JP6435073B1 - 水底地盤へのケーシング圧入装置、ケーシング、水底の土砂取込み方法 - Google Patents
水底地盤へのケーシング圧入装置、ケーシング、水底の土砂取込み方法 Download PDFInfo
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Abstract
【解決手段】本発明に係るケーシング圧入装置では、ケーシング33の土砂取込み空間71に圧縮空気を送り込んで、この空気圧力によって土砂取込み空間71から海水を排水する。この圧縮空気は、ケーシング内を排水する一方で、ケーシングの浮力を増す方向に作用するが、本発明では、この浮力の影響を低減させるために、浮力制御用の液体(海水)を貯留可能な液体保持部65を具備している。ケーシング内に送り込まれた圧縮空気の影響(浮力)は、液体貯留部65の液体重量によって低減する。したがって、浮力によってケーシングの圧入が邪魔されることがなく、ケーシングを水底地盤に対し必要な分だけ確実に圧入することができる。
【選択図】図2
Description
先行技術で利用する作業船1は、図8〜図14に示すとおり、主として、
・ 作業船1の船首側に立設されたリーダ3と、
・ リーダ3に沿って昇降自在に設けられた掘削兼攪拌混合装置5と、
・ リーダ3に沿って昇降自在に設けられた埋め戻し材投入装置7と、
・ リーダ3の側面に設けられたガイドレールと、
・ このガイドレールに沿って昇降自在に設けられた材料投入用の昇降式バケット9と、
・ 改良材などを計量して昇降式バケット9に充填するための計量用ホッパー11と、
・ 施工に用いる改良材や埋め戻し材を収容する砂箱13(材料収容箱)と、
・ 砂箱内の改良材/埋め戻し材を計量用ホッパー11へ向けて搬送するベルトコンベアー15と、
・ アンカーワイヤー2を利用した作業船位置決めシステムと(図9参照)を
有している。
作業船位置決めシステムはGPSを用いた位置誘導画面と、図9に示すように、作業船1に固定されたウインチと、該ウインチに巻き取り・繰り出し可能に連結されたアンカーワイヤー2の組合せを複数セット含んで構成されている。複数のアンカーワイヤー2の一又は二以上を選択的に操作することで、作業船1を海面上で任意の方向に移動させることができ、その結果、作業船1を施工現場の所望の位置に位置決めすることができる。
掘削兼攪拌混合装置5は、主として、所定位置の海底地盤を掘削する「掘削装置」としての機能と、掘削土砂と改良材とを攪拌混合する「攪拌混合装置」としての機能を兼ね備えた装置である。
図10、図11、図13、図14等に示すとおり、
・改良材をケーシング32内に導くための送給路である材料供給管21と、
・材料供給管21に改良材を投入するための材料投入口23と、
・回転駆動装置であるオーガーモーター25と、
・材料供給管21およびロッド27の下端に設けられた掘削兼攪拌混合部29と、
・オーガーモーター25の動力を掘削兼攪拌混合部29内の掘削兼攪拌混合翼35に伝達するためのロッド27と、
を有している。
図13、図14等に示すとおり、主として、
・開閉式のバケット31(掘削手段)を具備する密閉可能なケーシング32と、
・ケーシング32内で昇降可能に設けられた掘削兼攪拌混合翼35と、
を有している。
バケット31が開いた状態を図13(a)に示す。この状態では、ケーシング32の底部は開口している。
バケット31が開いた状態から閉じるときの動作を図13(b)に示す。このときの一連の動作(開いた状態から閉じる動作)を通じて、その先端の掘削爪によって海底地盤が掘削されるとともに、バケット31の内側およびケーシング32内に掘削土砂を取り込むことができる。
バケット31と掘削兼攪拌混合翼35を併用して海底地盤を掘削している状態を図13(c)に示す。この掘削兼攪拌混合翼35を併用した掘削では、ケーシング32内の掘削兼攪拌混合翼35が一時的に下降し、ケーシング32底部の開口部から突き出た状態で海底地盤を回転掘削している。
