(57)【要約】      （修正有）【課題】杭打ち機を用いなくても杭頭保持具を引抜可能な杭頭保持具の引抜装置、及び杭頭保持具の引抜方法を提供する。【解決手段】杭頭保持具の引抜装置１は、杭穴に沈設された杭頭部に対し相対回転により係合解除可能に取り付けられた杭頭保持具の引抜装置１であって、杭頭保持具に対し相対回転不能に同軸に取り付け可能な従動筒部１１と、従動筒部１１に同軸に嵌合された原動筒部１３であって、従動筒部１１の軸線周りに回転可能且つ従動筒部１１の軸線方向に移動可能な原動筒部１３と、従動筒部１１の軸線方向での原動筒部１３の移動を従動筒部１１の回転に変換するように構成された変換機構１５と、を備える。【選択図】図２
2020186612.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
杭穴に沈設された杭頭部に対し相対回転により係合解除可能に取り付けられた杭頭保持具の引抜装置であって、
前記杭頭保持具に対し相対回転不能に同軸に取り付け可能な従動筒部と、
前記従動筒部に同軸に嵌合された原動筒部であって、前記従動筒部の軸線周りに回転可能且つ前記従動筒部の軸線方向に移動可能な原動筒部と、
前記従動筒部の軸線方向での前記原動筒部の移動を前記従動筒部の回転に変換するように構成された変換機構と、
を備えることを特徴とする杭頭保持具の引抜装置。
【請求項２】
前記変換機構は、
前記原動筒部から径方向外側に突出するロッドと、
前記従動筒部に設けられ、前記ロッドが挿通されるガイド溝と、
を含み、
前記ガイド溝は、前記従動筒部の軸線方向及び周方向に対し傾斜している
ことを特徴とする請求項１に記載の杭頭保持具の引抜装置。
【請求項３】
杭穴に沈設された杭頭部に対し相対回転により係合解除可能に取り付けられた杭頭保持具の引抜方法であって、
前記杭頭保持具に対し相対回転不能に同軸に取り付け可能な従動筒部、前記従動筒部に同軸に嵌合された原動筒部であって、前記従動筒部の軸線周りに回転可能且つ前記従動筒部の軸線方向に移動可能な原動筒部、及び前記従動筒部の軸線方向での前記原動筒部の移動を前記従動筒部の回転に変換するように構成された変換機構を具備する杭頭保持具の引抜装置を用意する装置用意工程と、
前記杭頭保持具に前記杭頭保持具の引抜装置の従動筒部を取り付ける従動筒部取付工程と、
前記従動筒部の軸線方向に前記原動筒部を移動させ、前記従動筒部を回転させる係合解除工程と、
前記杭頭保持具とともに前記杭頭保持具の引抜装置を引き上げる引き上げ工程と、
を備えることを特徴とする杭頭保持具の引抜方法。
【請求項４】
前記係合解除工程において、バックホーを用いて前記従動筒部の軸線方向にて前記原動筒部を移動させることを特徴とする請求項３に記載の杭頭保持具の引抜方法。
【請求項５】
前記変換機構は、
前記原動筒部から径方向外側に突出するロッドと、
前記従動筒部に設けられ、前記ロッドが挿通されるガイド溝と、
を含み、
前記ガイド溝は、前記従動筒部の軸線方向及び周方向に対し傾斜している
ことを特徴とする請求項３又は４に記載の杭頭保持具の引抜方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は杭頭保持具の引抜装置及び杭頭保持具の引抜方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
基礎杭には、杭打ち機を用いて杭穴を掘削した後、杭穴にセメントミルク等の固化材を注入し、更に既製杭を沈設するプレボーリング工法によって構築されるものがある。そして、既製杭の杭頭部を地表よりも深くに配置するために、固化材が固化するまで回転キャップ（杭頭保持具）を用いて杭穴内の既製杭を保持することがある。
