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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公表特許公報(A)
(11)【公表番号】
(43)【公表日】2022-11-14
(54)【発明の名称】モジュラーパネル基礎支持装置
(51)【国際特許分類】
E02D 5/03 20060101AFI20221107BHJP
E02D 5/20 20060101ALI20221107BHJP
【ＦＩ】
E02D5/03
E02D5/20
【審査請求】未請求
【予備審査請求】未請求
(21)【出願番号】P 2022516391
(86)(22)【出願日】2020-03-10
(85)【翻訳文提出日】2022-04-27
(86)【国際出願番号】 AU2020050224
(87)【国際公開番号】W WO2021046589
(87)【国際公開日】2021-03-18
(31)【優先権主張番号】2019903397
(32)【優先日】2019-09-12
(33)【優先権主張国・地域又は機関】AU
(81)【指定国・地域】
(71)【出願人】
【識別番号】522098932
【氏名又は名称】オ’スリヴァン，ケネス
【氏名又は名称原語表記】Ｏ’ＳＵＬＬＩＶＡＮ， Ｋｅｎｎｅｔｈ
【住所又は居所原語表記】ｃ／－ Ｐａｔｅｎｔｅｃ Ｐａｔｅｎｔ Ａｔｔｏｒｎｅｙｓ， Ｌ１１， ６５ Ｙｏｒｋ Ｓｔ， Ｓｙｄｎｅｙ， Ｎｅｗ Ｓｏｕｔｈ Ｗａｌｅｓ ２０００ （ＡＵ）
(74)【代理人】
【識別番号】100180781
【弁理士】
【氏名又は名称】安達 友和
(72)【発明者】
【氏名】オ’スリヴァン，ケネス
【テーマコード（参考）】
2D049
【Ｆターム（参考）】
2D049EA08
2D049FB05
2D049FB11
2D049FC01
(57)【要約】
基礎支持装置は、パネル本体を貫通する複数の平行なドリルロッド軸を有する前記パネル本体を有するモジュラーパネルを有する。各ドリルロッド軸は、その内部に回転可能に係止されたそれぞれのドリルロッドを有する。各ドリルロッドは、パネル本体の下縁部から延出するとともに、その遠位端に取り付けられたそれぞれのオーガまたは切削ヘッドを有する。各ドリルロッドは、回転のためにパネル本体の上縁部を介して接続可能である。隣接するドリルロッドは、それぞれのオーガの刃が隣接して重なり合うように異なる範囲に拡張されている。このようなモジュラーパネルは、地中に穴掘挿入されて支持壁を形成できる。
【特許請求の範囲】
【請求項1】
パネル本体を貫通する複数の平行なドリルロッド軸を備えた前記パネル本体を有するモジュラーパネルを備え、各前記ドリルロッド軸は、その内部に回転可能に係止されたそれぞれのドリルロッドを有し、
各前記ドリルロッドは、前記パネル本体の下縁部から延出するとともに、その遠位端に取り付けられたオーガもしくは切削ヘッドを有し、
各前記ドリルロッドは、旋削のために前記パネル本体の上縁部を介して接続可能であって、
隣接する前記ドリルロッドは、前記オーガもしくは前記切削ヘッドのそれぞれの刃が隣接して重なり合うように異なる範囲に拡張されている、基礎支持装置。
【請求項2】
前記パネル本体は長手断面を備え、前記オーガは隣接して重なり合って、前記長手断面を包含する連続切削形成断面を形成している、請求項１に記載の装置。
【請求項3】
前記パネル本体は均一な長手断面を有する、請求項１に記載の装置。
【請求項4】
前記パネルは、少なくとも２つの隣接する前記ドリルロッド軸の間に少なくとも１つの排砂導管を備える、請求項１に記載の装置。
【請求項5】
前記少なくとも１つの排砂導管は内層を備える、請求項４に記載の装置。
【請求項6】
前記内層はＰＶＣを含む、請求項５に記載の装置。
【請求項7】
前記パネルは複数の長手セグメントを備え、各前記ドリルロッド軸は前記長手セグメントと同軸である、請求項１に記載の装置。
【請求項8】
前記パネル本体の側縁部は、水平方向に隣接するパネルのそれぞれの接続部に嵌合するための嵌合接続部を備える、請求項１に記載の装置。
【請求項9】
前記嵌合接続部は、長手状の入口に向かって狭くなる長手チャネルを備える、請求項８に記載の装置。
【請求項10】
前記パネル本体はプレキャストコンクリートを備える、請求項１に記載の装置。
【請求項11】
各前記ドリルロッド軸は、保持鍔部内で支えられ長手方向に保持されている、請求項１に記載の装置。
【請求項12】
前記パネルは、奇数の前記ドリルロッドを備えることで、中央オーガもしくは中央切削ヘッドを有する中央ドリルロッドと、連続的に隣接するドリルロッド対およびオーガ対と、を有している、請求項１に記載の装置。
