【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、地盤改良のために地中に打ち込まれるソイルネイル、ソイルネイル用コレットおよびソイルネイルの打込装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
法面を有する地形において、法面の保護を行ったり、あるいは法面の有無に拘らず軟弱な地盤の対策を行なったりする地盤改良工法としては、高密度化法、固結化法、ソイルネイル法等種々の工法が従来から知られている。高密度化法は主として地盤を振動、衝撃等によって機械的に締固める方法である。固結化法は、セメント、石灰等の結合物質を地中に注入して固結する方法である。ソイルネイル法は、補強機能のみを有する棒状体もしくは補強機能と排水機能を兼備したパイプ（通常これらを総称してソイルネイルと呼び、特に排水機能を備えたものをドレンネイルと呼んでいる）を地中に直接打ち込む方法である。ドレンネイルの構造としては、周面に適宜な大きさの孔を有する多孔管とか、多孔管の代わりに複数本の軸芯材を適宜な間隔をおいて円筒状に配列し、その外周にワイヤを螺旋状に巻き付けたものなどが知られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来のソイルネイル打込装置は、いずれもソイルネイルに後方から推力を与え、土中に打ち込む後部打込方式を採っているため、地盤の抵抗が大きいとソイルネイルに大きな圧縮力が働き、座屈し破損し易いという問題があった。そのため、大きな推力を与えることができず、また大きな座屈強度が要求されることから、ソイルネイル自体の材料選択に制約を受け、設計的自由度が少ないという欠点があった。
【０００４】
そこで、このような問題を解決する方法として、特開平３−６９７１８号公報に開示されているように頭部に推力を付与するようにした前部打込方式のソイルネイル打込装置が提案されている。このソイルネイル打込装置は、シリンダ内にソイルネイルの頭部をサボと称する円筒体とともに装着し、この円筒体を介して所定の推力を頭部に伝達することにより、ソイルネイルを地中に打ち込むものである。このような装置にあっては、ソイルネイルの頭部に推力を直接与えているので、座屈強度が要求されず、ソイルネイルの材料選択、設計に自由度をもたせることができるという利点がある。
【０００５】
しかしながら、上記したソイルネイル打込装置にあっては、円筒体にソイルネイルの頭部を貫通させる必要があるのでその作業が面倒であるとともに、推力を確実に伝達することが難しいという問題があった。すなわち、円筒体の前面側に輪状の分割された弾性変形可能な円錐台形部分を設け、この円錐台形部分の先端をソイルネイルの頭部に形成した肩部に当接して推力を伝達するようにしているので、円錐台形部分の強度、剛性が低いと推力伝達時に座屈、破損して推力を伝達することができず、反対に強度、剛性を大きくすると、ソウルネイルを円錐台形部分に挿通するために大きな力を要し、またソイルネイルが打込装置から発射される際に円錐台形部分が開いて破損しないとソイルネイルに制動力を与える。したがって、円筒体の材料選択、設計等が難しく、実用的ではない。
【０００６】
本発明は上記した従来の問題を解決するためになされたもので、その目的とするところは、打込時にソイルネイルの頭部に推力を確実に与えることができるようにしたソイルネイル用コレットを提供することにある。
また、本発明は、打込時にソイルネイルの頭部に推力を確実に与えることができるコレットを備えたソイルネイルを提供することにある。
さらに、本発明は、ソイルネイルの頭部に推力を付与して打ち込むソイルネイル打込装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため本発明に係るソイルネイル用コレットは、ソイルネイルの頭部に装着される第１コレットと、この第１コレットの後方に位置する第２コレットとを備え、第１コレットを、前記頭部に推力を伝達する推力付与部が設けられ分解可能に結合された複数個の部材によって構成し、第２コレットを前記頭部が摺動自在に貫通する筒状体で構成し、前記各部材に前記第２コレットに前記連結部を分離可能に係合しソイルネイルの打込時の推力によって破断される連結部を設けたことを特徴とする。
また、本発明に係るソウルネイル用コレットは、推力伝達部を鋸歯状の環状突起で構成したことを特徴とする。
また、本発明に係るソウルネイル用コレットは、第１コレットの前面に、打込装置側に設けられた分解用突起に当接することにより第１コレットを分解する凸部を設けたことを特徴とする。
また、本発明に係るソウルネイル用コレットは、第１コレットを構成する複数個の部材を係合片と係合凹部の係合によって着脱可能に結合したことを特徴とする。
また、本発明に係るソイルネイルは、先端部が円錐形で周面に推力受部が設けられた頭部と、この頭部の後部に連設された排水部と、前記頭部に着脱自在に装着され打込時に前記頭部とともにソイルネイル打込装置内に挿入されるコレットとを備え、このコレットを、前記推力受部に係合し推力を頭部に伝達する推力付与部が設けられ分解可能に結合された複数個の部材によって構成された第１コレットと、前記頭部が摺動自在に貫通する筒状体に形成されてソイルネイル打込装置内に固定され前記第１コレットを分離可能に係止する第２コレットとで構成したことを特徴とする。
また、本発明に係るソウルネイルは、推力受部と推力付与部を互いに噛合う鋸歯状の環状突起で構成したことを特徴とするソイルネイル用コレット。
また、本発明に係るソウルネイルは、第１コレットを構成する各部材に、第２コレットに分離可能に係合しソイルネイルの打込時の推力によって破断される連結部を設けたことを特徴とする。
