JP6914411B1 - Pile construction method - Google Patents

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Abstract

【課題】杭を立て起こす際に杭の荷重を制御し、杭の緩やかで安全な立て起こし作業を実現することができる、杭の施工方法を提供する。【解決手段】中空の本体部1を備え、前記本体部1の下端には前記本体部1よりも小径の下側のバルブ5を有している杭10を水底100に打設する杭10の施工方法であって、水101の上に横たわる杭10を、下側のバルブ5を通して本体部1内に水を流入させながら水101の上で立て起こす注水工程を備える。【選択図】図6PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a pile construction method capable of controlling a load of a pile when raising the pile and realizing a gentle and safe raising work of the pile. SOLUTION: A pile 10 having a hollow main body 1 and having a valve 5 having a diameter smaller than that of the main body 1 at the lower end of the main body 1 is driven into a water bottom 100. The construction method includes a water injection step of raising a pile 10 lying on the water 101 on the water 101 while allowing water to flow into the main body 1 through a valve 5 on the lower side. [Selection diagram] Fig. 6

Description

この発明は、固定式洋上風力発電機のモノパイル基礎等に用いられる杭の施工方法に関する。 The present invention relates to a method of constructing piles used for a monopile foundation or the like of a fixed offshore wind power generator.

現在、洋上固定式風力発電機の基礎構造の一例としてモノパイル(杭)を設置する方法が用いられている。杭は洋上の設置場所まで輸送船または作業船上に寝かせた状態で輸送し、設置場所にて立て起こす。その後、作業船上に取付けたパイルグリッパーに固定させ、海底面下に打設する方法が採られている。
モノパイルを洋上にて立て起こす際、比較的重量が小さく、短い杭の場合は輸送船または作業船上でクレーンによって立て起こすことができる。しかし、杭重量が重く、長尺である場合、クレーン吊り能力及び揚程の制約により、輸送船または作業船上で立て起こすことが出来ないことがある。
その場合、次のような施工法が用いられる。(1)杭の上端および下端に止水板を取り付ける、(2)設置場所まで輸送した杭を一度吊上げる、(3)吊上げた杭を海面に降し、浮遊状態とする、(4)杭上端をクレーンで保持する、(5)杭下端の止水板を取り外して杭内部に水を流入させることで杭を鉛直に立て起こす、(6)この時、上端の止水板に設置したバルブにより内圧を抜くことで姿勢を制御する(下記特許文献1参照)。
また、浮体式洋上風力発電機の設置では、洋上の設置場所に浮遊状態で輸送した後、風車基礎内部に水または海水を注入することにより、クレーンを使用せず、自立させる工法が用いられている(下記特許文献2参照)。
Currently, a method of installing a monopile (pile) is used as an example of the basic structure of an offshore fixed wind power generator. The piles are transported to the installation site on the ocean in a state of being laid down on a transport ship or a work ship, and are erected at the installation site. After that, it is fixed to a pile gripper mounted on the work ship and placed under the seabed.
When raising a monopile at sea, the weight is relatively small, and in the case of short piles, it can be raised by a crane on a transport ship or a work ship. However, when the pile weight is heavy and long, it may not be possible to stand up on a transport ship or a work ship due to restrictions on the crane lifting capacity and lift.
In that case, the following construction method is used. (1) Attach water stop plates to the upper and lower ends of the pile, (2) Lift the pile transported to the installation site once, (3) Drop the lifted pile to the sea surface and put it in a floating state, (4) Pile Hold the upper end with a crane, (5) Remove the water stop plate at the lower end of the pile and let water flow into the pile to raise the pile vertically, (6) At this time, the valve installed on the water stop plate at the upper end The posture is controlled by releasing the internal pressure (see Patent Document 1 below).
In addition, in the installation of floating offshore wind turbines, a construction method is used in which water or seawater is injected into the foundation of the wind turbine after being transported in a floating state to the installation location offshore so that it can stand on its own without using a crane. (See Patent Document 2 below).

英国特許出願公開第2560006号明細書UK Patent Application Publication No. 2560006 特開2012−201217号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2012-201217

しかしながら、従来のようにモノパイル(杭)に設けられた止水板を取り外す方法では、杭内部に急激に海水が流れ込み、杭下端が勢いよく沈む。その際、杭を保持しているクレーンに衝撃的な荷重が作用する。このとき、クレーン吊り能力が杭重量および衝撃的な荷重に対して十分でない場合、クレーンが損傷する可能性がある。更に、立て起こし中の杭の挙動の制御が出来ず、杭に設置されている機器および施工治具などを損傷させる可能性がある。また、クレーンの吊り能力に余裕がない場合、作業半径が短い位置での立て起こしが必要となり、立て起こし直後の杭の慣性力によって杭がクレーンブームと接触し、クレーンが損傷する可能性がある。 However, in the conventional method of removing the water blocking plate provided on the monopile (pile), seawater suddenly flows into the pile and the lower end of the pile sinks vigorously. At that time, a shocking load acts on the crane holding the pile. At this time, if the crane lifting capacity is not sufficient for the pile weight and impact load, the crane may be damaged. Furthermore, the behavior of the pile during erecting cannot be controlled, which may damage the equipment and construction jigs installed on the pile. In addition, if the crane has insufficient lifting capacity, it is necessary to raise it at a position with a short working radius, and the inertial force of the pile immediately after raising may cause the pile to come into contact with the crane boom and damage the crane. ..

本発明は、前述した事情に鑑みてなされたものであって、杭を立て起こす際にクレーンに作用する荷重を制御し、安全な立て起こしを実現することができる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-mentioned circumstances, and an object of the present invention is to provide a construction method capable of controlling a load acting on a crane when erecting a pile and realizing a safe erecting. And.

前記課題を解決するために、本発明は以下の手段を提案している。
本発明に係る方法は、中空の本体部を備え、前記本体部の下端には前記本体部よりも小径の流入口を有している杭を立て起こし、水底に打設する杭の施工方法であって、水上に横たわる前記杭を、前記流入口を通して前記本体部内に水を流入させながら水上で立て起こす注水工程を備える。
In order to solve the above problems, the present invention proposes the following means.
The method according to the present invention is a method of constructing a pile which is provided with a hollow main body and has an inflow port having a diameter smaller than that of the main body at the lower end of the main body. Therefore, the pile is provided with a water injection step of raising the pile lying on the water on the water while allowing water to flow into the main body through the inflow port.

この発明によれば、杭の下端に本体部よりも小径の流入口を有している。これにより、杭に流入口を設けず、杭の径全体を開口した場合と比較して、杭内への注水初期における立て起こし速度を緩和することで、杭を緩やかに立て起こすことができる。また、杭を緩やかに立て起こすことによって、例えば、立て起こした後の杭を打設位置に合わせる際の慣性力を低減させることができる。したがって、例えば、杭を立て起こすときに衝撃的な荷重がクレーンに作用することを防ぐことができる。更に、杭を立て起こす時に、例えば、クレーンに対する杭の見かけの重量を減少させることができる。これらのことによって、クレーンで杭を立て起こす際、クレーンにかかる杭の荷重を最小限に抑えることができる。すなわち、杭を立て起こす際に杭の荷重を制御し、安全な立て起こしを実現することができる施工方法を提供することができる。 According to the present invention, the lower end of the pile has an inflow port having a diameter smaller than that of the main body. As a result, the pile can be raised gently by relaxing the raising speed at the initial stage of water injection into the pile, as compared with the case where the pile is not provided with an inflow port and the entire diameter of the pile is opened. Further, by gently erecting the pile, for example, it is possible to reduce the inertial force when aligning the pile after erecting with the driving position. Therefore, for example, it is possible to prevent an impact load from acting on the crane when raising the pile. Further, when raising the pile, for example, the apparent weight of the pile with respect to the crane can be reduced. As a result, when the pile is raised by the crane, the load of the pile applied to the crane can be minimized. That is, it is possible to provide a construction method capable of controlling the load of the pile when raising the pile and realizing safe raising.

また、前記流入口を、外部操作により開閉してもよい。 Further, the inflow port may be opened and closed by an external operation.

この発明によれば、流入口を外部操作により開閉する。これにより、杭内に流入させる水の量を随時管理することができる。これにより、より効率的に杭からクレーンに伝わる荷重を制御し、安全な立て起こしを実現することができる。 According to the present invention, the inflow port is opened and closed by an external operation. As a result, the amount of water flowing into the pile can be controlled at any time. As a result, the load transmitted from the pile to the crane can be controlled more efficiently, and a safe upright can be realized.

また、前記注水工程では、前記流入口から水を流入させながら、前記本体部から空気を排出してもよい。 Further, in the water injection step, air may be discharged from the main body while flowing water from the inflow port.

この発明によれば、流入口から水を流入させながら、本体部から空気を排出する。ここで、本体部から空気を排出することには、本体部に穴を設けてその穴から本体部の空気を排出することも含まれるし、本体部とは別途設けられた止水板(後述する)のバルブなどから本体部の空気を排出することも含まれる。よって、例えば、本体部から空気を排出させない方法と比較して流入口から空気を逃がす必要がなく、より効率的に杭内部に水を流入させることができる。 According to the present invention, air is discharged from the main body while water is flowing in from the inflow port. Here, discharging the air from the main body includes providing a hole in the main body and discharging the air from the main body through the hole, and a water stop plate provided separately from the main body (described later). It also includes discharging the air from the main body from the valve or the like. Therefore, for example, as compared with the method of not discharging the air from the main body, it is not necessary to let the air escape from the inflow port, and the water can flow into the pile more efficiently.

また、前記注水工程では、前記杭を鉛直に立て起こした状態で、前記杭内の水面が外の水面より低くなるように、前記流入口からの水の流入量を制御してもよい。 Further, in the water injection step, the inflow amount of water from the inflow port may be controlled so that the water surface inside the pile is lower than the water surface outside while the pile is vertically raised.

