JP2592391B2 - 竪孔用水中掘削機の挿入方法および装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は海底又は水底に橋梁や桟
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
用水中掘削機を垂直杭ばかりでなく斜杭へもケーブル類
とともに挿入できる挿入方法および装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来は海底又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、上記竪孔用水中掘削機には、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
タが取付けられており、この竪孔用水中掘削機の揺動、
回転するドラムカッタによって鋼管杭下の海底地盤を掘
削しながら掘削ずりを排泥管を通って上方に運び土砂運
搬船へ排出するものである。

【０００４】従来の竪孔用水中掘削機は図１０に示すよ
うに、杭打船１４のリーダ２５の吊り治具２６によりリ
ーダ２５のガイド２７に沿って垂直に打ち込まれた鋼管
杭２８の中へ挿入され、杭打船の吊具で直接吊り下げら
れるか、前記の排泥管を竪孔用水中掘削機の上部フラン
ジに締結し、その排泥管の上端を杭打船の吊具で吊り下
げられながら鋼管杭の最深部まで降下させられる。しか
し、その際竪孔用水中掘削機の駆動や操作のための電源
用や操作用などのケーブル類２９は杭打船１４の別系統
の吊具３０によってケーブル吊用ブラケット３１と共に
吊り下げられ、竪孔用水中掘削機５の降下と共に巻き下
げられるためケーブルがからまるのを防止し、スムーズ
に挿入させるにはどうしても人力で取り回す必要があ
り、この作業は高所における危険な重労働の作業であ
る。したがって、これまでは垂直杭への挿入しかでき
ず、斜杭への適用は技術的に全く困難と考えられてい
た。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】このように、上記従来
の竪孔用水中掘削機の鋼管杭中への挿入作業において
は、斜杭への挿入が困難なことと、杭の最深部（海底）
の竪孔用水中掘削機につながれている電源ケーブルや操
作ケーブルなどのケーブル類が巻き下げられる際、から
まるのを防止するためクレーンの助けを借りながら人力
で取り回す必要があり、この作業は高所における重労働
の作業であるため危険性が高く問題があった。そこで、
竪孔用水中掘削機の鋼管杭中への挿入の際に杭の最深部
（海底）の竪孔用水中掘削機につながれている電源ケー
ブルや操作ケーブルなどの多数のケーブル類がからまら
ずに、スムーズに挿入できる挿入装置が要望されてい
た。その上に、垂直杭ばかりでなく斜めに水底に打ち込
まれた斜杭についても同様に利用できる竪孔用水中掘削
機の電源ケーブルや操作ケーブルなどの多数のケーブル
類を同時に、かつスムーズに挿入できる挿入装置が特に
要望されていた。

【０００６】本発明は上記事情に鑑みてなされたもので
あり、竪孔用水中掘削機を垂直杭ばかりでなく斜杭へも
ケーブル類とともに安全に、かつ容易に挿入できる竪孔
用水中掘削機の挿入方法および装置を提供することを目
的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は上記の目的を達
成するための水上から保持管とその下部に連結する同心
の鋼管杭の中を通して水中掘削機を吊下し、該水中掘削
機によって前記鋼管杭の最深部を掘削するための竪孔用
水中掘削機の挿入方法において、掘削機本体の下部に該
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、該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、該揺動ア
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を斜杭の中に挿入するた
めに、予め垂直な状態の前記保持管の中に竪孔用水中掘
削機を挿入保持し、次に該保持管のガイド金具を杭打船
のリーダのガイドに合わせてから保持管をリーダに引き
上げ、該保持管をガイド金具によってリーダに保持さ
せ、その状態でリーダを傾かせた後に斜杭の直上に保持
管を接近させ、該傾斜した保持管と斜杭とを連結した
後、該保持管をガイドとして前記竪孔用水中掘削機と共
に保持管に配設されたリールから駆動や操作のための電
源ケーブルや操作ケーブルを引出しながら斜杭の中に挿
入することを特徴とする竪孔用水中掘削機の挿入方法で
ある。また、水上から保持管とその下部に連結された同
心の鋼管杭の中を通して水中掘削機を吊下し、該水中掘
削機によって前記鋼管杭の最深部を掘削するための竪孔
用水中掘削機の挿入装置において、掘削機本体の下部に
該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、該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、該揺動
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の駆動や操作のための
電源ケーブル用や操作ケーブル用のリールを前記鋼管杭
に連結された保持管に配設したことを特徴とする竪孔用
水中掘削機の挿入装置である。

