JP4648998B2 - 排土処理装置 - Google Patents

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開示技術は、山間林野部等の傾斜地や入り組んだ海岸線の段差部等に設ける簡易仮橋仮桟橋、仮橋、恒久構造物としての桟橋等の、支持杭打ち込みに掘削が必要な架設施工の技術分野に属する。
[第1の背景]
従来、桟橋施工方法においては、掘削には大口径ボーリングマシン工が行なわれ、泥水循環式に掘削ずりを処理する方法が採られていた。
しかし、掘削作業の高速化に対する需要の高まりから、近年では、上記掘削工程は一般的に導材を設置し、導枠を取り付け、その後にダウンザホールハンマによる杭打設を行うという手順となっている。最近の事例では、支持杭として鋼管を用いてダウンザホールハンマによる杭打設を行う桟橋架設方法が実施されている(特許文献1)。
特許第3211673号公報
このような桟橋施工における杭打設作業では、掘削ずり(掘削土)がエアリフト等で吹き上げられて地表に堆積するため、掘削ずりをそのまま放置すると自然環境を汚染することとなる。そこで、環境保全の観点から、バックホウ等の土工用建設機械や作業員を施工基面へ立ち入らせて、必要に応じて掘削ずり回収作業を実施している。
ところが、急峻な斜面上や水上で桟橋を構築するとなると、作業員や機材の接近が困難であることから掘削ずりの回収作業自体ができず、そのような現場では土砂回収は行われていなかった。よって、施工現場の地形によっては、掘削ずりを回収できないために環境を汚染するといった問題があった。
さらに、河川、港湾等で水中に支持杭を打つ場合には、掘削ずりは水底に沈殿するばかりでなく、水を濁らすことは不可避である。
[第2の背景]
我が国の建設土木業は、過去においては「新規建設」を主な事業としていたが、近年においては、産業構造の転換や、一極集中から地方分散への変革を指向する社会構造の変化、地球規模の環境保全を視野にいれたライフサイクルコストの縮減に対する意識の高まりを背景に、新規建設とともに「維持補修」による老朽化、旧式化した既存の構造物の資産価値の維持、再生と向上を急務としている。たとえば現在では、既設の橋脚や護岸等を改修,補強、拡幅することによって、既存の構造物をリフレッシュし、有効再利用することが広く行われるに至っており、その重要性は今後もより一層高まることが予想される。
このような維持、改修,拡幅工事を行うにあたっては、施工現場によっては、足場としての桟橋を構築したり、仮締切や護岸、井筒基礎構造のための鋼管矢板工の施工が必要である。そして、これらの工事を実施するにあたっては、地盤を掘削して、杭橋脚や鋼管矢板等を打設することが不可欠である。したがって、新規建設は勿論、今後需要が一層高まることが予想される既存構造物の維持・補修・補強工事を、全国にライフラインとなる河川内、希少生物棲息域等の様々な態様で遍在する環境保全を必須の課題とする現場において、環境汚染を生じさせることなく円滑に進めるためにも、掘削ずりを処理するための新たな手法を検討する必要がある。
[第3の背景]
環境保全に対する意識の高まりにより、恒久構造物の分野では長大支間の橋梁等が考案されるなど、自然環境に対する改変を少なくする環境保全に関する試みが多く行われるようになっている。
一方、比較的環境保全対策が遅れがちであった仮橋仮桟橋施工に代表される仮設構造物は、恒久構造物よりも広範囲に分布している。したがって、希少動植物等の生息区域の改変を多く伴う、上水用ダムの中で施工を行うなど、自然環境、居住環境に与える影響が大きいことが様々な地域的特性を含みながら全国で問題視されている。
そこで、上述した従来技術の問題点に鑑み、本発明の目的は、建設業の機械化とともに、施工可能な範囲も拡大し、従来の方法では困難であったような地形でも桟橋が構築されるようになった現在、掘削原理の違いや、地形条件にかかわらず掘削ずりの回収を地形にかかわらず実施できるようにすることにある。
また、本発明の他の目的は、地形的条件を受けることなく安全且つ円滑に桟橋を構築することにある。
さらに、本発明の他の目的は、仮橋、仮桟橋施工に代表される仮設構造物の構築が自然環境や居住環境に与える影響を考慮して、十分な環境保全に対応した施工装置と方法を提供することにある。
さらに、本発明の他の目的は、上記従来技術に係る課題を解決して、自然と開発の調和を図ることにある。
このような目的は、下記(1)〜(38)に記載の本発明によって達成される。
(1) 桟橋架設工事において橋脚を構築するために行われる掘削の方法であって、
上部構造の橋面まで到達する長さの孔壁保護用ケーシングを用いて掘削装置で地盤を掘削し、前記ケーシングの内空部を排土経路として掘削ずりを排出し、前記排土経路を介して排出された前記掘削ずりを回収することを特徴とする掘削方法。
(2) 桟橋架設工事において橋脚を構築するために行われる掘削の方法であって、
橋脚を成す管状の杭材の内側に掘削装置の掘削軸部材を挿入し、
前記掘削軸部材で地盤を掘削しつつ同時に前記杭材の打ち込みを行い、
地盤掘削の間、前記杭材の内空部を排土経路として掘削ずりを送出し、
前記排土経路を介して排出された前記掘削ずりを回収することを特徴とする掘削方法。
(3) 上部構造と該上部構造を支える下部構造とから成る構造物を足場に利用して、管状の杭材を打設するために行われる掘削の方法であって、
前記杭材の内側に掘削装置の掘削軸部材を挿入し、
前記掘削軸部材で地盤を掘削しつつ同時に前記杭材の打ち込みを行い、
地盤掘削の間、前記杭材の内空部を排土経路として掘削ずりを送出し、
前記排土経路を介して排出された前記掘削ずりを回収することを特徴とする掘削方法。
(4) 上部構造と該上部構造を支える下部構造とから成る構造物を導材として利用し、管状の杭材を前記導材でガイドさせながら打設するために行われる掘削の方法であって、
前記杭材の内側に掘削装置の掘削軸部材を挿入し、
前記掘削軸部材で地盤を掘削しつつ同時に前記杭材の打ち込みを行い、
地盤掘削の間、前記杭材の内空部を排土経路として掘削ずりを送出し、
前記排土経路を介して排出された前記掘削ずりを回収することを特徴とする掘削方法。
(5) 回収した前記掘削ずりを、上部構造の所定箇所,該上部構造に備え付けの回収器,又は下部構造に備え付けの回収器に集積させるようになっており、
前記上部構造の所定箇所が、該上部構造の上部・下部・側部のいずれか1又は2以上であることを特徴とする上記(1)乃至(4)の何れかに記載の掘削方法。
(6) 集積させた前記掘削ずりに対して水切り及び加湿の何れか一方を行うことを特徴とする上記(1)乃至(4)の何れかに記載の掘削方法。
(7) 集積させた前記掘削ずりをコンベアを利用して移動させるようになっており、
前記コンベアが、ベルトコンベア及びスクリューコンベアの何れか一方、又はこれらの組み合わせから成ることを特徴とする上記(1)乃至(4)の何れかに記載の掘削方法。
(8) 前記スクリューコンベアには、前記排土経路を介して排出された掘削ずりを投入するための複数の開口部が形成されていることを特徴とする上記(7)記載の掘削方法。
(9) 前記排土経路を介して排出された掘削ずりをスクリューコンベアを利用して移動させて集積し、集積させた掘削ずりに対して水切りを行い、その後該掘削ずりをベルトコンベアで移動させることを特徴とする上記(1)乃至(4)の何れかに記載の掘削方法。
(10) 前記排土経路を介して排出された掘削ずりをスクリューコンベアを利用して移動させて集積し、集積させた該掘削ずりをベルトコンベアで移動させて運搬車両の荷台に積み込むことを特徴とする上記(1)乃至(4)の何れかに記載の掘削方法。
(11) 前記掘削装置は、駆動装置と、該駆動装置に対し固設された略天蓋状の排土キャップと、該排土キャップの内側を通って前記駆動装置に連結された掘削軸部材とを有しており、
地盤掘削の間、前記排土経路を介して掘削ずりを上方へ送出することによって、該掘削ずりを杭材又はケーシングの上部から噴出させ、
噴出した前記掘削ずりを前記排土キャップによって直下に落下させるようにする
ことを特徴とする上記(1)乃至(10)の何れかに記載の掘削方法。
(12) 掘削ずりの飛散を防止するための飛散防止カバーで杭材又はケーシングの周囲を囲った状態で、前記排土経路を介して掘削ずりを送出し、前記杭材又はケーシングの上部から前記掘削ずりを排出させ、排出した該掘削ずりを前記飛散防止カバーで飛散防止しながら落下させることを特徴とする上記(1)乃至(10)の何れかに記載の掘削方法。
(13) エアリフトで掘削ずりを吹き上げることによって、前記排土経路を介して該掘削ずりを送出し、前記杭材又はケーシングの上部から噴出させるようにすることを特徴とする上記(1)乃至(10)の何れかに記載の掘削方法。
(14) スクリューを利用して掘削ずりを前記排土経路を介して引き上げ、前記杭材又は前記ケーシングの上部から排出させることを特徴とする上記(1)乃至(10)の何れかに記載の掘削方法。
(15) 前記排土経路を介して掘削ずりを排出する際に、掘削ずり格納部を有する排土装置を利用して、断続的に掘削ずりを引き上げるようにすることを特徴とする上記(1)乃至(10)の何れかに記載の掘削方法。
(16) 既設桟橋部から片持ち状態に延設された上部構造に、前記排土経路を介して排出された掘削ずりの荷重を載荷させるようにすることを特徴とする上記(1)乃至(15)の何れかに記載の掘削方法。
(17) 掘削装置による掘削に伴って排出される掘削ずりを地上又は水中に落下させることなく排土処理するための装置であって、前記掘削装置とともに用いられる排土処理装置において、
