(57)【要約】【課題】台船の軸方向を変えることなく、全方向の斜杭を打つことができる杭打設装置を提供する。【解決手段】杭を把持するリーダーと、前記リーダーを前後に傾斜させる前後傾斜機構と、前記リーダーを前後に水平移動させるスライド機構と、を有し、前記リーダーは、前記前後傾斜機構および前記スライド機構に連結する前後傾斜ポストと、前記前後傾斜ポストから突設する回転軸と、前記回転軸に取り付けるパイルホルダーと、からなり、前記パイルホルダーは、前記回転軸に沿って回転することで左右に傾斜する左右傾斜ポストと、前記左右傾斜ポストに設けて前記杭を把持する杭把持部と、前記左右傾斜ポストを傾斜させる左右傾斜機構と、からなる、杭打設装置。【選択図】図１
2015165086.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
杭を把持するリーダーと、前記リーダーを前後に傾斜させる前後傾斜機構と、前記リーダーを前後に水平移動させるスライド機構と、を有し、
前記リーダーは、前記前後傾斜機構および前記スライド機構に連結する前後傾斜ポストと、前記前後傾斜ポストから突設する回転軸と、前記回転軸に取り付けるパイルホルダーと、からなり、
前記パイルホルダーは、前記回転軸に沿って回転することで左右に傾斜する左右傾斜ポストと、前記左右傾斜ポストに設けて前記杭を把持する杭把持部と、前記左右傾斜ポストを傾斜させる左右傾斜機構と、からなる、
杭打設装置。
【請求項２】
請求項１に記載の杭打設装置において、
前記左右傾斜機構は、
前記前後傾斜ポストの端部に水平に取り付ける水平軸と、
前記水平軸に係合して前記水平軸に沿って移動する移動ブロックと、
前記左右傾斜ポストの端部に取り付けて前記移動ブロックと連結する連結具と、を有することを特徴とする、
杭打設装置。
【請求項３】
請求項２に記載の杭打設装置において、
前記水平軸は雄ねじであり、
前記移動ブロックは前記水平軸に螺合する雌ねじであることを特徴とする、
杭打設装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、杭打設装置に関し、より詳細には台船上に設置して水底に杭を打設する杭打設装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、水底に杭を打設する方法として、杭を吊り上げるためのクレーンを備えた台船上に杭保持装置を配置し、クレーンで吊り上げた杭を杭保持装置で保持しながら打設する方法が知られている。
そして、杭保持装置としては、杭を鉛直に保持するもののほか、斜めに傾斜した状態で杭を保持することにより、杭を斜めに打設する装置がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−３２０１７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
この杭保持装置は、装置の保持した杭を前後方向にのみ傾斜するものであるため、装置の前後方向に傾斜した杭しか打設できない。
このため、従来の水底への杭打設方法には、以下のような問題がある。
＜１＞前後方向に傾斜した杭しか打設できないため、斜め組杭を構築する際には、杭を打設するごとに、打設する杭の傾斜方向に合わせて台船の軸方向を変える必要がある。（図１２）
＜２＞台船の軸方向を変えるのには時間がかかるため、施工期間が長くなってしまう。
＜３＞前後方向にしか傾斜できないため、施工範囲が限られ、所定の範囲内に複数の斜め組杭を打設することができない。
＜４＞台船の軸方向を変えながら斜め組杭を構築するため、杭の構成によっては船を移動することができずに設計通りに杭を打設することができないおそれがある。
＜５＞設計通りに杭を打設することができない場合、余計な杭の打設や基礎上部構造の変更により、施工期間が長くなり、コストが増大してしまう。
【０００５】
本発明は台船の軸方向を変えることなく、全方向の斜杭を打つことができる杭打設装置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】
【０００６】