この発明によれば、杭を鉛直に立て起こした状態で、杭内の水面が外の水面より低くなるように、流入口からの水の流入量を制御する。つまり、この状態の杭は外側と内側との水面の差の分だけ浮力を有している。これにより、杭内の水面と外の水面を同じにした場合と比較して、杭を立て起こす時に杭を引き上げるクレーンに作用する杭の荷重(杭の見かけの重量)を浮力の分減少させることができる。よって、杭を吊り上げる際のクレーンにかかる負担を減らすことができる。
さらに、クレーンに作用する杭の荷重が軽くなることで、クレーン能力に余裕ができる。そのため、吊り上げ時にクレーンのブームを倒すことができる。よって、立て起こし時のクレーン作業半径を延ばし、クレーンブームと杭との距離を拡大することができる。これにより、クレーンブームと杭との安全距離を拡大し、杭の立て起こし完了直後に慣性力により杭が作業船側に傾く、または接近した場合でも、杭と作業船またはクレーンとが接触することを回避することができる。
According to the present invention, the amount of water flowing in from the inflow port is controlled so that the water surface inside the pile is lower than the water surface outside when the pile is vertically raised. That is, the pile in this state has buoyancy by the difference between the water surface between the outside and the inside. As a result, the load of the pile (apparent weight of the pile) acting on the crane that pulls up the pile when raising the pile is reduced by the amount of buoyancy, as compared with the case where the water surface inside the pile and the water surface outside are the same. Can be done. Therefore, the load on the crane when lifting the pile can be reduced.
Furthermore, by reducing the load on the piles acting on the crane, the crane capacity can be increased. Therefore, the boom of the crane can be tilted at the time of lifting. Therefore, it is possible to extend the working radius of the crane at the time of raising and increase the distance between the crane boom and the pile. This extends the safe distance between the crane boom and the pile, and prevents the pile from coming into contact with the work boat or crane even if the pile tilts or approaches the work boat due to inertial force immediately after the pile has been raised. It can be avoided.

また、前記杭の前記本体部の下端に止水板を有し、前記注水工程の完了後、前記杭から前記止水板を取り外す取り外し工程を含んでいてもよい。 Further, a water blocking plate may be provided at the lower end of the main body of the pile, and a removal step of removing the water blocking plate from the pile after the water injection step is completed may be included.

この発明によれば、注水工程の完了後、杭から止水板を取り外す。すなわち、位置合わせ工程の後に杭内への注水を再開し、完了した後、止水板を本体部から取り外す。これにより、杭の位置合わせを行う際、クレーン能力に余裕を持たせることができる。 According to the present invention, the water stop plate is removed from the pile after the water injection process is completed. That is, after the alignment step, water injection into the pile is restarted, and after completion, the water stop plate is removed from the main body. As a result, when aligning the piles, it is possible to allow a margin in the crane capacity.

また、前記取り外し工程の前に、前記杭を水底に吊り降ろす工程を含んでいてもよい。 Further, a step of suspending the pile to the bottom of the water may be included before the removal step.

この発明によれば、止水板の取り外し工程の前に、杭を水底に吊り降ろす。すなわち、杭を水底に吊り降ろすときに、止水板を取り外さないことで杭内の空気を抜かず、杭の浮力を維持したまま杭を水底に吊り降ろす。これにより、例えば、杭の重さに対してクレーン能力が不足している場合であっても、浮力を利用して杭を水底まで吊り降ろすことができる。 According to the present invention, the pile is hung on the bottom of the water before the step of removing the water stop plate. That is, when the pile is suspended from the bottom of the water, the air inside the pile is not evacuated by not removing the water blocking plate, and the pile is suspended from the bottom while maintaining the buoyancy of the pile. Thereby, for example, even when the crane capacity is insufficient with respect to the weight of the pile, the pile can be suspended to the bottom of the water by utilizing the buoyancy.

また、前記杭の前記本体部に注水開始マーキングが設けられ、前記注水開始マーキングが水面と重なったときに前記注水工程を開始してもよい。 Further, the water injection start marking may be provided on the main body of the pile, and the water injection step may be started when the water injection start marking overlaps the water surface.

この発明によれば、注水開始マーキングが水面と重なったときに注水工程を開始する。これにより、水の流入の開始のタイミングを目視により容易に判断することができる。 According to the present invention, the water injection process is started when the water injection start marking overlaps the water surface. Thereby, the timing of the start of the inflow of water can be easily visually determined.

また、前記杭の前記本体部に注水可否判断マーキングが設けられ、前記注水可否判断マーキングと水面との位置関係によって前記注水工程の開始可否を判断してもよい。 Further, a water injection possibility determination marking may be provided on the main body portion of the pile, and the start possibility of the water injection process may be determined based on the positional relationship between the water injection possibility determination marking and the water surface.

この発明によれば、注水可否判断マーキングと水面との位置関係によって前記注水工程の開始可否を判断する。これにより、例えば、杭の吊り上げ工程中にクレーンの故障などの理由により杭の吊り上げ工程の継続が困難となった場合に、予定していた吊り上げ高さに達していないまま注水を開始しても、クレーンの能力を超えず、また杭が海底に接触することなく立て起こしが可能であるかを目視により容易に判断することができる。 According to the present invention, it is determined whether or not the water injection process can be started based on the positional relationship between the water injection possibility determination marking and the water surface. As a result, for example, if it becomes difficult to continue the pile lifting process due to a crane failure during the pile lifting process, even if water injection is started without reaching the planned lifting height. , It is possible to easily visually judge whether the pile can be raised without exceeding the capacity of the crane and without contacting the seabed.

また、前記杭の上端をクレーンで吊り上げる吊り上げ工程を含み、前記注水工程では、前記クレーンを用いて前記杭を立て起こしてもよい。 Further, a lifting step of lifting the upper end of the pile with a crane is included, and in the water injection step, the pile may be raised by using the crane.

この発明によれば、杭の上端をクレーンで吊り上げる工程を含む。これにより、杭の下端を積極的に水面下に沈めることができる。よって、より効率的に杭内に水を流入させることができる。 According to the present invention, the step of lifting the upper end of the pile with a crane is included. As a result, the lower end of the pile can be positively submerged under the water surface. Therefore, water can flow into the pile more efficiently.

また、前記注水工程において、前記クレーンの荷重に応じて前記流入口を開閉して、前記杭内への注水量を管理することで前記杭の挙動を制御してもよい。 Further, in the water injection step, the behavior of the pile may be controlled by opening and closing the inflow port according to the load of the crane and controlling the amount of water injected into the pile.

この発明によれば、クレーンの荷重に応じて杭内への注水量を管理することによって、杭の挙動を制御する。これにより、より精密に杭の状態を管理することができる。すなわち、より安全に杭を立て起こすことができる。 According to the present invention, the behavior of the pile is controlled by controlling the amount of water injected into the pile according to the load of the crane. As a result, the state of the pile can be managed more precisely. That is, the pile can be erected more safely.

また、前記注水工程の途中に、前記杭が鉛直に立て起こされたときに注水を一度中断し、前記クレーンを起こすことで前記杭の位置を所定の打設位置に調整する位置合わせ工程を含んでいてもよい。 Further, in the middle of the water injection process, the water injection is interrupted once when the pile is vertically raised, and the position of the pile is adjusted to a predetermined driving position by raising the crane. You may be.

この発明によれば、注水工程の途中に、杭が鉛直に立て起こされたときに注水を一度中断し、クレーンを起こすことで前記杭の位置を所定の打設位置に調整する。すなわち、注水工程において、クレーンを用いて杭を鉛直に立て起こす。その後、流入口を閉じて注水作業を中断する。その後、クレーンを起こし、杭の位置を所定の打設位置に調整する。その後、杭内への注水を再開する。
これにより、位置合わせ工程の時に杭に作用する浮力を維持することができる。すなわち、クレーン能力に余裕を持たせることができる。よって、風および潮流などによる杭の動揺により、クレーンに動的荷重が作用した場合でも、クレーン能力を超えることなく安全に作業を行うことができる。
また、杭の位置合わせをする際に風および潮流によって杭が動揺しても、作業船と杭との間に十分安全な離隔を確保しつつ、動揺が収まるまで待機することができる。これにより、周辺設備に杭が接触することなく、安全に杭の位置合わせを行うことができる。
According to the present invention, when a pile is vertically raised in the middle of a water injection process, water injection is interrupted once, and the position of the pile is adjusted to a predetermined driving position by raising the crane. That is, in the water injection process, the pile is raised vertically using a crane. After that, the inflow port is closed and the water injection work is interrupted. After that, the crane is raised and the position of the pile is adjusted to a predetermined driving position. After that, water injection into the pile is resumed.
This makes it possible to maintain the buoyancy acting on the pile during the alignment process. That is, it is possible to have a margin in the crane capacity. Therefore, even when a dynamic load is applied to the crane due to the shaking of the pile due to wind and tidal current, the work can be safely performed without exceeding the crane capacity.
Further, even if the pile is shaken by the wind and the tidal current when aligning the pile, it is possible to wait until the shaking is settled while ensuring a sufficiently safe separation between the work boat and the pile. As a result, the piles can be safely aligned without contacting the peripheral equipment.

また、前記吊り上げ工程において、前記杭の高さが前記クレーンの揚程に達したときに、前記注水工程を開始してもよい。 Further, in the lifting step, the water injection step may be started when the height of the pile reaches the lift of the crane.

この発明によれば、クレーンに吊り上げられた杭の高さがクレーンの揚程に達したときに、注水工程を開始する。すなわち、杭に水を流入させる前にある程度杭の上部を持ち上げることで、杭の下部が水面下に沈んだ状態となる。このような状態から流入を開始することで、杭の上部を持ち上げる前から注水を開始する場合と比較して、流入口にかかる水圧を高くすることができる。すなわち、同じ大きさの流入口から流入する流量を増加させることができる。したがって、より短時間で杭に水を流入させることができる。 According to the present invention, the water injection process is started when the height of the pile lifted by the crane reaches the lift of the crane. That is, by lifting the upper part of the pile to some extent before the water flows into the pile, the lower part of the pile is sunk below the water surface. By starting the inflow from such a state, the water pressure applied to the inflow port can be increased as compared with the case where the water injection is started before the upper part of the pile is lifted. That is, it is possible to increase the flow rate that flows in from the inflow port of the same size. Therefore, water can flow into the pile in a shorter time.

また、前記吊り上げ工程では、前記クレーンの定格荷重を超える質量を有する前記杭を、浮力を利用して吊り上げてもよい。 Further, in the lifting step, the pile having a mass exceeding the rated load of the crane may be lifted by using buoyancy.

この発明によれば、クレーンの定格荷重を超える質量を有する杭を、杭に作用する浮力を利用して吊り上げる。このことによって、水上など使用することができるクレーンの性能が限られている場合においても、クレーンによって杭を立て起こすことができる。よって、杭に作用する浮力を使用しない場合と比較してクレーンに求められる性能が低くなり、施工中の安全性を向上させ、さらに施工にかかる費用を削減することができる。 According to the present invention, a pile having a mass exceeding the rated load of the crane is lifted by using the buoyancy acting on the pile. As a result, even when the performance of the crane that can be used on the water is limited, the pile can be erected by the crane. Therefore, the performance required for the crane is lower than that when the buoyancy acting on the pile is not used, the safety during construction can be improved, and the cost required for construction can be further reduced.

また、前記注水工程では、前記クレーンの揚程を超える長さを有する前記杭を、前記杭の下部を水中に沈めることで立て起こしてもよい。 Further, in the water injection step, the pile having a length exceeding the lift of the crane may be raised by submerging the lower part of the pile in water.

