JP2005132130A - 台船及びジャケット構造体の構築方法 - Google Patents

Abstract

【課題】上空制限のある海上にてジャケット構造体を構築可能な台船及びジャケット構造体の構築方法を提供すること。
【解決手段】船首２１において前方に突出した２箇所の突出部２２，２２を間隔を置いて備え、突出部２２には複数のリフト機３，３を載置し、デッキ上にガイド架構４を設けた台船２を使用して、該ガイド架構４にジャケット構造体１の一端を上下にスライド可能に設置し、リフト機３，３上に係止させたジャケット構造体１を降下させながら既設置の基礎杭５に外挿管１１を挿入設置していく構築方法である。
【選択図】図３

Description

本発明は、水域にジャケット構造体を構築する際に使用する台船と該台船を使用したジャケット構造体の構築方法に関するものである。

海上にて桟橋を建設する際には、ジャケット構造体を使用するのが一般的である。ここで、ジャケット構造体とは、鋼管杭を覆う鋼管の脚を斜材や水平材で結合した立体鋼管トラス構造体をさし、工場製作したジャケット構造体を海底に設置した鋼管杭と結合固定して構築される。ジャケット構造体は、鋼管トラス構造によって剛性が高まり、また、上部工の荷重をトラス骨組で効果的に基礎杭に伝達することができる。

ジャケット構造体は陸上にて一体成形され、建設ポイントまで台船ｅにて曳航される。通常は、図７に示すように既打設の仮受け杭ａ上にジャケット構造体ｃを据付け、該ジャケット構造体ａを構成する外挿管ｄを通して本設基礎杭ｂを打設し、本設基礎杭ｂと外挿管ｄの間に例えばモルタルを充填してジャケット構造体ｃと本設基礎杭ｂを一体化する（図７参照）。

前記した従来のジャケット構造体の構築方法にあっては、次のような問題点がある。
＜１＞仮受け杭を打設する工法では、仮受け杭の打設に要する工費及び工期が全体工費及び全体工期に影響を及ぼす。
＜２＞上空制限のある水域（海域）では、ジャケット構造体の規模によっては既打設の基礎杭天端上に該ジャケット構造体を吊り上げることができないといった問題が生じ得る。すなわち、起重機船によってジャケット構造体を吊り上げる場合は、少なくとも既打設の基礎杭の天端以上にジャケット構造体を吊り上げる必要があるが、吊り上げ高さは起重機船に搭載したクレーン部の竿の高さとジャケット構造体の高さとジャケット構造体を吊下げるワイヤーなどの長さを加味した高さとなる。したがって、通常の吊り上げ設置方式では上空制限を侵す可能性が生じる。

上記のような問題を解決するために、本発明の台船は、水域にジャケット構造体を構築する際に使用する台船であって、前記台船は、該台船の船首において前方に突出した２箇所の突出部を間隔を置いて備えた構成としてなり、２箇所の前記突出部には、夫々複数のリフト機を載置してなることを特徴とする台船である。

また、鉛直材と水平材と斜材とから構成されるガイド架構を備えてなる前記台船を使用することができる。

さらに、前記鉛直材にジャケット構造体の一端を上下にスライド可能に設置してなることを特徴とする前記台船を使用することもできる。

また、本発明のジャケット構造体の構築方法は、水域に設置して構造物を建設するジャケット構造体の構築方法であって、水域に複数の基礎杭を設置し、２箇所の前記突出部に挟まれた施工エリア内において、前記台船を使用して、複数の前記リフト機に係止させた前記ジャケット構造体を降下させながら前記ジャケット構造体を構成する外挿管を前記基礎杭に挿入設置し、前記外挿管と前記基礎杭の間に充填材を充填して前記基礎杭と前記ジャケット構造体を接合することを特徴とするジャケット構造体の構築方法である。

本発明の台船及びジャケット構造体の構築方法は、上記した課題を解決するための手段により、次のような効果の少なくとも一つを得ることができる。
＜１＞仮受け杭を必要としないため、工費の低廉化と工期の短縮を図ることができる。
＜２＞上空制限のある水域（海域）であっても、複数のリフト機にジャケット構造体を係止させた状態で降下設置することにより、ジャケット構造体を例えば鉛直方向に複数に分割することなく、一気に既設の基礎杭に設置することができる。すなわち、本発明の台船を使用することにより、ジャケット構造体を下方から支持した状態でジャケット構造体を降下設置できるため、ジャケット構造体の上方に重機などが突出することはなくなり、上空制限までの高さ空間を有効に使用することができる。
＜３＞ガイド架構を載置した台船を使用することによって、ジャケット構造体を安定、確実にリフトさせることが可能となる。すなわち、ジャケット構造体に作用する水平力の一部または大部分をガイド架構に負担させた状態で、ガイド架構を構成する鉛直材に沿ってジャケット構造体を降下設置させることができる。

