JP2521236B2 - 海底に杭を打設する杭打装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は海底の決められた位置に
正確に杭を打設する装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】現在使用されている杭打装置は、杭打作
業船に搭載したクレーンに、ハンマーと杭とを一緒に装
着し、杭打作業船を移動させながら杭を打設位置に移動
させ、打設位置の微調整はクレーンの旋回とクレーンブ
ームを起伏させながら打設位置への芯出しをしている。
この装置は、波浪で杭打作業船が動揺して、打設位置へ
の芯出しに正確性を欠く。杭打作業船が動揺すると、長
いクレーンブームが揺動し、ワイヤーを介してこれに吊
り下げられた杭がゆらゆらと揺れ動くからである。とく
に、海底に打設する杭は、約８０メートルもあるものが
少なくなく、長い杭が揺れ動いて正確に芯出しすること
が極めて難しい。さらにまた芯出し作業に長時間を要す
る欠点もある。

【０００３】本発明者はこの欠点を解決するために、図
１に示す装置を開発した（実開平４−３０１８５号公
報）。この装置は、クレーン１の回転台２に伸縮ブーム
を連結している。伸縮ブーム３の先端には杭の掴み装置
を設けている。伸縮ブーム３は、先端の掴み装置で杭４
の途中を保持し、杭４をクレーン１の回転台２に連結す
ることができる。この装置は、杭４の途中をクレーン１
に連結するので、杭打作業船５が波で動揺しても杭４が
ゆらゆらと揺れ動くのを少なくできる。本発明者等は実
際にこの装置を製作して、杭４を海底に打設した。しか
しながら、この装置はそれほど能率よく、また正確に芯
出しし杭４を打設できなかった。それは、杭４の芯出し
する微調整をクレーン１と伸縮ブーム３とですることが
理由である。この装置は、伸縮ブーム３を伸縮させて杭
４のＹ方向の微調整はできるが、Ｘ方向の微調整をする
ためにはクレーン１を回転させる必要があって、簡単か
つ正確に芯出しすることが難しい。

【０００４】この欠点を解消する装置として、図２と図
３に示す杭打装置が開発されている（特公平５−３１６
１１号公報、及び実開平４−１２５４１号公報）。これ
等の図に示す装置は、杭打作業船５の船首に横方向にレ
ール支持台６を配設し、これを前後に移動できるように
している。このレール支持台６に沿って左右に移動でき
るようにホルダー支持台７を設け、ホルダー支持台７に
パイプホルダー８を設けている。この装置は、レール支
持台６を前後に移動させて杭４をＹ方向に移動させ、ホ
ルダー支持台７をレール支持台６に沿って移動させて杭
４をＸ方向に移動させる。このため、杭４をＸＹ方向に
移動して芯出しの微調整ができる。

【０００５】さらに杭をＸＹ両方向に微調整して芯出し
できる装置が実開平４−１２５４１号公報に記載され
る。この公報に記載される装置は、図４に示すように、
杭打作業船５の横に平行に走行レール９を固定し、この
走行レール９に走行台車１０を移動できるように配設し
ている。走行台車１０には前後出入アーム１１を連結し
ている。前後出入アーム１１の先端に杭４を保持するパ
イプホルダー８を連結している。走行台車１０と前後出
入アーム１１はシリンダに連結されて移動される。走行
台車１０は杭４をＸ方向に移動させ、前後出入アーム１
１は杭４をＹ方向に移動させる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】図２と図３に示す杭打
装置は、太くて重いレール支持台６を前後に移動できる
ように杭打作業船５に配設するので、この部分の構造を
頑丈にする必要がある。レール支持台６を前後に移動さ
せるために、杭打作業船５に縦２列にレールを固定し、
このレールに走行できるように、レール支持台６を載せ
る構造が要求される。この構造は、レール支持台６を杭
打作業船５から長く突出させることが難しい。重いレー
ル支持台６に重いホルダー支持台７を載せているので、
レールを杭打作業船５から突出させてその上にレール支
持台６を走行させることが難しいからである。このた
め、杭４を微調整できるＹ方向の範囲が制限される欠点
がある。

