(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
工場の放水設備から排出される水流のように、海流と異なる水流を発生する放水設備からの水流に対して、海底地盤を保護する洗掘防止用マットにおいて、
前記洗掘防止用マットとして一定のサイズで、その周囲には接続板を突出させて配置したマット部材を多数枚組合せて用い、
前記多数枚のマット部材を、保護海域を覆うように縦横に敷き並べて配置し、
前記マット部材を接続する部分では、その接続部の下部に対応させて、シート部材を縦横に配置し、
前記マット部材の周囲に突出させて設けている接続板を各々接続し、前記各接続部の上部を覆うように充填材を層状に設けることを特徴とするマット部材接続部の補強部材。
【請求項２】
前記各マット部材の周囲に突出させて配置する接続板を、開口を多数設けた鋼板部材により構成し、
前記接続板の基部は、マット部材の側面に埋め込み部を介して保持させ、
前記接続板の基部から所定の長さに突出させて設けたものを、隣接配置されるマット部材の接続板に接続し、
前記各マット部材の接続部を覆うように、充填材を層状に設けることを特徴とする請求項１に記載のマット部材接続部の補強部材。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、海底地盤を水流や海流等による洗掘から保護する保護部材に関し、特に、船のアンカー等が地盤上に敷設したマット部材の継ぎ目の部分に投下された場合にも、衝撃に耐え得るような強固な接続と止水性能とを持たせる地盤保護部材に関する。
【０００２】
【従来の技術】
海岸に立地する発電所や液化天然ガスの処理設備、海水を冷却や加熱のために使用する工場においては、海水を大量に取り入れて冷却や加熱に使用し、使用後の温排水や冷排水を再び海中に放出する設備を備えている。前記排水の放出のためには、図８に示すように、海底に敷設する排水管路１ｂから、立上がり部を介して放水管１を配置し、放水口１ａから海中に放水するようにしている。前記放水口１ａからの放水される水流２は、排水と海水とが良好に混合されるように、その水流方向と速度とを設計し、海中に局部的な温度の異なる部分が生じないようにされる。
【０００３】
前記放水管から排水される排水の水流は、通常の海流とは異なるものであるから、前記水流が海流と混合されることにより乱流が発生し、その海流が複雑な流れとなることにより、海底地盤４の洗掘が発生することは避けられない。そこで、図８、９に示すように、排水の水流２が一定以上の速度で流れる範囲に対応させて洗掘防止用マット５を配置しており、前記洗掘防止用マット５は多数枚のマット部材６を敷き詰めるようにして設けている。また、放水管の管路１ｂは、海底を所定の深さに掘削して埋設して設けているものであり、その管路の上部の地盤も海流の影響を受けるために、所定の巾でマット部材を敷設して地盤の保護を行っている。
【０００４】
前述したような洗掘防止用マット５においては、アスファルトマットようなマット部材を敷き詰めるように配置しているが、マット部材の間から水流によって砂や泥等が吸い出されるという問題が発生し、マット部材が不安定となることもある。そこで、マット部材の間に隙間を形成させないようにするために、図１０に示すように、隙間を塞ぐ止水手段を設けている。前記図１０に示される例では、マット部材６、６ａの接続部７に対して、下面にシート状の止水部材７ａを配置し、隙間にはゴムアスファルトのような充填材７ｂを押し込んで塞ぐことにより止水手段を形成している。したがって、前述したような止水手段を構成することにより、管路からの水流や潮流等の影響を受けることにより、マット部材の接続部を通って海水が流れることを防止し、その水流とともに海底地盤の砂や泥が流れて洗掘が生じることを防止できる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、前述したような洗掘防止用マットを配置した場合には、船の停泊を規制することが行われているが、その規制を無視して洗掘防止用マットの敷設海域に船が停泊し、アンカーを投下することがある。前記洗掘防止用マットを敷設している地盤が泥や砂地の場合には、図１１に示すように、マット部材の接続部にアンカー８が投下された場合には、接続部７のシール部材を破ってアンカー８が洗掘防止用マットの下面の海底地盤４に深く入り込むようになる。そして、船が波浪等の影響により移動すると、アンカーを引き摺って動く状態（走錨）が発生し、マット部材の下面に潜り込んだアンカーが、マット部材を剥がして移動させることにより、洗掘防止用マットが破損する等の不都合が発生する。
【０００６】
