JP2004027548A - Pile driving guide and pile driving method - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、水上工事において杭を打設するための打設ガイド及び杭の打設方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
港湾等における水上の土木工事において、海底に杭を打つ作業がしばしば行われる。海底への杭打ち作業は、杭打ちリーダ付きの杭打船又はクレーン船に開閉式杭打ちガイドを設置して、1本ずつ位置決めを行いながらハンマでの打ち込みを行っている。以下、杭打船及び杭打ちガイドを取り付けたクレーン船を「台船」と称する。
【0003】
また、杭頭が水中に位置する場合には、ハンマの下にヤットコ(杭とハンマとの仮継ぎ材)を使用するか、又は、水中でも作動できる油圧ハンマを使用して打ち込みを行う。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
従来の方法では、杭を案内するための杭打ちリーダ又は開閉式杭打ちガイドを、1本1本の杭について、台船ごと移動して、杭打ち位置の微調整を行っていたために、杭打ち位置の確定に長時間を要するという問題点があった。
【0005】
一般に、杭は、1本のみが打設されることはなく、複数の杭が所定間隔で打設されるので、杭打ちの位置決めに時間が掛かることは工事全体の効率を著しく低下させていた。
また、杭頭が水中に位置する杭の場合には、特別に杭打ち位置精度を要求されるために、水中ガイドを設置する等の対策が必要とされていた。
【0006】
さらに、高さ制限のある現場においては、杭を開閉式杭打ちガイドに挿入する際に、吊りワイヤやクレーン頭部が高さ制限を越えてしまう場合があるために、継ぎ杭の本数が増加するという問題点があった。
【0007】
本発明は、これらの問題点に鑑みなされたものであり、海底に複数本の杭を打設する際に、位置決め作業が容易であるとともに、高さ制限の存在する現場においても継ぎ杭の本数を減らすことが可能であり、油圧ハンマによる杭打ちがスムーズに実行できる杭の打設ガイド及び杭の打設方法を提供することを課題とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】
本発明は、前記課題を解決するために次のように構成した。
請求項1に記載の発明は、水底に複数の杭を打設するための台船に載置される杭の打設ガイドであって、この打設ガイドは前記台船上で平行移動及び回転が自在なフレーム体であり、この打設ガイドの周縁から、水面に臨んで複数の把持機構が延出し、前記把持機構は前記複数の杭を把持し、且つ、前記打設時には杭を案内することを特徴とする杭の打設ガイドである。
【0009】
請求項1に記載の発明によれば、打設ガイドは、台船上に載置される枠状のフレーム体であり、この打設ガイドの周縁の所定位置には、杭を把持するための把持機構が複数個設けられている。これにより、高さ制限があるために、作業現場にて杭を立設できないような場合においても、高さ制限の無い海域で杭を把持機構に把持し、杭を把持したまま台船を作業現場まで曳航することができるので、円滑に杭の打設作業を行うことが可能となる。
【0010】
また、複数の杭を把持したまま、台船上で打設ガイドを平行移動及び回転させることで、把持機構に把持された複数の杭を、相対的な位置関係を保ったまま移動させることができるので、複数の杭について一気に位置決めを完了することができ、杭1本毎に位置決めを行う必要がなくなる。
【0011】
請求項2に記載の発明は、前記把持機構は、前記杭の側面を把持可能な把持パッドと、この把持パッドが突出する劣弧状の一対のアームとからなり、前記一対のアームは前記打設ガイドに回動軸を介して開閉自在に支持され、前記把持パッドは、アームの内周面からの突出量を可変とすることで前記杭の側面を把持することを特徴とする請求項1に記載の杭の打設ガイドである。
【0012】
請求項2に記載の発明によれば、一対の劣弧状のアームは、末端部が回動軸を介して打設ガイドに軸支される。これらのアームは、この回動軸を回転中心として開閉自在であり、アームが開いた状態(開状態)においては、アームの先端間距離が杭の直径よりも拡がるので、アームの間に杭を導入することができる。また、アームが閉じた状態(閉状態)においては、アームの先端間距離が杭の直径よりも狭くなり、アームの間に杭を緩く保持することができる。
【0013】
また、アームからは杭を把持するための把持パッドが杭の側面に向かって突出しており、アームを閉状態とした上で、把持パッドの突出量を変化することで、杭を把持したり離したりすることができる。すなわち、把持パッドの突出量を最大とすることにより杭を把持し、突出量を小さくすることにより杭を解放する。尚、アームの開閉は、アームと打設ガイドとの間に介設された油圧ジャッキ等の伸縮機構によって行われる。
又、把持パットは、油圧シリンダ等で構成されており、油圧シリンダを伸縮することにより把持パッドの突出量を変化させる。
【0014】
請求項3に記載の発明は、前記把持機構は、傾動装置を介して前記打設ガイドに支持されており、前記傾動装置は、傾動軸を介して前記打設ガイドに支持されており、前記傾動装置を、前記傾動軸を中心として傾動することで、前記把持機構を傾斜した状態で保持可能であることを特徴とする請求項2に記載の打設ガイドである。
【0015】
請求項3に記載の発明によれば、把持機構を支持する傾動装置は、傾動軸を介して打設ガイドに軸支されているので、この傾動軸を中心として、傾動装置を傾動させることで、水平状態にある把持機構を傾斜状態にすることができる。
【0016】
