JP2000319849A - ドルフィンおよびドルフィンの施工方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】船舶，浮体構造物，洋上石油備蓄タンク等の係
留や接岸用等のドルフィンを比較的簡単な構造とし、か
つ施工も容易とし、工期および工費の大幅な低減を図れ
るようにする。 【解決手段】鋼製やコンクリート製の浮力を有する函体
２に支柱３と杭４を上下移動可能に設け、支柱３・杭４
を上方に突出するように仮固定した函体２を設置海域へ
曳航し、設置海域で函体２を仮係留した後、函体２をガ
イドとして支柱３を海底地盤Ｂに打設し、この支柱３を
ガイドとして函体２を注水により沈降させ、着底した函
体２と支柱３とをグラウト材等で固定した後、杭４を函
体２をガイドとして海底地盤Ｂ中に打設し、杭４の頭部
を函体２をグラウト材等で固定し、モノポットタイプの
係留や接岸用等のドルフィン１を構築する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、海上に設置される
浮体構造物や超大型浮体構造物に適用されるモノポット
タイプの係留や接岸用等のドルフィンあるいは上部工面
積を必要としない船舶や洋上石油備蓄タンク等に適用さ
れる係留や接岸用等のドルフィン、および係留や接岸用
等のドルフィンの施工方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】船舶や洋上石油備蓄タンクの係留や接岸
用等のドルフィンの構造形式は、図４に示すように、杭
式（ラーメン式，斜杭式，撓み式）、ジャケット式、重
力式がある。船舶や洋上石油備蓄タンクのドルフィンの
場合、船舶運搬物の荷揚げのためのスペースあるいは防
舷材等のメンテナンスのためのスペース等を確保するた
めに、上部にある程度の広い面積を有することが必要と
なることが多い。

【０００３】図４(a) に示す杭式ドルフィンの場合、複
数本の鋼管杭５０を正確に打設するための仮設の導材
（定規のイメージ）を設置し、鋼管杭５０を海底地盤に
打設していく。その後、洋上でコンクリートプラント船
を使用して現場打ちコンクリートで上部工５１を構築す
るか、もしくは、プレキャスト製の上部工５１を大型起
重機船で鋼管杭５０の上に設置する方法が採られる。

【０００４】図４(b) に示すジャケット式ドルフィンの
場合、ジャケット６０を海底面に設置し、ジャケットの
レグ６０ａを通して鋼管杭６１を海底地盤に打設する方
法が採られる。ジャケット６０の上には、前述と同様
に、現場打ちコンクリートやプレキャスト製の上部工６
２が設けられる。この方法では、ジャケット６０の運搬
や設置に大型起重機船が必要となることが多い。

【０００５】図４(c) に示す重力式ドルフィンの場合、
陸上もしくは海域で事前に製作したケーソン７０を曳航
し、沈設することにより、工事が行なわれる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】前述した船舶や洋上石
油備蓄タンクに用いられる係留や接岸用等のドルフィン
は、比較的大型な構造で施工も面倒であり、工期および
工費がかかり、特に多数のドルフィンを必要とする浮体
構造物や超大型浮体構造物に適用しようとすると、工期
および工費が増大し、経済的に不利である。

【０００７】浮体構造物や超大型浮体構造物のドルフィ
ンとしては、上部工はあくまで浮体の係留反力を受けそ
して下部工に伝える役目を持てば良いこととすれば、上
部工はコンパクトな構造が可能となり、モノポットタイ
プ等の構造形式が選択の一つになる。また、船舶や洋上
石油備蓄タンクにおいても、広い上部工面積が必要で無
い場合も、同形式のドルフィンが可能になる。

【０００８】本発明は、このような事情に鑑みなされた
もので、その目的は、比較的簡単な構造で浮体の係留を
行なうことができると共に、施工も容易となり、工期お
よび工費の大幅な低減を図ることができる係留や接岸用
等のドルフィンおよびその施工方法を提供することにあ
る。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明の係留や接岸用等
のドルフィンは、海底に沈設される函体（鋼製函体、プ
レキャストコンクリート函体等）と、この函体に下部が
固定され、頭部に上部工が設けられる支柱（鋼管柱等）
と、前記函体から海底地盤内に打設され、頭部が函体に
固定される杭（鋼管杭等）を備えていることを特徴とす
る（請求項１）。

