JPH11351866A - 架台及び地盤沈下計測装置の水底への設置方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 埋立水域内であっても船舶の航行を阻害せず
に埋立て地盤の沈下量を測定する計測装置を、容易に水
中に設置できる架台を提供すること。 【解決手段】 送信機３２及び水圧計３１を内部に収納
するための機器収納部１３と、水底に接地して架台１０
を固定するための接地部１１ａ，１１ｂ，１２とを含
み、機器収納部は上端に開口を備えた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、埋立工事等におけ
る地盤の沈下量を測定するための機器を水底地盤に設置
するための架台と、地盤沈下計測装置を水底に設置する
方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】軟弱地盤である水底を埋め立てる際に、
土砂やブロック等の埋立て材料の荷重により地盤が沈下
することがある。この場合、埋立地の機能上必要な地盤
高さの確保のため、地盤沈下量を正確に計測する必要が
あり、従来、この地盤沈下量の測定は、図５に示したよ
うに行われている。すなわち、従来の測定装置では、埋
立範囲内の軟弱地盤４３上に沈下板および目盛を備えた
沈下ロッド５３を複数立設し、一方、埋立範囲外におけ
る不動地盤５０上に水上に達する櫓５１を立設し、この
櫓５１の上端にレベル測定装置５２を設ける。そして、
ブロックや土砂等の埋立材４４で埋立て工事をしなが
ら、適宜、レベル測定装置５２により複数の沈下ロッド
５３の目盛を計測することで、軟弱地盤４３の沈下量を
測定している。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の地盤沈下測定装置では、水底から立設した沈下ロッ
ド５３や櫓５１が水面上に突出しており、これが工事船
舶の航行を阻害するため施工効率が低下するという問題
点があり、さらに、工事船舶が衝突して相互に破損を生
じる危険性もあった。したがって、地盤沈下測定装置
は、工事船舶の船底が接触しない水深に設置する必要が
あるが、水中での計測機器の設置作業は手間が掛かり煩
雑である。

【０００４】本発明は上記従来の装置の問題点に着目
し、これを解決せんとしたものであり、その課題は、埋
立水域内であっても船舶の航行を阻害せずに埋立て地盤
の沈下量を測定可能な計測装置を、容易に水中に設置す
ることができる架台を提供することにある。

【０００５】また本発明の別の課題は、水底地盤沈下計
測装置を水底に効率良く設置することができる方法を提
供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記本発明の課題を解決
するために、本発明は、水圧計と、該水圧計で測定され
たデータを磁気により送信する送信手段とを水底に設置
するための架台であって、該架台は、前記送信手段及び
前記水圧計を内部に収納するための機器収納部と、水底
に接地して該架台を固定するための接地部とを含み、該
機器収納部は上端に開口を備えたことを特徴とする架台
を提供する。本発明の架台では、機器収納部内に送信手
段及び水圧計を収納すれば、設置作業に困難を伴う水中
においても、これら機器を一括して容易に水中に設置す
ることができる。

【０００７】ここで、前記架台は、送信手段の磁気によ
る送信を阻害しない材料により形成する。このような材
料としては、例えば、塩化ビニール、ポリエステル、ア
クリルまたは木材がある。また前記水圧計又は送信手段
は、水圧データから水深を算出する手段を含むように形
成しても良く、あるいは、この水深算出手段は水圧計と
送信手段とに連設するように機器収納部内に設けても良
い。

【０００８】なお、架台に送信手段及び水圧計を収納す
れば、水底地盤の沈下量を計測する装置を構成すること
ができる。この計測装置では、水圧計で計測した海面か
らの水深データを送信手段により無線で水面に向けて送
信し、これを作業船等に設けた受信手段で受信する。そ
して、水深データは作業船上あるいは地上において演算
処理し、潮位補正や気圧補正を行い、水圧計の受圧面の
絶対深度を求めて水底地盤の沈下量を求める。したがっ
て、上記計測装置では、従来装置のように水面上に突出
する部材を必要とせず、したがって、埋立水域で船舶が
制約を受けずに航行できて、この点からも施工の効率化
が図れる。

【０００９】また本発明では、前記架台に前記送信手段
及び前記水圧計を収納する機器収納工程と、該架台を水
底に吊り降ろして設置することを特徴とする地盤沈下計
測装置の設置方法を提供する。

