法 - Google Patents

水中構造物の据付方法

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JP2000017647A
JP2000017647A JP10186505A JP18650598A JP2000017647A JP 2000017647 A JP2000017647 A JP 2000017647A JP 10186505 A JP10186505 A JP 10186505A JP 18650598 A JP18650598 A JP 18650598A JP 2000017647 A JP2000017647 A JP 2000017647A
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jacket
pile
installation
leg
underwater structure
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JP10186505A
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English (en)
Inventor
Masao Kitano
正夫 北野
Takayoshi Sumiya
孝義 角谷
Kiyoshi Nishimoto
潔 西本
Ryuji Noda
隆二 野田
Koichi Ota
耕一 太田
Masayoshi Matsukida
正義 松木田
Yoshiyuki Takase
義行 高瀬
Nobuhiro Akisato
乃武宏 秋里
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Taisei Corp
Kansai Electric Power Co Inc
Original Assignee
Taisei Corp
Kansai Electric Power Co Inc
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 水中構造物の据付工期の短縮が可能であ
り、短い根入れ長であっても充分安定して定着させるこ
とを可能とする、水中構造物の据付方法を提供する。 【解決手段】 水底2に拡幅部211を有する据付穴2
1を掘削し、前記据付穴21に水中構造物(ジャケッ
ト)4の定着根入部(レグ)41を挿入し、前記定着根
入部(レグ)41と据付穴21との間に固化材7を注入
して根固めすることを特徴とする、水中構造物の据付方
法である。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、水中構造物の据付
方法に関する。
【0002】
【従来の技術】水上に構造物を構築する場合の水中の基
礎としては、杭基礎やジャケット基礎などが知られてい
る。前述した基礎は、通常の砂質地盤や粘性土地盤にお
いては、杭を打設によって地盤に貫入させ、杭と地盤と
の付着力で定着させている。これに対し、砂礫や岩盤な
ど硬質地盤においては、ロックオーガなどで削孔して杭
を建て込み、モルタルグラウトなどの固化材で定着させ
る方法や、外杭の内側から削孔し、中杭を挿入し、固化
材で定着させる方法や、杭の内側から重錘などで地盤を
破砕し、杭を打撃で貫入させ、杭と地盤との付着力で定
着させる方法などが知られている。例えば、図14に示
すようにジャケット基礎は、外杭aの中に中杭bを挿入
し、ハンマーなどで打撃する二重管構造や、打撃による
杭の貫入が困難な場合、外杭の中から掘削や重錘などの
補助工法を利用して杭を貫入させることになり、場合に
よっては三重管構造(ピンパイル)となる。また前述し
たジャケット基礎の外杭は、内部より公知の掘削機によ
り水底を掘削するため、中空であり、かつ均一断面であ
る必要がある。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】前述した杭基礎および
ジャケット基礎の施工には、以下のような問題点があ
る。 <イ>硬質地盤において施工した場合、通常採用される
打撃による杭の貫入が困難であるため、地盤の削孔など
公知の補助工法が必要となり、削孔と杭の貫入とが交互
作業となるため、作業の段取り替えが多くなる。 <ロ>杭などの基礎の引抜き力に抵抗するためには、根
入れ長を長くしなければならないが、硬質地盤で根入れ
長を長くするには、前述した<イ>の交互作業がさらに