前述したような問題は、大型の船が停泊しやすい湾や海域では、比較的多くの頻度で発生することが想定されるものであり、洗掘防止用マットが破損するとその隙間から洗掘が進行することになるために、洗掘防止用マットの状態を定期的に点検して、洗掘防止用マットに問題が生じる都度、洗掘防止用マットの補修を行うことが必要となる。しかしながら、洗掘防止用マットを構成するマット部材がアスファルトマットのようなものであると、そのマット部材が１０ｍ×２０ｍ程度の広さで、厚さが１０cm程度であるために数トンの重量があり、そのようなマット部材を海底で移動させることは不可能である。そこで、洗掘防止用マットの補修を行う場合には、新しいマット部材を破損箇所に敷き込んで、隙間を塞ぐ等の手段を用いることも考えられるが、前述したようなアスファルトマットを１枚だけ製作して敷き込むためには、破損箇所の修理費が非常に高価になるという問題も残る。
【０００７】
本発明は、前述したような従来の洗掘防止用マットがアンカー等により破損することの問題に対処するもので、マット部材の接続部をアンカーの投下に耐え得るように強固なものとして構成し、洗掘防止用マットの接続部に投下された重量物の衝撃等により、破損することがないマット接続部材を提供することを目的としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は、工場の放水設備から排出される水流のように、海流と異なる水流を発生する放水設備からの水流に対して、海底地盤を保護する洗掘防止用マットに関する。
請求項１の発明は、前記洗掘防止用マットとして一定のサイズで、その周囲には接続板を突出させて配置したマット部材を多数枚組合せて用い、
前記多数枚のマット部材を、保護海域を覆うように縦横に敷き並べて配置し、
前記マット部材を接続する部分では、その接続部の下部に対応させて、シート部材を縦横に配置し、
前記マット部材の周囲に突出させて設けている接続板を各々接続し、前記各接続部の上部を覆うように充填材を層状に設けることを特徴とする。
【０００９】
請求項２の発明は、前記各マット部材の周囲に突出させて配置する接続板を、開口を多数設けた鋼板部材により構成し、
前記接続板の基部は、マット部材の側面に埋め込み部を介して保持させ、
前記接続板の基部から所定の長さに突出させて設けたものを、隣接配置されるマット部材の接続板に接続し、前記各マット部材の接続部を覆うように、充填材を層状に設けることを特徴とする。
【００１０】
前述したように構成したことにより、本発明においては、マット部材を敷き並べて洗掘防止用マットを構成する際に、隣接するマット部材の間を接続板を用いて強固に接続するので、マット接続部材による地盤保護と止水性能を良好に発揮できる。また、マット部材の端部に配置した接続板を介して、強固な接続を行うことができるので、マット部材本体と同様な強度をマット接続部に持たせることが可能となり、アンカー等が投下された衝撃に対して、マット部材の接続部が大きな抵抗力を発揮できる。さらに、前記マット部材の端部に設ける接続板は、金属板部材やゴム板等の弾性板部材により構成して、基部をマット部材に一体に埋設して設け、マット部材の接続部での強度を維持できる。そして、前記接続板の接続部を充填材により覆うようにして保護することにより、接続板が金属であっても海水等に接することはなく、マット接続部材の性能を長時間に亘って維持することが可能であり、洗掘防止用マットによる地盤保護の作用を良好に発揮することができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
図示される例にしたがって、本発明のマット部材接続部の補強部材を説明する。図１に示す例は、洗掘防止用マット５を多数枚のマット部材を縦横に配置して構成する場合を示しており、前記マット部材１０Ａ、１０Ｂ……は、例えば、巾が７〜１０ｍで、長さが１５〜２０ｍの大きさを有し、厚さが７〜１０cmのアスファルトマットで構成される。前記洗掘防止用マット５においては、隣接するマット部材との間に隙間を形成しないように、マット接続部材２０、２０ａをそれぞれ縦横に設けており、前記マット接続部材は船のアンカー等が投下された場合にも、マットの投下の衝撃により破損したり、アンカーが海底地盤にまで潜り込んだりしないような強固なものとして構成される。
【００１２】
前記マット接続部材２０は図２に示されるように構成されるもので、マット部材の接続部の下面とその両側の部分を広くカバーするように下部マット部材３１を敷設し、前記下部マット部材３１を巾が２ｍ程度で厚さが５〜１０cmに構成したアスファルトマットで構成する。そして、前記マット部材１０、１０ａの間には充填材３０を充填するが、前記充填材３０はゴムアスファルト等のような比較的流動性の大きい材料を用い、隙間の両側のマット部材と下面の下部マット部材３１とを構成するアスファルト部材を、充填材３０を介して相互に接続させ、マット接続部材２０を強度の大きなものとして構成する。したがって、前記図２に示されるような構成のマット接続部材を設けることにより、多数枚のマット部材１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃ……を縦横に配置して洗掘防止用マット５を構成する場合に、各マット接続部材ではマット部材本体と同様な強度を持たせることが可能になり、アンカーが洗掘防止用マットの上に投下されたとしても、そのアンカーの落下の衝撃に抵抗することができ、衝撃に対して十分な抵抗力を持たせることが可能になる。
