JP7285500B2 - 杭打機用防音装置および杭打設工法 - Google Patents

Description

本発明は、杭打機用防音装置および杭打設工法に関し、さらに詳しくは、杭打機を用いて水底地盤に杭を打設する際の騒音を低減しつつ、杭の打設作業をより安定的に行える杭打機用防音装置および杭打設工法に関するものである。

油圧ハンマ等の杭打機により杭を水底地盤に打設する際には、騒音となる打設音が発生する。この騒音を低減させる防音装置は種々提案されている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１に記載の防音装置は、油圧ハンマの下端部および杭の上部を囲うカバー（大径円筒管、下蓋および上蓋）と、このカバーの下部から下方に延在して杭が挿通する小径円筒管とを備えている。

特許文献１に記載の発明では、このカバーと小径円筒管とが一体化されている防音装置を油圧ハンマとともにクレーンのワイヤロープに吊り下げて、小径円筒管の下部を水中に配置した状態で、油圧ハンマによる杭の打設を行う。この防音装置はクレーンのワイヤロープに吊られた不安定な状態なので、小径円筒管が波浪や潮流による外力を受けると小径円筒管およびカバーが動揺れし易く、カバーが油圧ハンマに干渉するおそれがある。そのため、波浪や潮流の影響が大きい海域などでは安定的に杭の打設作業を行うことが難しく、採用できる環境条件が限られる。

特開２０１０－１８０６８９号公報

本発明の目的は、杭打機を用いて水底地盤に杭を打設する際の騒音を低減しつつ、杭の打設作業をより安定的に行える杭打機用防音装置および杭打設工法を提供することにある。

上記目的を達成するため、本発明の杭打機用防音装置は、杭打機の下端部と水底地盤に打設される杭の上部とを囲う上側防音管体と、この上側防音管体の下部から水中まで下方に延在して前記杭が挿通する下側防音管体とを備えた杭打機用防音装置において、水底地盤または浮体構造物に固定されて水上に設置される支持台を備え、前記下側防音管体が前記支持台に支持されて水中まで下方に延在し、前記上側防音管体が前記支持台の上に設置され、前記上側防音管体と前記下側防音管体とが連通することを特徴とする。

本発明の杭打設工法は、杭打機の下端部と水底地盤に打設する杭の上部とを上側防音管体で囲い、前記杭を前記上側防音管体の下部から水中まで下方に延在する下側防音管体に挿通させた状態で、前記杭打機により前記杭を打設する杭打設工法において、支持台を水底地盤または浮体構造物に固定した状態で水上に設置し、前記支持台により前記下側防音管体を支持して前記下側防音管体を水中まで下方に延在させ、前記支持台の上に前記上側防音管体を設置して、前記上側防音管体と前記下側防音管体とを連通させた状態で、前記杭打機により前記杭を打設することを特徴とする。

本発明によれば、支持台を水底地盤または浮体構造物に固定した状態で水上に設置し、その支持台により下側防音管体を支持して、支持台の上に上側防音管体を設置する。これにより、杭打機の下端部と杭の上部を囲う上側防音管体を水上に安定した状態で設置できるので、波浪や潮流の環境条件によらず、杭打機を用いて水底地盤に杭を打設する際の騒音を低減しつつ、杭打機による杭の打設作業を安定的に行なえる。

本発明に係る実施形態の杭打機用防音装置と杭打機を使用して水底地盤に杭を打設している状況を側面視で例示する説明図である。 図１の支持台を水上に設置した状況を断面視で例示する説明図である。 図２の状況を平面視で例示する説明図である。 図２の支持台に下側防音管体を支持させた状況を断面視で例示する説明図である。 図４の状況を平面視で例示する説明図である。 図５の支持台の上に上側防音管体を設置し、杭打機を使用して水底地盤に杭を打設している状況を断面視で例示する説明図である。 図６のＡ－Ａ断面矢視図である。 本発明の別の実施形態の杭打機用防音装置と杭打機を使用して水底地盤に杭を打設している状況を断面視で例示する説明図である。 図８の状況を平面視で例示する説明図である。 本発明に係るさらに別の実施形態の杭打機用防音装置と杭打機を使用して水底地盤に杭を打設している状況を断面視で例示する説明図である。 図１０の杭打機用防音装置において、支持台に下側防音管体を支持させた状況を平面視で例示する説明図である。

