JP2024068713A

JP2024068713A - 支柱構造体の施工方法

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Publication number: JP2024068713A
Application number: JP2022179258A
Authority: JP
Inventors: 谷勇太関; 代洋一田; 江浩之大
Original assignee: ナカダ産業株式会社
Priority date: 2022-11-09
Filing date: 2022-11-09
Publication date: 2024-05-21
Anticipated expiration: 2042-11-09
Also published as: JP7283827B1

Abstract

【課題】本発明の目的は、支柱の打設前の袋体の敷設作業を迅速に行うことができる支柱構造体及び支柱構造体の施工方法を提供するものである。【解決手段】支柱構造体Ｓは、海底（又は水底）１０に敷設された中詰め材５１が充填されて袋体１と、この袋体１を貫通し、海底（又は水底）１０の地中に撃ち込まれた支柱３とを備えているものである。【選択図】図１

Description

本発明は、支柱構造体及び支柱構造体の施工方法に係り、特に、支柱の打設前の袋体の敷設作業を迅速に行うことができる支柱構造体及び支柱構造体の施工方法に関する。

従来、洋上風力発電設備の代表的な基礎構造としては、例えば、欧州において実績のあるモノパイル式がある。このモノパイル式の基礎構造は、基礎周辺に石材を用いた２層構造の洗掘防止工が設置されている。洗掘防止工の下層は小粒径（例えば、0～80mm等）の石材で、海底砂の洗掘を防止する機能を有し、上層は大粒径（例えば、200mm～1000mm等）の石材で、下層の石材の海流や波浪、潮流による流失を防止する機能を有する。ところが、下層の石材の設置時においては、敷き詰めた石材が流出しやすく、ロスが多いことが問題である。これを改善するものとして、たとえば、下記特許文献１記載のものがある。
これは、構造物設置工事（例えば、洋上風力発電設備基礎工事）の施工効率を向上を図るために、水底又は海底に洗掘防止シートを敷設し、杭状体（例えば、鋼管杭）の立設前に洗掘防止工を設置している。

特許第７０１８１５９号

ところが、上記洗掘防止シートにあっては、洗掘防止シートが海流又は水流の影響で持ち上げられ、洗掘が促進するという問題点があった。

本発明は、上記事情を考慮してなされた支柱構造体及び支柱構造体の施工方法を提供することを目的とする。

請求項１記載の支柱構造体は、海底又は水底に敷設された中詰め材が充填されて袋体と、この袋体を貫通し、海底又は水底の地中に撃ち込まれた支柱とを備えているものであるものである。

また、請求項２記載の支柱構造体は、請求項１記載の支柱構造体において、袋体は、複数の網目を有するネットで形成され、前記袋体の内部を複数の仕切り部材により仕切られた複数の小部屋に形成され、前記小部屋毎に中詰め材が充填されているものである。

また、請求項３記載の支柱構造体は、請求項１記載の支柱構造体において、海底又は水底に敷設された第１の中詰め材が充填された第１の袋体と、この第１の袋体の上に載置され、前記第１の中詰め材より大きい第２の中詰め材が充填されて土木用袋体の型枠と、この第２の袋体及び前記第１の袋体を貫通し、海底又は水底の地中に撃ち込まれた支柱とを備えているものである。

また、請求項４記載の支柱構造体の施工方法は、中詰め材が充填された袋体を海底又は水底に敷設する敷設工程と、この敷設工程の後、前記袋体を貫通し、海底又は水底の地中に支柱を打ち込む打ち込み工程とを備えているものである。

また、請求項５記載の支柱構造体は、請求項１記載の支柱構造体において、支柱の袋体を貫通する部位には、中詰め材が充填されていないものである。

また、請求項６記載の支柱構造体は、請求項３記載の支柱構造体において、支柱の第２の袋体及び第１の袋体を貫通する部位には、中詰め材が充填されていないものである。

従来の洗掘防止シートにあっては、洗掘防止シートが海流又は水流の影響で持ち上げられ、洗掘が促進する不具合が生じるが、請求項１記載の支柱構造体によれば、従来の洗掘防止シートに比べ、袋体は、中詰め材が充填された分、海流又は水流の影響を受けにくく、持ち上げられないため、洗掘防止を図ることができる。

