JP2789024B2 - 水中杭の杭打装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は鋼管杭やコンクリート杭
の杭頭を水面下に打ち込む装置、すなわち、水中杭の杭
打装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】杭頭を水面下に位置させる水中杭は、た
とえば、橋の基礎等に使用される。現在、水中杭は、下
記のようにして打設している。 杭頭を海面上に突出させる位置で打ち止めする。杭
頭を水中にして打設できないからである。 潜水夫が海中に潜り、杭の頭を所定の位置で切断す
る。鋼管杭はガス溶断して切断する。コンクリート杭は
破断して切断する。 切断面を研磨して平滑面に仕上げる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】従来は、以上のように
して水中杭を打設するので、水中杭を高精度に打設する
ことが難しい。さらに、潜水夫が潜って切断し、さらに
研磨するので、非常に危険で著しく手間がかかる。

【０００４】さらにまた、切断した杭頭の位置を検査す
るために、検査要員が潜って調査する必要がある。さら
にまた、杭の頭部を切断して廃棄するので、杭を有効に
使用できない欠点もある。このため、水中杭の打設コス
トが相当に高くなるにもかかわらず、能率よく高精度に
打設することでできない欠点がある。

【０００５】本発明は、この欠点を解決することを目的
に開発されたものである。本発明の重要な目的は、水中
杭を高精度に能率よく、しかも安価に打設できる水中杭
の杭打装置を提供するにある。さらに本発明の他の重要
な目的は、安全に作業できると共に、杭全体を有効に利
用できる水中杭の杭打装置を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明の水中杭の杭打装
置は、前述の目的を達成するために下記の構成を備え
る。水中杭の杭打装置は、水中杭を上下に移動自在に保
持する櫓と、この櫓に保持される水中杭を打ち込むハン
マーとを備える。

【０００７】さらに、水中杭の杭打装置は、下記の独特
の構成を備えている。 （ａ） 水中杭１を保持する櫓２は、櫓本体２Ａと、こ
の櫓本体２Ａの下端に櫓本体に伸縮自在に装着されてい
る伸縮ロッド２Ｂと、伸縮ロッド２Ｂを伸縮させる伸縮
駆動手段４とを備える。 （ｂ） 櫓２は、ジブ８と伸縮シリンダー９とを介し
て、傾動できるように２カ所を船体１７に連結してい
る。 （ｃ） ハンマー５は、水中で杭の頭を打設できるよう
に、水密構造のハンマー５である。 （ｄ） 櫓２は、水中杭１の２カ所以上を保持するホル
ダー１１を備える。ホルダー１１を介して水中杭１は櫓
２に装着される。 （ｅ） ホルダー１１は、水中杭１を上下に移動できる
ように櫓２に装着する。 （ｆ） 水中杭１の下部を保持するホルダー１１は、櫓
２の伸縮ロッド２Ｂに装着されている。 （ｇ） 伸縮駆動手段４で伸縮ロッド２Ｂを降下させ、
水中杭１を二つ以上のホルダー１１で保持して、所定の
位置に配設する。この状態で、水中杭１の杭頭をハンマ
ー５で打ち込んで、水中杭１を所定の水深まで打ち込ん
で打ち止めするように構成されている。

【０００８】

【作用】本発明の水中杭の杭打装置は、下記の工程で水
中杭１の打設する。 図１に示すように、伸縮ロッド２Ｂを収縮した状態
で水中杭１を、ホルダー１１で櫓２に保持させる。収縮
して上昇位置にある伸縮ロッド２Ｂに水中杭１を保持さ
せるので、ホルダー１１は、水中杭１を水中でホルダー
１１に保持させる必要はない。水面上にあるホルダー１
１で水中杭１を櫓２にセットできる。櫓２は、ホルダー
１１で、水中杭１を軸方向に移動できるように保持す
る。 図２に示すように、伸縮ロッド２Ｂを櫓本体２Ａか
ら下方に延長して、水中杭１の下部を保持するホルダー
１１を水面下に位置させる。この状態で、油圧ハンマー
５で水中杭１の頭を叩いて所定の位置まで打設する。水
中杭１は、水面下に延長された伸縮ロッド２Ｂのホルダ
ー１１に保持され、油圧ハンマー５は水密構造であるた
めに、杭頭を水面下の所定の位置まで打ち込みする。杭
頭の位置は、油圧ハンマー５の降下位置で正確に測定で
きる。

