JP2017203317A - Method of filling leg part of aquatic structure with grout material - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は水上構造物を支持する中空断面形状の脚部を水底地盤に支持される鋼管杭に接合するためのグラウト材を、主に水との混合によるグラウト材の希釈化の他、空気の混入の結果、既に充填されたまだ固まらない状態のグラウト材の圧送時にグラウト材中を圧縮された空気泡が勢いよく上昇することによるグラウト材と水との撹拌による希釈化を低減しながら、脚部に充填するグラウト材の充填方法に関するものである。 In the present invention, the grout material for joining the legs of the hollow cross-sectional shape supporting the water structure to the steel pipe pile supported by the bottom ground is mainly diluted with the water and the air As a result of mixing, it is possible to reduce the dilution due to the agitation of the grout material and water due to the vigorous rise of compressed air bubbles in the grout material when pumping the already filled grout material. It is related with the filling method of the grout material with which a part is filled.
洋上等の水上構造物を支持する中空断面形状の脚部を海底等の水底地盤に支持される鋼管杭にグラウト材の充填により接合する場合、脚部は鋼管杭の回りを包囲した状態で配置されるため、脚部内周面の下端と鋼管杭外周面のいずれか一方にはグラウト材の漏れを防止するためのシール材が装着される。グラウト材は脚部と鋼管杭とが軸方向に重複した区間(以下、重複区間)内の、脚部に接続されるグラウトホース、または上端部が水上に突出する注入管を通じて充填される(特許文献1〜3参照)。 When joining a steel pipe pile supported by a submarine ground such as the seabed by filling a grout material with a leg having a hollow cross section that supports offshore or other floating structures, the leg is placed in a state surrounding the steel pipe pile. Therefore, a sealing material for preventing leakage of the grout material is attached to either the lower end of the leg inner peripheral surface or the steel pipe pile outer peripheral surface. The grout material is filled through a grout hose connected to the leg in the section where the leg and the steel pipe pile overlap in the axial direction (hereinafter referred to as the overlap section), or through an injection pipe whose upper end protrudes above the water (patent) References 1-3).
重複区間へのグラウト材注入の方法としては、脚部の水中区間に形成されたグラウト材注入用の注入口に直接、グラウトホースを接続する場合と、注入口に接続された上記注入管の上端部にグラウトホースを接続する場合がある。前者の方法ではグラウトホースの先端部を水上から潜水士が保持したまま水中に潜水し、注入口に接続する作業を要するが、後者の方法では脚部の水中への設置前に注入口に予め注入管を接続しておくことで、水中での注入管の接続作業は不要になる。 As a method of injecting the grout material into the overlapping section, the grout hose is directly connected to the injection port for injecting the grout material formed in the underwater section of the leg, and the upper end of the injection pipe connected to the injection port. A grout hose may be connected to the section. In the former method, it is necessary to submerge the tip of the grout hose from the surface of the water while diving into the water and connect it to the inlet. Connecting the injection tube eliminates the need for connecting the injection tube in water.
一方、注入口にグラウトホースを接続する場合と注入管を接続する場合のいずれも、グラウトホースから注入管内に、または注入口を通じて重複区間にグラウト材を充填するときに、グラウトホース内に洗浄した水が残留していると、グラウトホースにグラウト材を供給した際にグラウト材がグラウトホース内で水と混合して希釈化されることになる。またグラウトホースへのグラウト材の供給時に、グラウトホース内に存在する空気をグラウト材が押し出しながら重複区間に圧送されることによって圧縮された空気泡を押し出すため、空気泡がグラウト材を勢いよく上昇させる結果、グラウト材と上部の水が混合される状態になる。結果としてグラウトホース内の他、グラウト材の充填先の注入管内、もしくは重複区間内において水との混合や空気の混入によるグラウト材の希釈化が生じ、グラウト材の注入不能、または充填後のグラウト材の品質低下が発生する可能性がある。 On the other hand, in both cases of connecting the grout hose to the inlet and connecting the inlet pipe, the grout hose was washed when filling the grout material from the grout hose into the inlet pipe or through the inlet into the overlapping section. If water remains, when the grout material is supplied to the grout hose, the grout material is mixed with water in the grout hose and diluted. Also, when supplying the grout material to the grout hose, the air bubbles push up the grout material vigorously because the air present in the grout hose extrudes compressed air bubbles by being pumped to the overlapping section while pushing out the air. As a result, the grout material and the upper water are mixed. As a result, in the grout hose, in the injection pipe where the grout material is filled, or in the overlapping section, the grout material is diluted by mixing with water or air mixing, so that the grout material cannot be injected or the grout after filling There is a possibility of quality degradation of the material.
注入口に注入管を接続しておく場合では、注入管の上端部が水上に突出するため、注入管内に水が入り込む可能性は低いが、洋上では波浪の影響により注入管の上端部から水が入り込む可能性はある。注入管と脚部との接続部である注入口、またはその付近には水の重複区間への浸入を阻止するための弁が接続されることもあるが、弁は上端部から入り込んだ水の重複区間への浸入を阻止することができるだけであるから、注入管の上端部から入り込んだ水は注入管の下方に溜まることになる。 When the injection pipe is connected to the inlet, the upper end of the injection pipe protrudes above the water, so it is unlikely that water will enter the injection pipe. There is a possibility of entering. A valve may be connected to the inlet, which is the connection between the injection pipe and the leg, or in the vicinity thereof to prevent water from entering the overlapping section. Since it is only possible to prevent the intrusion into the overlapping section, the water that has entered from the upper end of the injection pipe will accumulate below the injection pipe.
注入管内に水が溜まると、注入管を通じてグラウト材を注入するときに注入管内でグラウト材が希釈化され、濃度が低下した状態になり易くなり、最悪の場合、セメントが他の材料と分離してグラウト材が硬化しない状態になる。このため、分離した材料が注入管の下方に堆積して閉塞する可能性があり、注入口の弁を開放させることができたとしても、希釈されたグラウト材が水中に進入することになる結果、希釈化が進み、本来の濃度のグラウト材を脚部と鋼管杭間に充填することができなくなる。 If water accumulates in the injection tube, when the grout material is injected through the injection tube, the grout material is diluted in the injection tube, and the concentration tends to decrease.In the worst case, the cement separates from other materials. As a result, the grout material is not cured. For this reason, there is a possibility that the separated material accumulates below the injection tube and clogs it, and even if the inlet valve can be opened, the diluted grout material will enter the water. As the dilution proceeds, it becomes impossible to fill the grout material with the original concentration between the leg and the steel pipe pile.
本発明は上記背景より、脚部の注入口に注入管を接続する場合とグラウトホースを接続する場合のいずれにおいても、注入ホース内や注入管内で水に洗われることによるグラウト材の材料分離、または注入管下方に溜まる水との混合によるグラウト材の希釈化を回避することが可能な水上構造物における脚部へのグラウト材の充填方法を提案するものである。 From the above background, the present invention is based on the above-mentioned background.In both cases where the injection pipe is connected to the inlet of the leg and the grout hose is connected, the material separation of the grout material by washing with water in the injection hose or the injection pipe, Alternatively, the present invention proposes a method for filling the grouting material into the legs of the floating structure capable of avoiding dilution of the grouting material due to mixing with water accumulated below the injection pipe.
