JP6027888B2 - Rotary press-in pile construction equipment and construction method - Google Patents
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Description
本発明は、先端に螺旋羽根を備えた回転圧入杭を地盤に回転させながら圧入する、回転圧入杭の施工装置及び施工方法に関するものである。 The present invention relates to a rotary press-in pile construction device and a construction method in which a rotary press-fit pile having a spiral blade at the tip is press-fitted while rotating into the ground.
上記回転圧入杭を地盤に回転させながら圧入するものとして、下記特許文献1に記載のものが知られている。
この回転圧入杭の施工装置は、回転圧入杭を着脱可能に把持する把持機構と、回転圧入杭を把持した状態で把持機構を回転させる回転機構と、回転圧入杭に推進力を付与すべく、把持機構を昇降自在に支持する昇降機構と、を備えたものである。
そして、この回転圧入杭の施工装置では、把持機構により回転圧入杭を把持した状態で回転機構により把持機構を回転させ、かつ、昇降機構により把持機構を下降させることを、回転圧入杭の長さ方向に沿って把持機構による回転圧入杭への把持位置を変えながらつまり盛り替えながら、所定長ずつ繰り返すことにより回転圧入杭を地盤に回転圧入することができる。
The thing of the following
This rotary press-in pile construction device has a gripping mechanism that detachably holds the rotary press-fit pile, a rotary mechanism that rotates the gripping mechanism while gripping the rotary press-fit pile, and a propulsive force applied to the rotary press-in pile. And a lifting mechanism that supports the gripping mechanism so as to be movable up and down.
In this rotary press-fit pile construction device, the length of the rotary press-fit pile can be determined by rotating the gripping mechanism with the rotary mechanism while holding the rotary press-fit pile with the gripping mechanism and lowering the gripping mechanism with the lifting mechanism. The rotary press-fit pile can be rotationally press-fitted into the ground by repeating each predetermined length while changing the gripping position on the rotary press-fit pile by the gripping mechanism along the direction.
特許文献1に記載の回転圧入杭の施工装置を用いて施工する場合には、通常、把持機構による把持位置を変える際つまり盛り替えの際に、回転圧入杭の芯が施工装置の芯からずれないように回転圧入杭をクレーンで吊り下げた状態で施工するが、施工場所が海底地盤あるいは湖底地盤のときには、回転圧入杭が潮流や湖中の水流による影響を受けて初期位置から水平方向へ移動してしまい、結果的に回転圧入杭の芯が施工装置の芯からずれてしまうこととなり、うまく施工できないという課題があった。
また、このような回転圧入杭の芯ずれの問題は、海底地盤あるいは湖底地盤での施工に限らず、陸上で施工する場合でも起こる。すなわち、回転圧入杭の施工場所が、斜めに傾斜した地盤表面の場合、そのような斜めの地盤表面に略垂直となるように回転圧入杭を回転圧入するときには、施工時において回転圧入杭の姿勢が鉛直ではなく斜めに傾斜するため、回転圧入杭に自重にモーメントが作用してしまい、これに起因して回転圧入杭の施工装置に対する芯ずれが起こる。
When construction is performed using the rotary press-in pile construction device described in
Moreover, the problem of misalignment of such rotary press-fit piles is not limited to the construction on the seabed ground or the lake bottom ground, but also occurs when construction is performed on land. In other words, when the rotary press-in pile is installed on a slanted ground surface, when the rotary press-in pile is rotationally press-fitted so as to be substantially perpendicular to the slanted ground surface, Is inclined not diagonally but obliquely, so that a moment acts on the rotary press-fit pile, resulting in misalignment of the rotary press-fit pile with respect to the construction device.
また、施工場所が海底地盤あるいは湖底地盤の場合であって、クレーンで回転圧入杭を吊り下げて施工する場合、回転圧入杭の上端にシャックルを取り付け、この取り付けたシャックルとクレーンの先端から伸びるスリングとを接続して施工を行なっていた。施工後は、シャックルを回転圧入杭から取り外し、スリングを回収するが、大水深での施工では、ダイバーが潜れないため、シャックルを取り外すことが困難になる課題があった。 In addition, when the construction site is the seabed ground or lake bottom ground, when the rotary press pile is suspended by a crane, a shackle is attached to the upper end of the rotary press fit pile, and the sling that extends from the attached shackle and the tip of the crane And was connected to. After construction, the shackle is removed from the rotary press-fit pile and the sling is recovered. However, in the construction at a deep water depth, there is a problem that it is difficult to remove the shackle because divers cannot dive.
本発明は、上記事情に鑑みなされたものであり、施工場所が海底地盤あるいは湖底地盤のときであっても、さらに、陸上あるいは海底等において地盤表面が斜めに傾斜する場合であっても、杭芯が施工装置の芯からずれるのを防止しつつ回転圧入杭を地盤に回転圧入することができ、また、施工後にシャックルを回転圧入杭から取り外す手間も不要になる回転圧入杭の施工装置及び施工方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and even when the construction site is the seabed ground or lake bottom ground, and even when the ground surface is inclined obliquely on land or the seabed, Rotating press-fitting pile construction equipment and construction that can prevent the core from shifting from the core of the construction equipment while rotating the press-fitted pile into the ground and eliminate the need to remove the shackle from the rotary press-fitted pile after construction. It aims to provide a method.
