(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
クレーンの先端部分に垂下される吊り具であって、
上下に設けられた２本の横材と、
該上側の横材の中央に垂下されるウィンチと、
該ウィンチにより巻き上げ可能な巻き上げ用ワイヤと、
該巻き上げ用ワイヤの下端から両側に分岐し、該下側の横材より下方に垂下される昇降用ワイヤと、
該昇降用ワイヤの下端に接続される２個一対の昇降部材と、
該各昇降部材の端部に形成された縦孔を挿通し、前記昇降部材の下方において折り返されるガイドワイヤと、
を備え、
前記ウィンチにより前記巻き上げ用ワイヤを巻き上げると、前記昇降部材が前記ガイドワイヤに沿って上昇し、該昇降部材と前記ガイドワイヤの下方部分とに囲まれた空間が拡がるように構成されていることを特徴とする吊り具。
【請求項２】
前記昇降用ワイヤは、前記巻き上げ用ワイヤと前記下側の横材の両端部とを接続する上部昇降用ワイヤと、前記下側の横材の両端部と前記各昇降部材とを接続する下部昇降用ワイヤとを備え、前記ガイドワイヤは、前記上側の横材の両端部に接続され、前記下側の横材には接続されていない請求項１に記載の吊り具。
【請求項３】
前記昇降用ワイヤは、前記下側の横材の両端部に形成された縦孔を挿通し、前記ガイドワイヤは、前記上下の横材の両端部同士をそれぞれ接続する上部ガイドワイヤと、前記下側の横材の両端部に接続されて垂下される下部ガイドワイヤとを備えている請求項１に記載の吊り具。
【請求項４】
前記昇降部材の端部には、前記昇降部材の縦孔を挿通して下方に延出する前記ガイドワイヤに沿うようにガイド部が形成されている請求項１〜３のいずれか１の請求項に記載の吊り具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、クレーンの先端部分に垂下される吊り具、及び該吊り具が係脱可能な杭のブラケットに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
洋上風力発電所の風車タワー等を支持したりするために海底や地中に杭を打設する基礎工事が行われる。この基礎工事で杭を打設する場合、クレーンの先端部分に垂下された吊り具を杭に連結し、該杭を海底や地中の打設位置に移動させているが、この移動作業中に杭が吊り具から外れると、大事故を招くおそれがあるため、吊り具は杭にしっかりと連結されている必要がある。
【０００３】
そこで、従来、吊り具を杭にしっかりと連結するための発明がいろいろと提案されており、この種の発明としては、例えば、杭の周囲に固定される連結筒と、この連結筒にバランスして固定された複数の連結部を有し、該連結部にワイヤやフック等の連結具を連結して杭を吊り下げ状態に保持する杭の吊下装置や（特許文献１参照）、予め杭吊り上げ用ワイヤの端部にリングを取り付け、上杭の上端部の外周部に取り付けられた一対のブラケットの孔に、ワイヤの端部に取り付けたリングを取り付け、ワイヤをクレーンのフックに掛けて上杭を吊り下げて保持しながら、下杭の上端部に上杭の下端部を連結する鋼管杭の連結方法などが知られている（特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１１−１９００２３号公報
【特許文献２】特開平８−１５８３５９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記した従来の杭の吊下装置や鋼管杭の連結方法では、クレーンの吊り具を連結部やブラケットに取り付ける作業だけでなく、取り外す作業も作業員が吊り具に直接手を触れて行う必要があり、また、この吊り具の取り外し作業は、高所作業となっていた。したがって、吊り具の取り外し作業に手間が掛かるといった問題や、作業の安全性を確保するのが難しいといった問題や、作業員の足場を確保するための仮設工事が必要となり、施工コストが嵩むといった問題などがあった。
【０００６】
本発明は、上記した各課題を解決すべくなされたものであり、吊り具の取り外し作業を作業員が吊り具に直接手を触れることなく、クレーンの操作のみで行うことにより、吊り具の取り外し作業の簡素化や作業の安全性の向上を図ることができると共に、施工コストの低減化を図ることのできる吊り具及び杭のブラケットを提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記した目的を達成するため、本発明は、クレーンの先端部分に垂下される吊り具であって、上下に設けられた２本の横材と、該上側の横材の中央に垂下されるウィンチと、該ウィンチにより巻き上げ可能な巻き上げ用ワイヤと、該巻き上げ用ワイヤの下端から両側に分岐し、該下側の横材より下方に垂下される昇降用ワイヤと、該昇降用ワイヤの下端に接続される２個一対の昇降部材と、該各昇降部材の端部に形成された縦孔を挿通し、前記昇降部材の下方において折り返されるガイドワイヤとを備え、前記ウィンチにより前記巻き上げ用ワイヤを巻き上げると、前記昇降部材が前記ガイドワイヤに沿って上昇し、該昇降部材と前記ガイドワイヤの下方部分とに囲まれた空間が拡がるように構成されていることを特徴とする。
