JP3984644B1 - 水中捨石均し装置及び水中捨石均し工法 - Google Patents

Abstract

【課題】水中に投入した捨石を作業性良く確実に押圧して均すことができる水中捨石均し装置及び同装置を用いた水中捨石均し工法を提供すること。
【解決手段】本発明では、水中に投入した捨石を錘で押圧して均していく水中捨石均し工法に用いられる水中捨石均し装置において、捨石を押圧するための台座に支柱を立設した支持台と、前記支柱に摺動自在に装着した錘本体とで錘を構成することにした。また、本発明では、水中捨石均し工法において、上記水中捨石均し装置を用い、水中に投入した捨石の所定位置に支持台の台座を載置した後に、錘本体だけを所定高さまで引き上げ、その後、錘本体を支持台の台座に向けて落下させることにした。
【選択図】図１

Description

本発明は、水中に投入した捨石を錘で押圧して均していく水中捨石均し工法及び同工法に用いられる水中捨石均し装置に関するものである。

従来より、水中にケーソンなどの構造物を設置する際には、水中の地盤に断面略台形状の基礎を形成し、その基礎でケーソンなどの構造物を支持するようにしていた。

そして、水中の地盤に形成する基礎としては、水中に投入した捨石を錘で押圧して均し固める水中捨石均し工法が古くから用いられていた（たとえば、特許文献１参照。）。

この水中捨石均し工法では、起重機船のクレーンで錘を昇降可能に吊下げた水中捨石均し装置を用いて基礎を形成するようにしており、まず、水中の所定領域に捨石を投入することで水中に断面略台形状の捨石基礎を形成し、その後、潜水士の指示により起重機船のクレーンで錘を水中の所定位置の捨石に向けて自由落下させることで捨石基礎を均一に押圧して所定高さの基礎を形成するようにしていた。

特開２００６−１０４８３５号公報

ところが、上記従来の水中捨石均し装置では、水中で錘を自由落下させるために、錘が水の抵抗を受けながら落下することになり、水の抵抗によって錘が直下方よりもずれた位置に落下してしまい、所定位置の捨石を良好に押圧することができないおそれがあった。

しかも、錘が捨石上に落下する際には、捨石上に多大な水圧が作用することになるため、小径の捨石や捨石の押圧時に捨石が割れて生じた小片が水圧によって巻き散らかされ、水中が濁って潜水士の視界が遮られてしまい、的確な指示を与えることが困難となって作業性が低減してしまうおそれがあった。

そこで、請求項１に係る本発明では、水中に投入した捨石を錘で押圧して均していく水中捨石均し工法に用いられる水中捨石均し装置において、捨石を押圧するための台座に支柱を立設した支持台と、前記支柱に摺動自在に装着した錘本体とで錘を構成することにした。

また、請求項１に係る本発明では、前記錘本体の下端周縁に前記台座の周縁よりも内側から上方へ向けて傾斜する面取を形成することにした。

また、請求項２に係る本発明では、前記請求項１に係る本発明において、前記錘本体に下端から上端に貫通する水抜孔を形成することにした。

また、請求項３に係る本発明では、前記請求項１又は請求項２に係る本発明において、前記支持台を所定位置に載置した状態で支柱の上端が水面よりも上方に位置する長さに支柱を形成することにした。

また、請求項４に係る本発明では、水中に投入した捨石を錘で押圧して均していく水中捨石均し工法において、捨石を押圧するための台座に支柱を立設した支持台と、前記支柱に摺動自在に装着した錘本体とで錘を構成し、前記錘本体の下端周縁に前記台座の周縁よりも内側から上方へ向けて傾斜する面取を形成した水中捨石均し装置を用い、水中に投入した捨石の所定位置に支持台の台座を載置した後に、錘本体だけを所定高さまで引き上げ、その後、錘本体を支持台の台座に向けて落下させることにした。