また、本発明に係るソイルネイル打込装置は、地中にソイルネイルを打ち込むソイルネイル打込装置において、前記ソイルネイルが分離可能なコレットとともに摺動自在に装填されるシリンダと、前記コレットを介して前記ソイルネイルの頭部に推力を付与するために前記シリンダ内に圧搾空気を供給する圧搾空気供給源とを備えたことを特徴とする。
また、本発明に係るソイルネイル打込装置は、シリンダの先端部にコレットの飛び出しを防止するカバ−を設けたことを特徴とする。
さらに、本発明に係るソイルネイル打込装置は、カバ−の内面にコレットを分解する分解用突起を突設したことを特徴とする。
【０００８】
本発明において、コレットはソイルネイルの頭部に着脱自在に装着され、推力付与部によって推力を頭部に伝達する。ソイルネイル打込装置は、ソイルネイルがコレットとともに装填されるシリンダを備え、圧搾空気の供給によってコレットに推力を付与する。このため、ソイルネイルはコレットとともに前進し、カバーを通って外部へ飛び出し、地盤中に打ち込まれる。一方、コレットは、カバーの内面に設けた分解用突起に衝突して分解し、カバー内に残る。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
図１は本発明に係るソイルネイル打込装置の実施の形態を示すドレンネイルを装填した状態の断面図、図２はコレットの正面図、図３は同コレットの背面図、図４は第１コレットを構成する部材の連結構造を示す断面図、図５は図１のＶ−Ｖ線断面図、図６はドレンネイルを法面に打ち込んだ状態を示す図である。図６において、１は地盤改良の対象である法面１ａを有する軟弱な地盤、２は法面強化と浸透水排除のために法面１ａに打ち込まれたドレンネイル、３はドレンネイル２を法面１ａに打ち込むためのソイルネイル打込装置である。
【００１０】
図１および図５において、ドレンネイル２は、頭部２Ａと、この頭部２Ａの後端側に軸線を一致させて接合された排水部２Ｂと、打込時に頭部２Ａに装着される後述するコレット２１とで構成されている。ドレンネイル２は全長が８ｍ程度以下で、頭部２Ａの長さが１ｍ程度、排水部２Ｂの長さが７ｍ程度とされる。頭部２Ａは、鉄等の金属または合成樹脂によって先端部が尖鋭な棒状体によって形成され、後端面中央には小径部５が一体に突設され、この小径部５に前記排水部２Ｂの前端部が嵌合され、かつ溶接等によって接合されている。一方、頭部２Ａの前端寄り周面には推力受部７が設けられている。この推力受部７は鋸歯状に形成されることにより、頭部２Ａの軸線方向に並設された複数個の環状凸部７ａと溝７ｂとからなり、凸部７ａの周面が前方に所要角度で傾斜し、後面が頭部２Ａの軸線と直交している。
【００１１】
前記排水部２Ｂは、ドレンネイル２の軸線方向に所定の間隔をおいて配列された同一外径からなる複数個のリング１０と、これらリング１０の外周面に周方向に所定の間隔をおいて配列された複数本の軸芯材１１とで格子状の筒状体に形成されている。排水部２Ｂの開口部１２、すなわちリング１０と軸芯材１１との間の空間部分は、地盤１中の浸透水１３（図６参照）の排水を可能にする。排水部２Ｂの開口率は、軸芯材１１の間隔をａ、軸芯材１１の外径をｂとすると、略ａ／（ａ＋ｂ）で与えられる。
【００１２】
リング１０と軸芯材１１の材質としては、排水部２Ｂがドレンネイル２の打込時に頭部２Ａに引っ張られて地中に打ち込まれるため、引張力に十分耐え得る材料強度を有するものが選択される。これを満足するものとして、鉄等の金属によって製作されるが、これに限らず、強度が大であれば合成樹脂製のものであってもよい。リング１０と軸芯材１１が共に金属製の場合、溶接等によって互いに接合され、合成樹脂製の場合は溶着、接着等によって接合される。軸芯材１１としては、本実施の形態においては断面形状が円形の鉄筋を用いた例を示したが、これに限らず、三角形、四角形、台形等の適宜な断面形状を有するものであってもよい。
【００１３】
図１〜図３において、前記コレット２１は、ソイルネイル２の頭部２Ａに着脱可能に装着される円筒状の第１コレット２３と、この第１コレット２３の後方に位置する円筒状の第２コレット２４とで構成されている。第１コレット２３は、半円筒形に分割して形成され分離可能に結合される２つの部材２３Ａで構成されている。各部材２３Ａの内周面にはソイルネイル２に推力を付与する推力付与部２７が設けられている。この推力付与部２７は鋸歯状に形成されることにより、ソイルネイル２の頭部２Ａに形成された前記推力受部７に噛み合う複数個の環状凸部２７ａと溝２７ｂによって構成されている。凸部２７ａは、第１コレット２３の軸線と直交し前記推力受部７の凸部７ａの後面に当接する垂直な面と、凸部７ａの斜面に当接する傾斜した周面とを有している。また、各部材２３Ａの互いに平行に対向する内側面には、図４に示すように互いに係合する係合片２８と鉤形の係合凹部２９が設けられており、これらの係合によって２つの部材２３Ａを分離可能に結合している。係合片２８と係合凹部２９は、部材２３Ａの前端部寄りと後端部寄りにそれぞれ２箇ずつ設けられている。また、各部材２３Ａの前面には、２つの部材２３Ａを前記係合片２８と係合凹部２９の係合によって結合した際、互いに対向する凸部３０が前方に向かって一体に突設されている。凸部３０は台形状の凸部からなり、ドレンネイル２の発射時に後述する分解用突起３１に当接することにより２つの部材２３Ａを開き分解するためのもので、２つの部材２３Ａの結合時において内側となる面が斜面３０ａに形成されている。このような凸部３０としては、部材２３Ａの前端部を半円錐形とし、この半円錐部を凸部としてもよい。また、係合片２８は、２つの部材２３Ａが開く時に破損し得る強度とされる。
