JP3595906B6 - Buoyancy adjustment device and method of using the same - Google Patents

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Abstract

【課題】 気密空間の底面から浸入する水の水面位置を調整することによって容易に浮力を調整できる浮力調整装置を提供すること。
【解決手段】 水中構造物に浮力を付与するための浮力調整装置であって、底面のみが開口された気密空間を形成し、底面から浸入する水の水面位置を調整することにより浮力を調整することを特徴とするものである。ここで、前記気密空間は、側面を外側から水圧が作用しても形状が保持できる遮蔽体で形成し、上面は前記水中構造物に貼り付けた気密材で形成し、前記遮蔽体と気密材の間を気密構造とすることができる。
【選択図】図1
PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a buoyancy adjusting device capable of easily adjusting buoyancy by adjusting a water surface position of water entering from a bottom surface of an airtight space.
SOLUTION: A buoyancy adjusting device for imparting buoyancy to an underwater structure, wherein an airtight space having only a bottom surface is formed, and the buoyancy is adjusted by adjusting a water surface position of water entering from the bottom surface. It is characterized by this. Here, the airtight space is formed of a shield that can retain its shape even when water pressure is applied from outside, and the upper surface is formed of an airtight material attached to the underwater structure. The shield and the airtight material An airtight structure can be formed between the two.
[Selection] Figure 1

Description

本発明は、水中に配置する構造物の浮力を調整するための浮力調整装置及びその使用方法に関するものである。
The present invention relates to a buoyancy adjusting device for adjusting the buoyancy of a structure disposed in water and a method of using the same.

水底に設置する水中構造物の一例に水底トンネルがある。水底トンネルの構築方法として、従来から函体を水底に並べて連結し、水底トンネルを構築する沈埋工法がある。
沈埋工法では、製作ヤードで構築した函体を、目的地まで曳航して沈設することによって水底トンネルを構築する。通常、沈設する函体は、100m〜140m程度の長さを有するため、造船所のドックのような大規模な製作ヤードを工事現場付近に構築して函体を製作していた。ここで製作した函体は、重量が大きすぎて通常のクレーン等で持ち上げることができないため、函体の前後の開口部を隔壁(バルクヘッド)で塞いで、水上に浮かべて曳航することで目的地まで運搬していた。
沈設予定地の水上まで曳航された沈埋函は、隔壁に囲まれた函体内部に設けたバラストタンクに水を注入することで、徐々に水底に沈められる。ここで、バラストタンクをゴム製のシートによって袋状に製作する発明が特許文献1に開示されている。
また、気体を充填した袋状の浮きで函体を吊り下げる発明が特許文献2に開示されている。
特開2000−257093号公報 特公平5−14076号公報
A submarine tunnel is an example of an underwater structure installed on the bottom. As a method for constructing a submarine tunnel, there is a conventional submerging method in which boxes are connected to each other on the bottom to construct a submarine tunnel.
In the submergence method, the bottom tunnel is constructed by towing the box constructed in the production yard to the destination and sinking it. Usually, since the box to be laid has a length of about 100 m to 140 m, a box was manufactured by constructing a large production yard like a dock at a shipyard near the construction site. The box made here is too heavy to be lifted by a normal crane, etc., so the front and back openings of the box are closed with bulkheads and floated on the water for towing. It was transported to the ground.
The sinking box that has been towed to the surface of the planned site will be gradually submerged by injecting water into the ballast tank provided inside the box surrounded by the bulkhead. Here, Patent Document 1 discloses an invention in which a ballast tank is manufactured in a bag shape using a rubber sheet.
Further, Patent Document 2 discloses an invention in which a box is suspended by a bag-like float filled with gas.
JP 2000-257093 A Japanese Patent Publication No. 5-14076

