JP2003049439A - ジャケット構造体 - Google Patents
ジャケット構造体Info
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Abstract
に且つ高精度に行うことで設置作業の作業性の向上を図
る。 【解決手段】 連結部材12によって複数の杭ガイド部
材13,14を連結すると共に、杭ガイド部材13の下
端部に高さ調整装置21を装着してジャケット構造体1
1を構成し、このジャケット構造体11を海上42から
沈降して水底地盤Gに載置し、このときに高さ調整装置
21を作動してジャケット構造体11の姿勢(水平度)
を調整した後、杭19,20を杭ガイド部材13,14
を通して水底地盤Gに打ち込んで固定する。
Description
立設する構造物を建設する場合に、水底地盤に設置して
用いられるジャケット構造体に関する。
打ち杭基礎、鋼管杭基礎、ケーソン基礎などが従来から
知られている。例えば、杭基礎によって建設された橋脚
では、複数本の杭が海底地盤の軟弱地盤を貫通して支持
地盤まで打ち込まれ、この各杭上に鉄筋コンクリートに
よってフーチングが構築され、このフーチングの上に橋
脚を立設し、この橋脚がフーチング内に予め埋め込まれ
たアンカーフレームにアンカーボルトにより接合されて
いる。また、ケーソン基礎によって建設された橋脚で
は、海底の支持地盤を所定広さ整地し、この地盤整地面
に内部にコンクリートが打設されたケーソンを設置し、
このケーソンの上に橋脚を立設し、この橋脚がケーソン
内に予め埋め込まれたアンカーフレームにアンカーボル
トにより接合されている。
的水深の大きい海底に橋脚を構築するときに、技術的に
困難性が伴い、高コストとなってしまうという問題があ
る。また、ケーソン基礎の場合、水深数十m程度までの
海底ならば問題ないが、それよりも深い海底にあって
は、地盤整地面を形成するのに大規模な海上工事を必要
とし、高コストで工事期間も長くなり、その間に航路を
制限しなければならず、更に、支持地盤の上層に軟弱地
盤があると、地盤改良工事も必要となってしまうという
問題がある。
るフーチングを構築したり、内部にコンクリートが打設
されたケーソンを設置するのを不要とすることで、建設
工事の容易化や低コスト化を図ったものとしてジャケッ
ト式基礎を用いた技術がある。図12に従来のジャケッ
ト式基礎によって建設された橋脚の概略を示す。
た橋脚において、図12に示すように、海底の支持地盤
001に対して、多数のガイドパイプ002が連結部材003に
よって連結されて構成されたジャケット構造体004を設
置し、図示しない杭打ち機によって各ガイドパイプ002
を用いて複数本の杭005が支持地盤001に打ち込まれてい
る。そして、このジャケット構造体004上に鉄筋コンク
リートによってフーチング006が構築されている。この
フーチング006内には予めアンカーボルト007とアンカー
フレーム008が埋め込まれており、このフーチング006の
上に橋脚009が立設して接合されている。
61−57721号公報に「マルチパイルジャケット構
造の水中基礎施工法」として開示されている。
来のジャケット式基礎施工法において、ジャケット構造
体004を支持地盤001に水平状態で設置する必要から、予
め、支持地盤001に受台を設置している。図13に従来
のジャケット構造体の設置作業を表す概略を示す。ま
ず、図13(a)に示すように、支持地盤001にセッティ
ングパイル011を打設し、図13(b)に示すように、こ
のセッティングパイル011の上部を切断して受台012を固
定する。そして、複数の受台012が設置されたら、図1
3(c)に示すように、ジャケット構造体004を沈降して
この受台012上に載置し、前述した杭005の打ち込み作業
を行う。
け、この受台012上にジャケット構造体004を沈降して載
置しているため、受台012の設置作業が水中での作業と
なり、作業性が悪く作業者にかかる負担が大きいという
問題がある。また、受台012の高さによりジャケット構
造体004の水平度を調整することから、このジャケット
