JP2004239041A - Pull-out device for pile - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明が属する技術分野】
本発明は、地中に設置されていた構造物の支持杭が不要になったため、地中より引抜くための装置で、従来の方法に比べ、地中に打込む材料の表面積を少なくし、かつ、打込む材料と杭との間の土の閉塞状態を緩和させることにより、引抜装置の打込み時間を短縮して引抜作業の効率化をはかる杭の引抜装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
不要になった杭を地中より引抜くための装置として、杭と地中の地盤との摩擦抵抗を切るために、引抜く杭の外径より内径が大きめの鋼管を使用し、その内径に導水パイプ及びパイプの先端にジェットノズルを取り付け、その鋼管の中に引抜く杭を挿入した後、鋼管をバイブロハンマーを用いて打込み、更に、ジェットノズルから高圧水を出しながら、杭と地中の地盤との摩擦抵抗を切っている。
鋼管の内側に導水パイプを配する方法だけでなく、鋼管の外側に導水パイプを配する方法も通常一般的に行なわれている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
従来の鋼管を用いて地中の杭と地盤との摩擦抵抗を切る方法は、引抜く杭の先端までの長い鋼管が必要である。
鋼管を地中に打込む時の土の摩擦抵抗は、鋼管の外周部の表面積と内径の表面積の和に比例する。
引抜く杭が長く、径の大きい場合には、ジェットノズルから高圧水を出しながら打込みしても鋼管の表面積が大きいため土の摩擦抵抗が大き過ぎて、杭の先端まで引抜装置を打設するのに非常に多くの時間を要している。
【0004】
【課題を解決するための手段】
地中に打込む装置そのものの表面積を小さくすることが、地中の地盤との摩擦抵抗を小さくできる最大の必要条件である。
そのため、本発明の請求項1は、引抜く杭周囲の摩擦抵抗を切るために打込む鋼管を先端のみの短い物とし、それをシートパイルの先端に溶接し、シートパイルの内側に高圧水を送る導水パイプを1本ないし、複数本取り付け、その導水パイプの先端のジェットノズルから高圧水を出しながら、杭の周りを削孔しながらバイブロハンマーによってシートパイルを打設する方法である。
請求項2は、シートパイルを2枚用いて、長さの短い鋼管を先端で挟み付ける様に溶接して取り付け、適切な位置に、シートパイル同士をプレートで継ぎ材を取った座屈強度を高めた引抜装置である。
請求項2の引抜装置は、引抜く杭が長い時や、硬い地盤の時に使用すると効果が高く、有効的である。
【0005】
【発明の実施の形態】
図1は、本発明の杭の引抜装置の側面図を示したものである。図2は、シートパイル部分A−Aの断面図、図3は、本装置の先端部B−Bの断面図で、短い鋼管がシートパイルに溶接されている。
図4は図3と同一形状であるが、シートパイルの内側に取り付けた導水パイプの取付け位置をシートパイルのフランジ面の中央に取り付けた状態の図で導水パイプの取り付けは、シートパイルの内側ならばどこに取り付けても良い事を示した図である。
図5は、本発明の引抜装置の実際の打込み状態を示した側面図である。
具体的な施工及び打設方法について図5で説明する。
一般的なバイブロハンマー、ジェット併用打込み方法は図15に示す通りである。
図15のシートパイル34を本発明の引抜装置を打込むことに置き換えれば、施工手順は同一である。
まず、地表面から杭の天端下、1.0m程度までバックホーで掘削する。次に杭の引抜装置10をクローラークレーン31で吊り上げ、先端の鋼管12を引抜く杭1に挿入する。挿入完了後、バイブロハンマーの先端に付いているチャック34にシートパイル11の天端部のウェブをチャッキングする。
チャッキング完了後、バイブロハンマーのバイブロを駆動させ、更にジェットノズルから高圧水を出しながら打込みを行なっていく。打込みが進むにつれて、打込みに対する土の摩擦抵抗も増大する。具体的には、杭とシートパイルの位置関係、C−C断面を表した図6の斜線部分に示す様に、杭とシートパイルにかこまれた閉塞部分Fが圧密され、この部分の土の摩擦抵抗が非常に強くなり、打込みが深く成るに従って、土の摩擦抵抗のために打設スピードが急激に落ちてくる。
本発明の請求項1に記載の通り、この閉塞された部分にジェットノズルから高圧水を出すことで、閉塞部分の地盤をゆるめることができるので、結果として、閉塞部分の圧密状態を生じさせないため、引抜装置のシートパイルがスムーズに打込むことができる。
図7は、シートパイル先端部を示すD−Dの断面図である。先端の鋼管は、シートパイルと溶接されており、杭と地盤との摩擦面を地切りし、土の摩擦抵抗を無くす目的のために取り付けられている。更に、杭に鋼管が挿入されているため、シートパイルを、杭に添って垂直に打込むための役目も担っている。
【0006】
図8は、請求項2の引抜装置の側面図である。杭の打設されている地盤が硬い時や、杭長が長い場合、請求項1の図1の装置では、1枚のシートパイルの座屈強度が弱く、シートパイル長が長くなると、打込み荷重が垂直に充分伝達されない不備が生じる。
