特許 7123709 杭状体周辺の洗掘防止工および杭状体周辺の洗掘防止工の施工方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-08-15

(45)【発行日】2022-08-23

(54)【発明の名称】杭状体周辺の洗掘防止工および杭状体周辺の洗掘防止工の施工方法

(51)【国際特許分類】

   E02D 27/52 20060101AFI20220816BHJP

   E02D 27/32 20060101ALI20220816BHJP

【ＦＩ】

E02D27/52 A

E02D27/32 Z

【請求項の数】 14

(21)【出願番号】P 2018168694

(22)【出願日】2018-09-10

(65)【公開番号】P2020041315

(43)【公開日】2020-03-19

【審査請求日】2021-02-17

(73)【特許権者】

【識別番号】000001373

【氏名又は名称】鹿島建設株式会社

(73)【特許権者】

【識別番号】000230711

【氏名又は名称】日本海上工事株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100096091

【弁理士】

【氏名又は名称】井上 誠一

(72)【発明者】

【氏名】稲垣 聡

(72)【発明者】

【氏名】宇佐美 栄治

(72)【発明者】

【氏名】島田 龍市

(72)【発明者】

【氏名】乾 邦博

(72)【発明者】

【氏名】大渕 正一郎

(72)【発明者】

【氏名】古賀 朋仁

(72)【発明者】

【氏名】吉田 真也

(72)【発明者】

【氏名】星野 太

【審査官】柿原 巧弥

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１６－２０４８６３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平１０－０２５７２４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００２－０５９１０９（ＪＰ，Ａ）

【文献】実開平０２－０１８５２７（ＪＰ，Ｕ）

【文献】特開２０１７－２０１０９４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０００－０８７３３０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００３－０６４６３６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１６－２０５１６３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開昭６２－１７８６１２（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０１２／０１２８４３６（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｅ０２Ｄ ２７／５２

Ｅ０２Ｄ ２７／３２

Ｅ０２Ｂ １７／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

杭状体の周囲の水底面の所定の範囲に設置されたシート状ないしはマット状の不透水性の被覆体と、
前記被覆体の上面に設置され、水によって生じる外力に対して前記被覆体の安定性を維持する錘と、
を具備し、
前記被覆体は短冊状に分割され、前記被覆体の継目部分に前記錘が設置されることを特徴とする杭状体周辺の洗掘防止工。

【請求項2】

杭状体の周囲の水底面の所定の範囲に設置されたシート状ないしはマット状の不透水性の被覆体と、
前記被覆体の上面に設置され、水によって生じる外力に対して前記被覆体の安定性を維持する錘と、
を具備し、
前記杭状体と前記被覆体との隙間を覆う範囲に所定の重量と剛性とを備えたリング状の補助被覆体が設置されることを特徴とする杭状体周辺の洗掘防止工。

【請求項3】

杭状体の周囲の水底面の所定の範囲に設置されたシート状ないしはマット状の不透水性の被覆体と、
前記被覆体の上面に設置され、水によって生じる外力に対して前記被覆体の安定性を維持する錘と、
を具備し、
前記被覆体の外周部に孔が設けられ、前記水底面と前記被覆体との間に前記孔を塞ぐように水底の砂を通さない透水性シートが設置されることを特徴とする杭状体周辺の洗掘防止工。

【請求項4】

杭状体の周囲の水底面の所定の範囲に設置されたシート状ないしはマット状の不透水性の被覆体と、
前記被覆体の上面に設置され、水によって生じる外力に対して前記被覆体の安定性を維持する錘と、
を具備し、
前記被覆体は前記杭状体を貫通させる設置孔を有し、
前記杭状体と前記被覆体との隙間を覆う不透水性の補助被覆体が設置されることを特徴とする杭状体周辺の洗掘防止工。

【請求項5】

前記錘が前記被覆体と前記補助被覆体に跨るように配置されることを特徴とする請求項４に記載の杭状体周辺の洗掘防止工。

【請求項6】

前記被覆体は八角形であり、放射状に分割されていることを特徴とする請求項４または請求項５に記載の杭状体周辺の洗掘防止工。

【請求項7】

前記被覆体は短冊状に分割され、前記被覆体の継目部分が緊結されることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれかに記載の杭状体周辺の洗掘防止工。

【請求項8】

前記被覆体は短冊状に分割され、前記水底面と前記被覆体との間に前記被覆体の継目部分を塞ぐように不透水性シートが設置されることを特徴とする請求項１から請求項５および請求項７のいずれかに記載の杭状体周辺の洗掘防止工。