構造体004を高精度に姿勢調整することができないとい
う問題がある。
あって、姿勢調整を容易に且つ高精度に行うことで設置
作業の作業性の向上を図ったジャケット構造体を提供す
ることを目的とする。
めの請求項1の発明のジャケット構造体は、水底地盤に
設置して構造物を建設するジャケット構造体において、
連結部材によって複数の杭ガイド部材が一体に連結さ
れ、下端部に前記水底地盤に対する高さ調整を行う高さ
調整手段が設けられたことを特徴とするものである。
前記高さ調整手段は、前記杭ガイド部材の下端部に装着
された取付架台と、前記水底地盤に設置される支持架台
と、前記取付架台と該支持架台とを連結する油圧ジャッ
キとを有することを特徴としている。
前記支持架台は、下端部に前記水底地盤上に載置される
リング形状の支持板を有することを特徴としている。
前記高さ調整手段は、前記杭ガイド部材の下端部に装着
された取付架台と、該取付架台に装着された複数の油圧
ジャッキと、該各油圧ジャッキによって上下移動する複
数の脚部とを有することを特徴としている。
前記高さ調整手段は、流体の給排により膨張・収縮する
タンクを有することを特徴としている。
施形態を詳細に説明する。
ット構造体を用いた設置された橋脚の概略、図2に本実
施形態のジャケット構造体の概略、図3に本実施形態の
高さ調整装置の正面視、図4に図3のIV−IV断面、図5
及び図6にジャケット構造体による橋脚の構築作業を表
す概略、図7に高さ調整装置によるジャケット構造体の
姿勢調整作業を表す概略を示す。
ト構造体11は、上部の軟弱地盤と下部の支持地盤とか
ら構成される図示しない水底地盤上に設置して構造物と
しての橋桁31の橋脚32を建設するためのものであ
る。即ち、このジャケット構造体11は、連結部材12
によって連結された複数の杭ガイド部材(レグ)13,
14と、この各杭ガイド部材13,14の上端集合部に
装着された中空形状をなすフーチング15とから構成さ
れている。
説明すると、図1及び図2に示すように、フーチング1
5は上鋼板16と下鋼板17と4枚の外周鋼板18によ
り矩形箱型形状に形成されており、中央部寄りに直杭用
の4つの杭ガイド部材13の上端部が貫入し、外側に斜
杭用の4つの杭ガイド部材14の上端部が貫入してい
る。この杭ガイド部材13,14は所定長さの円筒形状
をなし、杭ガイド部材13に対して杭ガイド部材14は
下部が外方に広がっており、各杭ガイド部材13,14
同志が複数の連結部材12によって一体に連結されてい
る。この杭ガイド部材13,14は、ジャケット構造体
11が水底地盤上に設置されたときに、ガイドとして直
杭19及び斜杭20をこの水底地盤に打ち込むためのも
のである。
チング15の上鋼板16及び下鋼板17に貫入して上方
に開口しているが、このフーチング15の内部には図示
しない複数の縦梁部材が格子状に配設され、杭ガイド部
材13,14がフーチング15の内面に連結支持されて
いる。また、フーチング15内には橋脚32の下部が貫
入し、縦梁部材に連結支持され、フーチング15から上
方に向けて橋脚32が立設されることとなる。
盤に設置されたとき、フーチング15が飛沫帯に位置す
るように構成されており、このフーチング15の外周部
に防食処理が施されており、この防食処理としては、例
えば、表面にチタン合金などの高耐食性金属を固定した
り、被覆コンクリートを介して犠牲鋼板を固定するよう
にしている。
杭ガイド部材13の下端部には水底地盤Gに対して高さ
調整を行う高さ調整装置21が設けられている(図2に
は、1つの杭ガイド部材13にだけ高さ調整装置21を
記載)。この高さ調整装置21において、図3及び図4
に示すように、杭ガイド部材13の下端部にはリング形
状をなす取付架台22が相対移動自在に嵌合し、複数の
取付ボルト23により杭ガイド部材13に取付けられて
いる。この取付架台22の下端部にはフランジ24が固
定され、4つのリブ25により補強されている。一方、
水底地盤Gに設置される支持架台26はリング形状をな
し、上端部にフランジ27が固定され、4つのリブ28
により補強されており、下端部にリング形状の支持板2
