JP4406375B2 - 杭の打設方法と、これに使用する台船および打設ガイド - Google Patents

Description

本発明は、水上から所定の位置へ杭を打設する杭の打設方法と、これに使用する台船および打設ガイドに関する。

港湾工事等では、海上施設の構築に伴い、海上から海底の地盤に複数本の杭を所定間隔で打設する場合がある。
従来、このような、水上から水底への杭打ち作業は、杭打ちリーダ付きの杭打ち船またはクレーン船に開閉式杭打ちガイドを設置して、１本ずつ測量等により位置決めを行いながら、ハンマによる打込みを行っていた。

ところが、複数の杭を所定の間隔により打設する場合において、各杭について、杭の打設を案内するための杭打ちリーダや開閉式杭打ちガイドを杭打ち船やクレーン船ごと移動した後、杭打ち位置の微調整のための測量等を行う必要があるため、多大な手間と時間を要し、工事全体の効率を著しく低下させるという問題点を有していた。

そのため、本出願人は、台船と一体に形成されてその台船上で平行移動および回転が自在なフレーム体であって、その周縁から水面に臨んで複数の把持機構が延出した打設ガイドを発明し、実用化に至っている（特許文献１参照）。

この打設ガイドは、水底に複数本の杭を打設する際に、台船上で平行移動および回転させることで、杭同士の相対的な位置関係を保ったまま複数の杭を移動させた後、台船の４隅に設けられたスパットを水底に接地させて台船を所定の位置に固定することで複数の杭について一気に位置決めを完了することを可能としている。
特開２００４−２７５４８号公報（［００２５］−［００４５］、図１−図７）

ところが、前記の従来の打設ガイドは、台船と一体になっているため、波浪、潮位変化等による変位の影響により高効率、高品質な杭打ち作業が困難となる場合があり、また、水深が深い場合や水底が軟弱地盤の場合には、スパットによる台船の位置決めが困難となる場合がある等の問題点を有していた。

本発明は、このような問題点を解決するためになされたものであり、水深や水底地盤の状況、波浪や潮位変化に影響を受けることがなく、高精度、かつ、効率的な杭打ち作業を可能とした杭の打設方法と、これに使用する杭打設用の台船および杭の打設ガイドを提案することを課題とする。

前記課題を解決するために、本発明の杭の打設方法は、複数の既設杭取付手段が固定された打設ガイドと、前記打設ガイドをジャッキまたは門型ウインチにより支持した状態で搭載した台船本体とからなる台船を、複数の既設杭の間に配置する台船係留工程と、前記ジャッキまたは門型ウインチにより前記打設ガイドを下降させることで前記複数の既設杭の先端と前記既設杭取付手段とを嵌合させ、前記複数の既設杭に前記打設ガイドを固定する打設ガイド固定工程と、前記台船本体と前記打設ガイドとを分離する分離工程と、打設ガイドに設けられた少なくとも１つの新設杭案内手段を利用して新設杭を打設する杭打設工程と、を含むことを特徴としている。

かかる杭の打設方法は、打設ガイドを既設杭に固定して台船本体と分離した後、当該打設ガイドを利用して新設杭を打設するため、風や波または水位の変化および水深や水底地盤の状況等の影響を受けることなく、既設杭との相対距離から決定する位置に、高精度、かつ、簡易に新設杭を打設することが可能となる。

また、請求項２に記載の発明は、台船本体と、複数の既設杭に固定されて新設杭の打設位置を決定する打設ガイドと、を備える杭打設用の台船であって、前記複数の既設杭の配置に合わせて前記打設ガイドに固定された複数の既設杭取付手段と、前記打設ガイドに設けられた少なくとも１つの新設杭案内手段と、を備えており、前記打設ガイドが、前記台船本体にジャッキまたは門型ウインチにより支持された状態で分離可能に搭載されていることを特徴としている。

かかる台船は、所定の位置に打設ガイドを搬送して打設ガイドが既設杭に固定された後、打設ガイドと台船本体とが分離されるため、波や風等による台船本体の揺れや水位の変化による台船本体の移動が杭の打設に影響を及ぼすことがなく、高精度に新設杭を打設することが可能となる。また、台船本体が、ジャッキや門型ウインチを搭載していれば、打設ガイドの既設杭への設置や、打設ガイドと台船本体との分離を容易に行うことが可能となり、好適である。

