(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
クレーン等のワイヤで吊下げ保持される支持部材に、この支持部材の上下方向の軸心を挟んだ一組の長い挟持アームおよび一組の短い挟持アームを取付け、必要な挟持アームを伸縮駆動機で開閉させるようにした地中障害物の吊上げ装置において、
前記各挟持アームの支持部材に対する取付け位置を、この挟持アームの開閉方向に沿って位置調整自在とし、
前記一組の長い挟持アームは、広幅かつ平面的に円弧となるように形成されており、その下部先端に内向きの掴み爪が設けられ、前記伸縮駆動機により閉じられた前記一組の長い挟持アームは、前記掴み爪が地中障害物を掴んだ状態で回動することによって地中障害物の周囲を切り込む刃物機能を備えており、
前記切り込みにより折り取られた地中障害物を前記伸縮駆動機により閉じられた前記一組の長い挟持アームおよび前記一組の短い挟持アームで掴めるようにしたことを特徴とする地中障害物の吊上げ装置。
【請求項２】
上記支持部材に対する挟持アームの取付けが、前記支持部材に複数の取付け孔を挟持アームの開閉方向に沿って設け、前記挟持アームに設けた取付け腕を枢止する取付け孔を選ぶことにより位置調整自在となっていることを特徴とする請求項１に記載の地中障害物の吊上げ装置。
【請求項３】
上記支持部材と挟持アームの間に、挟持アームの開状態の姿勢を保持するストッパー機構を設けたことを特徴とする請求項１又は２に記載の地中障害物の吊上げ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、地中障害物である既成杭やコンクリート製の既成基礎を撤去するための吊上げ装置、例えば、ケーシングにより周囲が掘削された地中障害物を掴んで地中から吊上げ撤去すると共に、掴みながら地中障害物を切断してこれを吊上げ撤去することもできる吊上げ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、各種構造物の建て替え工事においては、構造物の解体後に地中に残る古い既成杭（場所打ち杭）や既成基礎を地中から撤去し、新たな構造物の構築に備えるようにしなければならない。
【０００３】
従来、地中障害物である既成杭（以下単に杭という）を撤去するための方法としては、杭の外側を円筒状のケーシングで掘削して前記ケーシングを建て込み、このケーシングの内周側で地盤を円筒状に掘削することで掘削空間を形成し、前記掘削空間で囲まれた杭をケーシングに設けた切断刃で切断し、切断後の杭をケーシング内に挿入した吊上げ装置で吊上げて取出し、このような作業を順次繰り返すことによって杭を撤去する方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
また、別の撤去方法としては、杭の外側を円筒状のケーシングで掘削して前記ケーシングを建て込み、前記ケーシングの掘削長さを杭よりも長くすることで杭と地盤の縁を切り、この杭を吊上げ装置で吊上げて保持し、杭の地上に出た部分の切断と切断長さ分の吊上げを繰り返すことにより撤去するようにしている（例えば、特許文献２参照）。
【０００５】
上記のような撤去方法の施工に際して用いる一般的な吊上げ装置としては、クレーン等のワイヤで吊下げ保持される支持部材に、この支持部材の上下方向の軸心を挟む両側で対となる挟持アームを必要組数だけ取付け、前記各挟持アームを油圧シリンダで開閉させ、対となる挟持アームを下端爪先が閉じるようにすることで杭を掴むようにした構造になっている（例えば、特許文献３参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００９−２０５６号公報
【特許文献２】特開平１０−２５２０６５号公報
【特許文献３】特許第２５５３０００号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、杭には直径の異なる複数種類があり、従来の撤去方法では、撤去せんとする杭に対して、その直径に合わせて掴み径の異なる吊上げ装置を複数種類用意するようにしているため、数が増えることで設備コストが嵩むだけでなく、格納や現場への輸送にも不便であるという問題がある。
