JPH02502104A - 改良された杭打ち方法 - 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】 改　　九を−二 本発明は、基礎、地盤強化あるいは土壌安定化の目的のために用いられる杭をそ の所定位置で使用直前に製造する方法に間する。

通常の杭打ち作業には、通例、コンクリート、木材あるいは鋼材からなる杭が使 用される。使用される杭の形式が何であれ、製造された杭の長さは、数メートル から数十メートルに達するとは言え、通常限定されている。極めて長い杭を操作 し巧みに操縦することは全く困難であり、また、これらの杭を地中に杭打ちする には高い塔を備えた機械を必要とする。

短い杭は、これらの杭を相互に結合する連結手段の構成を必要とし、そしてこの ような連結手段は杭の製造コストをしばしばかなり増大する。さらに、杭の打込 み作業中にこれらの杭部分を相互に結合する作業は極めて時間を浪費する。

通常の杭打ち作業では、杭は、通例、ある種の衝撃装置を用いて地中に杭打ちさ れる。このような装置は、使用に際して大きな振動と騒音を発生し、このため環 境騒客を引起す。

本発明は、相当に簡単かつ低コストで達成することができると同時に振動と騒音 を最低限に抑制することができる、種々の形式の杭打ち作業が可能な方法を提供 する。

本発明に係る方法は、好適には鋼材からなるストリップが、ロールから巻出され てそれ自体は公知である回転−ローラ成形ユニット内へ導入され、このユニット 内で前記ストリップがその長手方向において塑性変形され、これによりストリッ プが所望の予め定められた横断面輪郭形状を付与されることと、このようにして 成形された杭が、ローラ成形ユニットから導出される際に、前記机上の圧力手段 によって地層内に下向きあるいは横向きに杭打ちされることと、および所望の貫 通深さおよび／もしくは所望の杭長さに達すると、杭が地表面あるいはその近傍 で切断されることとを特徴とする。

次に、本発明に係る杭の種々の実施Ｂ様とその杭を地中に杭打ちする方法につき 、添付図面を参照しながら以下詳細に説明する。

第１図は本発明に係る杭打ち装置を装架した作業車の側面図、 第２図は杭打ちによって安定化された道路堤防の横断面図、第３図は同機の方法 によって安定化された斜面の断面図、第４ａ図乃至第４Ｃ図は実施例としての、 本発明に係る種々の杭の端面図、 第５図は間に“杭壁”を有する４つの架設竪穴の配置を示す略平面図、そして 第６図は第１図に示す作業車の変更実施態様を示す側面図である。

第１図に、杭打ち作業を行う際に作業車として使用される車？ｉ４１を示す、こ の作業車はその上部にローラ架台２を備え、この架台にストリップ材料４のロー ル３が支持される。ストリップ４は偏向レール５に案内されて回転−ローラ成形 ユニット６内に供給される。このユニットの基本的構成は本質的には先行技術に 係り一対のローラ７を有するが、このローラは、連続して導入される間は単なる 平板であるストリップ４を所望の予め定められた横断面輪郭形状に成形するよう 設計されている。成形ユニット６と一体的に構成された一対の杭打ちホイール８ が、成形されたストリップの両側に１つづつ配置される。杭打ちホイール８の機 能は、このようにして成形された杭９を下向きに押圧して下方の地層１０内の所 望の貫通深さまで杭打ちをすることである。杭打ちホイール８の下側に切断手段 １１が配置され、これにより、杭９は、所望の位置まで杭打ちされると切断され る。切断手段は、例えば液圧作動の鋏に構成することができる。

作業車１は、これは適宜の大きさに構成されるものであるが、その後次の杭打ち 場所に移動される。

成形工程は迅速に行われる。ストリップ４は、１分間に数十メートルあるいはそ れ以上の速さで導入される。このようにして連続的に形成される杭９は、所望の 何れの方向へも打ち込まれる。