また、請求項３に記載の発明は、複数の既設杭に固定されて新設杭の打設位置を決定する打設ガイドであって、支持材と、前記複数の既設杭の配置に合せて前記支持材に固定された複数の既設杭取付手段と、前記既設杭取付手段から所定の間隔を有して前記支持材に設けられた少なくとも１つの新設杭案内手段と、から構成されていて、前記支持材が伸縮機能を有しており、前記新設杭案内手段が、前記既設杭取付手段に対する間隔を変更可能に設けられていることを特徴としている。

かかる打設ガイドは、既設杭の間隔に合せて支持材に配置された既設杭取付手段により支持材を固定し、この支持材を介して、既設杭取付手段を固定した既設杭からの相対距離により新設杭案内手段が配設されるため、新設杭の打設のための微調整等を要することなく、支持材を既設杭に固定するのみで、新設杭の打設位置を設定することが可能となる。

また、当該打設ガイドは、水底に公知の係留手段により係留された台船等の船上において打設位置を決定するのではなく、既に水底に打設された既設杭に固定されるため、水深や水底の地盤状況の影響、風や波の影響および例えば潮の満干等による水位の変化の影響を受けることがなく、簡易、かつ、高精度に杭の打設位置を決定することが可能である。

また、既設杭への打設ガイドの固定は、既設杭取付手段を既設杭取り付けるのみで完了するため簡易である。また、新設杭の打設も、新設杭案内手段により、打設位置、打設角度等が設定されるため、その調整等に詳細な測量等を要することなく施工性に優れている。
また、既設杭に対して、平行に複数の新設杭案内手段が配設されていれば、既設杭との相対位置により簡易に複数の杭打設位置を決定することが可能となり、好適である。

また、当該打設ガイドは、支持材が伸縮機能を有しているため、移動時は支持材を縮めて、既設杭に設置してから支持材を延伸させて新設杭案内手段を所定の位置に配置することにより、搬送時は打設ガイドを縮め小型化することで搬送を容易にして、打設ガイドを既設杭に固定した後は、支持材を延伸させるのみで、既設杭との相対距離から決定される新設杭の打設位置が決定するため、好適である。

また、請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の打設ガイドであって、支持材が回転機能を有しており、新設杭案内手段が、既設杭取付手段に対して水平方向の角度が変更可能に配設されていることを特徴としている。

かかる打設ガイドは、支持材が回転機能を有しているため、打設ガイドを既設杭に固定させたまま、支持材を回転させることで、新設杭案内手段を移動させて、複数箇所に新設杭を打設することが可能となり好適である。つまり、打設ガイドを既設杭に固定して、新設杭を打設した後、打設ガイドを固定したまま、支持材を所定の角度で回転するだけで、新設する杭の設計された打設位置に新設杭案内手段を配置することが可能となるため、移動の手間や詳細な測量の手間等を要することなく、簡易に複数の杭を打設することが可能となる。

また、本発明の打設ガイドが、ジャッキまたは門型ウインチにより支持された状態で台船に搭載されて、移動が可能であれば、陸地から離れた海上等における構造物の建設に関しても、高精度な杭基礎工事を簡易に行うことが可能となり、好適である。また、当該打設ガイドが、台船に搭載されたジャッキや門型ウインチを利用して既設杭に固定されれば、大掛かりなクレーン等を必要とすることなく、簡易に固定作業を行うことが可能なため、好適である。

本発明の打設ガイドにより、水深や水底地盤の状況、波浪や潮位変化等に影響を受けることがなく、簡易に高精度で、かつ、効率的な杭打ち作業が可能となる。

本発明の好適な実施の形態について、図面を参照して説明する。なお、説明において、同一要素には同一の符号を用い、重複する説明は省略する。

ここで、図１は、第１実施形態に係る打設ガイドの全体を示す図であって、（ａ）は平面図、（ｂ）は側断面図である。また、図２は、同打設ガイドの既設杭取付手段の詳細を示す正面図であって、（ａ）は既設杭を開放した状態、（ｂ）は既設杭を嵌合した状態を示している。また、図３は、同打設ガイドの新設杭案内手段の詳細を示す図であって、（ａ）は新設杭を開放した状態を示す平面図、（ｂ）は新設杭を把持した状態を示す平面図、（ｃ）は側面図を示している。また、図４は同打設ガイドの搬送状況を示す図であって、（ａ）は平面図、（ｂ）は側断面図である。
また、図５は、第２実施形態に係る打設ガイドの全体を示す図であって、（ａ）は平面図、（ｂ）は側断面図である。また、図６は、同打設ガイドの搬送状況を示す図であって、（ａ）は平面図、（ｂ）は側断面図である。さらに、図７（ａ）および図７（ｂ）は、第２実施形態に係る打設ガイドの打設状況を示す平面図である。

