(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
下端に均し面を有し、開閉可能なグラブバケットを使用して、海底に構築された捨石基礎上を整形する施工方法であって、
前記グラブバケットを閉じた状態で、クレーンに吊り下げられたグラブバケットを海上から降下させて、その下端の前記均し面を前記捨石基礎の均し範囲に接触させることで、該均し範囲の深度を測定する深度測定ステップと、
該深度測定ステップにより測定された測定深度が所定深度よりも浅い場合には、前記グラブバケットの開閉動作により前記均し範囲を掘削し、所定深度よりも深い場合には、前記グラブバケットにより石材を把持、運搬して前記均し範囲に投入して、その高さを調整する高さ調整ステップと、
該高さ調整ステップの後、前記グラブバケットを閉じた状態でその下端の前記均し面を、前記均し範囲に衝突させることでその均し範囲をならす均しステップと、
を、同一の前記グラブバケットを使用して施工することを特徴とする捨石基礎の施工方法。
【請求項２】
前記グラブバケットは、その開閉方向に直交する幅方向が水平方向に対して傾斜するように吊り下げ可能な構造を有しており、
前記捨石基礎の法面上を整形する場合には、
前記グラブバケットを、前記法面の勾配に略一致するように、その幅方向が水平方向に対して傾斜するように吊り下げる傾斜ステップを含むことを特徴とする請求項１に記載の捨石基礎の施工方法。
【請求項３】
前記グラブバケットは、前記均し面が分割するように開閉することを特徴とする請求項１または２に記載の捨石基礎の施工方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、海底に構築された捨石基礎上を整形する捨石基礎の施工方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、防波堤等の構築に際しては、ケーソン等の構造物を設置固定するために、海底に断面略台形状の基礎捨石（基礎マウンドとも称する）が構築される。この基礎捨石の構築工程は、まず、ガット船から基礎用捨石をグラブバケットで把持、運搬して、概略的に基礎捨石を構築して、引き続き、該捨石基礎上を整形する作業が行われる。そして、捨石基礎上を整形する際には、潜水士が小型のバケットを使用して石材を一つ一つ移動させて、同時に潜水士が均し作業も行っていた。
【０００３】
しかしながら、従来の捨石基礎上を整形する施工方法では、以下の問題が発生している。
（１）作業する水深が１５ｍを超えると、潜水士への負担が大きくなり減圧症の発病リスクが増大する。
（２）作業する水深が深くなると、１回の潜水可能時間が減少して、かつ、連続潜水を行うための浮上減圧時間及び待機時間が増加して作業効率が低下する。
（３）８００〜１０００ｋｇ／個の基礎捨石や被覆石の潜水士よる均し作業は、石材が重いので非常に体力を消耗し、減圧症の発病リスクを増大させる。さらに、近年潜水士の数も減少しており、潜水作業の担い手が不足している状態である。
【０００４】
そこで、潜水士への負担を軽減して、捨石基礎上を均すものとして提案された従来技術として、特許文献１には、水中捨石基礎上に設置するケーソン等の構造体に対応する高さを有する鋼材組立製の支枠の下端に、極厚鋼板製の錘板を固定するとともに、前記支枠の所要部位に、前記錘板の底面を起点としてこの支枠の高さ方向に走行する目盛尺を設けてなる水中捨石基礎圧密均し用重錘が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開昭６０−１０５７１４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１の発明に採用された基礎圧密均し用重錘では、当然ながら、捨石の把持、運搬及び掘削もできないために、特に、捨石基礎上に凹凸がある場合など、クレーンに対する捨石基礎圧密均し重錘及びグラブバケットの着脱作業を複数回行う必要があり、作業の効率化を図ることができない。
