JPH0726395B2 - 水中コンクリ−ト打設装置および工法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、海洋土木工事等において大水深下に構造物を
構築するための水中コンクリート打設装置および工法に
関するものである。

〔従来の技術〕

従来水中にコンクリートを打設する工法にはトレミー管
を用いるトレミー工法が一般に知られ、その他この改良
案が種々提案されている。

〔考案が解決しようとする問題点〕

しかしながら前記従来の工法は水深の浅い静水域での水
中コンクリート打設には支障がないが、水深が深く、か
つ潮流のあるような海洋下ではコンクリート打設管の水
流抵抗が極めて大きく、例えば水深50m、潮流５ノット
の海域の場合、200mmφ鋼管では約19tもの水平方向の抵
抗が作用するため、台船に吊込んだコンクリート打設管
は押流されて傾斜し、傾斜しないように上部を台船に剛
的に固定すれば打設管が湾曲して破断する等して打設管
の保持ならびに先端のコンクリート吐出管の位置設定が
極めて困難であって、しかも他によい方法がないという
実状であった。

本発明は上記従来の実状に鑑み、前記難点を完全に解決
すべく創案されたものであって、その目的とするところ
は、大水深で潮流、風浪のある水域でも水中コンクリー
トの打設を可能にした水中コンクリート打設装置および
工法を提供せんとするものである。

〔問題点を解決するための手段〕

前記目的を達成させるために本発明は、補強材で補強し
た柔軟構造のホースユニットを多数連結し、先端のホー
スユニットにコンクリート吐出管を取付けた長尺のコン
クリート打設管を台船上に支持し、前記コンクリート打
設管に接続した複数の位置決め用ワイヤを水底のコンク
リート打設位置付近に投入したアンカーブロックを経由
して台船上の位置決め用ウインチに連結して水中コンク
リート打設装置を構成し、水底のコンクリート打設位置
のほぼ上方水面に係留した台船上から前記コンクリート
打設管を水底に垂下し、前記複数の位置決め用ワイヤを
夫々、前記水底のコンクリート打設位置付近に投入した
複数のアンカーブロックを経由して台船上の位置決め用
ウインチで制御することによって、前記コンクリート吐
出管を水底の所定コンクリート打設位置に誘導し、台船
上からコンクリート打設管にコンクリートを送り込み、
水底にコンクリートを打設することを特徴とするもので
ある。

〔作用〕

従って本発明装置および工法では、コンクリート打設管
は柔軟構造で、かつ補強材によって張力が補強されてい
るため、従来の剛性の鋼管製コンクリート打設管のごと
く潮流の水平抵抗を受けて破断することなく、またコン
クリート吐出管の位置決めは従来の鋼管製コンクリート
打設管のごとく台船の水面上の位置制御によって自由端
である打設管先端の吐出管の位置決めをするものでな
く、独自に水底の吐出管に接続された複数の位置決め用
ワイヤを位置決め用ウインチで制御することによって吐
出管を直接位置決めするものであるため、潮流、風浪が
あって台船の操船が極めて困難な場合でも吐出管の位置
決めは的確になされる。

〔実施例〕

以下本発明を図示の一実施例に基づいて詳細に説明す
る。

第１図は作業時における本発明装置の立面図、第２図は
コンクリート打設管の拡大平面図及び側面図、第３図は
本発明装置による工法を示す平面図、第４図は同工法の
立面図であって、図において１は台船、２は台船上に引
込み自在に搭載された架台、３は架台２上に設置された
巻取りリールで、巻取りリール３にはコンクリート打設
管４が巻取られ、コンクリート打設管４の基端は、巻取
りリール３の胴軸3aから外部に取出された接続管５を介
してコンクリートポンプ６に接続されている。

コンクリート打設管４は、定尺の柔軟構造のホースユニ
ット７が両端に設けられたフランジ８を順次ボルト９で
連結され、先端のホースユニット７には剛構造のコンク
リート吐出管10が取付けられて構成され、各ホースユニ
ット７は両端の各フランジ８に固着された直径方向一対
のワイヤソケット11間に補強ワイヤ12が張設され、コン
クリート打設管４全長の張力を強化している。

なお、コンクリート打設管４は上記のごとく補強ワイヤ
12を添わせて張力を強化する以外に、ホースユニット７
に直接補強材を組込み柔軟構造を損なうことなく張力を
強化することもできる。

また図中13はコンクリート打設管４の上部適宜位置にお
いて打設管４に添う補強ワイヤ12に接続金物14によって
接続したコンクリート打設管緊張用ワイヤ、15はコンク
リート打設管緊張用ワイヤ13を緊張制御するコンクリー
ト打設管緊張用ウインチ、16はコンクリート打設管緊張
用ワイヤ13の案内滑車、17は水底のコンクリート打設位
置24付近に投入した３個のアンカーブロック、18は一端
を水底のコンクリート吐出管10に接続し、他端をアンカ
ーブロック17の案内滑車19を経由して台船１上の位置決
め用ウインチ20に連結した位置決め用ワイヤ、21は台船
１より水面下に垂下したコンクリート吐出管10と水底の
コンクリート打設位置24との相互位置検出用のトランス
ジューサ、22はコンクリート吐出管10に取付けたトラン
スポンダ、23は予め水底のコンクリート打設位置24に設
置したトランスポンダである。