【０００９】水面下の正確な位置まで打設された水中杭
１は、従来のように杭頭を切断し、研磨する必要がな
い。

【００１０】

【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水中杭の杭打装置を例示するもので
あって、本発明は水中杭の杭打装置を下記のものに特定
しない。

【００１１】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。

【００１２】図１と図２に示す水中杭の杭打装置は、台
船３に全旋回型クレーン６を装備する船体１７と、全旋
回型クレーン６に装着された櫓２と、櫓２に保持された
水中杭１を打設するハンマー５とを備える。

【００１３】全旋回型クレーン６は、台船３に水平面内
で旋回できるように装着された基台７を備え、この基台
７に傾動できるように櫓２を連結している。櫓２は、上
部を支持するジブ８と、櫓２を垂直ないしは傾斜する姿
勢に保持する伸縮シリンダー９とを介して全旋回型クレ
ーン６に連結されている。この構造の全旋回型クレーン
６は、基台７を旋回させると共に、ジブ８を傾動させる
ことによって、垂直に支持する櫓２の位置、すなわち、
水中杭１の打設位置を調整できる。伸縮シリンダー９
は、水中杭１を垂直に打設するときには、図１と図２に
示すように、櫓２を垂直に支持するが、水中杭１を斜め
に打設するときには、図３に示すように、櫓２を傾斜す
る姿勢に支持することもできる。

【００１４】櫓２は、櫓本体２Ａと、この櫓本体２Ａの
下端に伸縮自在に装着されている伸縮ロッド２Ｂと、伸
縮ロッド２Ｂを伸縮させる伸縮駆動手段４とを備える。
櫓本体２Ａは円筒状の金属パイプである。伸縮ロッド２
Ｂは、円筒状の櫓本体２Ａに摺動自在に挿入される挿入
ロッド１０と、水中杭１を保持するホルダー１１を有す
る保持部とを備える。挿入ロッド１０は、櫓本体２Ａの
内部に挿入されて軸方向に移動できるように、外形を櫓
本体２Ａの内形よりも多少細く設計している。

【００１５】伸縮駆動手段４は、櫓本体２Ａの上端に装
着されたウインチである。ウインチに巻き取られるワイ
ヤーは伸縮ロッド２Ｂの上端に連結されている。ウイン
チがワイヤーを巻き取ると、伸縮ロッド２Ｂが吊り上げ
られて上昇される。ワイヤーを繰り出すと伸縮ロッド２
Ｂが降下される。この構造の伸縮駆動手段４は、ウイン
チで伸縮ロッド２Ｂを上下に移動して、櫓２を伸縮させ
る。ただし、本発明は伸縮駆動手段をウインチに特定し
ない。伸縮駆動手段にはシリンダーも使用できる。伸縮
駆動手段であるシリンダーは、一端を櫓本体に、他端を
伸縮ロッドに連結する。この伸縮駆動手段は、シリンダ
ーを伸縮させて伸縮ロッドを上下に移動させることがで
きる。

【００１６】櫓２は、水中杭１を上下に移動できるよう
にホルダー１１を連結している。ホルダー１１は、水中
杭１を２か所以上で保持して垂直に保持できる。図３に
示す装置は、伸縮ロッド２Ｂの２箇所と、櫓本体２Ａの
２カ所にホルダー１１を設けている。伸縮ロッド２Ｂと
ホルダー１１の上端に装置されるホルダー１１の平面図
を図４に示す。この図に示すホルダー１１は、水中杭１
の周囲を支持する４個のローラー１２を備える。４個の
ローラー１２は、先端アーム１３と拡開アーム１４の内
側に突出して固定されている。拡開アーム１４は水平面
内で回動して開閉できるように、ピンを介して櫓２に連
結されている。先端アーム１３は水平面内で回動できる
ようにピンを介して拡開アーム１４に連結されている。
拡開アーム１４と先端アーム１３とは拡開シリンダー１
５で開閉される。拡開アーム１４を開閉する拡開シリン
ダー１５は、拡開アーム１４と櫓２との間に連結されて
いる。先端アーム１３を開閉する拡開シリンダー１５
は、先端アーム１３と拡開アーム１４との間に連結され
ている。この図に示すホルダー１１は、拡開シリンダー
１５を伸縮して４個のローラー１２を水中杭１の表面に
押圧して、水中杭１をセンターに保持する。この構造の
ホルダー１１は、太さの異なる水中杭１の表面にローラ
ー１２を押圧して保持できる。

