JPS5816048B2 - カイテイクイノジヨウゲブブンオ ゲンバデセツゴウスルホウホウ オヨビ ソウチ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は杭の接合方法および装置に係るものである。

更に詳細にいえば、本発明はドック、橋、橋脚、支脚お
よびそれらに類する構造部を支持するために使用される
腐蝕したり品質が悪（なったりした海底用杭を使用でき
る状態に復元する方法および装置に係るものである。

本発明の原理は特に木製の杭を接合する場合に応用でき
るが、鋼製またはコンクリートの柱を強くすなわち補強
する場合にも同様に応用できるということは考えられよ
う。

ドック、桟橋、橋、支脚およびそれらに類する施設を支
持するため港湾で水路に沿い使用される杭は風雨、腐朽
性細菌、特に海に棲息する木に穴をあげる軟体動物が劣
化作用をなすので耐用寿命が短い。

杭がそれに支持された構造物が危険な程度に弱くなる程
度に劣化すると、この構造物はそれが海にありまた欠陥
のある杭が近付きにくい場所にあるので構造物の修理は
容易でない。

従って、多（の場合に構造物を取りこわし、杭を取替え
次いで構造物を新しい机上に建直す必要がある。

ドック、倉庫および鉄道が机上に支持されている場合に
は、可成り不便でその結果経済的に損失となる。

これまでに、構造物の弱（なった部分を欠陥のある杭か
ら切断し、ある長さの丈夫な杭を差込みその結果繕った
杭を継手のまわりに位置決めされたスリーブまたはその
池の支えエレメントにより支持することにより、この問
題を解決することが提案された。

この方法は合わさる表面にわたり均一に圧接させるよう
杭の部分の切口を合わせることが不可能なため、不満足
であった。

その結果、合成した杭が圧接面が角度をなしているので
、入れ子穴になり勝ちになり、すなわち側方にスリップ
しがちで、その結果支持された構造物にとっては欠点と
なる。

また、杭のまわりに位置決めされ杭の劣化した部分のま
わりに現場でコンクリートを打つ型として使用される種
々の機器を使用して杭を接合し、それを丈夫に補強する
ことが提案された。

しかしながら、この目的に使用された機器は厄介で、高
価で、使用しにく（また適当な強度の接合部を形成でき
なかった。

更にまた、従来技術の装置と方法とはコンクリートの杭
の接合部をその面積にわたり強度と寸法とを均一にする
ように使用できなかった。

従って、本発明の一般的な目的は、強度が犬で、均一な
特性を有し寸法が正確である接合した杭を形成するよう
海底杭を接合する装置と方法とを提供するものである。

本発明の池の１つの目的は、杭が使用に耐える頂部部分
と底部部分とを有する限り、杭の状態いかんにかかわら
ず可成りの深さにある杭の任意の個所に利用できる杭を
接合する装置と方法とを提供することである。

本発明の池の１つの目的は、種々の寸法、形状および劣
化程度の杭またはその他の支持構造体に安全にしかも安
価に利用できる杭を接合する装置と方法とを提供するも
のである。

以上説明した目的とその池の目的とは、風雨、微生物ま
たは海中に棲息する穴をあける軟体動物の作用により劣
化せしめられた杭を現場で接合する方法を提供すること
により達成され、この方法ハ泥の層から上方の杭の部分
がいかに劣化していても泥の層から下方に泥の層中に数
メートルにわたり一般に延びでいて完全に健全である脚
柱杭が一様に存在しているという事実を利用する。

従って、この脚柱杭は以下に説明する工程を包含する方
法により古い杭の部分を含む新たな杭を建設する基部す
なわち基礎として使用される。

劣化した杭がドックまたはその池の構造体の下にある上
部部分と、泥の層中に埋設した健全な下部部分すなわち
脚柱部分と、種々の劣化程度の中間部分とから成るもの
と仮定すると、劣化した部分は鋸で切取りその結果生じ
た間隙に支持柱を差込める。