掘削に伴って排出される掘削ずりを収容するとともに送出可能に構成された掘削ずり回収器と、
前記掘削ずり回収器から送出される掘削ずりを搬送するためのコンベアと、
を有することを特徴とする排土処理装置。
(18) 桟橋の上部構造の一単位を成すユニット状の桟橋パネルの延設と、橋脚を成す管状の杭材の打設とを繰り返すことによって桟橋を架設する桟橋施工に用いられる排土処理装置であって、
前記杭材の打設に伴って排出される掘削ずりを収容するとともに送出可能に構成された掘削ずり回収器と、
前記掘削ずり回収器から送出される掘削ずりを搬送するためのコンベアと、
を有することを特徴とする排土処理装置。
(19) 桟橋の上部構造の一単位を成すユニット状の桟橋パネルの延設と、孔壁保護用ケーシングを用いた掘削と、前記掘削によって形成された杭孔への杭材の建て込みとを繰り返すことによって桟橋を構築する桟橋施工に用いられる排土処理装置であって、
掘削に伴って排出される掘削ずりを収容するとともに送出可能に構成された掘削ずり回収器と、
前記掘削ずり回収器から送出される掘削ずりを搬送するためのコンベアと、
を有することを特徴とする排土処理装置。
(20) 既設又は仮設構造物を足場に利用して、掘削装置を用いて管状の杭材を打設する作業において利用される排土処理装置であって、
前記杭材の打設に伴って排出される掘削ずりを収容して一時的に貯留可能に構成された掘削ずり回収器と、
前記掘削ずり回収器から送出される掘削ずりを搬送するためのコンベアと、
を有することを特徴とする排土処理装置。
(21) 既設又は仮設構造物を導材に利用し、掘削装置を用いて管状の杭材を前記導材でガイドさせながら打設する作業において利用される排土処理装置であって、
前記杭材の打設に伴って排出される掘削ずりを収容して一時的に貯留可能に構成された掘削ずり回収器と、
前記掘削ずり回収器から送出される掘削ずりを搬送するためのコンベアと、
を有することを特徴とする排土処理装置。
(22) さらに、前記コンベアによって搬送された掘削ずりを収容するための容器を有することを特徴とする上記(17)乃至(21)の何れかに記載の排土処理装置。
(23) さらに、前記掘削ずりに対して加湿するための加湿手段、及び前記掘削ずりに対して水切りを行うための水切り手段の何れか一方を有することを特徴とする上記(17)乃至(21)の何れかに記載の排土処理装置。
(24) 前記掘削ずり回収器には、収容した掘削ずりを前記コンベアの方向へ流すための斜面が形成されていることを特徴とする上記(17)乃至(21)の何れかに記載の排土処理装置。
(25) 前記コンベアは、スクリューコンベア及びベルトコンベアの何れか一方、又はこれらの組み合わせから成ることを特徴とする上記(17)乃至(21)の何れかに記載の排土処理装置。
(26) 前記桟橋パネルは、前記杭材又はケーシングを挿通させるためのガイドホールが形成されたガイド部材を有しており、
前記掘削ずり回収器は、前記杭材又はケーシングの径よりも僅かに大きい径の挿通孔を有しており、当該挿通孔と前記ガイドホールとがほぼ同芯となる位置に設けられるようになっていることを特徴とする上記(18)又は(19)記載の排土処理装置。
(27) 前記掘削ずり回収器は、前記ガイド部材上に載設可能に形成されていることを特徴とする上記(26)記載の排土処理装置。
(28) 前記桟橋パネルは、前記ガイドホールを複数有しており、
排土処理装置は、前記ガイドホールの数に対応した数だけ前記掘削ずり回収器を有しており、
前記複数の掘削ずり回収器は、それぞれ、前記コンベアへ向けて掘削ずりを送出可能に設けられており、
前記コンベアは、前記複数の掘削ずり回収器のそれぞれからの掘削ずりを受け入れ可能に構成されていることを特徴とする上記(26)又は(27)記載の排土処理装置。
(29) 前記桟橋パネルは、前記ガイドホールを複数有しており、
前記掘削ずり回収器は、前記ガイドホールの数に対応した数だけ挿通孔を有しており、使用時において、対応する挿通孔とガイドホールとがほぼ同芯となる位置に設けられるようになっていることを特徴とする上記(26)又は(27)記載の排土処理装置。
(30) 前記桟橋パネルは、次段の桟橋パネルを連結させるための連結部材を有しており、
排土処理装置は、使用時において前記桟橋パネルの連結部材に連結され、前記次段の桟橋パネルを連結する前に取り外されるようになっていることを特徴とする上記(18)又は(19)記載の排土処理装置。
(31) 排土処理装置は、さらに、掛けることによって前記桟橋パネルに固定可能な連結部材を有しており、使用時において、前記連結部材を前記桟橋パネルに掛けることにより、該排土処理装置の荷重が前記桟橋パネルに載荷されるようになっていることを特徴とする上記(18)又は(19)記載の排土処理装置。
(32) 前記掘削ずり回収器は、前記杭材の横断面とほぼ同形状であって且つ僅かに大きい寸法の挿通孔を有しており、
使用時において、前記挿通孔に前記杭材が挿通した状態で該杭材の打設が行われ、該打設に伴って杭材上部から噴き出した掘削ずりは落下して、前記掘削ずり容器によって回収されるようになっていることを特徴とする上記(20)又は(21)記載の排土処理装置。
(33) 前記掘削ずり回収器は、杭材の打設時において該杭材をガイドするための導材の上部に載設されるようになっていることを特徴とする上記(32)記載の排土処理装置。
(34) 前記杭材は鋼管矢板から成り、
前記コンベアは、連結状態にある既打設の鋼管矢板の上部に沿って載設されるようになっていることを特徴とする上記(20)又は(21)記載の排土処理装置。
(35) 前記杭材は鋼管矢板から成り、
前記コンベアは、連結状態にある既設鋼管矢板に対して掛けることによって固定可能な連結部材を有しており、
使用時において、前記連結部材を既設鋼管矢板に掛けることにより、該コンベア及び掘削ずりの荷重が該既設鋼管矢板に載荷されるようになっていることを特徴とする上記(20)又は(21)記載の排土処理装置。
(36) 桟橋の上部構造の一単位を成すユニット状の桟橋パネルの延設と、橋脚を成す管状の杭材の打設とを繰り返すことによって桟橋を架設する桟橋施工で用いられる掘削・排土処理システムであって、
地盤を掘削しつつ同時に前記杭材の打設を行うための掘削装置と、上記(18)記載の排土処理装置とから構成されており、
前記掘削装置は、掘削のための駆動力を与える駆動装置と;掘削時において前記杭材の内空部に挿入されるようになっており、前記駆動装置に連結された掘削軸部材と;掘削の際に前記杭材の上部から排出される掘削ずりの飛散を防止するための飛散防止カバーと;を有しており、
地盤掘削の際、前記杭材の内空部に挿入した掘削軸部材の先端で地盤を掘削し、同時に該杭材の内空部を排土経路として掘削ずりを送出し、杭材上部から排出される掘削ずりを飛散防止カバーで飛散防止しながら下方へ落下させ、落下してきた前記掘削ずりを前記排土処理装置の掘削ずり回収器内に落とし込んで排土処理するように構成されている
ことを特徴とする掘削・排土処理システム。
(37) 桟橋の上部構造の一単位を成すユニット状の桟橋パネルの延設と、橋脚を成す管状の杭材の打設とを繰り返すことによって桟橋を架設する桟橋架設方法であって、
桟橋完成部分の既設桟橋パネルに対して新たな桟橋パネルを連結して、前記桟橋完成部分から張り出すように該新たな桟橋パネルを延設する工程と、
延設済み若しくは延設予定の桟橋パネル又は前記桟橋完成部分に上記(18)記載の排土処理装置を取り付ける工程と、
橋脚を成す管状の杭材を、延設した前記桟橋パネルのガイド部材を介して、杭打設予定位置の地盤上に建て込む工程と、
掘削装置の掘削軸部材を前記杭材の内空部に挿入する工程と、
挿入した前記掘削軸部材の先端で地盤を掘削しつつ同時に前記杭材の打設を行う工程と、
打設した前記杭材と延設した前記桟橋パネルとを連結する工程と、を含んでおり、
前記掘削・打設工程において、
地盤掘削の間、前記杭材の内空部を排土経路として掘削ずりを送出し、
前記排土経路を介して杭材上部から排出される掘削ずりを、前記排土処理装置の掘削ずり回収器内に落とし込み、
該掘削ずり回収器から送出される掘削ずりをコンベアを利用して搬送することにより、該掘削ずりを予め決められた箇所に集積するようになっており、
上記工程を繰り返すことによって桟橋を架設することを特徴とする桟橋架設方法。
(38) 桟橋の上部構造の一単位を成すユニット状の桟橋パネルの延設と、孔壁保護用ケーシングを用いた掘削と、前記掘削によって形成された杭孔への杭材の建て込みとを繰り返すことによって桟橋を架設する桟橋架設方法であって、
桟橋完成部分の既設桟橋パネルに対して新たな桟橋パネルを連結して、前記桟橋完成部分から張り出すように該新たな桟橋パネルを延設する工程と、
延設済み若しくは延設予定の桟橋パネル又は前記桟橋完成部分に上記(19)記載の排土処理装置を取り付ける工程と、
上部構造の橋面まで到達する長さの孔壁保護用ケーシングを、延設した前記桟橋パネルのガイド部材を介して地盤上に建て込む工程と、
前記孔壁保護用ケーシングを用いて、杭橋脚建て込み予定位置の地盤を掘削する工程と、
形成した杭孔に杭橋脚を建て込む工程と、
建て込んだ前記杭橋脚と延設した前記桟橋パネルとを連結する工程と、を含んでおり、
前記掘削工程において、
地盤掘削の間、前記ケーシングの内空部を介してケーシング上部から掘削ずりを排出し、排出された前記掘削ずりを前記排土処理装置の掘削ずり回収器内に落とし込み、該掘削ずり回収器から送出される掘削ずりをコンベアを利用して搬送することにより、該掘削ずりを予め決められた箇所に集積するようになっており、
上記工程を繰り返すことによって桟橋を架設することを特徴とする桟橋架設方法。
