JP3928019B2

JP3928019B2 - Friction mat

Info

Publication number: JP3928019B2
Application number: JP25134797A
Authority: JP
Inventors: 多克和木
Original assignee: ワールドエンジニアリング株式会社
Priority date: 1997-09-01
Filing date: 1997-09-01
Publication date: 2007-06-13
Anticipated expiration: 2017-09-01
Also published as: JPH1181331A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、海洋構造物等の滑動防止用マットに関し、特に、基礎の上面の均し精度を荒均しとした場合でも、構造物の支持を良好に行い得る摩擦増大用マットに関する。
【０００２】
【従来の技術】
防波堤や岸壁、埋立地等の仕切り護岸等のような海洋構造物を構築するに際しては、一般に海底の地盤を均してから、その上に所定の高さの基礎マウンドを構築し、その基礎マウンドの上面にケーソン等のような構造物を設置して構築することが行われている。前記構造物は、一般にコンクリート製の箱型のもの、鋼製のものや、鋼製の構造物の表面に所定の厚さのコンクリートを被覆したハイブリッドケーソンと呼ばれるもの等が用いられる。また、前記ケーソンは陸上で構成されたものを、海上に浮かべて構築箇所まで搬送したり、台船に載せて搬送することや、クレーンなどにより吊り下げた状態で搬送され、構造物構築現場で海底に沈めて基礎マウンドの上に載置される。
【０００３】
前記構造物はその底部がコンクリートまたは鋼板であるために、基礎マウンドを構成する石との間での摩擦係数が小さく、波浪の圧力等により、基礎マウンドの上で構造物が移動することが懸念される。そこで、前記構造物の滑動の問題を解消するために、構造物の底部にアスファルトマットやゴムマット等のマット部材を配置し、前記マット部材を構造物により押圧することにより、マット下面を基礎マウンドの石の表面の凹凸に応じて変形させる。そして、マット部材の上面に置かれる構造物と基礎マウンド表面との間で、マット部材を圧縮することにより摩擦係数を増大させ、構造物の安定性を向上させることが行われている。
【０００４】
一般的な海洋構造物として例示する防波堤は、図１８に示すように構成されるもので、海底地盤３の上に基礎マウンド５を構築し、その上面を平らに均してからケーソン１のような構造物を載置して、海洋構造物を構築している。また、前記基礎マウンド５の表面と海底地盤３に亘って洗掘防止用マット部材４を配置し、基礎マウンドと海底地盤とを、海流や波浪による洗掘から保護する手段を構成することも行われている。前記基礎マウンド５の上面とケーソン等の構造物１の底面２との間には、摩擦増大用のマット１０を配置しているもので、前記マット１０はケーソンを製作する際に、そのケーソンの底板２の下面に一体に取り付けて構成することが多い。
【０００５】
また、前記ケーソンの下面に取り付けるマットとしては、アスファルトマットを用いることが多く、図１９に示されるように、前記アスファルトマットは、厚さをＴ１＝８cmとして設定したものを規格品として一般に使用している。そして、前記アスファルトマットの弾・塑性により、基礎マウンドの表面の凹凸に対して、マット下面１１が容易に変形するが、残存厚さＴａ＝３cmに設定してあるために、基礎マウンドの石の突部によりマットが突き破られてケーソン底面に石が接触し、ケーソンの滑動を防止するマットの機能が損なわれることなく、安定保持できるという特徴がある。また、前記アスファルトマットの厚さＴ１が８cmのものを用いる場合には、基礎マウンド５の表面の凹凸の均し精度Ｓａを±５cm以内になるように、基礎レベル６に対する石の突出部７と凹部８の高さＳ２が、それぞれ５cm以内となるように基礎マウンドの表面の凹凸を均す作業を行い、その基礎マウンドの上にアスファルトマットを介して構造物を載置する。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
前記アスファルトマットを用いて構造物の滑動防止を行う場合には、基礎マウンドの上面の均し精度を±５cmに設定し、一般に厚さが８cm程度のものを用いている。ところが、前記均し精度を±５cmに形成するためには、均し作業に要する費用が非常に高くなるという問題がある。そこで、港湾工事の費用を低減させるためには、前記均し精度を荒くすることが考えられており、例えば、均し精度を±１０cmにすると、基礎マウンドの均し作業に要するコストが約６０％となることが知られている。
【０００７】
そこで、均し作業の仕上がり精度を±３０cmに緩和してマウンドを構築し、その上に構造物を設置することが、さらにコストが安価になるとの考えから、均し精度を±３０cmに設定することが企画されている。前記均し精度を±３０cmに設定するということは、石の突出部と石の間の谷の部分とでは６０cmの差があり、一般の基礎マウンドの構築に際して使用する石の最大径が５０〜６０cm程度であることに比較して、非常に大きな値となる。そこで、前記均し精度を±３０cmに設定する場合には、作業船から石を投下してマウンドを構築した後で、潜水作業員が特に突出している石を倒したりする程度の均し作業を行うのみで、容易に対応が可能なものとなる。
【０００８】
しかしながら、基礎の表面に対する均し精度を大きい値に構築する場合には、表１に示されるように、その均し精度に対応させるマットの厚さが、次第に増大するという問題が発生する。つまり、前記表１に見られるように、均し精度が±１０cmの場合には、マットの厚さを１０cmに設定することにより容易に対応が可能であるが、均し精度を±３０cmとする場合には、マットの厚さを２０cm以上にしなければ対応できないことになる。
【０００９】
【表１】

【００１０】
しかしながら、前記アスファルトマットの厚さを２０cmに形成する場合には、そのマットの重量が１平方ｍあたり４６０kgf 程度となり、非常に重くなるという問題が発生する。そこで、例えば、大型のケーソン（１０ｍ×５０ｍ）の底面に、前記厚いマットを一体に設けようとする場合に、マットの全部の重量が２３０トンとなる。そして、従来のマットに比較して１３８トン以上も重いものを、クレーンにより吊り上げて荷役する必要が生じるため、ケーソン等を施工現場に設置するためにクレーン船を使用する場合にも、１ランク上の能力を有するクレーン船等の装置を使用することが求められる場合が発生する。
【００１１】
そこで、前述したように、アスファルトマットの厚さを増加させることに代えて、マットの内部に鉄筋を縦横に多数本配置することや、太い針金で構成した金網を補強部材として用いることにより、石の突部がマットを突き抜けることを防止する手段を用いることも考えられる。しかしながら、鉄筋をマット内部に配置することは、その鉄筋の太さの２倍の厚さで、内部補強部材を配置することになるので、その補強部材の厚さだけさらにマットを厚くしないと、マットが上下から圧縮作用を付与された場合に対処できない。また、鉄筋を用いた場合には、その縦横の鉄筋等の接続部が石の突部により押圧されると、結束線による接続状態が不安定となり、石の突部が上層に突き抜けるという問題があり、結束せずに溶接で固定した場合でも、その溶接部が集中荷重により容易に離れてしまうという問題が懸念される。
【００１２】
前記アスファルトマットと同様にゴムマットを使用する場合もあり、前記ゴムマットの厚さが３cmのものを使用し、ケーソン等の底面に取り付けている。前記ゴムマットにおいては、基礎マウンドの表面に突出している石が局部的に圧縮する作用を加えた場合でも、アスファルトマットのように石が大きく食い込むことは少なく、石がマットを突き抜けるという問題は生じることがないといわれる。しかしながら、例えば、基礎マウンドの均し精度を±３０cmに設定した場合に、局部的に石の突部により大きな圧縮作用が付与されたとすると、ゴムマットのゴムのみでは十分な抵抗力があるか否かは非常に疑問とされる。また、ゴムマットに対する圧縮作用と、水平変位作用とが加えられた場合に、ゴムの強度のみによって突き抜けと剪断作用に対して十分な抵抗力を発揮可能であるかという問題にも回答は得られていない。さらに、前記ゴムマット内部に鉄筋や金網等の内部補強部材を挿入することは、従来は考えられてなく、そのような補強部材を挿入する場合に、従来のマットのように、厚さが３cmのものでは、太い鉄筋等を挿入することは無理がある。