この発明によれば、クレーンの揚程を超える長さを有する杭を、杭の下部を水中に沈めることで立て起こす。このことによって、水上など使用することができるクレーンの性能が限られている場合においても、クレーンによって杭を立て起こすことができる。よって、杭に作用する浮力を使用しない場合と比較してクレーンに求められる性能が低くなり、施工中の安全性を向上させ、さらに施工にかかる費用を削減することができる。 According to the present invention, a pile having a length exceeding the lift of a crane is raised by submerging the lower part of the pile in water. As a result, even when the performance of the crane that can be used on the water is limited, the pile can be erected by the crane. Therefore, the performance required for the crane is lower than that when the buoyancy acting on the pile is not used, the safety during construction can be improved, and the cost required for construction can be further reduced.

また、前記注水工程の後、前記本体部内に空気を圧入し、前記流入口から水を排出する排水工程を含んでいてもよい。 Further, after the water injection step, a drainage step of injecting air into the main body and discharging water from the inflow port may be included.

この発明によれば、本体部内に空気を圧入し、流入口から水を排出する排水工程を含む。
ここで、杭の施工中にクレーンの故障や急激な気象悪化等が発生したとき、注水工程の中断ややり直しが必要となることがある。このとき、本体部内に空気を圧入し、流入口から水を排出する。このことによって、必要に応じて施工作業の中断及びやり直しをすることができる。よって、より施工作業の安全性を向上することができる。
According to the present invention, a drainage step of injecting air into the main body and discharging water from the inflow port is included.
Here, when a crane breaks down or sudden weather deterioration occurs during pile construction, it may be necessary to interrupt or redo the water injection process. At this time, air is press-fitted into the main body and water is discharged from the inflow port. As a result, the construction work can be interrupted and redone as necessary. Therefore, the safety of the construction work can be further improved.

本発明によれば、杭を立て起こす際に、クレーンに作用する荷重を制御し、安全な立て起こしを実現することができる施工方法を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a construction method capable of controlling a load acting on a crane when erecting a pile and realizing a safe erecting.

本発明に係る実施形態の杭を水底に打設した状態を示す図である。It is a figure which shows the state which the pile of the embodiment which concerns on this invention is driven into the water bottom. 本発明に係る実施形態の杭の図である。It is a figure of the pile of the embodiment which concerns on this invention. 図2の杭を載せた輸送台船を作業船に接舷している図である。FIG. 2 is a view in which a transport vessel on which the piles of FIG. 2 are mounted are on the side of a work vessel. 図3の杭をタグボートによって移動している図である。It is a figure which the stake of FIG. 3 is moving by a tugboat. 図4の杭を立て起こす前に回転防止の対策を施している図である。It is a figure which takes measures to prevent rotation before erecting the pile of FIG. 図5の杭を水上で立て起こしている状態を示す図である。It is a figure which shows the state which the pile of FIG. 5 stands upright on the water. 図6において、杭内部に水を流入させている図である。FIG. 6 is a diagram showing water flowing into the pile. 図6の杭が鉛直となった状態を示す図である。It is a figure which shows the state which the pile of FIG. 6 is vertical. 図8の杭をパイルグリッパーに設置している図である。It is a figure which installs the pile of FIG. 8 in a pile gripper. 図9の杭を油圧ハンマーにより水底に打設している図である。FIG. 9 is a diagram in which the pile of FIG. 9 is driven into the water bottom with a hydraulic hammer. 図2の杭にマーキングを施した変形例である。This is a modified example in which the pile of FIG. 2 is marked. 杭を立て起こしている最中の角度の管理方法の変形例を示す図である。It is a figure which shows the modification of the angle management method while raising a pile. 本実施形態に係る杭の上端が台形状になっている変形例である。This is a modified example in which the upper end of the pile according to the present embodiment is trapezoidal.

以下、図面を参照し、本発明の一実施形態に係る杭及び杭の施工方法を説明する。 Hereinafter, a pile and a pile construction method according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

図1及び図2に示すように、杭(モノパイル)10は、本体部1と、上側の止水板2と、上側のバルブ3と、下側の止水板4と、下側のバルブ5と、を備えている。杭10は、海等をはじめとする水上において、風車などを設置するための基礎として用いられる。このとき、杭10は本体部1のみによって構成され、本体部1から止水板2、4及びバルブ3、5は取り外されている。そして、杭10の下端は水底100に打設される。杭10の上端は水101から突出している。なお、杭10の内部にも水102が充填されている。杭10の内部の水102の水面は、杭10の外部の水101の水面と同等の高さである。 As shown in FIGS. 1 and 2, the pile (monopile) 10 includes a main body 1, an upper water stop plate 2, an upper valve 3, a lower water stop plate 4, and a lower valve 5. And have. The pile 10 is used as a foundation for installing a wind turbine or the like on water such as the sea. At this time, the pile 10 is composed of only the main body 1, and the water blocking plates 2, 4 and the valves 3 and 5 are removed from the main body 1. Then, the lower end of the pile 10 is driven into the water bottom 100. The upper end of the pile 10 protrudes from the water 101. The inside of the pile 10 is also filled with water 102. The water surface of the water 102 inside the stake 10 is at the same height as the water surface of the water 101 outside the stake 10.

本体部1は、例えば円柱状に形成されている。本体部1の内部は中空となっている。本体部1の打設後には、例えば、本体部1の上端部に風車が設置される。従って風や波等の外力に対して十分耐えうる大きさを有する必要がある。本体部1は、一例として、直径10m、板厚70mm、高さ85m、重さ1900トンのものが挙げられる。
また、図13に示すように、本体部1は、上部が台形状となっていてもよい。
The main body 1 is formed in a columnar shape, for example. The inside of the main body 1 is hollow. After driving the main body 1, for example, a wind turbine is installed at the upper end of the main body 1. Therefore, it is necessary to have a size that can sufficiently withstand external forces such as wind and waves. As an example, the main body 1 has a diameter of 10 m, a plate thickness of 70 mm, a height of 85 m, and a weight of 1900 tons.
Further, as shown in FIG. 13, the upper part of the main body 1 may be trapezoidal.

上側の止水板2は、本体部1の上端に取り外し可能に配置されている。上側の止水板2は、中空の本体部1の上端を密閉する。上側の止水板2は、例えば、円板形状を有する。上側の止水板2の外径は本体部1の内径と同程度である。上側の止水板2は、本体部1の内圧変動に耐えうる強度を有する。上側の止水板2の詳細の寸法は適宜決定される。上側の止水板2は、円柱状の本体部1の内側に嵌め込まれる。その際、本体部1との隙間は、例えば、油圧を駆動源とする機構によって、密閉及び開放が切り替え可能となっている。 The upper water stop plate 2 is removably arranged at the upper end of the main body 1. The upper water stop plate 2 seals the upper end of the hollow main body 1. The upper water stop plate 2 has, for example, a disk shape. The outer diameter of the upper water stop plate 2 is about the same as the inner diameter of the main body 1. The upper water stop plate 2 has a strength that can withstand fluctuations in the internal pressure of the main body 1. The detailed dimensions of the upper water stop plate 2 are appropriately determined. The upper water stop plate 2 is fitted inside the columnar main body 1. At that time, the gap between the main body and the main body 1 can be switched between sealing and opening by, for example, a mechanism using a hydraulic drive as a drive source.

また、上側の止水板2は、吊り治具としての用途を兼ねていてもよい。吊り治具は、水上に浮遊している杭10を立て起こす時(後述する)に杭10を引き上げる設備に用いられる。 Further, the upper water stop plate 2 may also be used as a hanging jig. The hanging jig is used for equipment for pulling up the pile 10 when raising the pile 10 floating on the water (described later).

上側のバルブ3は、上側の止水板2を上下方向に貫通する。上側のバルブ3は、本体部1の外径よりも小径である。上側のバルブ3は、例えば、本体部1内の圧力管理を可能とする耐圧ホース(不図示)を備えている。上側のバルブ3は、例えば、油圧を用いた遠隔操作によって開閉される。上側のバルブ3は、水上に浮遊している杭10を立て起こす時、必要に応じて開閉することで、本体部1内部の空気を抜く、いわゆるエアー抜きの役割を有する。本実施形態においては、エアー抜きの役割を上側の止水板2に設けられた上側のバルブ3により行う。しかしながら、本体部1に穴を設けてその穴から本体部1の空気を排出してもよい。 The upper valve 3 penetrates the upper water stop plate 2 in the vertical direction. The upper valve 3 has a diameter smaller than the outer diameter of the main body 1. The upper valve 3 is provided with, for example, a pressure resistant hose (not shown) that enables pressure control in the main body 1. The upper valve 3 is opened and closed by, for example, remote control using flood control. The upper valve 3 has a so-called air bleeding role of bleeding air inside the main body 1 by opening and closing as necessary when raising the pile 10 floating on the water. In the present embodiment, the role of bleeding air is performed by the upper valve 3 provided on the upper water stop plate 2. However, a hole may be provided in the main body 1 and the air in the main body 1 may be discharged from the hole.

下側の止水板4は、本体部1の下端に取り外し可能に配置されている。下側の止水板4は、中空の本体部1の下端を密閉する。下側の止水板4は、例えば、円板形状を有する。下側の止水板4の外径は本体部1の内径と同程度である。下側の止水板4は、本体部1の内圧変動に耐えうる強度を有し、詳細の寸法は適宜決定される。下側の止水板4は、円柱状の本体部1の内側に嵌め込まれる。その際、本体部1との隙間は、例えば、油圧を駆動源とする機構によって、密閉及び開放が切り替え可能となっている。 The lower water stop plate 4 is removably arranged at the lower end of the main body 1. The lower water stop plate 4 seals the lower end of the hollow main body 1. The lower water stop plate 4 has, for example, a disk shape. The outer diameter of the lower water stop plate 4 is about the same as the inner diameter of the main body 1. The lower water stop plate 4 has a strength capable of withstanding the fluctuation of the internal pressure of the main body 1, and the detailed dimensions are appropriately determined. The lower water stop plate 4 is fitted inside the columnar main body 1. At that time, the gap between the main body and the main body 1 can be switched between sealing and opening by, for example, a mechanism using a hydraulic drive as a drive source.

上側の止水板2と下側の止水板4によって中空の本体部1を密閉することで、杭10を水上で自然浮遊可能な浮力体とする。また、上側の止水板2と下側の止水板4は、水上に浮遊している杭10を垂直に立て起こした後は本体部1から取り外される。上側の止水板2と下側の止水板4は、本体部1に離脱可能に取り付けられている。 By sealing the hollow main body 1 with the upper water stop plate 2 and the lower water stop plate 4, the pile 10 is made into a buoyant body capable of naturally floating on water. Further, the upper water stop plate 2 and the lower water stop plate 4 are removed from the main body 1 after the pile 10 floating on the water is vertically raised. The upper water stop plate 2 and the lower water stop plate 4 are detachably attached to the main body 1.

