特許 6655813 鋼管杭の打撃騒音低減方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6655813

(24)【登録日】2020年2月6日

(45)【発行日】2020年2月26日

(54)【発明の名称】鋼管杭の打撃騒音低減方法

(51)【国際特許分類】

   E02D 13/00 20060101AFI20200217BHJP

   E02D 7/10 20060101ALI20200217BHJP

【ＦＩ】

   E02D13/00 A

   E02D7/10

【請求項の数】4

【全頁数】7

(21)【出願番号】特願2016-43563(P2016-43563)

(22)【出願日】2016年3月7日

(65)【公開番号】特開2017-160615(P2017-160615A)

(43)【公開日】2017年9月14日

【審査請求日】2018年12月26日

(73)【特許権者】

【識別番号】000166627

【氏名又は名称】五洋建設株式会社

(73)【特許権者】

【識別番号】000219406

【氏名又は名称】東亜建設工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100172096

【弁理士】

【氏名又は名称】石井 理太

(74)【代理人】

【識別番号】100089886

【弁理士】

【氏名又は名称】田中 雅雄

(72)【発明者】

【氏名】前田 一成

(72)【発明者】

【氏名】中川 智史

(72)【発明者】

【氏名】宮崎 敏弘

【審査官】 富士 春奈

(56)【参考文献】

【文献】 特開昭６０−１５９２１８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０１−２３５７１９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平１０−０４４９８４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１２−１９７６１２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 実開平０３−１１１６３１（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 特開平０１−１４２１２３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０８−１２８０４１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特公昭３５−０１６８１８（ＪＰ，Ｂ１）

【文献】 実開昭６０−１５１９４０（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 特開２０１７−１２５３１７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２００８／０００６４７８（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｅ０２Ｄ７／００−１３／１０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

鋼管杭の頂部を打撃した際に生じる騒音を低減する鋼管杭の打撃騒音低減方法において、
前記鋼管杭の上端開口から膨縮可能な中空部材を挿入し、該中空部材を前記鋼管杭内の杭頭部近傍に配置させ、その位置で内部に空気を注入して前記中空部材を膨張させ、前記中空部材に前記鋼管杭の内周面を押圧させた状態で前記鋼管杭の頂部を打撃することを特徴とする鋼管杭の打撃騒音低減方法。

【請求項2】

前記中空部材は、織布の両面にゴム材を貼り合わせて形成された強強度ゴムからなる基布層と、該基布層の表面を覆う被覆ゴム層とを備えてなる多層ゴム材をもって構成されている請求項１に記載の鋼管杭の打撃騒音低減方法。

【請求項3】

前記中空部材は、中空俵状又は中空円柱状に形成されている請求項１又は２に記載の鋼管杭の打撃騒音低減方法。

【請求項4】

前記鋼管杭を所望の深さ分打設する毎に前記中空部材を収縮させた状態で杭頭部側の所望の位置まで移動させる工程と、その位置で中空部材を膨張させて鋼管杭の内周面に接触させる工程とを繰り返す請求項１〜３の何れか１に記載の鋼管杭の打撃騒音低減方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、油圧ハンマやドロップハンマ等の打撃手段によって鋼管杭を打設する際に生じる騒音を低減するための鋼管杭の打撃騒音低減方法に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、岸壁等の構造物の支持杭を成す鋼管杭の杭打ち作業には、油圧ハンマやドロップハンマ等の打撃手段を備えた杭打ち装置が広く使用されている。

【0003】

この杭打ち装置は、例えば、図４に示すように、クレーン船等のクレーン１に吊り持ちさせた油圧ハンマ２を備え、油圧ハンマ２を杭頭部３ａに設置し、油圧ハンマ２によって杭頭部３ａを下向きに打撃することにより杭３を打設するようになっている。