9が固定されている。そして、取付架台22のフランジ
24には4本の油圧ジャッキ30が装着されており、駆
動ロッド30aの先端部が支持架台26のフランジ27
に連結されている。
に取付架台22が複数の取付ボルト23により取付けら
れ、支持架台26の支持板29が水底地盤Gに設置され
た状態で、各油圧ジャッキ30を同期して伸縮すること
で、支持架台26に対して取付架台22を介して杭ガイ
ド部材13を上下移動し、その高さを調整することがで
きる。この場合、各油圧ジャッキ30の作動制御はジャ
ケット構造体11の上方から遠隔操作により可能となっ
ている。
用いた橋桁31及び橋脚32の建設工法について、図5
乃至図7を用いて説明する。
11は所定の工場のドック41にて製作され、予め、杭
ガイド部材13の下端部に高さ調整装置21を装着して
おり、製作が完了するとドック41内に海水を入れてこ
のジャケット構造体11を浮上させる。この場合、図5
(b)に示すように、ジャケット構造体11は中空形状を
なすフーチング15により浮力を得ると共に、各杭ガイ
ド部材13,14内に上端部から圧力空気を供給(圧
気)することで浮力を得て、ジャケット構造体11を海
上42に浮かべて全体のバランスをとっている。そし
て、前後一対の曵船43によって海上42に浮かんだジ
ャケット構造体11を牽引し、設置場所まで運搬する。
まで曳航されると、図6(a)に示すように、杭ガイド部
材13,14内へ注水を行うことで、ジャケット構造体
11のバランスをとりながら沈めていき、水底地盤Gに
位置決め載置し、ジャケット構造体11の姿勢、つま
り、水平度を調整する。即ち、図7(a)に示すように、
ジャケット構造体11の4つの杭ガイド部材13の下端
部にはそれぞれ高さ調整装置21が装着されており、各
高さ調整装置21の支持架台26が水底地盤Gに設置し
ている。ジャケット構造体11には水準器が搭載されて
おり、水底地盤Gが傾斜しているときには、この高さ調
整装置21を作動して傾いている杭ガイド部材13を上
昇する。この場合、図7(b)に示すように、各油圧ジャ
ッキ30を同期して伸長することで、支持架台26に対
して取付架台22と一体の杭ガイド部材13を上昇して
その高さを調整し、ジャケット構造体11の水平度を調
整する。
盤Gの所定の位置に位置決めされて水平度が調整される
ると、図6(a)に戻り、まず、このジャケット構造体1
1の上部に搭載した杭打ちハンマ44を用いてジャケッ
ト構造体11の杭ガイド部材13内に直杭19を挿入
し、この杭打ちハンマ44により直杭19を水底地盤G
へ打ち込んでいく。次に、図6(b)に示すように、杭打
ちハンマ44を用いてジャケット構造体11の杭ガイド
部材14内に斜杭20を挿入し、この杭打ちハンマ44
により斜杭20を水底地盤Gへ打ち込んでいく。
部材13,14を介して直杭19及び斜杭20が水底地
盤Gへ打ち込まれると、杭ガイド部材13,14と各杭
19,20とを溶接等により連結固定し、内部にコンク
リートを打設することで、ジャケット構造体11を水底
地盤Gに固定することができる。その後、杭打ち作業が
完了して多数の杭19,20によってジャケット構造体
11が水底地盤Gに設置されると、図6(c)に示すよう
に、ジャケット構造体11の上部に橋桁31を建設す
る。
材12によって複数の杭ガイド部材13,14を連結す
ると共に、杭ガイド部材13の下端部に高さ調整装置2
1を装着してジャケット構造体11を構成し、このジャ
ケット構造体11を海上42から沈降して水底地盤Gに
載置し、このときに高さ調整装置21を作動してジャケ
ット構造体11の姿勢(水平度)を調整した後、杭1
9,20を杭ガイド部材13,14を通して水底地盤G
に打ち込んで固定している。
数の杭ガイド部材13に装着された所定の高さ調整装置
21を遠隔により作動して高さ調整を行うことで、ジャ
ケット構造体11の姿勢を調整して容易に水平状態に位
置決めすることができる。そのため、作業者による水中
での作業が不要となって作業性が向上すると共に、各油
圧ジャッキ30の伸縮量をそれぞれ調整することで、ジ
ャケット構造体11の水平度を微調整することができ、
