JP2013174055A - Underwater obstacle crushing device and underwater obstacle crushing method - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an underwater obstacle crushing device that can cope with a large-depth construction that it is difficult even for a rock crushing rod fall type crushing device and an underwater back hoe with a breaker to cope with.SOLUTION: An underwater obstacle crushing device is a device based upon a ground improvement ship having multiple casing pipes connected. The crushing device includes a work ship 12, a stood leader mast 14, a casing pipe 16 elevated and lowered along the leader mast 14, a vibrohammer 18 fixed to a head portion of the casing pipe, a crushing member 3 fixed to the tip of the casing pipe, a winch 21 elevating and lowering the casing pipe, and a pipe keeper portion 23 supporting the case pipe from sideway. With this invention, an underwater obstacle can be crushed in a pinpoint manner even during large-depth construction that it is difficult even for a rock crushing rod fall type crushing device and an underwater back hoe with a breaker to cope with. Depth control cannot be performed by a crushing rod fall method etc., but can be performed with this invention.

Description

本発明は、水中に没したケーソンや防波堤などの水中障害物を破砕する装置及び方法に関するものであり、具体的には、SCP船やSD船などの地盤改良船が装備するケーシングパイプ先端に破砕部材を取り付けて水中障害物を破砕するための装置及び方法に関する発明である。   The present invention relates to an apparatus and method for crushing underwater obstacles such as caissons and breakwaters submerged in water, and more specifically, crushing at the tip of a casing pipe equipped in a ground improvement ship such as an SCP ship or an SD ship. It is invention regarding the apparatus and method for attaching a member and crushing an underwater obstacle.

平成23年3月11日の東北地方太平洋沖地震で発生した津波の影響で、港湾部では防波堤が破壊され、ケーソンなどの多くの大型構造物が転倒し、これらの多くが今日においても水面下に没したままとなっている。なかでも、津波の影響で押し流され水面下に没した転倒ケーソンや防波堤は、そのまま放置しておくと船舶の航行に障害となるため、これらの水中障害物を直ちに撤去し航路を確保することが緊急の課題となっている。   Due to the tsunami generated by the 2011 off the Pacific coast of Tohoku Earthquake, the breakwater was destroyed at the port and many large structures such as caissons were overturned. Is still dead. In particular, falling caissons and breakwaters swept away under the surface of the water due to the tsunami will obstruct the vessel's navigation if left as they are. It is an urgent issue.

また、津波の来襲に備えて、被災地の港湾に新たなケーソンを設置し防波堤を構築するためにも、マウンドから滑動転落したケーソンや転倒したケーソンなどの水中障害物を早急に撤去する必要がある。   In addition, in preparation for the tsunami attack, it is necessary to quickly remove underwater obstacles such as a fallen caisson and a fallen caisson from the mound in order to install a new caisson and construct a breakwater in the harbor in the affected area. is there.

さらに、今後も我が国に発生することが想定される大規模津波に備え、転倒ケーソンなどの水中障害物が生じた場合でも、これらを低コストで迅速に撤去できる新たな災害復旧手段を早急に確立しておく必要もある。   Furthermore, in preparation for large-scale tsunamis that are expected to occur in Japan in the future, even if underwater obstacles such as fallen caissons occur, new disaster recovery means that can quickly remove them at low cost will be established. It is also necessary to keep it.

水中障害物を撤去する際の破砕手段としては、砕岩棒落下式の破砕装置や、ブレーカを具備した水中バックホウで水中障害物を破砕する手法が提案されている。しかしながら、砕岩棒落下式の破砕装置では、落下途中で潮流の影響を受けるため、破砕対象をピンポイントで破砕することが困難である。また、水中を落下する過程で砕岩棒の落下エネルギーが減衰するため、大深度の施工に対応できないといった問題がある。さらに、ブレーカを具備する水中バックホウを用いる場合でも、大深度の施工に対応できないといった問題がある。   As a crushing means for removing the underwater obstacle, a method of crushing the underwater obstacle with a crushing rod dropping type crushing device or an underwater backhoe equipped with a breaker has been proposed. However, in the crushed rock dropping type crushing device, it is difficult to crush the crushing object at a pinpoint because it is affected by the tidal current during the fall. In addition, there is a problem that the falling energy of the crushed rock is attenuated in the process of falling in water, so that it cannot cope with construction at a deep depth. Furthermore, even when an underwater backhoe equipped with a breaker is used, there is a problem that it cannot cope with construction at a large depth.

上述した問題点に鑑み、本発明の目的は、砕岩棒落下式の破砕装置やブレーカ付き水中バックホウでは対応困難な大深度の施工でも対応できる水中障害物破砕装置及び水中障害物破砕方法を提供することにある。   In view of the above-described problems, an object of the present invention is to provide an underwater obstacle crushing apparatus and an underwater obstacle crushing method that can cope with construction at a depth that is difficult to handle with a crushing rod dropping type crushing apparatus or an underwater backhoe with a breaker. There is.

