JPS6213449B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、人工島利用の立坑開削のための海
底下地盤強化方法に関する。

従来までの海底採掘炭砿は、坑内通気の限界か
ら陸地や島から数Kmの沖合までの稼行に限定され
ている。この発明の目的は、現在稼行中の海底採
掘炭砿の海底沖合への一層の発展及び新規沖合海
底炭田開発のため、立坑構築用鋼管を有する単数
もしくは複数個のコンクリート構造のケーソンを
海底沖合に沈めて立坑開削用人工島を構築するこ
とであるが、陸上で立坑を開削する場合と異な
り、従来からの技術を駆使して構築する人工島
に、更に加えて波浪に対する安定性、人工島の自
重による沈下の防止、人工島底面のへどろの凝結
化、人工島底面と海底面との間隙及び海底下地盤
からの立坑開削時に予想される出水の防止工を実
施し、海底下への立坑開削のため海底下地盤を強
化した人工島を構築して、新規海底採掘炭砿開発
のための立坑建設を意図するものである。

この発明の目的を達成するために、人工島内に
建設する立坑数は、入気または排気立坑を各１本
とした場合、入気及び排気立坑を複数本〈本発明
では入気と排気とを各１本で計２本〉とし、コン
クリート構造からなる人工島の外枠を上下に２分
割した立坑の外枠となる立坑構築用鋼管を有する
上部ケーソン２、下部ケーソン１の各ケーソンを
陸上施設で製作する。

次に製作した下部ケーソン１を浮上させて、海
岸沖合の人工島設置箇所まで曳航した後海底に沈
める。人工島の立坑構築用鋼管〈下部〉４の外側
等〈下部ケーソン１の内側を含む〉に配置したガ
イドパイプを通じて掘削装置を設備した海上掘削
船１０により海底下地盤に所要の深さまで坑井を
掘削すると共に、掘削した坑井に鋼管パイル５を
埋設する。

前記掘削坑井の内周壁と埋設鋼管パイル５の外
周壁との間の環状間隙部１３及び海底面に着底し
た下部ケーソン底部１１との間の間隙にセメント
を注入し凝結させる。

前記セメントの凝結後、前記埋設鋼管パイル５
の内部から、凝結セメント部１４を通じて海底下
地盤の軟弱箇所等〈海底下地盤内亀裂１６、下部
ケーソン底部と海底面との間隙部１７、下部ケー
ソン底面下のへどろ部を含む〉に対しガンパーフ
オレーシヨンによりガンパーフオレーシヨン孔１
５を貫通させ、該１５を通じて前記海底下地盤の
軟弱箇所等に対しセメントを注入し凝結させる。

以上の工程により人工島利用の立坑開削のため
の海底下地盤強化方法によつて、人工島の自重に
よる沈下の防止、立坑開削時における海底下地盤
の軟弱箇所等からの出水を防止することが可能と
なる。

この発明を図面に従つて説明すると、第１図は
海底下地盤を強化した人工島を構築して立坑開削
の準備を完了した図面で、必要とする付帯設備は
省略したものである。第２図は、陸上施設で製作
した立坑の外枠となる立坑構築用鋼管＜下部＞４
を取付けた下部ケーソン１を浮上させた図であ
る。第３図は前記１を人工島設置箇所まで曳航し
た後、ケーソン内に海水を注入し海底に沈め、前
記１の内側に配置したガイドパイプを通じて、海
上掘削船１０の船上から、鋼管パイル５を地中に
埋設するため、所要海底下まで１坑の掘削中を示
す図である。第４図は、海上掘削船１０による掘
削と鋼管パイル５の埋設を完了した後、下部ケー
ソン１を重力により安定させるため、砂利または
砕石７を運搬船により前記１内に海上から投入中
の図である。第５図は、陸上施設で製作した立坑
の外枠となる立坑構築用鋼管＜上部＞３を取付け
た上部ケーソン２を浮上させた図である。それか
ら海底に設置した下部ケーソン１上まで曳航した
後、前記１上に前記２を積み重ね人工島の外枠を
構築する。