下側のバルブ(流入口)5は、下側の止水板4を上下方向に貫通する。下側のバルブ5は、例えば、油圧を用いた遠隔操作によって開閉される。下側のバルブ5は、水上に浮遊している杭10を立て起こす時、必要に応じて開閉することで、本体部1内部に水を流入させ、あるいは流入量を制御する役割を有する。下側のバルブ5を解放した時に、本体部1内部に急激に水が流入することが無いよう、下側のバルブ5の大きさは、本体部1の外径よりも小径に設定されている。 The lower valve (inflow port) 5 penetrates the lower water stop plate 4 in the vertical direction. The lower valve 5 is opened and closed by, for example, remote control using hydraulic pressure. The lower valve 5 has a role of allowing water to flow into the main body 1 or controlling the amount of inflow by opening and closing the pile 10 floating on the water as needed. The size of the lower valve 5 is set to be smaller than the outer diameter of the main body 1 so that water does not suddenly flow into the main body 1 when the lower valve 5 is released. ..

本実施形態において、杭10を設置場所まで曳航し、立て起こすまでには、作業船20、輸送台船21、クレーン30、タグボート40、回転防止ロープ50、パイルグリッパー60、油圧ハンマー70と、を用いる。 In the present embodiment, the work boat 20, the transport pontoon 21, the crane 30, the tugboat 40, the anti-rotation rope 50, the pile gripper 60, and the hydraulic hammer 70 are towed to the installation location and raised. Use.

図3に示すように、杭10は、洋上の設置場所まで輸送台船21によって曳航される。輸送台船21は、前述の杭10を輸送可能な程度の大きさを有する。図3では、一度に複数の杭10を設置できるように、輸送台船21に杭10を2本積載した場合を想定している。あるいは、杭10を海上に浮かべた状態で曳航索を取付け、タグボート40で施工現場まで曳航してもよい。 As shown in FIG. 3, the pile 10 is towed by the transport carrier 21 to the installation location at sea. The transport carrier 21 has a size capable of transporting the above-mentioned pile 10. In FIG. 3, it is assumed that two piles 10 are loaded on the transport carrier 21 so that a plurality of piles 10 can be installed at one time. Alternatively, the towing line may be attached with the pile 10 floating on the sea, and the tugboat 40 may be towed to the construction site.

また、作業船20は、杭10の立て起こし作業を行うためのもので、クレーン30を有する。杭10は、輸送台船21によって設置場所まで曳航された後、作業船20に備えられたクレーン30を用いて立て起こされる。 Further, the work boat 20 is for raising the pile 10 and has a crane 30. After being towed to the installation site by the transport carrier 21, the pile 10 is raised by using the crane 30 provided on the work vessel 20.

クレーン30は、本実施形態において、杭10を立て起こす際に用いる。クレーン30は、本実施形態においては一般的なジブクレーンである。クレーン30によって杭10を立て起こす時は、杭10の上側の止水板2に備えられた吊り治具(不図示)を、クレーン30に備えられた吊りフック(不図示)に掛けることで立て起こす。
また、輸送台船21から立て起こす前の杭10を降ろすときは、クレーン30は、杭10に横持用ワイヤ(不図示)を取付けることで持ち上げる。
The crane 30 is used in the present embodiment when raising the pile 10. The crane 30 is a general jib crane in this embodiment. When raising the pile 10 by the crane 30, the hanging jig (not shown) provided on the water stop plate 2 on the upper side of the pile 10 is hung on the hanging hook (not shown) provided on the crane 30. Wake up.
Further, when the pile 10 before being raised from the transport carrier 21 is lowered, the crane 30 is lifted by attaching a horizontal holding wire (not shown) to the pile 10.

クレーン30は、本実施形態においては、作業船20の艫(とも)部に設置されている。そのため、杭10が大型の場合は杭10の重量がクレーン30のクレーン容量を上回ることがある。その際は、杭10を水上に浮遊させることで生じる浮力により補う。また、このような場合はクレーン30によって輸送台船21から杭10を降ろすことができない。そのため、上述のような、海上に浮かべた杭10をタグボート40で曳航する方法が好適に用いられる。
また、杭10の高さがクレーン30の揚程を上回ることがある。その際は、杭10を立て起こす際に杭10の下端を沈めることで補う。例えば、クレーン30によって杭10を持ち上げる際、杭10の高さの1/3程度を沈めることが考えられる。
In the present embodiment, the crane 30 is installed on the stern portion of the work boat 20. Therefore, when the pile 10 is large, the weight of the pile 10 may exceed the crane capacity of the crane 30. In that case, it is supplemented by the buoyancy generated by floating the pile 10 on the water. Further, in such a case, the crane 30 cannot lower the pile 10 from the transport carrier 21. Therefore, the method of towing a pile 10 floating on the sea with a tugboat 40 as described above is preferably used.
Further, the height of the pile 10 may exceed the lift of the crane 30. In that case, when the pile 10 is raised, the lower end of the pile 10 is sunk to compensate. For example, when the pile 10 is lifted by the crane 30, it is conceivable that about 1/3 of the height of the pile 10 is sunk.

図4及び図5に示すように、タグボート40は、輸送台船21によって輸送した杭10をクレーン30によって立て起こし可能の位置に移動させる。また、クレーン30によって杭10を立て起こす時、タグボート40と杭10とを回転防止ロープ50を介して接続し、杭10が軸方向に回転することを防止する。
回転防止ロープ50は、タグボート40と杭10とを接続する。回転防止ロープ50は、例えば、ナイロン製のワイヤーロープなどが挙げられる。回転防止ロープ50は、設置場所までの輸送のしやすさやタグボート40と杭10との接続のしやすさなどによって適宜選択される。
As shown in FIGS. 4 and 5, the tugboat 40 moves the pile 10 transported by the transport carrier 21 to a position where it can be raised by the crane 30. Further, when the pile 10 is raised by the crane 30, the tugboat 40 and the pile 10 are connected via the rotation prevention rope 50 to prevent the pile 10 from rotating in the axial direction.
The anti-rotation rope 50 connects the tugboat 40 and the stake 10. Examples of the anti-rotation rope 50 include a wire rope made of nylon and the like. The anti-rotation rope 50 is appropriately selected depending on the ease of transportation to the installation location, the ease of connecting the tugboat 40 and the pile 10, and the like.

図9に示すように、パイルグリッパー(グリッパーフレーム)60は、クレーン30によって立て起こされた杭10を、水底100へ打設する際に保持する。パイルグリッパー60は、杭10の垂直荷重を受け持つものではなく、杭10の水平方向の位置を案内するガイドの役割を有する。パイルグリッパー60は、作業船20において、クレーン30の根元部に配置される。パイルグリッパー60は、クレーン30によって立て起こされた杭10を水平方向に挟む。 As shown in FIG. 9, the pile gripper (gripper frame) 60 holds the pile 10 raised by the crane 30 when it is driven into the water bottom 100. The pile gripper 60 does not take charge of the vertical load of the pile 10, but serves as a guide for guiding the horizontal position of the pile 10. The pile gripper 60 is arranged at the base of the crane 30 on the work vessel 20. The pile gripper 60 horizontally sandwiches the pile 10 raised by the crane 30.

図10に示すように、油圧ハンマー70は、杭10を垂直に立て起こした後、水底100に打設する際に用いる。油圧ハンマー70は、例えば、IHC社製のS−3000が用いられる。 As shown in FIG. 10, the hydraulic hammer 70 is used when the pile 10 is vertically raised and then driven into the water bottom 100. As the hydraulic hammer 70, for example, S-3000 manufactured by IHC is used.

次に、本実施形態における、水上に浮遊している杭10を立て起こし、水底100に打設する施工手順を、図3から図10を用いて説明する。 Next, the construction procedure in the present embodiment in which the pile 10 floating on the water is raised and placed on the bottom 100 will be described with reference to FIGS. 3 to 10.

まず、図3に示すように、杭10を設置場所まで曳航した輸送台船21を、作業船20の艫部に接舷させる。このとき、輸送台船21の進行方向(杭10の長手方向)が、作業船20の進行方向に対して直角となるように接舷させる。
このとき、杭10の重心を、クレーン30によって吊り上げ可能となる作業半径内に配置する。
また、後述するように杭10を浮力体とするため、上側の止水板2及び下側の止水板4は、本体部1に組込まれている状態となっている。
First, as shown in FIG. 3, the transport vessel 21 towed to the installation location of the pile 10 is brought into contact with the stern portion of the work vessel 20. At this time, the transport pontoon 21 is brought alongside so that the traveling direction (longitudinal direction of the pile 10) is perpendicular to the traveling direction of the work vessel 20.
At this time, the center of gravity of the pile 10 is arranged within the working radius that can be lifted by the crane 30.
Further, since the pile 10 is used as a buoyant body as described later, the upper water stop plate 2 and the lower water stop plate 4 are incorporated in the main body 1.

その後、杭10に横持用ワイヤを取付け、クレーン30により横持ち用ワイヤを巻き上げることで杭10を垂直に吊り上げる。輸送台船21から杭10が完全に離れた後、輸送台船21を作業船20から離舷させる。この時、杭10の長手方向と作業船20の進行方向とは直角である。
輸送台船21が作業船20から離舷した後、杭10をクレーン30から降ろすことで、杭10を水上に浮遊させる。
After that, the horizontal holding wire is attached to the pile 10, and the horizontal holding wire is wound up by the crane 30 to lift the pile 10 vertically. After the pile 10 is completely separated from the transport vessel 21, the transport vessel 21 is ported from the work vessel 20. At this time, the longitudinal direction of the pile 10 and the traveling direction of the work boat 20 are at right angles.
After the transport vessel 21 has departed from the work vessel 20, the pile 10 is lowered from the crane 30 to float the pile 10 on the water.

図4に示すように、杭10を水上に浮遊させた後、タグボート40によって杭10を図4に示すように90°回転させる。例えば、杭10を上面視したときに、杭10の長手方向の中央を中心となるように旋回させる。
そうすることで、上側の止水板2がクレーン30の吊りフックの真下に来るように杭10を移動させる。この時、杭10の回転前後のいずれかにおいて、上側の止水板2の吊り治具とクレーン30の吊りフックとを接続する。
As shown in FIG. 4, after the stake 10 is suspended on the water, the stake 10 is rotated by 90 ° by the tugboat 40 as shown in FIG. For example, when the pile 10 is viewed from above, it is swiveled so as to be centered on the center of the pile 10 in the longitudinal direction.
By doing so, the pile 10 is moved so that the upper water stop plate 2 is directly below the hanging hook of the crane 30. At this time, either before or after the rotation of the pile 10, the hanging jig of the upper water stop plate 2 and the hanging hook of the crane 30 are connected.