前記した従来の沈埋函の沈設方法にあっては、次のような問題点がある。
<1>特許文献1に記載されているようにゴムシートの袋体を使用してバラストタンクを製作した場合、注水用の他に排気用の弁を設けるなど複雑な構造にする必要がある。また、変形を制御するために枠体を取り付けたり、補強シートを使用したりする必要がある。このようにして製作される袋状のバラストタンクは、製作コストが高くなるが、注水できる量は限られているため、必要に応じてたくさんのバラストタンクを沈埋函の内部に取り付けなければならない。
<2>袋状の浮体によって函体の浮力調整をおこなった場合、水深によって内圧が変化するため、浮力体の使用可能深さに制限を受ける。また、外水圧が大きくなって浮力体の体積が減少する分を補うために、浮力体の数を増やす必要がある。
<3>袋状の浮きで函体を吊り下げる場合、浮力を後から調整することはできない。
There are the following problems in the above-described conventional method for burying a burial box.
<1> When a ballast tank is manufactured using a rubber sheet bag as described in Patent Document 1, it is necessary to have a complicated structure such as providing an exhaust valve in addition to water injection. In addition, it is necessary to attach a frame or use a reinforcing sheet to control deformation. The bag-shaped ballast tank manufactured in this way is expensive to manufacture, but since the amount of water that can be injected is limited, a large number of ballast tanks must be attached to the inside of the submerged box as necessary.
<2> When the buoyancy of the box is adjusted by the bag-like floating body, the internal pressure changes depending on the water depth, and thus the usable depth of the buoyant body is limited. Further, in order to compensate for the increase in the external water pressure and the decrease in the volume of the buoyant body, it is necessary to increase the number of buoyant bodies.
<3> When the box is suspended by a bag-like float, the buoyancy cannot be adjusted later.

上記のような課題を解決するために、本発明の浮力調整装置は、延伸方向の両端部に開口部を有する水中構造物に浮力を付与するための浮力調整装置であって、前記水中構造物の開口部を部分的に遮蔽する可撓性材料からなる気密性の遮蔽材と、前記遮蔽材と連続するように水中構造物の内壁面に貼り付けた気密材と、によって気密空間を形成し、前記遮蔽材は、開口部の上部と側部壁面に固定し、下端は床に達することない状態で設置し、前記気密空間の開口された底面から気体を供給するための送気管を配置し、前記遮蔽材を、前記開口部の上部から下部、上部から側部又は側部間に掛け渡した支持材で支持したことを特徴とする、浮力調整装置を特徴とするものである。
また上記に記載の浮力調整装置を備えた水中構造物をクレーンで吊り上げ、
前記気密空間の底面から気体を供給することによって前記水中構造物に浮力を付与する浮力調整装置の使用方法を特徴とするものである。
In order to solve the problems as described above, the buoyancy adjustment device of the present invention is a buoyancy adjustment device for imparting buoyancy to an underwater structure having openings at both ends in the extending direction, the underwater structure. An airtight space is formed by an airtight shielding material made of a flexible material that partially shields the opening of the water and an airtight material attached to the inner wall surface of the underwater structure so as to be continuous with the shielding material. The shielding material is fixed to the upper and side wall surfaces of the opening, the lower end is installed in a state that does not reach the floor, and an air supply pipe for supplying gas from the opened bottom surface of the airtight space is disposed. The buoyancy adjustment device is characterized in that the shielding material is supported by a support material that spans from the upper part to the lower part of the opening and from the upper part to the side part or between the side parts.
Also, lift the underwater structure equipped with the buoyancy adjustment device described above with a crane,
It is characterized by a method of using a buoyancy adjusting device that imparts buoyancy to the underwater structure by supplying gas from the bottom surface of the hermetic space.

また、本発明の浮力調整装置の使用方法は、上記したいずれかに記載の浮力調整装置を備えた水中構造物をクレーン等で吊り下げ、前記気密空間の底面から気体を供給することによって前記水中構造物に浮力を付与する方法である。
Moreover, the method of using the buoyancy adjustment device of the present invention is such that the underwater structure provided with any of the buoyancy adjustment devices described above is suspended by a crane or the like, and gas is supplied from the bottom surface of the airtight space. This is a method of imparting buoyancy to a structure.

本発明の水底トンネルの構築方法は、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>沈設する函体の内空をバラストタンクとして有効に利用できる。
<2>破壊による撤去作業が必要なコンクリート製の隔壁を使用しないため、隔壁の構築及び撤去作業を省略することができる。
<3>浮力体となる気密空間の内外圧差が、気密空間の高さに相当する静水圧となるため、沈設・移動をおこなう水深に関わらず使用できる。
<4>浮力の調整は、気密空間内部の水位で管理ができるため、管理が容易である。
The method for constructing a submarine tunnel of the present invention can obtain at least one of the following effects by means for solving the above-described problems.
<1> The inner space of the box to be laid can be used effectively as a ballast tank.
<2> Since the partition wall made of concrete that requires removal work by destruction is not used, the construction and removal work of the partition wall can be omitted.
<3> Since the pressure difference between the inside and outside of the airtight space serving as a buoyant body becomes a hydrostatic pressure corresponding to the height of the airtight space, it can be used regardless of the depth of the settling / moving water.
<4> The adjustment of the buoyancy can be managed by the water level inside the airtight space, so that the management is easy.

