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建設機械設備

海洋深海鋼管杭の施工技術

1. 鋼管杭・鋼製ケーシングの製造

鋼管杭に使用される鋼管とボーリング孔の水中部分に使用される鋼ケーシングは、いずれも現場で圧延されます。一般に、厚さ10〜14mmの鋼板が選択され、小さなセクションに圧延され、その後大きなセクションに溶接されます。鋼管の各セクションは内輪と外輪で溶接されており、溶接シームの幅は2cm以上です。

2. フローティングボックスの組み立て

フローティングボックスはフローティングクレーンの基礎であり、いくつかの小さな鋼製ボックスで構成されています。小さなスチール製の箱は、底部の角が丸い長方形の形状をしており、上部は長方形の形状をしています。ボックスの鋼板は厚さ3mmで、内部には鋼製の仕切りが付いています。上部はアングル鋼と鋼板を溶接し、ボルト穴とロック穴を設けています。小型鋼箱はボルトと止めピンで相互に接続されており、上部にはアンカーマシンやその他の固定が必要な機器を接続して固定するためのアンカーボルト穴が設けられています。

クレーンを使って小さな鉄製の箱を海岸で一つずつ水中に持ち上げ、ボルトとロックピンで接続して大きな浮き箱に組み立てます。

3. フローティングクレーンアセンブリ

フローティングクレーンは、フローティングボックスと取り外し可能なマストクレーンCWQ20で構成される水上作業用の吊り上げ装置です。遠くから見ると、浮遊クレーンの本体が三脚になっています。クレーンの構造は、ブーム、コラム、傾斜サポート、回転テーブルベース、キャブで構成されます。ターンテーブルベースの基礎は基本的に正三角形であり、浮遊クレーンの尾部中央に3つのウインチが配置されています。

4. 水中プラットフォームを設置する

(1) フローティングクレーンアンカー固定。まず、フローティングクレーンを使用して設計杭位置から60〜100mの距離にアンカーを固定し、フロートを目印として使用します。

(2) 誘導船の固定:誘導船の位置決めの際、電動ボートを使用して誘導船を設計杭位置まで押して固定します。次に、誘導船上の4つのウインチ(一般にアンカーマシンとして知られています)を使用して、測定コマンドの下で誘導船を位置決めし、伸縮式アンカーマシンを使用して、指示に従って誘導船上の各鋼管杭の杭位置を正確に解除します。配置位置を決定し、位置決めフレームを順次取り付けます。

(3) 鋼管杭下:誘導船の位置決め後、電動ボートにより溶接した鋼管杭を輸送船で桟橋位置まで輸送し、浮体クレーンを接岸させます。

鋼管杭を持ち上げ、鋼管に長さをマークし、位置決めフレームから挿入し、自重でゆっくりと沈めます。鋼管の長さマークを確認し河床に入ったら垂直を確認し修正します。電動バイブレーションハンマーを持ち上げて鋼管の上に置き、鋼板にクランプします。振動ハンマーを起動して鋼管杭を振動させ、鋼管が跳ね返ると風化岩に入り込んだとみなして振動沈下を止めることができます。運転中は常に垂直を観察してください。

(4) 建設プラットフォームが完成しました。鋼管杭が打ち込まれ、プラットフォームの設計に従ってプラットフォームが建設されました。

5. 埋設鋼製ケーシング

プラットフォーム上の杭の位置を正確に決定し、ガイドフレームを配置します。ケーシングの河床に入る部分は、上部の外側にクランププレートで対称に溶接されています。肩ポールビームを備えたフローティングクレーンによって吊り上げられます。ケーシングはガイドフレームを通過し、自重によりゆっくりと沈み込みます。クランププレートはガイドフレームにクランプされる。ケーシングの次のセクションも同じ方法で持ち上げられ、前のセクションに溶接されます。ケーシングが十分に長くなると、ケーシングは自重により沈みます。沈まなくなった場合はケーシング上部を溶接して交換し、振動ハンマーで振動させて沈めます。ケーシングが大きく反発すると、5 分間沈み続けてから沈みが止まります。

6. 掘削杭の施工

ケーシングが埋められた後、掘削装置は掘削工事のために所定の位置に持ち上げられます。泥タンクを使用してケーシングを泥ピットに接続し、プラットフォーム上に置きます。泥ピットは、鋼板で作られ、プラットフォームに溶接された鋼製の箱です。

7.クリアホール

注入を確実に成功させるために、ガスリフト逆循環方式を採用し、穴内の泥をすべてきれいな水に置き換えます。エアリフト逆循環の主な設備には、9m 3 エアコンプレッサー 1 台、20cm スラリー鋼管 1 本、3cm エア注入ホース 1 本、泥水ポンプ 2 台が含まれます。鋼管の底部から40cm上方に斜めの開口部をあけ、エアホースに接続します。穴を掃除するときは、スラリー鋼管を穴の底から40cmの位置まで下げ、2台のウォーターポンプを使用して穴内にきれいな水を連続的に送り込みます。エアコンプレッサーを始動し、逆循環の原理を利用してスラグ鋼管の上部開口部から水を噴射します。建設プロセス中、ケーシング壁にかかる外圧を軽減するために、穴内の水頭が川の水位より1.5〜2.0メートル高いことを確認する必要があります。ボーリング孔の清掃は慎重に行う必要があり、ボーリング孔の底の堆積物の厚さは 5cm を超えてはなりません。注入前(カテーテル挿入後)に穴内の沈降を確認してください。設計要件を超えている場合は、同じ方法を使用して穴の 2 回目の洗浄を実行し、堆積物の厚さが指定値未満であることを確認します。

8. コンクリート打設

杭の掘削に使用するコンクリートは、配合工場で集中配合され、コンクリートタンカーで仮設ドックまで輸送されます。仮設ドックにシュートを設置し、シュートからコンクリートを輸送船のホッパーに滑り込ませます。次に、輸送船はホッパーを桟橋まで引きずり、フローティングクレーンで吊り上げて注入します。導管は、コンクリートの緻密性を確保するために、通常、4〜5メートルの深さに埋められます。各輸送時間は 40 分を超えないようにし、コンクリートのスランプを確保する必要があります。

9. プラットフォームの解体

杭基礎工事が完了し、プラットホームを上から下まで解体していきます。管杭は、横梁、縦梁、傾斜支柱を撤去した後、引き抜きます。フローティングクレーン昇降振動ハンマーが管壁を直接クランプし、振動ハンマーを始動させ、振動させながらフックをゆっくりと持ち上げて管杭を撤去します。ダイバーらが海に入り、コンクリートや岩盤につながっている管杭を切断した。

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投稿日時: 2024 年 9 月 24 日