＜第１実施形態＞
第１実施形態に係る杭打設用の台船Ｓは、図１（ａ）および（ｂ）に示すように、台船本体４０と、複数の既設杭Ｐａ，Ｐａ，…に固定されて新設杭Ｐｂ，Ｐｂ，…の打設位置を決定する打設ガイド１とを備えており、打設ガイド１が、台船本体４０に分離可能に搭載されている。ここで、台船本体４０の形状や規模は、打設ガイド１の形状や規模、杭の打設間隔等に応じて適宜設定するものとする。

打設ガイド１は、図１（ａ）および（ｂ）に示すように、予め海底の地盤に打設された既設杭Ｐａに固定されて、海上から海底に打設する新設杭Ｐｂの打設位置を決定するものであって、支持材である枠材１０と、既設杭Ｐａの配置に合せて枠材１０に設けられた６台の既設杭取付手段であるパイルロック２０と、パイルロック２０から所定の間隔を有して枠材１０に設けられた３台の新設杭案内手段であるパイルホルダー３０とから構成されている。

また、打設ガイド１は、台船本体４０により搬送されるものであって、第１実施形態では、台船本体４０に備えたジャッキ４１を上下させることにより既設杭Ｐａへの取り付け、取り外しを行う（図１（ｂ）参照）。

枠材１０は、台船本体４０の横断方向に該台船本体４０から突出して配置された３本の下ガーダー１２と、各下ガーダー１２の一方の端部から内装されていて下ガーダー１２の軸方向に伸縮する上ガーダー１１と、これら３組の上ガーダー１１および下ガーダー１２を所定の間隔を有して平行に連結する５本のガーダー連結材１３とから構成されている。ここで、上ガーダー１１、下ガーダー１２およびガーダー連結材１３を構成する材料は枠材１０に作用する応力に対して十分な耐力を有するものであれば限定されるものではないが、第１実施形態では、鋼材を組み合わせて形成するものとする。また、枠材１０の形状や、枠材１０を構成する各部材の数量等は限定されるものではなく、適宜設定するものとする。

また、下ガーダー１２の他方の端部（パイルホルダー３０とは反対側の端部）には、それぞれカウンターウェイト１６が上載されており、上ガーダー１１の伸長時のバランスを確保している。

また、下ガーダー１２の軸方向の中央付近から他方側には、ステージ１４が形成されており、新設杭Ｐｂの杭打ち機の配置箇所や資材置き場等に使用可能な作業スペースが確保されている。さらに、ステージ１４上には、ワイヤー１５ａを介して各上ガーダー１１の伸縮を行うウインチ１５が３台配設されている。ここで、ステージ１４は、必要に応じて形成されるものであって、ステージ１４を構成する材料や形状は限定されるものではなく、第１実施形態では、複数の鋼板を連結して長方形に形成し、下ガーダー１２およびガーダー連結材１３に溶接接合することにより形成するものとする。

ガーダー連結材１３は、第１実施形態では、下ガーダー１２の下端に４本と上ガーダー１１の下端に１本（合計５本）が上ガーダー１１および下ガーダー１２と直交するように配置されている。下ガーダー１２の下端に配置されたガーダー連結材１３は、ステージ１４の両端部と、下ガーダー１２の一方（パイルホルダー３０側）の先端と、一方の先端側のパイルロック２０が配設された位置にそれぞれ配置されている。また、上ガーダー１１の下端に配置されたガーダー連結材１３は、上ガーダー１１の一方の先端に配置されている。

パイルロック２０は、既設杭Ｐａの配置に応じて、枠材１０に設けられており、第１実施形態では、各下ガーダー１２の他方の端部と一方の端部付近との２箇所、合計６箇所にそれぞれ固定されている。ここで、各パイルロック２０，２０，…は、下ガーダー１２の台船本体４０の側方から突出した部分に固定されている。なお、第１実施形態では、パイルロック２０を６箇所に配置する構成としたが、パイルロック２０の台数は限定されるものではなく、設計された杭の配置や施工性等に応じて、適宜設定すればよい。

パイルロック２０は、図２（ａ）に示すように、差込部２１とクランプ２２とジャッキ２３とから構成されている。そして、パイルロック２０による既設杭Ｐａへの固定は、差込部２１を鋼管杭である既設杭Ｐａの上端から差し込んだ後、ジャッキ２３を伸長させることによりクランプ２２を閉じて、差込部２１を既設杭Ｐａの上端に嵌合することにより行う。なお、パイルロック２０の形式は、ジャッキ式クランプに限定されるものではなく、既設杭Ｐａの杭形式や、作業性等を考慮して、適宜決定すればよい。また、パイルロック２０の差込部２１の有無は既設杭Ｐａの杭形式に応じて適宜設定すればよいことはいうまでもない。また、第１実施形態では、海面よりも上において、海面から突出した既設杭Ｐａ，Ｐａ，…に打設ガイド１を固定する構成としたが、水位に対する打設ガイド１の固定高さは限定されるものではない。