上記目的は、作業船に立設されたリーダーマストと、前記リーダーマストに沿って昇降自在に設けられたケーシングパイプと、前記ケーシングパイプの先端側に固設され、水中障害物を破砕するための破砕部材と、前記ケーシングパイプの頭部側に固設され、前記破砕部材に打撃力を与えるためのバイブロハンマーと、を有する水中障害物破砕装置によって達成される。前記バイブロハンマーは、電動式であってもよく、また油圧式であってもよい。   The above-described object is achieved by a leader mast erected on a work ship, a casing pipe provided so as to be movable up and down along the leader mast, This is achieved by an underwater obstacle crushing device having a crushing member and a vibro hammer fixed to the head side of the casing pipe and applying a striking force to the crushing member. The vibro hammer may be electric or hydraulic.

また上記目的は、バイブロハンマーを備えたケーシングパイプと、該パイプ昇降用のリーダーマストとを具備する地盤改良船を用いて、水中障害物を破砕する方法であって、ケーシングパイプの先端に、水中障害物を破砕するための破砕部材を取り付け、ケーシングパイプを降下させて、その先端の破砕部材を水中障害物に突き当て、バイブロハンマーによる打撃力で前記水中障害物を打撃破砕する、ことによって達成される。   The above object is also a method for crushing underwater obstacles using a ground improvement ship having a casing pipe equipped with a vibro hammer and a leader mast for raising and lowering the pipe. Achieved by attaching a crushing member to crush the obstacle, lowering the casing pipe, hitting the crushing member at the tip of the crushing member against the underwater obstacle, and hitting and crushing the underwater obstacle with a striking force by a vibro hammer Is done.

また上記目的は、地盤改良船のケーシングパイプの先端に取り付けられる破砕部材によって達成される。   Moreover, the said objective is achieved by the crushing member attached to the front-end | tip of the casing pipe of a ground improvement ship.

本発明の実施に必要なリーダーマスト・ケーシングパイプ・バイブロハンマーは、SCP船やSD船などの地盤改良船であれば通常備わっている基本装備である。したがって、既存の地盤改良船のケーシングパイプに破砕部材を取り付けるだけで、地盤改良船を水中障害物破砕装置に改造することができ、また、破砕部材を取り外せば、本来の用途である地盤改良工を実施することもできる。
よって、本発明によれば、破砕専用船を新たに設計建造する場合と比較して、遥かに低コストで且つ簡単に水中障害物破砕装置を製造できる。
また、今まで地盤改良の実施にしか利用できなかった作業船が、単にケーシングパイプ先端に破砕部材を取り付けるだけで水中障害物破砕にも利用できるようになるので、既存の地盤改良船の用途が広がり、その利用価値を大幅に高めることができる。
また、既存の地盤改良船のケーシングパイプ先端に破砕部材を取り付けるだけという極めて簡易な構造なので、大規模津波によるケーソンの転倒などが生じた場合でも、低コストで迅速な対応が可能になり、早期の港湾整備及び災害復旧に貢献できる。
The leader mast, casing pipe, and vibro hammer required for carrying out the present invention are basic equipment that is usually provided for ground improvement ships such as SCP ships and SD ships. Therefore, simply by attaching a crushing member to the casing pipe of an existing ground improvement ship, the ground improvement ship can be remodeled into an underwater obstacle crushing device. Can also be implemented.
Therefore, according to the present invention, it is possible to manufacture the underwater obstacle crushing apparatus at a much lower cost and more easily than when a new crushing ship is newly designed and built.
In addition, work vessels that could only be used for ground improvement until now can be used to crush underwater obstacles by simply attaching a crushing member to the tip of the casing pipe. It can spread and greatly enhance its utility value.
In addition, the extremely simple structure of simply attaching a crushing member to the tip of the casing pipe of an existing ground improvement ship makes it possible to respond promptly at a low cost even when a caisson falls due to a large-scale tsunami. Can contribute to the improvement and disaster recovery.

なお、地盤改良船を砕岩棒落下方式の破砕に利用することも検討されたが、地盤改良船のウインチをこの方式で利用するためには、砕岩棒の着地に合わせてワイヤーの繰り出しを停める必要がある。すなわち、専用のウインチが必要となり、既存の地盤改良船のウインチで対応することができない。これに対し本発明では、そのような砕岩棒落下方式を採用していないので、既存の地盤改良船のウインチをそのまま利用でき、地盤改良船を低コストで水中障害物破砕装置に改造できるといったメリットがある。   In addition, it was also considered to use the ground improvement ship for crushing the rock breaking rod drop method, but in order to use the winch of the ground improvement ship with this method, it is necessary to stop the feeding of the wire according to the landing of the rock breaking rod. There is. That is, a dedicated winch is required, and it cannot be handled by the winch of an existing ground improvement ship. On the other hand, in the present invention, since such a rock breaking rod dropping method is not adopted, the winch of the existing ground improvement ship can be used as it is, and the ground improvement ship can be modified to an underwater obstacle crushing apparatus at low cost. There is.

また本発明によれば、破砕部材はケーシングパイプ先端に固設され、また、このケーシングパイプは作業船上のリーダーマストに連結されている。したがって、破砕作業中に潮流の影響を受けても、破砕部材は流されることなく、破砕対象を確実に打撃破砕できる。   According to the present invention, the crushing member is fixed to the tip of the casing pipe, and the casing pipe is connected to the leader mast on the work ship. Therefore, even if the crushing operation is affected by the tidal current, the crushing member can be reliably hit and crushed without the crushing member being washed away.

