JP5440981B2 - ケーソン曳航時の動揺低減装置 - Google Patents

Description

本発明は、中空のケーソンを水面上に浮上させた状態で据付場所へ曳航する際の波浪による動揺を低減させるケーソン曳航時の動揺低減装置に関する。

一般に、防波堤等に用いるケーソンは、中空状態で水面上に浮上させ、曳船を用いて現地まで曳航し、所定の地点に到達した後に、ケーソン内に石材等の中詰め材の投入や海水注入によって沈降させ、水底のマウンド上に着底させるようにしている。

水面に浮上した状態のケーソンは、外洋を航行する船舶に比べ、波や風に対する動揺安定性が劣るため、従来は、海上が静穏になるのを待ってケーソン曳航作業を行うのが一般的である。その場合においても、安定性を高めるためにバラストコンクリートの打設により底板を厚くする方法やバラスト水を入れることによって重心を下側に移動させた状態で曳航する場合が多い。

長大ケーソンは、護岸や防波堤を早期に完成できる利点がある一方で、その曳航には、動揺安定性を確保するために複数の曳船団を必要とするとともに、多くの時間、費用を要する。

従来、ケーソン等の浮体構造物の曳航時における動揺を低減する方法としては、浮体構造物の底面下部や側部に動揺を低減させるための板状の部材を固定する方法がある（例えば特許文献１及び２）。

また、双胴船の双胴間にケーソンを引き込んで保持させることによって動揺を低減させ、設置場所まで安定した状態で航行し、設置現場でケーソンに注水する等して重量を増加させ、着底させる方法（例えば特許文献３）や、２隻の浮力台船に挟んで保持させることにより曳航時の動揺を低減させ、この状態で設置現場まで曳航し、設置場所にて吊り降ろす方法（例えば特許文献４）がある。

特開２００６−２４０３４１号公報 特開２００５−２３９１５７号公報 特開平７−３３１６６７号公報 特開２００３−３４８０号公報

上述した従来の曳航時の動揺低減方法の内、バラストコンクリートの打設や注水によってケーソンの重心を下げる方法では、下げられる距離はケーソン高さによって制約を受け、充分な安定性が得られないという問題がある。

また、浮体構造物の底面下部や側部に動揺低減装させるための板状の部材を固定する方法は、浮体に定着させる付帯設備を使用するため、取り外しが困難であると共に事前にケーソンに取付けるための加工を施さなければならず、コスト面及び浮体構造物に断面欠損が生じる等の強度面での問題があった。

また、上述した双胴船や２隻の浮力台船を使用する方法にあっては、大型の専用船を別途調達する必要があるとともに、船の規格次第では、ケーソン寸法とのバランスの制約により使用できない場合が発生するという問題がある。

本発明は、このような従来の問題に鑑み、ケーソンの大きさや形状に拘らず、曳航時の動揺安定性を簡易な装置によって高めることができ、劣悪な波浪条件下でもケーソン曳航が可能となり、曳航時の安全性が低コストで確保でき、しかも、曳航に必要な曳船の隻数を減らすことができるケーソン曳航時の動揺低減装置の提供を目的としてなされたものである。

上述の如き従来の問題を解決し、所期の目的を達成するための請求項１に記載の発明の特徴は、水面上に浮かべたケーソンの両側面沿い、下端が該ケーソンの側面下縁下方に垂下される一対の吊り材と、該各吊り材の下端に吊り下げた錘と、前記両吊り材のケーソンより下側の自由垂下長部の回動中心をケーソン側面下縁部とする移動規制部材とを備え、前記両吊り材の上端を前記ケーソンの上部に取外し可能に連結するようにしてなる動揺低減装置にある。

請求項２に記載の発明の特徴は、請求項１の構成に加え、前記移動規制部材は、両端がケーソンの両側面下縁位置で各吊り材に連結した横向き連結材をもって構成していることにある。

請求項３に記載の発明の特徴は、請求項１又は２の何れかの請求項の構成に加え、前記両吊り材は、前記ケーソンの側面下縁位置に固定した前後方向移動規制ガイドにより、前後方向の移動が規制されるようにしたことにある。

本発明に係る動揺低減装置おいては、下端がケーソンの側面下縁下方に垂下される一対の吊り材の上端を前記ケーソンの上部に取外し可能に連結するとともに、下端に錘を吊り下げるようにしたことにより、動揺低減装置を装着した際の、重心位置の移動距離を、吊り材の長さによって調整でき、ケーソンの挙動が充分に安定する位置まで重心位置を下げることができる。

これによって、ローリング方向に動揺した際の復元力が大きくなり、波浪に対する安定性が増大し、劣悪な波浪条件下でもケーソン曳航が可能となり、かつ曳航に必要な曳船の隻数を減らすことができ、低コストで安全性の高い動揺低減効果が得られる。

また、前記両吊り材のケーソンより下側の自由垂下長部の回動中心をケーソン側面下縁部とする移動規制部材を備えていることにより、ケーソンがローリング方向に傾斜した際に、ケーソン側面下縁部に錘の荷重が下向きに作用することとなり、より復元力が大きいものとなる。

本発明においては、前記移動規制部材を、両端がケーソンの両側面下縁位置で各吊り材に連結した横向き連結材をもって構成することにより、吊り材のケーソンに対する固定が、ケーソン上部に対してのみで良くなり、ケーソン沈設時の取り外しに際しては、両吊り材の一方をクレーン等の手段によって吊り、他方のケーソンに対する固定を解くことによって全体が吊り上げられることとなり、取り外し作業が容易となる。

