JPS6114320A - 地中でコンクリ−ト固めされるパイルの製造方法と装置 - 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】 本発明は、地中でのコンクリート・ぐイルの製造に関す
る。

この分野において用いられている装置は既に知られてお
り、これらθ装置は、管状軸線ステムの周りに巻きつけ
られた螺旋ブレードにょシ形成さｎたオーガと、クレー
ン○ような吊下ケ装置と、オーガを回転駆動する装置と
を包含している。

こ■ような装置を用いるために、オーガは、１ねじ込み
（ｓｃｒｅｗｉｎｇ　）　”の結果として、もしも適当
であれば、オーｆ（０頭部に及ぼす下向きＤ垂直力によ
り地中θ中へ貫通するように作られ、そして一旦穿孔が
完了したならば、管状ステム全通して圧力下でコンクリ
ートを注入することによって・！イルが固められ、それ
と同時にオーガが持上げられ、コンクリートの圧力■結
果として（オーガが含んでいる土地の部せと一緒に）上
方へ押し上げられ、クレーンによって上へ引き上げられ
る。

然しながら、こＯ公知■方法には若干Ｑ欠点がある。

まず第１に、こＯ方法は、ブレードＱ貫通Ｑ限界の故に
、十分にゆるんだ且つ十分く低い堅さＤ土Ｏ中で○み使
用できるにすぎない。更に１土■栓が、下向きＯステム
ＱオリアイスＱ中に形成され、コ／りｌ）　−トを注入
するときく発生する圧力によってＯみこの栓を引き抜く
○が非常に困難である。

更に、特定Ｏ土罠対して、オーガＯ直径と従って得られ
るパイルθ直径は、駆動装置○動力とオーガＯ抵抗とに
より制限される。

・母イルを固める間、池Ｏ困Ｎ也生ずることがある。

実際、穿孔０間に土がステムＱ中へ貫通するＱを防ぐた
めに、注入されるコンクリートの圧力によって容易に追
い出されることができ且つ制御された特性を有する材料
によってこ○ステムに栓をすることが役立つことが多い
。然しなから、ステムの下方部分に形成された栓が自然
に生ずるか又はオーガ０貫通前に使用者により与えられ
るかを問わず、栓を追い出すためには、穿孔が完了した
後、オーガを少くとも栓Ｏ高さに等しい高さまで持上げ
ることが必要である。その結果として、栓がドリル孔Ｑ
底部へ落下し、栓Ｑ存在とオーガ０と昇とＯ故にそＯと
き注入されたコンクリートと隣接する土と０間の接触が
悪いことがある。何故ならば、コンクリ−）Ｏ上面が螺
旋ブレードＯ下側表面に到達するまでは、ドリル孔の壁
が上昇高さにわたシ支持されていないためである。

そＯ結果として、壁θ崩れを見るという重大な危険があ
り、コンク１７−　）−４’イルを狭くし又は完全な不
連続を生じさせる。これらが主な欠点である。

もう１つ０同暖な危険が、引き続くオーガＯ，Ｉ：昇と
コンク！１−）１０同時的注入と０間に生ずる。

実際、もしもオーガがクリ−／により余シにも迅速に持
上げられるならば、又はコンク１７−　）　１０注入率
が不十分であるならば、オーガの下方部分が注入された
コ／クリ−）＋２）上面から離れるようになり、従って
、ドリル孔θ壁がもはや支持されて　　　　卜。

いない新しい領域を生じさせ、そＱ結果として、崩れの
同じ危険と、上述Ｏコンク１７−　）　の連続性に関し
て同じ結果を生ずる。

これらＯすべて０理由のために、オーガを用いるこの公
知Ｏ技術は、比較的に小さい荷重を支持する小さい直径
ｖ−ｐイルを作るために低い堅さの土■中でθみ一般に
使用される。

より大きい荷重又は抵抗の大きい土に対しては〜ベント
ナイト土で予備的なドリル孔を作り、プランジャ管によ
ってコンクリート注入をするＯが好ましいが、この方法
は、より高価である。