叙上の構成の水中コンクリート打設装置を用いた水中コ
ンクリート打設工法について以下説明する。

台船１は架台２をデッキ中央部に引込んだ状態で現場水
域に曳航し、台船１の複数の操船ウインチ25の各チェー
ン26を引出し、別のアンカー船によって水中コンクリー
ト打設位置24の周辺に複数の操船用アンカー27を投入す
る。

次に各操船ウインチ25を操作してコンクリート打設位置
24の上方水面を台船１を移動させながらコンクリート打
設位置24を中心とする外周にアンカーブロック17を順次
吊下ろす。このアンカーブロック17の吊下ろしは、位置
決め用ウインチ20の位置決め用ワイヤ18をアンカーブロ
ック17の案内滑車19に通し、ワイヤ18の先端を台船１の
舷側にシャックル止めして舷側からアンカーブロック17
を吊り、位置決め用ウインチ20を巻出して吊下ろしてい
く。このようにして順次台船１を移動させて３個のアン
カーブロック17を水底のコンクリート打設位置24の外周
に投入し、この後、台船１をコンクリート打設地点24の
ほぼ上方水面に移動し、架台２を舷側より張出し、巻取
りリール３に巻込まれているコンクリート打設管４の先
端のコンクリート吐出管10に３本の位置決め用ワイヤ18
の先端を付替える。そして巻取りリール３を巻出してコ
ンクリート打設管４を水中に下ろしていくと共に、３本
の位置決め用ワイヤ18を位置決め用ウインチ20で巻上げ
ていくことによって、コンクリート打設管４は自重のほ
か下方へ緊張が付加された状態で水中を降下していく。
この時台船１から水面下に垂下したトランスジューサ21
とコンクリート打設位置24に設置したトランスポンダ23
と、コンクリート吐出管10に取付けたトランスポンダ22
とによってコンクリート打設位置24とコンクリート吐出
管10との相互位置を検出し、３台の位置決め用ウインチ
20を操作してコンクリート吐出管10をコンクリート打設
位置24に誘導することによってコンクリート吐出管10を
正確にコンクリート打設位置24に設置することができ
る。なお、前記トランスポンダ22とトランスジューサ2
2,23による位置検出値をコンピユータ処理して出力信号
を位置決め用ウインチ20に入力し、自動的にコンクリー
ト吐出管10をコンクリート打設位置24に誘導することも
可能である。

コンクリート打設管４の吊下げが終ったらコンクリート
打設管４の上部適宜位置において打設管４に添う補強ワ
イヤ12に取付けた接続金物14にコンクリート打設管緊張
用ウインチ15のコンクリート打設管緊張用ワイヤ13の先
端を接続し、同ワイヤ13をコンクリート打設緊張用ウイ
ンチ15で緊張する。かくしてコンクリート打設管４は下
端を３本の位置決め用ワイヤ18、アンカーブロック19、
位置決め用ウインチ20を介して水底に位置決め固定さ
れ、上部はコンクリート打設管緊張用ワイヤ13、コンク
リート打設管緊張用ウインチ15を介して上方へ緊張され
るので、第４図の矢線のような潮流があっても打設管４
はこれに抵抗して過度に湾曲せず、この時コンクリート
打設管４に加わる張力は補強ワイヤ12あるいはコンクリ
ート打設管に組込まれた補強材によって主に負担される
から、コンクリート打設管４や巻取りリール３には過大
な荷重は作用しない。

以上の展開後コンクリート打設管４にコンクリートを送
り込み、水底のコンクリート打設位置24にコンクリート
を打設する。コンクリートはコンクリートポンプ６によ
る圧送方式とすれば自由落下方式による材料分離の欠点
が避けられ、またコンクリート打設管４上部のコンクリ
ート送込み部および先端のコンクリート吐出管10に夫々
バルブ（図示なし）を設け、コンクリート打設を中断し
た場合に閉じるようにすればさらに高品質のコンクリー
ト打設が可能となる。

コンクリート打設終了後の撤収は前記展開と逆の手順で
行う。

〔発明の効果〕

以上詳述したように本発明装置および工法では、コンク
リート打設管は柔軟構造でかつ補強材によって張力が補
強されているため、従来の剛性の鋼管製コンクリート打
設管のごとく潮流の水平抵抗を受けて破断することな
く、またコンクリート吐出管の位置決めは従来の鋼管製
コンクリート打設管のごとく台船の水面上の位置制御に
よって自由端である打設管先端の吐出管の位置決めをす
るものでなく、台船の位置制御とは別に独自に水底の吐
出管に接続された複数の位置決め用ワイヤを位置決め用
ウインチで制御することによって吐出管を直接位置決め
するものであるため、潮流、風浪があって台船の操船が
極めて困難な場合でも吐出管の位置決めは適確になされ
る。

