(57)【要約】本発明は、杭材アセンブリの杭打ち装置に関し、少なくとも１つの壁管と；地盤に挿入される壁管に接続される保持機構を有する保持フレームと；保持フレームに接続される圧入スタンドと；一端が圧入スタンドの底部に接続されて他方が継手部に接続される圧入シリンダと；を有する。継手部は、地中に挿入される壁管とカウンターポイズとして働く地盤との摩擦を利用して、少なくとも１つの材料を壁管の内部に圧入するように、材料をしっかりと保持するために用いられる。杭打ち装置の構成部は、材料に対して外圧をかけることによって材料を圧入し；継手部が圧入シリンダにより材料に対して外圧をかけ、圧入スタンドと、保持機構と、保持フレームとを通って壁管に伝わり、壁管と地盤との摩擦によってバランスが取られる反力が形成される。本発明は、さらに杭材アセンブリの施工方法に関する。
2015504123.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも１つの壁管と；
地盤に挿入される壁管に接続するための保持機構を有する保持フレームと；
前記保持フレームに接続される圧入スタンドと；
一端が前記圧入スタンドの底部に接続されて他端が継手部に接続される圧入シリンダと；を有し、
前記継手部は、材料をしっかりと保持し、地中に挿入される前記壁管とカウンターポイズとして働く地盤との摩擦を利用して、少なくとも１つの材料を壁管の内部に圧入し、圧入シリンダにより形成され前記継手部を介して前記材料に適用される外圧を、前記材料に対して加えるように構成され、
前記圧入スタンド、前記保持機構、前記保持フレームを介して前記壁管に伝わり、前記壁管と前記地盤との間の摩擦によりバランスがとられる反力が形成される、杭材アセンブリの杭打ち装置。
【請求項２】
前記壁管は圧入または打込みによって地中に挿入される、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記壁管は振動と圧入との組み合わせによって地中に挿入される、請求項１に記載の装置。
【請求項４】
前記壁管は回転と圧入との組み合わせによって地中に挿入される、請求項１に記載の装置。
【請求項５】
前記壁管には両端に開口部が形成されている、請求項１から４のいずれか一項に記載の装置。
【請求項６】
前記壁管の一端には閉口部が形成されている、請求項１から４のいずれか一項に記載の装置。
【請求項７】
前記壁管は、長さ方向に変化しない断面を有する請求項１から６のいずれか一項に記載の装置。
【請求項８】
前記壁管は、長さ方向に変化する断面を有する請求項１から６のいずれか一項に記載の装置。
【請求項９】
前記圧入スタンドは前記保持フレームに対して垂直に固定されている、請求項１から８のいずれか一項に記載の装置。
【請求項１０】
前記保持フレームの１箇所の位置から複数の壁管を挿入するために、前記圧入スタンドが押出し機構により前記保持フレーム上でスライド可能である請求項１から８のいずれか一項に記載の装置。
【請求項１１】
油圧シリンダが前記圧入スタンドの角度の調整をすることにより、材料を所定の角度に押圧する、請求項１から９のいずれか一項に記載の装置。
【請求項１２】
前記継手部は、油圧シリンダによって駆動されるくさび機構によって前記材料の本体の上部から保持する、請求項１から１０のいずれか一項に記載の装置。
【請求項１３】
前記継手部は、前記材料の上部から保持する、請求項１から１０のいずれか一項に記載の装置。
【請求項１４】
前記継手部により直接保持される前記材料は、既製杭コンクリート杭、ステンレス鋼、木製杭から選択される、硬い材料である、請求項１から１２のいずれか一項に記載の装置。
【請求項１５】
前記材料は、プラスチック及び繊維から選択される柔らかい材料、または砂、砕石、石から選択される遊離した材料であり、前記継手部は、前記材料を地中に挿入するために圧送管の上から保持する請求項１から１０のいずれか一項に記載の装置。
【請求項１６】
前記保持フレームは細長く形成されており、複数の前記壁管の各中心が直線上に配置される、請求項１から１５のいずれか一項に記載の装置。
【請求項１７】
前記保持フレームは細長く形成されておらず、前記壁管の数量が３本以上である場合においては、前記壁管の中心が直線上に配置されない、請求項１から１５のいずれか一項に記載の装置。
【請求項１８】
少なくとも１つの壁管と；
地中に挿入される壁管に接続される保持機構を有する保持フレームと；前記保持フレームに接続される圧入スタンドと、一端が前記圧入スタンドの底部に接続されて他端が前記壁管を上から保持する回転部及び継手部に接続される圧入シリンダと、を有し、前記壁管を上から保持する前記回転部の端部は、油圧エンジン及びギア機構により回転し、トルクを生じるくさび機構を有し、油圧シリンダにより前記壁管の上からしっかりと保持し、
