JPS63180814A - 杭打設船による杭打設位置決め方法 - 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、港湾埋め立て工事や海上構築物の建設に必要
とされる水底基礎杭打設に用いられる杭打設置による杭
打設位置決め方法に関するものである。

〔従来の技術〕

海上に作業船を浮かべて所定位置に矢板や杭を打ち込む
ための技術としては、例えば、特公昭６０−２６１６５
号公報や特開昭６０−．３５１１号公報に開示されてい
るものが知られている。

その特公昭６０−２６１６５号公報に開示の技術は、海
上土木工事における船台の向き、位置決め方法及びその
位置決め用装置に関し、軟弱地盤に硬化材を注入して連
続壁体を作るのに、この連続壁体の連続性をもたせる必
要があり、そのためにジャイロコンパス、光波距離計、
レーザー発光器、レーザー反射板、レーザー受光板を用
いて測定精度を上げると共に、その測定及び船の方向決
定を船台で行うことができるものである。

又、特開昭６０−３５１１号公報に開示されている技術
は、杭打設船の位置、姿勢およびその平行移動の自動測
定制御方法に関し、浮遊式連続埋め立て工法で、従来の
大型コンピュータや多数の測定機器を利用するものがあ
ったことを前提としながら、海中における作業に適して
いないことを挙げて、ただ−組みの自動規準光波測角距
離計の反射鏡側にも自動規準装置を取り付け、データを
光フアイバ通信線等の手段で処理し、以て測定精度を上
げて海中における作業にも適用できるようにしたもので
ある。

この方法では、光の反射を用いるので、光波の干渉を考
慮しなければならないのと、杭打船に反射板を取り付け
たことで、杭打船自身の位置を決めて、その杭打位置を
割り出すので、誤差の大きくなることは避けられないの
である。

その他、最もポピユラーな通常光学機器使用による所謂
前方交会法は、陸地に２カ所の測点を設け、そこに光学
機器（七オドライト）を設置して規準し、トランシーバ
−等を利用してその規準交点に杭打設置を誘導すること
によって杭打設置の操作を繰り返し、以て杭打ち位置に
停船させることによって杭打ち位置を決めるのである。

この方法では、杭位置偏差量は、測点で観測して位置情
報を送る者と操船者との作業のコンビネーション（一方
が他方の情報に妥協してしまう）と測点の観測者自身の
目測判断にかかっている。

こうした種々の従来技術は、大別するとコンピューター
を利用する方法と光学機器を利用する規準に基づく方法
とに分けられるが、何れの場合も杭位置偏差量を極力な
くするための工夫が少なかった。　これは従来の海上構
築物或いは埋め立て技術の要求している杭位置偏差量の
許容値が比較的大きかった為であった（数十ｃｍ程度は
普通であった）。

その為、杭位置偏差量が大きなことが後で分かると、杭
上部基礎構造体の一部を再設計して構造材を多くしたり
、コンクリートの厚みを変えたりして、上部構築物の荷
重を杭上部基礎構造体で均等に受は止めるように調節し
ていたのである。

こうした修正は、再設計の労力無駄、工事時間ロス、資
材ロスを招くが、今までは総合的コスト判断からして容
認されてきたのである。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかし乍ら、上述した従来の連続壁体を作るための矢板
や地盤硬化の目的或いは橋梁基礎用の杭等を打ち込む位
置決めと異なり、ここに至って、特定位置の海底に海上
構築物としての支柱として直接使用する杭であって極め
て高い精度（杭位置偏差量が数ミリから数センチ）の工
法が要求されることになった。

例えば、沖合人工島と対岸陸地を結ぶ連絡橋は、工期短
縮と従来にはなかった極めて高い精度の工事を要求して
おり、その工期短縮のため、海上構築物の設計変更や余
分な資材投下をしなくて済むように、その基礎杭の位置
精度を極めて高いものに設定しようとしているのである
。

即ち、この海上構築物は、１本の橋梁支柱の基盤を作る
のに基礎杭を所定の間隔で多数（数十本となる場合があ
る）打ち込むとともに、それらの頭部を海底上に突出さ
せておいて、その上から海底基盤となる基礎構造物を被
せるのである。　この基礎構造物は陸地で完成されたも
ので、その裏側には予め所定の間隔で前記基礎杭の頭部
が嵌入されるべき凹部が形成されており、そのため杭位
置（陸地に対する位置のみならず各杭相互間の位置も）
が、数センチ以上ズしていると前記基礎構造物への前記
基礎杭の頭部の嵌入が旨くゆかず、その為、杭打ち位置
決めは極めて高い精度を要求されることになる。

