JPH02236310A - 水中用杭打ハンマ及び水中杭打ち工法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、水底に鋼管等の杭３打設する際に使用する杭
打ハンマと、この杭打ハンマを使用した水中杭打ち工法
に関する． （従来の技術） 一般に、水底にＲＣ杭や鋼管杭等の既製杭を打込むには
、杭打船の杭打ハンマで前記既製杭を打込んでいた．こ
れを第４図乃至第６図を参照して説明する．杭打船２１
の杭打リーダ２２に前記既製杭２３を設置し、更に杭打
ハンマ２４を既製杭２３上に設置する． そして、水底２５上に前記既製杭２３を立設し、前記杭
打ハンマ２４を作動させて杭打作業を行なう． 第４図（口）は杭打作業が完了した状態を示し、この状
態から第４図（ハ）、（二）に示すように、所定の水深
位ｆｆｉＤで前記既製杭２３を切断する。

ここで、前記切断された杭２３ａは無駄にすることなく
、第４図（ホ）に示すように、同様な杭２３ａを集めて
所要寸法長さになるように直列に並べ、溶接して接合す
る．この様にしてできた再生杭２６を再び前記既製杭２
３として便用するものである． 次に、杭打ち用の前記杭打ハンマについて説明する。こ
の種の杭打ハンマとしては、例えば、ディーゼルバイル
ハンマや油圧パイルハンマがある．このうち、前者のデ
ィーゼルパイルハンマは、打撃用ラム、アンビル、シリ
ンダ、燃料ポンプなどから構成され、２サイクルディー
ゼル機関と同じ原理で前記ラムを上下させて杭を打込む
ものである，該ディーゼルパイルハンマは打込力が強大
で施工能率が良いところから広く普及したが、最近では
騒音対策上から使用制限されることが多くなった。

これに対して、後者の油圧パイルハンマは、油圧パイル
ハンマ本体、油圧ユニット、操作制御盤等から構成され
ている．これらを説明すると、第５図に示すように、油
圧パイルハンマ本体２７はラム駆動装ｉｌ！！２８と打
撃力伝達装置２９とに分けられる．このラム駆動装置２
８は油圧制御部３０と油圧シリンダ３１よりなる．そし
て、前記油圧制御部３０は油圧パイプを介して油圧ユニ
ット３２を備えており、更に繰作制御盤３３を備えてい
る。符号３４はゲーシングを示し、又、３５はラムを示
している。

この油圧パイルハンマ本体２７を作動させるには、第６
図の説明図に示すように、ラム３５を上昇させた後に自
由落下させる方式と、又は加速落下させる方式とがある
９これを説明すると、自由落下方式は、油圧ユニット３
２から油圧シリンダ３１のロツド室内に圧油を供給して
ラム３５を所定高さまで上昇させた後、弁を切換えてロ
ツド室の圧油をヘッド側に戻しラム３５を落下させる方
式である．これに対して、加速落下方式は、ラム３５落
下時に油圧シリンダ３１の上下室を弁を切換えて連通さ
せることにより、油圧シリンダ３１の上下室の断面積の
差に油圧力を乗じた下向きの加速力Ｆを加えてラムを落
下させる方式である。

この様にして、ラム３５の打撃力は、前記打撃力伝達装
置２９のラムクッション３６とアンビル３７とパイルク
ッション３６ａとキャップ３８を介して、杭３９に伝達
される．これにより杭３９が前記水底２５に打込まれる
． 前記杭３９が打込まれる水底２５は固さが異なることが
多いので、前記ラム３５の打撃力を前記水底２５の軟弱
程度に応じて変える必要がある．そこで、ラム３５の落
下高さを、タイマや光電スイッチや近接スイッチ等（図
示せず）を使用した操作制御！３３により、無段階ある
いは段階的にＪ４整するものである。

