JP2003003483A - 沈埋函の沈設装置及び沈設方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 水深の深い、流れのある水域でも、沈設位置
を決めるための細かな管理を容易にできる沈埋函の沈設
装置及び沈設方法を提供することを目的とする。 【解決手段】 スクリュー４を回転駆動する駆動手段を
備えたスクリュー装置３と、このスクリュー装置３を沈
埋函２に脱着自在に取り付ける把持手段８とからなり、
スクリュー装置３を把持手段８を介して沈埋函２に複数
取り付けて構成する。沈埋函２を吊り下げているワイヤ
７を緩めながら沈埋函２を降下させると同時に、スクリ
ュー４を回転させて水流の抵抗に対して沈埋函２の姿勢
を制御しながら沈設する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、沈埋函の沈設装置
及び沈設方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】運河、海峡など、水路下にトンネルを構
築する方法として、沈埋トンネル工法がある。ドッグで
構築した沈埋函を船で曳航して、トンネルを構築する所
定の場所に沈設し、沈めてあった沈埋函と水面下で接続
し、埋め戻して沈埋トンネルを構築する。従来は、沈埋
函を沈設するにあたって、以下のような手順で行ってい
る。即ち、沈埋函ａを設置する水底ｂの土砂をグラブ船
のグラブバケットなどでつかんで浚渫した後、沈埋函ａ
を水に浮かべて曳航し、水上に浮いているプレージング
バージｃ上から沈埋函ａをワイヤｄで吊り下ろして、水
底ｂの所定位置に設置する（図４参照）。通常、ワイヤ
ｄは４本使用し、ウインチｅを駆動して沈埋函ａの水平
位置を制御しながらワイヤｄを吊り下げて沈埋函ａを水
底ｂに下げていく。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記し
た従来の沈設方法を水深の深い（例えば６０メート
ル）、流れのある水域に使用するには、次のような問題
点がある。 ＜イ＞水深が深いとワイヤが長くなりすぎ、沈設位置を
決めるための細かな管理が困難である。 ＜ロ＞ワイヤが長くなりすぎると水流に流され、上記＜
イ＞同様、沈設位置を決めるための細かな管理が困難で
ある。 ＜ハ＞水深が深いと、沈めてあった沈埋函と水面下で接
続するための潜水作業が困難になる。

【０００４】

【発明の目的】本発明は上記したような従来の問題点に
鑑みて考えられたもので、水深の深い、流れのある水域
でも、沈設位置を決めるための細かな管理を容易にでき
る沈埋函の沈設装置及び沈設方法を提供することを目的
とする。また本発明は、潜水作業が不要で、遠隔操作が
可能な沈埋函の沈設装置及び沈設方法を提供することを
目的とする。本発明は、上記目的のうち少なくとも一つ
を達成するようにしたものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記のような目的を達成
するために、本発明に係る沈埋函の沈設装置は、ワイヤ
で降下しつつ沈埋函を水底に沈設する沈埋函の沈設装置
であって、スクリューを回転駆動する駆動手段を備えた
スクリュー装置と、前記スクリュー装置を沈埋函に脱着
自在に取り付ける把持手段と、からなり、前記スクリュ
ー装置を前記把持手段を介して前記沈埋函に複数取り付
けて構成したことを特徴とするものである。

【０００６】また本発明に係る沈埋函の沈設装置の把持
手段は、沈埋函に設けた突起を脱着自在に把持するチャ
ックからなり、該チャックをスクリュー装置に設けたこ
とを特徴とするものである。

【０００７】また本発明に係る沈埋函の沈設装置は、沈
埋函とスクリュー装置との間に回転盤を介在させ、スク
リュー装置を沈埋函の取付面とほぼ平行する面内で回転
自在としたことを特徴とするものである。

【０００８】さらに本発明に係る沈埋函の沈設方法は、
上記沈埋函の沈設装置を使用し、沈埋函を吊り下げてい
るワイヤを緩めながら該沈埋函を降下させると同時に、
スクリューを回転させて水流の抵抗に対して沈埋函の姿
勢を制御し、前記沈埋函を水底に沈設し、前記沈埋函を
既に沈設されている別の沈埋函と接合した後にスクリュ
ー装置を取り外して行うものである。

