JP6792239B2 - 鋼管杭の自沈防止装置及び自沈防止工法 - Google Patents

鋼管杭の自沈防止装置及び自沈防止工法 Download PDF

Info

Publication number
JP6792239B2
JP6792239B2 JP2016217284A JP2016217284A JP6792239B2 JP 6792239 B2 JP6792239 B2 JP 6792239B2 JP 2016217284 A JP2016217284 A JP 2016217284A JP 2016217284 A JP2016217284 A JP 2016217284A JP 6792239 B2 JP6792239 B2 JP 6792239B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
steel pipe
tubular
pile
pipe pile
prevention
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2016217284A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2018076660A (ja
Inventor
俊介 森安
俊介 森安
久保田 一男
一男 久保田
正和 武野
正和 武野
鈴木 勇吉
勇吉 鈴木
北村 卓也
卓也 北村
洋敬 高橋
洋敬 高橋
方 遠藤
方 遠藤
Original Assignee
日本製鉄株式会社
調和工業株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 日本製鉄株式会社, 調和工業株式会社 filed Critical 日本製鉄株式会社
Priority to JP2016217284A priority Critical patent/JP6792239B2/ja
Publication of JP2018076660A publication Critical patent/JP2018076660A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP6792239B2 publication Critical patent/JP6792239B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Description