バケット31が閉じた状態を図13(d)に示す。この状態では、ケーシング32底部は閉じて、該ケーシング32は密閉されている。ケーシング32内に掘削土砂を取り込んでからバケット31を閉じた場合には、該ケーシング32は密閉されて、該掘削土砂はケーシング32内に閉じ込められることになる。
・バケット31(掘削手段)によってケーシング32内に取り込んだ掘削土砂、
・一対の材料供給管21,21を介してケーシング32内に投入された改良材、
を攪拌混合する役割を担っている。すなわち、掘削兼攪拌混合翼35は、掘削土砂や改良材を攪拌混合する際には、「攪拌混合手段」として機能する。
また図13(c)に示すように、必要に応じて、ケーシング32底部の開口部から突き出して、海底地盤を掘削するといった役割を担っている。すなわち、掘削兼攪拌混合翼35は、海底地盤を掘削する際には、「掘削手段」として機能する。
次に、図15に基づいて、前述した作業船が具備する「ケーシング内圧力制御装置」について説明する。このケーシング内圧力制御装置は、海底地盤にケーシングを圧入する際には「圧入装置」の一部として機能し、また、ケーシング内の材料を水中で排出する際には「材料排出装置」の一部として機能する。
・ケーシング32内に圧縮空気を送るためのエアーポンプ51と、
・ケーシング32内の空気圧を制御するための排気路53と、
・排気路53の先端排気口を水中で上げ下げするための昇降モーター55(昇降手段)を
具備している。
次に、図16に基づいて、ケーシング内圧力制御装置の機能作用の概要について説明する。
図16は、ケーシング内圧力制御装置の機能作用を示す図である。
埋め戻し材投入装置7は、図10に示すようにリーダ3に沿って昇降自在に設けられており、掘削兼攪拌混合装置5(掘削手段)による掘削で生じた掘削孔に、埋め戻し材を投入する役割を担っている。
・埋め戻し材をガイドする略パイプ状のシュート41と、
・シュート41内に改良材を投入するための埋め戻し材投入口43と、
・リーダ3に対してスライド可能に設けられたシュート振れ止め金物45と(図10(c))、
を有している。
図10に示すように、作業船1の船首側にリーダ3が立設されており、このリーダ3の側面に設けられたガイドレールに沿って、改良材や埋め戻し材などの材料投入用の昇降式バケット9が昇降する。この昇降式バケット9は、掘削兼攪拌混合装置5の材料投入口23に改良材を投入する役割を担うとともに、埋め戻し材投入装置7の埋め戻し材投入口43に埋め戻し材(改良材)を投入する役割を担う。
次に、前述した特徴を具備する作業船を用いた、海底地盤の改良や海底環境の改善の施工方法の具体例として、潜堤築造および浅場造成について説明する。
なお、次に述べる工程a〜mは、図17Aおよび図17Bに示す工程(a)〜(m)に対応している。
材料供給管21を介してケーシング32内に圧縮空気を送り込んで、該ケーシング内の海水を完全に排水し、ケーシング内を空洞にする。すなわち、空気圧によりケーシング32内に海水の無い空間を確保する。以後、空気圧の押し出し作用によってケーシング32内に海水が流れ込まない完全排水状態が保持される。
材料供給管21の下端に固設されたケーシング32を、バケット31を開いた状態で、所定位置の海底地盤に突き当てる。
ケーシング32を海底地盤に突き当てた状態で、該ケーシングを地盤に圧入する。
なお、ケーシング圧入の際には、必要に応じて掘削兼攪拌混合翼35を下げて掘削補助として使用する。すなわち、掘削兼攪拌混合翼35をケーシング32底部の開口部から突き出し、回転駆動させる。
ケーシング32の先端にあるバケット31(掘削手段)の開閉を繰り返し、掘削土砂をケーシング32内に取り込む。なお、工程a以降、ケーシング32内は圧縮空気によって加圧され続けて完全排水状態が維持されているので、該ケーシング32内に海水が水圧で流れ込むことはない。以後も同様である。