ジャケット構造体11を高精度に姿勢調整することがで
きる。そして、高さ調整装置21は支持架台26の支持
板29が水底地盤Gに設置されるため、軟弱地盤であっ
ても支持架台26は杭ガイド部材13を介してジャケッ
ト構造体11を支持することができる。なお、水底地盤
Gが軟弱地盤の場合は、水底地盤G上に面圧シートを敷
設し、この面圧シート上に高さ調整装置21を介してジ
ャケット構造体11を設置してもよい。
がなくなって作業が簡素化されると共に作業期間も短く
なり、また、ジャケット構造体11の小型軽量化が図れ
ると共に、フーチング15の重量が軽減されて転倒モー
メントが減少し、構造物を安定して支持でき、更に、フ
ーチング15上に橋脚32を容易に立設して製造コスト
を低減できると共に作業性を向上できる。
浮力によって海上42を曳航し、杭ガイド部材13,1
4等に注水することで沈下させればよく、運搬用の大型
クレーン船や台船が不要となると共に、設置時の吊上げ
・吊下げ作業も不要となり、コスト低減、作業時間の短
縮による作業効率の向上が図れる。また、このフーチン
グ15が密閉中空形状であるために、ジャケット構造体
11の設置後に浮力が作用し、橋脚32からジャケット
構造体11に作用する荷重を低減することができ、ジャ
ケット構造体11を支持する杭19,20の本数を減少
してジャケット構造体11の小型軽量化が図れる。ま
た、連結部材12により杭ガイド部材13,14を連結
し、フーチング15内でこの杭ガイド部材13,14を
縦梁部材21を介して連結したことで、振動に対してこ
のジャケット構造体11全体が撓んでその揺れを吸収す
ることで、コンクリートなどの剛体に対して耐震性に優
れている。
ット構造体に装着された高さ調整装置の正面視、図9に
高さ調整装置によるジャケット構造体の姿勢調整作業を
表す概略、図10に本発明の第3実施形態に係るジャケ
ット構造体に装着された高さ調整装置の正面視、図11
に高さ調整装置によるジャケット構造体の姿勢調整作業
を表す概略を示す。なお、前述した実施形態で説明した
ものと同様の機能を有する部材には同一の符号を付して
重複する説明は省略する。
整装置51において、杭ガイド部材13の下端部には円
筒形状をなす取付架台52が相対移動自在に嵌合し、複
数の取付ボルト53により杭ガイド部材13に取付けら
れている。この取付架台52の上端部には取付フランジ
54が固定され、4つのリブ55により補強されている
一方、取付架台52の下端部には2つの支持フランジ5
6が固定されている。また、取付架台52の取付フラン
ジ54に4本の油圧ジャッキ57が装着されており、各
駆動ロッド58の先端部は連結フランジ59を介して脚
部60が固定され、各脚部60は支持フランジ56を貫
通して下方に延出している。
ガイド部材13の下端部に複数の取付ボルト53により
取付架台52を取付けた状態で、ジャケット構造体11
を沈降させたとき、水底地盤Gが傾斜していると高さ調
整装置51が水底地盤G上に適正に設置されたない。こ
の場合、図9(b)に示すように、傾斜した水底地盤Gに
応じて各油圧ジャッキ57の伸長量を異ならせること
で、各脚部59の下端部が水底地盤Gに適正に設置して
杭ガイド部材13を支持することができると共に、その
高さを調整することができる。
調整装置61において、ジャケット構造体11の下端部
の四方には枠体62によりゴム製の伸縮タンク63が装
着される一方、ジャケット構造体11の上部にはエアポ
ンプ64及び操作弁65が搭載されており、このエアポ
ンプ64及び操作弁65はエアホース66により各伸縮
タンク63に接続されている。なお、伸縮タンク63に
水(海水)を供給して伸縮するようにしてもよい。
伸縮タンク63を取付けた状態で、ジャケット構造体1
1を沈降させると、各高さ調整装置91は、図11(a)
に示すように、伸縮タンク63が収縮状態で水底地盤G
に設置している。ジャケット構造体11の高さを調整す
る場合には、エアポンプ64を作動して操作弁65を開
放し、エアホース66を通して所定の伸縮タンク63に
エアを供給すると、図11(b)に示すように、伸縮タン
