【課題を解決するための手段】
【0004】
上記の目的を実現するために、本発明は以下の技術的解決手段を提供する。
【0005】
沈埋函体を含む一体化沈埋函体であり、前
記沈埋函体の両端には密閉された環状の、伸縮可能な止水継手が配置されている。
【0006】
ここで説明することは、前
記沈埋函体
(以下の説明において「標準沈埋函体」という)について、海底沈埋函における最終継手とする沈埋函体の長さがその他の一般的な沈埋函体の長さに等しいということである。
【0007】
各沈埋函体の両端には、それぞれ海水が前記沈埋函体内部に侵入することを防ぐための端部密封ゲートが設けられている。前記沈埋函体と配置された前記沈埋函体を突き合せた後、隣接する2つの前記沈埋函体は設置した2つの前記端部密封ゲートの間に対して接合空間を形成する。前記接合空間中の水を排出した後、前記密封ゲートを取り外して隣接する2つの前記沈埋函体を連通させる。この前記沈埋函体は、先行して敷設して設置した標準埋設継手と最終的に接合された前記一体化沈埋函体を含む。
【0008】
本発明の前記一体化沈埋函体を採用することにより、最終的に接合した沈埋函体は依然として前記標準埋設継手であるため、一般的な継手と同じ基盤を使用する。つまり最終的に接合した沈埋函体の基盤とその他の沈埋函体の基盤には剛性差が存在せず、海底トンネルの運用期間中に継手が不均一に沈降するというリスクを効果的に低減すると共に、最終的に接合する沈埋函体の設置とその他埋設継手の設置には同じ設置設備を使用することができる。起重機船等の設備を余分に配置することなく、従来の方法に対して1つの特製最終継手の設置を低減し、施工のフローを簡略化し、工事リスクを低減することができる。海上の特殊な施工設備や船舶の賃借料は特に高く、当該一体化沈埋函体を使用することでコストを大幅に低減し、様々な資源を節約することができる。
【0009】
好ましくは、前記標準沈埋函体として、コンクリートセグメント式構造、コンクリート全体式構造、鋼殻全体式構造またはサンドイッチ鋼殻全体式構造を採用する。好ましくは、前記標準沈埋函体の両端の端部として、鋼殻、鋼キャップまたはサンドイッチ構造を採用する。
【0010】
好ましくは、前記標準沈埋函体の横断面として、2穴1管廊、2穴2管廊、3穴1管廊または3穴2管廊等を採用する。
【0011】
好ましくは、前記伸縮可能な止水継手は、密
閉環状のフレーム梁、
伸縮部材、密閉環状の第1止水部材および密閉環状の第2止水部材を含む。前記
伸縮部材の一端は、前記標準沈埋函体の端部に連接されており、他端は前記フレーム梁に連接されて前記フレーム梁を前記標準沈埋函体の軸方向に沿って
移動させることができ、前記第1止水部材は前記フレーム梁端部に連接されており、前記第2止水部材の一端は前記フレーム梁に連接されており、他端は前記標準沈埋函体の端部に連接されている。
【0012】
一体化沈埋函体を所定の位置に配置した後、前記一体化沈埋函体の両端に配置されている前記
伸縮部材は、対応する前記フレーム梁を移動するように押し上げ、各前記フレーム梁は、対応する前記第1止水部材を対応する沈埋函体の端面に緊密に接合するように移動させ、これにより、前記一体化沈埋函体と隣接する2つの前記沈埋函体とが突き合せられ、函体内外を隔離し、止水作業が完了する。前記第2止水部材は、伸縮拡張可能な柔軟性のある構造である。対応する前記フレーム梁の移動に従って伸長する。前記第2止水部材は、海水が前記フレーム梁と前記標準沈埋函体の端部との間の隙間から前記一体化沈埋函体内部に侵入することを防ぐ。
【0013】
好ましくは、前記第1止水部材はジーナ型(Gina)止水ベルトである。好ましくは、前記第2止水部材は金属(M)止水ベルトである。
【0014】