以下、図面を参照しながら本発明の実施の形態について説明する。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

<1>浮力調整装置
浮力調整装置は、水中構造物に浮力を付与するための装置である。浮力調整装置は底面のみが開口された気密空間によって構成される。
気密空間の外周は、後述する遮蔽体、遮蔽材2、気密材21又は水中構造物の内壁面によって形成し、底面のみは下方から自由に水が浸入できるように開口しておく。そして、底面から浸入した水の水面位置を調整することによって浮力を調整する。
<1> Buoyancy adjustment device The buoyancy adjustment device is a device for imparting buoyancy to an underwater structure. The buoyancy adjusting device is constituted by an airtight space having only a bottom surface opened.
The outer periphery of the airtight space is formed by a shield, a shielding material 2, an airtight material 21 or an inner wall surface of an underwater structure described later, and only the bottom surface is opened so that water can freely enter from below. Then, the buoyancy is adjusted by adjusting the water surface position of the water that has entered from the bottom surface.

<2>水中構造物
水中構造物は、水中又は水底に設置する構造物である。例えば、水底トンネルを構築するための函体である貫通型函体1がこれに相当する。また、貫通型函体1を、底板部、側壁部、天井部などに分割して沈設する場合は、それぞれの部材が水中構造物となる。
貫通型函体1の断面形状は矩形、楕円形など任意に選択することができる。通常は、図2に示すようなボックスカルバート型の矩形断面の貫通型函体1が使用される。また、貫通型函体1の底板部は、必要に応じて側壁から突出させたフーチング形状とすることができる。
貫通型函体1は、延伸方向の両端部が開口部11となる函体である。このため、水中に沈めた場合に、函体の内部に外部から自由に水が浸入することができる。貫通型函体1の函体長は、例えば20〜30m程度にする。本発明で使用する貫通型函体1は、クレーンで吊り上げて運搬できる程度の大きさに製作するのが好ましい。
<2> Underwater structure An underwater structure is a structure installed in water or in the bottom of the water. For example, the penetration type box 1 which is a box for constructing a water bottom tunnel corresponds to this. Further, when the penetrating box 1 is divided into a bottom plate part, a side wall part, a ceiling part, and the like, each member becomes an underwater structure.
The cross-sectional shape of the penetrating box 1 can be arbitrarily selected, such as a rectangle or an ellipse. Normally, a penetrating box 1 having a rectangular cross section of a box culvert type as shown in FIG. 2 is used. Moreover, the bottom plate part of the penetration type box 1 can be formed into a footing shape protruding from the side wall as necessary.
The penetrating box 1 is a box having both ends in the extending direction as openings 11. For this reason, when submerged in water, water can freely enter inside the box from the outside. The box length of the penetration type box 1 is, for example, about 20 to 30 m. The penetrating box 1 used in the present invention is preferably manufactured to a size that can be lifted and transported by a crane.

貫通型函体1の貫通方向の端部には、例えば突起部51,52又は陥没部を形成して嵌合形状とするのが好ましい。例えば、貫通型函体1の一方の端面の一部を突起させて構築し、その表面にゴムシートなどの緩衝材を貼り付けて矩形せん断キー型の突起部51を形成する(図2参照)。また、鋼管などを端面に埋め込んで筒状の突起部52を設ける。そして、貫通型函体1の他方の端面に、突起部51や突起部52に嵌合する陥没部を設ける。このようにしておけば、同じ貫通型函体1を複数、接合するのであれば、既設の貫通型函体1の例えば陥没部に新設の貫通型函体1の突起部51,52を嵌合させることで、せん断力に抵抗可能な接合部を構築することができる。この突起部51,52と陥没部は同じ側の端面に設けても良い。その場合は、接合する貫通型函体1の対向する部分が、突起部51,52と陥没部の組み合わせとなるようにすればよい。
For example, protrusions 51 and 52 or depressions are preferably formed at the end of the penetrating box 1 in the penetrating direction so as to have a fitting shape. For example, a part of one end face of the penetrating box 1 is protruded and constructed, and a cushioning material such as a rubber sheet is pasted on the surface to form a rectangular shear key type protrusion 51 (see FIG. 2). . Further, a cylindrical projection 52 is provided by embedding a steel pipe or the like in the end face. Then, the other end face of the penetrating box 1 is provided with a depressed portion that fits into the protruding portion 51 and the protruding portion 52. In this way, if a plurality of the same penetrating box 1 are to be joined, the protrusions 51 and 52 of the new penetrating box 1 are fitted into, for example, the recessed portion of the existing penetrating box 1. By doing so, it is possible to construct a joint that can resist shearing force. The protrusions 51 and 52 and the depressed portion may be provided on the same end surface. In that case, what is necessary is just to make it the combination of the protrusion parts 51 and 52 and the depression part in the opposing part of the penetration type box 1 to join.