また、前記ラムクッション３６とパイルクッション３６
ａは、木材やゴム等のクッション材がらなるものであり
、その役目はラム３５の打撃力を均等化させるとともに
騒音発生量を減少させるものである． （発明が解決しようとする課題） ところで、上述した従来の杭打工法によれば、次のよう
な欠点があった．即ち、 ■　水底に矢板や鋼管等の杭を立設し水面上に突出して
いる枕頭をハンマで打撃するので、水深が深くなり杭が
長尺となると、杭打リーグの長さにも限界があるため、
前記杭を打設することが困難となる、 ■　又、同様の理由により、杭は長尺とならざるを得な
い場合が多く、不経済である、 ■　杭打作業の完了後、杭を所定水深位置で切断し、こ
の切断された杭を再生して使用するので、再生杭の溶接
箇所の耐力が劣ることがある、 ■　又、再生杭の制作や運搬に費用がかかり、経済的に
無駄が多い、 ■　更に、水深が深い場合に、杭を切断する作業が困難
となることが多くて能率的でない、■　水深が深い場合
に、杭の長さを長くしない様にするには、水中にて枕頭
を打撃すればよいのであるが、施工精度が劣るとともに
施工管理が難しい などの欠点が存在した． 本発明の目的は、上述した欠点に鑑みなされたもので、
水中にて精度よく杭を打設できる水中用杭打ハンマを提
供し、更に、この水中用杭打ハンマを使用した施工管理
が容易な水中杭打ち工法を提供することにある。

（課題を解決するための手段） 本発明に係る水中用杭打ハンマの上記課題を解決し目的
を達成するための要旨は、打撃用のラムを上昇落下させ
るラム駆動装置と、前記ラムの打撃力をラムクッション
とアンビルを介して打設杭に伝達する打撃力伝達装置を
ケーシング内に備えた全体略円筒状の杭打ハンマにおい
て、該杭打ハンマの軸芯に沿って、前記打設杭の枕頭に
立設されなガイド管が嵌入される貫通孔を穿設したこと
に存する． 本発明の水中杭打ち工法の要旨は、打設杭の枕頭に立設
されたガイド管に水中用杭打ハンマを上下動自在に装備
して打設することに存する。

（作用） このように、本発明に係る水中用杭打ハンマによれば、
その軸芯に沿って貫通孔を突設したので、杭の枕頭に立
設されたガイド管に上下動自在に装備可能となり、水中
にて精度よく杭を打設できることとなった． 本発明に係る水中杭打ち工法によれば、水底に杭を立設
後、前記杭の枕頭に立設されたガイド管に水中用杭打ハ
ンマを挿通させるとともに枕頭に装着させて、該杭を水
中用杭打ハンマで打撃するので、杭に対する打撃力を精
崩よく作用させることができる． そして、この杭打ち作業後に前記ガイド管を切断して、
杭打ち作業が完了するものであるから、杭打ち作業のた
めに潜水夫による打設状況の監視などが不必要で施工管
理が容易になる。

（実施例） 以下、添付図面に従って本発明の一実施例を説明する．
第１図は、本発明の水中杭打ち工法の施工手順を示す説
明図である。第２図は水中用杭打ハンマの構造を示す断
面図である。第３図はＲＣ杭や鋼管杭等の既製杭の枕頭
に立設したガイド管の正面図である。

図において、符号の１は杭打作業船、２は杭打作業船１
の杭打リーダ、３ａ，３ｂは吊下げワイヤ、４は水中用
杭打ハンマ、４ａは前記水中用杭打ハンマ４に連結して
いる油圧バンプ、５は鋼管等の杭、５ａは鋼製のガイド
管を示すものである． 本発明に係る水中杭打ち工法を説明すると、第１図（イ
）に示すように、杭打作業の予定水域まで曳航船（図示
せず）で杭打作業ｆＱｔを曳航する． 該杭打作業船１の杭打リーダ２に杭５と水中用杭打ハン
マ４を設置する．このとき、杭５の杭頭５ｂに立設され
たガイド管５ａに挿通して、水中用杭打ハンマ４を前記
杭頭５ｂに装備する．次に、これらの杭５と水中用杭打
ハンマ４を懸吊するワイヤ３ａ，３ｂを巻き降しして、
水底７に杭５を立設するとともに水中用杭打ハンマ４も
水中８に没入する． このとき、前記ガイド管５ａの先端５ｃを水面上に突出
させるようにすれば、この先端５ｃを測量機器で測定し
杭５の位置を知ることができる．そして、水中用杭打ハ
ンマ４で杭５を打撃する．この水中用杭打ハンマ４の作
動の方法は、これに連結された油圧パイプ４ａを介して
、該油圧バイプ４ａ後端側に備えられた油圧制御部、油
圧ユニット、操作制御盤（図示せず）によって、前述の
従来例で説明した油圧パイルハンマと同様にして行うも
のである．また、ラムの打撃方法は従来例と同様に自由
落下方式と加速落下方式がある。