また、請求項２記載の支柱構造体によれば、上述した請求項１記載の発明の効果に加え、袋体は、複数の網目を有するネットで形成されているため、支柱を打設する際、支柱は、網目を切断するとともに、中詰め材を押しのけて、海底又は水底の地中に撃ち込むことができ、しかも、袋体は、複数の網目を有するネットで形成され、前記袋体の内部を複数の仕切り部材により仕切られた複数の小部屋に形成され、前記小部屋毎に中詰め材が充填されているため、支柱が袋体を貫通し易く、貫通した袋体が破損しても、中詰め材は、小部屋毎に充填されているため、中詰め材が袋体から流出するのを防ぐことができる。

従来の洗掘防止シートにあっては、洗掘防止シートが海流又は水流の影響で持ち上げられ、洗掘が促進する不具合が生じるが、請求項３記載の支柱構造体によれば、従来の洗掘防止シートに比べ、第１、第２の袋体は、第１、第２の中詰め材が充填された分、海流又は水流の影響を受けにくく、持ち上げられないため、洗掘防止を図ることができる。

従来の洗掘防止シートにあっては、洗掘防止シートが海流又は水流の影響で持ち上げられ、洗掘が促進する不具合が生じるが、請求項４記載の支柱構造体の施工方法によれば、従来の洗掘防止シートに比べ、袋体は、中詰め材が充填された分、海流又は水流の影響を受けにくく、持ち上げられないため、洗掘防止を図ることができる。

また、請求項５記載の支柱構造体によれば、上述した請求項１記載の発明の効果に加え、支柱の袋体を貫通する部位には、中詰め材が充填されていないため、支柱の打ち込み作業が容易となる。

また、請求項６記載の支柱構造体によれば、上述した請求項３記載の発明の効果に加え、支柱の第２の袋体及び第１の袋体を貫通する部位には、中詰め材が充填されていないため、支柱の打ち込み作業が容易となる。

図１は、本発明の一実施例の支柱構造体の概略的断面図である。図２は、図１の支柱構造体の長手方向を横断する方向の概略的断面図である。図３は、図２の実施例と異なる他の実施例の概略的断面図である。図４は、図３の実施例と異なる他の実施例の概略的断面図である。図５は、図４の実施例と異なる他の実施例の概略的断面図である。図６は、図５の実施例と異なる他の実施例の概略的断面図である。

本発明の一実施例の支柱構造体及び支柱構造体の施工方法を図1及び図２を参照して説明する。
図１に示すＳは支柱構造体で、支柱構造体Ｓは、海底（又は水底）１０に敷設（敷くようにして設置する）された第１の中詰め材が充填された第1の袋体（袋体）１と、この第1の袋体（袋体）１の上に載置され、前記第１の中詰め材より大きい第２の中詰め材が充填された第２の袋体（袋体）２と、この第２の袋体（袋体）２及び第1の袋体（袋体）１を貫通し、海底（又は水底）１の地中に撃ち込まれた支柱３とを備えている。
支柱３は、例えば、洋上風力発電設備に使用される風車のブレード（翼）を支えるものであり、その他、橋梁、桟橋等の支柱にも使用される。図１に示す２０は、海面である。

従来の洗掘防止シートにあっては、洗掘防止シートが海流又は水流の影響で持ち上げられ、洗掘が促進する不具合が生じるが、本実施例の支柱構造体Ｓによれば、従来の洗掘防止シートに比べ、第１、第２の袋体（袋体）１、２は、第１、第２の中詰め材が充填された分、海流又は水流の影響を受けにくく、持ち上げられないため、洗掘防止を図ることができる。
なお、望ましくは、図４に示すように、支柱３の第２の袋体（袋体）２及び第1の袋体（袋体）１を貫通する部位Ｘの周囲を仕切り部材４により仕切って、支柱３の第２の袋体（袋体）２及び第1の袋体（袋体）１を貫通する部位には、中詰め材を充填しないようにして、支柱３の打ち込み作業を容易とすることができる。

