(57)【要約】      （修正有）【課題】施工場所が海底地盤あるいは湖底地盤のときであっても、回転圧入杭を回転圧入する際に十分な反力をとることができ、回転圧入杭を支障なく回転圧入させる方法を提供する。【解決手段】先端に螺旋羽根Ｐａを有する回転圧入杭Ｐを下方へ押圧しながら回転させることにより、回転圧入杭Ｐを地盤に回転圧入する回転圧入杭Ｐの施工方法である。先端に螺旋羽根４５ａを有し回転圧入杭Ｐよりも小型の反力杭４５を地盤に回転圧入する反力杭４５回転圧入工程と、回転反力及び上方への押圧反力を反力杭４５によりとることによって、回転圧入杭Ｐを回転圧入する回転圧入杭回転圧入工程とを備える。回転圧入杭Ｐを地盤Ｇに回転圧入する回転圧入杭回転圧入装置１１と反力杭４５を地盤に回転圧入する反力杭回転圧入装置１２とが、共通の架台１０に取り付けられている。【選択図】図９
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
先端に螺旋羽根を有する回転圧入杭を下方へ押圧しながら回転させることにより、該回転圧入杭を地盤に回転圧入する回転圧入杭の施工方法であって、
先端に螺旋羽根を有し前記回転圧入杭よりも小型の反力杭を地盤に回転圧入する反力杭回転圧入工程と、
回転反力及び上方への押圧反力を前記反力杭によりとることによって前記回転圧入杭を回転圧入する回転圧入杭回転圧入工程と、
を備えることを特徴とする回転圧入杭の施工方法。
【請求項２】
前記回転圧入杭を地盤に回転圧入する回転圧入杭回転圧入装置と前記反力杭を地盤に回転圧入する反力杭回転圧入装置とが、共通の架台に取り付けられていることを特徴とする請求項１記載の回転圧入杭の施工方法。
【請求項３】
前記反力杭回転圧入装置が、前記回転圧入杭回転圧入装置を中心としてその周りに複数個取り付けられていることを特徴とする請求項２記載の回転圧入杭の施工方法。
【請求項４】
前記反力杭の前記共通の架台に対する相対的な高さ位置を個々に変えることによって、前記共通の架台の傾きを調整する共通の架台傾き調整工程を備えることを特徴とする請求項３に記載の回転圧入杭の施工方法。
【請求項５】
前記回転圧入杭を水底地盤に回転圧入する回転圧入杭の施工方法であって、
前記共通の架台を搭載して水上の所定位置まで運搬する施工船にＧＳＰ装置を取り付けて該施工船の絶対的な位置を測定するとともに、所定位置まで運搬した前記施工船から水底地盤まで吊り下げられる前記共通の架台に位置情報発信器を取り付け、該位置情報発信器から発せられる信号を前記施工船に取り付けた受信器で受信することにより前記共通の架台の前記施工船に対する相対的な位置を測定して、前記共通の架台の絶対的な位置を測定することを特徴とする請求項２〜４のいずれか一項に記載の回転圧入杭の施工方法。
【請求項６】
前記回転圧入杭回転圧入装置を取り付けた第１の架台と前記反力杭回転圧入装置を取り付けた第２の架台とを反力伝達バーで連結する連結工程を備えることを特徴とする請求項１に記載の回転圧入杭の施工方法。
【請求項７】
前記連結工程は、前記第１の架台から延長するように設けた前記反力伝達バーの先端に複数のピン孔を形成しておき、該ピン孔に前記第２の架台に植設した複数のピンをそれぞれ挿入嵌合させるピン挿入嵌合工程を備えることを特徴とする請求項６に記載の回転圧入杭の施工方法。
【請求項８】
前記第１の架台に設けた複数のジャッキによって該第１の架台の傾きを調整する第１の架台傾き調整工程を備えることを特徴とする請求項６または７に記載の回転圧入杭の施工方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、先端に螺旋羽根を備えた回転圧入杭を地盤に回転させながら圧入する、回転圧入杭の施工方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
上記回転圧入杭を地盤に回転させながら圧入するものとして、下記特許文献１に記載のものが知られている。
特許文献１に記載された装置は、回転圧入杭を着脱可能に把持する把持機構と、回転圧入杭を把持した状態で把持機構を回転させる回転機構と、回転圧入杭に推進力を付与すべく、把持機構を昇降自在に支持する昇降機構とを有する全旋回機を備えるものである。
そして、この装置を用いて回転圧入杭を回転圧入する場合には、把持機構により回転圧入杭を把持した状態で回転機構により把持機構を回転させ、かつ、昇降機構により把持機構を下降させることを、回転圧入杭の長さ方向に沿って把持機構による回転圧入杭への把持位置を変えながらつまり盛り替えながら、所定長ずつ繰り返す。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００１−１４６７４４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に記載された回転圧入杭の施工方法では、基本的に、全旋回機によって回転圧入杭を下方へ押圧しながら回転させることにより、回転圧入杭を地盤に回転圧入するものである。このため、回転圧入杭を回転圧入するときには、全旋回機あるいは全旋回機が搭載される架台に、前記回転圧入杭の回転と逆方向の回転反力並びに上方への押圧反力がくわわる。したがって、これら反力に対抗するように、全旋回機あるいは全旋回機が搭載される架台を支持する必要がある。
