(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
水中に設置される基礎本体の下端にスカート部を一体に形成し、前記スカート部をサクション荷重やバラスト荷重を加えて、水底地盤中に貫入させる水中基礎構造物の構築工法において、
前記スカート部を水底地盤中の所定の深度位置に貫入させた後に、前記スカート部の下端から、その下方地盤中に集水部を延設設置し、前記集水部に集められた水を、前記スカート部に設けられた排水通路を介して、外部に排出す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、水中基礎構造物の構築工法に関し、特に、スカート部をサクション荷重やバラスト荷重により、水底地盤中に貫入させる水中基礎構造物の構築工法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
水中に基礎構造物を構築する際、基礎構造物が杭基礎の場合は、一般的に、押し込み力として打撃や振動を用いて施工する。しかし、基礎構造物が大規模で、建設地点が大深度の場合には、打撃や振動により押し込むことには、限界があって、このような条件下での杭基礎の採用は、非常に難しくなる。
【０００３】
そこで、大規模な基礎構造物を水中の大深度に構築する際には、スカート部を下端に一体に形成した基礎構造物を、自重に付加バラスト荷重を加えたり、あるいは、サクションを作用させることなどにより、水底地盤中に強制的に貫入する方法が採用されている。
【０００４】
ところが、このような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。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
すなわち、大水深あるいは十分な強度を有する支持層上の堆積層が厚い個所に水中基礎構造物を構築する際には、スカート部の下端が支持層まで到達するように構築すると、工期および工費が大幅に増加するので、支持層まで貫入させずに、中間層に止めることがある。
【０００６】
ところが、このような状態で水中構造物を構築すると、据え付け後、基礎下部の地盤が、完成後も継続して圧密沈下を起こし、構造物が許容値以上に沈下したり傾斜することがあり、供用に支障を来たすことになる。
【０００７】
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、構築後に追加荷重などが作用しても、供用に支障を来すほどの不具合が発生することがない水中基礎の構築工法を提供することにある。
【０００８】
【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、水中に設置される基礎本体の下端にスカート部を一体に形成し、前記スカート部をサクション荷重やバラスト荷重を加えて、水底地盤中に貫入させる水中基礎構造物の構築工法において、前記スカート部を水底地盤中の所定の深度位置に貫入させた後に、前記スカート部の下端から、その下方地盤中に集水部を延設設置し、前記集水部に集められた水を、前記スカート部に設けられた排水通路を介して、外部に排出するようにした。
このように構成した水中基礎構造物の構築工法によれば、スカート部を水底地盤中の所定の深度位置に貫入させた後に、スカート部の下端から、その下方地盤中に集水部を延設設置し、集水部に集められた水を、スカート部に設けられた排水通路を介して、外部に排出するので、スカート部の下方部分の水底地盤の圧密沈下が、上部構造を構築する前に促進される。
従って、スカート部の下端が支持層に到達しない状態で基礎構造物を構築して、基礎構造物の構築後に追加荷重などが作用しても、供用に支障を来すほどの沈下や傾斜の発生を防止することができる。
【０００９】
【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、添付図面を参照にして詳細に説明する。図１および図２は、本発明にかかる水中基礎構造物の構築工法の一実施例を示している。
【００１０】
同図に示した水中基礎構造物は、基礎本体１０と、スカート部１２とを備えている。基礎本体１０は、版状の上版１０ａと、この上版１０ａの下端に一体に設けられた筒状の内，外側壁１０ｂ，１０ｃと、これらの内，外側壁１０ｂ，１０ｃの下端を閉塞するように設けられた版状の下版１０ｄとを備えている。
【００１１】
なお、基礎躯体１０の形状は、例えば、直径の異なる円を二重に配置した形状や、ほぼ同じ直径の複数の円形を、外周の一部が相互に結合するように配置した形状など各種の形状がある。
【００１２】
このように構成された基礎本体１０は、その水平断面が円ないしは角形に形成され、内部には、上，下版１０ａ，１０ｄと、内，外側壁１０ｂ，１０ｃとで隔成された隔室１０ｅが設けられ、この隔室１０ｅ内には、水中基礎を沈設する際にバラスト荷重となる海水などが充填される。
【００１３】
スカート部１２は、水底地盤Ａ中に貫入されるものであって、本実施例の場合には、基礎本体１０の内，外側壁１０ｂ，１０ｃの下端に連なるように、内，外側壁１０ｂ，１０ｃと同じ厚みで、同じ直線上に位置するようにして、下方に向けて一体に延設された内,外筒体１２ａ,１２ｂから構成されている。
