JP2926485B2 - 海洋構造物の基礎となる捨石の均らし工法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】海洋構造物の基礎となる海底
に投入された捨石の均らし工法。

【０００２】

【従来技術】海洋構造物の構築の施工段階で、ケーソン
が沈設されることが多い。このケーソンの基礎として捨
石が海底に落し込まれる。この捨石は水面上から落下さ
せるため表面に凹凸が生ずる。従来は、この捨石の凹凸
を均らすために、潜水夫が手作業していた。しかし、大
水深のため、危険度が高く、かつ、長時間の作業は法的
にも規制されている。また、天候に左右され、作業ので
きない日が多く、結果的に、捨石の均らし作業に莫大な
経費を要していた。

【０００３】

【発明の解決しようとする課題】経済的、かつ、安全に
かつ大量の捨石均らし作業を行なうこと。

【０００４】

【技術的手段】

（第１発明）均らし母船１にスパット２を昇降可能にと
りつけ、かつ、スパット２は降下時点においてユニバー
サルジョイント１ａにその上端が取り付けられるととも
に、スパット２の下端にはスパット２に対して上下動、
回転可能のジェットノズル３を設け、均らし母船１には
海水揚水用ポンプ１ｂを備え、海水揚水用ポンプ１ｂで
揚水した海水はスパット２と併設された通水管２ａを通
り、ジェットノズル３に供給されるように構成されてお
り、

【０００５】第１に、海洋構造物構築箇所に捨石を落し
込み、その凹凸をコンピュータで検出し、どの方向に押
動するか決定する。

【０００６】第２にスパット２を母船１から降下して、
スパット２下端を捨石４に刺し込んで固定した後、スパ
ット２上端はユニバーサルジョイント１ａで母船１に垂
直に保持し、

【０００７】第３に、海水揚水用ポンプ１ｂで海水を揚
水して、スパット２と併設された通水管２ａを通ってジ
ェットノズル３に海水を供給し、

【０００８】第４にジェットノズル３から捨石４の凸部
４ａに向けてジェットノズル３をスパット２に対して上
下動および回動しながら、海水をジェットして凸部４ａ
の捨石を凹部４ｂに向けて押動し、捨石４を均らす、海
洋構造物の捨石均らし工法。

【０００９】（第２発明）第１発明において、ジェット
ノズル３のジェット水流を囲んでゴムスリーブ３ｂを伸
縮自在に設け、ジェット水流の拡散を防止する捨石均ら
し工法。

【００１０】（第１発明の効果） ▲ａ▼均らし母船１に設けた海水揚水用ポンプ１ｂから
の水圧がジェットノズル３を介してジェット水流として
加圧されるため、捨石４の凸部４ａの捨石を移動でき
る。

【００１１】▲ｂ▼海水は無尽蔵で調達が安易であり、
天候に左右されることなく、しかも環境に問題がなく安
全かつ経済的に移動できる。

【００１２】（第２発明の効果）ジェットノズル３のノ
ズル３ａのジェット水流の延長方向にゴムスリーブ３ｂ
を伸縮自在に設けることにより、ジェット水流の減衰を
防止できる。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て説明する。 図１〜４：図１〜４において１は均らし母船で、１ａは
スパット２を取り付けるユニバーサルジョイント、１ｂ
は海水揚水用ポンプ、２は母船１にユニバーサルジョイ
ント１ａで取り付けられるスパットで、下端にジェット
ノズル３は上下動管５を囲みスパット２に対して回転、
上下動可能に取り付けてある（図３）。ユニバーサルジ
ョイント１ａは空気または油圧シリンダー１ｃとヒンジ
１ｈで形成される（図２）。ジェットノズル３のノズル
３ａは、海水揚水用ポンプ１ｂから、スパット２と併設
された通水管２ａを通って供給される海水を噴射する。
４は捨石で、４ａは凸部、４ｂは凹部である。

【００１４】図１〜４に示すように、本発明工法は次の
順序に行なわれる。 ａ．捨石完了 捨石を落し込み、後述するように捨石は自然の岩石を破
砕したものが使用されるため表示も５０ｋｇ／個以下の
仕様になる、捨込み前に目視で確認する程度である。