本発明は、上記課題を解決するために、以下の手段を採用する。
即ち、請求項1の発明は、フレームと、先端に螺旋羽根を有する回転圧入杭を着脱可能に把持させるメインチャックと、前記回転圧入杭を把持した状態で前記メインチャックを回転させる回転機構と、前記フレームに取り付けられて、前記回転圧入杭に推進力を付与すべく、前記メインチャックを昇降自在に支持する昇降機構と、を備えた回転圧入杭の施工装置において、前記フレームまたは前記昇降機構に、前記回転圧入杭を着脱可能に把持させる上部サブチャックと下部サブチャックを、前記メインチャックの上側と下側に位置するように取り付けたことを特徴とする。
The present invention employs the following means in order to solve the above problems.
That is, the invention of
請求項1の発明によれば、メインチャックにより回転圧入杭を把持させた状態でサブチャックによる回転圧入杭の把持を解除し、回転機構によりメインチャックを回転させ、かつ、昇降機構によりメインチャックを下降させることで、回転圧入杭を地盤に所定長だけ回転圧入する(回転圧入工程)。その後、上部サブチャックおよび下部チャックにより回転圧入杭を把持した状態で、メインチャックによる回転圧入杭の把持を解除し、昇降機構により前記メインチャックを上昇させ、その後メインチャックにより回転圧入杭を把持させる(盛り替え工程)。以下、上記両工程を交互に繰り返し行なうことで、回転圧入杭を所定深さまで回転圧入する。 According to the first aspect of the present invention, the gripping of the rotary press-fitting pile by the sub chuck is released while the rotary press-fitting pile is held by the main chuck, the main chuck is rotated by the rotating mechanism, and the main chuck is moved by the lifting mechanism. By lowering, the rotary press-fitting pile is press-fitted into the ground by a predetermined length (rotary press-fitting process). After that, while holding the rotary press-fit pile with the upper sub-chuck and the lower chuck, release the grip of the rotary press-fit pile with the main chuck, raise the main chuck with the lifting mechanism, and then hold the rotary press-fit pile with the main chuck (Reordering process). Hereinafter, the rotary press-fitting pile is rotationally press-fitted to a predetermined depth by repeatedly performing both the above steps.
ここで、メインチャックによる回転圧入杭の把持位置を変えるとき、つまり盛り替えのときに、メインチャックの上側及び下側にそれぞれ配置した上部サブチャックと下部サブチャックにより回転圧入杭を把持させるので、回転圧入杭の芯が施工装置に対してずれることがない。つまり、施工場所が海底地盤あるいは湖底地盤のときであって、潮流や水流の影響を受けるときでも、また、回転圧入杭を斜めに傾斜した状態で回転圧入する場合であって、回転圧入杭に自重によるモーメントが作用する場合であっても、回転圧入杭の芯が施工装置の芯からずれるのを防止することができる。
なお、メインチャックの上側に上部サブチャックのみあるいは下側に下部サブチャックのみ配置し、盛り替えのとき、それらいずれかの上部サブチャックあるいは下部サブチャックのみによって回転圧入杭を把持させる場合には、高さ方向1点による把持に止まるため強固な把持が行なえない。したがって、回転圧入前あるいは初期の圧入段階の回転圧入杭を把持させる場合であって、潮流や水流の影響を受けたときには、当該回転圧入杭が施工装置に対して芯ずれを起こすおそれがある。
また、クレーンを用いて回転圧入杭を支持することなく回転圧入杭の回転圧入が行なえるので、従来行なわれたような、施工後に回転圧入杭からシャックルを取り外す手間が不要になる。
Here, when changing the gripping position of the rotary press-fit pile by the main chuck, that is, at the time of refilling, the rotary press-fit pile is gripped by the upper sub-chuck and the lower sub-chuck respectively arranged on the upper side and the lower side of the main chuck, The core of the rotary press-fit pile does not deviate from the construction equipment. In other words, even when the construction site is submarine ground or lake bottom ground, even when it is affected by tidal currents or water currents, and when rotary press-fitting piles are tilted obliquely, Even when a moment due to its own weight acts, it is possible to prevent the core of the rotary press-fit pile from being displaced from the core of the construction device.
In addition, when only the upper sub chuck is arranged on the upper side of the main chuck or only the lower sub chuck is arranged on the lower side, and when changing the size, when the rotary press-fitting pile is gripped only by any one of the upper sub chuck or the lower sub chuck, Since the gripping is stopped by one point in the height direction, it cannot be firmly gripped. Therefore, when the rotary press-fitted pile is gripped before the rotary press-fitting or at the initial press-fitting stage, the rotary press-fitted pile may cause misalignment with respect to the construction apparatus when affected by tidal current or water flow.
