(57)【要約】      （修正有）【課題】高さ制限を遵守しつつ大深度の地盤改良を可能にする砂杭打設船を提供する。【解決手段】砂杭打設船１は、立設されたリーダ３とメインパイプ４とサブパイプ５とを有し、メインパイプ４は、リーダに沿って昇降自在に吊設される。サブパイプ５は、砂杭打設船の移動時、メインパイプに並んで吊設され、地盤改良作業時、メインパイプに継合されて長尺のケーシングパイプと成す。ケーシングパイプを組み立てる際は、並設状態のパイプ４，５をパイプキーパ部７の開口部に挿通させ、メインパイプ４だけを吊上げ、吊上げたメインパイプ４とサブパイプ５とを同軸状態にセットし、最後に両パイプを継合させる。ケーシングパイプを分解する際は、ケーシングパイプがパイプキーパ部７の開口部に挿通した状態で、両パイプの継合状態を解除し、サブパイプ５を開口部に挿通させたままでメインパイプとサブパイプとを並設状態にセットして連結する。【選択図】図１
2006214235.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
海底地盤を改良するために用いられる砂杭打設船であって、継合することによってケーシングパイプを形成可能な複数のパイプを装備したことを特徴とする砂杭打設船。
【請求項２】
海底地盤を改良するために用いられる砂杭打設船であって、
立設されたリーダと、
メインパイプとサブパイプとから成り、継合することによってケーシングパイプを形成可能な少なくとも２本のパイプとを有しており、
前記メインパイプは、前記リーダに沿って昇降自在に吊設されており、
前記サブパイプは、砂杭打設船の移動時においては前記メインパイプに並んで吊設され、地盤改良作業時においては前記メインパイプに継合されてケーシングパイプを成すようになっていることを特徴とする砂杭打設船。
【請求項３】
前記砂杭打設船はパイプキーパ部を備えており、
該パイプキーパ部は、
並んで吊設された状態の前記メインパイプ及びサブパイプが挿通可能な形状及び寸法を有し、海面に通ずる開口部と、
前記開口部を介して昇降する前記ケーシングパイプの振れを防止するための振止装置とを有していることを特徴とする請求項２記載の砂杭打設船。
【請求項４】
前記振止装置は複数設けられ、変位可能に構成された可動式振止装置を含んでおり、
前記可動式振止装置は、並んで吊設された前記メインパイプ及びサブパイプの開口部への挿通を可能にする開放位置と、前記ケーシングパイプの振れを防止する振止位置との間で変位可能に構成されており、
前記開放位置において、前記メインパイプ及び／又はサブパイプを前記開口部へ挿通させ、次いで前記サブパイプと前記メインパイプとを同軸状態にセットし、さらに前記メインパイプに前記サブパイプを継合させ、
前記振止位置において、前記開口部を介して昇降する前記ケーシングパイプの振れを防止するようになっていることを特徴とする請求項３記載の砂杭打設船。
【請求項５】
前記可動式振止装置は、
前記ケーシングパイプの外壁に接触する支持部材と、
前記支持部材を装着しており、前記振止位置と前記開放位置との間で回動自在に軸支された支持部材取付金物と、
振止位置にある前記可動式振止装置が、地盤改良作業中における前記ケーシングパイプの昇降に伴って回動することを防止するための回動規制部材とを有していることを特徴とする請求項４記載の砂杭打設船。
【請求項６】
前記支持部材取付金物は、チェーンブロックを取り付けるためのピースを有しており、
前記ピースは、前記支持部材取付金物を回動させる際に、前記メインパイプ，サブパイプ，砂杭打設船の船体の少なくとも何れかにチェーンブロックを介して連結されるようになっていることを特徴とする請求項５記載の砂杭打設船。
【請求項７】
ケーシングパイプを形成可能な複数のパイプを装備した請求項１又は２記載の砂杭打設船を用いて、海底地盤に対して砂杭を打設するための方法であって、
前記複数のパイプを分離した状態で備えた砂杭打設船を施工現場に移動させ、
該施工現場にて前記複数のパイプを継合してケーシングパイプを組み立て、
前記ケーシングパイプを用いて、該施工現場における海底地盤を改良し、
該施工現場における施工が完了したら、前記ケーシングパイプを複数のパイプに分離して、該施工現場から移動することを特徴とする砂杭打設方法。
【請求項８】
ケーシングパイプを形成可能な複数のパイプを装備した請求項１又は２記載の砂杭打設船を用いて、海底地盤に対して砂杭を打設するための方法であって、
リーダに沿って昇降自在に吊設されたメインパイプによってサブパイプが吊持された状態で、前記砂杭打設船を施工現場に移動させ、
該施工現場にて、前記メインパイプとサブパイプを継合してケーシングパイプを組み立て、
前記ケーシングパイプを用いて、該施工現場における海底地盤を改良し、
該施工現場における作業が完了したら、前記ケーシングパイプを前記メインパイプとサブパイプに分離して、該施工現場から移動することを特徴とする砂杭打設方法。
【請求項９】
前記メインパイプ及びサブパイプを継合してケーシングパイプを組み立てる工程が、
並設状態の前記メインパイプ及びサブパイプをパイプキーパ部の開口部に挿通させるステップと、
前記サブパイプを挿通させたままで、前記メインパイプだけを吊上げるステップと、
吊上げた前記メインパイプと、開口部に挿通した状態の前記サブパイプとを同軸状態にセットするステップと、
同軸状態を保ったままで、前記メインパイプと前記サブパイプとを継合させるステップとを含むことを特徴とする請求項８記載の砂杭打設方法。
【請求項１０】
前記ケーシングパイプを前記メインパイプ及びサブパイプに分離する工程が、
前記ケーシングパイプがパイプキーパ部の開口部に挿通した状態で、前記メインパイプと前記サブパイプとの継合状態を解除するステップと、
前記サブパイプを前記開口部に挿通させたままで、非継合状態の前記メインパイプと前記サブパイプとを並設状態にセットするステップと、