また、請求項５に係る本発明では、前記請求項４に係る本発明において、前記支持台を所定位置に載置した状態で支柱の上端が水面よりも上方に位置させることにした。

そして、本発明では、以下に記載する効果を奏する。

すなわち、請求項１に係る本発明では、水中に投入した捨石を錘で押圧して均していく水中捨石均し工法に用いられる水中捨石均し装置において、捨石を押圧するための台座に支柱を立設した支持台と、支柱に摺動自在に装着した錘本体とで錘を構成しているために、支持台の台座を所定の捨石上に載置した後に錘本体を台座に向けて落下させることによって、支持台の支柱に沿って錘本体を落下させることができ、水の抵抗によるずれを生じさせることなく所定の捨石を確実に押圧することができる。

しかも、支持台の台座によって捨石を押圧することになるために、錘本体の落下時に生じる水圧が捨石に直接作用することがなく、水圧による小径の捨石や捨石の押圧時に捨石が割れて生じた小片の散乱が生じることがなくなり、水の濁りの発生を抑えて潜水士の視界を良好に確保でき、作業性を向上させることができる。

また、請求項１に係る本発明では、錘本体の下端周縁に台座の周縁よりも内側から上方へ向けて傾斜する面取を形成しているために、錘本体の落下時の水の抵抗を低減することができるとともに、錘本体が台座に衝突して捨石を押圧する際に、水を錘本体の面取に沿って上方へ向けて排除することができるので、台座の周辺での小径の捨石や小片の散乱を防止でき、台座の周辺での水の濁りの発生を抑えて潜水士の視界を良好に確保でき、作業性を向上させることができる。

また、請求項２に係る本発明では、錘本体に下端から上端に貫通する水抜孔を形成しているために、錘本体の落下時に錘本体の直下方の水を水抜孔から排除することができ、落下時に錘本体が受ける水の抵抗を低減して錘本体の落下によって捨石を強固に押圧することができる。

また、請求項３に係る本発明では、支持台を所定位置に載置した状態で支柱の上端が水面よりも上方に位置する長さに支柱を形成しているために、水面上の支柱によって押圧する領域の高さを外部から認識することができ、作業性を向上させることができる。

また、請求項４に係る本発明では、水中に投入した捨石を錘で押圧して均していく水中捨石均し工法において、捨石を押圧するための台座に支柱を立設した支持台と、支柱に摺動自在に装着した錘本体とで錘を構成し、錘本体の下端周縁に台座の周縁よりも内側から上方へ向けて傾斜する面取を形成した水中捨石均し装置を用い、水中に投入した捨石の所定位置に支持台の台座を載置した後に、錘本体だけを所定高さまで引き上げ、その後、錘本体を支持台の台座に向けて落下させているために、支持台の支柱に沿って錘本体を落下させることができ、水の抵抗によるずれを生じさせることなく所定の捨石を確実に押圧することができる。また、錘本体の下端周縁に台座の周縁よりも内側から上方へ向けて傾斜する面取を形成しているために、錘本体の落下時の水の抵抗を低減することができるとともに、錘本体が台座に衝突して捨石を押圧する際に、水を錘本体の面取に沿って上方へ向けて排除することができるので、台座の周辺での小径の捨石や小片の散乱を防止でき、台座の周辺での水の濁りの発生を抑えて潜水士の視界を良好に確保でき、作業性を向上させることができる。

しかも、支持台の台座によって捨石を押圧することになるために、錘本体の落下時に生じる水圧が捨石に直接作用することがなく、水圧による小径の捨石や捨石の押圧時に捨石が割れて生じた小片の散乱が生じることがなくなり、水の濁りの発生を抑えて潜水士の視界を良好に確保でき、作業性を向上させることができる。

また、請求項５に係る本発明では、支持台を所定位置に載置した状態で支柱の上端が水面よりも上方に位置させているために、水面上の支柱によって押圧する領域の高さを外部から認識することができ、作業性を向上させることができる。

以下に、本発明に係る水中捨石均し装置及び同装置を用いた水中捨石均し工法の具体的な構成について図面を参照しながら説明する。

まず、水中捨石均し装置の構成について説明すると、図１〜図３に示すように、水中捨石均し装置１は、起重機船のクレーンに昇降自在に吊下げた錘２で構成しており、この錘２によって予め水中３に投入した捨石４を押圧する装置となっている。