前記継手部は、地中に挿入される前記壁管とカウンターポイズとして働く地盤との摩擦を利用して、前記壁管の内側を通して少なくとも１つの材料を押圧するように、前記材料を上からしっかりと保持し、
前記圧入シリンダにより形成され、前記継手部を介して前記材料に適用される外圧を前記材料に対して加えるように構成され、
前記圧入スタンドと、前記保持機構と、前記保持フレームと、を通って前記壁管に伝わり、前記壁管と前記地盤との間の摩擦によってバランスが取られる反力が形成される、杭材アセンブリのための杭打ち装置。
【請求項１９】
前記壁管には両端に開口部が形成されている、請求項１８に記載の装置。
【請求項２０】
前記壁管の一端が閉口されている、請求項１８のいずれか一項に記載の装置。
【請求項２１】
前記壁管は、長さ方向に変化しない断面を有する請求項１８から２０のいずれか一項に記載の装置。
【請求項２２】
前記壁管は、長さ方向に変化する断面を有する請求項１８から２０のいずれか一項に記載の装置。
【請求項２３】
前記圧入スタンドは前記保持フレームに対して垂直に固定されている、請求項１８から２２のいずれか一項に記載の装置。
【請求項２４】
油圧シリンダが前記圧入スタンドの角度の調整をすることにより、材料を所定の方向に押圧する、請求項１８から２２のいずれか一項に記載の装置。
【請求項２５】
前記継手部は、油圧シリンダによって駆動されるくさび機構によって前記材料の本体の上部から保持する、請求項１８から２４のいずれか一項に記載の装置。
【請求項２６】
前記継手部は、前記材料の上部から保持する、請求項１８から２４のいずれか一項に記載の装置。
【請求項２７】
前記継手部により直接保持される前記材料は、既製杭コンクリート杭、ステンレス鋼、木製杭から選択される硬い材料である、請求項１８から２６のいずれか一項に記載の装置。
【請求項２８】
前記材料は、プラスチック及び繊維から選択される柔らかい材料、または砂、砕石、石から選択される遊離した材料であり、前記継手部は、前記材料を地中に挿入するために圧送管の上から保持する請求項１８から２６のいずれか一項に記載の装置。
【請求項２９】
前記保持フレームの１箇所の位置から複数の壁管を挿入するために、前記圧入スタンドが押出し機構により前記保持フレーム上でスライド可能である請求項１８から２８のいずれか一項に記載の装置。
【請求項３０】
前記保持フレームは細長く形成されており、複数の前記壁管の各中心が直線上に配置される、請求項１８から２９のいずれか一項に記載の装置。
【請求項３１】
前記保持フレームは細長く形成されておらず、前記壁管の数量が３本以上である場合においては、前記壁管の中心が直線上に配置されない請求項１８から２９のいずれか一項に記載の装置。
【請求項３２】
少なくとも１つの壁管を地中に挿入し、材料の押圧力が前記壁管に伝えられ、前記壁管と地盤との摩擦によってバランスが取れるように、前記壁管と前記壁管の保持フレームとを接続する工程と；
前記材料を前記壁管の内部に挿入する工程と；
前記材料を所定の深さまたは計算された圧力にまで押圧する工程と；
前記材料と前記壁管との間の隙間を、遊離した材料を使用して埋める工程と、を有する、杭材アセンブリの施工方法。
【請求項３３】
前記壁管の挿入は、ドライブハンマー、押圧機、振動ハンマー、又は請求項１から３１のいずれか一項に記載された前記材料を押圧するための装置によって実施される、請求項３２に記載の杭材アセンブリの施工方法。
【請求項３４】
前記壁管の挿入は、請求項１から３１のいずれかの装置により、回転させながら押圧することによって実施される、請求項３２に記載の杭材アセンブリの施工方法。
【請求項３５】
１つの前記壁管の前記摩擦が、前記壁管を通過する少なくとも１つの材料の押圧に用いられる、請求項３２から３４のいずれか一項に記載の杭材アセンブリの施工方法。
【請求項３６】
１つ以上の前記壁管の前記摩擦が、前記壁管を通過する少なくとも１つの材料の押圧に用いられる、請求項３２から３４のいずれか一項に記載の杭材アセンブリの施工方法。
【請求項３７】
前記押圧する工程の前に、前記壁管の内部の隙間を埋める前記遊離した材料が導入される請求項３２から３６のいずれか一項に記載の杭材アセンブリの施工方法。
【請求項３８】
前記押圧する工程の後に、前記壁管の内部の隙間を埋める前記遊離した材料が導入される請求項３２から３６のいずれか一項に記載の杭材アセンブリの施工方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、軟弱地盤の補強に用いられ、低層ビル、高層ビル、工場、橋、港、空港など、荷重が小さい構造物から大きい構造物まで、幅広い構造物の基礎を築くために用いられる杭打ち装置及び杭材アセンブリの取り付け施工方法に関する。杭打ち装置及び杭材アセンブリの取り付け施工方法は、別々に地中に挿入される少なくとも２つの材料を含む杭を備え、２つの材料のうちの１つの一部は壁管の内部に配置され、もう１つは壁管とカウンターポイズとしての地盤との間の摩擦を利用して壁管の内部に押し込まれる。本発明において「杭材」は材料の種類または機械的に接続された少なくとも２種類の材料の組み合わせであり、全体で垂直、斜め、または水平に配置され、地盤に機械的に結合される杭材を指す。