【００１０】支柱および杭は、函体を上下移動可能な形
式とし、函体の曳航時には函体から上方に突出した状態
で仮固定でき、設置海域では、海上の函体をガイドして
支柱を海底地盤に仮打設でき、次にこの支柱をガイドし
て函体を沈設でき、さらに沈設した函体をガイド（導材
工）として杭を海底地盤に打設できるようにするのが好
ましい。

【００１１】本発明の係留や接岸用等のドルフィンの施
工方法は、支柱（鋼管柱等）と杭（鋼管杭等）を仮固定
した函体（鋼製函体，プレキャストコンクート函体等）
を設置海域へ曳航し、設置海域で前記函体を仮係留した
後、函体をガイドとして支柱を海底地盤に打設し、この
支柱をガイドとして函体を注水により沈降させ、着底し
た函体と支柱とを固定した後、杭を函体をガイドとして
海底地盤中に打設することを特徴とする（請求項２）。
函体と支柱下部の固定および函体と杭頭部の固定には、
グラウト材、もしくはグラウト材とせん断キーで結合す
るのが好ましい。

【００１２】以上のような構成において、係留や接岸用
等のドルフィンは、海底地盤に沈設される函体と、この
函体に下部が固定される支柱と、函体を海底地盤に固定
する複数本の杭から構成され、比較的簡単な構造のドル
フィンとすることができ、特に多数のドルフィンを必要
とする超大型浮体構造物において工期および工費の大幅
な低減を図ることができる。

【００１３】施工に際しては、函体が、施工時（曳航・
仮係留時）には、浮力体として機能すると共に、杭打設
のための仮設工としての導材工として機能し、完成時に
は函体をドルフィンの海中基礎フーチングとして利用で
きる。函体浮力を利用してドルフィン構造部材を運搬す
ることができるため、大型起重機船が不要となり、ま
た、杭を函体に上下移動可能な形式とし、函体をガイド
として杭を打設するため、特別な導材工も不要となり、
さらに、函体をガイドとして支柱を簡単に打設すること
ができる。ドルフィンの構造部材を利用して迅速な施工
ができるため、工期および工費の大幅な低減を図ること
ができる。

【００１４】さらに、函体・支柱・杭等をプレキャスト
部材等で構成することができ、基礎フーチング構築等の
ための洋上でのコンクリート打設が不要となる。また、
函体と支柱の結合，函体と基礎杭の結合はグラウト結合
とすることにより、比較的小型の作業船（モルタル船）
での施工が可能となる。また、函体が設置海域に入域直
後に、支柱の下部を海底地盤に仮打設することにより、
係留索による係留等の時間が短縮できると共に、施工に
おける不安定な状態を極力回避することができる。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、本発明を図示する実施の形
態に基づいて説明する。この実施形態は船舶に本発明を
適用した例であり、図１は本発明を係留および接岸併用
としてのドルフィンに適用した１例を示したものであ
る。図２は本発明の施工方法を工程順に示したものであ
る。

【００１６】図１において、本発明の係留や接岸用等の
ドルフィン１は、主として、浮力体・導材工・海中基礎
フーチングとして機能する函体２と、沈設した函体２か
ら海上に突出して船舶Ａを係留する支柱３と、函体２お
よび支柱３を海底地盤Ｂに固定するための複数本の杭４
と、支柱３の頭部に設置される係留のための面積の小さ
い上部工５から構成されている。

【００１７】函体２は、鋼殻や浮力体付き鋼製ジャケッ
トなどのプレファブ鋼製函体、あるいはＰＣ構造やＲＣ
構造などのプレキャストコンクリート函体であり、浮力
を有して海上を曳航することができると共に、バラスト
室に注水することにより海底へ沈設することができる。

【００１８】支柱３は、船舶Ａの係留反力を函体２およ
び杭４を介して海底地盤Ｂへ伝達する太径の柱であり、
鋼管柱とするのが好ましい。なお、プレキャストコンク
リート柱や鋼管とコンクリート等による複合柱でもよ
い。杭４も鋼管杭が好ましいが、プレキャストコンクリ
ート杭や複合杭でもよい。

【００１９】これら支柱３および杭４を函体２に上下移
動可能に取付け、海上に突出した状態で函体２と共に設
置海域に曳航でき、設置海域では、海上の函体２をガイ
ドして支柱３を仮打設でき、また、仮打設した支柱３を
ガイドとして函体２を沈設でき、さらに沈設した函体２
をガイド（導材工）として杭４を打設できるようにす
る。