【００１３】
本発明は、基礎マウンドの均し精度を荒くしようとする場合に、従来のマット部材を用いても容易に対応させることを目的とし、特に、マットの内部に強度の大きな孔開き鉄板部材のような内部補強部材を一体に設けた摩擦増大用マットを提供することを目的としている。
【００１４】
（課題を解決するための手段）
本発明は、ケーソンのような海洋構造物の底面に一体に設けられ、基礎マウンドの上面の均し精度を粗均しとした上での、前記構造物の滑動防止用に用いられ、
前記基礎マウンドの上面の凹凸の大きい面に突出する石の局部的な圧力を受け、その上に設置した構造物の底面を保護するために用いる摩擦増大用マットに関する。
本発明において、前記マットがアスファルトマットであり、上下のアスファルト層の間に挟むように配置する補強部材を、打ち抜いた開口を所定の配置間隔で設けた孔開き鉄板とし、
前記孔開き鉄板の表面側には突条を一定の間隔で多数形成して設け、
前記孔開き鉄板の裏面側には、開口を形成した際に生じる突出部から、尖った部分を除いた状態で突部を設け、
前記孔開き鉄板に設けた開口を介して、前記上下に形成するアスファルト層を接続して一体化するとともに、
前記孔開き鉄板の表裏面には接着材成分を塗布して、アスファルト層との接着性を向上させる処理を施し、
前記孔開き鉄板に設けている開口を用いて、ケーソン本体と接続するための接続部材を設けたことを特徴とする。
【００１７】
前述したように、マットの中間部に非常に強度が大きい板状の部材（鉄板）を介在させて、上下に配置するマットを鉄板に設けた開口を介して接続して一体化することにより、基礎マウンドの表面に突出する石の角のような大きな突出部が、マットの下面から局部的に集中荷重を加えた場合でも、その突出部がマットを突き抜けることを防止できる。
したがって、ケーソンのような構造物を載置する基礎マウンドでの、表面の均し精度を粗く構築した場合でも、そのマウンドの上での構造物の支持の作用を良好に行うことができる。また、マットの中間部に設ける孔開き鉄板等の部材は、その内部に大きな開口を有するものであるから、その板部材の上下の層を接着するので、マットを一体化でき、その取扱いを容易に行うことができる。そして、前記鉄板等の内部補強部材を設けるアスファルトマットを、ケーソン等の任意の海洋構造物に対する滑動防止のために取付けて、支持部材として用いることが可能である。
【００１８】
（発明の実施の形態）
図示される例にしたがって、本発明の摩擦増大用マットを説明する。図１に示す例は、ケーソン等の下面に設けられ、凹凸が大きい基礎マウンド上面に突出する石の角等が、マットを突き抜けて、構造物の底面を傷付けたりすることがないように、突き抜け防止用の処理を施したアスファルトマット１０を示している。前記アスファルトマット１０は従来のマットと同様に、アスファルトマスチックの層を上下に設けているもので、任意の厚さに各々が形成された下層１０ａと上層１０ｂの間に鉄板を配置し、前記鉄板１５に設けた孔１６を介して、上下のアスファルト層１０ａ、１０ｂを接着一体化している。さらに、前記鉄板１５の孔１６を介して番線１３を接続して設けて、マットの荷役とケーソン底部への取り付けに用いるように構成している。なお、前記アスファルトマット１０の内部に埋設する鉄板は、任意の孔開き鉄板を使用することが可能であり、その鉄板の厚さ等も、マットに加えられる荷重（または圧力）の大きさ等に応じて、任意の厚さのものを使用可能である。また、前記鉄板１５に平行にネット状の繊維製の補強部材を追加して配置することができるもので、前記繊維製の補強部材としては、従来よりアスファルトマットの内部補強部材として用いられているように、ガラスクロスやその他の強度の大きな繊維製のものを用いて構成することができる。
【００１９】
前記鉄板１５に設ける孔の形状や、孔の大きさは、鉄板が受ける荷重の大きさ等の条件と、上下のマット層の接着のために必要とされる比率に応じて設定されるが、一般的には５０〜９０％の開口率に設定すると良い。また、従来のアスファルトマットにおいては、荷役のためにマットの長さまたは巾方向に多数本のワイヤロープを配置し、そのワイヤロープを内部補強部材の下面に配置することが多くある。しかしながら、図１に示すように、番線１３を用いて荷役とケーソン底面への取り付けに用いる場合には、ワイヤロープを配置する必要はない。これに対して、ケーソンの底面にアスファルトマットを一体に設けずに、基礎マウンドの上に大サイズのマットを配置し、その上にケーソンを載置する方式を用いる場合、またはケーソンの底面の両側部にマットの端部を固定して取り付ける方式を用いる場合には、当然、荷役用のワイヤを内部補強部材と一体に配置する必要がある。
【００２０】
前記孔開き鉄板に代えて、本発明のマット１０においては、図２に示すようなエキスパンドメタル１７を用いることができる。前記エキスパンドメタル１７としては、図３、４に示すように、鉄板に所定の間隔で横の切目を形成してから、長さ方向に引っ張り作用を付与して構成するもので、開口１９に対して平行四辺形状にストランド１８が形成され、大きな開口１９が所定の間隔で配置された状態にあり、前記ストランド１８はエキスパンドメタルの平面に対して、図４に見られるように傾斜した状態に形成されている。前記エキスパンドメタルにおいては、開口率が９０％程度のものとして構成されているものであり、金網と同様に、任意の開口率を有するものとして構成できるが、各ストランドが一体のものとして接続されていることから、その強度は金網に比較して非常に大きなものである。
【００２１】
前記孔開き鉄板またはエキスパンドメタルを内部に埋設したアスファルトマット１０を、摩擦増大用マットとして用いる場合に、基礎マウンドの石の突部により局部的な集中荷重が付与される状態を想定する。その場合には、図５に示されるように、石の突部７がマット１０の下層１０ａを突き抜くように突出するが、内部に埋設している鉄板１５に石の突部７が達すると、前記鉄板の広い面積を介してマットの上層１０ｂを押圧する状態となる。したがって、局部的な集中荷重によりマットの下層は大きく変形するが、鉄板の剛性により広い面積に分散された圧力が作用するので、下層１０ａに局部的に作用した圧力は上層１０ｂに対しては均一に広い面積で作用するために、上層１０ｂは石の突部による押圧作用により変形する度合いが小さく、最終的には、マットの残存厚さＴａが一定の値で残ることになる。
【００２２】
また、マット部材の水平変位を図６にしたがって検討するに、従来のアスファルトマットにおいては、ガラスクロスや金網のように比較的強度が小さい内部補強部材を用いていたので、石の突部がマットに食い込んだ状態で、ケーソンに横方向の圧力が付与される状態では、マットには矢印Ｆに示すような大きな水平変位の力が作用する。これに対して、本発明のアスファルトマット１０の場合には、中間部に埋設している鉄板部材が上下のマット層を分割するようにして水平変位に対応するので、下層に対してはＦａの力が作用し、上層に対してはＦｂの力が作用する状態となる。そして、前記ＦａとＦｂの力を総合しても、従来のマットが受ける水平変位の力Ｆよりも小さな値となり、ケーソン等の構造物が受けた水平変位の力に対して、基礎マウンドに伝達される力が非常に小さい値となる。したがって、ケーソン等に水平変位力が作用した場合でも、マットが変形する度合いが少ないことから、アスファルトマット１０による構造物の支持作用を良好に行い得るものとなる。
【００２３】
