JPH0784740B2 - 上げ底ケ−ソンの据え付け工法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 本発明は、例えば港湾構造物である護岸、防波堤等に使
用されるケーソンの据え付け工法に係り、特にケーソン
の高さないし水平度の調整を容易にした上げ底ケーソン
の据え付け工法に関するものである。

「従来の技術」 近海、海洋空間の高度有効利用から、大水深海域にも多
くの重力式港湾施設が計画されるようになった。

大水深下の巨体な港湾施設として、従来のケーソン式混
成堤の主な問題点としては、端支圧に対する捨て石マウ
ンドの許容支持力の不足とマウンド均しの困難性にあ
る。

これらの問題点を解決するために、底版を上げ底に形成
したケーソンを用いる上げ底ケーソン工法が開発されて
いる。この工法は、底面に上げ底空間部が形成されかつ
該上げ底空間部に固結材の流出防止のための柔軟性のあ
る布製仕切りを取り付けたケーソンを使用し、ケーソン
仮り据え付け後、上げ底空間部に水中コンクリートを注
入し、布製仕切りを捨て石マウンドと密着させ、滑動抵
抗を増加させるものである（本出願人の出願に係わる特
開昭57-184108号公報参照）。これによって従来におけ
るケーソンの捨て石マウンドとの滑動抵抗係数を0.6か
ら捨て石どうしの係数と同じ0.8に引き上げたものであ
る。また、この工法では、上げ底空間部に対応するマウ
ンド部分の本均しは行わないため、マウンド均しの簡略
化が図れ、大水深に適合したケーソン工法と言えるもの
である。

また、重力式海洋構造物のためのシューとしては、下部
にフレキシブルかつ難透水性の材料からなる伸縮自在袋
が装着され、側部および上部は難透水性を有する一体構
造のケースで覆われているものがある（実願昭53-15950
7号明細書参照）。

この工法としては、重力式海洋構造物の底面に複数のシ
ューを設け、海底に設置する直前に、構造物を吊上げた
状態でモルタルあるいはコンクリートを注入して、該注
入による内圧の増加により伸縮自在袋を膨張させる。次
に、伸縮自在袋内のモルタルあるいはコンクリートがま
だ固まらないうちに構造物を海底に吊り降ろすと、伸縮
自在袋は構造物の自重により海底面の凹凸に合わせて変
形し、このようにして海底に着底し変形した袋内のモル
タルあるいはコンクリートは、硬化後海底地盤と一体化
し、滑動抵抗を飛躍的に増大させるものである。

「発明が解決しようとする問題点」 しかしながら、このようなケーソンを用いた工法におい
ては、その上げ底部の周縁壁部に対応する捨て石マウン
ド部分の本均しは依然として残ることになる。すなわ
ち、この技術は、布製仕切りと捨て石マウンドとの滑動
抵抗を増大させることにその主眼があり、ケーソンを表
面ならし精度の低い捨て石マウンドに一旦設置すると、
ケーソンの水平度や高さを調整できるものでない。

現在、大水深下における捨て石マウンド均しは潜水士に
よる人力作業では非常に困難な状況である。例えば、１
日当たりの潜水作業の標準時間は、深度50mでわずか75
分である。これでは自然条件の厳しい海洋工事では実質
的に不可能である。そこで、捨て石マウンドの機械化均
しの開発が進められているが、均しの精度が障害となっ
っている。このため、大水深下のマウンド均しの問題は
未だ十分に解決されていない。ここで、均しの精度が障
害になるという意味は、均しの精度が悪いと、これに関
連してケーソン据え付け精度が悪くなることを意味する
ものである。

また、実願昭53-159507号明細書に開示されているシュ
ーも上記と同様な問題点がある。

本発明は、上記従来技術の有する問題点に鑑みてなされ
たものであり、捨て石マウンドの、特に上げ底空間部の
周縁壁部に対応する捨て石マウンド部分の表面均し精度
が低い場合でも、ケーソン据え付け時の水平度や高さの
調整を容易に行え、ケーソンの据え付け安定性を高める
ことができる、上げ底ケーソンの据え付け工法を提供す
ることを目的としている。

