JP5938827B2

JP5938827B2 - 管体水底連結用ドライピット

Info

Publication number: JP5938827B2
Application number: JP2012078504A
Authority: JP
Inventors: 保幸菖蒲; 治宏田口; 亮治菅原
Original assignee: Penta Ocean Construction Co Ltd
Current assignee: Penta Ocean Construction Co Ltd
Priority date: 2012-03-30
Filing date: 2012-03-30
Publication date: 2016-06-22
Anticipated expiration: 2032-03-30
Also published as: JP2013209797A

Description

本発明は、主として水底送水管等の管路を敷設する際に、管路を構成する管体を水底にて連結するための管体水底連結用ドライピットに関する。

従来、河川や海の水底に水道管などの管路を敷設する際に、水中での管体の溶接作業が困難を伴うため、陸上で所定長さの鋼管や合成樹脂管等の管体を順次連結しつつ水底に引き入れる方法（例えば特許文献1）や、作業船上で管体を連結しつつ水底に沈める方法（例えば特許文献２）、更には、水底に仕切壁を構築し、その内部を排水してドライ作業空間を構築し、その作業空間内で、水底に敷設する管路の後端に管体を継ぎ足して順次押し出す方法（例えば特許文献３）が知られている。

また、水底にドライ作業空間を構築する方法としては、船上で所定長さの管体を連結しつつ下向きに降下させ、下端を水底まで到達させるように水中鋼管を建込み、その内部をドライな作業空間とする方法（例えば特許文献４）、更には、橋脚などの水中構築物の周囲を遮水壁で囲み、内部をドライな作業空間とする仮締切工法（例えば特許文献５）がある。

特開２００６−１２１０７７号公報特開２００５−３０４５５号公報特開２００５−１６３９１０号公報特開２００８−２０８６８０号公報特開２００９−６８１９６号公報

上述した従来の水底への管路の敷設方法において、特許文献１に示されるように、陸上にて管体を連結し、これを水底に引き入れる方法は、管径が大きくなればなるほど水底への引き入れ作業が困難となり、また、屈曲性の許容度も小さくなるため、施工条件が限られたものとなる。

また、特許文献２のように、作業船上に引き上げて管体を連結し、順次延長した管路を水底に沈める方法は、作業の影響範囲が非常に大きいことと、引き揚げ、連結作業を行っている間、大掛かりな重機や作業船を拘束しなければならないという問題がある。

更に、水底に仕切壁によるドライ作業空間を構築し、そこで管体を管路後端に連結して順次押し出す方法は、長尺となった管路の水底移動に困難が伴うとともに、仕切壁によるドライな作業空間の構築に、多くの資材と高度の技術を要するという問題がある。

また、特許文献４，５に示されているような、一般的な水中での作業空間の形成方法は、水底への管路の敷設にそのまま使用することができないものであった。

本発明は、このような従来の状況に鑑み、比較的管径の大きい管路であっても、多くの資材を要することなく、ドライな作業空間を水底に形成できるようにし、管体の連結によって形成された管路の移動や曲げを伴うことなく、ドライな空間における作業によって高品質な状態が、容易に確保できる管体水底連結用ドライピットの提供を目的としてなされたものである。

上述の如き従来の問題を解決するための請求項１に記載の発明の特徴は、水底面に設置されるドライピット底部筒体と、該ドライピット底部筒体の上端に着脱可能に連結され、該ドライピット底部筒体に連結された状態で上端が水面上に達する長さのドライピット上部筒体とを有し、前記ドライピット底部筒体の外周面には、互いに連結しようとする管体の端部が挿入される管体端部挿入用窓を備え、排水することにより前記連結された両筒体内にドライ作業空間が形成されるようにしたことを特徴とする管体水底連結用ドライピットにある。

請求項２に記載の発明の特徴は、請求項１の構成に加え、前記ドライピット上部筒体と前記ドライピット底部筒体とは、円筒状をした鋼管によって構成され、前記ドライピット上部筒体の下端及び前記ドライピット底部筒体の上端には、それぞれフランジを一体に備え、重ね合わせた前記両フランジがボルトにより連結されてなることにある。