【０００７】さらにまた、この図の杭４打装置は、杭４
の位置決手段を杭打作業船５の船首に配設するので、た
とえば岸壁等に著しく接近して杭４を打設する作業が難
しいことがある。それは、杭打作業船５の船首を岸壁に
著しく接近させることが難しいからである。

【０００８】さらに図４に示す杭４打装置も、図２と図
３に示す装置と同じように、先端で杭４を保持する前後
出入アーム１１を、杭打作業船５から長く突出させるこ
とが難しい。それは、前後出入アーム１１を走行台車１
０に連結しているので、これを杭打作業船５から長く突
出させると、バランスが悪くなって走行台車１０が走行
レール９から外れるからである。さらにこの図の杭４打
装置も、位置決手段を船首に配設するので、岸壁等に著
しく接近して杭４を打設するのが難しい欠点がある。

【０００９】本発明は、従来の杭打装置が有するこれ等
の欠点を解決することを目的に開発されたもので、本発
明の重要な目的は、杭を微調整できる範囲を広くできる
と共に、簡単な構造で安価に製造できる位置決手段を備
える海底に杭を打設する杭打装置を提供することにあ
る。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明の海底に杭を打設
する杭打装置は、前述の目的を達成するために下記の構
成を備える。杭打装置は、下記の全ての構成を有する。 （ａ） 杭打装置は、杭打作業船５と、この杭打作業船
５に水平面内で回転自在に配設されて杭４を吊りさげ海
中に打設する杭打部材を備えるクレーン１と、このクレ
ーン１に吊り下げられた杭４の途中を保持して位置決め
する位置決手段１３とを備える。 （ｂ） クレーン１は舷首又は舷尾に配設され、位置決
手段１３は杭打作業船５の舷側に配設されている。

【００１１】（ｃ） 位置決手段１３は、杭打作業船５
に水平面内で回転自在に配設されている回転台２と、こ
の回転台２に水平方向に延長して固定されている伸縮シ
リンダ１４と、この伸縮シリンダ１４に一端が連結さ
れ、他端が杭打作業船５に連結されて伸縮シリンダ１４
を介して回転台２を水平面内で回転させるＸ方向駆動部
材１５と、伸縮シリンダ１４を伸縮させるＹ方向駆動シ
リンダ１６と、伸縮シリンダ１４の下方にＹ方向に延長
されて杭打作業船５に水平に固定されている伸縮シリン
ダ１４の下面を移動自在に支持する支持ブーム１７と、
伸縮シリンダ１４の先端部に連結されて杭４を垂直に保
持するパイプホルダー８とを備える。

【００１２】（ｄ） クレーン１に吊り下げられて位置
決手段１３のパイプホルダー８で途中が保持された杭４
が、位置決手段１３のＸ方向駆動部材１５とＹ方向駆動
シリンダ１６とでＸＹ方向に移動されて位置決めされ、
クレーン１の杭打部材で海底に打設されるように構成さ
れている。

【００１３】

【作用】本発明の海底に杭を打設する杭打装置は、下記
の工程で杭を海底に打設する。 クレーン１で吊り下げた杭４の途中を位置決手段１
３のパイプホルダー８で保持する。 杭打作業船５を杭４の打設位置の近傍に移動させ
る。 位置決手段１３のＸ方向駆動シリンダを伸縮して、
パイプホルダー８で保持された杭４のＸ位置を調整す
る。このとき、伸縮シリンダ１４は支持ブーム１７に支
持されてその上を移動する。 Ｙ方向駆動シリンダ１６を伸縮させて、パイプホル
ダー８で支持された杭４のＹ方向を調整する。 ＸＹ両方向の位置が調整された後、クレーン１を回
転し、あるいはブームを傾動させて、杭４を垂直に吊り
下げる。 クレーン１の杭打部材を駆動して、杭４を海底に打
設する。

【００１４】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。ただし、以下に示す実施例は、本発明の技術思想
を具体化するための杭打装置を例示するものであって、
本発明は杭打装置を下記のものに特定しない。

【００１５】さらに、この明細書は、特許請求の範囲を
理解し易いように、実施例に示される部材に対応する番
号を、「特許請求の範囲の欄」、「作用の欄」、および
「課題を解決するための手段の欄」に示される部材に付
記している。ただ、特許請求の範囲に示される部材を、
実施例の部材に特定するものでは決してない。