【0004】

油圧ハンマを用いた杭打ち作業では、杭頭部を打撃する際にその打撃衝撃による騒音を発生するため、従来では、油圧ハンマの下端部から杭頭部に亘って防音カバーで取り囲み、油圧ハンマによる鋼管杭打撃時の騒音を低減する方法が用いられている（例えば、特許文献１を参照）。

【0005】

また、他の騒音低減方法には、鋼管杭内に吸音部材からなる円柱状ブロックを挿入した状態で鋼管杭の頭部を油圧ハンマによって打撃するもの等も知られている（例えば、特許文献２を参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【特許文献1】特開２０１３−０８７５２５号公報

【特許文献2】特開２０１２−１９７６１２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

しかしながら、上述の如き従来の技術では、防音カバーや杭内部の吸音部材によって打撃衝撃音を低減することができるが、近隣に住宅地が存在する施工現場等では、周辺環境を考慮してさらなる騒音の低減が求められている。

【0008】

また、油圧ハンマ等による鋼管杭打設で生じる騒音は、ハンマによる打撃衝撃音のみならず、打撃により鋼管杭が共振することに伴う振動音も大きな原因となっていた。

【0009】

そこで、本発明は、このような従来の問題に鑑み、油圧ハンマやドロップハンマ等の打撃手段によって鋼管杭を打設する際に生じる騒音を低減することができる鋼管杭の打撃騒音低減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】

【0010】

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、鋼管杭の頂部を打撃した際に生じる騒音を低減する鋼管杭の打撃騒音低減方法において、前記鋼管杭の上端開口から膨縮可能な中空部材を挿入し、該中空部材を前記鋼管杭内の杭頭部近傍に配置させ、その位置で内部に空気を注入して前記中空部材を膨張させ、前記中空部材に前記鋼管杭の内周面を押圧させた状態で前記鋼管杭の頂部を打撃することにある。

【0011】

請求項２に記載の発明の特徴は、請求項１の構成に加え、前記中空部材は、織布の両面にゴム材を貼り合わせて形成された強強度ゴムからなる基布層と、該基布層の表面を覆う被覆ゴム層とを備えてなる多層ゴム材をもって構成されていることにある。

【0012】

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、前記中空部材は、中空俵状又は中空円柱状に形成されていることにある。

【0013】

請求項４に記載の発明の特徴は、請求項１〜３の何れか１の構成に加え、前記鋼管杭を所望の深さ分打設する毎に前記中空部材を収縮させた状態で杭頭部側の所望の位置まで移動させる工程と、その位置で中空部材を膨張させて鋼管杭の内周面に接触させる工程とを繰り返すことにある。

【発明の効果】

【0014】

本発明に係る鋼管杭の打撃騒音低減方法は、上述したように、鋼管杭の頂部を打撃した際に生じる騒音を低減する鋼管杭の打撃騒音低減方法において、前記鋼管杭の上端開口から膨縮可能な中空部材を挿入し、該中空部材を前記鋼管杭内の杭頭部近傍に配置させ、その位置で内部に空気を注入して前記中空部材を膨張させ、前記中空部材に前記鋼管杭の内周面を押圧させた状態で前記鋼管杭の頂部を打撃することにより、鋼管杭内を伝播する油圧ハンマの打撃衝撃音を中空部材によって吸収するとともに、鋼管杭の共振を防止しその振動音を低減することができる。

【0015】

また、本発明において、前記中空部材は、織布の両面にゴム材を貼り合わせて形成された強強度ゴムからなる基布層と、該基布層の表面を覆う被覆ゴム層とを備えてなる多層ゴム材をもって構成されていることにより、打撃衝撃に耐え、衝撃音を吸収することができ、騒音を低減することができる。

【0016】

更に、本発明において、前記中空部材は、中空俵状又は中空円柱状に形成されていることにより、鋼管杭の内周面に対し一定の接触面積を確保することができ、好適に静的圧力を付与することができる。