【００１３】
前記図２に示すように、マット部材の接続部の下面に下部マット部材を配置する場合には、図１に示すように、最初にマット部材を配置する間隔に対応させて、碁盤の目を区画する線に沿わせるように下部マット部材３１、３１ａを敷設する。そして、前記下部マット部材に対してその中心部に端部が位置するようにマット部材１０Ａ、１０Ｂ、……を敷き並べるように配置するが、前記マット部材を敷設する際に、隣接するマット部材の間には形成される隙間は、できるだけ巾が小さいものとすることが必要となる。しかしながら、マット部材がアスファルトマットである場合には、吊り枠の吊具に対応するワイヤがマット端部に露出しているものであり、前記ワイヤの吊具に対する着脱のために、マット部材を隙間なく密着させて敷設することは困難であるから、マット接続部に１０〜２０cm程度の隙間が生じることは避けられない。そこで、前記マット間の隙間を充填するために、ゴムアスファルト等の比較的流動性の大きい材料を注入して、潜水作業員が充填作業を行ってから充填材３０を施工する。
【００１４】
【実施例１】
前記図１、２に示されるように、従来のアスファルトマットを用いてマット接続部材を形成することの他に、本発明においては、マット部材の縁の部分に接続用の部材を設けておき、隣接するマット部材同士を接続部材を用いて強固に固定して、マット接続部材を構成することも可能である。図３に示す例は、マット部材の縁の部分に接続に使用する部材を突出させて、マット本体と一体に配置して構成する場合を示している。前記図３に示すマット部材１０は、従来のアスファルトマットと同様に、マット本体を構成しているものであり、下層１１の上に内部補強部材１３を配置するとともに、前記補強部材の下面に所定の間隔で荷役用のワイヤ１４を配置し、その上に上層１２を配置し、上下の層の間に補強部材を挟んで一体化している。前記内部補強部材１３は、ガラス繊維等を編んだ織物を使用することが可能であり、その他に、金網等を使用することができる。また、荷役用のワイヤ１４は、両端部をマット部材から露出させて設け、両端部にアイ部１５を設けて、吊り枠の吊具に係止保持させるための部分を設け、マットの内部に固定するために、固定部材１６を所定の間隔で配置する。
【００１５】
前述したように構成してなるマット部材本体に対して、その四周の縁の部分には接続板２１、２２を設けており、前記接続板においては、マット本体に保持させるための埋め込み部２３を介して、露出部２４を所定の長さに設けている。また、前記接続板としては、鋼板を成形して構成した板状の部材や、内部に補強部材を一体に設けて強度を向上させたゴムベルト等を用いることが可能であるが、マット接続部材をマット本体と同様な強度を有するものとして構成できれば、任意の材料を用いて接続板を構成することができる。前記接続板に設ける開口２５……は、接続板をマット本体に保持させるためのもので、前記開口を介して上下の層１１、１２の接続部分を確保し、接続板がマット本体から抜け出すことを防止する。なお、前記開口は、任意の形状のものとして構成することが可能なものであり、角孔や丸い孔、その他の任意の形状に構成することができる。
【００１６】
前記図３に示すマット部材において、縁の部分に突出させて配置する接続板を、鋼板を用いて構成した場合には、図４に示すようなマット接続部材２０を構成することができる。前記図４に示すマット接続部材２０においては、マット部材１０、１０ａの接続部に配置している接続板２１、２１ａを突き合わせる状態で配置し、前記接続板に対して接続用板部材２６を配置して、溶接部２８を介して相互に接続する。また、前記接続部に配置する鋼板部材が海水に接して腐食することを防止するために、前記マット接続部材の開口部には充填材３０を充満させて、鉄部材を保護するとともに、マット同士を充填材を介して接続している。前記接続部に充填材を充填する際に、海底地盤４の表面との仕切りを行うために、接続部の下面には薄いマットまたはシート３２を配置するが、前記シート部材３２としては、ビニールシートやゴムシート等の薄いシート状の材料を用いることができる。
【００１７】
