JP3785119B2 - ジャケット構造体 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、例えば橋脚等を海底等の水底地盤に建設するとき、その水底地盤に設置するジャケット構造体に関する。
【０００２】
【従来の技術】
橋脚等を海底地盤に建設するに際し、海底地盤にはべた基礎、杭基礎等が採用されるが、特に、大水深の海域等では、工期短縮化、コスト低廉化等の要求に応じられる杭基礎が有利であり、中でもジャケット式基礎が特に有利となる。
この基礎のジャケット構造体は、海底地盤に対して、杭のガイドを兼用する主部材である複数の杭ガイド兼用主部材が連結部材で連結されることで構成されており、設置位置にセットされると、図示しない杭打ち機が杭を杭ガイド兼用主部材により案内させながら海底地盤に打ち込むようになっている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、従来のジャケット構造体は、上述のように、複数からなる杭ガイド兼用主部材と、それら杭ガイド兼用主部材を連結する連結部材とからなっており、地震時等のジャケット構造体への外力作用時に、杭ガイド兼用主部材と連結部材間の連結部分に著しい応力が集中する問題があった。
上記問題を解消すべく、杭ガイド兼用主部材と連結部材間に剛性を高めるため、Ａ）杭ガイド兼用主部材の周囲に補強カラーとしての補強材を露出させて設けること、Ｂ）杭ガイド兼用主部材の内側にダイヤフラムを突き出して設けること、Ｃ）杭ガイド兼用主部材の連結部材との連結部分の板厚を上げたりしていた。しかしながら、上記Ａ）の場合は、補強材が外部に露出して全体的に大型化してしまうと共に、外観を損なうという問題があり、更に防食処理が複雑となる等の不具合を招いていた。上記Ｂ）の場合は、杭ガイド兼用主部材内に杭を挿入するとき、杭の先端がダイヤフラムに引き掛かったりして杭が入れづらくなり、また時には杭打ちの障害になることもあった。上記Ｃ）の場合は、杭ガイド兼用主部材の板厚を局部的に上げるので製作が面倒であった。
【０００４】
この発明は、このような事情を考慮してなされたもので、その目的は、剛性を確実に高めることができ、また大型化するのを防ぐと共に、外観等を損なうこともないジャケット構造体を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、この発明は以下の手段を提案している。
請求項１に係る発明は、複数の杭ガイド兼用主部材を連結部材で連結して形成されたジャケット構造体において、杭ガイド兼用主部材の内部に、杭の案内を可能とする空間を有する補強部を設けたことを特徴とする。
【０００６】
この発明に係るジャケット構造体によれば、杭ガイド兼用主部材の内部に補強部が設けられているので、地震時等にジャケット構造体へ外力が作用しても、補強部により、杭ガイド兼用主部材と連結部材間の連結部分に応力が集中するのを軽減することができる。
【０００７】
請求項２に係る発明は、請求項１記載のジャケット構造体において、前記補強部は、前記杭ガイド兼用主部材に連結される連結部材との連結部に設けられていることを特徴とする。
【０００８】
この発明に係るジャケット構造体によれば、補強部が連結部にあるので、該連結部の強度を上げることができる。
【０００９】
請求項１に係る発明は、また、前記補強部は、前記杭ガイド兼用主部材の内周に放射状に固定された補強リブと、該補強リブ間に固定され、杭を挿通させる筒体とを備えることを特徴とする。
【００１０】
この発明に係るジャケット構造体によれば、補強部が補強リブと筒体とで形成され、杭ガイド兼用主部材が二重構造となっているので、杭ガイド兼用主部材の強度を確実に高めることができる。
【００１１】
請求項３に係る発明は、請求項１又は２記載のジャケット構造体において、前記補強部は、杭を前記筒体に導入させるガイド部を設けていることを特徴とする。
【００１２】
この発明に係るジャケット構造体によれば、杭の挿入時、杭をスムーズに導き入れることができるので、杭の打設を良好に行うことができる。
【００１３】
請求項４に係る発明は、複数の杭ガイド兼用主部材を連結部材で連結して形成されたジャケット構造体において、前記杭ガイド兼用主部材の内部に、杭の案内を可能とする空間を有する補強部を設け、該補強部は、前記杭ガイド兼用主部材の内部に周方向に所定の間隔で配設され、かつ杭を挿通させる不連続筒状体を形成するＴ字状の部材からなることを特徴とする。
【００１４】
この発明に係るジャケット構造体によれば、杭を挿通させる不連続筒状体を形成するＴ字状の部材で補強部が形成されるので、この補強部により、杭ガイド兼用主部材の強度を確実に高めることができる。
【００１５】
請求項５に係る発明は、請求項４記載のジャケット構造体において、前記Ｔ字状の部材として、Ｈ鋼材を切断したものを用いることを特徴とする。
【００１６】
