JP5517111B2

JP5517111B2 - 水上人工地盤及びその構築方法

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Publication number: JP5517111B2
Application number: JP2010253227A
Authority: JP
Inventors: 弘之若菜; 俊広海老原
Original assignee: JFE Engineering Corp
Current assignee: JFE Engineering Corp
Priority date: 2010-11-11
Filing date: 2010-11-11
Publication date: 2014-06-11
Anticipated expiration: 2030-11-11
Also published as: JP2012102574A

Description

本発明は、水上人工地盤、特に上部構造体が基礎支柱によって支持された杭式桟橋等の構築方法に関する。

岸壁等の人工地盤の構築方法としては、重力式ではケーソン、杭式では杭桟橋あるいはジャケット式桟橋が代表的な構築方法である。
一般に、ケーソンを用いる構築方法においては作業船によってケーソンを設置場所まで運搬してケーソンを水底に設置してこれを基礎として上部構造物を構築するという方法がとられ、杭式桟橋を構築する方法においては作業船によって鋼管杭を水底に打ち込んでこの鋼管杭を基礎として上部構造物を構築するという方法がとられている。
しかしながら、外洋に面した港や、離島等、海象条件の厳しい場所での施工では、作業船による水上作業の稼働率が悪いため、工期が長くなり、工事費も大きくなるという問題がある。
このため、作業船を用いない構築方法が提案されている。

特許文献１には、クレーンによる懸吊自在な単位ごとに上部構造をユニット桟橋パネルとして分割し、このユニット桟橋パネル８を予め平場にて構築しておき、既設桟橋桁１０上に柱体１３を立設した後上記ユニット桟橋パネル８をクレーン１２により設計位置に移動し、該ユニット桟橋パネル付属の連結機構２、２’により上部構造既設部を架設し、その際上記柱体を架設することにより設計位置に保持し、延設方向の杭橋脚打設位置を該ユニット桟橋パネルに付属の杭橋脚連結機構により確保した後、該連結機構に鋼管１０を挿通してその先端を地盤に打設し、該鋼管を杭橋脚として該ユニット桟橋パネルに連結して桟橋構造を構築する工程を反復するようにした仮桟橋架設工法が開示されている（図１５参照）。

また、特許文献２には、桟橋完成部分から、基礎支柱頭固定用管４が予め設置された延長すべき桟橋未完成部分の主桁１を片持ち状に張り出し、桟橋未完成部分の主桁１に沿うように桟橋未完成部分の主桁１の張り出し先端部と桟橋完成部分との間にかけ渡された線材２を、桟橋未完成部分の主桁１とほぼ並行になるようにして張力調整することによって当該桟橋未完成部分の主桁１を調整するとともに保持し、桟橋未完成部分の主桁１に設置された基礎支柱頭固定用管４を介して管状杭５を杭打ちする杭式桟橋の施工方法が開示されている（図１６）。

上記特許文献１、２に記載の方法は延長施工する桟橋部分を張り出し工法によって施工するものであり、張り出した桟橋部分をクレーンで吊り上げるか又は線材で引っ張ることによって片持ち状態を維持して張り出した桟橋部分の先端に鋼管杭を杭打ちするというものであるが、これらの方法では、杭打ちのためにクレーン又は線材によって吊り上げ状態を維持し続ける必要があり、施工性の点で問題があった。

特許第３２１１６７３号公報特許第３０４３３２０号公報

本発明は水上人工地盤の延長部分を張り出し工法によって施工するに際して、張り出した延長部分部分を連結機構（ブロックジョイント）のみで片持ち状態を維持できるようにした水上人工地盤構築方法を提供することを目的とする。