【０００５】
施工場所が陸上であると、全旋回機や全旋回機が搭載される架台の自重を利用できるため、それら反力に対抗できるものの、施工場所が水中である場合浮力を受けるため、十分な反力をとることが難しい。
【０００６】
本発明は、上記事情に鑑みなされたものであり、施工場所が海底地盤あるいは湖底地盤のときであっても、回転圧入杭を回転圧入する際に十分な反力をとることができ、回転圧入杭を支障なく回転圧入することができる回転圧入杭の施工方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、上記課題を解決するために、以下の手段を採用する。
即ち、請求項１の回転圧入杭の施工方法は、先端に螺旋羽根を有する回転圧入杭を下方へ押圧しながら回転させることにより、該回転圧入杭を地盤に回転圧入する回転圧入杭の施工方法であって、先端に螺旋羽根を有し前記回転圧入杭よりも小型の反力杭を地盤に回転圧入する反力杭回転圧入工程と、回転反力及び上方への押圧反力を前記反力杭によりとることによって前記回転圧入杭を回転圧入する回転圧入杭回転圧入工程と、を備えることを特徴とする。
【０００８】
本発明によれば、先端に螺旋羽根を有しする小型の反力杭を地盤に回転圧入する。そして、この小型の反力杭の地盤への定着力を利用することによって、回転圧入杭を地盤に回転圧入する際の回転反力及び上方への押圧反力をとる。したがって、たとえ、施工場所が海底地盤あるいは湖底地盤であって、水による浮力を受けるため装置の自重等を反力として利用しにくい場合であっても、回転圧入杭を地盤に回転圧入することができる。
【０００９】
請求項２の回転圧入杭の施工方法は、前記回転圧入杭を地盤に回転圧入する回転圧入杭回転圧入装置と前記反力杭を地盤に回転圧入する反力杭回転圧入装置とが、共通の架台に取り付けられていることを特徴とする。
【００１０】
この発明によれば、回転圧入杭を地盤に回転圧入する際、回転反力及び上方への押圧反力が共通の架台に作用する。ところが、共通の架台は反力杭によって地盤に定着される。このため、共通の架台を通して、反力杭の定着力を、回転圧入杭を地盤に回転圧入する際の回転反力及び上方への押圧反力に利用することができる。したがって、回転圧入杭を支障なく、地盤に回転圧入することができる。
【００１１】
請求項３の回転圧入杭の施工方法は、前記反力杭回転圧入装置が、前記回転圧入杭回転圧入装置を中心としてその周りに複数個取り付けられていることを特徴とする。
【００１２】
この発明によれば、回転圧入杭を地盤に回転圧入する際、回転反力及び上方への押圧反力を、回転圧入杭回転圧入装置を中心としてその周りに配置した複数の反力杭の地盤への定着力によって得ることができる。このように、反力杭を回転圧入杭回転圧入装置の周りにバランスよく配置するので、特定の反力杭に大きな反力が加わるのを回避でき、個々の反力杭を比較的小さな反力に対抗できる構造とすれば足りる。このため、個々の反力杭を小型化することができ、かつ、反力杭の地盤への侵入深さを比較的浅く設定することができる。
【００１３】
請求項４の回転圧入杭の施工方法は、前記反力杭の前記共通の架台に対する相対的な高さ位置を個々に変えることによって、前記共通の架台の傾きを調整する共通の架台傾き調整工程を備えることを特徴とする。
【００１４】
この発明によれば、反力杭の前記共通の架台に対する相対的な高さ位置を個々に変えることによって、共通の架台の傾きを調整することができる。つまり、共通の架台に取り付けた回転圧入杭回転圧入装置の姿勢を調整することができる。したがって、当該回転圧入杭回転圧入装置によって、回転圧入する回転圧入杭の地盤への圧入角度を任意に調整することができ、このため、回転圧入杭を地盤表面に対して垂直に圧入することも、また、地盤表面がたとえ傾斜している場合であっても、回転圧入杭を鉛直方向に圧入することも可能である。
【００１５】
請求項５の回転圧入杭の施工方法は、前記回転圧入杭を水底地盤に回転圧入する回転圧入杭の施工方法であって、前記共通の架台を搭載して水上の所定位置まで運搬する施工船にＧＳＰ装置を取り付けて該施工船の絶対的な位置を測定するとともに、所定位置まで運搬した前記施工船から水底地盤まで吊り下げられる前記共通の架台に位置情報発信器を取り付け、該位置情報発信器から発せられる信号を前記施工船に取り付けた受信器で受信することにより前記共通の架台の前記施工船に対する相対的な位置を測定して、前記共通の架台の絶対的な位置を測定することを特徴とする。
【００１６】
