JPS6245826A - 水中で振動衝撃装置を使用する工法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、陸上又は海上の土木工事をはじめ種々な分野
において利用されている振動衝撃装置を、局、湖、河川
その他の水中でもその効率を減少させることなく有効に
利用して行なうことの出来る水中で振動衝撃装置を使用
する工法に関するものである。

【従来の技術１ 従来、例えば杭、鋼管等の打設、引抜き、或は石材基礎
の締め固め及び表面均し等の工事においてバイブレーシ
ョン装置を取り付ｔブた振動衝撃装置は、陸上では勿論
のこと、海、湖、河川等の水域において振動衝撃を与え
る目的物が水中にある場合でも広く使用されてきた。こ
のような水Ｖｉにおいて振動衝撃装置を使用する従来の
工法を１１ｉｌ管の打設と石材基礎の締め固め及び表面
均しを例に取り、図面によって説明する。

第３図は水底地盤に鋼管を打設する一従来工法の説明図
、第４図（イ）及び（ロ）は同じく水底地盤に鋼管を打
設する他の従来工法を工程順に示す説明図、第５図（イ
）及び（ロ）は水底の石材基礎の締め固め及び表面均し
をする工法を示しくイ）は側面説明図で（ロ）は図（イ
）中のＢ−Ｂ線から矢印方向に見た装置の断面図である
、 第３図に示す従来工法は次のように実施する。

すなわち、振動衝撃装置１を懸吊装置２で水面ａ上の充
分な高さに吊り下げ、水底地盤すに打設する鋼管８との
間に挿入棒（ヤツ１〜コとも呼ばれている）９を介在せ
しめ、振動衝撃装置１の衝撃力を挿入棒９を介して鋼管
８に伝達して水底地盤すに打ち込み、鋼管８が打ち込ま
れるに従って挿入棒９及び振動衝撃装置１を降下せしめ
て打ち込みを続ける。このようにして第３図に示す鋼管
８の上端が所定位置ｅに達するまで鋼管８を打ち込んだ
後に、挿入棒９及び振動衝撃装置１を取り外すのである
。この工法では上記の如く鋼管８を所定位置にまで打ち
込んだときにおいてもなお振動衝撃装置１を水面以上の
高さに留めさせるのに充分な長さの挿入棒９を使用する
ことによって、振動衝撃装置１！ｆ＊没することを避け
ているのである。

（尚、引抜きの場合は、挿入棒９の下端を鋼管８の上端
に固定し、振動衝撃を与えながら懸吊Ｈｉ１２で引き上
げるのである。） 又、第４図に示す従来工法では、第３図に示す工法にお
ける挿入棒９を使用する代わりに、挿入棒９の役′Ａｉ
を果たす分だけ良い鋼管８を使用し、第４図（イ）に示
す如く水底地盤す中に所定の深さにまで鋼管８を打ち込
んだ後に、第４図（ロ）に承伏如く鋼管８の上部を所定
位置ｅで切断して！ｇ管８の上端を所定の位置ｅとする
のである。この工法の場合も振動衝撃装は１の水没は避
けられている。

第５図に示す工法は本質的に第３図に示す工法と同じで
ある。すなわち、水底の石材基礎Ｃの締め固め及び表面
均しをするに際して、第５図（イ）に示す如く、懸吊装
置２に懸吊される振動衝撃装置１と石材基礎Ｃの上にｅ
石される締め固め及び表面均し用の第５図（ロ）に示Ｖ
医状構造体１ｂどの間に、振動衝撃装置１を水面ａより
も余裕をしって高く位δさせるに充分な良さの挿入棒９
を介在させてこれらを一体に連結して使用し、石材基礎
Ｃを規定レベルｄ１．：締め固め及び表面均しを行なう
のである。このようにしてこの工；人に１５（・てら振
動衝撃装置１の水没は避けられている。

［発明力（解決しようとする問題点］ しかしながら、振動衝撃をカロえる目的物が水中にある
場合に、上記の如く振動衝撃装置１を水面上に位置せし
めて行なう従来工法には次のような問題点があった。

