(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
海や河川等の水中において隣接して立設された構造体間の目地の構造であって、
該目地には、流体が充填された袋体が配置され、前記袋体を前記各構造体の動きに追従して密着させるために該流体により該袋体に内圧を付与するとともに、該袋体内の流体量を調整する内圧付与流体量調整手段を備えたことを特徴とする水中構造物における目地構造。
【請求項２】
前記構造体のうち少なくとも一方に目地延設方向の切欠きが形成され、相互に嵌合して摺動する二つの枠体のうち、一方の枠体を一方の構造体の切欠きに嵌合して配置し、他方の枠体を他方の構造体に摺動可能に当接して配置し、相互に嵌合された前記二つの枠体の間に、前記袋体を配置したことを特徴とする請求項１記載の水中構造物における目地構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、水中に隣接して立設された構造体間の目地の構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
水中の構造体、例えば、防波堤等を構築するために、それぞれ隣接するように海中に立設された２つ以上のケーソンにおいて、そのケーソン間の目地構造としては、以下のようなものが従来技術として存在する。
１．キャンバス生地の布からなる袋体にコンクリートやモルタル等を充填し、この袋体を目地に配置する目地構造であって、いわゆるコンクリート目地と呼ばれる目地構造。
２．ゴム製の袋体に砂を充填すると共に、水を吸収して膨張する、いわゆる水膨潤ゴムも充填し、この袋体を目地に配置する目地構造。この目地構造では、袋体に内圧が作用して目地へ圧着する効果が期待できる。
３．Ｌ字形状のゴム板を一方のケーソンに固定して、一方向からの波圧に対向する目地構造。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
従来のケーソン式防波堤では、重量により沈下することを前提としているため、施工を長期間にわたり実施している。すなわち、ケーソン式防波堤は、水底に基礎捨て石マウンドを構築する工程と、このマウンドのうえに複数のケーソンを載置する工程と、ケーソンの上に上部構造物やパラペットを設ける工程と、さらに、ケーソンの沈下がある程度まで納まった後に、複数のケーソン間の目地を塞ぐ工程とを行なって構築しているが、これらの工程は、例えば、それぞれ異なる年度毎に実施するといったように、かなりの時間を掛けて施工している。
【０００４】
しかしながら、ケーソン式防波堤等の重量構造体からなる水中構造物を、早期に完成させなければならない場合には、沈下が納まるまで、各工程間に休止期間をとることができず、沈下による影響を目地で吸収する必要が生じる。
【０００５】
かような要求に対して、上記従来の目地構造では、沈下による変位に充分に追従できないという問題点があった。すなわち、上記１．の「コンクリート目地」では弾性変形が全く期待できず、２．の「水膨潤ゴムを含むゴム製袋体目地」では、構造体に内圧を加えるのが限界で、その変形量も沈下には追従できない程度のものであり、さらに３．の「Ｌ字形状のゴム板目地」では、本来の目的が防波堤の背面の埋立て土砂の吸い出し防止であり、沈下に追従できるほどの弾性変形は不可能である。
【０００６】
本発明は前記問題点を解決せんとしたものであり、その目的は、複数の重量構造体を隣接させてなる水中構造物において、各重量構造体の位置関係に相対的変位が生じた場合でも、その相対的変位に追従可能な目地構造を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は前記目的に鑑みてなされたものであって、その要旨は、海や河川等の水中において隣接して立設された構造体間の目地の構造であって、該目地には、流体が充填された袋体が配置され、前記袋体を前記各構造体の動きに追従して密着させるため、該流体により該袋体に内圧を付与するとともに、該袋体内の流体量を調整する内圧付与流体量調整手段を備えたことを特徴とする水中構造物における目地構造にある。
【０００８】