以下、本発明の杭打機用防音装置および杭打設工法を図に示した実施形態に基づいて説明する。

海洋や河川、湖などの水底地盤に鋼管杭などの杭を打設する際には、アースオーガ等を使用する圧入工法やバイブロハンマ等を使用する振動工法により、杭の下端部を水底地盤に打設する。その後、油圧ハンマ等の杭打機を使用して杭の上端部を打撃することで、杭を水底地盤にさらに深く打設する。図１～図７に例示する本発明の杭打機用防音装置１（以下、防音装置１）は、杭打機３０を用いて杭２０を水底地盤Ｇに打設する際の騒音を低減する。

図１に例示するように、防音装置１は、杭打機３０の下端部と水底地盤Ｇに打設される杭２０の上部とを囲う上側防音管体９と、上側防音管体９の下部から水中まで下方に延在して杭２０が挿通する下側防音管体８とを備えている。この防音装置１はさらに、水底地盤Ｇまたは浮体構造物に固定されて水上に設置される支持台２を備えており、この支持台２に水中まで延在する下側防音管体８が支持され、支持台２の上に上側防音管体９が設置される。

この実施形態では、支持台２を水底地盤Ｇに直接的に固定する場合を例示している。支持台２が固定される浮体構造物としては、水上に浮かぶ船舶やフロートなどが例示できる。水底地盤Ｇに固定されている桟橋や岸壁などに支持台２を固定して、支持台２を水底地盤Ｇに間接的に固定することもできる。

以下では、防音装置１の各構成要素を、杭２０の打設を行う施工水域に設置した状態を基準にして説明する。図中のＸ方向は水平方向における支持台２の延在方向、Ｙ方向は水平方向においてＸ方向と直交する支持台２の幅方向、Ｚ方向は上下方向を示している。この実施形態では、四方に配置された４本の杭２０の打設作業を行う場合の防音装置１を例示している。

図２および図３に例示するように、支持台２は、杭２０および下側防音管体８が挿通する開口部２ａを有している。この実施形態の支持台２は、水底地盤Ｇに立設された支柱３と、支柱３に支持された主桁４と、主桁４の上に設置された横桁５と、横桁５の上に設置された天板６とを有している。支柱３の上部、主桁４、横桁５および天板６は施工水域の水面位置ＷＬよりも高い位置に配置される。支柱３、主桁４、および横桁５は例えば、Ｈ形鋼や溝形鋼などの鋼材で構成される。天板６は例えば、金属や樹脂で形成された板状部材で構成される。図３で例示している支持台２の紙面右上部分は天板６を設置する前の状態を示している。

圧入工法や振動工法によって施工水域に打設された４本の杭２０を囲むように、Ｘ方向とＹ方向に互いに離間してＺ方向に延在する複数の支柱３が水底地盤Ｇに立設されている。主桁４はＸ方向に延在し、Ｘ方向に直線状に並ぶ複数の支柱３に架け渡された状態で、それぞれの支柱３の上部に固定されている。複数の主桁４が、Ｙ方向に互いに間隔をあけて配設されている。横桁５はＹ方向に延在し、複数の主桁４に架け渡された状態でそれぞれの主桁４に固定されている。複数の横桁５が、Ｘ方向に互いに間隔をあけて配設されている。

複数の横桁５の上には、それぞれの杭２０を囲うように天板６が敷設されている。天板６の杭２０に対応する位置にはそれぞれ開口部２ａが設けられている。天板６は、開口部２ａを境界にした位置で分割された複数の分割パネルで構成されている。杭２０の側方から分割パネルを設置して分割パネルの端部どうしを継ぎ合せることで、開口部２ａに杭２０が挿通した状態の天板６を形成できる。天板６は、支持台２の上で作業する作業者の足場としても機能する。支持台２に天板６とは別に足場板などを設けることもできる。

この実施形態の支持台２では、４ヶ所に設けられているそれぞれの開口部２ａが下側防音管体８を支持する支持位置Ｐとなり、それぞれの支持位置Ｐに対応する位置に上側防音管体９が設置される。支持台２の構造やサイズ、支持台２を構成する部材の数、部材どうしの接合方法、支持台２に設ける支持位置Ｐ（開口部２ａ）の数や配置などは、打設する杭２０の数や配置、支持台２を固定する対象、施工条件などに応じて適宜決定できる。この実施形態では、支持台２に杭２０が挿通する孔状の開口部２ａを設けているが、例えば、支持台２に溝状の開口部２ａを設けた構成にすることもできる。

図４および図５に例示するように、下側防音管体８は杭２０が挿通可能な貫通孔８ａを有する管状の遮音材である。下側防音管体８は、遮音性に優れた金属や樹脂で形成することが好ましい。下側防音管体８は、例えば、鋼管やコルゲートパイプなどで構成される。この実施形態では、横断面が円環状の下側防音管体８を例示しているが、例えば、横断面が多角環状の下側防音管体８にすることもできる。下側防音管体８は、支持台２の開口部２ａの内側に配置された状態で支持台２に支持され、下側防音管体８の下端部は水中に配置される。

