TW444084B - Construction sequence of land preparing method for foundation pile for building - Google Patents

Description

r. 444 0 84 五、發明說明（l) 〔產業上*之 本發明 在鋼翁混凝 高層建築物 〔習知之技 建築物 者有水泥土 這種以 利用領域〕 為有關一種建 土（ R C )或剪 之捲基上，尤 術〕 築物用基樁之施工方法，其係用 力鋼筋混凝土（ S R C )構^的中 指有關場鑄樁之施工方法者。 基樁的一種之場鑄樁中，以往所知而具代表性 樁者 往的施工方法 地盤一面鑽掘一面，從鑽 中所挖掘的土 混合體所構成 決之問題〕 泥.土樁是利用 會受到所挖掘 差之缺點.。即 地盤中，從地 、粉砂層，或 些不同土質的 土樁整體的強 呈現很大的差 等之危險。 漿和從地盤 挖掘土壤的 〔發明欲解 上述水 水樁的強度 有很大的參 相異，或該 層、點土層 層，而，這 形成的水泥 於土質層而 泥土樁崩潰 是用打 軸的前 壤攪拌 之水泥 地盤中 -土壌的 依基樁 面層到 這些所 挖掘土 度’或 異，因 樁機的一種之鐵掘機，對 端排出水泥漿，由該水泥 混合’以形成由水泥漿和 土樁者。 的挖掘土壤’因而該水泥 土質之影響，在其強度上 現場之不同，其土質各有 最深層的各層次中有砂質 混合的各種各樣之土質 壤和水泥漿混合時，.其所 其在縱向的斷面強度會由 此，會在短時間内發生水 本發明是為了要解決上述由水泥土樁所形成的建築物 用基樁之問題，提供一種不受場鑄樁現場的土質之任何影 響，而可獲得強度均勻的建築物用基樁之施工方法者。

—ZLAA Q R4 _ 五、發明說明（2) 〔發明之解決手段〕 為解決上述問題’在 物用基樁之施工方法是採 材攪拌混合，形成兩者的 入於貫穿在地盤中的套管 將其内部的混合粉粒體排 中的混合粉粒體吸收地盤 樁之構成者。 又，有關申請專利範 施工方法是在於申請專利 的内壁是由滑面層所形成 又，有關申請專利.範 施工方法是在於申請專利 中’上述水泥系凝固材是 二氧.化硫為主成分所構成 又，有關申請專利範 製造方法是採用，在地上 合’以形成兩者的混合粒 下起落的内套管可成為一 套管中投入上述混合粉粒 一面使内套管和外套管— 度後，一面拉上外套管一 管内部的混合粉粒體—面 出在地盤中的混合粉粒體 申請專利範圍第1項發明的建築 用在地上將土砂材和水泥系凝固 混合粉粒體；將該混合粉粒體投 内部；一面將該套管柚出，一面 出於地盤中；而由被排出在地盤 中的水分，以形成為建築物用基 ，第2項發明的建築物用基樁之 範圍第1或2項的構成中，宜套管 者。 ’、 圍第4項發明的建築物用基樁之 範圍第1〜3項中任-項之構成 U氧化鈣、二氧化矽、氧化鋁及 者。 圍第5項發明的建築物用基樁之 將土砂材和水泥系凝固劑攪拌混 體，且使用具旋轉的外套管和上 體升降之基樁施工設備，而在内 體的狀態下，一面轉動外套管， 起貫入於地盤中’於到達所定深 面使内套管上下起落，以將内套 壓實一面排出於地盤中，而由排 吸收地盤中的水分，以形成為建

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築用基樁之構成者。 〔作用〕 ，首先，其係在地 以形成兩者的混合 按照申請專利範圍第1項的發明時 砂材和水泥系凝固材擾摔混合， ’也可用粉砂質土壌或粘 水泥系凝固材在地上搜拌 土 9材並不限定於砂或砂雖 土質土壌’在供應上很容易。 又’本發明是將該土砂材和 混合者。 收免^於疋在地上將上述兩者攪拌混合，因此，當然地可 兰勻且充分的攪拌混合，兩者在混合上不會產生參 ^ a ί，在於混合時需要按照土砂材中所含有的土質成分 而改k水泥系凝固材的配比，此配比也由於是在地上攪 :、：因而可維持其正確性。χ，與土砂材相比，如將水泥 二，固材的配比提高，就可提高其強度，因而可按照樓層 建杀物所需之承載力，提高其配比。 又’按照本發明時’是將該混合粉粒體投入於要貫入 於地盤中的套管内部，一面拉出該套管一面將其内部的混 合粉粒體排出於地盤中，而由被排出在地盤中的混合粉粒 體吸收地盤中的水分’以形成為建築物用基樁者。因此， 地盤中所含有的水分會被混合粉粒體所吸收，而提高基礎 地盤的密度’由此，可有效的達成對基礎地盤之加固。 又’由於混合粉粒體會在於地盤中硬化，可充分發揮 建築物用樁基的荷重支承力，而可提高軸向壓縮強度，

