(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
水上に配置された構造体上又は地上に設置され、杭を所定の角度に傾けて打設するための斜杭打設用架台であって、
前記地上又は構造体上に載置される櫓状の基台と、該基台の前面側に斜杭の打設角度に合わせて傾けて支持された斜杭案内体とを一体的に備え、
前記基台及び前記斜杭案内体の上側に配置される作業台を備え、
該作業台は、互いに間隔をおいて向かい合って配置された一対の常設板部と、これら一対の両常設板部の先端側及び後端側に着脱可能に架設される着脱板部とを備え、前記一対の常設板部の間に斜杭が挿通されるようにしたことを特徴とする斜杭打設用架台。
【請求項２】
前記作業台に昇降するための昇降手段を備えた請求項１に記載の斜杭打設用架台。
【請求項３】
前記斜杭案内体は、斜杭の打設方向に間隔をおいて配置された複数の案内用導材を備えている請求項１又は２に記載の斜杭打設用架台。
【請求項４】
複数の斜杭が並ぶ法線方向に間隔をおいて前記構造体上に設置されたガイド用部材と、該ガイド用部材に対し前記法線方向と直交する方向で当接する位置決め補助部材とを備えた請求項１〜３の何れか一に記載の斜杭打設用架台。
【請求項５】
前記斜杭案内体は、前記斜杭を案内するローラーを備えている請求項１〜４の何れか一に記載の斜杭打設用架台。
【請求項６】
水底地盤に対し杭を所定の角度に傾けて打設する斜杭の打設方法において、
櫓状の基台の前面側に斜杭の打設角度に合わせて傾けて支持された斜杭案内体を一体的に備え、且つ、前記基台及び前記斜杭案内体の上側に、互いに間隔をおいて向かい合って配置された一対の常設板部と、これら一対の常設板部の先端側及び後端側に着脱可能に架設される着脱板部とからなり、前記両常設板部間に斜杭が挿通されるようにした作業台を備えている斜杭打設用架台を水上に配置された構造体上又は地上に設置し、
前記斜杭を斜杭案内体にガイドさせて建て込む時及び前記斜杭の打設時には、前記着脱板部を取り外しておくことを特徴とする斜杭の打設方法。
【請求項７】
複数の斜杭が並ぶ法線方向に間隔をおいて前記構造体上にガイド用部材を設置しておき、該ガイド用部材に対し前記法線方向と直交する方向で位置決め補助部材を当接させて前記斜杭打設用架台を位置決めする請求項６に記載の斜杭の打設方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、斜杭の打設に際し、所望の角度に杭を誘導するための斜杭打設用架台及びそれを使用した斜杭の打設方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ドルフィンや桟橋等の杭支持構造物は、水底地盤に打設された複数の鋼管杭と、鋼管杭 に支持されたコンクリート製の上部工とを備え、上部工を支持する杭として斜杭を用いる ことにより、水平変位の抑制や杭本数の削減など建設コスト低減が図られている。
【０００３】
斜杭の打設は、導材に杭の一部を支持させ、測量を行いつつ杭を所定の角度に誘導し、その杭頭を油圧ハンマーやバイブロハンマーによって打突することによって、所定の角度 に打設するようになっている。
【０００４】
また、必要な杭長によって、杭材を打設する毎にその杭頭部に杭材を溶接等によって継ぎ足し、油圧ハンマーやバイブロハンマーによる打突を繰り返すことによって所定の深さまで打設するようになっている。
【０００５】
尚、杭材の継ぎ足し作業においては、一般的に溶接作業を行うための足場と足場への昇降手段として枠組足場を設置するようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１４−１０５４５３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
従来、既設の杭支持構造物の補強や修繕等では、夜間に杭の打設作業を行い、朝には現場を開放し、供用できるようにすることが要求され、時間的な制約が課される場合がある。
【０００８】
しかしながら、夜間の杭打設作業において斜杭の打設は、昼間の作業に比べ、杭を測量誘導することが難しく、誘導に時間を要するという問題があった。
【０００９】
特に、近傍に他の斜杭が既設されている場合には、この既設斜杭との接触を回避するため、杭の測量誘導を高い精度で行う必要がある。