（鋼管等に振動衝撃を与えて工事する場合）（イ）第３
図に示す工法では挿入棒９を製作しなければならないの
で不経済である。

［ｏ）ｌ管８の懸吊時には挿入棒９の長さ分だけ懸吊装
置２の吊り上げ揚程が余分に必要となる。

（ハ）第４図に示す工法では水中り［ｆｌ’ｉ費用及び
切断除外分の鋼管費用）ｊＣ余分にｆｊ）がる。

（ニ）水中り断に裏口）間を要し、非能率的である。

（石材基礎Ｃの締め固め及び表面均しの場合）（ホ）第
５図（ロ）に示す如き板状構造体１ｂの面積が大きい程
、水の抵抗によって振ＩＪｌｌＩｌｉ撃力が弱められて
目的を達成し難くなる。従って板状構造体１ｂの作用面
積は振動発生装置の出力によって限定された狭いものと
ならざるを得ず、作業能率ｉｆ低下する。

（へ）第５図（イ）からも判るように、この工法の対税
物の性質上、振動衝撃を伝達するための挿入棒つとして
は剛性の大きいもの従って１吊の大きいものが使用され
、従って懸吊装置２としても大１ｆｉｌ用のもの／ｉ−
必要となり、これらを総合して装置コスｌ−が人きくな
る。

（１〜）−４役に石材拮礎Ｃの締め固め及び表面均しは
大水深の場所で実施する必要が多いにも拘（つらず、大
水深に見合う良い挿入棒９の使用を・必要とするこの工
法は上記の理由により副って実施が困難で、要請に応え
難い。

このような問題点を解決するために、改良工法として振
動発生装置を完全な密閉箱内に収納した状態で水中で使
用することによって挿入棒９や余分に長い鋼管８等を使
用しないで行なう工法が検討された！」（、このような
工法は次のような問題点のあることが判った。

（チ）振１ＰＪＪ発生装置が収納された密閉箱も振動体
となり、水の抵抗によって振ＦＩＪ衝撃力が溺められる
。

（す）電動機を利用した振動ｔ！？Ｉｉ撃装置の場合は
、方閉箱内の空気温度が上背するから電動機の加熱によ
る故障を防止するための冷却対策を必要とし、装置とし
て非常に複雑なものとならざるを得ない。

以上の如〈従来の技術及び検討された改良工法は種々な
問題点を持っていた。

（問題点を解決するための手段１ 本発明者等は、上記の種々な問題点を解決するためには
、 （イ）擾８衝撃装置１を水中で目的物に直接作用させる
こと、 （ロ）振動衝撃装置１への水のＣ抗を無くするが極力小
さくすること、 （ハ）電動機式の如く発熱体を内蔵する振Ｆ、Ｉｆ衝撃
装置１が過熱することが無いようにすること、の条件を
満足する手段に依らねばならないとの考えに到達し、更
に検討を進めた結果、本発明工法を完成したのである。

すなわち本発明は、振動衝撃装置を作動せしめて水中で
工事を行なうに際し、振動衝撃装置をそのＩＧ部から少
なくとし下端部まで包囲し且つ下方にのみ聞Ｉ］するカ
バーＰｉｉｄでカバーして水中に位置けしめ、該カバー
′Ｊ装置に逆止弁を経て圧縮空気を送入してカバー装置
内の水位をその下端縁まで下げると共に空気を該下端縁
から漏洩させてカバー装行内に通気しながら振動衝撃装
置を作動せしめて施工するごとを特徴とする水中で県Ｉ
Ｊ＋衝撃装置を使用する工法に関するものである。

［本発明工法の具体的な説明］ 以下、本発明工法を図面ににつて具体的に説明する。

第１図は本発明工法の１実施例の説明図、第２図（イ）
及び（ロ）は本発明工法の他の実施例を示しくイ）は側
面説明図で（ロ）は図（イ）中のＡ−Ａ線から矢印方向
に見た装置の断面図である。

本発明工法を実施するには、施工水域の水面上において
、先ず振動衝撃装置１をその頂部から少なくとも下端部
まで包囲し且つ下方にのみ間口するカバー装置３でカバ
ーして振動衝撃装置］に取り付け、懸吊装置２で懸吊す
る。