この発明に係るジャケット構造体によれば、Ｈ鋼を切断するだけでＴ字状の部材を製作できるので、そのＴ字状の部材を杭ガイド兼用主部材に配設することで、杭を挿通させる不連続筒状体を簡単に形成することができる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照し、この発明の実施の形態について説明する。図１から図３はこの発明の一実施の形態に係るジャケット構造体及びその格点部を示す図であって、図１はジャケット構造体を示す全体図、図２はジャケット構造体格点部の要部を示す拡大断面図、図３は図２のＡ−Ａ線に相当する拡大断面図である。
図１に示すジャケット構造体１は、杭５のガイドを兼用する主部材である複数の杭ガイド兼用主部材２と、これら杭ガイド兼用主部材２を連結する連結部材３とによって構成されている。このジャケット構造体１は、工場のドック等で製作された後、曳航等によって海上運搬され、そこでクレーン（図示せず）によってバランスをとりながら海底地盤４の設置位置にセットされる。その後、杭打機（図示せず）が杭ガイド兼用主部材２によって杭５を海底地盤４に打ち込むと、打ち込まれた杭５とジャケット構造体１とは互いに連結されて一体化されることで基礎が形成される。
【００１８】
この実施形態では、図２及び図３に示すように、杭ガイド兼用主部材２の内部に補強部１０が設けられている。補強部１０は、杭ガイド兼用主部材２の内部において、連結部材３と杭ガイド兼用主部材２との連結部に設けられ、内部に杭５が挿入されるとき、その杭の案内を可能とする空間Ｐを有している。即ち、杭ガイド兼用主部材２は、その内周に複数配設された補強リブ１２と、これら補強リブ１２間に固定された筒体１１とを備えている。補強リブ１２は、図３に示すように、杭ガイド兼用主部材２の内周にその内周に沿い所定の間隔を隔てて放射状に固定されている。筒体１１は、その内部に杭５を挿通し得る大きさの空間Ｐを有する鋼製であって、補強リブ１２の各先端に杭ガイド兼用主部材２と同軸上に固定されている。
【００１９】
このような補強リブ１２及び筒体１１は、杭ガイド兼用主部材２に対し、まず、杭ガイド兼用主部材２の内周に補強リブ１２が溶接等によって固定され、その補強リブ１２内に筒体１１を位置決めした後、例えば筒体１１の内側からレーザ溶接されて補強リブ１２に筒体１１が固定されることで、杭ガイド兼用主部材２の内側に設けられ、これによって杭ガイド兼用主部材２が二重構造となる。
【００２０】
ジャケット構造体１は、地震時等の外力作用時に、杭ガイド兼用主部材２と連結部材３間の連結部分に応力集中が発生するおそれがある。
しかしながら、この実施形態においては、上記のように、杭ガイド兼用主部材２の内部に杭５を挿通できるように形成された補強部１０が設けられているので、上述のような杭ガイド兼用主部材２と連結部材３間の連結部分に応力が集中するのを軽減することができ、従って、補強部１０によって杭ガイド兼用主部材２及び連結部材３間を充分な強度にすることができる。
【００２１】
また、補強部１０が杭ガイド兼用主部材２の内部に設けられると、杭ガイド兼用主部材２の外側に部材が何等露出していないので、ジャケット構造体１が大型化するのを防ぐことができると共に、外観を損なうというおそれがない。しかも、外部に突出していないことで防食処理に支障をきたすことがない。
【００２２】
更に、補強部１０は、杭ガイド兼用主部材２の内周に、放射状に配設された補強リブ１２を介して筒体１１が固定されるので、筒体１１自体に必要充分な剛性を持たせることができ、しかも、筒体１１内の空間Ｐにより杭５のガイドを良好に行うことができ、杭打ち時の障害となることがない。そして、筒体１１は、内部からレーザ溶接によって補強リブ１２に固定されているので、杭ガイド兼用主部材２の内側に部材を設けるような作業であっても、確実に固定することができ、局所的に杭ガイド兼用主部材の肉厚を厚くするのに比較すると製作が容易となる。
【００２３】
図４はこの発明の第２の実施形態に係るジャケット構造体を示している。この実施形態において、前記実施形態と異なるのは、打設すべき杭５を筒体１１に導入させるガイド部１４が補強部１０に設けられた点にある。
即ち、ガイド部１４は、杭ガイド兼用主部材２と筒体１１間に設けられた補強リブ１２の上端を、上方に延在して延長部１３が形成されると共に、その延長部１３に上端に向かうに従い次第に補強リブ１２間を開口させるようテーパ形状にすることで形成されている。なお、図４において、図１〜図３と同一部分には同一符号を付している。
【００２４】
このように、補強部１０に、補強リブ１２を利用したガイド部１４が設けられると、杭５の打ち込み時、ガイド部１４が杭５を筒体１１に導入するので、杭５が筒体１１にスムースに挿入されることで杭の打設を良好にさせることができる。しかも、ガイド部１４を設けると、補強リブ１２の上端部が筒体１１より上方に延在するので、それだけ補強機能をより高めることもでき、補強部１０としての剛性が上がる。
【００２５】
図５及び図６はこの発明の第３の実施の形態に係るジャケット構造体を示している。
この場合は、補強部１０が、図６に示すように、杭ガイド兼用主部材２の内部に周方向に沿い所定の間隔で配設されたＴ字状の部材１５で形成されている。即ち、Ｔ字状の部材１５は、杭ガイド兼用主部材２の内部に、周方向に所定の間隔を隔てて放射状に固定されることで、杭５を挿通できるよう図６に示すような不連続筒状体１６を形成する。この場合、Ｔ字状の部材１５は、予め、Ｈ鋼を半分に切断することで形成された後、溶接によって杭ガイド兼用主部材２内に固定される。