【０００８】

【作用】次に、本発明に係る竪孔用水中掘削機の挿入装
置の作用について説明すると、予め竪孔用水中掘削機を
保持管が垂直の時に保持管の中にクレーンで吊り込んで
収納し、竪孔用水中掘削機が落下しないように保持管上
部に支持体によって竪孔用水中掘削機本体上部のフラン
ジを挾んで保持する。

【０００９】次いで、竪孔用水中掘削機と保持管とを一
体で杭打船の吊具で吊り上げ保持管のガイド金物と直立
した杭打船などのリーダのガイドとを合わせてから保持
管をリーダによって吊り上げる。その後、杭打船を移動
させたうえで、杭打船のリーダを傾斜させて保持管の中
心線と斜杭の中心線とを合わせ、海面上に突き出た斜杭
の上端の直上に保持管を接近させ、両者をガイド管によ
って連結させる。

【００１０】その後、保持管上部に支持体によって保持
されていた竪孔用水中掘削機を極くわずか杭打船の吊具
で吊り上げ、その支持体を取り除き杭打船の吊具を巻下
げて竪孔用水中掘削機を保持管内を降下させ、その保持
管をガイドにして竪孔用水中掘削機を斜杭中へ挿入す
る。そして竪孔用水中掘削機は杭打船の吊具で直接吊り
下げられるか、または掘削ずり排泥管を介して吊り下げ
られるかして斜杭の最深部まで降下させられる。

【００１１】 その降下の際には、旋回用駆動装置を備
えた掘削機本体の下部にその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、この旋回支持部材に
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、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
削機に駆動や操作のための電源用や操作用のケーブル類
がつながれているから、保持管に取付けられたケーブル
リールに巻き取られていたこれらのケーブル類を引き出
しながら竪孔用水中掘削機が降下してゆく。

【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。本実施例においては図１および図２に示すように
保持管１がバージ船または杭打船１４上に載置された仮
置台２のガイド３にガイド金物３ａを介して立設されて
いる。

【００１３】 上記保持管１の中には竪孔用水中掘削機
５が予め収納されており、そして竪孔用水中掘削機５が
落下しないように保持管１の上部で支持体６によって竪
孔用水中掘削機５の上部フランジ７を挾んで保持してい
る。上記竪孔用水中掘削機５は、図１に示すように掘削
機５本体の下部に図示しない旋回用駆動装置により旋回
される旋回支持部材５Ａが取付けられ、その旋回支持部
材５Ａに図示しない揺動用液圧シリンダを内蔵した揺動
アーム５Ｂの上端部が横軸５Ｃにより取付けられ、この
揺動アーム５Ｂの下部に駆動装置５Ｄにより回転される
ドラムカッタ５Ｅが取付けられている。さらに、保持管
１の外周には前記竪孔用水中掘削機５の駆動や操作のた
めの電源ケーブル用や操作ケーブル用のケーブルリール
８が支持台９に配設されており、さらに上記支持台９と
保持管１の上部に前記ケーブル１０用のケーブルガイド
ローラ１１，１２が取り付けられている。

【００１４】そして、水底に打ち込まれた鋼管杭に竪孔
用水中掘削機５を挿入する際は、図１に示すようにバー
ジ船または杭打船上に設置された仮置台２に仮置きされ
た保持管１及び竪孔用水中掘削機５を図３に示すよう
に、仮置台２のガイド３に直接杭打船１４のリーダ１５
のガイド１６を合わせ、杭打船１４の吊具１７にて保持
管１と竪孔用水中掘削機５とを一緒に吊り上げて、杭打
船１４のリーダ１５のガイド１６に保持管１のガイド金
物３ａにて取付けることができる。