本発明の水中構造体における目地構造において、前記構造体のうち少なくとも一方に目地延設方向の切欠きが形成され、相互に嵌合して摺動する二つの枠体のうち、一方の枠体を一方の構造体の切欠きに嵌合して配置し、他方の枠体を他方の構造体に摺動可能に当接して配置し、相互に嵌合された前記二つの枠体の間に、前記袋体を配置しても良い。
【０００９】
本発明の目地構造において、袋体は、各構造体間の目地の拡大に追従して密着させることができる程度の大きさに、袋体の水平方向断面積（最大容積）を形成すれば、どのような材料を用いても良い。したがって、袋体は、全ての部分を繊維補強ゴムや鋼線補強ゴム等の弾性材から形成しても良く、また、部分的に弾性材で形成し、この弾性材部分を補強帆布で連結するように形成しても良く、さらに、全ての部分を補強帆布で形成しても良い。
【００１０】
本発明の目地構造において、前記流体は袋体に充填することによって袋体を膨張させることができ、又は、袋体から抜くことによって袋体を収縮させることができるものであれば良く、例えば、水あるいは油等の液体、または空気等の気体であっても良い。
【００１１】
ここで、本発明の目地構造において、内圧付与流体量調整手段は、流体が液体である場合には、例えば、液体が満たされた貯液槽(筒状に縦長の槽であっても良い)を袋体よりも高く配置し、この貯液槽と袋体とを導管で連通させれば形成することができる。かような内圧付与流体量調整手段では、液体の位置エネルギーにより、液体に圧力が作用して袋体には内圧が付与され、袋体は各構造体に密着する。また、各構造体間の間隔が縮小するような位置関係の変位が生じると、各構造体により袋体は押圧されて収縮し、袋体内部の液体は導管を介して貯液槽に戻り、これによって袋体の液体量は調整される。逆に、各構造体間の間隔が拡大するような位置関係の変位が生じると、位置エネルギーにより圧力を受けている液体は、各構造体の変位量に応じた容量だけ袋体に流れ込み、袋体は各構造体に密着したまま膨張し、これによって袋体の液体量は調整される。
【００１２】
また流体が気体である場合には、例えば、コンプレッサーと袋体とを導管で連通し、袋体には内圧を計測するセンサ及び開閉弁を設け、このセンサからの信号によって、開閉弁を開閉したり、コンプレッサーを停止したり、さらに、袋体に気体を圧送することができる制御装置を設ければ、内圧付与流体量調整手段を形成することができる。かような内圧付与流体量調整手段では、コンプレッサーで気体を圧送すれば、袋体に内圧を付与して各構造体に密着させることができる。さらに、各構造体間の間隔が縮小するような位置関係の変位が生じると、各構造体により押圧されて袋体の内圧は高まり、この内圧の高まりをセンサで感知して、信号を制御装置に送り、制御装置によってコンプレッサーを停止すると共に袋体の開閉弁を開き、袋体の内圧を適宜制御すれば、袋体は、内部の気体量が調整されて各構造体に密着したまま収縮することができる。逆に、各構造体間の間隔が拡大するような位置関係の変位が生じたら、上記と逆の操作によって袋体の内圧を適宜制御して、袋体を各構造体に密着したまま膨張させる。
【００１３】
【実施例】
次に本発明の好ましい実施例を添付図面を参照して説明する。
図１は本発明の目地構造を示す斜視図であり、図２は図１の一部拡大平面図であり、図３は本発明の目地構造に用いる水頭柱を示す正面図であり、さらに、図４は図１及び図２とは異なる目地構造を示す一部拡大平面図である。
【００１４】
図１乃至図２では本発明の目地構造を、ケーソン式防波堤のケーソン間の目地２０に適用しているが、本発明の目地構造は、ケーソン式防波堤以外の水中構造物の目地にも適用することが可能である。図１及びにおいて、海底に構築された基礎捨て石マウンド（図示せず）のうえに載置されたケーソン１，２間の目地構造３０では、一方のケーソン２に、ほぼ垂直方向の切欠き（凹部）２ａが延設され、この切欠き２ａに第二の枠体５が嵌合されている。この第二の枠体５は、図２にも示したように、断面が概ね「コ」字形状に形成されており、ウェブ５ａを切欠き面に当接して配置し、フランジ５ｂ，５ｂと切欠き面との間には間詰め材６が充填されている。ここで、間詰め材６としては水膨潤ゴムを使用することができる。水膨潤ゴムは、フランジ５ｂ，５ｂと切欠き面との隙間に配置した後に、水を吸収して膨張するため、隙間に押し入れる作業が容易であり、また、フランジ５ｂと切欠き面とに圧着して隙間を封止することができ、さらに、第二の枠体５の微動を吸収することができる。