Moreover, since the rotary press-in of the rotary press-fit pile can be performed without using the crane to support the rotary press-fit pile, it is not necessary to remove the shackle from the rotary press-fit pile after the construction, which is conventionally performed.
請求項2の発明は、前記上部サブチャックを前記昇降機構に取り付けるとともに、前記下部サブチャックを前記フレームに取り付け、前記上部サブチャックの先端の前記回転圧入杭に当接する部分に、ローラーを取り付けたことを特徴とする。
請求項2の発明によれば、盛り替え工程において昇降機構によりメインチャックを上昇させる際に、上部サブチャックを昇降機構に取り付けている関係上、回転圧入杭は高さを維持したままであるが、上部サブチャックはメインチャックと一体的に上昇する。このとき、上部サブチャックの先端の前記回転圧入杭に当接する部分にローラーを取り付けているので、上部サブチャックの先端は、回転圧入杭の外周面にローラーを介して転がりながら、当該回転圧入杭を把持することとなる。つまり、上部サブチャックは、回転圧入杭に対し、当接位置を変えながら回転圧入杭を把持することができる。
In the invention of claim 2, the upper sub-chuck is attached to the elevating mechanism, the lower sub-chuck is attached to the frame, and a roller is attached to a portion of the tip of the upper sub-chuck that contacts the rotary press-fitting pile. It is characterized by that.
According to the second aspect of the present invention, when the main chuck is lifted by the lifting mechanism in the refilling process, the rotary press-fit pile remains maintained in height because the upper sub-chuck is attached to the lifting mechanism. The upper sub chuck is raised integrally with the main chuck. At this time, since the roller is attached to the portion of the top end of the upper sub-chuck that contacts the rotary press-fit pile, the tip of the upper sub-chuck rolls on the outer peripheral surface of the rotary press-fit pile via the roller while the rotary press-fit pile. Will be held. That is, the upper sub-chuck can hold the rotary press-fit pile while changing the contact position with respect to the rotary press-fit pile.
請求項3の発明は、前記上部サブチャックまたは前記下部サブチャックは、それぞれ前記回転圧入杭に向かって指向する複数のシリンダにより構成されていることを特徴とする。
請求項3の発明によれば、シリンダの伸張、圧縮操作によって、それら上部サブチャックまたは下部サブチャックの回転圧入杭への把持とその解除を容易に行なえる。また、シリンダは従来から多く使用されており、使用実績も数多くあるので、信頼性の面でも優れる。
The invention of claim 3, wherein the upper sub-chuck or the lower sub-chuck is characterized by being composed of a plurality of cylinders directed respectively towards the rotary press fit pile.
According to the third aspect of the present invention, the upper sub-chuck or the lower sub-chuck can be easily held and released from the rotary press-fitting pile by extending and compressing the cylinder. In addition, cylinders have been used a lot in the past, and since there are many records of use, they are excellent in terms of reliability.
請求項4の発明は、請求項1〜3のいずれか一項に記載の回転圧入杭の施工装置を用いた施工方法であって、前記メインチャックにより前記回転圧入杭を把持させた状態で前記上部サブチャックおよび前記下部サブチャックによる前記回転圧入杭の把持を解除し、前記回転機構により前記メインチャックを回転させ、かつ、前記昇降機構により前記メインチャックを下降させて前記回転圧入杭を地盤に回転圧入させる回転圧入工程と、前記上部サブチャックおよび前記下部サブチャックにより前記回転圧入杭を把持させた状態で、前記メインチャックによる前記回転圧入杭の把持を解除し、前記昇降機構により前記メインチャックを上昇させ、その後、前記メインチャックにより前記回転圧入杭を把持させる盛り替え工程とを備え、前記回転圧入工程と前記盛り替え工程とを交互に繰り返し行なうことで、前記回転圧入杭を所定深さまで回転圧入することを特徴とする。 Invention of Claim 4 is the construction method using the construction apparatus of the rotary press-fit pile as described in any one of Claims 1-3, Comprising: In the state which made the said rotary press-fit pile grip the said main chuck | zipper , The gripping of the rotary press-fit pile by the upper sub-chuck and the lower sub-chuck is released, the main chuck is rotated by the rotary mechanism, and the main chuck is lowered by the lifting mechanism to bring the rotary press-fit pile to the ground a rotary press fit step of rotating pressed, in a state in which said by the upper sub-chuck and the lower sub-chuck is gripping the rotary press fit pile, to release the grip of the rotary press fit pile by the main chuck, the main chuck by the elevating mechanism is raised, after which a prime replacement step of gripping the rotating press-pile by the main chuck, the rotary By repeating the above prime sort step and entering step alternately, characterized by rotating pressed the rotary press fit pile to a predetermined depth.