【０００９】

【発明の実施の形態１】以下図面を参照しながら、本発
明に係る一実施の形態について説明する。本発明の沈埋
函の沈設装置１は、スクリュー４を回転駆動するスクリ
ュー装置３と、このスクリュー装置３を沈埋函２に脱着
自在に取り付ける把持手段８などからなる。沈埋函２に
スクリュー装置３を複数取り付けて、それぞれのスクリ
ュー４を回転し、水流の抵抗に対して沈埋函２の姿勢を
制御しながら沈埋函２を水底に沈設するものである。

【００１０】＜イ＞沈埋函 沈埋函２は、ＲＣ（鉄筋コンクリート）構造、鋼殻構造
など各種の構造を採用することができる。沈埋函２は、
例えばドライドックなどで製作し、沈埋函２を沈設する
位置まで船で曳航していく。沈埋函２の上部には、スク
リュー装置３を取り付けるための突起２１を沈埋函２の
トンネル軸方向に多数設ける。なお、突起２１は、トン
ネル軸方向に長く延びるように形成してもよい。沈埋函
２の隅部付近に４本のワイヤ７を取り付け、このワイヤ
７の先を図示していないが、従来と同様にプレージング
パージ（沈設作業船）などに搭載した吊下げ用ウインチ
に巻回し、沈埋函２を垂下する。

【００１１】＜ロ＞スクリュー装置 スクリュー装置３は、回転自在のスクリュー４、スクリ
ュー４を回転駆動する駆動手段及び収容ケース６などか
らなる。収容ケース６にスクリュー軸４１を回転自在に
軸支し、スクリュー軸４１先端のスクリュー４を収容ケ
ース６の外側に位置させる。スクリュー軸４１の後方に
取り付けた歯車４２が収容ケース６内に設置したモータ
５の歯車５１と噛み合って、モータ５の回転がスクリュ
ー４に伝わる。したがって、モータ５及び歯車４２，５
１は、スクリュー４を回転駆動する駆動手段を構成す
る。スクリュー装置３には、モータ５を駆動制御するた
めの動力用ケーブル１０が取り付けられ、この動力用ケ
ーブル１０の先をプレージングパージなどのコントロー
ル室に接続し、スクリュー４の回転を遠隔操作できるよ
うになっている。スクリュー装置３の下部に、沈埋函２
の突起２１を把持する把持手段８を設ける。

【００１２】＜ハ＞把持手段 把持手段８は、沈埋函２に設けた突起２１を脱着自在に
把持するチャックなどで構成する。それぞれのチャック
８で突起２１を把持することによって、多数のスクリュ
ー装置３を沈埋函２の上部に取り付けることができる。
本発明で重要なことは、スクリュー４を回転させて、そ
の推進力によって水流の抵抗に対して沈埋函２の姿勢を
制御することにある。したがって、水流の方向とスクリ
ュー４による推進方向とがほぼ一致するように、突起２
１とチャック８の位置関係を定めてスクリュー装置３を
沈埋函２の上部に取り付ける。図１では、沈埋函２のト
ンネル軸が水流（潮流）の向きと直交した状態で沈埋函
２を沈設する場合を示しており、スクリュー装置３はト
ンネル軸に対して直角に、対にして沈埋函２の上部に取
り付けている。図１に示すようにスクリュー装置３を取
り付けるに際し、対になったスクリュー装置３のスクリ
ュー４の向きを互いに外側に向けて取り付ける。また、
スクリュー装置３には、チャック８を開閉するための脱
着用ケーブル１１を取り付けており、この脱着用ケーブ
ル１１の先は、動力用ケーブル１０と同様にプレージン
グパージなどのコントロール室に接続し、遠隔操作でき
るようになっている。

