(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
筒状の側壁部と、前記側壁部を閉塞するように設けられる底版部と、前記側壁部の下端に延設されたスカート部とを備えたケーソン躯体に、サクション荷重を作用させて前記スカート部を水底地盤中に沈設する水中基礎の構築工法において、
前記サクション荷重は、前記側壁部およびスカート部の壁厚内に、周方向に沿って間隔を隔てて、上下方向に貫通形成される複数の揚水通路を介して、前記スカート部内の水を排除することにより発生させ、
前記底版部を前記側壁部に対して着脱自在に仮固定し、前記スカート部の前記水底地盤側への貫入に伴って、前記底版部を前記側壁部の上部側に順次移動させる水中基礎の構築工法であって、
前記底版部の着脱可能な仮固定構造は、前記側壁部の内周面に沿って、上下方向に所定の間隔をおいて多段状に突設され、周方向に沿って分断形成された円弧状仮受け台と、
前記底版部の外周縁に切欠形成され、前記円弧状仮受け台の挿通可能な凹状切欠部とから構成され、
前記底版部を回転させて、前記凹状切欠部以外の部分を前記円弧状仮受け台上に載置することを特徴とする水中基礎の構築工法。
【請求項２】
筒状の側壁部と、前記側壁部を閉塞するように設けられる底版部と、前記側壁部の下端に延設されたスカート部とを備えたケーソン躯体に、サクション荷重を作用させて前記スカート部を水底地盤中に沈設する水中基礎の構築工法において、
前記サクション荷重は、前記側壁部およびスカート部の壁厚内に、周方向に沿って間隔を隔てて、上下方向に貫通形成される複数の揚水通路を介して、前記スカート部内の水を排除することにより発生させ、
前記底版部を前記側壁部に対して着脱自在に仮固定し、前記スカート部の前記水底地盤側への貫入に伴って、前記底版部を前記側壁部の上部側に順次移動させる水中基礎の構築工法であって、
前記底版部の着脱可能な仮固定構造は、前記側壁部の内周に嵌合可能な環状または分断環状に形成され、前記底版部が上面側に載置される仮設ブラケットと、前記側壁部に予め埋設され、前記仮設ブラケットを前記側壁部に仮固定するボルトとから構成されることを特徴とする水中基礎の構築工法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、水中基礎の構築工法に関し、特に、サクション荷重を有効に作用させて水中基礎を構築する工法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
水中に基礎を構築する際に、杭基礎の場合は、押し込み力として打撃や振動などの機械力を利用することができるが、例えば、大型の海岸や海洋構造物のような大水深基礎では、このような機械力により、基礎構造物を沈設することが困難になる。
【０００３】
そこで、このような大水深基礎の構築方法の一つとして、スカート部を有するケーソン躯体を、圧力差（サクション）を利用して、水底地盤中に沈設するサクション基礎工法と呼ばれている構築方法がある。
【０００４】
この構築方法は、筒状のケーソン躯体の下端外周縁に、水底に貫入させて、水の流入を阻止するスカート部を設け、ケーソン躯体を沈設する際に、スカート部の先端側を水底地盤中に貫入させた状態で、スカート部内の水を排除することで、内部の圧力を下げて、スカート部の内外に圧力差を発生させて、ケーソン躯体を水底地盤中に沈設する。
【０００５】
この構築方法は、比較的施工が容易で、十分に水底地盤中に根入れされたケーソン躯体は、滑動，転倒，引き抜きに対する抵抗も著しく増大するという長所がある。
【０００６】
ところが、このような従来の水中基礎の構築工法には、以下に説明する技術的な課題があった。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
すなわち、従来のケーソン躯体１は、側壁部２に底版部３を固定していたので、例えば、図５に示すように、水深が浅く、しかも、水底地盤中に貫入するスカート部４の長さが長い場合には、底版部３が水面上に位置することになるので、サクション力を作用させることができないという問題があった。
【０００８】
本発明は、このような従来の問題点に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、水深が浅く、かつ、貫入長が長い場合でもサクション力によりスカート部の沈設貫入を可能にすることができる水中基礎の構築工法を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明は、筒状の側壁部と、前記側壁部を閉塞するように設けられる底版部と、前記側壁部の下端に延設されたスカート部とを備えたケーソン躯体に、サクション荷重を作用させて前記スカート部を水底地盤中に沈設する水中基礎の構築工法において、前記サクション荷重は、前記側壁部およびスカート部の壁