JP4079986B1

JP4079986B1 - 水中捨石均し装置及び水中捨石均し工法

Info

Publication number: JP4079986B1
Application number: JP2007170370A
Authority: JP
Inventors: 新一川島
Original assignee: 株式会社肥前建設
Priority date: 2007-06-28
Filing date: 2007-06-28
Publication date: 2008-04-23
Anticipated expiration: 2027-06-28
Also published as: JP2009007838A

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クレーンに吊設した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、クレーンの主ワイヤーに錘本体を吊設するとともに、クレーンの副ワイヤーに支持台を吊設することにした。そして、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、クレーンの副ワイヤーを支持台が転倒しない程度に緩和するとともに、クレーンの主ワイヤーを引張して錘本体だけを所定高さまで引き上げ、その後、クレーンの主ワイヤーを緩和して錘本体を支持台の台座に向けて落下させ、台座で捨石を均すことにした。
【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クレーンに吊設した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の上面中央部に垂直に支柱を立設した支持台と、中央部の挿通孔に前記支柱を挿通させて前記支柱に摺動自在に装着した錘本体とで錘を構成し、前記クレーンの主ワイヤーに錘本体を吊設するとともに、前記クレーンの副ワイヤーに支持台を吊設し、前記錘本体を前記支柱に沿って直下方の前記台座に向けて落下させ、前記台座によって前記捨石を押圧するように構成することにした。

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、前記支持台の台座は、前記支柱に対して水平状の底面を有する台座本体の底部に前記支柱に対して傾斜状の底面を有する法面アダプターを着脱自在に装着して構成することにした。

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、前記錘本体は、下端周縁に支持台の台座の周縁よりも内側から上方へ向けて傾斜する傾斜面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クレーンに吊設した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の上面中央部に垂直に支柱を立設した支持台と、中央部の挿通孔に前記支柱を挿通させて前記支柱に摺動自在に装着した錘本体とで錘を構成し、前記クレーンの主ワイヤーに錘本体を吊設するとともに、前記クレーンの副ワイヤーに支持台を吊設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、前記クレーンの副ワイヤーを支持台が転倒しない程度に緩和するとともに、前記クレーンの主ワイヤーを引張して錘本体だけを所定高さまで引き上げ、その後、前記クレーンの主ワイヤーを緩和して錘本体を支柱に沿って直下方の支持台の台座に向けて落下させ、台座で捨石を均すことにした。

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、前記錘本体は、下端周縁に支持台の台座の周縁よりも内側から上方へ向けて傾斜する傾斜面を形成することにした。

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、本発明では、捨石を押圧するための台座の上面中央部に垂直に支柱を立設した支持台と、中央部の挿通孔に支柱を挿通させて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。

さらに、本発明では、支持台と錘本体とを別個のワイヤーでクレーンに吊下げているために、運搬時にそれぞれのワイヤーを引張させることで一方のワイヤーだけに集中して荷重がかかることがなく、また、水中で支柱に水流による抵抗がかかっても支持台を吊設するワイヤーによって支持台が水中で転倒してしまうのを防止することができ、作業の安全性を向上させることができる。

また、本発明では、支柱に対して水平状の底面を有する台座本体の底部に支柱に対して傾斜状の底面を有する法面アダプターを着脱自在に装着することによって台座を構成しているために、台座に法面アダプターを装着することで、容易に法面部分の捨石を良好に押圧して均すことができる。

また、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傾斜面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、水を錘本体の傾斜面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。

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２のクレーン３に昇降自在に吊下げた錘４で構成しており、この錘４によって予め水中５に投入した捨石６を押圧する装置となっている。

錘４は、起重機船２のクレーン３の副ワイヤー７に昇降自在に吊下げられた支持台８と、起重機船２のクレーン３の主ワイヤー９に昇降自在に吊下げられた錘本体10とで構成している。ここで、錘４は、起重機船２のクレーン３にそれぞれ別個に昇降自在に吊下げられた支持台８と錘本体10とで構成していればよく、主ワイヤー９や副ワイヤー７は別個のワイヤーであることを便宜的に示しているに過ぎない。

支持台８は、捨石６を押圧するための台座11の上面中央部に円筒状の支柱12を垂直に取付け、支柱12の上端部にクレーン３の副ワイヤー７で吊下げるための吊下具13を形成している。

