JP2003027509A - 沈埋函体の調整装置及び調整方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 水深の深い、流れのある水域でも、沈埋函体
のトンネル軸を既設沈埋函体のトンネル軸と一致させる
ことができるようにした沈埋函体の調整装置及び調整方
法を提供することを目的とする。 【解決手段】 沈埋函体１の底面に複数のエアバッグ２
を設置し、このエアバッグにエアを供給するエア供給装
置３を沈埋函体に設ける。エア配管の途中に設けたバル
ブ５をコントロールしてエアバッグにエアを供給、排出
する。沈埋函体の移動方向と反対側のエアバッグのエア
を排出し、次いで沈埋函体の移動方向側のエアバッグの
エアを排出して沈埋函体を移動させながら調整を行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、沈埋函体の調整装
置及び調整方法に関するもので、特に沈埋函体の仮置き
後、既設沈埋函体に対して位置を調整するための調整装
置及び調整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。ドライド
ッグと呼ばれる陸上部で製作した沈埋函体を、船で所定
の場所まで曳航し、水底に沈設する。既に沈めてあった
沈埋函体と水面下で接続して１本の長いトンネルとし、
埋め戻して沈埋トンネルを構築する。沈埋函体のバラス
トタンクに注水し、吊下用ウインチの吊ワイヤを繰り出
しながら沈埋函体を降下し、沈設する。沈埋函体を沈設
する一連の作業の中で、既設沈埋函体側からジャッキで
沈埋函体を引き寄せる前及び水圧接合後、沈埋函体のト
ンネル軸の方向が既設沈埋函体のトンネル軸と一致する
ように調整する作業がある。従来は、図４に示すように
沈設作業船ｂと沈埋函体ａとの間を係留しているワイヤ
ｄを利用して沈埋函体ａのトンネル軸を既設沈埋函体の
トンネル軸と一致するように調整していた。沈埋函体ａ
が着底予定位置より軸方向あるいは横方向にずれている
場合は、ワイヤｄを巻回しているウインチｃを運転操作
することによって、ワイヤｄを介して沈埋函体ａの方向
を調整する。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記し
た従来のワイヤによる調整方法を６０メートル近い深海
で行うには、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、着底予定位
置に調整するための微調整が困難である。 ＜ロ＞ワイヤが長くなりすぎると水流に流され、上記＜
イ＞同様、着底予定位置に調整するための微調整が困難
である。

【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、沈埋函体のトンネル軸を既設沈埋函体のトンネル
軸と一致させることができるようにした沈埋函体の調整
装置及び調整方法を提供することを目的とする。

【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体の調整装置は、沈埋
函体の仮置き後、既設沈埋函体に対して位置を調整する
沈埋函体の調整装置であって、前記沈埋函体の底面に設
置した複数のエアバッグと、前記エアバッグにエアを供
給するエア供給装置と、前記エアバッグとエア供給装置
との間を結ぶエア配管と、からなり、前記エアバッグに
エアを供給または排出することによって沈埋函体の位置
を調整するようにしたことを特徴とするものである。ま
た本発明の沈埋函体の調整装置は、複数のエアバッグを
沈埋函体のトンネル軸方向の前後に、トンネル軸を中心
に対で設置したことを特徴とするものである。また本発
明の沈埋函体の調整装置は、エアバッグの上面及び下面
にそれぞれ鉄板を取り付けたことを特徴とするものであ
る。また本発明の沈埋函体の調整方法は、沈埋函体の仮
置き後、既設沈埋函体に対して位置を調整する沈埋函体
の調整方法であって、前記した沈埋函体の調整装置を使
用し、エアバッグにエアを供給して沈埋函体を浮かせ、
沈埋函体の移動方向と反対側のエアバッグのエアを排出
して沈埋函体を傾斜し、次いで沈埋函体の移動方向側の
エアバッグのエアを排出して沈埋函体を移動させ、以後
前記手順を繰り返しながら既設沈埋函体に対して沈埋函
体を移動させて調整を行うものである。さらに本発明の
沈埋函体の調整方法は、エアバッグにエアを供給して沈
埋函体を浮かせる際に、沈埋函体の移動方向と反対側の
エアバッグにエアを供給し、次いで沈埋函体の移動方向
側のエアバッグにエアを供給して行うものである。

