JP3029096B2 - 水底地盤均し装置 - Google Patents

水底地盤均し装置

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JP3029096B2
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良政 重岡
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  • Investigation Of Foundation Soil And Reinforcement Of Foundation Soil By Compacting Or Drainage (AREA)
  • Underground Or Underwater Handling Of Building Materials (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、水底地盤均し装置
に関し、特に水流の影響を受けずに正確に水底地盤の上
面を水平に、かつ、均等な圧力で均すことができるよう
にした水底地盤均し装置に関する。
【0002】
【従来技術】橋脚、防波堤、人工島などを構築する場合
には、水底に捨石などを敷き、水平に突き固めて均すこ
とにより水底地盤を改良することが多い。
【0003】この水底地盤を均す工事は、潜水士が水底
に潜って地均し作業をしたり、水中バックホーなどの水
中建設機械を用いたり、クレーンで吊り上げた重錘を自
然落下させたりするという工法が採用されている。
【0004】クレーンで吊り上げた重錘を自然落下させ
る工法としては、例えば図4の構成図に示すように、台
船101にクレーン102を介して下端に板状のタンパ
ー103を連結した重錘104を吊り下げた水底地盤均
し作業船が用いられる。
【0005】この水底地盤均し作業船を用いる従来の水
底地盤均し工法では、重錘104及びタンパー103を
クレーン102で水底地盤Bから所定の高さまで吊り上
げ、クレーン102のウィンチをフリーにして重錘10
4及びタンパー103を自重落下させて点圧位置を1回
突き固める。そして、この後、クレーン102の操作、
台船101の移動などにより点圧位置をずらして同じこ
とを繰り返すという手順が採用されている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】この従来技術において
は、水流がある場合に、重錘104及びタンパー103
が水中を下降する間に水流に流されたり、水流に煽られ
たりして、点圧位置が定め難い上に、点圧が垂直になさ
れないことが多く、しかも、1つの点圧位置で1回突き
固めるだけであるので、正確に水底地盤の上面を水平
に、かつ、均等な圧力で均すことができないという問題
がある。
【0007】本発明に係る水底地盤均し装置(以下、本
発明装置という。)は、この従来技術の技術的課題を解
消し、正確に水底地盤の上面を水平に、かつ均等な圧力
で均すことができるようにした水底地盤均し工法を提供
することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明装置は、上記の目
的を達成するため、水底地盤に水平に着底させた板状の
タンパー6と、これに揚上装置によって保持されて衝
撃を与える衝撃手段とを備え、上記衝撃手段が磁性
体で形成された重錘9と、この重錘9を磁気チャック
によって吊り上げて落下させる第2の揚上装置10
を備え、上記重錘9が落下の際、重錘9を受け止める時
に発生する衝撃の方向、タンパー6に対 して衝撃力の加
わる位置を安定させるために、案内手段により案内する
が、該案内手段は重錘9を上下方向に案内するように構
成してあればよく、例えば、下端がタンパー6に同軸状
に連結された中空又は中実の縦軸の軸体8を用いてい
る。このような縦軸の軸体8からなる案内手段を用いる
場合は、その外周面に水深を図る目盛り14を形成する
とができ、これにより、水底地盤Bの水深を容易に、か
つリアルタイムに計測できる。
【0009】ここで、該案内手段を中空の軸体(筒体)
8で構成する場合には、該内部に重錘9を昇降可能に配
置することによりコンパクト化を図ることができ、重錘
9の昇降に対する水の浮力及び粘性の影響を無くすこと
ができる。又、案内手段に適当な重量を与えることによ
り、タンパー6を離底させた時には水流の影響で案内手
段及びタンパー6が流されることを抑制してタンパー6
の位置制御を容易にできると共に、タンパー6を着底さ
せた時にはタンパー6の着底圧力を高め、タンパー6の
位置がずれることを防止できる。加えてこの場合には、
第2の揚上装置10を案内手段の内部に配置して、衝撃
手段7をユニット部品化すると共に、一層コンパクトに
することができる。
【0010】案内手段を中実の軸体8で構成する場合に
は、案内手段を細くすることにより水流の影響を少なく
し、着底時のタンパー6の位置決めなどを容易にするこ
とができると共に、タンパー6の着底後に水流によって
タンパー6及び案内手段が流されて水平方向に移動する
ことを防止できる。
【0011】また、軸体8が中実の場合には、重錘9を
この軸体8の周囲にその周方向の一部又は全部にわたっ
て昇降可能に配置することにより、軸体8あるいはこれ