回転キャップは、杭頭部に対し一方向に回転させることにより係合可能であり、逆方向に回転させることにより係合解除可能である。従って、固化材の固化後に回転キャップを外すときには、一旦杭穴から離れていた杭打ち機を再び移動させて来て、杭打ち機を用いて回転キャップを回転させてから引き上げていた（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】実用新案登録第３１７５４１６号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
回転キャップを取り外すためだけに、杭穴を掘削可能な杭打ち機を用いるのは作業効率が低く、また煩雑である。
上述の事情に鑑みて、本発明の少なくとも一実施形態の目的は、杭打ち機を用いなくても杭頭保持具を引抜可能な杭頭保持具の引抜装置、及び杭頭保持具の引抜方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
（１）本発明の少なくとも一実施形態に係る杭頭保持具の引抜装置は、
杭穴に沈設された杭頭部に対し相対回転により係合解除可能に取り付けられた杭頭保持具の引抜装置であって、
前記杭頭保持具に対し相対回転不能に同軸に取り付け可能な従動筒部と、
前記従動筒部に同軸に嵌合された原動筒部であって、前記従動筒部の軸線周りに回転可能且つ前記従動筒部の軸線方向に移動可能な原動筒部と、
前記従動筒部の軸線方向での前記原動筒部の移動を前記従動筒部の回転に変換するように構成された変換機構と、
を備える。
【０００６】
上記構成（１）によれば、従動筒部の軸線方向に原動筒部を移動させることによって、変換機構を介し、従動筒部を回転させることができる。そして、従動筒部の回転に伴い、杭頭保持具を回転させて杭頭部との係合を解除することができ、既製杭を杭穴内に残したまま杭頭保持具を引き上げることができる。この結果として、上記構成（１）によれば、杭打ち機を用いなくても、杭頭保持具を引抜可能である。
【０００７】
幾つかの実施形態では、上記構成（２）において、
前記変換機構は、
前記原動筒部から径方向外側に突出するロッドと、
前記従動筒部に設けられ、前記ロッドが挿通されるガイド溝と、
を含み、
前記ガイド溝は、前記従動筒部の軸線方向及び周方向に対し傾斜している。
【０００８】
上記構成（２）によれば、ガイド溝が従動筒部の軸線方向及び周方向に対し傾斜しているので、従動筒部の軸線方向にて原動筒部が移動し、ロッドがガイド溝に沿って移動したときに、ロッドと従動筒部が相対回転する。この際、原動筒部の回転が規制されていれば、ガイド溝が設けられた従動筒部を回転させることができ、簡単な構成にて、変換機構を実現可能である。
【０００９】
（３）本発明の少なくとも一実施形態に係る杭頭保持具の引抜方法は、
杭穴に沈設された杭頭部に対し相対回転により係合解除可能に取り付けられた杭頭保持具の引抜方法であって、
前記杭頭保持具に対し相対回転不能に同軸に取り付け可能な従動筒部、前記従動筒部に同軸に嵌合された原動筒部であって、前記従動筒部の軸線周りに回転可能且つ前記従動筒部の軸線方向に移動可能な原動筒部、及び前記従動筒部の軸線方向での前記原動筒部の移動を前記従動筒部の回転に変換するように構成された変換機構を具備する杭頭保持具の引抜装置を用意する装置用意工程と、
前記杭頭保持具に前記杭頭保持具の引抜装置の従動筒部を取り付ける従動筒部取付工程と、
前記従動筒部の軸線方向に前記原動筒部を移動させ、前記従動筒部を回転させる係合解除工程と、
前記杭頭保持具とともに前記杭頭保持具の引抜装置を引き上げる引き上げ工程と、
を備える。
【００１０】
上記構成（３）によれば、従動筒部の軸線方向に原動筒部を移動させることによって、変換機構を介し、従動筒部を回転させることができる。そして、従動筒部の回転に伴い、杭頭保持具を回転させて杭頭部との係合を解除することができ、既製杭を杭穴内に残したまま杭頭保持具を引き上げることができる。この結果として、上記構成（３）によれば、杭打ち機を用いなくても、杭頭保持具を引抜可能である。
【００１１】
幾つかの実施形態では、上記構成（４）において、
前記係合解除工程において、バックホーを用いて前記従動筒部の軸線方向にて前記原動筒部を移動させる。