好ましくは、前記標準沈埋函体の端部には環状の溝が設けられており、前記フレーム梁は前記溝に適合し、前記伸縮可能な止水継手は前記溝内において移動することができる。
【0015】
好ましくは、前記
伸縮部材は前記溝内に設置されている。
【0016】
好ましくは、前記伸縮可能な止水継手は、
片持ち梁をさらに含み、前記フレーム梁は前記
片持ち梁を介して前記
伸縮部材
の前記他端と連接されており、前記
伸縮部材は前記標準沈埋函体の端部に連接されている。
【0017】
好ましくは、前記
片持ち梁は複数の
フレームからなる梁である。
【0018】
好ましくは、前記標準沈埋函体の端部には端部密封ゲートが配置され、前記フレーム梁は前記
片持ち梁と連接されており、前記
片持ち梁は前記
伸縮部材と連接されており、前記
伸縮部材は前記端部密封ゲートに連接されている。
【0019】
好ましくは、前記
伸縮部材は複数の油圧ジャッキを含む。
【0020】
好ましくは、前記油圧ジャッキは前記標準沈埋函体の端部に均等に配置されている。好ましくは、前記フレーム梁の環状空間の内側には支持部材が連接されている。
【0021】
このような構造の設置を採用することで、前記支持部材は前記フレーム梁の一定の剛性を維持し、安定して移動することができる。また、前記接合空間において排水を行い、前記フレーム梁内部の圧力が外部圧力より低く、前記支持部材は前記フレーム梁に対して支持を効果的に形成し、前記フレーム梁が環境圧力の変化により歪みが発生することで、元の一部の機能を失うことを防ぎ、設計及び使用の目的を達成することができる。
【0022】
好ましくは、前記支持部材は、複数の横向きの支持鋼管及び複数の縦向きの支持鋼管を含み、全ての前記横向きの支持鋼管と全ての前記縦向きの支持鋼管とは交差して配置され、各前記横向きの支持鋼管と各前記縦向きの支持鋼管とは、剛性接続されている。
【0023】
好ましくは、前記標準沈埋函体は、少なくとも1つの柔軟性継手を含み、前記標準沈埋函体は剛性を保持すると共に柔軟性を有し、これにより、前記標準沈埋函体内の応力が解放されやすい。
【0024】
好ましくは、前記標準沈埋函体の両端の近くには、2つの前記柔軟性継手が配置されており、2つの前記柔軟性継手によって、前記標準沈埋函体が3つの函体セグメントに分けられている。
【0025】
好ましくは、各前記柔軟性継手は一回りの密閉環状の第1止水ベルトを含み、前記第1止水ベルトは、プレストレス部材であらかじめ圧縮されており、前記第1止水ベルトは隣接する2つの前記函体セグメントの端面を緊密に接合している。
【0026】
好ましくは、前記第1止水ベルトはジーナ型止水ベルトである。
【0027】
好ましくは、各前記柔軟性継手は、複数の頂部支持部材をさらに含み、各前記頂部支持部材の長さは調整可能である。前記第1止水ベルトの環内側の隙間には、全ての前記頂部支持部材が設置されており、各前記頂部支持部材は、その調節方向に沿って2つの前記函体セグメントの間で支持し、全ての前記支持部材は、前記第1止水ベルトが水圧の作用によるさらなる圧力で破壊されることを防ぐ。
【0028】
好ましくは、各前記柔軟性継手はさらに1つの密閉された環状の第2止水ベルトを含み、前記第2止水ベルトは前記第1止水ベルトの環の内側に位置し、前記第2止水ベルトは二次的な防水に用いる。
【0029】
好ましくは、前記第2止水ベルトは、Ω型止水ベルトであり、前記Ω型止水ベルトの1つの脚は1つの前記函体セグメントの端部に連接されており、別の1つの脚は隣接する前記函体セグメントの端部に連接されており、前記Ω型止水ベルトは前記標準沈埋函体の内部に突出している。
【0030】
好ましくは、前記標準沈埋函体の上面と各端面との挟角は60°〜90°である。好ましくは、前記標準沈埋函体の上面と各端面との挟角は80°〜90°である。好ましくは、前記標準沈埋函体の上面と各端面との挟角は等しい。
【0031】
