JP2004019318A - ジャケット構造体の岩着工法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】複数の中空部材18を連結し杭により水底地盤Gに設置するジャケット構造体10の岩着方法において、中空部材18の内部に掘削器具24を通して水底地盤側に移動させ、水底地盤Gを掘削する掘削工程と、掘削器具24により水底地盤Gに形成した掘削孔26に、中空部材18の内部を通して杭を設置する杭設置工程と、中空部材18の内部を通して固定部材を掘削孔26に設け、固定部材が凝固することにより杭を固定する杭固定工程と、を有する構成とした。
【選択図】 図3
Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、ジャケット構造体の岩着工法に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来から、橋脚基礎としてジャケット構造体(図示省略)が知られている。
【0003】
このジャケット構造体による橋脚基礎は、水底地盤に設置し、鋼管杭を水底地盤に打ち込み、ジャケット構造体を水底地盤に定着する方法が採用されているが、水底地盤が岩盤のように硬い地盤の場合、この方法を使うことができない。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
そこで、本発明は、上記事情に鑑みて成されたものであり、海底岩盤のように硬い水底地盤でも容易に定着させることができるジャケット構造体の岩着工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】
本発明は、上記課題を解決するため、以下の手段を採用する。
請求項1に記載の発明では、複数の中空部材を連結したジャケット構造体を杭により水底地盤に設置するジャケット構造体の岩着方法において、前記中空部材の内部に掘削器具を通して水底地盤側に移動させ、前記水底地盤を掘削する掘削工程と、前記掘削器具により前記水底地盤に形成した前記掘削孔に、前記中空部材の内部を通して前記杭を設置する杭設置工程と、前記中空部材の内部を通して固定部材を前記掘削孔に流入し、前記固定部材が凝固することにより前記杭を固定する杭固定工程と、
を有することを特徴とする。
【0006】
本発明のジャケット構造体の岩着工法によれば、掘削工程において、中空部材の内部に掘削器具を通して水底地盤側に移動させ、水底地盤を掘削する。
次に、杭設置工程において、掘削器具により水底地盤に形成した掘削孔に、中空部材の内部を通して杭を設置する。
次に、杭固定工程において、中空部材の内部を通して固定部材を掘削孔に流入し、固定部材が凝固することにより杭を固定する。
以上により、本発明によれば、杭の打ち込み作業が不要となるため、水底地盤が岩盤のように硬い地盤でも、ジャケット構造体を設置し固定することができる。
加えて、掘削器具、杭及び固定部材は、全て中空部材の内部を通すことができるため、容易に施工することができる。
【0007】
請求項2に記載の発明では、前記杭は中空状に形成されており、前記固定部材は、前記杭の内部を通って前記掘削孔に流入されることを特徴とする。
【0008】
本発明によれば、杭は中空状に形成されており、固定部材はその自重により杭の内部を通って掘削孔に流入される。杭の先端から掘削孔に流入された固定部材は、杭内部の圧力により杭の外側面と掘削孔との隙間に押しやられる。この結果、掘削孔に固定部材を容易に流入させることができる。
また、杭の内部には固定部材が凝固して残るため、固定部材の分だけ杭の剛性が向上するとともに、杭の内部からの水の浸入を防止することができる。
【0009】
請求項3に記載の発明では、前記杭の側面には複数の貫通孔が形成されていることを特徴とする。
【0010】
本発明によれば、杭の側面には複数の貫通孔が形成されているため、杭内部の固定部材の一部は貫通孔から杭外部に流出していく。これにより、杭の先端からだけでなく杭の側面からも、杭の外側面と掘削孔との間に固定部材を流入させることができ、さらに流入作業を容易にすることができる。
【0011】