また、本発明の破砕装置のベースとなる地盤改良船には、通常、ケーシングパイプを側方から支えるパイプキーパー部が備わっている。すなわち、ケーシングパイプは、少なくとも、リーダーマストへの連結部とパイプキーパー部の2点(上下方向の2点)で側方支持されるので、ケーシングパイプを鉛直に又はそれに近い状態に維持できる。よって、ケーシングパイプ先端が破砕対象ポイントの真上にくるように船位を合わせるだけで、破砕部材を対象物にピンポイントで突き当てることができる。また、潜水士による位置合わせなどの潜水補助作業が不要である。   Moreover, the ground improvement ship used as the base of the crushing apparatus of this invention is normally equipped with the pipe keeper part which supports a casing pipe from the side. That is, the casing pipe is laterally supported at least at two points (two points in the vertical direction) of the connecting portion to the leader mast and the pipe keeper portion, so that the casing pipe can be maintained vertically or close to it. Therefore, the crushing member can be abutted against the object at a pinpoint only by adjusting the ship position so that the tip of the casing pipe is directly above the crushing object point. In addition, there is no need for diving assistance work such as alignment by divers.

また、上記のようにケーシングパイプを2点で側方支持する結果、潮流の影響を受けた場合でもケーシングパイプの振れを抑制して、破砕対象の所定部位にピンポイントで突き当てることができる。   Moreover, as a result of supporting the casing pipe laterally at two points as described above, even if the casing pipe is affected by the tidal current, the casing pipe can be prevented from swinging and can be pinned against a predetermined portion to be crushed.

また、SCP船やSD船などの地盤改良船は、ケーシングパイプを複数装備しているので、大サイズの水中障害物、例えば転倒ケーソンを破砕する場合でも、対象物の複数ポイントを同時進行で破砕して急速施工で撤去することができる。   In addition, ground improvement ships such as SCP ships and SD ships are equipped with multiple casing pipes, so even when crushing large underwater obstacles, such as fallen caissons, crush multiple points of the object at the same time. And can be removed by rapid construction.

また、SCP船やSD船などの地盤改良船は60m程度のケーシングパイプが装備可能で、しかも、このケーシングパイプに対し別の延設用ケーシングパイプを継ぎ足すことも可能であるので、砕岩棒落下式の破砕装置やブレーカ付き水中バックホウでは対応困難な大深度の施工でも、本発明の装置であれば、水中障害物をピンポイントで確実に破砕できる。   In addition, ground improvement ships such as SCP ships and SD ships can be equipped with a casing pipe of about 60m, and another casing pipe can be added to this casing pipe. Even under large-scale construction that is difficult to handle with an underwater backhoe with a breaker of the type and a breaker, the device of the present invention can reliably crush underwater obstacles at a pinpoint.

また、砕岩棒落下式の破砕装置を用いる場合には深度の管理が不可能であるが、本発明によれば、たとえば-20mまでの破砕といったような破砕深度管理が可能である。   In addition, when using a crushing rod dropping type crushing device, it is impossible to manage the depth, but according to the present invention, crushing depth management such as crushing up to -20 m is possible.

また、地盤改良船のケーシングパイプ頭部に装備されたバイブロハンマーは、施工時に常に水面より上にあって浸水することがない。このようにバイブロハンマー自体が浸水することがないので、該バイブロハンマーに対して防水対策を施す必要がなく、また、浸水に起因する故障がなくなるので、バイブロハンマーに関してメンテナンスフリーになるといった効果がある。   Moreover, the vibro hammer installed in the casing pipe head of the ground improvement ship is always above the water surface during construction and does not flood. As described above, the vibro hammer itself is not submerged, so that it is not necessary to take a waterproof measure for the vibro hammer, and there is no trouble caused by the submergence. .

また本発明では、施工時にバイブロハンマーが水没しないので、油圧式ハンマーは勿論のこと、電動式ハンマーを用いることもできる。また、仮に油圧式バイブロハンマーを用いる場合であっても、施工時にハンマーが水没しないので、ハンマーからの油漏れによる環境汚染を招くことがない。   In the present invention, since the vibro hammer is not submerged during construction, not only a hydraulic hammer but also an electric hammer can be used. Even if a hydraulic vibro hammer is used, the hammer is not submerged during construction, so environmental pollution due to oil leakage from the hammer does not occur.

また本発明では、作業船側のバイブロハンマーの打撃力を、ケーシングパイプを介してその先端の破砕部材へ伝搬させるようになっている。これにより、砕岩棒などを水中落下させる方式と比較して、破砕用エネルギーの減衰が少ないといったメリットがある。   Moreover, in this invention, the striking force of the vibro hammer by the side of a work ship is propagated to the crushing member of the front-end | tip via a casing pipe. As a result, there is a merit that the crushing energy is less attenuated compared to the method of dropping a crushed rock rod underwater.

また、本発明で利用する破砕部材については、形状の異なる複数種を用意し(例えばチゼルやブレードの数・形状・サイズなどが異なる複数種を用意し)、それぞれを着脱可能・交換可能なアタッチメントとして構成してもよい。これにより、破砕対象の性状や状況に応じて、対象物の破砕に最も適した破砕部材を選択することができる。   In addition, for the crushing member used in the present invention, a plurality of types having different shapes are prepared (for example, a plurality of types having different numbers, shapes, sizes, etc. of chisels and blades are prepared), and each can be attached / detached / replaceable You may comprise as. Thereby, the crushing member most suitable for crushing a target object can be selected according to the property and situation of crushing object.

