JP2000240054A - 杭打作業船および杭打装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 船体を一定の方向に保ったまま、船首方向に
対して前後左右いずれの方向にも傾斜した杭を打設する
ことのできる杭打作業船を提案する。 【解決手段】 本発明による杭打作業船は、杭打装置
が、これを起伏させるジブ先端部で水平方向に回動可能
に支持されるコラムフレームと、前記コラムフレーム上
端に設けた上部リーダ支持部と、前記コラムフレーム下
端を回動可能に支持する、前後に伸縮可能なキャッチフ
ォークと、前記コラムフレームを回動させる駆動手段
と、前記上部リーダ支持部に揺動可能に支持されると共
に、前記コラムフレーム下部に設けた伸縮可能な支持ア
ームに支持される杭打リーダと、前記杭打リーダ上部に
設けた杭打ハンマとを具え、前記杭打リーダを船首方向
前後に傾斜可能とすると共に船首方向左右にも傾斜可能
としたことを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、桟橋などの沿岸構
造物を建設する際に、水底または水際の地盤中に鋼管杭
などの打ち込み作業を行う、杭打作業船および杭打装置
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図５は、従来の杭打作業船の一例を示す
ものである。図示の作業船31は、船体32の船首側に起重
機33を具え、この起重機33にはジブ34および、このジブ
34に取り付けた杭打リーダ35が設けられている。杭打リ
ーダ35はジブ34および伸縮自在の支持アーム36に支持さ
れ、また杭打ハンマ37および、杭38を保持するパイルキ
ーパ39を具える。

【０００３】杭打リーダ35は、ジブ34の起伏と、支持ア
ーム36の起伏および伸縮により、図示のように船首方向
前後に傾斜させることが可能であり、それによって海底
地盤40に、海面41に対して垂直に杭42を打設するのみな
らず、傾斜した杭43をも打設できるようになっている。

【０００４】ところで、沿岸構造物、例えば図６に示す
桟橋50を建設する場合、その基礎となる多数の杭51を海
底地盤52中に、海面53に対して垂直または斜めに打設す
る。図７および図８は、図６に示す桟橋50の一部を拡大
して示すものであるが、図示の桟橋50の建設において
は、杭51A ，51B を海面53に対して垂直方向に、また杭
51C ，51D を陸（海岸）から海（沖合）に向かう方向Ｘ
に、海面53に対して斜めに、さらに杭51E ，51F を前記
方向Ｘに直角な方向Ｙに、海面53に対して斜めにそれぞ
れ打設し、これら杭の上に支持板54，55，56を載せ、そ
の上にコンクリート床版57，58を配置して桟橋50を形成
する。

【０００５】ここで、図５の杭打作業船31により、図６
〜図８に示す桟橋50の建設に際して杭打作業を行う場
合、前述したように杭打リーダ35が船首方向前後に傾斜
可能となっているため、垂直杭51A ，51B および斜め杭
51C ，51D を打設する場合は、船首を海岸方向に向けて
作業船31を静止させた状態で打設することが可能であ
る。しかしながら、斜め杭51E ，51F については、これ
を打設する方向に杭打リーダ35を傾斜させることができ
ないため、打設の際には作業船31を旋回させ、その船首
方向が海岸（桟橋）と平行になるように移動させなけれ
ばならない。このことは、杭打作業に要する時間を増加
させ、工期の遅れや建設コストの増加を招くという問題
を生じさせる。

【０００６】こうした問題を改善するため、作業船に、
旋回可能な特殊構造の杭打機を設ける、あるいはフライ
ングハンマと呼ばれる自由支持型の打設用ハンマを用い
る等が行われている。しかし、いずれの場合も、装置自
体が複雑であると共に施工のための工程が増加し、杭打
作業時間の短縮化を図ることが難しく、また杭の傾斜角
度の精度を維持することも困難であるという問題があ
る。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明は上記の問題点
を解決し、前後左右いずれの方向にも斜め杭を打設する
ことが可能な杭打作業船および杭打装置を提案するもの
である。