傾動装置により傾斜状態とした把持機構に杭を把持させることにより、杭頭やクレーン頭部の高さを、杭を垂直に立設した状態で把持機構に杭を把持するよりも低くすることができる。これにより、高さ制限のある作業現場において、把持機構を傾斜状態として杭を把持した後に、傾動装置を傾動して、把持機構を水平状態とすることで杭を垂直に立設することができる。よって、高さ制限のある作業現場においてその場で杭を立設することができる。
【0017】
請求項4に記載の発明は、前記内周面に、前記閉状態において、前記杭の側面に接触し、前記杭を案内するための案内ローラが設けられていることを特徴とする請求項2又は請求項3に記載の杭の打設ガイドである。
【0018】
請求項4に記載の発明によれば、アームの内周面に、アームが閉じた状態(閉状態)で、杭の側面と接触する案内ローラを設けた。
杭打ちの過程で、杭頭が水面よりも高い位置にあるときに、把持機構は、アームが閉状態となり、把持パッドは突出量が抑えられ、杭を離している状態にある。この状態において、案内ローラは、杭の側面と接触し、杭を案内するので、杭は正しい方向に打ち込まれる。
【0019】
請求項5に記載の発明は、請求項1から請求項4の何れか一項に記載の杭の打設ガイドを用いた杭の打設方法であって、前記傾動装置を傾動させ、前記把持機構を傾斜させる工程と、前記一対のアームを前記開状態として、前記杭を前記一対のアームの間に導入する工程と、前記一対のアームを前記閉状態とし、前記把持パッドの前記突出量を最大とすることで前記杭を把持する工程と、前記傾動装置を傾動させ、前記把持パッドに把持された前記杭を垂直に立設する工程と、前記打設ガイドを前記台船上で平行移動及び回転させることで前記杭の位置決めを行う工程と、前記把持パッドの前記突出量を最小として、杭を開放し、大気中において前記杭を打設する工程と、前記一対のアームを前記開状態として、ハンマを水中に没して杭を打設する工程と、を備えた杭の打設方法である。
【0020】
請求項5に記載の発明によれば、高さ制限のある現場において、把持機構を傾斜させて杭を把持した後に、把持機構を水平として、杭を垂直に立設することができるので、杭頭やクレーンの頭部が高さ制限を越えることなく杭を立設し、杭の打設を実施できる。
【0021】
また、本発明の打設ガイドが、複数の杭を把持可能なことを利用すれば、作業現場外の所定の海域において杭を打設ガイドに把持した後に、この打設ガイドが載置された台船を作業現場に曳航することで、高さ制限のある現場であっても杭の打設を実施できる。
【0022】
また、複数の杭を把持した状態のまま打設ガイドを台船上で平行移動及び回転させて杭打ち位置の微調整を行うため、複数の杭の相対的な位置関係を保持したまま位置決めを行うことが可能となり、1本1本の杭について位置決めを行う必要がなくなる。
【0023】
さらに、水中において杭を打設する際に、アームを開状態とすれば、アーム間の間隔が拡がるので、水中杭打ち用のハンマ(油圧ハンマ)がアームの間を通過する際に、ハンマとアームとが干渉(接触)することなく杭打ちを実施できる。
【0024】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を適宜図面を参照して説明する。
図1,図2を参照して本発明の打設ガイドについて概説する。
本発明の打設ガイド2は、台船1上に載置して用いるものである。打設ガイド2は、台船1の作業面に載置され、作業面と略同形状のフレーム体である内枠2aと、台船1の両側の作業面から、外側(海側)に張り出したフレーム体である外枠2bとが一体に形成されている。
【0025】
杭4を把持するための把持機構3及び把持機構3を傾斜させる傾動装置6は、両側の外枠2bの長手方向に沿って、それぞれ3箇所に等間隔に設けられている。把持機構3は、外枠2bから、外側(海側)に向かって、水面に臨むように設置されている。
【0026】
図1及び図2においては、これら6個の把持機構3は、全て閉じられており杭4は把持機構3により把持されている。
また、打設ガイド2を台船1の作業面上で平行移動及び回転させるために、打設ガイド2の縁部は、油圧ジャッキ7a,7bを介して台船1の作業面と接続されている。
【0027】
台船1には4隅にスパット1aが設けられており、杭打ち時には、これらのスパット1aを海底に接地させ、台船1を所定位置に固定可能となっている。また、台船1の作業面上には、杭4を懸吊して、把持機構3に把持させ、且つ、杭打ち用の各種ハンマを吊下するためのクローラクレーン5が搭載されている。
【0028】
続いて、図3を参照して、打設ガイド2の台船1上での移動について説明する。
杭4を打設する際には、先ず、スパット1aにより台船1を杭打ち位置近傍に固定し、その後に、油圧ジャッキ7a,7bを適宜伸縮して、打設ガイド2を作業面上で平行移動及び回転させることにより、杭打ち位置を微調整して杭4を打設する。
【0029】
図3(a)は打設ガイド2を台船1上で図面左方向に平行移動した様子を示す模式図である。油圧ジャッキ7a,7bを等量収縮させることにより、打設ガイド2全体を図面左方向に移動させている。
【0030】
図3(b)は、打設ガイド2を台船1上で反時計回りに回転させた様子を示す模式図である。油圧ジャッキ7aを収縮させ、油圧ジャッキ7bを伸張させることにより、打設ガイド2を、台船1上で反時計回りに回転させている。
【0031】
このように本発明の打設ガイド2は、油圧ジャッキ7a,7bを適宜伸縮することにより、台船1上で平行移動及び回転を自在に行うことができるので、台船1が杭打ち位置の近傍に固定されていれば、後は、打設ガイド2を台船1上で適宜移動させることにより杭打ち位置を確定することが可能となる。また、前記したように、本発明の打設ガイド2は、相対的な位置関係を保ったまま複数の杭4を把持しており、1本の杭4について位置決めを行えば、自動的に他の杭4の杭打ち位置も確定するので、位置決めに要する時間を短縮できる。