必要量の掘削土砂をケーシング32内に取り込んだら、該ケーシング先端のバケット31(掘削手段)を閉じる。これによりケーシング32が密閉され、ケーシング32内に取り込んだ掘削土砂がケーシング周囲の海水から隔離される。
ケーシング32底部(バケット31)を閉じたまま掘削兼攪拌混合部29の全体を引き抜き、所定量の改質材を材料供給管21を介してケーシング32内に投入する。そして、ケーシング32内の掘削兼攪拌混合翼35を回転させつつ、ケーシング32内で上下動させて、「ケーシング32内に取り込んだ掘削土砂」と「ケーシング32内に投入した改質材」とを攪拌混合する。これらをケーシング32内で攪拌混合することで、揚土することなくその場で、すなわち水中のケーシング32内で「改質土」が製造される。
掘削兼攪拌混合部29(ケーシング32)を引き抜いた後にできた掘削孔を埋め戻すため、アンカーワイヤー2を利用して操船し、埋め戻し材投入装置7のシュート41下端を、掘削孔の真上に位置決めする。
埋め戻し材投入装置7のシュート41を所定位置まで下げ、該シュートを介して改質材を掘削孔に投入する。
アンカーワイヤーを利用して操船し、掘削孔に投入された改質材位置に、再びケーシング32下端を合わせる。ケーシング32下端のバケット31は閉じた状態とする。
ケーシング32を下げ、その下端のバケット31で、掘削孔に投入された改質材を圧縮して締め固め、支持力の増強を図る。
掘削孔に投入された改質材高さが、所定深度(在来地盤高さ)になるまで、上記工程g〜jを繰り返す。
上記工程fで攪拌混合して得た改質土(取り込んだ掘削土砂と投入した改質材とを攪拌混合して得た材料)を、掘削孔を埋めている改質材の真上で排出する。
以上の工程を経て、改質土による潜堤築造または浅場造成が完了する。
築造された潜堤、造成された浅場は、図17Bの工程(m)に示すとおり、掘削孔を埋める改質材(締め固められた改質材)と、その上に覆い被さるように設けられた改質土と、で構成される。改質土は、原位置の掘削土砂を有効活用して海水中(海水が排出されたケーシング32内)で製造された材料である。
ここで、水中での作業(施工)は浮力と自重が相殺し合うので吊り能力を上げる必要がない。一方、水面上での作業(作業開始前・作業終了時・えい航時・点検作業・修理作業など)は吊り能力を上げる必要がある。
そのため、上述したようにカウンターウエイトを別途搭載する場合には、作業船の吊り能力を大幅に上げる必要がある。
しかしながら、作業船の吊り能力を大幅に上げる場合には、ウインチの能力アップが必要となり、結果として設備コストの増加を招く、といったコスト面の問題が生じる。
土砂取込み空間を有するケーシングを水底地盤に圧入するための装置であって、
水中のケーシングに生じる浮力を制御するための液体を貯留可能な液体保持部と、
前記液体保持部を通過して、水中のケーシング内の土砂取込み空間に圧縮空気を送るためのポンプと圧気用パイプと、
を有する水底地盤へのケーシング圧入装置によって達成される。
土砂取込み空間を有するケーシングを水底地盤に圧入するための装置であって、
水中のケーシング内の土砂取込み空間に圧縮空気を送るためのポンプと、
前記圧縮空気を取込み可能な水中のケーシング内の土砂取込み空間と、
水中のケーシングに生じる浮力を制御するための液体を貯留可能な液体保持部と、
を有する水底地盤へのケーシング圧入装置によって達成される。
前記液体保持部へ液体を注入するための注液部と、
前記液体保持部の液体を排出するための排液部と、
を更に有することが好ましい。
水底地盤に圧入可能なケーシングであって、
水底の土砂を収容可能な土砂取込み空間と、
水中のケーシングに生じる浮力を制御するための液体を貯留可能な液体保持部と、
を有するケーシングによって達成される。
ケーシング圧入装置を用いて、ケーシング内に水底の土砂を取込む方法であって、
ケーシング圧入装置の液体保持部に、ケーシングの浮力を制御するための液体を注入する工程と、
ケーシングの土砂取込み空間を圧縮空気で加圧し、その空気圧力によって土砂取込み空間への水の流入を妨げる工程と、