【０００８】

【課題を解決するための手段およびその作用・効果】上
記の問題点を解決するため、本発明に係る杭打作業船
は、杭打装置が、これを起伏させるジブ先端部で水平方
向に回動可能に支持されるコラムフレームと、前記コラ
ムフレーム上端に設けた上部リーダ支持部と、前記コラ
ムフレーム下端を回動可能に支持する、前後に伸縮可能
なキャッチフォークと、前記コラムフレームを回動させ
る駆動手段と、前記上部リーダ支持部に揺動可能に支持
されると共に、前記コラムフレーム下部に設けた伸縮可
能な支持アームに支持される杭打リーダと、前記杭打リ
ーダ上部に設けた杭打ハンマとを具え、前記杭打リーダ
を船首方向前後に傾斜可能とすると共に船首方向左右に
も傾斜可能としたことを特徴とするものである。

【０００９】すなわち、本発明による杭打作業船は、杭
打リーダを船首方向前後のみならず左右にも傾斜可能と
したので、船体を一定の方向に保った状態で前後左右い
ずれの方向へも傾斜した杭を打設することができる。そ
れによって、作業船を移動させることなく所望の方向へ
の杭打作業をすることが可能となり、作業の効率化を図
ることができる。また、打設する杭の傾斜角度の精度を
維持することも可能である。

【００１０】本発明に係る杭打作業船の好適な実施形態
においては、ジブ先端部に設けた、杭吊り上げワイヤお
よび／または杭打ハンマ吊り上げワイヤを案内する滑車
を、前記杭打リーダの船首方向左右への傾斜に伴って横
揺れおよび偏揺れ自在としたことを特徴とする。すなわ
ち、杭打リーダの傾斜方向に伴って、杭および／または
ハンマを吊り上げるためのワイヤを案内する滑車も傾斜
または首振り可能となるようにしている。それによっ
て、傾斜した杭を打設する際の、杭および杭打ハンマを
吊り上げるワイヤのフリートアングルを、リーダの傾斜
角度に関わらず常に一定の範囲内に維持することができ
る。そのため、傾斜した杭を打設する際の、杭および杭
打ハンマの傾斜角度の精度を維持することができると共
に、ワイヤが滑車から外れてしまうこと等を防ぐことで
杭打作業の安全をも図ることができる。

【００１１】また本発明は、地中への杭打作業を行うた
めの杭打装置に関するものである。すなわち本発明に係
る杭打装置は、当該装置を起伏させる起重機ジブ先端部
で水平方向に回動可能に支持されるコラムフレームと、
前記コラムフレーム上端に設けた上部リーダ支持部と、
前記コラムフレーム下端を回動可能に支持する、前後に
伸縮可能なキャッチフォークと、前記コラムフレームを
回動させる駆動手段と、前記上部リーダ支持部に揺動可
能に支持されると共に、前記コラムフレーム下部に設け
た伸縮可能な支持アームに支持される杭打リーダと、前
記杭打リーダ上部に設けた杭打ハンマとを具え、前記杭
打リーダを船首方向前後に傾斜可能とすると共に船首方
向左右にも傾斜可能としたことを特徴とする。そのため
地盤に対して垂直な杭のみならず前後左右いずれの方向
へも傾斜した杭を打設することができる。

【００１２】本発明に係る杭打装置の好適な実施形態に
おいては、前記ジブ先端部に設けた、杭吊り上げワイヤ
および／または杭打ハンマ吊り上げワイヤを案内する滑
車を、前記杭打リーダの船首方向左右への傾斜に伴って
横揺れおよび偏揺れ自在としたことを特徴とする。その
ため、傾斜した杭を打設する際の、杭および杭打ハンマ
を吊り上げるワイヤのフリートアングルを、リーダの傾
斜角度に関わらず常に一定の範囲内に維持することがで
きる。したがって、傾斜した杭を打設する際の、杭およ
び杭打ハンマの傾斜角度の精度を維持することができる
と共に、ワイヤが滑車から外れてしまうこと等を防ぐこ
とで杭打作業の安全をも図ることができる。