【００１５】ｂ．深浅測量：捨石完了時点に均らしが完
了した場合求むる断面に整形されるべく捨石総量の確認
をする。

【００１６】ｃ：コンピュータ図作製 捨石４の凹凸４ａ，４ｂを図化して、凸部４ａの位置と
押動方向の確認を行なう。

【００１７】ｄ．施工計画：凸部４ａの均らしのため
の、スパット２の吊下し位置、ジェットノズル３の方
向、位置を決定する。

【００１８】ｅ．スパットの跡均らし：スパット２を引
き抜いた跡を潜水夫によって均らすための計画を決定す
る。 ｆ．完了検収

【００１９】つぎに、本発明工法の詳細について説明す
る。（すなわち、前記ｄ．施工計画について）

【００２０】イ．スパット２の吊下：まづスパット２を
母船１から吊り下ろし、捨石４にその下端を突き刺し固
定する。そして上端は母船１にユニバーサルジョイント
１ａで結合する。このようにして、波浪によるスパット
２の揺動をユニバーサルで吸収する。したがって、下端
に取り付けたジェットノズル３はその位置が安定した状
態を保つ。

【００２１】ロ．ジェットノズル３のジェット：つぎに
ジェットノズル３のノズル３ａを捨石４の凸部４ａに向
け、海水を噴射する。海水は海水揚水用ポンプ１ｂか
ら、図３，図４に示すように、スパット２と併設された
通水管２ａを通り、上下動管内を経てノズル３ａから噴
射される。かくして図１のように捨石４の凸部４ａの５
０Ｋｇ以下（この点については後述する。）の捨石はジ
ェット水流に押動され、凸部４ａの捨石は凹部４ｂに落
ち込み平坦化される。

【００２２】ジェットノズル３は図３，図４のように上
下動管５に対して左右回動が可能であるので、計画高さ
を割出し、ノズル高さ．回動方向を決定した後、母船１
から遠隔制御する。図３，図４において上下動管５はス
パット２を囲み、通水管２ａから海水は上下動管５に入
り、さらにジェットノズル３から噴射される。ジェット
ノズル３は上下動管５を囲み、かつ駆動モーター６に固
定一体化される。

【００２３】したがって、駆動モータ６の駆動ギヤ６ｇ
が、上下動管５の被駆動ギヤ５ｇに歯合すると、モータ
ー６と一体のジェットノズル３は上下動管５の周りを回
動する。上下動管５に導入された海水はジェットノズル
３に導入されて噴射される。図７のように上下動管の外
壁には窓５ｈが設けられ、ジェットノズル３が上下動管
５の周りを回動中、その窓５ｈを常時数個重なるように
しておく。

【００２４】図３，図４において、５ａはジェットノズ
ル３の基台で、上下動管５は機械室Ｍに設けられたウイ
ンチＷにより、ワイヤーロープｒを上下動することによ
り、上下駆動される。ｇｒはワイヤーロープｒのガイド
ローラーである。このようにして、ジェット水流は任意
の深さ、任意回動角度において噴射される。図１のよう
に通水管２ａの一部は可撓管２ａｒとなっていて、上下
動管５の上下動を許容する。図１においてｅＬは電線で
ある。

【００２５】ジェットノズル３のノズル３ａは図５に示
すように、捨石と捨石の摩擦を極力避け、ジェット流に
よる捨石への押動を容易にするため、ノズル先端開口の
下面を水平に上面を先上りにし、捨石に上向き分力を作
用させる。

【００２６】ジェットノズル３のジェット水流は表２に
示すようにノズル３ａから遠ざかるにしたがい、水中拡
散の影響を受け流速が低下する。表２は放水口から水中
に自由放水した場合に放水口からだんだん離れて行くに
したがって拡散により、初速がどれだけ減衰するかを示
したものである。初速１２ｍ／ｓｅｃの場合、放水口か
ら１ｍ離れた場合≒５．４ｍ／ｓｅｃ、２ｍ離れた場合
≒３．７ｍ／ｓｅｃに減衰する。３．７ｍ／ｓｅｃは表
１のとおり、１００ｋｇ／個の石を押動する流速であ
る。この減衰をゼロとすることが効率の良い装置である
ため、拡散をおさえ、直接初速を石に作用させるため、
ゴムスリーブの必要性が生まれるものである。表２にお
いて縦軸は流速（ｍ／ｓｅｃ）、横軸はノズル３ａの先
端からのジェット水流がどれだけ離れたかをｍ単位で示
す。