台座11は、支柱12に対して水平状の底面を有する矩形板状の台座本体14と、支柱12に対して一定角度の傾斜状の底面を有する三角柱状の法面アダプター15とで構成しており、支柱12の下端部に台座本体14を取付けるとともに、台座本体14の下部に法面アダプター15を連結具16を介して着脱自在に装着している。

台座本体14は、上面に防音用のゴム製のマット17を貼着し、前後側壁に連結具16を連結するための左右一対のブラケット18,18を形成している。

法面アダプター15は、三角柱状のアダプター本体19の上部に台座本体14の下半部を囲繞する矩形枠状のガイド枠20を形成し、ガイド枠20の前後側壁に連結具16を連結するための左右一対のブラケット21,21を形成し、さらに、ガイド枠20の前側壁の左右端部に後述する滑り止め用錘22を連結するためのブラケット23,23を形成している。このように、法面アダプター15は、ガイド枠20で台座本体14の下半部を囲繞することによって、台座本体14と法面アダプター15との相対的な回転を阻害して、錘本体10の落下重力を台座本体14から法面アダプター15へと良好に伝達できるようにしている。なお、アダプター本体19は、Ｈ型鋼材を縦方向又は横方向に並設することで中空状に形成して軽量化を図り、運搬の容易化を図るとともに、錘本体10の落下重力を捨石６に伝達しやすくしている。

また、支持台８は、台座11を水中５の所定位置の捨石６の上部に載置した状態で支柱12の上端が水面24よりも上方に位置する長さに支柱12を形成している（図１参照。）。なお、支柱12は、複数個連結して形成してもよい。また、支柱12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。

錘本体10は、矩形箱型状に形成しており、中央部に支持台８の支柱12を挿通するための断面円形状の挿通孔25を形成するとともに、挿通孔25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26を形成し、さらには、上端の四隅にクレーン３の主ワイヤー９に吊下げるための吊下具27をそれぞれ形成している。

この錘本体10は、挿通孔25に支持台８の支柱12を挿通することで、支持台８の支柱12に上下摺動自在に装着している。

また、錘本体10は、下端周縁に支持台８の台座11の周縁よりも内側から上方へ向けて傾斜する傾斜面28を形成するとともに、挿通孔25及び各水抜孔26の下端周辺にも傾斜面29,30をそれぞれ形成している。

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５に多量の捨石６で所定幅Ｗ、所定高さＨ、所定長さの略台形状の基礎31（図９参照。）を形成するための工法であり、水中５に捨石６を略台形状に投入して所定高さＨよりも高い捨石基礎32（図４参照。）を形成し、この捨石基礎32の上端面及び縁部法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31を形成するものである。なお、以下の説明では、既存の堤防33の下端部に基礎31を連設する場合について説明する。

この水中捨石均し工法は、概略、水中５に捨石６を投入して捨石基礎32を形成する捨石投入工程と、捨石基礎32の上端部を荒く均す荒均し工程と、捨石基礎32の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32の縁部法面を均して基礎31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34に目印となる指示棒35を堤防33から所定幅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35で示される領域(堤防33の端縁と指示棒35との間の領域）の内側にガット船を用いて捨石６を順次投入し、水底34に捨石６を積み上げて所定高さＨよりもh1ほど高い捨石基礎32を形成する。なお、捨石投入工程では、指示棒35を目印として所定幅Ｗの内側に捨石６を投入するために、縁部の捨石６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32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32の上端部の捨石６をクレーンや潜水士によって排除して、捨石基礎32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32を形成する。なお、荒均し工程では、捨石基礎32の上端の縁部の捨石６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32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35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４を用いて捨石基礎32の上部の捨石６を順に押圧していき、所定高さＨの捨石基礎32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、次のようにして錘４を用いて捨石６を押圧するようにしている。なお、この本均し工程では、水平状の捨石基礎32の上部を均す作業であるために、水中捨石均し装置１の台座本体14に法面アダプター15を装着しない状態の台座11を使用する。

まず、潜水士の指示により起重機船２のクレーン３で錘４を水中５の所定の捨石６の上部に載置する（図８(a)参照。）。

次に、支持台８を吊下げる副ワイヤー７の張力を緩和するとともに、錘本体10を吊下げる主ワイヤー９を巻き上げて錘本体10を支柱12に沿って上方の所定高さまで上昇させる（図８(b)参照。）。なお、上昇させる高さは、捨石６の押圧量に応じて適宜調整する。また、副ワイヤー７は、支持台８が水中５で転倒しない程度（具体的には、副ワイヤー７の撓み量が支柱12の高さよりも十分に短く（たとえば、1／10程度の長さに）なるようにする。）に張力を緩和する。