【００１３】さらに本発明は、上述した杭打作業船を用
いた杭打工法に関するものでもある。すなわち、本発明
に係る杭打工法は、前述した特徴を有する杭打作業船に
より、その船首方向前後および／または左右の所定の方
向に所定の角度で傾斜させた杭を打設することを特徴と
する。それによって、効率的な杭打作業を行うことがで
き、工期の短縮化および建設コストの低減化を図ること
が可能となる。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の好
適な実施形態について説明する。

【００１５】図１および図２は、本発明による杭打作業
船の一例を示す図であり、図１は杭打作業船全体を、図
２は杭打装置部分を拡大した示すものである。図示の杭
打作業船１は、船体２の船首側に起重機３を具え、起重
機３は水平方向に回動可能である。起重機３はジブ４を
具え、ジブ４は軸５により起伏可能に支持されている。
またジブ４には杭打作業のための杭打装置６が取り付け
られている。

【００１６】杭打装置６は、杭打リーダ７、杭打ハンマ
８およびコラムフレーム９を具え、コラムフレーム９
は、その上部の回転軸10がトラニオン11に回動自在に支
持され、トラニオン11はジブ４先端部近傍に設けた支持
板12によって軸受13で回転可能に支持される。コラムフ
レーム９の回転軸10の上端部には杭打リーダ支持具14が
取り付けられ、軸受15により杭打リーダ７を揺動可能に
支持する。またコラムフレーム９の下部には杭打リーダ
支持アーム16が設けられている。杭打リーダ支持アーム
16は二本のリンク16a ，16b からなり、リンク16a の一
端はコラムフレーム９に取り付けられたシリンダ17によ
り伸縮自在となっている。したがって、杭打リーダ７
は、杭打リーダ支持具14と支持アーム16によって船首方
向前後に揺動可能となっている。

【００１７】コラムフレーム９の下端部は、起重機３よ
り前方に延在するキャッチフォーク18に支持され、キャ
ッチフォーク18上に設けたモータ19および歯車機構20に
より回動可能となっている。なお、キャッチフォーク18
は、図示しない機構により前後に伸縮自在となってい
る。また杭打リーダ７の下部には杭21を保持するパイル
キーパ22が設けられている。それによってコラムフレー
ム９は、その上部がジブ４により、また下端部がキャッ
チフォーク18によりそれぞれ回動可能に支持されること
となる。

【００１８】また起重機３のジブ４先端部には、杭打ハ
ンマ吊り上げワイヤ23を案内する滑車24が設けられてお
り、この滑車24の支持部25は、後述する理由により横揺
れおよび偏揺れ自在となっている。

【００１９】図３は、図１および図２に示す杭打作業船
１の平面図である。上述したように本杭打作業船１の杭
打装置６においては、杭打リーダ７が、ジブ４およびキ
ャッチフォーク18にそれぞれ回動可能に支持されたコラ
ムフレーム９に支持された構成を取る。そのため、杭打
リーダ７は、鉛直方向（水面に対して垂直な方向）に所
定の傾斜角を保ったまま、コラムフレーム９の回動によ
り、図の矢印Ａで示すように、水平（左右）方向に 100
°以上の角度で回動可能である。したがって、本杭打作
業船１においては、船首方向に対して前後方向のみなら
ず、左右方向に傾斜した杭をも、船体を移動させること
なく打設することが可能となる。