【背景技術】
【０００２】
原則として、構造物の基礎を築くことは、１つ以上の異なる物質及び／または材料を、この様な構造物のための荷重条件を満たさない既存の土壌を補強または置換するために、地中に取り付けることを指す。物質及び材料は、機械的または化学的、あるいはその両方の方法によって地盤と反応し又は結合する。
【０００３】
地中への材料の導入は、例えば材料を杭打ちまたは圧入するなど、地盤の置き換えを必要としない杭打ち装置を使用する方法と、掘削、除去、切削など、地盤の置き換えを必要とする杭打ち装置を使用する方法とに分類される。いずれの方法にしても、地盤の置き換え及び追加は、常にディーゼル、石油、電気エンジンなどによる外力の支援によって実行されるため、これらの外力のバランスを取るためにカウンターバランスが必要となる。このカウンターバランスは、装置の重量、装置に掛かる負荷、または地面との摩擦が考えられる。これらの方法は、特定の装置及び／または使用される技術における実際のエネルギーに対する最低限必要なエネルギーの割合によって表される一定の機械的アウトプットをもたらす。上記の方法を使用する際には、環境による影響、作動の複雑性、実行可能性、確実性、コストパフォーマンスなどのファクターを考慮する必要がある。
【０００４】
コンクリート杭、ステンレス鋼、木材、或いは砂、石などの遊離材料、もしくはプラスチック製パイプ、吸収性のい草などの柔らかい材料を地盤に圧入するために用いられる従来技術の中で、普及している方法の一つは、カウンターバランスを使用するものであり、通常は押圧のバランスを取るために装置の重量又はコンクリートブロックが用いられるが、この方法には以下の問題点がある。
−巨大なコンクリートブロックのような特定のカウンターバランスが要求されるため、輸送費が高い。
−カウンターバランスブロックが沈んだり傾斜したりしないように、建築現場を整える必要がある。
−多くの場合、住宅街に近い、地盤が脆い、建築場所が沖合に近い、またはカウンターバランスの大きさが制限されるなど、建築現場において様々な弊害が発生し、建築が不可能となる。
−地盤に直接圧入する杭材が建設領域を占有するため、近隣の基礎に影響を与えるリスクがある。
−上部から下部まで同一の材料を使用すると、他の種類の材料を使用することによる効果を制限する。
【０００５】
以下は、構造物の建築における一般的な杭基礎の技術の説明である。
【０００６】
１．場所打ち杭
場所打ち杭は深い基礎であり、高層ビル、橋、港、工場などの建築物の基礎に幅広く使用されているが、徐々に打込み杭などの他の基礎に置き換えられている。
場所打ち杭は、以下の利点を有するため、幅広く使用される：
−中心部の耐荷重特性が大きい：場所打ち杭の大きさは他の杭よりも一般的に大きいため、場所打ち杭の耐荷重特性は、他の杭よりも数十倍大きい。
−場所打ち杭による施工は、打込み杭工法と比較すると騒音及び振動が少ない。
−他の杭材では実行できない固い岩の掘削が可能となる。
しかし、場所打ち杭には、以下の問題点がある。
−実行可能性を制御できる能力が低い。
−費用が高い。
−掘削液を使用して一般的な掘削方法で掘削すると、環境汚染に繋がる。
−大量の残土が発生する。
−大量の生コンクリートが必要となるため、生コンクリートを製造し、コンクリートを管理する場所が必要となる。
【０００７】
２．圧入杭
圧入杭は、鉄筋コンクリート、ステンレス鋼、木材、またはこれらの材料の組み合わせによって製造された既製杭である。
圧入杭は、抗材の一端又は杭材の本体を押す押圧と、重量が大きいブロックまたは地盤に固定されることによって発生するカウンターバランスとの組み合わせの原理よって地盤に挿入される。
圧入工法による圧入杭の建築方法には、以下の利点がある。
−費用が安価である。
−騒音が少ない。
−公害が発生しない。
しかしながら、圧入工法による圧入杭の建築方法には、以下の問題点が挙げられる。
−中心部の耐荷重特性が低い
−水平方向の耐荷重特性が低い
−広い工事範囲が必要であり、狭い角度で杭材を挿入する事または面積が狭い建設地において杭材を挿入することが難しい。
−圧入杭は地中のスペースを占有するため、高密度の圧力を与えた際に近隣の構造物の破壊または沈没させる可能性がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】米国特許第５４１９６５８号