流体とコンクリートとにほぼ不浸透性の材料で作った長
さ方向に折たためる細長いコンクリート用型袋が折たた
んだ状態で杭の上部部分に締付けられる。

網のコンクリート型レバー（ｒｅｂａｒ ）の如き硬く
流体とセメントとに不滲透性の網材の細長いケージが杭
の上部部分と下部部分とを包みその間の間隙をブリッジ
して杭のまわりに取巻かれる。

複数の半径方向に延びたスペーサが所定の間隔をあけて
ケージに支持される。

もし必要ならば、ケージは杭の上部部分と下部部分とに
大針で取付けられるかその曲の方法で取付けられる。

次いで、袋がケージのまわりで下方に拡げられケージの
下端部に締付けられる。

次いで、スペーサが一端部で杭の部分に圧接せしめられ
他端部で型袋の内面に圧接せしめられ、組立体のこれら
部材を互いに間隔をあける。

次いで、コンクリート注入ホースがケージと型袋との間
のスペースに導入され組立体の底部にまでケージのまわ
りにらせん状に巻かれる。

未硬化状態の流体とコンクリートと混合物が型の袋に導
入され、コンクリートの注入が進むに従いホースは後退
せしめられる。

ホースがらせん状に巻かれるので、コンクリートは均一
に分布される。

処理される杭部分がぬかるみ層の付近にまで延びている
場合には、この泥の層の下方の地面の土砂は準備作業に
おける凹所を成形するようジェットで取り除くことが好
ましい。

この凹所には型袋を満たす準備として基礎を形成するよ
うコンクリートが満たされる。

その結果として底部から頂部まで均一な強度と形状とを
有する接合した杭が完成する。

この結果は杭の上に載せた構造物を不安定にすることも
なく新たな杭を打込む必要もなく達成される。

前記した杭接合方法を行うにあたり、欠陥のある杭部分
はそのままに保持することもできるし、または準備作業
において比較的に健全な状態の杭の上部部分と下部部分
とをそのままにしてこの欠陥のある杭部分を切り取るこ
ともできる。

特に、杭の下部部分は、多年にわたっても泥の層の下方
では微生物とその池の劣化作用を有する媒体が活性を有
しないので泥の層の下方の個所では健全である。

従って、杭の地中に埋設された個所は修理された杭を支
持する脚柱を形成する。

別の準備作業において、保持された上部部分と下部部分
とは甲殻類とか屑とかを取除くためスクレーパにかけら
れる。

接合部を泥の層の下方にまで延ばす更に別の準備作業に
おいては、杭の底部のまわりの泥の層は約０．６１ない
し０．９２ｍ（２ないし３フイート）の深さの凹所また
は孔を形成するためジェットまたはその池の方法で取除
かれる。

以下の説明から判るように、この凹所は接合せれた構造
物と一体にされる基礎をコンクリート打ちする型として
作用する。

その結果第１図に例示した予備的状態の組立体になる。

第１図において、一部分が杭により支持されているドッ
クが符号１０で示しである。

切離され掃除された杭の上部部分が符号１２で示しであ
る。

これもまた掃除され泥中に下方に延びている杭の下部部
分は符号１４で示しである。

コンクリートの基礎型として使用される凹所または孔は
符号１６で示しである。

杭の上下部分１２，１４は杭の劣化した中心部分が鋸で
切取られた場合に間隙すなわちスペースにより互いに分
離される。

杭の上下部分がスペースにより分離される場合これら杭
部分は両端部がこれら部分に斜めに釘打ちされた支持柱
１８をスペースに差込むことにより安定にされる。

前記した杭接合装置の３つの主要部品は第１に杭を接合
する際に使用されたコンクリートを収容しそれを成形す
るために使用される細長いコンクリート用型袋と、第２
に上下の杭部分を互いに接続し型袋にコンクリートを満
たす以前に本体を形成するために使用される硬い網材の
細長いケージと、第３にケージに支持されケージを杭の
上下部分から間隔をあけコンクリートの型袋をケージか
ら間隔をあける作用を行う複数の半径方向に延びたスペ
ーサとである。

これら部品を以下に順序を追って説明する。

第１の部品たるコンクリート用型袋２０は処理される杭
の部分の全長にわたり延びる寸法にした長さ方向に折た
たみできほぼ流体とコンクリートとに不浸透性のある長
さの材料で作っである。