しかし、一旦基礎杭の頭部への前記基礎構造物の取りつ
けが旨くゆくと、その上に構築される上述した巨大な橋
梁は、設計通りの大きさ及び位置で補足的資材を使用す
ることなしに短期間で構築できるのである。

従って、ここに上記した如き全く新しい合理的な海上構
築物のための工法の要求を満たす精度の高い杭打設置に
よる杭打設位置決め方法が要望されるに至ったのである
。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明にかかる杭打設置による杭打設位置決め方法は、
次の要素Ａ〜Ｇから構成されている。

Ａ、杭打ち予定位置を中心にして略直角方向の前方に互
いにはなれた測点２ケ所甲点及び乙点を設定する。

Ｂ、これら測点甲点及び乙点それぞれに、電子式経緯儀
８及び９と無線送信機１０及び１１とを主要構成要素と
する電子トータルステーションをそれぞれ設置する。

Ｃ９前記杭打ち予定位置を中心として前記測点甲点及び
乙点と反対側の位置にアンカーセッティングで杭打設置
６を前後左右に位置微調整できるように停泊させ、且つ
リーダー６゛に杭１２を保持させる。

Ｄ、前記杭打設船６にはコンピューター７とこれに接続
されたディスプレイ７Ａとを搭載し、該コンピューター
７に杭計画位置座標と前記測点甲点及び乙点座標との関
連数値及び杭諸元を入力する。

Ｅ、前記電子式経緯儀８及び９で前記杭１２の特定個所
を規準追尾してその杭１２の位置データを前記無線送信
機１０及び１１によってリアルタイムで常時杭打設船６
に送信する。

Ｆ、前記無線送信機１０及び１１から送られた杭１２の
位置データを前記杭打設置６に搭載したコンピュタ−７
で処理して、ディスプレイ７Ａ上に杭位置の表示をする
。

Ｇ、前記ディスプレイ７Ａ上に杭位置を見て杭打設置６
を操船して前記杭打ち予定位置に杭１２を位置させる。

〔作用〕

従って、上述の杭打設置６の船位がアンカーセツティン
グされたならば、前記測点中及び測点乙の観測者が、そ
れぞれ前記電子式経緯儀８及び９で規準追尾し、杭打設
置６の杭１２自身を、その特定個所で規準し、そのデー
タを前記無線送信機１０及び１１によって杭打設船６に
リアルタイムで常時送信して、このデータをコンピュー
ター７にて処理し、そのディスプレイ７Ａ上に現れた杭
１２位置を見て、操船者が、杭打設置６を操船（アンカ
ーウィンチ操作）して杭１２位置を杭打設計画位置に一
致させるのである。　この際、杭打設船６を操船する毎
に杭打設船６位置と杭１２位置との相関関係が変化する
が、前記電子式経緯儀８及び９のデータはリアルタイム
で常時送られてくるので、ディスプレイ７Ａ上に現れた
杭１２位置表示に全く問題ないのである。　そして、前
記電子式経緯儀８及び９を操作する観測者は、前記杭１
２の特定個所を規準するだけであるので、その観測デー
タをトランシーバ等で送信していた従来方法に比べてそ
の観測上の誤差は殆ど考慮しなくて済むのである。

〔実施例〕

本発明方法を、杭打設作業船を用いて海上乃至は河川に
多機能橋梁を構築するための基礎杭打設について説明す
る。

先ず、海上測量台１及び２を設置するに、第１図に示す
ように、施工しようとする橋脚中芯Ｐに−対し、直角２
方向に杭打振動の影響の比較的少ない７０ｍ〜Ｌｏｏｍ
離れた位置に堅固な測量台２基を設置する。　次いで、
測量台自重及び波浪による沈下、移動を防止する目的で
、据え付は後にこの測量台１及び２の頂部に２０〜３０
トンの荷重を掛け、初期不等沈下に対処しておく。

次いで、測量台１及び２上の測点中及び乙の座標値、水
準高の計測について述べる。

第２図に示すように陸上基準点（既知点）３．４及び５
或いは既知観測点により、適宜の所謂測角儀を用いて前
記測量台１及び２上に高精度の測点中及び乙を設置する
。　そして、水準測量も並行して行い、前記測量台１及
び２上の測点中及び乙の水準高も計測する。　そして、
第３図に示すように、前記測量台１及び２上の測点中及
び乙の計測値を施工しようとする橋脚中心を原点とした
極致座標に換算する。