この点を解決するために、請求項2ではシートパイル2枚を使用し、更に座屈強度を増加させるために、適切な位置に、シートパイル同士をプレートで継ぎ材を取って座屈強度を増した引抜装置の形である。この方法を採用することにより、シートパイルの座屈強度が大幅にアップするため、杭長の長い物にも打込み荷重伝達が完全に行なわれるので、長杭の引抜きにも効果が発揮される。
図9は、シートパイル部分のE−Eの断面図、図10は、シートパイル先端部F−Fの断面図を示す。
【0007】
図11は、杭の引抜装置として使用されている従来型の一般工法を示す正面図、図12は、鋼管部分G−Gの断面図、図13は、従来型の一般工法の引抜装置を杭に挿入した状態のH−H部分の断面図で、導水パイプが鋼管の内側に配されている図である。導水パイプを鋼管の外側に取り付けた状態図が図14で、この形も一般的に使用されている。
【0008】
図1の本発明と、図11の従来型の一般工法について、土の摩擦抵抗について、それぞれどの様な相違があるか具体例をもって説明する。土の摩擦抵抗と引抜装置の表面積はそれぞれ相関関係にある。即ち、装置の表面積が小さいほど打込み易い事になる。
例題として、
引抜く杭の直径;D=50cmとする
引抜く杭の杭長;L=20mとする
従来型の鋼管を用いた従来型の総表面積;A1
導水パイプを内径に配する形で検討すると、
鋼管の外径D1≒61cm 厚さ1.2cm とすると、
A1={D1+(D1−2×1.2)}×π×L=75.1m2
本発明の引抜装置の総表面積;A2
鋼板の外径D2=53.5cm、厚さ1.2cm、鋼板の長さ1=70cm、
使用するシートパイルFSP5L型(表面積;1.75m2/m)とすると
A2={D2+(D2−2×1.2)}×π×1+1.75×L=37.3m2
A2/A1=37.3/75.1=0.50 となり、
本発明装置図1は従来型一般工法図11に比べ装置の表面積が半分であり、更に、杭とシートパイルにかこまれた閉塞部分Fを高圧水でゆるめることができるので、本発明装置は、従来工法の半分以下の土の摩擦抵抗で打込む事が出来る。
【0009】
【発明の効果】
上記のように、本発明は、従来の引抜装置に比べ、表面積が1/2でかつ、杭とシートパイルにかこまれた閉塞部分をジェットノズルの高圧水でゆるめることが出来るので、打込み作業が非常に短時間で行なえる。更に、打込み抵抗が少ないため、大型のバイブロハンマーを必要としないので、クローラークレーンも小型の物で作業が行なえるため、安価に施工することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の杭の引抜装置の側面図
【図2】シートパイル部分A−Aの断面図
【図3】本発明装置の先端部B−Bの断面図
【図4】図3の導入パイプをフランジ面に取付けた断面図
【図5】本発明の打込み状態の側面図
【図6】打込み状態の杭とシートパイルの位置関係C−Cの断面図
【図7】打込み状態のシートパイル先端部 D−Dの断面図
【図8】シートパイル2枚の引抜装置の側面図
【図9】シートパイル2枚の引抜装置 E−Eの断面図
【図10】シートパイル2枚の引抜装置の先端部F−Fの断面図
【図11】従来型の引抜装置の打込み状態の側面図
【図12】従来型の引抜装置 G−Gの側面図
【図13】従来型の引抜装置の杭の挿入されている部分H−Hの側面図
【図14】従来型の引抜装置の導水パイプ外側タイプの断面図
【図15】一般的なバイブロハンマー、ジェット併用打込み方法状況図
【符号の説明】
1. 引抜き杭 21.長い鋼管
10.杭の引抜装置 30.バイブロハンマー・ジェット併用打込
11.シートパイル 31.クローラークレーン
35.シートパイル 32.ブーム
12.短い鋼管 33.バイブロハンマー
13.導水パイプ 34.チャック
22.導水パイプ 37.ジェットノズル
36.導水パイプ 38.水槽
15.シートパイル2本の引抜装置 39.ユニット
16.プレートの継ぎ材 F 杭とシートパイルにかこまれた閉塞
20.従来型の杭の引抜装置 部分[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention eliminates the need for a support pile for a structure installed in the ground, so it is an apparatus for pulling out from the ground, reducing the surface area of the material to be driven into the ground as compared to the conventional method, Further, the present invention relates to a pile pulling device for reducing the driving time of the pulling device and improving the efficiency of the pulling operation by alleviating the closed state of the soil between the material to be driven and the pile.