また、図２に示す第1の袋体（袋体）１は、複数の網目を有するネットで形成され、第1の袋体（袋体）１の内部を複数の仕切り部材により仕切られた複数の小部屋に形成され、前記小部屋毎に中詰め材が充填されているもので、例えば、四角柱の小部屋を相互に連結し、砂利、砕石等の中詰め材を充填した「縦約10m、横約6m、高さ約0.25m」の略直方体形状である。
第１の袋体（袋体）１に充填される中詰め材の重量は、例えば、4.0t～30tであり、その粒径は80mm以下である。第１の袋体（袋体）１に充填される中詰め材に小粒径（例えば、0～80mm等）の石材を用いても、第１の袋体（袋体）１が石材の流出を防止するため、設置時に石材が流出しにくくなり、ロスを減らすことができる。中詰め材に小粒径（例えば、0～80mm等）の石材を用いても、袋体で拘束されて１枚の高重量マットとして機能するため、流失しにくくなるため、上層の第２の袋体（袋体）２の大粒径（例えば、300～1000mm）の石材が不要とすることもできる。
第１の袋体（袋体）１は、厚み寸法が、例えば200～500mm程度、水平寸法が、例えば、10,000mmと、厚み寸法より水平寸法が大幅に大である。厚みが薄い分海流の影響を受けにくく、水平寸法が大きい分１枚のマットの重量が重くなることで安定性が得られる。また、支柱３で打ち抜く際にも厚みが薄いことで、容易に打ち抜くことができる（第２の袋体（袋体）２及び第1の袋体（袋体）１を貫通する部位Ｘを設けない場合）。

また、第２の袋体（袋体）２に充填される中詰め材の重量は、例えば、4.0t～30tであり、その粒径は300mm以下である。なお、第２の袋体（袋体）２は第1の袋体（袋体）１の安定性を向上させるための役割であるため、第２の袋体（袋体）２は、袋体ではなく大粒径（例えば、300～1000mm）の石材としても良い。もしくは、袋体の形状を図２、図４に示す略直方体形状ではなく、中詰め材を詰めた饅頭型の袋体としても良いし、図３に示す平面視、弧状でも良い。もしくは、コンクリートブロックとしても良い。

上述したように、支柱構造体Ｓは、海底（又は水底）１に敷設（敷くようにして設置する）された第１の中詰め材が充填された第1の袋体（袋体）１と、この第1の袋体（袋体）１の上に載置され、前記第１の中詰め材より大きい第２の中詰め材が充填された第２の袋体（袋体）２と、袋体を複数積層したが、場合により、袋体は単数でも良い。
即ち、係る場合の支柱構造体Ｓは、海底（又は水底）１０に敷設（敷くようにして設置する）された中詰め材が充填された袋体１と、この袋体１を貫通し、海底（又は水底）１０の地中に撃ち込まれた支柱３とを備えているものである。
従来の洗掘防止シートにあっては、洗掘防止シートが海流又は水流の影響で持ち上げられ、洗掘が促進する不具合が生じるが、袋体１が単数の支柱構造体Ｓによれば、従来の洗掘防止シートに比べ、袋体は、中詰め材が充填された分、海流又は水流の影響を受けにくく、持ち上げられないため、洗掘防止を図ることができる。
なお、支柱構造体の施工方法は、中詰め材が充填されて袋体１を海底（又は水底）１０に敷設する敷設工程と、この敷設工程の後、袋体１を貫通し、海底（又は水底）１０の地中に支柱３を打ち込む打ち込み工程とを備えているものである。
この場合においても、上述同様、従来の洗掘防止シートにあっては、洗掘防止シートが海流又は水流の影響で持ち上げられ、洗掘が促進する不具合が生じるが、本実施例の支柱構造体の施工方法によれば、従来の洗掘防止シートに比べ、袋体は、中詰め材が充填された分、海流又は水流の影響を受けにくく、持ち上げられないため、洗掘防止を図ることができる。

なお、望ましくは、支柱３の袋体１を貫通する部位には、中詰め材が充填されていないようにして、支柱３の打ち込み作業を容易とすることができる。
図示しないが、支柱３の袋体１を貫通する部位の周囲を仕切り部材により仕切って、支柱３の袋体１を貫通する部位には、中詰め材を充填しないようにする。
なお、図１に示す５１は第１の中詰め材、５２は第２の中詰め材である。

