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公開番号2025150471
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-10-09
出願番号2024051352
出願日2024-03-27
発明の名称バイブロハンマ及びこれを用いた杭の引抜方法
出願人戸田建設株式会社,アジア海洋株式会社
代理人個人
主分類E02D 9/02 20060101AFI20251002BHJP(水工;基礎;土砂の移送)
要約【課題】洋上風力発電設備などの海上構造物を係留するための杭式アンカーなどを打設するために用いられるバイブロハンマに関して、少なくとも水中でバイブロハンマのZ軸周りの回転方向姿勢(ヨー)を制御可能とする。
【解決手段】バイブロハンマ8に、少なくともZ軸周りの回転方向姿勢(ヨー)を制御するためのスラスタ15を設ける。好ましくは、Z軸周りの回転方向姿勢(ヨー)、Z軸方向の移動(ヒーブ)、Y軸周りの回転方向姿勢(ロール)、Y軸方向の移動(サージ)、X軸回りの回転方向姿勢(ピッチ)、X軸方向の移動(スウェイ)の6自由度の内、前記少なくともZ軸周りの回転方向姿勢(ヨー)を含む複数の自由度を制御するためのスラスタ15を備えるようにする。
【選択図】図4
特許請求の範囲【請求項１】
水中で用いられるバイブロハンマであって、
前記バイブロハンマに、少なくともＺ軸周りの回転方向姿勢（ヨー）を制御するためのスラスタを設けたことを特徴とするバイブロハンマ。
続きを表示（約 900 文字）【請求項２】
Ｚ軸周りの回転方向姿勢（ヨー）、Ｚ軸方向の移動（ヒーブ）、Ｙ軸周りの回転方向姿勢（ロール）、Ｙ軸方向の移動（サージ）、Ｘ軸回りの回転方向姿勢（ピッチ）、Ｘ軸方向の移動（スウェイ）の６自由度の内、前記少なくともＺ軸周りの回転方向姿勢（ヨー）を含む複数の自由度を制御するためのスラスタを備える請求項１記載のバイブロハンマ。
【請求項３】
前記スラスタとして、360°回転可能な旋回式スラスタを用いる請求項２記載のバイブロハンマ。
【請求項４】
請求項１～３いずれかに記載のバイブロハンマを用いて水底に打設した杭を引抜くための引抜方法であって、
前記杭には、杭上端部の中央に前記バイブロハンマの左右一対のチャックによって挟持するためのチャッキングプレートを設けるとともに、杭の上端周縁に上方向に向かって拡がる漏斗形状のガイドコーンを設けておく一方、
前記バイブロハンマの左右一対のチャックの一方側に鉛直方向に延びる相対的に長さの長い長尺ガイドバーを設けるとともに、チャックの他方側に鉛直方向に延びる相対的に長さの短い短尺ガイドバーを設けておき、
前記バイブロハンマの長尺ガイドバーの先端を杭のガイドコーンに当接させた状態とする第１ステップと、
前記長尺ガイドバーの先端をガイドコーンに当接させた状態で、前記長尺ガイドバーをガイドコーンによるガイドによって杭の中央側まで誘導することによりバイブロハンマを杭の上部位置に位置決めする第２ステップと、
その状態からバイブロハンマを下方向に移動させることにより長尺ガイドバーと短尺ガイドバーとを前記チャッキングプレートを跨いだ状態で杭の内部側に挿入させることにより左右一対のチャックを前記チャッキングプレートを挟持可能な位置に誘導する第３ステップと、
前記バイブロハンマの左右一対のチャックで前記チャッキングプレートを挟持した後、振動を与えながら上方向に移動させることにより杭を引き抜く第４ステップとからなることを特徴とするバイブロハンマによる杭の引抜方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、洋上風力発電設備などの海上構造物を係留するための杭式アンカー、鋼矢板、基礎杭などを打設するために用いられるバイブロハンマ及びこれを用いた杭の引抜方法に関する。
続きを表示（約 1,800 文字）【背景技術】
【０００２】
