JPS5911005B2 - 傾斜堤体築造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は傾斜堤体築造方法に関するものである。

傾斜堤の従来の築造技術においては斜而コンクＩＪ −
ト版を除いたものを造函ヤードで製作し、仮設鋼板等
によって蓋をした後ケーソン堤体の曳航据付作業を行っ
た後、土砂運搬船を堤体に横付けしてグラブバク゛ット
等の輸送，機械により中詰土砂をケーソン堤体ト方から
隔壁内部に投入する方法が採られている。

従って傾斜堤としての斜面鉄筋コンクリ−１・は、中詰
王終了後場所打鉄筋コンクリートとして施工せざるを得
なかった。

然しなから、傾斜堤を設置する消波護岸、消波防波堤等
の建設海域は、殆んど例外なく波の荒い場所であるから
防波堤等を建設する海域においての場所打コンクリー１
ヘ施工などは、極力短時間ですませるべきであり、何等
かの急速施工法の開発が望まれている。

本発明の傾斜堤体築造方法は、上記の要望を満たし現地
海上施工を大幅に省力化せしめたものであって、頌斜堤
の斜面コンクリート版を堤体ケーソンと一体として、ほ
ぼ閉鎖箱状に造函ヤードで建造する工程と、進水、曳航
、据付の後、堤体に予め設けた江入口から、水と砂との
懸濁液を注入する工程とより成ることを特徴とする。

以下図面によって本発明の実施例を説明する。

第１図は傾斜堤１の一種としての消波堤を示す。

本発明（／ｃおいては第２図に示すように隔壁２によっ
て仕切られた各部屋に夫々連通ずる１個又は複数個の孔
３を斜面コンクリート版４にあけた形の傾斜堤１を上部
構造をもケーソンと一体構造として造函ヤード内で建造
し、進水に先立って、堤体前面開孔部を仮設鋼板蓋１′
の取り付けにより密閉し、通常のケーソンと同様に進水
の後、現地に曳航する。

乾船渠内で造函する場合には、上部構造物をも渠内造函
とし２て同時に作ってし２まうので出渠の際吃水が深く
なり過ぎる場合もあり、その場合は第２図に示す如くフ
ローター（浮カクンク）５を用いる。

又起重機船の補助吊上げ方法をこれニ換えで用いても良
い。

堤体据付予定位置に予め準備され７′ζ基礎栗石均し面
上にク−−ソンが据付けられた後、直ちに中詰作業を開
始する。

第２図に示すように予め中１拮土砂を海底に仮置き１〜
ておく。

前記剣而コンクυ−１・版４の孔３には矩尺鋼管（ガス
管）６を中詰砂の注入［１、或は余水排出１］として埋
込むのが好ましい。

中詰砂の管路輸送は通常のボンブ式浚渫船と同様に容積
含砂率１０％程度の水と砂の懸濁液と１〜で圧送する方
法を採る。

本発明に菱いては第３図に示すように管路系として最初
に台船７から吊下げられた水中サンドボンプ８により、
海底に仮置きされた中詰砂材料９を吸引し、台船Ｔ上の
小型フ゛−スターポ／フ゜１０で昇圧し、フレキシフ゛
ノレ而］一圧ホース１１を通じて斜面コンクリート版４
の下側の孔３から夫々ケーソン隔壁内部に注入［〜、余
水は上側の孔３からホース１２を介して排水せしめる。

本発明の他の実施例においては第４図に示すように台船
７として士運船γ′を用い士運船γ′を横付けして、船
艙内に直接カッター付きサンドポンプを吊入れ、ジエツ
１・射水により加水しながらスラリーとして取り出す方
式が、より便利である。

この中詰方法では、スラリー中の含砂率の変動は、帯米
幅広く許容できる。

又余水を還流せしめるようにすれば余水によって海水を
汚染する虞れがない。

以下本発明の実験結果を示す。

傾斜堤中詰実験は、アクリル製の縮尺鴇模型を作裂し、
含砂率１０％程度のスラリーを供給する装置も準備して
、実験水槽内で、実情に合った海水面と堤体の位置関係
のもとに実施された。