【００１４】
さらに、各部材２３Ａの背面にはそれぞれ一対の連結部３５が後方に向かって一体に突設されている。この連結部３５の先端部３５ａは、前記第２コレット２４に形成された係合孔３６に抜けを防止されて係合しており、これによりソイルネイル打込装置３を下に向けて設置した時ソイルネイル２およびコレット２１の自重による下降を防止している。連結部３５の先端部３５ａは、ドレンネイル２の重量には十分耐え得る強度ではあるが、打込時に第１コレット２３に付与される推力によって簡単に破損し得る程度の強度とされる。打込時の破損箇所としては、先端部３５ａに限らず、連結部３５の適宜箇所を幅狭に形成したり切り込みを設け、この部分を破断箇所としてもよい。
【００１５】
前記第２コレット２４は、前記ドレンネイル２の頭部２Ａが摺動自在に貫通する筒状の本体２４ａと、本体２４ａの前端側に一体に設けられ前記係合孔３６を有するフランジ２４ｂとで構成されている。係合孔３６の形状としては、前記先端部３５ａの挿入と係止を可能にするため鍵孔形状に形成されることにより前記連結部３５の先端部３５ａが挿通し得る大きさの丸孔部３６ａと先端部３５ａを係止する長孔部３６ｂとで構成されている。
【００１６】
このような第１、第２コレット２３，２４からなるコレット２１は、ドレンネイル２の打ち込み時に予めその頭部２Ａに装着される。装着に際しては、第２コレット２４を頭部２Ａに嵌装した後、係合片２８と係合凹部２９の係合により推力受部７と推力付与部２７とが互いに噛み合うように２つの部材２３Ａを結合して頭部２Ａを挟み込み、しかる後連結部３５の先端部３５ａをフランジ２４ｂの係合孔３６の丸孔部３６ａに挿入して第１コレット２３または第２コレット２４を小角度回動させて先端部３５ａを長孔部３６ｂに係合させればよい。
【００１７】
上記構造からなるドレンネイル２を地中に打ち込むために用いられる前記ソイルネイル打込装置３は、ドレンネイル２がコレット２１とともに装填されるシリンダ４０と、シリンダ４０の前端側開口部に一体的に設けられるカバー４１と、シリンダ４０の中間部に設けられるバックプレート４２と、シリンダ４０内に高圧の圧搾空気４３を供給する圧搾空気供給源４４等で概ね構成されている。シリンダ４０の周面には圧搾空気４３の導入口４６が形成されており、この導入口４６はパイプ４７によって前記圧搾空気供給源４４に接続されている。カバー４１はシリンダ４０より大径の筒状体に形成され、前面に前記ドレンネイル２が通過し得る大きさの発射口４８が形成されている。また、この発射口４８には、ドレンネイル２の発射時に前記第１コレット２３を分解させる前記分解用突起３１がカバー４１の内部に向かって突設されている。分解用突起３１は筒状体からなり、その内側開口端面に前記凸部３０の斜面３０ａが衝突するようになっている。また、カバー４１の周面には複数個の空気穴４９が形成されている。
【００１８】
前記バックプレート４２は、ドレンネイル２の発射時に反力体を構成するもので、シリンダ４０の径方向に対向し、その対向面が円弧状に形成された２つの部材４２ａで構成され、ドレンネイル２が装着された後、シリンダ４０の周面に設けられた開口部４０ａよりシリンダ内に図示しない開閉装置によって挿入されることにより前記本体２４ａを挾持するように構成されている。
【００１９】
このような構造からなるソイルネイル打込装置３において、ドレンネイル２の打込みに際しては、コレット２１が装着されたドレンネイル２をシリンダ４０の後端開口部から装填し、次にバックプレート４２をシリンダ４０内に挿入して第２コレット２４の本体２４ａを挾持する。しかる後、ドレンネイル打込装置３を法面１ａに対して適宜間隔をおいてセットする。図１はこの状態を示す。次に、圧搾空気供給源４４よりシリンダ４０内に高圧の圧搾空気４３（例えば５０〜２００Ｋｇ／ｃｍ２ ）を瞬時に導き、第１コレット２３に推力を付与する。第１コレット２３に推力を付与すると、連結部３５の先端部３５ａが破断して第１コレット２３と第２コレット２４が分離する。したがって、第１コレット２３はシリンダ４０内を前進し、推力付与部２７が頭部２Ａの推力受部７を後方から押圧し推力を伝達する。このため、ドレンネイル２は、第１コレット２３と一体にシリンダ４０内を前進し、シリンダ４０から飛び出す時点で地中に貫入するに十分な推力（１００〜３００Ｋｍ／ｈ程度）が与えられる。第１コレット２３がシリンダ４０およびカバー４１内を前進してカバー４１の分解用突起３１に凸部３０が衝突すると、第１コレット２３は開いて分解しカバー４１内に残る。すなわち、第１コレット２３が前進して凸部３０の斜面３０ａが分解用突起３１に衝突すると、各部材２３Ａには互いに離間する方向の分力が発生する。このため、係合片２８が破損して部材２３Ａをソイルネイル２の頭部２Ａから分離させる。一方、ドレンネイル２は、第１コレット２３によって付与された推力によりカバー４１の発射口４８から飛び出し、法面１ａに打ち込まれる。ドレンネイル２の打込み深さは、圧搾空気４３の圧力を調整することで決定される。なお、排水部２Ｂの後端部は図６に示すように排水を可能にするため法面１ａから突出している。
【００２０】
このような構造からなるソイルネイル打込装置３にあっては、ドレンネイル２の頭部２Ａに推力を与えて打ち込むようにしているので、ドレンネイル２の排水部２Ｂは頭部２Ａの前進により引張り力を受けるだけで圧縮力は全く受けず、したがって、座屈強度を考慮する必要がなく、大きな推力を与えることができる。また、座屈強度が要求されなければ、ドレンネイル２の材質的制約から解放されるため、設計の自由度を拡がる。また、ソイルネイル打込装置３自体の構成も簡単で、安価に製作することができる。