本発明の目的は、抵抗性の土の中で高い荷重を支持しう
るオーガパイルによって作ることｆｃｌ’ｉＴ能ならし
める方法と装置を提供することによりト述Ｑ欠点を軽減
することにある。

この目的θために、本発明の主１はくまず第１に、土中
でコンクリートで固められたパイルを作る装置であって
、こ○パイル製造装置は、管状軸線１７４０周りに巻き
つけられた螺旋状ブレード（又は表面）により形成され
たオーガと、吊下げ装置と、前記オーガを回転駆動する
ための装置と金含む・ぐイル製造装置において、前記ス
テム内に配置され、ステムに関して軸線方向に摺動する
ように設計され、且つ少くとも１つＱコンクリート注入
オリフィスを下方部分に有するプランジャ管と、前記管
の上部に設けたコンクリート注入用Ｏ供給装置と、前記
管をステムに関して軸線方向に変位させる装置と、コン
ク！１−）Ｏ圧力と流量を制御する装置とを有すること
を特徴とする・ザイル製造装置である。

本発明の好ましい実施態様においては、注入されたコン
クリートが、オーガが持上げられるとき露出される全体
積を占めるような方法で、グラ／ジャ管Ｑ基部Ｑ所で注
入されるコンクリートの圧力と流量とを制御するための
装置も設けられる。

それ故、本発明による装置によって、コンクリートがド
リル孔の底部に達したとき、オーガとオーガが含む土Ｑ
部分とを上昇させ始め、固定されたプランジャ管を離れ
、それと同時にオーガを上方へ押すコンクリートθ注入
を開始することが可能である。その結果として、コンク
リートは、直ちに土自体と接触状態になシ、孔の壁を保
持し、周囲Ｏ土との高品質の結合を作る。更に、装置が
引き続き持上げられる全時間の間、コンクリートは、丁
度注入されたばかり０新しいコンクリートＱ固まりのま
さに欄中に注入される。何故ならば、本発明に従って、
プランジャ管の注入オリフィス力、コンクリートの上部
より下に配置されでいるためである。

従って、コンクリート固めの連続性と・ぐイル○均一性
とに関して従来の技術水準。遭遇する問題が除去され、
ぺ／トナイト泥土でプランジャ管によって遂行されるコ
ンクリート固め。間に得られる結果と同様な結果が達成
される。

好ましい実施態様によれば、本発明による装置は、プラ
ンツヤ管の下端に穿孔工具を有する。こＱ工具は、オー
ガが、与えられた動力で地中へより容易に貫通すること
を可能ならしめ、より大きい抵抗Ｑ上の中へ貫通するこ
とを可能とし、又はより大きい直径Ｏオーｆを使用する
ことを可能ならしめる。もしも穿孔工具を用いて・（イ
ロット孔を穿孔するならば、オーガＩ２）瓜通が一層容
易になる。

注入オリアイスは、穿孔工具０すぐ上に管■横表面内に
配置されるのが好ましい。

こＯ配列は一一方において、プランジャに設けた穿孔工
具Ｏ到達したレベルで直ちにコンクリートの注入を開始
することを可能ならしめ、池方において、注入オリフィ
スをふさぐ栓が工具の作動中に作られることを防ぐ・こ
とを可能ならしめる。

本装置は、穿孔工具とオーガとをオーガ０駆動装置によ
り同時に駆動するために、管とステムとを巨に相対的に
回転しないように固定する装置又は、ステムと独立にプ
ランジャ管を回転駆動するためＤ装置又は、交互に使用
しつるこれら２っ■タイｔθ装置を含むことができる。

土が比較的にゆるいときには、オーガと穿孔工具とを互
に回転しないように固定し、オーガＯ駆動後置θみ０作
用で同時に下降させることができる。

これと対照的ＫＳｉｌい土に遭遇するときは、オー　　
　　　□がを回転電動するに先立って穿孔工具を支持す
る管のみを下降させるとき・ぐイａット孔を作る０がよ
い。

穿孔工具の効果を高めるために、工具に軸線方向の衝撃
を及ぼすためＯ衝撃（振動）装置を設ける０が好都合で
ある。、 本発明の特定θ実施態様において、プランジャ管が、上
述の吊下げ装置に直接に装着され、ステムに関して管を
軸線方向に摺動させるため○装置が、オーガを支持する
ように意図され且つ少くとも７つのジヤツキを介して吊
下げ装置に結合されたフレームを備えている。