パイルホルダー３０は、図１（ａ）および（ｂ）に示すように、各上ガーダー１１の下ガーダー１２とは反対側（一方）の端部にそれぞれ設けられている。
パイルホルダー３０は、図３（ａ）および（ｂ）に示すように、新設杭Ｐｂを把持可能に開閉する２本１組のアーム３１が上下２段に設置されており、各アーム３１，３１，…の内側（新設杭Ｐｂを把持した際の新設杭Ｐｂ側）の先端付近には、それぞれ水平軸まわりに回転可能に設置されたアームローラ３２ａが配置されている。また、１組のアーム３１，３１に対して、両アーム３１，３１の付け根部には、水平軸まわりに回転可能な中央ローラ３２ｂが配置されている。そして、新設杭Ｐｂをパイルホルダー３０により把持した際は、これらのアームローラ３２ａ，３２ａと中央ローラ３２ｂとの３点により新設杭Ｐｂを把持している。

また、パイルホルダー３０は、図３（ｃ）に示すように、ジャッキ３３と、回転機構３４とにより、前後左右の微調整が可能となっており、ＧＰＳ等に対応して、杭打設位置の微調整が可能に構成されている。なお、パイルホルダー３０の構成、形状等は限定されるものではなく、適宜設定すればよい。また、パイルホルダー３０により把持が可能な杭形式も限定されるものではないことはいうまでもない。

次に、第１実施形態に係る打設ガイド１を利用した、新設杭Ｐｂの打設方法について、説明する。ここで、第１実施形態に係る杭の打設方法は、台船Ｓを複数の既設杭Ｐａ，Ｐａ，…の間に配置する台船係留工程と、複数の既設杭Ｐａ，Ｐａ，…に打設ガイド１を固定する打設ガイド固定工程と、台船本体４０と打設ガイド１とを分離する分離工程と、打設ガイド１を利用して新設杭Ｐｂ，Ｐｂ，…を打設する杭打設工程とからなる。

まず、図４（ａ）および（ｂ）に示すように、上ガーダー１１を下ガーダー１２に収納した状態で、打設ガイド１を台船本体４０に上載する。なお、台船本体４０への打設ガイド１の上載は、枠材１０を台船本体４０のジャッキ４１により支持することにより行う。

次に３本ずつ２列に配置された既設杭Ｐａの間に台船本体４０を移動させて、打設ガイド１を所定の位置に配置する（台船係留工程）。そして、台船本体４０を係留して、ジャッキ４１を下降させることにより、パイルロック２０の差込部２１を既設杭Ｐａの先端に挿入する（図２および図４（ｂ）参照）。
パイルロック２０の差込部２１を既設杭Ｐａの先端に挿入したら、クランプ２２を閉じて、既設杭Ｐａの先端を嵌合し、打設ガイド１を既設杭Ｐａに固定する（図２（ｂ）参照）（打設ガイド固定工程）。

既設杭Ｐａへのパイルロック２０の固定が完了したら、ジャッキ４１をさらに下降させて、打設ガイド１と台船本体４０とを完全に分離する（分離工程）。なお、第１実施形態では、台船本体４０の係留を、ウインチ４２を利用して図示しないアンカーワイヤーにより行うものとするが、台船本体４０の係留方法は限定されるものではなく、適宜公知の方法から選定して行えばよい。

次に、上ガーダー１１を伸張して図１（ａ）および（ｂ）に示すように、パイルホルダー３０を所定の位置に配置する。これにより、既設杭Ｐａの列と平行な新たな３本の新設杭Ｐｂの配置が決定する。そして、パイルホルダー３０により新設杭Ｐｂを把持した後、公知の杭打手段（図示せず）により新設杭Ｐｂを打設する（杭打設工程）。

３本の新設杭Ｐｂの打設が完了したら、上ガーダー１１を下ガーダー１２に収納した後、パイルロック２０のクランプ２２を広げて既設杭Ｐａを開放する。続いて、台船本体４０のジャッキ４１を上昇することにより、打設ガイド１を持ち上げて、差込部２１を既設杭Ｐａから抜き出す。そして、台船本体４０により、打設ガイド１を新たな杭打設箇所に移動して、上記作業を繰り返し行い、必要な新設杭Ｐｂの打設を行う。

