钢板单元和钢板弧的设置工法以及钢板单元的连接部结构的制作方法
【专利摘要】本发明提供钢板单元和钢板弧的设置工法以及钢板单元的连接部结构。在二分割为上下层的第一单元(21)和第二单元(31)中，在第一单元(21)的第一壳体板(24)的上部内周面上安装有内周肋(25U)以保持筒形，并在第一壳体板(24)的上端部内周面上安装有上端从第一壳体板(24)突出的头部加强板(26)。在第二单元(31)的第二壳体板(34)的下部，形成有能使下端部在规定范围内位移的沿壳体轴心方向的多个调整用狭缝。在头部加强板(26)的内表面上，在周向以规定间距安装有用于引导第二壳体板(34)的下端部使其外嵌于头部加强板(26)的多个引导件(27)，在第一壳体板(24)的上端部与第二壳体板(34)的下端部之间形成根部间隙(R)，以头部加强板(26)为垫板从外周侧进行周向焊接。
【专利说明】钢板单元和钢板弧的设置工法以及钢板单元的连接部结构
【技术领域】
[0001]本发明涉及将钢板单元和钢板弧打设并贯入海底、海岸、护岸、岸壁等的地基进行设置，形成护岸和防波堤等港湾、海洋构造物的钢板单元和钢板弧的设置工法以及钢板单元的连接部结构。
【背景技术】
[0002]形成护岸和防波堤等海洋构造物的钢板单元为筒形，俯视断面呈圆形、椭圆、鼓形、多边形等，连接所述钢板单元的钢板弧分别形成圆弧形等。由此，保持对抗波浪、潮流、雨水等外力的张力以及用于保持填充材料的强度。
[0003]这种钢板单元和钢板弧通常在安装现场附近的地上作业区域等中，将多个外壳件一体组装成筒体状。这些外壳件例如专利文献I所示，利用螺栓将形成在连接用边缘部上的凸缘连接，或如专利文献2所示，通过周向焊接或纵向焊接进行组装。
[0004]可是，作为利用钢板单元和钢板弧设置海洋构造物的施工工法，包括在海底的地基上打设混凝土而形成的基础上竖直设置并固定钢板单元和钢板弧的直立式，以及呈打桩状将钢板单元和钢板弧直接打入海底的地基的埋设式。
[0005]通过埋设式构筑海洋构造物时，在安装现场附近的地上作业区域组装钢板单元和钢板弧，而后将这些钢板单元和钢板弧由运输驳船、起重船搬运到规定的安装现场，通过起重船的大型起重机吊起并沉设到规定位置，并用振动打桩锤等打设。
[0006]专利文献1:日本专利公开公报特开平6-306833
[0007]专利文献2:日本专利公开公报特开平9-268873
[0008]特别是设置在海岸等的钢板单元和钢板弧与设置在河川等的小径钢板单元和钢板弧不同，多为大径且高度高的大型钢板单元和钢板弧。此外，现有的钢板单元和钢板弧的外径为15m?25m左右，但是近年的钢板单元和钢板弧在海外等大规模围海造地护岸等中，需要外径达30m?50m、高度达30m?60m的大型构件。
[0009]钢板单元和钢板弧的外径和高度如上所述充分加大时，在I)驳船运输时，2)使用扬程高的悬臂型等履带式起重机等制作时，3)使用扬程高的驳船附带起重机打设钢板单元和钢板弧时等，如果分别受到飞机航线、输电线、桥梁的高度限制(例如50m)，则存在不能作业的可能。
【发明内容】
[0010]为了解决上述问题，本发明目的是提供一种钢板单元和钢板弧的设置工法以及钢板单元的连接部结构，通过分割钢板单元和钢板弧，可以克服运输时、制作时、打设时等的高度限制，在安装施工作业中进行连接，可以容易且精度良好地短时间组装、设置。
[0011]用于解决上述问题的第一方式的钢板单元和钢板弧的设置工法将形成筒状的多个钢板单元隔开规定间隔打入设置于地基之后，在所述钢板单元之间将钢板弧打入地基，由所述钢板弧将所述钢板单元彼此连接，并至少在所述钢板单元内填充有填充材料，其中，所述钢板单元由第一单元和第二单元构成，将用于形成所述第一单元的筒状的第一壳体板沿壳体轴心方向打入地基中，从所述第一单元的上方吊放所述第二单元，将形成所述第二单元的筒状的第二壳体板嵌合于连接构件，在所述第一单元上方连接所述第二单元，且所述连接构件安装于所述第一壳体板的上端部的内周面或外周面，利用周向焊接将所述第一壳体板的上端部与所述第二壳体板的下端部接合。
[0012]第二方式的钢板单元和钢板弧的设置工法将形成筒状的多个钢板单元隔开规定间隔打入设置于地基之后，在所述钢板单元之间将钢板弧打入地基，由所述钢板弧将所述钢板单元彼此连接，并至少在所述钢板单元内填充有填充材料，其中，所述钢板单元由第一单元、中间单元和第二单元构成，将形成所述第一单元的筒状的第一壳体板沿壳体轴心方向打入地基中，从所述第一单元的上方吊放所述中间单元，将形成所述中间单元的筒状的中间壳体板嵌合于连接构件，在所述第一单元上方连接所述中间单元，且所述连接构件安装于所述第一壳体板的上端部的内周面或外周面，利用周向焊接将所述第一壳体板的上端部与所述中间壳体板的下端部接合，将形成所述第二单元的筒状的第二壳体板的下端部嵌合于中间连接构件，在中间单元的上端连接第二单元，且所述中间连接构件位于中间单元的上端部且安装于所述中间壳体板的内周面或外周面，利用周向焊接将所述中间壳体板的上端部与所述第二壳体板的下端部接合。