本発明の水中障害物破砕装置を示す側面図である。It is a side view which shows the underwater obstacle crushing apparatus of this invention. 本発明の水中障害物破砕装置を示す平面図である。It is a top view which shows the underwater obstacle crushing apparatus of this invention. 本発明の水中障害物破砕装置を示す正面図である。It is a front view which shows the underwater obstacle crushing apparatus of this invention. 頭部にバイブロハンマーを備え、先端に破砕部材を装着したケーシングパイプを示す正面図である。It is a front view which shows the casing pipe which equipped with the vibro hammer in the head and equipped with the crushing member in the front-end | tip. 破砕部材を示す片側断面図と、a−a線に沿った断面図である。It is the one side sectional view showing a crushing member, and a sectional view along an aa line. 水中障害物である転倒ケーソンを破砕する際の施工手順を例示する図である。It is a figure which illustrates the construction procedure at the time of crushing the fallen caisson which is an underwater obstacle. 破砕部材の変形例を示す片側断面図と、b−b線に沿った断面図である。They are the one-side sectional view which shows the modification of a crushing member, and sectional drawing along the bb line. 破砕部材の変形例を示す片側断面図と、c−c線に沿った断面図である。It is the one side sectional view which shows the modification of a crushing member, and sectional drawing along a cc line. 破砕部材の変形例を示す片側断面図と、d−d線に沿った断面図である。It is the one side sectional view which shows the modification of a crushing member, and sectional drawing along the dd line.

以下、地盤改良船の一例としてSCP船(サンドコンパクションパイル船)を挙げて、本発明の具体的実施形態について説明する。
なお、本発明で利用可能な地盤改良船はSCP船に限定されず、リーダーマスト・ケーシングパイプ・バイブロハンマーを備えた他の地盤改良船、例えばSD船(サンドドレーン船)を用いることも可能である。
Hereinafter, an SCP ship (sand compaction pile ship) will be cited as an example of a ground improvement ship, and a specific embodiment of the present invention will be described.
The ground improvement ship that can be used in the present invention is not limited to the SCP ship, and other ground improvement ships equipped with a leader mast, casing pipe, and vibro hammer, for example, an SD ship (sand drain ship) can be used. is there.

(水中障害物破砕装置)
はじめに、図1〜図3に基づいて、水中障害物破砕装置の概略構成を説明する。
(Underwater obstacle crusher)
First, based on FIGS. 1-3, schematic structure of an underwater obstacle crushing apparatus is demonstrated.

本発明の水中障害物破砕装置1は、地盤改良船であるSCP船をベースとする装置である。この水中障害物破砕装置1は、破砕部材3を具備する点を除いて、SCP工の実施に用いる一般的なSCP船とほぼ同様の構成を有している。   The underwater obstacle crushing apparatus 1 of the present invention is an apparatus based on an SCP ship which is a ground improvement ship. This underwater obstacle crushing apparatus 1 has substantially the same configuration as that of a general SCP ship used for the implementation of the SCP method, except that the crushing member 3 is provided.

水中障害物破砕装置1はSCP船をベースとする装置であり、この破砕装置は、台船からなる作業船12と、該作業船に立設された複数本のリーダーマスト14と、各リーダーマストに沿って昇降自在に設けられたケーシングパイプ16と、該ケーシングパイプの頭部側に固設された電動式バイブロハンマー18と、ケーシングパイプの先端側に固設された破砕部材3と、ケーシングパイプを昇降動させるためのウインチ21と、昇降動するケーシングパイプを側方から支えるパイプキーパー部23と、作業船を破砕ポイント上に移動・セットするためのGPS式位置決めシステム(図示せず)を有している。   The underwater obstacle crushing apparatus 1 is an apparatus based on an SCP ship, and this crushing apparatus includes a work ship 12 composed of a carriage, a plurality of leader masts 14 erected on the work ship, and each leader mast. A casing pipe 16 that can be moved up and down along the electric motor, an electric vibrator hammer 18 fixed on the head side of the casing pipe, a crushing member 3 fixed on the front end side of the casing pipe, and the casing pipe A winch 21 for lifting and lowering a pipe, a pipe keeper 23 for supporting a casing pipe that moves up and down from the side, and a GPS positioning system (not shown) for moving and setting a work ship on a crushing point doing.

リーダーマスト14は作業船上に立設されており、ケーシングパイプ16を鉛直方向の上下にガイドする役割を担っている。   The leader mast 14 is erected on the work boat and plays a role of guiding the casing pipe 16 up and down in the vertical direction.