請求項4の発明によれば、前記請求項1に係る発明と同様、回転圧入杭の芯が施工装置の芯からずれるのを防止しつつ、回転圧入杭を地盤に回転圧入することができる。
According to the invention of claim 4, like the invention according to
請求項1の発明によれば、施工場所が海底地盤あるいは湖底地盤のときであって潮流や水流の影響を受けるときでも、また、回転圧入杭を斜めに傾斜した状態で回転圧入する場合であって回転圧入杭に自重によるモーメントが作用する場合であっても、回転圧入杭の芯が施工装置の芯からずれるのを防止することができる。
また、クレーンを用いて回転圧入杭を支持することなく回転圧入杭の回転圧入が行なえるので、従来行なわれたような、施工後に回転圧入杭からシャックルを取り外す手間が不要になる。
According to the invention of
Moreover, since the rotary press-in of the rotary press-fit pile can be performed without using the crane to support the rotary press-fit pile, it is not necessary to remove the shackle from the rotary press-fit pile after the construction, which is conventionally performed.
請求項2の発明によれば、昇降機構によってメインチャックと一体的に上部サブチャックが上昇するときに、該上部サブチャックは、回転圧入杭に対し、当接位置を変えながら回転圧入杭を把持させることができる。 According to the invention of claim 2, when the upper sub-chuck is lifted integrally with the main chuck by the lifting mechanism, the upper sub-chuck grips the rotary press-fit pile while changing the contact position with respect to the rotary press-fit pile. Can be made.
請求項3の発明によれば、簡単な構成で、上部サブチャックまたは下部サブチャックの回転圧入杭への把持とその解除を容易に行なえ、しかも高い信頼性が得られる。 According to the invention of claim 3, with a simple configuration, the upper sub-chuck or the lower sub-chuck can be easily grasped and released from the rotary press-fitting pile, and high reliability can be obtained.
請求項4の発明によれば、請求項1の発明と同様、回転圧入杭の芯が施工装置の芯からずれるのを防止することができる。
According to the invention of claim 4, as in the invention of
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
図1は本発明の実施形態の回転圧入杭の施工装置を用いて海底地盤に回転圧入杭を回転圧入する例を示す概略側面図、図2は同施工装置の全体を示す斜視図、図3は同施工装置の要部を示す断面図、図4は図3のIV−IV線に沿う断面図、図5は図3のV−V線に沿う断面図である。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a schematic side view showing an example in which a rotary press-fit pile is rotationally press-fitted into the seabed ground using the rotary press-fit pile construction apparatus of the embodiment of the present invention, FIG. 2 is a perspective view showing the entire construction apparatus, and FIG. FIG. 4 is a cross-sectional view taken along line IV-IV in FIG. 3, and FIG. 5 is a cross-sectional view taken along line V-V in FIG.
図1において符号1は回転圧入杭の施工装置であり、この回転圧入杭の施工装置1は、先端に螺旋羽根Paを備えた回転圧入杭Pを地盤に回転させながら圧入するものである(図3参照)。
この実施形態では、海底地盤Gに回転圧入杭Pを回転圧入する場合の例であり、ここでは、回転圧入杭の施工装置1は、施工船2に搭載されたクレーン3によってロープ4を介して海中に吊り下げられる。
回転圧入杭の施工装置1は、基盤10と、基盤10上の中央部に取り付けられて回転圧入杭Pを海底地盤Gに回転圧入するための全旋回機11と、基盤10を海底地盤Gの所定位置に固定するとともに全旋回機11により回転圧入杭Pを海底地盤Gに回転圧入するときにその反力を受けるための反力杭45を海底地盤Gに回転圧入する反力杭回転圧入装置12とを備える。圧力杭回転圧入装置12は、基盤10の周辺部に複数個(例えば、全旋回機11の周りに4個)周方向90度置きに取り付けられている。
In FIG. 1,
In this embodiment, it is an example in the case of rotationally press-fitting rotary press-fit piles P into the seabed ground G. Here, the rotary press-in
The rotary press-in
また、施工船2にはGPS装置13が備えられ、施工船2の正確な位置が把握される。また、回転圧入杭の施工装置1にはトランスポンダ14が取り付けられ、ここから発せられる信号が、施工船2に備えられたレスポンダ15によって受信される。これにより、回転圧入杭の施工装置1の施工船2に対する相対的な位置関係が把握され、前記施工船2に備えられたGPS装置13と相まって、回転圧入杭の施工装置1の正確な位置情報が把握できる。
Further, the construction ship 2 is provided with a