並設状態の前記メインパイプと前記サブパイプとを連結するステップとを含むことを特徴とする請求項８記載の砂杭打設方法。
【請求項１１】
請求項７乃至１０の何れかに記載の砂杭打設方法を実施するために用いられるケーシングパイプであって、
フランジ部を備えており、砂杭打設船のリーダに沿って昇降自在に吊設されたメインパイプと、
前記メインパイプのフランジ部に対して継合されるフランジ部を備えており、砂杭打設船の移動時においては前記メインパイプに並んで吊設され、地盤改良作業時においては前記メインパイプに継合されてケーシングパイプを成すようになっているサブパイプとを有することを特徴とするケーシングパイプ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、海底地盤を改良するために用いられる砂杭打設船、及び該砂杭打設船を用いた砂杭の打設方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
港湾設備の拡張や沖合人口島の建設等を行うにあたっては、海底の軟弱地盤を改良するために、砂杭を打設する砂杭打設工法（所謂サンドコンパクション工法）が行われている。このような工法を実施するにあたっては、たとえば図１３に示すような砂杭打設船が用いられている。
【０００３】
図１３に示す砂杭打設船１００は、主として、船体上に立設された長尺のリーダ１０１と、このリーダ１０１に沿って昇降自在に吊設された筒状のケーシングパイプ１０３と、該ケーシングパイプの上端に連結されたバイブロハンマ１０５と、ケーシングパイプ１０３及びバイブロハンマ１０５を昇降させるウインチ１０７と、ケーシングパイプ１０３内に砂を供給するホッパと、昇降するケーシングパイプ１０３を側部から支持するために船首部に設けられたパイプキーパ部１０９とを備えている。
【０００４】
上述した砂杭打設船を用いて砂杭を打設する際には、立設したリーダ１０１に沿ってケーシングパイプ１０３を海面下の軟弱地盤中に貫入させ、上部のホッパから砂をケーシングパイプ１０３内に供給し、バイブロハンマ１０５により振動を介してケーシングパイプ１０３を軟弱地盤内に所定深度貫入させて引き上げ、該軟弱地盤内に砂杭を形成させる。
【０００５】
しかしながら、上述した従来の砂杭打設船による施工には、リーダ及びケーシングパイプの長さに起因する以下の問題があった。
【０００６】
たとえば砂杭の埋設施工深度が３０ｍ程度必要な場合には、海面から海底までの深さが１５ｍ程度あると仮定すると、ケーシングパイプの長さは５０ｍ程度は必要となる。しかも、砂杭打設船に立設されるリーダの高さは、バイブロハンマなどの各種作業装置を含めた全長を考慮すれば、海面から約６０ｍにも達することとなる。
【０００７】
ところが、空港の周辺領域では、航空機の安全な離着陸を確保する観点から高さ制限が設けられているため、該制限を遵守した施工が要求される。したがって、施工現場の近くに空港がある場合において、該現場が航空機の離着陸の進路上に重なると、ケーシングパイプやリーダが航空機の離発着に支障をきたす畏れがあることから、工事施工の許可が得られない場合もある。
【０００８】
一方において、海底の軟弱地盤を改良するにあたっては、より深い位置まで改良したいとの要望がある。このような要望に応えるためには、より長いケーシングパイプが必要となるため、高さ制限を遵守しつつ必要な長さのケーシングパイプを施工現場に持ち込む必要がある。そこで、地盤改良作業の間のみならず施工現場への移動の間において、長尺のケーシングパイプの一部分（例えば１０ｍ程度）を海中に水没させたままにする方法も検討されている。しかしながら、このような方法は高さ制限には違反しないものの、台船の移動の際にケーシングパイプの下端が海底の障害物等に激突したり、或いは海底地盤に引っ掛かるなどの危険がある。
【０００９】
また、要求される施工深度が大深度になるとケーシングパイプの高さはますます高くなり、リーダの水上高さもますます高くなる。そのため、従来の砂杭打設船では、海上に建設された道路や橋梁の下を航行できなくなり、目標位置に移動するために大きく迂回した航路を選択する必要が生じたり、或いは港湾に寄港できなくなるといった問題がある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
そこで、リーダ及びケーシングパイプの長さに起因する上述した問題点に鑑み、本発明の目的は、施工現場の周辺領域に対して規定されている高さ制限を遵守しつつ、大深度の地盤改良を可能にし、しかも安全かつ円滑な移動を可能にする砂杭打設船を提供することにある。また、本発明の他の目的は、このような砂杭打設船を用いた砂杭の打設方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
このような目的は、下記（１）〜（１１）記載の本発明によって達成される。
【００１２】
（１）  海底地盤を改良するために用いられる砂杭打設船であって、継合することによってケーシングパイプを形成可能な複数のパイプを装備したことを特徴とする砂杭打設船。
【００１３】
（２）  海底地盤を改良するために用いられる砂杭打設船であって、
立設されたリーダと、
メインパイプとサブパイプとから成り、継合することによってケーシングパイプを形成可能な少なくとも２本のパイプとを有しており、
前記メインパイプは、前記リーダに沿って昇降自在に吊設されており、
前記サブパイプは、砂杭打設船の移動時においては前記メインパイプに並んで吊設され、地盤改良作業時においては前記メインパイプに継合されてケーシングパイプを成すようになっていることを特徴とする砂杭打設船。
【００１４】
（３）  前記砂杭打設船はパイプキーパ部を備えており、
該パイプキーパ部は、
並んで吊設された状態の前記メインパイプ及びサブパイプが挿通可能な形状及び寸法を有し、海面に通ずる開口部と、
