(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
仮置きした沈埋函の位置を調整する沈埋函の位置調整装置であって、
前記沈埋函と略同等の断面形状を持つ調整函体と、
前記沈埋函の位置を上下方向へ移動可能な上下移動装置と、
前記沈埋函の位置を沈埋函軸方向に対して横方向へ移動可能な横移動装置と、からなり、
前記沈埋函の軸方向に略直交する方向に沈埋函の位置を修正することを可能とした、
沈埋函の位置調整装置。
【請求項２】
請求項１に記載する沈埋函の位置調整装置において、
前記横移動装置を覆帯式により構成し、前記調整函体の下部に配置したことを特徴とする、
沈埋函の位置調整装置。
【請求項３】
請求項１に記載する沈埋函の位置調整装置において、
前記横移動装置を前記調整函体の両側面に配置する横移動ジャッキと、
前記横移動ジャッキの反力を受ける支承板と、より構成し、
前記横移動ジャッキの押し出しにより前記沈埋函を押し出しの反対方向へ移動することを特徴とする、
沈埋函の位置調整装置。
【請求項４】
仮置きした沈埋函の位置調整方法であって、
請求項１乃至請求項３のいずれかに記載する沈埋函の位置調整装置を沈埋函に取り付けて、
前記沈埋函の仮置き後、前記位置調整装置によって前記沈埋函の位置を調整し、
前記沈埋函を所定の位置に固定した後、前記位置調整装置を切り離して、
以後前記位置調整装置を他の沈埋函の位置調整装置として転用することを特徴とする、
沈埋函の位置調整方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、沈埋函の位置調整装置および位置調整方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
運河、海峡など、水路下にトンネルを構築する方法として、沈埋トンネル工法がある。
この方法は、ドライドックや造船ドック等の陸上部で製作した沈埋函ａ１を、船で所定の場所まで曳航し、沈埋函ａ１のバラストタンクに注水する等水中での重量を増加させた後、クレーン船やバージ等により吊ワイヤを繰り出しながら沈埋函ａ１を降下する。
仮置きした沈埋函ａ１は、既設沈埋函ａ２の仮受ブラケット（図示せず）と鉛直ジャッキｂによって仮に支持され、引き寄せジャッキにて既設沈埋函ａ２に引き寄せられる。次に沈埋函ａ１と沈埋函ａ２の間に配置するバルクヘッド間の海水を排水することで、新たに沈設する沈埋函ａ１が水圧で既設沈埋函ａ２へ移動し、ガスケットが圧縮されて水圧接合される。
このようにして、既設の沈埋函ａ２に函体を順次接続してゆき、１本に構築した長いトンネルを埋め戻して沈埋トンネルを構築する。
【０００３】
この沈埋函ａ１の沈設の一過程として、沈埋函ａ１を引き寄せる前及び水圧接合後に、新たに構築する沈埋函ａ１の軸方向をトンネル軸方向と一致させる調整作業が必要である。
従来は、図６に示すように沈埋函ａ１を設置する地盤に先行して、基礎杭ｄ２等により支持した仮支承台ｄ１を設置しておき、この上に沈埋函ａ１を支持し、鉛直ジャッキｂによって高さ調整を行っている。
また、トンネル軸の線形の修正は、沈設後に既設沈埋函ａ２と沈設した沈埋函ａ１のバルクヘッド間内に軸方向修正ジャッキｃを複数設置して、各々のジャッキの伸長量を変化させることによって線形修正を行う。上記作業により所定の位置に配置した沈埋函ａ１の下部に基礎充填材ｅの注入を行い、所定の期間を経て鉛直ジャッキｂを解放する。その後、所定の埋め戻しにより沈埋函ａ１を拘束した後、軸方向修正ジャッキｃを解放することによって、沈埋トンネルを構築する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
前記した従来の沈埋函の位置調整方法にあっては、次のような問題点がある。
＜イ＞仮置きする沈埋函の支持のため、また沈埋函の高さを調整するために、仮支承台や基礎杭等を沈埋函毎に構築する必要がある。このため、多大な工事費用と工事期間が必要であり非常に不経済である。
＜ロ＞また、この仮支承台の設置には±５ｃｍ以内の精度高さが要求されている。
この精度を確保するため、仮支承台等の構築および測量につき、数多くの潜水夫が潜水作業に幾度となく動員され、高い危険性を伴う。
＜ハ＞沈埋函を接合した後に軸方向の修正を必要とする場合がある。
多大な水圧力がかかる沈埋函の修正には、極めて大容量の能力を有する軸方向修正ジャッキが複数必要とされるため、ジャッキの製作コストおよび施工期間がかかり不経済である。
【０００５】
【発明の目的】
本発明は上記したような従来の問題を解決するためになされたもので、沈埋函の位置調整装置および位置調整方法を提供することを目的とする。