全旋回機11について説明すると、図3〜図5に示すように、前記基盤10は全旋回機11のフレームを兼ねており、基盤10の中央には回転圧入杭Pを挿通するための孔10aが形成されている。また、基盤10にはフレームを兼ねる支柱20が孔10aを中心としてその周りに4本それぞれ周方向に等間隔をあけて立設されている。支柱20にはメインチャック22を昇降自在に支持する昇降機構例えば油圧シリンダ21が取り付けられ、これら油圧シリンダ21の出力側基部21Aには回転圧入杭Pを着脱可能に把持するメインチャック22がベアリング23を介して回転可能に取り付けられている。
The
メインチャック22は、前記ベアリング23を介して回転可能に取り付けられたリング状の水平下板24と、水平上板の上側に配置されたリング状の水平上板25とを備える。水平上板25は、油圧シリンダ21の出力側基部21Aにチャックカラー昇降シリンダ26を介して昇降可能に取り付けられた連結板27に、ベアリング28によって回転可能に支持されている。
水平下板24の上側には円筒体29が取り付けられ、円筒体29の上部内周は上方に向かうに従い漸次拡径するテーパー面29aが形成されている。一方、水平上板25の下側には複数のカラー支持ブロック30が水平上板25の中心から放射状に延びるように設けられており、これらカラー支持ブロック30はそれぞれリンク31を介して該リンク31の支持位置の真下よりも水平上板25の中心側(回転圧力杭Pが配置される側)に位置するように、しかも、鉛直面に沿って回転可能に取り付けられている。カラー支持ブロック30の外側(回転圧入杭Pに対向する側とは反対側)は傾斜面30aとされ、この傾斜面30aは前記円筒体のテーパー面29aに対応する。また、カラー支持ブロック30の内側(回転圧入杭Pに対向する側)にはメインチャックカラー32が取り付けられ、このメインチャックカラー32のさらに内側には複数の高摩擦部材32aが上下方向に間隔をあけて取り付けられている。
The
A
そして、このメインチャック22では、チャックカラー昇降シリンダ26が短縮するように操作されると、各カラー支持ブロック30が円筒体29に案内されてそれぞれ下降する。このとき、カラー支持ブロック30の傾斜面30aが円筒体29のテーパー面29aに沿って下方にスライドし、同時に水平上板25の径方向内方へ移動する。したがって、カラー支持ブロック30に取り付けられているメインチャックカラー32もカラー支持ブロック30と一体になって同径方向内方へ移動し、基盤10の中央に配置される回転圧入杭Pを高摩擦部材32aを介して把持する。
一方、チャックカラー昇降シリンダ26が伸長するように操作されると、各カラー支持ブロック30がそれぞれ上昇する。このとき、カラー支持ブロック30の傾斜面30aが円筒体29のテーパー面29aによる押圧を解除されるため、自重によって水平上板25の径方向外方へ移動する。したがって、カラー支持ブロック30に取り付けられているメインチャックカラー32もカラー支持ブロック30と一体になって同径方向外へ移動し、回転圧入杭Pへの把持を解除する。
すなわち、メインチャック22では、チャックカラー昇降シリンダ26が短縮操作あるいは伸長操作されることによって、メインチャックカラー32による回転圧入杭Pの把持及びその解除が行なえるようになっている。
In the
On the other hand, when the chuck collar raising / lowering
That is, in the
なお、図3に示す例では、リンク31によってカラー支持ブロック30を、リンク31の支持位置の真下よりも水平上板25の中心側に位置するように支持しており、チャックカラー昇降シリンダ26が伸長した際、カラー支持ブロック30を自重によって水平上板25の径方向外方へ移動するように構成しているが、これに代わって、カラー支持ブロック30を図示せぬバネによって水平上板25の径方向外方へ移動するように付勢する構成にしてもよい。
In the example shown in FIG. 3, the collar 31 supports the
前記支柱20等のフレームまたは油圧シリンダ21と前記メインチャック22との間には、回転圧入杭Pを把持した状態でメインチャック22を回転させる回転機構35が設けられている。回転機構35は、例えば、フレームまたは油圧シリンダ21に取り付けられた回転源であるモータと、このモータの回転力を伝える伝達系とを備え、この伝達系の出力部の回転が水平下板24または水平上板25に伝達される構成になっている。
A
メインチャック22の上側に上部サブチャック40が、またメインチャックの下側には下部サブチャック41がそれぞれ配設されている。上部サブチャック40は、油圧シリンダの上端に、把持対象となる回転圧入杭Pが配置される位置を中心にそれぞれ放射状に取り付けられている。下部サブチャック41は、フレームを構成する支柱20に、把持対象となる回転圧入杭Pが配置される位置を中心にそれぞれ放射状に取り付けられている。
上部サブチャック40または下部サブチャック41は、例えば、油圧シリンダまたはエアーシリンダにより構成される。
また、上部サブチャック40の内端、つまり把持対象となる回転圧入杭に対向する端部には、回転圧入杭を把持しながら同時に回転圧入杭Pの相対的な上下動を可能とするローラが取り付けられている。
An
The
In addition, at the inner end of the
前記反力杭回転圧入装置12は、基本的に前記全旋回機11とほぼ同様な構成であり、異なる点は、上部サブチャック及び下部サブチャックを有しないこと、メインチャック、メインチャックを回転させる回転機構、メインチャックを昇降させる昇降機構がそれぞれ、前述した全旋回機11のそれよりも小型であること、並びに、当該定着機構12によって回転圧入する対象が先端に螺旋羽根45aを有する反力杭45(小型の回転圧入杭)である点である。
The reaction force pile rotary press-fitting
次に、上記構成の回転圧入杭の施工装置を用いて海底地盤Gに回転圧入杭を回転圧入する施工方法について、図1並びに図6〜図15に基づき説明する。
図1に示すように、回転圧入杭の施工装置1を施工船2に積み込んだ後、施工船2によって海上の所定位置まで運搬する。そして、施工船2が海上の所定位置まで到達すると、施工船2に搭載したクレーン3により回転圧入杭の施工装置1をロープ4を介して海底地盤Gまで吊り下ろす。ここで、回転圧入杭の施工装置1に予め回転圧入杭Pを組みつけておく。またこのとき、回転圧入杭Pの当該施工装置1への仮固定は、上部サブチャック40及び下部サブチャック41による把持、またはメインチャック22による把持によって行なっても良く、さらにはそれら上部サブチャック40及び下部サブチャック41による把持とメインチャック22による把持とを併用することにより行なっても良い。
Next, a construction method for rotationally press-fitting a rotary press-fit pile into the seabed ground G using the rotary press-fit pile construction apparatus having the above-described configuration will be described with reference to FIG. 1 and FIGS.