【００２１】
ドレンネイル２の頭部２Ａに装着されるコレット２１は、第１コレット２３と第２コレット２４からからなり、第１コレット２３を複数個の部材２３Ａで構成し、これらの部材２３Ａを係合片２８と係合凹部２９の係合によって分離可能に結合し、各部材２３Ａの内側面に設けた推力付与部２７を鋸歯状の突起と溝で構成したので、コレット２１を頭部２Ａに対して容易に装着することができ、しかも推力を頭部２Ａに確実に伝達することができる。また、第１コレット２３は頭部２Ａを保持し、第２コレット２４に対して推力によって簡単に分解できるように連結されており、第２コレット２４はソイルネイル打込装置３側に固定されているので、ドレンネイル２を下に向けて打ち込む場合でも頭部２Ａをシリンダ４０内の所定位置に係止することができる。また、第１コレット２３は、頭部２Ａシリンダ４０内を前進してカバー４１内で分解することによりカバー４１の外部に飛び出すことがないので、ドレンネイル２の打ち込み作業を安全に行うことができる。
【００２２】
ドレンネイル２は、頭部２Ａと、排水部２Ｂと、頭部２Ａに装着されるコレット２１とで構成され、コレット２１を第１、第２コレット２３，２４で構成し、頭部２Ａの周面に第１コレット２３の推力付与部２７と噛合う推力受部７が設けられているので、第１コレット２３から推力が伝達されると、ソイルネイル打込装置３から飛び出し、確実に地盤中に打ち込まれる。
【００２３】
なお、上記した実施の形態においては、補強機能と排水機能を備えたドレンネイル２を打ち込む場合について説明したが、本発明はこれに何等特定されるものではく、補強機能のみを有するソイルネイルにも適用することができる。
【００２４】
【発明の効果】
以上説明したように本発明に係るソイルネイル用コレットは、ソイルネイルの頭部に装着される第１コレットと、この第１コレットの後方に位置する第２コレットとを備え、第１コレットを、前記頭部に推力を伝達する推力付与部が設けられ分解可能に結合された複数個の部材によって構成し、第２コレットを前記頭部が摺動自在に貫通する筒状体で構成し、前記各部材に前記第２コレットに前記連結部を分離可能に係合しソイルネイルの打込時の推力によって破断される連結部を設けたので、頭部に対して簡単かつ容易に装着できる。また、推力付与部を鋸歯状の突起と溝で構成したので、推力を頭部に確実に伝達することができる。また、第１コレットは第２コレットに対して推力によって簡単に分解できるように連結されており、第２コレットはソイルネイル打込装置側に固定されて第１コレットを係止しているので、ソイルネイルを下に向けて打ち込む場合でもシリンダ内の所定位置に頭部とコレットを装填することができる。さらに、第１コレットはシリンダ内を前進してカバー内で分解することによりカバーの外部に飛び出すことがないので、ソイルネイルの打ち込み作業を安全に行うことができる。
【００２５】
本発明に係るソイルネイルは、先端部が円錐形で周面に推力受部が設けられた頭部と、この頭部の後部に連設された排水部と、前記頭部に着脱自在に装着され打込時に前記頭部とともにソイルネイル打込装置内に装填されるコレットとを備え、このコレットを、前記推力受部と係合し推力を頭部に伝達する推力付与部が設けられ分解可能に結合された複数個の部材からなる第１コレットと、前記頭部が摺動自在に貫通する筒状体からなりソイルネイル打込装置の後端部内に固定され前記第１コレットを分離可能に係止する第２コレットとで構成したので、構造が簡単で、前部打込打方式によって打ち込まれるため、頭部の前進によって引張り力を受けるだけで、圧縮力は全く受けず、したがって、座屈強度が要求されず、ネイル自体の材料選択および設計の自由度が拡大する。
【００２６】
本発明に係るソイルネイル打込装置は、ソイルネイルが分離可能なコレットとともに摺動自在に装填されるシリンダと、前記コレットを介して前記頭部に推力を付与するために前記シリンダ内に圧搾空気を供給する圧搾空気供給源とを備えているので、構造が簡単で安価に製作することができ、ソイルネイルの頭部に所定の推力を与えて打ち込むことができる。また、シリンダの先端部にコレットの飛び出しを防止するカバ−を設けたので、打ち込み作業を安全に行うことができる。さらに、カバ−の内面に第１コレットを分解する分解用突起を突設したので、第１コレットをソイルネイルの頭部から確実に分離することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るソイルネイル打込装置の実施の形態を示すドレンネイルを装填した状態の断面図である。
【図２】コレットの正面図である。
【図３】同コレットの背面図である。
【図４】第１コレットを構成する部材の連結構造を示す断面図である。
【図５】図１のＶ−Ｖ線断面図である。
【図６】ドレンネイルを法面に打ち込んだ状態を示す図である。
【符号の説明】
１…地盤、１ａ…法面、２…ドレンネイル、２Ａ…頭部、２Ｂ…排水部、３…ソイルネイル打込装置、７…推力受部、１０…リング、１１…軸芯材、２１…コレット、２３…第１コレット、２３Ａ…部材、２４…第２コレット、２７…推力付与部、２８…係合片、２９…係合凹部、３０…凸部、３１…分解用突起、３５…連結部、３６…係合孔、４０…シリンダ、４１…カバー、４４…圧搾空気供給源。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a soil nail that is driven into the ground for ground improvement, a collet for a soil nail, and a device for driving a soil nail.