前記開口部を介して昇降する前記ケーシングパイプの振れを防止するための振止装置とを有していることを特徴とする上記（２）記載の砂杭打設船。
【００１５】
（４）  前記振止装置は複数設けられ、変位可能に構成された可動式振止装置を含んでおり、
前記可動式振止装置は、並んで吊設された前記メインパイプ及びサブパイプの開口部への挿通を可能にする開放位置と、前記ケーシングパイプの振れを防止する振止位置との間で変位可能に構成されており、
前記開放位置において、前記メインパイプ及び／又はサブパイプを前記開口部へ挿通させ、次いで前記サブパイプと前記メインパイプとを同軸状態にセットし、さらに前記メインパイプに前記サブパイプを継合させ、
前記振止位置において、前記開口部を介して昇降する前記ケーシングパイプの振れを防止するようになっていることを特徴とする上記（３）記載の砂杭打設船。
【００１６】
（５）  前記可動式振止装置は、
前記ケーシングパイプの外壁に接触する支持部材と、
前記支持部材を装着しており、前記振止位置と前記開放位置との間で回動自在に軸支された支持部材取付金物と、
振止位置にある前記可動式振止装置が、地盤改良作業中における前記ケーシングパイプの昇降に伴って回動することを防止するための回動規制部材とを有していることを特徴とする上記（４）記載の砂杭打設船。
【００１７】
（６）  前記支持部材取付金物は、チェーンブロックを取り付けるためのピースを有しており、
前記ピースは、前記支持部材取付金物を回動させる際に、前記メインパイプ，サブパイプ，砂杭打設船の船体の少なくとも何れかにチェーンブロックを介して連結されるようになっていることを特徴とする上記（５）記載の砂杭打設船。
【００１８】
（７）  ケーシングパイプを形成可能な複数のパイプを装備した上記（１）又は（２）記載の砂杭打設船を用いて、海底地盤に対して砂杭を打設するための方法であって、
前記複数のパイプを分離した状態で備えた砂杭打設船を施工現場に移動させ、
該施工現場にて前記複数のパイプを継合してケーシングパイプを組み立て、
前記ケーシングパイプを用いて、該施工現場における海底地盤を改良し、
該施工現場における施工が完了したら、前記ケーシングパイプを複数のパイプに分離して、該施工現場から移動することを特徴とする砂杭打設方法。
【００１９】
（８）  ケーシングパイプを形成可能な複数のパイプを装備した上記（１）又は（２）記載の砂杭打設船を用いて、海底地盤に対して砂杭を打設するための方法であって、
リーダに沿って昇降自在に吊設されたメインパイプによってサブパイプが吊持された状態で、前記砂杭打設船を施工現場に移動させ、
該施工現場にて、前記メインパイプとサブパイプを継合してケーシングパイプを組み立て、
前記ケーシングパイプを用いて、該施工現場における海底地盤を改良し、
該施工現場における作業が完了したら、前記ケーシングパイプを前記メインパイプとサブパイプに分離して、該施工現場から移動することを特徴とする砂杭打設方法。
【００２０】
（９）  前記メインパイプ及びサブパイプを継合してケーシングパイプを組み立てる工程が、
並設状態の前記メインパイプ及びサブパイプをパイプキーパ部の開口部に挿通させるステップと、
前記サブパイプを挿通させたままで、前記メインパイプだけを吊上げるステップと、
吊上げた前記メインパイプと、開口部に挿通した状態の前記サブパイプとを同軸状態にセットするステップと、
同軸状態を保ったままで、前記メインパイプと前記サブパイプとを継合させるステップとを含むことを特徴とする上記（８）記載の砂杭打設方法。
【００２１】
（１０）  前記ケーシングパイプを前記メインパイプ及びサブパイプに分離する工程が、
前記ケーシングパイプがパイプキーパ部の開口部に挿通した状態で、前記メインパイプと前記サブパイプとの継合状態を解除するステップと、
前記サブパイプを前記開口部に挿通させたままで、非継合状態の前記メインパイプと前記サブパイプとを並設状態にセットするステップと、
並設状態の前記メインパイプと前記サブパイプとを連結するステップとを含むことを特徴とする上記（８）記載の砂杭打設方法。
【００２２】
（１１）  上記（７）乃至（１０）の何れかに記載の砂杭打設方法を実施するために用いられるケーシングパイプであって、
フランジ部を備えており、砂杭打設船のリーダに沿って昇降自在に吊設されたメインパイプと、
前記メインパイプのフランジ部に対して継合されるフランジ部を備えており、砂杭打設船の移動時においては前記メインパイプに並んで吊設され、地盤改良作業時においては前記メインパイプに継合されてケーシングパイプを成すようになっているサブパイプとを有することを特徴とするケーシングパイプ。
【発明の効果】
【００２３】
上記（１）記載の本発明によれば、砂杭打設船に装備されるケーシングパイプは、複数のパイプに分割可能に構成されている。よって、砂杭打設船にケーシングパイプを分割した状態で備えれば、海上に建設された道路や橋梁の下でも問題なく航行できるようになり、しかも、施工現場周辺の高さ制限を遵守して施工現場に到達することもできる。また、施工現場に到着したら、複数のパイプを継合することによって従来と同様の長尺のケーシングパイプを用意することができるので、大深度の地盤改良の要求にも問題なく応えることが可能になる。
【００２４】
上記（２）記載の本発明によれば、上記（１）と同様の効果を達成できる。しかも、メインパイプが当初からリーダに沿って昇降自在に吊設されているので、ケーシングパイプの組立て時にはサブパイプをメインパイプに対し継合するだけで、昇降自在の長尺のケーシングパイプが組み上がる。よって施工準備が簡単である。また、砂杭打設船の移動時においては、サブパイプはメインパイプに並列状に並んで吊設されるようになっているので、従来と比較して砂杭打設船の全体の高さを低くすることが可能になる。
【００２５】