この発明によれば、海底地盤や湖底地盤に回転圧入杭を回転圧入する場合であって、その圧入位置の測定が困難な場合であっても、施工船に取り付けたＧＳＰ装置によって施工船の絶対的な位置を測定することができ、また、共通の架台に取り付けた位置情報発信器から発せられる信号を施工船に取り付けた受信器で受信することにより共通の架台の施工船に対する相対的な位置を測定することができ、これによって、共通の架台の絶対的な位置、すなわち、回転圧入杭の施工位置を正確に知ることができる。
【００１７】
請求項６の回転圧入杭の施工方法は、前記回転圧入杭回転圧入装置を取り付けた第１の架台と前記反力杭回転圧入装置を取り付けた第２の架台とを反力伝達バーで連結する連結工程を備えることを特徴とする。
【００１８】
この発明によれば、回転圧入杭を地盤に回転圧入する際の反力を、回転圧入杭回転圧入装置を取り付けた第１の架台から離間して配置された第２の架台にセットされる反力杭の地盤への定着力によって得ている。ここで、第1の架台と第２の架台との離間距離が長くなればなるほど、反力杭に作用する回転反力は小さくなる。このため、第１の架台と第２の架台との離間距離を適宜設定することで、反力杭の小型化や反力杭の地盤への侵入深さを浅くすることができ、しかも、反力杭の本数を少なくできる。
【００１９】
請求項７の回転圧入杭の施工方法は、前記連結工程が、前記第１の架台から延長するように設けた前記反力伝達バーの先端に複数のピン孔を形成しておき、該ピン孔に前記第２の架台に植設した複数のピンをそれぞれ挿入嵌合させるピン挿入嵌合工程を備えることを特徴とする。
【００２０】
この発明によれば、反力伝達バーの先端に形成した複数のピン孔に第２の架台に植設した複数のピンをそれぞれ挿入嵌合させるピン挿入嵌合工程を備えているので、回転圧入杭を回転圧入する際に、反力伝達バーを介して第1の架台に加わる回転反力に伴う回転モーメントを第２の架台に伝達することができる。その分、反力杭の小型化や反力杭の地盤への侵入深さを浅くすることができる。
【００２１】
請求項８の回転圧入杭の施工方法は、前記第１の架台に設けた複数のジャッキによって該第１の架台の傾きを調整する第１の架台傾き調整工程を備えることを特徴とする。
【００２２】
この発明によれば、複数のジャッキの個々の高さを変えることによって、第１の架台の傾きを調整することができる。つまり、第１の架台に取り付けた回転圧入杭回転圧入装置の姿勢を調整することができる。したがって、当該回転圧入杭回転圧入装置によって、回転圧入する回転圧入杭の地盤への圧入角度を任意に調整することができ、このため、回転圧入杭を地盤表面に対して垂直に圧入することも、また、地盤表面がたとえ傾斜している場合であっても、回転圧入杭を鉛直方向に圧入することも可能である。
【発明の効果】
【００２３】
請求項１の発明によれば、小型の反力杭の地盤への定着力を利用することによって、回転圧入杭を地盤に回転圧入する際の回転反力及び上方への押圧反力をとることができ、このため、たとえ、施工場所が海底地盤あるいは湖底地盤であって、水による浮力を受けるため装置の自重等を反力として利用しにくい場合であっても、回転圧入杭を地盤に回転圧入することができる。
【００２４】
請求項２の発明によれば、回転圧入杭を地盤に回転圧入する際、回転反力及び上方への押圧反力が共通の架台に作用することとなるが、共通の架台は反力杭によって地盤に定着されるため、共通の架台を通して、反力杭の定着力を、回転圧入杭を地盤に回転圧入する際の回転反力及び上方への押圧反力に利用することができ、この結果、回転圧入杭を支障なく、地盤に回転圧入することができる。
【００２５】
請求項３の発明によれば、反力杭を回転圧入杭回転圧入装置の周りにバランスよく配置しているので、特定の反力杭に大きな反力が加わるのを回避できる。個々の反力杭は比較的小さな反力に対抗できれば足りる。このため、個々の反力杭を小型化することができ、かつ、反力杭の地盤への侵入深さを比較的浅く設定することができる。
【００２６】
請求項４の発明によれば、共通の架台に取り付けた回転圧入杭回転圧入装置の姿勢を調整することができ、したがって、当該回転圧入杭回転圧入装置によって、回転圧入する回転圧入杭の地盤への圧入角度を任意に調整することができ、このため、回転圧入杭を地盤表面に対して垂直に圧入することも、また、地盤表面がたとえ傾斜している場合であっても、回転圧入杭を鉛直方向に圧入することも可能である。
【００２７】
請求項５の発明によれば、共通の架台の絶対的な位置、すなわち、回転圧入杭の施工位置を正確に知ることができる。
【００２８】
請求項６の発明によれば、回転圧入杭を地盤に回転圧入する際の反力を、回転圧入杭回転圧入装置を取り付けた第１の架台から離間して配置された第２の架台にセットされる反力杭の地盤への定着力によって得ることができ、第１の架台と第２の架台との離間距離を適宜設定することで、反力杭の小型化や反力杭の地盤への侵入深さを浅くすることができ、しかも、反力杭の本数を少なくできる。
【００２９】
請求項７の発明によれば、回転圧入杭を回転圧入する際に、反力伝達バーを介して第1の架台に加わる回転反力に伴う回転モーメントを第２の架台に伝達することができ、その分、反力杭の小型化や反力杭の地盤への侵入深さを浅くすることができる。
【００３０】
