JPH0321720A - アンカー打ち込み装置 - 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、地中にアンカーを打ち込む装置に関するもの
である。

〔従来の技術〕

２０世紀の終わりにアンカーリング、およびポストまた
はパイル固定操作を使用することによって公共工事の建
設現場において作業条件の重要な革新があった。

技術革新は、特に以下の面に関して行われたものである
。即ち、困難な気象条件領域（熱いまたは極寒の温度）
；特定の地質領域（砂、湿地、凍結土壌）；到達するの
が困難な急峻傾斜領域に関してである。

〔発明が解決しようとする課題〕

更に、下部構造またはアンダーフレームを最終的に最適
に実現するには労力、設備および装置コストは上昇する
。今日、基礎ドリルまたはパイル打ち込み等のいくつか
の装置は、多くの場合実現が困難であり、労力および作
業時間の点で極めて高価につくことがよくある。

反対に、上述の制限に対応する装置およびその変更例が
提案された。それらは、種々の地面または土壌にも、厳
しい気候条件でも、困難な地形または地勢状況でも高速
でアンカーリングを行うことができる。しかし、それら
は種々の装備を必要とし、厳密さを要求されるものであ
った。

従って、本発明の目的は、爆発技術手段を使用してアン
カーを地中に打ち込む装置を得るにある。

本発明の爆発駆動アンカー打ち込み装置の主要な着想は
、地中にアンカー特に金属製のアンカーを打ち込み、こ
のアンカーに、爆発技術混合物例えば、多量のガスを送
給する安全タイプの自動推進燃料即ちブロパゴル（ｐｒ
ｏｐｅｒｇｏｌ）により発生好くエネルギを使用するこ
とにより上部構体を取付ける。発生した圧力は前記エネ
ルギの大部分をアンカー素子またはアンカーに伝達する
。

本発明による爆発駆動アンカー打ち込み装置のコンセプ
トは以下の詳細な説明から明らかになるが、本発明装置
の重要な特徴は、衝撃の釣合いを確実にとる反動重量ま
たは質量として、特にガス膨張に対して重力により反動
または跳ね返りエネルギを吸収する音響シールドまたは
保護装置を使用する。

〔課題を解決するための手段〕

上述の目的を達或するため本発明は、ガス圧によりアン
カーを地中に打ち込むため、地面に対して静止状態に維
持するフレームに、爆発混合物の点火および燃焼し、ア
ンカーを発射する装置を設け、更に、ガス膨張に対する
音響シールドを設けたアンカー打ち込み装置において、
ガス膨張音響シールドを反動案内路摺動自在に取付け、
アンカーに伝達される衝撃の釣合いをとる構或としたこ
とを特徴とする。

本発明の好適な実施例においては、フレームは、反動案
内路および前記反動案内路に取付けた音響シールドの展
開手段に関連した担持車両とし、前記展開手段により前
記反動案内路および音響シールドを前記車両における輸
送中の輸送状態から操作状態に展開する構成とする。前
記展開手段は車両に取付けた抜差アームとし、この抜差
アームに対して反動案内路を輸送状態から操作状態に、
アームに関連する少なくとも１個のジャッキにより揺動
ずる構或とするとよい。

前記音響シールドは、操作状態で地面に指向する少なく
とも一方の端部が開放するチューブとし、他方の端部に
おけるチューブの内部に点火、燃焼および発射装置を設
けるとよい。前記チューブの操作状態で地面に指向する
端部を越えて可撓スカートを突出させるとよい。また前
記チューブに２個のハーフシェルを設け、これらハーフ
シェルをチューブの主要部にリンク連結し、装置のロー
ディングのためにチューブを開放できる構或とするとよ
い。

更に、好適な実施例においては、点火、燃焼、および発
射装置は、アンカーを土壌に打ち込む間にはアンカーと
ともに固体状態を維持するピストンと、ピストンととも
に燃焼室を形戊するアンカーヘッドと、前記燃焼室に配
置し、前記爆発混合物を収納するガス発生器ケースと、
および前記音響シールドに一体のアンカーロックとを有
するものとして構成する。アンカーロックは、アンカー
ヘッドを阻止する２個の可動のジョーを有するものとし
て構或するとよい。ガス発生器ケースは、熱塑性材料ま
たは複合材料により構成し、このケース構体は利用ハウ
ジングの外側の低圧で開放する脆弱な構成とするとよい
。好適な実施例においては、爆発技術混合物は−４０゜
Ｃ〜＋７０゜Ｃの範囲で使用されるプロバゴル即ち、自
動推進燃料により構成するとよい。