第１実施形態に係る杭の打設方法によれば、杭打設用の台船Ｓを利用しているため、打設ガイド１が既設杭Ｐａに直接固定されて、台船本体４０と分離されるため、波や風等の影響や、水深および水底の地盤状況等の影響を受けることなく、既設杭Ｐａに対応した位置に正確に新設杭Ｐｂを打設することが可能となる。

また、打設ガイド１の枠材１０により、簡易に新設杭Ｐｂの打設位置を決定することが可能となるため、詳細な測量やそれに伴う微調整等の手間を要することなく、施工性に優れている。
また、枠材１０の各上ガーダー１１，１１，…および下ガーダー１２，１２，…は、ガーダー連結材１３，１３，…により連結されているため、上ガーダー１１同士や下ガーダー１２同士の間隔が広がったり狭まったりすることがなく、新設杭Ｐｂの打設箇所等がぶれることがない。

また、打設ガイド１の複数のパイルロック２０により複数の既設杭Ｐａに固定されるため、打設ガイド１がずれることがなく、正確な施工が可能となる。
また、パイルロック２０による打設ガイド１の固定作業は、既設杭Ｐａの上端に差込部２１を挿入した後、クランプ２２で把持するのみなため、早期に行うことができ、施工時間の短縮化が可能となる。

また、パイルホルダー３０は、ジャッキ３３や回転機構３４を有しているため、微調整が容易であり、またＧＰＳを利用して微調整を行えば、設計された所定の位置の位置決めを容易に行うことができるため、好適である。

また、パイルホルダー３０は、上下２段のアーム３１，３１により新設杭Ｐｂを把持するため、新設杭Ｐｂがぶれることがなく、高精度に杭打設を行うことを可能としている。また、新設杭Ｐｂは、水平軸まわりに回転可能に設けられたアームローラ３２ａと中央ローラ３２ｂにより把持されているため、杭打設の際に余計な摩擦力が加わることないように、正確な角度に案内された状態で、新設杭Ｐｂを打設することが可能となる。

また、必要な資材は台船本体４０により輸送すれば、大規模なステージ等を必要としないため、打設ガイド１の規模を小さくすることができ、その取り扱いが容易であるという利点も有している。また、打設ガイド１は、台船本体４０で移動した後、台船本体４０のジャッキ４１を利用して既設杭Ｐａに上載させるのみでその設置が完了するとともに、新設杭Ｐｂの打設位置も微調整のみで決定するため、従来、その準備に多大な手間と時間を要していた杭打設作業を容易、かつ、早期に行うことが可能となる。

したがって、第１実施形態に係る杭の打設方法と、これに使用する台船および打設ガイドによれば、杭基礎を構築するには悪条件である水上から水底の地盤への杭打ち作業を容易に行うことが可能となり、工期を大幅に短縮することが可能となるとともに、既設杭Ｐａとの相対位置により決定された高精度な施工が可能なため、全体として高品質な施工を低価格で行うことが可能となる。

＜第２実施形態＞
第２実施形態に係る杭打設用の台船Ｓは、図５（ａ）および（ｂ）に示すように、台船本体４０と、複数の既設杭Ｐａ，Ｐａ，…に固定されて新設杭Ｐｂ，Ｐｂ，…の打設位置を決定する打設ガイド２とを備えており、打設ガイド２が、台船本体４０に分離可能に搭載されている。ここで、台船本体４０の形状や規模は、打設ガイド２の形状や規模、杭の打設間隔等に応じて適宜設定するものとする。

打設ガイド２は、図５（ａ）および（ｂ）に示すように、予め海底の地盤に打設された既設杭Ｐａに固定されて、海上から海底の地盤に打設する新設杭Ｐｂの打設位置を決定するものであって、支持材である枠材１０と、既設杭Ｐａの配置に合せて枠材１０に設けられた３台の既設杭取付手段であるパイルロック２０と、パイルロック２０から所定の間隔を有して枠材１０に設けられる１台の新設杭案内手段であるパイルホルダー３０とから構成されている。

また、打設ガイド２は、台船本体４０により搬送されるものであって、第２実施形態では、台船本体４０のジャッキ４１を上下させることにより既設杭Ｐａへの取り付け、取り外しを行う。

枠材１０は、図５（ａ）に示すように、平面視で三角形状に形成されて、各三角形の角部に既設杭取付手段であるパイルロック２０が配置された下ガーダー１２と、この下ガーダー１２の一の角部を中心に水平方向への回転が可能に固定された上ガーダー１１とから構成されている。ここで、上ガーダー１１および下ガーダー１２を構成する材料は枠材１０に作用する応力に対して十分な耐力を有するものであれば限定されるものではないが、第２実施形態では、鋼材を組み合わせて形成するものとする。