【００１５】さらに、図３のように直接杭打船１４の吊
具１７で吊れない場合には、図４に示すように仮置台２
からクレーン船のクレーン１８の吊具１９で保持管１と
竪孔用水中掘削機５とを吊りワイヤロープ２２によって
一緒に吊り上げ、杭打船１４のリーダ１５のガイド１６
に図５に示すように予め液圧シリンダ２０で開いておい
た保持管１のガイド金物３ａを合わせ、合ったところで
再び液圧シリンダ２０を作用させ、一対のガイド金物３
ａを閉じることにより保持管１と竪孔用水中掘削機５と
を共に杭打船１４のリーダ１５のガイド１６に取付ける
ことができる。このようにして杭打船１４のリーダ１５
に取付けられた保持管１と竪孔用水中掘削機５とは図６
に示すように杭打船１４のリーダ１５を傾斜させた後下
方に降ろすことによって海面上に傾斜して突き出た鋼管
杭２１に接近させ、その上に乗せることができる。

【００１６】この状態で保持管１は鋼管杭２１とリーダ
１５により支えられているので図７に示すように、保持
管１を吊っていた吊りワイヤロープ２２を竪孔用水中掘
削機５に吊り替えるために、竪孔用水中掘削機５の上部
に掘削ずり排泥管２３と掘削機吊金物２４をそれぞれボ
ルト締結し、杭打船１４の吊具１７で掘削機吊金物２４
を吊りワイヤロープ２２を介して極く僅か吊り上げ、支
持体６を取外し、杭打船１４の吊具１７を巻下げて竪孔
用水中掘削機５を水底に傾斜して打ち込まれた鋼管杭２
１の中へ徐々に挿入していく。

【００１７】図８には掘削ずり排泥管２３を１本接続し
た状態を示し、竪孔用水中掘削機５が下方に徐々に挿入
される際に、竪孔用水中掘削機５の駆動や操作のための
電源用や操作用のケーブル類１０はケーブルリール８か
ら巻きほぐされ、これを竪孔用水中掘削機５が鋼管杭２
１の杭底に到達するまで繰り返し続ける。

【００１８】図９には保持管１の下端部に取付けられた
漏斗状ガイド管１３を示しており、（ａ）は保持管１の
直径と水中に打ち込まれた鋼管杭の直径とが同じ場合、
（ｂ）は保持管１の直径より水中に打ち込まれた鋼管杭
の直径が小さい場合、（ｃ）は保持管１の直径より水中
に打ち込まれた鋼管杭の直径が大きい場合の漏斗状ガイ
ド管１３を示している。したがって上記漏斗状ガイド管
１３を使用することによって保持管１はどのような径の
鋼管杭２１にも連結することができる。

【００１９】したがって、本実施例によれば杭打船１４
の吊具１７などにて保持管１と竪孔用水中掘削機５とを
一緒に吊り上げて、杭打船１４のリーダ１５のガイド１
６に保持管１のガイド金物３ａにて取付けた後、杭打船
１４のリーダ１５を傾斜させて保持管１を下方に降ろす
ことによって海面上に傾斜して突き出た鋼管杭２１に接
近させ、保持管１と鋼管杭２１とを漏斗状ガイド管１３
を介して連結し、さらに杭打船１４の吊具１７を巻下げ
て竪孔用水中掘削機５を水底に傾斜して打ち込まれた鋼
管杭２１の中へ徐々に挿入できるから、降下する竪孔用
水中掘削機５につながれている電源ケーブルや操作ケー
ブルなどのケーブル類１０がからまずに、スムーズに挿
入させることができ、しかも垂直杭ばかりでなく斜めに
水底に打ち込まれた斜杭２１についても保持管１を杭打
船１４のリーダ１５を用いて引き上げ、その状態でリー
ダ１５を傾かせるだけで保持管１をガイドにして竪孔用
水中掘削機５をスムーズに挿入させることができる。