請求項８の発明によれば、第１の架台に取り付けた回転圧入杭回転圧入装置の姿勢を調整することができ、したがって、当該回転圧入杭回転圧入装置によって、回転圧入する回転圧入杭の地盤への圧入角度を任意に調整することができ、このため、回転圧入杭を地盤表面に対して垂直に圧入することも、また、地盤表面がたとえ傾斜している場合であっても、回転圧入杭を鉛直方向に圧入することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明の回転圧入杭の施工方法の第１実施形態を示す概略側面図である。
【図２】同第１実施形態を実施する施工装置の全体を示す斜視図である。
【図３】同施工装置の要部を示す断面図である。
【図４】図３のIV−IV線に沿う断面図である。
【図５】図３のV−V線に沿う断面図である。
【図６】本発明の回転圧入杭の施工方法の第１実施形態を説明する工程説明図である。
【図７】本発明の回転圧入杭の施工方法の第１実施形態を説明する工程説明図である。
【図８】本発明の回転圧入杭の施工方法の第１実施形態を説明する工程説明図である。
【図９】本発明の回転圧入杭の施工方法の第１実施形態を説明する工程説明図である。
【図１０】本発明の回転圧入杭の施工方法の第１実施形態の詳細を説明する工程説明図である。
【図１１】本発明の回転圧入杭の施工方法の第１実施形態の詳細を説明する工程説明図である。
【図１２】本発明の回転圧入杭の施工方法の第１実施形態の詳細を説明する工程説明図である。
【図１３】本発明の回転圧入杭の施工方法の第１実施形態の詳細を説明する工程説明図である。
【図１４】本発明の回転圧入杭の施工方法の第１実施形態の詳細を説明する工程説明図である。
【図１５】本発明の回転圧入杭の施工方法の第１実施形態の詳細を説明する工程説明図である。
【図１６】本発明の回転圧入杭の施工方法の第２実施形態を説明する工程説明図である。
【図１７】本発明の回転圧入杭の施工方法の第２実施形態を説明する工程説明図である。
【図１８】本発明の回転圧入杭の施工方法の第２実施形態を説明する工程説明図であり（ａ）は概略側面図（ｂ）は要部の平面図である。
【図１９】本発明の回転圧入杭の施工方法の第２実施形態を説明する工程説明図である。
【図２０】本発明の回転圧入杭の施工方法の第２実施形態を説明する工程説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００３２】
〈第１実施形態〉
以下、本発明の第１実施形態を図1〜図１５を参照して説明する。
図１は本発明の回転圧入杭の施工方法の第１実施形態を示す概略側面図、図は同第１実施形態を実施する施工装置の全体を示す斜視図、図３は同施工装置の要部を示す断面図、図４は図３のIV−IV線に沿う断面図、図５は図３のV−V線に沿う断面図である。
【００３３】
本発明の回転圧入杭の施工方法の第１実施形態を説明する前に、同施工方法を実施するための回転圧入杭の施工装置について説明する。
図１において符号１は回転圧入杭の施工装置であり、この回転圧入杭の施工装置１は、先端に螺旋羽根Ｐａを備えた回転圧入杭Ｐを地盤に回転させながら圧入するものである（図３参照）。
【００３４】
この実施形態では、海底地盤Ｇに回転圧入杭Ｐを回転圧入する場合の例であり、ここでは、回転圧入杭の施工装置１は、施工船２に搭載されたクレーン３によってロープ４を介して海中に吊り下げられる。
回転圧入杭の施工装置１は、基盤１０と、基盤１０上の中央部に取り付けられて回転圧入杭Pを海底地盤Gに回転圧入するための全旋回機１１と、基盤１０を海底地盤Gの所定位置に固定するとともに全旋回機１１により回転圧入杭Pを海底地盤Gに回転圧入するときにその反力を受けるための反力杭４５を海底地盤Ｇに回転圧入する反力杭回転圧入装置１２とを備える。圧力杭回転圧入装置１２は、基盤１０の周辺部に複数個（例えば、全旋回機１１の周りに４個）周方向９０度置きに取り付けられている。
すなわち、この実施形態では、全旋回機１１と反力杭回転圧入装置１２とが共通の架台である基盤１０に取り付けられている。
【００３５】
また、施工船２にはＧＰＳ装置１３が備えられ、施工船２の正確な位置が把握される。また、回転圧入杭の施工装置１には位置情報を発信する位置情報発信器であるトランスポンダ１４が取り付けられ、ここから発せられる信号が、施工船２に備えられた受信器であるレスポンダ１５によって受信される。これにより、回転圧入杭の施工装置１の施工船２に対する相対的な位置関係が把握され、前記施工船２に備えられたＧＰＳ装置１３と相まって、回転圧入杭の施工装置１の正確な位置情報が把握できる。
【００３６】
全旋回機１１について説明すると、図３〜図５に示すように、前記基盤１０は全旋回機１１のフレームを兼ねており、基盤１０の中央には回転圧入杭Ｐを挿通するための孔１０ａが形成されている。また、基盤１０にはフレームを兼ねる支柱２０が孔１０ａを中心としてその周りに４本それぞれ周方向に等間隔をあけて立設されている。支柱２０にはメインチャック２２を昇降自在に支持する昇降機構例えば油圧シリンダ２１が取り付けられ、これら油圧シリンダ２１の出力側基部２１Ａには回転圧入杭Ｐを着脱可能に把持するメインチャック２２がベアリング２３を介して回転可能に取り付けられている。