【００２０】次に、本杭打作業船１における杭打作業の
方法を簡単に説明する。海面に対して垂直な杭および船
首方向前後に傾斜した杭を打設する場合は、まず、ジブ
４を起こすと共に杭打リーダ支持アーム16を伸縮させ
て、杭打リーダ７の所定の傾斜角度を設定する。その後
杭打ハンマ８により杭21を打設する。一方船首方向左右
に傾斜した杭については、杭打リーダ７の傾斜角度を設
定した後、キャッチフォーク18に設けたモータ19を作動
させてコラムフレーム９を所定の方向に回転させる。そ
れによって、杭打リーダ７は、船首方向左右に所定の角
度で傾斜した状態になる。その後、杭打ハンマ８により
杭21を打設する。

【００２１】前述したように、本杭打作業船１におい
て、起重機３のジブ４先端部に設けた滑車24は横揺れお
よび偏揺れ自在となっている。これは次の理由による。
すなわち、杭打作業、中でも船首方向左右に傾斜した杭
を打設する際には、先に述べた機構により杭打リーダ７
を左右に旋回させる。このとき、杭打ハンマ吊り上げワ
イヤ23の方向も、杭打リーダ７の傾斜に伴って変化す
る。そのため、ワイヤ23のフリートアングルを常に一定
の範囲内に保つために、ワイヤ23を案内する滑車24も杭
打リーダ７の傾斜に合わせて傾斜あるいは首振りをさせ
る必要があるためである。

【００２２】図４は、本杭打作業船による杭打作業フロ
ーの一例を示す図である。以下、その手順を説明する。

【００２３】まず、杭打作業船１を所定の打設位置へ移
動（操船）し、さらに位置を微調整した後に杭打作業船
１を静止・固定させる。次に杭21を杭打リーダ７へ取り
付けるために吊り上げる。このとき、コラムフレーム９
の回転角および杭打リーダ７の傾斜角はそれぞれ０°と
する。次に杭21を杭打リーダ７に取り付け、杭打ハンマ
８を杭21上端に配置する。その後杭打リーダ７を所定の
角度に傾斜させる。このときの傾斜角は、例えば０〜25
°の範囲である。

【００２４】次にコラムフレーム９を回転させて杭打リ
ーダ７を船首方向左右に旋回させる。このときのコラム
フレーム９の回転角は、例えば左右に０〜90°±αの範
囲とする。なお、このαの値は打設する杭の配置などに
より調整されるものである。その後杭打リーダ７の傾斜
角およびコラムフレーム９の回転角を微調整することに
より打設位置の微調整を行う。

【００２５】上述した準備作業が終了した後、杭打ハン
マ８を操作して杭21を打設する。打設が終了したら杭打
ハンマ８を巻き上げ、杭打リーダ７を最初の位置、すな
わちコラムフレーム回転角０°、杭打リーダ傾斜角０°
の位置に戻す。その後、船体の位置の微調整を行った
後、上述した杭打作業を繰り返す。

【００２６】以上説明したように、本発明によれば、杭
打作業船による杭打作業において、杭打リーダを船首方
向前後のみならず左右にも傾斜可能としたので、船首を
一定の方向に保った状態で前後左右いずれの方向へも傾
斜した杭を打設することができる。それによって、作業
船を移動させることなく所望の方向への杭打作業をする
ことが可能となり、作業の効率化を図ることができる。
また、打設する杭の傾斜角度の精度を維持することも可
能である。

【００２７】なお、本発明は上述した例に限定されるも
のではなく、例えば本発明に係る杭打装置は、図１〜３
の杭打作業船１のような杭打作業専用の船舶のみなら
ず、通常の起重機船等の種々の作業船（工作船）等に設
けることも可能であり、また陸上での杭打作業に用いる
こともできる。さらに、本杭打装置における、杭打リー
ダを傾斜させる機構も、図１〜２に示す杭打リーダ支持
アーム16のようなリンク機構以外にも、例えばシリン
ダ、ボールねじなどの機構を利用したものとしても良
い。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明に係る杭打作業船を示す側面図であ
る。