【０００８】
また、上記のような、ケーシング内の杭を吊上げ装置で掴んで吊上げる撤去方法は、ケーシングの内周と杭の間に掘削形成された比較的狭い円筒状の掘削空間で杭を掴まなければならないという制約があり、このため、クレーンで吊下げた吊上げ装置において、挟持アームを前記掘削空間に挿入するには、挟持アームの姿勢制御に十分な精度が要求されることになるが、従来一般に用いられている吊上げ装置のように、対となる挟持アームを油圧シリンダで開閉させ、この油圧の制御で開姿勢を保つ構造では、挟持アームの開姿勢を一定に保持するのが難しく、ケーシング内に挿入した吊上げ装置の挟持アームを掘削空間に進入させるのに困難性がある。
【０００９】
そこで、この発明の課題は、単一の構造で複数種類の直径の異なる地中障害物の掴みが行え、しかも、挟持アームの開姿勢の保持精度を高め、ケーシングの内周に形成された掘削空間に挟持アームを確実に進入させて地中障害物を確実に掴むことができる地中障害物の吊上げ装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記のような課題を解決するため、この発明は、クレーン等のワイヤで吊下げ保持される支持部材に、この支持部材の上下方向の軸心に向く複数の挟持アームを取付け、必要な挟持アームを伸縮駆動機で開閉させるようにした地中障害物の吊上げ装置において、前記各挟持アームの支持部材に対する取付け位置を、この挟持アームの開閉方向に沿って位置調整自在としたものである。
【００１１】
上記支持部材に対する挟持アームの取付けが、前記支持部材に複数の取付け孔を挟持アームの開閉方向に沿って設け、前記挟持アームに設けた取付け腕を枢止する取付け孔を選ぶことにより位置調整自在となっている構造とすることができる。
【００１２】
上記支持部材と挟持アームの間に、挟持アームの開状態の姿勢を保持するストッパー機構を設けた構造とすることができる。
【００１３】
上記挟持アームは、下部先端に内向きの掴み爪が設けられ、この掴み爪が、地中障害物を掴んだ状態で回動することによって地中障害物の周囲を切り込む刃物機能を備えているものとすることができる。
【００１４】
ここで、上記吊上げ装置における支持部材は、上端にクレーンのワイヤを結合する吊下げ軸の下端に水平の支持梁と上端に水平腕とを設けて形成され、前記支持梁の両端に位置させた挟持アームの取付け腕をこの支持梁にピンで結合し、挟持アームの上端と水平腕を結合する油圧シリンダの伸縮によって、ピンを支点に挟持アームを揺動させるようになっている。
【００１５】
上記吊上げ装置において、支持部材に設ける挟持アームは複数であれば数は限定されないが、例えば、支持部材の支持梁を吊下げ軸から平面的に四方へ直角の配置とし、各支持梁の端部に挟持アームを取付け、同一軸線に並ぶ支持梁の両端に取付けた挟持アームが対向状となって対となり、この対が二組配置されることで四方から掴むような構造を採用することができる。
【００１６】
上記挟持アームは、上下同一長さのものを用いる場合と、上下長さの異なる挟持アームを組合わせて用いる場合がある。
【００１７】
上下同一長さの挟持アームの支持梁に対する取付け構造は、挟持アームの中間部に吊下げ軸の軸心に向けて突出するよう両側に設けた二又状の取付け腕を支持梁に外嵌し、取付け腕と支持梁の嵌合部分を支持梁に設けた取付け孔を用いてピンで結合することにより、ピンを支点として揺動可能となるよう取付けられ、前記ピンによる取付けに際して、前記支持梁に設けた取付け孔を選ぶことにより、挟持アームの掴み径を複数段に変化させることができるようになる。
【００１８】
また、上下長さの異なる挟持アームを組合わせた場合、挟持アームの支持梁に対する取付け構造は上記した上下同一長さの挟持アームの場合と同様の構造を採用することもできるが、長い挟持アームの支持梁に対する取付けを、この長い挟持アームを強度保持のために広幅に形成し、長い挟持アームの両側に二又状の取付け腕を設けると共に、支持部材の両側に支持梁を平行状に設け、この両側支持梁にそれぞれ取付け腕を外嵌し、上記短い挟持アームと同様、取付け腕と支持梁の嵌合部分をピン結合した構造とし、前記支持梁に設けた取付け孔を選ぶことにより、長い挟持アームの掴み径を複数段に変化させることができるようにしてもよい。
