JP2015187360A

JP2015187360A - 濁水拡散抑制装置及び濁水拡散抑制方法

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Publication number: JP2015187360A
Application number: JP2014065166A
Authority: JP
Inventors: 健太郎垣内; Kentaro Kakiuchi; 知広苅山; Tomohiro Kariyama
Original assignee: Penta Ocean Construction Co Ltd
Current assignee: Penta Ocean Construction Co Ltd
Priority date: 2014-03-27
Filing date: 2014-03-27
Publication date: 2015-10-29
Anticipated expiration: 2034-03-27
Also published as: JP6294122B2

Abstract

【課題】水中での杭の打設に伴って発生する濁水の拡散を、より小型且つ簡易な構成で抑制すること。
【解決手段】作業者は、クレーン３１の主巻用ワイヤ３３を繰り出して導杭２の下端を水底３５に着底させてから、補巻用ワイヤ３２を繰り出して濁水拡散抑制装置１を導杭２に沿って自由落下させる。これにより、濁水拡散抑制装置１は、開口部１０３及び中空部に導杭２が通されてその頂部が水没した状態で、打設箇所における導杭２の水底に接する部分を覆うような位置に配置されることになる。導杭２の打設に伴って、打設箇所における導杭２の水底に接する部分付近から濁水が発生するが、その濁水は濁水拡散抑制装置１の中空部内に留まる。弾性部材１０４により開口部１０３の縁と導杭２との隙間は小さくなっているから、濁水拡散抑制装置１から漏れ出る濁水の量も相当に抑制される。
【選択図】図１

Description

本発明は、水中での杭打設時に発生する濁水の拡散を抑制する技術に関する。

水中での土木工事に伴って発生する濁水の拡散を防ぐ技術として、垂下型の汚濁防止膜が知られている。その一例を示すと、浮体である矩形の枠によって施工箇所を囲うように汚濁防止膜が吊り下げられる。汚濁防止膜には、錘としてチェーンが取り付けられており、このチェーンが水流による外力に抵抗して汚濁防止膜の姿勢変化を抑制する（特許文献１，２参照）。

特開２０１０−１２１３４４号公報特開２００４−６８２６８号公報

ところが、垂下型の汚濁防止膜は、工事箇所の周囲に渡って水面から水底近くまでを囲うような大規模な設備であるため、工期やコストが増える。特に本杭打設のための導枠を構成する導杭を打設する場合には、このような工期やコストの事情から、一般的には汚濁防止膜は設けられていない。

また、例えば杭の先端に取り付けたノズルから高圧水を噴射しながらその杭を打設する工法の場合、杭の内部に溜まった水が杭の外周と地盤との隙間から排出される。汚濁防止膜に錘りとしてチェーンが取り付けられていたとしても、このときの強い水流によって汚濁防止膜の下端がめくり上がり、汚濁防止膜の外側へ濁水が流出するおそれがある。

そこで、本発明は、水中での杭の打設に伴って発生する濁水の拡散を、より小型且つ簡易な構成で抑制することのできる技術を提供する。

本発明は、水底に打設される杭が通る開口部が頂部に設けられ、前記開口部及び当該開口部に連なる中空部に杭が通されて前記頂部が水没した状態で、前記杭の水底に接する部分を覆う濁水拡散抑制装置を提供する。

上記の構成において、前記開口部は、水底に打設された状態の前記杭の水平方向の断面に応じた形状であり、前記記開口部の縁と前記杭との間に介在する弾性部材を備えていてもよい。

上記の構成において、互いに開閉可能に連結された第１の部材と第２の部材を備え、前記第１の部材及び前記第２の部材が開かれると前記開口部及び前記中空部が開放され、前記第１の部材及び前記第２の部材が閉じられると前記開口部及び前記中空部が閉じられるようにしてもよい。

また、本発明は、上記の濁水拡散抑制装置を杭に取り付けるステップと、前記濁水拡散抑制装置が取り付けられた杭の下端を水底に着底させるステップと、前記濁水拡散抑制装置を前記杭に沿って水底に落下させるステップと、前記杭を打設するステップと、打設完了後に前記濁水拡散抑制装置を前記杭から取り外すステップとを備える濁水拡散抑制方法を提供する。

本発明によれば、水中での杭の打設に伴って発生する濁水の拡散を、より小型且つ簡易な構成で抑制することができる。

濁水拡散抑制装置の（ａ）正面図、（ｂ）背面図、（ｃ）左側面図、（ｄ）右側面図、（ｅ）平面図、（ｆ）底面図。濁水拡散抑制装置を導杭に取り付けた状態の斜視図。濁水拡散抑制装置を用いた作業手順を示す模式図。濁水拡散抑制装置を用いた作業手順を示す模式図。