【０００６】

【発明の実施の形態】以下図面を参照しながら、本発明
に係る実施の形態について説明する。

【０００７】＜イ＞全体の構成 沈埋函体１を設置する底面１１に複数のエアバッグ２を
取り付ける。沈埋函体１内部にエア供給装置３、エア配
管４、バルブ５を設け、水上の沈設作業船７の制御装置
８からバルブ５をコントロールし、エアバッグ２にエア
を供給したり排出したりする。エア供給装置３からエア
をエアバッグ２に供給して沈埋函体１を浮かせ、沈埋函
体１の移動方向と反対側のエアバッグ２のエアを排出し
て沈埋函体１を傾斜し、次いで沈埋函体１の移動方向側
のエアバッグ２のエアを排出して沈埋函体１を移動させ
る手順を繰り返しながら沈埋函体１のトンネル軸を既設
沈埋函体のトンネル軸と一致するまで移動させて調整を
行うものである。

【０００８】＜ロ＞沈埋函 沈埋函体１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。沈埋函体１
は、例えばドライドックなどで製作し、沈埋函体１の接
合端部をバルクヘッドで閉鎖する。沈埋函体１の底面１
１に複数のエアバッグ２を取り付ける。既設沈埋函体と
の接合部の止水性を確保するために、図示していない
が、従来と同様に沈埋函体１端面周縁部に加硫ゴムなど
の弾性材料で形成したゴムガスケットを取り付ける。図
示していないが、従来と同様に沈埋函体１の隅部付近に
４本の吊ワイヤを取り付け、この吊ワイヤの先を沈設作
業船７に搭載した吊下げ用ウインチに巻回し、沈埋函体
１を垂下する。

【０００９】＜ハ＞エアバッグ エアバッグ２は、密封されたゴム製品，プラスチック製
品の他、気密性を有する布等の繊維製品などで構成す
る。複数のエアバッグ２を沈埋函体１の底面１１にトン
ネル軸方向前後であって、トンネル軸を中心に対で設置
する。なお、トンネル軸を中心に何対設置してもよい。
エアバッグ２の上面(沈埋函体１と接する側)に継手４１
を介してエア配管４を接続する(図２参照)。エア配管４
は、沈埋函体１を貫通して後述するエア供給装置３に接
続し、エアをエアバッグ２内に供給したり、エアバッグ
２内のエアを排出したりする。設置時は、エアバッグ２
は畳まれた状態であり、後述するように沈埋函体１の調
整時にエアバッグ２の内部にエアを供給することによ
り、体積が膨張する構造である。沈埋函体１の底面１１
に複数のエアバッグ２を取り付けることによって、沈埋
函体１を支持して上方へ持ち上げることができる。エア
バッグ２は、膨張時の大きさが、沈埋函体１を持ち上げ
る設計高さを考慮した大きさであれば、従来から用いら
れている一般的なものを用いることができる。エアバッ
グ２は、平面が矩形の形状が好ましく、エアバッグ２の
底面の保護と矩形形状を保持するために、エアバッグ２
の上下には鉄板２０をサンドイッチ状に取り付ける(図
２参照)。