請求項4に記載の発明では、前記中空部材の内部には前記杭の内部又は外部に至る流入部材が設けられており、前記固定部材は前記流入部材を通して前記掘削孔に流入されることを特徴とする。
【0012】
本発明によれば、中空部材の内部には杭の内部又は外部に至る流入部材が設けられている。固定部材はこの流入部材を通って掘削孔に流入される。本発明においても、固定部材の流入作業を容易にすることができる。
【0013】
請求項5に記載の発明では、前記中空部材は取付部材により前記水底地盤に取り付けられていることを特徴とする。
【0014】
本発明によれば、中空部材は取付部材により水底地盤に取り付けられているため、ジャケット構造をより確実に固定することができる。
【0015】
請求項6に記載の発明では、前記取付部材はワイヤーであることを特徴とする。
【0016】
本発明によれば、取付部材はワイヤーであることが好ましい。取付部材をワイヤーとすることにより、チェーン等の他のものと比較して錆びを効果的に防止することができる。
【0017】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施形態に係るジャケット構造体の岩着工法について、図面を参照して説明する。図1は本発明に用いるジャケット構造体の構成図である。
【0018】
先ず、本実施形態のジャケット構造体の構成について説明する。
【0019】
図1に示すように、本実施形態のジャケット構造体10は、水底地盤G上に設置するものであり、橋桁14と橋脚12を建設するためのものである。
【0020】
このジャケット構造体10は、連結部材16によって連結された複数の中空状の杭ガイド部材(中空部材)18と、この各杭ガイド部材18の上端集合部に装着されたフーチング20と、杭ガイド部材18の内部に配置されジャケット構造体10を水底地盤G上に固定する中空状の杭22と、で構成されている。
【0021】
次に、本発明のジャケット構造体の岩着工法について説明する。
【0022】
先ず、台船(図示省略)等を用いてジャケット構造体10を設置ポイントまで搬送する。
【0023】
ジャケット構造体10の設置ポイントまで搬送すると、ジャケット構造体10を水中に落下させる。
【0024】
次に、図3に示すように、掘削工程において、掘削ドリル(掘削部材)24を杭ガイド部材18の内部に挿入する。ここで、この掘削ドリル24は、水上で杭ガイド部材18の内部に挿入するため、挿入作業を容易にすることができる。
【0025】
掘削ドリル24を杭ガイド部材18の内部を通して、水底地盤方向に移動させていく。
【0026】
掘削ドリル24が水底地盤付近に到達すると、掘削ドリル18を作動させて水底地盤Gを掘削する。この掘削工程により、水底地盤Gに掘削孔26が形成される。なお、掘削孔26の径は、杭ガイド部材18の径と同等か、または途中で掘削ドリル24の径を大きくして掘削し杭ガイド部材18の径よりも大きくすることが好ましい。
【0027】
次に、図4に示すように、杭設置工程において、水上から中空状の杭22を杭ガイド部材18の内部に挿入する。杭ガイド部材18の内部に挿入された杭22はその自重により水底地盤Gに向けて落下していき、杭22の先端が杭ガイド部材18の先端から抜け出し、掘削孔26に挿入される。これにより、杭22を掘削孔26に設置する。
なお、このとき、杭22は、杭ガイド部材18の内部から掘削孔26に亘って位置している。
【0028】
次に、図4に示すように、杭固定工程において、水上からセメントミルク(固定部材)28が杭ガイド部材18の内部に注がれる。杭ガイド部材18の内部に注がれたセメントミルク28は、その自重により落下していき、杭22の内部を通って杭22の先端部から掘削孔26に流れ込む。杭22の先端部から流出したセメントミルク28は、杭22内部からの圧力により杭22の外周面と掘削孔26との隙間に押しやられ、掘削孔26の全体に広がっていく。
【0029】
やがてセメントミルク28は凝固し、杭22が固定される。なお、この状態では、セメントミルク28は、杭22の外周面と掘削孔26との隙間及び杭22の内部に充填されている。本実施形態で用いるセメントミルク28は、水が混入した場合でも凝固するもの(周知のもの)が用いられている。
【0030】
