JPH089944B2 - 竪孔用水中掘削機の排泥管着脱装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は海底または水底に橋梁や
桟橋の基礎を構築する場合の竪孔掘削作業に使用する竪
孔用水中掘削装置の排泥管着脱装置に係り、特に掘削作
業により発生する掘削ずりをエアリフトにより排出する
ための排泥管を容易に鋼管杭内に挿入し、連結できる竪
孔用水中掘削装置の排泥管着脱装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来は海底または水底に橋梁や桟橋の基
礎を構築する場合には鋼管杭（ケーシングパイプ）を比
較的柔らかい地層に油圧ハンマ等で打ち込み鋼管杭の先
端が比較的硬い岩盤層に達した後に、鋼管杭の中を掘削
し更に鋼管杭の下側の比較的硬い岩盤層をも掘削し、そ
の竪孔にコンクリートを流し込んで鋼管杭と岩盤とを根
固めする工法が採られている。そして前記竪孔を掘削す
る竪孔掘削機としては、アースオーガーや竪孔用水中掘
削機などが用いられる。

【０００３】そして、従来の竪孔用水中掘削機のずり排
出装置は、実公平４−１７６６１号公報に開示されてい
るように、鋼管杭の中に吊下支持された支持フレームと
これに固定された旋回用駆動装置とからなる掘削機本体
の下部に前記旋回用駆動装置により旋回される旋回支持
部材が取付けられ、その旋回支持部材に揺動用液圧シリ
ンダを内蔵した揺動アームの上端部が横軸により取付け
られ、その揺動アームの下部に駆動装置により回転され
るドラムカッタが取付けられた竪孔用水中掘削機におい
て、掘削機本体に固定された吸引縦管の下端開口部が竪
孔の孔底付近に配置され、その吸引縦管の上部は前記掘
削機本体の上面から上方に向かって突出し、竪孔内に吊
り降ろされる通水性ずり排出用バケットの下部にスラリ
ーポンプが固定されており、そのスラリーポンプに前記
吸引縦管の上部に嵌合される吸入管が固定され、吸引縦
管の上端部に吸入管の下端部が連設され、前記スラリー
ポンプに接続された吐出管は前記ずり排出用バケット内
に向かって開口していて、スラリーポンプの運転によっ
てドラムカッタが掘削した掘削ずりと水とからなるスラ
リーが前記吸引縦管と吸引管を経て吸い上げられ、吐出
管からずり排出用バケット内に排出される。このように
構成された水中掘削機は杭打船のリーダよりワイヤロー
プを介して昇降可能に吊下支持される。

【０００４】また、他の竪孔用水中掘削機のずり排出装
置では、鋼管杭の中に吊下支持された竪孔用水中掘削機
で海底地盤を掘削しながらコンプレッサからの圧縮空気
が送気管を経て排泥管縦管内の下部に供給され、その排
泥管縦管内に気泡を含む水流が発生し、その水流により
竪孔内の底部のドラムカッタにより掘削された土砂類、
すなわちずりと竪孔内の水とからなる泥水はエアリフト
ポンプにより排泥管の吸込口より吸い込まれ、そのスラ
リーは排泥管を通って上方に運ばれ、土砂運搬船へ排出
される。土砂運搬船で掘削ずりを沈殿させ、泥水だけを
水中ポンプで汲みあげ給水管で鋼管杭中へ戻し、エアリ
フト用水を循環させるものがある。

【０００５】上記のように泥水をエアリフトポンプによ
り排泥管の吸込口より吸い込み、そのスラリーを排泥管
を通してエアリフト作用によって上方に運び、土砂運搬
船へ排出するずり排出装置においては、鋼管杭の中に吊
下支持された竪孔用水中掘削機のドラムカッタの掘削進
行にともなって図９に示すように前記排泥管１を逐次連
結して行かななければならないが、この場合には機材台
船２に置いたずり揚げ排泥管１を起重機船３の吊り具
４、吊金物５及びずり揚げ排泥管吊具６を介してワイヤ
ロープ１６で吊り上げ、鋼管杭８の上に移動し、下の排
泥管の上フランジ９と上の排泥管の下フランジ１０とを
合わせてボルト締めを行いずり揚げ排泥管１を連結す
る。