本願の第一発明は、杭を把持するリーダーと、前記リーダーを前後に傾斜させる前後傾斜機構と、前記リーダーを前後に水平移動させるスライド機構と、を有し、前記リーダーは、前記前後傾斜機構および前記スライド機構に連結する前後傾斜ポストと、前記前後傾斜ポストから突設する回転軸と、前記回転軸に取り付けるパイルホルダーと、からなり、前記パイルホルダーは、前記回転軸に沿って回転することで左右に傾斜する左右傾斜ポストと、前記左右傾斜ポストに設けて前記杭を把持する杭把持部と、前記左右傾斜ポストを傾斜させる左右傾斜機構と、からなる、杭打設装置を提供する。
本願の第二発明は、第一発明の杭打設装置において、前記左右傾斜機構は、前記前後傾斜ポストの端部に水平に取り付ける水平軸と、前記水平軸に係合して前記水平軸に沿って移動する移動ブロックと、前記左右傾斜ポストの端部に取り付けて前記移動ブロックと連結する連結具と、を有することを特徴とする、杭打設装置を提供する。
本願の第三発明は、第二発明の杭打設装置において、前記水平軸は雄ねじであり、前記移動ブロックは前記水平軸に螺合する雌ねじであり、前記水平軸を回転するモーターを有することを特徴とする、杭打設装置を提供する。
【発明の効果】
【０００７】
本発明は、上記した課題を解決するための手段により、次のような効果の少なくとも一つを得ることができる。
＜１＞リーダーを、装置の前後に傾斜する前後傾斜機構と、左右に傾斜する左右傾斜機構によって傾斜することにより、台船の軸方向を変えることなく、全方向の杭を打設することができる。
＜２＞台船の軸方向を変える必要がないため、短工期に施工することができる。
＜３＞リーダーを全方向に調整できるため、杭打設中に杭の角度がずれた場合であっても、角度を再調整することができ、工期を短縮することができる。
＜４＞全方向の杭を打設することができるため、台船の移動を最小にして施工することができる。
＜５＞台船の移動が最小で済むため、設計通りに杭を打設することができ、基礎上部構造に影響を及ぼすことがない。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の杭打設装置の説明図
【図２】リーダーを前後方向に傾斜する際の説明図
【図３】リーダーの説明図
【図４】左右傾斜ポストを左右方向に傾斜する際の説明図
【図５】杭把持部の説明図
【図６】左右傾斜機構の説明図
【図７】杭を打設する方法の説明図（１）
【図８】杭を打設する方法の説明図（２）
【図９】杭を打設する方法の説明図（３）
【図１０】杭を打設する方法の説明図（４）
【図１１】斜め組杭を構築する方法の説明図
【図１２】従来の組杭を構築する方法の説明図
【図１３】実施例２にかかる左右傾斜機構の説明図（１）
【図１４】実施例２にかかる左右傾斜機構の説明図（２）
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、図に示す実施例に基づき、本発明を詳細に説明する。
【実施例１】
【００１０】
［１］本発明の構成
本発明の杭打設装置１は、打設する杭を把持するリーダー２と、リーダー２を装置の前後方向に傾斜するための前後傾斜機構７と、リーダー２を前後方向にスライドするためのスライド機構８と、土台９と、を有する。（図１）
前後傾斜機構７とスライド機構８とはシリンダを有し、当該シリンダを伸縮することにより、リーダー２を前後方向に傾斜・スライドする（図２）。ここで前後方向とは杭打設装置１の前後方向を意味する。
前後傾斜機構７とスライド機構８とは一体として土台９に取り付ける。
本実施例においては、杭打設装置１は台船１０上に配置して水底に杭を打設するために用いるが、岸壁や桟橋上に配置して用いることもできる。
【００１１】
（１）リーダー
リーダー２は打設する杭を把持する部材である。
リーダー２は、前後傾斜機構７とスライド機構８とに連結する前後傾斜ポスト３、前後傾斜ポスト３に立設する回転軸４、回転軸４に回動可能に取り付けるパイルホルダー５、および、パイルホルダー５に取り付ける左右傾斜機構６からなる（図３）。
【００１２】
（１．１）前後傾斜ポスト
前後傾斜ポスト３は、柱状の部材である。
前後傾斜ポスト３は前後傾斜機構７とスライド機構８とに連結しており、前後方向に傾斜する。
前後傾斜ポスト３の中央には、前後方向に回転軸４を立設する。
【００１３】
（１．２）パイルホルダー
パイルホルダー５は、回転軸４に枢設する左右傾斜ポスト５１と、杭を把持する杭把持部５２とからなる。
【００１４】