【発明の概要】
【０００９】
本発明の目的は、杭材アセンブリの取り付けのための従来の施工方法の問題点を解決する杭打ち装置を提供することである。特に、地中に壁管を挿入した後、カウンターポイズとしての地盤と壁管との摩擦を使用し、他の材料を壁管の内部を通過して地中に圧入し、圧入された材料と一部が壁管の内部に配置された材料とを接続する装置を提供することである。施工後の杭は、地盤の一部が置き換えられ、または地盤の置き換えが必要とされない。
【００１０】
本発明の他の目的は、杭材アセンブリの取り付けのための公知の施工方法における上述の問題点を解決する為の杭材アセンブリの取り付け方法を提供することである。
【００１１】
上述の課題を解決するために、本発明による杭材アセンブリの杭打ち装置は、少なくとも１つの壁管と；地盤に挿入される壁管に接続するための保持機構を有する保持フレームと；保持フレームに接続される圧入スタンドと；一端が圧入スタンドの底部に接続されて他端が継手部に接続される圧入シリンダと；を有し、継手部は、材料をしっかりと保持し、地中に挿入される壁管とカウンターポイズとして働く地盤との摩擦を利用して、少なくとも１つの材料を壁管の内部に圧入し、；圧入シリンダにより形成され継手部を介して材料に適用される外圧を、材料に対して加えるように構成され、圧入スタンドと、保持機構と、保持フレームとを通って壁管に伝わり、壁管と地盤との摩擦によってバランスが取られる反力が形成される。
【００１２】
本発明の他の観点によると、杭材アセンブリの杭打ち装置は、圧入または打込みによって地中に挿入される壁管を有する。
【００１３】
本発明の他の観点によると、杭材アセンブリの杭打ち装置は、振動と圧入との組み合わせによって地中に挿入される壁管を有する。
【００１４】
本発明の他の観点によると、杭材アセンブリの杭打ち装置は、回転と圧入との組み合わせによって地中に挿入される壁管を有する。
【００１５】
本発明の他の観点によると、杭材アセンブリの杭打ち装置は、両端が開口した壁管を有する。
【００１６】
本発明の他の観点によると、杭材アセンブリの杭打ち装置は、一端が閉じられた壁管を有する。
【００１７】
本発明の他の観点によると、杭材アセンブリの杭打ち装置は、長さ方向に断面が変化しない壁管を有する。
【００１８】
本発明の他の観点によると、杭材アセンブリの杭打ち装置は、長さ方向に断面が変化する壁管を有する。
【００１９】
本発明の他の観点によると、杭材アセンブリの杭打ち装置は、保持フレームに対して垂直に固定された圧入スタンドを有する。
【００２０】
本発明の他の観点によると、杭材アセンブリの杭打ち装置は、押出し機構によって保持フレームにスライド可能な状態で取り付けられた圧入スタンドを有しており、保持フレームの１箇所の位置に複数の壁管を挿入することを可能とする。
【００２１】
本発明の他の観点によると、杭材アセンブリの杭打ち装置は、圧入スタンドの角度を調節し、材料を所定の方向に押すための油圧シリンダを有する。
【００２２】
本発明の他の観点によると、杭材アセンブリの杭打ち装置は、油圧シリンダによって駆動されるくさび機構によって材料の本体を上部からクランプする継手部を有する。
【００２３】
本発明の他の観点によると、杭材アセンブリの杭打ち装置は、材料の頭部に接続される継手部を有する。
【００２４】
本発明の他の観点によると、杭材アセンブリの杭打ち装置において、継手部は、既製杭コンクリート杭、ステンレス鋼杭材、木製杭などの硬い材料を保持する。
【００２５】
本発明の他の観点によると、杭材アセンブリの杭打ち装置は、圧送管の上から直に保持する継手部を有し、プラスチック、繊維などの柔らかい材料、又は砂、砕石、石などの遊離した材料を地盤に対して挿入する。
【００２６】
本発明の他の観点によると、杭材アセンブリの杭打ち装置は、細長い保持フレームを有し、壁管の中心が直線上に配置される。
【００２７】
本発明の他の観点によると、杭材アセンブリの杭打ち装置は、長さが短い保持フレームを有し、この場合、少なくとも３本以上の壁管があり、壁管の中心が直線上に配置されない。
【００２８】
少なくとも１つの壁管と；地盤に挿入される壁管に接続される保持機構を有する保持フレームと；保持フレームに接続される圧入スタンドと、一端が圧入スタンドの底部に接続されて他端が壁管を上から保持する回転部及び継手部に接続される圧入シリンダと、を有し、壁管を上から保持する回転部の端部は、油圧エンジン及びギア機構により回転し、トルクを生じるくさび機構を有し、油圧シリンダにより壁管の上からしっかりと保持し、継手部は、地中に挿入される壁管とカウンターポイズとして働く地盤との摩擦を利用して、壁管の内側を通して少なくとも１つの材料を押圧するように、材料を上からしっかりと保持し、圧入シリンダにより形成され、継手部を介して材料に適用される外圧を材料に対して加えるように構成され、；圧入スタンドと、保持機構と、保持フレームと、を通って壁管に伝わり、壁管と地盤との摩擦によってバランスが取られる反力が形成される、杭材アセンブリのための杭打ち装置。