【０００６】このように上下の排泥管の連結が終わった
ら、吊り具４と吊金物５とをピンを抜いて切り離し、杭
打ち船１１のリーダ１２から吊り下げられた吊具１３と
吊金物５とをピンで接続する。この際竪孔用水中掘削機
１４が自重で落下しないように鋼管杭８とずり揚げ排泥
管１のフランジとの間に挾んでいた支持体１５を取り外
し、ワイヤロープ１６をゆるめて竪孔用水中掘削機１４
を降下させる。最後に排泥管の上フランジ１０にずり排
出用Ｕ字管１７を連結し、このＵ字管１７とずり排出ホ
ース１８とを接続して排泥管の連結作業が終了するが、
これらの連結作業はドラムカッタが水底１９の堆積層２
０に届くまで何度も繰り返される。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の排泥管の連結作業においては、杭打ち船の他に起重
機船が必要となり、コスト高となる欠点があり、さらに
ずり揚げ排泥管を一度起重機船で吊り上げてセットした
後、水中掘削機を降下させる時には、また杭打船の吊具
に吊り替えなければならないため作業が煩雑となり、連
結作業時間が長くなる欠点がある。さらにこれらの作業
は、杭打船のリーダに取付けたゴンドラ等を足場にして
行なうが、高所作業となるため危険性の高い作業で問題
がある。

【０００８】本発明は上記事情に鑑みてなされたもので
あり、安全で、容易に竪孔用水中掘削機における排泥管
の連結作業が行なえる排泥管着脱装置を提供することを
目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は上記の目的を達
成するために、水上から保持管とその下部に連結した同
心の鋼管杭の中を通して水中掘削機本体を吊下し、該水
中掘削機本体の上方から外部に連通させた排泥管を備え
た竪孔用水中掘削機の排泥管着脱装置において、前記排
泥管をリーダに昇降可能に設けられた吊りフレームによ
って排泥管格納部から逐次前記保持管の中心に移動し、
鋼管杭内の水中掘削機本体に連結するように構成したこ
とを特徴としており、上記リーダに昇降可能に設けられ
た吊りフレーム下部材は連結された２つのリンクを備え
ており、該２つのリンクは吊りフレームに対して排泥管
を排泥管連結用補助管を介して水平方向に回動可能に設
けられており、また上記リーダに昇降可能に設けられた
吊りフレームの上部材には排泥管の上部Ｕ字管が回動可
能に枢着され、かつ該Ｕ字管を上方に回動するシリンダ
を備えており、また排泥管連結用補助管上部のフランジ
と、ずり排出ホースの付いた上部Ｕ字管のフランジとが
着脱可能に圧着連結できるように構成されていることを
特徴とした竪孔用水中掘削機の排泥管着脱装置である。

【００１０】

【作用】次に、本発明に係る竪孔用水中掘削機の排泥管
着脱装置の作用について説明すると、第１の排泥管を鋼
管杭の中に杭打ち船のリーダから吊り下げられた水中掘
削機本体の上部に連結する場合には、水中掘削機本体が
自重で落下しないように保持管上部に支持体によって水
中掘削機本体上部のフランジを挾んで保持し、吊りフレ
ームの上部材の油圧シリンダによって上部Ｕ字管を上方
に回動させて圧着連結されているＵ字管のフランジと排
泥管連結用補助管の下部フランジとをはずした後、保持
管付近に設けられている排泥管格納部から逐次排泥管の
上部フランジと吊りフレームの下部材に連設された排泥
管連結用補助管の下部フランジとをボルト締めで連結
し、その補助管を排泥管とともに前記リーダに昇降可能
に設けられた吊りフレームの２つのリンクによって吊り
上げてから、その２つのリンクによって水平方向に回動
して保持管の中心上方に運び、鋼管杭内の水中掘削機本
体上部のフランジとその排泥管下部のフランジとを合わ
せてボルト締めを行ない連結する。次に前記吊りフレー
ムに回動可能に枢着された上部Ｕ字管を回動させる油圧
シリンダによって排泥管連結用補助管上部に回動させ、
その排泥管連結用補助管上部のフランジとずり排出ホー
スの付いたＵ字管のフランジとを圧着させ連結する。こ
のようにして水中掘削機本体上部に排泥管、Ｕ字管、排
出ホースを連結した後、吊りフレームで前記排泥管上部
を保持しながら竪孔用水中掘削機による鋼管杭内の水底
掘削を行ない、その掘削ずりは竪孔内の水とともに泥水
となり、エアリフトポンプによって排泥管の吸込口より
吸い込まれ、そのスラリーはエアリフト作用によって上
方に運ばれ、排泥管、Ｕ字管、排出ホースを通って土砂
運搬船へ排出される。