上記（３）記載の本発明によれば、パイプキーパ部の開口部には、並んで吊設された状態（束ねた状態）のメインパイプ及びサブパイプが挿通できるようになっている。そのため、メインパイプに対する所定の昇降操作と、挿通状態のサブパイプの開口部内における横方向の移動とを適当なタイミングで行うことにより、長尺のケーシングパイプの全体を船上に引き上げることなく、部分的に水没させたままでケーシングパイプの組立・分解作業を行うことができる。そして、長尺のケーシングパイプの全体を船上に引き上げる必要がない結果、従来と比較してリーダの高さをより低くすることが可能になる。
【００２６】
上記（４）記載の本発明によれば、ケーシングパイプの組立・分解時においては、可動式振止装置を開放位置（開口部開放位置）にセットすることにより、パイプキーパ部の開口部に挿通させた状態でメインパイプ及びサブパイプの継合・分離作業を行うことができる。
また、地盤改良作業時においては、可動式振止装置を振止位置にセットすることにより、開口部を介して昇降するケーシングパイプの振れを防止して鉛直精度を確保することができる。
【００２７】
上記（５）記載の本発明によれば、可動式振止装置は回動自在に設けられているので、振止位置と開放位置との間における可動式振止部材の切替作業を簡単に行うことができる。また、地盤改良作業の間は、回動規制部材によって可動式振止装置の回動が規制されるようになっているので、ケーシングパイプの昇降に伴って回動することはない。その結果、より確実にケーシングパイプの鉛直精度を確保することが可能になる。
【００２８】
上記（６）記載の本発明によれば、支持部材取付金物は、チェーンブロックを介して、メインパイプ，サブパイプ，砂杭打設船の船体の少なくとも何れかに連結されるようになっている。そのため、可動式振止装置の回動作業を行うにあたっては、昇降するパイプやチェーンブロックの張力を利用して、可動式振止装置を所望の位置にセットすることができる。その結果、可動式振止装置を回動させる際の労力を軽減させることが可能になる。
【００２９】
上記（７），（８）記載の本発明によれば、施工現場に移動する際および該現場から引き揚げる際には、長尺のケーシングパイプは複数のパイプに分割されるようになっている。したがって、海上に建設された道路や橋梁の下でも問題なく航行できるようになり、しかも、施工現場周辺の高さ制限を遵守して移動することもできる。
また、地盤改良に必要な長尺のケーシングパイプを、施工現場で組み立てるようになっているので、高さ制限を遵守しつつ大深度の地盤改良の要求にも問題なく応えることができる。
【００３０】
上記（９）記載の本発明によれば、メインパイプに対する所定の昇降操作と、挿通状態のサブパイプの開口部内における横方向の移動とを適当なタイミングで行うことにより、長尺のケーシングパイプ全体を船体上に引き上げることなく、パイプを部分的に水没させたままでケーシングパイプを組み立てることができる。そのため、組み上がった長尺のケーシングパイプが制限高さを超えて現場上空に突き出ることはないので、高さ制限に違反することなく大深度の地盤改良を行うことができる。
【００３１】
上記（１０）記載の本発明によれば、メインパイプに対する所定の昇降操作と、挿通状態のサブパイプの開口部内における横方向の移動とを適当なタイミングで行うことにより、長尺のケーシングパイプ全体を船体上に引き上げることなく、パイプを部分的に水没させたままでケーシングパイプを分割することができる。その結果、分割作業の間に長尺のケーシングパイプが制限高さを超えて現場上空に突き出ることはないので、高さ制限に違反することなくケーシングパイプの分割作業を行うことができる。しかも、長尺のケーシングパイプを分割して並設状態で船体上に引き上げれば、移動時において高さ制限を遵守できると同時に海底の障害物への衝突の危険を回避することもできる。
【００３２】
上記（１１）記載の本発明によれば、施工現場周辺の高さ制限を遵守することが可能であって、しかも、大深度の地盤改良の要求にも問題なく応えることが可能なケーシングパイプを提供することが可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３３】
以下、添付図面に基づいて、本発明の実施形態について詳細に説明する。
【００３４】
［砂杭打設船の構成］
まず最初に、図１〜図４に基づいて、砂杭打設船の構成について説明する。
図１は、本発明に係る砂杭打設船１（移動時の状態）の船首側を部分的に示す側面図である。
図２は、本発明に係る砂杭打設船１（地盤改良作業時の状態）の船首側を拡大して示す側面図である。なお、図２において、ケーシングパイプについては図示を省略する。
図３は、図２の砂杭打設船１の一部を示す上面図である。
図４は、図２の砂杭打設船１が有する船首側振止装置８ｄを示す拡大図である（振止位置を実線で示し、開放位置を仮想線で示す）。
【００３５】
砂杭打設船１は海底の軟弱地盤を改良するために用いられる船（所謂サンドコンパクション船）であって、主として、船体上に立設された長尺のリーダ３と、継合させることによってケーシングパイプを形成可能な２本のパイプ（メインパイプ４，サブパイプ５）と、昇降するケーシングパイプを側部から支持して鉛直精度を確保するためのパイプキーパ部７とを有している。
【００３６】
なお、本実施形態では１本のリーダと１本のケーシングパイプとの関係でのみ実施の態様を説明するが、本発明に係る砂杭打設船が装備すべきリーダ及びケーシングパイプの数は１つに限定されない。すなわち、従来と同様に複数のリーダ及びケーシングパイプを横方向に連装する態様についても本発明に含まれる。したがって、複数のリーダ及びケーシングパイプを連装する場合には、複数のケーシングパイプを形成可能な複数セットのパイプを備えることとなる。
【００３７】
