JP2022086693A

JP2022086693A - ケーソンの据え付け補助装置及び据え付け方法

Info

Publication number: JP2022086693A
Application number: JP2020198847A
Authority: JP
Inventors: 靖之田中; Yasuyuki Tanaka; 歩松本; Ayumi Matsumoto
Original assignee: Penta Ocean Construction Co Ltd
Current assignee: Penta Ocean Construction Co Ltd
Priority date: 2020-11-30
Filing date: 2020-11-30
Publication date: 2022-06-09
Anticipated expiration: 2040-11-30
Also published as: JP7202346B2

Abstract

【課題】ケーソンの位置を維持し、効率よく据え付け作業を行うことができるケーソンの据え付け補助装置及び据え付け方法の提供。
【解決手段】互いに接合されるケーソンを所定の位置に案内するための据え付け補助装置３は、一方のケーソン１の上面に載置される支持用梁材４と、支持用梁材４に支持され、一方のケーソン１の側面部に配置されるガイドユニット５，５とを備え、ガイドユニット５は、先端側が一方のケーソン１の接合端面より他方のケーソン側に向けて延出された案内用腕部９，９を備え、案内用腕部９，９を他方のケーソンの側面に沿わせるようにした。
【選択図】図２

Description

本発明は、ケーソンの据え付け作業を補助するケーソンの据え付け補助装置及び据え付け方法に関する。

従来、岸壁や防波堤等の水中構造物の構築には、既設のケーソン（以下、既設ケーソンという）に新設のケーソン（以下、新設ケーソンという）を接合させて据え付け、連続した堤状に構築する工法が知られている。

新設ケーソンを据え付けるには、先ず、新設ケーソンの据え付け位置から一定の距離をおいた水底にアンカーを設置し、新設ケーソン上に設置したウインチから繰り出されたワイヤをアンカーに連結する。

次に、ウインチによってワイヤを繰り出し・巻取り動作させ、ケーソンの浮力を利用し、新設ケーソンを所定の位置、即ち、既設ケーソンとの接合位置まで誘導する。

そして、新設ケーソンを所定の位置に移動させた後、ワイヤによって位置を保持した状態で新設ケーソン内に注水し、新設ケーソンを水底に着底させ据え付ける。

特開２０１６－１１３７４４号公報

しかしながら、上述の如き従来の技術では、新設ケーソン内に注水し、水底に着底させる際、新設ケーソンの位置を保持するワイヤにカテナリー曲線状に弛みが生じているため、波風等の影響によって新設ケーソンの位置にズレが生じるおそれがあった。

そのため、このような新設ケーソンの据え付け作業は、位置を微調整しながら新設ケーソンを降下させる必要があり、位置の微調整と注水とを繰り返し行うため、連続して注水することができず多大な時間を要するという問題があった。

そこで、本発明は、このような従来の問題に鑑み、ケーソンの位置を維持し、効率よく据え付け作業を行うことができるケーソンの据え付け補助装置及び据え付け方法の提供を目的としてなされたものである。

上述の如き従来の問題を解決するための請求項1に記載の発明の特徴は、互いに接合されるケーソンを所定の位置に案内するためのケーソンの据え付け補助装置であって、何れか一方のケーソンの上面に載置される支持用梁材と、該支持用梁材に支持され、前記一方のケーソンの側面部に配置されるガイドユニットとを備え、前記ガイドユニットは、先端側が前記一方のケーソンの接合端面より他方のケーソン側に向けて延出された案内用腕部を備え、該案内用腕部を他方のケーソンの側面に沿わせるようにしたことにある。

請求項２に記載の発明の特徴は、請求項１の構成に加え、前記ガイドユニットは、複数の案内用腕部を備え、該案内用腕部の少なくとも一が水中に配置されるようにしたことにある。