【００１０】本発明の地盤沈下計測装置の設置方法で
は、水面上から投下される埋立材による前記送信手段及
び前記水圧計への衝撃を緩和するための衝撃緩和部材を
前記架台の機器収納部を囲むように設ける工程を含んで
も良く、この衝撃緩和部材の設置工程は、前記機器収納
工程の前又は後に予め水上において行うか、あるいは架
台を水底に吊り降ろして設置した後に水中で行うことが
できる。ここで、衝撃緩和部材の設置工程を、水上又は
水中の何れで行うかは、施工工程や施工現場の条件に応
じて適宜定めるものであるが、設置作業の簡易化の点か
らは、予め水上において行うことが好ましい。

【００１１】本発明の地盤沈下計測装置の設置方法で
は、前記機器収納工程の後、または該工程に並行して、
前記機器収納部の間隙に砂等の透水性の良好な材料を充
填する工程を行っても良い。なお、機器収納部の間隙に
充填する材料は、砂に限定されず、透水性が良好であれ
ば他の材料を用いることもできる。

【００１２】上述したように、予め水上で送信手段及び
水圧計を架台に収納し、この架台に衝撃緩和部材を固定
すれば、水中で計測機器を各別に設置するよりも、作業
を効率良く行うことができる。ここで、前記衝撃緩和部
材は、水上で機器収納部の上面と外周とに設けるか、あ
るいは、水上では機器収納部の外周のみに設けて、機器
収納部の上面には水底に沈設後に設けても良い。

【００１３】なお、上記水圧計は透水性の良好な層に配
置する必要があるため、地盤沈下計測装置は、水底に予
め構築された敷砂層内に埋設することも考えられる。し
かしながら、敷砂層はサンドドレーン打設による圧密の
排水経路となり、敷砂層の透水性は無限大ではないた
め、排水抵抗が存在し、排水経路が長い場合に敷砂層内
に過剰間隙水圧が発生し、水面からの水圧を実際よりも
大きく評価する可能性があり、この場合には、水底地盤
の沈下量に誤差を生じることなる。したがって、地盤沈
下計測装置は、水圧計が敷砂層よりも上に位置するよう
に、敷砂層の上に設置して、この地盤沈下計測装置の周
辺を砂等の透水性の良好な材料で囲むことが好ましい。

【００１４】

【実施例】以下、添付図面に基づいて実施例を説明する
が、本発明はこれに限定されるものではない。図１(a)
は、計測機器が設置された本発明の架台の平面図であ
り、図１(b)は図１(a)の一点鎖線Ib−Ibに沿った断面図
である。図１において、架台１０は、送信機３２及び水
圧計３１を内部に収納するための機器収納部としての円
筒１３と、架台１０を水底に接地させて固定するための
接地部としての平板１２及び管材１１ａ，１１ｂを含ん
でいる。また架台１０に、水圧計３１と、この水圧計３
１で測定されたデータを磁気により送信する送信機３２
とを設ければ、水底地盤沈下計測装置３０を形成するこ
とができる。

【００１５】更に詳細に説明すれば、前記架台１０で
は、管材１１ａ，１１ｂとして内部にセメントモルタル
を充填した塩化ビニール製パイプを使用し、この管材１
１ｂの複数を所定間隔で並設すると共に、この管材１１
ｂのうえに直交する方向で複数の管材１１ａを所定間隔
で並設し、さらに管材１１ａのうえに塩化ビニール製の
平板１２を載置し、この平板１２と管材１１ａ，１１ｂ
とをそれぞれ塩化ビニール製Ｕボルト等（図示せず）で
一体に結合して、接地部を形成する。

【００１６】また、平板１２上の中央には塩化ビニール
製の円筒１３を固定し、円筒１３の底には塩化ビニール
製の板、つまり機器設置用プレート１５を載置し、円筒
１３の上端は開放状態の開口とする。そして、円筒１３
を塩化ビニール製Ｌ型材からなる支持材１４で補強する
ため、支持材１４の一端を円筒１３の側面上方に固定
し、他端を円筒１３から或る程度離隔した平板１２上に
固定する。

