(57)【要約】【課題】海底岩盤のように硬い海底地盤でも容易に定着させることができるジャケット構造体の岩着工法を提供する。【解決手段】複数の中空部材１８を連結し杭により水底地盤Ｇに設置するジャケット構造体１０の岩着方法において、中空部材１８の内部に掘削器具２４を通して水底地盤側に移動させ、水底地盤Ｇを掘削する掘削工程と、掘削器具２４により水底地盤Ｇに形成した掘削孔２６に、中空部材１８の内部を通して杭を設置する杭設置工程と、中空部材１８の内部を通して固定部材を掘削孔２６に設け、固定部材が凝固することにより杭を固定する杭固定工程と、を有する構成とした。【選択図】　図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の中空部材を連結したジャケット構造体を杭により水底地盤に設置するジャケット構造体の岩着方法において、
前記中空部材の内部に掘削器具を通して水底地盤側に移動させ、前記水底地盤を掘削する掘削工程と、
前記掘削器具により前記水底地盤に形成した前記掘削孔に、前記中空部材の内部を通して前記杭を設置する杭設置工程と、
前記中空部材の内部を通して固定部材を前記掘削孔に流入し、前記固定部材が凝固することにより前記杭を固定する杭固定工程と、
を有することを特徴とするジャケット構造体の岩着工法。
【請求項２】
前記杭は中空状に形成されており、
前記固定部材は、前記杭の内部を通って前記掘削孔に流入されることを特徴とする請求項１に記載のジャケット構造体の岩着工法。
【請求項３】
前記杭の側面には、複数の貫通孔が形成されていることを特徴とする請求項２に記載のジャケット構造体の岩着工法。
【請求項４】
前記中空部材の内部には前記杭の内部又は外部に至る流入部材が設けられており、前記固定部材は前記流入部材を通して前記掘削孔に流入されることを特徴とする請求項１項に記載のジャケット構造体の岩着工法。
【請求項５】
前記中空部材は、取付部材により前記水底地盤に取り付けられていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載のジャケット構造体の岩着工法。
【請求項６】
前記取付部材は、ワイヤーであることを特徴とする請求項５に記載のジャケット構造体の岩着工法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ジャケット構造体の岩着工法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、橋脚基礎としてジャケット構造体（図示省略）が知られている。
【０００３】
このジャケット構造体による橋脚基礎は、水底地盤に設置し、鋼管杭を水底地盤に打ち込み、ジャケット構造体を水底地盤に定着する方法が採用されているが、水底地盤が岩盤のように硬い地盤の場合、この方法を使うことができない。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
そこで、本発明は、上記事情に鑑みて成されたものであり、海底岩盤のように硬い水底地盤でも容易に定着させることができるジャケット構造体の岩着工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、上記課題を解決するため、以下の手段を採用する。
請求項１に記載の発明では、複数の中空部材を連結したジャケット構造体を杭により水底地盤に設置するジャケット構造体の岩着方法において、前記中空部材の内部に掘削器具を通して水底地盤側に移動させ、前記水底地盤を掘削する掘削工程と、前記掘削器具により前記水底地盤に形成した前記掘削孔に、前記中空部材の内部を通して前記杭を設置する杭設置工程と、前記中空部材の内部を通して固定部材を前記掘削孔に流入し、前記固定部材が凝固することにより前記杭を固定する杭固定工程と、
を有することを特徴とする。
【０００６】
本発明のジャケット構造体の岩着工法によれば、掘削工程において、中空部材の内部に掘削器具を通して水底地盤側に移動させ、水底地盤を掘削する。
次に、杭設置工程において、掘削器具により水底地盤に形成した掘削孔に、中空部材の内部を通して杭を設置する。
次に、杭固定工程において、中空部材の内部を通して固定部材を掘削孔に流入し、固定部材が凝固することにより杭を固定する。