鋼管からなるケーシングパイプ16は、図1に示すように、リーダーマスト14に沿って昇降可能なガイドクランプ15を介して、リーダーマスト14に連結されている。このケーシングパイプ16は、SCP工法では、地盤内にパイル材を送り込む役割を担っている。本発明の水中障害物破砕方法では主として、その先端に取り付けた破砕部材3を水中破砕対象に突き当てるとともに、バイブロハンマー18の打撃力を破砕部材3に伝える役割を担っている。このケーシングパイプ16には、例えば本願出願人の先願発明(特開2006-214235号)の手法で、別のケーシングパイプを継ぎ足すことができる。   As shown in FIG. 1, the casing pipe 16 made of a steel pipe is connected to the leader mast 14 via a guide clamp 15 that can be moved up and down along the leader mast 14. The casing pipe 16 plays a role of feeding a pile material into the ground in the SCP method. In the underwater obstacle crushing method of the present invention, the crushing member 3 attached to the tip of the underwater obstacle crushes mainly abuts on the underwater crushing object and plays a role of transmitting the striking force of the vibro hammer 18 to the crushing member 3. For example, another casing pipe can be added to the casing pipe 16 by the technique of the applicant's prior application (Japanese Patent Laid-Open No. 2006-214235).

バイブロハンマー18は電動式振動機であって、ケーシングパイプ16の頭部にボルトで固定されている。SCP工法ではバイブロハンマー18を振動させてケーシングパイプ16を地盤に貫入させる役割を担う。本発明の水中障害物破砕方法では、破砕用の打撃力をケーシングパイプ先端の破砕部材3に与える役割を担う。このバイブロハンマー18は、施工中常に水面上にあり、ケーシングパイプ16を最下部まで降下させた場合でも水没することはない。なお、本実施形態では一例として電動式のハンマーを用いているが、本発明で利用可能なバイブロハンマーはこれに限定されず、油圧式のハンマーであってもよい。   The vibro hammer 18 is an electric vibrator and is fixed to the head of the casing pipe 16 with bolts. In the SCP method, the vibro hammer 18 is vibrated to cause the casing pipe 16 to penetrate into the ground. In the underwater obstacle crushing method of the present invention, the crushing impact force is applied to the crushing member 3 at the tip of the casing pipe. The vibro hammer 18 is always on the water surface during construction, and will not be submerged even when the casing pipe 16 is lowered to the lowest position. In the present embodiment, an electric hammer is used as an example. However, a vibro hammer usable in the present invention is not limited to this, and a hydraulic hammer may be used.

ウインチ21は作業船12上に固設されている。このウインチ21から繰り出されるワイヤロープは、ケーシングパイプ頭部に固設されたバイブロハンマー18に連結されている。SCP工法では、改良対象地盤へケーシングパイプを撒き下げ、また、地盤に貫入させたケーシングパイプを引き抜く役割を担っている。本発明の水中障害物破砕方法では、破砕部材3を先端に備えたケーシングパイプ16を破砕対象へ向けて降下させる役割と、引き上げる役割を担う。   The winch 21 is fixed on the work boat 12. The wire rope fed out from the winch 21 is connected to a vibro hammer 18 fixed to the casing pipe head. In the SCP method, the casing pipe is lowered to the ground to be improved, and the casing pipe penetrated into the ground is taken out. In the underwater obstacle crushing method of the present invention, the casing pipe 16 having the crushing member 3 at the tip thereof is lowered and lifted toward the crushing target.

パイプキーパー部23は、図2に示すように、作業船12の船首側に形成された凹部24に設けられている。このパイプキーパー部23は海面に通ずる挿通孔25を有しており、該挿通孔を介してケーシングパイプ16の昇降が行われる。パイプキーパー部23は、SCP工法では、ケーシングパイプを側方から支えて鉛直精度を確保する役割を担っている。本発明の水中障害物破砕方法では、破砕部材3を破砕目標に突き当てている際に、ケーシングパイプを側方から支える役割を担っている。   As shown in FIG. 2, the pipe keeper portion 23 is provided in a recess 24 formed on the bow side of the work boat 12. The pipe keeper 23 has an insertion hole 25 that communicates with the sea surface, and the casing pipe 16 is raised and lowered through the insertion hole. In the SCP method, the pipe keeper portion 23 plays a role of supporting the casing pipe from the side to ensure vertical accuracy. In the underwater obstacle crushing method of the present invention, when the crushing member 3 is abutted against the crushing target, it plays a role of supporting the casing pipe from the side.

なお、パイプキーパー部23にゴムタイヤやゴムローラーなどのパイプ振止手段を設け、該パイプ振止手段をケーシングパイプ周面に対し近接配置し、施工中におけるケーシングパイプ16の振止を行うようにしてもよい。例えば、四方からケーシングパイプ周面を囲むように、複数のゴムタイヤをパイプキーパー部23に設けてもよい。或いは、ケーシングパイプ周面に接する2以上のゴムローラーをパイプキーパー部23に設けてもよい。これにより、施工中におけるケーシングパイプ16の振れをより一層抑制でき、ケーシングパイプ先端の破砕部材3を、継続してピンポイントで破砕対象に対し突き当てることができる。   The pipe keeper portion 23 is provided with pipe damaging means such as a rubber tire or a rubber roller, and the pipe damming means is disposed close to the casing pipe peripheral surface so as to dampen the casing pipe 16 during construction. Also good. For example, a plurality of rubber tires may be provided in the pipe keeper portion 23 so as to surround the casing pipe peripheral surface from four directions. Alternatively, two or more rubber rollers in contact with the casing pipe peripheral surface may be provided in the pipe keeper portion 23. Thereby, the shake of the casing pipe 16 during construction can be further suppressed, and the crushing member 3 at the tip of the casing pipe can be continuously abutted against the object to be crushed pinpoint.