[0013]第三方式的钢板单元和钢板弧的连接部结构具备筒状的多个钢板单元，所述多个钢板单元沿壳体轴心方向被打设并贯入地基，并且由钢板弧相互连接，所述钢板单元为二层连接钢板单元或三层连接钢板单元，所述二层连接钢板单元由在安装现场贯入地基的第一单元和与所述第一单元的上端部连接的第二单元构成，所述三层连接钢板单元由在安装现场贯入地基的所述第一单元、与所述第一单元的上端部连接的中间单元以及与所述中间单元的上端部连接的所述第二单元构成，在所述第一单元与所述第二单元的连接部、所述第一单元与所述中间单元的连接部、所述中间单元与所述第二单元的连接部的至少一个的连接部结构中，所述第一单元或所述中间单元作为下层侧单元，在形成所述下层侧单元的筒状的下层侧壳体板的上部内周面上，安装有用于保持所述下层侧单元的形状的内周肋，并在所述下层侧壳体板的上端部内周面上，安装有上端从所述下层侧壳体板的上端向上方突出的头部加强构件，所述中间单元或所述第二单元作为上层侧单元，在形成所述上层侧单元的筒状的上层侧壳体板的下部，在周向以规定间距形成有沿壳体轴心方向的多个调整用狭缝，所述多个调整用狭缝能使所述上层侧壳体板的下端部在规定范围内位移，在所述头部加强构件的上端部内表面上，在周向以规定间距安装有多个引导件，所述多个引导件引导所述上层侧壳体板的下端部，使所述上层侧壳体板的下端部外嵌于所述头部加强构件，在所述下层侧壳体板的上端部与所述上层侧壳体板的下端部之间形成有根部间隙，所述根部间隙与作为垫板的所述头部加强构件相对，并从外周侧进行焊接。
[0014]第四方式的钢板单元和钢板弧的连接部结构具备筒状的多个钢板单元，所述多个钢板单元沿壳体轴心方向被打设并贯入地基，并且由钢板弧相互连接，所述钢板单元为二层连接钢板单元或三层连接钢板单元，所述二层连接钢板单元由在安装现场贯入地基的第一单元和与第一单元的上端部连接的第二单元构成，所述三层连接钢板单元由在安装现场贯入地基的第一单元、与第一单元的上端部连接的中间单元以及与所述中间单元的上端部连接的第三单元构成，在所述第一单元与第二单元的连接部、第一单元与中间单元的连接部、中间单元与第二单元的连接部的至少一个的连接部结构中，所述第一单元或所述中间单元作为下层侧单元，在形成所述下层侧单元的筒状的下层侧壳体板的上部内周面上，安装有用于保持所述下层侧单元的形状的内周肋，并在所述下层侧壳体板的上端部内周面上，安装有上端从所述下层侧壳体板的上端向下方后退的头部加强构件，在所述下层侧壳体板的上端部外周面上，安装有上端从所述下层侧壳体板的上端向上方突出的垫板，所述中间单元或所述第二单元作为上层侧单元，在形成所述上层侧单元的筒状的上层侧壳体板的下部，沿壳体轴心方向形成有多个调整用狭缝，所述多个调整用狭缝在周向以规定间距形成，能使所述上层侧壳体板的下端部在规定范围内位移，在所述头部加强构件的内表面上，在周向以规定间距安装有多个引导件，所述多个引导件引导所述上层侧单元的所述上层侧壳体板的下端部，使所述上层侧壳体板的下端部内嵌于所述垫板，在所述下层侧壳体板的上端部与所述上层侧壳体板的下端部之间形成有根部间隙，所述根部间隙与所述垫板相对，并从内周侧进行焊接。
[0015]第五方式的钢板单元和钢板弧的连接部结构在第三或第四方式所述的结构的基础上，在所述上层侧壳体板的内周面上设置有承接件，所述承接件承接所述引导件的上端部，在所述下层侧壳体板的上端部与所述上层侧壳体板的下端部之间形成所述根部间隙。
[0016]第六方式的钢板单元和钢板弧的连接部结构在第三或第四方式所述的结构的基础上，在所述上层侧壳体板的内周面上设置有承接件，所述承接件承接所述引导件的上端部，在所述下层侧壳体板的上端部与所述上层侧壳体板的下端部之间形成所述根部间隙。
[0017]按照第一方式所述的钢板单元和钢板弧的设置工法，在安装现场，通过在贯入地基的第一单元上方接合第二单元从而以二层连接方式组装钢板单元，所以与确保了必要高度的一个钢板单元的情况相比，可以降低钢板单元的高度。由此，在运输时、制作时、打设时等即使存在飞机航线、输电线、桥梁等的高度限制，也容易克服。此外，由于在第一壳体板的上端部安装的头部加强构件上嵌合第二单元的第二壳体板，从而在第一单元的上端连接第二单元，所以容易实施现场组装，能够通过周向焊接短时间内组装。
[0018]按照第二方式所述的钢板单元和钢板弧的设置工法，由于在安装现场通过依次在第一单元上方连接中间单元、在中间单元方上连接第二单元从而以三层连接方式进行组装，所以能进一步降低各单元的高度，即使运输时、制作时、打设时等存在高度限制，也容易进行大型且高度高的钢板单元的运输、制作、打设等。
[0019]按照第三方式所述的钢板单元和钢板弧的连接部结构，通过在安装于下层侧壳体板上端部的头部加强构件上安装引导件，将上层侧壳体板的下端部向头部加强构件的外周部引导，并在上层侧壳体板的下部形成调整用狭缝，使上层侧壳体板的下端部能够位移，从而使上层侧壳体板的下端部与头部加强构件顺畅地嵌合，能够从钢板单元的外周侧容易且短时间进行上层侧单元的焊接作业。此外，在外周焊接时可以将头部加强构件用作垫板，能减少焊接所必要的构件并缩短工期。
[0020]按照第四方式所述的钢板单元和钢板弧的连接部结构，由于利用在上层侧壳体板的下部形成的调整用狭缝使上层侧壳体板的下端部能够位移，且在安装于下层侧壳体板上端部的头部加强构件上安装引导件，可以将上层侧壳体板的下端部在下层侧壳体板的上端上方朝向垫板的内周部引导，所以能够使上层侧壳体板的下端部与垫板的内周部顺畅地嵌合。由此，可以使用垫板从钢板单元的内侧容易且短时间进行下层侧单元与上层侧单元的焊接作业，从而减少焊接作业受到波浪等海上气象条件的影响。