アンカーは少なくとも貫入り稟ツタと地中での安定化を
行うベーンとを有するものとして構或するとよい。

〔実施例〕

次に、図面につき本発明の好適な実施例を説明する。

本発明によるアンカー爆発駆動装置は、爆発駆動車両と
、アンカーを運搬する供給トラックとにより構成し、こ
のトラックは操作アーム、アンカーおよびガス発生器を
有するものとして構成し、できれば爆発駆動車両と供給
トラックとの間にシャトルとして作用する操作車両を設
けると好適である。

爆発駆動車両は、第ｌ図に示すように、反動案内路ｌと
、位置決め液圧装置２と、液圧アンカーロック３と、点
火装Ｗ４と、音響シールドまたはガス膨張に対する保護
装置５とを有するものとして構成し、全体をビルの敷地
に適合する担持車両４３に取付ける。本発明の範囲から
逸脱することなく、反動案内路の代わりに反動ガターま
たは反動チューブを使用することができ、反動チューブ
の場合、音響シールドまたはガス膨張保護装置の機能を
有する。担持車両４３゛（第６図参照）はオールグラウ
ンドタイプとし、垂直面内で可動の抜差アーム３２を設
ける。このことにより担持車両のレベルの下方または上
方の位置にアンカーを駆動することができる。

小アンカーの駆動の場合長い反動案内路は必要でなく、
本発明によれば、例えば、担持車両の前方または後方に
おいて垂直方向に配置することができる。大きいアンカ
ーの駆動の場合長い反動案内路が必要になる。道路輸送
の寸法上の標準に適合させるため、輸送中は案内路を水
平に配置し、好適には液圧タイプのジャッキにより作動
する可動アームを使用することにより垂直状態に展開す
る。

第１および２図は、爆発駆動車両４３に反動案内路を展
開する好適な手段および実施例を示す。反動案内路１お
よびアンカー打ち込み装置を枠７に配置し、回転軸８に
より連結する。枠７と反動案内路１の組立体は、担持車
両に取付けた２個のレール６に沿って水平方向に案内路
位置決めジャック２７により移動可能にし、回転軸線８
をアンカーを打ち込むべき位置に対して正確に相対位置
決めする。反動案内路ｌは、枠７に取付けた直立セッテ
ィングジャッキ２８を展開することにより直立させる。

２個のシュー２９により反動案内路の接地グリップとす
る。これらシューは２個のジャッキ３ｏにより展開する
。各シュー２９とジャッキ３０との間のリンク３１は本
発明の特徴によれば、制限動作二一ジョイントタイプと
し、打ち込みのときアンカーの通過を阻止することなく
不整地面にもよく適合できるようにする。打ち込み方向
、従って、反動コイルの方向制御は以下のようにして行
う。

即ち、 一一方で担持車両に設けた液圧シューによる傾斜または
傾動制御、他方で反動案内路およびジャッキ３０のシュ
ー２９による傾斜または傾動制御、一直立セッティング
ジャッキ２８による位置制御を行う。

本発明の目的を逸脱することなく、他の展開手段および
実施例を使用することができ、例えば、ジャッキまたは
クレーンアームに取付けた関節連結アームを使用するこ
とができる。

垂直平面上で可動の抜差アームを設けたオールグラウン
ド担持車両の好適な実施例としては、第？および８図に
示すような反動案内路の展開手段および実施例がある。

反動案内路３３およびアンカー打ち込み装置は抜差アー
ム３２にジャッキ３５を有する「抜差ヘッド」３４によ
り取付け、反動案内路３３を道路輸送のための水平状態
から使用のための垂直状態に描動ずることができるよう
にする。担持車両のフレームと抜差アーム３２との間に
配置したジャッキ３６によれば、ア■ムを垂直平面内で
移動自在にすることができる。２個のシュー３７および
展開ジャッキによれば、担持車両の地面における安定性
を改善し、不整地面のための傾斜または傾動を補償する
ことができる。

