JPS6132466B2

JPS6132466B2 -

Info

Publication number: JPS6132466B2
Application number: JP57138855A
Authority: JP
Inventors: Ichinari Maeda
Original assignee: Idemitsu Kosan Co Ltd
Current assignee: Idemitsu Kosan Co Ltd
Priority date: 1982-08-10
Filing date: 1982-08-10
Publication date: 1986-07-26
Also published as: JPS5929587A

Description

【発明の詳細な説明】本発明は、港湾や湖沼における船舶の航路援助
施設（例えばリーデイングマーク）あるいは計測
機設置等に用いられる水上設置物用構造物に関す
る。

従来、この種構造物は、鋼管または型鋼等で斜
杭打ちし、これらの杭を束ねて櫓状の支持体と
し、この支持体上に固定床を設け、標識や計測機
を設置する構造となつている。

しかし、このような従来構造においては、斜杭
を打つ杭打船が必要となり、基礎工事が大掛りに
なるばかりでなく、大重量の支持体を搬送設置す
るクレーン船も大型でなければならず、かつ、大
部分の作業は水面（海面）上での作業となり、天
候に左右されて工費も増大し、工期も相当かかり
全体として大掛りな工事となつていた。

このように、従来の水上設置物用構造物の固定
方法は、種々の制約があるため、その工期、工費
が増大していた。従つて、天候は左右されず、水
上での工期が短く、かつ、工事の安全性、容易性
が高い水上設置物用構造物が望まれていた。

一方、構造的には、設置場所の環境に左右され
ず波動等の外力に十分耐え、かつ、経年変化によ
り水底地盤中に沈下することがない構造物でなけ
ればならない。

本発明の目的は、これらの要求を満足させ、天
候は左右されることが少なく、水上での工期が短
く、かつ、工事の安全性、容易性が高い上、設置
場所にも左右されず波動等の外力に十分耐え、か
つ、沈下することがない水上設置物用構造物を提
供するにある。

本発明は、標識あるいは計測機等の所定の設置
物を支持する柱体を中空に形成するとともに、こ
の柱体の下部に設けられ該支柱を支持する沈錘体
の上面に複数の沈錘ブロツク収納部を設けること
により、柱体および沈錘体の軽量化を図るととも
に、天候に左右されない陸上での製作を可能に
し、つまり水上での作業量を軽減して短期間での
工事を可能にするとともに、工事の安全性、容易
性を高め、一方、柱体を中空にすることによつて
生ずる垂直方向の浮力を利用して、水底地盤への
荷重の軽減および波浪等による揺動防止を図ると
同時に、沈錘体に滑り止め突部と沈錘ブロツクを
選択的に収納する複数の沈錘ブロツク収納部とを
形成することにより、構造物の移動、回動を防止
しつつ、設置場所等の環境に左右されず波動等に
よる外力に十分耐え、かつ、沈下することがない
最適重量とし、前記目的を達成しようとするもの
である。

以下、本発明を詳細に説明するが、まず、本発
明を案出した過程につき第１図の原理図を参照し
て説明する。

第１図において、水底（海底）１に設けられた
ステージ２上に設置される構造物３の全重量をＷ
とし、この構造物３の支柱部分４およびこれに支
持される設置物用固定床５の合計の重量をw₁、
下部沈錘体部分６の重量をw₂とし、支柱部分４
を中空体にしたときの浮力をＰとする。また、水
底１から水面（海面）７までの高さ、すなわち、
水深をＨ、固定床５の水面７からの高さをｈと
し、水流あるいは潮流による水平力をF₁、風に
よる水平力をF₂、波浪による水平力をF₃とす
る。

ところで、水平面に位置する固定床５は風力、
潮流、波浪等により前後左右に揺がぬことおよび
回転することがあつてはならない。このため、全
重量Ｗ＝w₁＋w₂を大きくして前記水平力F₁，
F₂，F₃（その他の水平力は便宜上省略する）に
対し転倒モーメントに耐える必要がある。しか
し、全重量Ｗを大きくすると、海底地盤の支持力
が大きくなければならないが、この支持力はその
地盤固有のものであり、従つて、全重量Ｗをボー
リングデータで得た支持力（Ｎ値）より小さくし
なければ構造物３が経年変化により沈下してしま
う。このような２つの条件を満足させるために
は、すなわち転倒モーメントに耐え、かつ、沈下
をなくすためには、支柱部分４より上の重量w₁
を小さくすることが有効であることに着目し、本
発明者は支柱部分４を中空にして浮力Ｐを持た
せ、重量w₁を小さくしたものである。