【００２０】支柱３は、函体２の中央部に設けた取付孔
とガイド孔を兼ねる開口部２ａに挿入配置し、杭４は、
この開口部２ａの周囲に設けた取付孔とガイド孔を兼ね
る開口部２ｂに挿入配置し、これら開口部の周壁に設け
たローラ等を支柱３・杭４の外周面に当接させて支柱３
・杭４を上下移動可能に案内支持する。また、曳航時に
おける支柱３・杭４の函体２への仮固定は、支柱３・杭
４へピンを挿入するなどして行なえばよい。

【００２１】上部工５は、防舷材１１や係船柱１２等を
取付けるための部材であり、支柱３の頭部を取り囲む形
状の鋼製やコンクリート製の箱体とし、起重機船やクロ
ーラクレーン付きの台船等で運搬し、ドルフィン本体の
施工完了後に支柱３の頭部に設置され、グラウト材等で
固定される。

【００２２】以上のような構成の係留や接岸用等のドル
フィン１を次のような手順で設置海域に構築する（図２
参照）。なお、ドルフィン１は、船舶の場合、図１(b)
に示すように、船舶Ａの片側において船舶に接するよう
に、あるいは船舶から離して多数配置される。１３はプ
ラットフォームである。

【００２３】(1) 予め製作ヤードなどで製作した函体２
を進水させ、支柱３および杭４を函体２に仮固定する。
支柱３および杭４は、図２(i) に示すように、下部を開
口部２ａ，２ｂ内に挿入して固定し、函体２から上方へ
突出した状態とする。

【００２４】(2) 図２(i) に示すように、支柱３・杭４
が仮固定された函体２を曳船６により設置海域まで曳航
する。 (3) 図２(ii)に示すように、設置海域に到達すると、函
体２を係留索７により仮係留し、支柱３をバイブロハン
マーもしくは油圧ハンマー等により函体２の開口部２ａ
をガイドとして仮打設し、支柱３の下部を海底地盤Ｂ内
に仮固定する。この支柱３の仮固定後は、函体２の位置
保持を支柱３で行なえるため、自然環境条件によって
は、係留索７による係留を解除することができる。

【００２５】(4) 図２(iii) に示すように、函体２内に
注水を行い、函体２を支柱３をガイドとして沈設する。
杭４が上方に突出した状態の函体２が海底地盤Ｂ上に着
底する。

【００２６】(5) 図２(iii) の状態で函体２と支柱３と
を固定する。この固定は間詰めモルタル等のグラウト材
８を開口部２ａの内周面と支柱３の外周面との間に充填
することにより行う。間詰めモルタル等だけで強度が不
足する場合には、シアキー等を事前に取付けておく。

【００２７】(6) 図２(iv)に示すように、水中バイブロ
ハンマーやヤットコを併用し、バイブロハンマーあるい
は油圧ハンマーにより、杭４を函体２の開口部２ｂをガ
イドとして海底地盤Ｂ中に打設する。

【００２８】(7) 図２(v) に示すように、杭４の打設が
完了すると、函体２と杭４の頭部とを固定する。この固
定も間詰めモルタル等のグラウト材９を開口部２ｂの内
周面と杭４の外周面との間に充填することにより行い、
間詰めモルタル等だけで強度が不足する場合には、シア
キー等を事前に取付けておく。以上により、仮固定され
た支柱３が、海中基礎フーチングとしての函体２と杭４
により海底地盤Ｂに強固に固定される。

【００２９】(8) 図２(vi)に示すように、起重機船やク
ローラクレーン付き台船等の揚重機械を使用し、支柱３
の頭部に上部工５を設置し、間詰めモルタル等のグラウ
ト材１０で固定する。この場合も、間詰めモルタル等だ
けで強度が不足する場合には、シアキー等を事前に取付
けておく。

【００３０】(9) 防舷材１１や係船柱１２等の付属品の
取付けを行なう。完成したドルフィン１の一部およびプ
ラットフォーム１３に船舶Ａを接岸し、接岸用および係
留用のドルフィンの係船柱１２に係留索１４でもやうこ
とにより、船舶Ａの接岸および係留がなされる。なお、
上部工５に防舷材１１や係船柱１２等を取付けておき、
上部工５の設置と一緒に設置することもできる。上部工
５は支柱３を取り囲む形状でよく、占有面積の殆ど無い
コンパクトな構造とすることができる。