【表２】 表２は海中の一般の状態において計算したものである。
またこの計算の諸条件は次の通りである。 １．φ＝２００ｍ／ｍの放水穴 ２．対象捨石の重量は３０〜１００Ｋｇ／個 ３．石に当たる流速２．５〜３．５ｍ／ｓｅｃ ４．放水口で１２ｍ／ｓｅｃの流速が３．０ｍ離れると
３．２５ｍ／ｓｅｃに減速する動く石の重さは表より５
８Ｋｇ／個となる。

【００２７】上記のようなジェット水流の減衰を極力避
けるため、ゴムスリーブ３ｂを図５のように設けて直
接、ジェット水流を捨石に作用させるようにすることが
望ましい。なおゴムスリーブ３ｂはノズル３ａに対して
伸縮可能としておく。この伸縮は母船１から遠隔制御す
る。

【００２８】表１は捨石の重さ別に押動するに必要な流
速との関係を示したものである。普通海洋構造物の基礎
面均しに用いられる均し石（目潰し石）は５０ｋｇ／個
以下が使用されることから先ず対象重量を想定し、これ
を押動するに必要な流速を保持しなければならない。余
裕を見込み１００ｋｇ／個の石が混入したと仮定しても
３．５ｍ／ｓｅｃの流速が得られれば押動可能と判断さ
れる。

【表１】

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明工法を実施する装置の斜視図、

【図２】 スパット２の垂直保持装置の平面図、

【図３】 上下動管５の正面図、

【図４】 ジェットノズル３の正面図、

【図５】 ゴムスリーブ３ｂの説明図、

【図６】 上下動管とジェットノズルの関連正面図、

【符号の説明】 １：母船、１ａ：揚水ポンプ、１ｃ：シリンダー、１
ｈ：ヒンジ、２：スパット、２ａ：通水管、２ａｒ：可
撓管、３：ジェットノズル、３ａ：ノズル、３ｂ：ゴム
スリーブ、４：捨石、４ａ：凸部、４ｂ：凹部、５：上
下動管、５ａ：基台、５ｇ：被駆動ギヤ、５ｈ：窓、
６：駆動モータ、６ｇ：駆動ギヤ、Ｗ：ウインチ、ｒ：
ワイヤロープ、ｅＬ：電線、Ｍ：機械室、ｇｒ：ガイド
ローラー、ｌａ：ユニバーサルジョイント。

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 均らし母船１にスパット２を昇降可能に
   とりつけ、かつ、スパット２は降下時点においてユニバ
   ーサルジョイント１ａにその上端が取り付けられるとと
   もに、スパット２下端にはスパット２に対して上下動、
   回転可能のジェットノズル３を設け、均らし母船１には
   海水揚水用ポンプ１ｂを備え、海水揚水用ポンプ１ｂで
   揚水した海水はスパット２と併設された通水管２ａを通
   り、ジェットノズル３に供給されるように構成されてお
   り、 第１に、海洋構造物構築箇所に捨石を落し込み、その凹
   凸をコンピュータで検出し、 第２にスパット２を母船１から降下して、スパット２下
   端を捨石４に刺し込んで固定した後、スパット２上端は
   ユニバーサルジョイント１ａで母船１に垂直に保持して
   供給し、 第３に、海水揚水用ポンプ１ｂで海水を揚水して、スパ
   ット２と併設された通水管２ａを通ってジェットノズル
   ３に海水を供給し、 第４にジェットノズル３から捨石４の凸部４ａに向けて
   ジェットノズル３をスパット２に対して上下動および回
   動しながら、海水をジェットして凸部４ａの捨石を凹部
   ４ｂに向けて押動し、捨石４を均らす、海洋構造物の捨
   石均らし工法。
2. 【請求項２】 ジェットノズル３のジェット水流を囲ん
   でゴムスリープ３ｂを伸縮自在に設け、ジェット水流の
   拡散を防止する請求項１記載の捨石均らし工法。