[0002]
[Prior art]
As a device for pulling out unnecessary piles from the ground, use a steel pipe with an inner diameter larger than the outer diameter of the pile to be pulled out, in order to cut the frictional resistance between the pile and the ground under the ground, Attach a jet nozzle to the water guide pipe and the tip of the pipe, insert a pulling pile into the steel pipe, drive the steel pipe using a vibro hammer, and furthermore, while discharging high pressure water from the jet nozzle, The friction resistance with the ground has been cut.
In addition to a method of disposing a water pipe inside a steel pipe, a method of disposing a water pipe outside a steel pipe is generally and generally performed.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
The conventional method of using a steel pipe to cut the frictional resistance between the underground pile and the ground requires a long steel pipe to the tip of the pile to be withdrawn.
The frictional resistance of the soil when the steel pipe is driven into the ground is proportional to the sum of the surface area of the outer peripheral portion and the surface area of the inner diameter of the steel pipe.
If the pile to be withdrawn is long and has a large diameter, the pulling device is installed up to the tip of the pile because the frictional resistance of the soil is too large due to the large surface area of the steel pipe, even if high pressure water is ejected from the jet nozzle while driving. It is taking so much time.
[0004]
[Means for Solving the Problems]
Reducing the surface area of the device itself to be driven into the ground is the largest necessary condition for reducing the frictional resistance with the ground under the ground.
Therefore, claim 1 of the present invention is to shorten the steel pipe to be driven in order to cut the frictional resistance around the pile to be drawn, having a short tip only, weld it to the tip of the sheet pile, and apply high-pressure water inside the sheet pile. One or a plurality of feed pipes to be sent are attached, and high-pressure water is discharged from the jet nozzle at the tip of the feed pipe, and a sheet pile is driven by a vibro hammer while drilling around the pile.
The pulling device according to
[0005]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
FIG. 1 is a side view showing a pile pulling device according to the present invention. FIG. 2 is a cross-sectional view of a sheet pile portion AA, and FIG. 3 is a cross-sectional view of a front end portion BB of the present device. A short steel pipe is welded to the sheet pile.
FIG. 4 shows the same shape as that of FIG. 3 except that the position of the water guide pipe attached to the inside of the sheet pile is attached to the center of the flange surface of the sheet pile. It is a figure showing that it may be attached anywhere.
FIG. 5 is a side view showing the actual driving state of the drawing device of the present invention.
A specific construction and casting method will be described with reference to FIG.
A general method for driving both a vibro hammer and a jet is shown in FIG.
If the
First, a backhoe excavates from the ground surface to about 1.0 m below the top of the pile. Next, the
After the chucking is completed, the vibro of the vibro-hammer is driven, and driving is performed while jetting high-pressure water from the jet nozzle. As the driving proceeds, the frictional resistance of the soil to the driving increases. Specifically, as shown by the hatched portion in FIG. 6 showing the positional relationship between the pile and the sheet pile and the cross section taken along the line CC, the closed portion F between the pile and the sheet pile is compacted, and the soil of this portion is soiled. As the frictional resistance becomes very strong and the driving becomes deeper, the driving speed drops sharply due to the frictional resistance of the soil.