【0017】

更にまた、本発明において、前記鋼管杭を所望の深さ分打設する毎に前記中空部材を収縮させた状態で杭頭部側の所望の位置まで移動させる工程と、その位置で中空部材を膨張させて鋼管杭の内周面に接触させる工程とを繰り返すことにより、中空部材を常に騒音低減に最も効果的な位置に配置することができる。

【図面の簡単な説明】

【0018】

【図1】本発明に係る鋼管杭の打撃騒音低減方法の実施態様を示す杭頭部分の部分拡大断面図である。

【図2】図１中の中空部材を示す拡大断面図である。

【図3】(a)〜（ｃ）は中空部材及び油圧ハンマの設置作業の状態を示す断面図である。

【図4】従来の杭打ち装置の一例を示す側面図である。

【発明を実施するための形態】

【0019】

次に、本発明に係る鋼管杭の打撃騒音低減方法の実施態様を図１〜図３に示した実施例に基づいて説明する。尚、上述の従来例と同様の構成には同一符号を付して説明し、図中符号２は打撃手段である油圧ハンマ、符号３は鋼管杭である。

【0020】

鋼管杭３の打設に使用する打撃手段には、例えば、図４に示す従来例と同様の油圧ハンマ２を使用し、クレーン船等のクレーン１に吊り持ちさせたハンマ本体２ａと、ハンマ本体２ａの下端に支持されたアンビル２ｂ及びパイルスリーブ２ｃからなる杭接続部とを備え、鋼管杭２に接続された状態でアンビル２ｂに向けてハンマ本体２ａに内蔵されたラムを落下させることにより鋼管杭３を打撃するようになっている。

【0021】

本願発明は、油圧ハンマ２等の打撃手段で鋼管杭３を打撃した際に生じる騒音を低減するものであり、鋼管杭３の上端開口から杭頭部３ａ近傍位置に膨縮可能な中空部材４を挿入し、その位置で内部に空気を注入して中空部材４を膨張させ、中空部材４に鋼管杭３の内周面を押圧させた状態で鋼管杭３の頂部を油圧ハンマ２等の打撃手段で打撃することにより、中空部材４で打撃衝撃音を吸収するとともに、鋼管杭３の振動音を抑制するようになっている。

【0022】

尚、図中符号５は、防音カバーであって、この防音カバー５で油圧ハンマ２等の打撃手段の下端部から鋼管杭３の杭頭部３ａに亘って取り囲むことにより、周囲に向けた油圧ハンマ２等の打撃手段の打撃衝撃音を遮蔽し、騒音を低減できるようになっている。

【0023】

中空部材４は、図２に示すように、強強度ゴムからなる基布層１０と、基布層１０の表面を覆う被覆ゴム層１１とを備えてなる多層ゴム材をもって構成され、中空俵状又は中空円柱状に形成されている。

【0024】

強強度ゴムは、ナイロン繊維からなる織布の両面にゴム材を貼り合わせて形成され、高い強度を備えている。

【0025】

また、この中空部材４は、一方の端部に開閉可能な空気注入口１２を備え、この空気注入口１２に給排気ホース１３を介してコンプレッサーからなる給排気手段１４が接続できるようになっている。

【0026】

また、中空部材４は、少なくとも一方の端部側に複数の玉掛け用ワイヤ１５，１５...を備え、特に図示しないが、各玉掛け用ワイヤ１５，１５...の端部にクレーン１のフック等に係合する玉掛け係合部が備えられ、クレーン１等によって吊り持ちできるようになっている。

【0027】

本願発明の具体的態様は、まず、図３（ａ）に示すように、杭頭部３ａと油圧ハンマ２とを接続する前に、中空部材４を収縮させた状態で、上端開口より鋼管杭３内に挿入し、杭頭部３ａ近傍位置に吊り下ろし、図３（ｂ）に示すように、その位置で給排気手段１４より圧縮空気を送り込み膨張させる。

【0028】

この杭頭部３ａ近傍位置は、鋼管杭３頂部より一定の距離Ｈだけ低い位置であって、具体的には、鋼管杭３に生じる振動音の低減に効果的な位置に設定し、特には、鋼管杭３の打撃に伴う振動の腹（最大振り幅）となる位置に設定する。