特に、仮置きする沈埋函の支持のため、また沈埋函の高さを調整するために必要とされる仮支承台や基礎杭等の設置を不要とした沈埋函の位置調整装置および位置調整方法を提供することを目的としている。
更に、大深度での沈埋トンネルの構築を容易に、また安全を確保した作業ができる沈埋函の位置調整装置および位置調整方法を提供することを目的としている。
また、新たに沈設する沈埋函の位置をトンネル線形に沿って容易に調整することができる沈埋函の位置調整装置および位置調整方法を提供することを目的としている。
さらに、沈埋函の軸方向の修正に軸方向修正ジャッキを必要としない沈埋函の位置調整装置および位置調整方法を提供することを目的としている。
このうえ、沈埋函毎に製造する必要のない転用して使用することのできる経済的な沈埋函の位置調整装置および位置調整方法を提供することを目的としている。
本発明は、これらの目的の少なくとも一つを達成するものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記のような目的を達成するために、本発明の沈埋函の位置調整装置および位置調整方法は、仮置きした沈埋函の位置を調整する沈埋函の位置調整装置であって、前記沈埋函と略同等の断面形状を持つ調整函体と、前記沈埋函の位置を上下方向へ移動可能な上下移動装置と、前記沈埋函の位置を沈埋函軸方向に対して横方向へ移動可能な横移動装置と、からなり、前記沈埋函の軸方向に略直交する方向に沈埋函の位置を修正することを可能としたことを特徴とするものである。
【０００７】
また、本発明の沈埋函の位置調整装置および位置調整方法は、仮置きした沈埋函の位置を調整する沈埋函の位置調整装置であって、前記沈埋函と略同等の断面形状を持つ調整函体と、前記沈埋函の位置を上下方向へ移動可能な上下移動装置と、前記沈埋函の位置を沈埋函軸方向に対して横方向へ移動可能な横移動装置と、からなり、前記横移動装置を覆帯式により構成し、前記調整函体の下部に配置し、前記沈埋函の軸方向に略直交する方向に沈埋函の位置を修正することを特徴とするものである。
【０００８】
さらに、本発明の沈埋函の位置調整装置および位置調整方法は、仮置きした沈埋函の位置を調整する沈埋函の位置調整装置であって、前記沈埋函と略同等の断面形状を持つ調整函体と、前記沈埋函の位置を上下方向へ移動可能な上下移動装置と、前記沈埋函の位置を沈埋函軸方向に対して横方向へ移動可能な横移動装置と、からなり、前記横移動装置を前記調整函体の両側面に配置する横移動ジャッキと、前記横移動ジャッキの押し出しにより前記沈埋函を押し出しの反対方向へ移動することによって、前記沈埋函の軸方向に略直交する方向に沈埋函の位置を修正することを特徴とするものである。
【０００９】
このほか、仮置きした沈埋函の位置調整方法であって、前記のいずれかに記載する沈埋函の位置調整装置を沈埋函に取り付けて、前記沈埋函の仮置き後、前記位置調整装置によって前記沈埋函の位置を調整し、前記沈埋函を所定の位置に固定した後、前記位置調整装置を切り離して、以後前記位置調整装置を他の沈埋函の位置調整装置として転用することを特徴とするものである。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下図面を参照しながら本発明の実施の形態について説明する。
【００１１】
＜イ＞全体の構成
本発明の位置調整装置１は、沈埋函５１と略同等の断面形状を有する調整函体２によって外郭を形成し、その両端をバルクヘッド６３で閉鎖する。調整函体２には、位置調整装置１を沈埋函５１軸方向に対して上下、左右方向へ移動することのできる上下移動装置３、横移動装置４をそれぞれ配置している。
バルクヘッド６３には、せん断キー６１および引寄ジャッキ６２等を配置し、これらによって位置調整装置１を沈埋函５１の軸方向に接続する。
この結果、位置調整装置１を移動することで位置調整装置１と一体に形成する沈埋函５１の位置を修正することができる。
【００１２】
＜ロ＞沈埋函
沈埋函５１は、長さが８０〜１００メートルからなるブロックであって、沈埋函５１が多数連結して沈埋トンネルを構築している。
沈埋函５１の構造には、通常ＲＣ（鉄筋コンクリート）構造、鋼殻構造など各種の構造を採用することができる。また、沈埋函５１軸方向に略直交する断面に可撓性機構を備えた構造を配置してもよい。
沈埋函５１は、両端接合部をバルクヘッド６３で閉鎖し、既設沈埋函体５２との接合部の止水性を確保するために、従来と同様に沈埋函５１の端部周辺部に加硫ゴムなどの弾性材料で形成したゴムガスケット６４を取り付ける。
