(57)【要約】【課題】構造物の製作や機械設備の整備を容易にし、省力化が可能な水中設置用中空構造物の浮力調整構造の提供。【解決手段】中空函状に形成された構造物２０の中空部２１内に注排水することによって構造物２０の水中における浮力調整を行うようにしてなる水中設置用中空構造物２０の浮力調整構造において、構造物２０の周壁２０ａ下部に、開閉弁２４によって開閉可能な状態で中空部２１と連通した注排水口２３を備えるとともに、構造物２０の外部に、中空部２１内を加減圧する圧力調節手段２５を備えた。【選択図】　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
中空函状に形成された構造物の該中空部内に注排水することによって前記構造物の水中における浮力調整を行うようにしてなる水中設置用中空構造物の浮力調整構造において、
前記構造物の周壁下部に、開閉弁によって開閉可能な状態で前記中空部と連通した注排水口を備えるとともに、前記構造物の外部に、前記中空部内を加減圧する圧力調節手段を備えたことを特徴としてなる水中設置用中空構造物の浮力調整構造。
【請求項２】
前記圧力調節手段は、空気圧縮機又は送風機を使用してなる請求項１に記載の水中設置用中空構造物の浮力調整構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、主に製作場所から設置場所まで水中を曳かれて移動するケーソンや、水底に護岸等の目的で仮設される仮設構造物等の水中設置用中空構造物の浮力調整構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、製作場所と設置場所とが異なり、製作場所から設置場所まで水中を曳かれて移動するケーソンや、護岸等の目的で一時的に設置され、その後撤去される仮設構造物等の水中設置用中空構造物は、自身の浮力を調整できる構造を備え、かかる浮力調整構造によって水中での移動や設置作業等を好適に行えるようにしている。
【０００３】
浮力調整構造としては、例えば図４に示す中空函状の水中設置用中空構造物１（ケーソン）内に注排水装置２を備え、該装置２によって構造物の中空部１ａ内に注排水することによって浮力調整を行うようにしたものがある。この注排水装置２は、減速機３を介して接続されたモータ４によって動作されるポンプ５を備え、注水用開閉弁６ａ，６ｂを開いた状態でこのポンプ５を動作させることによって、構造物１外部の水がポンプ５に吸引されて外側注水口７ａより取り込まれ、中空部側注水口７ｂを通って中空部１ａ内に注水されるようになっており、一方、排水用開閉弁８ａ，８ｂを開いた状態でポンプ５を動作させることにより、中空部１ａ内の水がポンプ５に吸引されて中空部側排水口９ａより取り込まれ、外側排水口９ｂを通って構造物１の外部に排水されるようになっている。尚、図中符号１０は、各注排水口とポンプとを連結する管体である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上述のような従来の技術では、減速機３、モータ４、ポンプ５、配管１０等の注排水装置２を構成する機械設備を構造物の中空部１ａ内に設置するため内部の構造が複雑となり、しかも水分を嫌う減速機３やモータ４等を設置するためには、これらを保護する水密室１１をケーソン１内に設ける必要があるため、構造物１の製作コストが高く、しかも、その構造物を製作する際や装置の整備をする際等の構造物内部での作業は閉所作業となるので効率が悪いという問題があった。
【０００５】
また、この種の注排水装置は、その動作に使用されるエネルギー（電力）が大きく、効率が悪いという問題があった。
【０００６】
本発明は、このような従来技術の状況を鑑み、構造物の製作や機械設備の整備を安価且つ容易なものにし、省力化が可能な水中設置用中空構造物の浮力調整構造の提供を目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上述の如き従来の問題を解決し、所期の目的を達成するための請求項１の発明は、中空函状に形成された構造物の該中空部内に注排水することによって前記構造物の水中における浮力調整を行うようにしてなる水中設置用中空構造物の浮力調整構造において、前記構造物の周壁下部に、開閉弁によって開閉可能な状態で前記中空部と連通した注排水口を備えるとともに、前記構造物の外部に、前記中空部内を加減圧する圧力調節手段を備えたことを特徴とする。