上記構成（４）によれば、バックホーを用いることで、従動筒部の軸線方向にて原動筒部を容易に移動させ、従動筒部を回転させることができる。
【００１２】
幾つかの実施形態では、上記構成（５）において、
前記変換機構は、
前記原動筒部から径方向外側に突出するロッドと、
前記従動筒部に設けられ、前記ロッドが挿通されるガイド溝と、
を含み、
前記ガイド溝は、前記従動筒部の軸線方向及び周方向に対し傾斜している。
【００１３】
上記構成（５）によれば、ガイド溝が従動筒部の軸線方向及び周方向に対し傾斜しているので、従動筒部の軸線方向にて原動筒部が移動し、ロッドがガイド溝に沿って移動したときに、ロッドと従動筒部が相対回転する。この際、原動筒部の回転が規制されていれば、ガイド溝が設けられた従動筒部を回転させることができ、簡単な構成にて、変換機構を実現可能である。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の少なくとも一実施形態によれば杭打ち機を用いなくても杭頭保持具を引抜可能な杭頭保持具の引抜装置、及び杭頭保持具の引抜方法が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の一実施形態に係る杭頭保持具の引抜装置を、２点鎖線で示した杭頭保持具とともに概略的に示す断面図である。
【図２】引抜装置の概略的な側面図であり、（ａ）は作動前、（ｂ）は作動後の状態を示す図である。
【図３】本発明の一実施形態に係る杭頭保持具の引抜方法の概略的な手順を説明するためのフローチャートである。
【図４】引抜方法の一例を説明するための概略図である。
【図５】他の実施形態に係る引抜装置の概略的な構成を示す図である。
【図６】他の実施形態に係る引抜装置の概略的な断面を、杭頭保持具とともに示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、添付図面を参照して本発明の幾つかの実施形態について説明する。ただし、実施形態として記載されている又は図面に示されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対的配置等は、本発明の範囲をこれに限定する趣旨ではなく、単なる説明例にすぎない。
【００１７】
図１は、本発明の一実施形態に係る杭頭保持具の引抜装置（以下、引抜装置ともいう）１を、２点鎖線で示した杭頭保持具３とともに概略的に示す断面図である。図２は、引抜装置１の概略的な側面図であり、（ａ）は作動前、（ｂ）は作動後の状態を示している。
【００１８】
図１に示したように杭頭保持具３は、杭頭部に対し一方向に相対回転させることにより係合させられ、逆方向に相対回転させることにより係合解除されるものであり、回転キャップあるいはヤットコとも称される。
具体的には、杭頭保持具３は、杭頭部を囲繞可能な円筒部５と、円筒部５に同軸に連結された軸部７とを有する。円筒部５の周壁には、側面視にてＬ字形状の係合溝９が設けられ、杭頭部には、係合溝９に挿入される突起が杭頭部から径方向に突出するように設けられる。杭頭部の軸線方向にて突起を係合溝９の鉛直部分に所定長さ進入させてから、杭頭部に対し円筒部５を相対回転させることで、突起が係合溝９の水平部分に進入し、杭頭部と杭頭保持具３とが上下方向にて係合する。この状態から、杭頭部に対し円筒部５を逆方向に相対回転させることで、杭頭部と杭頭保持具３との上下方向での係合を解除することができる。
【００１９】
図１及び図２に示したように、引抜装置１は、従動筒部１１と、原動筒部１３と、変換機構１５とを備えている。
従動筒部１１は、杭頭保持具３に対し相対回転不能に同軸に取り付け可能である。例えば、従動筒部１１は中空の円筒形状を有し、杭頭保持具３の軸部７の上端部に嵌合され、ジョイントピンにて抜け止めがなされる。
【００２０】
原動筒部１３は、従動筒部１１に同軸に嵌合され、従動筒部１１の軸線周りに回転可能であり、従動筒部１１の軸線方向に移動可能である。例えば、原動筒部１３は、中実の円筒形状（円柱形状）を有し、従動筒部１１の内側に摺動自在に嵌合される。