本発明においては、前記両吊り材を、前記ケーソンの側面下縁位置に固定した前後方向移動規制ガイドをもって、前後方向の移動が規制されるようにすることにより、ピッチング方向の動揺や曳航時における水の抵抗によって、吊り材がピッチング方向に傾斜した場合にあっても、ケーソンの側面下縁に対する下向き荷重の作用点が移動せず、安定した吊り材の保持がなされる。

本発明に係る動揺低減装置をケーソンに装着した状態の正面図である。 同側面図である。 図1に示すケーソンがローリング方向に傾いた上体を示す正面図である。

次に本発明の実施の形態を図面に示した実施例に基づいて説明する。

図1、図２は、本発明に係るケーソン曳航時の動揺低減装置を水面に浮上させたケーソンに装着した状態を示しており、図中符号1はケーソン、２は動揺低減装置である。

この動揺低減装置２は、ケーソン１の両側面１ａ，１ａの上縁から該側面に沿い、下端が該ケーソン１の側面下縁１ｂ，１ｂより更に所定長さだけ下方に垂下された一対の吊り材３，３と、両吊り材３，３下に吊り下げた錘４，４とを有している。

各吊り材３は、ケーソン１の側面１ａの上縁から下縁に至る長さのケーソン高さ長部３ａと、その下側のケーソン下に垂下された自由垂下長部３ｂとから構成されている。

両吊り材３，３は、ケーソン側面下縁部１ｂ，１ｂ位置で、その下側の自由垂下長部３ｂの回動中心を構成させる移動規制部材によって移動が規制されている。この移動規制部材として、本実施例では、ケーソン1の底面に沿わせ、両端がケーソン側面下縁１ｂ，１ｂ位置で両吊り材３，３に連結した横向き連結材５をもって構成している。

尚、両吊り材３，３及び横向き連結材５は、何れもワイヤーロープ等のロープ材やチェーン、或いはそれらを組合せたもの等、各種の屈曲可能な紐状のものが使用できる。

ケーソン側面下縁の角部には、吊り材３による磨耗防止と、吊り材の前後方向の移動を規制する前後方向移動規制ガイド（ずれ止め）６，６が固定されている。

このように構成される動揺低減装置２を図２に示すようにケーソン１の長さ方向に沿って複数設置する。これによって、図1に示すように、ケーソン1自体の重心Ｇ１の下側に、ケーソン１に動揺低減装置２と加えた重心Ｇ２が位置することとなる。

このように動揺低減装置２を装着することで全体の重心位置が下がることによって、浮上しているケーソン１の安定性が向上し、また、ケーソン１自体の重心Ｇ１より動揺低減装置２装着後の重心Ｇ２が下にあることにより、図３に示すようにローリング方向に動揺すると、水平方向の復元力が作用することとなる。

したがって、この動揺低減装置２の装着によって変化する重心Ｇ２位置を、ケーソンの大きさや形状に合わせてより適切なものとなるように、吊り材３，３の自由垂下長部３ｂ，３ｂの長さ及び錘４，４の重さを調整する。尚、錘４には、必要な重さに形成したコンクリートブロックが使用できる。

また、両吊り材３，３が、移動規制部材である連結材５によって、自由垂下長部３ｂ，３ｂの回転軸位置をケーソン側面下縁に規制することによって、図３に示すように、ケーソンがローリング動揺した際に、ケーソン側面下縁部に対して下向きの荷重が作用することとなり、回転を抑制し、復元力を大きくすることができる。

動揺低減装置２の装着は、静穏な水面上において、吊り材３，３の各上端をクレーンにて吊り上げ、ケーソン側面の所定位置に沿わせた状態で、各吊り材３の上端をケーソン上面に予め設置した吊り材連結部７，７に固定する。

設置場所への曳航後における動揺低減装置２の取り外しは、ケーソン１を浮上させた状態で、一方の吊り材３の上端の固定を解き、他端側をクレーンにて吊り上げる。この時、両吊り材３，３は横向き連結材５によって連結されているため、動揺低減装置２全体を同時にケーソン下から退避させて回収することができる。回収された動揺低減装置２は、別のケーソンの曳航に再使用できる。

上述した実施例においては、両吊り材３，３の自由垂下長部３ｂの回動中心を構成させる移動規制部材を両吊り材３，３に連結した横向き連結材５をもって構成させているが、この他、ケーソン側面下縁部に固定したリング等の吊り材がケーソン側面下縁の所定位置からずれないようにガイドできるものであれば良い。

Ｇ１，Ｇ２ 重心
１ ケーソン
１ａ 側面
２ 動揺低減装置
３ 吊り材
３ａ ケーソン高さ長部
３ｂ 自由垂下長部
４ 錘
５ 横向き連結材（移動規制部材）
６ 前後方向移動規制ガイド
７ 吊り材連結部

Claims (3)

1. 水面上に浮かべたケーソンの両側面沿い、下端が該ケーソンの側面下縁下方に垂下される一対の吊り材と、該各吊り材の下端に吊り下げた錘と、前記両吊り材のケーソンより下側の自由垂下長部の回動中心を構成させる移動規制部材とを備え、前記両吊り材の上端を前記ケーソンの上部に取外し可能に連結するようにしてなる動揺低減装置。
2. 前記移動規制部材は、両端がケーソンの両側面下縁位置で各吊り材に連結した横向き連結材をもって構成している請求項１に記載の動揺低減装置。
3. 前記両吊り材は、前記ケーソンの側面下縁位置に固定した前後方向移動規制ガイドにより、前後方向の移動が規制されるようにしてなる請求項１又は２に記載の動揺低減装置。

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