また、本実施形態では、図3に示すようにケーシングパイプを3連装した地盤改良船を代表例として図示しているが、本発明の構成はこれに限定されず、2連装または4連装以上の地盤改良船を利用することも可能である。   Further, in this embodiment, as shown in FIG. 3, a ground improvement ship having three casing pipes is shown as a representative example. However, the configuration of the present invention is not limited to this, and two or four or more series are installed. It is also possible to use a ground improvement ship.

また、破砕対象の深度が深い場合には、ケーシングパイプ16に別のケーシングパイプを継ぎ足すことも可能である。   Further, when the depth of the object to be crushed is deep, another casing pipe can be added to the casing pipe 16.

(破砕部材)
次に、図4及び図5に基づいて、ケーシングパイプ16の先端に取り付ける破砕部材3の構成を説明する。
図4は、頭部にバイブロハンマー18を備え、先端に破砕部材3を装着したケーシングパイプ16を示す正面図である。
図5は、破砕部材3を示す片側断面図と、そのa−a線に沿った断面図である。
(Crushing member)
Next, based on FIG.4 and FIG.5, the structure of the crushing member 3 attached to the front-end | tip of the casing pipe 16 is demonstrated.
FIG. 4 is a front view showing the casing pipe 16 having the vibro hammer 18 at the head and the crushing member 3 attached to the tip.
FIG. 5 is a half sectional view showing the crushing member 3 and a sectional view taken along the line aa.

破砕部材3は、図5に示すように、ケーシングパイプの先端に固定される円筒部31と、円筒部31の先端に固設された四本のロッド状チゼル34と、チゼル補強用の十字リブ36を有している。   As shown in FIG. 5, the crushing member 3 includes a cylindrical portion 31 fixed to the tip of the casing pipe, four rod-shaped chizels 34 fixed to the tip of the cylindrical portion 31, and a cross rib for reinforcing the chisel. 36.

図5に示す破砕部材の円筒部31は、図4に示すようにケーシングパイプの先端面に突き合せた状態で該ケーシングパイプに固定される。固定手段は特に限定されず、例えばボルトや溶接などで固定することができる。ケーシングパイプ16に対する破砕部材3の着脱容易性を重視する場合にはボルトで固定し、取付強度を重視する場合には溶接で固定する。   As shown in FIG. 4, the cylindrical portion 31 of the crushing member shown in FIG. 5 is fixed to the casing pipe in a state of being in contact with the front end surface of the casing pipe. The fixing means is not particularly limited, and can be fixed by, for example, bolts or welding. When importance is attached to the detachability of the crushing member 3 with respect to the casing pipe 16, the bolt is fixed with a bolt, and when importance is attached to the mounting strength, it is fixed with welding.

十字リブ36は、図5(B)に示すように十字状になるように構成されている。この十字リブ36は、一部が円筒部31の内壁に溶接されており、円筒部31の下端から突出する部分の側部には、チゼル34が溶接されている。   The cross rib 36 is configured to have a cross shape as shown in FIG. A part of the cross rib 36 is welded to the inner wall of the cylindrical portion 31, and a chisel 34 is welded to the side portion of the portion protruding from the lower end of the cylindrical portion 31.

四本のチゼル34は、円頭部31の下端に等間隔で突設されている。各チゼル34の周面は、円筒部31から突出した十字リブ36の側面に溶接されており、また各チゼル34の頭部は、円筒部31の下端に溶接されている。さらに、各チゼル34は、先端面が一文字状になるように形成された尖鋭な先端部を有している。   The four chisels 34 protrude from the lower end of the circular head 31 at equal intervals. The circumferential surface of each chisel 34 is welded to the side surface of the cross rib 36 projecting from the cylindrical portion 31, and the head of each chisel 34 is welded to the lower end of the cylindrical portion 31. Further, each chisel 34 has a sharp tip portion formed so that the tip surface has a single letter shape.

(水中障害物破砕方法)
次に、水中障害物の具体例として水中に没した転倒ケーソンを挙げ、上述した装置を用いた水中障害物の破砕方法について説明する。
(Underwater obstacle crushing method)
Next, a fallen caisson submerged in water will be cited as a specific example of the underwater obstacle, and a method for crushing the underwater obstacle using the above-described apparatus will be described.

大規模の津波が発生した場合、港湾部ではケーソンなどの多くの構造物が転倒し、これらの多くが海底に没することになる。海底で横たわっている転倒ケーソンなどの大型構造物は、そのまま放置しておくと船舶の航行に障害となるため、直ちに撤去し航路を確保する必要がある。このような転倒ケーソンを破砕、撤去する際の施工手順は次のとおりである。   When a large-scale tsunami occurs, many structures such as caissons fall over in the harbor, and many of them fall into the seabed. Large structures such as a fallen caisson lying on the sea floor will hinder the navigation of the ship if left unattended, so it is necessary to remove them immediately to secure the route. The construction procedure for crushing and removing such a fallen caisson is as follows.