【００１７】ただし、ホルダーは、水中杭を上下に移動
できる状態で保持する全ての機構とすることができる。
最も簡単なホルダーは、水中杭を挿通できる内径のリン
グや円筒である。さらに、図４に示すホルダー１１は、
拡開アーム１４を櫓２に固定して、先端アーム１３のみ
を開閉できる構造とすることもできる。拡開アームを固
定するホルダーは、拡開アームを開閉する拡開シリンダ
ーを必要としない。したがって、この構造のホルダー
は、櫓の取り付け位置に制約を受けない。図３におい
て、伸縮ロッド２Ｂと櫓本体２Ａの下端に固定されるホ
ルダー１１は、拡開アーム１４を固定した構造とするこ
とができる。

【００１８】ハンマー５は、櫓２に沿って上下に移動で
きるように装着されている。ハンマー５は水中で杭頭を
叩くことができる水密構造の油圧ハンマーである。油圧
ハンマーは、油圧ホース（図示せず）を介して台船３の
油圧装置（図示せず）に連結されている。油圧装置から
圧送される油圧でハンマー５を駆動する。油圧装置は、
ハンマー５が杭頭を叩く力を制御する。叩く力を制御で
きる油圧ハンマー５は、水中杭１を１回叩いて打ち込む
量を調整して、正確に水中杭１の打設深さを調整でき
る。

【００１９】ハンマー５は、吊下ワイヤーに吊り下げら
れて櫓２に沿って上下に移動する。吊下ワイヤーは台船
３に装着されたウインチ（図示せず）に巻き上げられ
る。吊下ワイヤーを巻き上げると、ウインチは櫓２に沿
って上昇し、吊下ワイヤーを繰り出すと、ウインチは櫓
２に沿って降下する。

【００２０】櫓２は、図５の横断面図に示すように、ハ
ンマー５を軸方向に移動させるガイド１６を側面に固定
している。ガイド１６は櫓本体２Ａと伸縮ロッド２Ｂの
側面に固定されている。伸縮ロッド２Ｂは、櫓本体２Ａ
に挿入して伸縮されるので、伸縮ロッド２Ｂのガイド１
６は、櫓本体２Ａのガイド１６に挿入できる形状となっ
ている。ハンマー５はガイド１６に沿って摺動して、櫓
２に沿って移動する。

【００２１】この構造の水中杭の杭打装置は、下記の工
程で水中杭を打設する。 吊下ワイヤーをウインチで巻き上げて、ハンマー５
を櫓２の上端に移動させる。 櫓２の伸縮ロッド２Ｂを所定の位置として、櫓２の
ホルダー１１に水中杭１をセットする。 全旋回型クレーン６でもって、水中杭１を正確に打
設位置に移動させる。 ハンマー５を降下させると共に、ハンマー５で水中
杭１の頭を叩いて打設する。水中杭１の杭頭が所定の水
浸になると、ハンマー５を停止する。ハンマー５は、水
中杭１の水浸が所定の位置に近付くと、杭頭を叩く力を
弱く調整して、水中杭１を正確に決められた水浸まで打
設する。水中杭１の水浸は、ハンマー５の降下位置で検
出できる。 水中杭１を所定の水浸に打設すると、吊下ワイヤー
でハンマー５を上昇させると共に、ホルダー１１を解除
して、全旋回型クレーン６でもって櫓２の位置を移動さ
せる。 その後、〜の工程を繰り返して、決められた位置に
決められた本数の水中杭１を打設する。