【０００８】
そして、本発明に係る吊り具において、前記昇降用ワイヤは、前記巻き上げ用ワイヤと前記下側の横材の両端部とを接続する上部昇降用ワイヤと、前記下側の横材の両端部と前記各昇降部材とを接続する下部昇降用ワイヤとを備え、前記ガイドワイヤは、前記上側の横材の両端部に接続され、前記下側の横材には接続されていなくてもよい。
【０００９】
また、本発明に係る吊り具において、前記昇降用ワイヤは、前記下側の横材の両端部に形成された縦孔を挿通し、前記ガイドワイヤは、前記上下の横材の両端部同士をそれぞれ接続する上部ガイドワイヤと、前記下側の横材の両端部に接続されて垂下される下部ガイドワイヤとを備えていてもよい.。
【００１０】
さらに、本発明に係る吊り具において、前記昇降部材の端部には、前記昇降部材の縦孔を挿通して下方に延出する前記ガイドワイヤに沿うようにガイド部が形成されているのが好ましい。
【００１１】
また、本発明は、上記した吊り具が係脱可能な杭のブラケットであって、杭の外周部の径方向に対向した位置に突設される突部と、該突部の先端に鍔状に形成される鍔部とを備えていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、吊り具の取り外し作業の簡素化や作業の安全性の向上を図ることができると共に、施工コストの低減化を図ることのできる等、種々の優れた効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の実施の形態に係る吊り具及び杭のブラケットを使用するモノパイル式基礎施工方法において使用される仮導枠を示す平面図である。
【図２】本発明の実施の形態に係る吊り具及び杭のブラケットを使用するモノパイル式基礎施工方法の一工程を示す側面図である。
【図３】本発明の実施の形態に係る吊り具及び杭のブラケットを使用するモノパイル式基礎施工方法において使用される本導枠を示す平面図である。
【図４】本発明の実施の形態に係る吊り具及び杭のブラケットを使用するモノパイル式基礎施工方法のさらに次の一工程を示す側面図である。
【図５】本発明の実施の形態に係る吊り具及び杭のブラケットを使用してモノパイル式基礎施工方法のさらに次の一工程（基礎杭の建込み、打設工程）を示す側面図である。
【図６】本発明の実施の形態に係る杭のブラケットを有する杭を示す正面図である。
【図７】本発明の実施の形態に係る吊り具を示す模式図である。
【図８】本発明の実施の形態に係る吊り具の変形例を示す模式図である。
【図９】本発明の実施の形態に係る吊り具のさらなる変形例を示す模式図である。
【図１０】本発明の実施の形態に係る吊り具及び杭のブラケットを使用するモノパイル式基礎施工方法のさらに次の一工程を示す側面図である。
【図１１】本発明の実施の形態に係る吊り具及び杭のブラケットを使用するモノパイル式基礎施工方法のさらに次の一工程を示す側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明する。ここで、図１は本発明の実施の形態に係る吊り具及び杭のブラケットを使用するモノパイル式基礎施工方法において使用される仮導枠を示す平面図、図２は同吊り具及び杭のブラケットを使用するモノパイル式基礎施工方法の一工程を示す側面図、図３は同吊り具及び杭のブラケットを使用するモノパイル式基礎施工方法において使用される本導枠を示す平面図、図４は同吊り具及び杭のブラケットを使用するモノパイル式基礎施工方法のさらに次の一工程を示す側面図、図５は同吊り具及び杭のブラケットを使用してモノパイル式基礎施工方法のさらに次の一工程（基礎杭の建込み、打設工程）を示す側面図、図６は本発明の実施の形態に係る杭のブラケットを有する杭を示す正面図、図７は本発明の実施の形態に係る吊り具を示す模式図、図８は同吊り具の変形例を示す模式図、図９は同吊り具のさらなる変形例を示す模式図、図１０は本発明の実施の形態に係る吊り具及び杭のブラケットを使用するモノパイル式基礎施工方法のさらに次の一工程を示す側面図、図１１は同吊り具及び杭のブラケットを使用するモノパイル式基礎施工方法のさらに次の一工程を示す側面図である。なお、以下の説明では、本発明の実施の形態に係る吊り具及び杭のブラケットを使用して洋上風力発電所のモノパイル式基礎工事を施工する場合について例示して説明する。
【００１５】