上記(1),(2),(3),(4)記載の本発明によれば、掘削基面に作業員や土木作業機械を投入することなく、掘削ずりの排土処理作業を掘削作業と同時並行的に進めることができるようになる。
また、たとえば急峻な斜面上で桟橋を構築する場合であっても、危険な斜面での掘削ずり回収作業を行う必要がないので、桟橋施工を安全に且つ効率よく進めることが可能になる。
さらに、河川、港湾等で桟橋施工を行う場合には、掘削ずりを水中にほとんど落下させることなく回収できるので、河川や港湾における水質汚濁を防止することができる。
さらに、たとえば構造物としての仮設桟橋等を足場として鋼管矢板(杭材の一例)を打設する場合において、該鋼管矢板の打設に伴って排出される掘削ずりのほとんどを回収することが可能なる。よって、鋼管矢板の打設工事において、掘削ずりを周囲に撒き散らしたり、河川や港湾における水質を汚濁することがないので、自然環境の汚染を防止することが可能になる。
上記(5)記載の本発明によれば、急峻な斜面上等と異なり、上部構造の上部・下部・側部であれば作業員や作業機械を容易に投入できるので、その結果、作業が安全に行える場所で施工ができる。特に、上部構造の側部であれば、安全を確保しつつ、同時に作業員や機械のための作業場を省スペース化できる。
上記(6)記載の本発明によれば、掘削ずりに対して水切りを行う場合には、水上(河川・港湾)施工や、地下水を多く含む地盤上の施工において、移送中の掘削ずりに含まれる濁水が飛散することを防止することが可能になる。
また、掘削ずりに対して加湿を行う場合には、水分を加えることによって掘削ずりが飛散し難くなる。その結果、工事施工中の作業員頭上や居住環境上を通過する施工等において、移送中の掘削ずりの飛散による事故を防止することが可能になる。
上記(7)記載の本発明によれば、掘削ずりの移送を自動化できるので、その結果、工期を短縮することが可能になる。
この場合、たとえばベルトコンベアを利用する場合には、簡易な設備で掘削ずりの移送を行うことが可能になる。
また、たとえばスクリューコンベアを利用する場合には、粉末状の掘削ずりや地下水等の飛散を防止しながら掘削ずりの移送を行うことが可能になる。
上記(8)記載の本発明によれば、複数の掘削に対して1箇所の排土集積部および1ルートの搬送経路を設けるだけで対応することができ、その結果、排土処理のための装置の設置撤去にかかる作業効率を向上させることができる。
上記(9)記載の本発明によれば、水上(河川・港湾)施工や、地下水を多く含む地盤上の施工において、掘削ずりと水を分別でき、環境保全に配慮した施工が可能となる。
上記(10)記載の本発明によれば、排出された掘削ずりの運搬車両(ダンプトラック等)への積み込み作業が省力化され、しかも、掘削ずりを所定の投棄場へ迅速に運搬することが可能になる。
上記(11)記載の本発明によれば、杭材又は孔壁保護用ケーシングの上部に所定距離れた位置に天蓋状の排土キャップを設けた状態で、掘削が行われるようになっている。これにより、エアリフト等の手段で吹き上げられた掘削ずりを飛散させないようにして、効率良く一方向に落下させることが可能になる。
上記(12)記載の本発明によれば、杭材又はケーシングの上部から排出された掘削ずりが落下する過程で飛散するのを防止することができる。その結果、施工現場の周辺が、飛散した掘削ずりで汚染されるのを防止することができる。
上記(13)記載の本発明によれば、掘削対象の地盤の土質(粘性がなくエアリフトで効率良く吹き上がる質)によっては、掘削に伴って生じる掘削ずりをエアリフトを利用して吹き上げるようになっている。これにより、掘削ずりを排出するにあたって、当該掘削ずりの荷重が、掘削装置等を吊設するクレーンに掛かることを避けることができる。その結果、クレーンに負荷を掛けずに施工できるようになる。
上記(14)記載の本発明によれば、掘削対象の地盤の土質(粘性が有るなどの性状によりエアリフトで吹き上がらない質)によっては、掘削に伴って生じる掘削ずりをスクリューを利用して引き上げるようになっている。これにより低振動・低騒音で施工することが可能になる。
上記(15)記載の本発明によれば、掘削対象の地盤の土質(エアリフトやスクリューなどで上がらないような単位重量の大きい粒径の玉石等を含む層など)によっては、所定深度掘削を進め、掘削ずりを所定量格納した土砂格納装置を、杭材又は孔壁保護用ケーシングの内部を昇降させて断続的に排出することにより、掘削効率を向上させることが可能になる。
上記(16)記載の本発明によれば、掘削ずりの荷重を載荷させるための足場として、片持ち状の上部構造を利用するようになっている。その結果、杭材又は孔壁保護用ケーシングの上部から排出される掘削ずりを杭心位置周辺で受けることができるので、既設桟橋面の作業ヤードを省スペース化することが可能になる。
上記(17),(18),(19),(20),(21)記載の本発明によれば、掘削基面に作業員や土木作業機械を投入することなく、掘削ずりの排土処理作業を掘削作業と同時並行的に進めることができるようになる。
また、たとえば急峻な斜面上で桟橋を構築する場合であっても、危険な斜面での掘削ずり回収作業を行う必要がないので、桟橋施工を安全に且つ効率よく進めることが可能になる。
さらに、河川、港湾等で桟橋施工を行う場合には、掘削ずりを水中にほとんど落下させることなく回収できるので、河川や港湾における水質汚濁を防止することができる。
さらに、たとえば既設構造物としての桟橋を足場として鋼管矢板(杭材の一例)を打設する場合において、また、H形鋼や溝形鋼等の形鋼を利用し、導杭を下部構造として水上に予め据え付けた上部構造としての導枠を利用した鋼管矢板や桟橋の支持杭の打設に際して、該鋼管矢板の打設に伴って排出される掘削ずりのほとんどをそれらの構造物の上部に集積し、水中に落下させることなく回収することが可能なる。よって、鋼管矢板の打設工事において、掘削ずりを周囲に撒き散らしたり、河川や港湾における水質を汚濁することがないので、自然環境の汚染を防止することが可能になる。
また、このことは、水の落下と共に掘削ずりが落下することを防ぐことが可能になるため、掘削孔周辺に掘削ずりが回帰、循環することを防ぐことができるようになるため、それに伴う掘削効率の低下、掘削作業の停滞を防止するという優れた効果を奏することになる。また勿論、既設構造物としての既完成桟橋を足場として施工を行う際、上記の発明は、既完成桟橋から片持ち状に張り出して、既設構造物としての既完成桟橋に装置および掘削ずりおよび水の荷重を載荷することにより実施することが可能となる。
上記(22)記載の本発明によれば、掘削ずり回収器によって回収された掘削ずりは、コンベアによって搬送され自動的に容器内に集積するようになっている。これにより、排出され回収された掘削ずりを、簡単かつ迅速に運搬用のダンプトラック等へ積み込むことが可能になる。
上記(23)記載の本発明によれば、水切り手段を設けた場合には、水上(河川・港湾)施工や、地下水を多く含む地盤上の施工において、移送中の掘削ずりに含まれる濁水が飛散することを防止することが可能になる。
また、加湿手段を設けた場合には、水分を加えることによって掘削ずりが飛散し難くなる。その結果、工事施工中の作業員頭上や居住環境上を通過する施工等において、移送中の掘削ずりの飛散による事故を防止することが可能になる。
上記(24)記載の本発明によれば、掘削ずり回収器内に収容した掘削ずりを自動的かつ連続的にコンベアへ送出することが可能になる。
上記(25)記載の本発明によれば、スクリューコンベアを用いた場合には、粉末状の掘削ずりや地下水等の飛散を防止しながら掘削ずりの移送を行うことができる。また、ベルトコンベアを用いた場合には、簡易な設備で掘削ずりの移送を行うことができる。
上記(26)記載の本発明によれば、掘削ずり回収器に杭材又は孔壁保護用ケーシングを挿通させた状態で、掘削を行うことができる。これにより、杭材又はケーシングの外壁に沿って落下してくる掘削ずりを、確実に掘削ずり回収器内に落とし込むことが可能になる。その結果、排出された掘削ずりが、掘削ずり回収器を超えて地表部や水中に落下することがほとんどなくなるので、環境汚染を防止することが可能になる。
上記(27)記載の本発明によれば、杭材又はケーシングの外壁に沿って落下してくる掘削ずりを確実に回収することができ、しかも、掘削ずり回収器を簡単に桟橋パネルに設置することができるので、掘削ずり回収器の設置撤去にかかる作業を省力化することができる。
上記(28),(29)記載の本発明によれば、複数の掘削に対して1箇所の排土集積部および1ルートの搬送経路を設けるだけで対応することができ、その結果、排土処理装置の設置撤去にかかる作業効率を向上させることができる。
また、1回の杭材の打設(又は孔壁保護用ケーシングを用いた掘削)を完了する毎に掘削ずり回収器の設置撤去を行う必要がないので、掘削・打設作業を効率的に進めることができる。
上記(30)記載の本発明によれば、排土処理装置を簡単に桟橋パネルに連結することができるので、装置の設置撤去にかかる作業を省力化することができる。
また、使用時において桟橋パネルに連結されるようになっているので、回収した掘削ずりの荷重が加わっても落下しないように排土処理装置を確実に固定することができる。
さらに、装置を桟橋パネルに連結するにあたって、次段の桟橋パネルを連結させるための連結部材を共用するようになっているので、排土処理装置を連結するための部材を桟橋パネルにあらためて設ける必要がない。
上記(31)記載の本発明によれば、単に引っ掛けるだけで桟橋パネルに載荷させることが可能なので、桟橋パネルへの取り付け作業が簡単である。よって、装置の設置撤去にかかる作業を省力化することができる。