【請求項9】

前記被覆体は、所定の厚さを有する可撓性マットであることを特徴とする請求項１から請求項８のいずれかに記載の杭状体周辺の洗掘防止工。

【請求項10】

前記可撓性マットがアスファルトマットであることを特徴とする請求項９記載の杭状体周辺の洗掘防止工。

【請求項11】

前記錘は、石又は砕石を充填した袋体であることを特徴とする請求項１から請求項１０のいずれかに記載の杭状体周辺の洗掘防止工。

【請求項12】

水底面の所定の範囲にシート状ないしはマット状の不透水性の被覆体を敷設する工程ａと、
前記被覆体を貫いて、杭状体を水底に設置する工程ｂと、
前記被覆体の上面に、水によって生じる外力に対して前記被覆体の安定性を維持する錘を設置する工程ｃと、
を具備し、
前記工程ｂの後に、前記杭状体と前記被覆体との隙間を覆う範囲に所定の重量と剛性とを備えたリング状の補助被覆体を設置する工程ｄをさらに具備することを特徴とする杭状体周辺の洗掘防止工の施工方法。

【請求項13】

水底面の所定の範囲にシート状ないしはマット状の不透水性の被覆体を敷設する工程ａと、
前記被覆体を貫いて、杭状体を水底に設置する工程ｂと、
前記被覆体の上面に、水によって生じる外力に対して前記被覆体の安定性を維持する錘を設置する工程ｃと、
を具備し、
前記工程ａで、前記被覆体の設置位置の周縁部の水底に位置決め用架台を設置しておき、前記被覆体の吊り具と前記位置決め用架台とを接触させて前記被覆体の設置位置を決定することを特徴とする杭状体周辺の洗掘防止工の施工方法。

【請求項14】

水底面の所定の範囲にシート状ないしはマット状の不透水性の被覆体を敷設する工程ａと、
前記被覆体を貫いて、杭状体を水底に設置する工程ｂと、
前記被覆体の上面に、水によって生じる外力に対して前記被覆体の安定性を維持する錘を設置する工程ｃと、
を具備し、
前記工程ａで、前記被覆体に、前記杭状体を貫通させる設置孔を設け、前記設置孔の径は前記杭状体の径より大きく、
前記工程ｂの後に、前記杭状体と前記被覆体との隙間を覆う補助被覆体を設置する工程ｅをさらに具備することを特徴とする杭状体周辺の洗掘防止工の施工方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、杭状体周辺の洗掘防止工および杭状体周辺の洗掘防止工の施工方法に関するものである。

【背景技術】

【0002】

従来、着床式の洋上風力発電基礎の洗掘防止工については、石を用いた構造が一般的であり、砂の吸出しを防止する粒径の小さいフィルター層の上に、フィルター層の逸散を防止する粒径の大きいアーマー層を置く２層構造が用いられている（例えば、特許文献１参照）。

【0003】

基礎周辺にはケーブルがあり、特にモノパイル基礎ではモノパイルの壁面に穴を開け、ケーブルを杭内に引き込むことが主流である。このとき、ケーブル敷設位置に対して洗掘防止工の天端が高すぎると、アーマー層を再度掘って高さ調整を行う等の手戻りが生じるため、ケーブル敷設箇所の周辺では、厳密な高さ管理が求められる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特許第５８９３４０８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかしながら、敷き均しを行って洗掘防止工の天端を一定高さにするには、時間とコストがかかる。欧州では専用の石撒き船が用いられているが、このような船の導入や維持には多大なコストがかかる。

【0006】

また、基礎を設置した後に石を置いて洗掘防止工を構築する場合は、モノパイル、トランジションピース、ジャケット等の基礎構造物や防食用の電極等の付帯設置物に石が当たり、これらを損傷させる可能性がある。

【0007】

さらに、アーマー層、フィルター層とも、台風などの暴風波浪時には波による作用で石が動いて少しずつ逸散していく。そのため、補充や整形などのメンテナンスが必要となる。加えて、逸散した石が上記の基礎構造物や付帯設置物を傷つける可能性もある。

【0008】

従来の石による洗掘防止工はある程度厚さがあり、この洗掘防止工の存在によって、洗掘防止工周辺が洗掘される二次洗掘と呼ばれる現象が起きることもある。

【0009】

本発明は、前述した問題点に鑑みてなされたものであり、その目的とすることは、整形が不要で天端高さを容易に管理することができ、基礎構造物や付帯設置物を損傷させることがない杭状体周辺の洗掘防止工および杭状体周辺の洗掘防止工の施工方法を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0010】

前述した目的を達成するための第１の発明は、杭状体の周囲の水底面の所定の範囲に設置されたシート状ないしはマット状の不透水性の被覆体と、前記被覆体の上面に設置され、水によって生じる外力に対して前記被覆体の安定性を維持する錘と、を具備し、前記被覆体は短冊状に分割され、前記被覆体の継目部分に前記錘が設置されることを特徴とする杭状体周辺の洗掘防止工である。
第２の発明は、杭状体の周囲の水底面の所定の範囲に設置されたシート状ないしはマット状の不透水性の被覆体と、前記被覆体の上面に設置され、水によって生じる外力に対して前記被覆体の安定性を維持する錘と、具備し、前記杭状体と前記被覆体との隙間を覆う範囲に所定の重量と剛性とを備えたリング状の補助被覆体が設置されることを特徴とする杭状体周辺の洗掘防止工である。
第３の発明は、杭状体の周囲の水底面の所定の範囲に設置されたシート状ないしはマット状の不透水性の被覆体と、前記被覆体の上面に設置され、水によって生じる外力に対して前記被覆体の安定性を維持する錘と、具備し、前記被覆体の外周部に孔が設けられ、前記水底面と前記被覆体との間に前記孔を塞ぐように水底の砂を通さない透水性シートが設置されることを特徴とする杭状体周辺の洗掘防止工である。
第４の発明は、杭状体の周囲の水底面の所定の範囲に設置されたシート状ないしはマット状の不透水性の被覆体と、前記被覆体の上面に設置され、水によって生じる外力に対して前記被覆体の安定性を維持する錘と、を具備し、前記被覆体は前記杭状体を貫通させる設置孔を有し、前記杭状体と前記被覆体との隙間を覆う不透水性の補助被覆体が設置されることを特徴とする杭状体周辺の洗掘防止工である。