【００３７】
メインチャック２２は、前記ベアリング２３を介して回転可能に取り付けられたリング状の水平下板２４と、水平上板の上側に配置されたリング状の水平上板２５とを備える。水平上板２５は、油圧シリンダ２１の出力側基部２１Ａにチャックカラー昇降シリンダ２６を介して昇降可能に取り付けられた連結板２７に、ベアリング２８によって回転可能に支持されている。
水平下板２４の上側には円筒体２９が取り付けられ、円筒体２９の上部内周は上方に向かうに従い漸次拡径するテーパー面２９ａが形成されている。一方、水平上板２５の下側には複数のカラー支持ブロック３０が水平上板２５の中心から放射状に延びるように設けられており、これらカラー支持ブロック３０はそれぞれリンク３１を介して該リンク３１の支持位置の真下よりも水平上板２５の中心側（回転圧入杭Ｐが配置される側）に位置するように、しかも、鉛直面に沿って回転可能に取り付けられている。カラー支持ブロック３０の外側（回転圧入杭Ｐに対向する側とは反対側）は傾斜面３０ａとされ、この傾斜面３０ａは前記円筒体のテーパー面２９ａに対応する。また、カラー支持ブロック３０の内側（回転圧入杭Ｐに対向する側）にはメインチャックカラー３２が取り付けられ、このメインチャックカラー３２のさらに内側には複数の高摩擦部材３２ａが上下方向に間隔をあけて取り付けられている。
【００３８】
そして、このメインチャック２２では、チャックカラー昇降シリンダ２６が短縮するように操作されると、各カラー支持ブロック３０が円筒体２９に案内されてそれぞれ下降する。このとき、カラー支持ブロック３０の傾斜面３０ａが円筒体２９のテーパー面２９ａに沿って下方にスライドし、同時に水平上板２５の径方向内方へ移動する。したがって、カラー支持ブロック３０に取り付けられているメインチャックカラー３２もカラー支持ブロック３０と一体になって同径方向内方へ移動し、基盤１０の中央に配置される回転圧入杭Ｐを高摩擦部材３２ａを介して把持する。
一方、チャックカラー昇降シリンダ２６が伸長するように操作されると、各カラー支持ブロック３０がそれぞれ上昇する。このとき、カラー支持ブロック３０の傾斜面３０ａが円筒体２９のテーパー面２９ａによる押圧を解除されるため、自重によって水平上板２５の径方向外方へ移動する。したがって、カラー支持ブロック３０に取り付けられているメインチャックカラー３２もカラー支持ブロック３０と一体になって同径方向外へ移動し、回転圧入杭Ｐへの把持を解除する。
すなわち、メインチャック２２では、チャックカラー昇降シリンダ２６が短縮操作あるいは伸長操作されることによって、メインチャックカラー３２による回転圧入杭Ｐの把持及びその解除が行なえるようになっている。
【００３９】
なお、図３に示す例では、リンク３１によってカラー支持ブロック３０を、リンク３１の支持位置の真下よりも水平上板２５の中心側に位置するように支持しており、チャックカラー昇降シリンダ２６が伸長した際、カラー支持ブロック３０を自重によって水平上板２５の径方向外方へ移動するように構成しているが、これに代わって、カラー支持ブロック３０を図示せぬバネによって水平上板２５の径方向外方へ移動するように付勢する構成にしてもよい。
【００４０】
前記支柱２０等のフレームまたは油圧シリンダ２１と前記メインチャック２２との間には、回転圧入杭Ｐを把持した状態でメインチャック２２を回転させる回転機構３５が設けられている。回転機構３５は、例えば、フレームまたは油圧シリンダ２１に取り付けられた回転源であるモータと、このモータの回転力を伝える伝達系とを備え、この伝達系の出力部の回転が水平下板２４または水平上板２５に伝達される構成になっている。
【００４１】
メインチャック２２の上側に上部サブチャック４０が、またメインチャックの下側には下部サブチャック４１がそれぞれ配設されている。上部サブチャック４０は、油圧シリンダの上端に、把持対象となる回転圧入杭Ｐが配置される位置を中心にそれぞれ放射状に取り付けられている。下部サブチャック４１は、フレームを構成する支柱２０に、把持対象となる回転圧入杭Ｐが配置される位置を中心にそれぞれ放射状に取り付けられている。
上部サブチャック４０または下部サブチャック４１は、例えば、油圧シリンダまたはエアーシリンダにより構成される。
また、上部サブチャック４０の内端、つまり把持対象となる回転圧入杭に対向する端部には、回転圧入杭を把持しながら同時に回転圧入杭Ｐの相対的な上下動を可能とするローラが取り付けられている。
【００４２】
前記反力杭回転圧入装置１２は、基本的に前記全旋回機１１とほぼ同様な構成であり、異なる点は、上部サブチャック及び下部サブチャックを有しないこと、メインチャック、メインチャックを回転させる回転機構、メインチャックを昇降させる昇降機構がそれぞれ、前述した全旋回機１１のそれよりも小型であること、並びに、当該反力杭回転圧入装置１２によって回転圧入する対象が先端に螺旋羽根４５ａを有する反力杭４５（小型の回転圧入杭）である点である。
