JP4348830B2 - Construction method for underwater foundation structures - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は、水中基礎構造物の構築工法に関し、特に、スカート部をサクション荷重やバラスト荷重により、水底地盤中に貫入させる水中基礎構造物の構築工法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
水中に基礎構造物を構築する際、基礎構造物が杭基礎の場合は、一般的に、押し込み力として打撃や振動を用いて施工する。しかし、基礎構造物が大規模で、建設地点が大深度の場合には、打撃や振動により押し込むことには、限界があって、このような条件下での杭基礎の採用は、非常に難しくなる。
【0003】
そこで、大規模な基礎構造物を水中の大深度に構築する際には、スカート部を下端に一体に形成した基礎構造物を、自重に付加バラスト荷重を加えたり、あるいは、サクションを作用させることなどにより、水底地盤中に強制的に貫入する方法が採用されている。
【0004】
ところが、このような水中基礎の構築工法には、以下に説明する技術的な課題があった。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
すなわち、大水深あるいは十分な強度を有する支持層上の堆積層が厚い個所に水中基礎構造物を構築する際には、スカート部の下端が支持層まで到達するように構築すると、工期および工費が大幅に増加するので、支持層まで貫入させずに、中間層に止めることがある。
【0006】
ところが、このような状態で水中構造物を構築すると、据え付け後、基礎下部の地盤が、完成後も継続して圧密沈下を起こし、構造物が許容値以上に沈下したり傾斜することがあり、供用に支障を来たすことになる。
【0007】
本発明は、このような従来の問題点に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、構築後に追加荷重などが作用しても、供用に支障を来すほどの不具合が発生することがない水中基礎の構築工法を提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明は、水中に設置される基礎本体の下端にスカート部を一体に形成し、前記スカート部をサクション荷重やバラスト荷重を加えて、水底地盤中に貫入させる水中基礎構造物の構築工法において、前記スカート部を水底地盤中の所定の深度位置に貫入させた後に、前記スカート部の下端から、その下方地盤中に集水部を延設設置し、前記集水部に集められた水を、前記スカート部に設けられた排水通路を介して、外部に排出するようにした。
このように構成した水中基礎構造物の構築工法によれば、スカート部を水底地盤中の所定の深度位置に貫入させた後に、スカート部の下端から、その下方地盤中に集水部を延設設置し、集水部に集められた水を、スカート部に設けられた排水通路を介して、外部に排出するので、スカート部の下方部分の水底地盤の圧密沈下が、上部構造を構築する前に促進される。
従って、スカート部の下端が支持層に到達しない状態で基礎構造物を構築して、基礎構造物の構築後に追加荷重などが作用しても、供用に支障を来すほどの沈下や傾斜の発生を防止することができる。
【0009】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適な実施の形態について、添付図面を参照にして詳細に説明する。図1および図2は、本発明にかかる水中基礎構造物の構築工法の一実施例を示している。
【0010】
同図に示した水中基礎構造物は、基礎本体10と、スカート部12とを備えている。基礎本体10は、版状の上版10aと、この上版10aの下端に一体に設けられた筒状の内,外側壁10b,10cと、これらの内,外側壁10b,10cの下端を閉塞するように設けられた版状の下版10dとを備えている。
【0011】
なお、基礎躯体10の形状は、例えば、直径の異なる円を二重に配置した形状や、ほぼ同じ直径の複数の円形を、外周の一部が相互に結合するように配置した形状など各種の形状がある。
【0012】
このように構成された基礎本体10は、その水平断面が円ないしは角形に形成され、内部には、上,下版10a,10dと、内,外側壁10b,10cとで隔成された隔室10eが設けられ、この隔室10e内には、水中基礎を沈設する際にバラスト荷重となる海水などが充填される。
【0013】
スカート部12は、水底地盤A中に貫入されるものであって、本実施例の場合には、基礎本体10の内,外側壁10b,10cの下端に連なるように、内,外側壁10b,10cと同じ厚みで、同じ直線上に位置するようにして、下方に向けて一体に延設された内,外筒体12a,12bから構成されている。
【0014】
そして、基礎本体10およびスカート部12には、後述する集水部14が、挿入される貫通孔16が貫通形成されている。本実施例の貫通孔16は、下端がスカート部12の内,外筒体12a,12bの下端に開口し、各内,外筒体12a,12bおよびこれに連なる基礎本体10の内,外側壁10b,10cを上下方向に貫通し、上端が内,外側壁10b,10cの上端面に開口している。
【0015】
貫通孔16は、図1には、4箇所しか示していないが、周方向に所定の間隔を隔てて複数配置されている。水中基礎構造物を構築する際には、基礎本体10は、スカート部12とともにドックなどで製作される。
【0016】