【0011】

第１－４の発明では、シート状ないしはマット状の被覆体を用いるので、敷設後に敷均し作業などの整形が不要で、天端高さを容易に管理することができ、工期を短縮できる。また、不透水性の被覆体を用いるので、砂の吸出しをなくすことができる。さらに、被覆体の厚さは通常の石のフィルター層より薄いので、周辺の二次洗掘の発生を抑制することができる。

【0013】

前記被覆体は、所定の厚さを有する可撓性マットであることが望ましい。前記可撓性マットは、例えばアスファルトマットである。
これにより、被覆体を水底の不陸に追随させて敷設することができる。

【0014】

前記錘は、例えば、石や砕石を充填した袋体である。
これにより、錘を簡単に製作できる。また、材料費を削減できる。

【0015】

また前記被覆体は短冊状に分割され、前記被覆体の継目部分が緊結されてもよい。さらに、前記被覆体は短冊状に分割され、前記水底面と前記被覆体との間に前記被覆体の継目部分を塞ぐように不透水性シートが設置されてもよい。

【0016】

被覆体を短冊状に分割すれば、水底への敷設が容易になる。また、継目部分に錘を設置すれば、敷設後の被覆体の捲り上がりや、継目部分からの砂の吸出しを防止できる。継目部分を緊結すれば、敷設後の被覆体の捲り上がりを防止できる。継目部分を塞ぐように不透水性シートを設置すれば、敷設後の継目部分からの砂の吸出しを防止できる。

【0019】

第５の発明は、水底面の所定の範囲にシート状ないしはマット状の不透水性の被覆体を敷設する工程ａと、前記被覆体を貫いて、杭状体を水底に設置する工程ｂと、前記被覆体の上面に、水によって生じる外力に対して前記被覆体の安定性を維持する錘を設置する工程ｃと、を具備し、前記工程ｂの後に、前記杭状体と前記被覆体との隙間を覆う範囲に所定の重量と剛性とを備えたリング状の補助被覆体を設置する工程ｄをさらに具備することを特徴とする杭状体周辺の洗掘防止工の施工方法である。
第６の発明は、水底面の所定の範囲にシート状ないしはマット状の不透水性の被覆体を敷設する工程ａと、前記被覆体を貫いて、杭状体を水底に設置する工程ｂと、前記被覆体の上面に、水によって生じる外力に対して前記被覆体の安定性を維持する錘を設置する工程ｃと、を具備し、前記工程ａで、前記被覆体の設置位置の周縁部の水底に位置決め用架台を設置しておき、前記被覆体の吊り具と前記位置決め用架台とを接触させて前記被覆体の設置位置を決定することを特徴とする杭状体周辺の洗掘防止工の施工方法である。
第７の発明は、水底面の所定の範囲にシート状ないしはマット状の不透水性の被覆体を敷設する工程ａと、前記被覆体を貫いて、杭状体を水底に設置する工程ｂと、前記被覆体の上面に、水によって生じる外力に対して前記被覆体の安定性を維持する錘を設置する工程ｃと、を具備し、前記工程ａで、前記被覆体に、前記杭状体を貫通させる設置孔を設け、前記設置孔の径は前記杭状体の径より大きく、前記工程ｂの後に、前記杭状体と前記被覆体との隙間を覆う補助被覆体を設置する工程ｅをさらに具備することを特徴とする杭状体周辺の洗掘防止工の施工方法である。

【0020】

第５－７の発明では、杭状体の設置の前に被覆体を水底に敷設するので、被覆体の敷設時に杭状体やその他の付帯設置物等が破損することがない。また、シート状ないしはマット状の被覆体を用いるので、敷設後に敷均し作業などの整形が不要で、天端高さの管理が容易であり、工期を短縮できる。さらに、不透水性の被覆体を用いるので、砂の吸出しをなくすことができる。被覆体の厚さは従来の石のフィルター層より薄いので、周辺の二次洗掘の発生を抑制することができる。

【発明の効果】

【0023】

本発明によれば、整形が不要で天端高さを容易に管理することができ、基礎構造物や付帯設置物を損傷させることがない杭状体周辺の洗掘防止工および杭状体周辺の洗掘防止工の施工方法を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【0024】