請求項1に記載の発明の水上構造物における脚部へのグラウト材の充填方法は、水上構造物を支持する中空断面形状の脚部を、水底地盤に支持され、前記脚部の内径より小さい外径の鋼管杭の上方寄りの区間の周囲に配置し、この脚部に形成された注入口に直接、もしくは間接的に水上からグラウトホースを接続し、このグラウトホースを通じて前記脚部と前記鋼管杭との間にグラウト材を充填する方法であり、
前記注入口と前記グラウトホースの先端部にはそれぞれ開閉自在な脚部側弁とホース側弁が接続され、前記グラウトホース内に前記グラウト材を充填して前記ホース側弁を閉鎖させ、前記脚部側弁を閉鎖させた状態で前記グラウトホースの先端部を前記注入口に直接、もしくは間接的に接続した後、前記脚部側弁と前記ホース側弁を開放させて前記グラウト材を供給し、前記グラウトホース内に充填されている前記グラウト材を前記脚部と前記鋼管杭との間に流入させることを構成要件とする。
The method for filling a leg portion in a floating structure according to the first aspect of the present invention is such that the leg portion having a hollow cross-sectional shape supporting the floating structure is supported by the bottom bottom ground and is smaller than the inner diameter of the leg portion. A grout hose is placed around the upper section of the outer diameter steel pipe pile, and a grout hose is connected directly or indirectly from the water to the inlet formed in the leg, and the leg and the steel pipe are connected through the grout hose. It is a method of filling grout material between piles,
A leg-side valve and a hose-side valve that can be freely opened and closed are connected to the inlet and the tip of the grout hose, respectively, the grout hose is filled with the grout material to close the hose-side valve, and the leg After directly or indirectly connecting the tip of the grout hose to the inlet with the part side valve closed, the leg part side valve and the hose side valve are opened to supply the grout material. The grouting material filled in the grouting hose is caused to flow between the leg portion and the steel pipe pile.
請求項1における「脚部へのグラウト材の充填方法」は直接的には水上構造物の脚部1の内周面と脚部1を支持する鋼管杭5の外周面との間(以下、重複区間)にグラウト材6を充填する作業(方法)を指しているが、実質的にはその準備段階(前段階)としてのグラウトホース7内へのグラウト材6の充填作業を主な内容とする。グラウト材6は一旦、グラウトホース7内に(密実に)充填された後、重複区間へ流入させられる。水上構造物は例えば風車や観測タワー等の水上構造物を指す。水上は洋上を含み、水底地盤は海底地盤を含む。
The “filling method of the grout material into the leg portion” in
グラウトホース7の脚部1側の先端部は前記したように直接、脚部1の注入口1aに接続される場合(請求項5)と、注入口1aに接続された注入管2の、水上より上に突出した上端部に接続される場合(請求項3)がある。前者の場合が請求項1における「グラウトホース7を注入口1aに直接、接続すること」を言い、後者の場合が「グラウトホース7を注入口1aに間接的に接続すること」を言う。「注入口1a」は後述する接続管21のグラウトホース7側の接続口を含む。
When the tip of the
脚部1の注入口1a(接続管21)に注入管2を接続することには、前記のように注入口1aに直接、グラウトホース7を接続する場合のように潜水士による水中での注入口1aへの接続作業を不要にできる意味がある。但し、グラウトホース7内に注入したグラウト材6中への空気の混入によるグラウト材6の希釈化を低減する効果とは直接、関係ないため、注入口1aへの注入管2の接続がグラウト材6の希釈化を解消させることにはならない。
In order to connect the
グラウトホース7が注入口1aに直接、接続される場合(請求項5)、グラウトホース7内に充填されたグラウト材6は注入口1aを通じて重複区間(脚部1と鋼管杭5との間)に充填される。グラウトホース7が注入管2に接続される場合(請求項3)、グラウト材6は一旦、グラウトホース7から注入管2内に流入させられた後、注入管2から注入口1aを通じて重複区間に流入させられる。いずれの場合にも図1−(a)等に示すように注入口1aには後述する、脚部側弁1b付きの接続管21が直接、接続される場合があり、その場合、接続管21にグラウトホース7、もしくは注入管2が接続される。
When the
図1−(a)に示すように脚部1の下端部の内周面とこれに対向する鋼管杭5の外周面のいずれか一方には、重複区間に充填されるグラウト材6の流出を阻止する、弾性を有するシール材3が装着されて他方に密着し、周方向に連続することにより脚部1と鋼管杭5との間の水密性を確保する。シール材3が装着側(脚部1、または鋼管杭5)の反対側(鋼管杭5、または脚部1)に密着した状態はその状態の安全性を高める上では、主に注入口1aの下方に充填される予備グラウト材61の重さによって確保される(請求項7)。
As shown in FIG. 1- (a), the outflow of the
シール材3は図1に示すように脚部1の下端部の内周面に装着される場合と、その内周側に対向する鋼管杭5の外周面に装着される場合がある。いずれの場合もシール材3の上に充填されるグラウト材6の下方への漏れ出しを防止するために、下端部は装着される側に位置し、上端部は対向する側に密着する。図示するようにシール材3の下端部が脚部1側に位置する場合、シール材3の下端部は脚部1に装着され、鋼管杭5側に位置する場合には鋼管杭5に装着される。シール材3は下端部から上端部へかけて対向する側へ張り出し、上端部がその側に密着する。「装着」とは、脚部1、もしくは鋼管杭5の周方向に沿い、連続して埋め込まれるか、挟持される、あるいは接着等されることにより保持されることを言う。
As shown in FIG. 1, the
脚部1を鋼管杭5の周囲に配置した後に、脚部1が波浪や風の影響を受けて鋼管杭5に対して相対変形する可能性がある場合には、グラウトホース7、もしくは注入管2からグラウト材6を重複区間に継続(連続)して流入させる以前に、図2−(b)に示すように一部のグラウト材6が先行してシール材3上に流入させられ、硬化させられる。具体的にはシール材3がグラウト材6中に埋没する程度までグラウトホース7内、もしくは注入管2内の一部のグラウト材6が予備グラウト材61として重複区間の下方に先行して流入させられる(請求項7)。
When the
予備グラウト材61は脚部1が鋼管杭5の周囲に配置された状態で、継続(連続)して充填されるグラウト材6に先行して重複区間に充填され、先行して硬化することによりシール材3の上端部が鋼管杭5や脚部1から分離しない(浮き上がらない)程度にシール材3を押さえ付けてシール材3の変形を拘束し、シール材3の上端部が上向きの水圧により鋼管杭5や脚部1から分離する事態を回避する。シール材3が硬化する予備グラウト材61に拘束される上では、実質的に弾性変形できない状態になる高さまでシール材3が予備グラウト材61中に埋設されればよく、必ずしもシール材3の軸方向の全高が予備グラウト材61中に完全に埋没することは必要ではない。
