JP3971854B2 - 水底面に設置された長尺体を保護する方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は海底または湖沼・河川の水底に設置する電力・通信ケーブルや石油・ガス、給水配管等の長尺体を保護する方法に関し、更に詳しくは岩盤等の硬質地盤からなる水底地盤や環境保全面から浚渫、掘削が適さない場合に適用される水底に設置された長尺体の保護方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
水底に設置される水底ケーブルや水底配管等の長尺体は、船舶の投錨による損傷防止、潮流や波浪による移動防止等の保護対策が必要となる。従来この対策はあらかじめ定められた計画ルートに沿って浚渫やトレンチャーによって溝を掘削し、この溝内に設置船から長尺体を繰り出しながら設置した後、溝を埋め戻して埋設固定して保護するのが一般的であった。
【０００３】
図６に示す先行技術の特開平８―２６９９２９に開示されているものは、前記のように長尺体３を掘削溝１０に埋設保護したうえに更に、掘削溝１０の上部に保護用のグラウトマット１１を敷き詰めて埋め戻し土が波浪等によって洗堀されるのを防止したものである。
通常の水底地盤の場合は前記のような埋設による水底設置長尺体の保護手段が採用できるが、水底地盤が岩盤等の硬質地盤の場合は、水底面２に溝１０を掘削するのが困難となる。
このような硬質地盤の水底面２に長尺体３を設置して保護する手段の従来例には、溝１０の掘削を行わず、図７に示すように水底面２に設置された長尺体３の上をグラウトマット１１で覆うものがある。
【０００４】
この保護手段の作業は水底２に長尺体３を設置した後、ダイバーがグラウトマット１１、つまり空の袋体を水底まで持ち込み長尺体３の上に並べて被せた後に海上からホースで送られるモルタルやセメントミルク等のグラウト材（充填材）５を袋体内に注入して固化させるか、または水上でグラウト材５を充填したグラウトマット１１を未硬化状態でクレーン船を使用して水底２に設置した長尺体３の上を覆うように吊り下げて設置する方法がある。固化したグラウトマット１１は長尺体３の上部を覆い、かつ重しとして作用し長尺体３を保護する。
【０００５】
この設置作業にあたり、水底面２の凹部２ａの不陸部には図８に示すように長尺体３の下側の水底面２との隙間に前記と同様な多数のグラウトマット１１を配置して隙間を埋めて長尺体３に局部荷重が生じないような対策を施している。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
前述のような硬質地盤からなる水底面２に長尺体３を固定設置する従来技術では、空の袋体を水底まで持ち込み長尺体３の上に並べて被せ、充填材５を袋体内に注入（充填）する作業や、水底面２の凹部２ａの不陸部に袋体を差込み充填材５を注入する作業等の全てをダイバー作業に委ねて行うため極めて能率が悪かった。特に、深い水深や潮流の速い海域では作業時に袋体が流されやすく取付作業が困難になるとともに危険が伴う課題もあった。
【０００７】
また、水底面２の地盤に凹凸がある箇所では長尺体３と水底面２との隙間を埋める袋体のセッテイングが困難であり、更に能率を悪化させる要因となっていた。
【０００８】
また近年、環境保全面から工事に伴う環境への悪影響を排除する要請が強くなってきている。従って、硬質地盤以外の通常地盤においても、前述のような長尺体を埋設して保護する従来技術において掘削溝１０を浚渫・埋め戻す際に周辺水域を汚濁させる恐れがある場合は何らかの対策が必要となる課題があった。
【０００９】
本発明は前述の従来技術の課題を解消し、掘削が困難な硬質地盤からなる海底地盤や通常地盤においても環境保全面から水底面に設置された長尺体を掘削溝に埋設しないで船舶の投錨、潮流や波浪などの外力に対して保護する作業を能率よく、かつ確実に行う方法を提供することを目的としたものである。