請求項３に記載の発明の特徴は、請求項１又は２の構成に加え、前記管体端部挿入窓は、前記ドライピット底部筒体と前記ドライピット上部筒体とに跨らせた配置に設けられ、前記管体端部挿入用窓には、その周縁部より筒体外側に突出させた角筒状の窓枠が設けられ、該窓枠には、着脱自在に管体周囲閉鎖部材が設けられ、該管体周囲閉鎖部材に水密性を維持させた状態で前記管体端部が貫通されてなることにある。

請求項４に記載の発明の特徴は、請求項１〜３の何れか１の構成に加え、前記ドライピット底部筒体内には、その下端側を閉鎖する底部コンクリートが打設されていることにある。

本発明に係る管体水底連結用ドライピットにおいては、請求項１のように、水底面に設置されるドライピット底部筒体と、該ドライピット底部筒体の上端に着脱可能に連結され、該ドライピット底部筒体に連結された状態で上端が水面上に達する長さのドライピット上部筒体とを有し、前記ドライピット底部筒体の外周面には、互いに連結しようとする管体の端部が挿入される管体端部挿入用窓を備え、排水することにより前記連結された両筒体内にドライ作業空間が形成されるようにしたことにより、前記ドライな作業空間が大型の重機や作業船を必要とせずに容易に形成することができてコストの低減が可能となる。
また、水底での管体連結作業が気中状態で行うことができ、作業性がよく、連結部の品質が確保できる。

更に、ドライピット上部筒体は、再利用が可能であり、他の場所の管体水底連結作業用のドライピットに転用することができて、コストが削減できる。

本発明は、請求項２のように、前記ドライピット上部筒体とドライピット底部筒体は、円筒状をした鋼管によって構成され、該両筒体を、ドライピット上部筒体の下端及びドライピット底部筒体の上端にそれぞれ一体に備えたフランジを重ね合わせてボルト止めすることによって連結したことにより、両筒体は、同一形状の鋼管を使用して製造することができ、コストが削減できる。

本発明は、請求項３のように、前記管体端部挿入用窓を、該両筒体に跨らせた配置に設け、該管体端部挿入用窓には、その周縁部より筒体外側に突出させた各筒状の窓枠を設け、該窓枠に着脱自在に管体周囲閉鎖部材を設け、該管体周囲閉鎖部材に対して水密性を維持させて前記管体端部を貫通させるようにすることにより、管体端部挿入用窓とその内部に挿入された管体端部外周間の水密性の保持が容易にできる。

本発明は、請求項４のように、前記ドライピット底部筒体内には、その下端側を閉鎖する底部コンクリートを打設しておくことにより、ドライピット底部筒体の設置時の安定性の確保が容易となる。

本発明に係る管体水底連結用ドライピットの全体の概略を示す縦断面図である。同上の、管体挿入部分の正面図である。同上の管体連結状態を、ドライピット上部筒体とドライピット底部筒体の一部を切り欠いて示す斜視図である。同上の管体連結前の状態を分解して示す斜視図である。（ａ）〜（ｄ）は、本発明に係る管体水底連結用ドライピットを使用した管体での水底連結作業工程を示す説明図である。（ａ）、（ｂ）はドライピット底部筒体の設置方法の他の例を示す説明図である。本発明の他の実施例の概略を示す説明図である。本発明の更に他の実施例の概略を示す説明図である。本発明の更に他の実施例の概略を示す説明図である。

次に本発明の実施の形態を図面に示した実施例に基づいて説明する。

図１は、本発明に係る管体水底連結用ドライピットの使用状態を示している。この管体水底連結用ドライピットは、互いに着脱可能に連結されたドライピット底部筒体１とドライピット上部筒体２とを有している。両筒体１，２は円筒状をした同径の鋼管によって構成されており、両筒体の連結端部には、それぞれフランジ３，３が一体に形成されており、これを重ね合わせてボルト４により連結することによって、両筒体１，２が１本の円筒状となるように構成されている。

両筒体１，２が連結されることによって形成される管体水底連結用ドライピットの大きさは、外径３．５ｍ、高さ２０ｍの、円筒状となっており、各筒体１，２には厚さ１６ｍｍの鋼管が使用されている。尚、この寸法は外径が１，２００ｍｍ程度の管体を１０数ｍ程度の水深において連結させる場合のものであり、連結する管体の外径や水深その他の条件において種々選択できる。