次に、錘本体10を吊下げる主ワイヤー９の張力を一気に緩和して錘本体10を支柱12に沿って直下方の台座11に向けて落下させる（図８(c)参照。）。

これにより、錘本体10が台座11に落下し衝突して、台座11の台座本体14によって捨石６を押圧することができる。

この本均し工程では、所定幅Ｗの範囲内において捨石基礎32の基端部（堤防33と隣接する部分）から縁部へ向けて順次捨石６を押圧していくことで、捨石基礎32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32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32が形成される。

最後に、法面均し工程では、図９に示すように、潜水士の指示により指示棒35で示される領域の外側において水中捨石均し装置１の錘４を用いて捨石基礎32の縁部の法面の捨石６を順に押圧していき、下端の縁部の間隔W5を若干広げて、捨石基礎32を所定形状の基礎31に仕上げる。

この法面均し工程でも、上記水中捨石均し装置１を用いており、次のようにして錘４を用いて捨石６を押圧するようにしている。なお、この法面均し工程では、傾斜状の捨石基礎32の縁部を均す作業であるために、水中捨石均し装置１の台座本体14に法面アダプター15を装着した状態の台座11を使用する。

まず、図10及び図11に示すように、潜水士の指示により捨石基礎32の上部に台座11と同一横幅の矩形箱型状の滑り止め用錘22を台座11の横幅と同一の間隔をあけて複数個載置するとともに連結用チェーン36で相互に連結する。

次に、潜水士の指示により起重機船２のクレーン３で錘４を水中５の所定の捨石６の上部に載置し、台座11の法面アダプター15と滑り止め用錘22とを左右一対の接続用チェーン37で接続する。

次に、本均し工程と同様に、支持台８を吊下げる副ワイヤー７の張力を緩和するとともに、錘本体10を吊下げる主ワイヤー９を巻き上げて錘本体10を支柱12に沿って上方の所定高さまで上昇させ、錘本体10を吊下げる主ワイヤー９の張力を一気に緩和して錘本体10を支柱12に沿って直下方の台座11に向けて落下させる。これにより、錘本体10が台座11に落下し衝突して、台座11の法面アダプター15によって捨石６を押圧することができる。

この法面均し工程では、捨石基礎32の上端縁部から下端縁部へ向けて高さ方向に順次捨石６を押圧するとともに、捨石基礎32の基端部から先端部へ向けて長さ方向に順次捨石６を押圧していくことで、捨石基礎32の法面を良好な傾斜状平坦面に仕上げていく。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で縁部が所定傾斜角の基礎31が形成される。
なお、法面均し工程では、捨石基礎32の上端縁部から下端縁部へ向けて高さ方向に順次捨石６を押圧する際には、潜水士により接続用チェーン37の長さを徐々に長くしていき、また、捨石基礎32の基端部から先端部へ向けて長さ方向に順次捨石６を押圧する際には、潜水士により接続用チェーン37を滑り止め用錘22に接続しなおしていく。

以上に説明したように、上記水中捨石均し工法で用いる水中捨石均し装置１では、捨石６を押圧するための台座11に支柱12を立設した支持台８と、支柱12に摺動自在に装着した錘本体10とで錘４を構成しているために、支持台８の台座11を所定の捨石６の上部に載置した後に錘本体10を台座11に向けて落下させることによって、支持台８の支柱12に沿って錘本体10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６を確実に押圧することができる。

また、支柱12に沿って錘本体10を落下させるために、水中５の潮流の影響を受けることなく錘本体10を支柱12に沿って直下方に落下させることができて所定の捨石６を確実に押圧することができる。

また、直接的には台座11によって捨石６を押圧することになるために、台座11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６を平坦に押圧することができる。

しかも、支持台８の台座11によって捨石６を押圧することになるために、錘本体10の落下時に生じる水圧が捨石６に直接作用することがなく、水圧によって小径の捨石６や捨石６の押圧時に捨石６が割れて生じる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10の下端周縁に台座11の周縁よりも内側から上方へ向けて傾斜する傾斜面28を形成しているために、錘本体10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10が台座11に衝突して捨石６を押圧する際に、水を錘本体10の傾斜面28に沿って上方へ向けて排除することができるので、台座11の周辺での小径の捨石６や小片の散乱を防止でき、台座11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10に下端から上端に貫通する水抜孔26を形成しているために、錘本体10の落下時に錘本体10の直下方の水を水抜孔26から排除することができ、落下時に錘本体10が受ける水の抵抗を低減して錘本体10の落下によって捨石６を強固に押圧することができる。