長くなり、多大な時間およびコストが必要となる。 <ハ>前述した<ロ>の問題より、根入れ長を短くする
ためには杭径を大きくする必要があるが、この場合には
上部工の設計で求められる杭径よりも大きくする必要が
あり、不経済となる。 <ニ>ジャケットなどは杭打設完了までの間、外力に対
する安定性に欠け、初期安定対策が必要となるととも
に、杭打設のために現地作業期間が長くなる。 <ホ>図15に示すように、外杭a内部から水底の掘削
を行うため、格点部cの補強は外杭a内部からはでき
ず、格点部cを補強するためには格点部cにあたる外杭
aの所定位置に、外杭aの外方に肉厚した補強部dを形
成する必要がある。従って、外杭aの全ての格点部cに
この構造を採用するとジャケットが大重量となってしま
う。
【0004】本発明は以上の問題点を解決するためにな
されたもので、その目的とするところは、水中構造物の
据付工期の短縮が可能であり、短い根入れ長であっても
充分安定して定着させることを可能とする、水中構造物
の据付方法を提供することにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明は、水底に拡幅部
を有する据付穴を掘削し、前記据付穴に水中構造物の定
着根入部を挿入し、前記定着根入部と据付穴との間に固
化材を注入して根固めすることを特徴とする、水中構造
物の据付方法である。また本発明は、前述した水中構造
物の据付方法において、定着根入部を杭単体で構成した
ことを特徴とする、水中構造物の据付方法である。また
本発明は、前述した水中構造物の据付方法において、定
着根入部を水中構造物の下端に形成した底版の底面より
突出させて構成したことを特徴とする、水中構造物の据
付方法である。また本発明は、前述したいずれかの水中
構造物の据付方法において、定着根入部の外周に定着用
突起を設けたことを特徴とする、水中構造物の据付方法
である。さらに本発明は、前述したいずれかの水中構造
物の据付方法において、水中構造物の定着根入部内を介
して据付孔に固化材を注入して根固めすることを特徴と
する、水中構造物の据付方法である。
【0006】
【発明の実施の形態1】以下、本発明の水中構造物の据
付方法の一例について説明する。
【0007】<イ>据付孔の掘削 図2に示すように、水中構造物の据付予定現場の水上に
公知の仮設作業台1を構築し、前記仮設作業台1より水
底2を掘削して据付孔21を構築する。本発明において
据付孔21は、その途中より径を拡幅させた拡底部21
1を有する。従って据付孔21を構築するための削孔機
3としては、少なくとも掘削刃に拡幅機能を有するもの
を採用することが考えられる。これにより、穿孔の途上
で掘削刃の軸間距離を拡幅させることにより、据付孔2
1に拡底部211を付与する。据付孔21は、前述した
方法で後述するジャケット4の根入定着部であるレグ4
1の数だけ、各レグ41を配置する間隔で構築する。な
お据付孔21の拡底部211は、図1、図8および図9
に示すように側面形状が三角形や、方形や、多段形でも
良く、これらの平面形状についても円形や方形とするこ
となどが考えられる。
【0008】<ロ>ジャケットの構造 本発明で用いるジャケット4は、図1に示すように鋼管
や鋼材(図示せず)をそれぞれ骨組み構造となるように
構成するものなどを採用することが考えられ、根入定着
部であるジャケット4の各レグ41を杭単体で構成する
ことが考えられる。各レグ41の外周には、ジベルやリ
ングなどの定着用突起411が取り付けてあり、レグ4
1が短い場合にも固化材7との一体性を向上させ、高い
定着力を発揮させる。なお、レグ41のみにより固化材
7との定着力を充分発揮できる場合には、定着用突起4
11を省略することも考えられる。
【0009】<ハ>ジャケットの据付け 水底2の削孔完了に合せて、陸上で組み立てたジャケッ
ト4を水上輸送により現場まで運搬して、ジャケット4
を水底2に据付ける。図3に示すようにジャケット4
は、公知のクレーン船5または起重機船により吊り下げ
られ、水底2に沈めてジャケット4の定着根入部である
各レグ41を各据付孔21内に挿入する。
【0010】<ニ>ジャケットの根固め 図4に示すように、水底2に据付けしたジャケット4の
根固めを実施する。この際ジャケット4には、初期安定
対策として例えばコンクリートブロック6などを設置し
たり、ジャケット4内に鉄柱61を配置することによ
り、ジャケット4の重量を増し、波力などの外力に対し
て対抗させることが考えられる。図4および図5に示す
ようにジャケット4の根固めは、各レグ41を挿入した