前記図５、６に示す例において、アスファルトマットの内部にエキスパンドメタル１７を配置する場合には、マットの上下の層の間に、図４に示されるような厚さの大きなストランド１８が介在されることになり、そのストランドの断面の強度が非常に大きなものとして設定される。そこで、マット下面から石の突部による集中荷重が付与された場合に、ストランドがその荷重を受けて変形し、そのようなストランドにより構成するエキスパンドメタル全体が集中荷重を上層に伝達することにより、上層が大きく変形圧縮されることが防止される。また、上下のマット層の間を、エキスパンドメタルを介して剪断するような力が作用した場合にも、ストランドに形成している広い面積の開口が上下層を一体に接着しているものであり、前記上下層の間で横に動こうとするストランドが、厚さの大きいものとされていることから、上下層の間を剪断しようとする力に対する抵抗値が非常に大きな値となる。したがって、エキスパンドメタルを内部に配置したアスファルトマットにおいては、前記鉄板の場合と同様に、もしくは、単純に孔を設けた鉄板に比較して、より大きな圧縮と水平変位に対する抵抗力を発揮できる。
【００２４】
（実施例）
前記エキスパンドメタルを用いることに代えて、本発明においては、図７、８に示すように、多数の貫通孔を設けた表面に凹凸を一体に形成した縞鋼板３０を補強部材として用いることができる。前記縞鋼板（以下孔開き鉄板と呼ぶ）３０は表面に多数のリブ３１、３１ａ……を縦横に突出させて設けてすべり止め処理を施したものを用いることができ、その裏面は平滑なものとして構成される。本実施例においては、前記孔開き鉄板３０に対して表面側から孔３２……を打ち抜き処理して、孔開き鉄板として構成するもので、その孔の打ち抜きに際して裏面側にはバリとしての突起が形成される。なお、前記孔開き鉄板として用いる鉄板は、その表面に任意の形状の突条や突起を設けたものを使用することができるもので、必ずしも縞鋼板に限定するものではない。
【００２５】
また、前記孔の打ち抜き処理に際して、プレス型の下部材を、特に突起が形成されるような形状のものとして構成する場合にも、意図した任意の形状の突起を所定の高さで形成することができる。例えば、前記プレスにより孔３２……を形成する際に、バリとして突出する突起のうち、特に鋭利に突出している部分のみを削る等の処理を行って、下部突起３３を形成することにより、孔開き鉄板の表面側にはリブ３１、３１ａ……が所定の模様にしたがって形成され、裏面側には下部突起３３が孔の周囲に形成されたものとなる。また、前記鉄板に孔を設ける際に、プレスの下型にリブの形状を規定できるような部材を設けた場合には、打ち抜いた孔の周囲の下面に形成する、下部突起を任意の高さや形状のとして形成可能であるから、アスファルトマットを構成する場合には、その鉄板とアスファルト層との間の接着性を良くすることができる。
【００２６】
前記孔開き鉄板３０をアスファルトマットの内部補強部材として用いる場合には、前記エキスパンドメタルの場合と同様にマットの中間部に配置して、図９に示すように構成することができる。前記図９に示すアスファルトマットにおいては、前記図１の場合と同様に、マットの上下層１０ａ、１０ｂの間に孔開き鉄板３０を挿入して、孔開き鉄板の表裏面に突出しているリブと下部突起３３とが、各々の層の境界部に食い込む状態となり、前記上下のマット層は、孔３２の部分を介して相互に接着されて一体化される。なお、前記孔開き鉄板において、アスファルトと鉄板の間での接着性をより良くすることが求められる場合には、鉄板の表裏面に多数の凹凸を形成する表面処理を行い、さらに、その表面にアスファルトとの接着性を向上させるためのプライマーを塗布すると、鉄板とアスファルトとの接着性を発揮させることができる。
【００２７】
前記孔開き鉄板を用いたアスファルトマットをケーソンの下面に一体に設け、荒く均した基礎マウンドの上に載置する状態を図１０に示しているが、例えば、基礎マウンドの表面に大きく突出している石の突部７に対しても、十分な対応性を発揮することができるものとなる。つまり、前記図１０に示されるように、石の突部７により局部的に大きな押圧作用が加えられた場合には、石の突部７がマット１０の下層１０ａを突き抜くように突出するが、内部に埋設している孔開き鉄板３０に石の突部７が達すると、前記孔開き鉄板の広い面積を介してマットの上層１０ｂを押圧する状態となる。したがって、局部的な集中荷重により下層のマット層は大きく変形するが、孔開き鉄板の剛性により広い面積に分散された圧力が作用するので、下層１０ａに局部的に作用した圧力は上層１０ｂに対しては均一に広い面積で作用するために、上層１０ｂは石の突部による押圧作用により変形する度合いが小さく、最終的には、マットの残存厚さＴａが一定の値で残ることになる。
【００２８】
前記石の突部の突き抜け作用とは別に、水平変位の力が作用する場合には、下層のマット層では、孔開き鉄板の下面に対して滑りを生じさせるような力が作用すると考えられる。この孔開き鉄板から下層のマットを剥離させようとする力に対しては、孔開き鉄板の下面に突出している下部突起３３が抵抗するので、孔開き鉄板に対するマットの一体性を確保することができる。また、前記孔開き鉄板の表裏両面にアスファルトとの付着性を強化する処理を施した場合には、孔開き鉄板をマット内部に保持する性能をより強く発揮させることができる。前記構成に加えて、孔開き鉄板に沿わせてネット状の繊維製の部材を配置する場合には、マット自体の突き抜けと水平変位に対する抵抗作用とを、より強力に発揮させることが可能になる。
【００２９】
【実施例１】
前記アスファルトマットの他に、本発明の孔開き鉄板部材を使用するマットとしては、ゴムマットが考えられる。従来のゴムマットにおいては、内部に補強部材を挿入することはほとんど考慮されていないものである。しかしながら、前記アスファルトマットと同様に、基礎マウンドの均し精度が荒くされた場合に、そのマウンドの表面の大きな凹凸により、大きな圧縮荷重が付与された場合と水平変位の力が作用した場合に、それ等の力に対応可能なものとすることが求められている。
【００３０】
前述したような要求に対処させるためのゴムマット２０は、図１１に示すようにして製造することができるもので、従来のゴムマットを製作する場合と同様に、金型部材２７の中にマットの材料となるゴム粉末や接着剤成分を混合したものを挿入し、上から所定の圧力Ｐを付与しながら加熱して加硫し、板状のものとして構成する。また、前記ゴムマット２０を製造する場合には、上層２０ｂを構成する材料を敷き込んでから、ナット２２を溶接等の手段で取り付けた鉄板部材２１を配置し、その上に下層２０ａのゴム材料を所定の厚さで敷き込む。そして、前記金型部材２７に対して所定の圧力と温度を付与しながら、ゴム材料を加硫成形することにより、任意の厚さのゴムマット２０を作成することができる。
【００３１】
前述したようにして製造したゴムマット２０は、例えば、図１２に示されるようにして、ケーソン１の底面に一体に取り付けることができるもので、図示する例では、ナット２２にスタッド２４を取り付けて、前記スタッド２４の上部にケーソンの鉄筋２５を結束する。そして、前記ゴムマット２０の上にコンクリートを打設することにより、ゴムマットを下面に敷き詰めて一体化したコンクリートケーソンを製作することができる。また、前記ケーソンが鋼製のものである場合には、ナットの上部にケーソンの底板を溶接して取り付けることが可能であり、その他に、任意の固着手段を用いることが可能である。また、前記ゴムマットに配置する鉄板部材としては、前記アスファルトマットの場合と同様に、孔開き鉄板やエキスパンドメタルを使用することができるものであり、その他に任意の金属製のネット状の材料を用いることも可能である。
【００３２】