【０００７】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、捨石基礎上に凹凸がある場合でも、均し作業までの一連の整形作業を、効率的に行うことができる捨石基礎の施工方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、上記課題を解決するための手段として、請求項１に記載した発明は、下端に均し面を有し、開閉可能なグラブバケットを使用して、海底に構築された捨石基礎上を整形する施工方法であって、前記グラブバケットを閉じた状態で、クレーンに吊り下げられたグラブバケットを海上から降下させて、その下端の前記均し面を前記捨石基礎の均し範囲に接触させることで、該均し範囲の深度を測定する深度測定ステップと、該深度測定ステップにより測定された測定深度が所定深度よりも浅い場合には、前記グラブバケットの開閉動作により前記均し範囲を掘削し、所定深度よりも深い場合には、前記グラブバケットにより石材を把持、運搬して前記均し範囲に投入して、その高さを調整する高さ調整ステップと、該高さ調整ステップの後、前記グラブバケットを閉じた状態でその下端の前記均し面を、前記均し範囲に衝突させることでその均し範囲をならす均しステップと、を、同一の前記グラブバケットを使用して施工することを特徴とするものである。
請求項１の発明では、クレーンに装着されたグラブバケットにより、深度測定ステップにて、捨石基礎上の均し範囲の凹凸を正確に測定することができ、また、高さ調整ステップにて、掘削または投石により、捨石基礎上の均し範囲の凹凸を無くすことができ、さらに、均しステップにて、グラブバケットの下端に備えた均し面により、捨石基礎上の均し範囲を略均一にならすことができる。
これにより、クレーンに装着された、下端に均し面を有して、同一の、開閉可能なグラブバケットにより、深度測定ステップ、高さ調整ステップ及び均しステップを行うので、作業の効率化を図ることができる。
【０００９】
請求項２に記載した発明は、請求項１に記載した発明において、前記グラブバケットは、その開閉方向に直交する幅方向が水平方向に対して傾斜するように吊り下げ可能な構造を有しており、前記捨石基礎の法面上を整形する場合には、前記グラブバケットを、前記法面の勾配に略一致するように、その幅方向が水平方向に対して傾斜するように吊り下げる傾斜ステップを含むことを特徴とするものである。
請求項２の発明では、幅方向を水平方向に対して傾斜させて吊り下げ可能な構造を備えているグラブバケットを使用すれば、捨石基礎の法面においても、支障なく、その法面の整形作業を行うことができる。
【００１０】
請求項３に記載した発明は、請求項１または２に記載した発明において、前記グラブバケットは、前記均し面が分割するように開閉することを特徴とするものである。
請求項３の発明では、石材の掘削、運搬及び投石できる機能に加え、捨石基礎上を均す重錘としての機能を有するグラブバケットを使用しているので、特に、高さ調整ステップ及び均しステップを効率良く行うことができる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、捨石基礎上に凹凸がある場合でも、均し作業までの一連の整形作業を、クレーンに装着されたグラブバケットにより、効率的に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】図１は、本発明の実施の形態に係る捨石基礎の施工方法に使用されるグラブバケットの正面図である。
【図２】図２は、図１のグラブバケットの側面図である。
【図３】図３は、開閉用ロープが巻回されるアッパシーブ及びロアシーブを模式的に示す図である。
【図４】図４は、図１のグラブバケットであって、一対のシェルを開放した状態の正面図である。
【図５】図５は、図１のグラブバケットを、その幅方向を水平方向に対して傾斜させて各支持用ロープにより吊り下げた状態の側面図である。
【図６】図６は、グラブバケットによって、捨石基礎上を整形する方法を段階的に示した図である。
【図７】図７は、図６から連続する、捨石基礎上を整形する方法を段階的に示した図である。
【図８】図８は、グラブバケットによって、捨石基礎上を整形する方法を段階的に示した拡大図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明を実施するための形態を図１〜図８に基づいて詳細に説明する。
図６及び図７に示されるように、海底に構築した捨石基礎１１０上を整形する際には、起重機船１００のクレーン１２０から吊り下げられたグラブバケット１が使用される。まず、当該グラブバケット１を図１〜図５に基づいて説明する。
【００１４】
グラブバケット１には、いわゆるクラムシェル型の幅広バケットが採用される。以下にその構造について説明するが、説明の便宜上、図１における左右方向を開閉方向と称し、図２における左右方向を幅方向と称する。なお、以下のグラブバケット１の説明では、捨石基礎１１０上を整形するための主要な構成部材及びその動作を説明しており、その他多くの補強部材、連結部材及びその連結構造等についてはその説明を省略する。
【００１５】