【0032】
続いて、傾動装置6の詳細を図4,図5を参照して説明する。
図4(a)は、杭4を把持した状態における把持機構3及び傾動装置6の正面図であり、図4(b)は、図4(a)の側面図である。
【0033】
傾動装置6は、後記する把持機構3を傾斜させるためのものであり、把持機構3が取り付けられる支持部6aと、この支持部6aを打設ガイド2の外枠2bに軸支する傾動軸6d,6dと、この支持部6aから垂直に立設した柱状の部材である傾動アーム6bと、傾動アーム6bの先端付近と打設ガイド2の内枠2aとの間を接続し、傾動アーム6bを傾動軸6d,6dを軸として回転させる傾動シリンダ6cとからなる。
【0034】
続いて、図5を参照して、傾動装置6の作用について説明する。尚、図5において、仮想線は、傾動装置6により把持機構3を水平に保った状態(水平状態)を示し、実線が傾動装置6により把持機構を傾斜させた状態(傾斜状態)を示している。
傾斜状態では、傾動装置6において、油圧シリンダ等からなる傾動シリンダ6cが伸縮し、傾動アーム6bが傾動軸6d,6dを中心として所定回転して固定されるので、把持機構3は杭4を把持したまま傾斜した状態を保つ。
【0035】
傾斜状態から水平状態への変更は、傾動シリンダ6cを伸張することで行われる。傾動シリンダ6cを伸張することにより、把持機構3は、杭4を把持したまま回転し、杭4が垂直に立設した水平状態となる。
【0036】
このように、本発明の打設ガイド2は、傾斜状態においても、把持機構3が杭4を把持できるので、杭4を傾けた状態で把持機構3にセットし、その後、傾動装置6を稼動して、把持機構3を水平状態とすることで、杭4を垂直に立設することができる。よって、杭4を垂直に立てた状態で把持機構3にセットするよりも、作業中における杭頭(杭4の先端)及びクローラクレーン5の頭部の高さを低く保つことができ、高さ制限のある現場においても、その場で杭4を立設することができる。
【0037】
続いて、把持機構3の詳細を図4を参照して説明する。
図4(a),図4(b)を参照すると、把持機構3は、傾動装置6の支持部6aから延出する基部10と、この基部10の両端に設けられた回動軸11a,11bを回転中心にして、それぞれ回動する第1アーム12a、第2アーム12bと、第1アーム12a及び第2アーム12bにそれぞれ2個ずつ設けられ、杭4の中心方向に向かって突出した把持パッド13と、把持パッド13の設置された位置に対応して、第1アーム12a及び第2アーム12bの内周面に設けられ、第1アーム12a及び第2アーム12bが閉じた状態において杭4の側面と接触して、杭4を案内する案内ローラ15と、第1アーム12aと支持部6aとの間に介設され、第1アーム12aを開閉する油圧ジャッキ14aと、第2アーム12bと支持部6aとの間に介設され第2アーム12bを開閉する油圧ジャッキ14bとからなる。
把持パッド13は、杭4の側面を把持するパッド部13aと、このパッド部13aを支持するとともに、パッド部13aの突出量を変化するための、油圧シリンダ等からなるシリンダ部13bとからなる。
【0038】
続いて、図4,図6,図7を参照して、把持機構3の作用について説明する。図4は、把持機構3が杭4を把持した状態を示している。この状態は、例えば、杭4を把持しての台船1の曳航中や杭打ち位置の位置決め作業中等、杭4の打設を行う前に把持機構3が取る状態である。以下この状態を「把持状態」という。
【0039】
把持状態においては、第1及び第2アーム12a,12bは、両油圧ジャッキ14a,14bが伸張することで、回動軸11a,11bを中心に回動して閉じた状態(閉状態)となる。また、把持パッド13においては、シリンダ部13bの突出量が最大となり、パッド部13aは、杭4の側面に強く押し付けられ、杭4を把持している。
【0040】
把持状態においては、第1及び第2アーム12a,12bの先端間距離は、杭4の直径よりも狭くなっており、杭4が不用意に第1及び第2アーム12a,12bの間から杭4が外れることが防止されている。
【0041】
図6は、第1及び第2アーム12a,12bが閉状態であり、把持パッド13が杭4の側面を離した状態を示している。この状態は、大気中に存在する(杭頭が水中にない)杭4の打設を行っているときに、把持機構3が取る状態である。以下、この状態を「第1次解放状態」と言う。
【0042】
第1次解放状態においては、第1及び第2アーム12a,12bは、両油圧ジャッキ14a,14bが伸張することで、回動軸11a,11bを中心に回動して閉じた状態(閉状態)となる。また、把持パッド13においては、シリンダ部13bの突出量が小さくなり、パッド部13aは、杭4の側面を離し、杭4を解放する。第1次解放状態においては、案内ローラ15が、杭4の側面と接触しており、杭4を正しい打設方向に案内するので、例え、打設を行う海底が傾斜していたとしても、杭4は垂直を保ったまま海底に打設される。
【0043】
図7は、第1及び第2アーム12a,12bが開状態であり、把持パッド13の突出量が最小となった状態を示している。この状態は、杭4を把持機構3にセットする際、又は、杭頭が水中に存在する杭4を油圧ハンマ等で打設する際に把持機構3が取る状態である。以下、この状態を「第2次開放状態」と言う。
【0044】
第2次開放状態においては、第1及び第2アーム12a,12bは、両油圧ジャッキ14a,14bが収縮することで、回動軸11a,11bを中心に回動して開いた(開状態)となる。また、把持パッド13においては、シリンダ部13bの突出量が最小となっている。
【0045】