【００１０】
一方、上述のように夜間作業の後、現場を開放し供用できるようにする場合には、作業毎に杭材の継ぎ足し作業に用いる枠組足場の設置及び撤去をしなければならず、作業効率が悪いという問題もあった。
【００１１】
そこで、本発明は、このような従来の問題に鑑み、正確且つ効率よく斜杭を打設することができる斜杭打設用架台及びそれを使用した斜杭の打設方法の提供を目的としてなされたものである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上述の如き従来の問題を解決するための請求項1に記載の発明の特徴は、水上に配置された構造体上又は地上に設置され、杭を所定の角度に傾けて打設するための斜杭打設用架台であって、前記地上又は構造体上に載置される櫓状の基台と、該基台の前面側に斜杭の打設角度に合わせて傾けて支持された斜杭案内体とを一体的に備え、前記基台及び前記斜杭案内体の上側に配置される作業台を備え、該作業台は、互いに間隔をおいて向かい合って配置された一対の常設板部と、これら一対の両常設板部の先端側及び後端側に着脱可能に架設される着脱板部とを備え、前記一対の常設板部の間に斜杭が挿通されるようにしたことにある。
【００１３】
請求項２に記載の発明の特徴は、請求項１の構成に加え、前記作業台に昇降するための 昇降手段を備えたことにある。
【００１４】
請求項３に記載の発明の特徴は、請求項１又は２の構成に加え、前記斜杭案内体は、斜杭の打設方向に間隔をおいて配置された複数の案内用導材を備えていることにある。
【００１５】
請求項４に記載の発明の特徴は、請求項１〜３の何れか一の構成に加え、複数の斜杭が並ぶ法線方向に間隔をおいて前記構造体上に設置されたガイド用部材と、該ガイド用部材に対し前記法線方向と直交する方向で当接する位置決め補助部材とを備えたことにある。
【００１６】
請求項５に記載の発明の特徴は、請求項１〜４の何れか一の構成に加え、前記斜杭案内体は、前記斜杭を案内するローラーを備えていることにある。
【００１７】
請求項６に記載の発明の特徴は、水底地盤に対し杭を所定の角度に傾けて打設する斜杭の打設方法において、櫓状の基台の前面側に斜杭の打設角度に合わせて傾けて支持された斜杭案内体を一体的に備え、且つ、前記基台及び前記斜杭案内体の上側に、互いに間隔をおいて向かい合って配置された一対の常設板部と、これら一対の常設板部の先端側及び後端側に着脱可能に架設される着脱板部とからなり、前記両常設板部間に斜杭が挿通されるようにした作業台を備えている斜杭打設用架台を水上に配置された構造体上又は地上に設置し、前記斜杭を斜杭案内体にガイドさせて建て込む時及び前記斜杭の打設時には、前記着脱板部を取り外しておくことにある。
【００１８】
請求項７に記載の発明の特徴は、請求項６の構成に加え、複数の斜杭が並ぶ法線方向に間隔をおいて前記構造体上にガイド用部材を設置しておき、該ガイド用部材に対し前記法線方向と直交する方向で位置決め補助部材を当接させて前記斜杭打設用架台を位置決めすることにある。
【発明の効果】
【００１９】
本発明に係る斜杭打設用架台は、請求項１の構成を具備することによって、自動的に斜杭を所定の角度に誘導することができ、斜杭を効率よく打設することができる。また、本発明は、継杭の継ぎ足し作業等を行う足場を作業毎に設置・撤去する手間が省け、効率よく作業を行うことができる。
【００２０】
また、本発明において、請求項２の構成を具備することによって、斜杭を所定の角度に案内し、高精度且つ安定して誘導することができる。
【００２１】
さらに、本発明において、請求項３の構成を具備することによって、斜杭打設用架台を効率よく設置することができる。
【００２２】
また、本発明において、請求項４の構成を具備することによって、作業台に容易に昇降することができる。
【００２３】
さらに、また、本発明において、請求項５の構成を具備することによって、斜杭を円滑に案内することができ、斜杭の損傷を防止することができる。
【００２４】
また、本発明に係る斜杭の打設方法は、請求項６の構成を具備することによって、斜杭を常に所定の角度に誘導することができ、効率よく斜杭を打設することができる。また、本発明は、継杭の継ぎ足し作業等を行うための足場の設置・撤去作業を効率よく行うことができる。
【００２５】