上記(32)記載の本発明によれば、掘削ずり回収器に杭材を挿通させた状態で、該杭材の掘削打設作業を行うことができる。これにより、杭材の外壁に沿って落下してくる掘削ずりを、確実に掘削ずり回収器内に落とし込むことが可能になる。その結果、排出された掘削ずりが、掘削ずり回収器を超えて地表部や水中に落下することがほとんどなくなるので、環境汚染を防止することが可能になる。
上記(33)記載の本発明によれば、杭材の外壁に沿って落下してくる掘削ずりを確実に回収することができ、しかも、掘削ずり回収器を簡単に導材に設置することができるので、掘削ずり回収器の設置撤去にかかる作業を省力化することができる。
上記(34)記載の本発明によれば、連結された既打設の鋼管矢板の上部を有効利用して、排出された掘削ずりを搬送することが可能になる。しかも、鋼管矢板の上部にコンベアを敷設するだけで足りるので、コンベアの設置撤去にかかる作業を省力化することができる。
上記(35)記載の本発明によれば、直列状に連結された既打設の鋼管矢板を利用して、掘削ずり用の搬送経路を設けることができる。しかも、単に掛けるだけで固定可能なので、コンベアの設置撤去にかかる作業を省力化することができる。
上記(36),(37),(38)記載の本発明によれば、掘削基面に作業員や土木作業機械を投入することなく、掘削ずりの排土処理作業を掘削作業と同時並行的に進めることができるようになる。
また、たとえば急峻な斜面上で桟橋を構築する場合であっても、危険な斜面での掘削ずり回収作業を行う必要がないので、桟橋施工を安全に且つ効率よく進めることが可能になる。
さらに、河川、港湾等で桟橋施工を行う場合には、掘削ずりを水中にほとんど落下させることなく回収できるので、河川や港湾における水質汚濁を防止することができる。
以下、本発明の具体的実施形態について詳細に説明する。
[桟橋施工の概要]
まず最初に、図1〜図3に基づいて、本願の発明者が発明し既に特許された桟橋架設方法(特許文献1)を例に挙げて、桟橋施工の概要を説明する。
図1は、桟橋施工で用いる桟橋パネル10を示す上面図である。
図2は、桟橋施工の一例を示す斜視図であって、図1に示す桟橋パネル10をクレーンで設計位置に運搬している様子を示している。
図3は、図2の続きを示す斜視図であって、片持ち状に延設した桟橋パネル10を導材として鋼管杭2を打設している様子を示している。
以下に説明する桟橋施工では、桟橋の上部構造の一単位を成すユニット状の桟橋パネルを複数用いる。図1に示す桟橋パネル10は、主として、メインフレーム11と、該メインフレームに対して連結された杭フレーム(ガイド部材)12とから構成されている。
メインフレーム11は主桁を構成し、既設の桟橋パネルに対して連結されるようになっているヒンジ状の連結部材15を有している。杭フレーム12は横桁を構成し、打設した鋼管杭の頭部を固定するための杭頭固定管(ガイドパイプ)14と、次段の桟橋パネルに対して連結されるようになっているプレート状の連結金具16とを有している。
上述構成の桟橋パネル10を用いて桟橋を架設するにあたっては、まず、予めパネル化した桁材(すなわち桟橋パネル10)をクレーンで吊り上げ、図2に示すように延設地点(桟橋完成部分の先端位置)へ運搬する。続いて、運搬してきた桟橋パネル10を、桟橋完成部分の既設桁(既設桟橋パネル)に対しピン連結して、図3に示すように、桟橋完成部分から張り出すように当該桟橋パネル10を片持ち状に延設する。
次に、橋脚を成す鋼管杭2(杭材の一例)を、延設した桟橋パネル10の杭フレーム12のガイドホール17に挿入し、該桟橋パネルを導材として鋼管杭2を打設予定位置の地盤上に建て込む。続いて、ダウンザホールドリル1の掘削軸部材を、建て込んだ鋼管杭2の内空部に挿入する。なお、掘削軸部材を予め鋼管杭2に挿入した状態で、桟橋パネル10をガイドとして該鋼管杭を杭打設予定位置の地盤上に建て込むようにしてもよい。
掘削軸部材を挿入したら、該掘削軸部材の先端で地盤を掘削しつつ同時に鋼管杭2の打設を行い、続いて、打設した鋼管杭の頭部と延設した桟橋パネル10とを連結する。図示する例では、1つの桟橋パネルを延設する毎に3本の鋼管杭を打設して連結する。上記工程を経て、1ユニット分(1桟橋パネル分)の上部構造及び下部構造の構築作業が完了する。
上述した工程を繰り返して複数の桟橋パネル10を延設し続けることにより桟橋を完成させる。
[掘削装置]
次に、図4〜図9に基づいて、上述した桟橋施工に係る技術分野で用いる掘削装置の構成を説明する。なお、本発明に係る掘削・排土処理システムは、以下に説明する掘削装置と、後述する排土処理装置とから構成される。
図4は、本発明に係る桟橋架設方法で用いる鋼管杭2と掘削装置の一例(ダウンザホールドリル1)を示す図である。
図5は、図4の鋼管杭2とダウンザホールドリル1の構成をより詳細に示す拡大図である。
図6は、図5のダウンザホールドリル1が有する掘削ビット26の動作を示す図であって、図6(A)及び(B)はそれぞれ掘削ビットの縮径状態及び拡径状態を示している。
図7は、図4のダウンザホールドリル1による削孔の原理を示す図である。
図8は、図4のダウンザホールドリル1による排土の原理を示す図である。
図9は、図4のダウンザホールドリル1による鋼管杭2の打設原理を示す図である。
掘削装置であるダウンザホールドリル1は、図4及び図5に示すように、主として、クレーンのブーム先端を介して垂下したワイヤロープによって吊設される掘進機(駆動装置)21と、該掘進機の下部に固定された略天蓋状の排土キャップ22と、該排土キャップの内側を通って掘進機21に連結された掘削軸部材23と、掘削ずりの飛散を防止するための飛散防止カバー24とを有している。
このダウンザホールドリル1は、後述する桟橋架設方法の第1実施形態では、地盤を掘削しつつ同時に鋼管杭の打設を行うために用いられるようになっている。また、桟橋架設方法の第2実施形態では、ケーシングで孔壁を保護しながら杭孔を形成するために用いられるようになっている。
以下、掘削と杭打設を同時に行う実施態様(桟橋架設方法の第1実施形態)を例に挙げて、ダウンザホールドリル1の具体的構成及び作用を説明する。
掘削軸部材23は、ドリルロッド25と掘削ビット26とを有している。ドリルロッド25の上端側は、掘進機21の下端から略スリーブ状に延出した排土キャップ22の内側を通って、掘進機21に作動可能に連結されている。ドリルロッド25の下端に設けられた掘削ビット26は、図6(A)に示す縮径状態と、図6(B)に示す拡径状態との間で変位可能に構成されている。桟橋施工において地盤掘削を行う際には、図5に示すように鋼管杭2の内空部に掘削軸部材23を挿通させて対象地盤を掘削するようになっている。
掘進機21の下部付近から垂れ下がった飛散防止カバー24は、図4及び図5に示すように、伸縮自在な蛇腹構造を有しており、筒状に形成されている。この飛散防止カバー24は、杭打設作業の際に鋼管杭2の上部及びその近傍を囲むように、排土キャップ22の上部外壁に対し固定してある。なお、飛散防止カバー24の固定箇所は特に限定されず、掘進機21であってもよく、或いは排土キャップ22であってもよい。
上述構成のダウンザホールドリル1を用いて掘削を行う際には、掘進機21の回転駆動によりドリルロッド25に回転力を付与すると同時に、図4に示すようにエアー(圧搾空気)をコンプレッサーより供給する。エアーがダウンザホールドリル1に供給されると、図7に示すようにドリルロッド25内のピストンが上下に駆動して、ピストンの打撃力が掘削ビットの先端に伝達される。その結果、掘削対象地盤に対し連続的打撃を加えながら回転掘削することが可能になる。
地盤を粉砕することによって生じる掘削ずり(掘削土)は、ダウンザホールドリル1の駆動用として供給されたエアー(圧搾空気)を利用してエアリフト式に吹き上げるようにする。エアーによって吹き上げられた掘削ずりは、図8に示すように、エアーの流れに乗って鋼管杭2の内空部(詳細には、鋼管杭2の内壁とドリルロッド25の外壁との間の隙間から成る排土経路)を通り、鋼管杭2上部の開口部から噴出する。
このようにエアリフトを利用して掘削ずりを吹き上げることにより、排土すべき掘削ずりの荷重が、掘削装置等を吊設するクレーンに掛かることを避けることができる。その結果、クレーンに負荷を掛けずに施工できるようになる。
鋼管杭2上部から噴出した掘削ずりは、図5に示すように、鋼管杭2の上部から所定距離れた位置にある排土キャップ22を通って外部へ排出される。このように、掘削ずりを排土キャップ22を介して排出させることにより、吹き上げられた掘削ずりを飛散させないようにして、効率良く一方向に落下させることが可能になる。
排土キャップ22を介して一方向に排出された掘削ずりは、鋼管杭2の外壁と飛散防止カバー24の間の隙間を通り、鋼管杭2の外壁に沿って下方へ落下する。飛散防止カバー22は、打設される鋼管杭2の周囲を囲っているので、落下途中の掘削ずりが気流に乗って周囲に飛散することはない。
上述した原理で掘削ずりを管外へ排出しながら対象地盤を掘削することにより、掘削軸部材23が掘進するようになっている。そして、掘削軸部材23が掘進すると、掘削ビット上部に設けた段部27と、鋼管杭2の内壁に設けた段部28とが干渉して(図9参照)、鋼管杭2が掘進方向へ圧入される。したがって、掘削軸部材23を鋼管杭2に挿通させた状態で地盤を掘削すれば、掘削と同時に鋼管杭2の打設が行われることとなる。
[排土処理装置の第1実施形態]
次に、図10〜図12に基づいて、上述した桟橋施工に係る技術分野で用いる本発明の排土処理装置の構成を概略的に説明する。
図10は、延設した桟橋パネル10に取り付けた状態の第1実施形態に係る排土処理装置4を示す上面図である。
