(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ケーソンの上部が挿入可能な間隔を隔てた一対の浮力体と、該浮力体間を連結する連結ビームと、前記各浮力体の対向面に設置され、空気圧により幅が伸縮可能な防舷材と、前記両浮力体間の間隔を規制する浮力体間隔規制材とを備え、該連結ビームは各浮力体から上方に立ち上げた縦部材と、該縦部材間を連結する横部材とをもって門型に成形され、該連結ビームの横部材にケーソン吊り下げ手段を設け、前記両浮力体間にケーソンの上部を挿入し、該ケーソンを前記吊り下げ手段で吊り下げた状態で前記両防舷材間に挟持させるようにし、前記両浮力体は回航支援しようとするケーソンの平面長さと略同じ長さに形成され、該ケーソンの前後端部外側にそれぞれ浮力体間隔規制材を設置してなる双胴式ケーソン回航支援装置。
【請求項２】
ケーソン上端に、該ケーソン内に埋め込まれて上端をケーソン上面に突出させた吊り筋材にケーソン吊り下げ手段の下端を連結させるようにし、前記吊り筋材上端側のケーソンに対する水平方向の相対移動を阻止する吊り筋材水平移動阻止手段を備え、該吊り筋材水平移動阻止手段は、吊り筋材の上端に連結する連結金具を有し、該連結金具をボルトによってケーソン上面から離反する方向に押し上げることによって吊り筋材に引張力を付加させ、該引張力の反力によって吊り筋材の水平移動を阻止させるようにした請求項１に記載の双胴式ケーソン回航支援装置。
【請求項３】
ケーソン上端に、該ケーソン内に埋め込まれて上端をケーソン上面に突出させた吊り筋材にケーソン吊り下げ手段の下端を連結させるようにし、前記吊り筋材上端側のケーソンに対する水平方向の相対移動を阻止する吊り筋材水平移動阻止手段を備え、該吊り筋材水平移動阻止手段は、中央に吊り筋材が挿入され、底面が吊り筋材の回りに広く張り出した形状の吊り筋保護金具を有し、該吊り筋保護金具の底面とケーソン上面との間に硬質ゴム等の摩擦材を介在させ、該吊り筋保護金具に前記吊り筋材及びケーソン吊り手段を連結し、水平荷重によって吊り筋材に生じる回転モーメントによって前記保護金具の底面がケーソンの上面に押し付けられることにより吊り筋材の水平移動を阻止させるようにした請求項１に記載の双胴式ケーソン回航支援装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、主として防波堤、桟橋、護岸等の港湾構造物の建設に使用するケーソンを製造現場から設置現場へ回航させる際に使用する双胴式ケーソン回航支援装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、防波堤、桟橋、護岸等の港湾構造物の建設に使用するケーソンは、陸上のケーソン製作ヤードやフローティングドックと呼ばれる海上作業船上で製造され、これを海上に浮かべて目的場所に回航し、沈設・設置している。
【０００３】
この回航に際し、縦長のケーソン等の場合には安定性が悪く、逆に安定性を求めて多くのバラスト等を入れると喫水が下がり、安全回航が困難となる。
【０００４】
また回航ルートの海気象条件によっては波浪のために回航作業が制約され、港湾構造物の建設工程に影響を及ぼし、工期が遅れるという問題がある。特に、離島の港湾工事等、ケーソン製作ヤードから遠方への回航が必要な場合には気象条件により影響を受けることが多い。
【０００５】
このような場合には、クレーン船を使用し、ケーソンを吊り上げて波浪の影響を少なくした状態で回航する方法が一般的である。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、クレーン船の使用は、多大の費用を要するとともに航海の安全性に問題があり、遠距離の回航には不向きである。
【０００７】
本発明はこのような従来の問題に鑑み、多少の海気象条件が悪い場合でも安全に、しかも低コストで回航できる双胴式ケーソン回航支援装置の提供を目的としてなされたものである。
【０００８】