また、第2次開放状態においては、第1及び第2アーム12a,12bの先端間距離は、杭4の直径よりも大きくなっており、両アーム12a,12bの先端間から、杭4を把持機構3内部に導入し、把持することができる。
さらに、この状態においては、両アーム12a,12bの間隔が拡がっているために、杭4よりも直径の大きな水中杭打ち用の油圧ハンマは、アーム12a,12bと干渉(接触)することなく、アーム12a,12bの間を通過することができ、水中における杭打ちをスムーズに実施できる。
【0046】
続いて図8〜図11を参照して、本発明の杭4の打設方法について説明する。図8、図9は、本発明の杭4の打設方法の流れを示したフローチャートである。尚、これらのフローチャートは、高さ制限のある杭打ち現場における作業を想定したものである。また、図10、図11は、杭4の打設方法の工程図である。
【0047】
杭4の打設方法は、杭4を把持機構3に垂直に把持するか、把持機構3に傾斜して把持するかにより、2つの流れに分かれる。
【0048】
先ず、図8を参照して杭4を垂直に把持する場合から説明する。
始めに、高さ制限の無い仮設ヤードにおいて、把持機構3に所定本数の杭4を把持させる(S1)。すなわち、S1においては、把持機構3を第2次開放状態として、クローラクレーン5等により吊下された杭4を、両アーム12a,12b間に挿入した後に、把持機構3を把持状態とすることで、把持機構3に杭4を把持する。続いて、杭4を把持機構3に把持したまま台船1を打設現場まで曳航する(S2)。
【0049】
図10(a)にはS1及びS2の作業工程図が示されている。図面右側の杭4は把持機構3により把持されている。また、図面左側の杭4は、クローラクレーン5により懸吊され、今まさに把持機構3により把持されようとしている。このようにして全ての杭4が把持機構3により把持されたならば、台船1は仮設ヤードから打設現場へと曳航される。
【0050】
次に、打設現場において、台船1よりスパット1aを海底に降ろし、台船1を打設箇所近傍に固定する(S3)。続いて、台船1上の打設ガイド2を油圧ジャッキ7a,7bにより平行移動及び回転することにより杭打ち位置の微調整を行う(S4)。
【0051】
続いて、クローラクレーン5に懸吊支持されたバイブロハンマにより杭4の上端部を把持する(S5)。そして、把持機構3を把持状態から第1次開放状態へと移行することで、把持パッド13を杭4の側面から離し、杭4を案内ローラ15に案内させながら徐々に水底に下降させる(S6)。杭4が水底に到達したらバイブロハンマを稼動して杭4の打設を行う(S7)。
【0052】
図10(b)にはS3〜S7までの作業工程が示されている。台船1よりスパット1aが水底に降ろされ、台船1が打設箇所近傍に固定されている。図面左側においては、クローラクレーン5に懸吊されたバイブロハンマにより杭4の上端部が把持されている。この状態において、把持機構3は第1次開放状態とされているので、バイブロハンマを下降させると杭4は案内ローラ15に案内されて自重により垂直に水底に向かって下降する。杭4が水底に到達したならば、バイブロハンマによる打設が開始される。図面右側は、バイブロハンマによる杭4の打設がある程度進行した状態を示しており、バイブロハンマが把持機構3の近傍まで下降している。
【0053】
次に、バイブロハンマによる打設が進行し、バイブロハンマが把持機構3近傍まで下降したところで、ハンマチャックを開放してバイブロハンマを取り外し(S8)、水中で打設を行うことができる油圧ハンマに交換する(S9)。続いて、杭4よりも径の大きな油圧ハンマが通過する際に把持機構3と干渉(接触)しないように、把持機構3を第2次開放状態として、アーム12a,12b間の間隔を広げる(S10)。その後、油圧ハンマにより、水面下の所定の設計高さとなるまで杭4を打設して杭打ち作業が終了する(S11,S12)。
【0054】
図10(c)にはS8〜S12までの作業工程が示されている。図10(c)の図面右側において、バイブロハンマは、把持機構3の近傍まで下降していたが、この状態でハンマチャックが開放されバイブロハンマを油圧ハンマへと交換する。交換後の様子を描いたものが図10(c)の図面左側である。
その後、図10(c)の図面右側に示すように油圧ハンマにより水中において杭4の打設が所定の深さまで行われる。
【0055】
その後、油圧ハンマを杭4より切り離して、杭頭の切断、ジャケットの設置及び上部構造物の工事等の後作業が行われる。
【0056】
続いて、図9を参照して杭4を傾斜して把持する場合を説明する。
始めに、S21において、台船1を打設現場に曳航し、台船1よりスパット1aを海底に降ろし、台船1を打設箇所近傍に固定する。続いて、S22において台船1上の打設ガイド2を油圧ジャッキ7a,7bにより平行移動及び回転することにより杭打ち位置の微調整を行う。
【0057】
そして、把持機構3に所定本数の杭4を傾斜して把持する(S23)。すなわち、S23においては、傾動装置6を傾斜状態とし、把持機構3を第2次開放状態とした上で、クローラクレーン5等により、斜めに懸吊された杭4を、両アーム12a,12b間に挿入した後に、把持機構3を把持状態とすることで、杭4を傾斜した状態で把持機構3に把持する。
【0058】
このように、杭4を傾斜した状態で把持させることにより、杭4の把持作業中における杭頭及びクローラクレーン5の頭部の高さを低くすることができるので、高さ制限のある打設現場においてもその場で杭を立設することができる。
所定本数の杭4が傾斜した状態で把持機構3に把持されたならば、傾動装置6を水平状態とすることにより、杭4を垂直に立設する(S24)。
【0059】