[0021]按照第五方式所述的钢板单元和钢板弧的连接部结构，由于在上层侧壳体板的内表面上设置承接件，所述承接件承接所述引导件，在下层侧壳体板与上层侧壳体板之间形成根部间隙，所以能够迅速且短时间内利用焊接进行接合作业。
[0022]按照第六方式所述的钢板单元和钢板弧的连接部结构，由于通过将组件接头的下部敞开而形成调整用狭缝，因此能容易地形成调整用狭缝。
【专利附图】
【附图说明】
[0023]图1表示本发明的二层连接钢板单元和钢板弧的实施例1，是表示钢板单元设置状态的局部立体图。
[0024]图2是表示钢板单元和钢板弧的设置状态的局部立体图。
[0025]图3A是表示在钢板单元的设置步骤中、第一单元的设置状态的立体图。
[0026]图3B是表示在钢板单元的设置步骤中、第二单元的吊放状态的立体图。
[0027]图3C是表示在钢板单元的设置步骤中、向第一单元连接第二单元的状态的立体图。
[0028]图3D是表示在钢板单元的设置步骤中、第一单元和第二单元的接合状态的立体图。
[0029]图4是将图3A放大的立体图。
[0030]图5是表示第一单元与第二单元的连接部的内表面侧局部立体图。
[0031]图6是说明第一单元与第二单元的连接部的图，(A)是表示第一单元的连接部的纵断面图，(B)是表示向第一单元连接第二单元之前的状态的纵断面图，(C)是表示向第一单元连接第二单元的状态的纵断面图，(D)是表示第一单元与第二单元的接合状态的立体图。
[0032]图7是说明第一单元与第二单元的连接部的图，(A)是表示调整用狭缝的后视图，(B)是表示纵肋的连接部的侧视图。
[0033]图8表不弧接头，(A)是俯视图，(B)是连接部的后视图。
[0034]图9是表示钢板弧的俯视图。
[0035]图10是表示二层连接钢板弧的设置步骤的立体图，(A)表示第一弧的安装状态，(B)表示第二弧的吊放状态，(C)表示第二弧的连接状态。
[0036]图11是说明钢板弧的连接部的图，(A)是表示第一弧的连接部的纵断面图，⑶是表示向第二弧连接第一弧的状态的纵断面图，(C)是表示第一弧与第二弧的接合状态的纵断面图，(D)是表示纵肋的连接部的侧视图。
[0037]图12是表示第一弧与第二弧的连接部的内表面侧局部立体图。
[0038]图13表示第一单元和第一弧以及第二单元和第二弧的另一连接部结构的实施例2，(A)是表示第一单元和第一弧的连接部的纵断面图，(B)表示向第二单元和第二弧连接第一单元和第一弧的状态，(C)是表示第一单元和第一弧与第二单元和第二弧的接合状态的纵断面图。
[0039]图14表示本发明的三层连接钢板单元的连接结构的实施例3，是三层连接钢板单元和钢板弧的立体图。[0040]图15是表示三层连接钢板单元的连接部的内表面侧局部立体图。
[0041]图16是表示三层连接钢板弧的连接部的内表面侧局部立体图。
【具体实施方式】
[0042]以下说明本发明实施例的概要。
[0043]图1、图2所示的钢板单元和钢板弧的设置工法是将钢板单元直接打入设置到海底的地基15的埋设式的打设工法。将外径15m?50m、高度例如20m?40m的多个圆筒状的钢板单元，以及连接钢板单元间的圆弧状的钢板弧直接打入设置到海底的地基15。而后，向钢板单元内和钢板弧内填充沙土等填充材料16，形成护岸和防波堤等港湾构造物和海洋构造物。这里说明的钢板单元和钢板弧分别利用焊接等使接合部形成水密结构。这一点与通过螺栓连接而不能保证水密性的河川用的钢板单元和钢板弧不同。
[0044]实施例1说明的钢板单元和钢板弧包括:上下二分割为上层的第一单元(下层侧单元)21和下层的第二单元(上层侧单元)31的二层连接钢板单元10 ；以及上下二分割为上层的第一弧61和下层的第二弧71的二层连接钢板弧11。
[0045]此外，实施例3说明的三层连接钢板单元和钢板弧包括:上中下三分割为上层的第一单元(下层侧单元)21、中层的中间单元(上层侧单元、下层侧单元)41和上层的第二单元(上层侧单元)31的三层连接钢板单元12 ；以及由第一弧61、中间弧81和第二弧71构成的三层连接钢板弧13。
[0046]另外，二层连接钢板单元10和二层连接钢板弧11的连接部与三层连接钢板单元12和三层连接钢板弧13上部、下部的连接部形成相同结构。
[0047](实施例1)
[0048]参照图1?图12说明二层连接钢板单元10和二层连接钢板弧11。
[0049]第一单元21在周向每隔规定间隔沿壳体轴心O方向分割为多个(图中为六分割)壳体板组件22，多个所述壳体板组件22在沿所述壳体轴心O方向的分割部处借助组件接头23接合为圆筒形。组件接头23在形成壳体板组件22的第一壳体板(下层侧壳体板)24的沿壳体轴心O方向的边缘部内表面上，分别安装有L形梁构件23a。并且，将这些L形梁构件23a由多个螺栓23b彼此连接后，把这些壳体板组件22的第一壳体板24的边缘部相互焊接而接合。此外，在第一壳体板24的内周面上，在周向以规定间距安装有沿壳体轴心O方向的多个纵肋28。此外，沿圆周方向的周向肋(未图示)安装在上下方向的规定位置上。