その後、杭10をクレーン30によって立て起こす前に、図5に示すように、タグボート40と杭10とを回転防止ロープ50により接続する。これにより、杭10の立て起こし作業中に杭10が軸方向に回転することを防ぐ。 After that, before the pile 10 is raised by the crane 30, the tugboat 40 and the pile 10 are connected by the anti-rotation rope 50 as shown in FIG. This prevents the pile 10 from rotating in the axial direction during the raising work of the pile 10.

その後、図6に示すように、クレーン30の吊りフックを巻き上げ、上側の止水板2に備えられた吊り治具を吊り上げることで、杭10の立て起こしを開始する。このとき、上側のバルブ3及び下側のバルブ5は開放させない。すなわち、杭10の内部は密封された状態のままとする。また、杭10を立て起こした際に、杭10が動揺した場合でも作業船20及びクレーン30と杭10とが接触することがないよう、クレーン30の作業半径を十分に確保する。
このとき、図6に示すように、杭10の上端及び上側の止水板2がクレーン30によって吊り上げられた状態となる。また、上側の止水板2から杭10の下側に向かうにつれて杭10の高さは下がる。そして、杭10の下端及び下側の止水板4が水101の中に沈んだ状態となる。
After that, as shown in FIG. 6, the hanging hook of the crane 30 is wound up, and the hanging jig provided on the upper water stop plate 2 is lifted to start the raising of the pile 10. At this time, the upper valve 3 and the lower valve 5 are not opened. That is, the inside of the pile 10 remains sealed. Further, when the pile 10 is raised, a sufficient working radius of the crane 30 is secured so that the work boat 20 and the crane 30 and the pile 10 do not come into contact with each other even if the pile 10 is shaken.
At this time, as shown in FIG. 6, the upper end and the upper water stop plate 2 of the pile 10 are in a state of being lifted by the crane 30. Further, the height of the pile 10 decreases from the upper water stop plate 2 toward the lower side of the pile 10. Then, the lower end of the pile 10 and the lower water stop plate 4 are submerged in the water 101.

杭10の内部が密封された状態のまま、クレーン30によって上側の止水板2を事前に決定した高さまで巻き上げる。事前に決定した高さとは、クレーン30の吊りフックを巻き上げた際の杭10の角度、クレーン30に作用する杭10の荷重、設置場所の水深などの条件や、クレーン30の容量及び揚程等の条件を考慮し、解析によって定められる。例えば、本実施形態においては、作業船20の甲板とクレーン30の吊りフックまでの距離が64mとなるまで巻き上げる。 While the inside of the pile 10 is sealed, the upper water stop plate 2 is wound up to a predetermined height by the crane 30. The height determined in advance includes conditions such as the angle of the pile 10 when the hanging hook of the crane 30 is wound up, the load of the pile 10 acting on the crane 30, the water depth of the installation location, the capacity and lift of the crane 30, and the like. Determined by analysis, taking into account the conditions. For example, in the present embodiment, the crane is wound up until the distance between the deck of the work boat 20 and the hanging hook of the crane 30 is 64 m.

その後、図7に示すように、下側のバルブ5を開放し、本体部1の内部に水102を流入させる。同時に、上側のバルブ3を開放し、本体部1の内部の空気を排出する。この時、杭10の内部に勢いよく水102が流れ込み、杭10が急激に沈むと、クレーン30に対して衝撃的な荷重が発生する。このようなことが無いよう、必要に応じて上側のバルブ3と下側のバルブ5の開閉を管理する。この操作によって本体部1内部に少しずつ流入させ、徐々に沈めていく。 After that, as shown in FIG. 7, the lower valve 5 is opened to allow water 102 to flow into the main body 1. At the same time, the valve 3 on the upper side is opened to exhaust the air inside the main body 1. At this time, when the water 102 flows vigorously into the inside of the pile 10 and the pile 10 suddenly sinks, a shocking load is generated on the crane 30. To prevent this from happening, the opening and closing of the upper valve 3 and the lower valve 5 is controlled as necessary. By this operation, it gradually flows into the main body 1 and gradually sinks.

ここで、杭10の施工中にクレーン30の故障や急激な気象悪化等が発生したとき、注水工程の中断ややり直しが必要となることがある。この場合は、本体部1内に空気を圧入し、下側のバルブ5から水102を排出することで、施工作業の中断及びやり直しをしてもよい。 Here, when a failure of the crane 30 or a sudden deterioration of the weather occurs during the construction of the pile 10, it may be necessary to interrupt or redo the water injection process. In this case, the construction work may be interrupted and redone by press-fitting air into the main body 1 and discharging water 102 from the lower valve 5.

本体部1へ流入させる水102の量は、図8に示すように杭10が鉛直となる為に必要な最小限の量とする。例えば、本実施形態においては、杭10が鉛直となった時の本体部1内部と外部との水面差が7mになるようにする。本実施形態においては、この状態に至るまでの注水量は約1200mである。これによって、杭10に浮力を残し、次の作業を行いやすくする。
また、本体部1に流入する水102の量は、事前に解析によって求めた結果をもとに、クレーン30に作用している杭10の荷重及び杭10の姿勢によって管理する。
杭10が鉛直となった後、上側のバルブ3及び下側のバルブ5を閉じ、水102の流入を止める。その後、杭10に接続された回転防止ロープ50を取り外す。
The amount of water 102 flowing into the main body 1 is the minimum amount required for the pile 10 to be vertical as shown in FIG. For example, in the present embodiment, the water surface difference between the inside and the outside of the main body 1 when the pile 10 is vertical is set to 7 m. In the present embodiment, the amount of water injected up to this state is about 1200 m 3 . This leaves buoyancy on the pile 10 and facilitates the next work.
Further, the amount of water 102 flowing into the main body 1 is managed by the load of the pile 10 acting on the crane 30 and the posture of the pile 10 based on the result obtained by the analysis in advance.
After the pile 10 becomes vertical, the upper valve 3 and the lower valve 5 are closed to stop the inflow of water 102. After that, the anti-rotation rope 50 connected to the stake 10 is removed.

その後、図9及び図10に示すように、クレーン30の吊りフックの高さが変わらないように管理しつつ、クレーン30のアームを引き起こす。それによって作業船20側に杭10を引き寄せ、杭10をパイルグリッパー60に挟む。この時、上述のように杭10に対して浮力を作用させることで、クレーン30に作用する杭10の見かけの重量を減少させる。これにより、クレーン30と杭10との間に安全な離隔を確保する作業半径とし、海象が急変した場合でも海象が落ち着くまで安全に待機することが可能となる。よって、杭10の引き寄せを安全に行うことが可能となる。 After that, as shown in FIGS. 9 and 10, the arm of the crane 30 is raised while controlling the height of the suspension hook of the crane 30 so as not to change. As a result, the pile 10 is pulled toward the work boat 20 side, and the pile 10 is sandwiched between the pile grippers 60. At this time, by applying buoyancy to the pile 10 as described above, the apparent weight of the pile 10 acting on the crane 30 is reduced. As a result, the working radius is set to secure a safe separation between the crane 30 and the pile 10, and even if the sea image suddenly changes, it is possible to safely stand by until the sea image settles down. Therefore, the pile 10 can be safely pulled.

杭10をパイルグリッパー60に挟んだ後、パイルグリッパー60を閉じる。その後、再度上側のバルブ3及び下側のバルブ5を開放し、本体部1内部と外部との水面差がなくなるまで水102を流入させる。
その後、下側の止水板4、上側の止水板2を本体部1から取り外し回収する。両止水板の回収完了後、クレーン30の吊りフックを降下させ、杭10を水底100まで自沈させる。
After sandwiching the pile 10 between the pile grippers 60, the pile grippers 60 are closed. After that, the upper valve 3 and the lower valve 5 are opened again, and the water 102 is allowed to flow in until the water surface difference between the inside and the outside of the main body 1 disappears.
After that, the lower water stop plate 4 and the upper water stop plate 2 are removed from the main body 1 and collected. After the collection of both water stop plates is completed, the hanging hook of the crane 30 is lowered and the pile 10 is scuttled to the bottom 100.

その後、図10に示すように、杭10を水底100に打設する。杭10の打設は、油圧ハンマー70をクレーン30に設置して行う。その際、必要に応じて騒音計を装着する。
設計深さまで杭10を打設した後、油圧ハンマーを回収する。
After that, as shown in FIG. 10, the pile 10 is driven into the water bottom 100. The pile 10 is driven by installing the hydraulic hammer 70 on the crane 30. At that time, a sound level meter is installed if necessary.
After driving the pile 10 to the design depth, the hydraulic hammer is recovered.

以上説明したように、本実施形態の施工方法によれば、杭10の下端に本体部1よりも小径の下側のバルブ5を有している。これにより、杭10に下側のバルブ5を設けず、杭10の径全体を開口した場合と比較して、杭10内への注水初期における立て起こし速度を緩和することで、杭10を緩やかに立て起こすことができる。また、杭10を緩やかに立て起こすことによって、例えば、立て起こした後の杭10を打設位置に合わせる際の慣性力を低減させることができる。したがって、例えば、杭10を立て起こすときに衝撃的な荷重がクレーン30に作用することを防ぐことができる。更に、杭10を立て起こす時に、例えば、クレーン30に対する杭10の見かけの重量を減少させることができる。これらのことによって、クレーン30で杭10を立て起こす際、クレーン30にかかる杭10の荷重を最小限に抑えることができる。すなわち、杭10を立て起こす際に杭10の荷重を制御し、安全な立て起こしを実現することができる施工方法を提供することができる。 As described above, according to the construction method of the present embodiment, the valve 5 having a diameter smaller than that of the main body 1 is provided at the lower end of the pile 10. As a result, the pile 10 is loosened by relaxing the upright speed at the initial stage of water injection into the pile 10 as compared with the case where the lower valve 5 is not provided on the pile 10 and the entire diameter of the pile 10 is opened. Can be raised in. Further, by gently raising the pile 10, for example, it is possible to reduce the inertial force when aligning the pile 10 after raising it with the driving position. Therefore, for example, it is possible to prevent an impact load from acting on the crane 30 when the pile 10 is raised. Further, when raising the stake 10, for example, the apparent weight of the stake 10 with respect to the crane 30 can be reduced. As a result, when the crane 30 raises the pile 10, the load on the pile 10 on the crane 30 can be minimized. That is, it is possible to provide a construction method capable of controlling the load of the pile 10 when raising the pile 10 and realizing a safe raising.

