JPH0742161A - ケーソンの沈設方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 水深の大きな場所でのケーソンの沈設を好適
に行う。 【構成】 ケーソン１の内部に比重調整用空洞４を設け
て、ケーソン１の比重を水の比重近傍まで低減する。ケ
ーソン１の上面２に、ワイヤ５を複数本固定し、各ワイ
ヤ５の先端５ａにフロート８を固着する。比重の低減さ
れたケーソン１を、海上３０から支持せず自然に、海中
で徐々に沈降させる。フロート８の浮力によって、海中
でワイヤ５を伸長させる。ケーソン１の上面２から突出
したワイヤ５及びフロート８によって、沈降中のケーソ
ン１の姿勢を安定させる。 【効果】 ケーソン１を、海上３０からケーブル等で支
持する必要がなく、沈降中のケーソン１が揺動、蛇行す
ることを防止できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、アンカとして使用する
ケーソンを水底に沈設する方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】図７は、ハルの据付方法を示す正面図、
図８は、従来のケーソンの沈設方法を示す正面図であ
る。海底油田を掘削するに際しては、図７に示すよう
に、アンカとしてケーソン２１を海底３１に沈設し、海
上３０のハル（台船）２０をケーブル（ワイヤ）２２を
介して海底３１のケーソン２１と接続することによっ
て、ハル２０を海流等に抗して海上３０の所定位置に据
え付けるようにしている。 そして、従来、海底３１に
ケーソン２１を沈設するに際しては、図８に示すよう
に、海上３０の作業船２５からケーブル（ワイヤ）２６
を介して当該ケーソン２１を吊り下げ、作業船２５から
ケーブル２６を徐々に図中下方へ伸長して行く形で、ケ
ーソン２１を海底３１まで徐々に下降させている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、ケーソン２１
を沈設すべき海底３１の水深は５００〜１０００ｍに達
するので、ケーソン２１を沈設するに際しては、沈設の
途中でケーブル２６の継足を要するなど、作業に多大な
労力を要していた。

【０００４】本発明は、上記事情に鑑み、水深が大きな
場所でもケーソンの沈設を好適に行うことが出来るケー
ソンの沈設方法を提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は、沈設すべきケ
ーソン（１）内に、比重調整手段（４）を設け、前記ケ
ーソン（１）の上面（２）に、姿勢安定部材（５、６
Ａ、６Ｂ、８、１５、１６）を、水中において当該ケー
ソン（１）の上面（２）から突出し得る形で設け、当該
ケーソン（１）を、前記比重調整手段（４）を介して沈
降速度を調整すると共に、前記姿勢安定部材（５、６
Ａ、６Ｂ、８、１５、１６）を介して姿勢を安定させる
形で、水中において自然に沈降させるようにして構成さ
れる。比重調整手段（４）は、ケーソン（１）内に設け
る。ただし、ケーソン（１）本体に直接一体的に設置す
る場合も、本発明でのケーソン内の意味に含めるものと
する。

【０００６】また、本発明は、前記姿勢安定部材とし
て、弾性長尺部材（５、６Ａ、６Ｂ）を、、前記ケーソ
ン（１）の上面（２）に固着し、当該弾性長尺部材
（５、６Ａ、６Ｂ）に、浮力発生手段（８）を、水中に
おいて当該弾性長尺部材（５、６Ａ、６Ｂ）を伸長させ
る形で装着して構成される。

【０００７】また、本発明は、前記姿勢安定部材とし
て、剛性板状部材（１５、１６）を、前記ケーソン
（１）の上面（２）に、突出した形で設けて構成され
る。

【０００８】なお、（ ）内の番号等は、図面における
対応する要素を示す、便宜的なものであり、従って、本
記述は図面上の記載に限定拘束されるものではない。以
下の「作用」の欄についても同様である。

【０００９】

【作用】上記した構成により、沈降中のケーソン（１）
を、ケーブルによって水上（３０）から支持する必要が
ないように作用する。

【００１０】

【実施例】以下、図面に基づき、本発明の実施例を説明
する。図１は、本発明によるケーソンの沈設方法の一実
施例を示す正面図、図２は、フロートの構造を示す図、
図３は、ワイヤ及びフロートが装着されたケーソンを水
中で自然に沈降させた場合と何も装着されていないケー
ソンを水中で自然に沈降させた場合を示す正面図、図４
は、本発明によるケーソンの沈降方法の別の実施例を示
す正面図（ａ）及び平面図（ｂ）、図５は、本発明によ
るケーソンの沈設方法の更に別の実施例を示す正面図
（ａ）及び平面図（ｂ）、図６は、本発明によるケーソ
ンの沈設方法の更に別の実施例を示す正面図（ａ）及び
平面図（ｂ）、図７は、ハルの据付方法を示す正面図で
ある。