【００１０】
【課題を解決する手段】
前記目的を達成するため本発明では以下の手段を要旨とした。すなわち、図１〜図４ｄに示すように水面上または敷設船上にて、袋体１を折り畳んだ状態で水底２に設置される長尺体３に取付具４により取付け、該長尺体３を水底面２に設置した後、ダイバー作業により取付具４を取り除いて袋体１を長尺体３を覆うように広げ、各袋体１内に袋体の注入口６に接続されたホース１６を介して海上から送られる充填材５を充填することを特徴とする水底面に設置された長尺体を保護する方法である。
【００１１】
上記の構成において水底面２に凹凸がある場合は図５ａ〜５ｅに示すように、長尺体３に取付ける袋体１を、水底に設置した際に長尺体の上下に位置するように２段配置し、下側袋体１ｂで水底面の凹部２ａの長尺体３との隙間を埋め、上側袋体１ａで長尺体３を覆うようにすることができる。
【００１２】
また、長尺体３に対して回転自在とした取付具４を用い、取付具４上部または袋体１の端部に浮き４ａを取り付けておけば、設置途中の長尺体３が回転しても袋体１の端部が常に長尺体３の上方に位置するようにできる。
【００１３】
【作用】
本発明に使用する袋体１は従来技術のグラウトマット１１と同様なもので、長尺体３の上を覆う袋体１内に充填したセメントミルクやモルタル等の充填材５が固化した後は船舶の投錨や潮流・波浪等の外力に対して長尺体３を保護し、かつ重しとして作用して長尺体３の移動を阻止する。また、水底面２に凹凸がある場合、水底面２と長尺体３の隙間に配設した下側袋体１ｂは、柔軟性があるため内部に注入した充填材５により自由に変形して隙間を埋めて固化し長尺体３を局部荷重を生じさせずに均等に支持する。
【００１４】
本発明はこの袋体１の取付方法をダイバー作業によらずに行うこととしたものである。すなわち、容易に作業できる水面上または敷設船上で、水底面２に設置される長尺体３に折り畳んだ空の袋体１を多数連接して取付けておき、該長尺体３を水底面２に設置した後、取付けを解いて袋体１を広げて長尺体３を覆うようにした。
【００１５】
水底面２に凹凸がある場合は長尺体３の上側と下側の両方に折畳んだ袋体１ａ，１ｂを取付けておくことにより下側袋体１ｂは長尺体３を水底面２に設置した際、自ら長尺体３と凹部水底面２ａの隙間に配設されるためこれを広げて下部袋体１ｂ内に充填材５を充填するのみで容易に隙間を埋めて長尺体３に局部荷重を生じることなく安定よく支持する。
【００１６】
また、長尺体３が設置中に回転する恐れがある場合は、回転自在な取付具４と浮き４ａを利用して折畳んだ袋体１の端部が常に長尺体３の上方に位置するようにして、長尺体３の下に巻き込んだりするトラブルを回避した。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明により水底面２に設置された長尺体３を保護する方法の施工手順を実施形態にもとずいて説明する。図１は本発明により水底ケーブルの長尺体３を岩盤質の水底面２に設置している全体状況を示すもので、敷設船から出た水面上にて、折り畳んだ状態の袋体１を水底２に設置される長尺体３にリング形状の取付具４により取付け、該長尺体３を水底面２に設置した後、取付けを解いて袋体１を長尺体３を覆うように広げて各袋体１内に充填材５を充填している。
【００１８】
以下、本発明の内容を詳細に説明する。
（１）先ず、図２に示すように水底ケーブル３（以下、長尺体という）を設置する敷設船上または敷設船から出た水面上で長尺体３の設置作業と並行して袋体１の取付けを行う。空の袋体１は、折畳んだ状態で取付具４により長尺体３に連接して取付ける。取付箇所は、袋体１の前後２箇所とした方がよく、長尺体３には取付具４のずれを止めるずれ止め７を設ける。