先ず、準備作業として、陸上において仮導枠１の組立てを行う。この仮導枠１は、図１に示されているように、Ｈ鋼２を箱型に接合することにより形成されており、例えば、外径寸法が８．０ｍ×８．０ｍ×８．０ｍの立方体形状を成している。この仮導枠１の中央には直方体形状の基礎杭打設空間３が形成され、基礎杭打設空間３の周囲の四隅にはそれぞれ直方体形状の導杭打設空間４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄが形成されている。
【００１６】
次に、図２に示すように、沿岸陸地に設置した第１のクローラクレーン５（例えば、４５０ｔ）を使用して、この仮導枠１を吊り上げ、沿岸水域の海底の所定位置に設置する。この時、海底が平坦でない場合には、海底と仮導枠１との間にＨ鋼等を介装して仮導枠１が水平姿勢となるようにレベル調整する。
【００１７】
そして、この仮導枠１を目安にして所要箇所（例えば、図１の黒丸部分）にＨ鋼（例えば、Ｈ−３００）を海底に打込み、障害物の探査を行った後、第１のクローラクレーン５を使用して仮導枠１の導杭打設空間４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄにそれぞれ導杭６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄ（例えば、φ８００ｍｍの鋼管）を建込み、油圧バイブロハンマ７で各導杭６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄを打設する。
【００１８】
次に、沿岸陸地に設置した第２のクローラクレーン８（例えば、７５０ｔ）を使用して、仮導枠１を吊り上げ、海底から撤去する。そして、図３に示すように、この仮導枠１の各導杭打設空間４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄの上部を横切るように鋼材２６（例えば、Ｈ−４００）をそれぞれ掛け渡すと共に、基礎杭打設空間３に臨む部分の上部にローラ２７を取り付け、下部にガイド（図示省略）を取り付けることにより、仮導枠１を本導枠９に加工し直す。その後、図４に示すように、第２のクローラクレーン８を使用して、本導枠９を吊り上げ、導杭６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄの上に各鋼材２６を載せ、振れ止め用専用金具で導杭６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄを各鋼材２６に固定して、本導枠９を前記海底の所定位置に設置する。
【００１９】
次に、図５に示すように、第２のクローラクレーン８を使用して、基礎杭１０（例えば、φ３５００ｍｍの鋼管）を吊り上げ、本導枠９の中央の基礎杭打設空間３に建込む。
【００２０】
図６に示されているように、基礎杭１０の外周部には、径方向に対向した位置にブラケット３０が固着されており、このブラケット３０は、円筒形状の突部３１と、突部３１の先端に鍔状に形成された円形板状の鍔部３２とにより構成されている。
【００２１】
また、この時に使用される第２のクローラクレーン８の先端部分には吊り具４０が垂下されている。図７に良く示されているように、この吊り具４０は、上下に設けられた２本の横材４１，４２と、上側の横材４１の中央に垂下されるウィンチ４５と、ウィンチ４５により巻き上げ可能な巻き上げ用ワイヤ４６と、巻き上げ用ワイヤ４６の下端から両側に分岐し、下側の横材４２の両端部に接続される上部昇降用ワイヤ４３，４４と、下側の横材４２の両端部に接続され、下側の横材４２より下方に垂下される下部昇降用ワイヤ４９，５０と、下部昇降用ワイヤ４９，５０の下端に接続される２個一対の昇降部材５１，５２と、上側の横材４１の両端部に接続され、下側の横材４２には接続されずに、各昇降部材５１，５２の端部にそれぞれ形成された縦孔５３，５４，５５，５６を挿通し、昇降部材５１，５２の下方においてＵ字状に折り返されるガイドワイヤ５７，５８とを備えて構成されている。
【００２２】
また、昇降部材５１，５２の端部には、昇降部材５１，５２の縦孔５３，５４，５５，５６を挿通して下方に延出するガイドワイヤ５７，５８に沿うようにガイド部５９，６０が形成されている。
【００２３】
なお、図７は吊り具４０の構成を分かり易く示すための模式図であって、吊り具４０の外観を正確に示したものではなく、実際には、図７上において下側の横材４２より下方に示されたガイドワイヤ５７，５８や昇降部材５１，５２は、上下の横材４１，４２の配設方向と直交する方向（すなわち、図７の紙面垂直方向）に沿って配設されている。
【００２４】
そしてこのような構成を備えた吊り具４０を基礎杭１０に連結する場合、陸上において作業員が手作業で、ガイドワイヤ５７，５８の昇降部材５１，５２より下方部分を両ブラケット３０の突部３１に引っ掛けた後、昇降部材５１,５２を降下させ、締め付ける。この時、突部３１の先端に鍔部３２が形成されているため、ガイドワイヤ５７，５８が突部３１から外れるのを防止することができる。