ケーシングパイプの上側部分を成すメインパイプ４（中空管）は、図１に示すように、下端側に設けられたフランジ部４１と、該フランジ部４１の上側近傍において外壁に固設された下部連結部材４３，４３と、メインパイプ４の途中箇所において外壁に固設された上部連結部材４５，４５とを有している。本実施形態において下部連結部材４３，４３および上部連結部材４５，４５は、それぞれ、図１の紙面手前側及びその反対側に設けられている。連結部材としては、たとえばネジが形成されたアイボルトやシャックル等の着脱自在式の連結部材の一種又は二種以上を用いることができる。
【００３８】
上述した構成のメインパイプ４は、図１３に示す従来のケーシングパイプと同様にリーダ３に沿って昇降自在に吊設されている。メインパイプ４の上端側には、図示しないバイブロハンマが連結されている。該バイブロハンマ及びメインパイプ４は、船体に設けられた図示しないウインチによって、従来と同様に昇降されるようになっている。
【００３９】
ケーシングパイプの下側部分を成すサブパイプ５（中空管）は、上記メインパイプ４と同径を有するように形成されており、上端側に設けられたフランジ部５１と、該フランジ部５１の下側近傍において外壁に固設された上部連結部材５３，５３とを有している。本実施形態において上部連結部材５３，５３は、図１の紙面手前側及びその反対側に設けられている。このサブパイプ５を、上述したメインパイプ４の下端側に接続することにより、従来と同様の長尺のケーシングパイプが形成される。
【００４０】
上述した構成のサブパイプ５は、砂杭打設船１の移動時（現場への移動時，および現場からの引き揚げ時）においては、図１に示すようにメインパイプ４に並んで吊設される。図１に示す例では、サブパイプ５は、メインパイプ４によって抱きかかえられる様に、吊りワイヤー１１を介してメインパイプ４によって吊持されている。なお、本発明において吊りワイヤー１１の構成は特に限定されず、必要に応じてチェーンブロック付きのワイヤーを用いることも可能である。
一方、作業現場に到着して地盤改良作業を始める際には、サブパイプ５はメインパイプ４の下側に接続されて、ケーシングパイプを成すようになっている。
【００４１】
砂杭打設船１の船首側に設けられたパイプキーパ部７は、海面に通ずる開口部７１を有している（図３参照）。該開口部７１は、並んで吊設された状態（図１に示す状態）のメインパイプ４及びサブパイプ５が挿通可能な形状及び寸法を有している。この開口部７１の周囲には、該開口部７１を介して昇降するケーシングパイプ６の振れを防止するための４つの振止装置（船尾側振止装置８ａ，右側振止装置８ｂ，左側振止装置８ｃ，船首側振止装置８ｄ）が設けられている。
【００４２】
４つの振止装置８ａ〜８ｄは、それぞれ、ケーシングパイプの外壁に接触する振止タイヤ（支持部材）８１ａ〜８１ｄと、該振止タイヤを装着したタイヤ取付金物（支持部材取付金物）８３ａ〜８３ｄとを有している。船尾側振止装置８ａのタイヤ取付金物８３ａは、図２及び図３に示すように、リーダ３の前方のベース上に固設されている。右側振止装置８ｂおよび左側振止装置８ｃのタイヤ取付金物８３ｂ，８３ｃは、架設されたキーパ移動桁２１，２２上に固設されている。
【００４３】
船首側振止装置（可動式振止装置）８ｄのタイヤ取付金物８３ｄは、図４に示すように、ピン８４によって回動自在に軸支された状態で、Ｈ形鋼２３上に固設されている。そのため、船首側振止装置８ｄは、図４に実線で示す「振止位置」と、図４に仮想線で示す「開放位置（開口部開放位置）」との間で自在に変位（回動）させることができる。
【００４４】
また、船首側振止装置８ｄのタイヤ取付金物８３ｄは、図４に示すように、チェーンブロックを取り付けるための複数のピース（ピン側ピース８５，底ピース８６，パイプ側ピース８７）を有している。ピン側ピース８５，底ピース８６，及びパイプ側ピース８７はそれぞれ２個づつ設けられ、図４の手前側及び奥側に配されている。これらのピース８５〜８７は、タイヤ取付金物８３ｄを回動させる際に、メインパイプ４，サブパイプ５，砂杭打設船１の船体の何れか一又は二以上にチェーンブロックを介して連結されるようになっている。
【００４５】
上述構成を有する船首側振止装置８ｄが「開放位置」にあるときには、図１に示すように並んで吊設されたメインパイプ４及びサブパイプ５を、開口部７１へ挿通することができる。一方、船首側振止装置８ｄが「振止位置」にあるときには、開口部７１の上側にて張り出すため（図２，図３参照）、該開口部７１を介して昇降するケーシングパイプの振れを防止することができる。
【００４６】
振止位置においては、船首側振止装置８ｄのタイヤ取付金物８３ｄには、ピン状の回動規制部材８８がセットされる。これにより、地盤改良作業中におけるケーシングパイプの昇降に伴って、船首側振止装置８ｄが回動することを防止するようになっている。
【００４７】
タイヤ取付金物８３ｄが固設されたＨ形鋼２３上には、図３に示すように、タイヤ取付金物起倒用ピース２５，２５が一体的に設けられている。また、Ｈ形鋼２３を支持する別のＨ形鋼２４上には、パイプ引込用ピース２６，２６が一体的に設けられている。これらのピース２５，２６に対しては、後述するケーシングパイプの組立・分解時において、メインパイプ４又はサブパイプ５に連結されたチェーンブロックの他端側が連結されるようになっている。
【００４８】
［砂杭打設工程の概略］
次に、上述した砂杭打設船１を用いて海底地盤に砂杭を打設するための方法について説明する。
【００４９】
海底地盤に砂杭を打設するにあたっては、まず砂杭打設船１を施工現場に移動させる。この際、メインパイプ４とサブパイプ５とを、図１に示すように並んで吊設された状態で配置する。施工現場（現場海域）に到着したら、メインパイプ４とサブパイプ５とを継合してケーシングパイプを組み立てる。
【００５０】
そして、該ケーシングパイプを用いて砂杭を造成することによって、施工現場における海底地盤を改良する。施工が完了したら、ケーシングパイプをメインパイプ４とサブパイプ５とに分解して並設状態で吊り込み、施工現場への移動時と同様の状態で引き揚げる。
【００５１】
［ケーシングパイプの組立手順（現場到着時の手順）］