（１）水中の地盤に下端部が埋設又は設置された複数の基礎支柱と、前記複数の基礎支柱によって支持された上部構造体とを有する水上人工地盤であって、
前記上部構造体は、複数のユニットブロックからなり、
前記ユニットブロックは、その両端部に他のユニットブロックを連結固定するための連結機構を有しており、該連結機構は少なくともユニットブロック端部の左右の上部及び下部に設けられており、ユニットブロックの一方の端部の左右部分には上下方向に基礎支柱頭固定用管が設けられており、
かつ、前記ユニットブロックは、上方に配置された少なくとも２本の上部主桁と、該上部主桁の下方に上部主桁と平行に配置された２本の下部主桁と、主桁同士を連結固定する補強部材とを有し、前記上部主桁及び下部主桁の両端部には他のユニットブロックを連結固定するための連結機構が設けられており、基礎支柱頭固定用管の上下端部は、主桁の端部に設けられた基礎支柱挿通用の開口に連通するように主桁に固定されており、
前記上部構造体は隣接するユニットブロック同士が前記連結機構によって連結されることによって構築されており、
前記基礎支柱頭固定用管を介して基礎支柱が水中の地盤に埋設又は設置されている
ことを特徴とする水上人工地盤。
（２）水中の地盤に下端部が埋設又は設置された複数の基礎支柱と、前記複数の基礎支柱によって支持された上部構造体とを有する水上人工地盤であって、
前記上部構造体は、複数のユニットブロックからなり、
前記ユニットブロックは、その両端部に他のユニットブロックを連結固定するための連結機構を有しており、該連結機構は少なくともユニットブロック端部の左右の上部及び下部に設けられており、ユニットブロックの一方の端部の左右部分には上下方向に基礎支柱頭固定用管が設けられており、
かつ、前記ユニットブロックは、上方に配置された少なくとも２本の上部主桁と、上部主桁の下方に上部主桁と平行に配置された２本の下部主桁と、主桁同士を連結固定する補強部材とを有し、前記上部主桁の両端部には他のユニットブロックを連結固定するための連結機構が設けられており、基礎支柱頭固定用管の上端部分は上部主桁に設けられた基礎支柱挿通用の開口に連通するように上部主桁に固定されており、基礎支柱頭固定用管の下方部分の外側には他のユニットブロックを連結固定するための連結機構が設けられており、基礎支柱頭固定用管の下方部分の内側には前記下部主桁の一方の端部が固定されており、前記下部主桁の他方の端部には他のユニットブロックを連結固定するための連結機構が設けられており、
前記上部構造体は隣接するユニットブロック同士が前記連結機構によって連結されることによって構築されており、
前記基礎支柱頭固定用管を介して基礎支柱が水中の地盤に埋設又は設置されていることを特徴とする水上人工地盤。
（３）前記連結機構は、連結された部材同士がはずれないようにストッパー部材を備えていることを特徴とする上記（１）または（２）に記載の水上人工地盤。
（４）前記ユニットブロックが延長している方向とは直角の方向に、前記ユニットブロックに対して他のユニットブロックが連結機構によって連結され、更に、前記他のユニットブロックに他のユニットブロックが連結機構によって連結されるという工程を繰り返して構築されたことを特徴とする上記（１）〜（３）のいずれかに記載の水上人工地盤。
（５）水中の地盤に下端部が埋設又は設置された複数の基礎支柱と、前記複数の基礎支柱によって支持された上部構造体とを有する水上人工地盤の構築方法であって、上部構造体を複数のユニットブロックに分割し、該ユニットブロックはその両端部に他のユニットブロックを連結固定するための連結機構を有しており、該連結機構は少なくともユニットブロック端部の左右の上部及び下部に設けられており、ユニットブロックの一方の端部の左右部分には上下方向に基礎支柱頭固定用管が設けられており、既設水上人工地盤の既設ユニットブロックから、未設ユニットブロックを片持ち状に張り出して、前記連結機構によって未設ユニットブロックを既設ユニットブロックに架設保持したのち、前記未設ユニットブロックの前記基礎支柱頭固定用管を介して基礎支柱を水中の地盤に埋設又は設置して水上人工地盤を延長する工程を反復することを特徴とする水上人工地盤の構築方法。
（６）前記ユニットブロックは、上方に配置された少なくとも２本の上部主桁と、該上部主桁の下方に上部主桁と平行に配置された２本の下部主桁と、主桁同士を連結固定する補強部材とを有し、前記上部主桁及び下部主桁の両端部には他のユニットブロックを連結固定するための連結機構が設けられており、基礎支柱頭固定用管の上下端部は、主桁の端部に設けられた基礎支柱挿通用の開口に連通するように主桁に固定されていることを特徴とする上記（５）に記載の水上人工地盤の構築方法。
（７）前記ユニットブロックは、上方に配置された少なくとも２本の上部主桁と、上部主桁の下方に上部主桁と平行に配置された２本の下部主桁と、主桁同士を連結固定する補強部材とを有し、前記上部主桁の両端部には他のユニットブロックを連結固定するための連結機構が設けられており、基礎支柱頭固定用管の上端部分は上部主桁に設けられた基礎支柱挿通用の開口に連通するように上部主桁に固定されており、基礎支柱頭固定用管の下方部分の外側には他のユニットブロックを連結固定するための連結機構が設けられており、基礎支柱頭固定用管の下方部分の内側には前記下部主桁の一方の端部が固定されており、前記下部主桁の他方の端部には他のユニットブロックを連結固定するための連結機構が設けられていることを特徴とする上記（５）に記載の水上人工地盤の構築方法。
（８）前記連結機構は、連結された部材同士がはずれないようにストッパー部材を備えていることを特徴とする上記（５）〜（７）のいずれかに記載の水上人工地盤の構築方法。
（９）更に、前記の既設ユニットブロックに、水上人工地盤を延長した方向とは直角方向に未設ユニットブロックを連結機構によって架設し保持したのち、前記未設ユニットブロックの基礎支柱頭固定用管を介して基礎支柱を水中の地盤に埋設又は設置して水上人工地盤を延長する工程を行ない、この工程を反復することによって水上人工地盤を延長することを特徴とする上記（５）〜（８）のいずれかに記載の水上人工地盤の構築方法。
（１０）上記（５）〜（９）のいずれかに記載の水上人工地盤の構築方法に用いられるユニットブロックであって、上方に配置された少なくとも２本の上部主桁と、該上部主桁の下方に上部主桁と平行に配置された２本の下部主桁と、主桁同士を連結固定する補強部材とを有し、前記上部主桁及び下部主桁の両端部には他のユニットブロックを連結固定するための連結機構が設けられており、基礎支柱頭固定用管の上下端部は、主桁の端部に設けられた基礎支柱挿通用の開口に連通するように主桁に固定されていることを特徴とするユニットブロック。
（１１）前記主桁の一方の端部にストッパー要素ａが設けられ他方の端部にストッパー要素ｂが設けられ、ストッパー要素ａ及びストッパー要素ｂはそれぞれ他のユニットブロックに設けたストッパー要素ｂ及びストッパー要素ａと係合することによってユニットブロック同士のずれを防止するストッパー機構を構成することを特徴とする上記（１０）記載のユニットブロック。
（１２）上記（５）〜（９）のいずれかに記載の水上人工地盤の構築方法に用いられるユニットブロックであって、上方に配置された少なくとも２本の上部主桁と、該上部主桁の下方に主桁と平行に配置された２本の下部主桁と、主桁同士を連結固定する補強部材とを有し、前記上部主桁の両端部には他のユニットブロックを連結固定するための連結機構が設けられており、基礎支柱頭固定用管の上端部分は上部主桁に設けられた基礎支柱挿通用の開口に連通するように上部主桁に固定されており、基礎支柱頭固定用管の下方部分の外側には他のユニットブロックを連結固定するための連結機構が設けられており、基礎支柱頭固定用管の下方部分の内側には前記下部主桁の一方の端部が固定されており、前記下部主桁の他方の端部には他のユニットブロックを連結固定するための連結機構が設けられていることを特徴とするユニットブロック。
（１３）前記上部主桁及び下部主桁の一方の端部にストッパー要素ａが設けられ、前記上部主桁及び下部主桁の他方の端部にストッパー要素ｂが設けられ、ストッパー要素ａ及びストッパー要素ｂはそれぞれ他のユニットブロックに設けたストッパー要素ｂ及びストッパー要素ａと係合することによってユニットブロック同士のずれを防止するストッパー機構を構成することを特徴とする上記（１２）記載のユニットブロック。
（１４）上記（９）に記載の水上人工地盤の構築方法に用いられるブロックユニットであって、上方に配置された少なくとも１本のＬ字型の上部主桁と、前記上部主桁の下方に上部主桁と平行に配置された１本のＬ字型の下部主桁と、主桁同士を連結固定する補強部材と、上下端部を主桁のＬ字の角部に設けられた基礎支柱挿通用の開口に連通するように主桁に固定された基礎支柱頭固定用管とを有し、前記上部主桁及び下部主桁のそれぞれの両端部及びＬ字の角部には他のユニットブロックを連結固定するための連結機構が設けられていることを特徴とするユニットブロック。