本発明は、鋼管杭の自沈を防止する鋼管杭の自沈防止装置及び自沈防止工法に関する。
従来から、陸上施工において、鋼管杭を構築する際の施工性を向上することを目的として、例えば、特許文献1〜4に開示された鋼管コンクリート杭の設置方法等が提案されている。また、海上施工において、鋼管杭等を構築する際の施工性を向上することを目的として、例えば、特許文献5、6に開示されたウエル形成用鋼管矢板集合体等が提案されている。
特許文献1に開示されている鋼管コンクリート杭の設置方法は、地盤中にケーシングを垂直に埋設し、このケーシング内に挿入して杭となる鋼管を用意し、この鋼管の一端にネジを有するブラケットを固定し、鋼管を吊り下げてケーシング内の所定位置まで降下させ、前記ブラケットにネジ鉄筋を螺入する。ネジ鉄筋が貫通し、これを回転自在のナットで保持できる受け基台を用意し、前記ネジ鉄筋を受け基台に貫通させた状態で前記ネジ鉄筋を回転可能に仮固定して、ネジ鉄筋で鋼管を支持する。ナットまたはネジ鉄筋を回転させることにより前記鋼管の深度を微調整する。
特許文献2に開示された鋼管コンクリート構真柱の構築方法は、下部に場所打ち鉄筋コンクリート基礎杭のコンクリートを打設した杭孔にガイドパイプを垂直に吊込み、該ガイドパイプ内に底板を付けた中空鋼管柱を挿入し、該中空鋼管柱にコンクリートを投入しながらガイドパイプ内に中空鋼管柱を降下し、最後にコンクリートを充填した中空鋼管柱の自重によって該鋼管柱の下端を未硬化の前記基礎杭コンクリート内に沈下させ、基礎杭コンクリートと中空鋼管柱の充填コンクリートの安定化後、ガイドパイプ等を撤去し、コンクリート充填中空鋼管柱の外周杭孔内に杭孔掘削時排出した掘削土で作ったソイルモルタルを充填して鋼管コンクリート構真柱を構築する。
特許文献3に開示された杭を柱に利用した建築構造物に於ける杭の鉛直建て入れ方法及び該方法に用いる治具は、掘削孔口の周りにベースフレームを組む。該ベースフレーム上に4個の分割片に分割された杭支持及び固定板を載置する。各分割片は半径方向に摺動することができ、これにより杭支持及び固定板の中央の杭貫通口が拡縮する。また、前記ベースフレームの4個の主フレーム上に夫々立フレームを立設する。該立フレームの上端にはアームが横設され、該アームの先端が杭に可及的に近接することにより、杭支持部を形成している。更に、各アームの下面に杭押し装置を配設する。
特許文献4に開示された鋼管構真柱建込み工法は、基礎杭上に載置するベースプレートを底壁とする有底鋼管柱の内部に、この有底鋼管柱と同等乃至ほぼ同等の長さのスリーブ管を前記ベースプレートの適所から水密に立設させるとともに、このスリーブ管の下端をそのベースプレートに穿設した透孔により開口させてCFT用鋼管柱を構成し、このCFT用鋼管柱を安定液が注入されている杭孔内に建て込んだ後、そのスリーブ管を通じて杭孔内の下部に杭コンクリートを打設し、次いで、前記CFT用鋼管柱内及び前記スリーブ管中の空間にCFT充填コンクリートを打設する。
特許文献5に開示されたウエル形成用鋼管矢板集合体及びその設置方法は、施工場所以外で複数の鋼管矢板を閉合して鋼管矢板集合体を作り、この鋼管矢板集合体を浮体とし水上を施工場所に移動し、上記鋼管矢板集合体を所定区域の水底地盤上に沈設し、必要に応じて沈設された鋼管矢板集合体の鉛直精度を調節し、上記鋼管矢板集合体の鋼管矢板を一本ずつ上記地盤内に打ち込む。
特許文献6に開示された杭式海洋構造物の施工方法及び杭式海洋構造物は、海洋構造物は躯体の四隅に形成したレグウェルにスパッドを嵌挿させ、その間に複数の杭打設用孔を形成する。杭打設用孔の底部をダイアフラムで封止する。海洋構造物の施工方法では、スパッドを嵌挿させたレグウェルと杭打設用孔とを備えた躯体を海上の所定位置に曳航して海上に支持する工程と、スパッドを躯体に対して昇降ジャッキによって降下させて海底に打設することで躯体を海面より上方の波浪の影響を受けない高さ位置に上昇させる工程と、この位置で躯体内の容器にバラスト水を注入して躯体の重量を増大させる工程と、躯体に設けた杭打設用孔を通して杭をスパッドより深く海底に打設して杭を躯体に固定する工程とを備える。
特開平6−167018号公報 特開平4−281915号公報 特開平10−140564号公報 特開2004−162370号公報 特開2005−146671号公報 特開2013−204399号公報
ここで、鋼管杭を打設する方法として、鋼管杭の下端部周囲に流動性固化材(例えばセメントミルク)を固結させて根固めを設ける根固め式の施工方法がある。しかしながら、根固め式の施工方法を海上施工に用いた場合、流動性固化材が固結するまで(例えば、1日〜2日程度)の間、鋼管杭の自沈を防ぐ必要がある。この自沈防止の対策として、導杭及び導枠を仮設材に用いて鋼管杭を固定する方法が挙げられるが、この方法では、導杭を海底地盤に打設し、導杭の海上から突出している部分に導枠を水平方向に溶接やボルト接合で取り付け、鋼管杭の根固め部の流動性固化材が固結したのち、導枠及び導杭を撤去する工程が生じる。また、鋼管杭が大径・長尺になるほど鋼管杭の自重が大きくなるので、導枠及び導杭も大型化したり、1本の導杭で支えられる鋼管杭の本数を減らす必要がある。このような導杭及び導枠に関する工程は、鋼管杭の打設に関する施工を含む海上施工全体の施工期間の長期化を招くため、材料コストと施工費から成る材工費の増加が課題となっている。
そして、特許文献1〜4に開示された方法は、陸上における施工に関する技術の開示であり、陸上施工に比べて作業が難しい海上施工における鋼管杭の自沈防止について開示されていない。特許文献5、6に開示された方法は、鋼管矢板集合体又は杭を海底に直接打設しており、根固め式の施工方法における鋼管杭の自沈について開示されていない。また、特許文献5、6に開示された方法では、大組枠支持杭又はスパッドを海底に打設するため、仮に鋼管杭の自沈防止策として用いた場合、上述した内容と同様に施工期間の長期化、施工費用の増加が課題となる。