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084 084 五、發明說明（4) 又，可依土質 基礎或連續基 又，按照 利用在建築工 料費’其施工 時，在作業現 深度將其排除 挖作業後的地 產生的土砂是 開挖作業所產 料。又，由於 可減輕廢棄處 又，按照 内壁是由滑面 管内順利的流 在以往未 中的原因之一 性會有問題者 好的滑面層來 深層部位，由 又，车申 固材是以氧化 所構成者。在 例如波特蘭水 ，调整群樁中的樁間‘距，也可形成為像整面 礎等其間隔很小者。 申請專利範圍第2項的發明時，其土砂材是 地現場所產生的挖掘土者’因而’不僅是材 =用也格外便宜之優點。例如要建造建築物 場要將地面的表層部分之土砂挖掘到一定的 ，此作業在業界稱之為開挖作業，而在該間 基上建造建築物者。在以往由該開挖作業所 被作為廢土處理，但在本發明中’是可將該 生的土砂照樣利用，作為建築物用基樁的材 不必對開挖所產生的土砂做廢棄處理，因 理所需之費用。 申明專利範圍第3項的發明時，由於其套營 層所形成’因而，縱然是粉粒體，也可夺套 動而排出於地盤中。 曾考慮將粉粒體投入於套管内以排出於地盤 是被認為如杲是粉粒體時，在套管内的流動 。在本發明中經判明套管的内壁以滑動性良 構成時’雖然是粉粒體，也可確實的排出到 此而可形成堅固的建築物用基樁。 請專利範圍第4項的發明中，上述水泥系凝 鈣、二氧化矽、氧化鋁及三氧化硫為主成分 本發明中’其凝固材是也可使用普通水泥， 泥，但經實驗的結果判明，使用水泥系凝固

ΑΑΛ084 五、發明說明（5) =可發揮普通水泥，約3倍之強 灰系的凝固材作為其凝固材 也号慮以石 會溶解於地盤中的水分n =灰系凝固材在長時間中 支承力。 水刀而不能發輝建築物用基樁應有之 方是圍第5項發明的建築物用基樁之施二 I 上將土矽材和水泥系凝固材攪拌混合，形成 =f之混合粉粒體，且使用具旋轉的外套管和上下 ^ 内套管可成為一體升降之基樁施工設備，而在内套 入上述混合粉粒體的狀態下，一面轉動外套管，一面使= 套管和外套管一起貫入於地盤中，於到達所定深度後，— 面拉上外套管，一面使内套管上下起落’以將内套管内部 的混合粉粒體一面磨實一面排出於地盤中，而由排出在地 盤中的混合粉粒體吸收地盤中的水分’以形成為建築用義 樁之構成者。因而，對地盤中的搗掘是由旋轉的外套管^ 擔當’而將混合粉粒體的排出於地盤中和地盤的加固是由 上下起落的内套管所擔當，由此，巧·以高效率的形成高強 度之場鑄樁。即’由外套管擔當地盤的挖掘，儘量阻止挖 掘土的浸入於内套管之内部之構成’因而不受挖掘土土質 的影響’由此方面而言，也可形威良質的場鱗捲。 〔實施例〕 第.1圖是本發明一實施例的施工方法所用之基樁施工 設備1。 該基樁施工設備1係具被懸吊成為可順著導架升降之 機架2 ;裝在該機架2之外套管3 ;同心的套進於該外套管3