【００１５】
かように配置された第二の枠体５には、第一の枠体４を嵌合するように配置する。この第一の枠体４は、第二の枠体５のフランジ５ｂ，５ｂ間に嵌合可能な間隔に離隔した側板４ｂ，４ｂと、この側板４ｂ，４ｂを連結する連結板４ａ，４ｃとを備え、これら側板４ｂ，４ｂと連結板４ａ，４ｃとが概ね矩形断面になるように形成し、連結板４ａは、後述する袋体３の内圧によって、ケーソン１に当接するよう配置する。つまり、第一の枠体４はケーソン１に固定せず、ただ単にケーソン１に当接して摺動可能なように配置する。
【００１６】
嵌合された第一の枠体４と第二の枠体５との間には、袋体３が配置される。袋体３は、全てを部分を繊維補強ゴムや鋼線補強ゴム等の弾性材から形成しても良く、または、部分的に弾性材で形成し、この弾性材部分を補強帆布で連結するように形成しても良く、要するに、膨張収縮可能な形状や材料で形成されていれば良い。かような袋体３の天端を板体（図示せず）等により密封し、この板体にパイプ等を取り付けて水供給口（図示せず）を形成し、この水供給口に導管８を取り付けて水頭柱７に連結し、この水頭柱７から袋体３に水を供給する。なお、袋体３の天端の板体には、水供給口以外のパイプを取り付けて排水口を形成し、この排水口にはバルブを取り付ける。
【００１７】
ここで、前記水頭柱７は、内部に水を蓄えることが可能で、上方に延長する中空の貯水部７ａの上端に、給水管７ｂおよびオーバーフロー管７ｃを連通し、貯水部７ａの下端近傍には前記導管８を連結するための出水口７ｅを設け、貯水部７ａの上端近傍には水位点検窓７ｄを設けて形成する。かような水頭柱７は、例えば、貯水部７ａの内径を250mm程度、その高さを５ｍ程度に形成して、貯水部７ａに水を充満させれば、袋体３には、概ね０.５kg/cm2以上の内圧を作用させることができる。なお、貯水部７ａの高さを予め所要以上に形成し、内部の水位を適宜変更すれば、内圧も必要に応じて変更することができる。また、上記水頭柱７は、水位点検窓７ｄに下限値目印７ｄ’を設けておき、水位がこの下限値目印７ｄ’を下回ったら、作業員が水道を開き注水するものであるが、これ以外の方法により注水を行なっても良い。例えば、下限値目印７ｄ’の位置に水位センサ（図示せず）を設置し、このセンサからの信号を受けて、水道を開いたり、閉じたりする制御装置（図示せず）を設けて、これらセンサと制御装置とによって注水を行なうようにしても良い。
【００１８】
前記水頭柱７において、水道等に連通する導管（図示せず）を給水口７ｂ’に接続し、ここから貯水部７ａに水を取り込み、この水を、そのまま出水口７ｅから導管８を介して前記袋体３に流し込む。この時、袋体３の排水口のバルブは開放状態にしておき、この排水口からオーバーフローするまで、袋体３に水を注水する。排水口から水がオーバーフローしたらバルブを閉鎖する。バルブ閉鎖後は、水頭柱７の水位が上昇する。水頭柱７のオーバーフロー管７ｃから水が溢れ出たら、水道からの水の供給を停止する。
【００１９】
次に、以上構成の目地構造３０において、ケーソン１，２が沈下し、その相対位置に変位が生じた際の作用について説明する。
【００２０】
図１及び図２に示した、目地構造３０において、袋体３には水頭柱７からの水圧によって常に内圧が作用しており、この内圧により袋体３は、第一の枠体５の連結板４ａをケーソン１の目地面に当接させるように、第一の枠体５を押圧している。かような目地構造３０において、矢印Ｘ方向や矢印Ｚ方向にケーソン１，２の相対変位が生じた場合には、第一の枠体５の連結板４ａが、ケーソン１の目地面に押しつけられた状態で、ここを摺動して変位に追従する。
【００２１】
また、図１における矢印Ｙ方向にケーソン１，２の相対変位が生じた場合には、第一の枠体４と第二の枠体５とは、それぞれ側板４ｂとフランジ５ｂとを摺動させながら、相互のクリアランスを縮小または拡大するように動き、第一の枠体４は、袋体３からの圧力を受けてケーソン１に当接している。