請求項３に記載の発明の特徴は、請求項１又は２の構成に加え、前記案内用腕部は、先端部に外側斜めに延出した誘導用傾斜部が形成されていることにある。

請求項４に記載の発明の特徴は、請求項１～３の何れか一の構成に加え、前記案内用腕部は、内側に前記他方のケーソンの側面に接するガイドローラが配置されていることにある。

請求項５に記載の発明の特徴は、請求項１～４の何れか一の構成に加え、前記案内用腕部の高さを調節する腕部高さ調節手段を備えたことにある。

請求項６に記載の発明の特徴は、請求項１～５の何れか一の構成に加え、前前記支持用梁材に回動可能に支持された前記ガイドユニットを回動させるユニット回動手段を備え、前記ガイドユニットの角度を調整できるようにしたことにある。

請求項７に記載の発明の特徴は、請求項１～６の何れか一の構成に加え、前記ガイドユニットは、前記一方のケーソンの両側面部に配置され、対向する一対の案内用腕部で前記他方のケーソンを挟み込むようにしたことにある。

請求項８に記載の発明の特徴は、既設ケーソンと新設ケーソンとを所定の位置で接合させ、しかる後、新設ケーソンを地盤上に据え付けるケーソンの据え付け方法において、前記新設ケーソン又は前記既設ケーソンの何れか一方の側面部に案内用腕部を有するガイドユニットを設置し、前記案内用腕部を前記新設ケーソン又は前記既設ケーソンの何れか一方の接合端面より前記新設ケーソン又は前記既設ケーソンの何れか他方側に突出させておき、前記案内用腕部を前記新設ケーソン又は前記既設ケーソンの何れか他方の側面に沿わせて前記新設ケーソンを前記既設ケーソンに接合する位置まで誘導することにある。

請求項９に記載の発明の特徴は、請求項８の構成に加え、前記ガイドユニットを前記新設ケーソン又は前記既設ケーソンの何れか一方の両側面部に配置し、一対の案内用腕部で前記新設ケーソン又は前記既設ケーソンの何れか他方を挟み込み案内させることにある。

請求項１０に記載の発明の特徴は、請求項９の構成に加え、前記両ガイドユニットを支持用梁材の両端部に支持させた据え付け補助装置を使用し、該据え付け補助装置を前記新設ケーソン又は前記既設ケーソンの何れか一方の所定位置に吊り下ろし、前記支持用梁材を前記新設ケーソン又は前記既設ケーソンの何れか一方の上面に載置させて前記ガイドユニットを前記新設ケーソン又は前記既設ケーソンの何れか一方の側面部に配置することにある。

本発明に係るケーソンの据え付け補助装置は、請求項１に記載の構成を具備することによって、接合される両ケーソンの相対位置を確実に保持し、効率よく新設ケーソンの据え付け作業を行うことができる。

また、本発明において、請求項２に記載の構成を具備することによって、波浪等の影響によるケーソンの位置ズレを防止し、複数の案内用腕部によって安定して新設ケーソンを案内することができる。

さらに、本発明において、請求項３に記載の構成を具備することによって、接合する両ケーソン間に水平方向で位置ズレが生じた場合に当該位置ズレを誘導用傾斜部に案内させることでズレを修正し、所定の接合位置に誘導することができる。

さらにまた、本発明において、請求項４に記載の構成を具備することによって、案内用腕部の内側にケーソンを円滑に受け入れられ、ケーソンの側面を傷つけない。

また、本発明において、請求項５に記載の構成を具備することによって、案内用腕部の高さを適切な位置にすることができる。

さらに、本発明において、請求項６に記載の構成を具備することによって、回動腕部（ガイドローラー）を他方のケーソンの側面部に確実に接触させ、安定して誘導することができる。

さらにまた、本発明において、請求項７に記載の構成を具備することによって、対向する一対の案内用腕部で他方のケーソンを挟み込むことで、他方のケーソンのケーソン幅方向の移動を確実に規制し、安定した状態で据え付け作業を行うことができる。