【００１０】＜ニ＞エア供給装置 沈埋函体１内部の所定の場所にエア供給装置３を設置す
る。エア供給装置３は、エアバッグ２にエアを供給する
装置で、コンプレッサ３０とエアタンク３１などからな
る。コンプレッサ３０は、往復式、ロータリー式、ター
ボ式などいずれのタイプのものを使用してもよく、また
圧力スイッチなどを備えて圧力を調整することができる
ようになっている。コンプレッサ３０で圧縮したエアを
つくり、この圧縮したエアをエアタンク３１に貯蔵す
る。なお、エアタンク３１には、エアが所定圧力よりも
上昇したらエアを外部へ逃がすように働くリリーフ弁な
どを備えるのが好ましい。コンプレッサ３０とエアタン
ク３１との間をエア配管４で接続し、さらにエア配管４
の先を分岐して、前記したように沈埋函体１を貫通し、
各エアバッグ２に接続する。エア配管４は、鋼管、銅
管、ゴムパイプ、合成樹脂パイプなどを使用することが
できる。なお、コンプレッサ３０は、沈埋函体１の内部
に設置することなく、沈設作業船７上に設置してもよ
い。

【００１１】＜ホ＞バルブ エア供給装置３と各エアバッグ２との間を結ぶエア配管
４の途中に、バルブ５を設ける。バルブ５は、エアの流
れの方向を切り換える方向制御弁である。各エアバッグ
２に対応して設けられたバルブ５を制御することによっ
て、エア供給装置３からのエアをそれぞれのエアバッグ
２へ供給したり、あるいはエアバッグ２内のエアを外部
に排出することができる。このバルブ５を、例えば電磁
弁で構成し、沈設作業船７（制御装置８）とバルブ５と
の間をケーブル６でつなぎ、バルブ５の切り替えを沈設
作業船７から遠隔操作する。なお、バルブ５を省略し、
前記したコンプレッサ３０を各エアバッグ２に対応して
設け、これらコンプレッサ３０をオン、オフ操作するこ
とによって、それぞれのエアバッグ２へエアを供給した
り、あるいはエアバッグ２内のエアを外部に排出するよ
うにしてもよい。

【００１２】＜ヘ＞沈設作業船 沈設作業船７のコントロール室などに、前記したバルブ
５の切替操作などを行う制御装置８を設置する。沈設作
業船７の甲板上には、図示していないが吊ワイヤを巻回
した吊下用ウインチを搭載し、４本の吊ワイヤを沈埋函
体１に接続して沈埋函体１を垂下する。吊下用ウインチ
による吊ワイヤの巻き取り及び繰り出し操作によって、
沈埋函体１の沈設位置を修正する。従来同様に沈設作業
船７の甲板上には、沈埋函体１をその長手方向（トンネ
ル軸方向）に移動するための軸方向操作用ウインチと、
横方向操作用ウインチをそれぞれ搭載する。各操作用ウ
インチに巻回された操作用ワイヤは、沈埋函体１上面の
シーブ群や水底に設けた固定アンカーなどに索取りして
巻掛ける。

【００１３】次に本発明の沈埋函体の調整装置を使用
し、沈埋函体の仮置き後、既設沈埋函体に対して位置を
調整する調整方法について説明する。

【００１４】＜イ＞沈埋函体の曳航 ドライドックなどで製作した沈埋函体１（沈埋函体１の
底面１１に複数のエアバッグ２を取り付けておく）を沈
設現場まで、２隻の沈設作業船７によって曳航する。沈
設現場に到着したら、従来と同様に吊下用ウインチの吊
ワイヤを沈埋函体１に接続し、各操作用ウインチの操作
用ワイヤを沈埋函体１上面のシーブ群や水底に設けた固
定アンカーなどに索取りして巻掛ける。