【００１６】図５の平面図に示す海底に杭を打設する杭
打装置は、杭打作業船５と、この杭打作業船５に水平面
内で回転自在に配設されて杭４を吊りさげて海中に打設
する杭打部材（図示せず）を備えるクレーン１と、この
クレーン１に吊り下げられた杭４の途中を保持して位置
決めする位置決手段１３とを備える。

【００１７】杭打作業船５は平面状に広い甲板があり、
甲板の船首部にクレーン１を配設している。クレーン１
はワイヤーを介して杭４の上に杭打部材を吊り下げ、杭
４を芯出しした後に杭打部材で杭４の頭部を叩いて海底
に打設する。クレーン１は長い杭４を海底に打設できる
ように、たとえば全長約１００ｍのクレーン１ブームの
ものが使用される。クレーン１に吊り下げられる杭打部
材は、従来から使用されている油圧ハンマーが最適であ
る。ただ、ディーゼルハンマーも使用できるのは言うま
でもない。図に示す杭打装置は、クレーン１を杭打作業
船５の舷首に配設しているが、舷尾に配設することもで
きる。位置決手段１３は、杭打作業船５の船首や船尾で
はなく、舷側に配設される。岸壁等に接近して杭４を打
設するときに、杭打作業船５を岸壁に接近させるためで
ある。杭打作業船５に限らず、ほとんどの船舶は例外な
く舷側を港に接岸できるよう設計される。したがって、
舷側に配設した位置決手段１３は、岸壁等に著しく接近
させることができる。

【００１８】位置決手段１３は、杭打作業船５に水平面
内で回転自在に配設されている回転台２と、この回転台
２に水平方向に延長して杭打作業船５の舷側から突出し
て固定されている伸縮シリンダ１４と、回転台２を回転
させて杭４をＸ方向に移動させるＸ方向駆動部材１５
と、伸縮シリンダ１４に内蔵されて伸縮シリンダ１４を
伸縮させるＹ方向駆動シリンダ１６と、伸縮シリンダ１
４の下方にＹ方向に延長されて杭打作業船５に水平に固
定されている伸縮シリンダ１４の下面を移動自在に支持
する支持ブーム１７と、伸縮シリンダ１４の先端部に連
結されて杭４を垂直に保持するパイプホルダー８とを備
える。

【００１９】回転台２は、図８の側面図に示すように、
垂直回転軸１８を介して、杭打作業船５の甲板に固定さ
れた基台１９に、水平面内で回転できるように連結され
ている。回転台２には２本の伸縮シリンダ１４を固定す
るために、Ｘ方向に延長してフレーム２０を固定してい
る。

【００２０】伸縮シリンダ１４は互いに平行に配設され
た２本のシリンダで、回転台２のフレームの両端に直交
するように連結して固定されている。伸縮シリンダ１４
は、固定シリンダ１４Ａと可動シリンダ１４Ｂとからな
る。固定シリンダ１４Ａと可動シリンダ１４Ｂとは角筒
状で、筒状の固定シリンダ１４Ａに可動シリンダ１４Ｂ
を挿入して全長を調整するようになっている。角筒状の
シリンダは、支持ブーム１７の上を広い面積で摺動でき
る特長がある。固定シリンダ１４Ａと可動シリンダ１４
Ｂとは円筒状とすることもできる。固定シリンダ１４Ａ
の後端は回転台２のフレームに固定されている。２本の
固定シリンダ１４Ａの先端はロッドで連結されている。

【００２１】固定シリンダ１４Ａの内部にＹ方向駆動シ
リンダ１６を配設している。Ｙ方向駆動シリンダ１６は
油圧シリンダで、後端を固定シリンダ１４Ａに、先端の
ロッドを可動シリンダ１４Ｂの後端に連結している。２
本の伸縮シリンダ１４には、互いに連動して駆動される
Ｙ方向駆動シリンダ１６を内蔵している。