[0050]第二单元31由在周向每隔规定间隔沿壳体轴心O方向分割为多个(图中为六分害I])的壳体板组件32构成，在各个分割部处借助组件接头33接合为圆筒形。组件接头33在形成壳体板组件32的第二壳体板(上层侧壳体板)34的沿壳体轴心O方向的边缘部内表面上，分别安装有L形梁构件33a。并且，将这些L形梁构件33a由多个螺栓33b连接后，把两个壳体板组件32的第二壳体板34的边缘部相互焊接而接合。此外，在第二壳体板34的内周面上，在周向以规定间距安装有沿壳体轴心O方向的多个纵肋38。并且，沿周向的周向肋(未图示)安装在上下方向的规定位置上。
[0051](第一单元与第二单元的接合部结构)
[0052]参照图4?图7说明第一单元21与第二单元31的接合部结构。[0053]在第一单元21的第一壳体板24的内周面上，除了所述周向肋以外，在中间部横跨全周方向安装有中间内周肋25M，所述中间内周肋25M用于保持第一单元21的圆筒形状，此夕卜，在上部附近横跨全周方向安装有上部内周肋25U。此外，在第一壳体板24的内周面且上部圆周单元25U的上部，横跨全周安装有用于嵌合第二单元31的第二壳体板34的头部加强板(头部加强构件)26。所述头部加强板26的上端部从第一壳体板24的上端以突出长度T向上方突出。此外，在头部加强板26的上端部内表面上，在周向以规定间距安装有引导件27，所述引导件27将第二单元31的第二壳体板34的下端部向头部加强板26的外周部引导。这些引导件27形成具有倾斜引导面27a的大致长方体状，以从头部加强板26的上端部向上方突出规定距离的方式安装。并且为了引导第二壳体板34的下端部，倾斜引导面27a的外周侧的侧面形成为从上方位置内周朝向下方位置外周侧倾斜。并且，引导件27的倾斜引导面27a的下部形成有与头部加强板26的上端部卡合的台阶部27b，利用所述台阶部27b有效承受来自上方的负荷。
[0054]另一方面，在第二单元31的第二壳体板34的内表面且距下端规定距离的上方，安装有分别对应于所述引导件27的多个承接件35。此外，设定为第一单元21与第二单元31连接时，承接件35分别抵接在引导件27的上端承接面27c上。这些承接件35包括:承接板35a，下表面与上端承接面27c抵接；以及一个或多个加强件35b，安装在所述承接板35a的上部并承受负荷。并且引导件27和承接件35的上下位置被设定为:在第二壳体板34外嵌于头部加强板26的状态下，引导件27的上端承接面27c抵接于承接板35a的下表面，在第一壳体板24的上端与第二壳体板34的下端之间形成有图6 (C)所示的外周焊接部Wo的根部间隙R。在图6中，脚手架用吊件20安装在上部内周肋25U的上部内外表面上。
[0055]并且在第二单元31上为了容许连接时的变形，至少在第二壳体板34的各组件接头23的下部形成有敞开规定长度的调整用狭缝36。这些调整用狭缝36通过切削接头凸缘和焊接部而形成。并且，利用这些调整用狭缝36，通过使被弓I导件27引导的第二壳体板34的下端部变形，能够将其容易地外嵌在头部加强板26的外周部。另外，也可以在组件接头23以外的部位沿壳体轴心O方向形成调整用狭缝36。
[0056]第一单元21的各纵肋28铅垂设置并固定在第一壳体板24和头部加强板26的内表面，各纵肋28的上端部处于略低于头部加强板26的上端的位置。此外，第二单元31的各纵肋38铅垂设置在第二壳体板34的内表面上，各纵肋38的上端部处于比第二壳体板34的下端高出规定距离的位置。另外如图7(B)所示，设计为在第一单元21与第二单元31接合时，第一单元21的纵肋28与第二单元31的纵肋38之间产生间隙d。因此，第一、第二单元21、31的纵肋28、38不会相互接触。并且连接第一、第二单元21、31时，横跨两纵肋28、38配置连接板28a，并由多个螺栓28b将连接板28a与两纵肋28、38连接固定。由此，可以将所述两纵肋28、38用作直到第一、第二单元21、31焊接为止的期间进行临时固定的安装件。由此，与另外设置安装件进行临时固定的情况相比，不需要安装件的安装、拆取，可以减少部件个数。
[0057]如图8所示，在第一单元21和第二单元31的外周面上的与钢板弧11的接合部处，分别安装有弧接头29。所述弧接头29使用由竖直设置部29a和外伸部29b构成的倒L形的接头构件。所述左右一对接头构件以突出部29b相对而形成插口 29c的方式，彼此平行安装。并且，形成在钢板弧50的侧边缘部上的俯视T形的T形接头69、79嵌合于所述弧接头29的插口 29c，进而在弧接头29的空间部中埋入混凝土和灰浆等填充材料。
[0058](钢板弧)
[0059]下面，参照图9?图12说明连接这些二层连接钢板单元10的二层连接钢板弧11。另外，对于和上述说明的二层连接钢板单元10相同的构件，采用相同名称进行说明。所述二层连接钢板弧11包括:被打入海底的地基15的前后一对下层的第一弧61 ;以及与所述第一弧61的上端部连接的前后一对上层的第二弧71。
[0060]第一弧61形成为俯视圆弧形，其在周向以规定间隔分割为多个(图中为二分割)壳体板组件62,并在沿壳体轴心O方向的分割部上借助组件接头63接合。所述组件接头63在壳体板组件62的第一弧壳体板64的沿壳体轴心O方向的两边缘部内表面上,分别安装有L形梁构件63a，在由多个螺栓(未图示)将这些L形梁构件63a彼此连接后，进而将两个壳体板组件62的第一弧壳体板64的两边缘部相互焊接而接合。另外，虽然未进行图示，但在壳体板组件62的内周面上，在周向以规定间距安装有沿壳体轴心O方向的多个纵肋。此外，沿圆周方向的周向肋以规定间距安装在上下方向上。