本発明の水上人工地盤構築方法は、上部構造体をユニットブロック化し、該ユニットブロックを陸上から順次施工することができるため、作業船を必要とせず陸上クレーンで、ブロックの据え付け及び杭の打設を行うことができ、また、後打ち杭方式であるため、先行杭の場合に必要な海上作業である導枠が不要である。また、ユニットブロックを予め工場で作製することにより、現場打設の場合に必要は型枠支保工を不要とし、工期短縮を図ることができる。

本発明のユニットブロックの構造の一例を示す図である。ユニットブロックＵ１を既設のユニットブロックＵ２に連結する様子を示す図である。ユニットブロックＵ１が既設のユニットブロックＵ２に架設保持されたのち基礎支柱を挿通した状態を示す図である。本発明の水上人工地盤の構築方法の施工フローを説明する図である。本発明における水上人工地盤の上部構造体のバリエーションを示す図である。本発明における水上人工地盤の基礎の例を示す図である。本発明において用いる連結機構の例を示す図である。本発明において用いる連結機構の例を示す図である。本発明において用いる連結機構の例を示す図である。本発明において用いる連結機構の例を示す図である。本発明において用いるストッパー機構の例を示す図である。本発明において用いるストッパー機構の例を示す図である。本発明において用いるストッパーの構造及び作用を説明する図である。本発明において用いるストッパーの構造及び作用を説明する図である。本発明において用いるストッパーの構造及び作用を説明する図である。本発明において用いるストッパーの構造及び作用を説明する図である。水上人工地盤を水平方向に延長していくために使用されるユニットブロックの一例を示した図である。水上人工地盤を水平方向に延長していく際の施工手順を示す図である。従来の水上人工地盤の構築方法を示す図である。従来の水上人工地盤の構築方法を示す図である。