【００４３】
次に、上記構成の回転圧入杭の施工装置を用いて海底地盤Ｇに回転圧入杭を回転圧入する回転圧入杭の施工方法について、図１並びに図６〜図１５に基づき説明する。
図１に示すように、回転圧入杭の施工装置１を施工船２に積み込んだ後、施工船２によって海上の所定位置まで運搬する。そして、施工船２が海上の所定位置まで到達すると、施工船２に搭載したクレーン３により回転圧入杭の施工装置１をロープ４を介して海底まで吊り降ろす。ここで、回転圧入杭の施工装置１に予め回転圧入杭Ｐを組みつけておく。またこのとき、回転圧入杭Ｐの当該施工装置１への仮固定は、上部サブチャック４０及び下部サブチャック４１による把持、またはメインチャック２２による把持によって行なっても良く、さらにはそれら上部サブチャック４０及び下部サブチャック４１による把持とメインチャック２２による把持とを併用することにより行なっても良い。
【００４４】
ここで、施工船２の位置は、施工船２自体が風の影響を受ける関係上、正確に把握することが難しいものの、施工船２に搭載したＧＰＳ装置１３よってリアルタイムで正確に知ることができる。また、施工船２からロープ４を介して回転圧入杭の施工装置１を吊り下げた際に、潮流の影響を受けて回転圧入杭の施工装置１が水平方向へ移動するが、回転圧入杭の施工装置１の施工船２に対する相対的な位置は、該回転圧入杭の施工装置１に取り付けたトランスポンダ１４から発信される位置信号を施工船２のレスポンダ１５によって受信することにより正確に知ることができる。したがって、回転圧入杭の施工装置１の位置、ひいてはこれから回転圧入しようとする回転圧入杭Ｐの位置は、これらＧＰＳ装置１３、トランスポンダ１４及びレスポンダ１５からなる位置把握システムによって正確に知ることができる。
【００４５】
回転圧入杭の施工装置１が海底地盤Ｇに届いた時点で、該回転圧入杭の施工装置１の位置が所望位置であるかを判断し、その位置が所望位置からずれている場合には、ロープ４を介して回転圧入杭の施工装置１を引き上げ、施工船2を移動させて、再度回転圧入杭の施工装置１の位置が所望位置になるように調整する。
【００４６】
そして、回転圧入杭の施工装置１の位置が海底地盤Ｇ上の所望位置に至った時点で、回転圧入杭の施工装置１を海底地盤Ｇに定着する。
図６〜図８は本発明の実施形態の基盤の定着方法を示す工程説明図である。
図６、図７に示すように、まず、反力杭回転圧入装置１２によってそれぞれの反力杭４５を海底地盤Ｇ中に回転圧入する（反力杭回転圧入工程）。反力杭４５の回転圧入については、後述する全旋回機１１を使用した方法とほぼ同様であり、ここではその説明を省略する。
なお、反力杭を回転する際の反力は、自重によりとってもよいが、回転方向を逆にすることによって反力を相殺する。
ここで、海底地盤Ｇの表面が図６、図７に示すように斜めに傾斜している場合には、反力杭４５を海底地盤Ｇ中所定深さまで回転圧入した後、基盤１０に予め搭載された水準器から発せられる傾斜情報に基づき、反力杭回転圧入装置１２に組み込まれた昇降機構によって、基盤１０に対する反力杭４５の個々の相対的な高さ位置（深さ位置）を調整する。これにより、図８に示すように基盤１０が水平面に沿うように調整する（共通の架台傾き調整工程）。この調整は、施工船からの遠隔操作によって行なう。
【００４７】
図９は本発明の実施形態の回転圧入杭の施工装置を用いた回転圧入杭の施工方法を示す工程図、図１０〜図１５は、同回転圧入杭の施工方法の詳細を示す工程説明図である。
反力杭回転圧入装置１２による基盤１０の定着並びに基盤１０の姿勢調整が完了した後、図９に示すように、全旋回機１１を用いて回転圧入杭Ｐを海底地盤Ｇに回転圧入する。
具体的には、図１０に示すように、まず、チャックカラー昇降シリンダ２６を短縮操作し、円筒部材のテーパー面２９ａを介してカラー支持ブロック３０を水平上板２５の中心側、すなわち、回転圧入杭Ｐへ接近するように移動させ、最終的にメインチャックカラー３２及び高摩擦部材３２ａを介して回転圧入杭Ｐを把持させる。
【００４８】
このように、メインチャック２２により回転圧入杭Ｐを把持させた状態で上部サブチャック４０及び下部サブチャック４１による回転圧入杭Ｐの把持を解除し、図１１に示すように、予め伸長状態にあった油圧シリンダ２１を短縮操作して回転圧入杭Ｐに下方への押圧力を与えるとともに、回転機構３５によりメインチャック２２を所定方向へ回転させる。すると、回転圧入杭Ｐの先端に取り付けた螺旋羽根４５ａが下方へ押圧されながら所定方向へ回転されることにより、そのネジ作用によって、回転圧入杭Ｐが海底地盤Ｇ中を下方へ回転圧入される（回転圧入杭回転圧入工程）。
このとき、基盤１０には回転圧入杭Ｐを回転圧入するときの反力が加わるが、反力杭回転圧入装置１２によって回転圧入された反力杭４５がその反力に対抗する。つまり、反力杭４５によって、基盤１０が海底地盤Ｇに定着されているので、基盤１０が海底地盤Ｇから離間するのを、また、回転圧入杭Ｐの回転と逆方向へ回転するのをそれぞれ防止できる。