第２図に、強化／安定化を必要とする道路堤防１２下の地層１３の状態を示す、 成形ユニット６を使用することにより、本発明の開示にしたがって、ストリップ ４から杭１４を構成することが可能となる。杭１４は、道路堤防１２の１［１１ 方から下向きに地中に杭打ちされている間は垂直面内で湾曲し、そしてこのよう にして道路堤防１２の反対側の側方地面から再び現れる。杭１４の端部な固定す るため、竪穴１５を堤防１２の側方に掘削することができる。この場合、杭１４ の第１の目的は引張り応力を吸収することであり、そしてこれにより杭は土壌の 安定強化手段として作用する９本発明に係るこのような湾曲形状の杭１４の架設 は、例えば、荷重−支持堤防の必要性を減少する。

杭１４は相当な剛性を有するので、これら杭は結果的に地層１３の安定性を相当 に増大する。この結果、例えば、列車やローリあるいはこの種の車両の走行によ って地層１３に伝達される動的荷重の影響が相当程度減少される。

同様な土壌安定改良処置を、地震による有害な振動の影響を減少するために、弛 い未強化土壌層に対して同じく採用することができる。

第３図に、斜面１６の安定のために用いる新規な杭打ち技術の適用を例示する。

ｆｌｉ１７は、斜面１６における滑動土壌の推定潜在滑動曲線を示す、衝撃技術 を用いる通常の杭打ちは、図示されるような状態のものに対してはしばしば推奨 不可能である。なぜなら、このような情況の下で発生される振動は、杭打ち作業 の間に相当な量の土壌を滑動させるからである。斜面の安定性は、斜面１６の土 壌内にある種の地中アンカーを施すことにより改良することが可能である。しか しながらこの種のアンカーを施すことは極めて高価となる。

本発明によれば、一対の杭９が、第３図に示されるように、振動を発生すること なく、また大量の土壌を滑動させることなく、斜面の土壌内に下向きに圧入され る。これら杭９の代案としであるいはこれに付加して、１つもしくは数個の湾曲 杭１４を、第３図に示すように、前面あるいは上部から斜面１６内に杭打ちする ことができる１本発明に係る方法ならびに装置は、このように、従来のこの種の 技術に比較してより安価でかつより安全な方法で斜面の安定性の改良を可能とす る。

第４ａ図乃至第４ｅ図に、種々の杭の輪郭形状の例を示す。

幾何学的見地からは、杭は最大の剛性と最大の表面積を有することが重要である 。第４ｄ図は、ロール３に巻取られる際に既に折畳まれた形状のストリップ４か ち得られる杭輪郭形状の実施態様を示している。このような成形杭を地中に杭打 ちする代案として、杭は地層内に横方向へ圧入されることができる。この場合に は、成形ユニットは竪穴内に配置される。

成形杭がこのような方法で地中の所定位装置に配置された後置ちに例えば２つの 竪穴の間に延在するストリップを切断すると、ストリップの内側に過度の圧力を 適用することが可能とストリップの先端部は適宜の方法によって閉塞される。

第４ｃ図は、ストリップ４が１つの接合部分を形成する輪郭形状に構成された１ 実施Ｂａを示し、この接合部分は、地中に杭として配置された際には、シートパ イルの方法によって隣接する接合部分と係合される。したがってこのような杭が 可能となる。

第５図に、円周上に配置されかつ予め定められた間隔を離開された４つの掘削竪 穴１８からなる配列を図式的に示す。

掘削竪穴１８から杭１４が本発明が開示する方法で地中へ横方向に杭打ちされる が、この場合、成形ユニット６は、杭が１つの井戸穴すなわち竪穴から次の竪穴 へ向けて平面内において予め定められた曲線に沿って伸長させられるように調整 される。この方法によれば、“リブ枠組み”杭壁を形成することが可能となり、 竪穴１８の内側における全地表面１９内の掘削作業を容易に行うことができる。