この実施形態では、下側防音管体８の上部に、下側防音管体８の外周面から周方向外側に突出する環状のフランジ部８ｂが設けられている。フランジ部８ｂの横断面の外寸は支持台２の開口部２ａよりも大きく設定されている。下側防音管体８のフランジ部８ｂよりも下側の部分が支持台２の開口部２ａの内側に挿入され、フランジ部８ｂが支持台２（天板６）の支持位置Ｐに載置されることで、支持台２に下側防音管体８が支持された状態となる。フランジ部８ｂが支持台２に載置された状態では、支持台２（天板６）の開口部２ａの内周縁と下側防音管体８の外周面との間のすき間がフランジ部８ｂによって覆われた状態となる。下側防音管体８の上部にはクレーン４０のワイヤロープを連結可能な吊具８ｃが設けられている。

下側防音管体８の内側には吸音材１２が設けられている。吸音材１２としては例えば、発泡樹脂や発泡ゴムなどの発泡体やグラスウールなどを使用できる。この実施形態では、吸音材１２を水面位置ＷＬまで延在して配置している。吸音材１２は水面位置ＷＬよりも低い位置まで延在して配置することもできる。吸音材１２が、水分を吸収することによって吸音性能が低下する仕様の場合には、吸音材１２は水面位置ＷＬよりも高い位置に配置することもできる。下側防音管体８に吸音材１２は任意に設けることができる。

図６および図７に例示するように、上側防音管体９は、杭打機３０の下端部および杭２０が挿通可能な貫通部９ａを有する管状の遮音材である。上側防音管体９は、遮音性に優れた金属や樹脂で形成することが好ましい。上側防音管体９は、支持台２の上に下側防音管体８に対して非接合状態で設置される。上側防音管体９と下側防音管体８は互いに分離した状態で支持台２に設置されることが好ましいが、両者が直接的に接合されていなければよく、両者の間で直接的に応力が伝達される構造でなければ、両者が間接的に連結されている構成にすることもできる。

図６に例示するように、支持台２に下側防音管体８および上側防音管体９が設置された状態で、上側防音管体９の貫通部９ａと下側防音管体８の貫通孔８ａとがＺ方向に連通し、水上に位置する杭２０の上部が上側防音管体９と下側防音管体８とで囲われた状態になる。上側防音管体９と下側防音管体８との間のすき間は支持台２で塞がれた状態となる。上側防音管体９は杭２０の上端面よりも上方に延在している。上側防音管体９の内側には吸音材１２が設けられている。上側防音管体９に吸音材１２は任意に設けることができる。

この実施形態の上側防音管体９は、支持台２に載置される下部防音部１０と、下部防音部１０から上方に延在する上部防音部１１とを有している。下部防音部１０は、天井部１０ｂ、壁部１０ｃおよび床部１０ｄを有する横断面が四角環状の管体で構成されている。上部防音部１１は、横断面が円環状の管体で構成されている。下部防音部１０の横断面の外寸は、上部防音部１１の横断面の外寸よりも大きく設定されている。また、下部防音部１０の壁部１０ｃにおける貫通部１０ａの横断面積は、上部防音部１１の貫通部１１ａの横断面積よりも大きく設定されている。

下部防音部１０の天井部１０ｂの中央には、上部防音部１１の貫通部１１ａと下部防音部１０の貫通部１０ａとを連通させる連通孔が設けられている。壁部１０ｃには防音構造の扉が取付けられた出入口１０ｅが設けられていて、出入口１０ｅを通じて作業者が下部防音部１０の内部に入れるようになっている。床部１０ｄには、下側防音管体８のフランジ部８ｂの外寸よりも大きい開口１０ｆが設けられていて、支持台２（天板６）に下部防音部１０が載置された状態では、フランジ部８ｂの周方向外側に床部１０ｄが配置され、フランジ部８ｂの外周縁と床部１０ｄの開口１０ｆの内周縁との間のすき間は支持台２（天板６）によって塞がれた状態となる。天井部１０ｂと壁部１０ｃの内面には吸音材１２が設けられている。

図１に例示するように、上部防音部１１は互いに着脱可能な複数の管状の分割体をＺ方向に互いに連結して形成されていて、連結する分割体の数やサイズを変えることで、上部防音部１１の高さを変更できる構成になっている。上部防音部１１の周面には、上部防音部１１の外側から上部防音部１１の内部を視認可能な窓部１１ｂが設けられている。窓部１１ｂは例えば、透明なアクリル板等で形成される。上部防音部１１の内面には吸音材１２が設けられている。