By discharging high-pressure water from the jet nozzle to the closed portion as described in
FIG. 7 is a cross-sectional view taken along the line D-D showing the tip of the sheet pile. The steel pipe at the tip is welded to the sheet pile, and is provided for the purpose of separating the friction surface between the pile and the ground to eliminate frictional resistance of the soil. Furthermore, since the steel pipe is inserted into the pile, it also plays a role in driving the sheet pile vertically along the pile.
[0006]
FIG. 8 is a side view of the drawing device of
In order to solve this point, in
FIG. 9 is a cross-sectional view taken along the line EE of the sheet pile portion, and FIG. 10 is a cross-sectional view of the front end portion FF of the sheet pile.
[0007]
FIG. 11 is a front view showing a conventional general construction method used as a pile pulling device, FIG. 12 is a cross-sectional view of a steel pipe portion GG, and FIG. FIG. 4 is a cross-sectional view of the HH portion in a state where the water guide pipe is disposed inside the steel pipe. FIG. 14 shows a state in which the water guide pipe is attached to the outside of the steel pipe, and this shape is also commonly used.
[0008]
The difference between the present invention shown in FIG. 1 and the conventional general construction method shown in FIG. 11 with respect to the frictional resistance of the soil will be described with specific examples. There is a correlation between the frictional resistance of the soil and the surface area of the drawing device. That is, the smaller the surface area of the device, the easier it is to drive.
As an example,
Diameter of the pile to be drawn; D = 50 cm; pile length of the pile to be drawn; L = 20 m; conventional total surface area using a conventional steel pipe; A 1
Considering the arrangement of the water pipe on the inner diameter,
Assuming that the outer diameter of the steel pipe is D 1 ≒ 61 cm and the thickness is 1.2 cm,
A 1 = {D 1 + (D 1-2 × 1.2)} × π × L = 75.1 m 2
Total surface area of the drawing device of the present invention; A 2
Outer diameter D 2 of steel plate = 53.5 cm, thickness 1.2 cm, length of
Assuming that the sheet pile FSP5L used (surface area: 1.75 m 2 / m), A 2 = {D 2 + (D 2 -2 × 1.2)} × π × 1 + 1.75 × L = 37.3 m 2
A 2 / A 1 = 37.3 / 75.1 = 0.50 , and the
The device of the present invention shown in FIG. 1 has a surface area half that of the conventional general construction method shown in FIG. 11, and furthermore, the closed portion F between the pile and the sheet pile can be loosened with high-pressure water. It can be driven with less than half the frictional resistance of the conventional method.
[0009]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, since the surface area is 1 / as compared with the conventional drawing device, and the closed portion between the pile and the sheet pile can be loosened with the high-pressure water of the jet nozzle, the driving operation is reduced. Can be done in a very short time. Further, since the driving resistance is small and a large vibro hammer is not required, the crawler crane can be operated with a small object, so that it can be constructed at a low cost.
[Brief description of the drawings]
1 is a side view of a pile pulling device of the present invention; FIG. 2 is a cross-sectional view of a sheet pile portion AA; FIG. 3 is a cross-sectional view of a tip BB of the present device; FIG. 5 is a side view of a driving state according to the present invention. FIG. 6 is a cross-sectional view of a positional relationship CC between a pile and a sheet pile in a driving state. FIG. 7 is a sheet in a driving state. FIG. 8 is a side view of a drawing device for two sheet piles. FIG. 9 is a sectional view of a drawing device for two sheet piles EE. FIG. 10 is a drawing of two sheet piles. FIG. 11 is a side view of a conventional drawing device in a driven state. FIG. 12 is a side view of a conventional drawing device GG. FIG. 13 is a side view of a conventional drawing device. FIG. 14 is a side view of a portion HH into which a pile is inserted. FIG. 14 is a cross-sectional view of a water guide pipe outside type of a conventional drawing device. [15] General vibro-hammer over method status view implantation jet combination EXPLANATION OF REFERENCE NUMERALS
1. Pull-
Claims (2)
Priority Applications (1)
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-
2003
- 2003-02-07 JP JP2003070983A patent/JP2004239041A/en active Pending
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