ケーシングの下端を水底に当接させて、水の流入が妨げられた土砂取込み空間に水底の土砂を取込む工程と、
を含むことを特徴とする水底の土砂取込み方法によって達成される。
土砂取込み空間への土砂の取込み量に応じて、浮力制御用空間が狭まる方向に可動隔壁を移動させる工程を更に含んでいてもよい。
この圧縮空気は、ケーシング内を排水する一方で、ケーシングの浮力を増す方向に作用するものであるが、本発明では、この浮力の影響を低減させるために、浮力制御用の液体(海水)を貯留可能な液体保持部を具備している。
すなわち、ケーシング内に送り込まれた圧縮空気の影響(浮力)は、液体貯留部の液体重量によって低減する。したがって、ケーシング内に送り込まれた圧縮空気(浮力)によって該ケーシングの圧入が邪魔されることがなく、ケーシングを水底地盤に対し必要な分だけ確実に圧入することができる。
また、ケーシングに生じる浮力の影響を、液体貯留部の液体重量によって低減させることで、施工の位置決めが浮力によって邪魔されることがなく、また、施工時のケーシングの鉛直性が維持され、さらに、潮流等の影響を受けにくくなる。したがって、ケーシングの容量を増やしても、浮力の影響を受けにくくなり、先行技術と同等またはそれ以上の施工品質を確保することが可能となる。
また、液体保持部で貯留する「浮力制御用の液体」には、施工現場の海水を利用できるので、液体保持部で貯留する液体重量について、施工設備の吊り能力を上げる必要がない。
また、液体保持部で貯留する「浮力制御用の液体」として、施工現場の海水を利用することで、浮力対策専用のカウンターウエイトを作業船等に予め搭載する必要がなく、また、液体貯留部の液体重量を必要なときに必要な分だけ自在に変えることができる。
このような可動隔壁で、ケーシング内を上下2つの空間に仕切ることで、ケーシングに浮力制御機能を持たせることができる。
また、隔壁を上下方向で可動に構成することで、「土砂を取込む空間」と「浮力制御機能を持つ空間(液体保持部の容量)」のバランスを任意のタイミングで変えることができる。
したがって、可動隔壁を上下方向(ケーシングの軸方向)で動作させるだけで、液体保持部の容量を簡単かつ確実に変えることができるようになる。
また、液体保持部で貯留する「浮力制御用の液体」には、施工現場の海水を利用できるので、液体保持部で貯留する液体重量について、施工設備の吊り能力を上げる必要がない。
この圧縮空気は、ケーシング内を排水する一方で、ケーシングの浮力を増す方向に作用するものであるが、本発明では、この浮力の影響を低減させるために、ケーシング圧入装置の液体保持部に浮力制御用の液体を注入する。
すなわち、ケーシング内に送り込まれた圧縮空気の影響(浮力)は、液体貯留部の液体重量によって低減する。したがって、ケーシング内に送り込まれた圧縮空気(浮力)によって該ケーシングの圧入が邪魔されることがなく、ケーシングを水底地盤に対し必要な分だけ確実に圧入することができる。
また、ケーシングに生じる浮力の影響を、液体貯留部の液体重量によって低減させることで、施工の位置決めが浮力によって邪魔されることがなく、また、施工時のケーシングの鉛直性が維持され、さらに、潮流等の影響を受けにくくなる。したがって、ケーシングの容量を増やしても、先行技術と同等またはそれ以上の施工品質を確保することが可能となる。
また、液体保持部で貯留する「浮力制御用の液体」には、施工現場の海水を利用できるので、液体保持部で貯留する液体重量について、作業船の吊り能力を上げる必要がない。
また、土砂取込み空間への土砂の取込み量に応じて、浮力制御用空間が狭まる方向に可動隔壁を移動させることで、液体保持部が縮小して液体重量が低減する。その結果、ケーシングに生じる浮力による影響が再び大きくなるので、この影響力を増した浮力を、ケーシング引き抜きの補助に利用することができる。
図8〜図17に示す先行技術と共通する機能や特徴については、先行技術の説明を援用する。