製作された基礎本体10は、設置地点まで曳航船などにより運搬する。設置地点まで運搬された基礎本体10は、隔室10e内に海水などを注入することや、カウンターウエイトを載置するなどによりバラスト荷重を作用させ、また、必要に応じて、減圧によりサクションを作用させることにより水底地盤A中に沈設させる。
【0017】
この場合の沈設状態は、スカート部12が水底地盤Aの所定の深度、本実施例の場合には、強固な支持層Bが、大深度位置にあって、支持層B上の堆積層が厚いので、支持層Bの上方の中間層に、スカート部12の下端が位置するように止めている。
【0018】
このような状態に基礎本体10が沈設されると、基礎本体10の下版10dと水底地盤Aに上面との間に、モルタルなどの硬化性グラウト材18を充填し、基礎本体10の下版10dと水底地盤Aとの間の隙間をなくす。
【0019】
このようなグラウト材18の充填作業と平行して、各貫通孔16内に、その上端開口側から集水部14を挿入して、集水部14の先端側をスカート部12の下方地盤中に突出させる(図2参照)。
【0020】
この場合に使用する集水部14は、例えば、ウエルまたはドレーンなどの、深度方向に沿って、その側面側からの集水が可能な水抜き工であって、これを各貫通孔16内にそれぞれ挿入設置する。
【0021】
集水部14のスカート部12の下端からの突出長は、特に制限はないが、本実施例の場合には、各集水部14の先端が強固な支持層Bの上面近傍まで到達するようにしている。なお、強固な支持層Bの深度位置は、基礎構造物を構築する前に、地盤調査を行なって、その位置を確認している。
【0022】
集水部14の設置が終了し、充填したグラウト材18が硬化すると、集水部14の上端と連通するように揚水ポンプ20が、基礎本体10内に設置される。
【0023】
本実施例の場合には、揚水ポンプ20は、基礎本体10内の隔室10e内に設置し、複数の吸引パイプ22を貫通孔16の中間位置で連通接続し、排水パイプ24は、基礎本体10の外部に延設されている。
【0024】
この場合、吸水パイプ22と集水部14との間は、貫通孔16で連通され、貫通孔16は、排水通路の一部として機能している。
【0025】
このように構成された揚水ポンプ20を駆動すると、集水部14に集められた水は、揚水ポンプ20に吸引されて外部に排出される。このような排水を継続すると、スカート部12の下方地盤中に延設された集水部14を介して、集水部14の近傍地盤中の水が順次外部に排出される。
【0026】
このような領域で地盤中の水が排水されると、排水により間隙水圧が低減して、スカート部12を支持している中間層の圧密沈下が促進される。
【0027】
このようなスカート部12の下方の圧密沈下は、基礎本体10の上方に上部構造を構築する前に行なわれる。従って、集水部14からの排水に伴なう圧密沈下は、後に構築される上部構造の荷重を考慮して行なうことが望ましい。
【0028】
さて、以上のように構成した水中基礎構造物の構築工法によれば、スカート部12の下方の圧密沈下が事前に行なわれるので、スカート部12の下端が支持層Bに到達しない状態で基礎本体10を据え付け、その後に上部構造物を構築して、追加荷重などが作用しても、供用に支障を来すほどの沈下や傾斜の発生を防止することができる。
【0029】
【発明の効果】
以上、実施例で詳細に説明したように、本発明にかかる水中基礎構造物の構築工法によれば、構築後に追加荷重などが作用しても、供用に支障を来すほどの不具合が発生することがない。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明にかかる水中基礎構造物の構築工法の一実施例を示す施工初期の説明図である。
【図2】図1に引き続いて行なわれる工程の説明図である。
【符号の簡単な説明】
10 基礎本体
10a 上版
10b 内側壁
10c 外側壁
10d 下版
12 スカート部
12a 内筒体
12b 外筒体
14 集水部
16 貫通孔
18 グラウト材
20 揚水ポンプ[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a construction method for an underwater foundation structure, and more particularly to a construction method for an underwater foundation structure in which a skirt portion is penetrated into a water bottom ground by a suction load or a ballast load.
[0002]
[Prior art]
When constructing a foundation structure in water, if the foundation structure is a pile foundation, construction is generally performed using hammering or vibration as the pushing force. However, when the foundation structure is large and the construction site is deep, there is a limit to pushing in by striking and vibration, and it is very difficult to adopt a pile foundation under such conditions. Become.