【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に記載の発明の特徴は、ケーソンの上部が挿入可能な間隔を隔てた一対の浮力体と、該浮力体間を連結する連結ビームと、前記各浮力体の対向面に設置され、空気圧により幅が伸縮可能な防舷材と、前記両浮力体間の間隔を規制する浮力体間隔規制材とを備え、該連結ビームは各浮力体から上方に立ち上げた縦部材と、該縦部材間を連結する横部材とをもって門型に成形され、該連結ビームの横部材にケーソン吊り下げ手段を設け、前記両浮力体間にケーソンの上部を挿入し、該ケーソンを前記吊り下げ手段で吊り下げた状態で前記両防舷材間に挟持させるようにし、前記両浮力体は回航支援しようとするケーソンの平面長さと略同じ長さに形成され、該ケーソンの前後端部外側にそれぞれ浮力体間隔規制材を設置してなる双胴式ケーソン回航支援装置にある。
【０００９】
請求項２に記載の発明の特徴は、前記請求項１の構成に加え、ケーソン上端に、該ケーソン内に埋め込まれて上端をケーソン上面に突出させた吊り筋材にケーソン吊り下げ手段の下端を連結させるようにし、前記吊り筋材上端側のケーソンに対する水平方向の相対移動を阻止する吊り筋材水平移動阻止手段を備え、該吊り筋材水平移動阻止手段は、吊り筋材の上端に連結する連結金具を有し、該連結金具をボルトによってケーソン上面から離反する方向に押し上げることによって吊り筋材に引張力を付加させ、該引張力の反力によって吊り筋材の水平移動を阻止させるようにしたことにある。
【１０００】
請求項３に記載の発明の特徴は、前記請求項１の構成に加え、ケーソン上端に、該ケーソン内に埋め込まれて上端をケーソン上面に突出させた吊り筋材にケーソン吊り下げ手段の下端を連結させるようにし、前記吊り筋材上端側のケーソンに対する水平方向の相対移動を阻止する吊り筋材水平移動阻止手段を備え、該吊り筋材水平移動阻止手段は、中央に吊り筋材が挿入され、底面が吊り筋材の回りに広く張り出した形状の吊り筋保護金具を有し、該吊り筋保護金具の底面とケーソン上面との間に硬質ゴム等の摩擦材を介在させ、該吊り筋保護金具に前記吊り筋材及びケーソン吊り手段を連結し、水平荷重によって吊り筋材に生じる回転モーメントによって前記保護金具の底面がケーソンの上面に押し付けられることにより吊り筋材の水平移動を阻止させるようにしたことにある。
【００１１】
【発明の実施の形態】
次に本発明に係る双胴式ケーソン回航支援装置の実施の形態を図面について説明する。
【００１２】
図において、１はケーソン回航支援装置であり、２は回航支援しようとするケーソンである。
【００１３】
ケーソン回航支援装置１は、ケーソン２の上部が挿入できる間隔を隔てて配置した一対の浮力体３，３と、両浮力体３，３間を連結する連結ビーム４と、両浮力体３，３の対向面にそれぞれ設置し、空気圧により伸縮可能な防舷材５，５と、両浮力体３，３の間隔を規制する浮力体間隔規制材６ａ，６ｂとを備えて構成されている。
【００１４】
浮力体３は、中空の直方体状に形成され、その長手方向長さはケーソン２の平面長さ即ち、浮力体３，３により挾持しようとするケーソン２の浮力体３に接する面の水平方向長さとほぼ同じ長さに形成されている。また、浮力体３の中空部７では、注排水装置７ａにより水が出し入れ自在となっており、それにより浮力体３の浮力を調整することができるようになっている。即ち、浮力体３の浮力を調整することにより、回航支援装置１全体の喫水調整が可能となる。
【００１５】
注排水装置７ａはポンプ７ｂと、注排水管７ｃ，７ｃとを備えて構成され、注排水管７ｃは、浮力体３の中空部７に連通させ、もう一方の注排水管７ｃは、ケーソン内部に連通させる。このように構成することにより、浮力体３内の注排水制御が行えると共に、ケーソン内部の注排水制御も行えるようになっている。
【００１６】
また、両浮力体３，３の対向した面、即ち浮力体３の内側面３ａには、複数の防舷材５，５…が設置されており、この防舷材５は空気を供給、排出することによってその幅が伸縮可能になっている。
【００１７】
連結ビーム４は、両浮力体３，３からそれぞれ上方に立ち上げた縦部材８，８と、縦部材８，８間を連結する横部材９とを備えて構成され、縦部材８，８及び横部材９とをもって門型に構成されている。