そして、変換機構１５は、図２（ａ）及び図２（ｂ）に示したように、従動筒部１１の軸線方向での原動筒部１３の移動を従動筒部１１の回転に変換するように構成されている。
【００２１】
上記構成によれば、従動筒部１１の軸線方向に原動筒部１３を移動させることによって、変換機構１５を介し、従動筒部１１を回転させることができる。そして、従動筒部１１の回転に伴い、杭頭保持具３を回転させて杭頭部との係合を解除することができ、既製杭を杭穴内に残したまま杭頭保持具３を引き上げることができる。この結果として、上記構成によれば、杭打ち機を用いなくても、杭頭保持具３を引抜可能である。
【００２２】
幾つかの実施形態では、図１及び図２に示したように、変換機構１５は、原動筒部１３から径方向外側に突出するロッド１７と、従動筒部１１に設けられ、ロッド１７が挿通されるガイド溝１９と、を含む。そして、ガイド溝１９は、従動筒部１１の軸線方向及び周方向に対し傾斜している。例えば、３本のロッド１７が、原動筒部１３の周方向に等間隔で設けられ、各ロッド１７に対応してガイド溝１９が設けられる。
【００２３】
上記構成によれば、ガイド溝１９が従動筒部１１の軸線方向及び周方向に対し傾斜しているので、従動筒部１１の軸線方向にて原動筒部１３が移動し、ロッド１７がガイド溝１９に沿って移動したときに、ロッド１７と従動筒部１１が相対回転する。この際、原動筒部１３の回転が規制されていれば、ガイド溝１９が設けられた従動筒部１１を回転させることができ、簡単な構成にて、変換機構１５を実現可能である。
【００２４】
図３は、本発明の一実施形態に係る杭頭保持具の引抜方法（以下、引抜方法ともいう）の概略的な手順を説明するためのフローチャートである。図３に示したように、引抜方法は、装置用意工程Ｓ１、従動筒部取付工程Ｓ３、係合解除工程Ｓ５及び引き上げ工程Ｓ７を備えている。
【００２５】
装置用意工程Ｓ１では、上述した引抜装置１を用意する。
従動筒部取付工程Ｓ３では、引抜装置１の従動筒部１１を杭頭保持具３に取り付ける。
係合解除工程Ｓ５では、従動筒部１１の軸線方向に原動筒部１３を移動させ、従動筒部１１を回転させる。これにより、杭頭部と杭頭保持具３の上下方向での係合が解除される。
引き上げ工程Ｓ７では、杭頭保持具３とともに引抜装置１を引き上げる。これにより、杭頭保持具３を杭頭部から取り外すことができる。
【００２６】
上記構成によれば、従動筒部１１の軸線方向に原動筒部１３を移動させることによって、変換機構１５を介し、従動筒部１１を回転させることができる。そして、従動筒部１１の回転に伴い、杭頭保持具３を回転させて杭頭部との係合を解除することができ、既製杭を杭穴内に残したまま杭頭保持具３を引き上げることができる。この結果として、上記構成によれば、杭打ち機を用いなくても、杭頭保持具３を引抜可能である。
【００２７】
図４は、引抜方法の一例を説明するための概略図である。幾つかの実施形態では、図４に示したように、係合解除工程Ｓ５において、バックホー（油圧ショベル）２１を用いて従動筒部１１の軸線方向にて原動筒部１３を移動させる。この場合、例えば、バックホー２１のバケット２３と原動筒部１３とを剛性を有する連結棒２５で連結すればよい。
【００２８】
上記構成によれば、バックホー２１を用いることで、従動筒部１１の軸線方向にて原動筒部１３を容易に移動させ、従動筒部１１を回転させることができる。この結果として、杭頭保持具３を回転させ、杭頭保持具３と既製杭２７の杭頭部との上下方向での係合を解除することができる。
なお、原動筒部１３を上下方向に移動させる手段は、バックホー２１に限定されることはなく、原動筒部１３の回転を規制できれば、クレーンを用いてもよい。
【００２９】
図５は、他の実施形態に係る引抜装置３０の概略的な構成を示す図である。なお、上述した実施形態と同一又は類似の構成については、同一の名称又は符号を付して説明を省略又は簡略化する。