【００１１】さらに、前記水中掘削機による鋼管杭内の
水底掘削が進行して前記排泥管の上部が鋼管杭上部付近
に到達したら支持体によってその排泥管上部のフランジ
を挾んで保持し、その排泥管上部のフランジと排泥管連
結用補助管下部とのボルト締めをはずし、その後排泥管
連結用補助管上部のフランジと上部Ｕ字管のフランジと
を油圧シリンダによりＵ字管を上方に回動させて両者を
切り離してから、第２の排泥管を前記排泥管格納部から
吊りフレームの２つのリンクによって吊り上げ、上記と
同様にそのリンクによって水平方向に回動して保持管の
中心上方に運び、第１の排泥管上部のフランジと第２の
排泥管下部のフランジとを合わせてボルト締めを行ない
連結する。さらに上部Ｕ字管を回動させる前記シリンダ
によって排泥管連結用補助管上部に回動させ、その排泥
管連結用補助管上部のフランジとずり排出ホースの付い
たＵ字管のフランジとを圧着させ連結する。以下順次同
様の排泥管の連結作業を繰り返しながら鋼管杭内の水底
掘削を行なう。

【００１２】

【実施例】本発明の実施例について図面を参照して説明
すると、図１乃至図３は本実施例を示しており、図１は
本実施例の縦断面説明図であり、図２はその平面図であ
り、図３は要部の拡大図である。なお、先に説明した従
来例と同一もしくは同等の部分には同じ符号を付して詳
しい説明を省略する。

【００１３】図１において杭打ち船１１のリーダ１２に
昇降可能に設けられている吊りフレーム２１は連結棒２
２によって一体に形成された上部材２３と下部材２４と
からなっており、この両部材ともリーダ１２に対してフ
ック２１ａによって昇降可能に取付けられている。そし
て、上記連結棒２２には排泥ホース１８付きの上部Ｕ字
管１７を上方に回動可能にブラケット２５によって取付
けられており、また上部材２３にはこの上部Ｕ字管１７
を上方に回動するシリンダ２６が設けられ、またリーダ
１２からの吊り具４と吊金物５を接続するブラケット２
７が形成されている。一方、下部材２４には互いに連結
された２つのリンク２８，２９が配設されており、この
２つのリンク２８，２９をそれぞれ駆動する２つのシリ
ンダ３０，３１が設けられており、しかもこれら連結さ
れた２つのリンク２８，２９の先端には排泥管連結用補
助管３２が固定されている。したがって、この排泥管連
結用補助管３２に形成された下部フランジ１０を利用し
て、保持管８とその下部の鋼管杭８ａ内に吊るされた竪
孔用水中掘削機１４の上部に排泥管１を順次連結する。
なお、符号３４は保持管８付近に設けられている排泥管
格納部、符号３５は保持管８に設けた足場、符号３６は
保持管８をリーダ１２に固定する固定金具である。

【００１４】次に、本実施例の排泥管３５の連結挿入作
業について図４乃至図８によって説明する。排泥管１を
保持管８の中に杭打ち船１１のリーダ１２から吊り下げ
られた水中掘削機本体１４の上部に排泥管１を連結する
場合には、まず第１に図４に示すように、水中掘削機本
体１４が自重で落下しないように保持管８上部に支持体
１５によって水中掘削機本体１４上部のフランジ９を挾
んで保持し、このフランジ９と排泥管連結用補助管３２
に形成されたフランジ１０とのボルト締結をはずし、次
に、上記補助管３２のフランジ９ａに埋設されているＯ
リングによって圧着連結されているＵ字管１７のフラン
ジ１０ａとの圧着連結をシリンダ２６を操作してブラケ
ット２５と上部Ｕ字管１７とを垂直面内で上方へ回動さ
せて両者間に隙間をつくってはずした後、図５に示すよ
うに、保持管８付近に設けられている排泥管格納部３４
から逐次排泥管１を前記リーダ１２に対してフック２１
ａによって昇降可能に取付けられている吊りフレーム２
１の下部材２４に連結された２つのリンク２８，２９の
シリンダ３０，３１を駆動して排泥管連結用補助管３２
を水平方向に回動し、図６に示すようにその補助管３２
の回動によって排泥管１の上フランジ９と上記排泥管連
結用補助管３２の下フランジ１０とを合わせ、足場３５
を利用して両者をボルト締めで連結した後、ワイヤロー
プ１６によって吊金物５を介して吊りフレーム２１をリ
ーダ１２に沿って引き上げ、一定の高さに吊り上げる。