また、図8〜図17に示す先行技術と共通する機能を持つ構成については、図1〜図7において同一の符号を用いるとともに、その詳細な説明を省略する。
以下、図8〜図17に示す先行技術と異なる特徴について説明する。
ケーシング圧入装置は、土砂取込み空間を有するケーシング33を水底地盤に圧入するための装置である。
このケーシング圧入装置は、図1〜図3に示すとおり、主として、
・ケーシング33内を上下2つの空間に仕切る可動隔壁61(昇降隔壁)と、
・可動隔壁61をケーシング内で昇降させるためのロッド63と、
・水中のケーシング内の下側空間に圧縮空気を送るエアーポンプと(図4参照)、
・水中のケーシングに生じる浮力を制御するための液体を貯留可能な液体保持部65と、
・液体保持部65へ液体を注入するための注液部67と、
・液体保持部65の液体を排出するための排液部69と、
を有している。
液体保持部65は浮き袋などと同様に袋体で構成され、図3に示すように、上端には天板81を有し、下端には底板82を有している。ただし、一般的に広く知られた浮き袋の通し孔が一つであるのに対し、本実施形態で用いる液体保持部には、通し孔が複数形成されている。
・材料供給管21を通すための通し孔84、
・可動隔壁昇降用のロッド63を通すための通し孔85、
・掘削兼攪拌混合翼35の攪拌昇降用のロッド27を通すための通し孔86、
が形成されている。
・液体保持部65へ海水を注入するためのポンプ注入口74と
・液体保持部65へ海水を注入するための海水排水口75と、
が形成されている。
液体保持部65の海水排水口75は、ケーシング上部に設けられた排液部69に連通している。
本実施形態は、ケーシング内圧力制御装置を用いることを前提とする。
このケーシング内圧力制御装置は、先行技術が具備するもの(図15参照)と同様に、海底地盤にケーシングを圧入する際には「圧入装置」として機能し、また、ケーシング内の材料を水中で排出する際には「材料排出装置」として機能するものである。
すなわち、エアーポンプ51から圧送される圧縮空気は、圧気用パイプ52を通って液体保持部65を通過し、可動隔壁61より下の土砂取込み空間71に送り込まれる。
その他の点は、先行技術と同様である。
本実施形態で利用するケーシング内圧力制御装置の機能作用は、先行技術のものと同様であるが、念のため図5に基づいて説明する。
図5は、本実施形態で利用するケーシング内圧力制御装置の機能作用を示す図である。
次に、前述したケーシング圧入装置等を具備する作業船を用いた、海底地盤の土砂の取込み方法について説明する。
なお、次に述べる工程a〜fは、図6に示す工程(a)〜(f)に対応している。
作業船が具備するリーダに沿って、ケーシングを具備する掘削兼攪拌混合装置(図13参照)の全体を吊り下ろす。本実施形態で利用するケーシング33は、先行技術と同様に掘削兼攪拌混合装置の構成の一部である。
なお、ケーシング33内を上下2つの空間に仕切る可動隔壁61は、もっとも上の位置に位置決めされており、土砂取込み空間71の容量が最大に設定されている。また、浮力制御用空間の液体保持部65に海水は注入されていない。
このように、ケーシングの土砂取込み空間71が海水で満たされることで、ケーシング33に過大な浮力を生じさせることなく、海中に水没させることができる。
次に、ロッドを介して可動隔壁61を押し下げて浮力制御用空間72を拡大させ、液体保持部65に海水を注入する。
蛇腹構造を持つ液体保持部65は、可動隔壁61を下げることで(浮力制御用空間72が拡がるため)拡がることが可能となり、また、上下方向で拡がった液体保持部65の内部には海水を注入することができる。注入する海水は、ポンプを用いて施工現場の海中から吸い上げ、注液部67を介して浮力制御用空間の液体保持部65に送り込まれる。
そして、後の工程d〜eでの土砂取込みや改質土製造に必要な位置に、可動隔壁61を位置決めする。
なお、可動隔壁61を押し下げることで、その分、土砂取込み空間71から海水が排出されるが、その一方で、液体保持部65に海水が注入されるので、この工程において浮力が増すことは無い。