[0002]
[Prior art]
The ground improvement methods that protect slopes or take measures against soft ground with or without slopes on sloped terrain include densification methods, consolidation methods, and soil nails. Various methods such as a method have been conventionally known. The densification method is a method in which the ground is mechanically compacted mainly by vibration, impact or the like. The consolidation method is a method in which a binding substance such as cement or lime is injected into the ground and consolidated. The soil nail method is a rod-shaped body that has only a reinforcing function or a pipe that has both a reinforcing function and a drainage function (usually these are collectively called soil nails, especially those that have a drainage function are called drain nails) It is a method of driving directly into the ground. The drain nail structure includes a perforated tube having an appropriately sized hole on the peripheral surface, or a plurality of shaft core members arranged in a cylindrical shape at appropriate intervals instead of the perforated tube, and a wire is disposed on the outer periphery thereof. A spiral wound around is known.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
However, since all conventional soil nail driving devices employ a rear driving method in which thrust is applied to the soil nail from behind and driven into the soil, if the ground resistance is large, a large compressive force acts on the soil nail. There was a problem that it was buckled and easily damaged. For this reason, a large thrust cannot be applied, and a large buckling strength is required. Therefore, there is a drawback that the material selection of the soil nail itself is restricted and the degree of design freedom is small.
[0004]
Therefore, as a method for solving such a problem, there has been proposed a soil nail driving device of a front driving method in which thrust is applied to the head as disclosed in JP-A-3-69718. ing. In this soil nail driving device, a head of the soil nail is mounted in a cylinder together with a cylindrical body called a sabo, and a predetermined thrust is transmitted to the head through the cylindrical body, so that the soil nail is brought into the ground. It is something to be typed. In such a device, since thrust is directly applied to the head of the soil nail, buckling strength is not required, and there is an advantage that the material selection and design of the soil nail can be given freedom. .
[0005]
However, in the above-described soil nail driving device, there is a problem in that it is necessary to pass the head of the soil nail through the cylindrical body, which is troublesome and difficult to transmit the thrust reliably. It was. In other words, a ring-shaped divided elastically deformable frustoconical part is provided on the front side of the cylindrical body, and the tip of the frustoconical part is brought into contact with the shoulder formed on the head of the soil nail to transmit thrust. Therefore, if the strength and rigidity of the frustoconical part are low, the thrust cannot be transmitted due to buckling or breakage during thrust transmission. Conversely, if the strength and rigidity are increased, the soul nail is inserted into the frustoconical part. Therefore, when the soil nail is fired from the driving device, if the frustoconical portion is opened and is not damaged, a braking force is applied to the soil nail. Therefore, it is difficult to select and design the material of the cylindrical body, which is not practical.
[0006]
The present invention has been made to solve the above-described conventional problems, and an object of the present invention is to provide a collet for a soil nail that can reliably apply thrust to the head of the soil nail during driving. It is to provide.
Moreover, this invention is providing the soil nail provided with the collet which can give a thrust to the head of a soil nail reliably at the time of driving.
Furthermore, the present invention is to provide a soil nail driving device that applies a thrust to the head of the soil nail and drives it.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, a collet for a soil nail according to the present invention comprises a first collet mounted on the head of the soil nail, and a second collet located behind the first collet, , Constituted by a plurality of members provided with a thrust applying portion for transmitting thrust to the head and detachably coupled, and constituted by a cylindrical body through which the head slidably passes, Each of the members is provided with a connecting portion that is detachably engaged with the second collet and is broken by a thrust force when a soil nail is driven.
The collet for soul nail according to the present invention is characterized in that the thrust transmission portion is constituted by a sawtooth-shaped annular projection.
Further, the collet for soul nail according to the present invention is characterized in that a convex part for disassembling the first collet is provided on the front surface of the first collet by coming into contact with the disassembling protrusion provided on the driving device side. To do.
The soul nail collet according to the present invention is characterized in that a plurality of members constituting the first collet are detachably coupled by engagement of an engagement piece and an engagement recess.
In addition, the soil nail according to the present invention includes a head having a conical tip portion and a thrust receiving portion provided on a peripheral surface thereof, a drainage portion connected to the rear portion of the head portion, and a detachable attachment to the head portion. And a collet that is inserted into the soil nail driving device together with the head at the time of driving, and is provided with a thrust applying unit that engages the collet with the thrust receiving unit and transmits thrust to the head. A first collet composed of a plurality of members coupled in a disassembling manner, and a cylindrical body through which the head slidably penetrates, and is fixed in a soil nail driving device and fixed to the first collet. It is characterized by comprising a second collet that is separably locked.
The soul nail according to the present invention is a collet for a soil nail, characterized in that the thrust receiving portion and the thrust applying portion are constituted by sawtooth-shaped annular protrusions that mesh with each other.