水中用杭打ハンマ４は、ガイド管５ａに沿って上下動す
るので、その打撃力は鉛直方向で正しく杭５に作用する
ことになる． 次に、第１図（口）に示すように、所定の深さＬまで杭
５を打込んだ後、府記ワイヤ３ａ．３ｂをウインチで巻
上げて水中用杭打ハンマ４を杭打作業船１に収容する。

そして、第１図（ハ）に示すように、ガイド管５の後端
部５ａ’でこのガイド管５を切断する．これにより、従
来のように、再生用杭の発生がなくなり、また、細径の
ガイド管５を切断すればよいので、深海においても切断
作業が容易になる． これにより杭打作業船１による杭５の杭打作業が完了す
るものである。

次に、上述の水中杭打ち工法に使用された水中用杭打ハ
ンマ４の構造について説明する．本発明に係る水中用杭
打ハンマ４は、第２図（イ）、（口〉に示すように、筒
状のケーシング１０と油圧シリンダ一部１１と閉蓋１１
ａ．１ｌｂと、ヘッド部１２とロツド部１３とラム１４
とラムクッション１５及びアンビル１６とからなるもの
である．この様に、水中用杭打ハンマ４はラム駆動部と
ラム１４の打撃力を伝達する打撃力伝達部からなる．そ
して、水中用杭打ハンマ４の軸芯に沿って、前記ガイド
管５ａが貫通する貫通孔１　７　ａ　ｒ　１　７　ｂ　
ｒ　　１　７　ｃが突設されている．これらの構成部品
を組立ててなる水中用杭打ハンマ４を作動させて打撃力
を発生させるのは、基本的には従来方法と変わりなく、
油圧ユニットから油圧バイプ４ａを介して、高圧油と低
圧油を前記油圧シリンダ１１の下室１８と上室１９に供
給し、ヘッド１２を上昇させてラム１４を所要高さまで
上昇させた後、油圧ユニットの弁を切換えて、前記ラム
１４を自由落下させラムクッション１５を介してアンビ
ル１６へ衝突させることによりなされる。この場合、ラ
ム１４を自由落下させたが、従来例で説明したように加
速落下方式にしても良いのは勿論である．尚、第２図（
口）の符号２０はパイルクッションを、６はキャップを
各々示している．前記ラムクッション１５やパイルクッ
ション２０はラム１４の打撃力を均等化するとともに杭
頭５ｂを保護するものである。これらのクッションは、
木材やゴム等の材料からなるものである。キャップ６は
水中用杭打ハンマ４と杭頭５ｂとの位置決めをするもの
である。

また、ケーシング１０の空室２１内の気体は、上昇する
ラムエ４により圧縮されるので、ラム１４を上昇させよ
うとする油圧力の妨げとなる。そこで、前記空室２１の
上部の所定箇所から、ラム１４の上昇によって生じる空
室２１ａ（ラム１４の下端面とラムクッション１５との
間にできる空間である．》に連結する連通孔（図示せず
）を１以上設けるようにするのが好ましい。この連通孔
により、前記空室２ｌ中の気体は、空室２１ａへと移動
自在になり、前記ラム１４の上昇や落下に際して妨げに
ならないことになる． この様に、油圧式による水中杭打ハンマ４を形成したが
、杭打ちを水中で行なうことに鑑み、ディーゼルハンマ
等は構造がＮ．雑に過ぎるきらいがあり、油圧式がＷ４
造簡単で最も好ましいものであるが，本発明の要旨を変
えることなく、構造、材質等を適宜変更できるのは勿論
である。