このような“リブ枠組み′″＃Ｉ遺は、縦方向杭１４によっても同様に架設する ことができる。

第６図に、一部変更された作業車１ａを示す、ストリップ材料のロール３は、ロ ーラ成形ユニット６上に装着されたカートリッジ２０内に内蔵され、前記ローラ 成形ユニットは作業車１ａの延在アーム２１に間接連結されている。ローラ成形 ユニット６およびカートリッジ２０は、液圧ピストン−シリンダユニット２２手 段によって旋回可能に装着されており、図に示されるように、作業車１ａに対し て内側へも外側へも種々の角度位置に設定されることができる。このような装置 は、上述した状態における、杭９．１４の地中への挿入あるいは下向きへの圧入 を容易にする。

杭９，１４は、種々の適用の中で、まづ第１に、一般的な強化粘土のような弛い 土壌に対する用途に指向される。しかしながら、前記杭は、より堅い形式の土壌 に対しても同様に使用することができる０本発明に係る方法は、粘土質土壌に適 用される場合には、杭９．１４を地中に杭打ちする時に必要とされる力が杭の荷 重−吸収能力より相当に小さいという原理を用いるものである。このことは、杭 の架設の結果生ずる強度の減少に伴って土壌が“分離”されることに起因するも のである。杭を下向きにあるいは内向きに杭打ちするのに必要な力がこのように 減少されるので、装置をより小さくかつよりコンパクトに構成することができる 。逆転パルスを使用すると、粘土の“分Ｎ″が増大されるので、杭の粘土に対す る杭打ち抵抗をさらに減少することができる。しかしながら、最終的には、粘土 は安定し元の強度に回復される。

杭が杭打ちされている時の抵抗を計測することにより、杭の耐荷重能力を確定す ることが可能となる。

本発明に係る杭は、さらに、例えばシートパイル・アンカ一部材のように、横方 向のけん引力に対するアンカ一部材として適用することができる。従来、この種 のアンカー装置は、主として、岩に穿孔して固定するかあるいは別の形式の固定 物体（注入域）に固定されるステー（ワイヤ）から構成されている６本発明に係 る方法によって土壌中に横方向へ杭を圧入する方法は、この問題に対するより簡 単でかつより安価な解決を提供する。

本発明は、前述しかつ図示した実施Ｂ′Ｊａに限定されるものではなく、請求の 範囲の精神内において種々の方法で変更が可能である。ストリップ４の重量を軽 減し、かつある種の土壌中における効率を増大するために、ストリップ４は、輪 郭−成形工程の前にあるいはこれに関連して穿孔することができる。成形工程中 に、同様に、ストリップ４に隆起ないし突起を形成することも可能である。

ストリップ４は、成形工程の前に前−処理することができる１例えば、塗料で被 覆することができ、あるいは、電気めっきすることができる。アルミニウムのよ うな、鋼より別の材料を使用することができる。

国際調査報告

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. １．基礎、地盤強化あるいは土壌安定化の目的のために使用される杭（９，１４ ）をその所定位置で使用直前に製造する方法において、好適には鋼材からなるス トリップ（４）がロール（３）から巻出されて回転−ローラ成形ユニット（６） 内に導入され、このユニツト内においてストリップ（４）がその長手方向におい て塑性変形され、これによりストリップが所望の予め設定された横断面輪郭形状 を付与されることと、このようにして成形された抗（９，１４）が、回転−ロー ラ成形ユニット（６）から導出される際に、前記抗上の圧力手段によって地層（ １０，１３，１６，１９）内に下向きあるいは横向きに杭打ちされることと、お よび所望の貫通深さおよび／もしくは所望の杭長さに達すると、杭が地表面ある いはその近傍で切断されることとを特徴とする方法。
2. ２．回転−ローラ成形ユニット（６）が、杭（１４）をその進行方向において湾 曲延在させるように調整されることを特徴とする請求項１記載の方法。
3. ３．杭（１４）が、斜面（１６）あるいは地面に掘削された竪穴の壁面内におけ るように、地層（１３，１６）内に所望の方向で杭打ちされることを特徴とする 請求項１記載の方法。
4. ４．ストリップ（４）が、回転−ローラ成形工程中に穿孔されることを特徴とす る請求項１記載の方法。
5. ５．ストリップ（４）が、回転−ローラ成形工程中に隆起ないし突起を形成され ることを特徴とする請求項１記載の方法。