【００１７】前記水底地盤沈下計測装置３０は、上述し
た架台１０を用いて形成される。すなわち、円筒１３内
の機器設置用プレート１５の上に送信機３２を設置し、
この送信機３２上方の円筒１３の内面に下方フランジ１
３ｂを形成し、この下方フランジ１３ｂ上にケーブル３
３で送信機３２に接続された水圧計３１を設置し、この
水圧計３１を固定するため、水圧計３１の上面に接する
ように上方フランジ１３ａを円筒１３の内面に設け、さ
らに、円筒１３内には砂等の透水性良好な材料からなる
充填材３４を充填する。ここで、前記送信機３２として
は、所定時間毎に自動的に、低周波電磁波を用いて水面
に向けて無線デジタル伝送することができるものを使用
する。

【００１８】次に、水底地盤沈下計測装置３０の水底へ
の設置方法について説明する。図２では既に水底に設置
された水底地盤沈下計測装置３０を示したが、該計測装
置３０には、予め水上において架台１０の円筒１３外周
で支持材１４，１４間にそれぞれ衝撃緩和部材としての
土嚢３５を固定する。この土嚢３５は、砂等の透水性良
好な材料を予め充填した後に架台１０へ固定する。

【００１９】土嚢３５の架台１０への固定後に、クレー
ン等の重機（図示せず）により水底地盤沈下計測装置３
０を水底の敷砂４２の上に吊り降ろし、さらに、円筒１
３上にはクレーン等により土嚢３６を吊り降ろす。これ
ら土嚢３５，３６は、水上から投下されたブロック等の
埋立材が、水底地盤沈下計測装置３０に衝突した場合の
衝撃を緩和するためのものである。このように土嚢３５
を予め水上において設置すれば、この設置作業は、水中
で行う場合に比較して効率良く実施することができる。
なお、上記においては、土嚢３６を、別途、円筒１３上
に吊り降ろしたが、円筒１３上にも予め水上において土
嚢３６を固定しても良い。

【００２０】また、図１(a)(b)の水底地盤沈下計測装置
３０では、寸法が限定されるものではないが、例えば、
平板１２及び管材１１ａ，１１ｂを含む接地部の縦横の
外形寸法を２０００mm×２０００mm程度、高さを２００
mm程度に形成し、円筒１３は直径を５００〜７００mm程
度、高さを１０００mm程度に形成しても良く、この時、
土嚢３５，３６はそれぞれ０.５〜１.０トン程度の重量
になる。

【００２１】さらに、図４を参照して水底地盤沈下計測
装置３０による水底地盤の沈下量計測方法について説明
する。軟弱地盤４３上で埋立て工事を行う場合、図２に
示したように、最初に敷砂層４２を構築し、この敷砂層
４２の上に上記計測装置３０の複数を、順次、クレーン
で吊り降ろして設置する。なお、計測装置３０の設置個
数は埋立箇所の面積に応じて適宜定める。計測装置３０
の設置後、図示はしていないが、砂等の透水性良好な材
料で計測装置３０の側方と上方を囲み、５００〜１００
０mm程度の厚さの層を形成する。この後、ブロック等の
埋立て材を水上から投入し、敷砂層４２と計測装置３０
の上に、埋立て材を積み上げる。この埋立て工程の間、
水底に設置された計測装置３０では、水圧計３１が海面
からの水深を測定し、この水深データをケーブル３３を
介して送信機３２に送る。送信機３２は、所定時間の経
過ごとに、水深データを無線で水面に向けて送信し、こ
れが作業船４６に設けた受信機４６ａで受信される。こ
の水深データは、作業船４６あるいは地上の工事事務所
において計算機で演算処理し、潮位補正や気圧補正を行
って、水圧計の受圧面の絶対深度を求める。そして、こ
の絶対深度の変化量を求めることにより、水底地盤の沈
下量を測定する。