この型袋の長さは約１２．１９ｍ（４０フイート）かま
たはそれ以上の長さで良い。

型袋が数トンものコンクリート混合物を収容することが
あるので、この型袋は無孔であるばかりではなくまた強
度も犬である必要がある。

また、コンクリートが硬化した後も杭の強度を増し杭の
安定性を増すので長期間にわたり微生物と海に生棲する
動物とに対して抵抗性を有している必要がある。

種々の材料を使用できるが、好ましい材料は無孔の織成
したナイロン織布である。

この織布は縦糸が１１３ ｋｇ／Ｃ４（１６ｐｓｉ ）
の引張強さとまた横糸も同じ引張り強さを有する織布の
型式で入手できる。

コンクリート用型袋は所望の直径のチューブまたは中空
の円筒として供給できる。

この型袋は継目を有していても継目がなくても良い。

ある場合には、装置の製作中型袋がケージのまわりにシ
ートを巻き付はチャックを閉じられるように、長さ方向
縁部に沿いチャックを有する平たいシートとして供給す
ると便利である。

第１図と第２図とに示した実施態様において、型袋２０
はある選択された織布のチューブから成る。

この型袋は準備的段階において長さ方向に折たたみ、杭
の上部部分１２の下端部のまわりを上方にすべらすこと
によりこの杭部分に取付けられる。

支持柱１８が杭の上下部分間に差込まれる以前に折たた
んだ型袋は水面２２の上方でも下方でも良い接合部のほ
ぼ上限にまで引き上げられる。

型袋は杭の上部部分に鋲留めした控え棒２４により一時
的にこの個所に保持される。

接合装置の第２の主要部品はケージ３０から成る。

このケージ３０は接合個所全体をおおうに十分な長さを
有している。

このケージ３０は接合される杭部分より直径が大きいが
型袋２０より小さい直径を有している。

型袋のようにこのケージ３０は通常では円筒形状である
がこの形状にすることは必ずしも必要ではない。

ケージ３０は硬く、自立で流体とコンクリートとに不浸
透性である限り種々の材料で作ることができる。

可成りの孔寸法を有するワイヤ・メツシュが適当でＡ９
のコンクリート・レバー（ｒｅｂａｒ ）メツシュが好
ましい材料である。

ケージ３０がワイヤ・メツシュまたはコンクリート・レ
バーで作られると、このケージは第３図に示した如く逆
方向に曲げられ互いに組合わされ水平に配置されたワイ
ヤから成る一体のファスナ３２により互いに締付けられ
る。

杭接合装置の第３の主要部品は総体的に符号４０で示し
た半径方向に延びているスペーサ・エレメントから成る
。

これらスペーサ・エレメントは杭の上下部分と、ケージ
とコンクリート用型袋とを互いに適当に並べかつ互いに
間隔をあけた関係に保持する作用を有している。

基本的には、スペーサ・エレメントは杭部分に衝合する
第１の衝合部と、型袋に衝合する第２の衝合部とこれら
衝合部を相互にとまたケージとに締付ける連結すなわち
締付は手段とから成る。

好ましい型式のファスナとその使用方法とが第３図ない
し第６図に示しである。

従って、それぞれのスペーサ４０は杭の部分に衝合する
第１の衝合部４２と、型袋に衝合する第２の衝合部４２
とを備えている。

これら衝合部は必要な軸受面を形成しまた組合わせ体の
部品を所望の所定程度間隔をあけるような寸法にしであ
る。

典型的な例では、これら衝合部４２，４２は約１Ｏ１１
６／７７１．（４“）の長さを有することができ、それ
により型袋をケージからまたケージを杭部分から同程度
間隔をあける。

それぞれの衝合部は中実の材料で作ることができるが、
経済的理由のため外部部所は中空のシート材で作ること
が好ましい。

その際には流体とコンクリートとの混合物が入れるよう
にするため外部個所に口孔４６を設けることができる。

衝合部４２，４４は突起ソケット型ファスナにより互い
に接続されこのファスナの構造と取付は方法とが第４図
、第５図および第６図に示しである。

従って、それぞれの衝合部４２は互いに間隔をあげた１
対の凹所４８と突起５０とを有していてこの突起の頭部
には凹所４８の対応する肩部に合わさる保持肩部が設け
である。