【００２６】
この実施形態によれば、杭ガイド兼用主部材２にＴ字状の部材１５を溶接するだけで、図１〜図４に示す実施形態と略同様のガイド部１０を形成することができるので、図１〜図４に示す実施形態に比較すると、製作工数を大幅に低減させることができ、剛性に優れたジャケット構造体１をより簡単に製作することができる。
【００２７】
また、Ｔ字状の部材１５は、Ｈ鋼を切断するだけで形成でき、Ｔ字状の部材１５をいちいち圧延金型や引き抜き金型等で製作する必要がないので、大がかりな金型設備を要することもなく、簡単に部材を調達でき、しかも杭ガイド兼用主部材２に対し重量が大きくなるのを抑えることもできる。
【００２８】
なお、以上の実施形態においては、補強部１０が、斜杭をガイドするための杭ガイド兼用主部材２に設けられた例を示したが、直杭をガイドするための杭ガイド兼用主部材２にも同様に適用しているのは勿論である。
また、ジャケット構造体１は、海底地盤４に設置した例を示したが、これに限られることなく、湖底などの水底地盤に設置することもできる。
【００２９】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１に係る発明によれば、杭ガイド兼用主部材の内部に設けられた補強部により、杭ガイド兼用主部材と連結部材間の連結部分に応力が集中するのを軽減できるように構成したので、ジャケット構造体の剛性を高めることができ、またジャケット構造体が大型化するのを防ぐことができると共に、外観を損なうというおそれがないという効果が得られる。又、防食処理上の問題を回避することができるという効果が得られる。
【００３０】
請求項２に係る発明によれば、補強部が連結部にあるので、連結部の強度を上げることができ、地震等の外力に充分対抗できるという効果が得られる。
【００３１】
請求項１に係る発明によれば、補強部が補強リブと筒体とで形成され、杭ガイド兼用主部材が二重構造となっているので、杭ガイド兼用主部材の強度を確実に高めることができる効果が得られる。
【００３２】
請求項３に係る発明によれば、杭の挿入時、杭をスムースに導き入れることができ、杭の打設を良好に行うことができる効果が得られる。
【００３３】
請求項４に係る発明によれば、杭を挿通させる不連続筒状体を形成するＴ字状の部材で補強部が形成されるので、杭ガイド兼用主部材の強度を確実に高めることができる効果が得られる。
【００３４】
請求項５に係る発明によれば、Ｈ鋼を切断するだけでＴ字状の部材を製作できるので、杭を挿通させる筒状体を簡単に形成できる効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 この発明の一実施の形態に係るジャケット構造体を示す全体図である。
【図２】 ジャケット構造体格点部の要部を示す拡大断面図である。
【図３】 図２のＡ−Ａ線に相当する拡大断面図である。
【図４】 この発明の第２の実施の形態に係るジャケット構造体を示す図であって、図２に相当するジャケット構造体格点部の要部拡大図である。
【図５】 この発明の第３の実施の形態に係るジャケット構造体を示すジャケット構造体格点部の拡大断面図である。
【図６】 図５のＡ−Ａ線に相当する拡大断面図である。
【符号の説明】
１ ジャケット構造体
２ 杭ガイド兼用主部材
３ 連結部材
１０ 補強部
１１ 筒体
１２ 補強リブ
１４ ガイド部
１５ Ｔ字状の部材
１６ 不連続筒状体
Ｐ 空間

Claims (5)

1. 複数の杭ガイド兼用主部材を連結部材で連結して形成されたジャケット構造体において、 杭ガイド兼用主部材の内部に、杭の案内を可能とする空間を有する補強部を設け、
   該補強部は、前記杭ガイド兼用主部材の内周に放射状に固定された補強リブと、該補強リブ間に固定され、杭を挿通させる筒体とを備えることを特徴とするジャケット構造体。
2. 請求項１記載のジャケット構造体において、
   前記補強部は、前記杭ガイド兼用主部材に連結される連結部材との連結部に設けられていることを特徴とするジャケット構造体。
3. 請求項１又は２に記載のジャケット構造体において、
   前記補強部は、前記杭を前記筒体に導入させるガイド部を設けていることを特徴とするジャケット構造体。
4. 複数の杭ガイド兼用主部材を連結部材で連結して形成されたジャケット構造体において、
   前記杭ガイド兼用主部材の内部に、杭の案内を可能とする空間を有する補強部を設け、
   該補強部は、前記杭ガイド兼用主部材の内部に周方向に所定の間隔で配設され、かつ杭を挿通させる不連続筒状体を形成するＴ字状の部材からなることを特徴とするジャケット構造体。
5. 請求項４記載のジャケット構造体において、
   前記Ｔ字状の部材として、Ｈ鋼材を切断したものを用いることを特徴とするジャケット構造体。

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