【図1】洗掘防止工２を示す図

【図2】洗掘防止工２を示す図

【図3】アスファルトマット３を敷設する工程を示す図

【図4】基礎杭９を設置する工程を示す図

【図5】リング矩形ハット５を設置する工程を示す図

【図6】洗掘防止工２ａを示す図

【図7】洗掘防止工２ａを示す図

【図8】アスファルトマット３ａを敷設する工程を示す図

【図9】洗掘防止工２ａの別の施工方法を示す図

【図10】不透水性シートの配置例を示す図

【図11】洗掘防止工２ｂを示す図

【図12】洗掘防止工２ｃを示す図

【図13】アスファルトマット３ｃを示す図

【図14】洗掘防止工２ｄの施工方法を示す図

【図15】洗掘防止工２ｅを示す図

【発明を実施するための形態】

【0025】

以下、図面に基づいて、本発明の実施形態を詳細に説明する。

【0026】

［第１の実施形態］
図１、図２は本発明の第１の実施形態に係る洗掘防止工２を示す図である。図１は、洗掘防止工２を上方から見た図である。図２（ａ）は、図１に示す矢印Ａ１－Ａ１による断面図、図２（ｂ）は、図１に示す矢印Ａ２－Ａ２による断面図である。

【0027】

図１、図２に示すように、洗掘防止工２は、アスファルトマット３、リング矩形ハット５、錘７等からなる。洗掘防止工２は、例えば、洋上風力の基礎である基礎杭９（杭状体）の周辺に施工される。

【0028】

アスファルトマット３は被覆体であり、図１に示すように基礎杭９の周囲の水底１の所定の範囲に敷設される。アスファルトマット３は、不透水性の可撓性マットであり、３０～２００ｍｍ程度の厚さを有する。アスファルトマット３は、短冊状のアスファルトマット３－１－１、３－１－２、３－２、３－３、３－４、３－５に分割される。図２（ｂ）に示すように、分割されたアスファルトマット３の継目部分には重なり部分が設けられる。

【0029】

リング矩形ハット５は補助被覆体であり、図２（ａ）に示すように基礎杭９とアスファルトマット３との隙間１２を覆う範囲に設置される。リング矩形ハット５は、不透水性で所定の重量と剛性とを備えるものとする。リング矩形ハット５は、例えば改質アスファルトシートであり、形状を保持し設置後の捲れ上がりを防ぐための図示しない鋼製フレームが設けられる。リング矩形ハット５は、外周部がアスファルトマット３の上面に重なるように設置される。

【0030】

図１、図２に示すように、錘７は、錘７－１、７－２、７－３からなり、アスファルトマット３の上面に設置される。錘７－１は、短冊状に分割されたアスファルトマット３の重なり部分を押さえるように継目部分に設置される。錘７－２は、アスファルトマット３とリング矩形ハット５に跨るように設置される。錘７－３は、アスファルトマット３の外周部（アスファルトマット３の外縁から５０～１００ｃｍ程度内側に入った位置）に設置される。錘７は、例えば、石又は砕石を充填した袋体である。充填される石の粒径は特定の範囲に限られない。

【0031】

錘７は、波浪や潮流などによって生じる外力に対して移動せず、アスファルトマット３を押さえて安定性を維持する。錘７－１は、短冊状のアスファルトマット３の継目部分からの砂の吸出しや捲れ上がりを防止する。錘７－２は、アスファルトマット３とリング矩形ハット５との重なり部分からの砂の吸出しや捲れ上がりを防止するが、上述したようにリング矩形ハット５は所定の重量と剛性を備えているので錘７－２の設置は必須ではない。錘７－３は、アスファルトマット３の外周部の捲れ上がりを防止する。錘７－３をアスファルトマット３の外縁に沿って配置すると洗掘防止工２の外縁の高さが増して洗掘防止工２の周辺に二次洗掘が生じるおそれがあるが、第１の実施形態では錘７－３をアスファルトマット３の外縁から離して設置するので、洗掘防止工２の外縁の高さがアスファルトマット３の厚さとなり二次洗掘を防げる。

【0032】

次に、洗掘防止工２の施工方法について説明する。図３は、アスファルトマット３を敷設する工程を示す図である。図３（ａ）（ｂ）は、アスファルトマット３を敷設している状態を側方から見た図、図３（ｃ）は、アスファルトマット３を敷設した状態を上方から見た図である。

【0033】

図４は、基礎杭９を設置する工程を示す図である。図４（ａ）は図４（ｂ）に示す矢印Ｂ－Ｂによる断面図、図４（ｂ）は基礎杭９を設置した状態を上方から見た図である。

【0034】

図５は、リング矩形ハット５を設置する工程を示す図である。図５（ａ）は図５（ｂ）に示す矢印Ｃ－Ｃによる断面図、図５（ｂ）はリング矩形ハット５を設置した状態を上方から見た図である。

【0035】

洗掘防止工２を施工するには、まず、図３（ａ）に示す位置決め用の架台１３を、起重機船等を用いてアスファルトマット３の設置位置の周縁部の水底１に設置する。架台１３は、図示しない水中測位装置により適切な位置に設置される。