【００１５】＜ロ＞沈埋函体の降下 沈埋函体１に注水し、吊下用ウインチの吊ワイヤを繰り
出しながら沈埋函体１を降下する。

【００１６】＜ハ＞沈埋函体の調整作業 既設沈埋函体の付近に沈埋函体１を沈設する際、従来同
様、操作用ワイヤを操作し、沈埋函体１を既設沈埋函体
のトンネル軸上にくるように調整しながら行うが、水流
の影響を受けて沈埋函体１のトンネル軸は既設沈埋函体
のトンネル軸と一致しない。本発明は、一致していない
場合に既設沈埋函体のトンネル軸に沈埋函体１のトンネ
ル軸を一致させるように沈埋函体１を移動させながら調
整するものである。仮置き後、沈埋函体１のトンネル軸
が既設沈埋函体のトンネル軸に対して横方向にずれてい
る場合には、沈埋函体１を横方向に移動してトンネル軸
が一致するように正確な位置に調整する。即ち、図３に
おいて沈埋函体１を右方向へ移動する場合について説明
する。沈埋函体１の粗位置決めが完了したら、全てのエ
アバッグ２にエアを供給し、沈埋函体１を水底から高さ
ｈだけ浮かせる（図３（Ａ）参照）。次に沈埋函体１を
移動しようとする方向と反対側、即ち左側のエアバッグ
２のエアを外部に噴出する。これによって沈埋函体１は
傾き、水底のＱ点に接する（図３（Ｂ）参照）。今、沈
埋函体１を持ち上げた高さがｈであり、右側のエアバッ
グ２後端と沈埋函体１が接する位置をＰとし、Ｐから沈
埋函体１の後端までの長さをｌとするとＰＱ間の水平距
離は

【００１７】

【数１】

【００１８】となり、右側のエアバッグ２のエアを外部
に噴出することによって沈埋函体１は

【００１９】

【数２】

【００２０】だけ移動したことになる（図３（Ｃ）参
照）。例えば、ｌ＝１２メートル、ｈ＝０.７メートル
とすると、移動量は

【００２１】

【数３】

【００２２】である。

【００２３】次にエアバッグ２にエアを供給して、沈埋
函体１を再び図３(Ａ)に示すように高さｈだけ浮かせ
る。再び、前記した手順を繰り返しながら沈埋函体１を
移動する。エアバッグ２にエアを供給して沈埋函体１を
浮かせる際に、沈埋函体１の移動方向と反対側のエアバ
ッグ２にエアを供給して沈埋函体１を傾斜させ、次いで
移動方向側のエアバッグ２にエアを供給するようにする
と、前記した移動量と同じ分だけ、沈埋函体１を浮かせ
ながら移動することができる。１回の動作で数センチメ
ートルの移動が可能であり、これを繰り返すことで１０
センチメートル程度の移動を行うことができる。このよ
うに沈埋函体１のトンネル軸を既設沈埋函体のトンネル
軸と一致するまで移動して、調整を行い、沈埋函体１の
沈設を行う。

【００２４】これまで沈埋函体１をトンネル軸に対して
横方向へ移動することを述べたが、エアバッグ２はトン
ネル軸前後方向に設置しているので、前後方向へ移動し
て調整する場合にも利用することができる。なお、図示
していないが、沈埋函体１のサイドに補助装置(別なエ
アバッグ、ジャッキなど)を取り付けることによって、
さらに効果的に調整することができる。また、沈埋函体
１を調整後、エアバッグ２内にモルタルなどを注入する
ことで支持具として利用することができる。注入するモ
ルタルの量を変えることによって、高さ調節が可能であ
り、水底が不陸であっても、これに対応することができ
る。

【００２５】＜ニ＞沈埋函体の接合 上記のごとく沈埋函体１のトンネル軸を既設沈埋函体の
トンネル軸と一致するように調整した後、既設沈埋函体
側から沈埋函体１を引き込んで、水圧を利用して沈埋函
体相互の接合を行う。既設沈埋函体と沈埋函体１のバル
クヘッド間に残っている水を排除し、バルクヘッドを撤
去して内部から恒久的な継手を施工する。

【００２６】沈埋函体１が大型化するほど、潮流などの
影響を受けることからワイヤなどでは、沈埋函体１を正
確な位置に沈設するのが困難であるが、本発明では粗位
置決めが完了したらエアバッグ２にエアを供給、排出す
るだけのだけの簡易な手法でもって沈埋函体１を移動さ
せ、沈設位置を調整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がない。