なお、上ガーダー１１には、上ガーダー１１の固定点から新設杭Ｐｂの打設箇所方向に伸縮が可能となるように、ブーム１１ａが内装されており、当該ブーム１１ａの先端には、パイルホルダー３０が配設されている。また、上ガーダー１１のブーム１１ａの伸長方向と反対側の端部には、ブーム１１ａの伸長時のバランスを確保するためのカウンターウェイト１６が形成されている。

また、下ガーダー１２には、上ガーダー１１が固定された角から延長される２辺にまたがって、上ガーダー１１のカウンターウェイト１６が形成されている側の端部近傍に対応する位置に円弧状のガイドレール１８が形成されており、上ガーダー１１の回転を誘導している。

また、図５（ｂ）に示すように、上ガーダー１１と下ガーダー１２との接合は、回転モーター１７を介して行われており、上ガーダー１１は、回転モーター１７により下ガーダー１２に対して所定角度の回転が可能となっている。また、下ガーダー１２の所定の位置には、ウインチ１５が上載されており、このウインチ１５によりブーム１１ａに接続されたワイヤー１５ａの長さを調節することにより、ブーム１１ａの伸縮を行う。

パイルロック２０は、図５（ａ）に示すように、既設杭Ｐａの位置に対応して配設されており、第２実施形態では、３本ずつ２列に配設された既設杭Ｐａ，Ｐａ，…に対して、１列目の両端の２本の既設杭Ｐａ，Ｐａと、２列目の中央の既設杭Ｐａとの３本の既設杭Ｐａ，Ｐａ，Ｐａに対応する位置に配置されている。
なお、パイルロック２０の詳細は、第１実施形態で示したものと同様なため、詳細な説明は省略する。

また、パイルホルダー３０は、図５に示すように、伸縮可能なブーム１１ａの先端に配設されて、ブーム１１ａを伸縮および水平方向に回転することにより、所定の位置に配置が可能に構成されている。
なお、パイルホルダー３０は、第１実施形態で示したものと同様なため、詳細な説明は省略する。また、第２実施形態では、海面よりも上において、海面から突出した既設杭Ｐａ，Ｐａ，…に打設ガイド２を固定する構成としたが、水位に対する打設ガイド２の固定高さは限定されるものではない。

次に、第２実施形態に係る打設ガイド２を利用した、新設杭Ｐｂの打設方法について、説明する。
第２実施形態に係る杭の打設方法は、台船Ｓを複数の既設杭Ｐａ，Ｐａ，…の間に配置する台船係留工程と、複数の既設杭Ｐａ，Ｐａ，…に打設ガイド２を固定する打設ガイド固定工程と、台船本体４０と打設ガイド２とを分離する分離工程と、打設ガイド２を利用して新設杭Ｐｂを打設する杭打設工程とから構成されている。

まず、図６（ａ）および（ｂ）に示すように、上ガーダー１１を縮めた状態で、打設ガイド２を台船本体４０に上載する。なお、台船本体４０への打設ガイド２の上載は、枠材１０を台船本体４０のジャッキ４１により支持することにより行う。

次に、台船本体４０を３本ずつ２列に配置された既設杭Ｐａの各列の略中央に移動させて、打設ガイド２を所定の位置に配置して、台船本体４０をウインチ４２を利用して図示しないワイヤーアンカーにより係留する（台船係留工程）。

次に、ジャッキ４１を下降させることにより、パイルロック２０の差込部２１を既設杭Ｐａの先端に挿入する（図２（ａ）参照）。
パイルロック２０の差込部２１を既設杭Ｐａの先端に挿入したら、クランプ２２を閉じて、既設杭Ｐａの先端を嵌合して、打設ガイド２を既設杭Ｐａに固定する（図２（ｂ）参照）（打設ガイド固定工程）。

既設杭Ｐａへのパイルロック２０の固定が完了したら、ジャッキ４１をさらに下降させて、打設ガイド２と台船本体４０とを完全に分離する（分離工程）。なお、第２実施形態では、台船本体４０の係留をウインチ４２を利用して図示しないワイヤーアンカーにより行うものとするが、台船本体４０の係留方法は限定されるものではなく、適宜公知の方法から選定して行えばよい。

次に、上ガーダー１１を伸張、回転させて、既設杭Ｐａの列と平行に、新設杭Ｐｂを３本打設して、新設杭Ｐｂ，Ｐｂ，…の列を構成する（杭打設工程）。
まず、図５（ａ）に示すように、上ガーダー１１を伸長させて、パイルホルダー３０を中央の新設杭Ｐｂの打設位置に配置する。そして、パイルホルダー３０により新設杭Ｐｂを把持した後、公知の杭打手段（図示せず）により新設杭Ｐｂを打設する。