これにより、杭打ち作業精度の良いしかも施工管理の容
易な中用杭打ハンマを提供できることになった． （発明の効果） 以上詳細に説明したように、本発明に係る水中用杭打ハ
ンマによれば、ラム駆動装置と打撃力伝達装置をゲーシ
ング内に備えた杭打ハンマに、打設用杭のガイド管が嵌
入される貫通孔を突設したので、次のような効果がある
． ■　杭打ハンマにガイド管が嵌入されているため、該杭
打ハンマはガイド管に沿って上下動し、打撃力が杭頭に
正しく伝達され、精度良く水中での杭打ちが可能となる
。また、施工管理が容易になる。

■　杭打作業船の杭打リーダを杭打場所の水深に応じて
長くする必要性がなくなり、杭打作業船を小型化できて
経済的であり更に移動容易となり作業能率も向上した． ■　水中で本発明に係る水中用杭打ハンマを使用するの
で，従来のように騒音対策等の心配が無くなった． また、本発明に係る水中杭打ち工法によれば、投設する
杭の杭頭にガイド管を立設し、このガイド管に上下動自
在にして水中用杭打ハンマを装着し、杭を投設するので
次のような効果がある。

■　従来のように、投設完了後に切断した杭を再生して
使用することがないので、再生杭の耐力上の問題がなく
なった。

■　再生杭のための、溶接作業や運搬等の非能率的作業
がなくなった． ■　打設用の杭を打撃完了後、ガイド管を切断するので
あるが、該ガイド管は細径なので、容易に切断作業を行
なうことができて作業能率が向上した。

■　杭頭にガイド管を立設するので、水深に応じてガイ
ド管の長さを変えればよく、杭そのものの長さを変更す
る必要がなくなって経済的であるとともに、杭打作業開
始前は、水面上にガイド管の先端を突出させているので
、杭の位置測定定もできる．

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の水中杭打ち工法の施工順序を示す説
明図、第２図（イ）は本発明の水中用杭打ハンマの構成
部品を示す分解斜視図、第２図（口）は、本発明の水中
杭打ハンマの断面図、第３図は、杭の一部拡大正面図、
第４図は、従来の杭打ち工法の施工順序を示す説明図、
第５図は、従来の杭打ハンマとその駆動装置を示す説明
図、第６図は、打撃用のラムの駆動方法の説明図である
． 特 ３ａ．３ｂ・・・吊下げワイヤ、 ４・・・水中用杭打ハンマ、４ａ・・・油圧パイプ、５
・・・杭、５ａ・・・ガイド管、５ｂ・・・枕頭，７・
・・水底、１０・・・ゲーシング、１１・・・油圧シリ
ンダ一部、１２・・・ヘッド部，１３・・・ロツド部、
１４・・・ラム、１５・・・ラムクッション、１６・・
・アンビル、１７ａ．１７ｂ，１７ｃ−＝貫通孔、 １８・・・下室、１９・・・上室、 ２０・・・パイルクッション。 許　　出 願人 戸田建設 株式会社 １・・・杭打作業船、２・・・杭打リーグ、第１図 （イ） 第１図 （口） 第１図 （ハ） （口） 笛Ｓ図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）打撃用のラムを上昇落下させるラム駆動装置と、
   前記ラムの打撃力をラムクッションとアンビルを介して
   打設杭に伝達する打撃力伝達装置をケーシング内に備え
   た全体略円筒状の杭打ハンマにおいて、 該杭打ハンマの軸芯に沿つて、前記打設杭の杭頭に立設
   されたガイド管が嵌入される貫通孔を穿設したことを特
   徴としてなる水中用杭打ハンマ。
2. （２）打設杭の杭頭に立設されたガイド管に水中用杭打
   ハンマを上下動自在に装着して打設することを特徴とし
   てなる水中杭打ち工法。