<3>遮蔽体
遮蔽体は、貫通型函体1の2つの開口部11を部分的に遮蔽する部材である。部分的に遮蔽するとは、開口部11の全面を遮蔽して完全に水の浸入を防ぐのではなく、例えば開口部11の下部を開けたままの状態にすることをいう。このため、遮蔽体は開口部11付近の上部及び側部壁面には固定されているが、下端は床板に達することはなく、遮蔽体の下端と貫通型函体1の床板の隙間から自由に外水が浸入できる構造となる。
遮蔽体は、外側から水圧が作用しても形状が保持できるように構成する必要がある。ここで、「形状が保持できる」とは、変形をまったく許さないことを表すものではなく、所望する内空の大きさが確保できる程度に形状が維持できることを表すものである。よって、遮蔽材2のみで形状が保持できる場合は、遮蔽体を遮蔽材2のみで構成することができ、遮蔽材2の材質によって後述する支持材3を配置する。
<3> Shielding Body The shielding body is a member that partially shields the two openings 11 of the penetrating box 1. “Partial shielding” does not mean that the entire surface of the opening 11 is shielded to completely prevent water from entering, but, for example, the lower part of the opening 11 is left open. For this reason, the shield is fixed to the upper and side wall surfaces near the opening 11, but the lower end does not reach the floor plate, and is free from the gap between the lower end of the shield and the floor plate of the penetrating box 1. A structure that allows intrusion of outside water.
The shield needs to be configured so that the shape can be maintained even when water pressure is applied from the outside. Here, “the shape can be maintained” does not indicate that the deformation is not allowed at all, but indicates that the shape can be maintained to the extent that a desired inner space size can be secured. Therefore, when the shape can be maintained only by the shielding material 2, the shielding body can be configured by only the shielding material 2, and the support material 3 described later is arranged depending on the material of the shielding material 2.

例えば遮蔽材2は、設置及び撤去が容易なシートなどの可撓性材料、鋼板などの板材で製作することができる。遮蔽材2は、気密空間の内部に注入又は存在する気体が外部に漏れ出さないような材料である必要があるため、気密性に優れた気密材21を使用する。気密材21としては、例えば塩化ビニル製膜構造部材などを用いることができる。
また、遮蔽材2は、沈設中に水圧を受けることになるため、補強シートなどの補強材22で水圧に耐えられる部材としておく必要がある。例えば、可撓性の気密材21と補強材22を貼り合わせて二重構造の遮蔽材2とすることができる。補強材22としては、例えばポリエステル繊維シート製膜構造部材などを用いることができる。
For example, the shielding material 2 can be made of a flexible material such as a sheet that can be easily installed and removed, or a plate material such as a steel plate. Since the shielding material 2 needs to be a material that prevents the gas injected or existing inside the airtight space from leaking outside, the airtight material 21 having excellent airtightness is used. As the airtight material 21, for example, a vinyl chloride film structure member can be used.
Moreover, since the shielding material 2 receives water pressure during the installation, it is necessary to make the shielding material 2 a member that can withstand the water pressure with a reinforcing material 22 such as a reinforcing sheet. For example, the flexible airtight material 21 and the reinforcing material 22 can be bonded to form a double-structured shielding material 2. As the reinforcing material 22, for example, a polyester fiber sheet film-forming structural member can be used.