[0061]第二弧71形成圆筒形，其在周向以规定间隔分割为多个(图中为二分割)壳体板组件72，并在沿壳体轴心O方向的分割部上借助组件接头73接合。组件接头73在壳体板组件72的第二弧壳体板74的沿壳体轴心O方向的两边缘部内表面上，分别安装有接头凸缘73a，在由多个螺栓(未图示)将这些接头凸缘73a连接后，把两个壳体板组件72的第二弧壳体板74的两边缘部相互焊接而接合。此外，在第二弧壳体板74的内周面上，在周向以规定间距安装有沿壳体轴心O方向的多个纵肋78，此外，沿圆周方向的周向肋(未图示)在上下方向安装在规定位置。
[0062](第一弧的接合部)
[0063]参照图11、图12说明第一弧61与第二弧71的接合部结构。
[0064]除了所述周向肋以外，用于保持第一弧61的圆弧形状的中间内周肋65M和上部内周肋65U，横跨全周安装在第一弧61的第一弧壳体板64的内周面上的中间部和上部附近。此外，头部加强板(头部加强构件)66在所述上部内周肋65U的上部横跨全周安装在第一弧壳体板64的内周面上。第二弧71的第二弧壳体板74嵌合在所述头部加强板66的外周侦U。并且，所述头部加强板66的上端部从第一弧壳体板64的上端以后退长度U向下方后退。另外，在头部加强板66和第一弧壳体板64的上端部上，在周向以规定间距安装有内外一对引导件67A、67B。利用这些引导件67A、67B，可以将第二弧71的第二弧壳体板74的下端部向头部加强板66的外周部引导。这些引导件67A、67B形成为大致长方体状，在上部对置面上具有斜边，并以从头部加强板66的上端部向上方突出规定距离的方式安装。并且，在引导件67A、67B彼此相对的上部对置面上，分别形成有随着朝向下方彼此接近的倾斜引导面67a，在高度方向上，倾斜引导面67a的下端部与头部加强板66的上端位置对应。
[0065](第二弧的接合部)
[0066]另一方面，承接件75与内侧的引导件67A分别相对，安装在第二弧71的第二弧壳体板74的内表面且距下端规定距离的上方。这些承接件76由承接板75a和多个加强件75b构成，所述加强件75b安装在所述承接板75a的上部以承受负荷。并且引导件67A和承接件76的上下位置被设定为，在第二弧71外嵌于第一弧61的状态下，当承接板75a抵接于引导件67的上端承接面67c时,在第一弧壳体板64的上端与第二弧壳体板74的下端之间，形成有图1l(C)所示的用于外周焊接部Wo的根部间隙R。
[0067]另外如图12所示，在第二弧71的第二弧壳体板74上的、至少从组件接头73的安装部至下部，形成有规定长度的调整用狭缝76。这些调整用狭缝76通过切削接头凸缘和焊接部而形成，容许第二弧壳体板74的变形，能够将被引导件67A、67B引导的第二弧壳体板74的下端部容易地外嵌于头部加强板66的外周部。另外，还可以在组件接头23以外的部位上沿壳体轴心O方向形成调整用狭缝76。
[0068]此外如图1UD)所示，在第一弧61的内周面上沿壳体轴心O方向突出设置有纵肋68。这些纵肋68铅垂设置并固定在第一弧壳体板64和头部加强板66的内表面上，且上端部处于略低于头部加强板66的上端的位置。此外，在第二弧71的内周面上沿壳体轴心O方向突出设置有纵肋78。这些第二弧71的各纵肋78的各下端部位于比第二弧钢板74的下端高出规定距离的位置。并且设定为，第一弧61与第二弧71接合时，第一弧61的纵肋68与第二弧71的纵肋78之间产生间隙d。因此，第一、第二弧61、71的纵肋68、78不会相互接触。并且第一、第二弧61、71连接时，在纵肋68、78之间安装连接板68a并由多个螺栓68b连接固定。由此，可以用作直到焊接为止的临时固定用的安装件，与另外设置安装件的情况相比，不需要安装件的安装、拆取，可以减少部件个数。
[0069]与弧接头29嵌合并连接的T形接头69、79分别设置在第一弧61和第二弧71的两侧边缘部。
[0070](钢板单元和钢板弧的设置工法)
[0071]以下说明上述钢板单元和钢板弧的设置工法。
[0072]在所述二层连接钢板单元和钢板弧的设置工法中，将第一单元21打入海底的地基15中，并贯入到使第一单元21的第一壳体板24的上端处于水面上的规定高度。而后，在安装于第一壳体板24的内周面的头部加强板26上，外嵌第二单元31的第二壳体板34，在第一单元21上连接第二单元，并利用周向焊接将第一壳体板24的上端部与第二壳体板34的下端部接合。
[0073]接着，将设置在第一弧61的两侧边缘部的T形接头69，边分别嵌合到第二单元31的弧接头29以连接第一弧61和钢板单元10，边使其下降。随后将第一弧61打入海底的地基15并贯入到使第一弧壳体板64的上端处于水面上的规定高度。进而，通过将设置在第二弧71的两侧边缘部的T形接头79与第二单元31的弧接头29嵌合，在连接第二弧壳体板74和钢板单元10的同时使第二弧壳体板74下降。而后，将第二弧壳体板74的下端部外嵌于第一弧壳体板64的内周面上安装的头部加强板66,在第一弧壳体板64上连接第二弧壳体板74。进而利用周向焊接将第一弧壳体板64的上端部与第二弧壳体板74的下端部接合。
[0074]以下进行详细说明。
[0075](I)将由起重船运输到设置海域的第一单元21，由起重机借助吊放件沉设到规定位置，利用吊放件上附设的振动打桩锤17将第一单元21打入海底的地基15中，如图3A所示，使第一壳体板24的上端停止在距离水面例如I?2m左右的位置。