凹所４８と突起５０とは２つの衝合部が互いに対向して
配置されると一方のものの突起が能力のものの凹所と合
わさるように配置されている。

突起５０は変形可能な弾性材で作られ、従って、２つの
衝合部がケージ３０のそれぞれの側に１つずつ第４図に
示した位置にあると、これら衝合部はワイヤ・メツシュ
３０が２つの衝合部の間に錠止めされて第６図に示した
如く互いに接合された位置になる。

この位置になると使用できるばかりにして半径方向にス
ペーサを支持する。

以上説明した装置を使用して杭を接合する方法は次のと
おりである。

第１にドック１０を支持している欠陥のある杭からスク
レーパですべての海中生物と堆積物とを取除（。

次いで、もし必要ならば、杭の欠陥のある中心部分を切
取り上部部分１２と下部部分１４とを残す。

ジェットまたはその池の手段により泥の層より下方で杭
の基部のまわりをくり抜（ことにより凹所１６を形成す
る。

約０．６１ｍ（２フイート）もの厚味の泥の層が上にあ
る典型的な場合には、凹所１６は固い地面中にまで延び
約ｏ、９２（３フイート）の深さにまで掘さくできる。

管状のコンクリート用型袋２０を折たたみ上部部分１２
のまわりに接合部の頂部をしるす個所にまでかふせる。

この型袋を控え棒２４により一時的に折たたんだ状態に
保持する。

支持柱１８を上下部分１２，１４間に差込み上部部分１
２を支持し安定にするため上下部分１２゜１４に斜めに
打込んだ釘で継ぐ。

スペーサ４０をケージ３０の個所にわたり所定の間隔に
位置決めする。

スペーサ４０を位置決めされたワイヤ製ケージ３０をそ
れが上下の杭部分１２，１４の一部分を取巻きこれら上
下部分間のスペースをブリッジするように潜水夫が杭の
まわりに巻付ける。

ケージ３０の合わさる端部を第３図に示した如（一体の
ファスナ３２により組み合わせる。

ケージ３０は摩擦的にかまたは好ましくはその上下端部
を杭の上下部分に釘付けすることにより位置決めする。

次いで、折たたんだ型袋を解放し潜水夫がこの型袋をケ
ージ３０とギれに取付けたスペーサとのまわりに袋がケ
ージ全体と接合される個所とをおおうようになるまで案
内する。

型袋の下端部は通常では凹所１６中に延びる。

型袋をきつく引張りその上下端を杭の上下部分に釘５２
で留める。

チャックを取付けた平たいシースを使用する別の方法で
は、スペーサを取付けたケージを位置決めし、次いでケ
ージのまわりにシースを巻（ことにより上記した手順を
変える。

チャックを閉じチューブを形成し、次いでこのチューブ
を前にも述べたように上下端を杭の上下部分に留める。

その際に組合わせ体は第２図に示した外観を有する。

ケージ３０はスペーサの内方の衝合部４２により杭の上
下部分１２，１４かも間隔をあげられる。

ケージ３０はスペーサの外方の衝合部４２により型袋２
０から所望の距離間隔をあけられる。

従って、この組合体は注がれたセメント混合物を収容し
てそれを満たされる＆ｒかりになる。

この目的のために、まず凹所１６に注がれ基礎を形成す
る速硬セメントが使用される。

次に型袋２０の頂部に開口５６を切設する。

潜水夫が調整ホース５８をこの開口５６に押込み第２図
に示す如く型袋内のケージのまわりにらせん状に巻き付
ける。

次にセメントの注入を開始する。

このセメント注入中にホース５８をらせん状に後退させ
る。

これによりコンクリートは杭の部分のまわりに均一に分
布される。

型袋にコンクリートが注がれるに従い、流体と未硬化の
セメントとの混合物は杭の上下部分の離れた端部間と、
ケージ３０の網目間とケージと型袋の内面との間の個所
で杭の上下部分のまわりを満たす。