A4 Ο B 4 五、發明說明（6) 内之内套管4 ;連結在外套管3的上端部分，由一對馬達m 和傳動該馬達輸出軸的轉矩之傳動齒輪5所構成之外管轉 ，裝置6 ;連結在内套管4的由—對壓氣缸所構成之内管起 落裝置7，上述内套官4並具向更上方延伸，以作為將混合 粉粒體，投入於該内套管4内用之進料斗8 ;而該進料斗8 和内套管4的交接處附近，設有可關閉連通於兩者之間的 通路之氣閥9 ;又，在内套管4内部的中心部位設置垂直 的，大略在該内套管全長度範圍之夯實棒12，在該夯實棒 12上端裝有具彈簧的振動機或壓氣缸11，且，設有可將壓 f空氣引進於内套管4内部，以提高内套管4的内壓縮空氣 導入喷嘴10。又，在内套管4的内圓面設有滑面層13。 此α面層1 3疋可由例如在内套管4内，套進其外徑大 略與套管4的内徑-致的市售之合成樹脂管，例如套進聚 乙烯並以焊接在内套管4的金屬>{將該聚乙烯管下端 ，住^由此’可簡單在内套管4内形成滑面層13，而合成 树鈿係具其特有的優越之滑移性、耐衝擊性及耐磨損性。 公土，：上述基樁施工没備以實施本發明的施工方法時， 在地上將建築現場所產生的挖掘土之土砂和水泥系凝 粒體^第2圖）。 授拌…形成均勾混合的混合粉 水泥系凝固材，是S A· 与儿—Λ 虱化鈣、二氧化矽、氧化鋁及三 ,.. Λ 在具體上以如下的配比為理想。 二氧化矽 1 7 . 1〜2 9 〇/ ^ ® ,0 °· 2 % 乳化鋁 3. 5〜6· 2 % 氧化鐵 1.8〜2. 6% , n X〇 氧化鈣 59. 6〜63_ 1 %

1.3〜1·8% 三氧化硫 6. 5〜9. 8% 不溶殘渣 0. 1〜0. 2 % 又’水泥系凝固材也可使用普通的波特蘭水泥，此普 通的波特蘭水泥在具體上是以如下之配比為理想。 二氧化矽 21.3% 氧化鉛 5.1% 氧化鐵 3.0% 氧化鈣 64.2% 氧化鎂 1.5% 三氧化硫 2.0% 不溶殘值 2. 9 % 又’市售的水泥系凝固材是以商品名哈转辞潘ρ43 0 (德克野馬公司製），商品名麻生索利特野^(麻生水泥 公司製）’商品名德' $ Μ (住友水泥公司製），或商品 名.避-達比雷石少(三菱水泥公司製）為理想β 上述水泥系凝固材和土壌的配比是依土質而不同。在 /般上，一支建築物用基樁的單向抗壓強度如有5〜 Kgf/cm2，則可稱為已夠所需，而要達到此等強度時，經 本發明者實驗之結果判明以第5〜7圖所示的配比為最理 想。 &首先第5圖的曲+線圖是表示相對於砂質土的，水泥 系滅固材和普通波特蘭也、、p七 I “ ^ : = t行闌水/尼之添加量與單向抗壓強之關係 ^ ^ ^ ^ ^ 如用水泥系凝固材，要達到單 向抗壓強度為10 kgf/cm2睥，甘％ L ^ σ ^ t ^ f，其添加量如有大略75 kg/ma 就已足夠，而如用普通波牲益 、“它 将蘭水泥時大略需要80 kg/m3的 添力σ置 。 第6圖的曲線圖是表示相 、 相對於粉砂質土的，水泥系凝

C: \Prograni Fi les\patent-l\P-1370. ptd 第10頁 444 〇 8 Λ 五、發明說明（8) 固材和普通波特蘭水泥之添加量與單向抗壓強度►之關係曲 線圖。由此曲線圖可知，如用水泥系凝固材，要達到單向 抗壓強度為10 kgf/cm2時，其添加量如有大略150 kg/m3就 已足夠，而如用普通波特蘭水泥時’大略需要1 80 kg/m3 的添加量。 第7圖的曲線圖是表示相對於粘性土的，水泥系凝固 材和普通波特籣水泥之添加量與單向抗壓強度之關係曲線 圖。由此曲線圖可知，如用水泥系凝固材，要達到單向抗 壓強度為10 kg f/cm2時，其添加量如有大略15 0 kg/m3就已 L· 是夠’而如用普通波特蘭水泥時，大略需要2〇 〇 kg/m3的 添加量。 要操作基樁施工設備1時，首先從進料斗8將上述混合 粉粒體S投入於内套管4内部並使其充滿，將氣氣閥9關閉 如鏈線所示，由壓縮空氣投入噴嘴1〇將壓縮空氣引進於内 套管4内部，以提高内套管4的内壓，將其加壓到約1 kg/cm2程度’在此狀態下開動外管轉動裝置6，一面轉動 外套管3，一面使外套管3和套進其内的内套管4 一起貫入 於地盤中，而當兩套管3、4到達地盤中所定深度時，停止 外套管3的轉動，開動内管起落裝置7，一面使内套管4上 下起落，一面使内套管4内部的混合物粒體s，由其自重 和内套管4的内壓，排出於地盤中，並壓實。此時也可 振動機或壓氣缸11的作用，使夯實棒12振動或上下 以使混合粉粒體S的排出更為㈣，且提高廢 又，也可在务冑棒12的冑端褒上振動機的一種之振浮ί實