【０００８】
このように構成することによって、構造物内部の構成を簡略化することができ、構造物の製作コストが低減する。また、構造物の中空部内に自由スペースが生じ、構造物の製作や構造物内の機械設備の整備等を容易に行うことができる。更には、中空部内への注排水に、中空部内の水位と、外部水位との水頭差によって生じる圧力差を利用することができるので省力化がなされる。また、圧力調節手段を構造物の外部に設置するので、該圧力調節手段の整備等を好適に行うことができる。
【０００９】
請求項２の発明は、請求項１の発明において、前記圧力調節手段が、空気圧縮機又は送風機を使用したことで、好適に中空部内の加減圧を行うことができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
次に、本発明に係る水中設置用中空構造物の浮力調整構造の実施の形態を図について説明する。
【００１１】
図１は本発明に係る浮力調整構造を有する水中設置用中空構造物の概略を示し、符号２０はケーソンである。
【００１２】
ケーソン２０は、コンクリートによって中空函状に形成され、その中空部２１に注排水することによって浮力調整がされるようになっている。尚、ケーソン２０の中空部２１は高い気密性を有することが望ましく、また、この中空部２１は、隔壁２２，２２…により区画されていてもよい。
【００１３】
このケーソン２０の周壁２０ａ下部には、注排水口２３，２３が中空部２１と連通して備えられている。
【００１４】
この注排水口２３は、開閉弁２４によって開閉がなされ、開閉弁２４が開いた状態にあるときには、ケーソン２０の中空部２１は注排水口２３を介して外部と連通した状態にあり、開閉弁２４が閉じた状態にあるときには、ケーソン２０の中空部２１はケーソンの外部に対して遮断されている。
【００１５】
また、ケーソン２０の外部には中空部２１内の加減圧を行う圧力調節手段２５が備えられている。
【００１６】
この圧力調節手段２５には、ケーソン２０の上面に設置され、空気圧縮機又は送風機を使用した給排気装置２６が使用され、連結管体２７を介して中空部２１内に空気を圧入又は排出させることによって、中空部２１内の加減圧を行うようにしている。即ち、給排気装置２６によって中空部２１内の空気を吸引し、外部に排出することにより中空部より排気がなされ、それによって中空部２１内が減圧されるようになっており、一方、給排気装置２６により外気を取り込み、中空部２１内にその圧縮空気を供給することにより、中空部２１内の加圧がなされるようになっている。
【００１７】
尚、空気圧縮機又は送風機としては、ターボブロアやターボポンプ等が使用できる。
【００１８】
次に、ケーソン２０の中空部２１内に注水を行う方法を図２について説明する。
【００１９】
まず、開閉弁２４を開き、中空部２１を注排水口２３を介してケーソン２０の外部と連通させた状態とする。図２（ａ）に示すように中空部２１内の水位がケーソン外部の水位よりも低いので、その水頭差ｈによって生じた差圧分だけ中空部２１内は減圧され、その圧力によって中空部２１内への注水が開始される。
【００２０】
次に、圧力調節手段２５によって中空部２１内を減圧して注水を行う。即ち、給排気装置２６を動作させて中空部２１内の空気を吸引させ、中空部２１内の排気を行うことによって中空部２１内の減圧を行い、該減圧により注水させる。
【００２１】
このようにして、図２（ｂ）に示すように水頭差ｈが零になるまで、即ち、ケーソン２０外部の水位と中空部２１内の水位とが同じになるまでは、圧力調節手段２５の減圧による注水と、水頭差ｈで生じた自然水圧による注水とが行われる。従って、圧力調節手段のみで行うより注水の効率がよく、注水に必要なエネルギー（電力）の省力化がなされる。
【００２２】
水頭差ｈが零になった後は、圧力調節手段２５による中空部２１内の減圧のみで注水を行う（図２（ｃ））。