【００１３】次に本発明の沈設装置を使用して沈埋函を
沈設する方法について説明する。

【００１４】＜イ＞沈埋函の曳航 ドライドックなどで製作した沈埋函２を沈設現場まで、
例えば２隻のプレージングパージなどによって曳航す
る。沈設現場に到着したら、従来と同様に２隻のプレー
ジングパージに搭載した吊下げ用ウインチから４本のワ
イヤ７をそれぞれ沈埋函２に接続する。沈埋函２の突起
２１をチャック８で把持し、複数のスクリュー装置３を
沈埋函２の上部に取り付ける。なお、スクリュー装置３
の取り付けは沈設現場でなく、ドライドックなどで行っ
てもよい。

【００１５】＜ロ＞沈埋函の降下 沈埋函２に注水し、吊下げウインチのワイヤ７を繰り出
しながら沈埋函２を降下する。沈埋函２を降下していく
と、沈埋函２は潮流下において流体力を受け、不安定な
状態となる。本発明では、スクリュー装置３のスクリュ
ー４を回転させて、その推進力によって水流の抵抗に対
して沈埋函２の姿勢を制御することができるので、水流
の流れに応じてスクリュー４を回転駆動する。水流の速
い場所では、それに坑する側のスクリュー４、即ち水流
と向かい合ったスクリュー４を回転駆動する。動力用ケ
ーブル１０がプレージングパージなどのコントロール室
に接続されているので、コントロール室からの遠隔操作
でスクリュー４を回転駆動することができる。それぞれ
のスクリュー４を単独運転することにより、沈埋函２の
姿勢を細かく制御することができる。また、沈埋函２の
水平の姿勢制御だけでなく、沈埋函２のトンネル軸と直
交する垂直軸周りの回転や振動、即ち、ヨーイングの制
御も行うことができる。このようにスクリュー装置３を
作動しながら沈埋函２を、既に沈設されている別の沈埋
函と接続できる位置に沈設する。沈埋函２を沈設するに
当たって、例えば既に沈設されている沈埋函より超音波
を出し、沈設する沈埋函２側で受けるなどして沈埋函相
互の位置を計測しながら沈設するのが好ましい。

【００１６】＜ハ＞沈埋函の接合 既に沈設されている別の沈埋函側から沈埋函２を引き込
んで、水圧を利用して沈埋函相互の接合を行う。接合す
る接合部付近では、複数のスクリュー装置３のオン、オ
フ操作を頻繁に行いながら沈埋函２の姿勢を微調整す
る。なお、沈埋函２のトンネル軸方向にもスクリュー装
置３を装備しておけば、接合する際、このスクリュー装
置３を駆動して沈埋函２をトンネル軸方向へ移動させる
ことができる。このため、既に設置している沈埋函側か
ら沈設する沈埋函２の引込作業が不要になり、工期短縮
や工事費の低減につながる。沈埋函２を既に沈設されて
いる別の沈埋函と接合したら、チャック８を開放してス
クリュー装置３を取り外す。チャック８を開閉する脱着
用ケーブル１１がプレージングパージのコントロール室
に接続されているので、コントロール室からの遠隔操作
でチャック８を開放することができる。

【００１７】沈埋函が大型化するほど、潮流などの影響
を受けることから沈埋函を正確な位置に沈設するのが困
難であるが、本発明ではスクリュー４を回転させるだけ
の簡易な手法でもって沈埋函の沈設位置を修正すること
ができるので、流れの速い潮流下でも労力を要すること
なく、所定の沈設場所へ沈設できる。また、スクリュー
装置３を沈埋函２の側部（水面以下）に取り付けること
によって、沈埋函２を船で曳航しなくても沈埋函２がス
クリュー装置３の駆動で自走する利点がある。