【００１８】
縦部材８は、下端を浮力体３に固定した複数の縦鋼材１０，１０…を所定の間隔を隔てて浮力体３に対して直角に突設し、その縦鋼材１０，１０間に横鋼材１１，１１…を所定間隔毎に架け渡し、縦部材１０及び横鋼材１１とによって形成される四角形の四隅に鋼材１２，１２を対角で架け渡してトラス構造とし、縦部材８全体が剛体となるように形成されている。
【００１９】
横部材９は、浮力体３の長手方向と同一方向に長い長手鋼材１３，１３…を所定の間隔を隔てて並べ、その長手鋼材１３，１３間に連結鋼材１４，１４…を所定間隔毎に架け渡し、長手鋼材１３と連結鋼材１４とによって形成される四角形の四隅に鋼材１５，１５を対角で架け渡してトラス構造とし、横部材９全体として剛体となるように形成されている。また、横部材９の上面中央部分には、甲板部１６が備えられ、甲板部１６には、各駆動装置を駆動させるための電力を供給する発電機１７や、支援装置を係留等する際に使用されるウインチ１８，１８…等が搭載されている。
【００２０】
また、横部材９には、ケーソン２を吊り下げる為の鎖１９からなる吊り下げ手段が設けられており、その下端をケーソン２に埋め込まれた吊り筋材２０に連結具２１を介して連結することによりケーソン２を横部材９に吊り下げ支持させるようになっている。
【００２１】
連結ビーム４の前後端部下端には、それぞれ浮力体間隔規制材６ａ，６ｂが掛け渡されており、後端部側の浮力体間隔規制材６ａは、両縦部材８，８の後端部下端にそれぞれ鋼材２４の端部を固定して両浮力体３，３間の間隔が変動しないように規制しており、前端部側の浮力体間隔規制材６ｂは、両縦部材８，８の前端部下端に受け部２６を設け、これに帯鋼板２５を掛け渡し、受け部２６の連結ピン２６ａ位置を調節可能な構造とし、一定範囲の変動を許容しつつ、両浮力体３，３間の間隔が変動しないよう規制している。
【００２２】
このように構成することにより、ケーソン回航支援装置１は、ケーソン２を防舷材５，５を介して一対の浮力体３，３で挾持するとともに、連結ビーム４の横部材９で鎖１９をもってケーソン２を吊り下げた状態で、曳船により回航できるようになっている。
【００２３】
次に、上述したケーソン回航支援装置１を用いたケーソン２の回航方法について説明する。
【００２４】
まず、図５（Ａ）に示すように、製作ヤード若しくはフローティングドッグで製作されたケーソン２を進水させ、注水により安定した状態で直立させる。
【００２５】
次に、図５（Ｂ）に示すように、両浮力体３，３の間にケーソン２が挟まれるようにケーソン回航支援装置１を移動させる。このとき、ケーソン回航支援装置１は、浮力体間隔規制材６ａ，６ｂにケーソン２が前後で挟まれる位置にくるように移動させる。
【００２６】
ケーソン回航支援装置１が所定の位置に移動したら、両浮力体３，３に注水してその喫水を下げ、ケーソン回航支援装置１をケーソン２に対して相対的に下降させる。
【００２７】
そして、所定位置までケーソン回航支援装置１を下降させたら、図５（Ｃ）に示すように、連結ビーム４の横部材９に吊り下げられた鎖１９を、ケーソン２の上面に突設された吊り筋材２０に連結させるとともに、浮力体間隔規制材６ｂを連結させ、防舷材に圧縮空気を注入し膨張させることにより両浮力体３，３でケーソン２を挾持させる。
【００２８】
そして、図５（Ｄ）に示すように、ケーソン回航支援装置１とケーソン２とが一体的になった状態で、浮力体３内から水を排出させるとともに、注排水装置７ａによりケーソン内の水を排出させて、回航する際に好適なバランスに整えた状態で、それを曳船等で曳き回航する。
【００２９】
ケーソン２を設置する際には、上述した説明を逆の順序で作業を進める。
【００３０】
まず、注排水装置７ａにより、浮力体３及びケーソン２内に注水し、回航支援装置１とケーソン２とが一体となった状態でケーソンの沈設位置まで全体の喫水を下げ、ケーソン２が沈設されたら、防舷材５，５内の空気を抜き、浮力体間隔規制材６ｂ及び鎖１９を取り外す。
【００３１】