下部防音部１０と上部防音部１１は分離可能な構造になっていて、下部防音部１０の上端部に上部防音部１１の下端部が固定具１３で固定されている。下部防音部１０の上部の外側に設けられている連結具１０ｇと上部防音部１１の上端部の外側に設けられている連結具１１ｃは、上側防音管体９の設置作業を行う際のクレーン４０のワイヤロープを連結する吊具として機能する。

下部防音部１０と上部防音部１１のそれぞれの形状やサイズ等は、この実施形態に限定されず他にも様々な構成にすることができる。上側防音管体９は、下部防音部１０および上部防音部１１で構成する場合に限らず、例えば、１つの管体で構成することもできる。上側防音管体９は、例えば、貫通部９ａの横断面積が一定の寸胴の管体で構成することもできる。

次に、防音装置１を使用した杭打設工法を説明する。

図２および図３に例示するように、圧入工法や振動工法により、杭２０を水底地盤Ｇに打設する。そして、支持台２を水底地盤Ｇまたは浮体構造物に固定した状態で水上に設置する。この実施形態では、クレーン４０やバイブロハンマ等を使用して、４本の杭２０の周囲の水底地盤Ｇに複数の支柱３を打設する。そして、水上に位置する複数の支柱３の上部にブラケットやブルマン等を用いて複数の主桁４を固定する。次いで、複数の主桁４の上に複数の横桁５を固定し、複数の横桁５の上に天板６を敷設する。

そして、図４および図５に例示するように、支持台２により、下側防音管体８を支持位置Ｐ（開口部２ａ）で支持して下側防音管体８を支持台２から水中まで下方に延在させた状態にする。この実施形態では、クレーン４０を使用して、下側防音管体８を杭２０の上方に吊り上げて、下側防音管体８を杭２０に外嵌めした状態で下降させる。そして、支持台２の開口部２ａに下側防音管体８を挿入し、下側防音管体８のフランジ部８ｂを支持台２（天板６）に載置して、開口部２ａの内周縁と下側防音管体８の外周面との間のすき間をフランジ部８ｂで塞いだ状態にする。

そして、図６および図７に例示するように、支持台２の上に上側防音管体９を設置する。この実施形態では、下部防音部１０および上部防音部１１を一体化させた状態の上側防音管体９を、クレーン４０を使用して杭２０の上方に吊り上げて、上側防音管体９を杭２０に外嵌めした状態で下降させる。そして、上側防音管体９（下部防音部１１）を支持台２に載置して、上側防音管体９の貫通部９ａと下側防音管体８の貫通孔８ａとを連通させた状態にする。以上により、防音装置１の設置が完了する。上側防音管体９は、支持台２に下部防音部１０を設置した後に、下部防音部１０の上に上部防音部１１を設置して互いを連結することもできる。

この実施形態では、圧入工法や振動工法により杭２０を水底地盤Ｇに打設した後に、支持台２、下側防音管体８および上側防音管体９の設置を行う場合の手順を例示したが、圧入工法や振動工法による杭２０の打設は、例えば、支持台２を設置した後に行ってもよいし、支持台２に下側防音管体８を支持した後に行ってもよいし、支持台２に上側防音管体９を設置した後に行ってもよい。

次いで、図１および図６に例示するように、クレーン４０で吊持ちした杭打機３０の下端部を、上側防音管体９の上から上側防音管体９の貫通部９ａに挿入し、杭打機３０によって杭２０の上端面を打撃することで、杭２０を水底地盤Ｇにより深く打設する。

図６に例示するように、杭打機３０は、クレーン４０に吊持ちされるハンマ本体３０ａと、ハンマ本体３０ａの下端に支持されたアンビル３０ｂおよびパイルスリーブ３０ｃを備えている。杭２０の上端面にアンビル３０ｂを当接させ、杭２０の上端部の外側を筒状のパイルスリーブ３０ｃで囲った状態とし、ハンマ本体３０ａに内蔵されたラム３０ｄをアンビル３０ｂに向けて落下させることで、杭２０の上端面を打撃する。

そのため、図６の白抜きの矢印で示すように、杭打機３０によって杭２０を打撃する際に生じる打設音の大部分は、パイルスリーブ３０ｃの下端部の開口と杭２０の外周面との間のすき間から下方向に向かって進む。そして、上側防音管体９によって遮音されることで、打設音の大部分が外部に直接漏れることなく、上側防音管体９の貫通部９ａを通って下側防音管体８の貫通孔８ａに進入する。貫通孔８ａに進入した打設音は、下側防音管体８によって遮音されることで、外部に直接漏れることなく、水面で反射して再び貫通孔８ａから上側防音管体９の貫通部９ａに進む。海洋などで杭２０の打設を行う場合には、上下移動している水面に打設音が衝突し、一部が反射する。