（１．２．１）左右傾斜ポスト
左右傾斜ポスト５１は柱状の部材であり、前後傾斜ポスト３の回転軸４に回動自在に枢設する。
回転軸４は杭打設装置１の前後方向に立設するため、左右傾斜ポスト５１は杭打設装置１の前後方向に直交する方向（杭打設装置１の左右方向）に回動する（図４）。
左右傾斜ポスト５１には、杭把持部５２を複数設ける。
また、左右傾斜ポスト５１の下端には左右傾斜機構６を連結する。
【００１５】
（１．２．２）杭把持部
杭把持部５２は左右傾斜ポスト５１に垂直に立設する。
杭把持部５２は、左右傾斜ポスト５１に対称に設ける把持腕５２１と、把持腕５２１に固定するシリンダ５２２を有する（図５ａ）。
シリンダ５２２を伸ばすことにより、対称に設けた把持腕５２１の先端側で杭１１を囲繞して保持する（図５ｂ）。また、シリンダ５２２を縮めることにより、杭１１を解放する。
把持腕５２１にはガイドローラ５２３を設ける。ガイドローラ５２３は把持腕５２１と杭１１との間に位置する。これにより、杭１１を保持するとともに、杭１１の軸方向への移動を自在にする。
【００１６】
（２）左右傾斜機構
左右傾斜機構６は、パイルホルダー５の左右傾斜ポスト５１を左右に傾斜するための機構である。
左右傾斜機構６は、左右傾斜ポスト５１の端部に設ける水平軸６１と、水平軸６１に係合し水平軸６１に沿って移動する移動ブロック６２と、移動ブロック６２と左右傾斜ポスト５１とに連結する連結具６３と、からなる。水平軸６１は軸方向に移動しないように両端を固定する。
本実施例においては、水平軸６１を左右傾斜ポスト５１の下端に設けるが、左右傾斜ポスト５１の上端に位置するように設けてもよい。
【００１７】
（２．１）左右傾斜ポストの傾斜
左右傾斜ポスト５１は、連結具６３を介して移動ブロック６２および水平軸６１に接続する。この構成により、移動ブロック６２が水平軸６１に沿って移動すると、左右傾斜ポスト５１は左右に傾斜する（図４、図６）。
左右傾斜ポスト５１を左右に傾斜すると、回転軸４から水平軸６１までの長さが左右傾斜ポスト５１の傾斜角度によって変動する。このため、連結具６３は移動ブロック６２に回動自在に連結すると同時に、左右傾斜ポスト５１に対しては左右傾斜ポスト５１の軸方向に摺動可能に構成する。
また、水平軸６１がガイドとなるため、水平軸６１の長さによって、左右傾斜ポスト５１の最大傾斜角を規定することができる。
左右傾斜ポスト５１に立設した杭把持部５２において杭を把持している場合には、左右傾斜ポスト５１を傾斜することにより、杭も同時に左右に傾斜する。
【００１８】
（２．２）水平軸および移動ブロックによる傾斜
シリンダ等を別途設けることにより左右傾斜ポスト５１を傾斜することもできるが、本実施例においては、ガイドとなる水平軸６１を雄ねじとし、移動ブロック６２を水平軸６１に螺合する雌ねじとする。
モーター（図示しない）により水平軸６１を回転することにより、水平軸６１に螺合した移動ブロック６２が移動して、移動ブロック６２に接続した左右傾斜ポスト５１が傾斜する（図６）。このとき、水平軸６１の回転方向を変えることによって、左右傾斜ポスト５１の傾斜方向を変えることができる。送りねじ機構とすることにより、左右傾斜ポスト５１の傾斜角を微調整することができる。
【００１９】
［２］杭の打設方法
次に、本発明の杭打設装置を用いた杭打設方法について説明する。
【００２０】
（１）杭の保持
クレーン（図示しない）によって吊り上げた杭１１をリーダー２のパイルホルダー５に取り付ける（図７）。
杭１１は杭把持部５２によって把持するため、杭１１の軸方向への移動は自在である。
本実施例においては、杭１１の頭部にあらかじめ杭打機１２を取り付けておき、杭打機１２ごと杭１１を吊り上げる。
杭打機１２としては、油圧式、電動式のバイブロハンマーを用いることができる。
【００２１】
（２）打設方向の決定
次に、杭１１が打設予定の方向になるように、リーダー２を傾斜する（図８）。
前後傾斜機構７とスライド機構８のシリンダを伸縮することによりリーダー２によって把持された杭１１は前後方向に傾斜する。また、左右傾斜機構６によって、杭１１は左右方向に傾斜する。これらを組み合わせることにより、自在に杭１１の打設方向を決定することができる。
リーダー２の杭把持部５２は複数あるため、杭１１は傾斜した状態でも保持される。
【００２２】
（３）杭の打設