次に、図１〜図４を適宜参照しながら、図５〜図８に基づいて施工現場到着時におけるケーシングパイプの組立手順について詳細に説明する。
以下、ケーシングパイプの組立手順を、図５〜図８に示す工程（Ａ）〜（Ｏ）との関係で順に説明する。
【００５２】
〈工程Ａ〉  図５（Ａ）は図１の縮小図であって、施工現場に到着する前の状態を示している。現場に到着するまでは、メインパイプ４とサブパイプ５は、図１に示すように２本の吊りワイヤー１１，１１によって連結され、図示する並設状態で昇降自在に吊り込まれている。
【００５３】
〈工程Ｂ〉  施工現場に到着したら、まずメインパイプ４を巻下げる。すると、サブパイプ５はメインパイプ４によって保持されているので、図１に示す並設状態を保ったままメインパイプ４及びサブパイプ５が一体となってパイプキーパ部７の開口部７１に挿通する。そして、メインパイプ４及びサブパイプ５の一部が、図５（Ｂ）に示すように所定深度まで水没したら、巻下げ操作を停止する。続いて、サブパイプ５の上部連結部材５３，５３のそれぞれに、チェーンブロック(a)１３を取り付け、一端はフリーにしておく（１本は図面の手前側、他の１本は反対側に取り付ける）。同様に、サブパイプ５の上部連結部材５３，５３のそれぞれに、チェーンブロック(b)１５を取り付け、一端はフリーにしておく。
【００５４】
〈工程Ｃ〉  再びメインパイプ４を巻下げて、並設状態を保ったままメインパイプ４及びサブパイプ５を図５（Ｂ）に示す状態から約１．５ｍ降下させる。次いで、上記チェーンブロック(a)１３，１３の他端のフックを、それぞれ、Ｈ形鋼２４上に固設されたパイプ引込用ピース２６，２６に取る（図３参照）。
【００５５】
〈工程Ｄ〉  吊りワイヤー１１，１１の荷が無くなる程度にまで、メインパイプ４を図５（Ｃ）に示す状態から数十ｃｍ程度巻下げる。サブパイプ５の全荷重がチェーンブロック(a)１３，１３に掛かって、吊りワイヤー１１，１１の荷が無くなったら、該吊りワイヤーの上だけ（メインパイプ４に連結された側）を取り外す。
【００５６】
〈工程Ｅ〉  サブパイプ５を開口部７１に挿通させたまま、メインパイプ４を巻上げる。この時点では、メインパイプ４は吊り状態のサブパイプ５に連結されていないので、メインパイプ４だけが上昇する。なお、フランジ部と連結部材、或いはフランジ部同士が干渉するような位置では、図６（Ｅ）に示すように引込用ワイヤー１７をメインパイプ４に取付けて、リーダ３側へ少し引っ張るようにする。
【００５７】
〈工程Ｆ〉  メインパイプ４の下部連結部材４３，４３のそれぞれに、チェーンブロック(b)１５，１５の他端を取り付ける。なお、該チェーンブロック(b)１５，１５の一端は、すでに工程（Ｂ）においてサブパイプ５の上部連結部材５３，５３に取り付けられている。
【００５８】
〈工程Ｇ〉  チェーンブロック(b)１５，１５を緩めながら、メインパイプ４を巻上げる。その際、メインパイプ４のフランジ部４１がサブパイプ５のフランジ部５１よりも高い位置につくまで、メインパイプ４を巻上げる。引込用ワイヤー１７は、必要に応じて取り外す。
【００５９】
〈工程Ｈ〉  メインパイプ４とサブパイプ５とを連結するチェーンブロック(b)１５，１５を操作して、チェーンブロック(a)１３，１３の荷が無くなるまで張る。この際、同時にチェーンブロック(a)１３，１３を緩めていく。この過程で、サブパイプ５は、開口部７１に挿通した状態で横方向（船首から船尾に向かう方向）に移動し、リーダ３寄りへ引き込まれる。最終的には、メインパイプ４に連結されたチェーンブロック(b)１５，１５だけに荷が掛かった状態で、サブパイプ５が吊り下げられるようになる。
【００６０】
〈工程Ｉ〉  チェーンブロック(a)１３，１３の荷が無くなったら、該チェーンブロック(a)の一端をパイプ引込用ピース２６，２６の所で取り外す。この時点で、サブパイプ５は、メインパイプ４の真下に位置する（すなわちメインパイプ４とサブパイプ５とが同軸状態にセットされる）。続いて、必要に応じてメインパイプ４の巻上げ操作を行う。
【００６１】
〈工程Ｊ〉  チェーンブロック(b)１５，１５の操作と、メインパイプ４の巻上げ操作により、同軸位置に並んだメインパイプ４とサブパイプ５の全体を巻き上げる。そして、チェーンブロック(a)１３，１３と吊りワイヤー１１，１１を取り外す。
【００６２】
〈工程Ｋ〉  チェーンブロック(b)１５，１５を操作して、同軸状態を保ったままサブパイプ５を吊上げ、メインパイプ４とサブパイプ５のフランジ部４１，５１を当接させて連結する。これにより、メインパイプ４とサブパイプ５とから成るケーシングパイプ６が形成される。
【００６３】
〈工程Ｌ〉  サブパイプ５の上部連結部材５３からチェーンブロック(b)１５，１５を取り外す。その後、ケーシングパイプ６を少し巻下げて、チェーンブロック(b)１５，１５の取り外した側を、タイヤ取付金物８３ｄの底ピース８６，８６に取り付ける（図４参照）。
【００６４】
〈工程Ｍ〉  ケーシングパイプ６（メインパイプ４）と底ピース８６，８６とを連結するチェーンブロック(b)１５，１５を巻いて、引っ張り力によりタイヤ取付金物８３ｄを回動させる（図中の反時計回り方向への回動）。そして、タイヤ取付金物８３ｄが約４５°回動して図８（Ｍ）に示す位置に達したら、チェーンブロック(b)１５，１５の巻操作を止める。次いで、チェーンブロック(a)１３，１３のそれぞれについて、一端側をＨ形鋼２３上の起倒用ピース２５に取り、他端側をタイヤ取付金物８３ｄのピン側ピース８５に取る。
【００６５】
〈工程Ｎ〉  上記工程Ｍの後はチェーンブロック(a)１３，１３及びチェーンブロック(b)１５，１５共に微動操作を行い、タイヤ取付金物８３ｄがさらに約１０°回動すると、タイヤ取付金物８３ｄは自重により自然に倒れていく。そして、チェーンブロック(a)１３，１３だけに荷が掛かった状態になったら、チェーンブロック(b)１５，１５の方は取り外す。