図１に本発明における水上人工地盤の構築方法において用いるユニットブロックの一例を示す。
ユニットブロックは人工地盤を形成する上部構造体を複数に分割したものであり、このユニットブロックを所定の個数連結することによって最終的な長さの上部構造体が得られる。
ユニットブロックＵは上段に配置された少なくとも上部主桁１と、上部主桁１の下方に上部主桁と平行に配置された下部主桁４と、主桁同士を連結固定する補強部材５とを有しており、前記上部主桁１の両端部には他のユニットブロックを連結固定するための連結機構Ａ１、Ａ２が設けられている。また、ユニットブロックの一方の端部には、基礎支柱頭固定用管３が配設されており、基礎支柱頭固定用管３の上端面は上部主桁１に設けられた基礎支柱挿通用の開口６に連通するようにその上端面が上部主桁１に固定されており、基礎支柱頭固定用管３の下方部分の一方の側には下部主桁４の一方の端部が固定されている。基礎支柱頭固定用管３の下方部分の他方の側には他のユニットブロックを連結固定するための連結機構Ｂ２が設けられており、下部主桁４の他方の端部には他のユニットブロックを連結固定するための連結機構Ｂ１が設けられている。

図２はユニットブロックＵ１を既設のユニットブロックＵ２に連結する様子を示した図である。
ユニットブロックＵ１の連結機構Ａ１、Ａ１が既設ユニットブロックＵ２の連結機構Ａ２、Ａ２と係合し、連結機構Ｂ１、Ｂ１が既設ユニットブロックＵ２の連結機構Ｂ２、Ｂ２と係合することによって図３（ａ）に示すように、ユニットブロックＵ１が既設のユニットブロックＵ２に架設保持される。次いで図３（ｂ）に示すように、ユニットブロックＵ１の基礎支柱頭固定用管に基礎支柱が挿通され水中地盤に基礎支柱が埋設又は設置される。

本発明の水上人工地盤の構築方法の施工フローを杭式桟橋の構築方法を例にとり、図４に基づいて説明する。
図４に示すフローは以下の工程（１）〜（５）からなる。
（１）最初のユニットブロックの据付と杭の打設を行って既設ユニットブロックとする。
（２）既設ユニットブロックからクレーンにより隣接ユニットブロックを片持ち状に張り出す。
（３）連結機構により隣接ユニットブロックを既設ユニットブロックに架設し保持し、次いで隣接ユニットブロックの杭打ちを行う。
（４）次の隣接ブロックについて上記（２）、（３）と同様の工程を行って該隣接ユニットブロックを既設ユニットブロックに架設保持し、杭打ちを行って既設ユニットブロックとする。
（５）上記の工程を繰り返し行って所要の長さの水上人工地盤を完成する。
なお、連結機構は杭を打設するまでの仮止め用であり、杭打設後はグラウト等で部材同士の一体化を図る。また、連結機構はその形式に応じて適宜外れ止め（ストッパー）を設ける。

上部構造体のバリエーションを図５に示す。
図５の（１）は図１に示したユニットブロックを用いた基本構造であり、ユニットブロックが上部主桁、下部主桁及び補強部材からなるものである。
図５の（２）に示す構造においては、ユニットブロックは上方に配置された上部主桁と、該上部主桁の下方に上部主桁と平行に配置された下部主桁と、主桁同士を連結固定する補強部材とを有し、前記上部主桁及び下部主桁の両端部には他のユニットブロックを連結固定するための連結機構が設けられており、基礎支柱頭固定用管の上方部分は、上部主桁の端部に設けられた基礎支柱挿通用の開口に連通するように上部主桁に固定されており、基礎支柱頭固定用管の下方部分は、下部主桁に設けられた基礎支柱挿通用の開口に連通するように下部主桁に固定されている。
図５の（３）に示すものは、図５の（１）に示した基本構造において、その下方に下部主桁及び補強部材を用いて下部構造を構築して多段構造としたものである。

水上人工地盤の基礎の例を図６に示す。
図６（ａ）は基礎となる杭を水中地盤に打ち込む杭式基礎を示す。
図６（ｂ）は基礎となる杭を水中地盤上に載置する設置式基礎を示す。
図６（ｃ）は杭式基礎又は設置式基礎にアンカーを併用したものである。

連結機構としては、未設ユニットブロックを既設ユニットブロックに連結して架設し保持することができるものであればいかなる種類のものでも用いることができるが、以下ではその具体的な例を図７に基づいて説明する。

図７−１に示したタイプ−Ａの連結機構は、一方のユニットブロックの上部主桁１の端部に鉛直方向に設けた係合用凸部１１を他方のユニットブロック１の上部主桁の端部に鉛直方向に設けた係合用凹部１２に差し込んで連結する鉛直方向のオスメスタイプのものである。また、下部主桁４も上部主桁１と同様の構造を有している。

図７−２に示したタイプ−Ｂの連結機構は、一方のユニットブロックの上部主桁１の端部に水平方向に設けた係合用凸部１１を他方のユニットブロックの上部主桁１の端部に水平方向に設けた係合用凹部１２に差し込み、かつ、一方のユニットブロックの下部主桁４の端部１３を他方のユニットブロックの基礎支柱頭固定用管３の下方部分に設けた管状係合部材１４に差し込んで連結する水平方向のオスメスタイプのものである。