両筒体１，２の接合部分には、両側面の対称な位置に管体端部挿入用窓５，５が形成されるようになっている。この管体端部挿入用窓５，５は、両筒体１，２を連結することによって、該両筒体に跨った位置に形成されるようになっている。

この両管体端部挿入用窓５，５は、ドライピット底部筒体１の上端部とドライピット上部筒体２の下端部にそれぞれ形成された窓用凹部５ａ，５ｂが互いに接合されることによって構成される。

管体端部挿入用窓５，５は、両筒体１，２間に所定長さの管体Ａ１，Ａ２の先端を互いに向き合わせた配置に挿通させるためのものであり、その周縁部には、両筒体１，２の外側に向けて突出させた角筒状の窓枠６が一体に備えられている。この窓枠６は、図３、図４に示すように、各窓用凹部５ａ，５ｂに対応させた窓枠半体６ａ，６ｂによって構成され、両窓枠半体６ａ，６ｂの接合部に前記両筒体接合用のフランジ３，３が延長された配置に一体形成されている。

窓枠６の突出端部周縁部外側にはフランジ７が一体に形成されており、これに板状の管体周囲閉鎖部材８が着脱自在にボルト止めされるようになっている。この管体周囲閉鎖部材８は、図３、図４に示すように、ドライピット上部筒体２側とドライピット底部筒体１側の半体８ａ，８ｂとから構成されており、両者の中央に管体嵌合孔９が形成されている。

管体嵌合孔９の周縁部には円形リング状の止水材挟持リング１０が一体に形成されている。この止水材挟持リング１０も、図３、図４に示すように、半体１０ａ，１０ｂをもって構成されており、該両半体の内周と管体Ａ１，Ａ２の外周面との間に止水パッキン１１を介在させることによって水密性を維持させるようになっている。
ドライピット底部筒体１の底部内には、錘と底部閉鎖を兼用した底部コンクリート１２が打設されている。

ドライピット上部筒体２の上には、架台１３が取り付けられ、両筒体１，２内を排水した際に生じる浮力に対抗する錘１４が載せられるようになっている。

次に、このように構成される管体水底連結用ドライピットの使用方法を、水底から陸上に至る傾斜管路となる管体Ａ１と水底の水平管路を構成する管体Ａ２との連結に用いた例について説明する。

この管体水底連結用ドライピットを構成する部材は、予め陸上にて製造しておき、ドライピット底部筒体１をクレーンにより吊り降ろして水底の所定位置に設置する。

この設置に際しては、連結しようとする管体Ａ１，Ａ２の連結端部が水底の管路敷設高さとなるように、必要に応じて水底面１５を掘削し、基礎１６を造成し、その上に設置する。

次いでドライピット底部筒体１の両側の窓用凹部５ａ，５ａ内に接合しようとする管体Ａ１，Ａ２の端部を挿入する。管体Ａ２は、図５（ａ）に示すように水底に沈めたものを、ワイヤーを介して引き入れ、管体Ａ１は、図５（ｂ）に示すように予め陸上にて必要な傾斜路形状に組み立てたものをクレーンにて吊り下げ、その連結端部を挿入させる。

尚、この時の管体Ａ１，Ａ２を挿入させる作業は、両管体とも水上の作業船からの吊り作業によってもよく、また、予め水底に下しておいた管体を、クレーンを使用した吊り作業によって横移動させてもよい。

このようにしてドライピット底部筒体１上に管体Ａ１，Ａ２をその端部を向き合わせた状態で載せた後、ドライピット上部筒体２をクレーンにより吊り降ろし、ドライピット底部筒体１に対して止水パッキンを介在させることにより水密性を維持させて連結するとともに、両筒体１，２間及び管体Ａ１，Ａ２の周囲と管体端部挿入用窓５，５内との間を、前記管体周囲閉鎖部材８及び止水パッキン１１（図１、図３に示す）によって止水する。

次いで、図５（ｃ）に示すようにドライピット上部筒体２の上端に架台１３を取り付け、その上に錘１４を載せた後、上下に連続した両筒体１，２内の水を抜き、内部をドライな作業空間とする。

次いで、管体Ａ１，Ａ２の管体端部閉鎖部材１７ａ，１７ｂを切除し、切除後の両端部間の間隔を計測し、図５（ｄ）に示すようにその寸法に合った長さの継ぎ管Ｂを管体Ａ１，Ａ２間に挿入し、これらの間を溶接して管体Ａ１，Ａ２間を連結させる。