前述したようにしてゴムマットをケーソンの底面に一体に設けた場合には、図１３に示されるように、基礎マウンドの石の突部７が、ゴムマットの下層２０ａを圧縮して、鉄板部材２１に圧縮力を伝達し、前記鉄板部材２１が圧縮作用により変形して上層に向けて圧縮力を伝達する。その際に、鉄板部材２１は石の突部から受ける力を広い面積に亘って上層に伝達するので、上層２０ｂでは大きな圧縮力が作用することはなく、大きく変形することがなくなる。したがって、ゴムマットの内部に鉄板部材を配置することによって、マットの残存厚さＴａはゼロになることはなく、ケーソンの底面を石の突部が直接押圧する状態が発生することはない。なお、前記ゴムマットにおいても、鉄板等のような補強部材に加えて、タイヤの内部に配置しているような強度の大きい布またはネット状の繊維製の部材を配置して、突き抜け作用等に対する抵抗力の大きな内部補強部材を一体に設けることができる。前記繊維製の部材は、前記鉄板部材に沿わせて配置可能であるが、その他に、鉄板との間にゴム層を介在させるようにして平行に配置すると、圧縮作用や水平変位の作用に対して、マット層の抵抗力を大きなものとすることが可能である。
【００３３】
一般にゴムに対して圧縮作用を付与する場合には、荷重が増加するにしたがって、撓み量が増大する傾向にある。また、ゴムマットのように、粉末状のゴム材料を用いて成形したものにおいても、図１４に示されるように、圧縮荷重が増大するにしたがって、撓み量が大きくなり、１平方メートルあたりの荷重が３５トンを越すと、ゴムの厚さがほぼゼロとなることが試験により確認されていることが報告されている。つまり、ケーソンの底面に設けているゴムマットに対して、局部的に大きな荷重が付与された場合には、図１３に示される例では、石の突部７がゴムマット全体の厚さをゼロにするような圧縮作用を付与することになると想定される。これに対して、図１１に示すように、内部に鉄板部材を介在させて構成するゴムマット２０においては、鉄板部材２０ａが石の突部による圧縮作用を受けて大きく変形しても、中間部に配置する鉄板部材２１が大きく変形しないので、マットの上層２０ｂでは大きな値の圧縮力が加えられなくなり、マットの残存厚さを所定の値に維持できるものとなる。
【００３４】
【実施例２】
前述したように、基礎マウンドの表面の凹凸の均し精度を荒くしようとする場合でも、一般に基礎マウンドを構築する捨石と同様に、その石のサイズはφ３５cm程度のものが使用されるケースが多い。そこで、その石が規則正しく並べられた状態を想定すると、図１５に示されるようになり、１平方ｍの範囲には石の突部が９個存在する。これに対して、従来の均し精度が±５cmの場合には、その基礎の表面に小さいサイズの石を多数投棄して突部の隙間を埋める作業を行っていた。また、前記基礎マウンドにおいては、均し精度とケーソンの底面が当接する石の突部の数の関係は、図１６のグラフのようになると計算されている。さらに、石の突部の当接数と集中荷重の大きさとは、図１７のグラフに示されるようになると考えられる。
【００３５】
前記図１５〜１７に示されるデータから考えると、マウンド上面の均し精度が荒くなると、ケーソンの底面に対する石の突部の接触数が減少することと、１つの石による集中荷重が非常に大きな値となることが分かる。そして、前記集中荷重の値が大きくなると、アスファルトマットでも、ゴムマットに対しても、石の突部が突き抜けるような大きな力が作用することは明かとなる。これに対して、本発明のマットにおいては、前記各実施例に開示したように、マットの厚さ方向の中間部に強度の大きな孔開き鉄板やそれに類似する強度を有する部材を介在させているために、マットの上層に対しては、石の突部が突き抜けるような集中荷重が作用することがないものとなる。そして、本発明の摩擦増大用マットにおいては、内部に孔開き鉄板やその他の開口の面積の大きな鉄板類を埋設して設けることによって、マット全体の厚さを大幅に大きくしなくても、石の突部から受ける集中荷重に対しても、マットの変形量を小さい値に維持させることが可能になる。
【００３６】
そこで、本発明のマットにおいては、前記表１において説明したように、例えば、均し精度を±３０cmに設定した場合には、アスファルトマットの厚さを２０cmに形成することが必要とされていたものであった。これに対して、本発明の実施例に示されたように、厚さ方向の中間部に孔開き鉄板やエキスパンドメタル、その他の孔開き鉄板類を配置したことにより、上層の変形量を少なくすることができる。したがって、例えば、計算上では２０cmの厚さのマットとして形成することが必要とされていた場合でも、均し精度が±１５cmの場合と同様に、１０cmの厚さのマットでも十分に対応させることができ、その厚さに余裕厚さを考慮しても、１２cm程度の厚さのアスファルトマットを構成することにより、±３０cmの均し精度に対処させることが可能となると推定される。
【００３７】
また、ゴムマットの場合には、１平方メートルあたりの石の突部の接触個数が９個程度の場合には、従来のゴムマットのように、厚さが３cmのものでは十分な圧縮と水平変位に対処できないことが考えられる。そこで、前記ゴムマットにおいては、可能であれば５cm程度の全体の厚さを有するものとして構成し、その厚さ方向の中間部に孔開き鉄板等のような強度の大きな部材を介在させるように構成することにより、石の突部から受ける集中荷重に対する抵抗力を発揮させることが可能になる。
【００３８】
【発明の効果】
本発明の摩擦増大用マットは、前述したように構成しているものであるから、マットの中間部に非常に強度が大きい板状等の部材を挿入して配置することにより、マットの下面から大きな石の突出部が局部的に大きな集中荷重を加えた場合でも、その突出部がマットを突き抜けることを防止できる。したがって、構造物を載置する基礎マウンドの均し精度を荒く形成した場合でも、そのマウンドの上での構造物の支持の作用を良好に行うことができる。また、マットの中間部に設ける孔開き鉄板等の部材は、その内部に大きな開口を有するものであるから、その板部材の上下の層を接着するので、マットを一体化でき、その取扱いを容易に行うことができる。そして、前記鉄板等の内部補強部材を設けるマットしては、アスファルトマットやゴムマット等を対象とすることができ、ケーソン等の任意の海洋構造物に対する滑動防止と支持部材として用いることが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のアスファルトマットの断面図である。
【図２】マットに挿入するエキスパンドメタルの説明図である。
【図３】図２のメタルの拡大説明図である。
【図４】図３のメタルの断面図である。
【図５】本発明のマットにおける圧縮荷重に対する変形の状態を示す説明図である。
【図６】本発明のマットにおける水平変位に対する変形の状態を示す説明図である。
【図７】マットに挿入する孔開き鉄板の平面図である。
【図８】図７の孔開き鉄板の断面図である。
【図９】孔開き鉄板をアスファルトマットに挿入する例の説明図である。
【図１０】孔開き鉄板を設けたアスファルトマットの変形の状態の説明図である。
【図１１】本発明が適用可能なゴムマットの製造の説明図である。
【図１２】ゴムマットをケーソンに取り付ける状態の説明図である。
【図１３】ゴムマットに対する圧縮作用の説明図である。
【図１４】ゴムマットの圧縮と変形の状態を示すグラフである。
【図１５】基礎マウンドの石の突部の配置状態の説明図である。
【図１６】基礎マウンドの均し精度とマットが当接する石の関係を示すグラフである。
【図１７】石の突部の数とケーソン底面が受ける押圧力の関係を示すグラフである。
【図１８】一般的な海洋構造物の設置状態の説明図である。
【図１９】ケーソンの下部に配置するマットの変形状態の説明図である。
【符号の説明】
１ケーソン、３海底地盤、５基礎マウンド、
７石の突部、１０摩擦増大用マット、１３番線、
１５孔開き鉄板、１７エキスパンドメタル、
２０ゴムマット、２１孔開き鉄板、２５ケーソン鉄筋、
２７金型部材、３０縞鋼板（孔開き鉄板）、３１リブ、
３２孔、３３下部突起。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a non-sliding mat for offshore structures, and more particularly to a friction increasing mat that can satisfactorily support a structure even when the leveling accuracy of the upper surface of the foundation is roughened.