以上により、本発明によれば、杭の打ち込み作業が不要となるため、水底地盤が岩盤のように硬い地盤でも、ジャケット構造体を設置し固定することができる。
加えて、掘削器具、杭及び固定部材は、全て中空部材の内部を通すことができるため、容易に施工することができる。
【０００７】
請求項２に記載の発明では、前記杭は中空状に形成されており、前記固定部材は、前記杭の内部を通って前記掘削孔に流入されることを特徴とする。
【０００８】
本発明によれば、杭は中空状に形成されており、固定部材はその自重により杭の内部を通って掘削孔に流入される。杭の先端から掘削孔に流入された固定部材は、杭内部の圧力により杭の外側面と掘削孔との隙間に押しやられる。この結果、掘削孔に固定部材を容易に流入させることができる。
また、杭の内部には固定部材が凝固して残るため、固定部材の分だけ杭の剛性が向上するとともに、杭の内部からの水の浸入を防止することができる。
【０００９】
請求項３に記載の発明では、前記杭の側面には複数の貫通孔が形成されていることを特徴とする。
【００１０】
本発明によれば、杭の側面には複数の貫通孔が形成されているため、杭内部の固定部材の一部は貫通孔から杭外部に流出していく。これにより、杭の先端からだけでなく杭の側面からも、杭の外側面と掘削孔との間に固定部材を流入させることができ、さらに流入作業を容易にすることができる。
【００１１】
請求項４に記載の発明では、前記中空部材の内部には前記杭の内部又は外部に至る流入部材が設けられており、前記固定部材は前記流入部材を通して前記掘削孔に流入されることを特徴とする。
【００１２】
本発明によれば、中空部材の内部には杭の内部又は外部に至る流入部材が設けられている。固定部材はこの流入部材を通って掘削孔に流入される。本発明においても、固定部材の流入作業を容易にすることができる。
【００１３】
請求項５に記載の発明では、前記中空部材は取付部材により前記水底地盤に取り付けられていることを特徴とする。
【００１４】
本発明によれば、中空部材は取付部材により水底地盤に取り付けられているため、ジャケット構造をより確実に固定することができる。
【００１５】
請求項６に記載の発明では、前記取付部材はワイヤーであることを特徴とする。
【００１６】
本発明によれば、取付部材はワイヤーであることが好ましい。取付部材をワイヤーとすることにより、チェーン等の他のものと比較して錆びを効果的に防止することができる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施形態に係るジャケット構造体の岩着工法について、図面を参照して説明する。図１は本発明に用いるジャケット構造体の構成図である。
【００１８】
先ず、本実施形態のジャケット構造体の構成について説明する。
【００１９】
図１に示すように、本実施形態のジャケット構造体１０は、水底地盤Ｇ上に設置するものであり、橋桁１４と橋脚１２を建設するためのものである。
【００２０】
このジャケット構造体１０は、連結部材１６によって連結された複数の中空状の杭ガイド部材（中空部材）１８と、この各杭ガイド部材１８の上端集合部に装着されたフーチング２０と、杭ガイド部材１８の内部に配置されジャケット構造体１０を水底地盤Ｇ上に固定する中空状の杭２２と、で構成されている。
【００２１】
次に、本発明のジャケット構造体の岩着工法について説明する。
【００２２】
先ず、台船（図示省略）等を用いてジャケット構造体１０を設置ポイントまで搬送する。
【００２３】
ジャケット構造体１０の設置ポイントまで搬送すると、ジャケット構造体１０を水中に落下させる。
【００２４】
次に、図３に示すように、掘削工程において、掘削ドリル（掘削部材）２４を杭ガイド部材１８の内部に挿入する。ここで、この掘削ドリル２４は、水上で杭ガイド部材１８の内部に挿入するため、挿入作業を容易にすることができる。
【００２５】
掘削ドリル２４を杭ガイド部材１８の内部を通して、水底地盤方向に移動させていく。
【００２６】
掘削ドリル２４が水底地盤付近に到達すると、掘削ドリル１８を作動させて水底地盤Ｇを掘削する。この掘削工程により、水底地盤Ｇに掘削孔２６が形成される。なお、掘削孔２６の径は、杭ガイド部材１８の径と同等か、または途中で掘削ドリル２４の径を大きくして掘削し杭ガイド部材１８の径よりも大きくすることが好ましい。