「問題点を解決するための手段」 上記目的を達成するための本発明は、ケーソン本体の底
面に上げ底空間部を形成してなるケーソンを、捨て石よ
りなるマウンド上に据え付けた後、前記上げ底空間部に
水中コンクリート等の固結材を注入充填して固定する上
げ底ケーソンの据え付け工法において、 前記ケーソンとして、上げ底空間部の周壁部の内側に形
成した下面開口の複数の小隔室と、これら小隔室内にそ
れぞれ装着した柔軟性素材よりなる複数の袋状カバー
と、前記上げ底空間部内に装着した柔軟性素材よりなる
袋状カバーと、前記複数の小隔室内の袋状カバーおよび
前記上げ底空間部内の袋状カバーにそれぞれ連通させた
複数の固結材用注入管とを装備してなるものを用い、 該ケーソンをマウンド上に仮り据え付けする工程と、 前記複数の小隔室のうち前記ケーソンの傾斜による下降
部側の少なくとも１つに固結材を注入充填して袋状カバ
ーをその小隔室から膨張突出させることにより、前記ケ
ーソンの前記下降部側を上方へ押し上げて水平度の調整
を行う工程と、 小隔室に固結材を注入充填して小隔室から袋状カバーを
膨張突出させることにより、ケーソン全体を一様に上昇
させ、ケーソンの高さ調整を行う工程と、 前記上げ底空間部内に固結材を注入充填して袋状カバー
を上げ底空間部から膨張突出させることにより、マウン
ド表面の凹凸に沿わせる工程と、 を有するものである。

「作用」 注入管を介して小隔室に固結材を注入充填すると、その
固結材によって袋状カバーが膨張して小隔室内から突出
し、ケーソンを押し上げる。したがって、各小隔室にそ
れぞれ注入充填する固結材の注入圧力および注入量の制
御を行うだけで、ケーソンの高さや水平度の調整をする
ことができる。

また、上げ底空間部内に固結材を注入充填すると、その
固結材によって袋状カバーは膨張して上げ底空間部から
突出して、上記各小隔室の袋状カバーとともに、マウン
ド表面の凹凸に対して沿い、マウンドに対する滑動抵抗
を増大させる作用を発揮する。

「実施例」 以下、本発明の一実施例を図面を参照しながら説明す
る。第１図ないし第３図は、本発明による工法を実施す
る際に用いられて好適なケーソンの構造説明図である。

図において、符号Ａはコンクリート製のケーソンであ
り、このケーソンＡは、全体として上面が開口した箱形
に形成されていると共に、中央に内部仕切りを兼ねる補
強隔壁ａを備えている。そして、このケーソンＡの主体
を構成するケーソン本体１の底面は、下面開口の上げ底
空間部２に形成されている。上げ底空間部２は、この実
施例では、ケーソン本体１の底部周囲に突設された趾版
部３及びこの趾版部３から下方に向けて突設された上げ
底周縁壁４部分によって形成されている。上げ底周縁壁
４の内側には、上げ底空間部２と同じ下面開口となった
複数の小隔室５がその周縁壁４に沿って一周する形態で
形成されている。これら小隔室５は、第３図に示す如く
ケーソンの底面側からみると矩形状であって、図示例で
は規則的に設けられた鋼板製仕切り板６によって連続的
に形成されている。またこれら小隔室５の外側面を形成
する前記周縁壁４の内面は下方に向かうに従い外方へ広
がるテーパ面に形成され、これによって、各小隔室５
は、その下面開口部分に向かうに従い拡開する形状に構
成されている。

ケーソン本体１の縦壁1aには、各小隔室５内及び上げ底
空間部２内に水中コンクリート等の固結材Ｃを注入充填
するための複数の注入管７がケーソン本体１の軸方向
（上下方向）に延びる形態で埋設されている。即ち、一
部の注入管７の下端は上げ底空間部２内に臨まされ、残
りの注入管７の下端は各小隔室５に臨まされ、また全て
の注入管７の上端は縦壁1aの上端面にそれぞれ臨まされ
た状態で埋設されている。