図１及び図２に示すように、グラブバケット１は、その下端に、開閉方向に沿って開閉するように分割された一対のシェル２、２が設けられる。各シェル２は幅方向に所定長さで延びている。一対のシェル２、２の下端が開閉することで、捨石等を把持（掘削）及び運搬することが可能となる。詳しくは、各シェル２は、正面視形状（図１参照）が略三角形状を呈し、幅方向に間隔を置いて配置される複数のリブ本体４と、各リブ本体４間の下端開口を塞ぐ底壁部５とから構成される。一対のリブ本体４には、互いに対向する部位に上下方向に延びる直線部７が形成される。各リブ本体４には、直線部７から上方に配置され、後述するロアシーブボックス２５のシェル側連結部２６と回動自在に連結される第１連結部８と、直線部７から開閉方向に沿って最も離間する位置に配置され、連結ロッド１４の下端と回動自在に連結される第２連結部９とが形成される。そして、一対のシェル２、２を閉塞すると、一対のリブ本体４、４の各直線部７、７が互い当接される。
【００１６】
連結ロッド１４は、一対のシェル２それぞれに対応して備えられている。連結ロッド１４は、一つのシェル２に対して、幅方向に沿って間隔を置いて複数配置される。各連結ロッド１４は略上下方向に延びている。各連結ロッド１４の下端が、シェル２の各リブ本体４の第２連結部９に回動自在に連結される。一方、各連結ロッド１４の上端が、後述する上部支持体３５の各上部フレーム３６に回動自在に連結される。各連結ロッド１４、１４を覆うように一体的にカバー本体１５が設けられる。カバー本体１５は板状に形成される。カバー本体１５には、間隔を置いて複数の開口部１６が形成される。
【００１７】
一対のシェル２、２の下端には、スクリード部材２０が一体的に連結される。該スクリード部材２０は、一対のシェル２、２それぞれに対応して備えられる平面視略矩形状の底板２１、２１と、該底板２１、２１とシェル２、２の下端とを連結する複数の棒状支持部２２とを備えている。底板２１は、その開閉方向に沿う長さが、シェル２の開閉方向に沿う長さより僅かに短く設定され、その幅方向に沿う長さは、シェル２の幅方向に沿う長さに設定される。各底板２の下面が均し面に相当する。そして、一対のシェル２、２が閉塞すると、スクリード部材２０の各底板２１、２１の下面が同一平面上に位置する。
【００１８】
一対のシェル２、２の上方で、開閉方向略中央部位にロアシーブボックス２５が配置される。ロアシーブボックス２５は幅方向に延びる。ロアシーブボックス２５には、幅方向に間隔を置いて複数のシェル側連結部２６が一体的に形成される。各シェル側連結部２６は上下方向に延びる。そして、各シェル側連結部２６の下端の開閉方向両端に、一対のシェル２、２の各リブ本体４の第１連結部８、８がそれぞれ回転自在に連結される。ロアシーブボックス２５の下部で幅方向中央部位には、開閉方向に延びるロアセンタピン２７が挿通されている。また、図３に模式的に示すように、ロアシーブボックス２５内で幅方向中央付近に、ロアシーブ２９が４個配置される。そのうちの２個が１本の開閉用ロープ３０を案内して、ほかの２個が、もう１本の開閉用ロープ３０を案内する。
【００１９】
グラブバケット１には、その上端に上部支持体３５が配置される。上部支持体３５は、幅方向に沿って間隔を置いて複数設けられ、開閉方向に延びる上部フレーム３６と、各上部フレーム３６の開閉方向両端でその上面に一体的にそれぞれ連結され、幅方向に延びる傾斜設定用フレーム３７と、各傾斜設定用フレーム３７にジョイントピン４７を介して着脱自在に配置される上部支持本体３８とから配置される。各上部フレーム３６の開閉方向両端に、一対の連結ロッド１４、１４の上端が回動自在にそれぞれ連結される。各傾斜設定用フレーム３７には、長手方向（幅方向）に沿って間隔を置いて複数の挿通孔４０が形成される。上部支持本体３８は、幅方向略中央付近に配置される。上部支持本体３８の開閉方向両側に三角状支持板４３、４３がそれぞれ配置される。各三角状支持板４３、４３にはアッパセンタピン４４が連結される。該アッパセンタピン４４は上部支持本体３８を回転自在に支持する。各三角状支持板４３、４３の上端には、支持部材５５、５５がそれぞれ一体的に連結される。各支持部材５５、５５に各支持用ロープ５０、５０の一端がそれぞれ支持される。
【００２０】
三角状支持板４３の下端で開閉方向両端には、ジョイントピン４７が挿通される挿通孔４８、４８が形成される。なお、一対のシェル２、２をその幅方向が水平方向に対して傾斜しないようにしてグラブバケット１を各支持用ロープ５０により吊り下げるには、図２に示すように、三角状支持板４３の各挿通孔４８、４８と、傾斜設定用フレーム３７の幅方向略中央付近に形成され、間隔を置いた各挿通孔４０、４０（最も右側に位置する挿通孔４０、右から６番目の挿通孔４０）とに各ジョイントピン４７、４７をそれぞれ挿通して、三角状支持板４３（上部支持本体３８）と各傾斜設定用フレーム３７とを連結するようにする。