The
鋼管杭5の外径は脚部1の内径より小さく、脚部1は鋼管杭5の形状(外径)に対応した中空断面形状であるため、脚部1には円形断面の、主に鋼管が使用される。注入口1aは脚部1の軸方向の、鋼管杭5との重複区間の内、シール材3の下端部より上の位置に形成される。注入口1aは前記のように重複区間へのグラウト材6充填用に脚部1に接続される注入管2の先端部、もしくはグラウトホース7の先端部と脚部1との接続部を指す。
Since the outer diameter of the
図面では脚部1の注入口1aへの注入管2、もしくはグラウトホース7の接続のし易さを高めるために、注入口1aの注入管2等側に接続管21を接続している。また請求項1では注入管2、もしくはグラウトホース7の先端部と脚部1との間に、注入管2、もしくはグラウトホース7内に充填されているグラウト材6の重複区間への流入の可否状態を切り換える脚部側弁1bが接続されることから、図面では接続管21に脚部側弁1bを接続している。脚部側弁1bは注入口1aの重複区間側に、または注入管2の脚部1側の先端部に接続されることもあり、それらの場合、接続管21は必ずしも使用されない。
In the drawing, in order to increase the ease of connection of the
グラウトホース7のグラウト材供給側(先端部の反対側)から供給されるグラウト材6の注入管2、もしくは重複区間(以下、注入管2等)内への流入時に、グラウトホース7を単純にグラウト材6充填用のホースとして使用するだけであれば、グラウト材6の注入管2等内への流入時にグラウトホース7内に存在している空気がグラウト材6中に混入し易くなるか、グラウト材6に先行して注入管2等内に放出され易い状況になる。この結果、注入管2等内に充填された後のグラウト材6内に空気泡が混入し、圧送によって圧縮された空気泡が重複区間に押し出され、グラウト材6の中を勢いよく上昇して上方に抜ける際に、グラウト材6の上部の海水を撹乱してグラウト材6を希釈化することが発生する可能性がある。
When the
これに対し、請求項1ではグラウトホース7内にグラウト材6を充填してホース側弁7aを閉鎖させ、脚部側弁1bを閉鎖させた状態でグラウトホース7の先端部を注入口1aに直接、もしくは間接的に接続した後、脚部側弁1bとホース側弁7aを開放させてグラウトホース7内のグラウト材6を重複区間に直接、もしくは間接的に流入させることで、グラウトホース7内に存在している空気の量を低減することが可能になる。「直接」はグラウトホース7を注入口1aに接続する場合、「間接的に」は注入管2を注入口1aに接続する場合を言う。
In contrast, in
グラウトホース7を注入口1aに直接、接続する場合(請求項5)、脚部側弁1bとホース側弁7aの開放時に、グラウトホース7のグラウト材供給側からグラウト材6が供給されることで、グラウトホース7内のグラウト材6が直接、重複区間内に流入する。グラウト材6の重複区間内への流入後も、グラウト材6は供給され続けるが、シール材3に下方から作用する水圧にシール材3を抵抗させる必要がある場合、シール材3の拘束(変形防止)のために上記した予備グラウト材61が充填される場合(請求項7)には、この予備グラウト材61が硬化するまでグラウト材6の供給は停止させられる。
When the
グラウトホース7を注入管2に接続する場合(請求項3)には、脚部側弁1bが閉鎖状態のままホース側弁7aが開放されることによりグラウトホース7内のグラウト材6が注入管2内に流入し、充填される。その後、ホース側弁7aが開放させられたまま、脚部側弁1bが開放されることにより注入管2内からグラウト材6が重複区間内に流入させられる。
When the
注入管2内にグラウトホース7から充填されたグラウト材6は脚部側弁1b寄りの下方に充填され、流動化している状態で脚部側弁1bに堰き止められるため、脚部側弁1bの開放時に注入管2内から直接、重複区間内に流入する。グラウト材6の重複区間内への流入と同時に、注入管2内に充填されているグラウト材6の量が減少して負圧にならないよう、グラウトホース7の、グラウト材6の供給側からはグラウト材6が供給され続ける。
The
グラウトホース7内にグラウト材6が充填されたときにホース側弁7aが閉鎖させられる。グラウトホース7が注入口1aに接続される場合、脚部側弁1bが閉鎖状態のまま、注入口1a(接続管21)にホース側弁7aが閉鎖しているグラウトホース7が接続される。グラウトホース7が注入管2に接続される場合、注入口1a(接続管21)に接続された注入管2にホース側弁7aが閉鎖しているグラウトホース7が接続される。
When the
いずれの場合も、脚部側弁1b開放時のグラウト材6の重複区間への流入時には、注入口1a直前で重複区間への流入を待つグラウト材6がグラウトホース7内、または注入管2内で密実に充填された状態になるため、重複区間内に充填されるグラウト材6中に空気が混入する可能性が低下し、空気の混入による重複区間への充填時のグラウト材6と水との混合によるグラウト材6の品質低下が回避される。
In any case, when the
特にグラウトホース7内の、グラウト材6の供給側に、グラウトホース7の内周面に密着可能で、グラウト材6の注入時の圧力を受けてグラウトホース7の先端側へ移動可能な仕切り材8を挿入しておけば(請求項2)、注入管2等内に充填されるグラウト材6とグラウトホース7内に残留していた洗浄水が混合する可能性を低下させることが可能になる。この場合、グラウトホース7内にグラウト材6を供給し、仕切り材8がグラウトホース7の注入管2等側の先端部から放出されたときにホース側弁7aを閉鎖させることで(請求項2)、グラウトホース7内に充填されるグラウト材6の品質と密実性を高めることができるため、グラウトホース7内のグラウト材6中への空気の混入を防止し、グラウト材6の品質不良を解消することの確実性が高まる。
In particular, a partition material that can be brought into close contact with the inner peripheral surface of the
仕切り材8がグラウトホース7から放出されたとき、グラウトホース7内にはグラウト材6が充填され(充満し)、ホース側弁7aが閉鎖させられることで、グラウト材6の充填(充満)状態が維持される。ホース側弁7aは仕切り材8がグラウトホース7の(注入管2側)先端から放出されるまでは開放状態に保たれるが、仕切り材8がグラウトホース7から放出された時点で一旦、閉鎖させられる(請求項2)。その後、ホース側弁7aはグラウトホース7内のグラウト材6の注入管2等内への流入時に開放させられる。
When the
請求項2ではグラウトホース7から仕切り材8が放出され、グラウト材6が充填された(充満した)グラウトホース7を脚部側弁1bが閉鎖した状態の注入口1a(接続管21)、もしくは注入管2に接続した後、ホース側弁7aを開放させてグラウト材6の供給を開始することによりグラウトホース7内に充填されているグラウト材6を注入管2等(注入管2、もしくは重複区間)内に吐出させ、充填させることになる。
In
グラウトホース7内に挿入される仕切り材8はその外周側のグラウトホース7の内周面から放射方向中心側へ圧縮力を受けることにより収縮するポリウレタン、発泡ポリエチレン等のスポンジ等の弾性体であり、グラウトホース7の内周面の全周に密着し得るよう、グラウトホース7の内周面の断面形状に対応した例えば球状、もしくは円柱状等の断面形状をする。
The
仕切り材8はグラウトホース7内の、グラウト材6の供給側に挿入された状態からグラウト材6が圧送(圧入)されることでグラウトホース7の先端側へ押し込まれ、最終的には押し出される。仕切り材8は本来、グラウト材6を圧送する前にグラウトホース7内を水等の液体で洗浄する場合に、洗浄後にグラウトホース7に残留している液体を除去し、グラウト材6と液体がグラウトホース7内で混合して希釈化することがないようにする目的でグラウトホース7内に挿入される。
The
グラウトホース7の先端部が注入管2に接続される場合(請求項3)、グラウトホース7内にグラウト材6が充満した状態でグラウトホース7の先端部が注入管2に接続され、グラウト材6の供給が継続されることで、ホース側弁7aの開放によりグラウト材6が注入管2内に流入する。このとき、注入管2内へのグラウト材6の流入が開始されるまで、重複区間内に存在している水が注入管2内に入り込まないよう、脚部側弁1bは閉鎖状態に保たれる。前記のように注入口1aに接続管21が接続された場合、注入管2の注入口1a側の先端部(下端部)は接続管21に接続される。