【００１１】本発明による沈設方法によって沈設される
ケーソン１の内部には、図１に示すように、複数の比重
調整用空洞４が形成されている。そして、当該比重調整
用空洞４によって、ケーソン１の比重は、後述のように
ケーソン１が海中に投入された際に徐々に沈降するよう
に、調整されている。即ち、比重調整用空洞４等が設け
られていない通常のケーソンの比重は、２．４〔ｔ／ｍ
・ｍ・ｍ〕程度であるが、比重調整用空洞４が設けられ
たケーソン１の比重は、水の比重である１〔ｔ／ｍ・ｍ
・ｍ〕近傍まで軽減されている。比重調整用空洞４は、
ケーソン１の沈設後、空気を抜いて水（海水）で満たす
か、又は重量が必要な場合、モルタル等流動性のあるバ
ラストを注入する。また、ケーソン１の中央部には、ボ
ーリング用穴３が、図中上下方向に貫通穿設されてい
る。

【００１２】また、ケーソン１の上面２には、弾性を有
する長尺のワイヤ５が、所定の間隔で複数本固定されて
いる。そして、各ワイヤ５の先端部（図中上端部）５ａ
には、フロート８が固着されており、当該フロート８
は、深海潜水艇などのフロートと同様に構成されてい
る。即ち、フロート８は、図２に示すように、球状に形
成された外殻８ａを有しており、外殻８ａの内部には、
大小のガラス球９、１０が密実に充填されている。そし
て、各ガラス球９の内部には、気泡９ａが形成されてい
る。従って、フロート８は、高圧の深海でも、破壊する
ことなく浮力を保持することが出来る。

【００１３】ケーソン１等は以上のような構成を有する
ので、図７に示すハル２０のアンカとしてケーソン１を
海底３１に沈設するに際しては、図１に示すように、ワ
イヤ５及びフロート８が装着されたケーソン１を、ワイ
ヤ５及びフロート８が装着された上面２を上向きにした
形で、沈設予定位置の海上３０の作業船２５から海中に
投入する。尚、ケーソン１には、作業船２５から支持す
るためのケーブル等を接続せずに、ケーソン１を、その
まま海中に投入する。すると、ケーソン１は、自重によ
って、海中で自然に降下して行く。この際、ケーソン１
は、比重調整用空洞４によって比重が軽減されているの
で、海上３０の作業船２５からの支持がなくても、所定
の沈降速度で徐々に下降して行く。従って、ケーソン１
を沈設すべき海底３１の水深が大きくても、従来のよう
に海上３０の作業船２５からケーソンを支持するための
ケーブルの継足作業等を行う必要がなく、容易にケーソ
ン１の沈設作業を行うことが出来る。

【００１４】また、ケーソン１の上面２に装着されたワ
イヤ５は、海上３０では弛んだ状態であるが、上述のよ
うにケーソン１を海中に投入すると、先端５ａに装着さ
れたフロート８の浮力によって図１上方に伸長した状態
となる。即ち、ケーソン１の沈降中において、ワイヤ５
及びフロート８はケーソン１の上面２からワイヤ５の長
さだけ上方に突出した状態、即ち、ケーソン１の沈降方
向に対して反対側に伸延した状態となる。すると、ワイ
ヤ５及びフロート８は、ケーソン１に対して凧の脚のよ
うに作用して、沈降中のケーソン１の姿勢を水平に安定
させることが出来る。従って、ケーソン１が比重調整用
空洞４によって比重が軽減されていても、当該ケーソン
１を、揺動、蛇行することなく、適正に沈降させること
が出来る。尚、フロート８は、高圧の深海でも破壊する
ことがないように構成されているので、沈降中のケーソ
ン１の姿勢を好適に安定させることが出来る。

【００１５】即ち、ケーソン１にワイヤ５及びフロート
８等を装着しない状態で、当該ケーソン１を海中で自然
に下降させると、図３左側に示すように、ケーソン１
は、比重調整用空洞４によって比重が軽減されているの
で、揺動、蛇行する形で、図中下方に沈降し行く。従っ
て、ケーソン１が、傾いた状態で海底３１に設置された
り、海底３１の所定の沈設予定位置から大幅にずれるな
ど、ケーソン１の沈設を適正に行うことが出来ない。こ
れに対して、上述のように、ケーソン１にワイヤ５及び
フロート８を装着した状態で、当該ケーソン１を海中で
自然に下降させると、図３右側に示すように、ワイヤ５
及びフロート８によって、沈降中のケーソン１の揺動、
蛇行が抑止され、ケーソン１は、比重が軽減されていて
も、水平状態を保持しつつ、真っ直ぐ図中下方に沈降し
て行く。従って、当該ケーソン１を、海底３１の所定の
沈設予定位置に適正に沈設することが出来る。