第６図は、第３図の掘削装置を設備した海上掘
削船１０の船上から鋼管パイル５を海底下地盤１
２に埋設するため、前記１２への掘削を行い、必
要数の鋼管パイル５を降下させ、前記５の外周と
海底下地盤１２との環状間隙部１３及び下部ケー
ソン底部１１と海底面との間隙部１７とに注入セ
メント１４によるセメント注入を行つた図で、鋼
管パイル５の外周と海底下地盤１２との凝結によ
る摩擦抵抗の増大により、人工島の波浪に対する
安定性及び人工島の自重による沈下の防止、並び
に立坑開削時における前記間隙部１７からの出水
の防止を図つたものである。

第７図において、前記凝結セメント部１４の凝
結後、ガンパーフオレーシヨンによつて鋼管パイ
ル５の内部から海底下地盤１２の軟弱箇所に貫通
したガンパーフオレーシヨン孔１５を示している
が、また第７図はこのガンパーフオレーシヨンに
よつて凝結セメント部１４を更に貫通して海底下
地盤１２の軟弱箇所の一部を破壊した海底下地盤
内亀裂１６を示している。

ガンパーフオレーシヨンは油田開発において油
層内の原油を埋設ケーシング鋼管内に流出させる
ために、ケーシング鋼管内の必要箇所に弾丸を発
射して、前記鋼管及び鋼管外周の凝結セメント部
を貫通して、油層の一部を破壊する方法として広
く使用されている。

本発明は、ガンパーフオレーシヨン孔１５を通
じて、原油を流出させるのではなく、第８図に示
す通り前記１５を通じて海底下地盤１２の軟弱箇
所にセメント注入して海底下地盤の強化を狙つた
ものである。すなわち、第８図はガンパーフオレ
ーシヨン孔１５を通じて、海底下地盤内亀裂１６
中にセメントを注入して凝結セメント部１４を形
成し、引続き鋼管パイル５内部にも前記１４を形
成した状態を示した図で、これによつて海底下地
盤１２の強化を行い、併せて立坑開削時における
出水の防止を図つたものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は、立坑開削のための海底下地盤を強化
した人工島を構築した例示としての説明図で、第
２，３，４，５の各図はこの主な工程を示した図
である。第６，７，８の各図は、鋼管パイルを海
底下地盤に埋設してセメント注入及びガンパーフ
オレーシヨンを行つて海底下地盤の強化を行う主
な工程を示した図である。 １……下部ケーソン、２……上部ケーソン、３
……立坑構築用鋼管〈上部〉、４……立坑構築用
鋼管〈下部〉、５……鋼管パイル、７……砂利ま
たは砕石、１０……海上掘削船、１１……下部ケ
ーソン底部、１２……海底下地盤、１３……環状
間隙部、１４……凝結セメント部、１５……ガン
パーフオレーシヨン孔、１６……海底下地盤内亀
裂、１７……下部ケーソン底部と海底面との間隙
部。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 立坑構築用鋼管を有する単数もしくは複数個
   のケーソンを海岸沖合に沈めて立坑開削用人工島
   を構築する工程〈ａ工程〉と、掘削装置を設備し
   た海上掘削船により前記人工島の立坑構築用鋼管
   の外側等に配置したガイドパイプを通じて海底下
   地盤に所要の深さまで坑井を掘削すると共に該坑
   井に鋼管パイルを埋設する工程〈ｂ工程〉と、 前記掘削坑井の内周壁と前記埋設鋼管パイルの
   外周壁との間の環状間隙部及び海底面に着底した
   ケーソン下部と海底面との間の間隙にセメントを
   注入凝結させる工程〈ｃ工程〉、 前記セメントの凝結後、前記埋設鋼管パイルの
   内部から凝結セメント部を通じて海底下地盤の軟
   弱箇所等に対しガンパーフオレーシヨンによりガ
   ンパーフオレーシヨン孔を貫通させ、該パーフオ
   レーシヨン孔を通じて前記海底下地盤の軟弱箇所
   等に対しセメントを注入凝結させる工程〈ｄ工
   程〉、 以上のａないしｄ工程からなることを特徴とす
   る人工島利用の立坑開削のための海底下地盤強化
   方法。