フルードの相似則によれば模型寸法と実用上の注入管径
、流速、流量などは次表の様になる。

傾斜堤函内一区劃について云えば、江入口は下方にし、
排出口は上方に設けるのが有利である。

若し逆，（上方より注入し、斜面下方から排出すると、
或る一定の高さ以−Ｌの中詰状態以後は、排水口から砂
の懸濁液かそのまま排出され、斜面頂部には砂の堆積が
行なわれず、中詰状態として不具合であることが実証さ
れた。

排水口を斜面上方に設けた場合は、満足すへき注人中詰
状態になり殆んど未充填空間は残らない。

排水口を複数個設けた実験でも１個の場合と大差ない程
、良好な結果が得られた。

従って第５図ｄに示される停止、逆流の工程図の中のス
トレーナは、実用上残余空間補填の為逆流せしめる必要
なく殆んど不用の物と考えられる。

江人後、注入口はコンクリート等で閉］Ｌすればよい。

実験結果が満足すべきものであったので次の段階として
複数区劃の同時注入を試みた。

このだめには、ケーソン隔壁２の上部に連通穴１３を設
ける必要があり、一例を示せば第６図の通りである。

第５図の模型に対するスラリ−．一汗入時間は２３分、
他は前記表−１の通りとしたが、スラリーの平均含砂率
は１１．２％、充填された中詰砂の平均密度は１．８３
であった。

実験に使用した砂が、模型縮尺上の制限から粒径の揃っ
たものであったので、この程度であるが、実用上は適当
な粒径分布の砂を使用するので、中詰密度はさらに良く
なるものと思われる。

隔壁連通穴１３は、隔壁２の−七部に設けるものである
が、その寸法は注入口断面積とほぼ同様で充分であり、
ケーソンの部材設計にさして影響する程の大きさではな
い。

本発明は海洋牧場の外囲構築にも利用できる。

裁培漁業技術としての種市生産資源培養のため多種の魚
介類を海洋牧場で育成し、定着せしめる必要がある。

そのためには、第７図に示すように牧場外域に潜堤１４
を築造し、牧場内を静穏に保たねばならないが、最近の
研究では、魚卵、稚仔等幼生の育成にはブランク１・ン
を含む高栄養塩海水を牧場内にたえず新しく汲入れるこ
とが望ましく、このような高栄養塩を含む深層部密度成
層流体運動（内部波）の自然エネルギーを利用するのが
最新技術であると考えられ、傾斜潜堤１４はこの目的に
かなうものである。

在来港湾建設技術では、ケーソン構造によるこの種傾斜
堤は、潜堤として海中に据付けることはできなかった。

その理由は、天井斜面鉄筋コンクリートを水中で施工す
ることができなかったからＣある。

本発明においてはまず、頌斜堤ケーソンを陸上ヤードか
ら起重機船１５で吊降すか、或は、乾船渠なと造函ヤー
ドで作り、進水し、曳航して据付現場海域に到着し、起
重機船１５によって据付ける。

しかる後、海而トのスラリー供給システムから中詰用の
砂をフレキシブルパイプを通じてケーソン内部に注入し
、必要な重量をもった潜堤を完成せＩ〜める。

ケーソンは巨人なものであるから如何に現代の起重機船
の能力が大きくとも、完成堤体として沈設するのは無理
であるが、本発明の築造方法を利用すれば、沈設時のク
レーンに作用する荷重を浮力バランスにより軽減せしめ
ることにより初めて施工町能となる。

据付作業中のケーソン内部が空であることは云うまでも
ない。

この方法によつで、大水深の海洋牧場の外囲を相当な堤
体高のものとして計画できる。

これを捨石、或はコンクリートブロックで作るとすれば
傾斜堤体幅は非常に広いものとなり膨大な工費を要゛す
ることになる。

加えて、高栄養塩を含む高密度下層海水を取り入れる際
に成層流体運動即ち、波が傾斜面を遡−卜する際斜面は
正確な寸法型状をなしているのが望ましく、コンクリー
トブロックなど従来のものＣは遡ト斜面としては著しく
粗雑であり高栄養塩海水の携り入れは不充分であった。