[0003]
Therefore, when constructing a large-scale foundation structure at a large depth in the water, it is necessary to apply an additional ballast load to the weight of the foundation structure integrally formed at the lower end of the skirt, or to apply a suction. For example, a method of forcibly penetrating into the submarine ground is adopted.
[0004]
However, such underwater foundation construction methods have the following technical problems.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
That is, when constructing an underwater foundation structure at a deep water depth or where the sedimentary layer on the support layer with a sufficient strength is thick, if the bottom end of the skirt reaches the support layer, the construction period and cost will be reduced. Since it increases significantly, the intermediate layer may be stopped without penetrating the support layer.
[0006]
However, if an underwater structure is constructed in such a state, after installation, the ground below the foundation will continue to collapse even after completion, and the structure may sink or tilt above the allowable value, It will interfere with service.
[0007]
The present invention has been made in view of such conventional problems, and the purpose of the present invention is that even if an additional load or the like is applied after the construction, a problem occurs that hinders service. The purpose is to provide an underwater foundation construction method that does not need to be done.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the present invention provides an underwater structure in which a skirt portion is integrally formed at the lower end of a foundation body installed in water, and the skirt portion is subjected to suction load or ballast load to penetrate into the bottom floor ground. In the construction method of the foundation structure, after allowing the skirt portion to penetrate into a predetermined depth position in the water bottom ground, a water collecting portion is extended and installed in the lower ground from the lower end of the skirt portion, and the water collecting The water collected in the part was discharged to the outside through the drainage passage provided in the skirt part.
According to the construction method of the underwater foundation structure configured as described above, after the skirt portion has penetrated to a predetermined depth position in the bottom of the water, the water collecting portion is extended from the lower end of the skirt portion into the lower ground. Since the water collected and collected in the water collection part is discharged to the outside through the drainage passage provided in the skirt part, the subsidence of the bottom of the bottom of the skirt part before the superstructure is built To be promoted.
Therefore, even if the foundation structure is constructed in a state where the lower end of the skirt does not reach the support layer and an additional load is applied after the foundation structure is constructed, subsidence or inclination that may hinder service will occur. Can be prevented.
[0009]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
DESCRIPTION OF EXEMPLARY EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of the invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. 1 and 2 show an embodiment of a construction method for an underwater foundation structure according to the present invention.
[0010]
The underwater foundation structure shown in the figure includes a foundation
[0011]
The shape of the
[0012]
The
[0013]
The
[0014]
The
[0015]
Although only four through
[0016]
The manufactured
[0017]
In this case, the
[0018]
When the
[0019]
In parallel with the filling operation of the
[0020]
The
[0021]
The protruding length of the
[0022]
When the installation of the
[0023]
In the case of the present embodiment, the pump 20 is installed in the
[0024]
In this case, the
[0025]
When the pumping pump 20 configured as described above is driven, the water collected in the
[0026]
When water in the ground is drained in such a region, the pore water pressure is reduced by the drainage, and consolidation settlement of the intermediate layer supporting the
[0027]
The consolidation settlement below the
[0028]
Now, according to the construction method of the underwater foundation structure configured as described above, the consolidation of the lower part of the
[0029]
【The invention's effect】
As described above in detail in the embodiment, according to the construction method of the underwater foundation structure according to the present invention, even if an additional load or the like is applied after the construction, a problem occurs that hinders the service. There is nothing.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an explanatory diagram of an initial stage of construction showing an embodiment of a construction method for an underwater foundation structure according to the present invention.
2 is an explanatory diagram of a process performed subsequent to FIG. 1. FIG.
[Brief description of symbols]
DESCRIPTION OF
Claims (1)
前記スカート部を水底地盤中の所定の深度位置に貫入させた後に、前記スカート部の下端から、その下方地盤中に集水部を延設設置し、前記集水部に集められた水を、前記スカート部に設けられた排水通路を介して、外部に排出することを特徴とする水中基礎の構築工法。In the construction method of an underwater foundation structure in which a skirt portion is integrally formed at the lower end of the foundation main body installed in the water, and the skirt portion is subjected to suction load and ballast load to penetrate into the underwater ground.
After penetrating the skirt portion into a predetermined depth position in the water bottom ground, from the lower end of the skirt portion, a water collecting portion is extended and installed in the lower ground, and the water collected in the water collecting portion is A construction method for an underwater foundation characterized in that it is discharged to the outside through a drainage passage provided in the skirt portion.
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