すなわち、クリアランスが縮小する方向にケーソン１，２が動くと、第一の枠体４の連結板４ｃと第二の枠体５のウェブ５ａとが袋体３を挟んで押圧し、袋体３を収縮させながら、内部の水を、導管８を介して出水口７ｅから水頭柱７に戻し、水頭柱７の水位を押し上げ、袋体３の収縮が大きい場合には、水頭柱７内の水は、オーバーフロー管７ｃから流出する。かようにして、水が流出することにより袋体３の内部の貯水量は調整され、大きな外力を受けた場合でも袋体３が損傷すること無く変形することができる。また、袋体３は収縮変形時にも、その内圧で第一の枠体４を押圧してケーソン１の目地面に当接させている。
逆に、クリアランスが拡大する方向にケーソン１，２が動くと、水頭柱７のなかの水は袋体３のなかに流れ込み、袋体３は連結板４ｃとウェブ５ａとに圧着しながら膨張する。この膨張時の袋体３の内圧によって、第一の枠体４は押圧されてケーソン１の目地面に当接されている。
【００２２】
以上のように、袋体３には常に内圧が作用しており、第一の枠体４をケーソン１の目地面に当接するように、常に押圧しているので、ケーソン１，２が沈下して、その位置関係に相対変位が生じた場合でも、目地構造３０の開放を防止することができ、外海からの波浪の浸入を防ぐことができる。
【００２３】
なお、図４ではケーソン１，２の目地面に切欠きが形成されていない目地構造を例示した。図４において、第二の枠体１５は、固定端１５ｃ，１５ｃと平板部１５ａとが面一に形成され、これらの平板部１５ａ及び固定端１５ｃ，１５ｃに直交するようにフランジ１５ｂ，１５ｂが一体に設けられ、かくして、平板部１５ａとフランジ１５ｂ，１５ｂとは断面が概ね「コ」字形状に形成される。かような第二の枠体１５は、固定端１５ｃ，１５ｃにアンカーボルト１５ｄ，１５ｄを貫通させてケーソン２に固定する。
【００２４】
かように配置された第二の枠体１５には、第一の枠体１４を嵌合するように配置する。この第一の枠体１４は、側板１４ｂ，１４ｂを第二の枠体１５のフランジ１５ｂ，１５ｂ間に嵌合可能な間隔に離隔して配置し、その他の構成である連結板１４ａ，１４ｃ等は、図２で示した第二の枠体５と同様な配置で形成する。また、袋体３は連結板１４ｃと平板部１５ａとの間に配置され、この袋体３の内圧により連結板１４ａがケーソン１表面に当接する。
【００２５】
以上の図４の目地構造においても、図２の目地構造と同様に作用し、ケーソン１，２が沈下して位置関係に相対変位が生じた場合でも、目地の開放を防止することができる。
【００２６】
【発明の効果】
本発明の水中構造物における目地構造では、目地に配置された袋体に流体が充填され、袋体に内圧を付与するとともに、袋体内の流体量を調整する内圧付与流体量調整手段を備えたので、各構造体が沈下等により移動して目地が拡大縮小しても、袋体は、目地の動きに追従するように内部の水量が適宜調整されて膨張収縮し、目地を閉鎖状態に維持することができる。
【００２７】
また、本発明の水中構造物における目地構造では、相互に嵌合して摺動する二つの枠体のうち、一方の枠体を一方の構造体の切欠きに嵌合して固定し、他方の枠体を他方の構造体に摺動可能に当接して配置し、二つの枠体の間に前述の袋体を配置したので、他方の枠体は、袋体の内圧によって常に他方の構造体に押しつけられながら、他方の構造体の表面を摺動し、これにより目地の動きに追従して閉鎖状態を維持することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の目地構造を示す斜視図である。
【図２】図１の一部拡大平面図である。
【図３】本発明の目地構造に用いる水頭柱を示す正面図である。
【図４】図１及び図２とは異なる目地構造を示す一部拡大平面図である。
【符号の説明】
１  ケーソン（構造体）
２  ケーソン（構造体）
２ａ  切欠き
３  袋体
４  第一の枠体（枠体）
５  第二の枠体（枠体）
１４  第一の枠体（枠体）
１５  第二の枠体（枠体）
２０  目地
３０  目地構造
【図１】
0003761253.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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