【００２９】
さらに本発明は杭材アセンブリの取り付け施工方法を提供し、取り付け施工方法は：少なくとも１つの壁管を地中に挿入し、材料の押圧力が装置の構成部品を通じて伝わり壁管と地盤との摩擦によってバランスが取れるように、壁管と壁管の保持フレームとを接続する工程と、
材料を壁管の内部に挿入する工程と、
材料を所定の深さまたは計算された圧力によって押圧する工程と、
遊離した材料を使用して材料と壁管との間の隙間を埋める工程と、を含む。
【００３０】
さらに、本発明の他の観点によると、杭材アセンブリの取り付け方法において、壁管の挿入は、駆動ハンマー、押圧機、振動ハンマー等の単独の装置、又は請求項１から３２のいずれか一項に記載された材料を押圧するための装置によって実施される。
【００３１】
さらに、本発明の他の観点によると、杭材アセンブリの取り付け施工方法において、壁管の挿入は、請求項１から３２のいずれかの装置を用い、回転させながら押圧することによって実施される。
【００３２】
さらに、本発明の他の観点によると、杭材アセンブリの取り付け施工方法において、壁管の１つに発生する摩擦が壁管を通る少なくとも１つの材料を押圧するのにもちいられる。
【００３３】
さらに、本発明の他の観点によると、杭材アセンブリの取り付け施工方法において、１つ以上の壁管に発生する摩擦が少なくとも１つのこれらの壁管を通過する少なくとも１つの材料の押圧に用いられる。
【００３４】
本発明の他の観点によると、杭材アセンブリの施工方法において、材料が押圧される前に、壁管の内部の隙間を埋める材料が導入される。
【００３５】
本発明の他の観点によると、杭材アセンブリの施工方法において、材料が押圧された後に、壁管の内部の隙間を埋める材料が導入される。
【００３６】
本発明の装置を使用することにより、場所打ち杭と圧入杭とを組み合わせた杭材アセンブリの施工及び／または挿入が可能となり、壁管と地盤との間の摩擦は、圧入杭の挿入のためのカウンターポイズとしての場所打ち杭の挿入に用いられ、その結果、抗材アセンブリの効果的な施工方法及び耐荷重特性に優れた杭の打込みを提供する。
【００３７】
従来の杭材及び杭打ち装置と比較すると、本発明における杭打ち装置は以下の利点を有する。
−第２材料を押圧するためのカウンターポイズとしての第１の材料を挿入する際に、壁管の摩擦を利用するためエネルギーの効率性が高く、重量が大きいブロック、装置の重量などの外部のカウンターバランスを減らすことができる。
−２つ以上の材料によって杭材アセンブリを構成することにより、作業生産性、施工時／挿入時の実行可能性を操作する能力、製品の実行可能性、杭の長さ方向における材料のコストの制御を向上することができる。
−地盤の部分置換は、置換の際の地盤の信頼性、置換される地盤の量、工程に導入される材料の量への要件を緩和する。
【００３８】
特に、本発明の装置によって挿入される杭材アセンブリを用いて基礎を据えることは、従来の方法である場所打ち杭及び圧入杭と比較すると、以下の利点を有する。
−場所打ち杭と比較すると、エネルギー効率が良い。
−場所打ち杭と比較すると、施工時の実行可能性の調整が容易である。
−場所打ち杭と比較すると、施工時の生産性が高い。
−場所打ち杭と比較すると、耐荷重特性の信頼性が高い。
−場所打ち杭と比較すると、残土の発生が少ない。
−本発明の装置の重量は場所打ち杭において使用する装置よりも軽く、かつ施工時の設置も容易である。
−圧入時に同じ外圧を使用した場合であっても、圧入杭よりも大きい鉛直耐荷重特性を生成することが可能となる。
−圧入杭よりも大きい水平耐荷重特性を生成することが可能となる。
−同じ押圧を使用する場合であっても、カウンターバランスを軽くすることが可能である。
−圧入杭と比較すると、占有する建築面積及び施工面積が少ない。
−本発明の施工方法は、圧入杭と比較すると近隣への影響がない。従って、押圧によって近隣の基礎に与える影響を解消する必要が無い。
−圧入杭及び場所打ち杭と比較すると、斜め方向への杭材の施工及び／または挿入が容易である。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１Ａ】本発明の杭打ち装置の斜視図であり、壁管が他の装置によって地盤に挿入される。
【図１Ｂ】杭材１２及び継手部１８の拡大図である。
【図２Ａ】図１Ａの平面図である。
【図２Ｂ】図２ＡのＡ−Ａ断面の拡大図である。
【図２Ｃ】図１Ａの断面図である。
【図３Ａ】本発明の杭打ち装置の斜視図であり、壁管は他の装置によって地盤に挿入されている。
【図３Ｂ】杭材４７及び継手部５３の拡大図である。