【００６６】
〈工程Ｏ〉  チェーンブロック(b)１５，１５を取り外した後は、タイヤ取付金物８３ｄがパイプキーパ部７に預けるまで、チェーンブロック(a)１３，１３を緩める。そして、図２に示す振止位置に達したら、最後にピン状の回動防止部材８８を図４に示すように差し込む。
【００６７】
上述した工程Ａ〜Ｏを経て、メインパイプ４とサブパイプ５とを継合して成るケーシングパイプ６の組み立て作業が完了する。以降は、従来と同様の手順で、該ケーシングパイプ６を用いて砂杭を造成し、施工現場における海底地盤を改良する。
【００６８】
［ケーシングパイプの分解手順（現場からの引き揚げ時の手順）］
次に、図１〜図４を適宜参照しながら、図９〜図１２に基づいて施工現場から引き上げる際におけるケーシングパイプの分解手順について詳細に説明する。
以下、ケーシングパイプの分解手順を、図９〜図１２に示す工程（ａ）〜（ｎ）との関係で順に説明する。
【００６９】
〈工程ａ〉  砂杭の造成を終えて現場から引き揚げるときには、ケーシングパイプ６をメインパイプ４とサブパイプ５に分解する。分解作業を始めるにあたっては、まずタイヤ取付金物８３ｄにセットされたピン状の回動規制部材８８を引き抜く。これにより、タイヤ取付金物８３ｄが回動自在な状態になる。
【００７０】
〈工程ｂ〉  図９（ａ）に示す状態からケーシングパイプ６を約２．５ｍ巻下げる。続いてチェーンブロック(b)１５を２本用意し、一端をメインパイプ４の下部連結部材４３，４３に掛け、他端をタイヤ取付金物８３ｄのパイプ側ピース８７，８７に掛ける。さらに、チェーンブロック(a)１３を２本用意し、一端側をＨ形鋼２３上に固設された起倒用ピース２５，２５に掛け、他端側をタイヤ取付金物８３ｄのピン側ピース８５，８５に掛ける。
【００７１】
〈工程ｃ〉  図９（ｂ）に示す状態からケーシングパイプ６を約３０ｃｍ巻上げ、チェーンブロック(b)１５，１５を介してタイヤ取付金物８３ｄを浮かせる。タイヤ取付金物８３ｄが浮いてチェーン操作が容易になったら、起倒用ピース２５，２５とピン側ピース８５，８５との間に張られたチェーンブロック(a)１３，１３を、タイヤ取付金物８３ｄの浮き具合に合わせて巻き始める。
【００７２】
〈工程ｄ〉  タイヤ取付金物８３ｄが約８０°回動（図中の時計回り方向への回動）するまで、チェーンブロック(a)１３，１３を巻き続ける。この際、チェーンブロック(b)１５，１５をチェーンブロック(a)１３，１３の巻き具合に応じて緩め、適当なタイミングで、該チェーンブロック(b)１５，１５の一端側をパイプ側ピース８７，８７から底ピース８６，８６へ取り直す。
【００７３】
〈工程ｅ〉  上記工程ｄの後は、チェーンブロック(b)１５，１５及びチェーンブロック(a)１３，１３共に微動操作を行う。そして、タイヤ取付金物８３ｄの回動が８５°付近を越え、該タイヤ取付金物８３ｄが自重により自然に倒れていくようになると、チェーンブロック(b)１５，１５だけに荷が掛かった状態になる。この状態になったら、チェーンブロック(a)１３，１３は取り外す。
【００７４】
〈工程ｆ〉  チェーンブロック(a)１３，１３を取り外した後は、タイヤ取付金物８３ｄがパイプキーパ部７に預けるまで、チェーンブロック(b)１５，１５を緩め続ける。
【００７５】
〈工程ｇ〉  タイヤ取付金物８３ｄをパイプキーパ部７に預けたら、底ピース８６，８６からチェーンブロック(b)１５，１５を外し、ケーシングパイプ６を約１．７ｍ巻上げる。次いで、チェーンブロック(b)１５，１５の外した側をサブパイプ５の上部連結部材５３，５３に取り直す。そして、フランジ部４１，５１の連結状態を解除するとともにチェーンブロック(b)１５，１５を操作して、ケーシングパイプ６（サブパイプ５）が開口部７１に挿通した状態で、メインパイプ４からサブパイプ５を離す。これにより、ケーシングパイプ６がメインパイプ４とサブパイプ５に分離して、両者の継合状態が解除される。
【００７６】
〈工程ｈ〉  再びチェーンブロック(a)１３を２本用意し、一端をサブパイプ５の上部連結部材５３，５３に取り、他端をＨ形鋼２４上に固設されたパイプ引込用ピース２６，２６に取る。さらに、吊りワイヤー１１を２本用意し、一端をサブパイプ５の上部連結部材５３，５３に掛け、他端をフリーにしておく。
【００７７】
〈工程ｉ〉  メインパイプ４とサブパイプ５とを連結するチェーンブロック(b)１５，１５を緩めながら、チェーンブロック(a)１３，１３を巻上げる。この過程で、サブパイプ５は、開口部７１に挿通した状態で横方向（船尾から船首に向かう方向）に移動し、タイヤ取付金物８３ｄ側へ引き込まれる。
【００７８】
〈工程ｊ〉  チェーンブロック(a)１３，１３を介してサブパイプ５をパイプキーパ部７に吊したら、メインパイプ４を約１．５ｍ巻下げる。次いで、チェーンブロック(b)１５，１５をメインパイプ４側において外す。
【００７９】
〈工程ｋ〉  続けて、開口部７１に挿通したサブパイプ５を吊したままで、メインパイプ４を巻下げる。その際、フランジ４１，５１同士が交差する位置においては、引込用ワイヤー１７をメインパイプ４に取付けてリーダ３側へ少し引っ張るようにする。上記工程ｈ〜ｋを経て、非継合状態のメインパイプ４とサブパイプ５とが、並設状態にセットされる。
【００８０】
〈工程ｌ〉  吊りワイヤー１１，１１の他端をメインパイプ４の上部連結部材４５，４５に掛けて、並設状態のメインパイプ４とサブパイプ５とを連結する（吊りワイヤー１１，１１の一端は工程ｈでサブパイプ５側に掛けてある）。続いて、チェーンブロック(a)１３，１３を巻下げ、サブパイプ５の荷重が吊りワイヤー１１，１１に掛かり、チェーンブロック(a)１３，１３の荷が無くなったら、該チェーンブロック(a)を取り外す。
【００８１】
〈工程ｍ〉  サブパイプ５を抱きかかえた状態のメインパイプ４を、約１．５ｍ巻き上げる。次いで、チェーンブロック(b)１５，１５を取り外す。