据付孔21に公知のコンクリートプラント船51などか
らホース52を引き込んで、コンクリートなどの固化材
7を打設して行う。ジャケット4の各レグ41の外周に
は、複数の定着用突起411が取り付けてあるから、固
化材7とレグ41との接面が増加し、固化材7との一体
性を向上させることで高い定着性を発揮させることがで
きる。
【0011】<ホ>引抜き抵抗の機能 以下本発明と従来技術との引抜き抵抗の機能について説
明する。
【0012】従来の杭の場合、図6に示すように杭の引
抜き抵抗力は、次に示すA〜Dの抵抗力の最小値で決定
されている。 A:杭の引張耐力 B:杭とグラウトの付着力 C:グラウトと地盤の付着力(または摩擦力) D:地盤の剪断抵抗力 以上の四つの項目は、地盤および固化材の強度による
が、通常はBまたはCによって決定されることが多い。
よって従来は、杭の根入れ長H1 を長く取ることによ
り、BおよびCの数値を増大させて、杭の引抜力に抵抗
させる。これに対して本発明は、図7に示すように上記
の四つ全ての項目についてバランスを取ることにより、
杭の根入れ長H2 も短くでき、合理的な基礎が形成され
る。例えばBについては、杭にジベルなどの定着用突起
を取り付けたり、杭先端の形状を広げることにより、杭
と固化材との付着抵抗は増大する。図7においては、杭
に定着用突起を取り付けてあるから、E:定着用突起に
よる剪断抵抗力が杭の引抜抵抗力として働く。Cについ
ては、地盤と根入れ深さによって形状を決定するが、付
着面積が増大するとともに、形状効果もあって固化材と
地盤との付着(摩擦)抵抗は増大する。これと同時に、
地盤の剪断抵抗面積が増大するため、Dの剪断抵抗力が
増大する。以上のように据付孔21に拡底部211を形
成することにより、根入れ長を長くすることと同様の効
果が期待できる。
【0013】
【発明の実施の形態2】発明の実施の形態1では、ジャ
ケット4の定着根入部であるレグ41をジャケット4の
脚部である杭単体で構成した一例について説明した。本
実施の形態においては、ジャケットに底版を設け、前記
底版の底面より定着根入部を突出させて設けた一例につ
いて説明する。図10に示すように、ジャケット42の
底部に据付脚部43を一体に取り付ける。据付脚部43
は、ジャケット42のバラストとなる例えばコンクリー
ト製の底版431と、前記底版431と一体に形成さ
れ、前記底版431の底面より下方に突出する定着根入
部である複数のレグ432とよりなる。レグ432は、
現場状況に応じ適宜所定本数を設ける。そして、前記ジ
ャケット42を据付脚部43のレグ432の位置に合せ
て掘削した据付孔21に据付けし、前記据付孔21に固
化材7を充填して根固めする。以上説明したように、ジ
ャケット42は、前述した底版431により重力式の効
果を得ることができ、かつ各レグ432を水底2に定着
させることによる効果も得ることができる。またジャケ
ット42の根固めと同時に、据付脚部43の上面にバラ
ストとなるコンクリートなどの層を構築することによ
り、重力式据付効果を高めることも考えられる。
【0014】
【発明の実施の形態3】本発明の水中構造物の据付方法
に用いるジャケットは、ジャケットの外杭の内部より掘
削しないから、図11に示すように外杭を水底まで直線
に構成する必要がない。従って、図1に示すような多節
型ジャケット4や図11に示すような曲線型ジャケット
44などジャケットを多種多様な形状とすることが可能
である。
【0015】
【発明の実施の形態4】また、前述したように外杭の内
部より掘削しないから、ジャケットの格点部の補強にお
いても外杭内部に補強工を施すことが可能である。これ
により、従来のように外杭の肉厚を大きくする方法と比
較して軽量かつ確実な補強工を施すことができる。補強
工の例としては、図12に示すように外杭の内部に補強
材45を配置して補強する方法や、図13に示すような
骨組み型ジャケットの場合、格点部に剛性を考慮した連
結構造46を採用する方法などが考えられる。
【0016】
【発明の効果】本発明は以上説明したようになるから次
のような効果を得ることができる。 <イ>硬質地盤において施工した場合でも、骨組み構造
を設置し、根固めするだけで完成するため、現地作業期
間が非常に短くなる。よって補助工法が不要となり、交
互作業など一切不要であるから、現地作業時間を大幅に
短縮できる。 <ロ>据付孔を拡底させたことにより、基礎の先端部が
拡がり杭の引抜き抵抗力が増大する。これにより杭の根
入れ長を短くしながらも、充分な杭の引抜き抵抗力を発