【図４Ａ】図３Ａの平面図である。
【図４Ｂ】図４ＡのＡ−Ａ断面の拡大図である。
【図４Ｃ】図３Ａの断面図である。
【図５】壁管を上から保持している回転部の端部を図示しているギアボックス５９の平面図である。
【図６Ａ】底面が開口である壁管の平面図である。
【図６Ｂ】底面が閉口である壁管の平面図である。
【図７Ａ】圧入スタンド制御シリンダを使用していない場合の平面図である。
【図７Ｂ】圧入スタンド制御シリンダを使用している場合の平面図である。
【図７Ｃ】壁管の中心部が直線上に並んだ状態を示す図である。
【図７Ｄ】壁管の中心部が曲線上に並んだ状態を示す図である。
【図８Ａ】繊維材を圧入するための圧送管を示す図である。
【図８Ｂ】粒状の材料を圧入するための圧送管を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００４０】
図１Ａから図２Ｃによると、本発明の第１実施例における杭打ち装置及び杭材アセンブリは壁管２６を有しており、壁管２６は一対の開口部（図６Ａに図示された壁管２６の符号２６−１ａを参照）、または一端のみの開口部（図６Ｂの壁管２６−１ｂ及び封止底２６−２ｂを参照）を有している。断面又は他の外形の枠が円形であり、断面が長さ方向に一定または変化する壁管２６は、例えば駆動ハンマー、振動ハンマー、圧入または回転圧入などの他の装置を使用する方法によって、地中に挿入される。図７Ａ、図７Ｂ、図７ｃ、図７Ｄに開示されるように、各壁管の中心を直線上又は曲線上に配置してもよく、各壁管の中心軸を互いに平行または傾斜して配置してもよい。図７Ａにおいては、杭材（詳細は以下説明する）は７−１ａの符号が付され、壁管は７−２ａの符号が付されている。図７Ｂにおいては、杭材（詳細は以下説明する）は７−１ｂの符号が付され、壁管は７−２ｂの符号が付されている。図７ｃにおいては、杭材（詳細は以下説明する）は７−１ｃの符号が付され、壁管は７−２ｃの符号が付されている。図７Ｄにおいては、杭材（詳細は以下説明する）は７−１ｄの符号が付され、壁管は７−２ｄの符号が付されている。
【００４１】
壁管２６の内部は、一端のみに開口部を有する壁管の使用により、又は、一対の開口部を有する壁管を使用する場合は、ドリル、ポンプ、掘削バケツ等の装置を使用して、壁管２６の中の残土が取り除かれることにより、空にされる。
【００４２】
杭材１２は、コンクリート、ステンレス鋼、木材などの既製の杭、または図８Ａ、８ｂに記載されるような圧送管などであり、クレーンなどによって持ち上げられて、壁管２６の内側の下方に、底が管端に届くまで降ろされる。図８Ａは、１２−１ａで示される繊維材を圧入する圧送管が図示されており、圧送管の本体には１２−２ａの図番が付されており、圧送管の下部には１２−３ａの図番が付されており、繊維材１２−１ａと圧送管の下部１２−３ａとを接続する接続パネルには１２−４ａの図番が付されている。図８Ｂは、１２−１ｂで示される遊離した材料を圧入する圧送管が図示されており、圧送管の本体には１２−２ｂの図番が付されており、圧送管の下部には１２−３ｂの図番が付されている。
【００４３】
油圧源１から排出された油圧オイルは、羽口２、３を通過して分散部３２に供給される。分散部３２に供給された油圧オイルは、羽口５及び６を通過して、スプリッタ８に移動する。
【００４４】
油圧オイルが羽口３４によって分散部３２からシリンダ３５に移動することにより、シリンダ３５が車輪２２によって圧入スタンド２４をレール３１（保持フレーム２９に固定されている）の上を移動させ、圧入スタンド２４を壁管２６の位置まで移動させる。
【００４５】
油圧オイルが分散部３２から羽口３３を介してシリンダ４に供給され、シリンダ４が杭材の圧入角度１２に到達するまで、圧入スタンド１３のスライド枠を圧入スタンド２４の周りで回転させる。
【００４６】
油圧オイルは、スプリッタ８から羽口１０を経由して、羽口フランジ１４に供給される。その後、油圧オイルは力に耐久性のあるフランジ１５に固定された保持シリンダ１７に継続的に供給される。シリンダ１７は、杭材１２を強く保持するための（または緩めるための）継手部１８を上下に動かす。
【００４７】
油圧オイルは、羽口９を使用して、スプリッタ８からシリンダ７に供給されることにより、シリンダ７を上下に動かす。スライド式クランプ３０を保持するシリンダ７は、スライド式フレーム１３に固定されたスライド式アーム１１に沿って上下に動く。接続腕２５を支えるスライド式クランプ３０と、補強ユニット２３と、支持フランジ２０と、支持枠１９と、継手部１８と、保持シリンダ１７と、力に耐久性のあるフレーム１６と、力に耐久性のあるフランジ１５と、羽口フランジ１４とが一緒に上下に移動することによって、杭材１２は、特定の方向、決められた深さへの特定の座標、または圧入／引き抜きの外圧に従って、下方向（圧入される場合）または上方向（引き抜かれる場合）に移動する。