When the tip of the
グラウトホース7から注入管2内に流入したグラウト材6は一旦、注入管2内に充填され、注入管2内の空気を排出した後、脚部側弁1bの開放により重複区間内に流入する。注入管2内の空気は注入管2内へのグラウト材6の充填に伴い、例えば注入管2の上端部等の空気抜き孔等から排出される。グラウトホース7から吐出したグラウト材6が注入管2内に空気が混入しない状態に充填されるまでは、グラウト材6が重複区間内に流入しないよう、脚部側弁1bは閉鎖状態に保たれ、グラウト材6を堰き止める働きをする。注入管2内へのグラウト材6充填が済んだ時点で脚部側弁1bはホース側弁7aと共に開放させられ、注入管2内のグラウト材6が重複区間内へ流入させられる。繰り返して述べているようにシール材3の変形防止のために重複区間内に予備グラウト材61が先行して充填される場合(請求項7)には、予備グラウト材61の硬化までグラウト材6の供給は停止させられる。
The
グラウトホース7の先端部は前記のように脚部1の注入口1a(接続管21)に接続された注入管2の上端部等に接続される場合(請求項3)と、直接、注入口1a(接続管21)に接続される場合(請求項5)があるが、注入管2に接続される場合(請求項3)、グラウト材6はグラウトホース7から注入管2内に充填され、注入管2から重複区間に流入する。グラウトホース7の接続位置は必ずしも注入管2の上端部である必要はない。
When the tip of the
グラウトホース7から注入管2内に充填されたグラウト材6はその後、重複区間に充填されるため、注入管2内のグラウト材6の、重複区間への流入時には脚部側弁1bは開放させられ、グラウト材6供給の継続のためにホース側弁7aも開放させられる。脚部側弁1bとホース側弁7aの開放とグラウト材6の注入(供給)の継続により注入管2内に充填されたグラウト材6が脚部1と鋼管杭5との重複区間に送り込まれ、前記のようにシール材3上に下方から上方へ向けて充填されていく。
Since the
注入口1aに注入管2が接続される場合(請求項3)、前記のように注入口1a、もしくは接続管21に接続された脚部側弁1bが閉鎖した状態でも、洋上での波浪の影響を受けて注入管2内に上端部から入り込んだ場合の水は注入管2の下方から溜まった状態にある。この状態のまま、グラウトホース7からのグラウト材6の注入管2への充填が開始されると、前記のように注入管2内に注入されたグラウト材6が水と混合することによる希釈化が生じる可能性が高まる。
When the
そこで、注入口1aに接続され、上端部が水上より上に突出した注入管2の上端部を通じ、注入管2の内部に存在する水を排出した後、注入管2にグラウトホース7を接続し、注入管2へのグラウト材6の注入(流入)を開始することをすれば(請求項4)、注入口1aに注入管2を接続する場合(請求項3)に、グラウト材6が水と混合することによる希釈化の可能性を低下させることが可能になる。
Therefore, after the water existing in the
グラウトホース7を通じての注入管2内へのグラウト材6の注入(請求項3)に先立ち、注入管2の内部に存在する水が排出されることで(請求項4)、注入管2内に注入されたグラウト材6が水と混合することによる希釈化が回避されるため、注入管2内に充填されたグラウト材6は製造時の濃度、あるいは粘度を維持することが可能になる。
Prior to the injection of the
脚部1に接続された注入管2内に存在する水は下方側に溜まっているため、注入管2内の水の排出は図2−(a)に示すように注入管2の下端部に到達する排水ホース9を注入管2内に挿入し、排水ホース9の水上側の先端部等に排水(真空)ポンプを接続することにより行われる。排水ホース9は水上より突出した注入管2の上端部等から挿入され、挿入側の先端部は図1−(a)に示すように先端が注入管2の下端、またはその付近に到達するまで注入管2内に挿入される。
Since the water existing in the
なお、注入管2は必ずしも脚部1の軸方向に平行に配置される必要はないが、注入管2の上端部に接続されるグラウトホース7の先端から吐出されるグラウト材6の注入管2内への充填性を上げ、波浪の影響を受けにくくする上では、注入管2は脚部1の外周面に沿い、脚部1の軸方向に平行に配置されることが適切である。注入管2が鉛直方向を向けば、グラウトホース7から吐出したグラウト材6は自重で注入管2内を降下し易くなるため、充填効率が上がることによる。
The
脚部1と鋼管杭5との重複区間には、脚部1は鋼管杭5の地盤への定着後に水中に降下させられることで、鋼管杭5の外周に脚部1を設置した時点から水が入り込んだ状態になる。このため、グラウト材6の重複区間への流入と阻止を切り換える脚部側弁1bを開放させ、注入管2内、もしくはグラウトホース7内に充填されているグラウト材6が注入口1aに通じて重複区間へ流入したときに、流入先に存在する水と混合することによりグラウト材6が希釈化されることも想定され得る。
In the overlapping section of the
但し、請求項4では注入管2の内部に存在する水がグラウト材6の注入前に排出されることで、前記のようにグラウト材6が希釈化される可能性が低く、注入管2内に充填されたときのグラウト材6は製造時の濃度を維持し易いため、水より比重の大きい状態の濃度の高いグラウト材6は水の下に回り込み、重複区間には下方側へ留まろうとする。注入口1a(接続管21)にグラウトホース7を接続する場合(請求項5)には、グラウトホース7内には元々、水が存在しないことから、注入口1a(接続管21)からは製造時の濃度を維持したグラウト材6が重複区間に充填されるため、この場合も重複区間には下方側へ留まろうとする。
However, in
加えて鋼管杭5の上端面は水上に位置することで、重複区間に入り込み、充満している水の上面は大気中にあり、1気圧の大気圧を受けているから、水中での水圧(1+0.1/水深1m当たり)気圧)よりは小さい。このため、例えば特開2005−16006号公報のように水中で閉鎖空間内に存在する水を抜くことに要する圧力(段落0051、図8)より小さい圧力で重複区間の水を排除することが可能である。これらのことから、注入管2、もしくはグラウトホース7から重複区間へ流入するときにグラウト材6に付与される注入圧力により、水より比重の大きいグラウト材6は重複区間の水を鋼管杭5の天端から排除しながら、シール材3上から上方へ向けて充填されていこうとする。
In addition, since the upper end surface of the
このように請求項4、5ではグラウト材の濃度が重複区間へ流入する際に維持されることと、流入先の水を排除することに要する圧力が水中での場合より小さいことで、重複区間に注入管2から入り込むグラウト材6が重複区間に存在する水と混合されることによる希釈化が生じにくいため、グラウト材6は製造時の濃度を維持したまま、重複区間に流入し、上向きに充填されていこうとする。
Thus, in
請求項4、5では注入管2からの、またはグラウトホース7からの重複区間へのグラウト材6の流入に伴い、重複区間に元々、入り込んでいた水や重複区間への充填初期に希釈化されたグラウト材6を鋼管杭5の上端から鋼管杭5の内部へ排出していくことが可能であるため、最終的には注入管2から流入するグラウト材6のみを重複区間に充填させることが可能になる。
In
以上のように重複区間内に水が入り込んでいても、注入管2やグラウトホース7から重複区間に流入するグラウト材6は製造時の濃度、あるいは粘度を維持することが可能であるため、グラウト材6中を勢いよく圧縮された空気泡が上昇することと、流入(注入)速度が上がることがなければ、水との混合による希釈化は回避されると考えられる。但し、流入速度の変化等に起因し、希釈化を完全に防止できるとは言い切れない可能性もある。
As described above, the
そこで、注入管2内のグラウト材6の重複区間内への流入に先立ち、重複区間に存在する水を予め排出しておくこと(請求項6)は、注入口1a(接続管21)に注入管2が接続されるか、グラウトホース7が接続されるかを問わず、また重複区間に水が存在するか否かに拘わらず、製造時のグラウト材6の濃度を確実に維持したまま、重複区間内にグラウト材6を充填させる上では有効である。
Therefore, prior to the inflow of the