厚内に、周方向に沿って間隔を隔てて、上下方向に貫通形成される複数の揚水通路を介して、前記スカート部内の水を排除することにより発生させ、前記底版部を前記側壁部に対して着脱自在に仮固定し、前記スカート部の前記水底地盤側への貫入に伴って、前記底版部を前記側壁部の上部側に順次移動させる水中基礎の構築工法であって、前記底版部の着脱可能な仮固定構造は、前記側壁部の内周面に沿って、上下方向に所定の間隔をおいて多段状に突設され、周方向に沿って分断形成された円弧状仮受け台と、前記底版部の外周縁に切欠形成され、前記円弧状仮受け台の挿通可能な凹状切欠部とから構成され、前記底版部を回転させて、前記凹状切欠部以外の部分を前記円弧状仮受け台上に載置するようにした。
また、本発明は、筒状の側壁部と、前記側壁部を閉塞するように設けられる底版部と、前記側壁部の下端に延設されたスカート部とを備えたケーソン躯体に、サクション荷重を作用させて前記スカート部を水底地盤中に沈設する水中基礎の構築工法において、前記サクション荷重は、前記側壁部およびスカート部の壁厚内に、周方向に沿って間隔を隔てて、上下方向に貫通形成される複数の揚水通路を介して、前記スカート部内の水を排除することにより発生させ、前記底版部を前記側壁部に対して着脱自在に仮固定し、前記スカート部の前記水底地盤側への貫入に伴って、前記底版部を前記側壁部の上部側に順次移動させる水中基礎の構築工法であって、前記底版部の着脱可能な仮固定構造は、前記側壁部の内周に嵌合可能な環状または分断環状に形成され、前記底版部が上面側に載置される仮設ブラケットと、前記側壁部に予め埋設され、前記仮設ブラケットを前記側壁部に仮固定するボルトとから構成した。
このように構成した水中基礎の構築工法によれば、底版部を側壁部に対して着脱自在に仮固定し、スカート部の水底地盤側への貫入に伴って、底版部を側壁部の上部側に順次移動させるので、底版部が水面上に位置することがなくなり、水深が浅く、かつ、貫入長が長い場合でもサクション力によりスカート部の沈設貫入を可能にする。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適な実施の形態について、添付図面に基づいて詳細に説明する。図１から図3は、本発明にかかる水中基礎の構築工法の第１実施例を示している。
【００１１】
同図に示した水中基礎は、ケーソン躯体1０を備えており、このケーソン躯体１０は、両端が開口した円筒状の側壁部１２と、この側壁部１２の下端側を閉塞する底版部１４と、底版部１４の外周縁下方に延設されたスカート部１６とを備えている。
【００１２】
底版部１４は、下方側に向けて突出するような球状曲面に形成されており、周縁が側壁部１２の内面に着脱可能に仮固定されている。スカート部１６は、側壁部１２の下方側を、その直径を変えることなく、下方に延長させた筒状に形成されていて、側壁部１２およびスカート部１６の壁厚内に揚水通路１８が、周方向に所定の間隔を隔てて複数貫通形成されている。
【００１３】
底版部１４の仮固定構造は、本実施例の場合には、図２,3に示すように、側壁部１２の内周面に設けられた仮受け台２０と、底版部１４の外周縁に設けられた凹状切欠部２２とから構成されている。
【００１４】
図２は、図１のA−A線断面図であって、仮受け台２０は、側壁部１２の内周面に突設された円弧状の突起から構成され、本実施例の場合には、周方向に沿って所定の角度間隔を隔てて、合計４個設けられている。
【００１５】
このような突起状の仮受け台２０は、側壁部１２およびスカート部１６の内面側に、上下方向に所定の間隔を隔てて、必要な個所に複数多段状に配置しておく。
【００１６】
一方、底版部１４の外周縁には、図３に示すように、周方向に所定の角度間隔を隔てて、合計４個の円弧状に切り欠かれた凹状切欠部２２が設けられている。
【００１７】
この凹状切欠部２２は、仮受け台２０と位置対応し、かつ、各仮受け台２０の幅および周長よりも若干大きくなっていて、各凹状切欠部２２内に、仮受け台２０の挿通が可能な形状に形成されている。
【００１８】
以上のように構成されたケーソン躯体１０は、基礎の構築現場近傍の製作ヤードで製作され、基礎の構築現場まで曳航され、水底地盤２４に沈設される。
【００１９】
この沈設に当たっては、底版部１４は、最下段側の仮受け台２０上に設置して、仮固定される。この底版部１４を仮固定する際には、例えば、底版部１４をクレーン船により吊り下げで、最下段側の仮受け台２０上に載置させることになるが、このとき、凹状切欠部２２は、仮受け台２０と位置合わせすることにより、その挿通が可能になるので、ケーソン躯体１０の側壁部１２の上端側から吊り下げて、最下段側の仮受け台２０上に載置させることができる。
【００２０】
最下段側の仮受け台２０上に底版部１４を載せる場合には、底版部１４を回転させて、切欠部２２以外の部分が仮受け台２０上に載るようにすればよい。なお、底版部１４は、構築現場で最下段側の仮受け台２０上に仮固定してもよいが、製作ヤードで予め仮固定しておいて、現場まで曳航してもよい。