ク63が膨張することで杭ガイド部材13,14を上昇
し、その高さを調整してジャケット構造体11の水平度
を調整することができる。
さ調整装置21,51を杭ガイド部材13の下端部に装
着したが、杭ガイド部材14の下端部や連結部材12で
あってもよい。
造体11のフーチング15を矩形箱型形状に形成した
が、その形状に限定されるものではなく、円形箱型形状
でもよい。また、図1に詳細に示すように、2つのジャ
ケット構造体11を並設して設置し、門型をなす橋脚3
2を支持して吊り橋としたが、斜張橋であってもよい。
説明したように請求項1の発明のジャケット構造体によ
れば、連結部材によって複数の杭ガイド部材を一体に連
結して構成し、下端部に水底地盤に対する高さ調整を行
う高さ調整手段を設けたので、水底地盤が傾斜していて
も高さ調整装置により高さ調整を行うことで、ジャケッ
ト構造体の姿勢を調整して容易に水平状態に位置決めす
ることができ、作業者による水中での作業を不要として
作業性を向上することができると共に、水平度を微調整
することで高精度に姿勢調整することができる。
ば、高さ調整手段を、杭ガイド部材の下端部に装着され
た取付架台と、水底地盤に設置される支持架台と、取付
架台と支持架台とを連結する油圧ジャッキとで構成した
ので、各油圧ジャッキの伸縮量をそれぞれ調整すること
で、ジャケット構造体の水平度を微調整することがで
き、ジャケット構造体を容易に、且つ、高精度に姿勢調
整することができる。
ば、支持架台の下端部に水底地盤上に載置されるリング
形状の支持板を設けたので、軟弱地盤であっても支持架
台の支持板により杭ガイド部材13を介してジャケット
構造体11を安定して支持することができる。
ば、高さ調整手段を、杭ガイド部材の下端部に装着され
た取付架台と、取付架台に装着された複数の油圧ジャッ
キと、各油圧ジャッキによって上下移動する複数の脚部
とで構成したので、傾斜した水底地盤に応じて各油圧ジ
ャッキを個別に作動して伸長量を異ならせることで、各
脚部の下端部が水底地盤に適正に設置して杭ガイド部材
を支持することができ、ジャケット構造体11を安定し
て支持することができる。
ば、高さ調整手段を流体の給排により膨張・収縮するタ
ンクにより構成したので、伸縮タンクを膨張させるだけ
で容易に杭ガイド部材を上昇してその高さを調整し、ジ
ャケット構造体の水平度を調整することができる。
を用いた設置された橋脚の概略図である。
る。
概略図である。
概略図である。
整作業を表す概略図である。
に装着された高さ調整装置の正面図である。
整作業を表す概略図である。
体に装着された高さ調整装置の正面図である。
調整作業を表す概略図である。
橋脚の概略図である。
略図である。
Claims (5)
- 【請求項1】 水底地盤に設置して構造物を建設するジ
ャケット構造体において、連結部材によって複数の杭ガ
イド部材が一体に連結され、下端部に前記水底地盤に対
する高さ調整を行う高さ調整手段が設けられたことを特
徴とするジャケット構造体。 - 【請求項2】 請求項1記載のジャケット構造体におい
て、前記高さ調整手段は、前記杭ガイド部材の下端部に
装着された取付架台と、前記水底地盤に設置される支持
架台と、前記取付架台と該支持架台とを連結する油圧ジ
ャッキとを有することを特徴とするジャケット構造体。 - 【請求項3】 請求項2記載のジャケット構造体におい
て、前記支持架台は、下端部に前記水底地盤上に載置さ
れるリング形状の支持板を有することを特徴とするジャ
ケット構造体。 - 【請求項4】 請求項1記載のジャケット構造体におい
て、前記高さ調整手段は、前記杭ガイド部材の下端部に
装着された取付架台と、該取付架台に装着された複数の
油圧ジャッキと、該各油圧ジャッキによって上下移動す
る複数の脚部とを有することを特徴とするジャケット構
造体。 - 【請求項5】 請求項1記載のジャケット構造体におい
て、前記高さ調整手段は、流体の給排により膨張・収縮
するタンクを有することを特徴とするジャケット構造
体。
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