[0076](2)如图3B、图4所示，由起重船的起重机借助吊放件将第二单元31吊起，并从第一单元21的上方慢慢放下。接着，将承接件35定位在引导件27的上方。而后使第一壳体板34的下端部位于引导件27的外侧，如图3C所示，利用倾斜引导面27a引导第二壳体板34的下端部使其嵌入头部加强板26的外周部。而后如图6(C)所示，在第一壳体板24的下端部与第二壳体板34的下端部之间形成根部间隙R。此时，由于第二壳体板34的下部形成有调整用狭缝36，所以能够使第二壳体板34的下部变形，从而容易地进行位置对准调整。因此，即使存在第一、第二单元21、31的制造变形和第一单元21的打入带来的变形，也能够使第二壳体板34容易且短时间外嵌于第一单兀21的壳体部加强板26。
[0077](3)如图7(B)所示，通过在第一单元21和第二单元31的纵肋28、38的连接部上配置连接板28a并由螺栓28b结合，来连接第一单元21和第二单元31。由此，可以使起重机附带的吊放件脱离第二单元31。这些纵肋28、38的连接部在连接结束后直接用作连接件。
[0078]进一步沿形成在第一壳体板24与第二壳体板34之间的根部间隙R,在第一壳体板24和/或第二壳体板34上安装焊接机用的行走轨道(未图示)。而后使焊接机沿行走轨道行走，如图6(D)所示，以头部加强板26为垫板从外周侧焊接根部间隙R、形成外周焊接部Wo。此外如图7(A)所示，在第一、第二单元21、31的组件接头23、33的接合部分处，通过安装垫板36a而从外周侧进行焊接，所述垫板36a覆盖包含调整用狭缝36的间隙。
[0079](4)如图3D所示，利用振动打桩锤17将第二、第一单元31、21打入到海底的地基15中的规定深度。
[0080](5)设置多个钢板单元10后，接着设置钢板弧11。如图10㈧所示，由起重船的起重机借助吊放件吊起一方的第一弧61，并配置在邻接的钢制单元10之间。而后，将第一弧61的T形接头69从上方嵌入第二单元31的弧接头29，并将第一弧61从上方沉降到海底的地基15。进而利用吊放件上附设的振动打桩锤17，将第一弧61打入海底的地基15中，使第一弧壳体板64的上端处于距离水面例如I?2m左右的位置。
[0081](6)由起重船的起重机借助吊放件吊起第二弧71，在第一弧61的上方慢慢放下。使第二弧71的T形接头79从上方嵌入第二弧71的弧接头29中并下降，调整第二弧71的姿势，使承接件75在引导件67A的上方对置。而后第一弧壳体板64的下端部被引导件67A、67B的倾斜引导面67a、77a引导,从而嵌入头部加强板66的外周部。此时，由于第二弧壳体板74的下部形成有调整用狭缝76，所以能使第二弧壳体板74的下端部容易地变形并进行位置对准调整。因此，即使出现第一、第二弧61、74在制造时的变形和打入变形，也能够将第二弧壳体板74容易且短时间内外嵌到第一弧61的壳体部加强板66。
[0082](7)在第一弧61和第二弧71的纵肋68、78上配置连接板68a并由螺栓连接。虽然没有图示，但沿第一弧壳体板64与第二弧壳体板74之间形成的根部间隙R，在第一弧壳体板64和/或第二弧壳体板74上安装有焊接机用行走轨道。而后，使焊接机沿行走轨道行走以从外周侧对根部间隙R进行外周焊接。此外，在第一、第二弧61、71的组件接头63、73的接合部分处，在包含调整用狭缝76的间隙上安装垫板36a，从外周侧焊接从而形成外周焊接部Wo。
[0083](8)利用振动打桩锤17将第一、第二弧61、71打入到海底的地基15中的规定深度。
[0084]按照上述实施例1，在安装现场，使用振动打桩锤17将筒状的第一单元21的下部贯入海底的地基15中，在筒状的第一单元21上方接合筒状的第二单元31来组装钢板单元10，所以与确保了必要高度的一个钢板单元相比，可以分别降低第一单元21和第二单元31的高度。由此，在运输时、制作时、打设时等能够容易克服飞机航线、输电线、桥梁的高度限制。此外，由于在安装于第一壳体板24上端部的头部加强板26的外周部上嵌合第二单兀31的第二壳体板34，并在第一单元的上端连接第二单元，所以在海岸等安装现场容易进行组装，且利用周向焊接能够短时间内组装。
[0085]此外，由于在安装于第一壳体板24上端部的头部加强板26上安装引导件27,将第二壳体板34的下端部向头部加强板26的外周部引导，并通过在上端壳体板34的下部形成多个调整用狭缝36，使第二壳体板34的下端部能够位移，所以使第二壳体板34的下端部容易地变形从而能够顺畅地嵌合于头部加强板26，可以容易且短时间进行第二单元31的连接作业。此外，外周焊接时可以将头部加强板26用作垫板，可以减少焊接所必要的构件并且可以缩短工期。
[0086]而且，通过由引导件27承接第二壳体板34的内表面上设置的承接件35，可以在第一壳体板24和第二壳体板34之间形成根部间隙R，能够迅速且短时间利用焊接进行接合作业。
[0087]另外，由于将调整用狭缝36形成在组件接头33的下部，因此可以容易且短时间内形成调整用狭缝36。
[0088]此外，通过使二层连接钢板弧11的连接部也采用相同结构，可以起到和钢制单元10同样的作用效果。
[0089](实施例2)