次いで、杭打設船６に設けたディスプレイ７Ａ付きコン
ピューター７に、前記各極致座標値、水準高等下記の項
目で入力しておく。

１、橋脚Ｎｏ、Ｐ−００゜ ２、杭径ΦＯ，ＯＯＯｍ／ｍ　：杭長ｐ＝ｏｏ。

０００：抗重量ｗ＝ｏｏ、ｏｏ。

３、杭ＮＯ，ＯＯ：計画座標値Ｘ＝±００．００００；
Ｙ−±ｏｏ、ｏｏ。

計画天端高ＤＬ−０．０００：計画下端高ＤＬ−００，
０００ ４、測量台測点座標値　中点Ｘ＝±ｏｏｏ、。

０００；Ｙ＝±ｏｏｏ、０００： ６点Ｘ−±ｏｏｏ、０００ｉＹ＝０００゜５、測量台測
点座標値　中点ＤＬ＝＋０．０００；６点ＤＬ＝＋０．
０００ （尚、水準高ＤＬの表示は、他の表示となる事もある。

） 次いで、杭打設船６の概略位置決めを行うのであるが、
その為に、前記２ケ所の測量台１及び２上の測点中及び
測点乙に電子式経緯儀（測角儀）８及び９を各々設置す
るが、これは、最近開発されたもので従来の規準のみと
異なり、その観測データをデジタルでアウトプットでき
るように構成されており、土地測量関係の分野で使用さ
れているものである。

そして、前記電子式経緯儀（測角儀）８及び９は、この
発明では、電子トータルステーションとして無線送信機
１０及び１１を連結し、以て規準による観測データを杭
打設船６にリアルタイムで送信できるように構成されて
いる。

先ず、第４図に示すように、杭打設船６の概略据え付は
位置は、操船の便宜上、前記測点中に向かって正面を向
く位置にアンカーセツティングを行う。　このアンカー
セツティングとは、ワイヤ一連結の錨を杭打設船６の前
後左右（約２００ｍ）に投げ込むことを言い、各錨のワ
イヤーをウィンチに繋ぎ、各ウィンチを駆動操作するこ
とによって、杭打設船６の前後左右位置の微調整を行う
のである。

次に、杭打設船６のリーダー６°に杭１２を垂直に吊り
込み、リーダー６°　もそれに合わせて垂直にしてホル
ダーセットを行う。

そして、杭打設船６に杭１２のセットが完了すれば、前
記測量台１及び２上の観測者より、前記電子式経緯儀（
測角儀）８及び９によって前記杭１２の垂直性の確認を
受ける。

前記コンピューター７のディスプレイ７Ａに杭打設船６
の船位を表示するため、前記観測者にその観測を指示し
、データを前記コンピューター７に入力する。

その後は、前記観測者の誘導に従って杭打設船６の船位
を所定位置に確保する。

次に、この発明の目的としている杭１２の位置決めにつ
いて述べる。　第５図は、その概略説明図である。

上述の杭打股間６の船位がアンカーセツティングされ、
前記杭１２の垂直性が確認されたならば、第３図に示す
ように、前記測点甲及び測点乙の観測者は、それぞれ前
記電子式経緯儀（測角儀）８及び９で、相対する測点を
前祝（Ｂ、Ｓ）して、打設しようとする杭計画位置まで
の角度（α及びβ）を振っておく。　但し、前記角度α
及びβは、第６図に示す如き前記杭１２の内角面と前記
測点甲及び測点乙を結ぶ線とのなす角度とする。　即ち
、前記電子式経緯儀８及び９で前記杭１２の特定個所と
しての前記杭１２の内面（前記中点観測者は、規準方向
に向かって左側面接線をとり、６点観測者は、右側面接
線をとる）を各々規準するのであり、その杭１２の位置
データを前記無線送信機」０及び１１によってリアルタ
イムで常時杭打股間６に送信するのである。

次いで、観測者は、前記電子式経緯儀（測角儀）８及び
９の望遠鏡クロスヘアー縦線と前記杭１２の外面が合致
するまで目測数値と方向のデジタルデータを前記無線送
信機１ｏ及び１１によって杭打股間６のコンピューター
７に送信し、操船者は、第７図に示すように、そのディ
スプレイ７Ａ上の杭計画位置に前記抗１２の位置が近ず
くように杭打設船６のアンカーウィンチを運転し、前記
杭１２の一次位置決めを行う。

この際、前記コンピューター７のディスプレイ７Ａで、
その杭１２の位置を杭計画位置に合致するまでアンカー
ウィンチによって操船するのである。

こうした杭１２の位置の修正は、杭打設船６の操船者の
判断のみによって行うことができ、その精度を理論的に
はミリ単位の精度で合わせられるのである。

そして、杭計画位置と杭打込位置が合致すればゆっくり
と杭１２を下ろし、海底に着地させて杭自重、ハンマー
自重による自沈終了まで観測を繰り返し行い、データを
送信して杭１２の異常偏位発見に努める。