本発明を実施するための形態の一例について説明する。図１は、濁水の拡散を抑制する装置（以下、濁水拡散抑制装置１という。）の（ａ）正面図、（ｂ）背面図、（ｃ）左側面図、（ｄ）右側面図、（ｅ）平面図、（ｆ）底面図である。（ｄ）右側面図は、（ａ）正面図における矢印ｄ方向から見たときの図であり、（ｃ）左側面図は、（ａ）正面図における矢印ｃ方向から見たときの図であり、（ｅ）平面図は、（ａ）正面図における矢印ｅ方向から見たときの図であり、（ｆ）底面図は、（ａ）正面図における矢印ｆ方向から見たときの図である。図２は、濁水拡散抑制装置１を導杭２に取り付けた状態の斜視図である。導杭２は、本杭打設のための導枠を構成する杭であり、例えば海や河川などの水底に対して打設される。本実施形態において、導杭２はいわゆるＨ形鋼である。濁水拡散抑制装置１は、導杭２の打設時に発生する濁水の拡散を抑制する。

濁水拡散抑制装置１の主な構成要素は、構造体１０ａ，１０ｂからなる筐体１０と、構造体１０ａ，１０ｂを開閉自在に連結したヒンジ２０ａ及び構造体１０ａ，１０ｂを互いに閉じた状態で固定する固定具２０ｂからなる開閉機構である。構造体１０ａ，１０ｂは、中空の円筒状の部材をその軸方向に半割りした形状の部材である。構造体１０ａは本発明に係る第１の部材の一例であり、構造体１０ｂは本発明に係る第２の部材の一例である

構造体１０ａ，１０ｂはそれぞれ、濁水拡散抑制装置１の側部を覆う側壁部１０１と、濁水拡散抑制装置１の頂部を覆う頂面部１０２とを備えている。筐体１０の底面部分は覆われておらず開放されている。濁水拡散抑制装置１の頂部に相当する頂面部１０２には、構造体１０ａ，１０ｂが開閉機構によって閉じられたときに、導杭２の水平方向の断面形状に応じた形状の開口部１０３が設けられている。この開口部１０３は筐体１０の中空部に連なっており、図２に示すように、濁水拡散抑制装置１を導杭２に取り付けた状態では、導杭２が開口部１０３及び筐体１０の中空部に通されている。構造体１０ａ，１０ｂが開かれると開口部１０３及び中空部が開放され、構造体１０ａ，１０ｂが閉じられると開口部１０３及び中空部が閉じられる。なお、筐体１０の底面部分は開放されているため、（ｆ）底面図においては筐体１０の頂面部１０２がその裏側から見えた状態になっている。

さらに開口部１０３の縁の部分には、その縁と導杭２との間に介在する弾性部材１０４（例えばゴムや樹脂）が設けられている。弾性部材１０４には、導杭２の水平方向の断面形状に応じた形状の切れ込み（図１における点線）が設けられており、この切れ込みに導杭２が通される。この弾性部材１０４により、導杭２が開口部１０３に通されたときに開口部１０３の縁と導杭２との隙間が小さくなる。

構造体１０ａ，１０ｂには、複数の（図では４つ）のワイヤ連結部１０５が設けられている。このワイヤ連結部１０５に、クレーンの補巻用ワイヤが連結される。一方、クレーンの主巻用ワイヤには、バイブロハンマなどの打設／引抜装置を介して導杭２が連結される。濁水拡散抑制装置１は、着底した状態で筐体１０の頂部が水没するように構成されている。つまり、筐体１０の高さは、濁水拡散抑制装置１の利用が予定される場所の水深よりも小さい。また、濁水拡散抑制装置１は金属製であることが望ましい。

次に、図３,４を参照しながら、濁水拡散抑制装置１を用いた導杭２の打設手順について説明する。
＜第１ステップ＞
図３（ａ）に示すように、起重機船３０に搭載されたクレーン３１の補巻用ワイヤ３２は濁水拡散抑制装置１に連結され、主巻用ワイヤ３３はバイブロハンマ３４を介して導杭２に連結される。導杭２がクレーン３１に吊り下げられて、起重機船３０の甲板上にほぼ垂直に立てられた状態にさせられ、この状態で作業者により濁水拡散抑制装置１が導杭２に取り付けられる。具体的には開閉機構により構造体１０ａ，１０ｂが開かれた状態で導杭２がこれらの間に挟まれ、開閉機構により閉じられる。これにより、導杭２が開口部１０３及び筐体１０の中空部に通された状態になる。

＜第２ステップ＞
図３（ｂ）に示すように、クレーン３１で濁水拡散抑制装置１及び導杭２を吊り下げた状態で、クレーン３１を旋回させて導杭２の打設場所の真上に濁水拡散抑制装置１及び導杭２を移動させる。このときクレーン３１の補巻用ワイヤ３２の繰り出し量は、濁水拡散抑制装置１が導杭２の下端から抜けない程度の長さである。つまり、導杭２が濁水拡散抑制装置１に通された状態で維持される。