【００２１】
上部支持本体３８の下方にアッパシーブボックス４２が配置される。アッパシーブボックス４２内には、図３に示すように、２個のアッパシーブ５２、５２が配置される。そのうちの１個のアッパシーブ５２が１本の開閉用ロープ３０を案内して、そのほかの１個のアッパシーブ５２が、１本の開閉用ロープ３０を案内する。上部支持本体部３８の上端で開閉方向の両端には、各開閉用ロープ３０の先端を係止する係止部５４、５４がそれぞれ形成される。上部支持本体部３８の上面で開閉方向両端には、開閉用ロープ３０を案内する一対のガイドローラ５３、５３（図１参照）がそれぞれ配置される。そして、各開閉用ロープ３０の一端は、図３に示すように、一対のガイドローラ５３、５３、ロアシーブボックス２５内の２個のロアシーブ２９、２９及びアッパシーブボックス４２内の１個のアッパシーブ５２に案内されて係止部５４に係止される。
【００２２】
２本の開閉用ロープ３０、３０の他端は、クレーン１２０に備えられた開閉用巻取機（図示略）にそれぞれ巻回される。また、２本の支持用ロープ５０、５０の他端はクレーン１２０に備えられた支持用巻取機（図示略）にそれぞれ巻回されている。
そして、グラブバケット１を昇降させるには、支持用巻取機を駆動させることで、グラブバケット１が昇降する。また、グラブバケット１の一対のシェル２、２を開閉する際には、開閉用巻取機の駆動により各開閉用ロープ３０、３０を繰り出して（巻き下げて）、図４に示すように、ロアシーブボックス２５を下方に移動させることで、一対のシェル２、２が、各シェル２の各リブ本体４の第１連結部８、８とロアシーブボックス２５のシェル側連結部２６の開閉方向両端との連結箇所を中心に互い離間する方向にそれぞれ回動して、最終的に一対のシェル２、２の各リブ本体４の直線部７、７が離れて開放される。
【００２３】
一方、図１に示すように、開閉用巻取機の駆動により各開閉用ロープ３０、３０を巻き上げてロアシーブボックス２５を上方に移動させることで、一対のシェル２、２が、各シェル２の各リブ本体４の第１連結部８、８とロアシーブボックス２５のシェル側連結部２６の開閉方向両端との連結箇所を中心に互い近接する方向にそれぞれ回動して、最終的に一対のシェル２、２の各リブ本体４の直線部７、７が互いに当接して閉塞される。この開閉時には、一対のシェル２、２の下端に設けたスクリード部材２０の各底板２１、２１は、各シェル２、２と共にそれぞれ回動するようになる。
【００２４】
また、グラブバケット１を、その幅方向（一対のシェル２、２の開閉方向に対して直交する方向）を水平方向に対して傾斜させて、各支持用ロープ５０、５０により吊り下げるには、まず、各傾斜設定用フレーム３７と各三角状支持板４３とを連結する２本のジョイントピン４７を取り外して、両者の連結を解除する。次に、例えば、図５に示すように、傾斜設定用フレーム３７の開閉方向他端の挿通孔４０（最も左側に位置する挿通孔４０）と三角状支持板４３の下端で開閉方向他端に設けた挿通孔４８とを連通させてこれらの挿通孔４０、４８にジョイントピン４７を挿通する。さらに、グラブバケット１を所望の傾斜姿勢に設定すべく選択された傾斜設定用フレーム３７の挿通孔４０（左から４番目に位置する挿通孔４０）と三角状支持板４３の下端で開閉方向一端に設けた挿通孔４８とを連通させて、これらの挿通孔４０、４８にジョイントピン４７を挿通する。
【００２５】
これにより、グラブバケット１を、その幅方向が水平方向に対して所定角度で傾斜するように、各支持用ロープ５０により吊り下げることが可能になる。なお、グラブバケット１を、その幅方向が水平方向に対して所定角度で傾斜するように、各支持用ロープ５０により吊り下げた状態でも、各開閉用ロープ３０の巻き上げ、または繰り出し（巻き下げ）による一対のシェル２、２の開閉動作は何ら問題なく作動する。
【００２６】
次に、上述のグラブバケット１を使用して、海底に構築された捨石基礎１１０上を整形する施工方法を説明する。
海底に構築された捨石基礎１１０上の整形は、頂面１１０ｂ、法面１１０ａの順序で整形される。
最初に、捨石基礎１１０の法面１１０ａを整形する施工方法を図６〜図８に基づいて具体的に説明する。
まず、グラブバケット１を、その幅方向が水平方向に対して傾斜するように（図５の状態）、各支持用ロープ５０により吊り下げるようにする。この傾斜角度は、法面１１０ａの勾配と一致するようにする。この時、グラブバケット１の一対のシェル２、２は閉じた状態となっている。