そこで、本発明は、上述した問題点に鑑みて案出されたものであって、その目的とするところは、根固め式の鋼管杭の施工を含む海上施工全体の施工期間の短縮及び材工費の削減を実現させることのできる鋼管杭の自沈防止装置及び自沈防止工法を提供することにある。
第1発明に係る鋼管杭の自沈防止装置は、鋼管杭の自沈を防止する鋼管杭の自沈防止装置であって、鋼管杭を取り囲むように海底地盤に設置される筒状部材を備え、前記筒状部材は、前記鋼管杭に連結されることで、海底地盤内に流動性固化材を充填した根固め部の中に設けられた前記鋼管杭の下端部を、前記根固め部の底面部から離間した状態で、前記鋼管杭の位置を保持するものであることを特徴とする。
第2発明に係る鋼管杭の自沈防止装置は、第1発明において、前記筒状部材は、前記鋼管杭を取り囲むように形成される側壁部を有し、下方に向けて流体を噴射する噴射部が前記側壁部の下端部側に設けられることを特徴とする。
第3発明に係る鋼管杭の自沈防止工法は、鋼管杭の自沈を防止する鋼管杭の自沈防止工法であって、鋼管杭を取り囲む筒状部材を海底地盤に設置する設置工程を備え、前記設置工程では、前記筒状部材を前記鋼管杭に連結することで、海底地盤内に流動性固化材を充填した根固め部の中に設けられた前記鋼管杭の下端部を、前記根固め部の底面部から離間した状態で、前記鋼管杭の位置を保持し、前記流動性固化材を固結させることを特徴とする。
第4発明に係る鋼管杭の自沈防止工法は、第3発明において、前記設置工程では、前記鋼管杭を取り囲むように形成される側壁部を有する前記筒状部材の前記側壁部の下端部側に設けられた噴射部から、下方に向けて流体を噴射して海底地盤の不陸を整正し、前記筒状部材を海底地盤に設置することを特徴とする。
第1発明〜第4発明によれば、筒状部材が鋼管杭に連結されることで、海底地盤内に流動性固化材を充填した根固め部の中に設けられた鋼管杭の下端部を、根固め部の底面部から離間した状態で、鋼管杭の位置を保持するものであることによって、根固め式の鋼管杭の施工を含む海上施工全体の施工期間の短縮及び材工費の削減を実現することが可能である。
また、第1発明〜第4発明によれば、鋼管杭の周囲を取り囲む筒状部材を備えることによって、海底地盤に設置したとき、鋼管杭に作用する波浪の影響が低減されるものとなるため、鋼管杭が波浪の影響によって横揺れするのを防止することが可能となる。
特に、第2発明又は第4発明によれば、下方に向けて水や空気等の流体が噴射される噴射部が側壁部の下端部側に設けられることにより、流体の噴射によって海底地盤の不陸を整正して筒状部材の上端開口面を略水平等に海底地盤に設置することで、筒状部材の転倒に対する安定性を向上させることが可能となる。
本発明を適用した鋼管杭の自沈防止装置を示す斜視図である。 (a)は、本発明を適用した鋼管杭の自沈防止装置を示す平面図であり、(b)は、その正面図である。 (a)は、本発明を適用した鋼管杭の自沈防止装置の変形例を示す平面図であり、(b)は、その正面図である。 本発明を適用した鋼管杭の自沈防止工法を示す正面図であり、(a)は、筒状部材を海底地盤に設置した正面図であり、(b)は、筒状部材の中空部に鋼管杭を打設した正面図である。 本発明を適用した鋼管杭の自沈防止工法を示す正面図であり、(a)は、筒状部材と鋼管杭とを連結した正面図であり、(b)は、筒状部材を海底地盤から撤去した正面図である。 本発明を適用した鋼管杭の自沈防止工法の設置工程で海底地盤の不陸を整正する正面図である。 (a)は、本発明を適用した鋼管杭の自沈防止装置が海底地盤に設けられる正面図であり、(b)は、ケーシングが陸上地盤に設けられる正面図である。 本発明を適用した鋼管杭の自沈防止装置のうち、筒状部材の変形例を示す斜視図である。 本発明を適用した鋼管杭の自沈防止装置の変形例を示す斜視図である。
以下、本発明を適用した鋼管杭の自沈防止装置1を実施するための形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。
本発明を適用した鋼管杭の自沈防止装置1は、図1に示すように、根固め式の鋼管杭8の自沈を防止するものとして用いられる。
鋼管杭8は、図2に示すように、主に、スパイラル鋼管(例えば外径400mm以上1600mm以下程度)が用いられる。鋼管杭8は、孔開き鋼板等で構成される第1接続部8aが外周面の周方向に等間隔で複数(図示では4箇所)溶接等で取り付けられて設けられる。なお、鋼管杭8は、複数の第1接続部8aが外周面の周方向に等間隔に設けられるものに限定されない。鋼管杭8は、第1接続部8aが高さ方向の略中央付近に取り付けられるものとするが、その取り付け位置は如何なる位置であってもよい。
鋼管杭8は、主に、港湾工事で桟橋基礎等に適用され、複数設けられる。鋼管杭8は、海底地盤9に下端部8uが打設される。鋼管杭8は、下端部8uが海底地盤9内の根固め部81の中に設けられる。
鋼管杭8は、下端部8uの周囲の根固め部81に流動性固化材(例えばセメントミルク)を充填し固結することで、根固めが設けられる。
鋼管杭8は、根固め部81に充填した流動性固化材が固結したとき、下端部8uが根固め部81の底面部81uから離間した状態で、位置が保持されることで、下端部8uから鋼管杭8の荷重が分散され、支持力が得られる。
一方で、鋼管杭8は、根固め部81に充填した流動性固化材が固結していないとき、自重により自沈して、根固め部81の底面部81uと接する海底地盤9に下端部8uが位置する場合があり、この場合、下端部8uに接する海底地盤9に局所的に大きな力が作用し、海底地盤9が破壊され、十分な支持力が得られないことが起こり得る。
このため、鋼管杭8は、流動性固化材が固結していない状態において、自重による自沈を防止し、下端部8uを根固め部81の底面部81uから離間した状態で位置を保持し、下端部8uの荷重を根固め部81内に分散させる必要がある。
本発明を適用した鋼管杭の自沈防止装置1は、鋼管杭8を取り囲むように形成される筒状部材2を備える。
