

仮締切工とは、水域内に構築される囲いであり、囲まれた区域の水を汲み出したり排水したりできるようにするものです。[ 1 ]この排水作業により乾燥した作業環境が作られ、安全に作業を行うことができます。仮締切工は、水中に建設される恒久的なダム、石油プラットフォーム、橋脚などの建設や修理によく使用されます。
これらの仮締切工は通常、鋼板杭、横梁、および横梁で構成される溶接鋼構造物です。このような構造物は通常、建設工事が完了した後に解体されます。[ 2 ]
この言葉の語源は、coffer(元々はラテン語のcophinus、つまり「かご」を意味する)[ 3 ]と、ダム(原ゲルマン語 の* dammaz、つまり「水の流れを妨げ、水位を上げるための障壁」を意味する)[ 4 ]に由来する。
ダム建設においては、通常、ダムの基礎部分を迂回するための代替の分水トンネルまたは水路が設けられた後、ダム予定地の上流と下流にそれぞれ1つずつ、計2つの仮締切工が建設されます。これらの仮締切工は、一般的には土砂と岩石を充填した従来型の盛土ダムですが、コンクリートや鋼矢板が使用される場合もあります。通常、ダムおよび関連構造物の完成後、下流側の仮締切工は撤去され、分水路が閉鎖されて貯水池への注水が始まると、上流側の仮締切工に水が満たされます。ダム建設地の地形によっては、ダムの片側を建設する際にU字型の仮締切工が使用される場合もあります。完成後、仮締切工は撤去され、ダムのもう片側を建設するために、川の反対側に同様の仮締切工が作られます。
仮締切は、船舶整備において、水中機器へのドライアクセスを可能にし、船内の艤装作業中に水中開口部を閉鎖するために使用されます。これは、1つの仮締切が同型艦艇の複数隻に適合する海軍艦艇でより一般的です。 [ 5 ]
仮締切工法は、船舶の修理や近代化のためにドック入りすることが現実的でない場合、造船・船舶修理業界でも時折使用されます。その一例として、船舶の延長が挙げられます。場合によっては、船体を水上で実際に二つに切断し、新しい船体を水に浮かべて船体を延長します。船体の切断は、船体に直接取り付けられた仮締切工法の内側で行われ、船体部分を分離する前に仮締切工法が取り外されます。その後、船体部分を再び溶接する際に仮締切工法が取り付けられます。この方法は費用がかかる場合もありますが、ドックを使用する方がさらに費用がかかる場合もあります。
仮締切工法は、一部の海洋サルベージ作業でも使用されており、水没した船舶の船体やハッチにボルトで固定された防水性の囲いとして機能し、側面を水線より上に伸ばして排水と浮力の回復を可能にする。[ 6 ]: Ch.10仮締切工法は、航空機を水から引き揚げるためにも使用されており、例えば、 2023年にアイセル湖から仮締切工法を使用して引き揚げられたアブロ ランカスターED603の場合、残骸を詳細に調査し、乗組員の遺体を発見して本国に送還することができた。[ 7 ]
ディープウォーター・ホライズン原油流出事故で、原油の流出を食い止めるために海底1マイル以上まで降ろされた100トンの開口部のあるケーソンは、仮締切ダムと呼ばれている。
デトロイト川にリビングストン水路を建設するために、1マイル以上の長さの仮締切ダムが建設された。[ 8 ]ストーニーアイランドのメイン記事を参照。
博物館の戦艦USSアラバマ(BB-60)とUSSノースカロライナ(BB-55)は、それぞれ2003年と2018年から仮締切工法を採用している。これにより、曳航と曳航後の乾ドック入りに比べて費用を大幅に節約でき、また、沈没して修理不可能になる可能性が低いという追加の安全性も確保されている。[ 9 ] [ 10 ]
この機能を果たす構造物は、その構築方法や使用方法に応じて、いくつかの種類に分類できる。[ 5 ]