図11(a)には、S23及びS24の作業工程図が示されている。図面左側の杭4は、クローラクレーン5により傾斜して懸吊され、そのままの状態で把持機構3により把持されている。図面左側の杭4は、傾動装置6により把持機構3を水平状態とせたことで、垂直に立設している。
S23及びS24の工程が終了すると、作業は図8のS5に移行する。図11(b)には、S5〜S7の作業工程が示されている。図11(c)には、S8〜S12の作業工程が示されている。S5以降の作業については、前記したものと同様であるので、説明を省略する。
【0060】
このように本発明の杭4の打設方法によれば、打設ガイド2の把持機構3が杭4を把持できるので、台船1を、杭4を把持した状態で杭打ち現場まで曳航することができる。よって、高さ制限があり、杭打ち現場において杭4を立設できない場合であっても、高さ制限の無い仮設ヤード等で杭4を立設し、把持機構3に把持した後に杭打ち現場まで曳航できるので、高さ制限のある杭打ち現場における作業を円滑に行うことが可能となる。
【0061】
また、杭4を傾斜した状態で把持させることにより、杭4の把持作業中における杭頭及びクローラクレーン5の頭部の高さを低くすることができるので、高さ制限のある打設現場においても、その場で杭を立設することができる。
【0062】
また、複数の杭4を把持できる打設ガイド2を台船1上で平行移動及び回転させることで杭打ち位置の微調整を行うので、複数の杭4の相対的な位置関係が変化しないので、1本の杭4の位置決めを行えば、その他の杭4の位置が決定され、杭4の杭打ち位置の位置決めに要する時間を短縮することが可能となる。
【0063】
さらに、把持機構3が開閉自在であるので、把持機構3を第2次開放状態とすれば、油圧ハンマが把持機構3を通過する際に引っ掛かることが無い。
【0064】
【発明の効果】
本発明は、次のような顕著な効果を奏する。
本発明の打設ガイドは、高さ制限のない場所で杭を把持し、その後台船を高さ制限のある杭打ち現場に曳航できるので、高さ制限のある現場においても、継ぎ杭の本数を減少することができ、杭打ち作業を円滑に実施できる。また、本発明の打設ガイドは、複数の杭を把持できるので、打設ガイドを移動したとしても複数の杭の相対的位置関係が保たれる。よって、杭打ち位置の微調整時に、1本の杭について位置決めを行えば、他の杭の位置も自動的に決定するので、位置決め作業に要する時間を短縮できる(請求項1)。
【0065】
本発明の打設ガイドは、開閉自在な把持機構を有しているので、把持状態とすることにより、把持パッドで杭を把持できる。また、第1次開放状態とすることにより、案内ローラで杭を案内することができる。さらに、第2次開放状態とすることで、把持機構の側面から杭をセットすることが可能となる。またこの状態(第2次開放状態)においては、把持機構のアーム間隔が広がり、油圧ハンマ等が干渉することがない(請求項2)。
【0066】
本発明の打設ガイドは、把持機構を傾斜状態とすることができるので、杭を把持機構に把持させる際に、杭頭やクレーン頭部の高さを、杭が垂直に立設した状態よりも低くすることができる。これにより、高さ制限のある作業現場において、把持機構を傾斜状態として杭を把持した後に、傾動装置を傾動して、把持機構を水平状態とすることで杭を垂直に立設することができる(請求項3)。
【0067】
本発明の打設ガイドは、アームの内周面に、アームが閉じた状態(閉状態)で、杭の側面と接触する案内ローラを設けたので、大気中にある杭を打設する際に、案内ローラが杭の側面と接触し、杭を案内するので、杭を正しい方向に打ち込むことができる(請求項4)。
【0068】
本発明の杭の打設方法は、杭を傾斜して把持機構に把持することで、高さ制限のある現場で、杭を立設することができるので、継ぎ杭の本数を減らすことが可能となる。また、複数の杭について一度に位置決めを行うので、杭打ち位置の調整に要する時間を短縮できる。さらに、水中において杭を打設する際に、把持機構を第2次開放状態とすれば、ハンマとアームとが干渉(接触)することなく杭打ちを実施できる(請求項5)。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の打設ガイドを備えた台船の側面図である。
【図2】本発明の打設ガイドを備えた台船の正面図である。
【図3】打設ガイドを台船上で平行移動させた状態を示す正面図(a)と、打設ガイドを台船上で回転させた状態を示す正面図(b)である。
【図4】把持状態における把持機構及び傾動装置の正面図(a)であり、(b)は、(a)の側面図である。
【図5】傾動装置の作用を示す側面図である。
【図6】第1次解放状態における把持機構及び傾動装置の正面図(a)であり、(b)は、(a)の断面図である。
【図7】第2次解放状態における把持機構及び傾動装置の正面図(a)であり、(b)は、(a)の断面図である。
【図8】本発明の杭の打設方法の流れを示したフローチャートである。
【図9】本発明の杭の打設方法の流れを示したフローチャートである。
【図10】杭の打設方法の工程図である。
【図11】杭の打設方法の工程図である。
【符号の説明】
1 台船
1a スパット
2 打設ガイド
2a 内枠
2b 外枠
3 把持機構
4 杭
5 クローラクレーン
6 傾動装置
6a 支持部
6b 傾動アーム
6c 傾動シリンダ
6d 傾動軸
7a,7b 油圧ジャッキ
10 支持部
11a,11b 回動軸
12a 第1アーム
12b 第2アーム
13 把持パッド
13a パッド部
13b シリンダ部
14a,14b 油圧ジャッキ
15 案内ローラ[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a driving guide for driving a pile and a method of driving a pile in water construction.