【００４８】
油圧オイルは分散部３２から保持シリンダ２７に供給されることにより、保持シリンダ２７が外向きに移動してしっかりと壁管２６をクランプし、または内向きに移動して壁管２６のクランプを緩める。図３Ａから図３Ｃによると、本発明の他の実施例における杭材アセンブリの杭打ち装置は、両端に開口を有する壁管２６（図６Ａにおいて２６−１ａの図番が付された壁管を参照）、または一端のみが開口である壁管２６（図６Ｂの２６−１ｂの図番が付された壁管及び封止底２６−２ｂを参照）を有しており、円形の断面又は他の形状を有して断面が長さ方向に一定または変更される壁管２６が、本発明の装置によって、又は駆動ハンマー、振動ハンマー、圧入または回転圧入などの他の装置を使用する方法によって、地中に挿入される。図７Ａ、図７Ｂ、図７Ｃ、図７Ｄに開示されている通り、壁管を並べて配置した際に中心を直線上または曲線上に配置してもよく、または壁管の中心軸が互いに平行または傾斜してもよい。図７Ａによると、杭材（詳細は後述する）には７−１ａの符号が付され、壁管には７−２ａの符号が付されている。図７Ｂによると、杭材（詳細は後述する）には７−１ｂの符号が付され、壁管には７−２ｂの符号が付されている。図７Ｃによると、杭材（詳細は後述する）には７−１ｃの符号が付され、壁管には７−２ｃの符号が付されている。図７Ｄによると、杭材（詳細は後述する）には７−１ｄの符号が付され、壁管には７−２ｄの符号が付されている。
【００４９】
壁管６２の内部は、一方が開口である壁管が用いられる場合に空であり、または両端が開口である壁管の場合は、ドリル、ポンプ、バケツなどを用いて壁管６２の内側の土が取り除かれる。
【００５０】
杭材４７はコンクリート、ステンレス鋼、木材などの既製の杭、または図８Ａ、図８Ｂに記載されるような圧送管であり、クレーンなどによって持ち上げられて、壁管６２の内側の下方に底が管端に届くまで降ろされる。図８Ａは、１２−１ａで示される繊維材と共に圧入する圧送管が図示されており、圧送管の本体には１２−２ａの図番が付されており、圧送管の下部には１２−３ａの図番が付されており、繊維材１２−１ａと圧送管の下部１２−３ａとを接続する接続パネルには１２−４ａの図番が付されている。図８Ｂは、１２−１ｂで示される遊離した材料を圧入する圧送管が図示されており、圧送管の本体には１２−２ｂの図番が付されており、圧送管の下部には１２−３ｂの図番が付されている。
【００５１】
油圧源３６から供給される油圧オイルは、羽口管３７、３８を経由して分散部６８に移動する。油圧オイルは分散部６８から羽口管４０、４１を経由して、スプリッタ４３に移動する。
【００５２】
油圧オイルが羽口管７０によって分散部６８からシリンダ７１まで移動することにより、シリンダ７１が車輪５７によって圧入スタンド６０をレール６７（保持フレーム６５に固定されている）の上を移動させ、圧入スタンド６０を壁管の位置まで移動させる。
【００５３】
油圧オイルが分散部６８から羽口管６９を経由してシリンダ３９に供給されることにより、シリンダ３９が圧入スタンド４８のスライド式フレームを抗材の所定の圧入角度４７に到達するまで圧入スタンド６０の周りを回転させる。油圧オイルはスプリッタ４３から羽口管４５を経由してフランジ４９に供給される。その後、油圧オイルは力に耐久性のあるフランジ５０に固定された保持シリンダ５２に継続的に供給される。継手部５３を保持するシリンダ５２は上下に移動し、杭材４７を保持する継手部５３を締めたり緩めたりする。
【００５４】
油圧オイルはスプリッタ４３から羽口４４によってシリンダ４２に供給されることにより、シリンダ４２が上下に移動する。スライド式クランプ６６を保持するシリンダ４２は、スライド式フレーム４８に固定されたスライド式アーム４６に沿って上下に移動する。接続腕６１を保持するスライド式クランプ６６、補強ユニット５８と、支持フランジ５５と、支持枠５４と、継手部５３と、保持シリンダ５２と、力に耐久性のあるフレーム５１と、力に耐久性のあるフランジ５０と、羽口フランジ４９が一緒に上下に移動することによって、杭材４６は、特定の方向、決められた深さへの特定の座標、または圧入／引き抜きの外圧に従って、下方向（圧入される場合）または上方向（引き抜かれる場合）に移動する。
【００５５】
ギアボックス５９は支持フランジ５５に固定されるため、シリンダ４２を上下に移動する際に、特定の方向及び座標に沿ってギアボックス５９も移動する。
油圧オイルはスプリッタ４３から羽口管５６を介してギアボックス５９に移動し、ギアボックスはおよそ１つの特定の軸の周りを回転し、後述の通りに壁管６２をきつく（または緩く）保持する。（図５参照）
【００５６】