【0029】

膨張した中空部材４は、そのゴム弾性と空気の圧縮弾性とによって、鋼管杭３の内周面の打撃振動の腹（最大振り幅）となる位置を押圧して鋼管杭３に静的圧力を加え、その押圧力によって鋼管杭３内に固定される。

【0030】

そして、図３（ｃ）に示すように、油圧ハンマ２を杭頭部３ａに接続し、その油圧ハンマ２の下端部と杭頭部３ａに亘って防音カバー５で取り囲み、この状態でハンマ本体２ａに内蔵されたラムをアンビル２ｂに向けて落下させて鋼管杭３を打撃する作業を繰り返す。

【0031】

その際、杭頭部３ａ近傍（杭頂面より距離Ｈ低い位置）に中空部材４を配置し、鋼管杭３の内周面を押圧させたことによって、鋼管杭３内部が閉鎖されるので、油圧ハンマ２による打撃衝撃音が鋼管杭３内部を伝播しないようにできる。

【0032】

その場合、中空部材４が強強度ゴムからなる基布層１０と、基布層１０の表面を覆う被覆ゴム層１１とを備えてなる多層ゴム材をもって構成されているので、鋼管杭３内を伝播する打撃衝撃波に対抗でき、破裂することなく打撃衝撃音を吸収することができる。

【0033】

更に、杭頭部３ａ近傍に中空部材４を配置し、鋼管杭３の内周面を押圧させたことによって、鋼管杭３に節が形成されて固有振動数が変化するので、打撃に伴う鋼管杭３の振動の共振による増幅を防止し、振動音を低減することができる。

【0034】

また、防音カバー５を併用し、中空部材４を防音カバー５の下側に配置することによって、杭頭部３ａより周囲に向けた打撃騒音を防音カバー５で遮蔽するとともに、防音カバー５より下側に向かう打撃衝撃音及び振動音を中空部材４によって低減できるので、杭全体に亘って鋼管杭３の打撃騒音を低減することができる。

【0035】

次に、振動音の低減に効果的な位置は、鋼管杭３の地盤より突出した部分（未打設部）の長さによって変動するので、鋼管杭３を所望の深さ分だけ打設した後、防音カバー５及び油圧ハンマ２を杭頭より取り外し、空気を抜いて収縮させた中空部材４を吊り上げ、杭頭部３ａ側の振動音の低減に効果的な新たな位置に移動させ、その位置で中空部材４を図３（ｂ）と同様に再度膨張させて鋼管杭３の内周面に接触させる。

【0036】

そして、鋼管杭３を所望の深さ分だけ打設する毎に中空部材４の移動を繰り返しつつ油圧ハンマ２による打撃を行う。

【0037】

尚、上述の実施例では、打撃手段として油圧ハンマ２を使用する例について説明したが、打撃手段はこれに限定されず、例えば、ドロップハンマ、ディーゼルハンマ、気動ハンマ等を使用してもよい。

【0038】

また、上述の実施例では、油圧ハンマ２をクレーン船等のクレーン１で吊り上げて用いた例を説明したが、本願発明は、クローラ移動式の装置本体に鉛直に支持された支柱（リーダー）に沿って油圧ハンマ２が昇降するようにした杭打機にも適用できる。

【0039】

また、上述の実施例では、中空部材４が多層ゴム材をもって構成された例について説明したが、中空部材４の構成材料は、これに限定されず、油圧ハンマ２の打撃衝撃に耐えうるものであればよい。

【符号の説明】

【0040】

１ クレーン
２ 油圧ハンマ
３ 鋼管杭
４ 中空部材
５ 防音カバー
１０ 基布層
１１ 被覆ゴム層
１２ 空気注入口
１３ 給排気ホース
１４ 給排気手段
１５ 玉掛け用ワイヤ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】