JP2004339695A - スカート・サクション基礎構造体 - Google Patents
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Abstract
【課題】貫入抵抗の低減を図りつつ、サクション力を十分に働かせること
【解決手段】ケーソン躯体10は、筒状の側壁部12と、側壁部の下端に設けられた底版部14と、側壁部12の上端に設けられた上版部16と、側壁部12の下端から下方に延設され、下端が開口した逆凹形のスカート部18とを有している。スカート部18は、側壁部12の外周面をそのまま下方に延設した外周部18aと、外周部18aで囲繞された内方に配置される内周部18bと、スカート部18内を複数の小空間18cに画成する隔壁18dとを備えている。外周部18aのスカート長L1は、内周部18bのスカート長L2よりも大きくなるようにし、外周部18aは、その先端が、ケーソン躯体10が沈設される水底地盤26の支持層28に到達する長さに設定し、内周部18bは、その先端が、支持層28の上方の軟弱層30に到達する長さに設定している。
【選択図】 図1
【解決手段】ケーソン躯体10は、筒状の側壁部12と、側壁部の下端に設けられた底版部14と、側壁部12の上端に設けられた上版部16と、側壁部12の下端から下方に延設され、下端が開口した逆凹形のスカート部18とを有している。スカート部18は、側壁部12の外周面をそのまま下方に延設した外周部18aと、外周部18aで囲繞された内方に配置される内周部18bと、スカート部18内を複数の小空間18cに画成する隔壁18dとを備えている。外周部18aのスカート長L1は、内周部18bのスカート長L2よりも大きくなるようにし、外周部18aは、その先端が、ケーソン躯体10が沈設される水底地盤26の支持層28に到達する長さに設定し、内周部18bは、その先端が、支持層28の上方の軟弱層30に到達する長さに設定している。
【選択図】 図1
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は、スカート・サクション基礎構造体に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
水中に基礎構造物を構築する工法の一種として、特許文献1に開示されているようなサクション基礎工法が知られている。この種の基礎工法では、筒状の側壁部と、側壁部の下端に設けられた底版部と、側壁部の上端に設けられた上版部と、側壁部の下端から下方に延設されたスカート部とを備えたケーソン躯体が用いられる。
【0003】
基礎構造物を構築する際には、スカート部の先端を水底地盤中に貫入させた状態で、サクション荷重を作用させて、ケーソン躯体を所定深度まで沈設させ、その後に、ケーソン躯体の上方に下部工と上部工とを順次構築することになる。
【0004】
しかしながら、このような従来のサクション基礎工法には、以下に説明する技術的な課題があった。
【0005】
【特許文献1】
特開2000−170146号公報
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
すなわち、前述したサクション基礎工法においては、サクション力を働かせた際に、ケーソン躯体を水平に沈設させるために、スカート部内を小さく区画している。
【0007】
ところが、スカート部をこのような形状に形成すると、所定の支持地盤に到達すると、スカート先端の貫入抵抗が大きくなり、所定の深度まで貫入させるためには、大きなサクション力が必要になる。また、水深が浅い場合には、所要のサクション力が作用できないこともある。
【0008】
この場合、所定の深度まで貫入させることが難しい時には、ケーソン躯体の全体の面積を広げて、支持力を確保しなければならない。この場合、貫入抵抗を減少させるために、区画した内部のスカート長を短くして、先端が水底地盤に着底しない構造とするものも提供されているが、この構造では、スカート部内が大きな空間となり、サクション力が十分に働かない場合などに、不均一な沈下が起こり易いという問題があった。
【0009】
本発明は、このような従来の問題点に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、貫入抵抗の低減を図りつつ、サクション力を十分に働かせることができるスカート・サクション基礎構造体を提供することにある。
【0010】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明は、筒状の側壁部と、前記側壁部の下端に設けられた底版部と、前記側壁部の上端に設けられた上版部と、前記側壁部の下端から下方に延設されたスカート部とを備えたケーソン躯体を、前記スカート部の先端を水底地盤中に貫入させた状態で、サクション荷重を作用させて、前記ケーソン躯体を所定深度まで沈設させるスカート・サクション基礎構造体において、前記スカート部は、外周部と、前記外周部で囲繞された内方に配置される内周部と、前記スカート部内を複数の小空間に隔成する隔壁と備え、前記外周部のスカート長が、前記内周部のスカート長よりも大きくなるようにし、前記外周部は、その先端が、前記ケーソン躯体が沈設される水底地盤の支持層に到達する長さに設定し、前記内周部は、その先端が、前記支持層の上方の軟弱層に到達する長さに設定した。