また、本実施形態で用いられる杭22の長さは、掘削孔26の底部から杭ガイド部材18の上端部までの距離に相当する長いものが好ましい。この場合、セメントミルク28は、杭22の内部のみを通って掘削孔26に注がれる。
【0031】
さらに、杭22の長さは、杭22が掘削孔26に設置されたときに、掘削孔26から杭ガイド部材18の内部わずかに届く程度の短いものでも良い。この場合、セメントミルク28は、杭ガイド部材18の内部を通った後、さらに杭22の内部を通って掘削孔26に注がれる。
【0032】
なお、杭22を中実状に形成した場合でも良く、この場合、セメントミルク28は、杭ガイド部材18の内面と杭22の外周面との隙間を通って掘削孔26に注がれる。
【0033】
以上のように、本発明のジャケット構造体の岩着工法によれば、杭22の打ち込み作業(打設作業)が不要となるため、水底地盤Gが岩盤のように硬い地盤でも、ジャケット構造体10を設置し固定することができる。
加えて、掘削ドリル24、杭22及びセメントミルク28は、全て杭ガイド部材18又は杭22の内部を通すことができるため、容易に施工することができる。
【0034】
特に本発明では、セメントミルク28が杭22の内部にも充填されているので杭22の剛性を向上させることができるとともに、セメントミルク28自体が止水の機能を有するため杭22の内部からの水の浸入を阻止することができる。
【0035】
ここで、別形態のジャケット構造体の岩着工法について説明する。
【0036】
図示しないが、杭の外周面に杭内部と杭外部とを連通する貫通孔を形成しても良い。この場合、セメントミルクは、杭の下端部からだけでなく、貫通孔を通って掘削孔26に注がれる。この結果、セメントミルクの掘削孔26への注入作業を効率良くすることができる。
【0037】
また、図5に示すように、中空状の杭22の内部に中空状の注入パイプ(流入部材)30を挿入し、この注入パイプ30を通してセメントミルク28を掘削孔26に注入しても良い。これにより、杭22の長さが短い場合でも、セメントミルク28を容易に掘削孔26に注ぐことができる。また、同時に、注入パイプ30を挿入することにより杭22の剛性を向上させることができ、ジャケット構造体10を確実に固定することができる。
【0038】
なお、図示しないが、この注入パイプは、杭の内部に限られず、杭の外部に設置しても良い。この場合、注入パイプは、杭ガイド部材内部及び杭の外部に位置するようになる。
【0039】
さらに、図2に示すように、杭ガイド部材18に取付具32によりワイヤー(取付部材)34を取付け、ワイヤー34の他端をアンカーボルト36をに取付け、水底地盤Gに固定しても良い。これにより、より確実にジャケット構造体10を水底地盤Gに固定することができる。また、特に、ワイヤー34を用いることにより、チェーンなど他の取付部材を用いる場合と比較して錆びを効果的に防止することができる。
【0040】
また、図6に示すように、杭ガイド部材18の下端部に小型の固定部材40を取付け、この固定部材40の下面に取り付けられた複数の突起部42により水底地盤Gに固定しても良い。この場合、ジャケット構造体10を水中に落下させるだけで、その自重によりジャケット構造体10が沈んでいき、やがて突起部42が水底地盤Gに突き刺さる。これにより、さらに容易にジャケット構造体10を水底地盤Gに固定することができる。なお、この場合にも、杭は不要となる。
【0041】
さらに、図7に示すように、予めジャケット構造体10の設置個所に、下面に複数の突起部50を取り付けた下側固定部材52を水底地盤Gに取り付けても良い。そして、杭ガイド部材18の下端部に取り付けた上側固定部材54を下側固定部材52と係合させ、ジャケット構造体10を固定させても良い。
ここで、上側固定部材54と下側固定部材52との係合は、例えば上側固定部材54に凸部(図示省略)を形成し、下側固定部材52に凹部(図示省略)を形成し、凸部を凹部に嵌め込んで係合させることが好ましい。
この場合も、さらに容易にジャケット構造体10を水底地盤Gに固定することができる。なお、この場合にも、杭は不要となる。
【0042】
