JP2676779B2 - 円筒ケーソン - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は防波堤や護岸等に利用されるケーソンの構
造に関するものである。

〔従来の技術〕

従来、防波堤や護岸等の構築には鋼製セルや第10図に
示すような水平断面図が矩形の鉄筋コンクリート製ケー
ソン20が利用されることが多い。

従来の鋼製セルとしては、鋼板を円筒状に加工した鋼
板セル等があり、バイブロハンマー等を利用して水底地
盤に根入れしている。

〔発明が解決しようとする課題〕

従来の鋼板セルは鉄筋コンクリート製ケーソンに比べ
軽量であるという利点があるが、根入れ式であるため、
底のない筒形状であり、施工現場までの運搬には台船を
用いたり、大型クレーン船で吊ったりする必要があっ
た。さらに、施工現場においても、クレーン船やバイブ
ロハンマー等の設備が必要となる。

一方、鉄筋コンクリート製ケーソン20の場合、矩形断
面であることから、砂等の中詰材により、壁に曲げ応力
が発生し、側壁は厚く、変形抑止用の仕切り壁24も必要
となる。また、その製作には製作足場、型枠等が必要
で、製作期間も30日を越す長期に及び、コンクリート23
も何回にも分けて打たなければならない等の問題があ
る。特に近年、従来よりも大きな水深の所に防波堤や護
岸が建設されるケースが多くなり、ケーソンの形や重量
が大きく、運搬には例えば3000tクレーンといったかな
り大型の設備が必要となる。また、ヤード等から設置位
置まで運搬する場合、第10図に示すように浮かせた状態
で曳航することもできるが、ケーソン20自体の形や重量
が大きいため、水面下に没する部分が多く、大水深の水
路を必要とし、ケーソン作製の適地が得難い。

この発明は上述のような従来技術における問題点を解
決することを目的としたものである。

〔課題を解決するための手段〕

以下、この発明の概要を実施例に対応する図面を符号
を用いて説明する。

この発明の円筒ケーソン１は、ケーソン本体部分を構
成する鋼板製円筒状の側壁と所要厚の鉄筋コンクリート
製の底版とからなり、側壁の下端を底版内に埋め込んで
側壁下端の円筒形状を拘束しつつ側壁と底版を一体化し
たものである。

側壁２は従来の鋼板セルをそのまま利用することもで
き、鋼板セルと鉄筋コンクリート製の底版３を一体化し
た構造となる。

側壁２を円筒状とすることにより、運搬時や設置前の
外部からの水圧や、設置後の内部からの中詰土圧に対し
ては円周方向の応力が発生するだけで、側壁２に対し曲
げ力が作用しないため、座屈等に対し強い構造となる。

施工においては地上のヤードまたはドック等で製作さ
れた円筒ケーソン１を中空の状態で水面に浮かし、円筒
ケーソン設置位置まで曳航することができる。その場
合、側壁２が鋼板製で軽量であるため、鉄筋コンクリー
ト製のケーソン20等の場合（第10図参照）に比べ、第７
図に示すように水面下に没する部分が大幅に少なくな
り、水深が浅い所でも曳航することができる。円筒ケー
ソン設置位置では円筒ケーソン１の内部に水を注入する
ことにより、円筒ケーソン１を徐々に沈めて行き、水底
面上に設置することができる。

円筒ケーソン１の側壁２下端は鉄筋コンクリート製の
底版３で拘束されることにより円筒形状が保持される
が、円筒ケーソン１の内部と外部の水位差が小さいた
め、側壁２上部の変形が起きにくい。なお、側壁２の高
さや直径が大きくなった場合には、側壁２の中間に若干
の補剛材を取り付ける。なお、曳航にあたり、側壁２の
上端に架設材14等を取り付けてもよい。

水底面では底版３の重量により安定し、砂等の中詰材
９の投入後、上部コンクリート６が打設される。このよ
うなケーソン構造物を複数並べて設けることにより防波
堤、護岸その他の港湾構造物、海岸構造物を構築するこ
とができる。

〔実施例〕

次に、図示した実施例について説明する。

第１図〜第５図はこの発明の円筒ケーソンを１沖合の
防波堤として利用した場合の一実施例を示したものであ
る。

設置位置の水底地盤４上にはあらかじめ捨石マウンド
５等を施工しておき、曳航してきた円筒ケーソン１内に
水を注水するなどして捨石マウンド５上に円筒ケーソン
１の底版３を着地させる。