[0090]按照实施例1，因为通过外周焊接将第一壳体板24和第二壳体板34的根部间隙R接合是海上的作业，所以容易受到波浪等海上气象条件的影响。而实施例2通过内周焊接将第一壳体板24和第二壳体板34的根部间隙R接合，参照图13进行说明。另外，对于和实施例1相同的构件标注相同附图标记并省略说明。
[0091]S卩，在由第一单元(下层侧单元)21和第二单元31 (上层侧单元)构成的二层连接钢板单元10中，在第一单元21的第一壳体板24的上部内周面上安装用于保持第一单元21的形状的上部内周肋圆周25U，并在第一壳体板24的上端部内周面上安装头部加强板
26,该头部加强板26的上端从第一壳体板24的上端后退规定长度L。此外,在第一壳体板26的上端部外周面上，横跨全周安装有从第一壳体板24的上端向上方突出的垫板40。
[0092]另外，形成在第二单元21的第二壳体板34下部的调整用狭缝36以及安装在头部加强板26内表面上的引导件27与实施例1相同。
[0093]按照上述结构，利用起重船的起重机借助吊放件使第二单元31的承接件35以位于引导件27上方的方式对置，并将第二单元31从第一单元21的上方慢慢放下。而后，利用引导件27的倾斜引导面27a引导第一壳体板24的下端部,并在第一壳体板24的上端处嵌入垫板40的内周部，并且在第二壳体板34的下部利用调整用狭缝36，进行第二壳体板34的下端部的变形和位置对准调整。
[0094]进而借助连接板28a由螺栓28b连接第一单元21和第二单元31的纵肋28、38，从而连接第一单元21和第二单元31。
[0095]而后沿形成在第一壳体板24与第二壳体板34之间的根部间隙R，在第二壳体板34的内周面和/或头部加强板26的内周面上安装焊接机用行走轨道(未图示)，使焊接机沿行走轨道行走，使用垫板40从内周侧焊接，从而形成内周焊接部Wi。[0096]按照上述实施例2，由于在安装于第一壳体板24上端部的头部加强板26上安装弓I导件27，将第二壳体板34的下端部在第一壳体板24的上端部处向垫板40的内周部引导，并能够利用形成在第二壳体板31下部的调整用狭缝36使第二壳体板34的下端部位移，所以能使第二壳体板34的下端部在垫板40的内周部处顺畅地嵌合到第一壳体板24的上端部的上方，可以从第一、第二单元21、31的内周侧容易且短时间内进行第二单元31的连接作业，从而焊接作业很少受到波浪等海上气象的影响。
[0097]另外，虽然对钢板单元10从内周侧焊接而形成内周焊接部Wi，但是钢板弧11的第一弧61和第二弧71的连接部也可以同样构成。
[0098](实施例3)
[0099]参照图14?图16说明三层连接钢板单元和钢板弧的实施例3。
[0100]三层连接钢板单元和钢板弧包括:上下三分割为第一单元(下层侧单元)21、中间单元(上层侧单元、下层侧单元)I和第二单元(上层侧单元)31的三层连接钢板单元12 ；以及上下三分割为第一弧61、中间弧81和第二弧71的三层连接钢板弧13。
[0101]并且在所述三层连接钢板单元和钢板弧中，中间单元41的多个壳体板组件42借助壳体轴心O方向的组件接头43在周向连接，并利用中间壳体板44形成筒状。此外，中间弧81的多个壳体板组件82借助壳体轴心O方向的组件接头83在周向连接中间弧壳体板84，并利用这些中间弧壳体板84形成圆弧状。并且第一单元和钢板弧21、61与中间单元和弧61、81的连接部，与实施例1具有相同的连接部结构，此外，中间单元和弧61、81与第二单元和弧31、71的连接部，与实施例1具有相同的连接部结构。因此，中间单元和弧41、81的下端侧与第二单元31的上端侧结构相同，中间单元和弧41、81的上端侧与第一单元21的上端侧结构相同。因此，对于和实施例1相同的结构件标注相同的附图标记并省略说明。
[0102]所述实施例3的安装现场中的设置工法，重复两次二层连接以形成三层连接，SP重复第一单元和弧21、61以及中间单元和弧41、81的连接作业，中间单元和弧41、81以及第二单元和弧31、71这两次相同的连接作业。
[0103]按照上述实施例，在安装现场，在第一单元和弧21、61上方连接中间单元和弧41、81，在中间单元41上方连接第二单元31、81进行组装，所以能分别降低第一、中间、第二的各单元21、41、31以及第一、中间、第二的各弧61、81、71的高度，即使运输、制作、打设等实施区域存在高度限制，也容易进行大型且高度高的钢板单元的运输、制作、打设。
[0104]此外，在连接部结构中，也可以实现与实施例1同样的作用效果。
[0105]另外，可以由与实施例2相同的结构来构成第一单元21与中间单元41的连接部，以及中间单元41与第二单元31的连接部。
[0106]此外，将钢板单元10、12形成圆形断面，也可以是椭圆形断面、桶形断面等。并且，钢板弧11、13形成为圆弧状断面，但是也可以为其他的弯曲形状或平板形状。此外，还可以不填充填充材料。
[0107]另外，上述各实施例中将钢板单元和钢板弧直接打入设置到海底的地基，但是不限于海底，也可以是护岸和岸壁等陆上的地基。
【权利要求】