また、柔軟構造のコンクリート打設管は台船上に設置し
た巻取りリールに巻取り収容できるため、その展開、撤
収は巻取りリールの巻出し巻込みによって迅速容易にな
され作業の能率向上が達成され、かつ作業中の天候急変
時などにも対処し易い。

また、コンクリートの送込みをコンクリートポンプで行
ない、かつコンクリート打設管先端の吐出管および台船
上のコンクリート送込み部に夫々バルブを設け、作業中
断時等にこれを閉じるようにすれば材料分離のない高品
質のコンクリート打設が可能となる。

さらに、コンクリート吐出管とコンクリート打設位置と
の相互位置の検出を、台船に設置したトランスジューサ
とコンクリート吐出管およびコンクリート打設位置に夫
々設置したトランスポンダによって行うことによりコン
クリート吐出管の位置誘導が正確になされる等の効果が
実現される。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の一実施例を示し、第１図は作業時におけ
る本発明装置の立面図、第２図はコンクリート打設管の
拡大平面図および側面図、第３図は本発明装置による工
法を示す平面図、第４図は同工法の立面図である。 １……台船、２……巻取りリール、４……コンクリート
打設管、６……コンクリートポンプ、７……ホースユニ
ット、10……コンクリート吐出管、12……補強ワイヤ、
13……コンクリート打設管緊張用ワイヤ、15……コンク
リート打設管緊張用ウインチ、17……アンカーブロッ
ク、18……位置決め用ワイヤ、19……案内滑車、20……
位置決め用ウインチ、21……トランスジューサ、22,23
……トランスポンダ、24……コンクリート打設位置。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 鈴木 好実 東京都中央区京橋２丁目16番１号 清水建 設株式会社内 (72)発明者 櫛田 泰仁 東京都中央区京橋２丁目16番１号 清水建 設株式会社内

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】補強材で補強した柔軟構造のホースユニッ
   トを多数連結し、先端のホースユニットにコンクリート
   吐出管を取付けた長尺のコンクリート打設管を台船上に
   支持し、前記コンクリート吐出管に接続した複数の位置
   決め用ワイヤを夫々水底のコンクリート打設位置付近に
   投入した複数のアンカーブロックを経由して台船上の位
   置決め用ウインチに連結したことを特徴とする水中コン
   クリート打設装置。
2. 【請求項２】前記コンクリート打設管の上部適宜位置に
   コンクリート打設管緊張用ワイヤの一端を接続し、その
   他端を台船上のコンクリート打設管緊張用ウインチに連
   結したことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の水
   中コンクリート打設装置。
3. 【請求項３】前記コンクリート打設管は台船上に設置し
   た巻取りリールに巻出し巻込み自在に支持したことを特
   徴とする特許請求の範囲第１項または第２項記載の水中
   コンクリート打設装置。
4. 【請求項４】前記コンクリート打設管の台船上の基端は
   コンクリートポンプに連結したことを特徴とする特許請
   求の範囲第１項乃至第３項のいずれかに記載の水中コン
   クリート打設装置。
5. 【請求項５】前記コンクリート打設管は先端吐出管およ
   び台船上のコンクリート送込み部に夫々バルブを設けた
   ことを特徴とする特許請求の範囲第１項乃至第４項のい
   ずれかに記載の水中コンクリート打設装置。
6. 【請求項６】水底のコンクリート打設位置のほぼ上方水
   面に係留した台船上から補強材で補強した柔軟構造の長
   尺コンクリート打設管を水底に垂下し、該コンクリート
   打設管先端のコンクリート吐出管に接続した複数の位置
   決め用ワイヤを夫々、前記水底のコンクリート打設位置
   付近に投入した複数のアンカーブロックを経由して台船
   上の位置決め用ウインチで制御することによって前記コ
   ンクリート吐出管を水底のコンクリート打設位置に誘導
   し、台船上からコンクリート打設管にコンクリートを送
   込み、水底にコンクリートを打設することを特徴とする
   水中コンクリート打設工法。
7. 【請求項７】前記コンクリート打設管の上部適宜位置に
   接続したコンクリート打設管緊張用ワイヤを台船上のコ
   ンクリート打設管緊張用ウインチで緊張することを特徴
   とする特許請求の範囲第６項記載の水中コンクリート打
   設工法。
8. 【請求項８】前記コンクリート打設管は台船上に設置し
   た巻取りリールに巻取られ、巻取リールを巻出し巻込ん
   でコンクリート打設管を水底に垂下し、あるいは台船上
   に収容することを特徴とする特許請求の範囲第６項また
   は第７項記載のコンクリート打設工法。
9. 【請求項９】前記コンクリート打設管の台船上の基端は
   コンクリートポンプに連結し、コンクリートポンプによ
   ってコンクリートを圧送することを特徴とする特許請求
   の範囲第６項乃至第８項のいずれかに記載の水中コンク
   リート打設工法。
10. 【請求項１０】前記コンクリート吐出管とコンクリート
    打設位置との相互位置の検出を、コンクリート吐出管と
    水底のコンクリート打設位置に設置したトランスポンダ
    と、台船に設置したトランスジューサによって行うこと
    を特徴とする特許請求の範囲第６項乃至第９項のいずれ
    かに記載の水中コンクリート打設工法。