打設音の音エネルギーは、上側防音管体９、下側防音管体８、水面、下側防音管体８、上側防音管体９と進む過程で、上側防音管体９の内面や、下側防音管体８の内面、水面に衝突することで吸収され、減衰される。また、距離減衰によっても減衰される。この実施形態では、打設音が上部防音部１１の貫通部１１ａから横断面積がより大きい下部防音部１０の貫通部１０ａに進入する際に拡散することによっても、打設音の音エネルギーが減衰される。さらに、打設音が上側防音管体９と下側防音管体８を通過する際に、吸音材１２によって打設音の音エネルギーが減衰される。それ故、防音装置１により、杭打機３０によって杭２０を打撃する際に生じる騒音は大幅に低減される。

この実施形態のように、複数の杭２０を打設する場合には、支持台２の平面視の異なる支持位置Ｐで下側防音管体８を支持し、それぞれの異なる支持位置Ｐに対応する位置で上側防音管体９を支持台２の上に設置して、順次それぞれの異なる支持位置Ｐで杭２０の打設を行う。

具体的には、例えば、支持台２に設けられているそれぞれの支持位置Ｐに別々の下側防音管体８を支持し、それぞれの支持位置Ｐに対応する位置に別々の上側防音管体９を設置して、順次それぞれの異なる支持位置Ｐで杭２０の打設を行う。使用できるクレーン４０が１台の場合には、支持台２に設けている全ての支持位置Ｐに下側防音管体８および上側防音管体９を設置した後に、順次異なる支持位置Ｐで杭２０の打設作業を行うとよい。このようにすると、クレーン４０から杭打機３０を取外すことなく、複数の杭２０の打設作業を継続して行なえるので、施工時間の短縮を図るには有利になる。

下側防音管体８の設置作業と、上側防音管体９の設置作業と、杭打機３０による杭２０の打設作業は、支持位置Ｐ毎にそれぞれ別々に行うことができる。それ故、複数のクレーン４０を使用できる場合には、例えば、下側防音管体８と上側防音管体９を設置した状態のある支持位置Ｐで杭打機３０による杭２０の打設作業を行っているときに、その支持位置Ｐとは異なる支持位置Ｐで、並行して別の下側防音管体８の設置作業や上側防音管体９の設置作業を行うこともできる。このようにすると、施工時間の短縮を図るにはより有利になる。

例えば、下側防音管体８を支持させる支持位置Ｐと上側防音管体９を設置する支持位置Ｐに対応する位置とを順次変えて、それぞれの異なる支持位置Ｐで順次杭２０の打設を行うこともできる。このようにすると、同じ下側防音管体８と上側防音管体９を用いて、複数の杭２０の打設作業を行なえる。それ故、施工現場に搬送する下側防音管体８および上側防音管体９の数を少なくでき、防音装置１の設備コストや搬送コストを低くするには有利になる。

例えば、異なる支持位置Ｐのうちの少なくとも２ヶ所以上の支持位置Ｐに下側防音管体８を支持しておき、上側防音管体９を設置する支持位置Ｐに対応する位置を順次変えて、それぞれの異なる支持位置Ｐで順次杭２０の打設作業を行うこともできる。このように、杭２０の打設作業を行っている支持位置Ｐの次に杭２０の打設作業を行う別の支持位置Ｐに下側防音管体８を支持しておくことで、杭２０の打設作業を終えた後に、次の支持位置Ｐに対応する位置に上側防音管体９を速やかに移設でき、次の杭２０の打設作業を速やかに行うことができる。同じ上側防音管体９を用いて複数の杭２０の打設作業を行なうことで、施工現場に搬送する上側防音管体９の数も少なくできる。それ故、施工時間の短縮を図りつつ、防音装置１の設備コストや搬送コストを低くでき、複数の杭２０の打設作業を非常に効率よく行なえる。

杭打機３０による杭２０の打設が完了した後には、クレーン４０を使用して上側防音管体９と下側防音管体８を順次杭２０から撤去する。杭２０の打設が完了した後の支持台２は、例えば、杭２０の上部にコンクリート構造物を構築する際の型枠を支持する支保工や作業者の足場として利用する。支持台２を支保工や足場として利用しない場合には、クレーン４０を使用して支持台２を撤去する。