図７−３に示したタイプ−Ｃの連結機構は、一方のユニットブロックの上部主桁１の端部に鉛直方向に設けたピン穴を有する係合用突起１５と他方のユニットブロックの上部主桁の端部に水平方向に設けたピン穴を有する係合用突起１６とを両者の穴が連通するように配置してピン穴に係合用ピンを差し込み、かつ、一方のユニットブロックの下部主桁４の端部１３を他方のユニットブロックの基礎支柱頭固定用管３の下方部分に設けた管状係合部材１４に差し込んで連結するピン結合タイプのものである。

図７−４に示したタイプ−Ｄの連結機構は、一方のユニットブロックの上部主桁の端部に鉛直方向に設けたコの字状の係合用部材１８に他方のユニットブロックの上部主桁の端部に設けた係合用ピン１９を図示するようにユニットブロックが傾斜した状態で係合させた後、傾斜を戻すことによって一方のユニットブロックの下部主桁４の端部を他方のユニットブロックの管状係合部材１４に差し込むと共に、下部主桁４の端部の側方部に設けたコの字状の係合用部材２０を他方のユニットブロックの基礎支柱頭固定用管３の下方部分に設けた管状係合部材１４の側方部に設けた係合用ピン２１に係合させ、連結部材同士を自重によって結合させるピン結合タイプのものである。

次に上記で説明した連結機構は、連結部材同士の係合状態をより強固なものとするためにストッパー（はずれ止め）を設けることが好ましい。
以下では、連結機構が外れるのを防止するためのストッパーについて説明する。
ストッパーは連結される部材間の連結部に配置されて部材同士の位置のずれを防ぐものであり、基本的には連結機構によって連結される一方の部材に配設されるストッパー要素ａと他方の部材に配設されるストッパー要素ｂとからなっており、ストッパー要素ａとストッパー要素ｂとが係合することによって外力がかかっても部材間の係合状態を維持するものである。

図８−１は、上部主桁同士を連結する際のストッパーを例示したものであり、図８−２は下部主桁４の端部１３を他方のユニットブロックの基礎支柱頭固定用管３の下方部分に設けた管状係合部材１４に差し込んで連結する際のストッパーを例示したものである。符号Ｖは鉛直方向に係合するものを示し、符号Ｈは水平方向に係合するものを示し、符号Ｒは回転を拘束するものを示す。また、符号Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄはタイプの種類を示す。

図８−１（ａ）に示すストッパーＶＡは図７−１で示されるタイプ−Ａに適用されるストッパーである。
図８−１（ｂ）に示すストッパーＶＢは図７−１で示されるタイプ−Ａに適用されるストッパーである。
図８−１（ｃ）に示すストッパーＨＡは図７−２で示されるタイプ−Ｂに適用されるストッパーである。
図８−１（ｄ）に示すストッパーＨＢは図７−２で示されるタイプ−Ｂに適用されるストッパーである。
図８−１（ｅ）に示すストッパーＲＡは図７−３で示されるタイプ−Ｃに適用されるストッパーである。
図８−１（ｆ）に示すストッパーＲＢは図７−４で示されるタイプ−Ｄに適用されるストッパーである。

＜ストッパーＶＡ＞
図８−１（ａ）に示すストッパーＶＡの構造及び作用を図９に基づいて説明する。
図（ａ）に示すように、ストッパーＶＡは上の部材に取り付けられる部材（１）と下の部材に取り付けられる部材（２）とからなる。部材（２）には図示するようにヒンジが部材（１）より部材（１）のフック側にずらした位置に設けられる。また、部材（２）には係合後に部材（２）が戻りやすくするためのカウンターウエイトが設けられている。
部材（１）と部材（２）とを鉛直方向に接近させていくと図（ｂ）に示すように部材（１）と部材（２）の先端同士が当たり、部材（２）がヒンジによって回転し始める。
更に両者を接近させると、図（ｃ）〜（ｅ）に示すように、部材（１）の先端部が部材（２）の先端部を乗り越えて、部材（２）のフックが部材（１）のフック内に落ち、部材（２）は逆回転し、図（ｆ）に示すように噛み合わせが完了する。

＜ストッパーＶＢ＞
図８−１（ｂ）及び図８−２（ａ）に示すストッパーＶＢの構造及び作用を図１０に基づいて説明する。
図（ａ）に示すように、ストッパーＶＢは棒状の部材（２）と、該部材（２）の軸方向に対して直角に取り付けられた棒状の部材（３）とからなる部材（１）、上の部材に取り付けられ、部材（１）が通過できる開口部であって部材（１）が回転すると抜けない形状となっている開口部を有する部材（４）、及び、下の部材に取り付けられ、部材（４）の開口部と同形状の開口部を有する部材（５）から構成されている。
ストッパーを作用させるには、図（ｂ）に示すように、部材（１）を部材（４）の開口部に挿通させ、次いで図（ｃ）に示すように部材（１）を部材（４）の開口部に挿通させて、部材（１）の棒状の部材（３）を部材（４）及び部材（５）の開口部に完全に通過させる。
次いで図（ｄ）に示すように、部材（１）を部材（２）を軸として回転させることにより部材（１）が部材（４）及び部材（５）から抜けないような配置として抜け止め操作を完了する。