[0002]
[Prior art]
When constructing offshore structures such as breakwaters, quay walls, partition revetments for landfills, etc., it is common to level the bottom of the seabed before constructing a foundation mound of a predetermined height on the foundation mound. A structure such as a caisson is installed and constructed on the upper surface. As the structure, a concrete box type, a steel one, a so-called hybrid caisson having a surface of a steel structure covered with concrete having a predetermined thickness, or the like is used. In addition, the caisson is constructed on land, floats on the sea and transports it to the construction site, transports it on a trolley, or hangs it with a crane, etc. Sink on the bottom of the sea and rest on the foundation mound.
[0003]
Since the bottom of the structure is concrete or steel plate, the coefficient of friction with the stone that forms the foundation mound is small, and there is a concern that the structure may move on the foundation mound due to wave pressure or the like. Is done. Therefore, in order to solve the problem of the sliding of the structure, a mat member such as an asphalt mat or a rubber mat is arranged at the bottom of the structure, and the mat member is pressed by the structure so that the lower surface of the mat is fixed to the base mound. Deform according to the irregularities of the stone surface. Then, the friction coefficient is increased by compressing the mat member between the structure placed on the upper surface of the mat member and the surface of the foundation mound, thereby improving the stability of the structure.
[0004]
A breakwater exemplified as a general marine structure is configured as shown in FIG. 18, and a foundation mound 5 is constructed on the seabed ground 3 and its upper surface is leveled, and then the caisson 1 is formed. A marine structure is constructed by placing various structures. Further, a scouring prevention mat member 4 may be disposed over the surface of the foundation mound 5 and the seabed ground 3 to constitute means for protecting the foundation mound and the seabed ground from scouring due to ocean currents and waves. It has been broken. Between the upper surface of the foundation mound 5 and the bottom surface 2 of the structure 1 such as a caisson, a mat 10 for increasing friction is disposed. When the caisson is manufactured, the mat 10 In many cases, the bottom plate 2 is integrally attached to the lower surface of the bottom plate 2.
[0005]
As the mat attached to the lower surface of the caisson, an asphalt mat is often used. As shown in FIG. 19, the asphalt mat is generally used as a standard product having a thickness set to T1 = 8 cm. ing. Due to the elasticity and plasticity of the asphalt mat, the mat lower surface 11 is easily deformed with respect to the irregularities on the surface of the foundation mound. However, since the remaining thickness Ta is set to 3 cm, The mat is pierced by the protrusion, and the stone touches the bottom of the caisson, so that the function of the mat for preventing the caisson from sliding is not impaired and can be stably held. Further, when the asphalt mat having a thickness T1 of 8 cm is used, the stone protrusion 7 with respect to the base level 6 is set so that the unevenness accuracy Sa of the surface of the base mound 5 is within ± 5 cm. The surface of the foundation mound is leveled so that the heights S2 of the recesses 8 are within 5 cm, and the structure is placed on the foundation mound via an asphalt mat.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
When the asphalt mat is used to prevent the structure from sliding, the leveling accuracy of the upper surface of the foundation mound is set to ± 5 cm, and generally a thickness of about 8 cm is used. However, in order to form the leveling accuracy at ± 5 cm, there is a problem that the cost required for the leveling operation becomes very high. Therefore, in order to reduce the cost of harbor construction, it is considered to roughen the leveling accuracy. For example, if the leveling accuracy is ± 10 cm, the cost required for leveling the foundation mound is about 60. % Is known to be.
[0007]
Therefore, the leveling accuracy is set to ± 30 cm in consideration of the fact that it is more cost-effective to build a mound with the finishing accuracy of leveling work reduced to ± 30 cm and to install a structure on it. Is planned. Setting the leveling accuracy to ± 30 cm means that there is a difference of 60 cm between the protruding portion of the stone and the valley portion between the stones, and the maximum diameter of the stone used for constructing a general foundation mound is 50 to 50 cm. This is a very large value as compared to about 60 cm. Therefore, when the leveling accuracy is set to ± 30 cm, after the stone is dropped from the work boat and the mound is constructed, the leveling work is such that the submersible worker particularly defeats the protruding stone. It is possible to easily cope with this only by performing.
[0008]
However, when the leveling accuracy with respect to the surface of the foundation is constructed to a large value, as shown in Table 1, there arises a problem that the mat thickness corresponding to the leveling accuracy gradually increases. That is, as can be seen from Table 1, when the leveling accuracy is ± 10 cm, it can be easily handled by setting the mat thickness to 10 cm, but the leveling accuracy is set to ± 30 cm. In some cases, the mat cannot be handled unless the thickness of the mat is 20 cm or more.
[0009]
[Table 1]

[0010]
However, when the asphalt mat is formed to have a thickness of 20 cm, the weight of the mat becomes about 460 kgf per square meter, which causes a problem that it becomes very heavy. Thus, for example, when the thick mat is integrally provided on the bottom surface of a large caisson (10 m × 50 m), the total weight of the mat is 230 tons. In addition, since it is necessary to lift and load a heavy object of 138 tons or more compared with conventional mats with a crane, even when using a crane ship to install caisson etc. at the construction site, it is one rank higher. There is a case where it is required to use a device such as a crane ship having the ability of
[0011]
Therefore, as described above, instead of increasing the thickness of the asphalt mat, a large number of rebars are arranged inside and outside the mat, and a metal mesh made of thick wire is used as a reinforcing member. It is also conceivable to use means for preventing the protruding portion of the material from penetrating the mat. However, disposing the reinforcing bars inside the mat is to place the internal reinforcing member at twice the thickness of the reinforcing bars, so if you do not make the mat thicker than the reinforcing member thickness, It cannot cope when the mat is given compression action from above and below. In addition, when a reinforcing bar is used, if the connecting part such as vertical and horizontal reinforcing bars is pressed by a stone protrusion, the connection state by the binding wire becomes unstable, and the stone protrusion penetrates to the upper layer. There is a concern that the welded part is easily separated by concentrated load even when it is fixed by welding without being bound.
[0012]
A rubber mat may be used in the same manner as the asphalt mat, and the rubber mat having a thickness of 3 cm is used and attached to the bottom surface of a caisson or the like. In the rubber mat, even when the stone protruding on the surface of the foundation mound is locally compressed, the stone does not bite much like an asphalt mat, and the problem that the stone penetrates the mat occurs. It is said that there is no. However, for example, when the leveling accuracy of the basic mound is set to ± 30 cm, if a large compressive action is given locally by the stone protrusion, whether or not the rubber of the rubber mat alone has sufficient resistance Is very questionable. In addition, when a compression action and a horizontal displacement action are applied to the rubber mat, there is an answer to the question of whether sufficient resistance to punch-through and shearing action can be exerted only by the strength of the rubber. Absent. Further, it has not been considered in the past to insert an internal reinforcing member such as a reinforcing bar or a wire net into the rubber mat. When inserting such a reinforcing member, the thickness is 3 cm as in the conventional mat. For things, it is impossible to insert thick reinforcing bars.