揮できる。 <ハ>据付孔を拡底させたことにより、杭径を大きくせ
ずに杭の根入れ長を短くできるから、上部工も経済的断
面となる。 <ニ>現地作業期間を短縮できるため、初期安定対策は
簡易な方法でも可能となる。 <ホ>杭の内部より格点部を補強できるため、ジャケッ
ト自体が軽量となり、作業性が向上する。 <ヘ>ジャケットの外杭の内部より掘削しないから、外
杭を水底まで直線に構成する必要がなく、ジャケットを
多種多様な形状とすることが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図1】 水中構造物の据付方法により据付けしたジ
ャケットの側面図
【図2】 実施の形態1に係る据付孔の掘削時の説明
【図3】 実施の形態1に係るジャケット据付時の説
明図
【図4】 実施の形態1に係るジャケット根固め時の
説明図
【図5】 図4における Vの拡大図
【図6】 従来の杭の引抜き抵抗力の説明図
【図7】 本発明の杭の引抜き抵抗力の説明図
【図8】 実施の形態1に係るその他の据付孔の側面
図1
【図9】 実施の形態1に係るその他の据付孔の側面
図2
【図10】 実施の形態2に係る据付脚部の説明図
【図11】 実施の形態3に係る曲線型ジャケットの側
面図
【図12】 実施の形態4に係る格点部の縦断面図1
【図13】 実施の形態4に係る格点部の縦断面図2
【図14】 従来のジャケット据付作業の説明図
【図15】 従来のジャケットの格点部の縦断面図
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 角谷 孝義 大阪府大阪市北区中之島3丁目3番22号 関西電力株式会社内 (72)発明者 西本 潔 大阪府大阪市北区中之島3丁目3番22号 関西電力株式会社内 (72)発明者 野田 隆二 大阪府大阪市北区中之島3丁目3番22号 関西電力株式会社内 (72)発明者 太田 耕一 大阪府大阪市北区中之島3丁目3番22号 関西電力株式会社内 (72)発明者 松木田 正義 東京都新宿区西新宿一丁目25番1号 大成 建設株式会社内 (72)発明者 高瀬 義行 東京都新宿区西新宿一丁目25番1号 大成 建設株式会社内 (72)発明者 秋里 乃武宏 東京都新宿区西新宿一丁目25番1号 大成 建設株式会社内 Fターム(参考) 2D046 DA64

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 水底に拡幅部を有する据付穴を掘削
    し、 前記据付穴に水中構造物の定着根入部を挿入し、 前記定着根入部と据付穴との間に固化材を注入して根固
    めすることを特徴とする、 水中構造物の据付方法。
  2. 【請求項2】 請求項1に記載の水中構造物の据付方
    法において、定着根入部を杭単体で構成したことを特徴
    とする、水中構造物の据付方法。
  3. 【請求項3】 請求項1または請求項2に記載の水中
    構造物の据付方法において、定着根入部を水中構造物の
    下端に形成した底版の底面より突出させて構成したこと
    を特徴とする、水中構造物の据付方法。
  4. 【請求項4】 請求項1乃至請求項3のいずれかに記
    載の水中構造物の据付方法において、定着根入部の外周
    に定着用突起を設けたことを特徴とする、水中構造物の
    据付方法。
  5. 【請求項5】 請求項1乃至請求項4のいずれかに記
    載の水中構造物の据付方法において、水中構造物の定着
    根入部内を介して据付孔に固化材を注入して根固めする
    ことを特徴とする、水中構造物の据付方法。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002206218A (ja) * 2001-01-09 2002-07-26 Electric Power Dev Co Ltd 桟橋構造
CN103132597A (zh) * 2011-11-30 2013-06-05 青岛理工大学 摇摆墙结构体系以及采用该体系的海洋平台
JP2019100070A (ja) * 2017-12-01 2019-06-24 五洋建設株式会社 洋上風力発電施設の基礎構造およびその施工方法
KR20220143318A (ko) * 2021-04-16 2022-10-25 현대건설주식회사 자켓 기초구조물 선천공 거치 시공방법 및 이를 이용한 자켓 기초구조물

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