バルクヘッド６３の接続面には、次に連続して配置する沈埋函５１または位置調整装置１との連結を保持するための引寄ジャッキ６２および両函体の間に配置するバルクヘッド６３間の海水を排水できるバルブ６５を配置することができる。
この他、バルクヘッド６３には、せん断キー６１、ハッチ６６等を配置することもできる。
【００１３】
＜ハ＞位置調整装置
位置調整装置１は、沈埋函５１とほぼ同一形状の断面を有する調整函体２に、調整函体２を横へ移動することができる横移動装置４と、上下に移動することができる上下移動装置３とを配置し、また両端面にはバルクヘッド６３を取り付け箱状を形成して構成する。
沈埋函５１と位置調整装置１とは、それぞれのバルクヘッド６３に取り付けたせん断キー６１や引寄ジャッキ６２を介して接続することができる。位置調整装置１は、新たに沈設する沈埋函５１の一端に、同じ軸方向で連接する。
沈埋函５１の他端は、既設の沈埋函５２に接続する。
沈埋函５１に接続した位置調整装置１の位置をトンネル軸に対して略直交方向に移動することによって、位置調整装置１と一体をなす沈埋函５１の位置を調整することができる。
この他、位置調整装置１には、位置調整装置１および沈埋函５１の軸方向の傾き、左右方向、位置等を検知できるセンサーや位置調整装置１を移動させるためのワイヤ等を引掛ける吊り具７２等を配置することができる。
【００１４】
＜ニ＞上下移動装置
上下移動装置３は、位置調整装置１を上下方向に移動させる装置であって、接続する沈埋函５１高さを上下に調整するものである。
上下移動装置３の構造は、ジャッキ等の構造であっても良く、上下移動装置３の揚重可能な能力は、位置調整装置１と沈埋函５１の重量を合わせたものを水中にて上下移動できるものとする。
上下移動装置３は、仮置きした位置調整装置１の下面に配置する。
上下移動装置３の加圧の方法としては、直接地盤に対して加圧する方法や後述する横移動装置４を介して加圧する方法等がある。
【００１５】
＜ホ＞横移動装置
横移動装置４は、位置調整装置１を沈埋函５１軸に対して横方向へ移動することにより、接続した沈埋函５１を連動して位置の修正をすることができる。
横移動装置４は、沈埋函５１軸方向に対して左右に配置しており、調整函体２の底面または側面に配置することができる。なお、横移動装置４の配置員数および軸方向に対する対称性は特に制約を受けない。
横移動装置４は、上下移動装置３と一体に形成して調整函体２に接続してもよく、またそれぞれが独立して接続しても良い。横移動装置４は、位置調整装置１および沈埋函５１の合計重量を支えるため、それらの位置を保持するのに十分な面積を備えたものとする。
所定の位置に設置した位置調整装置１の底面と横移動装置４と地盤面との設置面が平行でない場合でも、横移動装置４の支持面は、位置調整函体１と独立した傾きによって支持することができるものとする。
この横移動装置４は、たとえば覆帯式４１による構造やジャッキ等による構造とすることができる。
【００１６】
覆帯式４１は、図１および図２に示すように調整函体２の下部に配置して、移動方向が沈埋函５１軸方向に対して略直交する横方向に可動できるように配置する。
覆帯式４１の構造は、たとえば複数の金属片を帯上に連接して一つの円状に形成しており、この回転によって横方向へ移動することができる。
尚、この形状は、必ずしも上記の形状に拘束されるものではない。
【００１７】
ジャッキ式の横移動装置４を図３に示す。これは、調整函体２の両側面に、沈埋函５１軸方向に対して横外部方向へジャッキを押し出すように配置する。
横移動ジャッキ４２の先端部には、地盤よりほぼ直角上向きに形成する支承板４３を配置する。横移動ジャッキ４２から外部に押し出される力は、支承板４３を介して地盤に伝わる。その地盤との間に生じる摩擦力を反力として、位置調整装置１を動かす。すなわち、横移動ジャッキ４２の押し出す方向とは反対方向へ位置調整装置１が移動する。
【００１８】
次に本発明の沈埋函の位置調整装置を使用して沈埋函の位置調整方法について説明する。
【００１９】
【実施例】
＜イ＞沈埋函の降下
船で所定の場所まで曳航する。その後、沈埋函５１へ向けて海上クレーン７１で位置調整装置１を誘導し、水圧接合する。沈埋函５１と位置調整装置１の重量調整を行なった後に、沈設用バージ７３のワイヤを繰り出しながら、沈埋函５１と位置調整装置１を所定の深度までゆっくりと沈降する（図４参照）。
また、沈埋函５１と位置調整装置１は、それぞれを別々の吊り手段を用いて沈降してもよいが、できるだけ深度の浅い位置で両者を連接させた方が、揚重作業や潜水作業を行なう上では有利である。
【００２０】
＜ロ＞沈埋函の接合