[0013]
An object of the present invention is to make it easy to use a conventional mat member when roughening the leveling accuracy of the foundation mound, and in particular, like a perforated iron plate member having high strength inside the mat. An object of the present invention is to provide a friction-increasing mat that is integrally provided with an internal reinforcing member.
[0014]
(Means for solving the problem)
The present invention is integrally provided on the bottom surface of an offshore structure such as a caisson, and is used for preventing the sliding of the structure after the leveling accuracy of the upper surface of the foundation mound is roughly leveled.
The present invention relates to a friction-increasing mat used for receiving a local pressure of a stone protruding on a large uneven surface on the upper surface of the foundation mound and protecting a bottom surface of a structure installed thereon.
In the present invention, the mat is an asphalt mat, and the reinforcing member disposed so as to be sandwiched between the upper and lower asphalt layers is a perforated iron plate provided with punched openings at a predetermined arrangement interval,
On the surface side of the perforated iron plate, a large number of protrusions are formed at regular intervals,
On the back side of the perforated iron plate, a protrusion is provided in a state where a sharp portion is removed from a protrusion generated when an opening is formed,
While connecting and integrating the asphalt layers formed above and below through the opening provided in the perforated iron plate,
Applying an adhesive component on the front and back surfaces of the perforated iron plate, applying a treatment to improve the adhesion with the asphalt layer,
The connection member for connecting with a caisson main body was provided using the opening provided in the said perforated iron plate.
[0017]
As described above, by interposing a very strong strength plate-like member (iron plate) in the middle portion of the mat, by connecting and integrating the mats arranged up and down through the opening provided in the iron plate, Even when a large protruding portion such as a stone corner protruding on the surface of the foundation mound is subjected to a concentrated load locally from the lower surface of the mat, the protruding portion can be prevented from penetrating the mat.
Therefore, even when the surface leveling accuracy of the foundation mound on which a structure such as a caisson is placed is roughly constructed, the structure can be favorably supported on the mound. In addition, since the member such as perforated iron plate provided in the middle part of the mat has a large opening inside, the upper and lower layers of the plate member are bonded, so the mat can be integrated and easy to handle. Can be done. Then, an asphalt mat provided with an internal reinforcing member such as the iron plate can be attached and used as a support member to prevent sliding with respect to an arbitrary marine structure such as a caisson.
[0018]
(Embodiment of the Invention)
The friction-increasing mat according to the present invention will be described with reference to the illustrated example. The example shown in FIG. 1 is provided on the lower surface of a caisson, etc., so that the corners of stones protruding on the upper surface of the foundation mound with large irregularities do not penetrate the mat and damage the bottom surface of the structure. The asphalt mat 10 which performed the process for prevention is shown. The asphalt mat 10 is provided with upper and lower layers of asphalt mastic as in the conventional mat, and an iron plate is disposed between the lower layer 10a and the upper layer 10b, each having an arbitrary thickness, and the iron plate The upper and lower asphalt layers 10 a and 10 b are bonded and integrated through a hole 16 provided in 15. Further, the wire 13 is connected and provided through the hole 16 of the iron plate 15 so that the mat is used for cargo handling and attachment to the bottom of the caisson. The iron plate embedded in the asphalt mat 10 can use any perforated iron plate, and the thickness of the iron plate also depends on the magnitude of the load (or pressure) applied to the mat. Depending on the thickness, an arbitrary thickness can be used. Further, a reinforcing member made of a net-like fiber can be additionally arranged in parallel to the iron plate 15, and the reinforcing member made of fiber has been conventionally used as an internal reinforcing member of an asphalt mat. Thus, it can comprise using the thing made from a glass cloth or another strong fiber.
[0019]
The shape of the hole provided in the iron plate 15 and the size of the hole are set according to conditions such as the size of the load received by the iron plate and the ratio required for adhesion of the upper and lower mat layers, In general, the aperture ratio should be set to 50 to 90%. Also, in conventional asphalt mats, many wire ropes are arranged in the length or width direction of the mat for cargo handling, and the wire ropes are often arranged on the lower surface of the internal reinforcing member. However, as shown in FIG. 1, when the wire 13 is used for cargo handling and attachment to the bottom of the caisson, there is no need to arrange a wire rope. On the other hand, when using a system in which a large size mat is placed on the foundation mound and the caisson is placed on the base mound without integrally forming the asphalt mat on the bottom of the caisson, or both sides of the bottom of the caisson In the case of using a method in which the end of the mat is fixed and attached to the portion, it is naturally necessary to arrange the cargo handling wire integrally with the internal reinforcing member.
[0020]
Instead of the perforated iron plate, an expanded metal 17 as shown in FIG. 2 can be used in the mat 10 of the present invention. As shown in FIGS. 3 and 4, the expanded metal 17 is formed by forming a transverse cut at a predetermined interval in an iron plate and then applying a tensile action in the length direction. The strands 18 are formed in a parallelogram shape, and the large openings 19 are arranged at predetermined intervals, and the strands 18 are inclined with respect to the plane of the expanded metal as seen in FIG. Has been. The expanded metal is configured to have an opening ratio of about 90%, and can be configured to have an arbitrary opening ratio, similar to a wire mesh, but each strand is connected as an integral unit. Therefore, its strength is much larger than that of wire mesh.
[0021]
When the asphalt mat 10 in which the perforated iron plate or the expanded metal is embedded is used as a friction increasing mat, it is assumed that a local concentrated load is applied by the stone protrusion of the foundation mound. In this case, as shown in FIG. 5, the stone protrusion 7 protrudes so as to penetrate the lower layer 10 a of the mat 10, but when the stone protrusion 7 reaches the iron plate 15 embedded therein. Then, the mat upper layer 10b is pressed through a wide area of the iron plate. Therefore, although the lower layer of the mat is greatly deformed due to the localized concentrated load, the pressure distributed over a wide area acts due to the rigidity of the iron plate, so the pressure acting locally on the lower layer 10a is uniform for the upper layer 10b. Therefore, the upper layer 10b has a small degree of deformation due to the pressing action of the stone protrusions, and eventually the remaining thickness Ta of the mat remains at a constant value.
[0022]
Further, when examining the horizontal displacement of the mat member according to FIG. 6, in the conventional asphalt mat, an internal reinforcing member having a relatively low strength, such as a glass cloth or a wire mesh, was used. In a state where the caisson is applied with a lateral pressure in a state where it is bitten into the mat, a large horizontal displacement force as shown by an arrow F acts on the mat. On the other hand, in the case of the asphalt mat 10 of the present invention, the iron plate member embedded in the intermediate portion corresponds to the horizontal displacement by dividing the upper and lower mat layers, so that the lower layer of Fa The force acts, and the Fb force acts on the upper layer. Even if the forces of Fa and Fb are combined, the value is smaller than the horizontal displacement force F received by the conventional mat, and the horizontal displacement force received by the structure such as caisson is transmitted to the foundation mound. The applied force is very small. Therefore, even when a horizontal displacement force acts on the caisson or the like, the degree of deformation of the mat is small, so that the asphalt mat 10 can support the structure well.
[0023]
In the example shown in FIGS. 5 and 6, when the expanded metal 17 is disposed inside the asphalt mat, a strand 18 having a large thickness as shown in FIG. 4 is interposed between the upper and lower layers of the mat. Therefore, the strength of the cross section of the strand is set to be very large. Therefore, when a concentrated load is applied by the stone protrusion from the bottom surface of the mat, the strand is deformed by receiving the load, and the entire expanded metal constituted by such a strand transmits the concentrated load to the upper layer. The upper layer is prevented from being greatly deformed and compressed. In addition, even when a force that shears between the upper and lower mat layers via the expanded metal is applied, the wide area opening formed in the strand bonds the upper and lower layers together. Since the strands that move laterally between the upper and lower layers have a large thickness, the resistance value against the force for shearing between the upper and lower layers is a very large value. Therefore, in the asphalt mat in which the expanded metal is disposed, the resistance to larger compression and horizontal displacement can be exhibited in the same manner as in the case of the iron plate or compared to the iron plate simply provided with holes.