また、貫通型函体1の天板や側壁に遮蔽材2を固定した部分から気体の漏出が起きないように、遮蔽材2の固定には気密構造の固定方法を採用する。例えば、遮蔽材2の端部を連続して押さえ付けるプレート24と埋込みボルト23を組み合わせて遮蔽材2を固定する(図4参照)。
貫通型函体1の内壁面の仕上げ状態によっては、遮蔽材2と貫通型函体1の内壁面に囲まれた空間に気体を保持することができるが、内壁面の気密性が低い場合は、天板や側壁などの内壁面に気密材21を貼り付けて、気密空間の気密性を向上させることが好ましい。この場合は、壁面に貼り付けた気密材21の端部と遮蔽材2の端部は連続させる(図4参照)。
Moreover, the fixing method of an airtight structure is employ | adopted for fixing of the shielding material 2 so that gas may not leak from the part which fixed the shielding material 2 to the top plate or side wall of the penetration type | mold box 1. FIG. For example, the shielding material 2 is fixed by combining the plate 24 and the embedded bolt 23 that continuously press the end of the shielding material 2 (see FIG. 4).
Depending on the finished state of the inner wall surface of the penetrating box 1, gas can be held in the space surrounded by the shielding material 2 and the inner wall surface of the penetrating box 1, but when the inner wall surface has low airtightness It is preferable to improve the airtightness of the airtight space by attaching the airtight material 21 to the inner wall surface such as the top plate or the side wall. In this case, the end of the airtight member 21 attached to the wall surface and the end of the shielding member 2 are made continuous (see FIG. 4).

<4>支持材
支持材3は、遮蔽材2を支持するために配置する部材である。遮蔽材2には沈設中に外水圧が作用するため、遮蔽材2が可撓性材料でできている場合は外水圧やその変化によって遮蔽材2が変形したり、大きく撓んで気密構造の固定部が破損したりするおそれがある。このような事態を防ぐために支持材3を配置して遮蔽材2を支持する。
支持材3には、例えばワイヤーケーブルや鋼棒などが使用できる。例えば遮蔽材2の表面に筒状の係留部31を間隔を置いて複数取り付け、係留部31の内部に支持材3を挿通して開口部11の上部から下部に支持材3を掛け渡す(図2,3参照)。支持材3の配設方向は、上下間に限定されるものではなく、上部と側部を斜めに連結したり、側部間を連結したりすることもできる(図示せず)。
<4> Support Material The support material 3 is a member arranged to support the shielding material 2. Since external water pressure acts on the shielding material 2 during installation, when the shielding material 2 is made of a flexible material, the shielding material 2 is deformed by the external water pressure or its change, or is largely bent to fix the airtight structure. The part may be damaged. In order to prevent such a situation, the support member 3 is disposed to support the shielding member 2.
For the support material 3, for example, a wire cable or a steel rod can be used. For example, a plurality of cylindrical anchoring portions 31 are attached to the surface of the shielding member 2 at intervals, the support member 3 is inserted into the mooring portion 31, and the support member 3 is hung from the upper portion to the lower portion of the opening portion 11 (see FIG. 2 and 3). The arrangement direction of the support member 3 is not limited to the upper and lower sides, and the upper part and the side part can be connected obliquely or the side parts can be connected (not shown).

<5>送気管
送気管4は、気密空間の内部に気体を送り込む器具である。送気管4の側面には、1箇所又は複数箇所の排気口41を設けておき、接続したエアホース42などを通じて送り込んだ気体を排気口41から気密空間の内部に供給する。エアホース42には、船上や陸上に配置したコンプレッサなどから圧縮空気などの気体を送り込む。送気管4は遮蔽材2の下端と貫通型函体1の底板の隙間から挿入し、底板上に設置することができる。
貫通型函体1は内部に外水の浸入を許す貫通構造であるため、送気管4から送り込む気体の量によって貫通型函体1の水中重量を調節することができる。すなわち、送気管4から気体を送り込むと、函体内部に滞留していた内水が遮蔽材2の下端と貫通型函体1の底板の隙間から排出され、函体内部の水位43が低下する。この結果、貫通型函体1の水中重量が排水された水の分だけ軽くなり、沈降時の函体のバランスをとったり、沈降速度を調整したりすることができる。また、水深が深くなり水圧が上昇しても、気体を送り込まなければ、水位43は徐々に増加し、浮力が徐々に小さくなるが、気体を送り込むことによって、一定の浮力を維持することもできる。
<5> Air Supply Pipe The air supply pipe 4 is an instrument that sends gas into the airtight space. One or a plurality of exhaust ports 41 are provided on the side surface of the air supply pipe 4, and the gas fed through the connected air hose 42 or the like is supplied from the exhaust port 41 to the inside of the airtight space. A gas such as compressed air is fed into the air hose 42 from a compressor or the like disposed on the ship or on land. The air supply pipe 4 can be inserted through a gap between the lower end of the shielding member 2 and the bottom plate of the penetrating box 1 and can be installed on the bottom plate.
Since the penetrating box 1 has a penetrating structure that allows outside water to enter inside, the weight of the penetrating box 1 in water can be adjusted by the amount of gas fed from the air pipe 4. That is, when gas is fed from the air pipe 4, the internal water staying inside the box is discharged from the gap between the lower end of the shielding material 2 and the bottom plate of the penetrating box 1, and the water level 43 inside the box is lowered. . As a result, the weight in water of the penetrating box 1 is reduced by the amount of drained water, and the box can be balanced during settling and the settling speed can be adjusted. Even if the water depth increases and the water pressure rises, the water level 43 gradually increases and the buoyancy gradually decreases if the gas is not sent, but the buoyancy can be maintained by sending the gas. .