【００２７】
次に、図４に示すように、杭設置工程において、水上から中空状の杭２２を杭ガイド部材１８の内部に挿入する。杭ガイド部材１８の内部に挿入された杭２２はその自重により水底地盤Ｇに向けて落下していき、杭２２の先端が杭ガイド部材１８の先端から抜け出し、掘削孔２６に挿入される。これにより、杭２２を掘削孔２６に設置する。
なお、このとき、杭２２は、杭ガイド部材１８の内部から掘削孔２６に亘って位置している。
【００２８】
次に、図４に示すように、杭固定工程において、水上からセメントミルク（固定部材）２８が杭ガイド部材１８の内部に注がれる。杭ガイド部材１８の内部に注がれたセメントミルク２８は、その自重により落下していき、杭２２の内部を通って杭２２の先端部から掘削孔２６に流れ込む。杭２２の先端部から流出したセメントミルク２８は、杭２２内部からの圧力により杭２２の外周面と掘削孔２６との隙間に押しやられ、掘削孔２６の全体に広がっていく。
【００２９】
やがてセメントミルク２８は凝固し、杭２２が固定される。なお、この状態では、セメントミルク２８は、杭２２の外周面と掘削孔２６との隙間及び杭２２の内部に充填されている。本実施形態で用いるセメントミルク２８は、水が混入した場合でも凝固するもの（周知のもの）が用いられている。
【００３０】
また、本実施形態で用いられる杭２２の長さは、掘削孔２６の底部から杭ガイド部材１８の上端部までの距離に相当する長いものが好ましい。この場合、セメントミルク２８は、杭２２の内部のみを通って掘削孔２６に注がれる。
【００３１】
さらに、杭２２の長さは、杭２２が掘削孔２６に設置されたときに、掘削孔２６から杭ガイド部材１８の内部わずかに届く程度の短いものでも良い。この場合、セメントミルク２８は、杭ガイド部材１８の内部を通った後、さらに杭２２の内部を通って掘削孔２６に注がれる。
【００３２】
なお、杭２２を中実状に形成した場合でも良く、この場合、セメントミルク２８は、杭ガイド部材１８の内面と杭２２の外周面との隙間を通って掘削孔２６に注がれる。
【００３３】
以上のように、本発明のジャケット構造体の岩着工法によれば、杭２２の打ち込み作業（打設作業）が不要となるため、水底地盤Ｇが岩盤のように硬い地盤でも、ジャケット構造体１０を設置し固定することができる。
加えて、掘削ドリル２４、杭２２及びセメントミルク２８は、全て杭ガイド部材１８又は杭２２の内部を通すことができるため、容易に施工することができる。
【００３４】
特に本発明では、セメントミルク２８が杭２２の内部にも充填されているので杭２２の剛性を向上させることができるとともに、セメントミルク２８自体が止水の機能を有するため杭２２の内部からの水の浸入を阻止することができる。
【００３５】
ここで、別形態のジャケット構造体の岩着工法について説明する。
【００３６】
図示しないが、杭の外周面に杭内部と杭外部とを連通する貫通孔を形成しても良い。この場合、セメントミルクは、杭の下端部からだけでなく、貫通孔を通って掘削孔２６に注がれる。この結果、セメントミルクの掘削孔２６への注入作業を効率良くすることができる。
【００３７】
また、図５に示すように、中空状の杭２２の内部に中空状の注入パイプ（流入部材）３０を挿入し、この注入パイプ３０を通してセメントミルク２８を掘削孔２６に注入しても良い。これにより、杭２２の長さが短い場合でも、セメントミルク２８を容易に掘削孔２６に注ぐことができる。また、同時に、注入パイプ３０を挿入することにより杭２２の剛性を向上させることができ、ジャケット構造体１０を確実に固定することができる。
【００３８】
なお、図示しないが、この注入パイプは、杭の内部に限られず、杭の外部に設置しても良い。この場合、注入パイプは、杭ガイド部材内部及び杭の外部に位置するようになる。
【００３９】
さらに、図２に示すように、杭ガイド部材１８に取付具３２によりワイヤー（取付部材）３４を取付け、ワイヤー３４の他端をアンカーボルト３６をに取付け、水底地盤Ｇに固定しても良い。これにより、より確実にジャケット構造体１０を水底地盤Ｇに固定することができる。また、特に、ワイヤー３４を用いることにより、チェーンなど他の取付部材を用いる場合と比較して錆びを効果的に防止することができる。