本発明の主題は、地中でコンクリート固めされた・ンイ
ルを作るだめの方法において、上述○装置を用いること
を特徴とする・ぐイル■製造方法でもある。

こＯ方法を実施する第１■方法において、一旦穿孔が、
オーかによって、そしてもしも適当ならば穿孔工具１℃
よって完了したならば、オーガ０みを（回転しないで）
第１場所に持上げ、プランジャ管が固定されて維持され
、コンク’Ｊ−）Ｃ）注入が開始され、次にオーガと管
とが同時に持上げられ、コンクリートが、オーガにょシ
残された空隙を満すｌＤ［十分な割合で注入され続け、
少くとも注入オリフィスが、既に注がれた新たなコンク
リートθ固まシの中に維持される。

本方法を実施するため０６う７つ。方法において、一旦
・ぐイル０穿孔がオーガによって完了したならば、穿孔
工具がグラ／−）ヤ管によって作動されるとき、ミニ穿
孔を続けるか又は・悩ロット孔を作り、次にオーガと管
とを同時に持上げ、前述Ｏようにそれと同時にコンクリ
ートが注入され、注入オリアイスが、前述○ように既に
注がれた新たなコンクリートＱ固まシ○中に維持される
。

堅い土地に遭遇したとき、本発明による方法は、継続的
な段階を含むことができ、そ０間オーガが一時的に動か
ないように固定され、回転及び／又は衝撃の結果として
穿孔工具によって・母イロット孔が作られる。

本発明は、・月ルを作ることを可能ならしめ、そＣ）−
４イルθ連続性と断面均一性とが、ぺ／トナイト泥土で
穿孔されたパイルＱ場合と同様に良く保証されることが
理解されよう。こＯ利点は、本発明に従って、オーガを
持上げると同時にコンクリートを注入しつるのみでなく
、また、いかなる瞬間においても、注入θ間コ／り’）
−）Ｏ圧力と流量とを制御する装置によって、新たなコ
ンクリートが既に注がれたコンクＩＪ　−）　の表面Ｑ
下に変位されることを保証することを可能ならしめる、
という事実に起因すると考えられる。

本発明者は、本発明の方法によって、穿孔泥土がコンク
リートによ）置かえられるときに得られる・臂イルと同
様な強化・ぐイルを作ることを可能ならしめることを見
出した。

この目的Ｏために、一旦・母イルが本発明Ｑ方法によっ
てコンクリート固めされたならば、補強材が振動装置を
用いて新たなコンクリートの中へ導入され、振動装置は
、コンクリートを損傷することなく補強材を・９イルの
底部へ押しやる。

更に、本方法は、公知の補強・臂イルに比較して池の利
点を生じきせる。何故ならば、ぺ／トナイトの膜が、補
強材θ鋼とコンクリートとの間で珍成されるのを防止さ
れるためであり、この効果は、補強材Ｏ上へＱ：Ｉンク
リートの接着を改善することである。

最後罠、本発明Ｑ主題は、上述の方法によって地中でコ
ンクリート固めされた・譬イルである。

以下に本発明の特定Ｏ実施態様を、非限定的な実施例に
より添付図面を参照して説明する。

第１図〜第３図に示されている装置は、クレー／又は池
Ｏ適当な引き上げ装置に結合され且つ垂直軸線を有する
ジヤツキ３によって支持フレーム２を支持する吊下げ装
置１を有する。ジャンを３は、吊下げ装置１に関して支
持フレーム２を上昇又は下降させることを可能ならしめ
る。シャツ中は、圧力Ｏ変動Ｏ結果として又は圧力低下
の制御によって作動する。