図11は、図10の排土処理装置4を用いて掘削している様子を示す側面図である。
図12は、図10の排土処理装置4の構成を詳細に示す拡大図である。
第1実施形態に係る排土処理装置4は、主として、鋼管杭2の打設に伴って落下してくる掘削ずりを収容して一時的に貯留可能に構成された掘削ずりホッパー(掘削ずり回収器)41と、該掘削ずりホッパーから送出される掘削ずりを側方へ搬送するためのスクリューコンベア42と、該スクリューコンベアによって搬送された掘削ずりを収容するためのバケット43(集積容器)とを有している。
ホッパー41は、桟橋パネル10のガイドホール17の数に対応した数(本実施形態では3つ)設けられている。3つのホッパー41は、それぞれ、スクリューコンベア42へ向けて掘削ずりを送出可能に設けられている。
ホッパー41の底部は、杭フレーム(ガイド部材)12の上部に載置可能に形成されている。また、ホッパー41内の底板44には、収容した掘削ずりをスクリューコンベア42の方向へ自動的に流すための斜面が形成されている。
ホッパー41の底板44のほぼ中央には、後述する桟橋架設方法で用いる鋼管杭又は孔壁保護用ケーシングの径よりも僅かに大きい径の挿通孔45が形成されている。この挿通孔45には、第1実施形態に係る桟橋施工方法では、杭打設時において鋼管杭2を挿通させるようになっている。また、第2実施形態に係る桟橋施工方法では、掘削時において孔壁保護用ケーシング3を挿通させるようになっている。
なお、上述したホッパーは、本発明の一部を構成する回収器又は掘削ずり回収器に相当するが、該回収器の形状は必ずしもホッパー形状に限定されない。すなわち、掘削ずり回収器は、掘削に伴って落下してくる掘削ずりを回収可能であって、かつ当該掘削ずりを一定の方向へ送出可能である限り、いかなる形状に形成されてもよい。
スクリューコンベア42には、ホッパー41から送出される掘削ずりを投入させる開口部46が形成されている。図示する実施形態では、開口部46は3つ形成されており、各開口部には対応するホッパー41の吐出口が挿し込まれている。また、スクリューコンベア42の外壁には、桟橋パネル10のプレート状連結金具16にピン連結されるようになっているヒンジ(連結部材)47が設けられている。
コンベアの種類は特にスクリューコンベアに限定されず、ベルトコンベアから構成されてもよい。ただし、バケット43への搬送途中で掘削ずりが落下したり飛散するのを防止する必要がある場合には、スクリューコンベアを用いることが好ましい。
掘削ずりを集積させるためのバケット43は、スクリューコンベア42の下流側に設けられている。このバケット43は桟橋パネル10の連結金具18に連結可能に構成されており、掘削時においては、自重及び収容した掘削ずりの荷重が、延設した桟橋パネル10に載荷されるようになっている。
なお、バケット43の取り付け位置は特に限定されず、上部構造(延設した桟橋パネル及び桟橋完成部分を含む)の上部・下部・側部のいずれの箇所であってもよく、また、可能であれば既設の下部構造に取り付けるようにしてもよい。
また、桟橋パネル10に対するバケット43及びスクリューコンベア42の連結・固定手段は特に限定されず、適用可能な具体例としては、たとえば桟橋パネル10に掛けることが可能なワイヤロープ、桟橋パネル10に付属の連結金具18に連結可能なヒンジ、桟橋パネル10の桁材に掛けることによって固定可能な鉤状の連結部材などが挙げられる。
[排土処理装置の第2実施形態]
次に、図13〜図18に基づいて、第2実施形態に係る本発明の排土処理装置について説明する。
図13は、第2実施形態に係る排土処理装置5の特徴を示す概念図である。
図14は、図13の排土処理装置5の具体的実施態様を桟橋パネル10との関係で示す上面図である。
図15は、図13の排土処理装置5が有する第1のバケット53の機能を示す概念図であって、図15(A)は水切り機能を持つ第1のバケット53を示しており、図15(B)は加湿機能を持つ第1のバケット53を示している。
図16は、桟橋パネル10に対する第1のバケット53の固定方法の一例を示す図である。
図17は、桟橋パネル10に対する第1のバケット53の固定方法の他の例を示す図である。
図18は、第2実施形態に係る排土処理装置5の取り付け位置の3つの例を示す図である。
第2実施形態に係る排土処理装置5は、主として、鋼管杭2の打設に伴って排出される掘削ずりを収容して一時的に貯留可能に構成されたホッパー51と、該ホッパーから送出される掘削ずりを搬送するためのスクリューコンベア52と、該スクリューコンベアによって搬送された掘削ずりを一時的に集積させるための第1のバケット(集積容器)53と、桟橋パネルの側部に沿って配されるようになっているベルトコンベア54と、該ベルトコンベアによって第1のバケット53から搬送された掘削ずりを収容するための第2のバケット(集積容器)55とを有している。
ホッパー51とスクリューコンベア52は、上記第1実施形態に係る排土処理装置4の場合と概ね同様に構成されている。
第1のバケット53は、スクリューコンベア52の下流側に形成した吐出口の下方に設けられている。この第1のバケット53には、水きり機能及び加湿機能の何れか一方の機能が付与されており、本発明における水きり手段又は加湿手段を成すようになっている。水切り機能を備えたバケットを用いることにより、水上(河川・港湾)施工や、地下水を多く含む地盤上の施工において、移送中の掘削ずりに含まれる濁水が飛散することを防止することが可能になる。また、加湿機能を備えたバケットを用いることにより、工事施工中の作業員頭上を通過する施工等において、移送中の掘削ずりの飛散による事故を防止することが可能になる。
水きり機能を備えた第1のバケット53の具体例としては、たとえば、図15(A)に示すような、濾過プレート61で内部を上下に仕切られた容器を挙げることができる。この例の場合、スクリューコンベア52から送出された掘削ずりは、バケット内に収容されて濾過プレート61上に落下する。その結果、掘削ずりに含まれる水分は、濾過プレート61を介して濾過されて、水分だけが下方の排水室62に落下する。排水室62内の濾過液は、排出路63を介して外部に排出される。勿論、河川内施工で、バケット53へ流入する水が著しく多量となる場合には、図示しない水中ポンプを設置して、流入と同時に排水を常時行っておくことにより、濁水が溢れ出すことを防止できるようになっている。
一方、加湿機能を備えた第1のバケットの具体例としては、たとえば、図15(B)に示すような噴霧器64を備えた容器を挙げることができる。この例の場合、スクリューコンベア52から送出された掘削ずりは、バケット内に収容されるや否や噴霧器64によって加湿されるようになっている。
上記第1のバケット53に収容された掘削ずりを搬送するベルトコンベヤ54は、桟橋パネル10の側部において桁に沿って固定されるようになっている。このベルトコンベア54は、第1のバケット53において水切り又は加湿された掘削ずりを、第2のバケット55へ搬送する。
第2のバケット55は、ベルトコンベア54の下流側に配置されており、該ベルトコンベアによって搬送された掘削ずりを収容可能な位置に設けられている。この第2のバケットは桟橋パネル10の連結金具18に連結可能に構成されており、使用時においては、自重及び収容した掘削ずりの荷重が、延設した桟橋パネル10に載荷されるようになっている。
桟橋パネル10に対するバケット53,55及びコンベア52,54の連結・固定手段は特に限定されず、適用可能な具体例としては、たとえば桟橋パネル10に掛けることが可能なワイヤロープ、桟橋パネル10に付属の連結金具18に連結可能なブラケット、桟橋パネル10の桁材に掛けることによって固定可能な鉤状の連結部材などが挙げられる。たとえば、ブラケットを利用して第1のバケット53を桟橋パネル10に連結固定する場合には、図16に示すようにして第1のバケットを桟橋パネルにピン連結する。また、鉤状の連結部材を利用して第1のバケットを桟橋パネルに連結固定する場合には、図17に示すようにして第1のバケットを桟橋パネルの桁材に掛けるようにする。
また、上述した第1・第2実施形態に係る排土処理装置4,5の取り付け位置は特に限定されず、上部構造の上部・下部・側部のいずれの箇所であってもよく、また、可能であれば既設の下部構造に取り付けるようにしてもよい。第2実施形態に係る排土処理装置5を上部構造の上部・側部・下部に設置する場合の取り付け例を、それぞれ、図18の(a)(b)(c)に概略的に図示する。
[桟橋架設方法の第1実施形態]
次に、図1〜図9を適宜参照しながら図10及び図11に基づいて、上述した桟橋パネル10,ダウンザホールドリル1及び排土処理装置4を用いた本発明の桟橋架設方法について説明する。
第1実施形態係る桟橋架設方法に従って桟橋を構築するにあたっては、まず、予め組み立てておいた桟橋パネル10をクレーンで吊り上げ、図2に示すように延設地点へ運搬する。続いて、運搬してきた桟橋パネル10を、桟橋完成部分の既設桁(既設桟橋パネル)に対しピン連結して、既設桟橋部である桟橋完成部分から張り出すように当該桟橋パネル10を片持ち状に延設する。
続いて、排土処理装置4のスクリューコンベア42に設けられたヒンジ47を、図12に示すように、桟橋パネル10の連結金具16に対しピン連結する。同時に、図11に示すように、ホッパー41を杭フレーム12の上部に載置して、ホッパーの挿通孔45とガイドホール17とがほぼ同芯となるように位置決めする。その際、図12に示すように、ホッパー41の吐出口を、それぞれ、スクリューコンベア52に形成した対応する開口部46に挿し込むようにする。