さらに、本発明において、請求項７の構成を具備することによって、斜杭打設用架台を効率よく設置することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明に係る斜杭打設用架台の使用態様の一例を示す側面図である。
【図２】図1中の斜杭打設用架台を示す正面図である。
【図３】同上の側面図である。
【図４】同上の平面図である。
【図５】（ａ）は同上のローラーを示す拡大平面図、（ｂ）は同正面図である。
【図６】本発明に係る斜杭の打設方法における斜杭打設用架台の設置作業の状態を示す側面図である。
【図７】同上の斜杭打設時の状態を示す側面図である。
【図８】同上の正面図である。
【図９】同上の作業台を使用する際の平面図である。
【図１０】同上の杭材継ぎ足し作業時の状態を示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
次に、本発明に係る斜杭打設用架台の実施態様を図１〜図５に示した実施例に基づいて説明する。尚、図中符号１は、水上に設置された構造体、符号２は前面側が鋼矢板２ａによって土留めされた原地盤、符号３は斜杭打設用架台である。
【００２８】
斜杭打設用架台３は、櫓状の基台４と、基台４の前面側に斜杭５の打設角度に合わせて傾けて支持された斜杭案内体６とを一体的に備え、水上に配置された構造体１上又は地上に設置され、鋼管杭等からなる斜杭５を斜杭案内体６に案内させることによって所定の角度に誘導するようになっている。
【００２９】
また、この斜杭打設用架台３には、上面部に作業台７を備え、作業台７が基台４及び斜杭案内体６により支持されている。
【００３０】
水上に設置された構造体１は、例えば、図１に示すように、地盤Ａに立設された枠体用支柱８，８…と、枠体用支柱８，８…の上端部に架設された枠体用梁材９と、枠体用梁材９間に架け渡された枠体用横梁材１０，１０とを備えている。
【００３１】
枠体用梁材９には、その長手方向の所定の位置にＨ形鋼等からなるガイド用部材１１，１１が設置され、このガイド用部材１１，１１に後述する位置決め補助部材１２ａを当接させることによって、斜杭打設用架台３を複数の斜杭５が並ぶ法線方向（以下、法線方向という）における斜杭５の打設に適した位置に位置決めできるようにしている。 
【００３２】
基台４は、図２〜４に示すように、水平方向に平行配置された複数の土台用梁材１２，１２と、土台用梁材１２，１２上に立設された複数の支柱１３，１３と、支柱１３，１３間を連結する梁材１４，１４とを備え、櫓状に形成されている。
【００３３】
各土台用梁材１２，１２は、Ｈ形鋼等によって形成され、法線と直交する方向に向けるとともに、法線方向に間隔をおいて平行に配置され、構造体１上及び地上に法線方向に向け、且つ、法線方向と直交する方向に間隔をおいて平行配置されたＨ形鋼等からなる複数の桁材１５，１５上に架設されるようになっている。
【００３４】
また、両土台用梁材１２，１２は、基台４とは反対側の端部がガイド用部材１１，１１に対し法線方向と直交する方向で当接することにより斜杭打設用架台３が位置決めされるようになっている。尚、両土台用梁材１２，１２の基台４とは反対側の端部には、位置決め補助部材１２ａが固定されており、ガイド用部材１１，１１に対し、両土台用梁材１２，１２の位置が法線方向でずれた場合であっても、位置決め補助部材１２ａがガイド用部 材１１，１１に当接することによって、斜杭打設用架台３が位置決めされる。
【００３５】
支柱１３，１３は、Ｈ形鋼等により形成され、各土台用梁材１２，１２の一方の端部に土台用梁材１２，１２の長手方向に間隔をおいて立設され、各支柱１３，１３間が梁材１ ４，１４によって連結されている。
【００３６】
また、各支柱１３，１３間は、互いにたすき掛け配置の筋交い部材１６，１６によって連結され、構造的に補強されている。
【００３７】
尚、梁材１４，１４の下側には、吊り上げ用梁材１７が基台４が法線方向に挿通された状態で固定され、吊り上げ用梁材１７の両端部にワイヤー等の吊り部材１８が連結される吊り具１９が固定されている。
【００３８】
また、この基台４の内側には、作業台７に昇降するための昇降手段２０として階段が設置されている。尚、昇降手段２０は階段に限定されず、梯子や簡易的なエレベータ等であってもよい。
【００３９】