支持フレーム２は、垂直軸線をもつ駆動モータ４を受入
れ、駆動モータ４０出力軸上には管状軸線ステム６によ
り形成され九オーｆｆ−５が装着され、ステム２上には
ドリル孔７′を作る螺旋プレード７が巻き付けられてい
る。

ブレード７の下方係合縁は、切断刃でよく、又は歯８を
もつことができる。

更に、支持フレーム２はｆ２ンジャ管９０上部を受入れ
、コンク９−）１り流量と圧力とを監視し且つ制御する
ことを可能ならしめる測定器具（図示せず）を備えたコ
ンクリート供給管ｌＯが、回転継手によってプランジャ
管９Ｑ上部に結合されている。

管９は、ステム６を通して自由に摺動し、ステムの下端
から出る。ステムと管は各々、両者を互に回転しないよ
うに固定することを可能ならしめる係合する歯１１と１
２を有する。

管９は、その下端において、穿孔工具１４のすぐ上に配
置された少くとも１つの横注入オリフィス１３を有する
。

パイルを穿孔する段階が第１図に示されている。

支持フレーム２は、ジヤツキ３によって行く限り下降さ
れ、ステム６０下端と管９■下端とが同一レベルになり
、相互に回転しないように歯１１と１２により固定され
る。そＯ結果として、モータ４により与えられた回転運
動が、オーｌｆ５と工具１４とへ同時に伝達される。

穿孔を完了した時、オーガを回転させることなく、支持
フレーム２が、第２図に示すようにシャツ中３によって
徐々に持上げられる。

こＯ段階の間、吊下げ装置１は同じ高さに保持され、管
９０端はドリル孔Ｏ底部に留まシ、注入オ替フイス１３
自体は、ドリル孔の底部のレベルに配置されている。

オーｆ５が持上げられると同時に１オ一ガθ下方部分に
より徐々に露出される空間■中ヘコ／クリートが管１０
と管９を経て注入される。こＱ注入は、オーガの下に占
められないで残された空間が存在しないことを保証する
Ｑに十分な割合で行なわれるＯが好ましく、それと同時
にオーガは、ジヤツキが同様にオーガＱ上昇に寄与する
と仮定して、コンクリートによって上方へ押される。

このようにして、ドリル孔７′θ底部の壁の陥没Ｏおそ
れがなく、作られつつある・ぐイル○先端と周囲Ｄ±と
０間に良ｗ７）接触が保証されることが理解されよう。

シャツキ３が、７レーム２を吊下げ装置１ｔＣ関して完
全区持上げたとき、吊下げ装Ｒ１は、第３園に示すよう
にクレー７により持上げられ始める。

本発明の結果として、プランジャ管Ｑ注入オリアイスは
、プランジャ管の追加の下降変位■結果としてこ■オリ
フィスが１出されるや否や、コンクリート○注入に対し
障害がないように、オーｆＯ全作業中保護されることが
理解されよう。従って、・ぐイルＯ底部は、従来技術の
装置が関係する場合に人工的に形成され又は自然に形成
されるグラブにより品されない。

コンクリート注入段階は、オーガ５とステム６からでき
るだけ遠くへ延ばされた管９とを同時に持ち上げて続け
られ、それと同時に、コンクリートの流量が、オーガを
持上げたときに残される全空間をコンクリートが占める
０に十分であることを制御装置を介して保証する。

そθ結襲として、コンクリートは、既に注入された新鮮
なコンクリートＩ５０固まシ■中へオリフィス１３を通
して注入され、得られる・ぐイルの連続性と均一性に関
して長所を伴なう。更に、オーガ５０下方部分がコンク
リ−ト１５の上面から離されるようになる危険がない。

何故ならば、オリフィス１３を通して新しく注入された
コンクリートが、絶えずオーガＯ底部と接触したままで
あることを保証すべく制御された操作があるためである
。

コンクリート注入は、オーガ５と管９とが完全に除去さ
れるまで続行する。

第≠図に示されている別形態において、プランジャ管９
は、回転及び／又は衝撃駆動システム１７を介して吊下
げ装置ｌに取付けられ、こθ駆動システム１７位、管９
に軸線方向○衝撃力を及ぼし及び／又はオーガ５とは無
関係にこＯ管９を回転駆動することを可能ならしめる。