重複区間に存在する水は図2−(a)に示すように脚部1の水上に突出した部分と鋼管杭5との間から重複区間に挿入した排水ホース9を通じて排出される場合と、図1−(a)に示すように注入管2内に挿入した排水ホース9を通じて排出される場合がある。後者の場合、注入口1aに接続されている脚部側弁1bとグラウトホース7の先端部に接続されているホース側弁7aが開放させられ、重複区間内と注入管2内が連通させられる。排水ホース9の上端部には排水(真空)ポンプが接続される。グラウトホース7の先端部はグラウト材6が吐出する側の端部を指す。図2−(a)は前記のようにシール材3が装着側の反対側に密着した状態の安全性を高めるために、シール材3上に注入口1aから予備グラウト材61を充填し、その硬化後、予備グラウト材61上に排水ホース9の先端を到達させた状況を示している。
As shown in FIG. 2- (a), the water existing in the overlapping section is discharged through the drainage hose 9 inserted in the overlapping section from between the portion of the
いずれの方法による場合にも、請求項6では重複区間内(脚部1と鋼管杭5との間)へのグラウト材6の充填に先立ち、重複区間内に存在する水が排出されることで、グラウト材6の充填空間である重複区間から完全に、またはそれに近い状態にまで水を排除することができる。
In any case, according to
この結果、グラウト材6の最終的な充填空間である重複区間内に水が残留することに起因する水とグラウト材6との混合による希釈化が完全に、またはほぼ完全に回避される。併せてグラウト材6の注入時に特開2005−16006号公報のようにグラウト材6が充填空間内の水を押し出すだけの高い圧力を持つ必要がないため、グラウト材6の供給側ではグラウト材6がグラウトホース7から吐出する程度の圧力がグラウト材6に付与されればよくなる。
As a result, dilution due to the mixing of the water and the
請求項6では脚部側弁1bの開放前に重複区間から水が抜かれていることで、前記のように重複区間に水が存在している場合のようにグラウト材6が水と混合することによる希釈化が完全に、またはほぼ完全に防止されるため、製造時の高い濃度を維持したグラウト材6を重複区間に充填することの確実性が向上する。
In
また前記のように重複区間に水が存在している場合には、グラウト材6の注入時には鋼管杭5の天端から水を押し上げるための大気圧に勝る圧力を必要とすることも想定されるが、重複区間に水がないことで、大気圧に勝る圧力でのグラウト材6の注入を必要としない。
Further, when water is present in the overlapping section as described above, it is assumed that a pressure higher than the atmospheric pressure for pushing up the water from the top of the
注入管2、もしくはグラウトホース7が接続される注入口1aは脚部1の周方向に1箇所しか形成(配置)されないこともあるが、注入管2やグラウトホース7はグラウト材6の重複区間への充填に使用されることから、グラウト材6の重複区間への充填効率を高める上では、注入口1aは図5に示すように脚部1の周方向に分散して複数個、形成され、各注入口1aに注入管2やグラウトホース7が接続されることが合理的である(請求項8)。「周方向に分散して」とは、例えば「周方向に均等に」の意味であるが、必ずしも均等である必要はない。
The
この場合に、注入管2内の水を排出する場合(請求項4)には、各注入管2に排水ホース9が挿入され、グラウト材6の充填時には各注入管2にグラウトホース7が接続され(請求項3)、全注入管2から同時にグラウトホース7を通じてグラウト材6の注入が行われることで(請求項8)、注入管2を経由した重複区間へのグラウト材6の注入効率の向上が図られる。この場合にも重複区間内の水を注入管2内に挿入した排水ホース9を通じて排出する場合には、複数本の注入管2に排水ホース9が挿入され、複数本の排水ホース9を通じて注入管2の内部に存在する水を排出することができるため、排水効率の向上も図られる。
In this case, when water in the
請求項8ではグラウトホース7は全注入管2に注入管2単位で接続されるが、グラウト材6の供給側では全グラウトホース7が独立(分離)している場合と、1本に合流させられ、1本化されている場合がある。後者の場合、グラウトホース7は各注入管2の手前で注入管2毎に分岐する。
In
請求項8ではまた、注入管2内には前記のように波浪等の影響で水が入り込む可能性があるが、脚部1の周方向に複数本の注入管2が接続された場合に、全注入管2内に水が入り込んでいないこともあるため、全注入管2での排水作業が必要になるとは限らない。
In
本発明ではグラウトホース7の先端までポンプによる圧送が可能な流動性をグラウト材6の使用が適し、具体的には材齢28日における圧縮強度が100N/mm2を超えていることが望ましい。圧縮強度が100N/mm2以下の場合には、脚部1の直径が3〜4m程度以上、且つ水上構造物の高さが50m程度を超えるような大型構造物を構築する場合、台風などの強風により一体性が保たれなくなる場合がある。
In the present invention, the use of the
脚部に形成された注入口とこれに直接、もしくは間接的に接続されるグラウトホースにそれぞれ脚部側弁とホース側弁を接続し、グラウトホース内にグラウト材を充填してホース側弁を閉鎖させ、脚部側弁を閉鎖させてグラウトホースの先端部を注入口に直接、もしくは間接的に接続した後、脚部側弁とホース側弁を開放させてグラウトホース内のグラウト材を重複区間に直接、もしくは間接的に流入させるため、注入口直前で重複区間への流入を待つグラウト材がグラウトホース内、または注入管内での濃度、あるいは粘度の低下を招くことなく、密実に充填された状態にすることができる。この結果、重複区間内に充填されるグラウト材中に水等の液体や空気が混入する可能性が低下するため、水等の液体や空気の混入による重複区間への充填時のグラウト材の品質低下を回避することができる。 Connect the leg side valve and the hose side valve to the inlet formed in the leg part and the grout hose connected directly or indirectly to this, respectively, and fill the grout hose with the grout material to Close and close the leg side valve and connect the tip of the grout hose directly or indirectly to the inlet, then open the leg side valve and the hose side valve to overlap the grout material in the grout hose In order to flow directly or indirectly into the section, the grout material waiting to flow into the overlapping section immediately before the inlet is filled densely without causing a decrease in concentration or viscosity in the grout hose or in the injection pipe. It can be in the state. As a result, the possibility of liquid or air such as water entering the grout material filled in the overlapping section decreases, so the quality of the grout material when filling the overlapping section due to the mixing of liquid or air such as water A decrease can be avoided.