前記シート部材３２を用いてマット接続部材を施工する際には、前記図１に示したように、マット部材の接続部に対応させて縦横にシート部材を配置してから、マット部材を位置決めして敷設することが可能である。また、シート部材を敷設したマット部材の下面に押し込むようにして敷設し、その後に隣接するマット部材を敷設するような手段を用いることも可能である。そして、シート部材の上にマット部材の端部を位置決めして敷設してから、隣接するマット部材の接続板に対して接続用板部材２７を設置し、図５に示すようにして、接続板と接続用板部材とを水中溶接手段を用いて、溶接部２８を介して接続する。
【００１８】
前述したようにして、接続板を介して隣接するマット部材を接続した後で、ゴムアスファルト等を流し込んで充填材３０を施工するが、接続板の接続部の下面の空間に対しても充填材成分を充満させることが必要である。そこで、前記接続板２１に設けた開口２５を、接続板の露出部にも形成しておくことにより、シート部材３２と接続板２１の間に充填材成分を押し込むことができるもので、前記接続板に設ける開口はできるだけ大きく形成することが求められる。また、前記マット接続部材に配置する接続用板部材２７においても、マット本体の強度に対して、鋼板で構成する接続板と接続用板部材との接続部の強度を同等に設定可能であれば、接続用板部材に対しても開口を設けておき、接続板接続部の下面に充填材材料を押し込む作業を容易に行い得て、充填材による鉄部材の保護作用と、マット接続部材における衝撃に対する抵抗力を大きい値に設定する。
【００１９】
前記実施例においては、マット部材としてアスファルトマットを用いる場合を説明しているが、本発明のマット部材としては、ゴムマットを対象とすることができる。前記ゴムマットは、アスファルトマットに比較して小さいマット単位体を多数枚接続して構成するものであるが、陸上であらかじめマット単位体を接続して大サイズのマット部材を作成してから、海底に敷設することができる。また、ゴムマットを陸上で接続する場合には、例えば、１０ｍ×２０ｍ程度のサイズのものとして構成することが可能であり、そのようなサイズに形成した後で、マット部材の周囲に接続板を一体に取付けるようにする。そして、前記ゴムマットを海底に敷設してから、各マットの接続部を接続用板部材を用いてボルトや溶接等により固定し、接続部を覆うようなゴムアスファルト等を施工することにより、前記アスファルトマットの場合と同様に、全部のマットを一体化して、海底地盤の保護部材として使用できるようにする。
【００２０】
前記ゴムマット単位体を接続して大サイズのマット部材を構成する場合には、ゴムマット単位体に鉄筋や鉄の板部材等を埋設したものを用い、各マット単位体の鉄筋等を相互に接続して大サイズのマットの強度を向上させることが可能である。さらに、大サイズのゴムマットの周囲に接続板を設ける際にも、マット単位体に設けた鉄筋等を介して取付けることにより、大サイズのマットの接続部での強度を向上させることが可能であり、マット単位体の内部に埋設している鉄筋が、アンカーの投下の衝撃に対して抵抗する強度を確保できるので、比較的薄いマット単位体を用いたとしても、地盤保護部材としての作用を良好に発揮させることができる。
【００２１】
前記接続板を溶接により接続する手段を用いることの他に、本発明においては、マット接続部材に配置する接続板を、ボルト等を用いて接続することも可能である。図６、７に示す例では、マット部材の縁の部分に突出させて配置する接続板２１に対して、開口２５とボルト孔２５ａとを任意の大きさと間隔を持たせて設けており、隣接する接続板同士の接続と、開口を介して充填材材料を下部に向けて押し込む作業とを容易に行い得るようにしている。前記接続板を接続するための接続用板部材２７には、所定の間隔で多数のボルト孔を設けておき、固定ボルト２９をボルト孔に挿入して固定することによって、接続板を接続用板部材を介して接続することができる。
【００２２】
前記実施例においては、マット部材に設けた接続板と、接続のために使用する接続用板部材とを、鉄部材を用いて構成する場合で説明しているが、本発明においては、接続板を鉄以外の材料を用いて構成することも可能である。例えば、接続板と接続用板部材とをベルトコンベアと同様に、内部に補強部材を挿入したゴムシートを用いて構成する場合には、接続用板部材としてもゴム板部材を用い、図６に示すようなボルト接続手段を用いて接続することができる。また、前述したように、ゴムシート部材を接続板や接続用板部材として用いる場合には、ボルト接続手段に代えて、針金や紐状の部材を用いて、接続板に設けた開口やボルト孔を介して結び付けるような手段を用いることもでき、水中での接続板の接続作業を容易に行い得るとともに、マット接続部材での強度を十分に発揮できるようにすることが可能である。
【００２３】