【００２５】
一方、この吊り具４０を基礎杭１０から取り外す場合には、遠隔操作によりウィンチ４５を駆動させ、巻き上げ用ワイヤ４６を巻き上げ、上部昇降用ワイヤ４３，４４、下側の横材４２、及び下部昇降用ワイヤ４９，５０を介して、昇降部材５１，５２をガイドワイヤ５７，５８に沿って上昇させ、基礎杭１０の外周部に設けた鍔部３２の外径より、ガイドワイヤ５７，５８の昇降部材５１，５２より下方部分の長さが長くなるように、昇降部材５１，５２とガイドワイヤ５７，５８の下方部分とに囲まれた空間Ｓを拡げる。その後、第２のクローラクレーン８の運転士がこのクレーン８により吊り具４０を垂下するワイヤを降下させ、クレーン８の先端部分を僅かに揺動させると、ガイドワイヤ５７，５８の下方部分を両ブラケット３０から簡単に取り外すことができる。このように、吊り具４０のブラケット３０からの取り外し作業を作業員が吊り具４０に直接手を触れることなく、第２のクローラクレーン８の操作のみで行うことができるため、吊り具４０の取り外し作業の簡素化や作業の安全性の向上を図ることができると共に、施工コストの低減化を図ることができる。
【００２６】
なお、吊り具４０は、上記した構成に限定されるものではなく、各種変更が可能であり、例えば、図８に示すように、図７の上部昇降用ワイヤ４３，４４と下部昇降用ワイヤ４９，５０をそれぞれ繋げて１本の昇降用ワイヤ４９’，５０’とし、この昇降用ワイヤ４９’，５０’を下側の横材４２の両端部に形成した縦孔４７，４８に挿通させると共に、図７のガイドワイヤ５７，５８を、上下の横材４１，４２の両端部同士をそれぞれ接続する上部ガイドワイヤ６２，６３と、下側の横材４２の両端部に接続されて垂下される下部ガイドワイヤ６４，６５とに分割させてもよい。さらに、この場合、図９に示すように、ガイドワイヤ６４，６５の一端６１，６２を昇降部材５１，５２の端部に固定してもよい。
【００２７】
次に、図１０に示すように、第２のクローラクレーン８を使用して、基礎杭１０にヤットコ１４を載せ、さらにヤットコ１４に第１の油圧ハンマー１５を載せて、基礎杭１０を打設する。その後、本導枠９を吊り上げ、海底から撤去すると共に、海側の２本の導杭６ａ，６ｂを引き抜く。なお、この時、陸側の２本の導杭６ｃ，６ｄは、風力発電所の完成後にメンテナンスで使用する管理橋（図示せず）の基礎として利用するため、引き抜かずに残しておく。さらに、図１１に示すように、第２のクローラクレーン８を使用して、打設した基礎杭１０の上端部に接合管１７を被嵌する。
【００２８】
以降、特に図示しないが、第１のクローラクレーン５を使用して、陸上で組立てた歩廊橋を基礎杭１０に接続し、陸上と基礎杭１０との間に掛け渡す。そして、この歩廊橋上にグラウトホースを配管し、陸上で錬り混ぜたグラウト（例えば、水中不分離性高流動無収縮モルタル）を接合管１７と基礎杭１０との隙間に充填した後、陸上にコンクリートポンプ車を設置し、前記歩廊橋上に配設したコンクリート配管を介して、基礎杭１０及び接合管１７の中に生コンを打設する。最後に、基礎杭１０と陸側の２本の導杭６ｃ，６ｄについて、電気防食を行い、モノパイル式基礎の施工を完了する。
【００２９】
なお、上記した実施の形態では、本発明に係る吊り具４０及び杭のブラケット３０を使用して洋上風力発電所のモノパイル式基礎工事を施工した場合について説明したが、これは単なる例示に過ぎず、本発明に係る吊り具４０及び杭のブラケット３０は他の構造物の基礎工事に適用することも可能である。
【符号の説明】
【００３０】
５            第１のクローラクレーン
８            第２のクローラクレーン
１０          基礎杭
３０          ブラケット
３１          突部
３２          鍔部
４０          吊り具
４１          上側の横材
４２          下側の横材
４３，４４    上部昇降用ワイヤ
４５          ウィンチ
４６          巻き上げ用ワイヤ
４７，４８    縦孔
４９，５０    下部昇降用ワイヤ
４９’，５０’昇降用ワイヤ
５１，５２    昇降部材
５３〜５６    縦孔
５７，５８    ガイドワイヤ
５９，６０    ガイド部
６２，６３    上部ガイドワイヤ
６４，６５    下部ガイドワイヤ
Ｓ            空間
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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