また、下側のバルブ5を外部操作により開閉する。これにより、杭10内に流入させる水102の量を随時管理することができる。これにより、より効率的に杭10からクレーン30に伝わる荷重を制御し、安全な立て起こしを実現することができる。 Further, the lower valve 5 is opened and closed by an external operation. As a result, the amount of water 102 flowing into the pile 10 can be controlled at any time. As a result, the load transmitted from the pile 10 to the crane 30 can be controlled more efficiently, and a safe upright can be realized.

また、下側のバルブ5から水102を流入させながら、本体部1から空気を排出する。ここで、本体部1から空気を排出することには、本体部1に穴を設けてその穴から本体部1の空気を排出することも含まれるし、本体部1とは別途設けられた上側の止水板2の上側のバルブ3などから本体部1の空気を排出することも含まれる。よって、例えば、本体部1から空気を排出させない方法と比較して下側のバルブ5から空気を逃がす必要がなく、より効率的に杭10内部に水102を流入させることができる。 Further, air is discharged from the main body 1 while water 102 is flowing in from the lower valve 5. Here, discharging the air from the main body 1 includes providing a hole in the main body 1 and discharging the air from the main body 1 through the hole, and the upper side provided separately from the main body 1 is provided. It also includes discharging the air of the main body 1 from the valve 3 or the like on the upper side of the water stop plate 2. Therefore, for example, as compared with the method of not discharging the air from the main body 1, it is not necessary to let the air escape from the lower valve 5, and the water 102 can flow into the pile 10 more efficiently.

また、杭10を鉛直に立て起こした状態で、杭10内の水102の水面が外の水101の水面より低くなるように、下側のバルブ5からの水102の流入量を制御する。つまり、この状態の杭10は外側と内側との水面の差の分だけ浮力を有している。これにより、杭10内の水102の水面と外の水101の水面を同じにした場合と比較して、杭10を立て起こす時に杭10を引き上げるクレーン30に作用する杭10の荷重(杭10の見かけの重量)を浮力の分減少させることができる。よって、杭10を吊り上げる際のクレーン30にかかる負担を減らすことができる。
さらに、クレーン30に作用する杭10の荷重が軽くなることで、クレーン30の能力に余裕ができる。そのため、吊り上げ時にクレーン30のブームを倒すことができる。よって、立て起こし時のクレーン30の作業半径を延ばし、クレーンブームと杭10との距離を拡大することができる。これにより、クレーンブームと杭10との安全距離を拡大し、杭10の立て起こし完了直後に慣性力により杭10が作業船20側に傾く、または接近した場合でも、杭10と作業船20またはクレーン30とが接触することを回避することができる。
Further, in a state where the pile 10 is vertically raised, the inflow amount of the water 102 from the lower valve 5 is controlled so that the water level of the water 102 inside the pile 10 is lower than the water level of the outside water 101. That is, the pile 10 in this state has buoyancy by the difference between the water surface between the outside and the inside. As a result, as compared with the case where the water surface of the water 102 inside the pile 10 and the water surface of the water 101 outside are the same, the load of the pile 10 acting on the crane 30 that pulls up the pile 10 when the pile 10 is raised (pile 10). The apparent weight of) can be reduced by the amount of buoyancy. Therefore, the load on the crane 30 when lifting the pile 10 can be reduced.
Further, the load of the pile 10 acting on the crane 30 is reduced, so that the capacity of the crane 30 can be increased. Therefore, the boom of the crane 30 can be tilted at the time of lifting. Therefore, the working radius of the crane 30 at the time of raising can be extended, and the distance between the crane boom and the pile 10 can be increased. As a result, the safe distance between the crane boom and the pile 10 is expanded, and even if the pile 10 is tilted or approaches the work boat 20 side due to inertial force immediately after the completion of raising the pile 10, the pile 10 and the work boat 20 or It is possible to avoid contact with the crane 30.

また、注水工程の完了後、杭10から下側の止水板4を取り外す。すなわち、位置合わせ工程の後に杭10内への注水を再開し、完了した後、下側の止水板4を本体部1から取り外す。これにより、杭10の位置合わせを行う際、クレーン30の能力に余裕を持たせることができる。 Further, after the water injection process is completed, the lower water stop plate 4 is removed from the pile 10. That is, after the alignment step, the water injection into the pile 10 is restarted, and after the water injection is completed, the lower water stop plate 4 is removed from the main body 1. As a result, when the pile 10 is aligned, the capacity of the crane 30 can be increased.

また、下側の止水板4の取り外し工程の前に、杭10を水底に吊り降ろす。すなわち、杭10を水底に吊り降ろすときに、下側の止水板4を取り外さないことで杭10内の空気を抜かず、杭10の浮力を維持したまま杭10を水底に吊り降ろす。これにより、例えば、杭10の重さに対してクレーン30の能力が不足している場合であっても、浮力を利用して杭10を水底まで吊り降ろすことができる。 Further, before the process of removing the lower water stop plate 4, the pile 10 is hung from the bottom of the water. That is, when the pile 10 is suspended from the bottom of the water, the air inside the pile 10 is not evacuated by not removing the lower water blocking plate 4, and the pile 10 is suspended from the bottom while maintaining the buoyancy of the pile 10. Thereby, for example, even when the capacity of the crane 30 is insufficient with respect to the weight of the pile 10, the pile 10 can be suspended to the bottom of the water by utilizing the buoyancy.

また、第1のマーキング6a(注水開始マーキング)が水101の水面と重なったときに注水工程を開始する。これにより、水102の流入の開始のタイミングを目視により容易に判断することができる。 Further, the water injection process is started when the first marking 6a (water injection start marking) overlaps the water surface of the water 101. Thereby, the timing of the start of the inflow of the water 102 can be easily visually determined.

また、第1のマーキング6a(注水可否判断マーキング)と水102の水面との位置関係によって前記注水工程の開始可否を判断する。これにより、例えば、杭10の吊り上げ工程中にクレーン30の故障などの理由により杭10の吊り上げ工程の継続が困難となった場合に、予定していた吊り上げ高さに達していないまま注水を開始しても、クレーン30の能力を超えず、また杭10が水底100に接触することなく立て起こしが可能であるかを目視により容易に判断することができる。 Further, it is determined whether or not the water injection process can be started based on the positional relationship between the first marking 6a (water injection possibility determination marking) and the water surface of the water 102. As a result, for example, when it becomes difficult to continue the lifting process of the pile 10 due to a failure of the crane 30 during the lifting process of the pile 10, water injection is started without reaching the planned lifting height. Even so, it is possible to easily visually determine whether the capacity of the crane 30 is not exceeded and whether the pile 10 can be raised without contacting the bottom 100.

また、杭10の上端をクレーン30で吊り上げる工程を含む。これにより、杭10の下端を積極的に水101の水面下に沈めることができる。よって、より効率的に杭10内に水102を流入させることができる。 It also includes a step of lifting the upper end of the pile 10 with a crane 30. As a result, the lower end of the pile 10 can be positively submerged under the surface of the water 101. Therefore, the water 102 can flow into the pile 10 more efficiently.

また、クレーン30の荷重に応じて杭10内への注水量を管理することによって、杭10の挙動を制御する。これにより、より精密に杭10の状態を管理することができる。すなわち、より安全に杭10を立て起こすことができる。 Further, the behavior of the pile 10 is controlled by controlling the amount of water injected into the pile 10 according to the load of the crane 30. As a result, the state of the pile 10 can be managed more precisely. That is, the pile 10 can be erected more safely.

また、注水工程の途中に、杭10が鉛直に立て起こされたときに注水を一度中断し、クレーン30を起こすことで前記杭10の位置を所定の打設位置に調整する。すなわち、注水工程において、クレーン30を用いて杭10を鉛直に立て起こす。その後、下側のバルブ5を閉じて注水作業を中断する。その後、クレーン30を起こし、杭10の位置を所定の打設位置に調整する。その後、杭10内への注水を再開する。
これにより、位置合わせ工程の時に杭10に作用する浮力を維持することができる。すなわち、クレーン30の能力に余裕を持たせることができる。よって、風および潮流などによる杭10の動揺により、クレーン30に動的荷重が作用した場合でも、クレーン30の能力を超えることなく安全に作業を行うことができる。
また、杭10の位置合わせをする際に風および潮流によって杭10が動揺しても、作業船20と杭10との間に十分安全な離隔を確保しつつ、動揺が収まるまで待機することができる。これにより、周辺設備に杭10が接触することなく、安全に杭10の位置合わせを行うことができる。
Further, during the water injection process, when the pile 10 is vertically raised, the water injection is interrupted once, and the crane 30 is raised to adjust the position of the pile 10 to a predetermined driving position. That is, in the water injection process, the crane 30 is used to raise the pile 10 vertically. After that, the lower valve 5 is closed to interrupt the water injection work. After that, the crane 30 is raised and the position of the pile 10 is adjusted to a predetermined driving position. After that, water injection into the pile 10 is restarted.
This makes it possible to maintain the buoyancy acting on the pile 10 during the alignment process. That is, the capacity of the crane 30 can be increased. Therefore, even when a dynamic load acts on the crane 30 due to the shaking of the pile 10 due to wind, tidal current, etc., the work can be safely performed without exceeding the capacity of the crane 30.
Further, even if the pile 10 is shaken by the wind and the tidal current when aligning the pile 10, it is possible to wait until the shaking is settled while ensuring a sufficiently safe separation between the work boat 20 and the pile 10. can. As a result, the pile 10 can be safely aligned without the pile 10 coming into contact with the peripheral equipment.

また、クレーン30に吊り上げられた杭10の高さがクレーン30の揚程に達したときに、注水工程を開始する。すなわち、杭10に水102を流入させる前にある程度杭10の上部を持ち上げることで、杭10の下部が水101の水面下に沈んだ状態となる。このような状態から流入を開始することで、杭10の上部を持ち上げる前から注水を開始する場合と比較して、下側のバルブ5にかかる水圧を高くすることができる。すなわち、同じ大きさの下側のバルブ5から流入する流量を増加させることができる。したがって、より短時間で杭10に水102を流入させることができる。 Further, when the height of the pile 10 lifted by the crane 30 reaches the lift of the crane 30, the water injection process is started. That is, by lifting the upper part of the pile 10 to some extent before the water 102 flows into the pile 10, the lower part of the pile 10 is in a state of being sunk below the water surface of the water 101. By starting the inflow from such a state, the water pressure applied to the lower valve 5 can be increased as compared with the case where the water injection is started before the upper part of the pile 10 is lifted. That is, the flow rate flowing from the lower valve 5 of the same size can be increased. Therefore, the water 102 can flow into the pile 10 in a shorter time.