<6>止水材
止水材は貫通型函体1同士の接合部の止水性を高めるために函体の端部に配置する。止水材として、例えば一次止水材61と二次止水材を使用することができる。
一次止水材61は、例えば貫通型函体1同士が接する端面に配置する線状の止水シールで、図2に示すように貫通型函体1の端面に環状に取り付ける。一次止水材61には、ゴムシールやガスケットなど公知の止水材料が使用できる。この一次止水材61は、貫通型函体1を既設の貫通型函体1に押し付けたときに函体の自重や慣性力や引き寄せ力などで変形して止水性を発揮する。
二次止水材は、例えば仮接合が完了して、貫通型函体1内部を排水した後に内部から取り付ける止水材である。例えば、断面Ω型の止水ゴムが使用できる。二次止水材は、貫通型函体1,1間を跨ぐように取り付ける。
<6> Water-stopping material The water-stopping material is disposed at the end of the box in order to increase the water-stopping property at the joint between the penetrating boxes 1. As the water stop material, for example, a primary water stop material 61 and a secondary water stop material can be used.
The primary water blocking material 61 is, for example, a linear water blocking seal disposed on the end surfaces where the penetrating boxes 1 are in contact with each other, and is annularly attached to the end surface of the penetrating box 1 as shown in FIG. As the primary waterproof material 61, a known waterproof material such as a rubber seal or a gasket can be used. The primary water blocking material 61 is deformed by its own weight, inertial force, pulling force, and the like when the penetrating box 1 is pressed against the existing penetrating box 1 and exhibits water-stopping properties.
The secondary water stop material is a water stop material that is attached from the inside after, for example, temporary joining is completed and the inside of the penetrating box 1 is drained. For example, a waterproof rubber with a Ω cross section can be used. The secondary waterproof material is attached so as to straddle between the penetrating boxes 1 and 1.

以下、図面を参照しながら本発明の実施例について説明する。   Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

<1>函体の製作
貫通型函体1は、陸上の製作ヤードで製作する。製作ヤードには、流体圧を利用したウォータキャスタやローラコンベヤなどの移送装置を設置する。そして、貫通型函体1の床板、側壁、天井を順に流れ作業で製作する。この際、先に製作した貫通型函体1の端面を型枠にして次の貫通型函体1を製作するマッチキャスト方法を採用すれば、接合部を精度よく製作することができる。
躯体が完成した貫通型函体1の開口部11に遮蔽材2及び支持材3を取り付け、必要に応じて気密材21を内壁に貼り付けて貫通型函体1とする。また、貫通型函体1には送気管4を配管して内部に気体を送り込めるようにしておく。
完成した貫通型函体1は吊りワイヤ71などを使用してクレーンなどで吊り上げて目的地まで運搬する。
<1> Manufacture of box The penetrating box 1 is manufactured in a production yard on land. In the production yard, transfer devices such as water casters and roller conveyors that use fluid pressure will be installed. Then, the floor plate, the side wall, and the ceiling of the penetrating box 1 are manufactured in order by a flow operation. At this time, if a match casting method for manufacturing the next through-type box 1 using the end face of the previously formed through-type box 1 as a formwork is adopted, the joint can be manufactured with high accuracy.
The shielding material 2 and the support material 3 are attached to the opening 11 of the penetration type box 1 in which the casing is completed, and the airtight material 21 is attached to the inner wall as necessary to form the penetration type box 1. In addition, an air supply pipe 4 is provided in the penetrating box 1 so that gas can be sent into the inside.
The completed penetrating box 1 is lifted with a crane or the like using a suspension wire 71 and transported to a destination.