筒状部材2は、図2(a)に示すように、例えば、鋼管杭8よりも径が大きい平面視略円形状の鋼管(外径が2000mm程度)が用いられる。なお、筒状部材2は、鋼板同士を互いに略筒状に溶接固定して形成された鋼板セルであってもよい。筒状部材2は、平面視略円形状に限らず、平面視略矩形状、平面視略多角形状に形成されるものであってもよい。
筒状部材2は、円筒状に形成される側壁部21と、側壁部21の内側に形成される略中空状の中空部22とを有する。
筒状部材2は、中空部22が側壁部21によって仕切られることで、中空部22とその外部とが隔てられて、中空部22に作用する波浪による力が低減される。
筒状部材2は、側壁部21の内周面の周方向に等間隔で孔開き鋼板等で構成される第2接続部2aが複数(図示では4箇所)溶接等で取り付けられて設けられる。なお、筒状部材2、複数の第2接続部2aが内周面の周方向に等間隔に設けられるものに限定されない。筒状部材2は、側壁部21の内周面の周方向に所定の間隔で噴射部23が複数(図示では8箇所)取り付けられて設けられる。
なお、筒状部材2は、側壁部21の内周面に第2接続部2aが取り付けられる形態を図示したが、側壁部21の外周面に第2接続部2aが取り付けられてもよい。また、筒状部材2は、側壁部21の内周面に噴射部23が取り付けられる形態を図示したが、側壁部21の外周面に噴射部23が取り付けられてもよい。
筒状部材2は、図2(b)に示すように、中空部22の略中央に設けられる鋼管杭8に連結治具3で連結される。筒状部材2は、鋼管杭8に連結治具3で連結されることで、海底地盤9内に流動性固化材を充填した根固め部81の中に設けられた鋼管杭8の下端部8uを、根固め部81の底面部81uから離間した状態で、鋼管杭8の位置を保持するものである。
筒状部材2は、上端に開口された上端開口面2pが形成されるとともに、下端に開口された下端開口面2uが形成される。
筒状部材2は、例えば、第2接続部2aが側壁部21の上端部側に取り付けられる。
筒状部材2は、噴射部23が側壁部21の下端部側に設けられる。噴射部23は、水や空気等の流体を供給する図示しない流体供給装置に接続された配管部24が設けられて、この配管部24から水や空気等の流体が供給されることで、海底地盤9を切削できる程度に高圧な水や空気等の流体を下方に向けて噴射するものとなる。
筒状部材2は、海底地盤9に自立した状態で、海底地盤9に設置される。なお、筒状部材2は、海底地盤9の上に載置されるだけでなく、側壁部21の下端部側が海底地盤9の表層より深い位置まで埋設されることも、海底地盤9に設置されるものとする。
筒状部材2は、上端開口面2pが略水平となるように海底地盤9に設置される。なお、筒状部材2は、海底地盤9に自立した状態であれば、上端開口面2pが略水平とならずに、多少傾斜して海底地盤9に設置されてもよい。筒状部材2は、海底地盤9に設置されたとき、上端開口面2pが海水面Sよりも上側に配置されるものとするが、上端開口面2pが海水面Sよりも下側に配置されるものであってもよい。
連結治具3は、鋼管杭8の第1接続部8aに一方の端部3aが取り付けられ、鋼管杭8の第1接続部8aよりも上方に配置された側壁部21の第2接続部2aに他方の端部3bが取り付けられて、筒状部材2と鋼管杭8とを連結するものとなる。各々の連結治具3は、例えば、長さが略同一とされている。
連結治具3は、第1接続部8aと第2接続部2aが鋼管杭8の法線方向の略同一面になるように、一方の端部3aが鋼管杭8の第1接続部8aに取り付けられ、他方の端部3bが側壁部21の第2接続部2aに取り付けられることが望ましい。連結治具3は、略鉛直となることで、鋼管杭8の自重を支持するときに作用する引張力を小さくすることが可能となる。
連結治具3は、ワイヤー等が用いられる場合には、側壁部21の第2接続部2aが鋼管杭8の第1接続部8aよりも上側に設けられていればよく、側壁部21の第2接続部2aが上端部側でなくてもよい。連結治具3は、剛性を有するロッド等が用いられる場合には、側壁部21の第2接続部2aが鋼管杭8の第1接続部8aよりも上側に配置されていてもよいし、下側に配置されていてもよいし、略同一の高さに配置されていてもよい。
連結治具3は、図3(a)に示すように、ボルト及びナットで構成されるものであってもよい。このとき、連結治具3は、図3(b)に示すように、側壁部21の第2接続部2aと、鋼管杭8の第1接続部8aとが略同一の高さに設けられ、側壁部21の第2接続部2aと、鋼管杭8の第1接続部8aとにボルト及びナットが設けられることで、筒状部材2と鋼管杭8とを連結するものとなる。
次に本発明を適用した鋼管杭の自沈防止工法について説明する。
本発明を適用した鋼管杭の自沈防止工法は、鋼管杭8の自沈を防止するためのものであって、鋼管杭8を取り囲む筒状部材2を海底地盤9に設置する設置工程を備える。本発明を適用した鋼管杭の自沈防止工法は、必要に応じて、設置工程で設置した筒状部材2を海底地盤9から撤去する撤去工程を更に備えていてもよい。
設置工程では、最初に、図4(a)に示すように、図示しない海上クレーンや起重機船等により、筒状部材2の上端開口面2pが略水平となるように筒状部材2を海底地盤9に設置する。このとき、設置工程では、筒状部材2が転倒することなく、海底地盤9に自立した状態とされている。なお、設置工程では、筒状部材2が海底地盤9に自立した状態とされていれば、筒状部材2の上端開口面2pが略水平でなく傾斜していてもよい。また、設置工程では、必要に応じて、筒状部材2の側壁部21の下端部側を海底地盤9に埋設させてもよい。
設置工程では、次に、図4(b)に示すように、図示しないバイブロハンマ等を用いて、海底地盤9に設置した筒状部材2の中空部22に鋼管杭8を打設する。設置工程では、流動性固化材を充填する機能を有した図示しない複数の固化材充填装置を、予め鋼管杭8の下端部8u側の周方向に所定の間隔で取り付けておき、この固化材充填装置から流動性固化材を鋼管杭8の下端部8uの周囲に設けられる根固め部81に充填する。このとき、設置工程では、バイブロハンマ等を吊っている海上クレーン等により鋼管杭8の上端部8pを吊り下げておき、海底地盤9内に流動性固化材を充填した根固め部81の中の鋼管杭8の下端部8uを、根固め部81の底面部81uから離間した状態で、鋼管杭8の位置を保持させておく。