土木工事や沿岸工学の分野では、仮締切工法は通常、鋼板杭を連結して水源の底深くまで打ち込み、工事請負業者が作業を行うための仮設ダムを形成するものです。工事が完了すると、鋼板杭は撤去され、その背後の区域は再び水で満たされます。
隔壁とは、船内の2つの水密隔壁またはデッキの間の空間のことです。これは通常、隣接するタンクの内容物が一方から他方へ直接漏れて、一方または両方の区画の内容物が汚染されるのを防ぐための空隙(空きスペース)です。 [ 11 ]隔壁は常に空に保たれ、液体が溜まり始めた場合に警告を発するセンサーが船内に設置されている場合があります。互いに危険な反応を起こす2種類の貨物が同じ船で運ばれる場合、通常、貨物スペース間に1つ以上の隔壁が必要となります。[ 12 ]
沈没船の主甲板の全部または一部が水没した場合、すべての開口部が密閉されるか、有効乾舷が満潮位より上に拡張されるまで、浸水した空間の排水はできません。この方法の一つとして、船体全体、または排水対象空間を水面まで一時的に水密構造物で延長する方法があります。この水密構造物を仮設ダムと呼びます。仮設構造物ではありますが、この目的で使用される仮設ダムは、静水圧荷重やその他の荷重に耐えられるよう、頑丈に建設され、十分に補強され、強化されている必要があります。大型の仮設ダムは通常、港湾作業に限定されます。[ 6 ]: Ch.10
完全な仮締切工は沈没船の大部分または全体を覆い、船体側面を水面上に延長したものに相当する。[ 6 ]: Ch.10
部分的な仮締切工は、貨物ハッチや小型デッキハウスなどの中規模の開口部や区域の周囲に構築されます。多くの場合、プレハブ化してユニットとして設置することも、プレハブ化されたパネルを組み立て時に接合することもできます。部分的な仮締切工を使用する場合、デッキにかかる静水圧を補うためにデッキを支保工で補強する必要がある場合があります。完全な仮締切工と部分的な仮締切工のどちらにおいても、通常、排水される空間には大きな自由表面があります。これは、荷重分布によって船体に生じる梁の強度荷重を考慮して、一度に1つの区画ずつ、またはグループごとに排水することで制限される場合があります。[ 6 ]: Ch.10
小型の仮締切工は、排水作業や、潮位によっては水没する空間に救助隊員がアクセスできるようにするために使用されます。これらは通常、プレハブ式で、小さな開口部の周りに取り付けられます。[ 6 ]: Ch.10
仮締切工における潜水作業には、障害物の除去、取り付け、固定(水中溶接を含む)、必要に応じて隣接構造物のコーキング、補強、支保工などが含まれることが多い。 [ 6 ]: Ch.10
水中船舶整備で使用されるドライチャンバーには、2つの一般的なタイプがあります。底が開いたコッファダムは、ダイバーが密閉された船体領域、システム、または開口部に直接アクセスできるようにします。チャンバーのフランジ側面は船体にしっかりと固定され、気密境界として機能します。底が開いたコッファダムは、通常、船の内部への開口部がない場合、またはこの領域の内部が加圧されている場合に、リギングや溶接のためのダイバー作業スペース、および溶接やエポキシ硬化のための換気として使用されます。空気空間は、チャンバー底部で水面と同じ圧力になります。上部が開いたコッファダムは、水線下の作業領域に水面からアクセスでき、大気圧になります。船体を通して船の内部への開口部を設けることができます。[ 5 ]
可搬式仮締切工には、膨張式またはフレームと布製の再利用可能な仮締切工があります。膨張式仮締切工は現場全体に張られ、調査対象の乾燥エリアから水を注入して膨らませます。フレームと布製の仮締切工は水中に立てられ、防水布で覆われます。エリアが乾燥したら、乾燥エリアに残っている水を湿潤エリアにサイフォンで移すことができます。[ 13 ] [ 14 ]