【００２１】
そして、スカート部１６の下端側を水底地盤２４中に所定長さ貫入させて、水の流入を阻止し、この状態で、スカート部１６内の水を、揚水通路１８を介して排除することで、スカート部１６内の圧力を下げて、スカート部１６の内外にサクション荷重を発生させて、ケーソン躯体１０を水底地盤２４中に沈設する。
【００２２】
そして、スカート部１６が水底地盤２４中に徐々に貫入して、ケーソン躯体１０の沈設が進行し、最下段側の仮受け台２０上に仮固定されている底版部１４が水底地盤２４の上面に近接すると、サクション荷重の印加による沈設を一担停止し、底版部１４の仮固定位置の盛り替え作業を行う。
【００２３】
底版部１４の仮固定位置の盛り替え作業は、底版部１４をクレーン船などにより吊り下げ支持し、２段目の仮受け台２０上に仮固定する。この作業は、２段目の仮受け台２０と底版部１４の凹状切欠部２２とを位置合せして、仮受け台２０を切欠部２２内に挿通させることにより、底版部１４を２段目の仮受け台２０の上部側に移動させ、しかる後に、底版部１４を回転させて、切欠部２２以外の部分を仮受け台２０上に載置することにより行われる。
【００２４】
このような底版部１４の盛り替え作業が終了すると、再び、スカート部１６内の水を、揚水通路１８を介して排除することで、スカート部１６内の圧力を下げて、スカート部１６の内外にサクション荷重を発生させて、ケーソン躯体１０を水底地盤２４中に沈設し、底版部１４の仮固定位置の盛り替え作業を必要な回数だけ繰り返しながら、サクション荷重を加えることで、ケーソン躯体１０を水底地盤２４中に所定深度まで貫入させる。
【００２５】
ケーソン躯体１０が所要深度まで沈設されると、底版部１４は、仮受け台２０に固定される。
【００２６】
さて、以上のようにして行う水中基礎の構築工法によれば、底版部１４を側壁部１２に対して着脱自在に仮固定し、スカート部１６の水底地盤２４中への貫入に伴って、底版部１４を側壁部１２の上部側に順次移動させるので、底版部１４が水面上に位置することがなくなり、水深が浅く、かつ、貫入長が長い場合でもサクション力によりスカート部１６の沈設貫入が可能になる。
【００３４】
図４は、本発明にかかる水中基礎の構築工法の第２実施例を示しており、上記実施例と同一もしくは、相当する部分には、同一符号を付してその説明を省略するとともに、以下にその特徴点についてのみ詳述する。
【００３５】
同図に示した実施例は、側壁部１２に対する底版部１４の着脱可能な仮固定構造のさらに別の例を示している。この実施例では、底版部１４の下面側に、側壁部１２の内周面にボルト結合される仮受けブラケット３０を設けている。
【００３６】
この仮受けブラケット３０は、側壁部１２の内周に嵌合可能な環状のもの、ないしは、この環状を分断した構造のものの何れであってもよい。ブラケット３０を仮固定するボルト３２が螺着されるナット３４は、側壁部１２の内周面に予め埋設しておく。
【００３７】
このように構成した仮固定を用いても上記第1実施例と同等の作用効果が得られる。なお、上記実施例では、円筒状のケーソン躯体１０に本発明を適用した場合を例示したが、本発明の実施は、この形状のケーソン躯体１０に限られることはなく、例えば、スカート部１６内が隔壁により仕切られた形状のケーソン躯体など、他の形状のケーソン躯体１０に適用することもできる。
【００３８】
【発明の効果】
以上、実施例で詳細に説明したように、本発明にかかる水中基礎の構築工法によれば、水深が浅く、かつ、貫入長が長い場合でもサクション力によりスカート部の沈設貫入を可能にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明にかかる水中基礎の構築工法の第１実施例を示す施工状態の断面説明図である。
【図２】  図１のＡ−Ａ線断面図である。
【図３】  図１の底版部の平面図である。
【図４】  本発明にかかる水中基礎の構築工法の第２実施例を示す施工状態の断面説明図である。
【図５】    従来の水中基礎の構築工法の一例を示す断面説明図である。
【符号の説明】
１０                  ケーソン躯体
１２                  側壁部
１４                  底版部
１６                  スカート部
１８                  揚水通路
２０                  仮受け台
２２                  切欠部
【図１】
0004232263.tif 000002
【図２】
0004232263.tif 000003
【図３】
0004232263.tif 000004
【図４】
0004232263.tif 000005
【図５】
0004232263.tif 000006