このように、本発明では、支持台２を水底地盤Ｇまたは浮体構造物に固定した状態で水上に設置し、その支持台２により下側防音管体８を支持して、支持台２の上に上側防音管体９を設置する。これにより、杭打機３０の下端部を囲う上側防音管体９を水上に安定した状態で設置でき、波浪や潮流によって下側防音管体８が受けた外力が上側防音管体９に直接的に伝達されない状態となる。それ故、上側防音管体９が杭打機３０に干渉するリスクを低くでき、波浪や潮流の環境条件によらず、杭打機３０による杭２０の打設作業を安定的に行なえる。特に、支持台２を水底地盤Ｇに固定すると支持台２と上側防音管体９の動揺をより確実に抑制できるので、杭打機３０による杭２０の打設作業を安定的に行うには有利になる。

また、支持台２に設置した上側防音管体９と下側防音管体８とを連通させて、下側防音管体８を水中まで下方に延在させることで、打設音の大部分を防音装置１の外部に直接漏らすことなく水面で吸収、反射させることができる。そのため、杭打機３０を用いて水底地盤Ｇに杭２０を打設する際に生じる打設音を効果的に減衰させることができ、騒音を大幅に低減できる。

また、上側防音管体９および下側防音管体８を撤去した後の支持台２は、杭２０の上部にコンクリート構造物を構築する際の型枠を支持する支保工や作業者の足場として利用できる。それ故、本発明は、水上に桟橋や橋桁などのコンクリート構造体を構築する工事に非常に有用である。

上側防音管体９または下側防音管体８の少なくともいずれかの内側に吸音材１２を設けると、上側防音管体９の内側で生じた打設音が、上側防音管体９と下側防音管体８とを通過する過程で、吸音材１２によって減衰されるので、騒音を効果的に低減できる。この実施形態のように、上側防音管体９の内側と下側防音管体８の内側にそれぞれ吸音材１２を設けると、騒音を低減するにはより一層有利になる。

下側防音管体８が支持台２に載置されるフランジ部８ｂを有していると、フランジ部８ｂを支持台２に載置するだけで、支持台２に下側防音管体８を支持した状態にできるので、下側防音管体８の設置作業に要する作業工数を少なくできる。また、下側防音管体８の外周面と支持台２の開口部２ａの内周縁との間のすき間をフランジ部８ｂで塞ぐ構成にすることで、そのすき間から打設音が外部に漏れることを防ぐことができ、騒音を低減するには有利になる。

下側防音管体８を鋼管などの金属で形成された重量が比較的大きい剛体で構成すると、下側防音管体８が波浪や潮流の外力を受けても動揺れし難くなるので、杭２０に下側防音管体８が干渉することを回避するには有利になる。一方で、下側防音管体８を樹脂で形成されたコルゲートパイプなどの重量が比較的小さい弾性体で構成すると、下側防音管体８が波浪や潮流の外力を受けたときに、その外力が、下側防音管体８が変形することや動くことで吸収される。そのため、下側防音管体８から支持台２に伝達される応力を小さくするには有利になり、支持台２に求められる強度を低くできるので、支持台２の簡素化や軽量化を図るには有利になる。

図８および図９に本発明の防音装置１の別の実施形態を示す。この実施形態の防音装置１は、図１～図７に例示した実施形態の防音装置１と支持台２の構成が異なっている。その他の構成は同じである。

この実施形態では、支持台２が水上に浮かぶフロート５０に固定されている。フロート５０は、複数の直方体形状の分割体５０ａを連結して形成されている。フロート５０の杭２０の打設位置に対応する位置にはそれぞれ、杭２０および下側防音管体８が挿通可能な開口５０ｂが設けられていて、それぞれの開口５０ｂに支持台２が設置され、それぞれの支持台２が下側防音管体８を支持する支持位置Ｐとなる。図９で例示している支持台２の紙面右下部分は支持台２を設置する前の状態、紙面右上部分は支持台２を設置した状態、紙面左上部分は支持台２に下側防音管体８を支持した状態、紙面左下部分は支持台２に上側防音管体９を設置して杭打機３０により杭２０の打設作業を行っている状態を示している。

この実施形態の支持台２は、フロート５０の上に固定されたＸ方向に延在する主桁４と、主桁４の上に固定されたＹ方向に延在する横桁５とを有している。フロート５０のそれぞれの開口５０ｂに複数の主桁４がＹ方向に互いに間隔をあけて配設され、その上に複数の横桁５がＸ方向に互いに間隔をあけて配設されている。開口５０ｂに架け渡された一対の横桁５どうしの間の開口部２ａに下側防音管体８が挿入されて、複数の横桁５の上に下側防音管体８のフランジ部８ｂと上側防音管体９が載置される構成になっている。