次に、橋脚を成す鋼管杭2(杭材)を、延設した桟橋パネル10の杭フレーム12及びホッパー41に挿通させて、杭打設予定位置の地盤上に建て込む。続いて、ダウンザホールドリル1の掘削軸部材23を、建て込んだ鋼管杭2の内空部に挿入して、該掘削軸部材23の先端で地盤を掘削しつつ同時に鋼管杭2の打設を行う。なお、先に掘削軸部材23を鋼管杭2に挿入させた状態で、杭フレーム12及びホッパー41に挿通させ、該鋼管杭を対象地盤上に建て込むようにしてもよい。
掘削打設作業の間は、図11に示すように桟橋パネル10を導材として利用しながら、鋼管杭2の内空部に挿入した掘削軸部材23の先端で地盤を掘削し、同時に鋼管杭2の内空部を排土経路として掘削ずりを送出する(図8参照)。そして、鋼管杭2上部から噴出し排土キャップ22を介して排出される掘削ずりを、飛散防止カバー24によって飛散防止しながら下方へ落下させて、さらにホッパー41内に落とし込む。
ホッパー41によって回収された掘削ずりは、底板44の斜面上を滑ってスクリューコンベア42へ送出されて、該コンベアによって集積用のバケット43へ向けて搬送される。これにより、掘削ずりは、予め決められた箇所にまとめて集積されることとなる。
なお、鋼管杭2上部から排出された掘削ずりは、必ずしもバケット43内に集積させる必要はなく、特に作業に支障をきたさなければ上部構造(延設した桟橋パネル及び桟橋完成部分を含む)の橋面上に集積させてもよい。また、集積させた掘削ずりを、上述したベルトコンベアを利用してダンプトラック等の運搬車両の荷台に積み込むようにしてもよい。勿論、掘削ずりの運搬、処分時の利便性を高めるために、回収された掘削ずりを大型土嚢等の収納袋体等の単位毎に分割収納してもよい。
鋼管杭2の打設が完了したら、所定の杭頭処理を施した上で鋼管杭2の頭部と延設した桟橋パネル10とを連結し、次段の桟橋パネルを連結する前に排土処理装置4を桟橋パネル10から取り外す。これらの工程を経て、1ユニット分(1桟橋パネル分)の桟橋架設作業が概ね完了する。
上述した工程を繰り返して複数の桟橋パネルを延設し続けることにより桟橋が完成する。
[桟橋架設方法の第2実施形態]
次に、図1〜図11を適宜参照しながら図19に基づいて、第2実施形態に係る本発明の桟橋架設方法について説明する。図19は、孔壁保護用ケーシング3を用いた掘削方法の一例を示す図である。
第2実施形態係る桟橋架設方法に従って桟橋を構築するにあたっては、まず、桟橋完成部分に対し桟橋パネル10を延設する。続いて、排土処理装置4のスクリューコンベア42を桟橋パネル10に対し連結するとともに、ホッパー41を杭フレーム12の上部に載置する。ここまでの工程は、上記第1実施形態と同様である。
次に、上部構造の橋面まで到達する長さの孔壁保護用ケーシング3を用意し、その内空部に、ダウンザホールドリル1の掘削軸部材23を挿入する。ケーシング3の下部開口部から掘削ビット26が突き出たら、該掘削ビットを図6(B)に示すように拡径状態にセットする。これにより、掘削軸部材23はケーシング3で囲繞され、かつ、該ケーシングは拡径状態の掘削ビット26によって下支えされた状態になる。
次に、ケーシング3で囲繞された掘削軸部材23を、延設した桟橋パネル10の杭フレーム12及びホッパー41に挿通させて地盤上に建て込み、続いて、ダウンザホールドリル1の掘進にケーシング3が追従して圧入されるように、掘削軸部材23で地盤を掘削する。なお、掘削と同時に行われるケーシング圧入の原理、及び掘削ずりを排出させる原理は、図8及び図9との関係で説明した原理と同様である。
掘削作業の間は、桟橋パネル10を導材として利用しながら、ケーシング3の内空部に挿入した掘削軸部材23の先端で地盤を掘削し、同時に該ケーシング3の内空部を排土経路として掘削ずりを送出する(図8参照)。そして、ケーシング3上部から噴出し排土キャップを介して排出される掘削ずりを、飛散防止カバー24によって飛散防止しながら下方へ落下させて、さらにホッパー41内に落とし込む。
ホッパー41によって回収された掘削ずりは、スクリューコンベア42で搬送され、バケット43内にまとめて集積されることとなる。バケット内が集積した掘削ずりで満たされたら、作業機械を利用して掘削ずりをダンプトラックの荷台に移し(或いは、クレーンを利用してバケットごと荷台に移し)、所定の投棄場まで運搬して投棄する。可能であれば、ダンプトラックへの積み込み作業を簡略化するために、バケット43とダンプトラックの荷台との間にベルトコンベア等を設けてもよい。
掘削作業が完了したら、形成した杭孔に支持杭(杭材)を建て込み、続いて、杭頭処理を施した上で支持杭の頭部と延設した桟橋パネル10とを連結し、次段の桟橋パネルを連結する前に排土処理装置4を桟橋パネル10から取り外す。これらの工程を経て、1ユニット分(1桟橋パネル分)の桟橋架設作業が概ね完了する。
上述した工程を繰り返して複数の桟橋パネルを延設し続けることにより桟橋が完成する。
[桟橋架設方法の第3実施形態]
次に、図20に基づいて、第3実施形態に係る本発明の桟橋架設方法について説明する。図20は、孔壁保護用ケーシングを用いた掘削方法の他の例を示す図である。
なお、第3実施形態に係る桟橋架設方法は、掘削装置の種類が異なる点を除いて、第2実施形態に係る桟橋架設方法と同様である。よって、第2実施形態と共通する点については説明を省略し、相違点のみを説明する。
掘削対象の地盤の土質によっては、粘性が有るなどの性状によりエアリフトで吹き上がらない場合もある。そこで、本実施形態では、そのような土質の地盤を掘削することによって生じる掘削ずりを、スクリューを利用して引き上げるようする。
図20に示す掘削装置7は、スクリューを備えた掘削軸部材71を有している。掘削に伴って生じる掘削ずりは、ケーシング3内側の排土経路を介してスクリューによって搬送され、該ケーシングの上部から排出される。このような掘削装置を用いて地盤を掘削することにより、低振動・低騒音で施工することも可能になる。
[桟橋架設方法の第4実施形態]
次に、図21に基づいて、第4実施形態に係る本発明の桟橋架設方法について説明する。図21は、孔壁保護用ケーシングを用いた掘削方法の他の例を示す図である。
なお、第4実施形態に係る桟橋架設方法は、掘削装置の種類が異なる点を除いて、第2実施形態に係る桟橋架設方法と同様である。よって、第2実施形態と共通する点については説明を省略し、相違点のみを説明する。
掘削対象の地盤によっては、エアリフトやスクリューなどで上がらないような単位重量の大きい粒径の玉石等を含む層がある。そこで、本実施形態では、ケーシング内側の排土経路を介して掘削ずりを排出する際に、掘削ずり格納部を有する排土装置(たとえば図21に示すようなスクリュードライバー(中掘り装置)8)を利用して、断続的に掘削ずりを引き上げるようにする。
図3に示すスクリュードライバー8は、ワイヤロープを介してクレーンによって吊設されており、スクリュードリル72と、回転駆動装置73と、中空の円筒状カプセルパイプ74と、スクリュードリル用伸縮シリンダと、油圧グリッパ75と、グリッパ用伸縮シリンダとを有している。
上記スクリュードライバー8において、スクリュードリル72は、その先端に地盤を掘削するためのドリルヘッド76を備えており、当該スクリュードリルを回転駆動させるための回転駆動装置73に連結されている。カプセルパイプ74は、スクリュードリル72の周囲を覆うように設けられ、当該スクリュードリルによって掘削された掘削ずりを内側に一時的に格納することができるように構成されている。
スクリュードリル用伸縮シリンダは、スクリュードリル72に連結されており、当該スクリュードリルを自在に昇降できるように伸縮自在に構成されている。油圧グリッパ75は、張り出した状態において、ケーシング3の内壁に対して、回転掘削に必要な回転反力を確保できるようになっている。グリッパ用伸縮シリンダは、油圧グリッパ75に連結されており、当該油圧グリッパを自在に張り出すことができるように伸縮自在に構成されている。
[鋼管矢板を打設するための掘削方法(第1実施形態)]
次に、杭材の例として鋼管矢板を挙げ、図22〜図26に基づいて、本発明の掘削方法について説明する。
図22は、水上施工において、架設された桟橋19を足場に利用して鋼管矢板6を海底地盤に打設する様子(第1実施形態)を示す図である。
図23は、図22の続きを示す図であって、掘削しながら同時に鋼管矢板6を打設している様子を示している。
図24は、図22及び図23に示す作業で用いられる鋼管矢板及び排土処理装置を示しており、図24(A)は正面図であり、図24(B)は上面図である。なお、図24において、桟橋,ダウンザホールドリル,クレーン等の図示を省略する。
図25は、図22及び図24に示す導材31上に載設された掘削ずり回収器81を示しており、図25(A)は上面図であり、図25(B)は同図(A)のZ−Zに沿った断面図である。
図26は、ベルトコンベア82の取り付け位置の別の例を示しており、図26(A)は正面図であり、図26(B)は上面図である。
図22において、桟橋19は、主として、覆工板が敷設された上部構造(連結した複数の桟橋パネル10)と該上部構造を支える下部構造(打設した複数の鋼管杭2)とから構成され、上述した桟橋架設方法に従って架設されている。
クレーンは、桟橋19を足場として、図22に示すようにダウンザホールドリル1を吊設している。ダウンザホールドリル1の構成は、図4〜図7との関係で説明したものと同様である。なお、以下に説明する実施形態では、足場を成す構造物の一例として桟橋を挙げるが、本発明における既設又は仮設構造物には足場として利用可能なあらゆる種類の既設又は仮設の構造物が含まれる。