The soul nail according to the present invention is characterized in that each member constituting the first collet is provided with a connecting portion that is separably engaged with the second collet and is broken by a thrust at the time of driving the soil nail. And
Further, a soil nail driving device according to the present invention is a soil nail driving device for driving a soil nail into the ground, wherein the soil nail is slidably loaded together with a separable collet, and the collet is interposed therebetween. And a compressed air supply source for supplying compressed air into the cylinder in order to apply thrust to the head of the soil nail.
The soil nail driving device according to the present invention is characterized in that a cover for preventing the collet from popping out is provided at the tip of the cylinder.
Furthermore, the soil nail driving device according to the present invention is characterized in that a disassembly protrusion for disassembling the collet is provided on the inner surface of the cover.
[0008]
In the present invention, the collet is detachably attached to the head of the soil nail, and the thrust is transmitted to the head by the thrust applying unit. The soil nail driving device includes a cylinder in which the soil nail is loaded together with the collet, and applies thrust to the collet by supplying compressed air. For this reason, the soil nail moves forward with the collet, jumps out through the cover, and is driven into the ground. On the other hand, the collet collides with a disassembly protrusion provided on the inner surface of the cover and disassembles, and remains in the cover.
[0009]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
1 is a cross-sectional view of a state in which a drain nail according to an embodiment of a soil nail driving device according to the present invention is loaded, FIG. 2 is a front view of the collet, FIG. 3 is a rear view of the collet, and FIG. FIG. 5 is a cross-sectional view taken along the line VV of FIG. 1, and FIG. 6 is a view showing a state in which a drain nail is driven into a slope. In FIG. 6, 1 is a soft ground having a slope 1 a that is an object of ground improvement, 2 is a drain nail driven into the slope 1 a for strengthening the slope and eliminating permeated water, and 3 is a drain nail 2 law. A soil nail driving device for driving the surface 1a.
[0010]
1 and 5, a drain nail 2 includes a head 2A, a drainage part 2B joined to the rear end side of the head 2A so that the axes coincide with each other, and a head 2A to be described later. It is comprised with the collet 21 to do. The drain nail 2 has a total length of about 8 m or less, a length of the head 2A of about 1 m, and a length of the drainage part 2B of about 7 m. The head portion 2A is formed of a rod-like body having a sharp tip with a metal such as iron or a synthetic resin, and a small diameter portion 5 is integrally projected at the center of the rear end surface. The small diameter portion 5 has a front end of the drainage portion 2B The parts are fitted and joined by welding or the like. On the other hand, a thrust receiving portion 7 is provided on the peripheral surface near the front end of the head 2A. By forming the thrust receiving portion 7 in a sawtooth shape, the thrust receiving portion 7 includes a plurality of annular convex portions 7a and grooves 7b arranged in parallel in the axial direction of the head portion 2A, and the peripheral surface of the convex portion 7a is required forward. It is inclined at an angle, and its rear surface is orthogonal to the axis of the head 2A.
[0011]
The drainage portion 2B includes a plurality of rings 10 having the same outer diameter arranged at a predetermined interval in the axial direction of the drain nail 2, and a predetermined interval in the circumferential direction on the outer peripheral surface of these rings 10. A plurality of arranged shaft core members 11 are formed into a lattice-like cylindrical body. The opening part 12 of the drainage part 2B, that is, the space part between the ring 10 and the shaft core material 11 enables drainage of the permeated water 13 (see FIG. 6) in the ground 1. The opening ratio of the drainage portion 2B is given by approximately a / (a + b), where a is the interval between the shaft core members 11 and b is the outer diameter of the shaft core member 11.
[0012]
The material of the ring 10 and the shaft core material 11 is selected so that the drainage portion 2B is pulled by the head 2A when the drain nail 2 is driven and driven into the ground. Is done. As a material satisfying this requirement, it is made of a metal such as iron. However, the present invention is not limited to this. When both the ring 10 and the shaft core material 11 are made of metal, they are joined together by welding or the like, and when they are made of synthetic resin, they are joined together by welding, adhesion or the like. As the shaft core material 11, an example using a reinforcing bar having a circular cross-sectional shape is shown in the present embodiment. However, the shaft core material 11 is not limited to this, and has an appropriate cross-sectional shape such as a triangle, a quadrangle, and a trapezoid. Also good.
[0013]
1 to 3, the collet 21 includes a cylindrical first collet 23 that is detachably attached to the head 2 </ b> A of the soil nail 2, and a cylindrical second collet that is located behind the first collet 23. It is composed of a collet 24. The first collet 23 is composed of two members 23A that are divided into semi-cylindrical shapes and are detachably coupled. A thrust applying portion 27 that applies thrust to the soil nail 2 is provided on the inner peripheral surface of each member 23A. The thrust applying portion 27 is formed in a sawtooth shape, and is constituted by a plurality of annular convex portions 27a and grooves 27b that mesh with the thrust receiving portion 7 formed on the head 2A of the soil nail 2. The convex portion 27a has a vertical surface that is orthogonal to the axis of the first collet 23 and contacts the rear surface of the convex portion 7a of the thrust receiving portion 7, and an inclined peripheral surface that contacts the inclined surface of the convex portion 7a. Yes. Further, as shown in FIG. 4, an engagement piece 28 and a hook-shaped engagement recess 29 that engage with each other are provided on inner surfaces of the members 23 </ b> A that face each other in parallel. The two members 23A are detachably coupled. Two engagement pieces 28 and two engagement recesses 29 are provided near the front end and the rear end of the member 23A. Further, on the front surface of each member 23A, when the two members 23A are joined by the engagement of the engagement piece 28 and the engagement recess 29, the protrusions 30 facing each other are integrally projected forward. Yes. The convex portion 30 is formed of a trapezoidal convex portion, and is used to open and disassemble the two members 23A by abutting against a disassembling protrusion 31 described later when the drain nail 2 is fired. An inner surface is formed on the inclined surface 30a. As such a convex portion 30, the front end portion of the member 23A may be a semiconical shape, and the semiconical portion may be a convex portion. Further, the engagement piece 28 has a strength that can be broken when the two members 23A are opened.