設置工程では、バイブロハンマ等を用いる他、例えば、鋼管杭8内に挿入した図示しない掘削ロッドを用いて、鋼管杭8を海底地盤9に打設したあと、鋼管杭8の下端部8uの周辺に流動性固化材を充填した根固め部81を設けてもよい。
設置工程では、筒状部材2の中空部22に鋼管杭8を打設するとき、鋼管杭8の第1接続部8aに予め連結治具3の一方の端部3aを取り付けておき、連結治具3の他方の端部3bを側壁部21の外側に配置させておく。
設置工程では、次に、図5(a)に示すように、側壁部21の外側に配置させておいた連結治具3の他方の端部3bを側壁部21の第2接続部2aに作業員等が取り付ける。
設置工程では、次に、鋼管杭8の上端部8pを吊り下げていたバイブロハンマ等を、鋼管杭8から取り外す。このとき、設置工程では、鋼管杭8の第1接続部8aと側壁部21の第2接続部2aとが連結治具3で連結されて、連結治具3に引張力が作用した状態で鋼管杭8が筒状部材2に支持される。
設置工程では、筒状部材2を鋼管杭8に連結することで、海底地盤9内に流動性固化材を充填した根固め部81の中に設けられた鋼管杭8の下端部8uを、根固め部81の底面部81uから離間した状態で、鋼管杭8の位置を保持し、根固め部81の流動性固化材が固結するまで(例えば、1日〜2日程度)筒状部材2を海底地盤9に残置して、根固め部81に充填した流動性固化材を固結させる。
このとき、設置工程では、筒状部材2の中空部22が側壁部21によって仕切られることで、中空部22とその外部とが隔てられて、中空部22へ波浪による力が低減される。このため、設置工程では、中空部22に設けられた鋼管杭8が波浪によって横揺れするのを防止することができる。
また、設置工程では、根固め部81に充填した流動性固化材が固結したとき、鋼管杭8の下端部8uを根固め部81の底面部81uから離間した状態で、鋼管杭8の位置を保持することで、下端部8uから鋼管杭8の荷重が分散され、十分な支持力が得られる。
次に、設置工程で設置した筒状部材2を海底地盤9から撤去する撤去工程を行う。
撤去工程では、最初に、側壁部21の第2接続部2aから連結治具3の他方の端部3bを取り外して、筒状部材2と鋼管杭8との連結を解除する。このとき、根固め部81に充填した流動性固化材が固結しているため、鋼管杭8がその自重により自沈することなく、鋼管杭8の下端部8uが根固め部81の底面部81uから離間した状態で、鋼管杭8の位置が保持される。
撤去工程では、次に、海上クレーン等により筒状部材2を吊り上げて海底地盤9から撤去することで、図5(b)に示すように、鋼管杭8の施工が完了する。
そして撤去工程では撤去した筒状部材2を再利用して、図4及び図5に示すように、新たに鋼管杭8を打設する場所に海上クレーン等を用いて移動させた上で、設置工程と、撤去工程とを繰り返し行う。
設置工程では、図6(a)に示すように、筒状部材2を海底地盤9に設置するとき、筒状部材2の上端開口面2pが略水平となっているかを目視等により確認する。設置工程では、海底地盤9に不陸91がある場合には、筒状部材2の上端開口面2pが略水平とはならずに傾斜した状態となる。
このとき、設置工程では、図6(b)に示すように、筒状部材2の側壁部21の下端部側に予め取り付けておいた噴射部23から水又は空気等の流体を高圧噴射して、海底地盤9の不陸91を切削して整正し、筒状部材2を海底地盤9に設置する。
この設置工程によれば、海底地盤9を整正することで、図6(c)に示すように、筒状部材2の上端開口面2pが略水平となるように、筒状部材2を海底地盤9に設置することができる。
設置工程では、海底地盤9の整正を、鋼管杭8を筒状部材2に連結する前までに行っていればよい。即ち、設置工程では、例えば、根固め部81に流動性固化材を充填する最中に、海底地盤9の不陸91を切削して整正し、筒状部材2の上端開口面2pが略水平となるように、筒状部材2を海底地盤9に設置してもよい。
本発明を適用した鋼管杭の自沈防止装置1及び自沈防止工法は、図2に示すように、海底地盤9に設置された筒状部材2に鋼管杭8が連結されることで、海底地盤9内に流動性固化材を充填した根固め部81の中に設けられた鋼管杭8の下端部8uを、根固め部81の底面部81uから離間した状態で、鋼管杭8の位置を保持するものとなる。このため、本発明を適用した鋼管杭の自沈防止装置1及び自沈防止工法は、根固め式の鋼管杭8の自沈を防止することが可能となる。
本発明を適用した鋼管杭の自沈防止装置1及び自沈防止工法は、鋼管杭8の自沈を防止するために、従来の鋼管杭の自沈を防止する技術とは異なって、導杭を海底地盤に打設する工程、導杭に導枠を取り付ける工程、及びこれら導枠及び導杭を撤去する工程等を行う必要がない。このように、本発明を適用した鋼管杭の自沈防止装置1及び自沈防止工法は、導杭や導枠等を設置及び撤去する工程を省略することで、根固め式の鋼管杭8の施工を含む海上施工全体の施工期間を短縮し、材工費を削減することが可能となる。
本発明を適用した鋼管杭の自沈防止装置1及び自沈防止工法は、筒状部材2をバイブロハンマ等により海底地盤9に打ち込むことなく、海上クレーン等により海底地盤9に容易に設置及び撤去できるため、根固め式の鋼管杭8の施工を含む海上施工全体の施工期間を短縮し、材工費を削減することが可能となる。
本発明を適用した鋼管杭の自沈防止装置1及び自沈防止工法は、図7(a)に示すように、海底地盤9に不陸91がある場合には、筒状部材2の上端開口面2pが略水平とはならず傾斜した状態で、筒状部材2が海底地盤9に設置される。本発明を適用した鋼管杭の自沈防止装置1及び自沈防止工法は、筒状部材2が海底地盤9に自立した状態ではあるものの、筒状部材2の上端開口面2pが傾斜した状態で、筒状部材2を海底地盤9に設置することで、筒状部材2の側壁部21に波浪が作用して筒状部材2が転倒する虞がある。