続いて、図７（ａ）に示すように、上ガーダーを水平方向に所定の角度回転させ、伸長させることにより、パイルホルダー３０を２本目の新設杭Ｐｂの打設位置に配置する。そして、中央の新設杭Ｐｂと同様に、２本目の新設杭Ｐｂを打設する。
さらに、図７（ｂ）に示すように、上ガーダーを反対側に所定の角度回転させることにより、パイルホルダー３０を３本目の新設杭Ｐｂの打設位置に配置する。そして、他の２本の新設杭Ｐｂと同様に、３本目の新設杭Ｐｂを打設する。

３本の新設杭Ｐｂの打設が完了したら、上ガーダー１１を回転させて、中央に戻した後、縮めて搬送時の状態にする。次に、パイルロック２０のクランプ２２を広げて既設杭Ｐａを開放する。続いて、台船本体４０のジャッキ４１を上昇することにより、打設ガイド２を持ち上げて、差込部２１を既設杭Ｐａから抜き出す。そして、台船本体４０により、打設ガイド２を新たな杭打設箇所に移動して、上記作業を繰り返す。

第２実施形態に係る台船Ｓは、打設ガイド２の固定点が３点のため、比較的設置が容易であり、施工性に優れている。
また、枠材１０の構造がシンプルなため、構造的に強固で、かつ、経済的である。

また、必要な資材は台船本体４０により輸送することが可能で、大規模なステージ等を必要としないため、打設ガイド２の規模を小さくすることができ、その取り扱いが容易であるという利点も有している。また、打設ガイド２は、台船本体４０で移動した後、台船本体４０のジャッキ４１を利用して既設杭Ｐａに上載させるのみでその設置が完了するとともに、新設杭Ｐｂの打設位置も微調整のみで決定するため、従来、その準備に多大な手間と時間を要していた杭打設作業を容易、かつ、早期に行うことが可能となる。

また、その他の第２実施形態に係る杭の打設方法、台船Ｓおよび打設ガイド２による作用効果は、第１実施形態で示した内容と同様なため、詳細な説明は省略する。

したがって、第２実施形態に係る杭の打設方法と、これに使用する台船および打設ガイドによれば、杭基礎を構築するには条件が悪い水上から水底の地盤への杭打ち作業を容易に行うことが可能となり、工期を大幅に短縮することが可能となるとともに、既設杭Ｐａとの相対位置により決定された高精度な施工が可能なため、全体として、高品質な施工が可能となる。

以上、本発明について、好適な実施形態について説明した。しかし、本発明は、前述の各実施形態に限られず、前記の各構成要素については、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、適宜設計変更が可能であることはいうまでもない。
例えば、前記各実施形態では、台船本体と打設ガイドとの分離を、ジャッキを利用して行うものとしたが、例えば、門型ウインチを利用するなど、その形式は限定されるものではなく、適宜公知の手段を利用して行えばよい。

また、前記各実施形態では、鋼管杭からなる既設杭に打設ガイドを固定する構成としたが、本発明に係る打設ガイドが固定可能な既設杭の杭形式は限定されるものではなく、あらゆる公知の杭に適用可能であることはいうまでもない。同様に、本発明の打設ガイドにより打設可能な新設杭の杭形式も、限定されるものではない。

また、前記各実施形態では、既設杭に打設ガイドを利用して３本の新設杭を打設する構成としたが、打設する新設杭の本数は限定されるものではなく、適宜設定すればよい。
また、第１実施形態では打設ガイドのパイルロックを６本の既設杭、第２実施形態では３本の既設杭にそれぞれ固定する構成としたが、打設ガイドが新設杭の打設時の振動等により動くことがないように固定することが可能であれば、パイルロックを固定する既設杭の本数は限定されるものではない。

また、前記各実施形態では、ウインチを利用して上ガーダーの伸縮を行うものとしたが、上ガーダーを伸縮する機構は限定されるものではなく、あらゆる公知の方法から適切なものを選定して行えばよい。
また、前記第２実施形態では、上ガーダーの回転を、回転モーターを介して行うものとしたが、上ガーダーの回転機構は限定されるものではないことはいうまでもない。

また、打設ガイドの移動を台船により行うものとしたが、クレーン等により移動してもよいことはいうまでもない。
また、前記各実施形態では、海上から海底の地盤に新設杭を打設する場合について説明したが、例えば、湖や河川等における杭の打設に適用してもよく、本発明による杭の打設方法の適用箇所は限定されるものではない。