【0011】
このように構成したスカート・サクション基礎構造体によれば、スカート部は、外周部と、外周部で囲繞された内方に配置される内周部と、スカート部内を複数の小空間に隔成する隔壁と備え、外周部のスカート長が、内周部のスカート長よりも大きくなるようにしているので、スカート部の長さを同じにした場合よりも、支持地盤到達後の貫入抵抗が低減する。
【0012】
また、外周部は、その先端が、ケーソン躯体が沈設される水底地盤の支持層に到達する長さに設定し、内部部は、その先端が、支持層の上方の軟弱層に到達する長さに設定するので、ケーソン躯体を自重で水底地盤に沈設貫入させた際に、内部部の先端が軟弱層に到達していれば、サクション力は、隔壁で区画された小空間に均等に作用させることができる。
【0013】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適な実施の形態について、添付図面に基づいて詳細に説明する。図1から図3は、本発明にかかるスカート・サクション基礎構造体の一実施例を示している。
【0014】
図1は、本発明にかかるスカート・サクション基礎構造体の一実施例を示している。同図に示したスカート・サクション基礎構造体は、ケーソン躯体10を備えている。
【0015】
ケーソン躯体10は、鋼製のものであって、筒状の側壁部12と、側壁部の下端に設けられた底版部14と、側壁部12の上端に設けられた上版部16と、側壁部12の下端から下方に延設され、下端が開口した逆凹形のスカート部18とを有している。
【0016】
側壁部12は、ケーソン躯体10の外周面を画成するものであって、本実施例の場合には、図2にその平面形状を示すように、6個の同じ直径の円弧面を連結した形状になっている。
【0017】
この側壁部12内は、中心に設けられた水平断面が6角形の角筒部20により、内室24と外室26とに区画されている。底版部14は、本実施例の場合、中心部が下方に向けて膨出する円弧面に形成され、内室24および外室26の下面側を画成している。
【0018】
上版部16は、中心部が上方に向けて膨出する円弧面に形成され、内室24および外室26の上面側を画成している。なお、本実施例の場合、内室24を画成する角筒部20は、その周囲の上版部16よりも上方に突出しているが、これは、必ずしも突出させる必要はなく、他の部分と同じレベルであっても良い。
【0019】
スカート部18は、本実施例の場合、側壁部12の外周面をそのまま下方に延設した外周部18aと、外周部18aで囲繞された内方に配置される内周部18bと、スカート部18内を複数の小空間18cに画成する複数の隔壁18dとを備えている。
【0020】
外周部18aは、側壁部12と同様に、6個の同じ直径の円弧面を連結した形状になっている。内周部18bは、本実施例の場合には、側壁部12の中心に設けられた角筒部20の周面を下方にそのまま延設した6角筒形に形成されている。
【0021】
隔壁18dは、外周部18aと内周部18bとの間に介装され、外周部18aと内周部18bとの間に形成された空間を周方向に沿って区画して、内周部18bとほぼ同じ面積の6個の小空間18cを設けるようにしている。
【0022】
外周部18aのスカート長L1は、内周部18bのスカート長L2よりも大きくなるようにし、外周部18aは、その先端が、ケーソン躯体10が沈設される水底地盤26の支持層28に到達する長さに設定し、内周部18bは、その先端が、支持層28の上方の軟弱層30に到達する長さに設定している。
【0023】
なお、隔壁18dの長さは、外周部18aと同じ長さ、ないしは、内周部18bの長さと同じ長さのいずれもでもよく、さらには、外周部18aの先端から内周部18bの先端を結ぶ傾斜状に形成しても良い。
【0024】
以上のように構成されたスカート・サクション基礎構造体は、設置現場近傍の製作ヤードで製造され、設置現場まで曳航されて、その後沈設設置される。基礎構造体を沈設設置する際には、まず、図3に示すように、ケーソン躯体10の、スカート部18の先端を水底地盤中に貫入させる。
【0025】
この際には、ケーソン躯体10は、その自重で水底地盤26中に貫入させられ、この自重貫入により、スカート部18の外周部18aが水底地盤26の軟弱層30に貫入し、その後、内周部18bが軟弱層30に貫入する。
【0026】
このような沈設貫入状態になると、内周部18b内、および、隔壁18dで画成された小空間18c内を、排水,減圧して、サクション荷重を作用させて、ケーソン躯体10を所定深度まで沈設させる。
【0027】
そして、スカート部18の外周部18aの先端が、軟弱層30の下方に位置する支持層28に到達し、所定量支持層28に貫入すると、サクション荷重による沈設を終了する。この際には、図4に示すように、スカート部18の内周部18bは、その先端が軟弱層30に留まった状態にする。
【0028】
すなわち、本実施例の場合、スカート部18は、内周部18bは、支持層28に到達しない長さになっているので、支持層28に貫入するのは、外周部18aのみとなり、支持層28に到達した後の貫入抵抗が低減する。