また、クレーン30の定格荷重を超える質量を有する杭10を、杭10に作用する浮力を利用して吊り上げる。このことによって、水上など使用することができるクレーン30の性能が限られている場合においても、クレーン30によって杭10を立て起こすことができる。よって、杭10に作用する浮力を使用しない場合と比較してクレーン30に求められる性能が低くなり、施工中の安全性を向上させ、さらに施工にかかる費用を削減することができる。 Further, the pile 10 having a mass exceeding the rated load of the crane 30 is lifted by using the buoyancy acting on the pile 10. As a result, even when the performance of the crane 30 that can be used on the water is limited, the pile 10 can be raised by the crane 30. Therefore, the performance required for the crane 30 is lower than that when the buoyancy acting on the pile 10 is not used, the safety during construction can be improved, and the cost required for construction can be further reduced.

また、クレーン30の揚程を超える長さを有する杭10を、杭10の下部を水101に沈めることで立て起こす。このことによって、水上など使用することができるクレーン30の性能が限られている場合においても、クレーン30によって杭10を立て起こすことができる。よって、杭10に作用する浮力を使用しない場合と比較してクレーン30に求められる性能が低くなり、施工中の安全性を向上させ、さらに施工にかかる費用を削減することができる。 Further, a pile 10 having a length exceeding the lift of the crane 30 is raised by submerging the lower part of the pile 10 in water 101. As a result, even when the performance of the crane 30 that can be used on the water is limited, the pile 10 can be raised by the crane 30. Therefore, the performance required for the crane 30 is lower than that when the buoyancy acting on the pile 10 is not used, the safety during construction can be improved, and the cost required for construction can be further reduced.

また、本体部1内に空気を圧入し、下側のバルブ5から水102を排出する排水工程を含む。
ここで、杭10の施工中にクレーン30の故障や急激な気象悪化等が発生したとき、注水工程の中断ややり直しが必要となることがある。このとき、本体部1内に空気を圧入し、下側のバルブ5から水102を排出する。このことによって、必要に応じて施工作業の中断及びやり直しをすることができる。よって、より施工作業の安全性を向上することができる。
It also includes a drainage step in which air is press-fitted into the main body 1 and water 102 is discharged from the lower valve 5.
Here, when a failure of the crane 30 or a sudden deterioration of the weather occurs during the construction of the pile 10, it may be necessary to interrupt or redo the water injection process. At this time, air is press-fitted into the main body 1 and water 102 is discharged from the lower valve 5. As a result, the construction work can be interrupted and redone as necessary. Therefore, the safety of the construction work can be further improved.

なお、本発明の技術的範囲は前記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。 The technical scope of the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.

例えば、図11に示すように、杭10の立て起こし時の角度管理を目的として、本体部1にマーキング6を設けてもよい。
ここで、図11に示す第1のマーキング6aは、第1のマーキング6aが水面と一致した時に、下側のバルブ5及び上側のバルブ3を開いて本体部1への水102の流入を開始するとしたものである(注水開始マーキング)。
また、第2のマーキング6bは、水101の水面が第2のマーキング6bより上方にある場合に注水した時に、杭10が水底100に接触することを意味するものである。
For example, as shown in FIG. 11, the marking 6 may be provided on the main body 1 for the purpose of controlling the angle when the pile 10 is raised.
Here, in the first marking 6a shown in FIG. 11, when the first marking 6a coincides with the water surface, the lower valve 5 and the upper valve 3 are opened to start the inflow of water 102 into the main body 1. (Water injection start marking).
Further, the second marking 6b means that the pile 10 comes into contact with the water bottom 100 when water is injected when the water surface of the water 101 is above the second marking 6b.

なお、マーキング6の位置は、事前の解析によって求められ、杭10の製造時または出荷岸壁からの出荷前に施すものである。すなわち、マーキングの位置については杭10の大きさにより変動する。
このように、マーキング6を設けることで、杭10の施工作業時に本体部1への水102の流入を開始するかどうかの判別を目視にて行うことができる。また、マーキング6を設けていない場合は当該の判別について杭10の角度や、クレーン30に作用する荷重及び杭10の高さにて代用することも可能であるが、目視での判別が難しい。すなわち、マーキング6を有する場合は、有していない場合と比較して施工作業を容易にすることができる。
The position of the marking 6 is determined by prior analysis and is applied at the time of manufacturing the pile 10 or before shipping from the shipping quay. That is, the marking position varies depending on the size of the pile 10.
By providing the marking 6 in this way, it is possible to visually determine whether or not the inflow of water 102 into the main body 1 is started during the construction work of the pile 10. Further, when the marking 6 is not provided, the angle of the pile 10, the load acting on the crane 30, and the height of the pile 10 can be used as a substitute for the discrimination, but it is difficult to visually discriminate. That is, when the marking 6 is provided, the construction work can be facilitated as compared with the case where the marking 6 is not provided.

ここで、杭10の吊り上げ工程中に、クレーン30の故障などの理由により杭10の吊り上げ工程の継続が困難となることがある。その対策として、第1のマーキング6aを、予定していた吊り上げ高さに達していないまま注水を開始しても、クレーン30の能力を超えず、また杭10が水底100に接触することなく立て起こしが可能な位置関係であるかを判断するものとしてもよい(注水可否判断マーキング)。 Here, during the lifting process of the pile 10, it may be difficult to continue the lifting process of the pile 10 due to a failure of the crane 30 or the like. As a countermeasure, even if water injection is started without reaching the planned lifting height of the first marking 6a, the capacity of the crane 30 is not exceeded and the pile 10 stands up without contacting the bottom 100. It may be used to judge whether or not the positional relationship can be raised (water injection propriety judgment marking).

また、図12に示すように、杭10を立て起こす際、杭10の角度を管理するために本体部1に傾斜計80を取付けてもよい。これにより、傾斜計80を有していない場合と比較して杭10の立て起こし中の角度についてより正確に把握することができる。 Further, as shown in FIG. 12, when raising the pile 10, an inclinometer 80 may be attached to the main body 1 in order to control the angle of the pile 10. As a result, it is possible to more accurately grasp the angle during the raising of the pile 10 as compared with the case where the inclinometer 80 is not provided.

また、図12に示すように、ROV(遠隔操作型無人潜水機)などの遠隔操作装置90によって傾斜計80の監視を行ったり、下側のバルブ5の開閉操作を行ったりしてもよい。これにより、遠隔操作装置90を用いない場合と比較して水中の施工現場の状況を映像によってより正確に把握できる。更に、下側のバルブ5の周辺に何らかの問題が生じた場合もより迅速に対応することができる。 Further, as shown in FIG. 12, a remote control device 90 such as a ROV (remotely operated vehicle) may monitor the inclinometer 80 or open / close the lower valve 5. As a result, the situation of the underwater construction site can be grasped more accurately by the image as compared with the case where the remote control device 90 is not used. Further, if any problem occurs around the lower valve 5, it can be dealt with more quickly.

また、本実施形態では、鉛直となった杭10をパイルグリッパー60に挟んだ後、上側のバルブ3及び下側のバルブ5を開放して本体部1内の水面が外側の水面と同じ高さになるまで水102を流入させることを説明したが、杭10立て起こし時に作用する衝撃的な荷重に対してクレーン能力が十分である限りにおいて、下側のバルブ5の開放に代わって下側の止水板4を外してもよい。 Further, in the present embodiment, after the vertical pile 10 is sandwiched between the pile grippers 60, the upper valve 3 and the lower valve 5 are opened so that the water surface in the main body 1 is at the same height as the outer water surface. Although it has been explained that the water 102 is allowed to flow in until the pile 10 becomes The water stop plate 4 may be removed.

また、本実施形態では、杭10を垂直に立て起こした状態で、杭10の本体部1内部の水面が外の水面より低くなるように下側のバルブ5からの水102の流入量を制御することを記述した。しかしながら、上述の制御を行わず、杭10が垂直になると同時に杭10本体部1内部の水面が外の水面と同じ高さになってもよい。
このことによって、水102の流入量を制御する場合と比較して作業に要する手間を省略することができる。
Further, in the present embodiment, the inflow amount of water 102 from the lower valve 5 is controlled so that the water surface inside the main body 1 of the pile 10 is lower than the outside water surface in a state where the pile 10 is vertically raised. Described to do. However, without performing the above-mentioned control, the water surface inside the pile 10 main body 1 may be at the same height as the outside water surface at the same time as the pile 10 becomes vertical.
As a result, the labor required for the work can be omitted as compared with the case where the inflow amount of the water 102 is controlled.

また、本実施形態では、杭10の立て起こしにクレーン30を用い、下側のバルブ5からの水102の流入量を、クレーン30に作用する荷重と杭10の姿勢によって制御することを記述した。しかしながら、杭10への水102の流入量は、上述の方法によらなくてもよい。例えば、下側のバルブ5付近に流量計を設けて行ってもよい。このことによって、クレーン30に作用する荷重と杭10の姿勢によって制御する場合と比較してより正確に流入した水102の量を把握することができる。 Further, in the present embodiment, it is described that the crane 30 is used to raise the pile 10 and the inflow amount of the water 102 from the lower valve 5 is controlled by the load acting on the crane 30 and the posture of the pile 10. .. However, the amount of water 102 flowing into the pile 10 does not have to be based on the above method. For example, a flow meter may be provided near the valve 5 on the lower side. This makes it possible to more accurately grasp the amount of water 102 that has flowed in as compared with the case where the load acting on the crane 30 and the posture of the pile 10 are used for control.

また、本実施形態では、杭10を立て起こす前に、杭10の本体部1に止水板2、4を設け、杭10を立て起こした後に止水板2、4を本体部1から取り外す作業を行うことについて記述した。しかしながら、杭10の打設に影響がない場合は、止水板2は取り外さずに、そのまま自沈させてもよい。このことによって、止水板2、4を取り外す場合と比較して、より能力の低いクレーン30での自沈作業を可能とする。 Further, in the present embodiment, the water blocking plates 2 and 4 are provided on the main body 1 of the pile 10 before the pile 10 is raised, and the water stopping plates 2 and 4 are removed from the main body 1 after the pile 10 is raised. Described doing the work. However, if the driving of the pile 10 is not affected, the water blocking plate 2 may be scuttled as it is without being removed. This enables the scuttling work with the crane 30 having a lower capacity as compared with the case where the water blocking plates 2 and 4 are removed.