【0036】

架台１３を設置したら、図３（ａ）に示すように吊金具１５を用いてアスファルトマット３－１－１、３－１－２を水中に吊り降ろし、吊金具１５と架台１３とを接触させてアスファルトマット３－１－１、３－１－２の設置位置を決定する。そして、アスファルトマット３－１－１、３－１－２を水底１に敷設する。

【0037】

吊金具１５は、架台１３との接触時の衝撃を抑えるための衝撃吸収材１６を有する。また、設置位置の確認のための図示しない水中カメラを備えてもよい。さらに、吊金具１５は、図示しないオートリリース機構を有してもよい。オートリリース機構を用いれば、ダイバーによる作業を行うことなくアスファルトマット３を吊金具１５から取り外すことができる。

【0038】

次に、図３（ｂ）に示すように、吊金具１５を用いてアスファルトマット３－２を吊り降ろし、吊金具１５と架台１３とを接触させて設置位置を決定し、図２（ｂ）や図３（ｃ）に示す位置にアスファルトマット３－２を設置する。同様の手順で、アスファルトマット３－３、３－４、３－５を水底１に順次設置し、アスファルトマット３の敷設を完了する。アスファルトマット３は、中央に設置孔１１が形成される。

【0039】

アスファルトマット３を敷設したら、図４に示すように、アスファルトマット３の設置孔１１に基礎杭９を挿入し、基礎杭９を水底１に設置する。基礎杭９は、アスファルトマット３を貫通するように設置される。設置孔１１の径は基礎杭９の径よりも大きく、基礎杭９の外周面とアスファルトマット３との間には隙間１２が形成される。

【0040】

基礎杭９を設置したら、図５に示すように、基礎杭９とアスファルトマット３との隙間１２を覆うようにリング矩形ハット５を設置する。その後、図１、図２に示すようにアスファルトマット３上に錘７を設置して、洗掘防止工２を完成する。

【0041】

このように、第１の実施形態によれば、被覆体としてアスファルトマット３を用いるので、施工時に敷均し作業などの整形が不要であり、天端高さを容易に管理することができる。また、アスファルトマット３は設置孔１１を有するので、基礎杭９を所定の位置に確実に且つ容易に設置することができる。さらに、基礎杭９を設置するより先にアスファルトマット３を敷設するので、敷設時に基礎杭９やその他の付帯設置物等を傷つけることがない。

【0042】

第１の実施形態では、可撓性を有するアスファルトマット３を水底１の不陸に追随させて敷設することができる。また、補助被覆体であるリング矩形ハット５で基礎杭９とアスファルトマット３との隙間１２を確実に覆うことができる。アスファルトマット３やリング矩形ハット５は不透水性なので、基礎杭９の周辺の砂の吸出しを防止できる。また、アスファルトマット３は厚さが従来の石のフィルター層より薄く流れの障害になりにくいので、周辺の二次洗掘の発生を抑制することができる。アスファルトマット３は耐久性に優れ、形状も変化しないので、維持管理が容易である。

【0043】

第１の実施形態では、アスファルトマット３を短冊状に分割するので、現場まで運搬しやすく、狭い作業ヤードでの保管が可能であり、吊金具１５で簡単に吊り下げることができる。また、水底１に位置決め用の架台１３を設置することにより、吊金具１５と架台１３とを接触させてアスファルトマット３の敷設位置を容易に決定することができる。

【0044】

アスファルトマット３の上面に設置した錘７は、波浪や潮流による洗掘や、不透水性のアスファルトマット３に揚圧力がかかることによる浮き上がりや捲り上がりなどを防止する。錘７として石や砕石を充填した袋体を用いることにより、錘７を簡単に製作でき、材料費を削減できる。

【0045】

なお、第１の実施形態では錘７－１、７－２、７－３をそれぞれ隙間なく列状に並置したが、錘７の数量は、アスファルトマット３やリング矩形ハット５の重量を考慮して決定すればよい。錘７は、アスファルトマット３の捲れ上がりや砂の吸出しを防止できるように配置すればよい。

【0046】

以下、本発明の別の例について、第２～第５の実施形態として説明する。各実施形態はそれまでに説明した実施形態と異なる点について説明し、同様の構成については図等で同じ符号を付すなどして説明を省略する。また、第１の実施形態も含め、各実施形態で説明する構成は必要に応じて組み合わせることができる。

【0047】

［第２の実施形態］
図６、図７は本発明の第２の実施形態に係る洗掘防止工２ａを示す図である。図６は、洗掘防止工２ａを上方から見た図である。図７（ａ）は図６に示す矢印Ｄ１－Ｄ１による断面図、図７（ｂ）は図６に示す矢印Ｄ２－Ｄ２による断面図である。

【0048】

図６、図７に示す洗掘防止工２ａは、アスファルトマット３ａ、リング矩形ハット５、不透水性シート１７等からなる。アスファルトマット３ａは、厚さ５０～２００ｍｍ程度であり所定の重量を有する。アスファルトマット３ａは、短冊状のアスファルトマット３ａ－１、３ａ－２、３ａ－３、３ａ－４、３ａ－５に分割される。図７（ｂ）に示すように、分割されたアスファルトマット３ａの継目部分では、アスファルトマット３ａ同士が重ならないように突き合わせて敷設される。