これにより杭の上下部分をそれらが第２図に符号２０ａ
で示した形状になるまで坤ばす。

この形状では杭を基礎５４のまだ軟かいセメント中に下
方に伸び基礎をセメントに一体にすることが認められよ
う。

セメントの注入後、セメントは敏速に硬化する。

典型的な例では、セメントは７日後には約２１ ｏｋｇ
／Ｃ４（３０００ポンド）、１０日後には約２８ ｏｋ
ｇ／ｃ４（４０００ポンド）また１４日後には約３５０
ｋｇ／Ｃ４（５０００ポンド）の破断強度を示す。

従って、杭はその全長にわたり均一な強度に復元される
。

同時に、ケージ３０が破砕またはさびたりしないよう可
成りのコンクリート層で保護される。

コンクリートの表面は杭の耐用寿命中そのままにされる
型袋によりひび割れを防止される。

このような結果はわずか３人１組の作業員により敏速に
しかも安全に達成でき、このような作業員は１日に１５
本もの杭を接合できる。

この接合作業は杭に支持されたドック、倉庫、橋または
その池の施設の機能を妨げずに行え、これら施設は接合
作業の遂行中通常の機能を果すことができる。

更にまた、本発明の方法は水中の環境に変化を生じない
ので生態学的に受は入れられまた新しい杭を使用する必
要がないので不足している杭を節約できる。

図面の簡単な説明 □ 第１図は本発明の−１を部分的に位置決めのために使用
して本発明の方法により接合される杭により支持された
ドック構造物の側面縮少図。

第２図は杭接合作業の一層進んだ段階における第１図の
部分側面図。

第３図は第２図の３−３線に沿う断面図。

第４図と第６図とは杭接合装置に使用したスペーサ・エ
レメントなキれぞれ開いた位置と閉じた位置とにして示
したそれぞれ立面および縦断面詳細部分図。

第５図は第４図と第６図とに示したスペーサ・エレメン
トの詳細部分図。

１２．１４・・・・・・杭の上下部分、２０・・・・・
・型袋、３０・・・・・・ケージ、４０・・・・・スペ
ーサ、４８，５０・・・・・・固着手段、５２・・・・
・・締付は手段。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 硬く、流体とセメントに不浸透性の網材で作った細
   長いケージを杭のまわりにその上下部分に重なり合い装
   着することと、長さ方向に折たためほぼ流体とセメント
   とに不浸透性の材料で作った細長いコンクリート用型袋
   をケージのまわりに装着することと、ケージを杭から外
   方に所定の半径方向距離間隔をあけコンクリート用型袋
   をケージから外方に所定の半径距離間隔をあけることと
   、コンクリート用型袋の上下端を杭の上部部分と下部部
   分とに固着することと、ケージと杭との間とコンクリー
   ト用型袋とケージとの間のスペースに未硬化の注入でき
   るセメント混合物を満たすことと、セメント混合物を硬
   化させて杭の両部会と、ケージとコンクリート用型袋と
   を包含する一体の接合された杭を形成することとから成
   る劣化した杭の両部会を現場で接合する方法。 ２ 杭の上部部分と地中に埋設した下部部分とを包囲し
   重なり合いかつこれら杭部分間のスペースをブリッジす
   るような寸法にした硬（流体とセメントとに不浸透性の
   網材から成る細長いケージと、長さ方向に折たたみでき
   ケージにおおいかぶさる寸法にしたほぼ流体とセメント
   とに不浸透性の材料で作った細長いコンクリート用型袋
   と、ケージの片側で杭の両部会に衝合しまたケージの他
   方の側でコンクリート用型袋に衝合することによりケー
   ジを杭の両部会の側面と型袋とに対して所定の半径方向
   距離だけそれぞれ間隔をあけるような寸法にした複数の
   半径方向に延びたスペーサと、スペーサをケージに固着
   する固着手段と、コンクリート用型紙の上下端を杭の両
   部会に締付ける締付は手段とから成る海底杭の上方部分
   と地中に埋設した下部部分とを現場で接合する装置。