また、浮力Ｐの作用点をできるだけ水面近くに
位置させることによつて支柱部分４には常に真上
（垂直）方向の復原力が作用して支柱部分４を引
揚げるため、振れようとする力が抑えられること
となつて安定した不変動の働きがなされる。

さらに、支柱部分４より上の重量w₁を小さく
し、かつ、浮力Ｐを持たせたことにより、水底１
に加わる力W₀＝Ｗ−Ｐ＝（w₁＋w₂−Ｐ）が小さ
くなつて水底１の単位面積当りの荷重が小さくな
り、水底１への荷重がボーリングデータで得られ
た支持力（Ｎ値）より遥かに小さな値となつて沈
下を防止できる。例えば、水中重量を加味した全
重量Ｗ＝40ton、浮力Ｐ＝20tonとすれば、水底１
に作用する荷重はＷ−Ｐ＝20tonとなり、ステー
ジ２の面積を６ｍ×６ｍとすれば、単位面積当り
の荷重は20ton／36m²≒0.56ton/m²となつて軟弱
地盤でも十分に支持できることが判る。

次に、本発明の具体的一実施例を図面に基づい
て説明する。

第２図および第３図には本実施例の全体構成が
示されている。これらの図において、上面を開放
された箱状の沈錘体１０の中央部には、上端にフ
ランジ１１を形成された短寸円筒状の柱体支持枠
１２が固定され、この支持枠１２内には円形中空
鋼管からなる柱体２０の下端が挿入され、ボルト
止めされている。また、沈錘体１０の下面には先
端を尖鋭とされた丸棒状の滑り止め突部１３が４
本突設され、水底への沈設時に突部１３が水底に
喰い込み、沈錘体１０の移動、回動等が防止され
るようになつている。

前記中空の柱体２０は３段に縮径され、その上
端には夜間標識としての導灯２１が固定されると
ともに、上部前面には昼間標識としての標識板２
２が固定され、さらに上部後面には前記導灯２１
の点灯用電源２３が載置される踊場２４が設けら
れている。この踊場２４には避雷針２５が立設さ
れるとともに、必要に応じて図示しない太陽電池
パネル等が設けられ、さらに、踊場２４へ登るた
めの梯子等が設け得るようになつている。また、
柱体２０の下端には底板２６が溶着され、柱体２
０内への水の浸入が防止されている。

第４図には前記沈錘体１０の拡大平面が示さ
れ、箱状の沈錘体１０内は、桁材１４により縦横
および斜かいに仕切られ、これらの桁材１４間に
四角形あるいは三角形の沈錘ブロツク収納部１５
が形成されている。これらの収納部１５のうち四
角形のものの内方には、第５図に示されるような
沈錘ブロツク３０が収納され、沈錘体１０の重量
増加が図られるようになつている。また、三角形
の収納部１５内には、図示しない三角形状あるい
は小分けした複数のブロツクが必要に応じて収納
されるようになつている。前記沈錘ブロツク３０
には吊上げ用フツク３１が設けられ、かつ、沈錘
体１０の斜かいの桁材１４にも吊上げ用フツク１
６が設けられ、クレーン船による沈設操作が容易
となるようにされている。

次に、本実施例の沈設操作につき説明する。

沈錘体１０の中央部の支持枠１２内に柱体２０
の下部を挿入後ボルト固定し、これらを沈錘体１
０のフツク１６を利用してクレーン船により所定
設置場所に搬送して沈設する。この際、沈錘体１
０の各沈錘ブロツク収納部１５内には何ら沈錘ブ
ロツク３０を収納せず、空にしておく。従つて、
柱体２０を固定された沈錘体１０は、全体として
軽量となり、クレーン船で操作が容易に行える。

沈錘体１０等の沈設後、沈錘体１０の沈錘ブロ
ツク収納部１５内に、第５図図示の沈錘ブロツク
３０あるいは図示しない適宜形状の沈錘ブロツク
をクレーン船を用いて順次収納し、沈錘体１０を
安定化させる。

上述のような本実施例によれば、柱体２０とし
て中空の鋼管を用いるとともに、沈錘体１０は複
数の沈錘ブロツク収納部１５を有する中実でない
構造としたので、柱体２０と沈錘体１０との単品
および両者を組合せた構造物を軽量にでき（全体
として従来の1/4程度の重量）、かつ、水中におい
ては柱体２０の浮力を利用してさらに吊上げ力を
小さくでき、運搬、作業船上での取扱いならびに
沈設作業を容易にできる。この際、柱体２０およ
び沈錘体１０は予め天候に左右されない陸上で製
作、組立てて海上、湖上に搬入設置できるため、
天候に左右されることが少なく、測量、その他の
作業を考慮しても一週間以内に設置でき、工事の
安全性、容易性を確立できる。同様の理由によ
り、沈設作業を行うクレーン船は小型のものを使
用できる。