【００１９】
また、吊上げ装置の挟持アームが、開状態で上下方向に沿う姿勢を保持するためのストッパー機構は、支持梁の上面に設けた水平板と取付け腕の上下対向面にそれぞれストッパー突部を設けて形成され、挟持アームが何れの取付け孔に取付けられている場合でも、挟持アームを開状態にすると、上下のストッパー突部が互いに当接することで挟持アームの上下方向に沿う姿勢が保持されることになる。
【００２０】
このように、挟持アームの開状態をストッパー機構で機械的に保持するようにすると、油圧制御による姿勢保持に比べて油圧シリンダの制御機構が簡略化でき、前記ストッパー機構によって開状態で挟持アームは上下方向に沿う姿勢になるので、ケーシングの内周と地中障害物の間に形成された円筒状の掘削空間に対して、開状態のまま支障なく挿入することができることになる。
【発明の効果】
【００２１】
この発明によると、対となる挟持アームの支持部材に対する取付け位置を、この挟持アームの開閉方向に沿って位置調整自在としたので、掴まんとする地中障害物の直径が異なる場合に、挟持アームの取付け位置を選択することで対応することができ、単一の構造で直径の異なる地中障害物を掴んで吊上げることができる。
【００２２】
また、挟持アームの開状態をストッパー機構で保持するようにしたので、挟持アームの上下方向に沿う開状態を機械的に保持することで開姿勢精度の向上と油圧シリンダの制御機構の簡略化が図れ、姿勢精度の向上で地中障害物の周囲に掘削された円筒状の掘削空間に開状態の挟持アームを確実に進入させることができ、これにより、制約のある狭い掘削空間で地中障害物を確実に掴んで吊上げることができる。
【００２３】
更に、挟持アームの下部先端に設けた内向きの掴み爪に地中障害物の周囲を切り込む刃物機能を付与することにより、地中障害物を掴んだ挟持アームを回転させることで、地中障害物の周囲に切れ目を入れ、この切れ目の部分から地中障害物を折り取ることができ、地中障害物の掴みと折り取り及び吊上げまでが連続して行え、地中障害物を能率よく撤去することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】この発明に係る吊上げ装置の長さが異なる挟持アームを用いた例を示し、挟持アームの開状態でケーシング内に挿入した状態の縦断正面図
【図２】図１の横断平面図
【図３】この発明に係る吊上げ装置の長さが異なる挟持アームを用いた例を示し、挟持アームの開状態でケーシング内に挿入した状態の縦断側面図
【図４】（ａ）はこの発明に係る吊上げ装置の横断平面図、（ｂ）は支持部材に対する挟持アームの取付け部分の構造を示す正面図、（ｃ）は（ｂ）の矢印ｃ−ｃでの横断平面図、（ｄ）は補強詰め物の分解斜視図、（ｅ）は補強詰め物の使用状態を拡大した断面図
【図５】この発明に係る吊上げ装置の支持部材と挟持アームの取付け構造を示す分解斜視図
【図６】この発明に係る吊上げ装置の長さが異なる挟持アームを用い、支持部材と長い挟持アームの取付け構造の異なる例を示し、（ａ）は挟持アームの開状態での正面図、（ｂ）は同側面図、（ｃ）は同横断平面図
【図７】この発明に係る吊上げ装置における挟持アームの掴み幅調整による変化を示し、（ａ）は挟持アームを最大幅にセットした開姿勢でのケーシング内に挿入した状態の縦断正面図、（ｂ）は挟持アームを中間幅にセットした開姿勢でのケーシング内に挿入した状態の縦断正面図、（ｃ）は挟持アームを最小幅にセットした開姿勢でのケーシング内に挿入した状態の縦断正面図
【図８】（ａ）はこの発明に係る吊上げ装置を用いた地中障害物の撤去方法に使用するケーシングの下部構造を示す縦断正面図、（ｂ）は（ａ）の矢印ｂ−ｂでの横断平面図、（ｃ）は（ａ）の矢印ｃ−ｃでの横断平面図、（ｄ）はケーシングの内周に設けたインナービットの配置を直線的にした場合の並び状態を示す縦断面図、（ｅ）は（ａ）の矢印ｄ−ｄでの横断平面図
【図９】（ａ）はこの発明に係る吊上げ装置を用いた地中障害物の撤去方法に使用する掘削ガラ上げ機の一部切欠き正面図、（ｂ）は同下面図
【図１０】（ａ）はこの発明に係る吊上げ装置を用いた地中障害物の撤去方法に使用するケーシングと掘削ガラ上げ機の組み合わせ状態を示す下部構造の縦断正面図、（ｂ）は（ａ）の矢印ｂ−ｂでの横断下面図