本発明を適用した鋼管杭の自沈防止装置1及び自沈防止工法は、図6(a)に示すように、下方に向けて水や空気等の流体を噴射する噴射部23が筒状部材2の側壁部21の下端部側に設けられる。これにより、本発明を適用した鋼管杭の自沈防止装置1及び自沈防止工法は、海底地盤9の不陸91を整正して筒状部材2の上端開口面2pを略水平等に海底地盤9に設置することで、筒状部材2の転倒に対する安定性を向上させることが可能となる。
これに対して、陸上で適用されるコンクリート杭90は、図7(b)に示すように、ケーシング92が陸上地盤99内に設けられる。このため、陸上で適用されるコンクリート杭90は、ケーシング92の側壁部921に陸上地盤99からの土圧が作用して、ケーシング92が略鉛直に固定されるものとなるため、そもそもケーシング92が転倒することがない。
即ち、本発明を適用した鋼管杭の自沈防止装置1及び自沈防止工法は、いわば海上特有の波浪によって生じる筒状部材2の転倒を防止することが可能となる。
本発明を適用した鋼管杭の自沈防止装置1及び自沈防止工法は、図2に示すように、筒状部材2の上端開口面2pが略水平に設置されることにより、鋼管杭8の自重を筒状部材2に支持させるとき、筒状部材2の周方向に等間隔に配置されている各々の連結治具3に、均等に引張力が作用するものとなる。このため、本発明を適用した鋼管杭の自沈防止装置1及び自沈防止工法は、筒状部材2の転倒に対する安定性を向上させることが可能となる。
また、本発明を適用した鋼管杭の自沈防止装置1及び自沈防止工法は、筒状部材2の上端開口面2pが略水平となるように海底地盤9に設置されるとともに、各々の連結治具3の長さが略同一とされることで、鋼管杭8と筒状部材2とを連結したとき、鋼管杭8が傾斜することなく、略鉛直に筒状部材2の中空部22に設けることが可能となる。
本発明を適用した鋼管杭の自沈防止装置1及び自沈防止工法は、筒状部材2が鋼管杭8の周囲を取り囲むように形成される側壁部21を有することによって、筒状部材2を海底地盤9に設置したとき、中空部22が側壁部21によって仕切られるため、中空部22に設けられる鋼管杭8に作用する波浪の影響を低減するものとなる。このため、本発明を適用した鋼管杭の自沈防止装置1及び自沈防止工法は、鋼管杭8が波浪の影響によって横揺れするのを防止することが可能となる。
本発明を適用した鋼管杭の自沈防止装置1及び自沈防止工法は、筒状部材2の上端開口面2pが海水面Sよりも上側に配置されることにより、筒状部材2を海底地盤9に設置したとき、海底地盤9に不陸があるか否かを目視で容易に判断することが可能となる。
本発明を適用した鋼管杭の自沈防止装置1及び自沈防止工法は、図4(b)に示すように、鋼管杭8の第1接続部8aに連結治具3の一方の端部3aを取り付けておき、連結治具3の他方の端部3bを側壁部21の外側に配置させておくことにより、連結治具3の他方の端部3bが中空部22に落下することがない。このため、本発明を適用した鋼管杭の自沈防止装置1及び自沈防止工法は、鋼管杭8と筒状部材2とを連結するとき、連結治具3の他方の端部3bと筒状部材2の第2接続部2aとを作業員等が容易に連結することが可能となる。
本発明を適用した鋼管杭の自沈防止装置1及び自沈防止工法は、図5(a)に示すように、筒状部材2の第2接続部2aが側壁部21の上端部側に取り付けられることによって、鋼管杭8と筒状部材2とを連結するとき、連結治具3の他方の端部3bと筒状部材2の第2接続部2aとを海中で連結することなく、海水面Sより上側で作業員等が容易に連結することが可能となる。
本発明を適用した鋼管杭の自沈防止装置1及び自沈防止工法は、海底地盤9から撤去した筒状部材2を再利用することにより、材工費を削減することが可能となる。
なお、筒状部材2は、図8に示すように、側壁部21に複数のスリット25が設けられていてもよい。この筒状部材2は、スリット25から中空部22に多少の海水が出入りするものの、筒状部材2の転倒する虞を軽減でき、また、中空部22が側壁部21によって仕切られることで、鋼管杭8に作用する波浪の影響が低減されるものとなる。
このため、筒状部材2を海底地盤9に設置したとき、鋼管杭8が波浪の影響によって横揺れするのを防止することが可能となる。
筒状部材2は、図9に示すように、複数の鋼管杭8(図示では4本)を取り囲むものであってもよい。筒状部材2は、側壁部21の上端部にH形鋼等で構成される連結治具3が架設されて、連結治具3に溶接等により鋼管杭8が取り付けられることで、鋼管杭8に連結される。
このとき、筒状部材2は、海底地盤9内に流動性固化材を充填した複数の根固め部81の中にそれぞれ設けられる鋼管杭8の下端部8uを、根固め部81の底面部81uから離間した状態で、鋼管杭8の位置を保持するものとなる。このため、筒状部材2は、1本の鋼管杭8を取り囲んで海底地盤9に設置された場合と比較して、より多くの鋼管杭8を打設するものとなり、海上施工全体の施工期間を短縮することが可能となる。
また、筒状部材2は、複数の鋼管杭8を取り囲むことで、1本の鋼管杭8を取り囲む場合と比較して、筒状部材2の径を大きくすることができる。このため、筒状部材2を海底地盤9に設置したとき、転倒に対する安定性を向上させることが可能となる。
以上、本発明の実施形態の例について詳細に説明したが、上述した実施形態は、何れも本発明を実施するにあたっての具体化の例を示したものに過ぎず、これらによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されてはならないものである。
1 :鋼管杭の自沈防止装置
2 :筒状部材
2a :第2接続部
2p :上端開口面
2u :下端開口面
3 :連結治具
3a :端部
3b :端部
8 :鋼管杭
8a :第1接続部
8p :上端部
8u :下端部
9 :海底地盤
21 :側壁部
22 :中空部
23 :噴射部
24 :配管部
25 :スリット
81 :根固め部
81u :底面部
90 :コンクリート杭
91 :不陸
92 :ケーシング
99 :陸上地盤
921 :側壁部
S :海水面