【００２０】

【発明の効果】以上説明した本発明によれば、垂直杭ば
かりでなく斜めに水底に打ち込まれた斜杭についても保
持管を杭打船のリーダなどによって引き上げ、その状態
でリーダを傾かせるだけで保持管をガイドにして掘削機
本体の下部に該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、該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、該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をスムー
ズに挿入させることができる効果があり、しかも揺動、
回転するドラムカッタを備えた竪孔用水中掘削機の駆動
や操作のための電源ケーブル用や操作ケーブル用のリー
ルを前記保持管に配設したから、竪孔用水中掘削機の鋼
管杭中への挿入の際に、同時に杭の最深部（海底）に降
下する竪孔用水中掘削機につながれている電源ケーブル
や操作ケーブルなどのケーブル類がからまずに、スムー
ズに挿入させることができ、そのため水底に打ち込まれ
た鋼管杭の深部を掘削する場合の作業効率が非常に向上
される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本実施例の側面図である。

【図２】本実施例の平面図である。

【図３】本実施例の保持管の杭打船への取付状況を示す
説明図である。

【図４】本実施例の保持管の杭打船への取付状況を示す
説明図である。

【図５】図４のＡ−Ａ線の断面図である。

【図６】本実施例の斜め鋼管杭への挿入状態を示す説明
図である。

【図７】本実施例の斜め鋼管杭への挿入状態を示す説明
図である。

【図８】本実施例の斜め鋼管杭への挿入状態を示す説明
図である。

【図９】保持管の下端部に装着した漏斗状ガイド管の側
面図である。

【図１０】従来例の挿入状態を示す説明図である。

【符号の説明】

１ 保持管 ２ 仮置台 ３ ガイド ３ａ ガイド金物 ４ 支持枠 ５ 竪穴用水中掘削機 ６ 支持体 ７ 上部フランジ ８ ケーブルリール ９ 支持台 １０ ケーブル １１，１２ ケーブルガイドローラ １３ 漏斗状ガイド管 １４ 杭打船 １５ リーダ １６ ガイド １７ 吊具 １８ クレーン １９ 吊具 ２０ 液圧シリンダ ２１ 鋼管杭 ２２ 吊りワイヤロープ ２３ 掘削ずり排泥管 ２４ 掘削機吊金物

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 森山 秀幸 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 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 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 (56)参考文献 特公 昭54−25881（ＪＰ，Ｂ２) 特公 昭63−15431（ＪＰ，Ｂ２)

Claims (2)

(57)【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する同
   心の鋼管杭の中を通して水中掘削機を吊下し、該水中掘
   削機によって前記鋼管杭の最深部を掘削するための竪孔
   用水中掘削機の挿入方法において、掘削機本体の下部に
   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、該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、該揺動ア
   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を斜杭の中に挿入するた
   めに、予め垂直な状態の前記保持管の中に竪孔用水中掘
   削機を挿入保持し、次に該保持管のガイド金具を杭打船
   のリーダのガイドに合わせてから保持管をリーダに引き
   上げ、該保持管をガイド金具によってリーダに保持さ
   せ、その状態でリーダを傾かせた後に斜杭の直上に保持
   管を接近させ、該傾斜した保持管と斜杭とを連結した
   後、該保持管をガイドとして前記竪孔用水中掘削機と共
   に保持管に配設されたリールから駆動や操作のための電
   源ケーブルや操作ケーブルを引出しながら斜杭の中に挿
   入することを特徴とする竪孔用水中掘削機の挿入方法。
2. 【請求項２】 水上から保持管とその下部に連結された
   同心の鋼管杭の中を通して水中掘削機を吊下し、該水中
   掘削機によって前記鋼管杭の最深部を掘削するための竪
   孔用水中掘削機の挿入装置において、掘削機本体の下部
   に該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、該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、該揺
   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の駆動や操作のため
   の電源ケーブル用や操作ケーブル用のリールを前記鋼管
   杭に連結された保持管に配設したことを特徴とする竪孔
   用水中掘削機の挿入装置。