杭１１の打設方向が決定したら、杭１１を吊り下ろしていくことにより、杭１１は水中に沈下していき、杭１１の下端が水底に到達する。
その後、杭１１の頭部に取り付けた杭打機１２を作動して、杭１１を水底に打設する（図９）。
杭１１は、杭打設装置１によって把持した状態で打設するため、打設途中で杭１１の角度にずれが生じた場合であっても、前後傾斜ポスト３や左右傾斜ポスト５１の傾斜角度を変更することによって、杭１１の角度の再調整をすることができる。
杭１１の頭部の杭打機１２が杭打設装置１の杭把持部５２付近に位置するまで杭１１を打設したら、杭把持部５２を開いて杭１１を解放して、杭１１の打設を継続する。杭１１は所定の深度近くまで打設されているため、その後の角度調整は不要である。
そして、杭１１が所定の位置まで打設されたら、杭１１の頭部の杭打機１２を取り外して、杭１１の打設を終了する。
【００２３】
（４）斜め組杭の構築
打設した杭１１ａに対応するように、上記（１）〜（３）の工程によって杭１１ｂを打設する（図１０）。
本発明の杭打設装置１は全方向の杭１１を打設することができるので、台船１０の軸方向を変えることなく、わずかに移動することで打設済みの杭１１ａと違う角度の杭１１ｂを打設することができる（図１１）。これにより容易に斜め組杭を構築することができる。
また、台船の移動が最小で済むため、設計通りに斜め組杭を打設・構築することができ、斜め組杭上部に設ける基礎上部構造に影響を及ぼすことがない。
【実施例２】
【００２４】
（１）左右傾斜機構
実施例２にかかる左右傾斜機構６は、水平軸６１を複数本設けて、移動ブロック６２は全ての水平軸６１に係合するように構成する。（図１３）
水平軸６１を複数本設けることにより、水平軸６１にかかる荷重が分散される。
移動ブロック６２には、連結具６３を設ける。
連結具６３は中心の回転軸６３１に沿って回転する。回転軸６３１は移動ブロック６２に固定する。
また、連結具６３の左右両端にスライド部６３２を設け、スライド部６３２を左右傾斜ポスト５１の下端に固定する。
この構成により、連結具６３は移動ブロック６２に回動自在に連結すると同時に、左右傾斜ポスト５１に対しては左右傾斜ポスト５１の軸方向に摺動可能となる。
【００２５】
（２）水平軸および移動ブロックによる傾斜
実施例２においては、複数本の水平軸６１のうちの一本を雄ねじとし、移動ブロック６２の、この水平軸６１に係合する箇所に雌ねじ６２１を設ける。
モーター（図示しない）により雄ネジとした水平軸６１を回転することにより、水平軸６１に雌ねじ６２１を介して螺合した移動ブロック６２が移動して、移動ブロック６２に接続した左右傾斜ポスト５１が傾斜する（図１４）。このとき、水平軸６１の回転方向を変えることによって、左右傾斜ポスト５１の傾斜方向を変えることができる。送りねじ機構とすることにより、左右傾斜ポスト５１の傾斜角を微調整することができる。
【符号の説明】
【００２６】
１      杭打設装置
２      リーダー
３      前後傾斜ポスト
４      回転軸
５      パイルホルダー
５１    左右傾斜ポスト
５２    杭把持部
６      左右傾斜機構
６１    水平軸
６２    移動ブロック
６２１  雌ねじ
６３    連結具
６３１  回転軸
６３２  スライド部
７      前後傾斜機構
８      スライド機構
９      土台
１０    台船
１１    杭
【図１】
2015165086.tif 000003
【図２】
2015165086.tif 000004
【図３】
2015165086.tif 000005
【図４】
2015165086.tif 000006
【図５】
2015165086.tif 000007
【図６】
2015165086.tif 000008
【図７】
2015165086.tif 000009
【図８】
2015165086.tif 000010
【図９】
2015165086.tif 000011
【図１０】
2015165086.tif 000012
【図１１】
2015165086.tif 000013
【図１２】
2015165086.tif 000014
【図１３】
2015165086.tif 000015
【図１４】
2015165086.tif 000016