As shown in FIG. 1, after the rotary press-in
ここで、施工船2の位置は、施工船2自体が風の影響を受ける関係上、正確に把握することが難しいものの、施工船2に搭載したGPS装置13よってリアルタイムで正確に知ることができる。また、施工船2からロープ4を介して回転圧入杭の施工装置1を吊り下げた際に、潮流の影響を受けて回転圧入杭の施工装置1が水平方向へ移動するが、回転圧入杭の施工装置1の施工船2に対する相対的な位置は、該回転圧入杭の施工装置1に取り付けたトランスポンダ14から発信される位置信号を施工船2のレスポンダ15によって受信することにより正確に知ることができる。したがって、回転圧入杭の施工装置1の位置、ひいてはこれから回転圧入しようとする回転圧入杭Pの位置は、これらGPS装置13、トランスポンダ14及びレスポンダ15からなる位置把握システムによって正確に知ることができる。
Here, the position of the construction ship 2 can be accurately known in real time by the
回転圧入杭の施工装置1が海底地盤Gに届いた時点で、該回転圧入杭の施工装置1の位置が所望位置であるかを判断し、その位置が所望位置からずれている場合には、ロープ4を介して回転圧入杭の施工装置1を引き上げ、施工船2を移動させて、再度回転圧入杭の施工装置1の位置が所望位置になるように調整する。
When the rotary press-in
そして、回転圧入杭の施工装置1の位置が海底地盤G上の所望位置に至った時点で、回転圧入杭の施工装置1を海底地盤Gに定着する。
図6〜図8は本発明の実施形態の基盤10の定着方法を示す工程説明図である。
図6、図7に示すように、まず、反力杭回転圧入装置12によってそれぞれの反力杭45を海底地盤G中に回転圧入する。反力杭45の回転圧入については、後述する全旋回機11を使用した方法とほぼ同様であり、ここではその説明を省略する。
ここで、海底地盤Gの表面が図6、図7に示すように斜めに傾斜している場合には、反力杭45を海底地盤G中所定深さまで回転圧入した後、基盤10に予め搭載された水準器から発せられる傾斜情報に基づき、反力杭回転圧入装置12に組み込まれた昇降機構によって、基盤10に対する反力杭45の個々の相対的な高さ位置(深さ位置)を調整する。これにより、図8に示すように基盤10が水平面に沿うように調整する。この調整は、施工船からの遠隔操作によって行なう。
Then, when the position of the rotary press-in
6 to 8 are process explanatory views showing a fixing method of the base 10 according to the embodiment of the present invention.
As shown in FIGS. 6 and 7, first, each
Here, when the surface of the submarine ground G is inclined as shown in FIGS. 6 and 7, the
図9は本発明の実施形態の回転圧入杭の施工装置を用いた回転圧入杭の施工方法を示す工程図、図10〜図15は、同回転圧入杭の施工方法の詳細を示す工程説明図である。
反力杭回転圧入装置12による基盤10の定着並びに基盤10の姿勢調整が完了した後、図9に示すように、全旋回機11を用いて回転圧入杭Pを海底地盤Gに回転圧入する。
具体的には、図10に示すように、まず、チャックカラー昇降シリンダ26を短縮操作し、円筒部材のテーパー面29aを介してカラー支持ブロック30を水平上板25の中心側、すなわち、回転圧入杭Pへ接近するように移動させ、最終的にメインチャックカラー32及び高摩擦部材32aを介して回転圧入杭Pを把持させる。
FIG. 9 is a process diagram showing a construction method of a rotary press-fit pile using the rotary press-fit pile construction apparatus of the embodiment of the present invention, and FIGS. 10 to 15 are process explanatory views showing details of the construction method of the rotary press-fit pile. It is.