−シリンダ５９−５が上下に移動するのに応じて、ベアリング圧入フレーム５９−６と、圧入ベアリング５９−１０と、ベアリング支持枠５９−７と、押圧ウェッジ５９−８とが上下に移動する。押圧ウェッジ５９−８が上方向（に移動して保持を緩める）または下方向（に移動して保持を強める）に移動することにより、保持ウェッジ５９−９が保持方向に沿って移動し、壁管６２の上部からの保持を緩めたり強めたりする。保持ウェッジが壁管６２の上部から保持する場合、特定の方向に沿ってギアボックスが上下に移動すると、壁管６２も同様に上下に移動する。
【００５７】
−油圧エンジン５９−１は、ギアボックスカバー５９−３に固定される。ギア５９−１１は、ギアボックス体５９−４に固定されたベアリング５９−１２に保持され、ギアボックスカバー５９−３に固定されたベアリングブロックキャップ５９−２によって縦方向への移動が防止される。油圧エンジンの回転によって、ギア５９−１１が同様に回転する。回転軸５９−１４にはギア５９−１１が固定され、ギア５９−１１が回転すると、回転軸５９−１４も同様に回転する。移動軸５９−１３は回転軸５９−１４に固定されるため、移動軸５９−１３は回転軸５９−１４に合わせて回転する。移動軸５９−１３の回転によって、ベアリングホルダ５９−７、押圧ウェッジ５９−８、保持ウェッジ５９−９も回転する。保持ウェッジ５９−９が壁管６２を上からしっかりと保持すると、保持ウェッジの回転によって壁管６２が回転する。
【００５８】
本発明による施工の方法は、後述の方法によって行われる。
本発明による杭材アセンブリの施工方法は、：
図６Ａまたは図６Ｂに図示されている、一端または両端が開口であり、一定または変化する断面を有する壁管の数を選択する工程と；
振動ハンマー、駆動ハンマー、壁管の押圧機、などの独立した機器によるか、又は壁間を地中に挿入する図３Ａの装置の使用によるかの壁管を挿入する方法を選択する工程と；
既製杭コンクリート杭、ステンレス鋼杭材、木製杭などの硬い材料か、または図８Ａまたは図８Ｂに従う柔らかい材料かの地盤に圧入する材料を選択する工程であり、建築上の必要性によっては、圧入する材料が壁管とは異なる材料であってもよく、地盤に圧入される材料の数が壁管の数と異なってもよく、壁管に圧入する材料が無く、または壁管に１種類以上の材料を圧入しても良い工程と；
図７に記載されているように、杭材を垂直方向かまたは斜め方向に配置するかを選択し、壁管の中心の位置を直線上または曲線上に配置するかを選択する工程と；
壁管の隙間を埋める材料を選択し、前記材料を地盤に圧入する工程と；
壁管を地中に挿入し、図２または図３に記載されているように、壁管と保持フレームとを接続する工程と、を含む。
【００５９】
図６に記載されているように、両端が開口する壁管が用いられる場合は、ドリル、バケツ、ポンプなどの装置により、若しくは図３に記載されている装置が壁管の回転、圧入、及び挿入に用いられる場合には図３に示される装置を使用して壁管から残土を取り出す工程と；
ナット６１を用いて、図１または図５に記載されている様に、壁管を押圧機の保持フレーム１に接続する工程と；
選択した材料を壁管の内部に底に達するまで挿入する工程と；
シリンダがその工程を終えるまで、図１または図５に記載されている通り、油圧シリンダを用いて、または図１又は図５に示されるように油圧シリンダ７を用いて材料の上部に決められた力で押圧して材料の上部から継手部５３によって保持する工程と；
所定の深さまたは外圧に到達するまで材料ユニットを追加する工程と；
材料を圧入する前または後に、モルタル、コンクリート、砂などの柔軟性のある材料を用いて、圧入された材料と壁管との隙間を埋める工程と、を有する。
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図２Ｃ】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図４Ｃ】
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【図５】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図７Ｃ】
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【図７Ｄ】
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【図８Ａ】
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【図８Ｂ】
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【国際調査報告】
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