＜ストッパーＨＡ＞
図８−１（ｃ）及び図８−２（ｂ）に示すストッパーＨＡの構造及び作用を図１１に基づいて説明する。
図（ａ）に示すように、ストッパーＨＡは左の部材に取り付けられるフック状の部材（１）と右の部材に取り付けられるピン状の部材（２）とからなり、部材（１）はヒンジによって回転可能となっている。
左部材と右部材とを水平方向に接近させていくと図（ｂ）に示すように部材（１）の先端が部材（２）に当たり、部材（２）がヒンジ軸の回りに回転し始める。
更に両者を接近させると、図（ｃ）〜（ｅ）に示すように、部材（１）の先端部が部材（２）を乗り越えて部材（１）は逆回転して落ち込んで図（ｆ）に示すように部材（１）が部材（２）の上に乗って係合が完了する。
この状態であると左右の部材が離れようとする力が働いても部材（１）と部材（２）とが係合してストッパーとして働く。

＜ストッパーＨＢ＞
図８−１（ｄ）及び図８−２（ｃ）に示すストッパーＨＢタイプのものについて図８−２（ｃ）に示すものを例にとり、その構造及び作用を図１２に基づいて説明する。
ストッパーＨＢの機構は、図（ａ）に示すように、右部材の上方に設けられた落としピンである部材（１）と、右部材の上部壁に設けられた部材（１）が挿通可能な開口部と、この開口部を塞いで部材（１）の落下を防ぐ落下防止板である部材（２）と、左部材の上部壁に設けられた、部材（１）を受け入れるための開口部と、該開口部よりも端部側よりの上部壁に設けられ、部材（２）を押圧してずらすための突起部材である部材（３）とから構成される。
左部材と右部材とを水平方向に接近させて左部材を右部材の中に進入させていくと、図（ｂ）に示すように突起部材である部材（３）が落下止め板である部材（２）を押し始める。
更に左部材を右部材の中に進入させると、図（ｃ）に示すように落下防止板がずれて開口部が全開状態となり、落としピンである部材（１）が落下し始め、次いで、図（ｄ）に示すように落下が完了して左部材の開口部と右部材の開口部とを挿通する状態となり左右部材の横ずれを拘束する。

＜ストッパーＲＡ＞
図８−１（ｅ）に示すストッパーＲＡタイプのものは、連結機構によって連結している部材がピンを回転軸として回転するのを防ぐためにストッパーＲＡを両部材間に設けた空間内に充填して回転を拘束するようにしている。

＜ストッパーＲＢ＞
図８−１（ｆ）に示すストッパーＲＢタイプのものは、連結機構によって連結している部材がピンを回転軸として回転するのを防ぐためにストッパーＲＢを両部材間に設けた空間内に充填して回転を拘束するようにしている。

上記では、水上人工地盤をユニットブロックを張り出す方向に延長していく構築方法について述べたが、以下では、水上人工地盤をユニットブロックを張り出す方向と直角の方向（以下、水平方向という）に延長していく構築方法について述べる。
図１３は水上人工地盤を水平方向に延長していくために使用されるユニットブロックの一例を示した図である。このユニットブロックは既設ユニットブロックの主桁を共有する形となるため、図１に示したユニットブロックから主桁及び補強部材の一部を除いたような形状及び構造となっており、１本の上部主桁１、１本の下部主桁４、基礎支柱頭固定用管３及び補強部材５を含んでいる。
すなわち、図１３に示されているユニットブロックは、上方に配置された少なくとも１本のＬ字型の上部主桁と、前記上部主桁の下方に上部主桁と平行に配置された１本のＬ字型の下部主桁と、主桁同士を連結固定する補強部材と、上下端部を主桁のＬ字の角部に設けられた基礎支柱挿通用の開口に連通するように主桁に固定された基礎支柱頭固定用管とを有し、前記上部主桁及び下部主桁のそれぞれの両端部及びＬ字の角部には他のユニットブロックを連結固定するための連結機構が設けられている。

施工手順を図１４に基づいて示す。
図１４に示すフローは以下の工程（１）〜（５）からなる。
（１）既設ユニットブロックの所定の架設位置にユニットブロックＵを移動させる。
（２）既設ユニットブロックの連結機構にユニトブロックＵの連結機構を係合させてユニットブロックの設置を完了する。
（３）連結機構により隣接ユニットブロックを既設ユニットブロックに架設し保持し、次いでユニットブロックＵの基礎支柱頭固定用管に杭を通す。
（４）杭打ちを行なって杭打設工程を完了する。
（５）上記の（１）〜（４）の工程を繰り返し行って所要の長さ及び幅を有する水上人工地盤を完成する。