第３図に示すように、発射装置における装備アンカー９
のローディング操作を容易にするため、２部材構成のア
ンカー反射チューブが選択された。

即ち、アンカーヘッドｌ２と、アンカーロック３との構
成である。アンカーヘッド１２はアンカー打ち込み用の
案内および圧力に対する抵抗を生ずる。

アンカー口ック３は、装備アンカーを発射する前に、装
備アンカー９を迅速かつ精密に把持し、ロックし、発射
軸線の精密位置決め、および地面までの距離の高さセッ
ティングの作用を行う。アンカーロック３へのアンカー
ヘッドの導入は、アンカーロックの下方に位置決め案内
を配置し、アンカーを導入するとき位置決め案内上を滑
動するリムをアンカーヘッド１２に配置することによっ
て容易になる。装備アンカーをローディングするアンカ
ーロック３は２個のジョーまたはシュー１９により構或
する。これらジョーは、種々の直径のアンカーヘッドを
取″り扱うことができるように容易に交換可能にする。

ジョーは液圧ジャッキ２ｏにより動作させる。双方のジ
ョーに作用する単独のジャッキを使用することもできる
。アンカーロック３は液圧ジャッキ２ｌにより反動案内
路１に沿って移動することができる。アンカー９には再
利用可能なピストンエ１と、再利用可能なヘッド１２と
を設ける。燃焼室１３はガス発生器ｌ４を有するよう形
威し、このガス発生器１４は、安全のため、好適には、
装備アンカーを爆発駆動装置に配置するとき燃焼室内に
配置する。燃焼室１３の閉鎖はクィック閉鎖ロック１５
により行う。

燃焼室１３の流体密およびピストン１１を装備したアン
カー９の初期案内の精度は、数回の使用がなされるアン
カーヘッド１２およびピストン１１の機械加工精度によ
り得られる。経済上の理由から消費アンカーの外径は粗
い製造とする。ピストン１１の案内長さにより装備アン
カーの動作中の詰まりを防止し、ジョイントの有無に係
わらず、簡単な休止プレートによってはこの防止は行わ
れない。ピストン１１はアンカーヘッドの内部に配置し
、アンカーロック内での自動のまた精密な把持を容易に
する。アンカー、ピストン、アンカーヘッドの組立は簡
単なピストンピンにより実現することができる。

第５および６図に示すように、ガス発生器１４は流体密
ケースｌ６を有し、好適には、複合材料または熱塑性材
料のケースとし、閉鎖した通気孔またはフラッシュ孔は
あってもなくてもよいものとする。ガス発生器の構体は
金属、厚紙、複合材料またはこのような材料の組合せと
することもできる。

プラスチック材料を選択すると、点火の際に構造材料は
爆発製品の自己発火温度より低い温度で脆くなる傾向が
ある。ガス発生器が動作するとき構体は損傷を受けない
ものとするが、作用中には燃焼または焼失してもよい。

好適な解決法によれば、燃焼および作用残滓を制限し、
スラスト室内に高圧を発生することなく高い燃焼圧力を
有するパウダーを使用することができる。このような高
い圧力は、アンカーに極めて高速の加速を与え、まかス
ラスト室の壁に寸法上の制限を加えることになる。操作
中に構体に機械的抵抗を与えるため、発生器のハウジン
グの壁に部分的にもたせかけると好適である。このこと
は輸送および保管中の安全上の理由からガス発生器の予
期せぬ発火を生じた場合、ガス発生器の低圧の下で開放
することができることは有利であるからである。

燃焼室の首部はガス発生器の構体に連結するとよいが、
多数回の発射後に交換可能な素子によりガス発生器のハ
ウジングの構体に連結することもできる。室の首部は１
個または数個の孔により構成することもできる。孔は円
筒形または先細形状にし、ガス発生器の出力に不利益な
ガス速度を制限する。本発明の範囲から逸脱することな
く容積の異なるまたは拡開部分を有する孔を使用するこ
ともできる。特に、燃焼前後のプロパゴル（ｐｒｏｐｅ
ｒｇｏ素子の全ての形状を調整することができるように
するため、多数の小オリフィスを有する発生器を使用す
ることができる。これら多くのオリフィスの閉鎖は、こ
れらオリフィスのレベルにおける薄い材料を使用するこ
とによって行うとよい。本発明の分野においては、薄い
２重内部壁、アルミめっきをした接着等の他の装置を使
用するできる。