そして、浮力体３，３内の水を排出して回航支援装置１の喫水を上げ、その状態で回航支援装置１を移動させ、ケーソン２の設置（沈設）作業が完了する。
【００３２】
尚、上述の実施例では浮力体が直方体状である場合について説明したが、十分な浮力と喫水位置が調節可能であれば、直方体状に拘らず、円柱状等の他の形状でもよく、この他、上述の実施例では、前方の浮力体間隔規制材６のみが長さ調節可能な場合について説明したが、前後両方ともに長さ調節可能な構造としてもよい。
【００３３】
また、ケーソン２を吊り筋材２０に鎖１９を連結して吊り下げた状態で本回航支援装置に支持させた場合、停泊及び回航時に揺れが生じると、ケーソン２に埋め込んだ吊り筋材２０に水平方向の荷重が作用することとなる。この水平荷重が一定以上になると吊り筋材２０の周囲のコンクリートを破損する場合がある。
【００３４】
このコンクリート破損を防止するため、吊り筋材２０の突出部がケーソン２に対する水平方向の相対移動を防止する吊り筋材水平移動阻止手段２８を設置することが好ましい。
【００３５】
この吊り筋材水平移動阻止手段２８としては、例えば図６〜図８に示すように、吊り筋材２０と鎖１９とを連結する連結金具２９と、連結金具２９とケーソン上面との間に介在されるＨ型鋼３０とを備えるとともに、Ｈ型鋼３０の下面には滑り止め用の硬質ゴム等からなる摩擦材３０ｂを備えたものを使用する。
【００３６】
連結金具２９は、連結用孔２９ａに通して上部に鎖下端が、下部に枢支ピン３１を用いて吊り筋材上端がそれぞれ枢支される。また、連結金具２９の下縁部には、ボルト螺合用突部３２，３２が突設され、ボルト螺合用突部３２には、中央部に雌ねじが切られた螺合孔３２ａが設けられ、この螺合孔３２ａに押し上げボルト３３が螺合されている。
【００３７】
この押し上げボルト３３を予想される吊り上げ荷重Ｗの２倍の力が作用するように締め込むことにより、その反力によっての張力にボルト先端がＨ型鋼３０と一体に備えられた座板３０ａに押しつけられ、連結金具２９はＨ型鋼３０より持ち上がり、その分、吊り筋材２０には２Ｗの引張力がかかる。
【００３８】
この状態でケーソン２を吊り上げることにより、吊り筋材２０に更にＷの吊り上げ力が作用すると、吊り筋材２０には３Ｗの引っ張り力が作用するが、連結金具２９は尚Ｗの力でＨ型鋼に押しつけられた状態となり、水平方向の荷重が作用しても連結金具２９がＨ型鋼３０に対して移動せず、Ｈ型鋼材３０はケーソン上面に対して摩擦材３０ｂを介して押し付けられているため、水平方向の荷重に対抗し移動しない。
【００３９】
なお、Ｈ型鋼は各吊り筋材ごとに設けてもよく、また、複数の吊り筋材共通の一体型としてもよい。
【００４０】
この他、吊り筋材水平移動阻止手段２８としては、図８〜図９に示す構造のものであってもよく、この例では、中央に吊り筋材２０が挿入され、底面が吊り筋材の回りに広く張り出した形状の吊り筋保護金具３４を備え、該金具３４の底面とケーソン上面との間に硬質ゴム等の摩擦材３５を介在させる。
【００４１】
吊り筋保護金具３４には、上端部に鎖１９の下端部が枢支ピン３６をもって連結される鎖連結部３７と、該鎖連結部３７の下方に位置し、吊り筋材２０の上端部が枢支ピン３６により連結される吊り筋材連結部３８とが備えられ、それぞれに鎖１９及び吊り筋材２０が連結されている。
【００４２】
このように構成することにより、吊り筋保護金具３４の上端に水平荷重が作用した場合、吊り筋材２０の突出部根元を中心にした回転モーメントが生じ、この回転モーメントによって吊り筋保護金具３４底面がケーソン表面に押し付けられ摩擦材３５の抵抗により、水平方向の移動が阻止される。
【００４３】
【発明の効果】