また、図22の態様は、既設構造物としての既完成桟橋を足場として施工を行う際、上記の発明は、既完成桟橋から片持ち状に張り出して、既設構造物としての既完成桟橋に装置および掘削ずりおよび水の荷重を載荷することにより実施することが可能となることも示している。
図22に示すダウンザホールドリル1の掘削軸部材23は、継手を備えた鋼管矢板6の内空部に挿通させてあり、その先端の掘削ビット26は図6(B)に示す拡径状態にセットされている。そのため、掘削軸部材23を囲繞する鋼管矢板6は、拡径状態の掘削ビット26によって下支えされているので、図22に示す状態で鋼管矢板6が抜け落ちることはない。
鋼管矢板6を打設する際には、図22及び図24に示すように、鋼管矢板をガイドするための導材31を所定位置にセットする。この導材31は、桟橋19の側部から突き出るように延設された2本のアーム32,32の上に載設されている。このようなアームは、たとえば図1に示す桟橋パネル10が有するプレート状連結金具18を利用して着脱自在にピン連結することが可能である。
続いて、図23に示すように、ダウンザホールドリル1で対象地盤を掘削しつつ同時に鋼管矢板6の打設を行う。掘削と同時に鋼管矢板の打設を行う原理、および掘削ずりの排出原理については、図8及び図9との関係で説明した原理と同様である。
鋼管矢板6を打設している間は、該鋼管矢板の上部から水混じりの掘削ずりが噴き出す。噴き出した掘削ずりは排土キャップ22によって下方へ落とされ、さらに、飛散防止カバー24によって飛散防止されながら鋼管矢板6の外壁に沿って真下に落下する。落下してきた掘削ずりは、ほとんど水中に落下することなく、以下に詳述する排土処理装置によって回収されて排土処理される。
以下、排土処理装置について説明する。
本実施形態で用いる排土処理装置は、図24に示すように、主として、打設に伴って落下してくる掘削ずりを収容して一時的に貯留可能に構成された掘削ずり回収器81と、該掘削ずり回収器から送出される掘削ずりを搬送するためのベルトコンベア82と、該ベルトコンベアによって搬送された掘削ずりを収容して集積させるためのバケット83(集積容器)とを有している。
掘削ずり回収器81は容器形状を有し、図22及び図24に示すように、導材31の上部に載設可能に形成されている。なお、本発明で用いる掘削ずり回収器は、導材31の上部に固定して、鋼管矢板の回転を拘束可能な案内定規として機能させることも可能である。
掘削ずり回収器81内の底板88には、図25(A)に示すように、収容した掘削ずりをベルトコンベア82の方向へ自動的に流すための斜面が形成されている。掘削ずり回収器81の内部に収容された掘削ずりは、底板88の斜面上を滑って送出口89に向かい、該送出口を介してベルトコンベア82へ向けて送出されるようになっている。
掘削ずり回収器81の底板44のほぼ中央には、鋼管矢板を挿通させるための挿通孔85が形成されている。この挿通孔85は、図25に示すように、鋼管矢板の横断面とほぼ同形状を有しており、且つ僅かに大きい寸法を有している。打設作業時においては、挿通孔85に鋼管矢板6が挿通した状態で、該鋼管矢板の打設が行われる。よって、打設に伴って鋼管矢板上部から噴き出した掘削ずりは、鋼管矢板6の外壁に沿って落下し、真下の掘削ずり回収器81によって回収される。
上述した掘削ずり回収器81の送出口89を介して送られる掘削ずりは、図24に示すように、ベルトコンベア82によって搬送される。このベルトコンベア82は、継手を介して連結した状態にある既打設の鋼管矢板9の上部に沿って載設されるようになっている。なお、コンベアの種類は特にベルトコンベアに限定されず、スクリューコンベアから構成されてもよい。
ベルトコンベア82によって搬送された掘削ずりを収容し,集積させるためのバケット83は、ベルトコンベア82の下流側に設けられている。バケット83の底板は濾過プレートから構成されており、水分を多量に含む掘削ずりがバケット内に収容されると、水分だけが濾過プレート(底板)を通過して下方へ落下するようになっている。
上述構成のバケット83は既打設の鋼管矢板9に連結可能に構成されており、打設作業時においては、自重及び収容した掘削ずりの荷重が、既打設の鋼管矢板9に載荷されるようになっている。バケット83内が脱水された掘削ずりで満たされたら、作業機械を利用して掘削ずりをダンプトラックの荷台に移し(或いは、クレーンを利用してバケットごと荷台に移し)、所定の投棄場まで運搬して投棄する。可能であれば、ダンプトラックへの積み込み作業を簡略化するために、バケット83とダンプトラックの荷台との間にベルトコンベア等を配設してもよい。
なお、バケット83の取り付け位置は特に限定されず、既打設の鋼管矢板に限らず、足場となる桟橋19の上部構造(桟橋パネル10)の上部・下部・側部のいずれの箇所であってもよく、或いは、下部構造(鋼管杭2)に取り付けるようにしてもよい。その場合には、上述したベルトコンベア82を、掘削ずり回収器81と桟橋19との間に架設するようにする。
また、ベルトコンベア82の取り付け位置は、既打設の鋼管矢板上部に限定されず、たとえば図26に示すように、連結状態にある既打設の鋼管矢板9の側部に沿ってベルトコンベア82を配置し、自重及び掘削ずりの荷重が鋼管矢板に載荷されるように当該ベルトコンベアを鉤状の連結部材で一群の鋼管矢板9に掛けるようにしてもよい。このようにベルトコンベアを配置することにより、既打設の鋼管矢板上部を別の用途に有効利用することが可能になる。
さらに、既打設の鋼管矢板9に対するベルトコンベア82の連結・固定手段は特に限定されず、適用可能な具体例としては、たとえば鋼管矢板9に掛けることが可能なワイヤロープ、鋼管矢板9に掛けることによって固定可能な鉤状の連結部材などが挙げられる。
[鋼管矢板を打設するための掘削方法(第2実施形態)]
次に、図27に基づいて、鋼管矢板を打設するための掘削方法の第2実施形態について説明する。図27は、水上施工において、架設された桟橋19を足場に利用して鋼管矢板6を海底地盤に打設する様子(第2実施形態)を示す上面図である。
なお、第2実施形態に係る掘削方法は、主として鋼管矢板をガイドする導材の構成を変更した点を除いて、図22〜図26との関係で説明した掘削方法と概ね同様である。以下、相違点についてのみ説明し、共通する点については説明を省略する。
本実施形態で用いる導材(仮設構造物)33は、櫓状に組み立てられており、仮設構造物としての桟橋19とは別体の構造物として構成されている。この導材33は、主として、上部構造を成す導枠34と、該導枠を支える下部構造を成す打設された導杭35と、から構成されている。導枠34及び導杭35は、H形鋼や溝形鋼等の形鋼から形成されている。
枠組みされた導枠33の上部には、図25に示す掘削ずり回収器81が載設,固定してある。図示しないベルトコンベアは、第1実施形態の場合と同様に既打設の鋼管矢板の上部(又は側部)に沿って配置されており、掘削ずり集積用のバケットは既打設の端の鋼管矢板に掛けてある。鋼管矢板6を打設する際には、落下してきた掘削ずりが掘削ずり回収器81によって回収され、第1実施形態と同様にベルトコンベアによって搬送されバケット内に集積されるようになっている。
なお、本実施形態のように、足場とは別体の導材構造物を利用する場合には、必ずしも桟橋等の仮設又は既設構造物を足場として利用する必要はなく、たとえば、クレーンを備えた海上施工船等を利用して導材33で鋼管矢板6をガイドさせながら打設作業を行うようにしてもよい。
[鋼管矢板を打設するための掘削方法(第3実施形態)]
次に、図28に基づいて、鋼管矢板を打設するための掘削方法の第3実施形態について説明する。図28は、水上施工において、架設された桟橋19を足場に利用して鋼管矢板6を海底地盤に打設する様子(第3実施形態)を示す上面図である。
なお、第3実施形態に係る掘削方法は、桟橋及び導材の構成を変更した点を除いて、図22〜図26との関係で説明した掘削方法と概ね同様である。以下、相違点についてのみ説明し、共通する点については説明を省略する。
本実施形態で用いる桟橋13は、主として、下部構造を成す鋼管杭2と、該鋼管杭によって支えられた上部構造を成す桟橋パネルとから構成されている。覆工板が敷設された桟橋13の上部には、図28に示すように、主として、作業機械や作業員のための足場としての役割を担う「足場領域」と、打設された鋼管矢板をガイドするための「導材領域」とが設けられている。
導材領域に敷設された覆工板には、鋼管矢板6の断面形状がくり貫かれたガイドホールが形成されており、打設時には当該ガイドホールに鋼管矢板6を挿通させるようになっている。このガイドホールは打設予定位置上方で海面を臨んでおり、所定ピッチで複数形成されている。
また、導材領域の上部には、上記ガイドホールを覆うように、図25に示す掘削ずり回収器81が載設,固定してある。図示しないベルトコンベアは、桟橋13の導材領域の上部に敷設され、掘削ずり回収器81から送出される掘削ずりを下流側に設けたバケットへ搬送するようになっている。
[鋼管矢板を打設するための掘削方法(第4実施形態)]
次に、図29に基づいて、鋼管矢板を打設するための掘削方法の第4実施形態について説明する。図29は、水上施工において、架設された桟橋19を足場に利用して鋼管矢板6を海底地盤に打設する様子(第4実施形態)を示す上面図である。
なお、第4実施形態に係る掘削方法は、主として排土処理装置の構成及び配置が異なる点を除いて、図22〜図26との関係で説明した掘削方法と概ね同様である。以下、相違点についてのみ説明し、共通する点については説明を省略する。