請求項4では注入口に接続され、上端部が水上より上に突出した注入管の上端部を通じ、注入管の内部に存在する水を排出した後、注入管にグラウトホースを接続し、注入管へのグラウト材の注入を開始するため、注入口に注入管を接続する場合に、グラウト材が水と混合することによる希釈化の可能性を低下させることができ、注入管内に充填されたグラウト材の製造時の濃度、あるいは粘度を維持することが可能になる。
In
この結果、注入管から重複区間にグラウト材を流入させるときに、水より比重の大きい状態にある濃度の高いグラウト材を水の下に回り込ませ、重複区間には下方側から留まるように重複区間の水を鋼管杭の天端から排除しながら、シール材上から上方へ向けて充填することができる。 As a result, when the grouting material is allowed to flow from the injection pipe into the overlapping section, the grouting material having a higher concentration than the water is circulated under the water, and the overlapping section remains in the overlapping section from below. The water can be filled upward from above the sealing material while removing the water from the top end of the steel pipe pile.
図1−(a)〜(f)は水上構造物を支持する中空断面形状の脚部1を、水底地盤に支持され、脚部1の内径より小さい外径の鋼管杭5の上方寄りの区間の周囲に配置し、脚部1に形成された注入口1aに直接、もしくは間接的に水上からグラウトホース7を接続し、グラウトホース7を通じて脚部1と鋼管杭5との間の間の重複区間にグラウト材6を充填する方法の手順例を示す。
1-(a)-(f) is a section closer to the upper side of a
図1は「注入口1aに間接的にグラウトホース7を接続する」場合の例を示しており、注入口1aとグラウトホース7との間に、グラウトホース7から放出されたグラウト材6を一旦、充填する注入管2を介在させた場合の例を示す。「注入口1aに直接、グラウトホース7を接続する」とは、図4に示す例の場合を言う。
FIG. 1 shows an example in which “the
注入管2は図1−(b)、図5に示すように先端部である下端部が脚部1の注入口1aに接続されたときに、上端部が水上より上に突出し、この水上に突出した上端部にグラウトホース7が接続され、グラウトホース7から注入管2にグラウト材6が注入される。図1はまた、開放している上端から波浪等の影響により注入管2の内部に水(海水)が入り込んだ場合に備え、注入管2の内部に存在する水を排出した後、注入管2にグラウトホース7を接続し、注入管2へのグラウト材6の注入を開始する場合の手順例を示している。以下、図1に示す手順例の作業手順を説明する。
As shown in FIG. 1- (b) and FIG. 5, the
図1の例では水上より突出した注入管2の上端部から図1−(a)に示すように注入管2の内部に存在する水を排水ホース9を用いて排出した後、(b)に示すように注入管2にグラウトホース7を接続し、注入管2内へのグラウト材6の注入が開始される。注入管2内の水は排水ホース9の水上に位置する上端部に接続された図示しない排水(真空)ポンプにより排水ホース9を通じて外部へ排出される。脚部1の水上に露出する区間の外周には作業台10が固定されており、この作業台10上で注入管2内の水の排出作業と注入管2内へのグラウト材6の注入作業が行われる。
In the example of FIG. 1, after draining the water which exists in the
脚部1の注入口1aには重複区間内に入り込んでいる水の注入管2内への回り込みを防止するための開閉自在な脚部側弁1bが接続され、グラウトホース7の先端部にはグラウトホース7内に充填されたグラウト材6が注入管2への接続前に漏れ出すことを防止するための開閉自在なホース側弁7aが接続されている。脚部側弁1bが接続される注入口1aは後述する、注入口1aに接続される接続管21の注入管2側の接続口であることもある。以下、注入口1aは接続管21の注入管2側の接続口を含む。
An openable / closable leg-
ホース側弁7aはグラウト材6がグラウトホース7内に充填された時点で閉鎖させられ、グラウトホース7の先端部は脚部側弁1bが閉鎖させられた状態で注入口1aに直接、もしくは間接的に接続される。「直接、接続」とは、図4に示すように注入口1a(接続管21の接続口)にグラウトホース7が接続される場合を言い、「間接的に接続」とは、図1に示すように注入口1a(接続管21の接続口)に直接、接続された注入管2を介して注入口1aにグラウトホース7が間接的に接続される場合を言う。
The
注入口1a(接続管21の接続口)へのグラウトホース7の接続が直接か間接かを問わず、注入口1aへのグラウトホース7の接続後、脚部側弁1bとホース側弁7aが開放させられた状態でグラウトホース7にグラウト材6が供給される。前記のように注入管2の内部に水が入り込んでいる場合、グラウトホース7へのグラウト材6の供給に先立ち、注入管2の内部に存在する水が排出される。
Regardless of whether the
直接か間接かを問わず、注入口1aへのグラウトホース7の接続の際には、基本的に図3−(d)に示すようにグラウトホース7内にグラウト材6が充填されており、グラウトホース7内にグラウト材6が充填された状態でグラウトホース7が注入口1aに接続される。その後、グラウトホース7内に充填されているグラウト材6が脚部1と鋼管杭5との間(重複区間)に流入させられる。注入口1aに注入管2が接続される場合は、グラウトホース7内のグラウト材6は一旦、注入管2内に流入した後、重複区間内に流入させられる。
When connecting the
図1の場合、注入管2の下端部は脚部1の注入口1aに直接、接続されることもあるが、図面では脚部側弁1bの接続のし易さ、あるいは脚部側弁1bの接続箇所の確保の関係で、注入口1aに脚部1の外周面側から、注入口1aと注入管2の下端部を繋ぐ接続管21を接続し、この接続管21の接続口に注入管2の下端部(先端部)を接続し、接続管21の注入管2との接続部分寄りに脚部側弁1bを接続している。
In the case of FIG. 1, the lower end of the
図5〜図7は脚部1の周方向に分散させて形成した複数個の注入口1aに注入管2を接続し、複数本の注入管2から同時にグラウト材6を注入する場合の作業要領を示す。図5は各注入管2内の水を排出した状況を、図6は各注入管2にグラウトホース7を接続し、全注入管2内にグラウト材6を注入している状況を示す。図7は注入管2内へのグラウト材6の充填が完了した後、注入管2の脚部側弁1bを開放させ、注入管2内のグラウト材6を重複区間内に流入させている状況を示す。
5 to 7 show work procedures when the
グラウトホース7の、注入管2に接続される側の先端部にはグラウトホース7内に存在するグラウト材6の流出の阻止と解除を切り替えるホース側弁7aが接続されているが、グラウトホース7内には少なからずグラウトホース7を洗浄した際の水等の液体が残留している。グラウトホース7内には水が残留した状態で、図3−(b)に示すようにグラウトホース7の基端部側であるグラウト材6の供給側からグラウト材6が注入される。グラウト材6のグラウトホース7への供給に伴い、ホース側弁7aが開放させられ、グラウト材6がグラウトホース7の先端部側へ送り込まれる。
A
グラウト材6の供給に際し、グラウトホース7内にはグラウト材6の供給前に、残留している水とグラウト材6を仕切りながら、グラウト材6の圧送を利用してグラウトホース7内の水を確実に排出するスポンジの、もしくはスポンジ状の仕切り材8が挿入される。
When the
仕切り材8はグラウト材6の先端部側への送り込みに伴い、図3−(c)に示すようにグラウトホース7内に残留する水を押し出しながら先端部側へ移動するが、グラウト材6をグラウトホース7内で堰き止め、グラウト材6の注入圧力を高める働きをするため、仕切り材8のグラウトホース7からの放出時にはグラウトホース7内にグラウト材6が密実に充填される状態になる。仕切り材8がグラウトホース7から放出され、希釈されていない仕切り材8寄りのグラウト材6が排出された時点で、ホース側弁7aは(d)に示すように閉鎖させられる。
The