好ましくは、前記標準沈埋函体の2つの端面には複数の衝突防止ブロックが設けられている。これにより、当該一体化沈埋函体を2つの沈埋函体に合わせる際に、前記標準沈埋函体と2つの前記沈埋函体との衝突により当該一体化沈埋函体および/または前記沈埋函体の変位または構造の破壊が発生し、前記伸縮可能な止水継手の構造が破壊されまたは機能が失うことが防止される。
【0032】
本発明は一体化沈埋函体の設置方法をさらに提供する。前記方法は、
A、起重機船で一体化沈埋函体を沈埋函位置まで運搬し、前記一体化沈埋函体は、密閉環状の伸縮可能な止水継手が配置されている標準沈埋函体を含むステップAと、
B、前記一体化沈埋函体を既に配置された2つの沈埋函体の間に配置するために、前記一体化沈埋函体を沈設してその位置を調節するステップBと、
C、2つの前記伸縮可能な止水継手を、それぞれ対応する前記沈埋函体の端面を支持するように移動させて、2つの接合空間を形成し、函体内外を隔離して止水を完了するステップCと、
D、2つの前記接合空間に対して排水を行うステップDと、
E、各前記伸縮可能な止水継手の内側に、前記一体化沈埋函体と隣接する2つの前記沈埋函体とを接続するための剛性継手を配置し、前記剛性継手内にグラウチングを行い、前記一体化沈埋函体の配置を完了するステップEとを含む。
【0033】
各沈埋函体の両端には、それぞれ海水が前記沈埋函体内部に侵入することを防ぐための端部密封ゲートが設けられている。前記沈埋函体と配置された前記沈埋函体を突き合せた後、隣接する2つの前記沈埋函体は設置した2つの前記端部密封ゲートの間に対して接合空間を形成する。前記接合空間中の水を排出した後、前記密封ゲートを取り外して隣接する2つの前記沈埋函体を連通させる。この前記沈埋函体は、先行して敷設して設置した標準埋設継手と最終的に接合された前記一体化沈埋函体を含む。
【0034】
本発明の前記一体化沈埋函体の設置方法を採用することにより、最終的に接合した沈埋函体は依然として前記標準埋設継手であるため、一般的な継手と同じ基盤を使用する。つまり最終的に接合した沈埋函体の基盤とその他沈埋函体の基盤には剛性差が存在せず、海底トンネルの運用期間中に継手が不均一に沈降するというリスクを効果的に低減すると共に、最終的に接合する沈埋函体の設置とその他沈埋函体の設置には同じ設置設備を使用することができる。起重機船等の設備を余分に配置することなく、従来の方法に対して1つの特製最終継手の設置を低減し、施工のフローを簡略化し、工事リスクを低減することができる。海上の特殊な施工設備や船舶の賃借料は特に高く、当該一体化沈埋函体を使用することでコストを大幅に低減し、様々な資源を節約することができる。当該方法の原理は明確であり、ステップは簡単であり、前記一体化沈埋函体を2つの沈埋函体の間に正確且つスムーズに設置することができ、前記一体化沈埋函体と2つの沈埋函体をスムーズに突き合わせて貫通させることを実現する。
【0035】
好ましくは、前記ステップAを実行する前に、海底に前記一体化沈埋函体の基床を敷設し、前記一体化沈埋函体の基床とその他沈埋函体の基床とを一致させる。
【0036】
好ましくは、前記ステップAを実行するときに、前記一体化沈埋函体と2つの前記沈埋函体との位置を合わせるために、前記一体化沈埋函体が8〜12m沈降するごとに、前記一体化沈埋函体の当該水平面内の位置を一回調節する。
【0037】
好ましくは、前記ステップCを実行した後に、各前記伸縮可能な止水継手と、対応する前記沈埋函体端部との間に挟まれた異物がないかを潜水者が確認し、次にステップDを実行する。
【0038】
好ましくは、前記ステップDを実行するときに、排水すると同時に前記接合空間内の圧力を位置する海底水圧から大気圧まで安定に下がるように調節するする。
【0039】
好ましくは、前記ステップDは、