【００２２】支持ブーム１７は、杭打作業船５の甲板に
水平に固定されて、伸縮シリンダ１４の下面を摺動自在
に支持している。伸縮シリンダ１４がＸ方向駆動部材１
５で回動されるとき、伸縮シリンダ１４の固定シリンダ
１４Ａは支持ブーム１７の上面を摺動する。図示しない
が、固定シリンダ１４Ａの下面に、支持ブーム１７の上
を走行する車輪（図示せず）を設けることもできる。こ
の場合、支持ブーム１７上面の幅を広くして、回動する
固定シリンダ１４Ａの車輪が脱輪しないようにする。車
輪を介して伸縮シリンダ１４を支持する構造は、Ｘ方向
駆動部材１５でもって伸縮シリンダ１４を軽く回動でき
る特長がある。

【００２３】Ｘ方向駆動部材１５は２本のＸ方向駆動シ
リンダで構成される。Ｘ方向駆動シリンダは油圧シリン
ダである。２本のＸ方向駆動シリンダは、支持ブーム１
７の両端に後端を連結し、先端を伸縮シリンダ１４の両
側に連結している。２本のＸ方向駆動シリンダは、連動
して駆動され、一方を伸長されるとき、他方を収縮させ
て伸縮シリンダ１４を水平面内で回動させる。このよう
に、Ｘ方向駆動部材１５にＸ方向駆動シリンダを使用
し、これを伸縮シリンダ１４の両側に連結して伸縮シリ
ンダ１４を回動させる機構は、伸縮シリンダ１４をスム
ーズに回動できる特長がある。ただ、Ｘ方向駆動シリン
ダは必ずしも伸縮シリンダ１４の両側に配設する必要は
ない。伸縮シリンダ１４の片側にＸ方向駆動シリンダを
連結して、伸縮シリンダ１４を水平面で回動させること
もできる。

【００２４】パイプホルダー８は、伸縮シリンダ１４の
先端に、垂直ないしはほぼ垂直に杭４を保持する。パイ
プホルダー８は、杭４をＸＹ方向には移動しないが、軸
方向に移動できる状態で保持する。杭４は、杭打作業船
５のクレーン１に吊り下げられている。吊り下げられた
杭４は、落下することがない。したがって、パイプホル
ダー８は、杭４を落下しないように保持する必要はな
い。パイプホルダー８は、ＸＹ方向に移動しないように
杭４の途中を保持する。この状態で、杭４をＸＹ方向に
移動させて正確な位置に芯出する。芯出しした状態で、
クレーン１で吊り下げた杭打部材で杭４の上端を叩いて
海底に打設する。軸方向に移動できるよう杭４を保持す
るパイプホルダー８は、杭４をほぼ隙間なく挿入できる
円筒、杭４を周囲から軽く押圧して摺動できるように挟
着する機構等、現在すでに使用され、あるいはこれから
開発される全ての機構とすることができる。

【００２５】

【発明の効果】本発明の海底に杭を打設する杭打装置は
下記の優れた特長を備える。 杭を位置決する微調整範囲を広くして、簡単かつ正
確に、しかも能率よく短時間で杭を正確に位置決めでき
る特長がある。それは、伸縮シリンダを杭打作業船から
長く突出できると共に、杭打作業船を岸壁等に著しく接
近できるからである。後端を回転自在な回転台に連結
し、途中を支持ブームで支持する伸縮シリンダは、安定
して杭打作業船から長く突出して杭を保持できる。した
がって、杭打作業船と杭との調整範囲が広く、杭打作業
船の移動範囲を少なくして、杭を正確に位置決できる。
さらに、位置決手段を杭打作業船の舷側に配設するの
で、杭打作業船を岸壁等に著しく接近して、杭を微調整
して位置決めできる。

【００２６】 構造が簡単で安価に製造できる。それ
は、本発明の海底に杭を打設する杭打装置が、伸縮シリ
ンダを水平面内で回転できるように杭打作業船に連結す
ると共に、これを支持ブームで水平に支持し、伸縮シリ
ンダを伸縮させてＹ方向の位置を調整し、伸縮シリンダ
を回動させてＸ方向の位置を調整できる構造としている
からである。水平面内で回転自在に杭打作業船に配設さ
れる伸縮シリンダは、後端を回転台に連結し、下面を支
持ブームで支持する極めて簡単な構造で杭打作業船に装
着できる。従来の杭打装置のように、重いレール支持台
等を平行移動できるように杭打作業船に装着する必要が
ない。また、このレール支持台に移動できるようにホル
ダー支持台を設ける必要もない。伸縮シリンダを伸縮さ
せ、これを回動して杭を保持するＸＹ方向を微調整でき
るからである。