【0029】
このようにして、ケーソン躯体10が所定深度まで沈設されると、底版部14の下方にグラウト材32を注入して、グラウト材32を固化させることで、底版部14と水底地盤24のとの間を埋めて、基礎構造体の安定化を図る。
【0030】
さて、以上のように構成したスカート・サクション基礎構造体によれば、スカート部18は、外周部18aと、外周部18aで囲繞された内方に配置される内周部18bと、スカート部18内を複数の小空間18cに隔成する隔壁18dと備え、外周部18aのスカート長L1が、内周部18bのスカート長L2よりも大きくなるようにしているので、スカート部18の長さを同じにした場合よりも、貫入抵抗が低減する。
【0031】
ケーソン躯体10の貫入抵抗が低減すると、必要以上に大きなサクション力を加えることなく、所定の深度まで貫入させることができ、ケーソン躯体の全体の面積を広げて、支持力を確保するといった対策も不要になる。
【0032】
また、外周部18aは、その先端が、ケーソン躯体10が沈設される水底地盤26の支持層28に到達する長さに設定し、内部部18bは、その先端が、支持層28の上方の軟弱層30に到達する長さに設定するので、ケーソン躯体10を自重で水底地盤26に沈設貫入させた際に、内部部18bの先端が軟弱層30に到達していれば、サクション力は、隔壁18dで区画された小空間18cに均等に作用させることができ、不均一な沈下を回避することができる。
【0033】
【発明の効果】
以上、詳細に説明したように、本発明にかかるスカート・サクション基礎構造体によれば、貫入抵抗の低減を図りつつ、サクション力を十分に働かせることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明にかかるスカート・サクション基礎構造体の一実施例を示す縦断面図である。
【図2】図1の要部水平断面図である。
【図3】図1の基礎構造体を沈設する際の初期状態の説明図である。
【図4】図1の基礎構造体の沈設完了時の説明図である。
【符号の説明】
10 ケーソン躯体
12 側壁部
14 底版部
16 上版部
18 スカート部
18a 外周部
18b 内周部
18c 小空間
18d 隔壁
26 水底地盤
28 支持層
30 軟弱層
【発明の属する技術分野】
この発明は、スカート・サクション基礎構造体に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
水中に基礎構造物を構築する工法の一種として、特許文献1に開示されているようなサクション基礎工法が知られている。この種の基礎工法では、筒状の側壁部と、側壁部の下端に設けられた底版部と、側壁部の上端に設けられた上版部と、側壁部の下端から下方に延設されたスカート部とを備えたケーソン躯体が用いられる。
【0003】
基礎構造物を構築する際には、スカート部の先端を水底地盤中に貫入させた状態で、サクション荷重を作用させて、ケーソン躯体を所定深度まで沈設させ、その後に、ケーソン躯体の上方に下部工と上部工とを順次構築することになる。
【0004】
しかしながら、このような従来のサクション基礎工法には、以下に説明する技術的な課題があった。
【0005】
【特許文献1】
特開2000−170146号公報
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
すなわち、前述したサクション基礎工法においては、サクション力を働かせた際に、ケーソン躯体を水平に沈設させるために、スカート部内を小さく区画している。
【0007】
ところが、スカート部をこのような形状に形成すると、所定の支持地盤に到達すると、スカート先端の貫入抵抗が大きくなり、所定の深度まで貫入させるためには、大きなサクション力が必要になる。また、水深が浅い場合には、所要のサクション力が作用できないこともある。
【0008】
この場合、所定の深度まで貫入させることが難しい時には、ケーソン躯体の全体の面積を広げて、支持力を確保しなければならない。この場合、貫入抵抗を減少させるために、区画した内部のスカート長を短くして、先端が水底地盤に着底しない構造とするものも提供されているが、この構造では、スカート部内が大きな空間となり、サクション力が十分に働かない場合などに、不均一な沈下が起こり易いという問題があった。
【0009】
本発明は、このような従来の問題点に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、貫入抵抗の低減を図りつつ、サクション力を十分に働かせることができるスカート・サクション基礎構造体を提供することにある。
【0010】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明は、筒状の側壁部と、前記側壁部の下端に設けられた底版部と、前記側壁部の上端に設けられた上版部と、前記側壁部の下端から下方に延設されたスカート部とを備えたケーソン躯体を、前記スカート部の先端を水底地盤中に貫入させた状態で、サクション荷重を作用させて、前記ケーソン躯体を所定深度まで沈設させるスカート・サクション基礎構造体において、前記スカート部は、外周部と、前記外周部で囲繞された内方に配置される内周部と、前記スカート部内を複数の小空間に隔成する隔壁と備え、前記外周部のスカート長が、前記内周部のスカート長よりも大きくなるようにし、前記外周部は、その先端が、前記ケーソン躯体が沈設される水底地盤の支持層に到達する長さに設定し、前記内周部は、その先端が、前記支持層の上方の軟弱層に到達する長さに設定した。