＜第３ステップ＞
図４（ａ）に示すように、作業者は、クレーン３１の主巻用ワイヤ３３を繰り出して導杭２の下端を水底３５に着底させてから、補巻用ワイヤ３２を繰り出して濁水拡散抑制装置１を導杭２に沿って自由落下させる。これにより、濁水拡散抑制装置１は、開口部１０３及び中空部に導杭２が通されてその頂部が水没した状態で、打設箇所における導杭２の水底に接する部分を覆うような位置に配置されることになる。

＜第４ステップ＞
作業者はバイブロハンマ３４により導杭２を打設する。導杭２の打設に伴って、打設箇所における導杭２の水底に接する部分付近から濁水が発生するが、その濁水は濁水拡散抑制装置１の中空部内に留まる。弾性部材１０４により開口部１０３の縁と導杭２との隙間は小さくなっているから、濁水拡散抑制装置１から漏れ出る濁水の量も相当に抑制される。

＜第５ステップ＞
図４（ｂ）に示すように、導杭２の打設が完了したならば、作業者は、補巻用ワイヤ３２により濁水拡散抑制装置１を水面よりも上に引き上げる。そして、起重機船３０とは別の作業船３６に乗船している作業者が、導杭２から濁水拡散抑制装置１を取り外す。具体的には、作業者は、濁水拡散抑制装置１の開閉機構により構造体１０ａ，１０ｂを開した状態にさせ、導杭２から取り外す。

本実施形態によれば、発生した濁水が濁水拡散抑制装置１の中空部に留まるから、濁水が濁水拡散抑制装置１の外部に拡散することを抑制することができる。弾性部材１０４により開口部１０３の縁と導杭２との隙間が小さくなっているから、濁水拡散抑制装置１から漏れ出る濁水の量はいっそう抑制されることになる。

本実施形態では、導杭２の打設に濁水拡散抑制装置１を適用した例であったが、本杭の打設に濁水拡散抑制装置１を適用してもよい。特に、杭の先端に取り付けたノズルから高圧水を噴射しながら杭を打設する工法の場合、従来は、杭の内部に溜まった水が杭の外周と水底との隙間から排出され、この水流によって濁水が発生し且つ広く拡散していた。これに対し、本実施形態に係る濁水拡散抑制装置１を適用すれば、この杭の外周と水底との隙間だけを、水没する程度の小型且つ簡易な構成の濁水拡散抑制装置１で覆うから、濁水の拡散を効果的に抑制することが可能となる。しかも、濁水の拡散を抑制する効果は、汚濁防止膜の頂部が水面の上まで達している構成と同等である。

また、濁水拡散抑制装置１を開閉可能な構造としているから、杭に対する濁水拡散抑制装置１の取り付けや取り外しも容易である。さらに、濁水拡散抑制装置１は金属製であるからその質量によって位置安定性が確保され、例えば水流により濁水拡散抑制装置１が浮き上げるなどの事態も生じにくい。

なお、構造体１０ａ，１０ｂが開閉機構により閉じられたときの形状は、円筒状に限らず、どのような形状であってもよい。
杭の形状も任意である。開口部１０３は、水底に打設された状態の杭の水平方向の断面に応じた形状であればよい。また、弾性部材１０４の切れ込みも、水底に打設された状態の杭の水平方向の断面に応じた形状であればよい。
また、杭の先端に取り付けたノズルから高圧水を噴射しながら杭を打設する工法の場合、濁水拡散抑制装置１の構造体１０ａ，１０ｂにフィルタを備え、このフィルタを介して濁水拡散抑制装置１の外部に水流を逃すようにしてもよい。このフィルタは、例えば、植物の繊維で編まれており、濁水中の土の粒子を吸着することにより濁水を濾過する。

１濁水拡散抑制装置、２導杭、１０ａ，１０ｂ構造体、１０筐体、２０ａヒンジ２０ｂ固定具、１０１側壁部、１０２頂面部、１０３開口部、１０４弾性部材、１０５ワイヤ連結部。

Claims

水底に打設される杭が通る開口部が頂部に設けられ、
前記開口部及び当該開口部に連なる中空部に杭が通されて前記頂部が水没した状態で、前記杭の水底に接する部分を覆う濁水拡散抑制装置。
前記開口部は、水底に打設された状態の前記杭の水平方向の断面に応じた形状であり、
前記開口部の縁と前記杭との間に介在する弾性部材を備える請求項１記載の濁水拡散抑制装置。
互いに開閉可能に連結された第１の部材と第２の部材を備え、
前記第１の部材及び前記第２の部材が開かれると前記開口部及び前記中空部が開放され、
前記第１の部材及び前記第２の部材が閉じられると前記開口部及び前記中空部が閉じられる請求項１または２に記載の濁水拡散抑制装置。
請求項１〜３のいずれか１項に記載の濁水拡散抑制装置を杭に取り付けるステップと、
前記濁水拡散抑制装置が取り付けられた杭の下端を水底に着底させるステップと、
前記濁水拡散抑制装置を前記杭に沿って水底に落下させるステップと、
前記杭を打設するステップと、
打設完了後に前記濁水拡散抑制装置を前記杭から取り外すステップと
を備える濁水拡散抑制方法。