そして、上記の各小隔室５内には、第７図に示す如く、
ケーソンの沈設前において布等の柔軟性および透水性素
材よりなる袋状カバー８がそれぞれ装着され、それら小
隔室５内に臨まされた注入管７と連通させられる。この
袋状カバー８は、これを収容している小隔室５の容積よ
りも十分に大きくなる程度の余裕を持つ大きさに形成さ
れる。この袋状カバー８と注入管７との連通手段として
は、袋状カバー８の口部周縁を小隔室５の内縁部に固着
する方法、あるいは注入管７の下端を小隔室５内へ若干
突出させておいてその突出部外周に袋状カバー８の口部
周縁を固着する方法などがある。また、上げ底空間部２
内にも固結材流出防止用の袋状カバーとしてのシート９
が装着される。このシート９としてもやはり、袋状カバ
ー８と同様な素材からなるものが用いられ、その周縁部
を上げ底空間部２の内縁部に固着するとともに中央部を
上げ底空間部２内にたたみ込んでおく構成とされる。な
お、袋状カバー８およびシート９は第６図および第７図
においてのみ図示している。

次に、このように構成されたケーソンＡを用いての据え
付け工法について述べる。

第４図は海底地盤上に捨て石を投入して捨て石基礎のマ
ウンドＭを築造するとともに、ケーソン据え付けのた
め、ケーソン上げ底部の周縁壁に対応するマウンド部分
の表面均しを機械化施工にて完了させた状態の側面図で
ある。ここで、マウンドＭの天端仕上げ高さの精度は＋
０とする。即ち、天端高が高すぎないように低めに仕上
げる。

第５図はこのマウンドＭ上に仮据え付け（単に載置）し
たケーソンＡを示している。ここで、マウンドＡの機械
化施工による均し作業は精度が悪いためにケーソンＡ自
体は傾斜している。

しかるに、ケーソンＡがこのように傾斜した仮据え付け
状態となる場合には、まず、各々の小隔室５内にこれに
連通する注入管７を利用して水中コンクリート等の固結
材Ｃを注入する。そして、この固結材Ｃの注入工程にお
いて、その固結材Ｃの注入圧力と注入量を制御しながら
充填し、袋状カバー８を小隔室５から膨張突出させるこ
とにより、ケーソンＡ底面の周縁部を押し上げるように
作用させ、ケーソン自体の高さや水平度の調整を行う
（第６図参照）。この点について説明を加えると、複数
の小隔室５のうちケーソンＡの傾斜による下降部側（第
５図においては右側）の１つ以上の小隔室５に対してま
ず固結材Ｃを注入充填して袋状カバー８を徐々に突出さ
せることによりケーソンのその傾斜側を上方へ押し上げ
て水平度の調整を行い、次に、残りの小隔室５にもコン
クリートを注入充填してケーソンの高さを調整して据え
付け状態の安定化を図る。ここで、万が一、ケーソンの
高さ位置が目的とする予定位置に達していない場合に
は、例えば四隅の各小隔室５にのみ、さらに固結材を注
入してケーソン全体を一様に上昇させるか、一隅ずつ順
番に上昇させるなどの方法を採れば良い。

ケーソンの据え付け高さや水平度の調整作業を終えた
ら、次いで、上げ底空間部２内にもコンクリートを注入
充填し、コンクリート流出防止用のシート９を膨張させ
てマウンド表面の凹凸に沿わせ、捨て石マウンドに対す
る滑動抵抗を増大させる。この場合、注入圧力をかけ過
ぎてケーソンを押し上げないように注意する必要があ
る。

このような工法によれば、大水深下においては非常に困
難とされる人力（潜水士）作業による捨て石マウンド均
しが全く不要となる。人力（潜水士）による均しは、仕
上げ精度の範囲において石の噛み合わせを配慮して並べ
る作業であり、１日当たりの潜水作業の標準時間は深度
10mでは480分であるが、深度50mでは僅か75分である。
このため、自然条件の厳しい大水深の海洋工事では作業
を進めることは非常に困難である。従って、その均し方
法も捨て石基礎の不陸を小粒の石で埋めて均し精度のみ
を確保しがちである。これはケーソンの不同沈下の原因
となる。