本発明に使用する袋体１は、図３ａ、３ｂに示すような形状で布や合成樹脂製の（テント生地の如き）柔軟性のあるシートの端部を方形に縫い合わせたものとし、充填材注入用の注入口６を設けておく。長尺体３を覆う上側袋体１ａの形状・サイズは充填材５を充填した状態で船舶の投錨時の衝撃等による損傷が生じないように十分な厚さ（充填材を充填後の厚さ３０ｃｍ〜５０ｃｍ程度）とし、潮流や波浪の外力に対して安定するような広さと重量を確保する。下側袋体１ｂは充填材５を充填した際、長尺体３と水底面２の隙間を埋めるに十分な厚さとする。
いずれも長手方向は充填材５の充填や取り付け時の作業性を考慮して決めればよく、約１ｍ〜３ｍ程度とする。
袋体１を長尺体３に取付けるにあたり、水底面２が平坦な場合は図４ａ〜４ｄに示すように上部袋体１ａのみでよいが、水底面２に凹凸がある場合は図５ａ〜５ｅに示すように袋体１を長尺体３の上下２段に配設して取付ける。
また、長尺体３が大径管のような場合は設置時に回転することが少ないため袋体１は内部の空気を排除し、折畳んでロープ等の取付具で長尺体３に直接取付けてもよいが、水底ケーブルのような小径サイズの長尺体３は設置時に回転する恐れがある。このような場合は図４ａ、４ｂ、５ａに示すように長尺体３に対して回転自在な取付具４と浮き４ａを利用して袋体１を長尺体３に取付ける。
この例では、長尺体３の外径より若干大き目の内径とした取付具４を用いている。この取付具４はヒンジ４ｃで開閉し、止め金具ＡとＢで着脱する。この取付具４の上部に上側袋体１ａを折畳んで固定用紐４ｂで固定し、浮き４ａを連結している。また、下側袋体１ｂは、同取付具の下部に沿わせ、両端部を上方に折畳んで前記の浮き４ａに連結している。
敷設船を用いないで浮遊曳航工法や水底曳航工法を採用する場合も水面上または陸上で同様にして長尺体３に袋体１の取付け作業をおこなう。
（２）敷設作業により長尺体３が水底面２に着底したらダイバー作業で取付具４や浮き４ａを取除き、折畳んだ袋体１を長尺体３の上に覆うように広げる（図４ｃ）。袋体を２段配設している場合は下側袋体１ｂを長尺体３の下側に広げた後、上側袋体１ａを広げる（図５ｃ）。いずれの袋体１ａ，１ｂも水底面２に広げた際、浮き上がったりして安定が悪い場合は４隅に重し８を置いたほうがよい。
（３）次ぎに各袋体１ａ，１ｂの注入口６にホース１６を接続し、海上から送られるモルタルまたはセメントミルク等の充填材５を袋体１ａ，１ｂに充填する（図４ｄ、５ｄ）。充填材５の充填に伴って膨張する袋体が適切な形状に達したら充填作業を終了する。ここで、適切な形状とは上部袋体１ａは全体的に所定の厚さが確保できた状態、下側袋体１ｂは水底面２の凹部２ａと長尺体３の隙間が満たされた状態である（図５ｅ）。
なお、充填材５の充填作業は袋体１個毎、または複数の袋体を同時に行ってもよい。
上記（２）、（３）の袋体取付けを解き充填材５を充填する作業は長尺体３の着底に並行しておこなってもよいが、ある区間設置完了後にまとめて行ってもよい。
（４）図４ｄ、５ｄに示す袋体１から充填用のホース１６を取り外した後、袋体１に注入された充填材５は所定の養生期間過ぎれば固化して水底面２に長尺体３を固定し、投錨等に対する保護と潮流等の外力による移動を阻止することとなる。
本発明の長尺体は前述の水底ケーフ゛ル以外に水底配管にも同様に適用できる。
【００１９】
【実施例】
以下、本発明を適用する場合の具体的な実施例について説明する。
例えば水深約７０ｍの硬質地盤（岩盤）からなる水底面に、直径約２０ｃｍ、水中重量４０kg/ ｍの水底ケーブルを設置し、本発明の方法によって保護する場合、上側袋体は幅2.5 ｍ、長さ２ｍ、充填材を充填後の厚さ４０ｃｍとし、下側袋体を幅2.5 ｍ、長さ２ｍ、厚さは５〜５０ｃｍの凹部にを埋めることができるようにした。また、袋体内に注入する充填材はセメントモルタルを使用することとした。