Claims (4)

  1. 鋼管杭の自沈を防止する鋼管杭の自沈防止装置であって、
    鋼管杭を取り囲むように海底地盤に設置される筒状部材を備え、
    前記筒状部材は、前記鋼管杭に連結されることで、海底地盤内に流動性固化材を充填した根固め部の中に設けられた前記鋼管杭の下端部を、前記根固め部の底面部から離間した状態で、前記鋼管杭の位置を保持するものであること
    を特徴とする鋼管杭の自沈防止装置。
  2. 前記筒状部材は、前記鋼管杭を取り囲むように形成される側壁部を有し、下方に向けて流体を噴射する噴射部が前記側壁部の下端部側に設けられること
    を特徴とする請求項1記載の鋼管杭の自沈防止装置。
  3. 鋼管杭の自沈を防止する鋼管杭の自沈防止工法であって、
    鋼管杭を取り囲む筒状部材を海底地盤に設置する設置工程を備え、
    前記設置工程では、前記筒状部材を前記鋼管杭に連結することで、海底地盤内に流動性固化材を充填した根固め部の中に設けられた前記鋼管杭の下端部を、前記根固め部の底面部から離間した状態で、前記鋼管杭の位置を保持し、前記流動性固化材を固結させること
    を特徴とする鋼管杭の自沈防止工法。
  4. 前記設置工程では、前記鋼管杭を取り囲むように形成される側壁部を有する前記筒状部材の前記側壁部の下端部側に設けられた噴射部から、下方に向けて流体を噴射して海底地盤の不陸を整正し、前記筒状部材を海底地盤に設置すること
    を特徴とする請求項3記載の鋼管杭の自沈防止工法。
JP2016217284A 2016-11-07 2016-11-07 鋼管杭の自沈防止装置及び自沈防止工法 Active JP6792239B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2016217284A JP6792239B2 (ja) 2016-11-07 2016-11-07 鋼管杭の自沈防止装置及び自沈防止工法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2016217284A JP6792239B2 (ja) 2016-11-07 2016-11-07 鋼管杭の自沈防止装置及び自沈防止工法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2018076660A JP2018076660A (ja) 2018-05-17
JP6792239B2 true JP6792239B2 (ja) 2020-11-25