[0014]
Further, a pair of connecting portions 35 are integrally protruded rearward from the back surface of each member 23A. The distal end portion 35a of the connecting portion 35 is engaged with an engagement hole 36 formed in the second collet 24 while being prevented from coming off, so that the soil nail driving device 3 is installed facing downward. This prevents the soil nail 2 and the collet 21 from falling due to their own weight. The distal end portion 35a of the connecting portion 35 is strong enough to withstand the weight of the drain nail 2, but is strong enough to be easily broken by the thrust applied to the first collet 23 when driven. The damaged portion at the time of driving is not limited to the distal end portion 35a, and an appropriate portion of the connecting portion 35 may be formed with a narrow width or a notch, and this portion may be used as a broken portion.
[0015]
The second collet 24 includes a cylindrical main body 24a through which the head 2A of the drain nail 2 passes slidably, and a flange 24b provided integrally with the front end side of the main body 24a and having the engagement hole 36. It is configured. The shape of the engagement hole 36 is a round hole having a size that allows the tip 35a of the connecting portion 35 to be inserted by being formed into a keyhole shape so that the tip 35a can be inserted and locked. 36a and the long hole part 36b which latches the front-end | tip part 35a.
[0016]
The collet 21 including the first and second collets 23 and 24 is mounted on the head 2A in advance when the drain nail 2 is driven. At the time of mounting, after the second collet 24 is fitted to the head 2A, the two members 23A so that the thrust receiving portion 7 and the thrust applying portion 27 are engaged with each other by the engagement of the engagement piece 28 and the engagement recess 29. And the head 2A is sandwiched, and then the tip 35a of the connecting portion 35 is inserted into the round hole 36a of the engagement hole 36 of the flange 24b to rotate the first collet 23 or the second collet 24 by a small angle. The tip 35a may be engaged with the long hole 36b.
[0017]
The soil nail driving device 3 used to drive the drain nail 2 having the above structure into the ground is integrally formed with a cylinder 40 in which the drain nail 2 is loaded together with the collet 21, and a front end side opening of the cylinder 40. A cover 41 provided, a back plate 42 provided in an intermediate portion of the cylinder 40, a compressed air supply source 44 for supplying high-pressure compressed air 43 into the cylinder 40, and the like are generally configured. An inlet 46 for compressed air 43 is formed on the peripheral surface of the cylinder 40, and this inlet 46 is connected to the compressed air supply source 44 by a pipe 47. The cover 41 is formed in a cylindrical body having a diameter larger than that of the cylinder 40, and a launch port 48 having a size through which the drain nail 2 can pass is formed on the front surface. Further, the disassembling projection 31 for disassembling the first collet 23 when the drain nail 2 is launched protrudes from the launch port 48 toward the inside of the cover 41. The disassembling projection 31 is formed of a cylindrical body, and the inclined surface 30a of the convex portion 30 collides with the inner opening end face. A plurality of air holes 49 are formed in the peripheral surface of the cover 41.
[0018]
The back plate 42 constitutes a reaction body when the drain nail 2 is fired. The back plate 42 is composed of two members 42a facing in the radial direction of the cylinder 40 and having opposing surfaces formed in an arc shape. After 2 is mounted, the main body 24a is held by being inserted into the cylinder by an opening / closing device (not shown) through an opening 40a provided on the peripheral surface of the cylinder 40.
[0019]
In the soil nail driving device 3 having such a structure, when the drain nail 2 is driven, the drain nail 2 to which the collet 21 is mounted is loaded from the rear end opening of the cylinder 40, and then the back plate 42 is mounted on the cylinder. The main body 24a of the second collet 24 is held by being inserted into 40. Thereafter, the drain nail driving device 3 is set at an appropriate interval with respect to the slope 1a. FIG. 1 shows this state. Next, high-pressure compressed air 43 (for example, 50 to 200 Kg / cm 2 ) is instantaneously introduced into the cylinder 40 from the compressed air supply source 44 and thrust is applied to the first collet 23. When thrust is applied to the first collet 23, the distal end portion 35a of the connecting portion 35 is broken and the first collet 23 and the second collet 24 are separated. Accordingly, the first collet 23 moves forward in the cylinder 40, and the thrust applying portion 27 presses the thrust receiving portion 7 of the head 2A from the rear to transmit the thrust. For this reason, the drain nail 2 is given a sufficient thrust (about 100 to 300 Km / h) to penetrate into the ground when it moves forward in the cylinder 40 integrally with the first collet 23 and jumps out of the cylinder 40. When the first collet 23 moves forward in the cylinder 40 and the cover 41 and the projection 30 collides with the disassembly protrusion 31 of the cover 41, the first collet 23 is opened and disassembled and remains in the cover 41. That is, when the first collet 23 moves forward and the inclined surface 30a of the convex portion 30 collides with the disassembling protrusion 31, component forces in directions away from each other are generated in each member 23A. For this reason, the engagement piece 28 is broken and the member 23 </ b> A is separated from the head 2 </ b> A of the soil nail 2. On the other hand, the drain nail 2 jumps out of the launch port 48 of the cover 41 by the thrust applied by the first collet 23 and is driven into the slope 1a. The driving depth of the drain nail 2 is determined by adjusting the pressure of the compressed air 43. The rear end portion of the drainage portion 2B protrudes from the slope 1a to allow drainage as shown in FIG.