錘２は、起重機船のクレーンにそれぞれ別個に昇降自在に吊下げられた支持台５と錘本体６とで構成している。

支持台５は、捨石４を押圧するための矩形板状の台座７の上面中央部に円筒状の支柱８を垂直に取付け、支柱８の上端部にクレーンに吊下げるための吊下具９を形成している。

この支持台５は、台座７を水中３の所定位置の捨石４の上部に載置した状態で支柱８の上端が水面10よりも上方に位置する長さに支柱８を形成している（図３参照。）。なお、支柱８は、複数個連結して形成してもよい。また、支柱８の上端部分に目印となるスケールを形成しておき、外部から押圧する領域の高さを計測できるようにしてもよい。

また、錘本体６は、略矩形箱型状に形成しており、中央部に支持台５の支柱８を挿通するための断面円形状の挿通孔11を形成するとともに、挿通孔11の周辺に下端から上端に貫通する４個の断面円形状の水抜孔12を形成し、さらには、上端の四隅に吊下具13をそれぞれ形成している。

この錘本体６は、挿通孔11に支持台５の支柱８を挿通することで、支持台５の支柱８に上下摺動自在に装着している。

また、錘本体６は、下端周縁に支持台５の台座７の周縁よりも内側から上方へ向けて傾斜する面取14を形成するとともに、挿通孔11及び各水抜孔12の下端周辺にも面取15,16をそれぞれ形成している。

そして、上記構成の水中捨石均し装置１では、次のようにして錘２を用いて捨石４を押圧するようにしている。

まず、潜水士の指示により起重機船のクレーンで錘２を水中３の所定の捨石４の上部に載置する（図３(a)参照。）。

次に、支持台５を吊下げるワイヤー17の張力を緩和するとともに、錘本体６を吊下げるワイヤー18を巻き上げて錘本体６を支柱８に沿って上方の所定高さまで上昇させる（図３(b)参照。）。なお、上昇させる高さは、捨石４の押圧量に応じて適宜調整する。

次に、錘本体６を吊下げるワイヤー18の張力を一気に緩和して錘本体６を支柱８に沿って直下方の台座７に向けて落下させる（図３(c)参照。）。

これにより、錘本体６が台座７に落下し衝突して、台座７によって捨石４を押圧することができる。

このように、上記構成の水中捨石均し装置１では、捨石４を押圧するための台座７に支柱８を立設した支持台５と、支柱８に摺動自在に装着した錘本体６とで錘２を構成しているために、支持台５の台座７を所定の捨石４の上部に載置した後に錘本体６を台座７に向けて落下させることによって、支持台５の支柱８に沿って錘本体６を落下させることができ、水の抵抗によるずれを生じさせることなく所定の捨石４を確実に押圧することができる。

また、支柱８に沿って錘本体６を落下させるために、水中３の潮流の影響を受けることなく錘本体６を支柱８に沿って直下方に落下させることができて所定の捨石４を確実に押圧することができる。

また、直接的には台座７によって捨石４を押圧することになるために、台座７を設置した領域を偏って押圧することなく均等に押圧することができ、捨石４を平坦に押圧することができる。

しかも、支持台５の台座７によって捨石４を押圧することになるために、錘本体６の落下時に生じる水圧が捨石４に直接作用することがなく、水圧によって小径の捨石４や捨石４の押圧時に捨石４が割れて生じた小片が周囲に散乱してしまうのを未然に防止することができ、水の濁りの発生を抑えて潜水士の視界を良好に確保でき、作業性を向上させることができる。

また、上記水中捨石均し装置１では、錘本体６の下端周縁に台座７の周縁よりも内側から上方へ向けて傾斜する面取14を形成しているために、錘本体６の落下時の水の抵抗を低減することができるとともに、錘本体６が台座７に衝突して捨石４を押圧する際に、水を錘本体６の面取14に沿って上方へ向けて排除することができるので、台座７の周辺での小径の捨石４や小片の散乱を防止でき、台座７の周辺での水の濁りの発生を抑えて潜水士の視界を良好に確保でき、作業性を向上させることができる。