カバー装置３の形状は上記包囲の範囲と開口方向とが上
記条件を満たす限り第１図、第２図に示Ｖ如くそれが包
囲する振動衝撃装置１の形状に合わせたもので良く、そ
の内側天井部分に設けられている取付枠３ｂをスプリン
グ等よりなる衝撃緩衝装置３Ｃを介して振動衝撃装置１
の頂部に取り付けることによってごれらを一体に構成す
ると共に、カバー装置３に」：り振動衝撃Ｓ！置１の頂
部から少なくとも下端部まで包囲するのである。

このカバー装ｄ３の包囲範囲すなわち下端縁３．１の位
置に関しては、振動衝撃を与える対處物（施工対象と言
うことがある）によってその好ましい位置が少し違って
くる。

この施工対象が溝管や杭の如き棒状体である場合は振動
衝撃を直接与える上端が余り広くないから、第１図に示
す如く底面の余り広くない振動衝撃装置本体をそのまま
振動衝撃装置１として使用することが出来る。そして施
工対象の上端の位置すなわちその上端に接する振動衝撃
装置１の下端部１ａの位置より下方にも水中での自由空
間があるので、振動衝撃装置１をカバー装置３内の空気
中に完全に納めるために、カバー装置３の下端縁３ａが
第１図に示す如く振動衝撃装置１の下端部１ａよりし更
に下方に）ヱするカバー装置３を使用するのが好ましい
。

又、施工対象ｂＣ第２図に示す如く石材基礎Ｃである場
合、石材林礎Ｃの締め固め及び表面均しの効率を良くす
るために、第２図（イ）及び（ロ）に承り如く底面積の
大きい板状ｆｉ構造体ｂを振動衝撃装置本体に直結して
全く同様に１辰動させるように振動線１撃菰置１を構成
している。この板状構造体１１）には第２図（ロ）に示
す如く水抵抗減少用孔１１Ｉａを多数設けておくのが好
ましい。

このような振動衝撃装置１の場合、板状構造体１ｂの下
面が石材基礎Ｃの上面に接した状態においては板状構造
体１ｂの下面の位置より下方には水中での自由空間がな
く、従ってカバーｖ：、石３の下端縁３ａを振動衝撃装
置１の板状構造体１ｂの下面の（・γ置より下方に位置
さびることが出来ない。若しそのようにすれば、カバー
装置３が石材桔礎Ｃ上に載置されて板状構造体１ｂと一
体をなしている振動衝撃装置１が宙吊り状態となり、振
動衝撃を石材Ｖ礎Ｃに与えることが出来なくなるからで
ある。

従ってカバー装置３の下端縁３ａを振動衝撃装置１の板
状構造体１ｂの下面の位置と丁度同じ位置が、ラフな石
材基礎Ｃの面状態を考慮して僅かに高い位置に合わせる
のである。

カバー装置３には空気注入口３ｄを設け、圧縮空気供給
源６がら逆止弁５を経て圧縮空気を供給Ｊ−るための空
気ホース４を接続し−Ｃおく。またカバー装置３には吊
すワイｉ７７を取り付けておぎ、口れに懸吊ｖ２置２の
フック２ａを引つ）卦（）て懸吊する。

なお、カバー装置３が第２図（イ）に示す如き段型形状
の場合はその段部に補強リブ３ｅを設けるのｌｆ好まし
い。

このようにして懸吊したカバー装置３付き振動衝撃装置
１（以下、カバー付き振動装置と略称するごとがある）
を施工対象にセットして施工するのであるが、先ず施工
対象が鋼管８である場合を例として棒状体の打込み又は
引抜きを行なう場合を第１図により説明する。

第１図に示す如く取り付けられたカバー装置３のｒ端縁
３ａｌｆ振動１小ｉ撃に賃１よりも下方−二まで）ヱし
ているカバー付き振動装置を、施工対象である鋼管８の
頭部に取り付ける。この取付けを含め振動衝撃装置１の
鋼管８への着脱は振動衝撃装置１に付設されている油圧
チャック（図示なし）の遠隔操作により行なうのが一般
である。この、ようにして鋼管８にカバー付き振動装置
をセツトシた後、振動衝撃装置１を起動さピると共に懸
吊装置２を操作して鋼管８を水底地盤す中に打ち込んで
いく。