引抜装置１は、従動筒部１１に対し原動筒部１３を上方向に引き上げることにより、従動筒部１１を回転させるように構成されていたが、引抜装置３０では、従動筒部１１に対し原動筒部１３を下方向に押し下げることにより、従動筒部１１を回転させるように構成されている。つまり、係合解除工程Ｓ５における従動筒部１１の軸線方向での原動筒部１３の移動方向は、変換機構１５の構成に応じて上下方向のいずれも選択可能である。
【００３０】
具体的には、引抜装置３０のガイド溝３２の形状は、引抜装置１のガイド溝１９の形状と異なっている。なお、引抜装置３０では、原動筒部１３を押し下げて係合を解除した後に原動筒部１３及び従動筒部１１を引き上げるため、引き上げるときに従動筒部１１が回転しないよう、ガイド溝３２の下端から上方に向けて軸線方向溝３４が延びている。軸線方向溝３４にロッド１７が進入することで、引き上げ時に従動筒部１１の回転が規制される。
【００３１】
図６は、他の実施形態に係る引抜装置４０の概略的な断面を、杭頭保持具３とともに示す図である。引抜装置４０では、従動筒部４２が内筒４４、及び内筒４４よりも大径の外筒４６を有しており、二重筒構造を有している。内筒４４は、引抜装置１の従動筒部１１に略相当し、内筒４４に原動筒部１３が同軸に嵌合される。一方、ガイド溝４８は、外筒４６に設けられており、内筒４４には、ロッド１７との干渉を防止するためにスリット５０が設けられている。
【００３２】
上述した構成によれば、ロッド１７とガイド溝４８との接触位置が、引抜装置１,３０に比べ原動筒部１３の径方向にて遠方になるため、従動筒部４２に対し大きなトルクを作用させることができ、従動筒部４２を確実に回転させることができる。
【００３３】
最後に本発明は上述した実施形態に限定されることはなく、上述した実施形態に変更を加えた形態や、これらの形態を適宜組み合わせた形態も含む。
例えば、上述した変換機構１５は円筒カム機構であり、ロッド１７が原動筒部１３と一体に設けられ、ガイド溝１９,３２が従動筒部１１に設けられていたが、これとは逆に、ガイド溝を原動筒部１３の外周面に設け、内向きのロッド（ピン）を従動筒部１１と一体に設けてもよい。
また、上述した変換機構１５では、杭頭保持具３に固定される従動筒部１１の内側に原動筒部１３が嵌合されていたが、これとは逆に、従動筒部１１の外側に原動筒部１３が嵌合されていてもよい。
【００３４】
また、ロッド１７の数は特に限定されることはなく、２本であっても３本以上であってもよい。ロッド１７の長さは特に限定されることはないが、従動筒部１１,４２よりも外側に突出しているのが好ましい。この場合、杭周液によって杭頭保持具３が杭穴や杭頭部に固着しているときに、原動筒部１３が自由な状態（バックホー２１との連結を解除した状態）にてハンマー等でロッド１７の外端に衝撃を加えることで、固着を解くことができる。また、引き上げ工程Ｓ７直前に既製杭２７の杭頭部に設けた突起の位置が係合溝９の鉛直部分の位置と僅かに合っていないときに、原動筒部１３が自由な状態にてハンマー等でロッド１７の外端を周方向に押すことで、位置を微調整することができる。
【符号の説明】
【００３５】
１,３０,４０        杭頭保持具の引抜装置
３        杭頭保持具
５        円筒部
７        軸部
９        係合溝
１１,４２      従動筒部
１３      原動筒部
１５      変換機構
１７      ロッド
１９,３２,４８      ガイド溝
２１      バックホー
２３      バケット
２５      連結棒
２７      既製杭
３４      軸線方向溝
４４      内筒
４６      外筒
５０      スリット
【図１】
2020186612.tif 000003
【図２】
2020186612.tif 000004
【図３】
2020186612.tif 000005
【図４】
2020186612.tif 000006
【図５】
2020186612.tif 000007
【図６】
2020186612.tif 000008