また、柱体２０を中空にすることによつて垂直
方向への浮力が働くので、沈錘体１０を設置すべ
き水底に形成する基礎に加わる荷重を軽減できる
とともに、柱体２０の前後左右への傾きを抑止で
きる。しかも、沈錘体１０に沈錘体１０の横ず
れ、移動、回転等を防止する滑り止め突部１３を
形成するとともに、沈錘ブロツク３０を選択的に
収納する複数の沈錘ブロツク収納部１５を形成し
たので、この沈錘ブロツク収納部１５内へ収納す
る沈錘ブロツク３０の重量を調整すれば、設置場
所等の環境に左右されず波動等による外力に十分
耐え、かつ、沈下することがない最適重量にでき
る。さらに、複数の沈錘ブロツク３０としたの
で、この点からもブロツクの設置が容易で、かつ
設置場所までの運搬も容易な上、設置の際の重量
配分が容易で重心を中心に設けやすい。

また、従来の櫓状の柱体を用いた構造物に比べ
構造物全体をコンパクトにでき、製作コストを低
減できる。

さらに、構造物を移設する場合も、沈錘体１０
の各収納部１５内から逐次沈錘ブロツク３０を取
除き、沈錘体１０を軽量にすれば、沈錘体１０に
柱体２０を取付けたまま、容易に移動させること
ができ、移設の迅速化を図れる。

また、本構造体の具体的寸法は、例えば、沈錘
体１０は底面が５ｍ角で高さ1.2ｍ、柱体２０は
最大外径１ｍ、中間外径0.6ｍ、最小外径0.45ｍ
で、沈錘体１０上からの高さ約18.4ｍとされ、両
者合せた重量（沈錘ブロツク重量は含まない）は
約５トンとされている。

なお、本実施例においては、柱体２０は円形鋼
管で構成されたが、これは角形管でもよく、要す
るに中空材であればよい。しかし、円形とすれば
耐圧性に優れるほか市販品を容易に入手でき、有
利である。また、前記実施例では沈錘体１０を直
接水底に設置するものとしたが、軟弱地盤の場合
には、Ｈ型鋼を縦横に組合せて構成され、沈錘体
１０より床面積の大きい沈床体を水底に設け、こ
の上に沈錘体１０を設置するのが良い。さらに、
前記沈錘体１０は箱状に形成したが、板材を用い
ず骨組みだけ粗目かご状に形成してもよく、要す
るに沈設時は軽量で、沈設後、沈錘ブロツク３０
を収収納可能な構造であればよい。また、滑り止
め突部１３は前記実施例にように先端尖鋭の丸棒
状に限らず、角錘状、突条状等、他の形状でもよ
い。さらに、桁材１４の配置形状は、前記実施例
の形状に限らず、他の形状でもよく、要するに、
取扱い上適宜の大きさに形状される沈錘ブロツク
を収納可能な収納部に仕切れ、沈錘ブロツクが移
動して沈錘体１０の傾斜等が生じることがない構
造ならばよい。また、柱体２０上への設置物とし
ては、昼、夜間用標識に限らず、例えば水位（潮
位）計、水流（潮流）計、波浪計、水質計、風向
計、風速計、地震計の計測機、さらにはその他の
設置物でもよい。

上述のように本発明によれば、天候に左右され
ることが少なく、水上での工期が短く、かつ、工
事の安全性、容易性が高い上、設置場所にも左右
されず波動等の外力に十分耐え、かつ、沈下する
ことがない水上設置物用構造物を提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の原理説明図、第２図は本発明
に係る構造物の一実施例の全体構造を示す一部を
切欠いた正面図、第３図はその側面図、第４図は
本実施例の沈錘体の拡大平面図、第５図は本実施
例に用いられる沈錘ブロツクの一例を示す斜視図
である。１０……沈錘体、１２……支持枠、１３……滑
り止め突部、１４……桁材、１５……沈錘ブロツ
ク収納部、２０……柱体、２１……夜間標識とし
ての導灯、２２……昼間標識としての標識板、３
０……沈錘ブロツク。

Claims

【特許請求の範囲】

１上部に所定の設置物を有しかつ底部が閉塞さ
れた中空の柱体と、この柱体の下部に固定された
沈錘体とを備え、前記沈錘体の上面には沈錘ブロ
ツクを選択的に収納する複数の沈錘ブロツク収納
部が設けられるとともに、沈錘体の下面には滑り
止め突部が設けられたことを特徴とする水上設置
物用構造物。