尚、前記電子式経緯儀８及び９は、測角儀として説明し
たが測距儀の機能を有するものでも良いものである。

又、前記橋脚中心と前記測量台１及び２との配置関係は
、第８図に示す如きＬ形装置としてもよい。

更に、前記抗１２の特定個所規準として、第６図に示す
如き前記杭１２の内角面規準に代えて、第９図に示す如
き、外角面規準方法を採ってもよい。　或いは、抗１２
自身の特定個所にマーキングをしておき、これを規準す
るようにしても良きものである。

〔発明の効果〕

本発明にかかる杭打設船による杭打設位置決め方法によ
れば、港湾埋め立て工事や海上構築物の建設に必要とさ
れる水底基礎杭打設において、簡単なディスプレイ操作
によって、従来では難しかった基礎杭の位置決めを、理
論的には数ミリ乃至数センチの極めて高い精度で位置決
めでき、これによって、上述した理由から机上に構築さ
れる橋梁等海上構築物の設計変更や余分な資材投下をし
なくて済ませることができると共に工期を大幅に短縮し
てコストダウンを図り、以て上記した如き全く新しい合
理的な海上構築物のための工法の要求を満たすことので
きる顕著な効果を奏するに至ったのである。

【図面の簡単な説明】

図面は、本発明にかかる杭打股間による杭打設位置決め
方法の実施の態様を示し、第１図は、測量台設定方法を
示す平面図、第２図は、測点座標設定方法を示す平面図
、第３図は、杭座標設定方法を示す平面図、第４図は、
操船状態を示す説明図、第５図は、規準及びデータ送信
を示す概略説明図、第６図は、内角面規準を示す平面図
、第７図は、ディスプレイ面を示す平面図、第８図は、
測量台設置の別形態を示す平面図、及び第９図は、別形
態の外角面規準を示す平面図である。 測点・・・争点、乙点、電子式経緯儀・・・８゜９、無
線送信機・・・１０，１１．杭打設船・・・６．リーダ
ー・・・６”、杭・・・１２．コンピユータ−・・・７
．ディスプレイ・・・７Ａ。 特許出願人　　　株式会社　漫川組 手続補正書動幻 昭和６２年４月２８日 昭和６２年特許願第１１３２０５号 ２、発明の名称 杭打設船による杭打設位置決め方法 ３、補正をする者 事件との関係　特許出願人 ４、代理人 住所　大阪市天王寺区悲田院町８番２２号第８図 測量台（２落）

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）次の要素Ａ〜Ｇから構成されている杭打設置によ
   る杭打設位置決め方法。 Ａ、杭打ち予定位置を中心にして略直角方向の前方に互
   いにはなれた測点２ケ所甲点及び乙点を設定する。 Ｂ、これら測点甲点及び乙点それぞれに、電子式経緯儀
   ８及び９と無線送信機１０及び１１とを主要構成要素と
   する電子トータルステーションをそれぞれ設置する。 Ｃ、前記杭打ち予定位置を中心として前記測点甲点及び
   乙点と反対側の位置にアンカーセッティングで杭打設置
   ６を前後左右に位置微調整できるように停泊させ、且つ
   リーダー６′に杭１２を保持させる。 Ｄ、前記杭打設置６にはコンピューター７とこれに接続
   されたディスプレイ７Ａとを搭載し、該コンピューター
   ７に杭計画位置座標と前記測点甲点及び乙点座標との関
   連数値及び杭諸元を入力する。 Ｅ、前記電子式経緯儀８及び９で前記杭１２の特定個所
   を規準追尾してその杭１２の位置データを前記無線送信
   機１０及び１１によってリアルタイムで常時杭打設置６
   に送信する。 Ｆ、前記無線送信機１０及び１１から送られた杭１２の
   位置データを前記杭打設置６に搭載したコンピュター７
   で処理して、デイスプレイ７Ａ上に杭位置の表示をする
   。 Ｇ、前記ディスプレイ７Ａ上に杭位置を見て杭打設置６
   を操船して前記杭打ち予定位置に杭１２を位置させる。
2. （２）前記杭１２の特定個所の規準は、前記電子式経緯
   儀８及び９の杭１２に対する内角面の接線をとる特許請
   求の範囲第（１）項に記載の杭打設船による杭打設位置
   決め方法。
3. （３）前記杭１２の特定個所の規準は、前記電子式経緯
   儀８及び９の杭１２に対する外角面の接線をとる特許請
   求の範囲第１項に記載の杭打設置による杭打設位置決め
   方法。
4. （４）前記杭１２の特定個所の規準は、該杭１２に設け
   られたマーキングを対象とする特許請求の範囲第１項に
   記載の杭打設置による杭打設位置決め方法。