前記マット部材の接続部に施工する充填材としては、ゴムアスファルトを使用することの他に、アスファルト合材の流動性の大きいものを、パイプを用いて流し込むようにして施工することも可能である。前記アスファルト合材を用いて充填材を施工する場合には、従来より海底にアスファルトを施工する工法と同様に、船上に設置したアスファルト供給装置から、パイプを介して流し込む装置を用い、潜水作業員がパイプの先端部を持ってマット接続部材に沿って移動しながら、アスファルト合材を接続部に流し込むようにする。また、接続板の下面にアスファルト合材を流し込む作用を良好に発揮させるためには、合材の流動性を大きくして、開口を介して下部に流れ込む量を多くするとともに、補助作業員が押し込み具を用いて隙間が生じないように充填することも可能である。
【００２４】
前述したようにして、接続板の上下にアスファルト合材やゴムアスファルト材料をマット部材の材料に対応させて用い、隙間が生じる恐れのある部分に充満させて充填材を構成することによって、接続板の接続部を隙間なく覆うとともに、接続板接続部に加えられる衝撃を緩和できるようにする。そして、前記実施例に示されるように、マット部材の接続部にマット接続部材を施工することにより、マット部材を多数枚縦横に配置して洗掘防止用マットを構成した場合に、各マット部材を接続するマット接続部材を、マット部材本体と同等な強度を有するものとして構成することができる。したがって、本発明においては、非常に大きなサイズの１枚のマット部材を用いて洗掘防止用マットを構成するものとなり、洗掘防止用マットにおける止水の作用を良好に発揮できるとともに、アンカー等が投下されることによる衝撃に対しても、十分な抵抗性能を発揮することが可能である。
【００２５】
【発明の効果】
本発明のマット部材接続部の補強部材は、前述したように構成したものであるから、マット部材を敷き並べて洗掘防止用マットを構成する際に、隣接するマット部材の間をマット接続部材を介して強固に接続するので、マット接続部材による地盤保護と止水性能を良好に発揮できる。また、マット部材の端部に配置した接続板を介して、溶接やボルト接続等の手段により強固な接続を行うので、マット部材本体と同様な強度をマット接続部材に持たせることが可能となり、アンカー等が投下された衝撃に対して、マット部材の接続部が大きな抵抗力を発揮できる。さらに、前記マット部材の端部に設ける接続板は、金属板部材やゴム板等の弾性板部材により構成して、基部をマット部材に一体に埋設して設けるので、マット部材の接続部での強度を維持できる。そして、前記接続板の接続部を充填材により覆うようにして保護することにより、接続板が金属であっても海水等に接することはなく、マット接続部材の性能を長時間に亘って維持することが可能であり、洗掘防止用マットの地盤保護の作用を良好に発揮することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の洗掘防止用マットの構成を示す説明図である。
【図２】  マット接続部材の構成を示す説明図である。
【図３】  本発明のマット部材の構成を示す説明図である。
【図４】  図３に示すマット部材に対するマット接続部材の構成を示す説明図である。
【図５】  図４のマット接続部材の平面図である。
【図６】  本発明のマット接続部材の別の実施例の説明図である。
【図７】  図６に対応する接続板の説明図である。
【図８】  本発明を適用可能な放水装置に対する洗掘防止用マットの説明図である。
【図９】  図８の平面図である。
【図１０】  従来のマット接続部材の構成を示す説明図である。
【図１１】  マット接続部材がアンカーの投下により破損する状態の説明図である。
【符号の説明】
１    放水管、  ４    海底地盤、  ５    洗掘防止用マット、
８    アンカー、  １０    マット部材、
２０    マット接続部材、  ２１・２２    接続板、
２５    開口、  ２６    ボルト孔、  ２７    接続用板部材、
３０    充填材、  ３１    下部マット部材、  ３２    シート部材。
【図１】
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【図３】
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【図２】
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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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【図１０】
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【図１１】
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