After the fixing of the
Specifically, as shown in FIG. 10, first, the chuck
このように、メインチャック22により回転圧入杭Pを把持させた状態で上部サブチャック40及び下部サブチャック41による回転圧入杭Pの把持を解除し、図11に示すように、予め伸長状態にあった油圧シリンダ21を短縮操作して回転圧入杭Pに下方への押圧力を与えるとともに、回転機構35によりメインチャック22を所定方向へ回転させる。すると、回転圧入杭Pの先端に取り付けた螺旋羽根45aが下方へ押圧されながら所定方向へ回転されることにより、そのネジ作用によって、回転圧入杭Pが海底地盤G中を下方へ回転圧入される(回転圧入工程)。
このとき、基盤10には回転圧入杭Pを回転圧入するときの反力が加わるが、反力杭回転圧入装置12によって回転圧入された反力杭45がその反力に対抗する。つまり、反力杭45によって、基盤10が海底地盤Gに定着されているので、基盤10が海底地盤Gから離間するのを、また回転圧入杭Pの回転と逆方向へ回転するのをそれぞれ防止できる。
In this manner, the gripping of the rotary press-fitting pile P by the
At this time, a reaction force when the rotary press-fitting pile P is rotationally press-fitted is applied to the
そして、油圧シリンダ21による短縮限界位置に達すると、油圧シリンダ21の短縮操作を停止させると同時に前記回転機構35による回転を停止させる。その後、図12に示すように、上部サブチャック40及び下部サブチャック41を駆動させて回転圧入杭Pを把持させる。この状態で、図13に示すように、チャックカラー昇降シリンダ26を伸長操作し、メインチャック22による回転圧入杭Pの把持を解除する。
When the shortening limit position by the
次いで、図14に示すように、油圧シリンダ21を伸長操作し、回転圧入杭Pの把持を解除したメインチャック22を上昇させる。
このとき、上部サブチャック40を油圧シリンダ21の出力側に取り付けている関係上、上部サブチャック40もメインチャックと一体的に上昇する。ここで、上部サブチャック40の先端の回転圧入杭Pに当接する部分にローラーを取り付けているので、上部サブチャック40の先端は、回転圧入杭Pの外周面にローラーを介して転がりながら、当該回転圧入杭Pを把持することとなる。つまり、上部サブチャック40は、回転圧入杭Pに対し、当接位置を変えながら回転圧入杭Pを把持することができる。
Next, as shown in FIG. 14, the
At this time, because the
メインチャック22を上方限界位置まで移動させた後、油圧シリンダ21を停止させる。そして、図15に示すように、上部サブチャック40及び下部サブチャック41による回転圧入杭の把持を継続したまま、チャックカラー昇降シリンダ26を短縮操作し、メインチャック22による回転圧入杭Pの把持を行なう。そして、メインチャック22による把持が完了すると、上部サブチャック40及び下部サブチャック41による回転圧入杭Pの把持を解除する(盛り替え工程)。
以下、図10、図11に示す回転圧入工程と、図12〜図15に示す盛り替え工程を繰り返し行うことにより、回転圧入杭Pを所定深さまで到達させることができる。
After moving the
Hereinafter, the rotary press-fitting pile P can be reached to a predetermined depth by repeatedly performing the rotary press-fitting step shown in FIGS. 10 and 11 and the refilling step shown in FIGS.
ここで、メインチャック22による回転圧入杭Pの把持位置を変えるときつまり盛り替えのときに、メインチャック22の上側及び下側にそれぞれ配置した上部サブチャック40と下部サブチャック41により回転圧入杭Pを把持するので、回転圧入杭Pの芯が回転圧入杭の施工装置1に対してずれることがない。つまり、施工場所が海底地盤Gあるいは湖底地盤のときであって、潮流や水流の影響を受けるときでも、また、回転圧入杭Pを斜めに傾斜した状態で回転圧入する場合であって、回転圧入杭Pに自重による傾斜モーメントが作用する場合であっても、回転圧入杭Pの芯が該施工装置1の芯からずれるのを防止することができる。
また、クレーンを用いることなく回転圧入杭Pの回転圧入が行なえるので、従来行なわれたような、施工後に回転圧入杭からシャックルを取り外す手間も不要になる。
Here, when the holding position of the rotary press-fit pile P by the
Further, since the rotary press-fitting of the rotary press-fit pile P can be performed without using a crane, it is not necessary to remove the shackle from the rotary press-fit pile after construction, which is conventionally performed.
以上、本発明の実施形態について図面を参照して詳述したが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。
例えば、前記実施形態では、回転圧入杭の施工装置1を用いて海底地盤Gに回転圧入杭を回転圧入する例を示したが、これに限られることなく、陸上の地盤に回転圧入杭Pを回転圧入する場合でも本発明は適用可能である。
また、前記実施形態では、上部サブチャック40を昇降機構である油圧シリンダ21の出力側に設けているが、これに限られることなく、上部サブチャック40をフレームに取り付けても良い。この場合、上部サブチャック40の先端に取り付けたローラーは不要になる。
また、前記実施形態では、上部サブチャック40と下部サブチャックを、メインチャック22の上下にそれぞれ一段ずつ設けているが、これに限られることなく、それら上部サブチャック40及び下部サブチャックを複数段設けても良い。
また、前記実施形態では、上部サブチャック40及び下部サブチャック41を(油圧またはエアー)シリンダによって構成しているが、これに限られることなく、カメラの絞り機構のように、複数のリンクを組み合わせた構造のものでも良く、要は、盛り替え時のメインチャック22による把持を解除したときに、回転圧入杭Pが回転圧入杭の施工装置1の芯からずれないよう、回転圧入杭Pを支持できる構造であれば良い。
As mentioned above, although embodiment of this invention was explained in full detail with reference to drawings, the concrete structure is not restricted to this embodiment, The design change etc. of the range which does not deviate from the summary of this invention are included.