又、同時にコンクリートブロック、捨石などの堤体では
間隙が大きく、波の作用により、高栄養塩海水が外部に
吸出されるし、牧場内部下層部を種萌裁培に適する程に
充分に静穏にすることができなかった。

本発明によればこのような欠点を一掃することができる
。

尚傾斜堤中詰砂の注入実験は主として傾斜角度２０度の
ものが数多く実験されたが、１０度、５度傾斜のものも
試験されていて、０度、即ち完全に水平の場合も施工で
きることが実験で認められている。

むしろ頌斜角度は、ゆるい方が中詰施工は容易である。

これを若干技術的に説明すると次の通りである。

注入口を通り函内を通過するスラリーは、第５図ｂ及び
第５図Ｃに示される様に注入の後段では最少抵抗線を求
めて自然に水路を作り、あたかも天然の河川の様に砂を
沈澱堆積せしめつつ流れるが、この時流路に抵抗があり
、ポンプ側は摩擦損失水頭を負担せねばならない。

傾斜角も当然損失水頭を増加せしめるものである。

従って、注入管と排出管との相互距離には当然制限があ
り、スラリーの流速と、排送する砂の粒径にも重大な関
係があるが、通常使用されるポンプと砂の粒径及びケー
ソンの１耐圧強度の上から、注入管と排出管の距離は、
２０度頑斜堤の場合は、８ｍ前後が好ましいが、水平の
場合はＩｏｍ程度に相当するのである。

本発明の方法では、前記実施例の海洋牧場の潜堤の如く
、完全水没状態で、浮力バランスにより比較的小型の起
重機船でも海底マウンド上に据付けることができるので
あるから、多段積ケーソン堤体も築造することが可能に
なる。

（図示せず）近代の大水深港湾構造物に対する要請から
は、堤体構造物の寸法はますます巨人化に向いつつあり
、これを作る造函ヤード施設はなかなかその人きさに応
じられないのが実状であり、多段積にして対処するのも
一法である。

本発明のスラリー注入法によれば、下積ケーソンを「蓋
付き」即ち天井鉄筋コンクリートスラブを一体として作
るケーソンとして築造できる。

以上のようにこの発明の「頌斜堤体築造方法」は頑斜角
度がゆるやかな場合もより容易に施工でき、蓋付きケー
ソンとして、従来考えられなかった種々の港湾構造物施
工法への応用が考えられ得るものである。

前記実施例では中詰材料として砂のみをあげたが池の材
料として砂よりも粒径が大きい礫等でも適用できる。

本発明によれば，従来のように上部蓋コンクリートの現
場打ち作業を省略することができ、又、ケーソンヤード
内で行き届いた施工管理のもとて上部蓋コンクリートを
一体とし′Ｃ製作するので、満足した強度の上部蓋コン
クリートを得ることができる。

又ケーソンヤードからの曳航に際しても上部蓋コンクリ
ートが予め製作されているので、海水の流入等の心配が
ないので、現場付近にケーソンヤードがなくて遠方のヤ
ードより曳航しなければならないときには好都合である
。

【図面の簡単な説明】

第１図は傾斜堤の完成状態説明図、第２図、第３図は夫
々本発明方法説明図、第４図は本発明の他の実施例説明
図、第５図ａ−ｄは注入実験説明図、第６図ぱ実１験用
模型の説明図、第γ図（ｒｉ海洋牧場説明図である。 １・・・・・・頌斜堤、２・・・・・・隔壁、３・・・
・・・孔、４・・・・・・斜而コンク１ルー１・版、５
・・・・・・フローター、７′・・・・・・士運船、８
・・・・・・水中ザンドポンプ、９・・・・・・中詰砂
材刺、１０・・・・・・ブースターポンプ、１１・・・
・・・フレキシブル耐圧ポンプ、１２・・・・・・ホー
ス、１３・・・・・・連通穴、１４・・・・・・傾斜潜
堤、１５・・・・・・起重機船。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 傾斜堤の斜面コンクリート版を堤体ケーソンと−孫
   として、ほぼ閉鎖箱状に造函ヤードで堤体を建造する工
   程と、進水、曳航、据付の後、堤体に予め設けた注入口
   から水と砂との懸濁液を注入する工程とより成ることを
   特徴とする傾斜堤体築造方法。