竪い土に遭遇したとき、ステム６と管９とを分　　　　
　へ。

離シ、次にこＯシステム１７によって、管９とそ■工具
１４とを回転及び／又は衝撃駆動させ、第≠図に示すよ
うにノ４イロノト孔１８を形成することで十分である。

工具１４は、次に、オーガ１５ｖ′）下端まで持上げら
ね、そＤ後、第１図に示すように穿孔を再開することが
できる。この穿孔は、・母イロット孔１８により生じた
土Ｏ減圧○ためより容易になされる。

第≠図の実施態様は、第２図を参照して上述した方法と
僅かに異なる方法で・ｆイルθコンクリート固めを開始
することを可能ならしめる。

こＯ目的のために、ドリル孔７′　○底部に達したとき
、シクヤッキ３Ｑ漸進的な引込め０結果として、工具１
４はシステム１７によって下降され続け、オーガ５Ｆｉ
静止し九ままに残される。ジヤツキ３が完全に引込めら
れ、そＯ結果管９がステム６からできるだけ遠くへ延ば
された瞬間に、コンクリート○注入が開始される。オー
ガが持上げられたとき、直ちにコンクリートが自由に残
された空間を満たす。

オーガが除去され、コンクリートの注入が終ったとき４
第ｊ図と第４図に示すように、コンクリートの中に補強
材１９を設置することができる。

こθ目的のために、補強材が、振動装置２１を介して持
上げ装ｆｆ２ＯＫ吊下げられる。補強材が新鮮なコンク
’）−）２２１０上面Ｏ上に置かれた後、引き続いて徐
々に振動装ｆｆ１２１１０作用の結果として駆動され、
それに伴ない持上げ装置２０が所要の下降をする。

補強材１９がドリル孔Ｏ底部に達するとき、振動装置２
１が除去され、ぺ／トナイトで穿孔することにより得ら
れたものと匹敵しつる品質Ｏ補強されたパイルが達成さ
れる。

振動装置２１は、コンク９−）２２を崩壊しないように
、実質的に下向き○衝撃を補強材１９に伝達する・よう
に設計されるＯが好ましい。

補強材を適所に置くこ○方法は、コンクリートを含む軸
を異なる方法で作ると、き、本発明に従って使用されう
ることは勿論である。

本発明の範囲と精神から離脱することなく、上述○装置
と方法に対し、種々θ別の形態と修正を与えうることは
勿論であａｏ 従って、オーガ５とプランジャ管９とは、係合する歯１
１と１２以外の池０手段により回転しないように臣に固
足することができる。

同様に、プランジャ管がステム６内を摺動することをｉ
Ｊ能ならしめる装置は、と述○ものとは異なる形態をと
ることができ、不質的な要因は、コンクリートが既に注
入された新鮮なコンクリートＯかたまりの中心へ注入さ
れつるように及び／又はオーガが例えば堅い土Ｏ中を下
降し易くするパイロット孔を作りつるように、管９■下
端がステム６から突出してより低水準までド降できるよ
うにすることである。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第３図は、本発明による装置を用いて・ぐイル
を製造する３つ■段階を示す。 第≠図は、こＱ装置■別形感金示す。 第５図と第６図は、補強された・ぐイルを作るため〇一
つＯ引続く段階を示している。 ６・・・管状軸線ステム、７・・・ブレード、５・・・
オーガ、　　　　　４・・・オーガ駆動装置、９・・・
プランジャ管、１３・・・注入オリフィス、２．３・・
・管９Ｃ）摺動突出装置、 １４・・・穿孔工具、　１１　、１．２・・・固定装置
、１７・・・回転装置、衝撃装置。 外１