打込みが進んでカバー装置３の下端縁３ａが水面に達し
たら、圧縮空気を逆止弁５を経てカバー装置３に送り込
む。そして鋼管８の打ら込みを続け、カバー付き振動装
置が水中に没していくに従い送入空気圧をカバー装置３
の下端縁３ａでの水圧よりも若干大きい圧力に調整して
、第１図（こ示す如くカバー装置３内の水位を下端９’
Ｑ３ａまで下げると共に、少なくとも若干量の漏洩空気
ｆｉメカバー装置３の下端縁３ａから発生ずるようにカ
バー装置３内に通気するのである。空気の漏洩量すなわ
ち通気量としては、１辰動！？Ｊ装置１が非発熱体の場
合は若干で良いが、発熱体の場合は冷却に・必要な伍を
通気させる。このように通気しながら撮ｖＪ衝撃装賓１
を作動させることによって、振動衝撃装置１を常に空気
中で作動ざじて鋼管８を打ら込むことが出来るのである
。このようにして所定の位’１３ｅまで打ち込んだ後、
振動衝撃装置１を鋼管８の頭部がら外し、懸吊装置２に
よりカバー付き振動装置を水面モに吊り揚げる。この場
合、振動衝撃装置１が水中仕様すむわら防水性に構成さ
れていれば、カバー装置３への通気は中止してし良い。

鋼管８を引き抜く場合は、撮ｖＪ衝撃装置１が水中仕様
のものであれば少なくとも作動せしめる間、そうでなけ
れば常に、カバー装置３内を空気で満たしておくことを
条件に、上記手順を逆に行なえば良い。

次に、施工対瞭が石材基礎Ｃであって締め固め及び表面
均しを行なう場合を第２図により説明する。

第２図（イ）に示す如く、板状構造体１１）が振動衝撃
装買本体に直結されて振動衝撃装置１が構成されていて
それに取り付けられたカバー装置３の下端縁３ａｌｆ振
動衝撃装首１の板状構造体１ｂの下面の位置とほぼ同じ
位置にあるカバー付き振動装置を懸吊装置２に吊り下げ
、所定水域の石祠搭礎Ｃ上の水中に沈める。そのときｍ
　ｕｔ　衝％！装贋１が水中仕様のものであればカバー
装置３への通気は必要ないが、そうでなければ前記打込
みの場合と同（ηにカバー装置３内へ圧縮空気を送入し
て、カバー装置３内の水位をカバー装置３の下端縁３ａ
にまで下げた状］ごで着底せしめる。着底後、送入空気
圧を調整して、第２図（イ）に示す如く少なくとし若干
量の漏洩空気ｆがカバー装置３の下端縁３ａがら発生す
るようにカバー装置３内に通気しながら、振動衝撃装置
１を作動させて石材基礎Ｃを締め固めると共に表面を均
して規定しベルｄとし、逐次場所を移動さけてゆくので
ある。通気量の２整。

施工終了後のカバー付き振動装置の引き揚げ等は前記打
込みの場合に準じて行なえば良い。

上記いずれの施工対象の方法の場合も、水中においてカ
バー付き振動装置内への水の浸入が常に完全に起らない
ように送入空気圧を管理すれば、振動衝撃装置本体とし
て陸上の汎用タイプの振動衝撃装置の使用も可能である
。又、より完全には水中仕様のものの使用が好ましい。

【作用及び効果１ 本発明工法によれば、振動衝撃装置１は水中においても
圧縮空気で満たされたカバー装置３内でｌｆｆ１全体が
作動せしめられるため、陸上での作動と変るところなく
水の抵抗を完全に、或は殆んど完全に排除することが出
来る。いわゆる水中仕様の振動衝撃装置をカバー装置３
なしで水中仕様本来の使用方法に従って使用する場合、
転圧部は水に接した状態で作動せしめられるから、密度
が空気の約１０００倍もある水の抵抗によって振動衝撃
力が大気中の場合に比べて半減するが、このようなこと
は本発明工法においては起らず、振動エネルギーを陸上
と変らず効率良く利用することが出来る。この作用は特
に施工対象が鋼管８や杭の如き棒状体である場合に完全
である。