このケースは「全天候」型ブロバゴルｌ７を収納する。

安全上の理由および操作の規則性のため−４０゛Ｃおよ
び＋７０゜Ｃ間にする。本発明の範囲から逸脱すること
なく、他のタイプの爆発技術混合物を使用することがで
きる。

点火は、レーザ放射線により点火する若しくは起動する
爆薬技術成分１８または衝撃により点火若しくは起動す
る爆薬技術或分によって行う。更に、漂遊電流または電
磁放射線および静電気に応答しない電気点火装置を使用
することができる。レーザ放射線により点火する爆発技
術威分を使用すると、流体密の問題およびカートリッジ
ーバッグと点火起動システムとの間の精密位置決めの問
題がなくなる。更に、衝撃および種々の環境に対する不
感性が向上する。点火装置は、いわゆる起動安全装置と
称される起動シーケンスの中断を行うことができるもの
とする。この装置は、禁止を機能させる場合、種々の安
全データ例えば、垂直度ビックアップにより測定した垂
直度、アンカーロックの閉鎖、および音響シールドの閉
鎖に関するデータを取り込む。

第４図に示すように、ガス発生器からのガス膨張の音響
効果およびガス効果は音響シールドを使用することによ
って完全に制限することができる。

ガスはこの音響シールドに沿って膨張する。

装備アンカー９のローディング操作を容易にする上で、
ローディングが確実に行われたかの視覚的チェック、反
動案内路の高さの制限を行うため、開放した音響シール
ド例えば、ハーフシェル２２により構成したシールドを
選択し、このハーフシェルの重さまたは質量はアンカー
装置の両側でバランスをとる。この２個のハーフシェル
２２は、装備アンカー９をアンカー口ツク３内にローデ
ィングした後ジャッキ２３により閉鎖する。更に、以下
のものも使用することができる。即ち、 一ローディング中に持ち上げる可撓材料の音響シールド
、 ローディング中効率よく収容することができる入れ子式
剛性素子、 ーアンカーロックとは独立的に反動コイルに沿って持ち
上げることによって離脱することができる単一素子にお
ける剛性音響シールド を使用することができる。音響シールドの底部には可撓
スカート２４を設け、地面が不規則であっても地面のレ
ベルにおけるある程度の流体密を確保する。

アンカーおよびそのアンカーのピストンに伝達される衝
撃の釣合いは、反動案内路に沿うアンヵ一ロック、アン
カーヘッド、および音響シールドの持ち上げにより行わ
れ、これらは反動質量または重量と総称される。

アンカーおよびピストンに伝達されるエネルギをｅ、ア
ンカーおよびピストンの質量をｍ、反動質量をＭ、反動
高さをｈおよび重力定数をｇとすると、運動エネルギと
ポテンシャルエネルギとの間の衝撃法則および関係は以
下の式により与えられる。即ち、 反動質量は、ゼロに等しい速度に対応する高さｈに達し
たとき、ラック２５および爪２６（第１図参照）により
構或した装置により落下しようとするときロックされる
。この簡単で信頼性のある装置によれば、反動質量と反
動案内路との間のリンキング作動力を制限することがで
きる。

反動質量の落下制御は本発明の特徴に従い、爪２６をラ
ック２５から離脱させる案内路ジャッキ２１により得ら
れる。

しかし、他の手段例えば、空気または液圧ダンパにより
反動質量の落下をロックまたは減衰することができる。

操作および作動ダイアグラムは以下に説明する通りであ
る。

１　立智への立′゜　め：アンカー打ち込みを行うべき
場所に車両を移動し（１発駆動車両は設備によって車両
から約４〜５メートルの高さのアンカー打ち込みを行う
ことができる〉、反動案内路およびアンカー打ち込み装
置を水平輸送状態から垂直作業状態に揺動させ、同時に
アンカーロックの２個のジョーおよび音響シールドのハ
ーフシェルを開放する。