斜杭案内体６は、所定の角度で斜めに傾けて配置された斜材２１と、斜材２１に斜杭５の打設方向に間隔をおいて配置された複数の案内用導材２２，２２…と、斜材２１の長手方向に間隔をおいて立設された側部柵用支柱２６，２６と、水平方向に向かい合う側部柵用支柱２６，２６間に架設され、斜杭５の上面側を抑える１又は複数の抑え部材２３，２３…と、斜杭５の打設方向で隣り合う側部柵用支柱２６，２６間に架設された柵部材２７とを備え、各案内用導材２２，２２…に沿って斜杭５を案内することによって斜杭５を所定の角度で誘導できるようになっている。
【００４０】
各斜材２１は、Ｈ形鋼等によって形成され、斜杭５の打設角度に合わせて傾けた状態で配置され、支持部材２４，２４を介して基台４に支持されている。
【００４１】
各案内用導材２２，２２…は、Ｈ形鋼等によって構成され、両斜材２１、２１間に架け渡され、斜材２１の長手方向に沿って間隔をおいて並列配置されている。
【００４２】
また、案内用導材２２，２２…には、斜杭５を案内するローラー２５，２５を備え、斜杭５を所定の角度に案内するようになっている。尚、本実施例では、ローラー２５，２５を上・中段の二つの案内用導材２２，２２に取り付けているが、上中下各段に取り付けてもよく、上段及び下段に取り付けてもよい。 
【００４３】
各ローラー２５，２５は、図５に示すように、案内用導材２２，２２…の長手方向に間 隔をおいて、斜杭５の杭径に合わせて内側に傾けて固定され、斜杭５の外周面に接触するようになっている。
【００４４】
抑え部材２３は、案内用導材２２と間隔をおいて配置され、案内導材２２に案内された斜杭５の外周面を逸脱しないよう抑えるようになっている。尚、抑え部材２３は、少なくとも２本設置する。
【００４５】
尚、中央の側部柵用支柱２６は、他のものに比べて長く形成され、その先端部にワイヤー等の吊り部材１８が連結される吊り具１９が固定されている。
【００４６】
作業台７は、誘導される斜杭５の両側部に配置され、その間に斜杭５が挿通される常設板部２８，２８と、両常設板部２８，２８間に着脱可能に架設される着脱板部２９，２９とを備え、斜杭５の誘導及び打設時には着脱板部２９，２９を取り外し、継杭３０の継ぎ足し作業の際には、着脱板部２９，２９を取り付けて作業を行えるようになっている。
【００４７】
常設板部２８，２８は、法線方向と直交する方向に長い板状に形成され、それぞれ支柱１３，１３及び支持柱部材３１を介して基台４及び斜杭案内体６に支持され、互いに法線方向に間隔をおいて配置されている。
【００４８】
着脱板部２９，２９は、板状に形成され、法線方向と直交する方向に間隔をおいて配置され、その両端を各常設板部２８，２８に支持させることによって着脱可能に常設板部２８，２８間に架け渡されるとともに、両着脱板部２９，２９間に斜杭５が配置されるようになっている。
【００４９】
尚、図中符号３２は、作業台７の周囲を囲う安全柵である。
【００５０】
次に、この斜杭打設用架台３を使用した斜杭５の打設方法について図１、図６〜図１０に基づいて説明する。尚、上述の実施例と同様の構成には同一符号を付して説明する。
【００５１】
先ず、打設する斜杭５の打設角度を決定し、その打設角度に合わせて施工現場近傍の製作ヤード等で図２〜図５に示す斜杭打設用架台３を製作する。
【００５２】
即ち、基台４を組み上げるとともに、基台４に対し斜材２１を打設角度に合わせて支持させ、斜材２１に沿って案内用導材２２，２２…を固定し、斜杭案内体６を形成する。
【００５３】
次に、既設の構造体１が存在しない場合には、水上に枠体用支柱８，８…を立設し、枠 体用支柱８，８…の上端部に枠体用梁材９を架設するとともに、枠体用梁材９間に枠体用横梁材１０，１０を架け渡し、構造体１を設置する。
【００５４】
また、枠体用梁材９の長手方向の所定の位置にＨ形鋼等からなるガイド用部材１１，１１を設置する。
【００５５】
次に、図６に示すように、吊り上げ用梁材１７と中央の側部柵用支柱２６に連結した吊り部材１８を用いて斜杭打設用架台３をクレーン等によって吊り上げ、構造体１上に移動させ、位置決め補助部材を兼用する土台用梁材１２，１２の端部の位置をガイド用部材１１の位置に合わせて斜杭打設用架台３を構造体１上に吊り下ろす。尚、図中符号３３は吊り枠である。
【００５６】
その際、位置決め補助部材（土台用梁材１２）をガイド用部材１１に当接させた状態で位置を微調整することによって、法線方向と直交する方向における斜杭打設用架台３を自動的に位置決めすることができる。