図８に例示するように、この実施形態では、下側防音管体８のフランジ部８ｂの外寸の大きさと、下部防音部１０の床部１０ｄの開口１０ｆの大きさを略同一寸法に設定している。下側防音管体８のフランジ部８ｂの外周縁と下部防音部１０の床部１０ｄの開口１０ｆの内周縁との間にすき間が生じる場合には、そのすき間を土嚢や遮音シートなどで塞ぐこともできる。

この防音装置１を使用した杭打設工法の作業手順は、図１～図７に例示した実施形態の防音装置１を使用する場合と概ね同じである。ただし、この実施形態では、圧入工法や振動工法により杭２０の下端部を水底地盤Ｇに打設し、複数の分割体５０ａを連結してフロート５０を構築する。そして、フロート５０に主桁４と横桁５を設置して支持台２を構築し、支持台２に下側防音管体８を支持させた後に、支持台２の上に上側防音管体９を設置する。下側防音管体８のフランジ部８ｂの外周縁と下部防音部１０の床部１０ｄの開口１０ｆの内周縁との間にすき間がある場合には、土嚢や遮音シートなどで塞ぐ。そして、杭打機３０による杭２０の打設作業を行う。

この実施形態のように、支持台２をフロート５０などの浮体構造物に固定する場合には、支持台２を水底地盤Ｇに直接的に固定する場合に比して、水底地盤Ｇに支柱３を打設する工程が不要となるため、支持台２の設置作業に要する作業時間を短縮するには有利になる。支持台２を浮体構造物に固定する場合には、アンカーやシンカーなどを使用して浮体構造物の動揺を抑制することが好ましい。支持台２をフロート５０に固定する場合には、フロート５０が作業者の足場として機能するので、支持台２を水底地盤Ｇに固定する場合に比して、支持台２をより簡素化できる。

図１０および図１１に本発明の防音装置１のさらに別の実施形態を示す。この実施形態の防音装置１は、図１～図７に例示した実施形態の防音装置１と、支持台２および下側防音管体８の構成が異なっている。また、上側防音管体９の上端部に蓋部１６が設けられている。その他の構成は同じである。

この実施形態では、１本の杭２０を打設する場合の防音装置１を例示している。支持台２は船舶６０に固定されている。また、支持台２と下側防音管体８とを紐状体１４で連結して、支持台２の開口部２ａの内側に下側防音管体８を吊った状態で支持している。

この実施形態の支持台２は、船舶６０に固定されて船上から水上までＸ方向に延在する主桁４と、主桁４の上に設置されるＹ方向に延在する横桁５と、横桁５の上に設置される天板６と、主桁４と船舶６０との間に介在する補強部材７とを有している。２本の主桁４がＹ方向に間隔をあけて配設されている。複数の横桁５がＸ方向に間隔をあけて配設されていて、それぞれの横桁５は２本の主桁４に架け渡された状態でそれぞれの主桁４に固定されている。

支持台２（天板６）の開口部２ａの内周縁の近傍には、紐状体１４を連結可能な連結具２ｂが開口部２ａの周方向に間隔をあけて複数配設されている。さらに、支持台２（天板６）の開口部２ａの内周縁には、開口部２ａの内周縁と下側防音管体８の外周面との間に生じるすき間を塞ぐ遮音膜１５が設けられている。遮音膜１５は、例えば、ゴムや樹脂などの弾性部材で形成される。下側防音管体８の上端部には、紐状体１４を連結可能な連結孔８ｄが下側防音管体８の周方向に間隔をあけて複数形成されている。蓋部１６は、上側防音管体９の上端部の内面と杭打機３０の外周面との間のすき間を塞ぐ遮音性を有する膜体である。蓋部１６は、例えば、ゴムや樹脂などの弾性部材で形成される。

この防音装置１を使用した杭打設工法の作業手順は、図１～図７に例示した実施形態の防音装置１を使用する場合と概ね同じである。ただし、この実施形態では、支持台２に下側防音管体８を支持させる際に、支持台２の開口部２ａに設けられている連結具２ｂに紐状体１４の一端部を連結し、下側防音管体８の上端に設けられている連結孔８ｄに紐状体１４の他端部を連結する。そして、支持台２の開口部２ａに下側防音管体８を挿入して、下側防音管体８を吊った状態にする。支持台２に下側防音管体８を吊った状態にすると、遮音膜１５の先端部が下側防音管体８の外周面の連結孔８ｄよりも低い位置に当接した状態となり、遮音膜１５により支持台２の開口部２ａの内周縁と下側防音管体８の外周面との間のすき間が塞がれた状態になる。

支持台２に上側防音管体９を設置すると、上側防音管体９と下側防音管体８とが遮音膜１５を介して連通した状態になる。上側防音管体９の貫通部９ａに杭打機３０の下端部を挿入すると、蓋部１６の先端部が杭打機３０の外周面に当接した状態となり、蓋部１６により上側防音管体９の上端部の内面と杭打機３０の外周面との間のすき間が塞がれた状態になる。