【００２２】次に、図３を参照して図１と異なる形態の
架台について説明する。ここで、図３(a)における右半
分は架台を上方から見下ろした平面図であり、図３(a)
の左半分は図３(b)における一点鎖線IIIa−IIIaに沿っ
た平面図であり、図３(b)における右半分は正面図であ
り、図３(b)の左半分は図３(a)における一点鎖線IIIb−
IIIbに沿った断面図である。図３(a)(b)において、架台
２０では、軸材２１ａ，２１ｂとして塩化ビニール製の
長尺プレートを使用し、複数の軸材２１ａ，２１ｂを所
定間隔で直交するように配置し、この軸材２１ａ，２１
ｂのうえに塩化ビニール製の平板２２を載置し、この平
板２２と管材２１ａ，２１ｂとをそれぞれ接着剤、ボル
トまたは溶接により一体に結合して、接地部を形成して
いる。

【００２３】前記平板２２上の中央には塩化ビニール製
の円筒１３を固定し、円筒１３を補強するため、塩化ビ
ニール製板からなる支持材２４を、円筒１３の側面と平
板１２上とに固定し、円筒１３の底には機器設置用プレ
ート１５を載置する。また、図示は省略したが、円筒１
３の内面には図１と同様に上方及び下方フランジを設け
る。さらに、平板２２上のそれぞれ四隅には、水底に吊
り降ろす際にワイヤー（図示せず）を掛止するための掛
止具２５を設ける。以上の架台２０には、図１と同様
に、水圧計と送信機とを設ければ、水底地盤沈下計測装
置を形成することができて、水上において円筒１３内に
充填材を充填し、土嚢を固定する。

【００２４】なお、上記水底地盤沈下計測装置では、す
べての装置に水圧計と送信機との両方を設けたが、これ
以外の構成とすることも可能である。すなわち、複数の
架台のうちの一台のみに水圧計と送信機との両方を設
け、残りの架台には水圧計のみを設けて、これらを埋立
範囲に点在させる。そして、複数の水圧計の全てと一台
の送信機とをケーブルで接続し、これら水圧計により測
定された水深データはケーブルを介して送信機に送ら
れ、ここから水面に向けて発信される。なお、水圧計と
送信機との両方を備える装置と、水圧計のみを備える装
置との割合は、埋立範囲の面積等に応じて適宜定める。
以上のような構成により、送信機を減少させることがで
きて、装置の費用を削減することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】(a)は本発明の装置の平面図であり、(b)は(a)
の一点鎖線Ib−Ibに沿った断面図である。

【図２】本発明の装置の水底地盤への設置方法を示す断
面図である。

【図３】本発明の装置に用いる、図１と異なる架台であ
って、(a)における右半分は上方から見下ろした平面図
であり、(a)の左半分は(b)における一点鎖線IIIa−IIIa
に沿った平面図であり、(b)における右半分は正面図で
あり、(b)の左半分は(a)における一点鎖線IIIb−IIIbに
沿った断面図である。

【図４】本発明の装置による水底地盤沈下量の計測状況
を示す簡略図である。

【図５】従来例を示す簡略図である。

【符号の説明】

１０ 架台 １１ａ，１１ｂ 管材（接地部） １２ 平板（接地部） １３ 円筒（機器収納部） ３１ 水圧計 ３２ 送信機（送信手段）

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 水圧計と、該水圧計で測定されたデータ
   を磁気により送信する送信手段とを水底に設置するため
   の架台であって、 該架台は、前記送信手段及び前記水圧計を内部に収納す
   るための機器収納部と、水底に接地して該架台を固定す
   るための接地部とを含み、該機器収納部は上端に開口を
   備えたことを特徴とする架台。
2. 【請求項２】 請求項１記載の架台に前記送信手段及び
   前記水圧計を収納する機器収納工程と、該架台を水底に
   吊り降ろして設置する工程とを含む地盤沈下計測装置の
   設置方法。
3. 【請求項３】 水面上から投下される埋立材による前記
   送信手段及び前記水圧計への衝撃を緩和するための衝撃
   緩和部材を前記架台の機器収納部を囲むように設ける工
   程を、前記機器収納工程の前又は後に予め水上において
   行うか、あるいは架台を水底に吊り降ろして設置した後
   に水中で行うことを特徴とする請求項２記載の地盤沈下
   計測装置の設置方法。
4. 【請求項４】 前記機器収納工程の後、または該工程に
   並行して、前記機器収納部の間隙に砂等の透水性の良好
   な材料を充填することを特徴とする請求項２又は３記載
   の地盤沈下計測装置の設置方法。