【００１８】

【発明の実施の形態２】沈埋函２とスクリュー装置３と
の間に回転盤１３を介在してもよい（図３参照）。図示
していないが、例えばスクリュー装置３の下部に回転盤
１３を取り付け、回転盤１３に沈埋函２の突起２１を把
持する把持手段（チャック）８を設ける。回転盤１３を
介在することによって、スクリュー装置３を沈埋函２の
取付面とほぼ平行する面内で回転させてスクリュー４を
任意の方向へ向け、沈埋函２の姿勢をより細かく制御す
ることができる。また、沈埋函２の接合時にスクリュー
装置３の向きを変えて沈埋函２をトンネル軸方向へ移動
させることができ、前記したように既に設置している沈
埋函側から沈設する沈埋函２の引込作業が不要になり、
工期短縮や工事費の低減につながる。

【００１９】

【本発明の効果】本発明の沈埋函の沈設装置及び沈設方
法は、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＞スクリューを回転駆動する駆動手段を備えたスク
リュー装置を沈埋函に複数取り付けて構成してなるか
ら、流れの速い潮流下においてもスクリューを回転させ
ながら水流の抵抗に対して沈埋函の姿勢を制御し、沈埋
函を所定の沈設場所へ正確に沈設することができる。 ＜ロ＞また、水深が深く、長いワイヤが流されても、ス
クリューを回転させながら沈埋函の姿勢を制御し、沈設
位置を決めるための細かな管理が簡単にできる。 ＜ハ＞さらに、沈埋函を所定の沈設場所へ正確に沈設す
ることができるので、既に沈設されている別の沈埋函と
接続するための潜水作業が不要になる。 ＜ニ＞スクリュー装置を沈埋函に脱着自在に取り付ける
把持手段を有しているので、沈埋函を既に沈設されてい
る別の沈埋函と接続したらスクリュー装置を取り外すこ
とができ、またさらにスクリュー装置をこれから沈設し
ようとする沈埋函に取り付けて使用することができる。 ＜ホ＞スクリュー装置を沈埋間との取付面内で回転自在
としたので、スクリュー装置を沈埋函のトンネル軸方向
へ回転し、沈埋函をトンネル軸方向へ移動させることが
できる。このため、既に設置している沈埋函側から沈設
する沈埋函の引込作業が不要になり、工期短縮や工事費
の低減につながる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の沈設装置を示す説明図。

【図２】スクリュー装置の説明図で、（ａ）は側面から
見た図。（ｂ）は正面から見た図。

【図３】沈設装置他の実施例を示す説明図。

【図４】従来の沈設の状態を示す説明図。

【符号の説明】

１・・・沈設装置 ２・・・沈埋函 ２１・・突起 ３・・・スクリュー装置 ４・・・スクリュー ５・・・モータ ７・・・ワイヤ ８・・・把持装置

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 木村政俊 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） 2D055 AA08 EA02 EA05 GA07

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ワイヤで降下しつつ沈埋函を水底に沈設す
   る沈埋函の沈設装置であって、 スクリューを回転駆動する駆動手段を備えたスクリュー
   装置と、 前記スクリュー装置を沈埋函に脱着自在に取り付ける把
   持手段と、からなり、 前記スクリュー装置を前記把持手段を介して前記沈埋函
   に複数取り付けて構成したことを特徴とする沈埋函の沈
   設装置。
2. 【請求項２】請求項１に記載する沈埋函の沈設装置にお
   いて、把持手段は、沈埋函に設けた突起を脱着自在に把
   持するチャックからなり、該チャックをスクリュー装置
   に設けたことを特徴とする、沈埋函の沈設装置。
3. 【請求項３】請求項１または請求項２に記載する沈埋函
   の沈設装置において、沈埋函とスクリュー装置との間に
   回転盤を介在させ、スクリュー装置を沈埋函の取付面と
   ほぼ平行する面内で回転自在としたことを特徴とする、
   沈埋函の沈設装置。
4. 【請求項４】請求項１乃至請求項３のいずれかに記載す
   る沈埋函の沈設装置を使用し、 沈埋函を吊り下げているワイヤを緩めながら該沈埋函を
   降下させると同時に、スクリューを回転させて水流の抵
   抗に対して沈埋函の姿勢を制御し、 前記沈埋函を水底に沈設し、 前記沈埋函を既に沈設されている別の沈埋函と接合した
   後にスクリュー装置を取り外して行う、 沈埋函の沈設方法。