上述のように、本発明に係る双胴式ケーソン回航支援装置は、ケーソンの上部が挿入可能な間隔を隔てた一対の浮力体と、該浮力体間を連結する連結ビームと、前記各浮力体の対向面に設置され、空気圧により幅が伸縮可能な防舷材と、前記両浮力体間の間隔を規制する浮力体間隔規制材とを備え、該連結ビームは各浮力体から上方に立ち上げた縦部材と、該縦部材間を連結する横部材とをもって門型に成形され、該連結ビームの横部材にケーソン吊り下げ手段を設け、前記両浮力体間にケーソンの上部を挿入し、該ケーソンを前記吊り下げ手段で吊り下げた状態で前記両防舷材間に挟持させるようにしたことにより、ケーソンが縦方向に長いものであっても、大量のバラスト等を入れることなく、多少の海象気象条件の悪さでは、十分に安定した状態を保つことができ、安全な回航が可能となり、また、多大な費用を要するクレーン船を使用しないので安価に運行することができる。
【００４４】
また、両浮力体は回航支援しようとするケーソンの平面長さと略同じ長さに形成し、該ケーソンの前後端部外側にそれぞれ浮力体間隔規制材を設置したことにより、構造全体が強化されるとともに、浮力が上昇し、より高い安定感が得られる。
【００４５】
また、浮力体間隔規制材は少なくともその一方を両浮力体間の間隔を調整する調整手段を具備させ、該調整手段によって浮力体間隔を規制すると共に、防舷材に空気を供給して膨張させることにより、ケーソンを両浮力体の防舷材間に挟持させるようにしたことにより、ケーソンが好適に支持され、安定性が向上する。
【００４６】
また、浮力体は内部に中空部を形成し、該中空部内の水を出し入れ可能な注排水装置を備え、該注排水装置により該中空部内の水を出し入れし、前記浮力体の浮力調整を可能とするとともに、前記注排水装置によりケーソンへの注排水制御をさせるようにしたことにより、浮力体の浮力を調節することにより、装置全体の喫水の調節が可能となり、また、ケーソン内の水を自在に出し入れできることにより、好適にケーソンの吊り下げ作業が行え、ケーソンを吊り下げた状態で浮力体及びケーソンに水を入れることによりケーソン位置を下げられ、好適にケーソンを沈設することができる。
【００４７】
また、ケーソン上端に、該ケーソン内に埋め込まれて上端をケーソン上面に突出させた吊り筋材にケーソン吊り下げ手段の下端を連結させるようにし、前記吊り筋材上端側のケーソンに対する水平方向の相対移動を阻止する吊り筋材水平移動阻止手段を備えたことにより、ケーソン上端部の吊り筋材が埋め込まれた部分を保護し、破損を防止し、安全にケーソンを吊り下げることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明に係る双胴式ケーソン回航支援装置の実施の一例を示す正面図である。
【図２】  同上の平面図である。
【図３】  同上の側面図である。
【図４】  図３中のＡ−Ａ線拡大断面図である。
【図５】  （Ａ）〜（Ｄ）は、本発明に係る双胴式ケーソン回航支援装置の設置手順を示す正面図である。
【図６】  本発明の他の実施例を示す部分拡大断面図である。
【図７】  （Ａ）は同上の例の保護連結部を示す正面図、（Ｂ）はＢ−Ｂ線断面図である。
【図８】  同上の押し上げボルトの取付状態を示す部分拡大正面図である。
【図９】  （Ａ）は保護連結部の他の実施例を示す正面図、（Ｂ）はＣ−Ｃ線断面図である。
【符号の説明】
１ ケーソン回航支援装置
２ ケーソン
３ 浮力体
４ 連結ビーム
５ 防舷材
６ 浮力体間隔規制材
７ 中空部
７ａ 注排水装置
７ｂ ポンプ
７ｃ 注排水管
８ 縦部材
９ 横部材
１０ 縦鋼材
１１ 横鋼材
１２ 鋼材
１３ 長手鋼材
１４ 連結鋼材
１５ 鋼材
１６ 甲板部
１７ 発電機
１８ ウインチ
１９ 鎖
２０ 吊り筋材
２１ 連結具
２４ 鋼材
２５ 帯鋼板
２６ 受け部
２８ 吊り筋材水平移動阻止手段
２９ 連結金具
２９ａ 連結用孔
３０ Ｈ型鋼
３０ａ 座板
３０ｂ 摩擦材
３１ 枢支ピン
３２ ボルト螺合突部
３３ 押し上げボルト
３４ 吊り筋保護金具
３５ 摩擦材
３６ 枢支ピン
３７ 鎖連結部
３８ 吊り筋材連結部
【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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【図９】
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