この連結作業が終了した後、図には示していないが、両筒体１，２内に注水し、錘１４、架台１３を撤去し、ダイバーによりドライピット上部筒体２を、ドライピット底部筒体１から分離させ、クレーンにて撤去する。残されたドライピット底部筒体１は、そのまま水底に存置して管路の連結作業を終了する。

尚、上述した例では、ドライピット底部筒体１をその内部に底部コンクリート１２を打設した状態で水底に設置するようにしているが、この他、図６（ａ）に示すようにドライピット底部筒体１を、底部コンクリートを打設せずに水底に吊り下げ、鉛直度を維持させつつ水底面１５に打ち込み、図６（ｂ）に示すようにドライピット底部筒体１内の所望の深さに達するまで排土して底部コンクリート１２を打設してもよい。この場合、ドライピット底部筒体１の打ち込みは、ドライピット上部筒体２に仮止めした状態で行ってもよく、水面上に達する長さのヤットコ等の器具を使用してもよい。

更に、上述した例ではドライピット底部筒体１内に底部コンクリート１２を打設しているが、図７に示すようにドライピット底部筒体１の下端を底板２０によって閉鎖し、底部コンクリートを打設しないで使用してもよい。

また、上述した例では、管体端部挿入用窓５，５をドライピット底部筒体１とドライピット上部筒体２との接合部分に跨らせた配置に設けた場合を示しているが、図７に示すように、ドライピット底部筒体１にのみ、その周壁を貫通開口させる配置に設けてもよい。

また、各管体端部挿入用窓５，５は、図８に示すように相互間の高さを違え、管体Ａ１，Ａ２間をドライピット底部筒体１内で、曲り継ぎ管Ｃを使用して連結するようにしてもよく、更に、図９に示すようにドライピット底部筒体１の両側面の対称な位置ではなく、管体Ａ１，Ａ２の端部の中心線方向が互いに交差する向きに挿入される位置に設け、曲り継ぎ管Ｄを使用して両管体Ａ１，Ａ２間を連結するようにしてもよい。

Ａ１，Ａ２管体
Ｂ継ぎ管
Ｃ，Ｄ曲り継ぎ管
１ドライピット底部筒体
２ドライピット上部筒体
３フランジ
４ボルト
５管体端部挿入用窓
５ａ，５ｂ窓用凹部
６窓枠
６ａ，６ｂ窓枠半体
７フランジ
８管体周囲閉鎖部材
８ａ，８ｂ半体
９管体嵌合孔
１０止水材挟持リング
１０ａ，１０ｂ半体
１１止水パッキン
１２底部コンクリート
１３架台
１４錘
１５水底面
１６基礎
１７ａ，１７ｂ管体端部閉鎖部材
２０底板

Claims

水底面に設置されるドライピット底部筒体と、該ドライピット底部筒体の上端に着脱可能に連結され、該ドライピット底部筒体に連結された状態で上端が水面上に達する長さのドライピット上部筒体とを有し、
前記ドライピット底部筒体の外周面には、互いに連結しようとする管体の端部が挿入される管体端部挿入用窓を備え、
排水することにより前記連結された両筒体内にドライ作業空間が形成されるようにしたことを特徴とする管体水底連結用ドライピット。
前記ドライピット上部筒体と前記ドライピット底部筒体とは、円筒状をした鋼管によって構成され、
前記ドライピット上部筒体の下端及び前記ドライピット底部筒体の上端には、それぞれフランジを一体に備え、重ね合わせた前記両フランジがボルトにより連結されてなる請求項１に記載の管体水底連結用ドライピット。
前記管体端部挿入窓は、前記ドライピット底部筒体と前記ドライピット上部筒体とに跨らせた配置に設けられ、前記管体端部挿入用窓には、その周縁部より筒体外側に突出させた角筒状の窓枠が設けられ、該窓枠には、着脱自在に管体周囲閉鎖部材が設けられ、該管体周囲閉鎖部材に水密性を維持させた状態で前記管体端部が貫通されてなる請求項１又は２に記載の管体水底連結用ドライピット。
前記ドライピット底部筒体内には、その下端側を閉鎖する底部コンクリートが打設されている請求項１〜３の何れか１に記載の管体水底連結用ドライピット。