＜１＞台船及びリフト機
台船２は、ジャケット構造体１を水域６の建設地点まで曳航するとともに、建設地点においてジャケット構造体１を設置するために使用する。
台船２は、その船首２１に例えば前方に突出した２箇所の突出部２２，２２を間隔を置いて備えた構成とするのが好ましい（図１参照）。突出部２２の平面視形状は例えば細長の矩形（微視的には隅角部に曲率を有する場合もある）とし、該突出部２２の延伸方向に後述する複数のリフト機３，３を所定間隔を置いて載置した構成とする。ここで、船首２１とは、台船２の船体前方部分（又は船体後方部分）のことであって、ジャケット構造体１を基礎杭５に設置する作業をおこなう船体部分をいう。
台船２には船体操作室や発電機室、ポンプ室などを備えるほか、突出部２２にはリフト機３のほかに高所作業車などを搭載しておくのがよい。

上記する突出部２２，２２を間隔を置いて構成する目的は、突出部２２，２２によって挟まれた間隔内（施工エリア６１）にてジャケット構造体１を既に設置された基礎杭５に設置するためである。例えば平面寸法が３０ｍ四方のジャケット構造体１を設置する場合は、突出部２２，２２によって挟まれた間隔を３０ｍ以上とし、突出部２２の前方への突出長を３０ｍ以上とした台船２を製作する。また、かかる場合はジャケット構造体１の端辺に沿って１５ｍ間隔ごとに基礎杭３を打設しておき、ジャケット構造体１を構成する外挿管１１を基礎杭３の配置に応じた間隔で備えておく。
上記するように、ジャケット構造体１の平面規模に応じて突出部２２，２２の前方への突出長や間隔を設定できる（逆に、台船２の規模、及び突出部２２，２２の前方への突出長や間隔に応じてジャケット構造体１を設定することもできる）。ジャケット構造体１の規模が大きな場合は、平面的に複数に分割したジャケット構造体１を夫々隣接設置させることで全体のジャケット構造体１を構築するのが一般的である。したがって、上記するように使用する台船２の規模が決定している場合には、台船２の規模に応じて全体のジャケット構造体１の分割数を調整するのがよい。

夫々の突出部２２には、複数のリフト機３，３を載置しておくのがよい。ここで、リフト機３は上下に伸縮可能な多段式ブームを油圧ジャッキにて伸縮させる構成とした装置である。
ジャケット構造体１を複数のリフト機３，３にて係止させ、リフト機３，３を構成するブームを縮めていくことによって該ジャケット構造体１を降下させ、外挿管１１を既設置の基礎杭５に挿入設置していくことができる。
図１には夫々の突出部２２，２２に３基ずつのリフト機３を載置している実施例を示している。
リフト機３の性能（伸縮可能なストローク範囲、載荷可能重量など）は、上空制限などの施工状況やリフトさせるジャケット構造体１の重量などに応じて適宜選定することができる。また、突出部２２に載置するリフト機３の個数も同様に適宜選定できるが、ジャケット構造体１を安定・確実に設置するために少なくとも夫々の突出部２２，２２に２基以上のリフト機３，３を載置するのが好ましい。

また、複数のリフト機３，３の天端を水平部材で連結させ、リフト機３，３と水平部材とから構成される門型リフトを成形し、かかる水平部材にジャケット構造体１を係止させることもできる。ここで、水平部材は、夫々の突出部２２，２２の延伸方向に配することもできるし、施工エリア６１を跨いで夫々の突出部２２，２２に載置した対向するリフト機３，３同士を連結するように配することもできる。
なお、上空制限とは、例えば海上にて空港滑走路を拡張する場合、施工場所に隣接した共用滑走路には航空機が離発着するため、かかる航空機の低空飛行に支障が生じないように施工に際して上空の高さを制限することなどをいう。

＜２＞ガイド架構
ガイド架構４は、複数の鉛直材４１，４１と水平材４２，４２と斜材４３，４３とから構成される架構のことである。かかるガイド架構４は船体デッキ上であって、突出部２２，２２で挟まれた施工エリア６１に鉛直材４１が面するように設置するのがよい（図２参照）。すなわち、施工エリア６１近傍に鉛直材４１を２本又は３本所定間隔を置いて設置し、鉛直材４１の最上端付近から船尾方向に控えを取るように斜材４３を配する。鉛直材４１と斜材４３の間には複数の水平材４２と斜材４３（ブレス材）にてトラス構造を構成させる。一方、所定間隔を置いて配する鉛直材４１，４１同士も水平材４２及び斜材４３（ブレス材）にて連結して立体トラス構造のガイド架構４を構成できる。
鉛直材４１、水平材４２、斜材４３は、Ｈ型鋼、Ｃ型鋼、Ｌ型鋼、鋼製角パイプなどを使用することができる。