For example, in the said embodiment, although the example which rotationally press-fits a rotary press-fit pile to the seabed ground G using the
In the above embodiment, the
In the above embodiment, the
In the above embodiment, the
1 回転圧入杭の施工装置
2 施工船
10 基盤(フレーム)
11 全旋回機
12 反力杭回転圧入装置
20 支柱(フレーム)
21 油圧シリンダ(昇降機構)
22 メインチャック
24 水平下板
25 水平上板
26 チャックカラー昇降シリンダ
29 円筒体
30 カラー支持ブロック
31 リンク
32 メインチャックカラー
35 回転機構
40 上部サブチャック
41 下部サブチャック
45 反力杭
45a 螺旋羽根
P 回転圧入杭
Pa 螺旋羽根
G 海底地盤
1 Construction equipment for rotary press-fit piles 2
11
21 Hydraulic cylinder (elevating mechanism)
22
P Rotating press pile Pa Spiral blade
G submarine ground
Claims (4)
先端に螺旋羽根を有する回転圧入杭を着脱可能に把持させるメインチャックと、
前記回転圧入杭を把持した状態で前記メインチャックを回転させる回転機構と、
前記フレームに取り付けられて、前記回転圧入杭に推進力を付与すべく、前記メインチャックを昇降自在に支持する昇降機構と、を備えた回転圧入杭の施工装置において、
前記フレームまたは前記昇降機構に、前記回転圧入杭を着脱可能に把持させる上部サブチャックと下部サブチャックを、前記メインチャックの上側と下側に位置するように取り付けたことを特徴とする回転圧入杭の施工装置。 Frame,
A main chuck for detachably holding a rotary press-fit pile having a spiral blade at the tip;
A rotation mechanism for rotating the main chuck in a state of gripping the rotary press-fit pile;
In the rotary press-in pile construction device, which is attached to the frame and includes an elevating mechanism that supports the main chuck so as to be raised and lowered in order to give a propulsive force to the rotary press-in pile.
The rotary press-fit pile, wherein an upper sub-chuck and a lower sub-chuck for detachably gripping the rotary press-fit pile are attached to the frame or the lifting mechanism so as to be positioned on the upper side and the lower side of the main chuck. Construction equipment.
前記上部サブチャックの先端の前記回転圧入杭に当接する部分に、ローラーを取り付けたことを特徴とする請求項1に記載の回転圧入杭の施工装置。 Attaching the upper sub chuck to the lifting mechanism and attaching the lower sub chuck to the frame,
The rotary press-in pile construction device according to claim 1, wherein a roller is attached to a portion of the tip of the upper sub-chuck that contacts the rotary press-in pile.
前記メインチャックにより前記回転圧入杭を把持させた状態で前記上部サブチャックおよび前記下部サブチャックによる前記回転圧入杭の把持を解除し、前記回転機構により前記メインチャックを回転させ、かつ、前記昇降機構により前記メインチャックを下降させて前記回転圧入杭を地盤に回転圧入させる回転圧入工程と、
前記上部サブチャックおよび前記下部サブチャックにより前記回転圧入杭を把持させた状態で、前記メインチャックによる前記回転圧入杭の把持を解除し、前記昇降機構により前記メインチャックを上昇させ、その後、前記メインチャックにより前記回転圧入杭を把持させる盛り替え工程とを備え、
前記回転圧入工程と前記盛り替え工程とを交互に繰り返し行なうことで、前記回転圧入杭を所定深さまで回転圧入することを特徴とする回転圧入杭の施工方法。 It is the construction method using the construction device of the rotation press pile according to any one of claims 1 to 3 ,
The gripping of the rotary press-fitting pile by the upper sub-chuck and the lower sub-chuck is released while the rotary press-fitting pile is gripped by the main chuck, the main chuck is rotated by the rotary mechanism, and the lifting mechanism A rotary press-fitting step of lowering the main chuck and rotating the press-fitting pile into the ground.
Wherein the upper sub-chuck and conditions said by the lower sub-chuck is gripping the rotary press fit pile, said releasing the grip of the rotary press fit piles by the main chuck, raising the main chuck by the lifting mechanism, then, the main A refilling step of gripping the rotary press-fitting pile with a chuck,
A method for constructing a rotary press-fit pile, wherein the rotary press-fit pile is rotationally press-fitted to a predetermined depth by alternately performing the rotary press-fit step and the refilling step.
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