近年、環境や自然エネルギーの有効活用の点から自然風を利用して発電を行う風力発電設備が注目されている。この風力発電設備には、陸上設置式と、水上（主として海上）設置式とがあるが、沿岸域から後背に山岳地帯をかかえる我が国の場合は、沿岸域に安定した風が見込める平野が少ない状況にある一方、日本は四方を海で囲まれており、海上は発電に適した風が容易に得られるとともに、設置上の制約が少ないなどの利点を有する。そこで、近年は多くの洋上風力発電設備が建設されている。
【０００３】
前記洋上風力発電設備を海上の一定位置に保持するために浮体の一旦に連結した係留索（チェーン、ワイヤー等）の他端を海底に設置したアンカーに連結して係留させるようにしている。従来より前記アンカーの一つとして杭式アンカーが多用されている。杭式アンカーの施工方法としては、水圧を利用したサクション方式、油圧ハンマによる打撃方式、バイブロハンマによる振動方式がある。しかし、サクション方式は粘性土のように透水係数が低い地盤以外ではボイリングやパイピングの発生により適用が困難である。油圧ハンマによる打撃方式を採用した場合は、杭式アンカーの引抜きには適用できないため別途引抜き用の装置を用意する必要があった。その結果、水中での杭の打設や杭の引抜きにはバイブロハンマによる振動方式が多く採用されてきた（特許文献１等参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開平８－５３８４０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、洋上風力発電設備の建設に際して、海上でバイブロハンマを用いて水中で杭式アンカー打設を行うとなると、
(1)水深が比較的浅い場合は、バイブロハンマの位置は、バイブロハンマを吊持するクレーンの操作で制御可能であるとしても、やはりバイブロハンマの向き（Ｚ軸周りの回転方向姿勢＜ヨー＞）を所定の方向に制御することは困難であった。
(2)水深が深い場合、潮流によりバイブロハンマが流されると、バイブロハンマの位置はクレーン操作だけでは制御不能となり正規の位置に杭式アンカーを打設することが困難であった。仮に、水深300mで鉛直から３°の角度で水面から海底面までずれるとした場合、tan30°≒15mほどずれることになる。また、潮流によってバイブロハンマが傾斜姿勢状態になったりこともあるため、鉛直方向に沿って杭式アンカーを打設することが困難であるなどの問題もあった。
【０００６】
一方で、上記バイブロハンマを用いた杭式アンカーの引抜き作業に際して、潮流の影響によりバイブロハンマのチャックを杭式アンカーの把持部（チャッキングプレート）まで誘導することが難しい作業となっているなどの問題もあった。
【０００７】
そこで本発明の第１の課題は、洋上風力発電設備などの海上構造物を係留するための杭式アンカー、鋼矢板、基礎杭などを水中で打設するために用いられるバイブロハンマに関して、少なくとも水中でバイブロハンマのＺ軸周りの回転方向姿勢（ヨー）を制御可能とすること、好ましくは６自由度の内、Ｚ軸周りの回転方向姿勢（ヨー）を含む複数の自由度を制御することによって、正規の位置に正しい向きで打設できるようにすることにある。
【０００８】
第２の目的には、前記バイブロハンマを用いた杭の引抜きに際して、バイブロハンマを用いて確実に杭を把持できるようにして引抜作業を効率的に行えるようにすることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するために請求項１に係る本発明として、水中で用いられるバイブロハンマであって、
前記バイブロハンマに、少なくともＺ軸周りの回転方向姿勢（ヨー）を制御するためのスラスタを設けたことを特徴とするバイブロハンマが提供される。
【００１０】
上記請求項１記載の発明では、バイブロハンマに、少なくともＺ軸周りの回転方向姿勢（ヨー）を制御するためのスラスタを設けるようにしたものである。従って、前記スラスタを駆動させることによりバイブロハンマのＺ軸周りの回転方向姿勢（ヨー）を制御することが可能になり杭などを所定に向きにきっちりと打設することが可能になる。
（【００１１】以降は省略されています）

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