【００１４】
そして、基礎本体１０およびスカート部１２には、後述する集水部１４が、挿入される貫通孔１６が貫通形成されている。本実施例の貫通孔１６は、下端がスカート部１２の内,外筒体１２ａ,１２ｂの下端に開口し、各内,外筒体１２ａ,１２ｂおよびこれに連なる基礎本体１０の内，外側壁１０ｂ，１０ｃを上下方向に貫通し、上端が内，外側壁１０ｂ，１０ｃの上端面に開口している。
【００１５】
貫通孔１６は、図１には、４箇所しか示していないが、周方向に所定の間隔を隔てて複数配置されている。水中基礎構造物を構築する際には、基礎本体１０は、スカート部１２とともにドックなどで製作される。
【００１６】
製作された基礎本体１０は、設置地点まで曳航船などにより運搬する。設置地点まで運搬された基礎本体１０は、隔室１０ｅ内に海水などを注入することや、カウンターウエイトを載置するなどによりバラスト荷重を作用させ、また、必要に応じて、減圧によりサクションを作用させることにより水底地盤Ａ中に沈設させる。
【００１７】
この場合の沈設状態は、スカート部１２が水底地盤Ａの所定の深度、本実施例の場合には、強固な支持層Ｂが、大深度位置にあって、支持層Ｂ上の堆積層が厚いので、支持層Ｂの上方の中間層に、スカート部１２の下端が位置するように止めている。
【００１８】
このような状態に基礎本体１０が沈設されると、基礎本体１０の下版１０ｄと水底地盤Ａに上面との間に、モルタルなどの硬化性グラウト材１８を充填し、基礎本体１０の下版１０ｄと水底地盤Ａとの間の隙間をなくす。
【００１９】
このようなグラウト材１８の充填作業と平行して、各貫通孔１６内に、その上端開口側から集水部１４を挿入して、集水部１４の先端側をスカート部１２の下方地盤中に突出させる（図２参照）。
【００２０】
この場合に使用する集水部１４は、例えば、ウエルまたはドレーンなどの、深度方向に沿って、その側面側からの集水が可能な水抜き工であって、これを各貫通孔１６内にそれぞれ挿入設置する。
【００２１】
集水部１４のスカート部１２の下端からの突出長は、特に制限はないが、本実施例の場合には、各集水部１４の先端が強固な支持層Ｂの上面近傍まで到達するようにしている。なお、強固な支持層Ｂの深度位置は、基礎構造物を構築する前に、地盤調査を行なって、その位置を確認している。
【００２２】
集水部１４の設置が終了し、充填したグラウト材１８が硬化すると、集水部１４の上端と連通するように揚水ポンプ２０が、基礎本体１０内に設置される。
【００２３】
本実施例の場合には、揚水ポンプ２０は、基礎本体１０内の隔室１０ｅ内に設置し、複数の吸引パイプ２２を貫通孔１６の中間位置で連通接続し、排水パイプ２４は、基礎本体１０の外部に延設されている。
【００２４】
この場合、吸水パイプ２２と集水部１４との間は、貫通孔１６で連通され、貫通孔１６は、排水通路の一部として機能している。
【００２５】
このように構成された揚水ポンプ２０を駆動すると、集水部１４に集められた水は、揚水ポンプ２０に吸引されて外部に排出される。このような排水を継続すると、スカート部１２の下方地盤中に延設された集水部１４を介して、集水部１４の近傍地盤中の水が順次外部に排出される。
【００２６】
このような領域で地盤中の水が排水されると、排水により間隙水圧が低減して、スカート部１２を支持している中間層の圧密沈下が促進される。
【００２７】
このようなスカート部１２の下方の圧密沈下は、基礎本体１０の上方に上部構造を構築する前に行なわれる。従って、集水部１４からの排水に伴なう圧密沈下は、後に構築される上部構造の荷重を考慮して行なうことが望ましい。
【００２８】
さて、以上のように構成した水中基礎構造物の構築工法によれば、スカート部１２の下方の圧密沈下が事前に行なわれるので、スカート部１２の下端が支持層Ｂに到達しない状態で基礎本体１０を据え付け、その後に上部構造物を構築して、追加荷重などが作用しても、供用に支障を来すほどの沈下や傾斜の発生を防止することができる。
【００２９】
【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構造物の構築工法によれば、構築後に追加荷重などが作用しても、供用に支障を来すほどの不具合が発生することがない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明にかかる水中基礎構造物の構築工法の一実施例を示す施工初期の説明図である。
【図２】図１に引き続いて行なわれる工程の説明図である。
【符号の簡単な説明】
１０        基礎本体
１０ａ      上版
１０ｂ      内側壁
１０ｃ      外側壁
１０ｄ      下版
１２        スカート部
１２ａ      内筒体
１２ｂ      外筒体
１４        集水部
１６        貫通孔
１８        グラウト材
２０        揚水ポンプ
【図１】
0004348830.tif 000002
【図２】
0004348830.tif 000003