また、本実施形態では、杭10の立て起こしにクレーン30を用い、杭10を立て起こす過程で、杭10の高さがクレーン30の揚程に達したときに、下側のバルブ5からの水102の流入を開始することを記載した。しかしながら、水102の流入は、杭10の立て起こし時に作用する衝撃的な荷重に対してクレーン能力が十分である限りにおいて、杭10をクレーン30によって吊り上げる作業と同時におこなってもよい。このことによって、クレーン30揚程に達した後に水102の流入を開始する場合と比較して、作業に要する時間を短縮することができる。 Further, in the present embodiment, the crane 30 is used to erect the pile 10, and when the height of the pile 10 reaches the lift of the crane 30 in the process of erecting the pile 10, water from the lower valve 5 is used. It is described that the inflow of 102 is started. However, the inflow of water 102 may be performed at the same time as the work of lifting the pile 10 by the crane 30 as long as the crane capacity is sufficient for the impact load acting when the pile 10 is raised. As a result, the time required for the work can be shortened as compared with the case where the inflow of the water 102 is started after reaching the lift of the crane 30.

また、本実施形態では、杭10の立て起こしにクレーン30を用い、クレーン30に作用する荷重と杭10の高さに基づいて、下側のバルブ5からの水102の流入を開始するか否かを判別することについて記述した。しかしながら、水102の流入を開始するか否かの判別については、上述の方法によらなくてもよい。例えば、杭10の下側のバルブ5付近水圧計または傾斜計を取付け、その情報によって水102の流入を開始するか否かを判別してもよい。このことによって、クレーン30に作用する荷重と杭10の高さに基づいて水102の流入を開始するか否かを判別する場合と比較して、より水102の流入の開始の判別を正確に行うことができる。 Further, in the present embodiment, whether or not the crane 30 is used to raise the pile 10 and the inflow of water 102 from the lower valve 5 is started based on the load acting on the crane 30 and the height of the pile 10. It was described to determine whether or not. However, it is not necessary to use the above-mentioned method for determining whether or not to start the inflow of water 102. For example, a water pressure gauge or an inclinometer near the valve 5 on the lower side of the pile 10 may be attached, and it may be determined whether or not the inflow of the water 102 is started based on the information. As a result, the start of the inflow of the water 102 is determined more accurately than the case of determining whether or not the inflow of the water 102 is started based on the load acting on the crane 30 and the height of the pile 10. It can be carried out.

また、本実施形態では、杭10の立て起こしにクレーン30を用い、クレーン30の定格荷重に近い重量を有する杭10を、浮力を利用して立て起こし、吊り上げることについて記述した。すなわち、立て起こしなどの作業において杭に作用する慣性力等を考慮した場合に、クレーン30の定格荷重を超える可能性がある場合を想定したものであった。しかしながら、比較的小径の杭10において同様の工程を使用してもよい。これにより、十分なクレーン容量を持つクレーン30を準備しなくても、必要最低限のクレーン容量を持つ小型のクレーン30を用いて、よりクレーン30の手配や準備に費用をかけずに施工することができる。 Further, in the present embodiment, it is described that the crane 30 is used to raise the pile 10 and the pile 10 having a weight close to the rated load of the crane 30 is raised and lifted by using buoyancy. That is, it is assumed that the rated load of the crane 30 may be exceeded when the inertial force acting on the pile is taken into consideration in the work such as raising the pile. However, a similar process may be used for the relatively small diameter pile 10. As a result, even if a crane 30 having a sufficient crane capacity is not prepared, a small crane 30 having a minimum necessary crane capacity can be used, and the crane 30 can be arranged and prepared at less cost. Can be done.

また、本実施形態では、杭10の立て起こしにクレーン30を用い、クレーン30の揚程を超える長さを有する杭10を、杭10の下部を水中に沈めることで立て起こすことについて記述した。すなわち、長尺の杭10であって、クレーン30の揚程を上回っている場合を想定したものであった。しかしながら、比較的短尺の杭10において同様の工程を使用してもよい。これにより、十分な揚程を持つクレーン30を準備しなくても、必要最低限の揚程を持つ小型のクレーン30を用いて、よりクレーン30の手配や準備に費用をかけずに施工することができる。 Further, in the present embodiment, it is described that the crane 30 is used to erect the pile 10 and the pile 10 having a length exceeding the lift of the crane 30 is erected by submerging the lower part of the pile 10 in water. That is, it is assumed that the long pile 10 exceeds the lift of the crane 30. However, a similar process may be used for the relatively short pile 10. As a result, even if a crane 30 having a sufficient lift is not prepared, it is possible to construct the crane 30 by using a small crane 30 having a minimum necessary lift at less cost in arranging and preparing the crane 30. ..

その他、本発明の趣旨に逸脱しない範囲で、前記実施形態における構成要素を周知の構成要素に置き換えることは適宜可能であり、また、前記した変形例を適宜組み合わせてもよい。 In addition, it is possible to replace the components in the embodiment with well-known components as appropriate without departing from the spirit of the present invention, and the above-mentioned modifications may be appropriately combined.

1 本体部
2 上側の止水板
3 上側のバルブ
4 下側の止水板
5 下側のバルブ
10 杭
30 クレーン
100 水底
101 水
1 Main body 2 Upper water stop plate 3 Upper valve 4 Lower water stop plate 5 Lower valve 10 Pile 30 Crane 100 Water bottom 101 Water

Claims (11)

中空の本体部と、前記本体部の下端に配置され前記本体部の下端を密閉する下側の止水板と、前記本体部の上端に配置され前記本体部の上端を密閉し、前記本体部の内部を前記下側の止水板との間で密封する上側の止水板と、前記下側の止水板設けられ前記本体部よりも小径の流入口である下側のバルブと、前記上側の止水板に設けられた上側のバルブと、を有している杭を立て起こし、水底に打設する杭の施工方法であって、
前記流入口および前記上側のバルブを開放させずに前記杭の内部が密封された状態で水上に横たわる前記杭の上端をクレーンで吊り上げる吊り上げ工程と、
前記吊り上げ工程を実施することで前記杭の下端及び前記下側の止水板が水の中に沈んだ状態で、前記流入口を開放して前記流入口を通して前記本体部内に水を流入させながら、前記上側のバルブを開放して前記上側のバルブを通して前記本体部から空気を排出する注水工程と、
前記注水工程の後、立て起こされた前記杭を、前記本体部から前記下側の止水板および前記上側の止水板を取り外した状態で水底に打設する工程と、を備える、
杭の施工方法。
The hollow main body, the lower water stop plate arranged at the lower end of the main body and sealing the lower end of the main body, and the upper end of the main body arranged at the upper end of the main body and sealing the upper end of the main body are sealed. An upper water stop plate that seals the inside of the water stop plate between the lower water stop plate and a lower valve that is provided on the lower water stop plate and has a diameter smaller than that of the main body. It is a method of constructing a pile in which a pile having an upper valve provided on the upper water stop plate and a pile having the upper valve is raised and placed on the bottom of the water.
A lifting process in which the upper end of the pile lying on the water with the inside of the pile sealed without opening the inflow port and the valve on the upper side is lifted by a crane.
By carrying out the lifting step, while the lower end of the pile and the lower water stop plate are submerged in water, the inflow port is opened and water is allowed to flow into the main body through the inflow port. , A water injection step of opening the upper valve and discharging air from the main body through the upper valve .
After the water injection step, the pile is driven into the water bottom with the lower water stop plate and the upper water stop plate removed from the main body .
Pile construction method.
前記吊り上げ工程では、前記クレーンの定格荷重を超える質量を有する前記杭を、浮力を利用して吊り上げる、
請求項に記載の杭の施工方法。
In the lifting step, the pile having a mass exceeding the rated load of the crane is lifted by using buoyancy.
The pile construction method according to claim 1.
前記注水工程では、前記杭を鉛直に立て起こした状態で、前記杭内の水面が外の水面より低くなるように、前記流入口からの水の流入量を制御する、
請求項1または2に記載の杭の施工方法。
In the water injection step, the inflow amount of water from the inflow port is controlled so that the water surface inside the pile is lower than the water surface outside while the pile is vertically raised.
The pile construction method according to claim 1 or 2.
前記流入口を、外部操作により開閉する、
請求項1から3のいずれか1項に記載の杭の施工方法。
The inflow port is opened and closed by an external operation.
The pile construction method according to any one of claims 1 to 3.
前記杭の前記本体部に注水開始マーキングが設けられ、前記注水開始マーキングが水面と重なったときに前記注水工程を開始する、
請求項1からのいずれか1項に記載の杭の施工方法。
A water injection start marking is provided on the main body of the pile, and the water injection step is started when the water injection start marking overlaps the water surface.
The pile construction method according to any one of claims 1 to 4.
前記杭の前記本体部に注水可否判断マーキングが設けられ、前記注水可否判断マーキングと水面との位置関係によって前記注水工程の開始可否を判断する、
請求項1からのいずれか1項に記載の杭の施工方法。
A water injection propriety determination marking is provided on the main body of the pile, and whether or not the water injection process can be started is determined based on the positional relationship between the water injection feasibility determination marking and the water surface.
The pile construction method according to any one of claims 1 to 5.
前記注水工程において、前記クレーンの荷重に応じて前記流入口および前記上側のバルブを開閉して、前記杭内への注水量を管理することで前記杭の挙動を制御する、
請求項1から6のいずれか1項に記載の杭の施工方法。
In the water injection step, the behavior of the pile is controlled by opening and closing the inflow port and the valve on the upper side according to the load of the crane to control the amount of water injected into the pile.
The pile construction method according to any one of claims 1 to 6.
前記注水工程の途中に、前記杭が鉛直に立て起こされたときに注水を一度中断し、前記クレーンを起こすことで前記杭の位置を所定の打設位置に調整する位置合わせ工程を含む、
請求項1から7のいずれか1項に記載の杭の施工方法。
In the middle of the water injection process, the water injection is interrupted once when the pile is vertically raised, and the position of the pile is adjusted to a predetermined driving position by raising the crane.
The pile construction method according to any one of claims 1 to 7.
前記吊り上げ工程において、前記杭の高さが前記クレーンの揚程に達したときに、前記注水工程を開始する、
請求項からのいずれか1項に記載の杭の施工方法。
In the lifting step, when the height of the pile reaches the lift of the crane, the water injection step is started.
The pile construction method according to any one of claims 1 to 8.
前記注水工程では、前記クレーンの揚程を超える長さを有する前記杭を、前記杭の下部を水中に沈めることで立て起こす、
請求項からのいずれか1項に記載の杭の施工方法。
In the water injection step, the pile having a length exceeding the lift of the crane is raised by submerging the lower part of the pile in water.
The pile construction method according to any one of claims 1 to 9.
前記注水工程の後、前記本体部内に空気を圧入し、前記流入口から水を排出する排水工程を含む、
請求項1から10のいずれか1項に記載の杭の施工方法。
After the water injection step, the drainage step of injecting air into the main body and discharging water from the inflow port is included.
The pile construction method according to any one of claims 1 to 10.
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