【００１６】尚、上述の実施例においては、沈降中のケ
ーソン１の姿勢を安定させる姿勢安定部材として、弾性
を有する長尺のワイヤ５をケーソン１に装着した場合に
ついて述べたが、ケーソン１の姿勢安定部材としては、
ワイヤ５に限らず、平らなベルトをケーソン１に装着す
ることも出来る。即ち、図４（ａ）に示すように、ケー
ソン１の上面２に、弾性を有する長尺の平らなベルト６
Ａ、６Ｂを、所定の間隔で複数本固着して、各ベルト６
Ａ、６Ｂの先端部（図中上端部）６ａに、フロート８を
固着するようにしてもよい。この際、図４（ｂ）に示す
ように、ベルト６Ａを、幅広面６ｂを図中左右方向に向
けた形でケーソン１の上面２に固着し、ベルト６Ｂを、
幅広面６ｂを図中上下方向に向けた形でケーソン１の上
面２に固着する。即ち、各ベルト６Ａ、６Ｂの幅広面６
ｂを、１方向に向けずに、互いに所定の角度（図４の場
合は９０°）を成すように向きを変えた形で、各ベルト
６Ａ、６Ｂをケーソン１の上面２に固着する。そして、
ベルト６Ａ、６Ｂ及びフロート８が装着されたケーソン
１を、上面２を上向きにした形で海中に投入すると、前
述のワイヤ５と同様に、フロート８の浮力によって、海
上３０では弛んだ状態であった各ベルト６Ａ、６Ｂが図
４（ａ）上方に伸長した状態となる。すると、当該ケー
ソン１の沈降中において、ベルト６Ａ、６Ｂ及びフロー
ト８は、ケーソン１に対して凧のように作用して、ケー
ソン１の比重が軽減されていても、沈降中のケーソン１
の姿勢を安定させることが出来る。また、この際、幅広
面６ｂが図４（ｂ）左右方向に向けられたベルト６Ａに
よって、ケーソン１が沈降方向（図４（ｂ）紙面に対し
て垂直方向）に対して図中左右方向にずれることを防止
することが出来、幅広面６ｂが図中上下方向に向けられ
たベルト６Ｂによって、ケーソン１が沈降方向に対して
図中上下方向にずれることを防止することが出来る。従
って、当該ケーソン１を、揺動、蛇行することなく、真
っ直ぐ沈降させることが出来るので、ケーソン１を、傾
斜等することなく、所定の沈設予定位置に適正に沈設す
ることが出来る。

【００１７】尚、上述の各実施例においては、ケーソン
１の姿勢安定部材として、ワイヤ５、ベルト６Ａ、６Ｂ
等の弾性長尺部材を、フロート８の浮力によって海中で
伸長する形でケーソン１に装着した場合について述べた
が、ケーソン１の姿勢安定部材としては、弾性長尺部材
に限らず、剛性を有する板状の部材をケーソン１に装着
することも出来る。即ち、図５に示すように、ケーソン
１の上面２に、剛性を有する板状の舵１５を、所定の間
隔で複数個、互いに所定の角度（図５の場合は９０°）
を成すように向きを変えた形で、上面２から突出した形
で固着するようにしてもよい。また、図６に示すよう
に、剛性を有する板状の舵１６を、ケーソン１のボーリ
ング用穴３上に、ケーソン１の上面２から突出した形で
固着するようにしてもよい。そして、舵１５又は舵１６
が装着されたケーソン１を、上面２を上向きにした形で
海中に投入すると、ケーソン１の沈降中に、ケーソン１
が沈降方向（図５（ｂ）又は図６（（ｂ）紙面に対して
垂直方向）に対して図５（ｂ）又は図６（ｂ）上下左右
方向にずれることを防止することが出来る。従って、当
該ケーソン１を、揺動、蛇行することなく、真っ直ぐ沈
降させることが出来るので、ケーソン１を、傾斜等する
ことなく、所定の沈設予定位置に適性に沈設することが
出来る。尚、舵１５又は舵１６は、剛性を有し、ケーソ
ン１の上面２から突出した形で、ケーソン１に固着され
ているので、フロート８は必要ない。

【００１８】尚、上述の各実施例においては、ケーソン
１の姿勢安定部材として、ワイヤ５及びフロート８、ベ
ルト６Ａ、６Ｂ及びフロート８、舵１５、又は舵１６
を、択一的にケーソン１に装着した場合について述べた
が、ケーソン１の姿勢安定部材としては、ワイヤ５及び
フロート８、ベルト６Ａ、６Ｂ及びフロート８、舵１
５、又は舵１６を、任意に組み合わせてケーソン１に装
着するようにしてもよいことは勿論である。姿勢安定部
材は、ケーソン１沈設後、弾性長尺部材のケーソン１の
取付け部付近で係合が解除され、浮力により水面まで浮
上し、回収される。