<2>函体の沈設(図1)
貫通型函体1を沈設する場所は、必要に応じて予め浚渫又は掘削し、基礎砕石や袋状のモルタルパックなどを敷設しておく。
貫通型函体1を沈設場所の上方まで運搬した後に沈設をおこなう。沈設前に送気管4の端部にエアホース42を接続する。貫通型函体1は、遮蔽材2の下端と床板の隙間から外水が自由に浸水できる構造であるため、沈設を始めると外水が貫通型函体1の内部に浸入し、内部の水位43が徐々に上昇し始める。この水位43の上昇に伴って貫通型函体1の水中重量が増し、函体は徐々に沈降していく。
貫通型函体1の遮蔽材2で仕切られた空間にコンプレッサからエアホース42を介して送り込む気体の量によって、内部の水位43を調節して函体の浮力を調整することができる。函体内部の水位43は、函体内部に設置した波高計によって計測することができる。また、水位調整は、函体内部の気体の圧力を測定する圧力計の計測値を見ながらおこなうことができる。このように、函体内部の水位43を調整しながら沈降させることで、貫通型函体1を正確な位置に容易に軟着底させることができる。
また、本発明の浮力調整装置は、浮力体となる気密空間の内外圧差が気密空間の高さに相当する静水圧となるため、沈設・移動をおこなう水深の深さに関わらず使用できる。
<2> Sinking the box (Figure 1)
The place where the penetrating box 1 is to be laid is preliminarily drilled or excavated as necessary, and a basic crushed stone or a bag-like mortar pack is laid.
Sinking is performed after the penetrating box 1 is transported to above the settling location. An air hose 42 is connected to the end of the air supply pipe 4 before the installation. The penetrating box 1 has a structure in which outside water can be freely submerged through the gap between the lower end of the shielding material 2 and the floor board. Therefore, when the sinking is started, the outside water enters the inside of the penetrating box 1 and the water level inside 43 begins to rise gradually. As the water level 43 rises, the weight of the penetrating box 1 in water increases, and the box gradually sinks.
The buoyancy of the box can be adjusted by adjusting the internal water level 43 according to the amount of gas fed from the compressor through the air hose 42 into the space partitioned by the shielding member 2 of the penetrating box 1. The water level 43 inside the box can be measured by a wave height meter installed inside the box. Further, the water level can be adjusted while looking at the measured value of the pressure gauge that measures the pressure of the gas inside the box. Thus, by penetrating while adjusting the water level 43 inside the box, the penetrating box 1 can be easily soft-bottomed at an accurate position.
In addition, the buoyancy adjusting device of the present invention can be used regardless of the depth of water to be set and moved because the difference in pressure between the inside and outside of the airtight space serving as a buoyant body becomes a hydrostatic pressure corresponding to the height of the airtight space.