また、上記水中捨石均し装置１では、錘本体６に下端から上端に貫通する水抜孔12を形成しているために、錘本体６の落下時に錘本体６の直下方の水を水抜孔12から排除することができ、落下時に錘本体６が受ける水の抵抗を低減して錘本体６の落下によって捨石４を強固に押圧することができる。

特に、水抜孔12の下端開口部に面取16を形成した場合には、錘本体６の下方の水を水抜孔12に良好に導入することができ、より一層水の抵抗を低減することができる。

また、上記水中捨石均し装置１では、支持台５を所定位置に載置した状態で支柱８の上端が水面10よりも上方に位置する長さに支柱８を形成しているために、水面10よりも上方に突き出した支柱８によって押圧する領域の高さを外部から認識することができ、作業性を向上させることができる。

次に、上記水中捨石均し装置１を用いた水中捨石均し工法の構成について説明する。この水中捨石均し工法は、水中３に多量の捨石４で所定幅Ｗ、所定高さＨ、所定長さの略台形状の基礎19（図８参照。）を形成するための工法であり、水中３に捨石４を略台形状に投入して所定高さＨよりも高い捨石基礎20（図４参照。）を形成し、この捨石基礎20の上端面を水中捨石均し装置１を用いて均等に押圧することで所定高さＨの基礎19を形成するものである。

この水中捨石均し工法は、概略、水中３に捨石４を投入して捨石基礎20を形成する捨石投入工程と、捨石基礎20の上端部を荒く均す荒均し工程と、捨石基礎20を上端部を均して所定幅Ｗかつ所定高さＨにする本均し工程と、捨石基礎20の法面を均して基礎19に仕上げる法面均し工程とで順に構成している。

まず、捨石投入工程では、図４に示すように、水底21に目印となる一対の指示棒22,22を所定幅Ｗで長さ方向に間隔をあけて立設し、潜水士の指示により指示棒22,22で示される領域の内側にガット船を用いて捨石４を順次投入し、水底21に捨石４を積み上げて所定高さＨよりもh1ほど高い捨石基礎20を形成する。なお、捨石投入工程では、指示棒22,22を目印として所定幅Ｗの内側に捨石４を投入するために、縁部の捨石４が自然に落下して、上端の縁部の間隔W1が所定幅Ｗよりも狭く、下端の縁部の間隔W2が所定幅Ｗよりも広く、所定高さＨよりも高い略台形状の捨石基礎20が形成される。

次に、荒均し工程では、図５に示すように、捨石基礎20の上端部の捨石４をクレーンや潜水士によって排除して、捨石基礎20の上端が概ね平坦で高さが所定高さＨよりもh2（h2＜h1。）ほど高い捨石基礎20を形成する。なお、荒均し工程では、捨石基礎20の上端の縁部の捨石４も排除して、上端の縁部の間隔W3が所定幅Ｗよりも狭い捨石基礎20が形成される。

次に、本均し工程では、図６及び図７に示すように、潜水士の指示により指示棒22,22で示される領域の内側において水中捨石均し装置１の錘２を用いて捨石基礎20の上部の捨石４を順に押圧していき、所定高さＨの捨石基礎20を形成する。

この本均し工程では、上記水中捨石均し装置１を用いており、上述したと同様に、まず、潜水士の指示により起重機船のクレーンで錘２を水中３の所定の捨石４の上部に載置し（図３(a)参照。）、その後、支持台５を吊下げるワイヤー17の張力を緩和するとともに、錘本体６を吊下げるワイヤー18を巻き上げて錘本体６を支柱８に沿って上方の所定高さまで上昇させ（図３(b)参照。）、その後、錘本体６を吊下げるワイヤー18の張力を一気に緩和して錘本体６を支柱８に沿って直下方の台座７に向けて落下させ（図３(c)参照。）、これにより、錘本体６が台座７に落下し衝突して、台座７によって捨石４を押圧するようにしている。