1. 事前準備
水中破砕目標であるケーソンの大きさ・形状・転倒状況などを考慮して、1回の破砕層厚(1回の破砕工程で破砕すべき厚み)を決定する。なお、ケーソンの破砕作業は、薄層破砕の繰り返しにより行う。すなわち、図6(A)(B)に示すようにケーソンを深度に応じて複数層に分け、1層ずつの破砕を繰り返すことによって行われる。
1. Advance preparation Considering the size, shape, and tipping situation of the caisson, which is the target for underwater crushing, determine the crushing layer thickness (thickness to be crushed in one crushing process). The caisson crushing operation is performed by repeating thin layer crushing. That is, as shown in FIGS. 6A and 6B, the caisson is divided into a plurality of layers according to the depth, and the crushing of each layer is repeated.

また破砕開始の前には、図5に示す破砕部材3を、図4に示すようにケーシングパイプ16の先端に取り付ける。この工程では、破砕部材3の円筒部31の上端をケーシングパイプ16の下端に突き合せ、両者を溶接により又はボルトで固定する。   Before crushing is started, the crushing member 3 shown in FIG. 5 is attached to the tip of the casing pipe 16 as shown in FIG. In this step, the upper end of the cylindrical portion 31 of the crushing member 3 is butted against the lower end of the casing pipe 16, and both are fixed by welding or bolts.

2. ケーソンの薄層破砕
作業船に装備されたGPS位置決めシステムを用いて、作業船を破砕地点に移動、セットする。
2. Caisson's thin layer crushing Use the GPS positioning system on the work ship to move and set the work ship to the crushing point.

次に、ケーシングパイプ16を撒き下げ、その先端の破砕部材3を破砕ポイントに近づける。このとき、船位を微調整し、所定の破砕ポイントの真上に破砕部材3が来るように位置決めする。   Next, the casing pipe 16 is rolled down, and the crushing member 3 at the tip thereof is brought close to the crushing point. At this time, the ship position is finely adjusted, and the crushing member 3 is positioned so as to come directly above a predetermined crushing point.

図6(A)に示すように破砕部材3が破砕予定層の上端深度の手前に達したら、バイブロハンマー18を作動させる。続いて、ケーシングパイプ16を低速で撒き下げて、その先端の破砕部材3をケーソンの破砕予定層に突き当てる。水面より上にあるバイブロハンマー18の打撃力は、ケーシングパイプ16を介して水中の破砕部材3へ伝搬し、該打撃力によるケーソンの破砕が開始される。   As shown in FIG. 6 (A), when the crushing member 3 reaches a depth before the upper end depth of the planned crushing layer, the vibro hammer 18 is operated. Subsequently, the casing pipe 16 is rolled down at a low speed, and the crushing member 3 at the tip of the casing pipe 16 is abutted against the caisson planned crushing layer. The striking force of the vibro hammer 18 above the water surface propagates to the underwater crushing member 3 through the casing pipe 16, and crushing of the caisson is started by the striking force.

打撃破砕を行っている間、ケーシングパイプ16は、リーダーマストに連結したガイドクランプとパイプキーパー部の2点(上下方向の2点)で側方から支えられている。したがって、ケーシングパイプ16を傾斜させることなくほぼ鉛直状態に維持できるので、破砕作業中においてケーシングパイプ16が打撃反力を受けても、位置ずれを起こすことがない。よって、上記のとおり側方から2点支持することで、破砕対象に対してピンポイントで継続して打撃力を加えることができる。   During the impact crushing, the casing pipe 16 is supported from the side by two points (two points in the vertical direction) of the guide clamp and the pipe keeper portion connected to the leader mast. Therefore, since the casing pipe 16 can be maintained in a substantially vertical state without being inclined, even if the casing pipe 16 is subjected to a striking reaction force during the crushing operation, no positional deviation occurs. Therefore, by supporting two points from the side as described above, a striking force can be continuously applied to the object to be crushed pinpoint.

破砕を進めて、1層分の破砕予定深度の下端に到達したら、ケーシングパイプ16を撒き上げるとともに、バイブロハンマー18を停止する。続いて、同じ破砕層の他の破砕ポイントに作業船を移動する。   When the crushing is advanced and the lower end of the expected crushing depth for one layer is reached, the casing pipe 16 is rolled up and the vibro hammer 18 is stopped. Subsequently, the work ship is moved to another crushing point of the same crushing layer.

上記手順を繰り返して、1層分の破砕を完了する。   The above procedure is repeated to complete the crushing for one layer.

3. 1層分のがれき撤去
グラブ浚渫船により、破砕したがれきを撤去する。
3. Debris removal for one layer The crushed debris is removed with a grab dredger.

4. 1層分の仕上り確認
深浅測量により、1層分の撤去の仕上りを確認する。
4). Confirmation of the finish of one layer Confirm the finish of removal of one layer by depth survey.

5. 薄層破砕と撤去の繰り返し
上記2〜4の手順を繰り返して、図6に示す計画撤去深度までケーソンを破砕撤去する。
5. Repeating thin layer crushing and removal Repeat steps 2-4 above to crush and remove caisson to the planned removal depth shown in FIG.

なお、本実施形態では、ケーソンからなる水中障害物を部分的に撤去、すなわち、計画撤去深度より上の部分を撤去する場合について説明したが、水中障害物の全体を破砕して撤去することも可能である。   In this embodiment, the case where the underwater obstacle made of caisson is partially removed, that is, the part above the planned removal depth is explained, but the whole underwater obstacle may be crushed and removed. Is possible.