本発明に係るケーソンの設置方法は、請求項８に記載の構成を具備することによって、接合される両ケーソンの相対位置を確実に保持し、効率よく新設ケーソンの据え付け作業を行うことができる。

また、本発明において、請求項９に記載の構成を具備することによって、対向する一対の案内用腕部で他方のケーソンを挟み込むことで、他方のケーソンのケーソン幅方向の移動を確実に規制し、安定した状態で据え付け作業を行うことができる。

また、本発明において、請求項１０に記載の構成を具備することによって、ケーソンの両側部にガイドユニットを一括して設置することができ、使用後も一括して撤去することができる。

本発明に係るケーソンの据え付け補助装置の一例を示す正面図である。同上の平面図である。同上の側面図である。図１中のＡ－Ａ線矢視断面図である。図１中のガイドユニット取付部分を示す拡大正面図である。図２中の案内用腕部を示す拡大平面図である。図４中のローラー取付部を示す拡大断面図である。同上のユニット回動手段によるガイドユニットの動作態様を示す拡大平面図である。本発明に係るケーソンの据え付け方法における据え付け補助装置設置作業の状態を示す正面図である。本発明に係るケーソンの据え付け方法における据え付け補助装置設置作業の状態を示す側面図である。同上のケーソン据え付け作業時の状態を示す平面図である。同上の側面図である。本発明に係るケーソンの据え付け補助装置の他の一例を示す平面図である。

次に、本発明に係るケーソンの据え付け補助装置の実施態様を図１～図８に示した実施例に基づいて説明する。尚、図中符号１は既設ケーソン、符号２は新設ケーソン、符号３はケーソンの据え付け作業を補助する据え付け補助装置である。

尚、本実施例では、ケーソン上面における接合端面と直交する方向を法線方向、法線方向と直交する水平方向をケーソン幅方向というものとする。

このケーソンの据え付け補助装置３は、一方のケーソン（本実施例では既設ケーソン１）の上面に載置される支持用梁材４と、支持用梁材４に支持され、既設ケーソン１の側面部に配置されるガイドユニット５，５とを備え、ガイドユニット５，５によって他方のケーソン（本実施例では新設ケーソン２）を所定の位置に案内するようになっている。

支持用梁材４は、複数のＨ型鋼からなる梁部材４ａ，４ａ…を長手方向に連結してケーソン幅より長い梁状に形成されている。

この支持用梁材４は、同一長さ又は長さの異なる複数の梁部材４ａ，４ａ…を既設ケーソン１の幅に合わせて適宜組み合わせて連結することによって複数種のケーソン幅に対応できるようになっている。尚、この支持用梁材４は、一のＨ型鋼等によって一体に形成されたものであってもよい。

また、支持用梁材４には、その両側部にガイドユニット５，５が腕部高さ調節手段６を介して上下動可能且つ回動可能に支持されており、支持用梁材４が既設ケーソン１の上面に載置されることにより、両ガイドユニット５，５が既設ケーソン１の側面部に配置されるようになっている。

図中符号７は、既設ケーソン１の上面にケーソン幅方向に間隔をおいて設置された支持駒であり、この支持駒７，７…を介して支持用梁材４が既設ケーソン１の上面に載置されている。

尚、支持用梁材４は、支持駒７を用いずに直接ケーソン１の上面に載置させてもよいが、ケーソンの四隅に設置された吊ピースから引き出されるアンカーワイヤーに支持用梁材４が干渉しないようにするために支持駒７，７…を用いることが望ましい。

支持駒７は、金属材によってブロック状に形成され、ケーソン上面の隔壁用蓋部に溶接で固定できるようになっている。尚、支持駒７は、金属製に限定されず、その他の材料によって構成してもよい。