ガイド架構４の鉛直材４１には、ジャケット構造体１の一端を上下にスライド可能に設置するのがよい。例えば、ジャケット構造体１の一端にローラーを設置しておき、かかるローラーをＨ型鋼からなる鉛直材４１のウエブ及びフランジで囲まれた空間に収納し、ローラーが該空間から脱輪しないように２枚の板材などで塞いだ構成（ローラーを設置しているジャケット構造体１の一端のみが上下にスライド可能な、ローラー幅よりも細幅のスリットを構成した状態）とすることができる（図示せず）。
かかる構成とした場合は、ジャケット構造体１の一端とガイド架構４の鉛直材４１とは、かかるジャケット構造体１の一端が鉛直材４１に上下移動可能なローラーピン結合構造を形成することとなる。

ガイド架構４を設け、ジャケット構造体１の一端をガイド架構４に上下にスライド可能に設置する目的は、ジャケット構造体１に作用する水平力の一部をガイド架構４に負担させることによって、安定・確実に既設置された基礎杭５にジャケット構造体１の外挿管１１を挿入設置させるためである。海上におけるジャケット構造体１の設置作業では、波浪や強風などによる影響で台船２の揺動に加えてリフト機３に係止されたジャケット構造体１自体にも上記要因からの水平力が作用する。したがって、係止状態のジャケット構造体１が不安定なままでは該ジャケット構造体１の設置作業の効率性が悪いばかりでなく、施工の安全性も保障し得ない。そこで、ジャケット構造体１に作用する水平力の一部（又はそのほとんど）をガイド架構４に負担させることによって上記問題を解消することが可能となる。また、ジャケット構造体１はその一端で上下にスライド可能にガイド架構４に設置されているため、ジャケット構造体１の降下設置作業に何らの支障を来たすものではない。

図面を参照しながら本発明のジャケット構造体１の構築方法の実施例を以下に示す。
水域６、例えば海上にて複数の基礎杭５，５を設置する。鋼管杭などの基礎杭５を杭打船により水域６の所定位置に打設することができる。

陸上にて製作したジャケット構造体１を台船２にて曳航していく。既打設の基礎杭５，５が台船２の施工エリア内に配された位置に台船２を停止させる。
台船２のリフト機３，３に係止させたジャケット構造体１を降下させながらジャケット構造体１を構成する外挿管１１，１１を基礎杭５，５に挿入設置していく（図３，４参照）。

所定レベルまでのジャケット構造体１の降下設置を完了した後、外挿管１１と基礎杭５の間に充填材７を充填する（図５，６参照）。
充填材７の硬化を待って、基礎杭５とジャケット構造体１の接合が完了する。
平面的に大規模なジャケット構造体を施工する場合は、全体のジャケット構造体を分割してなる各ジャケット構造体１ごとに上記施工を繰返して実施することができる。工期の短縮を図る場合は、複数の台船２，２を使用して施工するのがよい。

本発明の台船の平面図。 本発明の台船の側面図。 基礎杭にジャケット構造体を設置している状況を説明した側面図。 図３の正面図。 基礎杭にジャケット構造体を設置している状況を説明した側面図。 図５の正面図。 従来のジャケット構造体の構築方法を説明した側面図。

符号の説明

１・・・ジャケット構造体
１１・・外挿管
２・・・台船
２１・・船首
２２・・突出部
３・・・リフト機
４・・・ガイド架構
４１・・鉛直材
４２・・水平材
４３・・斜材
５・・・基礎杭
６・・・水域
６１・・施工エリア
７・・・充填材

Claims (4)

1. 水域にジャケット構造体を構築する際に使用する台船であって、
   前記台船は、該台船の船首において前方に突出した２箇所の突出部を間隔を置いて備えた構成としてなり、
   ２箇所の前記突出部には、夫々複数のリフト機を載置してなることを特徴とする、
   台船。
   
2. 鉛直材と水平材と斜材とから構成されるガイド架構を請求項１記載の台船に備えてなることを特徴とする、
   台船。
   
3. 請求項２記載の前記鉛直材にジャケット構造体の一端を上下にスライド可能に設置してなることを特徴とする、
   台船。
   
4. 水域に設置して構造物を建設するジャケット構造体の構築方法であって、
   水域に複数の基礎杭を設置し、
   ２箇所の前記突出部に挟まれた施工エリア内において、請求項１乃至３のいずれかに記載の前記台船を使用して、複数の前記リフト機に係止させた前記ジャケット構造体を降下させながら前記ジャケット構造体を構成する外挿管を前記基礎杭に挿入設置し、前記外挿管と前記基礎杭の間に充填材を充填して前記基礎杭と前記ジャケット構造体を接合することを特徴とする、
   ジャケット構造体の構築方法。
   

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