【図１１】この発明に係る吊上げ装置を用いた地中障害物の撤去方法を地中障害物が杭の場合に適用した例の工程を順に示し、（ａ）はケーシングと掘削ガラ上げ機で杭の周囲を掘削した状態の縦断面図、（ｂ）はケーシングに対して掘削ガラ上げ機を抜き出し、掘削ガラを取出す状態の縦断面図、（ｃ）はケーシングから抜き出した掘削ガラ上げ機をケーシングから離れた位置に移動させて掘削ガラを廃棄処理している状態の縦断面図
【図１２】この発明に係る吊上げ装置を用いた地中障害物の撤去方法を地中障害物が杭の場合に適用した例の工程順に示し、（ａ）はケーシング内から掘削ガラ上げ機を抜き取った状態の縦断面図、（ｂ）は掘削ガラ上げ機を抜き取ったケーシングに対して吊上げ装置を挿入し、吊上げ装置の挟持アームで杭を掴んだ状態を示す縦断面図
【図１３】吊上げ装置の挟持アームで杭を掴み、ケーシングと吊上げ装置が回転して杭を切り込んだ状態を拡大して示す縦断面図
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、この発明の実施の形態を図示例と共に説明する。
【００２６】
図１乃至図７は、この発明の地中障害物の吊上げ装置１を示し、クレーン等のワイヤで吊下げ保持される支持部材２に複数の挟持アーム３を取付け、各挟持アーム３は支持部材２の上下軸心に対して下端部が接近離反する方向の揺動自在となり、この各挟持アーム３を伸縮駆動機であるモータ駆動による伸縮ジャッキや油圧シリンダ４で独立して開閉させるようになっている。
【００２７】
この支持部材２に対する挟持アーム３の取付け数は、二個以上であれば数は限定されないが、好ましい例として、図示の場合は、支持部材２の上下方向の軸心を挟む両側で対となる挟持アーム３を二組取付け、合計四個の挟持アーム３で四方から掴むようにした構造を示している。
【００２８】
上記挟持アーム３の構造とこれに伴う支持部材２への取付け構造には、幾つかの異なったパターンがあり、具体的には、全て上下長さの等しい挟持アーム３を用いる場合と、上下長さの異なる挟持アーム３を組み合わせ使用する場合があり、支持部材２に対する挟持アーム３の取付けは、全て等しい構造を採用する場合と、長さの異なる挟持アーム３を組合わせ使用した場合の長い挟持アームの取付けを別の構造とすることができる。
【００２９】
図１乃至図５は、長さの異なる挟持アーム３を組合わせ使用し、支持部材２に対する各挟持アーム３の取付けに全て等しい構造を採用した例を示している。
【００３０】
図１乃至図５の例において、挟持アーム３の支持部材２に対する取付ける構造は、上記支持部材２が、上端にクレーンのワイヤを結合する上下方向に長い吊下げ軸５の下端に水平の支持梁６と上端に水平腕７とを設けて形成され、前記支持梁６と水平腕７は、共に吊下げ軸５から平面的に四方へ直角の配置となって突出し、各支持梁６に挟持アーム３が取付けられ、同一の水平軸線に並ぶ支持梁６の両端に取付けた挟持アーム３が対向状となって対となる。
【００３１】
各挟持アーム３は、図５のように、上下に長い板状となり、上下中間部の両側位置に相手挟持アーム側に突出する取付け腕８が固定され、両側の取付け腕８は平面二又状となり、角軸材を用いた支持梁６の両側面に前記取付け腕８を外嵌し、支持梁６と取付け腕８を抜き差し可能なピン９で結合することにより、挟持アーム３はピン９を支点として揺動自在となるよう取付けられている。
【００３２】
なお、対となる挟持アーム３は同じ長さのものを用い、図示の場合、一組の対となる長い挟持アーム３ａと、一組の対となる短い挟持アーム３ｂとを二組使用している。
【００３３】
各挟持アーム３の上端とその直上に位置する水平腕７が油圧シリンダ４で結合され、この油圧シリンダ４を伸縮させることにより挟持アーム３が揺動し、対となる挟持アーム３は下端の間隔が開閉することになる。この水平腕７は、その先端にスタビライザー７ａを取付けることによって、後述するケーシング内に吊上げ装置１を挿入したとき、吊上げ装置１の吊下げ状態での上下姿勢を安定化するようにしてもよい。
【００３４】
上記支持梁６の長さ方向に沿って複数の取付け孔１０を設け、支持梁６に対する挟持アーム３のピン９による取付けに際して、前記取付け孔１０を選ぶことにより、対となる挟持アーム３の配置間隔を複数段に変化させ、挟持アーム３による掴み径を調整できるようにしている。