次に、材料供給管21を介してケーシング33の土砂取込み空間71に圧縮空気を送り込んで、土砂取込み空間71を満たしていた海水を完全に排水し、土砂取込み空間71を空洞にする。以後、空気圧の押し出し作用によって土砂取込み空間71に海水が流れ込まない完全排水状態が保持される。
次に、ケーシング33を海底地盤に突き当てた状態で、該ケーシングを地盤に圧入し、その土砂取込み空間71に海底土砂を取込む。ケーシングの圧入原理については、図7との関係で後述する。
なお、ケーシング圧入の際には、必要に応じて掘削兼攪拌混合翼35を下げて掘削補助として使用する。すなわち、掘削兼攪拌混合翼35をケーシング33底部の開口部から突き出し、回転駆動させる。
このように、土砂の取込み量に応じて可動隔壁61の位置を調整することで、土砂取込み空間71の容量が増して、次工程に必要な改質材投入空間を確保することができる。つまり、容量が増した土砂取込み空間71の一部を、次工程に必要な改質材投入空間として利用することが可能になる。
圧入させたケーシング33の土砂取込み空間に必要量の掘削土砂を取り込んだら、該ケーシング先端のバケット31(掘削手段)を閉じる。これによりケーシング33が密閉され、ケーシング33内に取り込んだ掘削土砂がケーシング周囲の海水から隔離される。
次に、ケーシングの土砂取込み空間71内の掘削兼攪拌混合翼35を回転させつつ、土砂取込み空間で上下動させて、「土砂取込み空間に取り込んだ掘削土砂」と「土砂取込み空間に投入した改質材」とを攪拌混合する。これらをケーシング33内で攪拌混合することで、揚土することなくその場で、すなわち水中のケーシング33内で「改質土」が製造される。
このような場合には、浮力制御用空間72が狭まる方向に可動隔壁61を更に移動させて、液体保持部65の海水を排水し、同時に、土砂取込み空間71に更に圧縮空気を送り込む。
これにより、送り込まれた圧縮空気の分、ケーシング33に作用する浮力が増して、ケーシング引抜き力の補助に利用することができる。
次に、図6の工程(d)におけるケーシングの圧入原理について、図7に基づいて具体的に説明する。
図7(d1)(d2)は、図6の工程(d)に対応する工程図であって、ケーシング圧入原理を具体的に示す図である。なお図7では、ケーシングの圧入原理の説明に必要な主要部のみを図示しており、可動隔壁や浮力制御用空間などの図示を省略している。
具体的な圧入方法は次のとおりである。
図7(d1)は、圧縮空気で満たされたケーシング33の下端を、バケット31を開けた状態で海底地盤に対し隙間なくぴったりと突き当てた状態を示している。この状態では、ケーシングの土砂取込み空間に作用する水圧および土圧と、土砂取込み空間の気圧が均衡している。
最後に、上述した実施形態は、特許請求の範囲に記載した本発明の例示であって、本発明の形態は必ずしもこれに限定されるものではない。
2 アンカーワイヤー
3 リーダ
5 掘削兼攪拌混合装置
7 埋め戻し材投入装置
9 昇降式バケット
11 計量用ホッパー
13 砂箱(材料収容箱)
15 ベルトコンベアー
21 材料供給管(材料送給路)
23 材料投入口(材料投入口)
25 オーガーモーター(回転駆動装置)
26 ワイヤーロープ
27 掘削兼攪拌混合翼の攪拌昇降用のロッド
29 掘削兼攪拌混合部(攪拌混合手段)
31 バケット(掘削手段)
32 ケーシング
33 ケーシング
35 掘削兼攪拌混合翼(掘削手段/攪拌混合手段/材料押出手段)
41 シュート
43 埋め戻し材投入口(材料投入口)
45 シュート振れ止め金物
46 ワイヤーロープ
51 エアーポンプ
52 圧気用パイプ
53 排気路
55 昇降モーター(昇降手段)
56 水中排気管
57 排気バイパス管
58 排気ホース
59 水中排気管バルブ
60 水中排気口
61 可動隔壁(昇降隔壁)
63 可動隔壁昇降用のロッド
65 液体保持部