[0002]
[Prior art]
In the civil engineering work on water in a port or the like, an operation of hitting a pile on the seabed is often performed. In the pile driving work on the seabed, an openable pile driving guide is installed on a pile driving boat or a crane ship with a pile driving leader, and driving with a hammer is performed while positioning one by one. Hereinafter, a stakeout ship and a crane ship to which a stakeout guide is attached are referred to as “barges”.
[0003]
When the pile head is located underwater, driving is performed by using a yatco (a temporary joining material between the pile and the hammer) under the hammer, or by using a hydraulic hammer that can operate even in water.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
In the conventional method, a pile driving leader or an opening / closing type pile driving guide for guiding the pile was moved for each barge for each pile, and fine adjustment of the pile driving position was performed. There is a problem that it takes a long time to determine the hitting position.
[0005]
In general, only one pile is installed, and a plurality of piles are installed at a predetermined interval. Therefore, it takes a long time to position the pile driving, which significantly reduces the efficiency of the entire construction. .
Further, in the case of a pile whose pile head is located in the water, since the pile driving position accuracy is particularly required, measures such as installing an underwater guide have been required.
[0006]
In addition, at sites with height restrictions, the number of connecting piles increases because the suspension wire and the crane head may exceed the height limit when inserting the piles into the retractable pile driving guide. There was a problem of doing.
[0007]
The present invention has been made in view of these problems, and when placing a plurality of piles on the seabed, the positioning work is easy, and the number of joint piles can be reduced even at a site where height is limited. It is an object of the present invention to provide a pile driving guide and a method of driving a pile, in which pile driving by a hydraulic hammer can be smoothly performed.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
The present invention is configured as follows in order to solve the above problems.
The invention according to
[0009]
According to the first aspect of the present invention, the driving guide is a frame-shaped frame body mounted on a barge, and a predetermined position on the periphery of the driving guide has a grip for gripping a pile. A plurality of mechanisms are provided. As a result, even when piles cannot be erected at the work site due to height restrictions, the piles can be gripped by the gripping mechanism in sea areas where there is no height restriction, and barges can be operated while holding the piles. Since it can be towed to the site, it is possible to perform the pile driving work smoothly.
[0010]
In addition, by moving and moving the placement guide in parallel on the barge while holding the plurality of piles, the plurality of piles held by the holding mechanism can be moved while maintaining the relative positional relationship. Therefore, positioning can be completed for a plurality of piles at once, and it is not necessary to perform positioning for each pile.
[0011]
According to a second aspect of the present invention, the gripping mechanism includes a gripping pad capable of gripping a side surface of the stake, and a pair of inferior arc-shaped arms from which the gripping pad projects, and the pair of arms are formed by the driving. 2. The gripping pad is supported by a guide via a rotating shaft so as to be openable and closable, and the gripping pad grips a side surface of the pile by making a protrusion amount from an inner peripheral surface of an arm variable. It is a setting guide of the described pile.
[0012]
According to the second aspect of the invention, the pair of inferiorly arcuate arms have their distal ends pivotally supported by the driving guide via the pivot shaft. These arms are openable and closable about this rotation axis as a center of rotation. When the arms are open (open state), the distance between the ends of the arms is larger than the diameter of the piles. Can be introduced. When the arm is closed (closed state), the distance between the ends of the arm is smaller than the diameter of the pile, and the pile can be loosely held between the arms.
[0013]
A grip pad for gripping the pile protrudes from the arm toward the side of the pile.After closing the arm, the pile is gripped or released by changing the amount of protrusion of the grip pad. Or you can. That is, the pile is gripped by maximizing the protrusion amount of the grip pad, and released by reducing the protrusion amount. The opening and closing of the arm is performed by a telescopic mechanism such as a hydraulic jack interposed between the arm and the driving guide.
The gripping pad is formed of a hydraulic cylinder or the like, and changes the amount of protrusion of the gripping pad by expanding and contracting the hydraulic cylinder.
[0014]
The invention according to
[0015]
According to the third aspect of the present invention, since the tilting device that supports the gripping mechanism is supported by the driving guide via the tilting shaft, the tilting device can be tilted about the tilting shaft. The holding mechanism in the horizontal state can be inclined.
[0016]
The height of the pile head and the crane head can be made lower than that when the pile is held vertically by holding the pile by the gripping mechanism that has been tilted by the tilting device. it can. Thereby, in a work site with a height limitation, after holding the pile with the gripping mechanism in an inclined state, the tilting device is tilted, and the pile is vertically erected by setting the gripping mechanism in a horizontal state. . Therefore, the pile can be erected on the work site where the height is limited.
[0017]
The invention according to
[0018]
According to the fourth aspect of the present invention, the guide roller that is in contact with the side surface of the pile when the arm is closed (closed state) is provided on the inner peripheral surface of the arm.
In the pile driving process, when the pile head is at a position higher than the water surface, the gripping mechanism is in a state in which the arm is closed, the gripping pad has a reduced amount of protrusion, and the pile is separated. In this state, the guide roller contacts the side surface of the pile and guides the pile, so that the pile is driven in the correct direction.