に連結した縦軸のガイドを案内にして重錘9を昇降させ
ることができる。又、この場合、重錘9を吊り下げる第
2の揚上装置10を軸体8の上部に支持させて装置をユ
ニット化することができる。
【0012】上記の構成磁気チャック13を用いない
場合には油圧等で重錘をチャックする複雑なチャック
機構が必要であるのに対して、上記のように磁気チャッ
13を用いた場合は重錘を磁力によって吸着するだ
けの簡単な構造となる効果がある。
【0013】
【発明の実施の形態】本発明装置の実施例を図面に基づ
いて具体的に説明すれば以下の通りである。
【0014】図1は本発装置一実施例の構成図であり、
この水底地盤均し作業船は、台船1のデッキ上にクレー
ンからなる揚上装置2を艤装し、この揚上装置2にレベ
リングビーム3及び複数のスプリングからなる衝撃吸収
手段4を介して本発明装置の一実施例に係る水底地盤均
し装置5を懸垂支持している。
【0015】前記レベリングビーム3は揚上装置2に一
点で吊持され、水底地盤均し装置5を複数点でそれぞれ
衝撃吸収手段(スプリング)4を介して水底地盤均し装
置5の軸心が鉛直に位置するようにバランスさせて吊持
する。
【0016】前記水底地盤均し装置5は、水底地盤Bに
着底される板状のタンパー6と、これに衝撃を与える衝
撃手段7とを備え、本船を所定の水域に移動させてか
ら、本発明装置の一実施例に従って揚上装置2を使って
タンパー6を所定の位置で水底地盤Bに着底させ、水底
地盤Bの均し作業が行われる。
【0017】このタンパー6の着底に際しては、一般に
台船1の位置と、揚上装置2の操作によってタンパー6
の水平方向の位置を割り出すことが可能であるが、例え
ば潮流などの水流がある場所においては、必要に応じ
て、潜水士がタンパー6の水平方向の位置をより正確に
合わせる。
【0018】揚上装置2を操作してタンパー6を水底地
盤Bに着底させると、タンパー6の底面がタンパー6及
び衝撃手段7の重量で水底地盤Bに押圧されるので、タ
ンパー6を水平方向に移動させようとする水流などの力
に対して摩擦力が生じ、タンパー6が水平方向に移動す
ることが防止される。
【0019】又、揚上装置2によって衝撃手段7の上部
を保持することにより、タンパー6が水平になるように
タンパー6及び衝撃手段7を保持することができる。こ
のように、タンパー6が水平方向に移動することを防止
され、かつ、水平を保持した状態で、タンパー6に衝撃
手段7により衝撃を与えることにより水底地盤Bを突き
固め、その表面を水平に均す。
【0020】従って、水平地盤Bは正確に予め定められ
た点圧位置で正確に垂直方向から突き固められ、水平に
均されることになる。この衝撃手段7は、タンパー6の
上面に連結された中空縦軸の軸体8と、その内部に昇
降可能に配置された磁性体で形成された重錘9と、ある
いはタンパー6の上面に連結された中実で縦軸の軸体8
と、その周囲にその周方向の一部又は全部にわたって昇
降可能に配置された磁性体で形成された重錘9と、この
磁性体で形成された重錘9を吊り上げる第2の揚上装置
(例えば、ホイスト)10とを備える。
【0021】この第2の揚上装置10は、本体11と、
本体11から繰り出されたり、本体11に巻き取られた
りするワイヤー12と、このワイヤー12の先端に連結
された磁気チャック13とを備え、鉄、鋼などの磁性体
からなる重錘9を磁気チャック13で吸着してタンパー
6の上面から所定の高さまで持ち上げ、この後、磁気チ
ャック13の磁気吸着を停止することにより磁性体で形
成された重錘9を磁気チャック13から切り離して自重
落下させる。
【0022】自重落下する磁性体で形成された重錘9は
タンパー6の上面に受け止められる時にタンパー6に衝
撃を与え、水底地盤Bを突き固めると共に均すことにな
る。なお、この軸体8が、中空の軸体8である場合に
は、この軸体8の内周面には必要に応じて磁性体で形成
された重錘9の昇降を案内するガイドが設けられ、又は
中実の軸体8である場合には、軸体8あるいはこれに連
結した縦軸のガイドを案内にして磁性体で形成された重
錘9の昇降をすることができる。
【0023】又、この装置によって均される水底地盤B
は、特に限定されず、例えば自然の水底上に例えば砂、
割石などによって床を造成し、更に、その上面に割石を
敷いた構造になっている。
【0024】更に、前記軸体8の外周面には上下方向に
適当な間隔を置いて水深を示す目盛り14が形成され、
この目盛り14を観測することにより簡単に水深を測定
できるようにしている。
【0025】以上の説明から明らかなように、この水底
地盤均し作業船によれば、水底地盤Bを構築した任意の
水域まで航行し、揚上装置2で衝撃手段7及びタンパー
6を吊り下げてタンパー6を所定の位置に水平に着底さ
せる。
【0026】この後、衝撃手段7の磁性体で形成された
重錘9を磁気チャック13に吸着して、所定の高さまで
吊り上げ、更にこの後、磁気チャック13の磁気吸着を
停止することにより磁性体で形成された重錘9を磁気チ
ャック13から切り離して自重落下させ、タンパー6の
上面に衝突させることによりタンパー6に衝撃を与え、
この衝撃力により、水底地盤Bを突き固めると共にその
上面を水平に均す。
【0027】磁性体で形成された重錘9を持ち上げ、自