67 注液部
69 排液部
71 土砂取込み空間
72 浮力制御用空間
74 ポンプ注入口
75 海水排水口
81 液体保持部の天板
82 液体保持部の底板
84 材料供給管を通すための通し孔
85 可動隔壁昇降用のロッドを通すための通し孔
86 掘削兼攪拌混合翼の攪拌昇降用のロッドを通すための通し孔
Claims (7)
- 土砂取込み空間を有するケーシングを水底地盤に圧入するための装置であって、
水中のケーシングに生じる浮力を制御するための液体を貯留可能な液体保持部と、
前記液体保持部を通過して、水中のケーシング内の土砂取込み空間に圧縮空気を送るためのポンプと圧気用パイプと、
ケーシング内を上下2つの空間に仕切る可動隔壁と、を有しており、
前記可動隔壁はケーシング内を、水底の土砂を収容可能な土砂取込み空間と、前記液体保持部を有する浮力制御用空間の、2つの空間に仕切っている、ことを特徴とする水底地盤へのケーシング圧入装置。 - 土砂取込み空間を有するケーシングを水底地盤に圧入するための装置であって、
水中のケーシング内の土砂取込み空間に圧縮空気を送るためのポンプと、
前記圧縮空気を取込み可能な水中のケーシング内の土砂取込み空間と、
水中のケーシングに生じる浮力を制御するための液体を貯留可能な液体保持部と、
ケーシング内を上下2つの空間に仕切る可動隔壁と、を有しており、
前記可動隔壁はケーシング内を、水底の土砂を収容可能な土砂取込み空間と、前記液体保持部を有する浮力制御用空間の、2つの空間に仕切っている、ことを特徴とする水底地盤へのケーシング圧入装置。 - 前記液体保持部へ液体を注入するための注液部と、
前記液体保持部の液体を排出するための排液部と、
を更に有することを特徴とする請求項1又は2に記載の水底地盤へのケーシング圧入装置。 - 浮力制御用空間に設けられた前記液体保持部は、ケーシングの軸方向において伸縮可能に構成されており、
前記可動隔壁が浮力制御用空間を広げる方向に移動したときには、前記液体保持部を伸展させることが可能となり、
前記可動隔壁が浮力制御用空間を狭める方向に移動したときには、前記液体保持部を縮退させることが可能となる、
ことを特徴とする請求項1乃至3の何れかに記載の水底地盤へのケーシング圧入装置。 - 水底地盤に圧入可能なケーシングであって、
水底の土砂を収容可能な土砂取込み空間と、
水中のケーシングに生じる浮力を制御するための液体を貯留可能な液体保持部と、
ケーシング内を上下2つの空間に仕切る可動隔壁と、を有しており、
前記可動隔壁はケーシング内を、水底の土砂を収容可能な土砂取込み空間と、前記液体保持部を有する浮力制御用空間の、2つの空間に仕切っている、ことを特徴とするケーシング。 - 請求項1乃至4の何れかに記載のケーシング圧入装置を用いて、ケーシング内に水底の土砂を取込む方法であって、
ケーシング圧入装置の液体保持部に、ケーシングの浮力を制御するための液体を注入する工程と、
ケーシングの土砂取込み空間を圧縮空気で加圧し、その空気圧力によって土砂取込み空間への水の流入を妨げる工程と、
ケーシングの下端を水底に当接させて、水の流入が妨げられた土砂取込み空間に水底の土砂を取込む工程と、
を含むことを特徴とする水底の土砂取込み方法。 - 請求項1乃至4の何れかに記載のケーシング圧入装置を用いて、ケーシング内に水底の土砂を取込む方法であって、
ケーシング圧入装置の液体保持部に、ケーシングの浮力を制御するための液体を注入する工程と、
ケーシングの土砂取込み空間を圧縮空気で加圧し、その空気圧力によって土砂取込み空間への水の流入を妨げる工程と、
ケーシングの下端を水底に当接させて、水の流入が妨げられた土砂取込み空間に水底の土砂を取込む工程と、
土砂取込み空間への土砂の取込み量に応じて、浮力制御用空間が狭まる方向に可動隔壁を移動させる工程と、
を含むことを特徴とする水底の土砂取込み方法。
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