1.一种钢板单元和钢板弧的设置工法，将形成筒状的多个钢板单元隔开规定间隔打入设置于地基之后，在所述钢板单元之间将钢板弧打入地基，由所述钢板弧将所述钢板单元彼此连接，并至少在所述钢板单元内填充有填充材料，所述钢板单元和钢板弧的设置工法的特征在于， 所述钢板单元由第一单元和第二单元构成， 将用于形成所述第一单元的筒状的第一壳体板沿壳体轴心方向打入地基中， 从所述第一单元的上方吊放所述第二单元，将形成所述第二单元的筒状的第二壳体板嵌合于连接构件，在所述第一单元上方连接所述第二单元，且所述连接构件安装于所述第一壳体板的上端部的内周面或外周面， 利用周向焊接将所述第一壳体板的上端部与所述第二壳体板的下端部接合。
2.一种钢板单元和钢板弧的设置工法，将形成筒状的多个钢板单元隔开规定间隔打入设置于地基之后，在所述钢板单元之间将钢板弧打入地基，由所述钢板弧将所述钢板单元彼此连接，并至少在所述钢板单元内填充有填充材料，所述钢板单元和钢板弧的设置工法的特征在于， 所述钢板单元由第一单元、中间单元和第二单元构成， 将形成所述第一单元的筒状的第一壳体板沿壳体轴心方向打入地基中， 从所述第一单元的上方吊放所述中间单元，将形成所述中间单元的筒状的中间壳体板嵌合于连接构件，在所述第一单元上方连接所述中间单元，且所述连接构件安装于所述第一壳体板的上端部的内周面或外周面， 利用周向焊接将所述第一壳体板的上端部与所述中间壳体板的下端部接合， 将形成所述第二单元的筒状的第二壳体板的下端部嵌合于中间连接构件，在中间单元的上端连接第二单元，且所述中间连接构件位于中间单元的上端部且安装于所述中间壳体板的内周面或外周面， 利用周向焊接将所述中间壳体板的上端部与所述第二壳体板的下端部接合。
3.一种钢板单元的连接部结构，其特征在于， 具备筒状的多个钢板单元，所述多个钢板单元沿壳体轴心方向被打设并贯入地基，并且由钢板弧相互连接， 所述钢板单元为二层连接钢板单元或三层连接钢板单元，所述二层连接钢板单元由在安装现场贯入地基的第一单元和与所述第一单元的上端部连接的第二单元构成，所述三层连接钢板单元由在安装现场贯入地基的所述第一单元、与所述第一单元的上端部连接的中间单元以及与所述中间单元的上端部连接的所述第二单元构成，在所述第一单元与所述第二单元的连接部、所述第一单元与所述中间单元的连接部、所述中间单元与所述第二单元的连接部的至少一个的连接部结构中， 所述第一单元或所述中间单元作为下层侧单元，在形成所述下层侧单元的筒状的下层侧壳体板的上部内周面上，安装有用于保持所述下层侧单元的形状的内周肋，并在所述下层侧壳体板的上端部内周面上，安装有上端从所述下层侧壳体板的上端向上方突出的头部加强构件， 所述中间单元或所述第二单元作为上层侧单元，在形成所述上层侧单元的筒状的上层侧壳体板的下部，在周向以规定间距形成有沿壳体轴心方向的多个调整用狭缝，所述多个调整用狭缝能使所述上层侧壳体板的下端部在规定范围内位移， 在所述头部加强构件的上端部内表面上，在周向以规定间距安装有多个引导件，所述多个引导件引导所述上层侧壳体板的下端部，使所述上层侧壳体板的下端部外嵌于所述头部加强构件， 在所述下层侧壳体板的上端部与所述上层侧壳体板的下端部之间形成有根部间隙，所述根部间隙与作为垫板的所述头部加强构件相对，并从外周侧进行焊接。
4.一种钢板单元的连接部结构，其特征在于， 具备筒状的多个钢板单元，所述多个钢板单元沿壳体轴心方向被打设并贯入地基，并且由钢板弧相互连接， 所述钢板单元为二层连接钢板单元或三层连接钢板单元，所述二层连接钢板单元由在安装现场贯入地基的第一单元和与第一单元的上端部连接的第二单元构成，所述三层连接钢板单元由在安装现场贯入地基的第一单元、与第一单元的上端部连接的中间单元以及与所述中间单元的上端部连接的第三单元构成，在所述第一单元与第二单元的连接部、第一单元与中间单元的连接部、中间单元与第二单元的连接部的至少一个的连接部结构中， 所述第一单元或所述中间单元作为下层侧单元，在形成所述下层侧单元的筒状的下层侧壳体板的上部内周面上，安装有用于保持所述下层侧单元的形状的内周肋，并在所述下层侧壳体板的上端部内周面上，安装有上端从所述下层侧壳体板的上端向下方后退的头部加强构件， 在所述下层侧壳体板的上端部外周面上，安装有上端从所述下层侧壳体板的上端向上方突出的垫板， 所述中间单元或所述第二单元作为上层侧单元，在形成所述上层侧单元的筒状的上层侧壳体板的下部，沿壳体轴心方向形成有多个调整用狭缝，所述多个调整用狭缝在周向以规定间距形成，能使所述上层侧壳体板的下端部在规定范围内位移， 在所述头部加强构件的内表面上，在周向以规定间距安装有多个引导件，所述多个引导件引导所述上层侧单元的所述上层侧壳体板的下端部，使所述上层侧壳体板的下端部内嵌于所述垫板， 在所述下层侧壳体板的上端部与所述上层侧壳体板的下端部之间形成有根部间隙，所述根部间隙与所述垫板相对，并从内周侧进行焊接。
5.根据权利要求3或4所述的钢板单元的连接部结构，其特征在于，在所述上层侧壳体板的内周面上设置有承接件，所述承接件承接所述引导件的上端部，在所述下层侧壳体板的上端部与所述上层侧壳体板的下端部之间形成所述根部间隙。
6.根据权利要求3或4所述的钢板单元的连接部结构，其特征在于，在所述上层侧壳体板的内周面上设置有承接件，所述承接件承接所述引导件的上端部，在所述下层侧壳体板的上端部与所述上层侧壳体板的下端部之间形成所述根部间隙。
【文档编号】E02B3/06GK103958778SQ201280059544
【公开日】2014年7月30日 申请日期:2012年10月24日 优先权日:2011年12月6日
【发明者】土屋忠明, 竹内成行, 中西文雄 申请人:日立造船株式会社