【0011】
このように構成したスカート・サクション基礎構造体によれば、スカート部は、外周部と、外周部で囲繞された内方に配置される内周部と、スカート部内を複数の小空間に隔成する隔壁と備え、外周部のスカート長が、内周部のスカート長よりも大きくなるようにしているので、スカート部の長さを同じにした場合よりも、支持地盤到達後の貫入抵抗が低減する。
【0012】
また、外周部は、その先端が、ケーソン躯体が沈設される水底地盤の支持層に到達する長さに設定し、内部部は、その先端が、支持層の上方の軟弱層に到達する長さに設定するので、ケーソン躯体を自重で水底地盤に沈設貫入させた際に、内部部の先端が軟弱層に到達していれば、サクション力は、隔壁で区画された小空間に均等に作用させることができる。
【0013】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適な実施の形態について、添付図面に基づいて詳細に説明する。図1から図3は、本発明にかかるスカート・サクション基礎構造体の一実施例を示している。
【0014】
図1は、本発明にかかるスカート・サクション基礎構造体の一実施例を示している。同図に示したスカート・サクション基礎構造体は、ケーソン躯体10を備えている。
【0015】
ケーソン躯体10は、鋼製のものであって、筒状の側壁部12と、側壁部の下端に設けられた底版部14と、側壁部12の上端に設けられた上版部16と、側壁部12の下端から下方に延設され、下端が開口した逆凹形のスカート部18とを有している。
【0016】
側壁部12は、ケーソン躯体10の外周面を画成するものであって、本実施例の場合には、図2にその平面形状を示すように、6個の同じ直径の円弧面を連結した形状になっている。
【0017】
この側壁部12内は、中心に設けられた水平断面が6角形の角筒部20により、内室24と外室26とに区画されている。底版部14は、本実施例の場合、中心部が下方に向けて膨出する円弧面に形成され、内室24および外室26の下面側を画成している。
【0018】
上版部16は、中心部が上方に向けて膨出する円弧面に形成され、内室24および外室26の上面側を画成している。なお、本実施例の場合、内室24を画成する角筒部20は、その周囲の上版部16よりも上方に突出しているが、これは、必ずしも突出させる必要はなく、他の部分と同じレベルであっても良い。
【0019】
スカート部18は、本実施例の場合、側壁部12の外周面をそのまま下方に延設した外周部18aと、外周部18aで囲繞された内方に配置される内周部18bと、スカート部18内を複数の小空間18cに画成する複数の隔壁18dとを備えている。
【0020】
外周部18aは、側壁部12と同様に、6個の同じ直径の円弧面を連結した形状になっている。内周部18bは、本実施例の場合には、側壁部12の中心に設けられた角筒部20の周面を下方にそのまま延設した6角筒形に形成されている。
【0021】
隔壁18dは、外周部18aと内周部18bとの間に介装され、外周部18aと内周部18bとの間に形成された空間を周方向に沿って区画して、内周部18bとほぼ同じ面積の6個の小空間18cを設けるようにしている。
【0022】
外周部18aのスカート長L1は、内周部18bのスカート長L2よりも大きくなるようにし、外周部18aは、その先端が、ケーソン躯体10が沈設される水底地盤26の支持層28に到達する長さに設定し、内周部18bは、その先端が、支持層28の上方の軟弱層30に到達する長さに設定している。
【0023】
なお、隔壁18dの長さは、外周部18aと同じ長さ、ないしは、内周部18bの長さと同じ長さのいずれもでもよく、さらには、外周部18aの先端から内周部18bの先端を結ぶ傾斜状に形成しても良い。
【0024】
以上のように構成されたスカート・サクション基礎構造体は、設置現場近傍の製作ヤードで製造され、設置現場まで曳航されて、その後沈設設置される。基礎構造体を沈設設置する際には、まず、図3に示すように、ケーソン躯体10の、スカート部18の先端を水底地盤中に貫入させる。
【0025】
この際には、ケーソン躯体10は、その自重で水底地盤26中に貫入させられ、この自重貫入により、スカート部18の外周部18aが水底地盤26の軟弱層30に貫入し、その後、内周部18bが軟弱層30に貫入する。
【0026】
このような沈設貫入状態になると、内周部18b内、および、隔壁18dで画成された小空間18c内を、排水,減圧して、サクション荷重を作用させて、ケーソン躯体10を所定深度まで沈設させる。
【0027】
そして、スカート部18の外周部18aの先端が、軟弱層30の下方に位置する支持層28に到達し、所定量支持層28に貫入すると、サクション荷重による沈設を終了する。この際には、図4に示すように、スカート部18の内周部18bは、その先端が軟弱層30に留まった状態にする。