施工対象が石材基礎Ｃであるときも棒状体の場合と殆／
しど変わらないが、カバー装置３の下端縁３ａを振動衝
撃装置１の板状構造体１ｂの下面の位置に合わせなけれ
ばならないために実際には非常に浅い水深（実際工事の
規模で約５　ｃｎ＋に相当）のところで板状構造体１ｂ
が作動することになって水の抵抗を僅かに受けるが、完
全な水中での作動に比較すれば遥かに小さなものであり
、この差違は板状構造体１ｂの面積が大ぎい程顕著に現
われる。その上第２図（ロ）に示す如き水抵抗減少用孔
１ｂａを設けている場合は、水は上方の空気部分に逃げ
る口とにより本発明の効果を一岡効果的にする。従って
従来困難であった板状構造体１ｂの作用面積の拡大を計
ることが出来、これにより石材基礎Ｃの締め固め及び表
面均しの作業能率を大幅に向上させることが出来る。

そしてこのように振動衝撃装置１を水中で使用すること
により、従来工法の如く挿入棒９や挿入棒９の役割をす
る分だけ更に長い鋼管８を使用したり、後者の場合型に
必要な水中での切断作業等の資材９作業が不要となり、
コスト上も作業能率上も従来工法に比べて遥かに有利で
ある。又、振動衝撃装置１として電動機の如き発熱体を
使用しても通風による冷ｆＪ］効果により振！ｌ１ｍ撃
装置１がＪＪＯ熱することがなく、更にカバー装置３内
の空気中で作動させるので陸上の汎用タイプの振動衝撃
装置も使用可能である。

以上の如く本発明は、鋼管、杭等の打も込み。

引抜きや石材基礎の締め固め及び表面均しを種々な利点
をもって実施する口とを可能とさせるばかりでなく、そ
の他の種々な工事を実施するに際しても水中において振
１ＦＩｌ衝撃装置を使用してその振動エネルギーを極め
て効率良く利用する新しい工法を提供するものであり、
その工業的価値は非常に大きい。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明工法の１実施例の説明図、第２図（イ）
及び（ロ）は本発明工法の他の実施例を示しくイ）は側
面説明図で（ロ）は図（イ）中のＡ−Ａ線から矢印方向
に見た装置の断面図、第３図は水底地盤に鋼管を打設す
る一従来工法の説明図、第４図（イ）及び（ロ）は同じ
く水底地盤にｗ４管を打設する他の従来工法を工程順に
示ず説明図、第５図ｆイ）及び（ロ）は水底の石材基礎
の締め固め及び表面均しをする工法を示しくイ）は側面
説明図で（ロ）は図（イ）中のＢ−Ｂ線から矢印方向に
児た装置の断面図である。 １・・振動衝撃装置 １ａ・・下端部 １ｈ・・根状構造体 Ｉｂａ・・水抵抗減少用孔 ２・・懸吊装置 ２ａ・・フック ３・・カバー装置 ３ａ・・下端縁 ３ｂ・・取付枠 ３Ｃ・・衝撃緩衝装置 ３ｄ・・空気注入口 ３ｅ・・補強リブ ４・空気ホース ５・・逆止弁 ６・−圧縮空気供給源 ７・・吊りワイヤ ８・・溝管 ９・・挿入悼 ａ・・水面 ｂ・・水底地盤 Ｃ・・石材基礎 ｄ・・石材基礎の規定レベル ｅ・・鋼管上端の所定位置 ｆ・・７Ｉ１１洩空気 ｔ”） 第３図　第４図 第５図 （ロー）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １　振動衝撃装置を作動せしめて水中で工事を行なうに
   際し、振動衝撃装置をその頂部から少なくとも下端部ま
   で包囲し且つ下方にのみ開口するカバー装置でカバーし
   て水中に位置せしめ、該カバー装置に逆止弁を経て圧縮
   空気を送入してカバー装置内の水位をその下端縁まで下
   げると共に空気を該下端縁から漏洩させてカバー装置内
   に通気しながら振動衝撃装置を作動せしめて施工するこ
   とを特徴とする水中で振動衝撃装置を使用する工法。