また、第２の袋体（袋体）２の重ね合わせは、上述記載に限らず、例えば、図５に示すように、第２の袋体（袋体）２の短辺を重ねて第２の袋体（袋体）２を螺旋状に形成しても良いし、また、図６に示すように、第２の袋体（袋体）２の長辺を重ねても良い。このように重ね合わせることで、設置時の細かい位置決めが不要となり、容易に施工可能となる。

Ｓ支柱構造体
１第１の袋体（袋体）
２第２の袋体（袋体）
３支柱
１０海底（又は水底）

本発明は、支柱構造体の施工方法に係り、特に、支柱の打設前の袋体の敷設作業を迅速に行うことができる支柱構造体の施工方法に関する。

本発明は、上記事情を考慮してなされた支柱構造体の施工方法を提供することを目的とする。

請求項１記載の支柱構造体の施工方法は、中詰め材が充填された袋体を海底又は水底に敷設する敷設工程と、この敷設工程の後、前記袋体を貫通し、海底又は水底の地中に支柱を打ち込む打ち込み工程とを備えているものである。

また、請求項２記載の支柱構造体の施工方法は、請求項１記載の支柱構造体の施工方法において、袋体は、複数の網目を有するネットで形成され、前記袋体の内部を複数の仕切り部材により仕切られた複数の小部屋に形成され、前記小部屋毎に中詰め材が充填されているものである。

従来の洗掘防止シートにあっては、洗掘防止シートが海流又は水流の影響で持ち上げ
られ、洗掘が促進する不具合が生じるが、請求項１記載の支柱構造体の施工方法によれば
、従来の洗掘防止シートに比べ、袋体は、中詰め材が充填された分、海流又は水流の影響
を受けにくく、持ち上げられないため、洗掘防止を図ることができる。

本発明の一実施例の支柱構造体の施工方法を図1及び図２を参照して説明する。
図１に示すＳは支柱構造体で、支柱構造体Ｓは、海底（又は水底）１０に敷設（敷く
ようにして設置する）された第１の中詰め材が充填された第1の袋体（袋体）１と、この
第1の袋体（袋体）１の上に載置され、前記第１の中詰め材より大きい第２の中詰め材が
充填された第２の袋体（袋体）２と、この第２の袋体（袋体）２及び第1の袋体（袋体）
１を貫通し、海底（又は水底）１の地中に撃ち込まれた支柱３とを備えている。
支柱３は、例えば、洋上風力発電設備に使用される風車のブレード（翼）を支えるも
のであり、その他、橋梁、桟橋等の支柱にも使用される。図１に示す２０は、海面である
。

Claims

海底又は水底に敷設された中詰め材が充填されて袋体と、
この袋体を貫通し、海底又は水底の地中に撃ち込まれた支柱とを備えている
ことを特徴とする支柱構造体。
袋体は、複数の網目を有するネットで形成され、前記袋体の内部を複数の仕切り部材により仕切られた複数の小部屋に形成され、前記小部屋毎に中詰め材が充填されている
ことを特徴とする請求項１記載の支柱構造体。
海底又は水底に敷設された第１の中詰め材が充填されて第１の袋体と、
この第１の袋体の上に載置され、前記第１の中詰め材より大きい第２の中詰め材が充填されて第２の袋体と、
この第２の袋体及び前記第１の袋体を貫通し、海底又は水底の地中に撃ち込まれた支柱とを備えている
ことを特徴とする支柱構造体。
中詰め材が充填されて袋体を海底又は水底に敷設する敷設工程と、
この敷設工程の後、前記袋体を貫通し、海底又は水底の地中に支柱を打ち込む打ち込み工程とを備えている
ことを特徴とする支柱構造体の施工方法。
支柱の袋体を貫通する部位には、中詰め材が充填されていない
ことを特徴とする請求項１記載の支柱構造体。
支柱の第２の袋体及び第１の袋体を貫通する部位には、中詰め材が充填されていない
ことを特徴とする請求項３記載の支柱構造体。