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444Ό8A --------- 五、發明說明（9) 器1 4。 如此，將内套管4内部的混人 中，可在地盤中形成建築物用基分粒體S排出於地盤 内套管4内部的混•合粉粒體§會由P (第2圖）。此時，在 的推壓作用，尤其是由形成在内其自重及上述壓縮空氣 之優越表面滑動性效果，不會在音4内圍面的滑面層1 3 著殘留或在途中堵塞，很輕快的、、☆套管4内圍面則產生附 端不中斷的速續排出於地盤中，：動下降，從内套管4下 中，在短時間内有效率的形成直—此，在於整個全長度之 用基樁P。 從均等，強度高之建築物 峒序 第2圖（1)〜（8)是上述之施 首先如（1 )’將基樁施工設借^ 其次如（2)，從内套管4上部的進制安置在所定打造位置。 S，使内套管4内部充滿混合粉叙4斗8投入混合粉粒體 閉氣閥9(第1圖），從壓縮空氣鐾S。接著，如（3)，關 Μ縮空氣，將内套管4内；：；導下第 轉動，一面使外套管3和内套= = = ;卜套 接者，如（4)，當内外套管達到所定深度時，一旦使外套 管3的轉動停止。接著，如（5)及（6)，使外套管3倒 轉’一面拉上外套管3 ’ 一面開動内管起落裝置7(第1圖） ，内套官上下起落，以使混合粉粒體S排出於地盤中並壓 貫。此日寸’如有需要也可開動夯實棒丨2，以幫助混合粉粒 體S的排出與壓實，又，如（7)所示，在拉上外套管3的途 中，再將混合粉粒體補充於内套管4的内部，使内套管4上

第12頁 五、發明說明（10) 一 一 下起落’一面將該粉粒體排出並壓實於地盤中，—面將内 套管4拉起。而及設上述（5)、（6)、（7)的操作，直到將基 播P形成到如（8)之地表面為止。由此，可形成如該（8)所 示的堅固之建築物用基樁p。 如上述之作業，而在地盤中所形成的建築物用基樁 P ’會在於其形成後馬上從周圍地盤中吸收土壌粒子間的 間隙水，使其降低含水率之同時，在於該吸水時與水產生 反應而膨脹，使其體積比基樁形成當時增加數％後硬化 (約3小時後開始硬化）。如此，—旦膨脹過的建築物用基 樁P會由硬化作用使其本身成為硬比體，因而不會收縮， 也即體積不會縮小，因此，受到地盤中所定的支承層所支 承，且將.周圍地盤壓實，而可更加增加其其強度。 第3圖疋按照本發明的施工方法，在實際作業現場中 的作業順序之-例。正如在開頭所述，在作業現場中，例 如要建造建築物時，先將地面的表層部分之土砂挖掘到一 定深度’將其排除’此作業在業界稱之為開挖作業，而在 該開挖作業後的地基上建造建築物者。在以往由該開挖作 業所產生的土砂是被作為廢土處理’但在本發明中，是可 將該開挖作業所產生如土砂昭描 m甘战 /把樣利用，作為建築物用基樁 之材料之點為本發明最大的特徵。 即：δ第3圖所示’—面以挖掘機”將地面的表層部 G開挖到所定深度L，例如兔]c ^ ^ ^

Λ叫班— > 丄a 1夕]如為1. 5m，一面開挖過的位置G

As又置貫施本發明施工方法 面由授拌混合裝置，例如在樁施工設備1，一方

C:\ProgramFiles\patent-l\P-1370_ptd 第 13 頁 如在挖土機裝上攪拌裝置的裝置 a A4- 0 S4- 五、發明說明（II) 1 6 ’將開抱作業所產生的土壌即玉見場的抱掘 ==凝固劑加以混合，在開挖過的位置 女攪拌混合後形成混合粉粒體S β ”充 乂述，：混合裝置16的攪拌裝置經實驗的結果判明是 ^ W不的一般被稱為刮路機之攪拌裝置17為理 二。該攪拌裝置!7係具由液壓馬達急速正逆轉的：理 此取代於液壓鐘的鐘頭，將該授拌裝心裝在 土機上者，例如三井公司三池製造廠所製的攪拌 在 品名Μ T土或丸善建設公司製的擾拌裝置（商(， 的攪拌效果最好，可推荐的實施本發明= 採用 一如此，、將挖掘土動水泥系凝固材在地上充分的攪拌混 、口丄以形成混合粉粒體S。將其所形成的混合粉粒體S以 適田的運送手段直接投入於基樁施工設備〖的進料斗8，使 該混合粉粒體S經由内套管4排出於地盤中，而如第3圖所 示的依序打造建築物用基椿p者。如此，在本發明中，是 在作業現場以挖土機丨5做開挖作業，而將共挖掘土的土砂 和水泥系凝固材以攪拌混合裝置丨6加以攪拌，並將由此所 f成的混1合粉粒體S直接的投入於基樁施工設備1，以打 造成為建築物用基樁P者，因此，在以往為了排除開挖作 業所產生的土壤所需之費用，在本發明中已幾乎無此必 要。又’由於是將現場的地盤中之挖掘土照原樣利用，因 而不必係以往的另購高價之砂或砂蝶。 〔發明之效果〕