本実施形態で用いる排土処理装置は、図29に示すように、主として、打設に伴って落下してくる掘削ずりを収容して一時的に貯留可能に構成された掘削ずり回収器91と、該掘削ずり回収器から送出される掘削ずりを搬送するためのスクリューコンベア92と、該スクリューコンベアによって搬送された掘削ずりを一時的に集積させるための第1のバケット(集積容器)93と、桟橋パネルの側部に沿って配されるようになっているベルトコンベア94と、該ベルトコンベアによって第1のバケット93から搬送された掘削ずりを収容するための第2のバケット(集積容器)95とを有している。
掘削ずり回収器91は、図24及び図25に示した排土処理装置の場合と概ね同様に構成されている。スクリューコンベア92は、桟橋19の側部に延設されたアーム32に固設されている。このスクリューコンベア92の開口部(投入口)には、図12に示す実施形態と同様に、掘削ずり回収器91の送出口89が挿し込まれている。
第1のバケット93は、スクリューコンベア92の下流側に形成した吐出口の下方に設けられており、一方のアーム32の基端近傍に固設してある。この第1のバケット93には、図15(A)に示すような水きり機能が付与されており、本発明における水きり手段を成すようになっている。
第1のバケット93に収容された掘削ずりを搬送するベルトコンベヤ94は、既設桟橋パネル10の側部において桁に沿って、該桟橋パネルに連結固定されるようになっている。桁に沿って配されたベルトコンベア94は、第1のバケット93において水切りされた掘削ずりを、第2のバケット95へ搬送するようになっている。
第2のバケット95は、ベルトコンベア94の下流側に配置されており、該ベルトコンベアによって搬送された掘削ずりを収容可能な位置に設けられている。この第2のバケット95は既設桟橋パネル10に連結可能に構成されており、使用時においては、自重及び収容した掘削ずりの荷重が、桟橋19に載荷されるようになっている。
コンベア92,94及びバケット93,95の連結・固定手段は特に限定されず、適用可能な具体例としては、たとえば桟橋パネル10に掛けることが可能なワイヤロープ、桟橋パネル10に付属の連結金具16に連結可能なブラケット、桟橋パネル10の桁材に掛けることによって固定可能な鉤状の連結部材などが挙げられる。
また、ベルトコンベア52及びバケット53,55の取り付け位置は特に限定されず、桟橋19の上部構造(桟橋パネル10)の上部・下部・側部のいずれの箇所であってもよく、また、可能であれば下部構造(鋼管杭2)に取り付けるようにしてもよい。
以上、本発明の掘削方法、排土処理装置、掘削・排土処理システム、及び桟橋架設方法について説明した。
上述した本発明によれば、掘削基面に作業員や土木作業機械を投入することなく、掘削ずりの排土処理作業を掘削作業と同時並行的に進めることができるようになる。
また、たとえば急峻な斜面上で桟橋を構築する場合であっても、危険な斜面での掘削ずり回収作業を行う必要がないので、桟橋施工を安全に且つ効率よく進めることが可能になる。
さらに、河川、港湾等で桟橋施工を行う場合であっても、掘削ずりを水中にほとんど落下させることなく回収できるので、河川や港湾における水質汚濁を防止することができる。
さらに、たとえば構造物としての仮設桟橋等を足場として鋼管矢板を打設する場合において、該鋼管矢板の打設に伴って排出される掘削ずりのほとんどを回収することが可能なる。よって、鋼管矢板の打設工事において、掘削ずりを周囲に撒き散らしたり、河川や港湾における水質を汚濁することがないので、自然環境の汚染を防止することが可能になる。
本発明は、急峻な斜面上や河川、港湾等で行われる桟橋施工の技術分野において好適に用いられる。
桟橋施工で用いる桟橋パネルを示す上面図である。 桟橋施工の一例を示す斜視図であって、図1に示す桟橋パネルをクレーンで設計位置に運搬している様子を示している。 図2の続きを示す斜視図であって、片持ち状に延設した桟橋パネルを導材として鋼管杭を打設している様子を示している。 本発明に係る桟橋架設方法で用いる鋼管杭と掘削装置を示す図である。 図4の鋼管杭とダウンザホールドリルの構成をより詳細に示す拡大図である。 図5のダウンザホールドリルが有する掘削ビットの動作を示す図であって、図6(A)及び(B)はそれぞれ掘削ビットの縮径状態及び拡径状態を示している。 図4のダウンザホールドリルによる削孔の原理を示す図である。 図4のダウンザホールドリルによる排土の原理を示す図である。 図4のダウンザホールドリルによる鋼管杭の打設原理を示す図である。 延設した桟橋パネルに取り付けた状態の第1実施形態に係る排土処理装置を示す上面図である。 図10の排土処理装置を用いて掘削している様子を示す側面図である。 図10の排土処理装置の構成を詳細に示す拡大図である。 第2実施形態に係る排土処理装置の特徴を示す概念図である。 図13の排土処理装置の具体的実施態様を桟橋パネルとの関係で示す上面図である。 図13の排土処理装置が有する第1のバケットの機能を示す概念図であって、図15(A)は水切り機能を持つ第1のバケットを示しており、図15(B)は加湿機能を持つ第1のバケットを示している。 桟橋パネルに対する第1のバケットの固定方法の一例を示す図である。 桟橋パネルに対する第1のバケットの固定方法の他の例を示す図である。 第2実施形態に係る排土処理装置の取り付け位置の3つの例を示す図である。 孔壁保護用ケーシングを用いた掘削方法の一例を示す図である。 孔壁保護用ケーシングを用いた掘削方法の他の例を示す図である。 孔壁保護用ケーシングを用いた掘削方法の他の例を示す図である。 水上施工において、架設された桟橋を足場に利用して鋼管矢板を海底地盤に打設する様子(第1実施形態)を示す図である。 図22の続きを示す図であって、掘削しながら同時に鋼管矢板を打設している様子を示している。 図22及び図23に示す作業で用いられる鋼管矢板及び排土処理装置を示しており、図24(A)は正面図であり、図24(B)は上面図である。 図22及び図24に示す導材上に載設された掘削ずり回収器を示しており、図25(A)は上面図であり、図25(B)は同図(A)のZ−Zに沿った断面図である。 排土処理装置のベルトコンベアの取り付け位置の別の例を示しており、図26(A)は正面図であり、図26(B)は上面図である。 水上施工において、架設された桟橋を足場に利用して鋼管矢板を海底地盤に打設する様子(第2実施形態)を示す上面図である。 水上施工において、架設された桟橋を足場に利用して鋼管矢板を海底地盤に打設する様子(第3実施形態)を示す上面図である。 水上施工において、架設された桟橋を足場に利用して鋼管矢板を海底地盤に打設する様子(第4実施形態)を示す上面図である。
符号の説明
1 ダウンザホールドリル(掘削装置)
2 鋼管杭(杭橋脚/杭材)
3 孔壁保護用ケーシング
4 排土処理装置
5 排土処理装置
6 鋼管矢板
7 掘削装置
8 スクリュードライバー(中掘り装置/排土装置)
9 既打設の鋼管矢板
10 桟橋パネル
11 メインフレーム
12 杭フレーム(ガイド部材)
13 桟橋
14 杭頭固定管(ガイドパイプ)
15 連結部材
16 連結金具
17 ガイドホール
18 連結金具
19 桟橋
21 掘進機(駆動装置)
22 排土キャップ
23 掘削軸部材
24 飛散防止カバー
25 ドリルロッド
26 掘削ビット
27 段部
28 段部
31 導材
32 アーム
33 導材
34 導枠(上部構造)
35 導杭(下部構造)
41 ホッパー(掘削ずり回収器)
42 スクリューコンベア
43 バケット(掘削ずり容器)
44 底板
45 挿通孔
46 開口部
47 ヒンジ(連結部材)
51 ホッパー(掘削ずり回収器)
52 スクリューコンベア
53 第1のバケット(掘削ずり容器)
54 ベルトコンベア
55 第2のバケット(掘削ずり容器)
61 濾過プレート
62 排水室
63 排出路
64 噴霧器(シャワー)
71 掘削軸部材
72 スクリュードリル
73 回転駆動装置
74 カプセルパイプ
75 油圧グリッパ
76 ドリルヘッド
81 掘削ずり回収器
82 ベルトコンベア
83 バケット(掘削ずり容器)
84 底板
85 挿通孔
88 底板
89 送出口
91 掘削ずり回収器
92 スクリューコンベア
93 第1のバケット(掘削ずり容器)
94 ベルトコンベア
95 第2のバケット(掘削ずり容器)

Claims (1)

  1. 桟橋の上部構造の一単位を成す桟橋パネル(10)を延設する工程と、延設した前記桟橋パネル(10)のガイドホール(17)を介して、橋脚を成す管状の杭材(2)をダウンザホールドリルを用いて打設する工程と、を繰り返すことによって桟橋を架設する桟橋施工に用いられる排土処理装置であって、
    前記杭材(2)の挿通が可能な挿通孔(45)を有し、該挿通孔(45)が前記ガイドホール(17)を臨むように前記桟橋パネル(10)の上に載置され、前記杭材(2)の打設に伴って排出される掘削ずりを収容するホッパー(41)と、
    前記桟橋パネル(10)に設置され、前記ホッパー(41)から送出される掘削ずりを搬送するためのコンベア(42)と、
    を有しており、
    前記ホッパー(41)の挿通孔(45)と前記桟橋パネル(10)のガイドホール(17)に前記杭材(2)を挿通させた状態で該杭材(2)を打設しているときに、杭材(2)の打設に伴って排出される掘削ずりが、前記桟橋パネル(10)に支えられた前記ホッパー(41)に収容されるとともに、前記桟橋パネル(10)に支えられた前記コンベア(42)へ送出されるようになっていることを特徴とする排土処理装置。
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