JP2000017647A

JP2000017647A - 水中構造物の据付方法

Info

Publication number: JP2000017647A
Application number: JP10186505A
Authority: JP
Inventors: 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
Original assignee: Taisei Corp; Kansai Electric Power Co Inc
Current assignee: Taisei Corp; Kansai Electric Power Co Inc
Priority date: 1998-07-01
Filing date: 1998-07-01
Publication date: 2000-01-18

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

【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

【特許請求の範囲】

【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。
【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。
【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。
【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。
【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。