[0020]
In the soil nail driving device 3 having such a structure, since the thrust is applied to the head 2A of the drain nail 2, the drainage portion 2B of the drain nail 2 is moved forward by the head 2A. Only a tensile force is received, and no compression force is received. Therefore, it is not necessary to consider the buckling strength, and a large thrust can be given. Further, if the buckling strength is not required, it is released from the material constraints of the drain nail 2, so that the degree of freedom of design is expanded. Moreover, the structure of the soil nail driving device 3 itself is simple and can be manufactured at low cost.
[0021]
The collet 21 to be mounted on the head 2A of the drain nail 2 includes a first collet 23 and a second collet 24. The first collet 23 is composed of a plurality of members 23A, and these members 23A are engaged pieces. 28 and the engagement recess 29 are separably coupled to each other, and the thrust applying portion 27 provided on the inner surface of each member 23A is constituted by a sawtooth projection and a groove. It can be easily mounted, and the thrust can be reliably transmitted to the head 2A. The first collet 23 holds the head 2A and is connected to the second collet 24 so that it can be easily disassembled by thrust. The second collet 24 is fixed to the soil nail driving device 3 side. Therefore, even when the drain nail 2 is driven downward, the head 2A can be locked at a predetermined position in the cylinder 40. Moreover, since the 1st collet 23 does not jump out of the cover 41 by advancing in the head 2A cylinder 40 and disassembling in the cover 41, the driving operation of the drain nail 2 can be performed safely. .
[0022]
The drain nail 2 includes a head 2A, a drainage portion 2B, and a collet 21 attached to the head 2A. The collet 21 includes first and second collets 23 and 24. Since the thrust receiving portion 7 that meshes with the thrust applying portion 27 of the first collet 23 is provided on the surface, when thrust is transmitted from the first collet 23, it jumps out of the soil nail driving device 3 and is surely in the ground. Be driven into.
[0023]
In the above-described embodiment, the case where the drain nail 2 having the reinforcing function and the draining function is driven has been described. However, the present invention is not limited to this, and the soil nail having only the reinforcing function is used. Can also be applied.
[0024]
【The invention's effect】
As described above, the collet for a soil nail according to the present invention includes the first collet mounted on the head of the soil nail and the second collet located behind the first collet, A thrust applying portion for transmitting thrust to the head is provided and configured by a plurality of members that are detachably coupled, and a second collet is configured by a cylindrical body through which the head slidably passes, Since each member is provided with a connecting portion that is detachably engaged with the second collet and is broken by a thrust at the time of driving the soil nail, it can be easily and easily mounted on the head. In addition, since the thrust applying portion is constituted by the sawtooth projection and the groove, the thrust can be reliably transmitted to the head. In addition, the first collet is connected to the second collet so that it can be easily disassembled by thrust, and the second collet is fixed to the soil nail driving device side to lock the first collet. Even when the soil nail is driven downward, the head and the collet can be loaded at predetermined positions in the cylinder. Furthermore, since the first collet moves forward in the cylinder and is disassembled in the cover, it does not jump out of the cover, so that the soil nail can be driven in safely.
[0025]
The soil nail according to the present invention has a conical tip portion and a head portion provided with a thrust receiving portion on the peripheral surface, a drainage portion connected to the rear portion of the head portion, and a detachable attachment to the head portion. And a collet that is loaded into the soil nail driving device together with the head at the time of driving, and this collet is engaged with the thrust receiving portion and provided with a thrust imparting portion that transmits thrust to the head and can be disassembled. A first collet composed of a plurality of members coupled to each other and a cylindrical body through which the head slidably penetrates, and is fixed in a rear end portion of a soil nail driving device so that the first collet can be separated. Since it is composed of the second collet to be locked, the structure is simple, and since it is driven by the front driving method, it only receives a tensile force by the advance of the head, and does not receive any compression force. Bending strength is not required, and material selection for the nail itself And the degree of freedom in design is enlarged.
[0026]
A soil nail driving device according to the present invention includes a cylinder in which a soil nail is slidably loaded together with a detachable collet, and compressed air in the cylinder to apply thrust to the head via the collet. And a compressed air supply source for supplying the water, the structure is simple and can be manufactured at a low cost, and a predetermined thrust can be applied to the head of the soil nail. In addition, since the cover for preventing the collet from popping out is provided at the tip of the cylinder, the driving operation can be performed safely. Further, since the disassembling protrusion for disassembling the first collet is provided on the inner surface of the cover, the first collet can be reliably separated from the head of the soil nail.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view of a state in which a drain nail according to an embodiment of a soil nail driving device according to the present invention is loaded.
FIG. 2 is a front view of a collet.
FIG. 3 is a rear view of the collet.
FIG. 4 is a cross-sectional view showing a connecting structure of members constituting the first collet.
FIG. 5 is a cross-sectional view taken along line VV in FIG.
FIG. 6 is a view showing a state in which a drain nail is driven into a slope.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Ground, 1a ... Slope, 2 ... Drain nail, 2A ... Head, 2B ... Drainage part, 3 ... Soil nail driving device, 7 ... Thrust receiving part, 10 ... Ring, 11 ... Shaft core material, 21 ... Collet, 23 ... first collet, 23A ... member, 24 ... second collet, 27 ... thrust applying portion, 28 ... engaging piece, 29 ... engaging recess, 30 ... convex, 31 ... decomposing projection, 35 ... connection 36, engagement hole, 40 ... cylinder, 41 ... cover, 44 ... compressed air supply source.