【００４９】
そして、油圧シリンダ２１による短縮限界位置に達すると、油圧シリンダ２１の短縮操作を停止させると同時に前記回転機構３５による回転を停止させる。その後、図１２に示すように、上部サブチャック４０及び下部サブチャック４１を駆動させて回転圧入杭Ｐを把持させる。この状態で、図１３に示すように、チャックカラー昇降シリンダ２６を伸長操作し、メインチャック２２による回転圧入杭Ｐの把持を解除する。
【００５０】
次いで、図１４に示すように、油圧シリンダ２１を伸長操作し、回転圧入杭Ｐの把持を解除したメインチャック２２を上昇させる。
このとき、上部サブチャック４０を油圧シリンダ２１の出力側に取り付けている関係上、上部サブチャック４０もメインチャックと一体的に上昇する。ここで、上部サブチャック４０の先端の回転圧入杭Ｐに当接する部分にローラーを取り付けているので、上部サブチャック４０の先端は、回転圧入杭Ｐの外周面にローラーを介して転がりながら、当該回転圧入杭Ｐを把持することとなる。つまり、上部サブチャック４０は、回転圧入杭Ｐに対し、当接位置を変えながら回転圧入杭Ｐを把持することができる。
【００５１】
メインチャック２２を上方限界位置まで移動させた後、油圧シリンダ２１を停止させる。そして、図１５に示すように、上部サブチャック４０及び下部サブチャック４１による回転圧入杭の把持を継続したまま、チャックカラー昇降シリンダ２６を短縮操作し、メインチャック２２による回転圧入杭Ｐの把持を行なう。そして、メインチャック２２による把持が完了すると、上部サブチャック４０及び下部サブチャック４１による回転圧入杭Ｐの把持を解除する（盛り替え工程）。
以下、図１０、図１１に示す回転圧入杭回転圧入工程と、図１２〜図１５に示す盛り替え工程を繰り返し行うことにより、回転圧入杭Ｐを所定深さまで到達させることができる。
【００５２】
ここで、メインチャック２２による回転圧入杭Ｐの把持位置を変えるときつまり盛り替えのときに、メインチャック２２の上側及び下側にそれぞれ配置した上部サブチャック４０と下部サブチャック４１により回転圧入杭Ｐを把持させるので、回転圧入杭Ｐの芯が回転圧入杭の施工装置１に対してずれることがない。つまり、施工場所が海底地盤Ｇあるいは湖底地盤のときであって、潮流や水流の影響を受けるときでも、また、回転圧入杭Ｐを斜めに傾斜した状態で回転圧入する場合であって、回転圧入杭Ｐに自重による傾斜モーメントが作用する場合であっても、回転圧入杭Ｐの芯が該施工装置１の芯からずれるのを防止することができる。
また、クレーンを用いることなく回転圧入杭Ｐの回転圧入が行なえるので、従来行なわれたような、施工後に回転圧入杭からシャックルを取り外す手間も不要になる。
【００５３】
〈第２実施形態〉
以下、本発明の第２実施形態を図１６〜図２０を参照して説明する。
前記第１実施形態では、回転圧入杭回転圧入装置である全旋回機１１と反力杭回転圧入装置１２とを共通の架台である基盤１０に取り付けていたが、この第２実施形態では、全旋回機１１と反力杭回転圧入装置１２とをそれぞれ別々の架台に取り付け、それら架台を反力伝達バーで連結している。
すなわち、第２実施形態では、図１８に示すように、全旋回機１１を第１の架台５１に取り付け、反力杭回転圧入装置１２を第２の架台５２に取り付け、第１の架台５１と第２の架台５２とを反力伝達バー５３で連結している。
【００５４】
具体的な施工方法について説明すると、図１６に示すように、まず、反力杭４５が予め組み込まれた反力杭回転圧入装置１２を備える第２の架台５２を、施工船によって運搬し、クレーンから延びるロープにより海底地盤Ｇ上の所定位置に吊り降ろす。第２の架台５２の下面には、下端が尖って地盤に突き刺さるスパイク部材５４が複数取り付けられている。また、第２の架台５２の上面には、反力杭回転圧入装置１２の他に、この反力杭回転圧入装置の周りに複数個（例えば２個）一組のガイドピン５５が複数組周方向９０度置きに取り付けられている。なお、第２の架台５２には、当該第２の架台５２の位置情報を発信するトランスポンダ（図示略）がセットされている。
【００５５】
前述したように第２の架台５２を海底地盤Ｇ上の所定位置に吊り降ろした後、図１７に示すように、該第２の架台５２上の反力杭回転圧入装置１２を用いて反力杭４５を、把持機構により把持した状態で昇降機構により下方へ押圧しながら回転機構により回転させて、海底地盤Ｇに回転圧入する。このときの回転反力はスパイク部材５４によりとり、また、上方への押圧反力は第２の架台及び反力杭回転圧入装置１２の自重によりとる。
反力杭４５の所定深さまでの回転圧入が完了すると、次に、図１８に示すように、回転圧入杭Ｐが予め組み込まれた全旋回機１１を備える第１の架台５１を、クレーンから延びるロープにより海底地盤Ｇ上の所定位置に吊り降ろす。
【００５６】