[0024]
(Example)
Instead of using the expanded metal, in the present invention, as shown in FIGS. 7 and 8, a striped steel plate 30 in which irregularities are integrally formed on the surface provided with a large number of through holes can be used as a reinforcing member. . The striped steel plate (hereinafter referred to as a perforated iron plate) 30 may be one having a number of

ribs

31, 31 a. Configured as In this embodiment, the perforated iron plate 30 is punched from the front surface side to form a perforated iron plate, and is formed as a perforated iron plate. When the hole is punched, protrusions as burrs are formed on the back surface side. It is formed. In addition, the iron plate used as the perforated iron plate may be one having protrusions or protrusions having an arbitrary shape on the surface thereof, and is not necessarily limited to a striped steel plate.
[0025]
Also, when forming the lower member of the press mold in a shape that can form a protrusion, the protrusion having an arbitrary shape is formed at a predetermined height when the hole is punched. Can do. For example, when the holes 32... Are formed by the press, the lower protrusions 33 are formed by performing a process such as cutting only the sharply protruding portions of the protrusions protruding as burrs. The

ribs

31, 31a,... Are formed according to a predetermined pattern on the front surface side of the open iron plate, and the lower protrusions 33 are formed around the holes on the back surface side. Further, when providing a hole in the iron plate, if a member capable of defining the shape of the rib is provided in the lower die of the press, the lower protrusion formed on the lower surface around the punched hole may have an arbitrary height or Since it can be formed as a shape, when forming an asphalt mat, the adhesion between the iron plate and the asphalt layer can be improved.
[0026]
When the perforated iron plate 30 is used as an internal reinforcing member of an asphalt mat, it can be arranged as shown in FIG. 9 by being arranged in the middle portion of the mat as in the case of the expanded metal. In the asphalt mat shown in FIG. 9, as in the case of FIG. 1, a perforated iron plate 30 is inserted between the upper and lower layers 10a and 10b of the mat, and ribs projecting from the front and back surfaces of the perforated iron plate; The lower protrusions 33 bite into the boundary portions of the respective layers, and the upper and lower mat layers are bonded and integrated with each other through the holes 32. In the perforated iron plate, when it is required to improve the adhesion between the asphalt and the iron plate, a surface treatment is performed to form a large number of irregularities on the front and back surfaces of the iron plate, When a primer for improving the adhesiveness with asphalt is applied, the adhesiveness between the iron plate and the asphalt can be exhibited.
[0027]
FIG. 10 shows a state in which an asphalt mat using the perforated iron plate is integrally provided on the lower surface of the caisson and placed on a rough and uniform foundation mound. For example, the asphalt mat largely protrudes from the surface of the foundation mound. Even the stone protrusions 7 can exhibit sufficient compatibility. That is, as shown in FIG. 10, when a large pressing action is applied locally by the stone protrusion 7, the stone protrusion 7 protrudes so as to protrude through the lower layer 10 a of the mat 10. When the stone protrusion 7 reaches the perforated iron plate 30 embedded inside, the mat upper layer 10b is pressed through a wide area of the perforated iron plate. Therefore, although the lower mat layer is greatly deformed due to the localized concentrated load, the pressure distributed over a wide area acts due to the rigidity of the perforated iron plate, so the pressure acting locally on the lower layer 10a is applied to the upper layer 10b. Therefore, the upper layer 10b has a small degree of deformation due to the pressing action of the stone protrusions, and the remaining thickness Ta of the mat remains at a constant value.
[0028]
In addition to the penetrating action of the stone protrusions, when a horizontal displacement force acts, it is considered that a force that causes slipping acts on the lower surface of the perforated iron plate in the lower mat layer. The lower projection 33 projecting from the lower surface of the perforated iron plate resists the force to peel off the lower layer mat from the perforated iron plate, so that the integrity of the mat to the perforated iron plate can be ensured. it can. Moreover, when the process which reinforces adhesiveness with asphalt is given to the front and back both surfaces of the said perforated iron plate, the performance which hold | maintains a perforated iron plate inside a mat | matte can be exhibited more strongly. In addition to the above-described configuration, when a net-like fiber member is disposed along the perforated iron plate, it is possible to more strongly exert the resistance to the penetration of the mat itself and the horizontal displacement. .
[0029]
[Example 1]
In addition to the asphalt mat, a rubber mat can be considered as a mat using the perforated iron plate member of the present invention. In the conventional rubber mat, the insertion of a reinforcing member inside is hardly considered. However, as in the case of the asphalt mat, when the leveling accuracy of the foundation mound is roughened, due to large unevenness on the surface of the mound, when a large compressive load is applied and when a horizontal displacement force acts, It is required to be able to cope with these forces.
[0030]
The rubber mat 20 for coping with the above-described requirements can be manufactured as shown in FIG. 11, and the mat material 27 is formed in the mold member 27 as in the case of manufacturing the conventional rubber mat. A mixture of rubber powder and an adhesive component to be used is inserted and vulcanized by applying a predetermined pressure P from above to form a plate. Further, when the rubber mat 20 is manufactured, the material constituting the upper layer 20b is laid, and then the iron plate member 21 to which the nut 22 is attached by means such as welding is disposed, and the rubber material of the lower layer 20a is disposed thereon. Lay down at a predetermined thickness. The rubber mat 20 having an arbitrary thickness can be formed by vulcanizing and molding the rubber material while applying predetermined pressure and temperature to the mold member 27.
[0031]
The rubber mat 20 manufactured as described above can be integrally attached to the bottom surface of the caisson 1 as shown in FIG. 12, for example. In the illustrated example, the stud 24 is attached to the nut 22; A caisson rebar 25 is bound to the top of the stud 24. Then, by placing concrete on the rubber mat 20, it is possible to manufacture a concrete caisson in which the rubber mat is spread on the lower surface and integrated. When the caisson is made of steel, the caisson bottom plate can be welded to the top of the nut, and any other fixing means can be used. Moreover, as an iron plate member arrange | positioned at the said rubber mat, a perforated iron plate and an expanded metal can be used similarly to the case of the said asphalt mat, In addition, arbitrary metal net-like materials are used. It is also possible.
[0032]
When the rubber mat is integrally provided on the bottom surface of the caisson as described above, the protrusion 7 of the foundation mound compresses the lower layer 20a of the rubber mat to form the iron plate member 21 as shown in FIG. A compression force is transmitted, and the iron plate member 21 is deformed by a compression action and transmits the compression force toward the upper layer. At that time, since the iron plate member 21 transmits the force received from the protrusion of the stone to the upper layer over a wide area, the upper layer 20b is not subjected to a large compressive force and is not greatly deformed. Therefore, by disposing the iron plate member inside the rubber mat, the remaining thickness Ta of the mat does not become zero, and a state in which the stone protrusion directly presses the bottom surface of the caisson does not occur. In the rubber mat, in addition to a reinforcing member such as an iron plate, a high-strength cloth or net-like fiber member that is disposed inside the tire is disposed, and resistance to a punching action or the like. An internal reinforcing member having a large force can be provided integrally. The fiber member can be arranged along the iron plate member. In addition, if the fiber member is arranged in parallel with a rubber layer interposed between the steel plate member and the plate, the compression action and horizontal displacement action can be prevented. Thus, the resistance of the mat layer can be increased.