旦二ｆｘ’Ｊ’ｊ　　　：地面または土壌に対応しての
アンカーの選択をし、ガス発生器の位置に位置決めし、
アンカーヘッドにおける安全ロックを閉鎖し、アンカー
をローディングし、アンカーロックを閉鎖し、音響（環
境）シールドを閉鎖する。

立　ステップへの立　゛め：反動案内路およびアンカー
打ち込み装置を操作位置に配置し、装置の垂直にセット
し、音響シールドが地面に接触するまでアンカー打ち込
み装置を降下させる。

アンカーの　　および占　：点火安全素子を押し込み、
点火装置を準備状態にし、安全点火装置を起動する点火
エネルギ（放射線または打撃）を発生させ、ブロパゴル
を燃焼させ、従って、発生器内の圧力を上昇させ、発生
器の構体を完全にまたは部分的に破壊し、アンカーヘッ
ドのガスを膨張させる。発生したエネルギは（ａ）ピス
トンをへてアンカーに、また（ロ）アンカーヘッドおよ
び反動案内路に沿って上昇する装置に伝達される。

ヱ７１ｙ二■凰軌：アンカーは高速に移動し、アンカー
ヘッドにおける移動の終了時に、アンカーは最高速度に
達し、地面に打ち込まれる。運動エネルギは土壌への貫
入により生ずる摩擦によって吸収され、貫入深さは、発
生器に種々の負荷を使用することにより得られ、地面を
構或する土壌およびアンカーの性質の関数である。精密
な貫入深さを得るまたはガス発生器のタイプの種類を制
限する場合、貫入りξツタ　（プレートまたはセグメン
トを停止する）をチューブの外部に配置する。

，叉Ω口Ｌ量Ｄｉｍ：アンカー打ち込み装置アンカーヘ
ッドおよび音響シールド）の運動エネルギは反動案内路
に沿って上昇する間に吸収され、この移動の終了時アン
カー装置はラチェットおよび爪を有するロック装置によ
り「高位置」に阻止される。

この高位置において、音響シールドはアンカーの地中の
部分および使用することができるピストンをフリーにす
る。爆発駆動車両をその地点から移動し、アンカー打ち
込みヘッドを回収する。

このとき新たなアンカー打ち込みサイクルの準備が整う
。

本発明の範囲から逸脱することなく、爆発駆動装置の操
作ステップに変更を加えることができること勿論である
。

アンカー９は全く異なるタイプの土壌、例えば、砂、湿
地、粘土、石灰岩等の土壌に打ち込むことができる。ア
ンカーは金属製が好適であり、土壌および土壌に打ち込
む際にアンカーに加わる力の性質に基づいて種々の形状
および寸法にすることができる（第９〜１４図参照）。

アンカー９は側方ベーン４１を有するものとして構成す
ると、地中での固定を改善し、特に喘動力に対する抵抗
が向上する。

アンカーには貫入り旦ツタを設けることもでき、このリ
ミッタは円形または多角形のプレートまたは溶接または
折り曲げた付加素子により構成することができる。

種々のアンカーの断面輪郭により土壌の性質に適合させ
ることができる。断面輪郭は円形、多角形、「Ｔ」字ま
たはｒ｝｛Ｊ字の形状または「＋」等の形状にすること
ができる。