重落下させてタンパー6の上面に衝突させるまでの間、
タンパー6は水底地盤Bに着底しているので、水流など
によってタンパー6が水平方向に流されることはなく、
又、タンパー6が水流などによって傾斜することはない
ので、正確に所要の点圧位置を垂直方向から突き固める
ことができ、突き固め方向のばらつきによって点圧が変
化するおそれがなくなると共に、点圧を正確に制御する
ことができるようになる。
【0028】ここで、点圧の制御は、磁性体で形成され
た重錘9を交換してその重量を制御することによって段
階的に制御することも可能であるが、この実施例では、
磁性体で形成された重錘9を吊り上げる高さを制御し
て、磁性体で形成された重錘9がタンパー6の上面に衝
突するエネルギーを調整することによってより簡単に、
しかも、無段階的にタンパー6に与える衝撃力を制御し
て、点圧力を制御する方法を採用している。
【0029】なお、この実施例において、磁性体で形成
された重錘9の交換による段階的制御と磁性体で形成さ
れた重錘9の吊り上げ高さの制御による無段階的制御と
を併用することも可能である。磁性体で形成された重錘
9の落下による水底地盤Bの突き固めは、1箇所につい
て1回でもよいが、必要に応じて1箇所について数回繰
り返すことができ、この突き固めを繰り返すことにより
水底地盤Bをより堅実に、しかも、所定の深さに水底が
沈下するまで水底地盤Bを突き固めることができる。
【0030】水底の沈下量は軸体8の外周面に設けた目
盛り14を通常の測量方法により測定することにより簡
単に認識することができる。タンパー6に作用する衝撃
力は衝撃吸収手段4にも作用するが、この衝撃吸収手段
4に伝達された衝撃はスプリングの伸長によって吸収さ
れるので、揚上装置2には衝撃力は伝達されない。従っ
て、揚上装置2の寿命が衝撃手段7の衝撃によって短縮
される恐れはない。
【0031】なお、この衝撃吸収手段4としてスプリン
グを用いることは本発明に必須のことではなく、例えば
図2の構成図に示すように、スプリングに代えて油圧シ
リンダーあるいは油圧ダンパーからなる衝撃吸収手段4
を用いたり、図3の構成図に示すように、スプリングに
代えてオートテンション機能を有する第3の揚上装置か
らなる衝撃吸収手段4を用いたりしてもよい。
【0032】更に、上記軸体8の長さ(高さ)は任意に
設定することができ、必要な長さを得るために複数本の
所定の長さの軸体8をその軸心方向に継ぎ足してもよ
い。
【0033】この実施例のその他の構造は、レベリング
ビーム及び衝撃吸収手段4を省略してる以外は前例
と同様であり、この衝撃手段7により生成される機械的
な衝撃をタンパー6与える点を除けばその作用も前例
と同様であるので、これらの詳細な説明は重複を避ける
ために省略する。
【0034】上記の実施例に係る水底地盤均し作業船に
おいては、水底地盤均し装置5が揚上装置2に単純に吊
持されているが、本発明船においては、必要に応じて水
底地盤均し装置5及びタンパー6を上下方向に進退案内
する案内手段を台船に設け、点圧位置の制御をより正確
に行えるように構成することができる。
【0035】
【発明の効果】以上に説明したように、本発明は、衝撃
手段が磁性体で形成された重錘と、該重錘をチャッ
クする磁気チャック13を用いて、上記重錘を吊り上
げ落下させる第2の揚上装置を備え、さらに中空の軸体
(筒体)8又は中実の軸体8からなる重錘案内手段とを
備えることにより、チャックの構成が簡単となり、また
水流の影響を受けずに正確に水底地盤の上面を水平に、
かつ、均等な圧力で均すことができる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施例の構成図である。
【図2】前記一実施例の変形例の構成図である。
【図3】前記一実施例の他の変形例の構成図である。
【図4】従来例の構成図である。
【符号の説明】
B 水底地盤 1 台船 2 揚上装置 5 水底地盤均し装置 6 タンパー 7 衝撃手段 8 軸体 9 重錘 10 第2の揚上装置 13 磁気チャック

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 水底地盤に水平に着底させた板上のタン
    パーと、これに揚上装置によって保持されて衝撃を与え
    る衝撃手段とを備え、上記衝撃手段が磁性体で形成され
    た重錘と、この重錘を磁気チャックによって吊り上げて
    落下させる第2の揚上装置とを備え、更に中空の筒体か
    らなる重錘案内手段を備え、上記重錘がこの重錘案内手
    段の内部に昇降可能に配置されたことを特徴とする水底
    地盤均し装置。
  2. 【請求項2】 水底地盤に水平に着底させた板上のタン
    パーと、これに揚上装置によって保持されて衝撃を与え
    る衝撃手段とを備え、上記衝撃手段が磁性体で形成され
    た重錘と、この重錘を磁気チャックによって吊り上げて
    落下させる第2の揚上装置とを備え、中実の軸体からな
    る重錘案内手段を備え、上記重錘がこの重錘案内手段の
    周囲にその周方向の一部又は全部にわたって昇降可能に
    配置されたことを特徴とする水底地盤均し装置。
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