既に沈設した沈埋函５２側から沈埋函５１を引き込んで、水圧を利用して沈埋函５１、５２相互を接合する。
沈埋函５１は、一端を既設の沈埋函５２との接続により、他端を位置調整装置１の駆動装置によって支持される。
【００２１】
＜ハ＞沈埋函の線形調整
沈埋函５１の上下方向の位置調整は、上下移動装置３によって行い、横方向の位置調整は、横移動装置４によって行う。横移動装置４による横方向の移動とは、既設沈埋函５２と沈埋函５１との接続部を支点として調整函体２の側面方向に形成する円弧上から接線方向への移動をいう。なお、この移動距離の大きさは、支点となる箇所が有する可撓性の大きさによる。
沈埋函５１の位置調整は、上下方向、横方向どちらを先行して行っても良い。調整函体２の位置調整に要する動力となる電源は、沈埋函５１内部より両者の間を仕切るバルクヘッド６３のハッチ６６を開放して両函体を貫通し、供給することができる。
【００２２】
＜ニ＞沈埋函の固定
所定の位置に沈設する沈埋函５１の位置調整装置１側の下部に、充填材ストッパー８１を配置して基礎充填材８２の流れ止めとする（図５参照）。
沈埋函５１の下面と地盤との間隙に基礎充填材８２を充填する。
基礎充填材８２の充填方法としては、沈埋函５１を沈設するのに掘削してなるトレンチ跡と沈埋函５１の間から充填することができる。また、沈埋函５１の下面に基礎充填材８２を充填するための注入口を設けて、函体の内部から充填することもできる。
【００２３】
＜ホ＞位置調整装置の取り外し
基礎充填材８２を充填し、所定の養生期間を経過した後、上下移動装置３を位置調整装置１側へ収納する。この結果、沈埋函５１の支持が位置調整装置１から基礎充填材８２による支持へと移り変わる。
次に位置調整装置１と沈埋函５１との接続を解放するために、両函体の間のハッチ６６を閉じて、バルクヘッド６３間に水を浸入させて、沈埋函５１と位置調整装置１の水圧接合を解放する。
ワイヤを介した海上クレーン７１により位置調整装置１の高さを保持し、引寄ジャッキ６２を解放する。
沈埋函５１より切り離した位置調整装置１は、一旦回収して新たな沈埋函に接続することにより、再度沈埋函の線形修正に使用することができる。
【００２４】
【発明の効果】
本発明の沈埋函の位置調整装置および位置調整方法は以上説明したようになるから次のような効果を得ることができる。
＜イ＞仮置きした沈埋函の支持、また沈埋函の高さを調整するために、位置調整装置に備えた上下移動装置を使用する。このため、仮支承台や基礎杭等の設置が不要となり、施工費の削減、施工期間の短縮に繋がり経済的である。
さらに、潜水夫による水中作業を伴う仮支承台等の設置および測量が不要であるため、大幅なコスト削減ができ、また安全面においても効果的である。
＜ロ＞位置調整装置に備えた横移動装置によって沈埋函の線形修正を行うことができる。このため、沈埋函の間に極めて大容量の能力を有する軸方向修正ジャッキを全く配置する必要がなくなる。この結果、ジャッキの製作コストや配置に要する期間が削減できるため経済的である。
＜ハ＞位置調整装置は、沈埋函の高さおよび線形方向の調整を一台で行うことができるうえ、沈埋函とは別体で形成している。この結果、沈埋函の位置調整を一台でまかなうことができ、また転用が可能であるため非常に経済的である。これは、沈埋トンネルが長いほど効果が顕著に現われ、大きな施工費の削減が期待できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の沈埋函の位置調整装置の沈埋函軸方向に略直交する断面の実施例の説明図。
【図２】本発明の沈埋函の位置調整装置の沈埋函軸方向の断面の実施例の説明図。
【図３】本発明の沈埋函の位置調整装置の沈埋函軸方向に略直交する断面の実施例の説明図。
【図４】本発明の沈埋函の位置調整装置を接続した沈埋函の位置調整方法の実施例の説明図。
【図５】本発明の沈埋函の位置調整装置を接続した沈埋函の位置調整方法の実施例の説明図。
【図６】従来の沈埋函の位置調整方法の説明図。
【符号の説明】
１・・・位置調整装置
２・・・調整函体
３・・・上下移動装置
４・・・横移動装置
４１・・覆帯式
４２・・横移動ジャッキ
４３・・支承板
５１・・沈埋函
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
0003865619.tif 000005
【図５】
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【図６】
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