本発明の水上人工地盤構築方法は、陸上クレーンで、ユニットブロックの据え付け及び基礎支柱の埋設、設置を行うことができ、施工時のユニットブロックのジョイント作業が容易であり工期を短縮することができるので、杭式桟橋等の水上人工地盤の構築方法に好適である。

１上部主桁
３基礎支柱頭固定用管
４下部主桁
５補強部材
６基礎支柱挿通用の開口
７基礎支柱
１１係合用凸部
１２係合用凹部
１３下部主桁の端部
１４管状係合部材
１５係合用突起
１６係合用突起
１７ストッパー
１８コの字状の係合用部材
１９係合用ピン
２０コの字状の係合用部材
２１係合用ピン
Ｕユニットブロック
Ａ１、Ａ２、Ｂ１、Ｂ２連結機構

Claims

水中の地盤に下端部が埋設又は設置された複数の基礎支柱と、前記複数の基礎支柱によって支持された上部構造体とを有する水上人工地盤であって、
前記上部構造体は、複数のユニットブロックからなり、
前記ユニットブロックは、その両端部に他のユニットブロックを連結固定するための連結機構を有しており、該連結機構は少なくともユニットブロック端部の左右の上部及び下部に設けられており、ユニットブロックの一方の端部の左右部分には上下方向に基礎支柱頭固定用管が設けられており、
かつ、前記ユニットブロックは、上方に配置された少なくとも２本の上部主桁と、該上部主桁の下方に上部主桁と平行に配置された２本の下部主桁と、主桁同士を連結固定する補強部材とを有し、前記上部主桁及び下部主桁の両端部には他のユニットブロックを連結固定するための連結機構が設けられており、基礎支柱頭固定用管の上下端部は、主桁の端部に設けられた基礎支柱挿通用の開口に連通するように主桁に固定されており、
前記上部構造体は隣接するユニットブロック同士が前記連結機構によって連結されることによって構築されており、
前記基礎支柱頭固定用管を介して基礎支柱が水中の地盤に埋設又は設置されている
ことを特徴とする水上人工地盤。
水中の地盤に下端部が埋設又は設置された複数の基礎支柱と、前記複数の基礎支柱によって支持された上部構造体とを有する水上人工地盤であって、
前記上部構造体は、複数のユニットブロックからなり、
前記ユニットブロックは、その両端部に他のユニットブロックを連結固定するための連結機構を有しており、該連結機構は少なくともユニットブロック端部の左右の上部及び下部に設けられており、ユニットブロックの一方の端部の左右部分には上下方向に基礎支柱頭固定用管が設けられており、
かつ、前記ユニットブロックは、上方に配置された少なくとも２本の上部主桁と、上部主桁の下方に上部主桁と平行に配置された２本の下部主桁と、主桁同士を連結固定する補強部材とを有し、前記上部主桁の両端部には他のユニットブロックを連結固定するための連結機構が設けられており、基礎支柱頭固定用管の上端部分は上部主桁に設けられた基礎支柱挿通用の開口に連通するように上部主桁に固定されており、基礎支柱頭固定用管の下方部分の外側には他のユニットブロックを連結固定するための連結機構が設けられており、基礎支柱頭固定用管の下方部分の内側には前記下部主桁の一方の端部が固定されており、前記下部主桁の他方の端部には他のユニットブロックを連結固定するための連結機構が設けられており、
前記上部構造体は隣接するユニットブロック同士が前記連結機構によって連結されることによって構築されており、
前記基礎支柱頭固定用管を介して基礎支柱が水中の地盤に埋設又は設置されていることを特徴とする水上人工地盤。
前記連結機構は、連結された部材同士がはずれないようにストッパー部材を備えていることを特徴とする請求項１または２に記載の水上人工地盤。
前記ユニットブロックが延長している方向とは直角の方向に、前記ユニットブロックに対して他のユニットブロックが連結機構によって連結され、更に、前記他のユニットブロックに他のユニットブロックが連結機構によって連結されるという工程を繰り返して構築されたことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の水上人工地盤。
水中の地盤に下端部が埋設又は設置された複数の基礎支柱と、前記複数の基礎支柱によって支持された上部構造体とを有する水上人工地盤の構築方法であって、上部構造体を複数のユニットブロックに分割し、該ユニットブロックはその両端部に他のユニットブロックを連結固定するための連結機構を有しており、該連結機構は少なくともユニットブロック端部の左右の上部及び下部に設けられており、ユニットブロックの一方の端部の左右部分には上下方向に基礎支柱頭固定用管が設けられており、既設水上人工地盤の既設ユニットブロックから、未設ユニットブロックを片持ち状に張り出して、前記連結機構によって未設ユニットブロックを既設ユニットブロックに架設保持したのち、前記未設ユニットブロックの前記基礎支柱頭固定用管を介して基礎支柱を水中の地盤に埋設又は設置して水上人工地盤を延長する工程を反復することを特徴とする水上人工地盤の構築方法。