【００１５】その後図７に示すように、上記２つのリン
ク２８，２９をシリンダ３０，３１を駆動させて排泥管
連結用補助管３２とともに排泥管１を水平方向に回動し
て保持管８の中心上方に運び、次に保持管８内の水中掘
削機本体１４上部のフランジ９と吊り上げた排泥管１下
部のフランジ１０とを合わせて足場３５を利用してボル
ト締めを行ない連結する。次に図８に示すように、前記
吊りフレーム２１の上部材２３に回動可能に枢着された
上部Ｕ字管１７を回動させるシリンダ２６によって下方
に回動させ、排泥管連結用補助管３２上部のフランジ９
ａとずり排出ホース１８の付いたＵ字管１７の下フラン
ジ１０ａとを押し付けて圧着連結する。このようにして
水中掘削機本体１４上部に排泥管１、Ｕ字管１７、排出
ホース１８を一体に連結した後、吊りフレーム２１で前
記排泥管１上部を保持しながら鋼管杭８上部から支持体
１５を外し、竪孔用水中掘削機による鋼管杭内の水底掘
削を行なう。その際ドラムカッタが掘削した掘削ずりは
竪孔内の水と混合してスラリーとなり、その泥水は図示
しないエアリフトポンプによって排泥管の吸込口より吸
い込まれ、その泥水はエアリフト作用によって上方に運
ばれ、排泥管、Ｕ字管、排出ホースを通って土砂運搬船
へ排出される。

【００１６】さらに、前記水中掘削機１４による鋼管杭
８内の水底掘削が進行して上記排泥管１の上部が鋼管杭
８上部付近に到達したら、再び支持体１５によってその
排泥管１上部のフランジ９を挾んで保持し、その排泥管
１上部のフランジ９と排泥管連結用補助管３２下部のフ
ランジ１０とのボルト締めをはずして、両者を切り離
し、さらに上記排泥管連結用補助管３２の上部フランジ
９ａと上記Ｕ字管１７のフランジ１０ａとの圧着連結を
シリンダ２６を操作してはずした後、次の第２の排泥管
１を前記排泥管格納部３４から上記と同様に吊りフレー
ム２１の２つのリンクと排泥管連結用補助管３２とを利
用して吊り上げ、上記と同様にそれらのリンクによって
水平方向に回動して保持管の中心上方に運ぶ。そして前
記第１の排泥管上部のフランジと第２の排泥管下部のフ
ランジとを合わせてボルト締めを行ない連結する。以下
順次同様の排泥管の連結作業を繰り返しながら鋼管杭内
の水底掘削を行なう。

【００１７】本実施例によれば、水中掘削機本体１４が
自重で落下しないように保持し、次いで保持管８付近に
設けられている排泥管格納部３４から逐次排泥管１を前
記リーダ１２に対してフック２１ａによって昇降可能に
取付けられている吊りフレーム２１の下部材２４のリン
ク２８，２９によって排泥管連結用補助管３２を水平方
向に回動し、その排泥管連結用補助管３２を利用して排
泥管１を一定の高さに吊り上げ、その後上記２つのリン
ク２８，２９を駆動させて補助管３２と排泥管１とを水
平方向に回動して保持管８の中心上方に運び、次に保持
管８とそれに連結された鋼管杭８ａ内の水中掘削機本体
１４上部と吊り上げた排泥管１下部とをボルト締めで連
結し、次に前記吊りフレーム２１の上部材２３に回動可
能に枢着された上部Ｕ字管１７を下方に回動させ排泥管
連結用補助管３２の上部フランジ９ａと上記Ｕ字管１７
のフランジ１０ａとをシリンダ２６を操作して圧着連結
するから、排泥管の連結作業が極めて容易で安全に行な
え、しかも作業の大部分が自動的に行なえるから効率的
であり、従来の装置より作業工程が大幅に減少するため
能率的で、作業時間が短縮でき、また従来使用していた
起重機船が不要となるため橋梁や桟橋などの基礎構築作
業のコストを大幅に減少できる。