これらアンカーの構体の迅速な取付けを可能にする素子
をアンカーに組み込むことができる例えば、収納チュー
ブまたはコーン、取付けラグ、予溶接ボルトを設けてお
く。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明によるアンカー打ち込み装置の側面図
、 第２図は、第１図の装置の一部の打ち込み状態の側面図
、 第３図は、第１図の駆動装置の点火、燃焼および発射装
置の断面図、 第４図は、第１図の装置の一部の詳細を示す斜視図、 第５および６図は、第１図のガス発生器の断面図、 第７および８図は、本発明装置の変更例の線図的説明図
、 第９乃至１４図は、それぞれ本発明装置のアンカーの説
明図である。 １．３３・・・反動案内路　　　２・・・液圧装置３・
・・液圧アンカーロック　４・・・点火装置５・・・音
響シールド　　　　６・・・レール７・・・枠　　　　
　　　　　８・・・回動軸９・・・アンカー　　　　　
　１ｌ・・・ピストン１２・・・アンカーヘッド　　　
１３・・・燃焼室１４・・・ガス発生器　　　　　１５
・・・閉鎖ロック１７・・・ブロパゴル（自動推進燃料
）１８・・・爆発技術威分　　　　ｌ９・・・ジョ−２
０，　　２１，　　２３．　　３０，　　３５．２２・
・・ハーフシェル ２５・・・ラック ３２・・・技差アーム ４１・・・側方ベーン ３６・・・ジャッキ ２４・・・可撓スカー ２６・・・爪 ３４・・・技差ヘッド ４３・・・担持車両 ト 図面の浄書（内容に変更なし）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、ガス圧によりアンカーを地中に打ち込むため、地面
   に対して静止状態に維持するフレーム（４３）に、爆発
   混合物（１７）の点火および燃焼し、アンカー（９）を
   発射する装置（３、１２、１６、１８）を設け、更に、
   ガス膨張に対する音響シールド（５）を設けたアンカー
   打ち込み装置において、ガス膨張音響シールドを反動案
   内路（２７、３３）摺動自在に取付け、アンカー（３）
   に伝達される衝撃の釣合いをとる構成としたことを特徴
   とするアンカー打ち込み装置。 ２、フレームは、反動案内路（２７、３３）および前記
   反動案内路に取付けた音響シールド（５）の展開手段（
   ７、２８、３２；３４、３５）に関連した担持車両（４
   ３）とし、前記展開手段により前記反動案内路および音
   響シールドを前記車両（４３）における輸送中の輸送状
   態から操作状態に展開する構成とした請求項１記載のア
   ンカー打ち込み装置。 ３、前記展開手段は車両に取付けた抜差アーム（３２）
   とし、この抜差アームに対して反動案内路（３３）を輸
   送状態から操作状態に、アームに関連する少なくとも１
   個のジャッキ（３５）により揺動する構成とした請求項
   ２記載のアンカー打ち込み装置。 ４、前記音響シールドを、操作状態で地面に指向する少
   なくとも一方の端部が開放するチューブとし、他方の端
   部におけるチューブの内部に点火、燃焼および発射装置
   （３、１２、１６、１８）を設けた請求項１乃至３のう
   ちのいずれか一項に記載のアンカー打ち込み装置。 ５、前記チューブの操作状態で地面に指向する端部を越
   えて可撓スカート（２４）を突出させた請求項４記載の
   アンカー打ち込み装置。 ６、前記チューブに２個のハーフシェル（２２）を設け
   、これらハーフシェルをチューブの主要部にリンク連結
   し、装置のローディングのためにチューブを開放できる
   構成とした請求項４記載のアンカー打ち込み装置。 ７、点火、燃焼、および発射装置は、アンカーを土壌に
   打ち込む間にはアンカーとともに固体状態を維持するピ
   ストン（１１）と、ピストン（１１）とともに燃焼室（
   １３）を形成するアンカーヘッド（１２）と、前記燃焼
   室（１３）に配置し、前記爆発混合物（１７）を収納す
   るガス発生器ケース（１４）と、および前記音響シール
   ドに一体のアンカーロック（３）とを有するものとして
   構成した請求項１乃至６のうちのいずれか一項に記載の
   アンカー打ち込み装置。 ８、アンカーロック（３）は、アンカーヘッド（１２）
   を阻止する２個の可動のジョー（１９）を有するものと
   して構成した請求項７記載のアンカー打ち込み装置。 ９、ガス発生器ケース（１４）は、熱塑性材料または複
   合材料により構成し、このケース構体は利用ハウジング
   の外側の低圧で開放する脆弱な構成とした請求項７記載
   のアンカー打ち込み装置。 １０、アンカー（９）は少なくとも貫入リミッタ（４２
   ）と地中での安定化を行うベーン（４１）とを有するも
   のとして構成した請求項１記載のアンカー打ち込み装置
   。