【００３５】
図示の場合、支持梁６に対して三個の取付け孔１０を設け、対となる挟持アーム３の配置間隔、即ち掴み径を三段階に変化させることができるようにし、図７（ａ）は最も外側に位置する取付け孔１０に挟持アーム３を取付け、掴み径が最大の場合を示し、また、図７（ｂ）は中間に位置する取付け孔１０に挟持アーム３を取付け、掴み径が中間の場合を示し、図７（ｃ）は最も内側に位置する取付け孔１０に挟持アーム３を取付け、掴み径が最小の場合を示している。
【００３６】
また、支持梁６に設けた取付け孔１０において、挟持アーム３の取付けに使用していない取付け孔１０は、図４（ｃ）乃至（ｅ）のように補強詰め物１１で塞ぎ、取付け孔１０を設けたことによる支持梁６の強度低下を防ぐようにしている。
【００３７】
この補強詰め物１１は、図４（ｄ）と（ｅ）のように、取付け孔１０に丁度嵌る外径を有する二枚の金属円板１２間にゴム等の弾性体１３を挟み、これをボルト１４で結合して形成され、補強詰め物１１を取付け孔１０に挿入した状態でボルト１４を締め付け、金属円板１２間の弾性体１３を取付け孔１０内で拡径させることで取付け孔１０に固定するようになっている。
【００３８】
上記吊上げ装置１の対となる挟持アーム３は、上下に略垂直となる姿勢で下端間が最大に開いた開状態となり、この開状態から外側に開かず内側に閉じることができるよう、支持梁６の両側において、支持梁６と取付け腕８の間に開状態を保つストッパー機構１５が設けられている。
【００３９】
このストッパー機構１５は、図４と図５のように、支持梁６の上面に設けた水平板１６と取付け腕８の上下対向面にそれぞれストッパー突部１５ａを設けて形成され、このストッパー突部１５ａは、例えば、ボルトのねじ込みによる頭部を用い、何れか一方に設けるストッパー突部１５ａを取付け孔１０と等しい数とすることにより、挟持アーム３が何れの取付け孔１０に取付けられている場合でも、挟持アーム３を開状態にすると、上下のストッパー突部１５ａが互いに当接することで挟持アーム３の上下長さ方向を上下方向に沿わせた姿勢が保持されることになる。
【００４０】
なお、上下のストッパー突部１５ａの数は、上記に限定されるものではなく、挟持アーム３が何れの取付け孔１０に取付けられていても、開状態で互いに当接するような配置と数を設定すればよい。
【００４１】
従って、挟持アーム３を開閉させる油圧シリンダ４を収縮させて挟持アーム３を開状態にするとき、ストッパー機構１５によって開状態を機械的に確保でき、挟持アーム３の開状態時の姿勢精度が向上し、かつ、油圧シリンダ４を伸縮させるための油圧制御機構の簡略化を図ることができる。
【００４２】
各油圧シリンダ４は、個々に独立して挟持アーム３を揺動させるようになっており、掴み方向に対しては、挟持アーム３の下端が支持部材２の上下軸心を超えて相手挟持アーム側に位置するような揺動角度を与えることができるようになっている。
【００４３】
このようにすることで、円形柱状の地中障害物だけでなく、平面的な偏心形状や異形形状の地中障害物でも掴むことができることになる。
【００４４】
上記各挟持アーム３は、下端部に相手挟持アーム側に向けて突出する内向きの掴み爪１７が設けられ、長い挟持アーム３ａに設けた掴み爪１７は、単に地中障害物を掴むだけでなく、地中障害物を掴む内向きの掴み力を加えた状態で、地中障害物の周囲を回動することにより、地中障害物を周囲から切り込む刃物機能を備えている。
【００４５】
なお、長い挟持アーム３ａと短い挟持アーム３ｂは、上端高さ位置を揃えることで、長い挟持アーム３ａの下端は短い挟持アーム３ｂの下端よりも下方に位置することになり、前記長い挟持アーム３ａは、回転と掴み力を付与することにより、下端に設けた掴み爪１７で地中障害物を周囲から切り込むと共に、切り取った地中障害物を持ち上げることになる。
【００４６】
上記短い挟持アーム３ｂは、回転の付与時に掴み力を与えないようにシリンダを制御し、下端に設けた掴み爪１７が地中障害物を掴むだけの機能を行うようになっている。
【００４７】