前記ユニットブロックは、上方に配置された少なくとも２本の上部主桁と、該上部主桁の下方に上部主桁と平行に配置された２本の下部主桁と、主桁同士を連結固定する補強部材とを有し、前記上部主桁及び下部主桁の両端部には他のユニットブロックを連結固定するための連結機構が設けられており、基礎支柱頭固定用管の上下端部は、主桁の端部に設けられた基礎支柱挿通用の開口に連通するように主桁に固定されていることを特徴とする請求項５に記載の水上人工地盤の構築方法。
前記ユニットブロックは、上方に配置された少なくとも２本の上部主桁と、上部主桁の下方に上部主桁と平行に配置された２本の下部主桁と、主桁同士を連結固定する補強部材とを有し、前記上部主桁の両端部には他のユニットブロックを連結固定するための連結機構が設けられており、基礎支柱頭固定用管の上端部分は上部主桁に設けられた基礎支柱挿通用の開口に連通するように上部主桁に固定されており、基礎支柱頭固定用管の下方部分の外側には他のユニットブロックを連結固定するための連結機構が設けられており、基礎支柱頭固定用管の下方部分の内側には前記下部主桁の一方の端部が固定されており、前記下部主桁の他方の端部には他のユニットブロックを連結固定するための連結機構が設けられていることを特徴とする請求項５に記載の水上人工地盤の構築方法。
前記連結機構は、連結された部材同士がはずれないようにストッパー部材を備えていることを特徴とする請求項５〜７のいずれかに記載の水上人工地盤の構築方法。
更に、前記の既設ユニットブロックに、水上人工地盤を延長した方向とは直角方向に未設ユニットブロックを連結機構によって架設し保持したのち、前記未設ユニットブロックの基礎支柱頭固定用管を介して基礎支柱を水中の地盤に埋設又は設置して水上人工地盤を延長する工程を行ない、この工程を反復することによって水上人工地盤を延長することを特徴とする請求項５〜８のいずれかに記載の水上人工地盤の構築方法。
請求項５〜９のいずれかに記載の水上人工地盤の構築方法に用いられるユニットブロックであって、上方に配置された少なくとも２本の上部主桁と、該上部主桁の下方に上部主桁と平行に配置された２本の下部主桁と、主桁同士を連結固定する補強部材とを有し、前記上部主桁及び下部主桁の両端部には他のユニットブロックを連結固定するための連結機構が設けられており、基礎支柱頭固定用管の上下端部は、主桁の端部に設けられた基礎支柱挿通用の開口に連通するように主桁に固定されていることを特徴とするユニットブロック。
前記主桁の一方の端部にストッパー要素ａが設けられ他方の端部にストッパー要素ｂが設けられ、ストッパー要素ａ及びストッパー要素ｂはそれぞれ他のユニットブロックに設けたストッパー要素ｂ及びストッパー要素ａと係合することによってユニットブロック同士のずれを防止するストッパー機構を構成することを特徴とする請求項１０記載のユニットブロック。
請求項５〜９のいずれかに記載の水上人工地盤の構築方法に用いられるユニットブロックであって、上方に配置された少なくとも２本の上部主桁と、該上部主桁の下方に主桁と平行に配置された２本の下部主桁と、主桁同士を連結固定する補強部材とを有し、前記上部主桁の両端部には他のユニットブロックを連結固定するための連結機構が設けられており、基礎支柱頭固定用管の上端部分は上部主桁に設けられた基礎支柱挿通用の開口に連通するように上部主桁に固定されており、基礎支柱頭固定用管の下方部分の外側には他のユニットブロックを連結固定するための連結機構が設けられており、基礎支柱頭固定用管の下方部分の内側には前記下部主桁の一方の端部が固定されており、前記下部主桁の他方の端部には他のユニットブロックを連結固定するための連結機構が設けられていることを特徴とするユニットブロック。
前記上部主桁及び下部主桁の一方の端部にストッパー要素ａが設けられ、前記上部主桁及び下部主桁の他方の端部にストッパー要素ｂが設けられ、ストッパー要素ａ及びストッパー要素ｂはそれぞれ他のユニットブロックに設けたストッパー要素ｂ及びストッパー要素ａと係合することによってユニットブロック同士のずれを防止するストッパー機構を構成することを特徴とする請求項１２記載のユニットブロック。
請求項９に記載の水上人工地盤の構築方法に用いられるブロックユニットであって、上方に配置された少なくとも１本のＬ字型の上部主桁と、前記上部主桁の下方に上部主桁と平行に配置された１本のＬ字型の下部主桁と、主桁同士を連結固定する補強部材と、上下端部を主桁のＬ字の角部に設けられた基礎支柱挿通用の開口に連通するように主桁に固定された基礎支柱頭固定用管とを有し、前記上部主桁及び下部主桁のそれぞれの両端部及びＬ字の角部には他のユニットブロックを連結固定するための連結機構が設けられていることを特徴とするユニットブロック。