ガイドユニット５，５は、腕部高さ調節手段６を介して支持用梁材４に上下動可能且つ水平方向で回動可能に支持された腕部支持部材８と、腕部支持部材８に支持された案内用腕部９，９とを備え、支持用梁材４を既設ケーソン１の所定の位置に載置することによって、案内用腕部９，９の先端側が既設ケーソン１の接合端面１ａより他方のケーソン２側に向けて延出されるようになっている。

腕部高さ調節手段６は、例えば、キリンジャッキ等の伸縮可能なジャッキ装置によって構成され、ジャッキ装置の伸縮によって腕部支持部材８に支持された案内用腕部９，９の高さを調整できるようになっている。

また、本実施例では、腕部高さ調節手段６を構成するキリンジャッキ等のジャッキ装置の中心軸を回動軸としてガイドユニット５が水平方向に回動できるようになっている。尚、ガイドユニット５を支持用梁材４に水平方向で回動可能に支持させる構造を腕部高さ調節手段６と別個に設置してもよい。

腕部支持部材８は、Ｈ型鋼等の棒状部材によって構成され、長手方向を上下に向けて上端部が腕部高さ調節手段６に固定され、その外側面に複数の案内用腕部９，９が上下方向に間隔をおいて支持されている。

案内用腕部９，９は、Ｈ型鋼等の棒状部材によって構成され、水平又は所定の角度に傾けて腕部支持部材８の外側面の所定の位置にボルト止め等によって固定され、装置を既設ケーソン１の所定位置に設置した際に先端側が他方のケーソン２側に延出するようになっている。

尚、上下に配置された複数の案内用腕部９，９は、少なくとも一が水中に配置されるように固定位置が設定されている。

各案内用腕部９，９の先端部内側には、複数のガイドローラ１３，１３が長手方向に間隔をおいて配置され、両ケーソン１，２を接合する際に他方のケーソン２の側面に接するようになっている。

一方、各案内用腕部９，９の後端部内側には、ガイドユニット５を回動させるユニット回動手段１４を備えている。

このユニット回動手段１４は、案内用腕部９，９の内側面に固定される１又は複数のＨ型鋼からなる幅調節駒１４ａと、幅調節駒１４ａとケーソン側面との間に介在されるエアジャッキ等のジャッキ装置１４ｂとを備え、ケーソンの両側部に配置された各ジャッキ装置１４ｂを動作させることによって、装置全体をケーソン１の中心に対し略線対称となる位置に位置決めすることができる。

また、ガイドユニット５は、図８に示すように、腕部高さ調節手段６を介して支持用梁材４に水平方向で回動可能に支持されているので、ジャッキ装置１４の動作によってガイドユニット５が回動し、ガイドユニット５（案内用腕部９，９）の水平方向角度を調節することができる。

ガイドローラ１３，１３は、図６、図７に示すように、上下に間隔をおいて対向する一対の軸受け板１３ａ，１３ａと、両軸受け板１３ａ，１３ａに両端が支持された縦向きの回転軸１３ｂと、回転軸１３ｂ，１３ｂに支持された回転自在のローラ１３ｃ，１３ｃとを備え、案内用腕部９，９の内側面に固定台１３ｄを介して固定されている。

次に、上述のケーソンの据え付け補助装置３を使用したケーソンの据え付け方法について図９～図１２の実施例を基に説明する。尚、上述の実施例と同様の構成には同一符号を付して説明を省略する。

本発明方法によって新設ケーソン２を据え付けるには、先ず、据付け補助装置３の支持用梁材４の位置に合わせて既設ケーソン１の接合端部上面にケーソン幅方向に間隔をおいて複数の支持駒７，７…を設置する。

次に、図９、図１０に示すように、クレーンで吊り上げた据え付け補助装置３を既設ケーソン１の接合端部上方に移動させ、位置を合わせて据え付け補助装置３を吊り下ろし、支持駒７，７…を介して支持用梁材４を既設ケーソン１の上面に載置させる。