【００１８】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、排
泥管をリーダに昇降可能に設けられた吊りフレームによ
って排泥管格納部から逐次保持管の中心に運ぶように構
成したから、排泥管の連結作業が容易で安全に、かつ効
率的にでき、その上に吊りフレームに回動可能に枢着さ
れた上部Ｕ字管と排泥管連結用補助管とをシリンダによ
って着脱可能に圧着連結する構成にしたから、作業工程
が減少し能率的で、作業時間が短縮でき、また従来使用
していた起重機船が不要となるため橋梁や桟橋などの基
礎構築作業のコストを大幅に減少できる効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本実施例の一部断面側面図である。

【図２】本実施例の平面説明図である。

【図３】本実施例の一部断面側面図である。

【図４】本実施例の一部断面側面図である。

【図５】本実施例の側面説明図である。

【図６】本実施例の一部断面側面図である。

【図７】本実施例の一部断面側面図である。

【図８】本実施例の一部断面側面図である。

【図９】従来例の全体説明図である。

【符号の説明】

１ 排泥管 ４ 吊り具 ５ 吊金物 ８ 保持管 ８ａ 鋼管杭 １１ 杭打ち船 １２ リーダ １４ 竪孔用水中掘削機 １５ 支持体 １６ ワイヤロープ １７ 上部Ｕ字管 １８ 排出ホース ２１ 吊りフレーム ２２ 連結棒 ２３ 上部材 ２４ 下部材 ２５，２７ ブラケット ２６ シリンダ ２８，２９ リンク ３０，３１ シリンダ ３２ 排泥管連結用補助管 ３４ 排泥管格納部 ３５ 足場 ３６ 固定金具

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 杉原 茂樹 大阪府大阪市中央区高麗橋４丁目１番１号 東洋建設株式会社内 (72)発明者 岸 実 大阪府大阪市中央区高麗橋４丁目１番１号 東洋建設株式会社内 (72)発明者 伊藤 啓之 福岡県大牟田市旭町２丁目28番地 株式会 社三井三池製作所三池事業所内 (72)発明者 吉田 利廣 福岡県大牟田市旭町２丁目28番地 株式会 社三井三池製作所三池事業所内

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 水上から保持管とその下部に連結した同
   心の鋼管杭の中を通して水中掘削機本体を吊下し、該水
   中掘削機本体の上方から外部に連通させた排泥管を備え
   た竪孔用水中掘削機の排泥管着脱装置において、前記排
   泥管をリーダに昇降可能に設けられた吊りフレームによ
   って排泥管格納部から逐次前記保持管の中心に移動し、
   鋼管杭内の水中掘削機本体に連結するように構成したこ
   とを特徴とする竪孔用水中掘削機の排泥管着脱装置。
2. 【請求項２】 リーダに昇降可能に設けられた吊りフレ
   ームの下部材は連結された２つのリンクを備えており、
   該２つのリンクは吊りフレームに対して排泥管を排泥管
   連結用補助管を介して水平方向に回動可能に構成されて
   いることを特徴とした請求項１記載の竪孔用水中掘削機
   の排泥管着脱装置。
3. 【請求項３】 リーダに昇降可能に設けられた吊りフレ
   ームの上部材には排泥管の上部Ｕ字管が回動可能に枢着
   され、かつ該上部Ｕ字管を回動させるシリンダを備えて
   いることを特徴とした請求項１記載の竪孔用水中掘削機
   の排泥管着脱装置。
4. 【請求項４】 排泥管連結用補助管上部のフランジと、
   ずり排出ホースの付いた上部Ｕ字管のフランジとが着脱
   可能に圧着連結できるように構成されていることを特徴
   とした請求項１乃至３のいずれか１つに記載の竪孔用水
   中掘削機の排泥管着脱装置。