【0049】

図７に示すように、不透水性シート１７は、アスファルトマット３ａと水底１との間に設けられる。図７（ｂ）に示すように、不透水性シート１７は、アスファルトマット３ａ－１、３ａ－２、３ａ－３、３ａ－４、３ａ－５に対応するように不透水性シート１７－１、１７－２、１７－３、１７－４、１７－５に分割される。分割されたアスファルトマット３ａの継目部分では、少なくとも一方のアスファルトマット３ａに対応する不透水性シート１７が他方のアスファルトマット３ａの方向に延びて他方のアスファルトマット３ａと重なる。これにより、アスファルトマット３ａの継目部分が不透水性シート１７で塞がれる。

【0050】

洗掘防止工２ａで用いられるアスファルトマット３ａおよびリング矩形ハット５は、波浪や潮流などによって生じる外力に対して安定性を維持するのに十分な重量を有する。そのため、洗掘防止工２ａでは、アスファルトマット３ａの上面に錘を設置せず、アスファルトマット３ａやリング矩形ハット５の自重によって、短冊状のアスファルトマット３ａの継目部分、アスファルトマット３ａとリング矩形ハット５との重なり部分、アスファルトマット３ａの外縁の捲れ上がりを防止する。不透水性シート１７は、短冊状のアスファルトマット３ａの継目部分からの砂の吸出しを防止する。

【0051】

次に、洗掘防止工２ａの施工方法について説明する。図８は、アスファルトマット３ａを敷設する工程を示す図である。図８（ａ）はアスファルトマット３ａを敷設している状態を側方から見た図、図８（ｂ）はアスファルトマット３ａを敷設した状態を上方から見た図である。

【0052】

洗掘防止工２ａを施工するには、まず、第１の実施形態と同様にして、図８（ａ）に示す位置決め用の架台１３を水底１に設置する。架台１３を設置したら、図８（ａ）に示す吊金具１５を用いて不透水性シート１７－１を吊り降ろし、水底１に敷設する。そして、図８（ａ）に示すように吊金具１５を用いてアスファルトマット３ａ－１を水中に吊り降ろし、水底１に敷設する。

【0053】

その後、同様の手順で、不透水性シート１７－２とアスファルトマット３ａ－２、不透水性シート１７－３とアスファルトマット３ａ－３…を水底１に順次設置し、アスファルトマット３ａの敷設を完了する。不透水性シート１７やアスファルトマット３ａの敷設位置は、吊金具１５と架台１３とを接触させて決定する。

【0054】

図８（ｂ）に示すようにアスファルトマット３ａには、基礎杭９の設置位置がマーキング１１ａによって示されている。アスファルトマット３ａを敷設したら、マーキング１１ａを目印として基礎杭９でアスファルトマット３ａを打ち抜き、図７（ａ）に示すようにアスファルトマット３ａを貫通させて基礎杭９を水底１に設置する。

【0055】

基礎杭９を設置したら、図７（ａ）に示すように、基礎杭９の周囲を覆う範囲にリング矩形ハット５を設置して、洗掘防止工２ａを完成する。

【0056】

第２の実施形態においても、被覆体として不透水性で可撓性を有するアスファルトマット３ａを敷設した後、基礎杭９を設置することにより、第１の実施形態と同様の効果が得られる。アスファルトマット３ａやリング矩形ハット５は不透水性なので、基礎杭９の周辺の砂の吸出しを防止できる。

【0057】

第２の実施形態では、基礎杭９でアスファルトマット３ａを打ち抜くため、基礎杭９とアスファルトマット３ａとの間に隙間ができにくい。また、アスファルトマット３ａ上に錘７を設置しないため、洗掘防止工２ａの高さの管理が容易であり、錘７の製作にかかる工費を削減できる。

【0058】

なお、第２の実施形態ではアスファルトマット３ａ上に錘を設置しない例を示したが、錘を設置してもよい。また、基礎杭９とアスファルトマット３ａとの隙間が小さい場合には、リング矩形ハット５は必ずしも必要ではない。第２の実施形態では、短冊状に分割されたアスファルトマット３ａとそれに対応する不透水性シート１７とを別々に敷設したが、施工方法はこれに限らない。図９は、洗掘防止工２ａの別の施工方法を示す図である。図９に示すように、短冊状に分割されたアスファルトマット３ａ－１の下面に対応する不透水性シート１７－１を一体化してもよい。図９に示す例では、分割されたアスファルトマット３ａと対応する不透水性シート１７とを同時に水底１に敷設する作業を繰り返して、アスファルトマット３ａの敷設を完了する。

【0059】

また、不透水性シートの配置は第２の実施形態に示すものに限らない。図１０は、不透水性シートの配置例を示す図である。図１０（ａ）は洗掘防止工２ａ’を示す図、図１０（ｂ）は洗掘防止工２ａ’’を示す図である。