C:\Program Files\patent-l\P-l37〇.ptd 第 14 頁 444 084 五、發明說明（i2) 、建ί:'用申Li利範f第1項的發明時，不僅可形成堅固 U条物用基樁，且幾乎用不到高價的砂或砂礫，因而固 ί f:負擔較小。又，不必去採集砂或砂礫，也不必， 的ΐ棄處理，因而適合於天然資源的保護。而 可發揮優越=!費用’在此方面也無經濟上的負擔等， $人i，Ξ於是在地亡將所挖掘的土壤和水泥凝固材攪採 ^ I. 2，不會到建設現場的土質或地盤中 ΐϊϊΠΤΓ:且充分的揽拌混合’兩者在混= 變“季凝L二’ ΐ要按上砂材中所含有的土質成分改 史不/尼系凝固材的配比，而此 刀口又 此，可在=全，圍以 又按照申喷專利範圍第2項的發明時/# 土別、土好θ 利用作業現場所產生的挖掘 χ月0卞其土砂材是 其施工費…外便直之優點：在：；現料費， 排除’此在業界稱之為開挖作業挖：:丨：定的深度，將其 j上建造建築物者。以，往的這種由開挖;的地 生的土砂照原樣利用作為建筚物=其開挖作業所產 對開挖作業所產生的土砂做廢棄ς樁^材料。又’不必 理之費用。 ’处理’因而可減輕廢土處 内套管的内 也可在内套

d44〇B4 玉、發明說明（13) 管内具很的流動性的排出於地盤中，使深層施工哽為容 易0 f 又’按照申請專利範圍第4項的發明時，可打造半永 久性的具強支承力之建築物用基樁。 又，按照申請專利範圍第5項的發明時，對地盤中的 挖掘是由旋轉的外套管所擔當，而將混合粉粒體排出於地 盤中’和壓實是由上下起落的内套管所擔當，因而，可以 有效率的形成高強度的建築物用基樁之場鑄樁。即，由外 套官擔當地盤的挖掘，以儘量阻止挖掘土的侵入於内套管 的内部之構成’因而，不受到挖掘土的土質之影響，從這 一方面’也可打造優質的場鑄樁。 〔附圖簡單說明〕 第i圖：打造本發明建築物用基樁所用的基樁施工設 備一例之縱斷面圖。 第2圖.本發明的施工順序—例之說明圖。 第3圖：本發明的具體施工例一例之說明圖。 第4圖：第3圖施工例所使用的攪拌裝置一例之斜視

和

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Claims (1)

1. ΔAA〇84 六、申請專利範圍 I 一種建築物用基樁的施工方法，包含： f地上將土砂材和水泥系凝材 成兩者的混合粉粒體；及 乂攪拌混合，以办 及將該混合粉粒體投入於可貫入地盤中的套管之内部； 地盤；面22!，一面將其内部的混合粉粒體排出於 水ί而盤中的混合粉粒體吸收地盤中的 ^77而形成為建築物用基樁者。 m請：利範圍第卜員建築物用基樁之施工方法… 上达=係利用建築襲屬所產生的挖掘土者。- 其Ϊ 第之建築物用基樁之施工方法，

   氧歷: ‘如申二真二@壁係懷面層所形成戀 法，第1、，3項之建築擇樁之施工方 :及系凝固材係以氧化約戰氧化發 鋁及二氧化硫作為其主成分者。 ^ :『丨 f; ·:β (歲 以形 而兩 5. —種建築物用基樁之施工方法，包含 在，上將土砂材和水泥系凝固材加以攪拌混合 成為兩者的混合粉粒體；及 使用具可旋轉的外套管和可上下^ 者可成一體升降之基樁施工設備，·及 奮吕 ㈣=ΐ述混合粉粒體投入於内套管内的狀態下，-面 =動外套官一面將内套管和外套管一起貫入於地盤中； 當上述外套管與内套管達到所定深度時，—面拉上外

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