[0019]
According to a fifth aspect of the present invention, there is provided a method of driving a pile using the pile driving guide according to any one of the first to fourth aspects, wherein the tilting device is tilted and the gripping is performed. Inclining a mechanism, bringing the pair of arms into the open state, introducing the pile between the pair of arms, bringing the pair of arms into the closed state, and setting the amount of protrusion of the grip pad to Step of gripping the pile by maximizing, tilting the tilting device, vertically erecting the pile gripped by the gripping pad, and translating the driving guide on the barge and A step of positioning the pile by rotating, minimizing the amount of protrusion of the gripping pad, opening the pile, and placing the pile in air, and setting the pair of arms to the open state. Submerge the hammer in the water and strike the pile A step of a striking 設方 method of piles having a.
[0020]
According to the invention as set forth in
[0021]
Further, if the driving guide of the present invention utilizes the fact that a plurality of piles can be gripped, the driving guide is placed after the pile is gripped by the driving guide in a predetermined sea area outside the work site. By towing the barge to the work site, piles can be driven even at sites where the height is limited.
[0022]
In addition, since the driving guide is translated and rotated on the barge while finely adjusting the pile driving position while holding the plural piles, positioning is performed while maintaining the relative positional relationship of the plural piles. This makes it unnecessary to perform positioning for each pile.
[0023]
Furthermore, if the arms are opened when placing a pile underwater, the distance between the arms is increased, so that when the underwater pile driving hammer (hydraulic hammer) passes between the arms, the hammer and the hammer are disengaged. Pile driving can be performed without interference (contact) with the arm.
[0024]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings as appropriate.
The driving guide of the present invention will be outlined with reference to FIGS.
The casting
[0025]
The
[0026]
In FIGS. 1 and 2, these six
Further, in order to translate and rotate the driving
[0027]
[0028]
Next, with reference to FIG. 3, the movement of the casting
When driving the
[0029]
FIG. 3A is a schematic view showing a state in which the
[0030]
FIG. 3B is a schematic view showing a state where the casting
[0031]
As described above, the casting
[0032]
Next, details of the
FIG. 4A is a front view of the
[0033]
The
[0034]
Next, the operation of the
In the tilting state, in the
[0035]
The change from the inclined state to the horizontal state is performed by extending the
[0036]
As described above, the driving
[0037]
Subsequently, details of the
Referring to FIGS. 4A and 4B, the
The
[0038]
Subsequently, the operation of the
[0039]
In the gripping state, the first and
[0040]
In the gripping state, the distance between the tips of the first and
[0041]
FIG. 6 shows a state in which the first and
[0042]
In the primary release state, the first and
[0043]
FIG. 7 shows a state in which the first and
[0044]
In the secondary open state, the first and
[0045]
In the secondary open state, the distance between the distal ends of the first and
Further, in this state, since the distance between the
[0046]
Next, a method of driving the
[0047]
The method of placing the
[0048]
First, a case where the
First, a predetermined number of
[0049]
FIG. 10A shows a work process diagram of S1 and S2. The
[0050]
Next, at the casting site, the
[0051]
Subsequently, the upper end of the
[0052]
FIG. 10B shows the operation steps S3 to S7. The
[0053]
Next, when the driving by the vibratory hammer advances and the vibratory hammer descends to the vicinity of the
[0054]
FIG. 10C shows the operation steps from S8 to S12. On the right side of the drawing of FIG. 10C, the vibratory hammer has descended to the vicinity of the
Thereafter, as shown on the right side of the drawing in FIG. 10C, the
[0055]
Thereafter, the hydraulic hammer is separated from the
[0056]
Next, a case in which the
First, in S21, the
[0057]
Then, a predetermined number of the
[0058]
As described above, by holding the
When a predetermined number of
[0059]
FIG. 11A shows a work process diagram of S23 and S24. The
When the steps of S23 and S24 are completed, the operation shifts to S5 in FIG. FIG. 11B shows the operation steps S5 to S7. FIG. 11C shows the operation steps of S8 to S12. The operations after S5 are the same as those described above, and a description thereof will be omitted.
[0060]
As described above, according to the method of driving the
[0061]
Also, by holding the
[0062]
Further, fine adjustment of the pile driving position is performed by moving and rotating the driving
[0063]
Furthermore, since the
[0064]
【The invention's effect】
The present invention has the following remarkable effects.
The driving guide according to the present invention can hold a pile at a place where the height is not limited, and then tow the barge to a pile driving site where the height is restricted. Can be reduced, and the pile driving operation can be performed smoothly. Further, since the driving guide of the present invention can hold a plurality of piles, the relative positional relationship between the plurality of piles is maintained even if the driving guide is moved. Therefore, if the positioning of one pile is performed at the time of fine adjustment of the pile driving position, the position of the other pile is automatically determined, so that the time required for the positioning operation can be reduced (claim 1).
[0065]
Since the placing guide of the present invention has a gripping mechanism that can be opened and closed, the pile can be gripped by the gripping pad by setting the gripping state. Further, by setting the primary open state, the pile can be guided by the guide roller. Further, by setting the secondary open state, the pile can be set from the side surface of the gripping mechanism. Further, in this state (secondary open state), the arm interval of the gripping mechanism is widened, and there is no interference by the hydraulic hammer or the like (claim 2).
[0066]
Since the placing guide of the present invention can hold the gripping mechanism in an inclined state, when the pile is gripped by the gripping mechanism, the height of the pile head or the crane head is set higher than the state in which the pile is erected vertically. Can also be lower. Thereby, in a work site with a height limitation, after holding the pile with the gripping mechanism in an inclined state, the tilting device is tilted, and the pile is vertically erected by setting the gripping mechanism in a horizontal state. (Claim 3).