【図２】 図１に示す杭打作業船の杭打リーダ部付近を
示す側面図である。

【図３】 図１および図２に示す杭打作業船の平面図で
ある。

【図４】 本発明に係る杭打作業船による杭打作業フロ
ーを示す図である。

【図５】 従来の杭打作業船の一例を示す側面図であ
る。

【図６】 沿岸構造物の一例である桟橋を示す側面図で
ある。

【図７】 図５の桟橋の一部を拡大して示す平面図であ
る。

【図８】 図５の桟橋の断面図である。

【符号の説明】

１，31 杭打作業船 ２，32 船体 ３，33 起重機 ４，34 ジブ ５ ジブ回転軸 ６ 杭打装置 ７，35 杭打リーダ ８，37 杭打ハンマ ９ コラムフレーム 10 コラムフレーム回転軸 11 トラニオン 12 支持板 13，15 軸受 14 杭打リーダ支持具 16，36 杭打リーダ支持アーム 17 シリンダ 18 キャッチフォーク 19 モータ 20 歯車機構 21，38，42，43，51 杭 22，39 パイルキーパ 23 杭打ハンマ吊り下げワイヤ 24 ワイヤ案内滑車 25 滑車支持部 40，52 海底地盤 41，53 海面 50 桟橋 54，55，56 支持板 57，58 コンクリート床版

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 船首近傍に杭打装置を設けてなる杭打作
   業船において、 当該杭打装置が、 当該杭打装置を起伏させるジブ先端部で水平方向に回動
   可能に支持されるコラムフレームと、 前記コラムフレーム上端に設けた上部リーダ支持部と、 前記コラムフレーム下端を回動可能に支持する、前後に
   伸縮可能なキャッチフォークと、 前記コラムフレームを回動させる駆動手段と、 前記上部リーダ支持部に揺動可能に支持されると共に、
   前記コラムフレーム下部に設けた伸縮可能な支持アーム
   に支持される杭打リーダと、 前記杭打リーダ上部に設けた杭打ハンマと、 を具え、 前記杭打リーダを船首方向前後に傾斜可能とすると共に
   船首方向左右にも傾斜可能としたことを特徴とする杭打
   作業船。
2. 【請求項２】 請求項１記載の作業船において、 前記ジブ先端部に設けた、杭吊り上げワイヤおよび／ま
   たは杭打ハンマ吊り上げワイヤを案内する滑車を、前記
   杭打リーダの船首方向左右への傾斜に伴って横揺れおよ
   び偏揺れ自在としたことを特徴とする杭打作業船。
3. 【請求項３】 地中への杭打作業を行う杭打装置であっ
   て、 当該杭打装置を起伏させる起重機ジブ先端部で水平方向
   に回動可能に支持されるコラムフレームと、 前記コラムフレーム上端に設けた上部リーダ支持部と、 前記コラムフレーム下端を回動可能に支持する、前後に
   伸縮可能なキャッチフォークと、 前記コラムフレームを回動させる駆動手段と、 前記上部リーダ支持部に揺動可能に支持されると共に、
   前記コラムフレーム下部に設けた伸縮可能な支持アーム
   に支持される杭打リーダと、 前記杭打リーダ上部に設けた杭打ハンマと、 を具え、 前記杭打リーダを前後に傾斜可能とすると共に左右にも
   傾斜可能としたことを特徴とする杭打装置。
4. 【請求項４】 請求項３記載の装置において、 前記ジブ先端部に設けた、杭吊り上げワイヤおよび／ま
   たは杭打ハンマ吊り上げワイヤを案内する滑車を、前記
   杭打リーダの船首方向左右への傾斜に伴って横揺れおよ
   び偏揺れ自在としたことを特徴とする杭打装置。
5. 【請求項５】 請求項１または２記載の杭打作業船によ
   り、当該作業船の船首方向前後および／または左右の所
   定の方向に所定の角度で傾斜させた杭を水底地盤中に打
   設する杭打工法。