【請求項13】
中央オーガは、順次に隣接するオーガを超えて延出している、請求項１に記載の装置。
【請求項14】
前記ドリルロッドは、ネジ式コネクタを用いて、使用時に垂直方向に隣接するパネル本体の垂直方向に隣接するドリルロッドと接続可能であり、前記ネジ式コネクタは、それぞれのオーガを同じ方向に回転させるように方向付けられている、請求項１に記載の装置。
【請求項15】
請求項１に記載のパネルの前記ドリルロッドを、穴掘機のドリルヘッドであって各前記ドリルロッドを駆動する前記ドリルヘッドに取り付ける工程と、押圧穴掘して前記モジュラーパネルを地中に挿入する工程と、
前記パネルを取り外す工程と、
垂直方向に隣接するモジュラーパネルのドリルロッドを、前記パネルの前記ドリルロッドに接続する工程と、
前記ドリルヘッドを用いて前記垂直方向に隣接するモジュラーパネルの前記ドリルロッドを駆動して、前記パネル本体および前記垂直方向に隣接するパネルを同時に地中に穴掘固定する工程と、を備える、地盤支持の方法。
【請求項16】
供給ホースを接続し、前記パネルの排砂導管を通して流体または空気を送り込む工程をさらに備える、請求項１５に記載の方法。
【請求項17】
少なくとも１つの前記オーガが岩盤に当たるか必要な深さに到達するまで穴掘する工程を備える、請求項１５に記載の方法。
【請求項18】
前記パネルを通してセメント状材料をポンピングする工程をさらに備える、請求項１５に記載の方法。
【請求項19】
前記セメント状材料をポンピングする工程は、前記ドリルロッド軸の少なくとも１つおよび前記パネルの排砂導管を通して前記セメント状材料をポンピングする工程を備える、請求項１８に記載の方法。
【請求項20】
前記セメント状材料をポンピングして前記オーガを包み込む工程をさらに備える、請求項１９に記載の方法。
【請求項21】
押圧穴掘して前記水平方向に隣接するパネルを地中に挿入する工程と、前記パネルの縁部と前記水平方向に隣接するパネルの縁部とを接続する工程と、をさらに備える、請求項１５に記載の方法。
【請求項22】
前記モジュラーパネルおよび前記垂直方向に隣接するモジュラーパネルの近傍を掘り起こす工程と、前記パネルのうちの少なくとも１つを通して周囲の地下にアンカーを打ち込む工程と、をさらに備える、請求項１５に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、総じて基礎支持のためのモジュラーパネルシステムに関する。本明細書では、基礎支持に関して実施形態を説明するが、本発明は、他の種類の壁構造体にも適用され得ることに留意されるべきである。
【発明の概要】
【0002】
本発明は、地面に穴掘挿入されて支持壁を形成可能なモジュラーパネルを備える。最下段のパネルは、自己穴掘用のオーガを備えており、垂直方向に隣接するパネルをそのドリルロッドに接続して希望の深さまで連続的に穴掘できる。地面の状況によっては、オーガでなく切削ヘッドを利用してもよい。
【0003】
各パネル本体は、垂直および水平の両方向への隣接モジュール性のため、均一な構造体であってもよい。
【0004】
ドリルオーガは、これらの切削形成部がパネルの長手断面よりも大きくなるように、長手方向にオフセットし隣接して重なり合っていてもよく、これにより、オーガによって形成された掘削構造内にパネルを納めることが可能となる。
【0005】
パネルは、これらの縁部で水平方向に接続され、これらのドリルロッドを互いに接続することによって垂直に接続されてもよく、これにより、モジュラー方式で壁部が形成される。
【0006】
一旦、垂直に接続されたパネルを必要な深さまで穴掘し、パネルを空気または水で洗い流してグラウトおよび/またはコンクリート混合物で満たしてもよい。コンクリート混合物でオーガを包み込んで固定してもよい。油圧式ジャッキによってドリルロッドに応力をかけ、プレキャスト地中梁に保持させてもよい。
【0007】
その後、掘削を開始し、水平アンカーおよび/またはウェーラ梁が、一時的または恒久的な支持のために適切な高さに追加される。
【0008】
本システムは、標準的な現行の杭打ち（piling）およびショットクリーチングシステム（shotcreting system）の代替手段を提供し、地下の全深さまでの連続的な掘削を可能とすることで、段階的な掘削の必要性と、鋼の固定およびショットクリーチングの必要性とを排除しており、これにより、労力の削減および建設の迅速化が図られて費用対効果の高いものとなっている。
【0009】
本発明の他の側面も開示される。
【図面の簡単な説明】
【0010】
他の形態も本発明の範囲内に含まれ得るが、ここでは、本開示の好ましい実施形態について、以下の添付の図面を参照しつつ、あくまで例示として説明する。