特に、水抜孔26の下端開口部に傾斜面30を形成した場合には、錘本体10の下方の水を水抜孔26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８を所定位置に載置した状態で支柱12の上端が水面24よりも上方に位置する長さに支柱12を形成しているために、水面24よりも上方に突き出した支柱12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。

さらに、上記水中捨石均し装置１では、支持台８と錘本体10とを別個のワイヤー（主ワイヤー９及び副ワイヤー７）でクレーン３に吊下げているために、運搬時にそれぞれのワイヤーを引張させることで一方のワイヤーだけに集中して荷重がかかることがなく、また、水中で支柱12に水流による抵抗がかかっても支持台８を吊設するワイヤーによって支持台８が水中で転倒してしまうのを防止することができ、作業の安全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、支柱12に対して水平状の底面を有する台座本体14の底部に支柱12に対して傾斜状の底面を有する法面アダプター15を着脱自在に装着することによって台座11を構成しているために、台座11に法面アダプター15を装着することで、容易に法面部分の捨石６を良好に押圧して均すことができる。

また、上記水中捨石均し装置１では、台座11の法面アダプター15に滑り止め用錘22を接続しているために、法面部分の捨石６を押圧する際に台座11が法面に沿ってずれ下がってしまうのを防止することができ、これによっても、容易に法面部分の捨石６を良好に押圧して均すことができる。

水中捨石均し装置を示す側面図。同拡大側面図。同拡大平面図。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。水中捨石均し装置の動作（本均し工程）を示す側面説明図。水中捨石均し工法（法面均し工程）を示す説明図。水中捨石均し装置の動作（法面均し工程）を示す斜視説明図。水中捨石均し装置の動作（法面均し工程）を示す側面説明図。

符号の説明

１水中捨石均し装置２起重機船
３クレーン４錘
５水中６捨石
７副ワイヤー８支持台
９主ワイヤー 10 錘本体
11 台座 12 支柱
13 吊下具 14 台座本体
15 法面アダプター 16 連結具
17 マット 18 ブラケット
19 アダプター本体 20 ガイド枠
21 ブラケット 22 滑り止め用錘
23 ブラケット 24 水面
25 挿通孔 26 水抜孔
27 吊下具 28,29,30 傾斜面
31 基礎 32 捨石基礎
33 堤防 34 水底
35 指示棒 36 連結用チェーン
37 接続用チェーン

Claims

水中に投入した捨石をクレーンに吊設した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の上面中央部に垂直に支柱を立設した支持台と、中央部の挿通孔に前記支柱を挿通させて前記支柱に摺動自在に装着した錘本体とで錘を構成し、前記クレーンの主ワイヤーに錘本体を吊設するとともに、前記クレーンの副ワイヤーに支持台を吊設し、前記錘本体を前記支柱に沿って直下方の前記台座に向けて落下させ、前記台座によって前記捨石を押圧するように構成したことを特徴とする水中捨石均し装置。
前記支持台の台座は、前記支柱に対して水平状の底面を有する台座本体の底部に前記支柱に対して傾斜状の底面を有する法面アダプターを着脱自在に装着して構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。
前記錘本体は、下端周縁に支持台の台座の周縁よりも内側から上方へ向けて傾斜する傾斜面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。
水中に投入した捨石をクレーンに吊設した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の上面中央部に垂直に支柱を立設した支持台と、中央部の挿通孔に前記支柱を挿通させて前記支柱に摺動自在に装着した錘本体とで錘を構成し、前記クレーンの主ワイヤーに錘本体を吊設するとともに、前記クレーンの副ワイヤーに支持台を吊設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、前記クレーンの副ワイヤーを支持台が転倒しない程度に緩和するとともに、前記クレーンの主ワイヤーを引張して錘本体だけを所定高さまで引き上げ、その後、前記クレーンの主ワイヤーを緩和して錘本体を支柱に沿って直下方の支持台の台座に向けて落下させ、台座で捨石を均すことを特徴とする水中捨石均し工法。
前記錘本体は、下端周縁に支持台の台座の周縁よりも内側から上方へ向けて傾斜する傾斜面を形成したことを特徴とする請求項４に記載の水中捨石均し工法。