グラウトホース7の先端部までグラウト材6が充填された状態で、図3−(d)に示すようにグラウトホース7の先端部が注入管2の上端部等に接続される。このとき、ホース側弁7aは閉鎖したままの状態にある。グラウトホース7の注入管2への接続後、ホース側弁7aが開放させられ、グラウトホース7のグラウト材供給側からのグラウト材6の供給が継続されることで、グラウトホース7内のグラウト材6が注入管2内に降下し、流入していく。
In a state where the
注入管2の先端が接続される脚部1の注入口1aには重複区間内に存在する場合の水の注入管2内への流入を阻止し、また注入管2内にグラウトホース7からグラウト材6が充填されるまでの間、グラウト材6の重複区間への流入を阻止するための脚部側弁1bが接続されている。図1では前記のように脚部1の注入口1aに注入管2側から、脚部側弁1bが接続された接続管21を接続し、接続管21の接続口に注入管2を接続しているが、注入管2の脚部1側の先端部を直接、注入口1aに接続し、この注入口1aとの接続部分のグラウトホース7寄りの部分に脚部側弁1bを接続し、接続管21を使用しないこともある。
The inlet 1a of the
図1の場合、脚部側弁1bは(a)に示すように注入管2内にグラウトホース7からグラウト材6を充填させきるまで閉鎖状態に保たれ、(b)に示すようにグラウトホース7を通じたグラウト材6の注入管2への注入は注入管2内に、その上端部までグラウト材6が充填しきる程度まで継続される。グラウトホース7からの注入管2内へのグラウト材6の充填時には脚部側弁1bが閉鎖されているため、注入口1a側には空気の抜け道がないが、注入管2の上端部等に形成された空気抜き孔等から注入管2内に空気が抜けていくことで、注入管2内にグラウト材6が流入する。
In the case of FIG. 1, the
注入管2内にグラウト材6を充填させることは、その後にグラウト材6が流入する重複区間内に充填され、上昇したグラウト材6が鋼管杭5の天端から横溢(オーバーフロー)するまでグラウト材6を注入管2内に供給することと、重複区間内に充填されたグラウト材6中に圧縮された空気が解放されることによってグラウト材6が水と撹拌することを回避する意味がある。グラウト材6を鋼管杭5の天端から横溢させることは、重複区間内に先行して充填されたグラウト材6が重複区間内に水が存在する場合の水との接触や混合により希釈化していることがあり得るために、その先行充填分を重複区間から排除する意味がある。
Filling the
なお、図示するように注入管2の上端部のレベルが鋼管杭5の天端のレベルより上に位置する(高い)場合には、注入管2内に充填されているグラウト材6の上面に加わる圧力(大気圧)が鋼管杭5の天端に位置するグラウト材6の上面に加わる圧力より高いため、この圧力差を利用して注入管2内のグラウト材6を重複区間内に流入し易い状態になっている。只、グラウト材6の流入時にはグラウト材6と注入管2内周面との間、鋼管杭5外周面及び脚部1内周面等との間の粘着力(粘性)に起因する抵抗による流入速度の低下は生じ得る。注入管2の上端部のレベルが鋼管杭5の天端のレベルより上に位置しない場合、またはレベル差が大きくない場合には、グラウトホース7からの圧送側の圧力を高くすることで、重複区間へのグラウト材6の流入が補われる。
In addition, when the level of the upper end part of the
鋼管杭5に対する脚部1の鉛直方向の位置は、図1−(b)、(e)に示すように水底地盤に支持されている鋼管杭5上から降下させられる脚部1の内周面の、鋼管杭5の天端のレベルに対応した位置に鋼管杭5側へ突設されたブラケット4が鋼管杭5の天端(上端)上に載置され、下向きに係止することにより決まる。ブラケット4は例えば脚部1の内周面の周方向に複数箇所、均等に突設される。
The position of the
ブラケット4は鋼管杭5の天端の肉厚の範囲に載置されればよいが、図面では鋼管杭5の半径方向の脚部1の設置誤差に対応するためと、ブラケット4が載置された状態での脚部1の安定性を増すために、鋼管杭5の天端に内周側へ張り出すフランジ5aを形成し、このフランジ5a上にブラケット4を載置している。
Although the
ブラケット4は図1−(e)に示すように鋼管杭5の天端に、または天端とフランジ5aに載置される載置部4aを有し、この載置部4aの、鋼管杭5外周面と脚部1内周面との間の空間に面する箇所に、鋼管杭5外周面と脚部1内周面との間に充填されるグラウト材6を横溢(流出)させるための流出孔4bが形成される。
The
図1−(b)、(c)に示すようにグラウト材6が注入管2の上端部にまで充填されたところで、(d)に示すように脚部側弁1bが開放させられ、注入管2内のグラウト材6が重複区間に流入させられる。この脚部側弁1bの開放は遠隔や一時的に潜水する潜水士によって操作される。
1- (b) and (c), when the
グラウト材6の重複区間への流入開始時には重複区間内に水が入り込んでいることもあるが、注入管2内に充填されたグラウト材6はグラウトホース7内に充填されたとき(製造時)の密度(濃度)を維持しているため、重複区間内の水より比重の大きいグラウト材6は注入口1aからシール材3上に落下(流下)し、重複区間の下方から次第に充填されていくことになる。
At the start of the inflow of the
重複区間内に存在している水は図2−(a)に示すように注入管2からのグラウト材6の流入前に予め排除されることもある。この場合、脚部1を鋼管杭5の周囲に配置した後の波浪等の影響による脚部1の鋼管杭5に対する相対変形を防止すると同時に、重複区間内の水を排除する場合にシール材3の下方から作用する水圧に対する変形を防止するために、図2−(b)に示すように注入管2内の一部のグラウト材6、または注入口1aにグラウトホース7が直接、接続される場合のグラウトホース7内の一部のグラウト材6が予備グラウト材61として重複区間(脚部1と鋼管杭5との間)のシール材3上に先行して充填され、硬化させられることもある。
The water existing in the overlapping section may be removed in advance before the
シール材3上に予備グラウト材61が充填される場合、グラウト材6の継続した充填前に硬化した予備グラウト材61がシール材3の変形を拘束するため、鋼管杭5の外周に配置された状態にある脚部1の鋼管杭5に対する相対変形が抑制、または防止される。この場合、予備グラウト材61が注入口1aから重複区間に流入する時点でシール材3上に存在している水は予備グラウト材61に押し上げられ、硬化した予備グラウト材61上に存在している。このため、重複区間内の水を排除する場合には、重複区間へのグラウト材6の連続(継続)した本充填に先立ち、重複区間内に水上から排水ホース9が挿入され、排水ホース9の上端部に接続される排水ポンプによりシール材3上の重複区間内に存在する水が排出される。排水ホース9は先端が硬化した予備グラウト材61に到達するまで挿入される。
When the
グラウト材6の重複区間内への流入時には注入管2内のグラウト材6の比重が重複区間内の水より大きいことで、グラウト材6は脚部側弁1bの開放時に自重と小さなポンプ圧力で重複区間に流入し、上方へ向けて充填されていく。グラウト材6の注入口1aからの流入開始時にはグラウト材6は図1−(d)に示すように自重で落下、あるいは流下するが、注入管2から重複区間へ流入するグラウト材6が注入口1aから落下しなくなるまで重複区間に充填されたとき以降は、注入口1aから流入したグラウト材6は先行して流入しているグラウト材6を押し上げていく。
When the
注入管2の上端部までグラウト材6が充填された時点でグラウトホース7を通じての注入管2へのグラウト材6の充填を終了させた場合には、注入管2内のグラウト材6の重複区間への流入に伴い、次第に注入管2内のグラウト材6の量が減少し、いずれかの時点で注入管2内のグラウト材6が受ける大気圧を利用しての重複区間への流入が停止することになる。
When the filling of the
そこで、注入管2内のグラウト材6が受ける大気圧を利用した注入管2内のグラウト材6の重複区間への流入を完了させる上では、図1−(e)に示すように重複区間に流入したグラウト材6が鋼管杭5の天端から横溢するまで注入管2内へのグラウトホース7を通じたグラウト材6の注入作業は継続される。
Therefore, in order to complete the inflow of the
注入管2の上端におけるグラウト材6の大気圧を利用せず、グラウト材6の供給側からグラウト材6に与えられる圧送時の圧力を利用して重複区間にグラウト材6を充填する場合にも、グラウト材6が鋼管杭5の天端から横溢するまで注入管2内へのグラウトホース7を通じたグラウト材6の注入作業は継続される。
Even when the atmospheric pressure of the