【0060】

図１０（ａ）に示す洗掘防止工２ａ’では、短冊状に分割されたアスファルトマット３ａの継目部分付近のみに帯状に不透水性シート１７’が敷設される。図１０（ｂ）に示す洗掘防止工２ａ’’では、アスファルトマット３ａとほぼ同等の大きさの１枚の不透水性シート１７’’が敷設される。図１０に示す各例においても、不透水性シートがアスファルトマット３ａの継目部分からの砂の吸出しを防止する。

【0061】

［第３の実施形態］
図１１は、第３の実施形態にかかる洗掘防止工２ｂを示す図である。図１１（ａ）は洗掘防止工２ｂを上方から見た図、図１１（ｂ）は図１１（ａ）に示す矢印Ｅ－Ｅによる断面図である。

【0062】

図１１に示す洗掘防止工２ｂは、アスファルトマット３ｂ、リング矩形ハット５、緊結材２１等からなる。アスファルトマット３ａは、短冊状のアスファルトマット３ｂ－１、３ｂ－２、３ｂ－３、３ｂ－４、３ｂ－５に分割される。分割されたアスファルトマット３ｂは、図１１（ｂ）に示すように継目部分でアスファルトマット３ｂ同士が突き合わせて敷設され、アスファルトマット３ｂと水底１との間に継目部分からの砂の吸出しを防止する不透水性シート１７’等が敷設される。または、第１の実施形態のアスファルトマット３と同様に継目部分に重なり部分を設けて敷設される。緊結材２１は、隣接するアスファルトマット３ｂ同士を緊結する。緊結材２１は、例えば、繊維製のベルト、なまし鉄線、なまし鉄線とワイヤロープを組み合わせたもの等が用いられる。緊結材２１の必要個数や配置は、図１１に示すものに限らず、緊結材の種類やアスファルトマットの大きさ（水中重量）に応じて決定される。

【0063】

洗掘防止工２ｂを施工する際には、短冊状に分割されたアスファルトマット３ｂを水底１に１枚ずつ敷設した後に緊結材２１で緊結してもよいし、短冊状に分割されたアスファルトマット３ｂを陸上で緊結材２１で緊結した後にアスファルトマット３ｂを水底１に敷設してもよい。

【0064】

アスファルトマット３ｂを敷設したら、水底に基礎杭９を設置して、基礎杭の周囲にリング矩形ハット５を設置する。基礎杭９は、あらかじめアスファルトマット３ｂに形成された設置孔に設置してもよいし、アスファルトマット３ｂを打ち抜いて設置してもよい。図１１ではアスファルトマット３ｂ上に錘を設置しない例を示したが、必要に応じて錘を設置してもよい。

【0065】

第３の実施形態においても、被覆体として不透水性で可撓性を有するアスファルトマット３ｂを敷設した後、基礎杭９を設置することにより、第１の実施形態と同様の効果が得られる。アスファルトマット３ｂやリング矩形ハット５は不透水性なので、基礎杭９の周辺の砂の吸出しを防止できる。第３の実施形態では、アスファルトマット３ｂを緊結材２１で緊結することにより、継目部分からの捲れ上がりを防止できる。

【0066】

［第４の実施形態］
図１２は本発明の第４の実施形態に係る洗掘防止工２ｃを示す図である。図１２（ａ）は洗掘防止工２ｃを上方から見た図、図１２（ｂ）は図１２（ａ）に示す矢印Ｆ－Ｆによる断面図である。図１３はアスファルトマット３ｃを示す図である。

【0067】

図１２に示す洗掘防止工２ｃは、アスファルトマット３ｃ、リング矩形ハット５、錘７－３等からなる。図１３に示すように、アスファルトマット３ｃは複数に分割されず、中央に設置孔１１ｃを有する。

【0068】

洗掘防止工２ｃを施工するには、アスファルトマット３ｃを水中に吊り降ろし、図１２（ｂ）に示すように水底１に敷設する。そして、設置孔１１ｃに基礎杭９を貫通させて基礎杭９を水底１に設置した後、基礎杭９とアスファルトマット３ｃとの隙間１２を覆うようにリング矩形ハット５を設置する。その後、アスファルトマット３ｃ上に錘７－３を設置する。

【0069】

第４の実施形態においても、被覆体として不透水性で可撓性を有するアスファルトマット３ｂを敷設した後、基礎杭９を設置することにより、第１の実施形態と同様の効果が得られる。アスファルトマット３ｃやリング矩形ハット５は不透水性なので、基礎杭９の周辺の砂の吸出しを防止できる。

【0070】

第４の実施形態では、アスファルトマット３ｃに継目部分がないので錘７－１を省略できる。また、リング矩形ハット５が十分な重量を有するので錘７－２も省略できる。第４の実施形態では、第１の実施形態と比較して錘７の個数が少ないため、洗掘防止工２ｃの高さの管理が容易であり、錘７の製作にかかる工費を削減できる。