上述した本発明によれば、砕岩棒落下式の破砕装置やブレーカ付き水中バックホウで対応困難な大深度の施工であっても、潮流の影響を受けることなく水中障害物をピンポイントで破砕できる。また、作業船に装備されたケーシングパイプを使って破砕部材を対象物に突き当てるので、破砕深度管理が可能である。   According to the present invention described above, an underwater obstacle can be crushed pinpointly without being affected by a tidal current even in a large-depth construction that is difficult to handle with a crushing rod dropping type crushing device or an underwater backhoe with a breaker. In addition, the crushing depth can be managed because the crushing member is abutted against the object using the casing pipe equipped on the work boat.

(変形例)
上述した実施形態は本発明の実施態様の一例であって、本発明の技術的範囲には種々の変形例が含まれる。
(Modification)
The above-described embodiment is an example of an embodiment of the present invention, and various modifications are included in the technical scope of the present invention.

例えば、本発明の用途は、必ずしも転倒ケーソンの破砕に限定されず、例えば海底にある岩盤の破砕に利用することも可能である。   For example, the application of the present invention is not necessarily limited to crushing a fallen caisson, and can be used, for example, for crushing a bedrock on the seabed.

また、本発明で利用する破砕部材は、図5に示すような形態に限定されない。
例えば、図7に示すように、十字リブに代えて、これを長くした十字ブレード41を備えるようにしてもよい。
また図8に示すように、複数本のチゼル及び十字リブに代えて、破砕手段として一枚刃状のブレード42を備え、その補強部材としてリブ43を備えるようにしてもよい。
また図9に示すように、複数本のチゼル及び十字リブに代えて、破砕手段として1本の大型チゼル45を備え、その補強部材としてリブ46を備えるようにしてもよい。
Moreover, the crushing member utilized by this invention is not limited to a form as shown in FIG.
For example, as shown in FIG. 7, instead of the cross rib, a cross blade 41 having a longer shape may be provided.
Further, as shown in FIG. 8, instead of a plurality of chisels and cross ribs, a single blade blade 42 may be provided as a crushing means, and a rib 43 may be provided as a reinforcing member.
Further, as shown in FIG. 9, instead of a plurality of chisels and cross ribs, one large chisel 45 may be provided as a crushing means, and ribs 46 may be provided as reinforcing members.

1 水中障害物破砕装置
3 破砕部材
12 作業船(台船)
14 リーダーマスト
15 ガイドクランプ
16 ケーシングパイプ
18 バイブロハンマー
21 ウインチ
23 パイプキーパー部
24 凹部
25 挿通孔
31 円筒部(軸部)
34 チゼル(ロッド)
36 十字リブ
41 十字ブレード
42 ブレード(一枚刃)
43 リブ
45 チゼル
46 リブ
1 Underwater obstacle crushing device 3 Crushing member 12 Work ship (truck)
14 Leader mast 15 Guide clamp 16 Casing pipe 18 Vibro hammer 21 Winch 23 Pipe keeper part 24 Recess 25 Insertion hole 31 Cylindrical part (shaft part)
34 Chisel (Rod)
36 Cross rib 41 Cross blade 42 Blade (single blade)
43 Rib 45 Chisel 46 Rib

Claims (3)

作業船に立設されたリーダーマストと、
前記リーダーマストに沿って昇降自在に設けられたケーシングパイプと、
前記ケーシングパイプの先端側に固設され、水中障害物を破砕するための破砕部材と、
前記ケーシングパイプの頭部側に固設され、前記破砕部材に打撃力を与えるためのバイブロハンマーと、を有することを特徴とする水中障害物破砕装置。
A leader mast erected on the work boat,
A casing pipe provided so as to be movable up and down along the leader mast;
A crushing member fixed to the tip side of the casing pipe, for crushing underwater obstacles,
An underwater obstacle crushing device, comprising: a vibro hammer fixed to a head portion side of the casing pipe and imparting a striking force to the crushing member.
バイブロハンマーを備えたケーシングパイプと、該パイプ昇降用のリーダーマストとを具備する地盤改良船を用いて、水中障害物を破砕する方法であって、
ケーシングパイプの先端に、水中障害物を破砕するための破砕部材を取り付け、
ケーシングパイプを降下させて、その先端の破砕部材を水中障害物に突き当て、
バイブロハンマーによる打撃力で前記水中障害物を打撃破砕する、ことを特徴とする水中障害物破砕方法。
A method of crushing an underwater obstacle using a ground improvement ship comprising a casing pipe with a vibro hammer and a leader mast for raising and lowering the pipe,
Attach a crushing member to crush underwater obstacles at the tip of the casing pipe,
Lower the casing pipe and hit the crushing member at the tip of the casing pipe against an underwater obstacle.
An underwater obstacle crushing method, characterized by hitting and crushing the underwater obstacle with a striking force of a vibro hammer.
請求項2に記載の方法で用いられ、ケーシングパイプの先端に取り付けられる破砕部材。   The crushing member used by the method of Claim 2 and attached to the front-end | tip of a casing pipe.
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