重複区間に充填されたグラウト材6の先行充填分が図1−(e)に示すように鋼管杭5の天端から希釈されていないグラウト材6が横溢したところで、重複区間へのグラウト材6の充填が完了したものと判断されるため、(f)に示すように脚部側弁1bが閉鎖させられると共に、グラウトホース7先端部のホース側弁7aも閉鎖させられ、注入管2の上端部に接続されているグラウトホース7が注入管2から切り離される。
As shown in FIG. 1- (e), when the
図4は脚部1の注入口1aに、グラウト材6が充填されたグラウトホース7を接続し、グラウトホース7から脚部1と鋼管杭5との間(重複区間)にグラウト材6を充填する場合の作業手順例を示す。ここに示す例においても注入口1aに接続管21を接続しているため、グラウトホース7の吐出側の先端部は接続管21の接続口に接続されるが、接続管21を使用しない場合には、グラウトホース7の先端部は注入口1aに接続される。
In FIG. 4, a
図4に示す例ではグラウトホース7が水中にある注入口1a(接続管2)に直接、接続されるため、グラウトホース7の注入口1aへの接続と、脚部側弁1bとホース側弁7aの開閉、及び重複区間へのグラウト材6充填後のグラウトホース7の離脱は潜水士によって操作される。
In the example shown in FIG. 4, since the
図4の例ではグラウトホース7内にグラウト材6が充填され、ホース側弁7aが閉鎖させられた状態で図4−(b)に示すようにグラウトホース7の先端部が注入口1a(接続管21)に接続される。この例では水中にある注入口1a(接続管21)にグラウトホース7が接続されるため、予備グラウト材61を先行して注入し、硬化させて重複区間内に存在している水を予め排出しておく場合には、図4−(a)に示すように脚部側弁1bは閉鎖状態にあり、グラウトホース7の接続後、(b)に示すように開放させられる。重複区間内の水を抜かない場合には、脚部側弁1bはグラウトホース7の接続前から開放させられている場合もある。
In the example of FIG. 4, the
図4ではまた、シール材3上に直接、グラウト材6の充填を開始する様子を示しているが、前記のように脚部1の降下後の波浪等の影響によるシール材3の変形を防止する必要がある場合には、シール材3上に予備グラウト材61が予め充填され、硬化させられる。
FIG. 4 also shows a state in which filling of the
グラウトホース7の注入口1aへの接続後、図4−(c)に示すように脚部側弁1bと共にホース側弁7aが開放させられ、グラウトホース7のグラウト材供給側からのグラウト材6の供給を開始することによりグラウトホース7内に充填されているグラウト材6の重複区間への連続(継続)した流入が開始させられる。
After the connection of the
図4−(d)に示すように先行するグラウト材6が鋼管杭5の天端から横溢したところで、グラウト材6の重複区間への充填が完了するため、グラウト材6の供給が停止させられ、(e)に示すように脚部側弁1bとホース側弁7aが閉鎖させられる。その後、グラウト材6の先端部が注入口1a(接続管21)から離脱させられ、重複区間へのグラウト材6の充填作業が終了する。
As shown in FIG. 4- (d), when the preceding
1……脚部、1a……注入口、1b……脚部側弁、10……作業台、
2……注入管、21……接続管、
3……シール材、
4……ブラケット、4a……載置部、4b……流出孔、
5……鋼管杭、5a……フランジ、
6……グラウト材、61……予備グラウト材、
7……グラウトホース、7a……ホース側弁、
8……仕切り材、
9……排水ホース。
1 ... Leg, 1a ... Inlet, 1b ... Leg side valve, 10 ... Work table,
2 ... Injection tube, 21 ... Connection tube,
3 …… Seal material,
4 ... Bracket, 4a ... Placement part, 4b ... Outflow hole,
5 ... Steel pipe pile, 5a ... Flange,
6 ... grout material, 61 ... preliminary grout material,
7 ... grout hose, 7a ... hose side valve,
8 …… Partition material,
9 …… Drain hose.
Claims (9)
前記注入口と前記グラウトホースの先端部にはそれぞれ開閉自在な脚部側弁とホース側弁が接続され、前記グラウトホース内に前記グラウト材を充填して前記ホース側弁を閉鎖させ、前記脚部側弁を閉鎖させた状態で前記グラウトホースの先端部を前記注入口に直接、もしくは間接的に接続した後、前記脚部側弁と前記ホース側弁を開放させて前記グラウト材を供給し、前記グラウトホース内に充填されている前記グラウト材を前記脚部と前記鋼管杭との間に流入させることを特徴とする水上構造物における脚部へのグラウト材の充填方法。 A leg section having a hollow cross-sectional shape that supports a floating structure is supported by the water bottom ground, and is disposed around a section near the upper side of the steel pipe pile having an outer diameter smaller than the inner diameter of the leg section. A grout hose is connected to the inlet directly or indirectly from the water, and the grout material is filled between the leg and the steel pipe pile through the grout hose.
A leg-side valve and a hose-side valve that can be freely opened and closed are connected to the inlet and the tip of the grout hose, respectively, the grout hose is filled with the grout material to close the hose-side valve, and the leg After directly or indirectly connecting the tip of the grout hose to the inlet with the part side valve closed, the leg part side valve and the hose side valve are opened to supply the grout material. A method for filling a grout material into a leg portion of a floating structure, wherein the grout material filled in the grout hose is caused to flow between the leg portion and the steel pipe pile.
Injection of grout into the legs of the floating structure according to any one of claims 1 to 8 compressive strength at age of 28 days of the grout material is characterized in that beyond the 100 N / mm 2 Method.
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JP2011196053A (en) * | 2010-03-18 | 2011-10-06 | Penta Ocean Construction Co Ltd | Method of injecting grout, method of constructing bridge using the same, and foundation pile fixing structure applicable to the same |
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