このように支持用梁材４を既設ケーソン１上の所定の位置に載置することによって、両ガイドユニット５，５が既設ケーソン１の両側面部にそれぞれ配置され、各案内用腕部９，９の先端側が既設ケーソン１の接合端面より新設ケーソン２側に突出された状態となる。

この状態で、ユニット回動手段１４を構成する既設ケーソン１の両側部に配置された各ジャッキ装置１４ｂを動作させると、装置全体が既設ケーソン１の中心に対し略線対称となる位置よりずれた位置にある場合、案内用腕部９，９が既設ケーソン１の側面に反力をとってジャッキに押圧され、装置全体がケーソン幅方向で移動し、既設ケーソン１の中心に対し部略線対称となる位置に位置決めされる。また、ジャッキ装置１４ｂを動作させることで支持用梁材４に回動可能に支持されたガイドユニット５が回動し、案内用腕部９，９間の向きを調整することができる。

次に、図１１、図１２に示すように、浮力によって浮かせた状態の新設ケーソン２を移動手段（図示せず）によって既設ケーソン１側に移動させ、水平方向で対向する一対の案内用腕部９，９間に引き入れる。

尚、移動手段には、例えば、新設ケーソン２の据え付け位置から一定の距離をおいた水底に設置されたアンカーと、新設ケーソン２上に設置したウインチとを備え、ウインチから繰り出されたワイヤをアンカーに連結し、ウインチによってワイヤを繰り出し・巻取り動作させ、新設ケーソン２を所定の位置、即ち、既設ケーソン１との接合位置まで誘導するものを使用する。また、移動手段には、起重機船のクレーン、スラスタ―等を用いてもよいし、新設ケーソン２を押し船で既設ケーソン１側に押してもよい。

次に、案内用腕部９，９間に新設ケーソン２を引き入れた後、図８に示すように、ユニット回動手段１４を構成するジャッキ装置１４を動作させ、両ガイドユニット５を互いに先端側が近づく方向に回動させ、ガイドローラ―１３，１３を新設ケーソン２の側面に接触させ、両ガイドユニット５，５間に新設ケーソン２を拘束する。

この状態では、ガイドローラ１３，１３が新設ケーソン２の側面に接触し、新設ケーソン２がケーソン幅方向の適正な位置に誘導されるので、この状態で案内用腕部９，９に案内させながら新設ケーソン２を既設ケーソン１との接合位置まで移動させる。

その際、新設ケーソン２は、水平方向で対向する両案内用腕部９，９によってケーソン幅方向の移動が規制されるので、既設ケーソン１との適正な接合位置に誘導される。

次に、新設ケーソン２が所定の位置で既設ケーソン１に接合されたら、新設ケーソン２内に注水し、新設ケーソン２を水底に着底させ据え付ける。

その際、新設ケーソン２は、水平方向で対向する案内用腕部９，９によってケーソン幅方向の移動が規制されているので、注水中に新設ケーソン２が波風の影響を受けても位置ズレすることがなく、位置の微調整を必要としないので連続して注水を行うことができる。

そして、新設ケーソン２の据え付けが完了した後、据付け補助装置３をクレーンによって吊り上げて撤去し、作業が完了する。

尚、据付け補助装置３の態様は、上述の実施例に限定されず、例えば、図１３に示すように、案内用腕部９，９の先端部に外側斜めに延出した誘導用傾斜部９ａが形成されたものであってもよい。尚、上述の実施例と同様の構成には同一符号を付して説明を省略する。

この据付け補助装置では、誘導用傾斜部９ａの内側にガイドローラ１３，１３が設けられ、新設ケーソン２と既設ケーソン１との間にケーソン幅方向で位置ズレが生じている場合に、誘導用傾斜部９ａに新設ケーソン２を案内させることによって新設ケーソン２を適正な位置に誘導できるようになっている。