[0067]
The driving guide according to the present invention is provided with a guide roller on the inner peripheral surface of the arm when the arm is closed (closed state) and in contact with the side surface of the pile. Since the guide roller comes into contact with the side surface of the pile and guides the pile, the pile can be driven in the correct direction (claim 4).
[0068]
The pile driving method of the present invention can reduce the number of joint piles because the pile can be erected at a site with a limited height by tilting and holding the pile by the gripping mechanism. It becomes. In addition, since positioning is performed for a plurality of piles at once, the time required for adjusting the pile driving position can be reduced. Further, when the pile is driven in the water, if the gripping mechanism is set to the second open state, the pile can be driven without interference (contact) between the hammer and the arm (claim 5).
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a side view of a barge provided with a casting guide according to the present invention.
FIG. 2 is a front view of a barge provided with the casting guide of the present invention.
FIGS. 3A and 3B are a front view showing a state in which the casting guide is translated on the barge and a front view showing a state in which the casting guide is rotated on the barge.
4A is a front view of a gripping mechanism and a tilting device in a gripping state, and FIG. 4B is a side view of FIG.
FIG. 5 is a side view showing the operation of the tilting device.
FIGS. 6A and 6B are front views of the gripping mechanism and the tilting device in a primary release state, and FIG. 6B is a cross-sectional view of FIG.
FIGS. 7A and 7B are front views of the gripping mechanism and the tilting device in a secondary release state, and FIG. 7B is a cross-sectional view of FIG.
FIG. 8 is a flowchart showing a flow of a method for driving a pile according to the present invention.
FIG. 9 is a flowchart showing a flow of a method of driving a pile according to the present invention.
FIG. 10 is a process chart of a method for driving a pile.
FIG. 11 is a process chart of a method for driving a pile.
[Explanation of symbols]
1 barge
1a Spat
2 Casting guide
2a Inner frame
2b Outer frame
3 gripping mechanism
4 piles
5 Crawler crane
6 Tilt device
6a Support
6b Tilt arm
6c tilt cylinder
6d tilt axis
7a, 7b hydraulic jack
10 Support
11a, 11b Rotating shaft
12a First arm
12b Second arm
13 Grip pad
13a Pad part
13b Cylinder part
14a, 14b hydraulic jack
15 Guide roller
Claims (5)
この打設ガイドの周縁から、水面に臨んで複数の把持機構が延出し、前記把持機構は前記複数の杭を把持し、且つ、前記打設時には杭を案内することを特徴とする杭の打設ガイド。A pile driving guide mounted on a barge for driving a plurality of piles on the water floor, wherein the driving guide is a frame body that can be freely translated and rotated on the barge,
A plurality of gripping mechanisms extend from the periphery of the driving guide toward the water surface, the gripping mechanism grips the plurality of piles, and guides the piles at the time of the driving. Installation guide.
前記一対のアームは前記打設ガイドに回動軸を介して開閉自在に支持され、
前記把持パッドは、アームの内周面からの突出量を可変とすることで前記杭の側面を把持することを特徴とする請求項1に記載の杭の打設ガイド。The gripping mechanism includes a gripping pad capable of gripping a side surface of the pile, and a pair of inferior arc-shaped arms from which the gripping pad projects,
The pair of arms are supported by the driving guide so as to be openable and closable via a rotating shaft,
2. The pile driving guide according to claim 1, wherein the grip pad grips a side surface of the pile by making an amount of protrusion from an inner peripheral surface of an arm variable. 3.
前記傾動装置は、傾動軸を介して前記打設ガイドに支持されており、前記傾動装置を、前記傾動軸を中心として傾動することで、前記把持機構を傾斜した状態で保持可能であることを特徴とする請求項2に記載の打設ガイド。The gripping mechanism is supported by the driving guide via a tilting device,
The tilting device is supported by the driving guide via a tilting axis, and by tilting the tilting device about the tilting axis, the gripping mechanism can be held in an inclined state. The driving guide according to claim 2, characterized in that:
前記傾動装置を傾動させ、前記把持機構を傾斜させる工程と、
前記一対のアームを前記開状態として、前記杭を前記一対のアームの間に導入する工程と、
前記一対のアームを前記閉状態とし、前記把持パッドの前記突出量を最大とすることで前記杭を把持する工程と、
前記傾動装置を傾動させ、前記把持パッドに把持された前記杭を垂直に立設する工程と、
前記打設ガイドを前記台船上で平行移動及び回転させることで前記杭の位置決めを行う工程と、
前記把持パッドの前記突出量を最小として、杭を開放し、大気中において前記杭を打設する工程と、
前記一対のアームを前記開状態として、ハンマを水中に没して杭を打設する工程と、
を備えた杭の打設方法。A pile driving method using the pile driving guide according to claim 3,
Tilting the tilting device, and tilting the gripping mechanism;
Bringing the pair of arms into the open state and introducing the pile between the pair of arms;
Holding the pair of arms in the closed state and gripping the pile by maximizing the protrusion amount of the gripping pad;
Tilting the tilting device, vertically erecting the pile gripped by the gripping pad,
Positioning the pile by translating and rotating the driving guide on the barge,
Minimizing the amount of protrusion of the gripping pad, opening the pile, and placing the pile in the air,
Leaving the pair of arms in the open state, submerging the hammer in water and driving a pile,
Pile driving method with
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JP2989572B2 (en) | Slant pile driving device |
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