【００２３】
そして、所望の高さまで水位が達したら開閉弁２４を閉鎖して中空部２１を外部から遮断するとともに、圧力調節手段２５を停止させ、注水作業を終了する。
【００２４】
次に、ケーソン２０の中空部２１内から排水する方法を図３について説明する。
【００２５】
まず、図３（ａ）に示すように開閉弁２４を開き、中空部２１を注排水口２３を介してケーソン２０の外部と連通させた状態とする。この状態で中空部２１内の水位がケーソン外部の水位より高ければ、その水頭差Ｈによって生じた差圧分だけ中空部２１内は加圧され、その圧力によって中空部２１内からの排水が開始される。
【００２６】
次に、圧力調節手段２５によって中空部２１内を加圧して排水を行う。即ち、給排気装置２６を動作させて、装置２６に外気を取り込み、該取り込んだ空気を圧縮して中空部２１内に供給することによって中空部２１内を加圧して排水を行う。
【００２７】
このようにして、水頭差Ｈが零になるまで、即ち、ケーソン２０外部の水位と中空部２１内の水位とが同じになるまでは、圧力調節手段２５の中空部２１内の加圧による排水と、水頭差Ｈによって生じる自然水圧による排水とが行われる。
【００２８】
水頭差Ｈが零になった後は、圧力調節手段２５による中空部２１内の加圧のみで排水を行う（図３（ｂ））。
【００２９】
所望の量だけ排水を行ったら、開閉弁２４を閉鎖して中空部２１を外部から遮断するとともに圧力調節手段２５を停止させ、排水作業を終了する（図３（ｃ））。
【００３０】
このケーソン２０は、上記のようにケーソン２０の中空部２１内に対し注排水することによって、水中における浮力が調整できるようになっている。
【００３１】
尚、上述の実施例では、コンクリート製ケーソンについて説明したが、中空函状のものであれば、構造物の材質は鋼製など他の材質でもよい。
【００３２】
また、上述の実施例では、給排気装置２６をケーソン２０の上面に設置した例について説明したが、ケーソン２０とは別に台船や地上に給排気装置を設置するようにしてもよい。
【００３３】
上述の実施例では、注排水工程において、水頭差が無くなるまで、水頭差によって生じる自然圧力と、圧力調節手段による圧力とを同時に作用させる例について説明したが、水頭差が無くなるまでは自然圧力のみを利用し、水頭差が無くなった後、圧力調節手段を用いるようにしてもよい。
【００３４】
【発明の効果】
上述のように、本発明に係る水中設置用中空構造物の浮力調整構造は、圧力調節手段を外部に備えたので、構造物内部に水密室を設ける必要が無く、整備作業等に必要なスペースが十分に確保することができ、作業効率が向上し、整備等にかかる費用が減少する。また、構造が簡易となるので製作コストも低減する。更に、圧力調節手段は外部にあるので該圧力調節手段の整備が好適に行うことができる。
【００３５】
中空部内の注排水には、圧力調節手段のみでなく、水頭差によって生じる圧力差を利用するので、圧力調節手段のみで注排水を行う場合に比べ省力化される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る水中設置用中空構造物の浮力調整構造を有するケーソンの概略を示す断面図である。
【図２】本発明に係る浮力調整構造を使用した構造物内への注水作業を示す説明用概略断面図である。
【図３】同上の構造物内からの排水作業を示す説明用概略断面図である。
【図４】従来の浮力調整構造を有するケーソンの概略を示す断面図である。
【符号の説明】
２０　ケーソン（水中設置用中空構造物）
２０ａ　周壁
２１　中空部
２２　隔壁
２３　注排水口
２４　開閉弁
２５　圧力調節手段
２６　給排気装置
２７　連結管体
【図１】
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【図２】
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【図３】
2004019103.tif 000005
【図４】
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