【0011】
【0012】
【0013】
【0014】
【0015】
【0016】
【0017】
【0018】
【0019】
【発明を実施するための形態】
【0020】
自己穴掘モジュラーパネル１００は、プレキャスト鉄筋コンクリートのパネル本体１３５を有していてもよい。パネル本体１３５は、上縁部１０１、下縁部１０２、側縁部１０３、および面１０７を備えていてもよい。パネル本体１３５は、概して、長手断面において細長くかつ均一であってもよい。
【0021】
パネル本体１３５は、これを貫通する複数のドリルロッド軸１０４を備えており、各ドリルロッド軸は、この内部に回転自在に係止されたそれぞれのドリルロッド１０５を有する。図２に示すように、各ドリルロッド１０５は、パネル本体１３５の下縁部１０２から延出しており、各ドリルロッドは、その遠位端に接続された自己穴掘オーガ１０６を有する。代替実施形態では、地面の状況によっては、オーガでなく切削ヘッドを利用できる。
【0022】
隣接するロッド１０５は、隣接するオーガ１０６の刃１０８が図２に示すように隣接して重なり合うように、パネル本体１３５の下縁部１０２から異なる程度に延出していてもよい。
【0023】
図２に示す実施形態では、パネル１００は、奇数のドリルロッド１０５およびオーガ１０６を含み、これにより、中央オーガ１０６と、連続的に隣接するオーガ１０６対と、を有する。これに関して、中央オーガ１０６が最も遠くまで延出するように、中央ロッド１０５がパネル本体１３５の底縁部１０２から最も遠くまで延出していてもよい。中央オーガ１０６は、次に隣接するオーガ１０６対を超えて延出していてもよく、そしてまたこのオーガ対は、さらに次に隣接するオーガ１０６対を超えて延出していてもよい。
【0024】
ドリルロッド１０５は、保持鍔部１０９内で支えられパネル本体１３５に対して長手方向に保持されてもよい。
【0025】
図３を参照して、パネル本体１３５は、複数のセグメント１１０を備えてもよい。パネル本体１３５は、各セグメント１１０においてより大きな厚みを備えていてもよい。各セグメント１１０は、平面１１１によって規定されてもよい。
【0026】
各ドリルロッド軸１０５は、各セグメント１１０に対して同軸に配置されてもよい。
【0027】
パネル本体１３５は、少なくとも１つの排砂導管１１２をさらに備えてもよい。各排砂導管１１２は、隣接するドリルロッド軸１０４の間に位置していてもよい。各排砂導管１１２は、各セグメント１１０の間の交点に位置していてもよい。示されている実施形態において。
【0028】
各排砂導管１１２は、ＰＶＣなどで内張りされていてもよい。パネル本体１００が５つのドリルロッド軸１０４を備える実施形態では、パネル本体１３５は、最も外側の隣接するドリルロッド軸１０４の間に一対の排砂導管１１２を備えてもよい。しかしながら、他の数の排砂導管１１２も想定される。一実施形態では、パネル１００は、隣接する５つのドリルロッド軸１０４の間の範囲にある４つの排砂導管を備える。
【0029】
図３は、オーガ１０６の刃１０８によって形成される最大切削形成断面１１３を示している。上で言及したように、オーガ１０６は隣接して重なり合っていてもよく、これにより連続切削形成断面１１３を形成し得る。
【0030】
図３にさらに図示されているように、パネル本体１３５は長手断面を備えてもよく、切削径形成断面１１３は、重なり合うオーガ１０６によって形成される掘削構造内にパネル本体１３５を長手方向に完全に納めることができるように、切削径形成断面１１３よりも大きくてもよい。
【0031】
図３および図４を参照して、パネル本体１１０の側縁部１０２は、その各側縁部１０３において隣接するようにパネル１１０を接続するための嵌合接続部１１４を備えてもよい。各接続部１１４は、長手状の入口１１６に向かって狭くなる穴１１５を備えてもよい。
【0032】
図４を参照して、実質的に８の字型または砂時計型の断面を有する長手コネクタ継手１１７は、隣接する穴１１５の間で長手方向にスライドし、隣接する入口１１６の間において実質的に水密に延在してもよい。
【0033】
図５は、水平方向に隣接して相互接続された一連のパネル１１０を備える、基礎支持システム１２４の上面平面図を示している。具体的には、図５は、接続された継手１１７によって隣接して連結されたパネル１１０の３×４の直交配置を示す。
【0034】
アンカー１１８は、近傍の岩床に固定するため、パネル１１０を貫通して延出していてもよい。各アンカー１１８の近位端は、筋交い１２０によって横方向に支持されたそれぞれの取付具１１９に係止されてもよい。
【0035】