このとき、全旋回機１１の側部からは反力伝達バー５３が延びており、この反力伝達バー５３の先端拡径部には、複数（例えば２個）のピン孔５３ａが反力伝達バー５３の長手方向に直交するように並んで形成されている。ここでは、複数のピン孔５３ａに第２の架台５２のガイドピン５５がそれぞれ挿入するように、前記第１の架台５１を海底地盤Ｇ上に位置決めしながら吊り降ろす（連結工程・ピン挿入嵌合工程）。なお、このときの位置決めは、例えば、反力伝達バー５３の先端に設けた図示せぬカメラにより、ガイドピン５５のピン孔５３ａへの挿入状況を監視しながら行なう。
【００５７】
なお、反力伝達バー５３には、当該反力伝達バー５３自身の長さを調整する長さ調整手段５６、並びに反力伝達バー５３の基端側に対する先端の角度を調整する回転手段５７がそれぞれ取り付けられている。また、全旋回機１１の反力伝達バー５３が取り付けられ側とは逆側の側部にはカウンタ５８が取り付けられている。
【００５８】
上記のように第１の架台５１を海底地盤Ｇ上に吊り下ろした後、図１９に示すように、第１の架台５１の下面に取り付けた複数のジャッキ５９のそれぞれの長さを調整することにより、第１の架台５１の傾きを例えば水平面に沿うように調整する（第１の架台傾き調整工程）。
第１の架台５１の傾き調整が終了した後、前記第１実施形態で説明したように、回転圧入杭Ｐを、全旋回機１１を用いて海底地盤Ｇに回転圧入する。
このとき、回転圧入杭Ｐを海底地盤Ｇに回転圧入する際の反力は、第２の架台５２に取り付けた反力杭４５の定着力によって反力伝達バー５３を介して得ている。ここで、第1の架台５１と第２の架台５２との離間距離が長くなればなるほど、反力杭４５に作用する回転反力は小さくなる。このため、第１の架台５１と第２の架台５２との離間距離を適宜設定することで、反力杭４５の小型化や反力杭４５の地盤への侵入深さを浅くすることができ、しかも、反力杭４５の本数を少なくできる。例えば、第２実施形態のように、第２の架台５２によって取り付ける反力杭４５の本数をただ１本とすることができる。勿論、反力杭４５を２本以上としても良い。
【００５９】
以上、本発明の各実施形態について図面を参照して詳述したが、具体的な構成はこれらの実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。
例えば、前記実施形態では、回転圧入杭の施工装置１を用いて海底に回転圧入杭を回転圧入する例を示したが、これに限られることなく、陸上の地盤に回転圧入杭Ｐを回転圧入する場合でも本発明は適用可能である。
また、前記実施形態では、共通の基盤１０あるいは第１の架台５１を水平面に沿うように、それら架台の傾きを調整しているが、これに限られることなく、傾斜地盤に対して、その地盤に直交するように架台の傾きを調整しても良い。
また、前記第２実施形態では、第２の架台５２の上面にガイドピン５５を植設するとともに、全旋回機１１から延びる反力伝達バー５３の先端にピン孔５３ａを設け、ガイドピン５５をピン孔５３ａに挿入させる構成としているが、これに限られることなく、ガイドピン５５に代わり例えば平面視多角形状（例えば６角形状）の棒を設けるとともに、ピン孔の代わりに多角形状（例えば６角形状）の嵌合穴を設け、これらを嵌合する構成にしてもよい。
また、前記第２実施形態では、一つの全旋回機に対して反力杭を有する反力杭回転圧入装置１２を只一つ設けているが、これに限られることなく、一つの全旋回機に対して反力杭を有する反力杭回転圧入装置１２を複数設けても良い。
【符号の説明】
【００６０】
１  回転圧入杭の施工装置
２  施工船
３  クレーン
４  ロープ  
１０  基盤（共通の架台）
１０ａ  孔
１１  全旋回機（回転圧入杭回転圧入装置）
１２  反力杭回転圧入装置
１３  ＧＰＳ装置
１４  トランスポンダ（位置情報発信器）
１５  レスポンダ（受信器）
２０  支柱
２１  油圧シリンダ（昇降機構）
２２  メインチャック（把持装置）
２４  水平下板
２５  水平上板
２６  チャックカラー昇降シリンダ
３０  カラー支持ブロック
３２  メインチャックカラー
３５  回転機構
４０  上部サブチャック
４１  下部サブチャック
４５  反力杭
４５ａ  螺旋羽根
５１  第１の架台
５２  第２の架台
５３  反力伝達バー
５３ａ  ピン孔
５４  スパイク部材
５５  ガイドピン（ピン）
５８  カウンタ
P  回転圧入杭
Ｐａ  螺旋羽根
G  海底地盤
【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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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
2014129686.tif 000018
【図１７】
2014129686.tif 000019
【図１８】
2014129686.tif 000020
【図１９】
2014129686.tif 000021
【図２０】
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