[0033]
In general, when a compression action is applied to rubber, the amount of deflection tends to increase as the load increases. In addition, even in the case of molding using a powdered rubber material such as a rubber mat, as shown in FIG. 14, the amount of deflection increases as the compressive load increases, and the load per square meter is 35. It has been reported that tests have confirmed that the thickness of the rubber is almost zero after the ton. That is, when a large load is locally applied to the rubber mat provided on the bottom surface of the caisson, in the example shown in FIG. 13, the stone protrusion 7 makes the thickness of the entire rubber mat zero. It is assumed that such a compression action will be given. On the other hand, as shown in FIG. 11, in the rubber mat 20 configured by interposing an iron plate member inside, even if the iron plate member 20a is greatly deformed by the compression action of the stone protrusion, Since the iron plate member 21 to be arranged is not greatly deformed, a large value of compressive force is not applied to the upper layer 20b of the mat, and the remaining thickness of the mat can be maintained at a predetermined value.
[0034]
[Example 2]
As described above, even when trying to roughen the leveling accuracy of the surface of the foundation mound, in general, as with the rubble for constructing the foundation mound, a stone having a size of about 35 cm is often used. . Therefore, assuming that the stones are regularly arranged, as shown in FIG. 15, there are nine stone protrusions in the range of 1 square m. On the other hand, when the conventional leveling accuracy is ± 5 cm, a large number of small stones are dumped on the surface of the foundation to fill the gaps between the protrusions. In the basic mound, the relationship between the leveling accuracy and the number of stone protrusions against which the bottom of the caisson comes into contact is calculated as shown in the graph of FIG. Further, it is considered that the contact number of the stone protrusions and the magnitude of the concentrated load are as shown in the graph of FIG.
[0035]
From the data shown in FIGS. 15 to 17, when the leveling accuracy of the upper surface of the mound becomes rough, the number of contact of the stone protrusions with the bottom surface of the caisson decreases, and the concentrated load by one stone is very large. It turns out that it becomes a value. It becomes clear that when the value of the concentrated load increases, a large force is exerted on the asphalt mat and the rubber mat so that the stone protrusions can penetrate. On the other hand, in the mat of the present invention, as disclosed in the respective embodiments, a high-strength perforated iron plate or a member having a similar strength is interposed in the middle portion in the thickness direction of the mat. For this reason, the concentrated load that the stone protrusion penetrates does not act on the upper layer of the mat. In the friction-increasing mat of the present invention, a holed iron plate or other iron plate having a large opening area is embedded in the inside of the mat, so that the thickness of the entire mat is not greatly increased. The amount of deformation of the mat can be maintained at a small value even with respect to the concentrated load received from the protrusions.
[0036]
Therefore, in the mat of the present invention, as described in Table 1 above, for example, when the leveling accuracy is set to ± 30 cm, it is necessary to form the thickness of the asphalt mat to 20 cm. It was a thing. On the other hand, as shown in the embodiment of the present invention, the perforated iron plate, expanded metal, and other perforated iron plates are arranged in the middle portion in the thickness direction, thereby reducing the amount of deformation of the upper layer. be able to. Therefore, for example, even if it is necessary to form a mat with a thickness of 20 cm in the calculation, a mat with a thickness of 10 cm should be sufficiently accommodated as in the case where the leveling accuracy is ± 15 cm. However, even if an allowance is taken into account, it is estimated that a leveling accuracy of ± 30 cm can be dealt with by forming an asphalt mat having a thickness of about 12 cm.
[0037]
In the case of rubber mats, if the number of stone protrusions per square meter is about nine, a 3 cm thick material can cope with sufficient compression and horizontal displacement, as with conventional rubber mats. It is thought that it cannot be done. Therefore, the rubber mat is configured to have an overall thickness of about 5 cm if possible, and a member having a high strength such as a perforated iron plate is interposed in the middle portion in the thickness direction. By doing so, it becomes possible to exert the resistance against the concentrated load received from the protrusion of the stone.
[0038]
【The invention's effect】
Since the mat for increasing friction according to the present invention is configured as described above, by inserting and arranging a plate member or the like having a very high strength in the middle part of the mat, the mat can be removed from the lower surface of the mat. Even when a large stone protrusion applies a large concentrated load locally, the protrusion can be prevented from penetrating the mat. Accordingly, even when the leveling accuracy of the foundation mound on which the structure is placed is roughly formed, the structure can be favorably supported on the mound. In addition, since the member such as perforated iron plate provided in the middle part of the mat has a large opening inside, the upper and lower layers of the plate member are bonded, so that the mat can be integrated and easy to handle. Can be done. The mat provided with the internal reinforcing member such as the iron plate can be an asphalt mat, a rubber mat, or the like, and can be used as a support member for preventing sliding with respect to an arbitrary marine structure such as a caisson. .
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view of an asphalt mat according to the present invention.
FIG. 2 is an explanatory diagram of an expanded metal inserted into a mat.
FIG. 3 is an enlarged explanatory view of the metal of FIG. 2;
4 is a cross-sectional view of the metal of FIG.
FIG. 5 is an explanatory view showing a state of deformation with respect to a compressive load in the mat of the present invention.
FIG. 6 is an explanatory diagram showing a state of deformation with respect to horizontal displacement in the mat of the present invention.
FIG. 7 is a plan view of a perforated iron plate to be inserted into the mat.
8 is a cross-sectional view of the perforated iron plate of FIG.
FIG. 9 is an explanatory view of an example in which a perforated iron plate is inserted into an asphalt mat.
FIG. 10 is an explanatory view showing a state of deformation of an asphalt mat provided with a perforated iron plate.
FIG. 11 is an explanatory diagram of manufacturing a rubber mat to which the present invention is applicable.
FIG. 12 is an explanatory diagram of a state in which a rubber mat is attached to a caisson.
FIG. 13 is an explanatory diagram of a compression action on a rubber mat.
FIG. 14 is a graph showing a state of compression and deformation of a rubber mat.
FIG. 15 is an explanatory diagram of an arrangement state of stone protrusions of the foundation mound.
FIG. 16 is a graph showing the relationship between the leveling accuracy of the foundation mound and the stone with which the mat abuts.
FIG. 17 is a graph showing the relationship between the number of stone protrusions and the pressing force applied to the bottom of the caisson.
FIG. 18 is an explanatory diagram of an installation state of a general offshore structure.
FIG. 19 is an explanatory diagram of a deformed state of a mat disposed in the lower part of the caisson.
[Explanation of symbols]
1 caisson, 3 submarine ground, 5 foundation mound,
7 Stone protrusions, 10 Friction mat, Line 13
15 perforated iron plate, 17 expanded metal,
20 rubber mat, 21 perforated iron plate, 25 caisson rebar,
27 mold member, 30 striped steel plate (perforated iron plate), 31 rib,
32 holes, 33 lower projection.

Claims

It is provided integrally on the bottom of an offshore structure such as a caisson, and is used to prevent the sliding of the structure after the leveling accuracy of the upper surface of the foundation mound is roughened.
In the friction increasing mat used for receiving the local pressure of the stone protruding on the uneven surface of the upper surface of the foundation mound and protecting the bottom surface of the structure installed thereon,
The mat is an asphalt mat, and a reinforcing member arranged to be sandwiched between upper and lower asphalt layers is a perforated iron plate provided with punched openings at a predetermined arrangement interval,
On the surface side of the perforated iron plate, a large number of protrusions are formed at regular intervals,
On the back side of the perforated iron plate, a protrusion is provided in a state where a sharp portion is removed from a protrusion generated when an opening is formed,
While connecting and integrating the asphalt layers formed above and below through the opening provided in the perforated iron plate,
Applying an adhesive component on the front and back surfaces of the perforated iron plate, applying a treatment to improve the adhesion with the asphalt layer,
A mat for increasing friction, wherein a connecting member for connecting to the caisson body is provided using an opening provided in the perforated iron plate.