【００１９】

【発明の効果】以上、説明したように、本発明によれ
ば、沈設すべきケーソン１に、比重調整用空洞４等の比
重調整手段４を設け、前記ケーソン１の上面２に、ワイ
ヤ５、ベルト６Ａ、６Ｂ、フロート８、舵１５、１６等
の姿勢安定部材を、水中（海中）において当該ケーソン
１の上面２から突出し得る形で設け、当該ケーソン１
を、前記比重調整手段を介して沈降速度を調整すると共
に、前記姿勢安定部材を介して姿勢を安定させる形で、
水中において自然に沈降させるようにして構成したの
で、沈降中のケーソン１を、従来のようにケーブル等に
よって水上（海上３０）から支持する必要がなく、水深
が大きな場所でも、ケーソン１の沈設を容易に行うこと
が出来る。また、沈降中のケーソン１が水中で揺動、蛇
行することを防止することが出来るので、ケーソン１の
沈設を適正に行うことが出来る。

【００２０】また、本発明は、前記姿勢安定部材とし
て、ワイヤ５、ベルト６Ａ、６Ｂ等の弾性長尺部材を、
前記ケーソン１の上面２に固着し、当該弾性長尺部材
に、フースート８等の浮力発生手段を、水中において当
該弾性長尺部材を伸長させる形で装着して構成したの
で、水中において弾性長尺部材及び浮力発生手段がケー
ソン１の上面２から突出する。従って、ケーソン１の上
面２から突出した弾性長尺部材及び浮力発生手段によっ
て、沈降中のケーソン１が水中で揺動、蛇行することを
防止するこが出来、ケーソン１の沈設を適正に行うこと
が出来る。

【００２１】また、本発明は、前記姿勢安定部材とし
て、舵１５、１６等の剛性板状部材を、前記ケーソン１
の上面２に、突出した形で設けて構成したので、ケーソ
ン１の上面２から突出した剛性板状部材によって、沈降
中のケーソン１が水中で揺動、蛇行することを防止する
ことが出来、ケーソン１の沈設を適正に行うことが出来
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明におけるケーソンの沈設方法の一実施例
を示す正面図である。

【図２】フロートの構造を示す図である。

【図３】ワイヤ及びフロートが装着されたケーソンを水
中で自然に沈降させた場合と何も装着されていないケー
ソンを水中で自然に沈降させた場合を示す正面図であ
る。

【図４】本発明によるケーソンの沈設方法の別の実施例
を示す正面図（ａ）及び平面図（ｂ）である。

【図５】本発明によるケーソンの沈設方法の更に別の実
施例を示す正面図（ａ）及び平面図（ｂ）である。

【図６】本発明によるケーソンの沈設方法の更に別の実
施例を示す正面図（ａ）及び平面図（ｂ）である。

【図７】ハルの据付方法を示す正面図である。

【図８】従来のケーソンの沈設方法を示す正面図であ
る。

【符号の説明】

１ ケーソン ２ 上面 ４ 比重調整手段（比重調整用空洞） ５ 姿勢安定部材、弾性長尺部材（ワイヤ） ６Ａ、６Ｂ 姿勢安定部材、弾性長尺部材（ベルト） ８ 姿勢安定部材、浮力発生手段（フロート） １５、１６ 姿勢安定部材、弾性板状部材（舵）

フロントページの続き (72)発明者 清水 勝公 東京都港区芝浦一丁目２番３号 清水建設 株式会社内 (72)発明者 川原田 稔 東京都中央区銀座八丁目21番１号 株式会 社竹中工務店東京本店内 (72)発明者 山田 弘道 東京都中央区銀座八丁目21番１号 株式会 社竹中工務店東京本店内 (72)発明者 吉川 雅人 東京都千代田区岩本町三丁目10番１号 三 井建設株式会社内

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 沈設すべきケーソン内に、比重調整手段
   を設け、前記ケーソンの上面に、姿勢安定部材を、水中
   において当該ケーソンの上面から突出し得る形で設け、
   当該ケーソンを、前記比重調整手段を介して沈下速度を
   調整すると共に、前記姿勢安定部材を介して姿勢を安定
   させる形で、水中において自然に沈降させるようにして
   構成したケーソンの沈設方法。
2. 【請求項２】 前記姿勢安定部材として、弾性長尺部材
   を、前記ケーソンの上面に固着し、当該弾性長尺部材
   に、浮力発生手段を、水中において当該弾性長尺部材を
   伸長させる形で装着して構成した請求項１記載のケーソ
   ンの沈設方法。
3. 【請求項３】 前記姿勢安定部材として、剛性板状部材
   を、前記ケーソンの上面に、突出した形で設けて構成し
   た請求項１記載のケーソンの沈設方法。