設置後、円筒ケーソン１の内部には砂等の中詰材９が
投入され、その上に蓋を兼ねた上部コンクリート６が打
設される。第３図に示すように、安定のため、円筒ケー
ソン１の底版３の前後には、コンクリートブロック８を
設置し、捨石マウンド５の上面は根固め石７で固める。
第１図、第４図および第５図は複数の円筒ケーソン１を
並べ、防波堤を形成した様子を示し、第２図は円筒ケー
ソン１の単体を示したものである。

上記実施例における円筒ケーソン１は第６図および第
７図に示すように、鋼板を円筒状に加工してなる側壁２
の下部に長方形の鉄筋コンクリート製の底版３を設けた
もので、寸法の一例としては高さ15〜20m、直径15〜20
m、鋼板の厚さが約1cm、底版３の厚みが60cm程度とな
る。もちろん、寸法については個々の現場、構造物の種
類等に応じ、種々の設計変更が可能である。

第８図および第９図は円筒ケーソン１の製作方法およ
び側壁２と底版３の一体化の構造を示したものである。
ただし、図では理解を容易にするため、円周上に設置さ
れる鋼製ボックス10を同一平面で示してある。

円筒ケーソン１の製作においては、まず底版コンクリ
ート13の型枠となる台（図示せず）上に、角形短筒状の
鋼製ボックス10を、側壁２位置に合わせ、円周上に複数
設置し（第６図参照）、その上に鋼板製の側壁２下端を
載せる。鋼製ボックス10と側壁２下端は溶接してもよ
い。鋼製ボックス10の内外には縦横の鉄筋11を配置し、
側方の型枠を組んでコンクリート13を打設し、側壁２下
端が所要長さ底版３中に埋まるようにして、側壁２下端
の円筒形状を拘束する。なお、図に示すように、側壁２
の内面または内外面にあらかじめ複数のジベル12を溶接
しておくことにより、側壁２と底版３の一体性を高める
ことができる。

〔発明の効果〕

鉄筋コンクリート製の底版と鋼板製の側壁とを一体化
した構造であるため、従来の鉄筋コンクリート製ケーソ
ンに比べ、重量を大幅に低減させることができ、製作も
短期間で容易である。

また、底版があることにより、水面上に浮かせること
ができ、かつ軽量であることから、水面下に没する部分
も少なく、水深が浅い所でも曳航や仮置きすることがで
きる。さらに、クレーン船で吊り上げて運搬する場合で
も、従来の鉄筋コンクリート製ケーソンに比べ、クレー
ン船は小型になる。

円筒状であることから、曲げがかからず、応力的に有
利であり、変形抑制用の仕切り壁等を必要としない。

水底地盤上への設置作業が容易であり、底版が重りと
なって安定するので、根入れ式鋼板セルのように多くの
機械設備を必要とすることもない。

円筒ケーソンの側壁下端は鉄筋コンクリート製の底版
で拘束されることにより、円筒形状が保持され、側壁内
外から作用する水圧や土圧に対する耐力が向上する。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の円筒ケーソンを防波堤に利用した場
合の一実施例を示す斜視図、第２図は円筒ケーソンの単
体の形状を示す斜視図、第３図は第１図に対応する鉛直
断面図、第４図は平面図、第５図は正面図、第６図はこ
の発明の円筒ケーソンの構造の概要を示す平面図、第７
図はその正面図、第８図は底版部分の詳細を示す断面図
（側壁に沿って示したもの）、第９図は第８図と直交す
る方向の断面図（同じく側壁に沿って示したもの）、第
10図は従来の鉄筋コンクリート製ケーソンを示す鉛直断
面図である。 １……円筒ケーソン、２……側壁、３……底版、４……
水底地盤、５……捨石マウンド、６……上部コンクリー
ト、７……根固め石、８……コンクリートブロック、９
……中詰材、10……鋼製ボックス、11……鉄筋、12……
ジベル、13……コンクリート、14……仮設材、20……ケ
ーソン、21……鋼板、22……鉄筋、23……コンクリー
ト、24……仕切り壁

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ケーソン本体部分を構成する鋼板製円筒状
   の側壁と所要厚の鉄筋コンクリート製の底版とからな
   り、前記側壁の下端を前記底版内に埋め込んで側壁下端
   の円筒形状を拘束しつつ側壁と底版を一体化してなるこ
   とを特徴とする円筒ケーソン。