【００２７】
次に、起重機船１００を所定場所に停船させて位置決めした状態で、深度測定ステップが行われる。図６（ａ）及び（ｂ）に示すように、図１及び図２も参照しながら、深度測定ステップでは、グラブバケット１を海上から降下させて、グラブバケット１の下端に備えたスクリード部材２０の底板２１、２１の下面（均し面）を、捨石基礎１１０の法面１１０ａの均し範囲（一部位）に接触させることで、該均し範囲の深度を測定する。
【００２８】
次に、高さ調整ステップが行われる。該高さ調整ステップでは、深度測定ステップにより測定された測定深度が所定深度よりも浅い場合、すなわち、均し範囲が凸状となっている場合には、グラブバケット１の一対のシェル２、２を開閉させながら均し範囲を掘削して、その高さを調整する。一方、深度測定ステップにより測定された測定深度が所定深度よりも深い場合、すなわち、均し範囲が凹状となっている場合には、図６（ｃ）に示すように、図８（ａ）及び（ｂ）も参照しながら、グラブバケット１の一対のシェル２、２により起重機船１００から基礎用捨石（または被覆用捨石）を把持、運搬して、基礎用捨石（または被覆用捨石）をその均し範囲の凹状箇所１１２に投入して、その高さを調整する。高さ調整ステップの後は、グラブバケット１の一対のシェル２、２は閉じた状態とする。
なお、法面１１０ａの均し精度を高めるために、深度測定ステップ及び高さ調整ステップを繰り返し行ってもよい。
【００２９】
次に、均しステップが行われる。図７（ｄ）及び（ｅ）に示すように、図８（ｃ）及び（ｄ）も参照しながら、均しステップでは、グラブバケット１を海中で繰り返し昇降させて、グラブバケット１の下端に備えたスクリード部材２０の底板２１、２１の下面（均し面）を、法面１１０ａの均し範囲に繰り返し衝突させることでその均し範囲をならすようにする。これにより、捨石基礎１１０の法面１１０ａの一部位（一均し範囲）の整形作業が完了となる。
【００３０】
次に、起重機船１００を次の所定場所に停船させて位置決めした後、法面１１０ａの次の部位（次の均し範囲）に対して、上述した深度測定ステップ、高さ調整ステップ及び均しステップを行う。
【００３１】
次に、捨石基礎１１０の頂面１１０ｂを整形する施工方法を説明する。
グラブバケット１を、その幅方向が水平方向に対して傾斜していない状態（図１の状態）で、各支持用ロープ５０にて吊り下げるようにする。この時、グラブバケット１の一対のシェル２、２は閉じた状態となっている。その後、上述した深度測定ステップ、高さ調整ステップ及び均しステップを行い、捨石基礎１１０の頂面１１０ｂの整形作業を行うことができる。
【００３２】
以上説明したように、本発明の実施の形態では、上述したグラブバケット１を使用して、捨石基礎１１０の、特に、法面１１０ａ上を整形する場合には、グラブバケット１を、法面１１０ａの勾配に略一致するように、その幅方向が水平方向に対して傾斜するように吊り下げる傾斜ステップと、グラブバケット１の一対のシェル２、２を閉じた状態で、グラブバケット１を海上から降下させて、そのスクリード部材２０の底板２１、２１の下面（均し面）を捨石基礎１１０の均し範囲に接触させることで、該均し範囲の深度を測定する深度測定ステップと、該深度測定ステップにより測定された測定深度が所定深度よりも浅い場合には、グラブバケット１により均し範囲を掘削し、所定深度よりも深い場合には均し範囲に基礎用捨石（または被覆用捨石）を投入する高さ調整ステップと、該高さ調整ステップの後、該グラブバケット１の下端に備えたスクリード部材２０の底板２１、２１の下面（均し面）を均し範囲に衝突させることでその均し範囲をならす均しステップと、を実施する。これにより、捨石基礎１１０上の法面１１０ａに凹凸がある場合でも、その法面１１０ａの均し作業までの一連の整形作業を、効率的に行うことができる。
【００３３】
また、本発明の実施の形態では、捨石基礎１１０の頂面１１０ｂ上を整形する場合、深度測定ステップの前工程である傾斜ステップを省くだけで、その整形作業を効率良く行うことができる。
【符号の説明】
【００３４】
１  グラブバケット，２  シェル，２０  スクリード部材，２１  底板（下面が均し面），１１０  捨石基礎，１１０ａ  法面，１１０ｂ  頂面
【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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【図８】
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