また、本均し工程では、所定幅Ｗの範囲内において捨石基礎20の中央部から縁部へ向けて順次捨石４を押圧していくことで、捨石基礎20の上端面を良好な平坦面に仕上げていく。これにより、本均し工程では、捨石基礎20の下端の縁部の間隔W4が若干広がり、上端の縁部が所定幅Ｗで高さが所定高さＨの捨石基礎20が形成される。

最後に、法面均し工程では、図８に示すように、潜水士によって捨石基礎20の法面の捨石４を均等に均していく。これにより、法面均し工程では、下端の縁部の間隔W5を若干広げて、捨石基礎20を所定形状の基礎19に仕上げる。

以上に説明したように、上記構成の水中捨石均し工法では、本均し工程において、捨石４を押圧するための台座７に支柱８を立設した支持台５と、支柱８に摺動自在に装着した錘本体６とで錘２を構成した水中捨石均し装置１を用い、水中３に投入した捨石４の所定位置に支持台５の台座７を載置した後に、錘本体６だけを所定高さまで引き上げ、その後、錘本体６を支持台５の台座７に向けて落下させているために、支持台５の支柱８に沿って錘本体６を落下させることができ、水の抵抗によるずれを生じさせることなく所定の捨石４を確実に押圧することができる。

しかも、支持台５の台座７によって捨石４を押圧することになるために、錘本体６の落下時に生じる水圧が捨石４に直接作用することがなく、水圧による小径の捨石４や捨石４の押圧時に捨石４が割れて生じた小片の散乱が生じることがなくなり、水の濁りの発生を抑えて潜水士の視界を良好に確保でき、作業性を向上させることができる。

特に、本均し工程において、支持台５を所定位置に載置した状態で支柱８の上端を水面10よりも上方に位置させた場合には、水面10の上方に突き出した支柱８によって押圧する領域の高さを外部から認識することができ、作業性を向上させることができる。

水中捨石均し装置を示す側面図。 同平面図。 水中捨石均し装置の動作を示す側面説明図。 水中捨石均し工法（捨石投入工程）を示す説明図。 水中捨石均し工法（荒均し工程）を示す説明図。 水中捨石均し工法（本均し工程）を示す説明図。 水中捨石均し工法（本均し工程）を示す説明図。 水中捨石均し工法（法面均し工程）を示す説明図。

符号の説明

１ 水中捨石均し装置 ２ 錘
３ 水中 ４ 捨石
５ 支持台 ６ 錘本体
７ 台座 ８ 支柱
９ 吊下具 10 水面
11 挿通孔 12 水抜孔
13 吊下具 14,15,16 面取
17,18 ワイヤー 19 基礎
20 捨石基礎 21 水底
22 指示棒

Claims (5)

1. 水中に投入した捨石を錘で押圧して均していく水中捨石均し工法に用いられる水中捨石均し装置において、
   捨石を押圧するための台座に支柱を立設した支持台と、前記支柱に摺動自在に装着した錘本体とで錘を構成し、前記錘本体の下端周縁に前記台座の周縁よりも内側から上方へ向けて傾斜する面取を形成したことを特徴とする水中捨石均し装置。
2. 前記錘本体に下端から上端に貫通する水抜孔を形成したことを特徴とする請求項１に記載の水中捨石均し装置。
3. 前記支持台を所定位置に載置した状態で支柱の上端が水面よりも上方に位置する長さに支柱を形成したことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の水中捨石均し装置。
4. 水中に投入した捨石を錘で押圧して均していく水中捨石均し工法において、
   捨石を押圧するための台座に支柱を立設した支持台と、前記支柱に摺動自在に装着した錘本体とで錘を構成し、前記錘本体の下端周縁に前記台座の周縁よりも内側から上方へ向けて傾斜する面取を形成した水中捨石均し装置を用い、水中に投入した捨石の所定位置に支持台の台座を載置した後に、錘本体だけを所定高さまで引き上げ、その後、錘本体を支持台の台座に向けて落下させることを特徴とする水中捨石均し工法。
5. 前記支持台を所定位置に載置した状態で支柱の上端が水面よりも上方に位置させることを特徴とする請求項４に記載の水中捨石均し工法。
   

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