図６は、１つ以上の垂直縁部界面１２６を横切って垂直方向に隣接して相互接続されたパネル１００の積み重ねが図示された、基礎支持システム１２４の側面立面図を示している。
【0036】
具体的には、図６は、当該パネルの下に延出するオーガ１０６を備えた最下段のパネル１００を含むパネル１００を示す。グラウト混合物１２５は、そのオーガ１０６を恒久的に保持し得る。連続的に垂直方向に隣接するパネル１００のドリルロッド１０５は、実質的に各垂直縁部界面１０６にあるドリルロッド接続部１２１において、互いに接続されてもよい。
【0037】
最上段のドリルロッド１０５は、プレキャスト地中梁１２３によって保持されてもよく、プレートおよびナット１２２によって応力をかけてもよい。
【0038】
【0039】
図７は、上縁部のドリルヘッド１２７から穴掘機１２６に取り付けられた、第１パネル１００を図示している。ドリルヘッド１２７は、各オーガ１０６を回転させる各駆動ロッド１０５を駆動するための、駆動モータまたは少なくとも伝動装置を備える。
【0040】
供給ホース１２８をドリルヘッド１２７に接続して、穴掘中または穴掘後またはその両方に連続的に、水、穴掘流体または圧縮空気を排砂導管１１２に送り込んでもよい。隔離弁１２９で、ドリルヘッド１２７と供給ホース１２８とを連結させてもよい。実施形態において、ドリルロッド軸１０４とドリルロッド１０５との間に、流体または空気を追加的または代替的に送り込んでもよい。
【0041】
図８によれば、穴掘機１２６は、オーガ１０６を駆動しパネル１００を地中に穴掘挿入すると同時に、これを上から押し下げる。
【0042】
穴掘機１２６を隣接する方向に移動して、さらに水平方向に隣接するパネル１０６を一列に並べて配置してもよく、長手接続継手１１７を使用して互いに接続してもよい。
【0043】
図９によれば、ドリルヘッド１２７は、最下段のパネル１００から取り外され、次のパネル１００が最下段のパネル１００の上に穴掘機１２６によって持ち上げられる。
【0044】
次のパネル１００は、ドリルロッド接続部１２１において最下段のパネル１００のドリルロッド１０６に接続するため、オーガ１０６の代わりにドリルロッドコネクタを備える。
【0045】
ドリルロッドコネクタは、上部ドリルロッド１０５が下部ドリルロッド１０５に向かって、もしくは下部ドリルロッド上を、オーガ１０６と同じ回転方向に回転するようなスクリュー型コネクタを備えていてもよい。
【0046】
図１０によれば、最下段のパネル１００のオーガ１０６が岩盤１０３に到達するか、または少なくとも十分な深さに達するまで、垂直方向に積み重ねられた多数のパネル１１０を用いてこのプロセスが繰り返されてもよい。
【0047】
図１１によれば、ポンピング機１３２のノズル１３１を介し、排砂導管１１２および／またはドリルロッド軸１０４を通って、コンクリートまたはグラウト混合物１３３をポンピングしてもよい。
【0048】
好ましくは、コンクリートまたはグラウト混合物はオーガ１０６を包み込むようにポンプで圧送され、これにより、オーガ１０６が恒久的に所定の位置に固定される。
【0049】
図１２によれば、油圧式ジャッキ１３４を使用して、接続された一連のドリルロッド１０５を係止して水平地中梁１２３とナットおよびプレート１２２とによって保持するために必要な負荷までの応力を、パネル１００にかけてもよい。
【0050】
次いで、図１３に従って掘削を開始し、適切な革新的手法および間隔でアンカー１１８を設置してもよい。
【0051】
上の記載では、説明の目的のため、本発明の完全な理解を得るべく具体的な名称を使用した。しかしながら、本発明を実施するために特定の細部が必須でないことは、当業者には明らかであろう。従って、本発明の具体的な実施形態についての上の記載は、例示および説明の目的で提示されたものである。それらは網羅的であることを意図したものではなく、また開示された形態そのものに本発明を限定することを意図するものでもなく、上記の教示を考慮すれば、多くの修正および変形が可能であることは明らかである。実施形態は、本発明の原理およびその実際的な適用を最もよく説明するために選択および説明されたものであり、これにより、他の当業者が本発明および様々な実施形態を、企図される特定の使用に適するように様々に変形して本発明を最大限に利用することが可能となる。本発明の範囲は、以下の特許請求の範囲とそれらの均等物によって定義されることが意図される。
【0052】
本明細書で使用される「おおよそ」または類似の用語は、他に示唆がない限り、記載された値の１０％以内と解されるべきである。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【国際調査報告】