【００２７】

【本発明の効果】本発明の沈埋函体の調整装置及び調整
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＞沈埋函体の底面に複数のエアバッグを取り付け、
このエアバッグにエアを供給して沈埋函体を浮かせ、次
いでエアバッグのエアを排出するだけのだけの簡易な手
法でもって沈埋函体を移動させ、沈設位置を調整するこ
とができるので、水深が深く、流れの速い潮流下でもワ
イヤによる調整と異なり、数センチメートルの微調整が
可能である。 ＜ロ＞また、沈埋函体全体の比重は１.１程度であるた
め、エアバッグに供給したエアの力で簡単に移動させる
ことができる。 ＜ハ＞さらに、沈設の段取りを片付けながら沈埋函体の
微調整ができるため、工事時間にゆとりがもてる。 ＜ニ＞沈埋函体の底面にエアバッグを取り付け、このエ
アバッグにエアを供給するエア供給装置を設置するだけ
でよいので、装置が簡単で、極めて経済的である。 ＜ホ＞エアバッグ内にモルタルなどを注入することで支
持具として利用することができ、注入するモルタルの量
を変えることによって、高さを調節し、水底の不陸に対
応することができる。 ＜ヘ＞水圧接合後も、沈埋函体の方向、高さの修正が可
能であり、このときは遠隔操作によることなく、人が函
体の内部で調整することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の沈埋函体の調整装置を示す説明図。

【図２】エアバッグの説明図。

【図３】沈埋函体の調整の手順を示す説明図で、（Ａ）
はエアバッグにエアを供給して沈埋函体を浮かせた図。
（Ｂ）は沈埋函体の移動方向と反対側のエアバッグのエ
アを排出して沈埋函体を傾けた図。（Ｃ）は沈埋函体の
移動方向側のエアバッグのエアを排出して沈埋函体を移
動させた図。

【図４】従来の沈埋函体の調整状態を示す説明図。

【符号の説明】

１・・・沈埋函体 ２・・・エアバッグ ２０・・鉄板 ３・・・エア供給装置 ４・・・エア配管 ５・・・バルブ ７・・・沈設作業船 ８・・・制御装置

───────────────────────────────────────────────────── 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 AA09 EA02 EA05

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】沈埋函体の仮置き後、既設沈埋函体に対し
   て位置を調整する沈埋函体の調整装置であって、 前記沈埋函体の底面に設置した複数のエアバッグと、 前記エアバッグにエアを供給するエア供給装置と、 前記エアバッグとエア供給装置との間を結ぶエア配管
   と、からなり、 前記エアバッグにエアを供給または排出することによっ
   て沈埋函体の位置を調整するようにしたことを特徴とす
   る、 沈埋函体の調整装置。
2. 【請求項２】請求項１に記載する沈埋函体の調整装置に
   おいて、複数のエアバッグを沈埋函体のトンネル軸方向
   の前後に、トンネル軸を中心に対で設置したことを特徴
   とする、沈埋函体の調整装置。
3. 【請求項３】請求項１または請求項２に記載する沈埋函
   体の調整装置において、エアバッグの上面及び下面にそ
   れぞれ鉄板を取り付けたことを特徴とする、沈埋函体の
   調整装置。
4. 【請求項４】沈埋函体の仮置き後、既設沈埋函体に対し
   て位置を調整する沈埋函体の調整方法であって、 請求項１乃至請求項３のいずれかに記載する沈埋函体の
   調整装置を使用し、 エアバッグにエアを供給して沈埋函体を浮かせ、 沈埋函体の移動方向と反対側のエアバッグのエアを排出
   して沈埋函体を傾斜し、 次いで沈埋函体の移動方向側のエアバッグのエアを排出
   して沈埋函体を移動させ、 以後前記手順を繰り返しながら既設沈埋函体に対して沈
   埋函体を移動させて調整を行う、 沈埋函体の調整方法。
5. 【請求項５】請求項４に記載する沈埋函体の調整方法に
   おいて、 エアバッグにエアを供給して沈埋函体を浮かせる際に、 沈埋函体の移動方向と反対側のエアバッグにエアを供給
   し、 次いで沈埋函体の移動方向側のエアバッグにエアを供給
   して行う、 沈埋函体の調整方法。