<3>函体の接合
予め水底に沈設しておいた既設の貫通型函体1の隣に、貫通型函体1を沈設する。例えば、既設函体に仮受け部を設けて、少し離れた位置に沈降する貫通型函体1の仮受け部に係合させる。そして、公知の引寄せジャッキなどを使用して既設函体側に貫通型函体1を引き寄せて接合する。ここで、貫通型函体1と既設函体の端面に、突起部51,52及び陥没部が設けてある場合は、両者を嵌合させて接合する。
貫通型函体1と既設函体が衝突すると、一次止水材61が変形して一次止水が完了する。貫通型函体1と既設函体の間には連結鋼棒等を配置して仮接合をおこなう。
貫通型函体1を沈設した後に貫通型函体1の下部に基礎モルタル等を注入して基礎を構築するが、基礎モルタルの強度が充分に発現するまでは、函体内部に注入した気体をそのまま残して過大な接地圧が作用しないようにすることができる。
以上で述べた貫通型函体1の沈設・接合を繰り返して水底トンネルを延伸していく。ここで水底トンネルの延伸に際して、所定の間隔ごとに一方の開口部11に隔壁を設けた函体を配置する。そして2つの隔壁に仕切られた範囲内を排水してから二次止水をおこなう。排水は、例えば送気管4を利用しておこなうことができる。また、二次止水は、水底トンネルの内部から貫通型函体1,1間の接合部を跨ぐように二次止水材を取り付けることでおこなう。
そして、複数の貫通型函体1を躯体内部に通したPC鋼線によってプレストレスを導入することで一体化する。また、構築した水底トンネルは、必要に応じて覆土する。
<3> Joining of Boxes The penetrating box 1 is laid down next to the existing penetrating box 1 that has been sunk in advance at the bottom of the water. For example, a provisional receiving part is provided in the existing box, and is engaged with the provisional receiving part of the penetrating box 1 that sinks to a slightly separated position. And the penetration type box 1 is drawn near and joined to the existing box side using a publicly known drawing jack etc. Here, when the protrusion parts 51 and 52 and the depression part are provided in the end surface of the penetration type box 1 and the existing box, both are fitted and joined.
When the penetrating box 1 and the existing box collide, the primary water blocking material 61 is deformed and the primary water blocking is completed. A connecting steel rod or the like is placed between the penetrating box 1 and the existing box to perform temporary bonding.
After the penetration type box 1 is laid, the foundation is constructed by injecting basic mortar into the lower part of the penetration type box 1 until the strength of the basic mortar is fully expressed. It can be left as it is to prevent excessive ground pressure from acting.
The bottom tunnel is extended by repeating the setting and joining of the penetrating box 1 described above. Here, when the water bottom tunnel is extended, a box provided with a partition in one opening portion 11 is arranged at predetermined intervals. And the secondary water stop is performed after draining the range partitioned off by the two partition walls. Drainage can be performed using the air pipe 4, for example. Moreover, secondary water stop is performed by attaching a secondary water stop material so that the junction part between penetration type boxes 1 and 1 may be straddled from the inside of a bottom tunnel.
And it integrates by introduce | transducing a prestress with the PC steel wire which let the some penetration type | mold box 1 pass inside the housing. In addition, the submerged tunnel will be covered with soil if necessary.

本発明の浮力調整装置の実施例の説明図。Explanatory drawing of the Example of the buoyancy adjustment apparatus of this invention. 浮力調整装置を備えた貫通型函体の実施例の斜視図。The perspective view of the Example of the penetration type box provided with the buoyancy adjustment apparatus. 浮力調整装置を備えた貫通型函体の実施例の正面図。The front view of the Example of the penetration type box provided with the buoyancy adjustment apparatus. 遮蔽材の固定部の実施例の拡大説明図。Expansion explanatory drawing of the Example of the fixing | fixed part of a shielding material.

符号の説明Explanation of symbols

1・・・貫通型函体
11・・開口部
2・・・遮蔽材
21・・気密材
22・・補強材
3・・・支持材
4・・・送気管
41・・排気口
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Through-type box 11 ... Opening part 2 ... Shielding material 21 ... Airtight material 22 ... Reinforcing material 3 ... Supporting material 4 ... Air supply pipe 41 ... Exhaust port

Claims (2)

延伸方向の両端部に開口部を有する水中構造物に浮力を付与するための浮力調整装置であって、
前記水中構造物の開口部を部分的に遮蔽する可撓性材料からなる気密性の遮蔽材と、
前記遮蔽材と連続するように水中構造物の内壁面に貼り付けた気密材と、によって気密空間を形成し、
前記遮蔽材は、開口部の上部と側部壁面に固定し、下端は床に達することない状態で設置し、
前記気密空間の開口された底面から気体を供給するための送気管を配置し
前記遮蔽材を、前記開口部の上部から下部、上部から側部又は側部間に掛け渡した支持材で支持したことを特徴とする、
浮力調整装置。
A buoyancy adjusting device for imparting buoyancy to an underwater structure having openings at both ends in the stretching direction,
An airtight shielding material made of a flexible material that partially shields the opening of the underwater structure;
An airtight space is formed by an airtight material attached to the inner wall surface of the underwater structure so as to be continuous with the shielding material,
The shielding material is fixed to the upper and side wall surfaces of the opening, and the lower end is installed without reaching the floor,
An air supply pipe for supplying gas from the opened bottom surface of the airtight space is disposed ,
The shielding material is supported by a support material that spans from the upper part to the lower part of the opening, from the upper part to the side part or between the side parts,
Buoyancy adjustment device.
請求項に記載の浮力調整装置を備えた水中構造物をクレーンで吊り上げ、
前記気密空間の底面から気体を供給することによって前記水中構造物に浮力を付与する、
浮力調整装置の使用方法。
The underwater structure provided with the buoyancy adjusting device according to claim 1 is lifted by a crane,
Giving buoyancy to the underwater structure by supplying gas from the bottom surface of the airtight space,
How to use the buoyancy adjuster.
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