尚、上述の実施例では、据付け補助装置３を既設ケーソン１に設置する場合について説明したが、新設ケーソン２に据付け補助装置３を設置し、既設ケーソン１と新設ケーソン２とを接合させるようにしてもよい。

１既設ケーソン
１ａ接合端面
２新設ケーソン
３据え付け補助装置
４支持用梁材
４ａ梁部材
５ガイドユニット
６腕部高さ調節手段
７支持駒
８腕部支持部材
９案内用腕部
９ａ誘導用傾斜部
１０回動軸
１１ウインチ
１２操作ワイヤ
１３ガイドローラ
１３ａ軸受け板
１３ｂ回転軸
１３ｃローラ
１３ｄ固定台
１４ユニット回動手段
１４ａ幅調節駒
１４ｂジャッキ装置

Claims

互いに接合されるケーソンを所定の位置に案内するためのケーソンの据え付け補助装置であって、
何れか一方のケーソンの上面に載置される支持用梁材と、該支持用梁材に支持され、前記一方のケーソンの側面部に配置されるガイドユニットとを備え、
前記ガイドユニットは、先端側が前記一方のケーソンの接合端面より他方のケーソン側に向けて延出された案内用腕部を備え、該案内用腕部を他方のケーソンの側面に沿わせるようにしたことを特徴とするケーソンの据え付け補助装置。
前記ガイドユニットは、上下方向に複数の案内用腕部を備え、該案内用腕部の少なくとも一が水中に配置されるようにした請求項１に記載のケーソンの据え付け補助装置。
前記案内用腕部は、先端部に外側斜めに延出した誘導用傾斜部が形成されている請求項１又は２に記載のケーソンの据え付け補助装置。
前記案内用腕部は、内側に前記他方のケーソンの側面に接するガイドローラが配置されている請求項１～３の何れか一に記載のケーソンの据え付け補助装置。
前記案内用腕部の高さを調節する腕部高さ調節手段を備えた請求項１～４の何れか一に記載のケーソンの据え付け補助装置。
前記支持用梁材に回動可能に支持された前記ガイドユニットを回動させるユニット回動手段を備え、前記ガイドユニットの角度を調整できるようにした請求項１～５の何れか一に記載のケーソンの据え付け補助装置。
前記ガイドユニットは、前記一方のケーソンの両側面部に配置され、対向する一対の案内用腕部で前記他方のケーソンを挟み込むようにした請求項１～６の何れか一に記載のケーソンの据え付け補助装置。
既設ケーソンと新設ケーソンとを所定の位置で接合させ、しかる後、新設ケーソンを地盤上に据え付けるケーソンの据え付け方法において、
前記新設ケーソン又は前記既設ケーソンの何れか一方の側面部に案内用腕部を有するガイドユニットを設置し、前記案内用腕部を前記新設ケーソン又は前記既設ケーソンの何れか一方の接合端面より前記新設ケーソン又は前記既設ケーソンの何れか他方側に突出させておき、
前記案内用腕部を前記新設ケーソン又は前記既設ケーソンの何れか他方の側面に沿わせて前記新設ケーソンを前記既設ケーソンに接合する位置まで誘導することを特徴とするケーソンの据え付け方法。
前記ガイドユニットを前記前記新設ケーソン又は前記既設ケーソンの何れか一方の両側面部に配置し、一対の案内用腕部で前記新設ケーソン又は前記既設ケーソンの何れか他方を挟み込み案内させる請求項８に記載のケーソンの据え付け方法。
前記両ガイドユニットを支持用梁材の両端部に支持させた据え付け補助装置を使用し、該据え付け補助装置を前記新設ケーソン又は前記既設ケーソンの何れか一方の所定位置に吊り下ろし、前記支持用梁材を前記新設ケーソン又は前記既設ケーソンの何れか一方の上面に載置させて前記ガイドユニットを前記新設ケーソン又は前記既設ケーソンの何れか一方の側面部に配置する請求項９に記載のケーソンの設置方法。