【００３１】また、支柱３の断面（径や板厚等）を小さ
くする場合は、図３に示すような斜材ブロック１５を事
前にあるいは事後に設置することで対応が可能である。
即ち、斜材ブロック１５は、支柱３の回りに複数配置さ
れ側面視で円錐台を構成する斜材１５ａと、複数の斜材
１５ａの上部を一体化し支柱３を隙間をおいて挿入可能
な上部円筒部１５ｂと、各斜材１５ａの下部に一体的に
設けられ杭４を隙間をおいて挿入可能な下部円筒部１５
ｃから構成し、図３(a) に示すように、函体２上に仮固
定された支柱３・杭４に斜材ブロック１５を予め組み付
けておき、設置海域で支柱３を仮打設した後、函体２と
共に沈設し、あるいは図３(b) に示すように、別途運搬
してきた斜材ブロック１５を杭４の打設完了後に支柱３
をガイドとして沈設する。斜材ブロック１５と支柱３お
よび杭４との固定は、前述と同様に間詰めモルタル等の
グラウト材１６やシアキー等で行う。

【００３２】なお、以上は船舶に適用する場合について
説明したが、これに限らず、浮体構造物，超大型浮体構
造物，洋上石油備蓄タンク等にも適用できることはいう
までもない。

【００３３】

【発明の効果】本発明は、以上のような構成からなるの
で、次のような効果を奏することができる。

【００３４】(1) 係留や接岸用等のドルフィンは函体と
支柱と複数本の杭から構成され、比較的簡単な構造のド
ルフィンとすることができ、多数のドルフィンを必要と
する船舶，浮体構造物，超大型浮体構造物において工期
および工費の大幅な低減を図ることができる。

【００３５】(2) 施工に際しては、函体を浮力体・導材
工・海中基礎フーチングとして利用でき、函体浮力を利
用してドルフィン構造部材を運搬することができるた
め、大型起重機船が不要となり、また、杭を函体に上下
移動可能に設け、函体をガイドとして杭を打設するた
め、特別な導材工も不要となり、さらに、函体をガイド
として支柱を簡単に打設することができ、ドルフィンの
構造部材を利用して迅速な施工ができるため、工期およ
び工費の大幅な低減を図ることができる。

【００３６】(3) 函体・支柱・杭等をプレキャスト部材
等で構成することができ、基礎フーチング構築等のため
の洋上でのコンクリート打設が不要となり、工費および
工期の面で有利となる。

【００３７】(4) 函体と支柱の結合，函体と基礎杭の結
合はグラウト結合とすることにより、比較的小型の作業
船（モルタル船）での施工が可能となり、工費および工
期の面で有利となる。

【００３８】(5) 函体が設置海域に入域直後に、支柱の
下部を海底地盤に仮打設することにより、係留索による
係留等の時間が短縮できると共に、施工における不安定
な状態を極力回避することができ、工費・工期・安全性
の面で有利となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の係留や接岸用等のドルフィンの１例を
示し、(a) はドルフィンの設置固定状態の斜視図、(b)
はドルフィンの配置状況を示す平面図である。

【図２】本発明の係留や接岸用等のドルフィンの施工方
法の１例を工程順に示す断面図である。

【図３】本発明のドルフィンにおいて斜材ブロックを設
けて支柱断面を小さくする場合を示す施工方法の断面図
である。

【図４】従来の係留や接岸用等のドルフィンの構造形式
を示す側面図である。

【符号の説明】

１……係留や接岸用等のドルフィン ２……函体、２ａ，２ｂ…開口部 ３……支柱 ４……杭 ５……上部工 ６……曳船 ７……係留索 ８……グラウト材 ９……グラウト材 １０……グラウト材 １１……防舷材 １２……係船柱 １３……プラットフォーム １４……係留索 １５……斜材ブロック １６……グラウト材

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 海底に沈設される函体と、この函体に下
   部が固定され、頭部に上部工が設けられる支柱と、前記
   函体から海底地盤内に打設され、頭部が函体に固定され
   る杭を備えていることを特徴とするドルフィン。
2. 【請求項２】 支柱と杭を仮固定した函体を設置海域へ
   曳航し、設置海域で前記函体を仮係留した後、函体をガ
   イドとして支柱を海底地盤に打設し、この支柱をガイド
   として函体を注水により沈降させ、着底した函体と支柱
   とを固定した後、杭を函体をガイドとして海底地盤中に
   打設することを特徴とするドルフィンの施工方法。