【００２０】
【発明の効果】
本発明によれば、船舶の投錨や潮流・波浪等の外力に対して長尺体を保護し、かつ重しとして長尺体の移動を阻止する袋体を、容易に作業できる水面上または敷設船上でダイバーに依存せずに取り付けるため極めて能率よく、確実に、かつ安全に作業できる。
【００２１】
また、長尺体を水底面に設置した後のダイバー作業も長尺体から袋体の取付けを解いて袋体を広げて各袋体内に袋体の注入口に接続されたホースを介して海上から送られる充填材を注入するのみでよいため作業が容易である。
【００２２】
また、水底面に凹凸がある場合には長尺体に取付ける袋体を上下に位置するように２段配置して設置するため、下側袋体を水底面の凹部の隙間に改めてセットする必要がない。
また、設置中に回転する恐れのある長尺体では袋体回転自在な取付具と浮き利用することにより長尺体が設置時に回転しても常に袋体を確実に上方に保つことができるため水底面に長尺体を着底させた際巻き込むようなトラブルが生じない。
【００２３】
以上延べたように、本発明は掘削が困難な硬質地盤からなる海底地盤や通常地盤においても環境保全面から水底面に設置された長尺体を掘削溝に埋設しないで船舶の投錨、潮流や波浪などの外力に対して保護する作業を能率よく、かつ確実に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の実施例で長尺体を水底に設置し保護する方法の全体図。
【図２】 本発明における長尺体を保護する袋体の取付図。
【図３】 （ａ）は袋体の平面形状図、（ｂ）は、同図（ａ）のＡ−Ａ断面図。
【図４】 （ａ）は、袋体の取付方法の図、（ｂ）は、長尺体に袋体を折畳んで取付けた状況の図、（ｃ）は、水底に設置された長尺体を覆うように袋体を広げた状況の図、（ｄ）は、袋体内に充填材を充填した状況の図。（完成図）
【図５】 （ａ）は、長尺体に上下２段に袋体を折畳んで取付けた状況の図、（ｂ）は、折り畳んで取付けた袋体を展開する状態の図、（ｃ）は、長尺体を覆う上側袋体と凹部水底との隙間に広げた下側袋体の状況の図、（ｄ）と（ｅ）は、長尺体に上下２段に配設した袋体内に充填材を充填した状況の図で、（ｄ）は、（ｅ）のＢ−Ｂ断面を示す。（完成図）
【図６】 従来技術の例で掘削溝に長尺体を埋設保護した図。
【図７】 従来技術の例で岩盤水底面に設置された長尺体をグラウトマットで覆った図。
【図８】 従来技術において水底の凹部と長尺体の隙間にグラウトマットを埋めた図。
【符号の説明】
１ 袋体
１ａ 上部袋体
１ｂ 下部袋体
２ 水底、（水底面）
２ａ 凹部水底面
３ 長尺体
４ 取付具
４ａ 浮き
５ 充填材
１６ ホース

Claims (3)

1. 水面上または敷設船上にて、袋体を折り畳んだ状態で水底に設置される長尺体に取付具により取付け、該長尺体を水底面に設置した後、ダイバー作業により取付具を取り除いて袋体を長尺体を覆うように広げ、各袋体内に袋体の注入口に接続されたホースを介して海上から送られる充填材を充填することを特徴とする水底面に設置された長尺体を保護する方法。
2. 袋体を、水底に設置した際に長尺体の上下に位置するように２段配置し、下側袋体で水底面の凹凸部の長尺体との隙間を埋め、上側袋体で長尺体を覆うようにしたことを特徴とする請求項１記載の水底面に設置された長尺体を保護する方法。
3. 袋体の取付具は、長尺体に対して回転自在とし取付具上部または袋体の端部に浮きを取り付けておき、設置途中の長尺体が回転しても袋体の端部が常に長尺体の上方に位置するようにしたことを特徴とする請求項１記載ならびに請求項２記載の水底面に設置された長尺体を保護する方法。

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