【0028】
すなわち、本実施例の場合、スカート部18は、内周部18bは、支持層28に到達しない長さになっているので、支持層28に貫入するのは、外周部18aのみとなり、支持層28に到達した後の貫入抵抗が低減する。
【0029】
このようにして、ケーソン躯体10が所定深度まで沈設されると、底版部14の下方にグラウト材32を注入して、グラウト材32を固化させることで、底版部14と水底地盤24のとの間を埋めて、基礎構造体の安定化を図る。
【0030】
さて、以上のように構成したスカート・サクション基礎構造体によれば、スカート部18は、外周部18aと、外周部18aで囲繞された内方に配置される内周部18bと、スカート部18内を複数の小空間18cに隔成する隔壁18dと備え、外周部18aのスカート長L1が、内周部18bのスカート長L2よりも大きくなるようにしているので、スカート部18の長さを同じにした場合よりも、貫入抵抗が低減する。
【0031】
ケーソン躯体10の貫入抵抗が低減すると、必要以上に大きなサクション力を加えることなく、所定の深度まで貫入させることができ、ケーソン躯体の全体の面積を広げて、支持力を確保するといった対策も不要になる。
【0032】
また、外周部18aは、その先端が、ケーソン躯体10が沈設される水底地盤26の支持層28に到達する長さに設定し、内部部18bは、その先端が、支持層28の上方の軟弱層30に到達する長さに設定するので、ケーソン躯体10を自重で水底地盤26に沈設貫入させた際に、内部部18bの先端が軟弱層30に到達していれば、サクション力は、隔壁18dで区画された小空間18cに均等に作用させることができ、不均一な沈下を回避することができる。
【0033】
【発明の効果】
以上、詳細に説明したように、本発明にかかるスカート・サクション基礎構造体によれば、貫入抵抗の低減を図りつつ、サクション力を十分に働かせることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明にかかるスカート・サクション基礎構造体の一実施例を示す縦断面図である。
【図2】図1の要部水平断面図である。
【図3】図1の基礎構造体を沈設する際の初期状態の説明図である。
【図4】図1の基礎構造体の沈設完了時の説明図である。
【符号の説明】
10 ケーソン躯体
12 側壁部
14 底版部
16 上版部
18 スカート部
18a 外周部
18b 内周部
18c 小空間
18d 隔壁
26 水底地盤
28 支持層
30 軟弱層
Claims (1)
- 筒状の側壁部と、前記側壁部の下端に設けられた底版部と、前記側壁部の上端に設けられた上版部と、前記側壁部の下端から下方に延設されたスカート部とを備えたケーソン躯体を、前記スカート部の先端を水底地盤中に貫入させた状態で、サクション荷重を作用させて、前記ケーソン躯体を所定深度まで沈設させるスカート・サクション基礎構造体において、
前記スカート部は、外周部と、前記外周部で囲繞された内方に配置される内周部と、前記スカート部内を複数の小空間に隔成する隔壁と備え、
前記外周部のスカート長が、前記内周部のスカート長よりも大きくなるようにし、
前記外周部は、その先端が、前記ケーソン躯体が沈設される水底地盤の支持層に到達する長さに設定し、
前記内周部は、その先端が、前記支持層の上方の軟弱層に到達する長さに設定することを特徴とするスカート・サクション基礎構造体。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003133994A JP2004339695A (ja) | 2003-05-13 | 2003-05-13 | スカート・サクション基礎構造体 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003133994A JP2004339695A (ja) | 2003-05-13 | 2003-05-13 | スカート・サクション基礎構造体 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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JP2004339695A true JP2004339695A (ja) | 2004-12-02 |
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Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
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Country Status (1)
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JP (1) | JP2004339695A (ja) |
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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