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、管状軸線ステム６の周りに巻付けられた螺旋状ブレ
   ード（又は表面）７により形成されたオーガ５と、吊下
   げ装置１と、前記オーガを回転駆動するための装置４と
   を含む地中でコンクリート固めされるパイルの製造装置
   において、前記パイル製造装置が； 前記ステム内に配置されたプランジャ管９であつて、ス
   テム６に関して軸線方向に摺動可能で且つプランジャ管
   の下方部分に少くとも１つの注入オリフィス１３を有す
   るように設計されたプランジャ管９と； 前記管９の上部へコンクリートを運ぶための供給装置１
   ０と； 前記管９を軸線方向に摺動させ、ステムに関して下方へ
   突出させるための装置２、３と；を包含することを特徴
   とする地中でコンクリート固めされるパイルの製造装置
   。 ２、管９の下端が穿孔工具１４を備えていることを特徴
   とする特許請求の範囲第１項に記載の装置。 ３、単数又は複数の注入オリフィス１３が、管９の下方
   部分の横に形成されていることを特徴とする特許請求の
   範囲第１項又は第２項に記載の装置。 ４、注入オリフィスが、穿孔工具１４のすぐ上に配置さ
   れていることを特徴とする特許請求の範囲第２項又は第
   ３項に記載の装置。 ５、管９とステム６とを互に回転しないように固定する
   ための装置１１、１２を有することを特徴とする特許請
   求の範囲第１項〜第４項の何れか一項に記載の装置。 ６、ステム６と独立に管９を回転駆動するための装置１
   ７を有することを特徴とする特許請求の範囲第１項〜第
   ５項の何れか一項に記載の装置。 ７、管９上に軸線方向の衝撃を及ぼすための衝撃装置１
   ７を有することを特徴とする特許請求の範囲第１項〜第
   ６項の何れか一項に記載の装置。 ８、管９が、吊下げ装置に取付けられ、吊下げ装置が、
   少くとも１つのジャッキ３によつてオーガ５のステム６
   に関して管９を軸線方向に摺動させることを可能ならし
   めることを特徴とする特許請求の範囲第１項〜第７項の
   何れか一項に記載の装置。 ９、プランジャ管の基部に注入されるコンクリートの圧
   力と流量とを制御する装置を有することを特徴とする特
   許請求の範囲第１項〜第８項の何れか一項に記載の装置
   。 １０、特許請求の範囲第１項〜第９項の何れか一項に記
   載の装置を用いることを特徴とする地中でコンクリート
   固めされるパイルの製造方法。 １１、一旦穿孔が、オーガともしも適当であれば穿孔工
   具とによつて完了されたならば、オーガ５のみが第１場
   所へ持上げられ、プランジャ管９が固定されて維持され
   、コンクリートの注入が開始され、次に、コンクリート
   を注入し続け且つ注入オリフィス１３を既に注入された
   新たなコンクリートの固まりの中に維持して、オーガ５
   と管９とを同時に持上げることを特徴とする特許請求の
   範囲第１０項に記載の方法。 １２、一且穿孔が、オーガと、もしも適当ならば穿孔工
   具とによつて完了したならば、管９を下降し続け、穿孔
   工具１４を作動させ、次にオーガ５と管９とを同時に持
   上げ、コンクリートが注入され、前記オリフィス１３を
   、既に注入された新たなコンクリートの固まりの中に維
   持することを特徴とする特許請求の範囲第１０項に記載
   の方法。 １３、穿孔が複数の段階からなり、その間、オーガ５が
   動かないように固定され、パイロット孔１８が、回転及
   び／又は衝撃の結果として穿孔工具１４によつて作られ
   ることを特徴とする特許請求の範囲第１０項に記載の方
   法。 １４、地中の軸ダグが、特許請求の範囲第９項〜第１２
   項の何れか一項に記載の方法に従つてコンクリートで充
   満された後、補強材１９に実質的に垂直の衝撃力を伝達
   する振動装置２１を用いて、補強材１９を新たなコンク
   リート２２の中へ導入することを特徴とする地中でコン
   クリート固めされるパイルの製造方法。 １５、特許請求の範囲第１０項〜第１４項の何れか一項
   に記載の方法によつて作られたことを特徴とする地中で
   コンクリート固めされたパイル。