Family

ID=62148931

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2016217284A Active JP6792239B2 (ja) 2016-11-07 2016-11-07 鋼管杭の自沈防止装置及び自沈防止工法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP6792239B2 (ja)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6826266B2 (ja) * 2019-05-23 2021-02-03 中村物産有限会社 洋上風車用モノパイル基礎補助構造物および洋上風車用モノパイル基礎補助構造

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5124012A (ja) * 1974-08-22 1976-02-26 Kawasaki Steel Co Suichukisokozobutsuno kochikukoho
JP2002047665A (ja) * 2000-08-04 2002-02-15 Mitsubishi Heavy Ind Ltd ジャケット構造体の設置方法
KR100712190B1 (ko) * 2005-12-29 2007-04-27 한국해양연구원 수압을 이용한 파일관입장치 및 방법
JP5181239B2 (ja) * 2008-05-19 2013-04-10 新日鐵住金株式会社 鋼管杭および鋼管杭の施工方法
NL2006982C2 (en) * 2011-06-22 2013-01-02 Ihc Holland Ie Bv Centre system.
JP6529226B2 (ja) * 2014-07-28 2019-06-12 大成建設株式会社 杭の打設方法およびその杭

Also Published As

Publication number Publication date
JP2018076660A (ja) 2018-05-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9567720B2 (en) Offshore platform for a marine environment
JP6830748B2 (ja) オープンケーソン施工構造及びその施工方法
JP5278828B2 (ja) ジャケットの据え付け方法
CN105951747A (zh) 一种逆作法预埋格构柱的施工方法
CN110847177A (zh) 钢管支撑柱兼做结构柱的固定调垂防上浮装置及方法
JP6792239B2 (ja) 鋼管杭の自沈防止装置及び自沈防止工法
CN101929159B (zh) 天然气管道全断面开挖施工对管道的保护方法
JP2015166538A (ja) 型枠設置方法、型枠および水中構造物
JP2008208533A (ja) ケーソンおよびその施工方法
JP2006194031A (ja) 柱体の構築工法
JP3790452B2 (ja) ジャケット構造体
CN108978680B (zh) 一种淤泥质土电梯基坑支护施工装置及方法
JP6757003B2 (ja) 二重管杭の施工方法、及び二重管杭
JP3682704B2 (ja) ケーシングを使用しない構真柱の建て込み工法
CN106087991B (zh) 桩顶标高在自然地面以下的挖孔桩施工方法
CN104264683A (zh) 三面环绕文保建筑凹字形超深基坑分区支护方法
JP4856737B2 (ja) 既設家屋の基礎補強工法
JP5432814B2 (ja) 浄化槽保護用コンクリート体の構築方法
JP6792240B2 (ja) 鋼管杭の自沈防止装置、自沈防止構造及び自沈防止工法
JP3075179B2 (ja) 橋脚基礎構造およびその構築方法
CN211773659U (zh) 钢管支撑柱兼做结构柱的固定调垂防上浮装置
JP2009057722A (ja) 地下タンクの構築工法及びその工法にて構築された地下タンク、並びに型枠装置
AU2012313196B2 (en) Partially floating marine platform for offshore wind-power, bridges and marine buildings, and construction method
CN212270916U (zh) 一种准直桩结构
CN211446570U (zh) 一种桥台结构

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20191024

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20200925

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20201006

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20201027

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6792239

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150