【００４０】
また、図６に示すように、杭ガイド部材１８の下端部に小型の固定部材４０を取付け、この固定部材４０の下面に取り付けられた複数の突起部４２により水底地盤Ｇに固定しても良い。この場合、ジャケット構造体１０を水中に落下させるだけで、その自重によりジャケット構造体１０が沈んでいき、やがて突起部４２が水底地盤Ｇに突き刺さる。これにより、さらに容易にジャケット構造体１０を水底地盤Ｇに固定することができる。なお、この場合にも、杭は不要となる。
【００４１】
さらに、図７に示すように、予めジャケット構造体１０の設置個所に、下面に複数の突起部５０を取り付けた下側固定部材５２を水底地盤Ｇに取り付けても良い。そして、杭ガイド部材１８の下端部に取り付けた上側固定部材５４を下側固定部材５２と係合させ、ジャケット構造体１０を固定させても良い。
ここで、上側固定部材５４と下側固定部材５２との係合は、例えば上側固定部材５４に凸部（図示省略）を形成し、下側固定部材５２に凹部（図示省略）を形成し、凸部を凹部に嵌め込んで係合させることが好ましい。
この場合も、さらに容易にジャケット構造体１０を水底地盤Ｇに固定することができる。なお、この場合にも、杭は不要となる。
【００４２】
また、図示しないが、掘削孔の径が杭の径と比較してやや小さくなるように掘削孔を掘削し、その掘削孔に杭を打設しても良い。これにより、掘削孔と杭との摩擦力を大きくすることができ、ジャケット構造体を水底地盤により確実に固定することができる。
【００４３】
さらに、図示しないが、掘削孔に打設すると径が広がるホールインアンカー杭を用いても良い。この場合も同様に、掘削孔と杭との摩擦力を大きくすることができ、ジャケット構造体を水底地盤により確実に固定することができる。
【００４４】
【発明の効果】
以上説明した本発明のジャケット構造体の岩着工法においては、以下の効果を奏する。
【００４５】
請求項１記載の発明では、杭の打ち込み作業が不要となるため、水底地盤が岩盤のように硬い地盤でも、ジャケット構造体を設置し固定することができる。
加えて、掘削器具、杭及び固定部材は、全て中空部材の内部を通すことができるため、容易に施工することができる。
【００４６】
請求項２記載の発明では、掘削孔に固定部材を容易に流入させることができる。
また、杭の内部には固定部材が凝固して残るため、固定部材の分だけ杭の剛性が向上するとともに、杭の内部からの水の浸入を防止することができる。
【００４７】
請求項３記載の発明では、杭の先端からだけでなく杭の側面からも、杭の外側面と掘削孔との間に固定部材を流入させることができ、さらに流入作業を容易にすることができる。
【００４８】
請求項４記載の発明では、固定部材の流入作業を容易にすることができる。
【００４９】
請求項５記載の発明では、中空部材は取付部材により水底地盤に取り付けられているため、ジャケット構造をより確実に固定することができる。
【００５０】
請求項６記載の発明では、取付部材をワイヤーとすることにより、チェーン等の他のものと比較して錆びを効果的に防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を構成するジャケット構造体の構成図である。
【図２】本発明を構成する別形態のジャケット構造体の構成図である。
【図３】本発明を構成する掘削工程を示す工程図である。
【図４】本発明を構成する杭固定工程を示す図である。
【図５】本発明を構成する別形態の杭固定工程を示す図である。
【図６】本発明を構成するジャケット構造体を水底地盤に固定する別の固定方法を示した図である。
【図７】本発明を構成するジャケット構造体を水底地盤に固定する別の固定方法を示した図である。
【符号の説明】
１０　　ジャケット構造体
１８　　杭ガイド部材（中空部材）
２２　　杭
２４　　掘削ドリル（掘削器具）
２６　　掘削孔
２８　　セメントミルク（固定部材）
３０　　注入部材（流入部材）
３４　　ワイヤー（取付部材）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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