【００５７】
尚、斜杭打設用架台３の設置作業では、斜杭打設用架台３にカメラ等の撮像装置を取り付けて置き、その画像を基に設置個所に誘導することが好ましく、この撮像装置による位置情報に基づいて油圧ジャッキ等を用いて斜杭打設用架台３の設置位置の微調整を行うようにしてもよい。
【００５８】
そして、位置決めが完了したら、土台用梁材１２，１２をシャコ万力等の固定具（図示せず）を用いて構造体１に設置された桁材１５に固定し、斜杭打設用架台３の法線方向及び法線と直交する方向の移動を規制するとともに、斜杭打設用架台３より吊り部材１８を取り外し、吊り枠３３を撤去する。
【００５９】
次に、図７、図８に示すように、斜杭５を構成する鋼管杭をクレーン等によって吊り上げ、斜杭案内体６に案内させつつ所定の角度に誘導して建て込む。
【００６０】
即ち、所定の角度に傾けて設置された斜材２１に間隔をおいて支持された複数の案内用導材２２，２２…に案内させることによって、斜杭５は自動的に所定の角度に向けて誘導され、斜杭打設用架台３に支持させた状態に建て込む。
【００６１】
その際、作業台７の着脱板部２９，２９は、取り外された状態にしておき、作業台７と干渉することなく斜杭５を常設板部２８，２８間に挿通できるようになっている。
【００６２】
次に、斜杭案内体６に案内され、所定の角度に建て込まれた斜杭５の頭部を油圧ハンマーやバイブロハンマー（図示せず）によって打突し、斜杭５の杭先端部を地盤Ａ内に貫入させる（斜杭打設工程）。
【００６３】
斜杭５が所定の深さまで打設されたら、作業員が昇降手段２０を用いて作業台７上に上がり、図９に示すように、常設板部２８，２８間に着脱板部２９，２９を取り付ける（作業台準備工程）。
【００６４】
そして、継杭３０をクレーン等で吊り下ろし、図９に示すように、作業台７上で作業員が斜杭５の上端に継杭３０を溶接によって継ぎ足す（継ぎ足し工程）。
【００６５】
そして、作業台７の着脱板部２９，２９を取り外し、上述の斜杭打設工程と同様に斜杭５，３０を油圧ハンマーやバイブロハンマーで打突し、所定の支持力が得られる深さまで斜杭５，３０を打設したら、斜杭５、３０の打設作業を完了する。
【００６６】
斜杭５の打設作業が完了したら、クレーンに吊り持ちされた吊り枠３３を斜杭打設用架台３上に移動させ、吊り具１９にワイヤー等の吊り部材１８を連結するとともに、固定具を外して土台用梁材１２，１２を構造体１から開放する。
【００６７】
そして、斜杭打設用架台３をクレーンで吊り上げ、続けて作業する場合には、斜杭打設用架台３を次の斜杭５打設位置に移動させ、作業を終了する場合には、斜杭打設用架台３を地上の仮設場所等に撤去する。尚、続けて作業を行う場合には、次の斜杭５打設位置に予めガイド用部材１１を設置しておく。
【００６８】
このように構成された斜杭打設用架台３は、斜杭５を斜杭案内体６に案内させることによって、自動的に所定の角度に誘導することができ、夜間であっても高精度で効率よく作業を行うことができる。
【００６９】
また、この斜杭打設用架台３は、作業台７を一体的に備えているので、継杭３０の継ぎ足し作業などにおいて、作業毎に足場を設置する必要が無く、効率よく作業を行うことができ、工期の短縮を図ることができる。
【００７０】
尚、上述の実施例では、斜杭５をローラー２５を介して案内用導材２２に案内させた例について説明したが、斜杭５を直接案内用導材２２に案内させてもよい。
【符号の説明】
【００７１】
１  構造体
２  原地盤
３  斜杭打設用架台
４  基台
５  斜杭
６  斜杭案内体
７  作業台
８  枠体用支柱
９  枠体用梁材
１０  枠体用横梁材
１１  ガイド用部材
１２  土台用梁材
１３  支柱
１４  梁材
１５  桁材
１６  筋交い部材
１７  吊り上げ用梁材
１８  吊り部材
１９  吊り具
２０  昇降手段
２１  斜材
２２  案内用導材
２３  逸脱防止柵
２４  支持部材
２５  ローラー
２６  側部柵用支柱
２７  柵部材
２８  常設板部
２９  着脱板部
３０  継杭
３１  支持柱部材
３２  安全柵
３３  吊り枠
【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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