また、前記各実施形態では、既設杭の上端にパイルロックを取り付けて、打設ガイドを固定する構成としたが、打設ガイドは必ずしも既設杭の上端に固定しなくてもよいことはいうまでもない。
また、本発明の打設ガイドの使用箇所は水上のみに限定されるものではなく、例えば、沿岸から水底に杭を打設する場合や、急傾斜地において杭を打設する場合などにも使用可能であり、陸上においても使用可能である。

また、前記各実施形態ではパイルロックを利用して既設杭に打設ガイドを固定する構成としたが、杭取付手段の構成は限定されるものではなく、既設杭に打設ガイドを固定することが可能なあらゆる公知の手段の中から適切なものを選定して使用すればよい。
さらに、前記各実施形態では、新設杭案内手段としてパイルホルダーを使用するものとしたが、例えば、杭打ちリーダや開閉式杭打ちガイドを使用してもよく、新設杭案内手段は、あらゆる公知の手段の中から適宜選定して使用すればよい。

第１実施形態に係る打設ガイドの全体を示す図であって、（ａ）は平面図、（ｂ）は側断面図である。 本発明に係る打設ガイドの既設杭取付手段の詳細を示す正面図であって、（ａ）は既設杭を開放した状態、（ｂ）は既設杭を嵌合した状態を示している。 本発明に係る打設ガイドの新設杭案内手段の詳細を示す図であって、（ａ）は新設杭を開放した状態を示す平面図、（ｂ）は新設杭を把持した状態を示す平面図、（ｃ）は側面図を示している。 第１実施形態に係る打設ガイドの搬送状況を示す図であって、（ａ）は平面図、（ｂ）は側断面図である。 第２実施形態に係る打設ガイドの全体を示す図であって、（ａ）は平面図、（ｂ）は側断面図である。 第２実施形態に係る打設ガイドの搬送状況を示す図であって、（ａ）は平面図、（ｂ）は側断面図である。 （ａ），（ｂ）ともに、第２実施形態に係る打設ガイドの打設状況を示す平面図である。

符号の説明

１，２ 打設ガイド
１０ 枠材（支持材）
２０ パイルロック（既設杭取付手段）
３０ パイルホルダー（新設杭案内手段）
４０ 台船本体
Ｐａ 既設杭
Ｐｂ 新設杭
Ｓ 台船

Claims (5)

1. 複数の既設杭取付手段が固定された打設ガイドと、前記打設ガイドをジャッキまたは門型ウインチにより支持した状態で搭載した台船本体とからなる台船を、複数の既設杭の間に配置する台船係留工程と、
   前記ジャッキまたは門型ウインチにより前記打設ガイドを下降させることで前記複数の既設杭の先端と前記既設杭取付手段とを嵌合させ、前記複数の既設杭に前記打設ガイドを固定する打設ガイド固定工程と、
   前記台船本体と前記打設ガイドとを分離する分離工程と、
   前記打設ガイドに設けられた少なくとも１つの新設杭案内手段を利用して新設杭を打設する杭打設工程と、
   を含むことを特徴とする、杭の打設方法。
2. 台船本体と、
   複数の既設杭に固定されて新設杭の打設位置を決定する打設ガイドと、を備える杭打設用の台船であって、
   前記複数の既設杭の配置に合わせて前記打設ガイドに固定された複数の既設杭取付手段と、前記打設ガイドに設けられた少なくとも１つの新設杭案内手段と、を備えており、
   前記打設ガイドが、前記台船本体にジャッキまたは門型ウインチにより支持された状態で分離可能に搭載されていることを特徴とする、台船。
3. 複数の既設杭に固定されて新設杭の打設位置を決定する打設ガイドであって、
   支持材と、
   前記複数の既設杭の配置に合せて前記支持材に固定された複数の既設杭取付手段と、
   前記既設杭取付手段から所定の間隔を有して前記支持材に設けられた少なくとも１つの新設杭案内手段と、から構成されていて、
   前記支持材が伸縮機能を有しており、
   前記新設杭案内手段が、前記既設杭取付手段に対する間隔を変更可能に設けられていることを特徴とする、打設ガイド。
4. 前記支持材が回転機能を有しており、
   前記新設杭案内手段が、前記既設杭取付手段に対して水平方向の角度が変更可能に配設されていることを特徴とする、請求項３に記載の打設ガイド。
5. ジャッキまたは門型ウインチにより支持された状態で台船に搭載されることを特徴とする、請求項３または請求項４に記載の打設ガイド。

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