また、図示しないが、掘削孔の径が杭の径と比較してやや小さくなるように掘削孔を掘削し、その掘削孔に杭を打設しても良い。これにより、掘削孔と杭との摩擦力を大きくすることができ、ジャケット構造体を水底地盤により確実に固定することができる。
【0043】
さらに、図示しないが、掘削孔に打設すると径が広がるホールインアンカー杭を用いても良い。この場合も同様に、掘削孔と杭との摩擦力を大きくすることができ、ジャケット構造体を水底地盤により確実に固定することができる。
【0044】
【発明の効果】
以上説明した本発明のジャケット構造体の岩着工法においては、以下の効果を奏する。
【0045】
請求項1記載の発明では、杭の打ち込み作業が不要となるため、水底地盤が岩盤のように硬い地盤でも、ジャケット構造体を設置し固定することができる。
加えて、掘削器具、杭及び固定部材は、全て中空部材の内部を通すことができるため、容易に施工することができる。
【0046】
請求項2記載の発明では、掘削孔に固定部材を容易に流入させることができる。
また、杭の内部には固定部材が凝固して残るため、固定部材の分だけ杭の剛性が向上するとともに、杭の内部からの水の浸入を防止することができる。
【0047】
請求項3記載の発明では、杭の先端からだけでなく杭の側面からも、杭の外側面と掘削孔との間に固定部材を流入させることができ、さらに流入作業を容易にすることができる。
【0048】
請求項4記載の発明では、固定部材の流入作業を容易にすることができる。
【0049】
請求項5記載の発明では、中空部材は取付部材により水底地盤に取り付けられているため、ジャケット構造をより確実に固定することができる。
【0050】
請求項6記載の発明では、取付部材をワイヤーとすることにより、チェーン等の他のものと比較して錆びを効果的に防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明を構成するジャケット構造体の構成図である。
【図2】本発明を構成する別形態のジャケット構造体の構成図である。
【図3】本発明を構成する掘削工程を示す工程図である。
【図4】本発明を構成する杭固定工程を示す図である。
【図5】本発明を構成する別形態の杭固定工程を示す図である。
【図6】本発明を構成するジャケット構造体を水底地盤に固定する別の固定方法を示した図である。
【図7】本発明を構成するジャケット構造体を水底地盤に固定する別の固定方法を示した図である。
【符号の説明】
10 ジャケット構造体
18 杭ガイド部材(中空部材)
22 杭
24 掘削ドリル(掘削器具)
26 掘削孔
28 セメントミルク(固定部材)
30 注入部材(流入部材)
34 ワイヤー(取付部材)
Claims (6)
- 複数の中空部材を連結したジャケット構造体を杭により水底地盤に設置するジャケット構造体の岩着方法において、
前記中空部材の内部に掘削器具を通して水底地盤側に移動させ、前記水底地盤を掘削する掘削工程と、
前記掘削器具により前記水底地盤に形成した前記掘削孔に、前記中空部材の内部を通して前記杭を設置する杭設置工程と、
前記中空部材の内部を通して固定部材を前記掘削孔に流入し、前記固定部材が凝固することにより前記杭を固定する杭固定工程と、
を有することを特徴とするジャケット構造体の岩着工法。 - 前記杭は中空状に形成されており、
前記固定部材は、前記杭の内部を通って前記掘削孔に流入されることを特徴とする請求項1に記載のジャケット構造体の岩着工法。 - 前記杭の側面には、複数の貫通孔が形成されていることを特徴とする請求項2に記載のジャケット構造体の岩着工法。
- 前記中空部材の内部には前記杭の内部又は外部に至る流入部材が設けられており、前記固定部材は前記流入部材を通して前記掘削孔に流入されることを特徴とする請求項1項に記載のジャケット構造体の岩着工法。
- 前記中空部材は、取付部材により前記水底地盤に取り付けられていることを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項に記載のジャケット構造体の岩着工法。
- 前記取付部材は、ワイヤーであることを特徴とする請求項5に記載のジャケット構造体の岩着工法。
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