【００８２】
〈工程ｎ〉  部分的に水没していたメインパイプ４及びサブパイプ５の全体を水面より上へ引き上げ、現場到着時と同様の並設状態にセットする。
【００８３】
上述した工程ａ〜ｎを経て、メインパイプ４とサブパイプ５とを継合して成るケーシングパイプ６の分解作業が完了する。
【００８４】
［本発明によって達成される優れた効果］
上述した本発明によれば、施工現場に移動する際および該現場から引き揚げる際には、長尺のケーシングパイプは複数のパイプに分割されるようになっている。
また、パイプキーパ部７の開口部７１には、並んで吊設された状態（束ねた状態）のメインパイプ４及びサブパイプ５が挿通できるようになっている。そのため、メインパイプ４に対する所定の昇降操作と、挿通状態のサブパイプ５の開口部７１内における横方向の移動とを適当なタイミングで行うことにより、長尺のケーシングパイプの全体を船上に引き上げることなく、部分的に水没させたままでケーシングパイプの組立・分解作業を行うことができる。そして、長尺のケーシングパイプの全体を船上に引き上げる必要がない結果、従来と比較してリーダの高さをより低くすることが可能になる。
そして、分割可能なケーシングパイプと短いリーダとを装備する結果、海上に建設された道路や橋梁の下でも問題なく航行できるようになり、しかも、施工現場周辺の高さ制限を遵守して移動することもできる。また、地盤改良に必要な長尺のケーシングパイプを、施工現場で組み立てるようになっているので、高さ制限を遵守しつつ大深度の地盤改良の要求にも問題なく応えることができる。
【産業上の利用可能性】
【００８５】
本発明は、施工現場の周辺領域に対して規定されている高さ制限を遵守しつつ、大深度の地盤改良を可能にし、しかも安全かつ円滑な移動を可能にする砂杭打設船を提供するのに好適である。また本発明は、このような砂杭打設船を用いた砂杭の打設方法を提供するのに好適である。
【図面の簡単な説明】
【００８６】
【図１】本発明に係る砂杭打設船（移動時の状態）の船首側を部分的に示す側面図である。
【図２】本発明に係る砂杭打設船（地盤改良作業時の状態）の船首側を拡大して示す側面図である。
【図３】図２の砂杭打設船の一部を示す上面図である。
【図４】図２の砂杭打設船が有する可動式振止装置を示す拡大図である（振止位置を実線で示し、開放位置を仮想線で示す）。
【図５】施工現場到着時におけるケーシングパイプの組立手順の一部を示す図である。
【図６】施工現場到着時におけるケーシングパイプの組立手順の一部を示す図であって、図５の続きを示している。
【図７】施工現場到着時におけるケーシングパイプの組立手順の一部を示す図であって、図６の続きを示している。
【図８】施工現場到着時におけるケーシングパイプの組立手順の一部を示す図であって、図７の続きを示している。
【図９】施工現場から引き上げる際におけるケーシングパイプの分解手順の一部を示す図である。
【図１０】施工現場から引き上げる際におけるケーシングパイプの分解手順の一部を示す図であって、図９の続きを示している。
【図１１】施工現場から引き上げる際におけるケーシングパイプの分解手順の一部を示す図であって、図１０の続きを示している。
【図１２】施工現場から引き上げる際におけるケーシングパイプの分解手順の一部を示す図であって、図１１の続きを示している。
【図１３】従来の砂杭打設船を示す図である。
【符号の説明】
【００８７】
１        砂杭打設船
３        リーダ
４        メインパイプ
５        サブパイプ
６        ケーシングパイプ
７        パイプキーパ部
８ａ      船尾側振止装置
８ｂ      右側振止装置
８ｃ      左側振止装置
８ｄ      船首側振止装置（可動式振止装置）
１１      吊りワイヤー
１３      チェーンブロック(a)
１５      チェーンブロック(b)
１７      引込用ワイヤー
２１      キーパ移動桁
２２      キーパ移動桁
２３      Ｈ形鋼
２４      Ｈ形鋼
２５      タイヤ取付金物起倒用ピース
２６      パイプ引込用ピース
４１      フランジ部
４３      下部連結部材
４５      上部連結部材
５１      フランジ部
５３      上部連結部材
７１      開口部
８１ａ    振止タイヤ（支持部材）
８１ｂ    振止タイヤ（支持部材）
８１ｃ    振止タイヤ（支持部材）
８１ｄ    振止タイヤ（支持部材）
８３ａ    タイヤ取付金物（支持部材取付金物）
８３ｂ    タイヤ取付金物（支持部材取付金物）
８３ｃ    タイヤ取付金物（支持部材取付金物）
８３ｄ    タイヤ取付金物（支持部材取付金物）
８４      ピン
８５      ピン側ピース
８６      底ピース
８７      パイプ側ピース
８８      ピン状の回動規制部材
１００    従来の砂杭打設船
１０１    リーダ
１０３    ケーシングパイプ
１０５    バイブロハンマ
１０７    ウインチ
１０９    パイプキーパ部
【図１】
2006214235.tif 000003
【図２】
2006214235.tif 000004
【図３】
2006214235.tif 000005
【図４】
2006214235.tif 000006
【図５】
2006214235.tif 000007
【図６】
2006214235.tif 000008
【図７】
2006214235.tif 000009
【図８】
2006214235.tif 000010
【図９】
2006214235.tif 000011
【図１０】
2006214235.tif 000012
【図１１】
2006214235.tif 000013
【図１２】
2006214235.tif 000014
【図１３】
2006214235.tif 000015