これに対して、機械化施工はなんらかの方法で捨て石表
面に衝撃、振動を与え、石の噛み合わせを増す工法の開
発が主流になっている。均しの精度は低いが、本実施例
によるケーソンの据え付け工法では、ケーソン自体が高
さおよび水平度調整機能を持つことになるので、自然条
件の厳しい大水深の海洋工事でも確実に作業を進めるこ
とができる。

また、据え付けられたケーソンの据え付け状態について
も、固結材が袋状カバーやシートを介してマウンド表面
の凹凸に馴染むように圧接するため、当然の結果とし
て、ケーソンの滑動抵抗が増大し、より安定した状態と
なる。

なお、実施例においては、袋状カバー８を収納しておく
小隔室５を、ケーソン本体の上げ底周縁壁の内側に沿っ
て１周する如く多数設けた例を示したが、例えば第８図
に示す如く、小隔室５をケーソン本体の四隅にだけ設け
た構造としても良い。

このようにした場合、小隔室５およびそれに付随する注
入管８等の数を減らした分だけ、ケーソン製作費を低減
し得るだけでなく、注入管を介しての固結材注入作業の
管理も容易になる利点がある。

「発明の効果」 本発明は、以上説明したとおりに構成されているので、
ケーソンと捨て石マウンドとの滑動抵抗を増大させてケ
ーソンの据え付け安定性が良好なものとなる他に、ケー
ソン据え付け時の水平度、高さの調整を、固結材の注入
圧力および注入量の制御という極めて容易な作業により
行える。

このようにケーソンの水平度、高さの調整を容易かつ自
在に行えるので、捨て石マウンドの、特に上げ底空間部
の周縁壁部に対応する部分の表面均し精度が低い場合で
も、ケーソンを捨て石マウンド上に安定して据え付ける
ことが可能となり、この結果、マウンドの均し作業を機
械化施工にて実施できる。従って、これらのことから、
大水深に適合した合理的でしかも経済的な据え付け工法
となる。

【図面の簡単な説明】

図は本発明の実施例を説明するためのもので、第１図は
ケーソンの断面図、第２図はケーソンの平面図、第３図
はケーソンの底面図、第４図ないし第６図は工程を示す
もので、第４図はマウンドの断面図、第５図はケーソン
の仮据え付け状態を示す断面図、第６図はケーソン据え
付け完了状態を示す断面図、第７図はケーソン底部の拡
大図、第８図はケーソンの他の実施例を示めす底面図で
ある。 Ａ……ケーソン、Ｍ……マウンド、１……ケーソン本
体、２……上げ底空間部、４……上げ底周縁壁、５……
小隔室、７……注入管、８……袋状カバー、９……シー
ト、

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ケーソン本体の底面に上げ底空間部を形成
   してなるケーソンを、捨て石よりなるマウンド上に据え
   付けた後、前記上げ底空間部に水中コンクリート等の固
   結材を注入充填して固定する上げ底ケーソンの据え付け
   工法において、 前記ケーソンとして、上げ底空間部の周壁部の内側に形
   成した下面開口の複数の小隔室と、これら小隔室内にそ
   れぞれ装着した柔軟性素材よりなる複数の袋状カバー
   と、前記上げ底空間部内に装着した柔軟性素材よりなる
   袋状カバーと、前記複数の小隔室内の袋状カバーおよび
   前記上げ底空間部内の袋状カバーにそれぞれ連通させた
   複数の固結材用注入管とを装備してなるものを用い、 該ケーソンをマウンド上に仮り据え付けする工程と、 前記複数の小隔室のうち前記ケーソンの傾斜による下降
   部側の少なくとも１つに固結材を注入充填して袋状カバ
   ーをその小隔室から膨張突出させることにより、前記ケ
   ーソンの前記下降部側を上方へ押し上げて水平度の調整
   を行う工程と、 小隔室に固結材を注入充填して小隔室から袋状カバーを
   膨張突出させることにより、ケーソン全体を一様に上昇
   させ、ケーソンの高さ調整を行う工程と、 前記上げ底空間部内に固結材を注入充填して袋状カバー
   を上げ底空間部から膨張突出させることにより、マウン
   ド表面の凹凸に沿わせる工程と、 を有する上げ底ケーソンの据え付け工法。