【0071】

［第５の実施形態］
図１４は本発明の第５の実施形態に係る洗掘防止工２ｄの施工方法を示す図である。図１４（ａ）は洗掘防止工２ｄを上方から見た図、図１４（ｂ）は図１４（ａ）に示す矢印Ｇ－Ｇによる断面図である。

【0072】

図１４に示す洗掘防止工２ｄは、アスファルトマット３ｄ、リング矩形ハット５、錘７－３、透水性シート２３等からなる。アスファルトマット３ｄは、図１４（ａ）に示すように外周部に所定の間隔をおいて孔１９が設けられ、図１４（ｂ）に示すように中央部に設置孔１１ｄが設けられる。透水性シート２３は例えば不織布である。透水性シート２３は、アスファルトマット３ｄと水底１との間に設けられる。透水性シート２３は、孔１９を塞ぐように配置される。

【0073】

洗掘防止工２ｄを施工するには、透水性シート２３とアスファルトマット３ｄを水中に順に吊り降ろし、図１４（ｂ）に示すように水底１に敷設する。または、透水性シート２３が貼付されたアスファルトマット３ｄを水中に吊り降ろして水底１に敷設する。そして、設置孔１１ｄに基礎杭９を貫通させて基礎杭９を水底１に設置した後、基礎杭９とアスファルトマット３ｄとの隙間１２を覆うようにリング矩形ハット５を設置する。その後、アスファルトマット３ｄ上に錘７－３を設置する。

【0074】

第５の実施形態においても、被覆体として不透水性で可撓性を有するアスファルトマット３ｄを敷設した後、基礎杭９を設置することにより、第１の実施形態と同様の効果が得られる。アスファルトマット３ｄやリング矩形ハット５は不透水性なので、基礎杭９の周辺の砂の吸出しを防止できる。第５の実施形態においても、アスファルトマット３ｄに継目部分がないので錘７の設置数を減らすことができ、第４の実施形態と同様の効果が得られる。

【0075】

第５の実施形態の洗掘防止工２ｄでは、アスファルトマット３ｄの周囲の水底１に二次洗掘が生じそうになると、水だけが透水性シート２３および孔１９を通過する。洗掘防止工２ｄでは、水底１の砂が透水性シート２３を通らないので孔１９から吸出されることがなく、二次洗掘を防止することができる。

【0076】

なお、第１から第５の実施形態では、被覆体として矩形のアスファルトマットを用いたが、アスファルトマットの形状はこれに限らない。図１５は洗掘防止工２ｅを示す図である。図１５は、洗掘防止工２ｅを上方から見た図である。

【0077】

図１５に示すように、洗掘防止工２ｅのアスファルトマット３ｅは八角形である。アスファルトマット３ｅは角と基礎杭９の設置範囲とを結ぶ線によって、略台形の８つの部分に分割される。錘７－１は、分割されたアスファルトマット３ｅの継目部分に設置され、継目部分からの砂の吸出しや捲れ上がりを防止する。錘７－３は、アスファルトマット３ｅの外周部に設置され、アスファルトマット３ｅの外縁部周辺の捲れ上がりを防止する。

【0078】

第１～第５の実施形態では、杭状体として洋上風力の基礎杭９を示したが、杭状体はこれに限らない。また、杭状体を設置するための設置孔は矩形でなくてもよい。リング状の補助被覆体の材質は改質アスファルトシートに限らず、形状は杭状体の周囲の隙間を覆うことができるものであればよい。

【0079】

錘７は、石や砕石を充填した袋体でなくてもよい。錘７は、製作が簡単で水中で設置しやすいものであればよく、例えば、コンクリートブロックや、筒状の袋体の内部にモルタル等を打設したものであってもよい。

【0080】

被覆体はアスファルトマット３に限らない。被覆体は厚さ３０ｍｍ程度までのシート状の部材でもよく、例えばパレスシート(登録商標)を用いることもできる。また、コンクリートブロックなどを線状材で連結して可撓性を有するマット状としたものを用いることもできる。

【0081】

以上、添付図面を参照しながら、本発明に係る好適な実施形態について説明したが、本発明はかかる例に限定されない。当業者であれば、本願で開示した技術的思想の範疇内において、各種の変更例又は修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

【符号の説明】

【0082】

１………水底
２、２ａ、２ａ’、２ａ’’、２ｂ、２ｃ、２ｄ、２ｅ………洗掘防止工
３、３－１－１、３－１－２、３－２、３－３、３－４、３－５、３ａ、３ａ－１、３ａ－２、３ａ－３、３ａ－４、３ａ－５、３ｂ、３ｂ－１、３ｂ－２、３ｂ－３、３ｂ－４、３ｂ－５、３ｃ、３ｄ、３ｅ………アスファルトマット
５………リング矩形ハット
７、７－１、７－２、７－３………錘
９………基礎杭
１１、１１ｃ、１１ｄ………設置孔
１１ａ………マーキング
１２………隙間
１３………架台
１５………吊金具
１６………衝撃吸収材
１７、１７－１、１７－２、１７－３、１７－４、１７－５、１７’、１７’’………不透水性シート
１９………孔
２１………緊結材
２３………透水性シート

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】