【図面の簡単な説明】

【図１】従来の海底に杭を打設する杭打装置の一例を示
す側面図

【図２】従来の海底に杭を打設する杭打装置の他の一例
を示す側面図

【図３】図２に示す海底に杭を打設する杭打装置の一例
を示す側面図

【図４】さらに従来の海底に杭を打設する杭打装置の他
の具体例を示す側面図

【図５】本発明の実施例にかかる杭打装置の平面図

【図６】図５に示す杭打装置の要部を示す平面図

【図７】図５に示す杭打装置の要部を示す平面図

【図８】図５に示す杭打装置の要部を示す側面図

【符号の説明】

１…クレーン ２…回転台 ３…伸縮ブーム ４…杭 ５…杭打作業船 ６…レール支持台 ７…ホルダー支持台 ８…パイプホルダー ９…走行レール １０…走行台車 １１…前後出入アーム １３…位置決手段 １４…伸縮シリンダ １４Ａ…固定シリンダ
１４Ｂ…可動シリンダ １５…Ｘ方向駆動部材 １６…Ｙ方向駆動シリンダ １７…支持ブーム １８…垂直回転軸 １９…基台 ２０…フレーム

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 下記の全ての構成を有する海底に杭を打
   設する杭打装置。 （ａ） 杭打装置は、杭打作業船(5)と、この杭打作業
   船(5)に水平面内で回転自在に配設されて杭(4)を吊りさ
   げて海中に打設する杭打部材を備えるクレーン(1)と、
   このクレーン(1)に吊り下げられた杭(4)の途中を保持し
   て位置決めする位置決手段(13)とを備える。 （ｂ） クレーン(1)は舷首又は舷尾に配設され、位置
   決手段(13)は杭打作業船(5)の舷側に配設されている。 （ｃ） 位置決手段(13)は、杭打作業船(5)に水平面内
   で回転自在に配設されている回転台(2)と、この回転台
   (2)に水平方向に延長して杭打作業船(5)の舷側から突出
   して固定されている伸縮シリンダ(14)と、回転台(2)を
   回転させて杭(4)をＸ方向に移動させるＸ方向駆動部材
   (15)と、伸縮シリンダ(14)を伸縮させるＹ方向駆動シリ
   ンダ(16)と、伸縮シリンダ(14)の下方にＹ方向に延長さ
   れて杭打作業船(5)に水平に固定されている伸縮シリン
   ダ(14)の下面を移動自在に支持する支持ブーム(17)と、
   伸縮シリンダ(14)の先端部に連結されて杭(4)を垂直に
   保持するクランプ部材とを備える。 （ｄ） クレーン(1)に吊り下げられて位置決手段(13)
   のクランプ部材で途中が保持された杭(4)が、位置決手
   段(13)のＸ方向駆動シリンダとＹ方向駆動シリンダ(16)
   とでＸＹ方向に移動されて位置決めされ、クレーン(1)
   の杭打部材で海底に打設されるように構成されている。
2. 【請求項２】 伸縮シリンダ(14)が互いに平行に配設さ
   れた２本のシリンダで、この伸縮シリンダ(14)に連結さ
   れているＸ方向駆動シリンダも２本のシリンダで、Ｘ方
   向駆動シリンダが２本の伸縮シリンダ(14)の両側に配設
   されている請求項１記載の海底に杭を打設する杭打装
   置。
3. 【請求項３】 Ｘ方向駆動部材(15)が、前記の伸縮シリ
   ンダ(14)に一端を連結し、他端を杭打作業船(5)に連結
   して、伸縮シリンダ(14)を介して回転台(2)を水平面内
   で回転させるＸ方向駆動シリンダである請求項１記載の
   海底に杭を打設する杭打装置。