【００２２】

【発明の効果】本発明の水中杭の杭打装置は、下記の極
めて優れた特長を備える。 安全に、高い精度で水中杭を打設できる。それは、本発明の装置が、櫓の下端を下方に延長して、
水密構造の油圧ハンマーで水中杭を打設するからであ
る。この構造の水中杭の杭打装置は、櫓の下端を水面下
に延長して、油圧ハンマーで水中杭を打設できる。した
がって、杭頭を水中の所定の水浸とする位置まで水中杭
をハンマーで直接に打設できる。本発明の 装置を使用し
て水中杭を打設すると、従来の装置のように、杭頭を水
面から突出し打設した後、潜水夫が水中に潜って杭の上
部を切断し、あるいは研磨する必要がない。水中作業を
省略するので、極めて安全に、しかも能率よく水中杭を
打設できる。さらに、潜水夫が切断するのではなく、水
中杭の水浸を測定しながら、ハンマーで打ち込みできる
ので、水中杭の水浸を極めて高精度に制御して打設でき
る。

【００２３】 水中杭を打設するコストを著しく低減
できる。 それは、本発明の水中杭の杭打装置が、ハンマーで直接
に水中杭を決められた水浸に打設できるからである。従
来の装置に必要であった、潜水夫による水中杭の切断作
業と、手間のかかる研磨作業を省略できる。

【００２４】 水中杭の杭頭を綺麗な平滑面にでき
る。 それは、従来のように、水中杭の上部をガス溶断した
り、あるいは破断して水深を調整する必要がないからで
ある。切断して水中杭の頭部を研磨して綺麗な平滑面と
するのは、実際には極めて難しい。それは、厚さが約２
５ｍｍ、直径が２ｍもある水中杭を、水中グラインダー
で潜水夫が綺麗な平滑面に研磨するのは、極めて手間が
かかるからである。水中杭の上端を綺麗な平滑面とする
ことは大切なことである。それは、水中杭に構築物を固
定する場合、杭頭を基準にするからである。

【００２５】 水中杭の全体を有効に利用できる。 それは、本発明の装置が、水中杭の上部を切断して廃棄
する必要がないことが理由である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例にかかる水中杭の杭打装置の側
面図

【図２】本発明の実施例にかかる水中杭の杭打装置の側
面図

【図３】櫓を傾斜する状態を示す側面図

【図４】水中杭を櫓に装着するホルダーの平面図

【図５】櫓の横断面図

【符号の説明】

１…水中杭 ２…櫓 ２Ａ…櫓本体 ２Ｂ…
伸縮ロッド ３…台船 ４…伸縮駆動手段 ５…ハンマー ６…全旋回型クレーン ７…基台 ８…ジブ ９…伸縮シリンダー １０…挿入ロッド １１…ホルダー １２…ローラー １３…先端アーム １４…拡開アーム １５…拡開シリンダー １６…ガイド １７…船体

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 水中杭（１）を上下に移動自在に保持す
   る櫓（２）と、この櫓（２）に保持される水中杭（１）
   を打ち込むハンマー（５）とを備え、下記の全ての構成
   を有することを特徴とする水中杭の杭打装置。 （ａ） 水中杭（１）を保持する櫓（２）は、櫓本体
   （２Ａ）と、この櫓本体（２Ａ）の下端に櫓本体に伸縮
   自在に装着されている伸縮ロッド（２Ｂ）と、伸縮ロッ
   ド（２Ｂ）を伸縮させる伸縮駆動手段（４）とを備え
   る。 （ｂ） 櫓（２）は、ジブ（８）と伸縮シリンダー
   （９）とを介して、傾動できるように２カ所を船体（１
   ７）に連結している。 （ｃ） ハンマー（５）は水密構造のハンマーである。 （ｄ） 櫓（２）は、水中杭（１）を２カ所以上で保持
   するホルダー（１１）を備え、このホルダー（１１）を
   介して水中杭（１）が櫓（２）に装着されるように構成
   されている。 （ｅ） ホルダー（１１）は、水中杭（１）を上下に移
   動できるように櫓（２）に装着する。 （ｆ） 水中杭（１）の下部を保持するホルダー（１
   １）は、櫓（２）の伸縮ロッド（２Ｂ）に装着されてい
   る。 （ｇ） 伸縮駆動手段（４）で伸縮ロッド（２Ｂ）を降
   下させ、水中杭（１）を二つ以上のホルダー（１１）で
   所定の位置に保持し、この状態で水中杭（１）の杭頭を
   ハンマー（５）で打ち込んで、水中杭（１）を所定の水
   深まで打ち込んで打ち止めするように構成されている。