この実施形態のように、支持台２に下側防音管体８を吊った状態で支持すると、下側防音管体８が波浪や潮流により外力を受けた場合にも、その外力は支持台２に対して下側防音管体８が相対移動することで吸収され、下側防音管体８から支持台２に作用する応力が小さくなる。そのため、支持台２に下側防音管体８を載置する場合や固定する場合に比して、支持台２に求められる強度を低くでき、支持台２の簡素化や軽量化を図るには有利になる。支持台２に下側防音管体８を吊る場合には、下側防音管体８を樹脂で形成されたコルゲートパイプなどの弾性体で構成するとよい。また、紐状体１４の長さは、支持台２に対する下側防音管体８の相対的な可動範囲が下側防音管体８の内面と杭２０とが接触しない条件になるように設定することが好ましい。

支持台２に下側防音管体８を吊る場合には遮音膜１５を設けると、上側防音管体９と下側防音管体８との間を打設音が通過する際に打設音が外部に直接漏れることを抑制できる。上側防音管体９の上端部に蓋部１６を設けると、上側防音管体９の上部の開口から打設音が外部に漏れることを抑制できるので、騒音を低減するにはより有利になる。

１ 杭打機用防音装置
２ 支持台
２ａ 開口部
２ｂ 連結具
３ 支柱
４ 主桁
５ 横桁
６ 天板
７ 補強部材
８ 下側防音管体
８ａ 貫通孔
８ｂ フランジ部
８ｃ 吊具
８ｄ 連結孔
９ 上側防音管体
９ａ 貫通部
１０ 下部防音部
１０ａ 貫通部
１０ｂ 天井部
１０ｃ 壁部
１０ｄ 床部
１０ｅ 出入口
１０ｆ 開口
１０ｇ 連結具
１１ 上部防音部
１１ａ 貫通部
１１ｂ 窓部
１１ｃ 連結具
１２ 吸音材
１３ 固定具
１４ 紐状体
１５ 遮音膜
１６ 蓋部
２０ 杭
３０ 杭打機
３０ａ ハンマ本体
３０ｂ アンビル
３０ｃ パイルスリーブ
３０ｄ ラム
４０ クレーン
５０ フロート
５０ａ 分割体
５０ｂ 開口
６０ 船舶
Ｐ 支持位置
ＷＬ 水面位置
Ｇ 水底地盤

Claims (6)

1. 杭打機の下端部と水底地盤に打設される杭の上部とを囲う上側防音管体と、この上側防音管体の下部から水中まで下方に延在して前記杭が挿通する下側防音管体とを備えた杭打機用防音装置において、
   水底地盤または浮体構造物に固定されて水上に設置される支持台を備え、前記下側防音管体が前記支持台に支持されて水中まで下方に延在し、前記上側防音管体が前記支持台の上に設置され、前記上側防音管体と前記下側防音管体とが連通することを特徴とする杭打機用防音装置。
2. 前記上側防音管体または前記下側防音管体の少なくともいずれかの内側に吸音材が設けられている請求項１に記載の杭打機用防音装置。
3. 前記下側防音管体が、その外周面の周方向外側に突出する環状のフランジ部を有し、このフランジ部が前記支持台に載置される請求項１または２に記載の杭打機用防音装置。
4. 杭打機の下端部と水底地盤に打設する杭の上部とを上側防音管体で囲い、前記杭を前記上側防音管体の下部から水中まで下方に延在する下側防音管体に挿通させた状態で、前記杭打機により前記杭を打設する杭打設工法において、
   支持台を水底地盤または浮体構造物に固定した状態で水上に設置し、前記支持台により前記下側防音管体を支持して前記下側防音管体を水中まで下方に延在させ、前記支持台の上に前記上側防音管体を設置して、前記上側防音管体と前記下側防音管体とを連通させた状態で、前記杭打機により前記杭を打設することを特徴とする杭打設工法。
5. 前記支持台の平面視の異なる支持位置で前記下側防音管体を支持し、それぞれの前記異なる支持位置に対応する位置で前記上側防音管体を前記支持台の上に設置して、順次それぞれの前記異なる支持位置で前記杭の打設を行う請求項４に記載の杭打設工法。
6. 前記異なる支持位置のうちの少なくとも２ヶ所以上の前記支持位置に前記下側防音管体を支持しておき、前記上側防音管体を設置する前記対応する位置を順次変えて、それぞれの前記異なる支持位置で順次前記杭の打設を行う請求項５に記載の杭打設工法。

Images