D1、圧力調整且つ排水を行い、前記接合空間中の総水量の1/5〜1/2の水を圧力差により排出し、前記接合空間内の圧力値を徐々に大気圧まで低減して大気と連通させるステップD1と。
D2、圧力ポンプで排水し、前記接合空間中の余剰水を圧力ポンプにより抽出するステップD2とを含む。
【0040】
好ましくは、前記ステップD2が完了した後に、前記接合空間の水密状況が設計要求に合致していることを確認し、ストリッピングポンプを用いて前記接合空間内の余剰水を排出する。
【0041】
好ましくは、前記沈埋函体中に、前記ステップD1において前記接合空間内に気体を送り込んで調圧を行うための空気圧縮機を配置する。
【0042】
好ましくは、前記頂部密封ゲート上に、前記接合空間内のリアルタイムの圧力を観測するための第1圧力計を配置する。
【0043】
好ましくは、前記空気圧縮機上に、前記ステップD1を実行する前に、前記第1圧力計と第2圧力計の初期圧力を標定するための第2圧力計を配置する。
【0044】
好ましくは、前記ステップEが完了した後に、隣接する2つの前記沈埋函体の露出した部分と前記一体化沈埋函体に対して埋戻作業を行う。
【0045】
好ましくは、前記埋戻は、被覆埋戻及び圧力負荷埋戻を含む。まず隣接する2つの前記沈埋函体の露出部分と前記一体化沈埋函体に対して前記被覆埋戻作業を行い、前記被覆埋戻作業の後にさらに前記圧力負荷埋戻作業を行う。
【0046】
好ましくは、前記ステップDの後に、前記一体化沈埋函体と、それと接合された2つの沈埋函体との端部密封ゲートを取り外し、海底トンネルの貫通を実現する。
【0047】
本発明は沈埋函体の設置接合方法をさらに提供する。当該方法は、
a、最終接合セグメントの両側に2つの標準沈埋函体を設置し、2つの前記標準沈埋函体上に対応するように配置されている2つの端部に、それぞれ密閉環状の伸縮可能な止水継手を配置するステップaと、
b、起重機船で最終接合セグメントの前記標準沈埋函体を沈埋函位置に搬送するステップbと、
c、最終接合セグメントの前記標準沈埋函体を既に配置された2つの前記標準沈埋函体の間に配置するために、最終接合セグメントの前記標準沈埋函体を沈降して調節するステップcと、
d、最終接合セグメントの前記標準沈埋函体両側に位置する2つの前記伸縮可能な止水継手を、最終接合セグメントの前記標準沈埋函体の2つの端面を支持するようにそれぞれ移動させて、2つの接合空間を形成し、函体内外を隔離し、止水を完了するステップdと、
e、2つの前記接合空間に対して排水を行うステップEと、
f、各前記伸縮可能な止水継手内側に、前記最終接合セグメントの前記標準沈埋函体と隣接する2つの前記標準沈埋函体とを接続するための剛性継手を配置し、前記剛性継手内にグラウチングを行い、沈埋函体の配置接合を完了するステップfとを含む。
【0048】
本発明の前記沈埋函体の設置方法を採用することにより、最終的に接合した沈埋函体は依然として前記標準埋設継手であるため、一般的な継手と同じ基盤を使用する、つまり最終的に接合した沈埋函体の基盤とその他沈埋函体の基盤には剛性差が存在せず、海底トンネルの運用期間中に継手が不均一に沈降するというリスクを効果的に低減すると共に、最終的に接合する沈埋函体の設置とその他沈埋函体の設置には同じ設置設備を使用することができる。起重機船等の設備を余分に配置することなく、従来の方法に対して1つの特製最終継手の設置を低減し、施工のフローを簡略化し、工事リスクを低減することができる。海上の特殊な施工設備や船舶の賃借料は特に高く、当該沈埋函体の設置接合方法を使用することでコストを大幅に低減し、様々な資源を節約することができる。当該方法の原理は明確であり、ステップは簡単であり、前記標準沈埋函体を2つの沈埋函体の間に正確且つスムーズに設置することができ、前記海底トンネルのスムーズな突合せと貫通を実現する。