上記吊上げ装置１において、図示省略したが、各組の挟持アーム３に上下の長さが等しいものを用い、掴み爪１７による四箇所の掴み位置が同一円周上に位置するようにしてもよく、この場合、各挟持アーム３の掴み爪１７に刃物機能を付与しておけばよい。
【００４８】
また、掴まんとする地中障害物の条件によっては、対となる挟持アーム３の一方を支持部材２に対して揺動しないように垂直の姿勢で固定配置し、他方挟持アーム３だけを揺動させるような構造を採用することもできる。
【００４９】
更に、図示省略したが、奇数の挟持アーム３を採用した吊上げ装置とすることもでき、各挟持アーム３は支持部材２の上下軸心に対して放射状の配置となり、支持部材２への取り付けに際して前記取付け孔１０を選ぶことにより、挟持アーム３の配置を前記支持部材２の上下軸心に対して集合又は離反させることで掴み径を変化させることができる。
【００５０】
図６は、長い挟持アーム３ａの形状を変えることで、この挟持アーム３ａ自身の強度を向上させた取付け構造の例を示している。なお、短い挟持アーム３ｂの支持部材２に対する取付け構造は、図１乃至図５の例と同じである。
【００５１】
図６において、長い挟持アーム３ａを取付けるための支持梁６を、短い挟持アーム３ｂの支持梁６に対してその上部に交差状となるよう両側に平行配置し、図６（ｂ）に示すように長い挟持アーム３ａは、上部が両側支持梁６の間隔に対応する幅となるよう、上部から下部までを広幅とし、かつ、図６（ｃ）のように、平面的に円弧となるよう形成し、その上部両側に取付け腕８が固定され、この取付け腕８を対応する支持梁６にピン９で取付けることにより揺動可能となり、前記長い挟持アーム３ａは、上端部中央に設けた上向きのブラケット３ｃに油圧シリンダ４が連結され、同軸心の配置となる両側のピン９を支点とする開閉動が付与される。
【００５２】
上記のように広幅とした長い挟持アーム３ａの場合、図６（ｂ）と（ｃ）のように、下端が広幅になっているので、下端に設けた掴み爪１７が周方向に複数固定されている。
【００５３】
このように、長い挟持アーム３ａを円弧状の広幅とすることにより、長い挟持アーム３ａの掴み方向と回転方向の強度を向上させることができることになる。
【００５４】
上記のような地中障害物の吊上げ装置１を用いて撤去する地中障害物としては、例えば、地中に埋設した杭（場所打ち杭）や既成基礎であり、これらを撤去するための撤去方法の施工には、この発明の吊上げ装置１と共に、図８乃至図１０で示したケーシング２１と必要に応じてこのケーシング２１内に組み込む掘削ガラ上げ機２２が使用される。
【００５５】
上記ケーシング２１は、上下に長い鋼製の円筒状となり、図８のように、その下部先端に複数の先端ビット２３と内周面に複数のインナービット２４及び回転伝達部材２５が設けられ、図１１で示したように、地上に設置したケーシングドライバー２６で垂直に保持されて回転と推進力及び引抜き力が付与され、杭の外周面を直接削り取ったり、杭の周囲地盤や既成基礎を円筒状に掘削することになる。
【００５６】
ケーシング２１の先端内周面に設けた各インナービット２４は、図８（ａ）と（ｃ）のように、ケーシング２１の内周から中心に向けて突出し、ケーシング２１に対して周方向に複数が所定の間隔で配置され、しかも、各インナービット２４は軸方向に位置を違えた配置になっている。
【００５７】
この各インナービット２４は、ケーシング２１の軸方向最下部に位置するものが最も突出高さが低く、この最下部のインナービット２４を基準として、他のインナービット２４は、ケーシング２１の回転方向に沿って順次軸方向の上部に位置する配置となり、かつ、軸方向の上部に位置するものほど突出高さが高くなるように設定されている。図８（ｄ）は、ケーシング２１の内周に設けたインナービット２４の配置を、直線的に延ばして見た場合の一部が互いに重なり合う並び状態を示している。
【００５８】
図８（ｄ）で示したように、ケーシング２１の回転方向に隣接するインナービット２４は、掘削軌跡の上端と下端がラップするような配置となり、上記のようなインナービット２４の配列により、ケーシング２１を回転させて掘削を行うと、ケーシング２１の内周側に、最大突出量のインナービット２４の突出量に見合う円筒状の掘削空間を掘削することになる。
【００５９】
このケーシング２１はファストケーシングであり、地上に設置したケーシングドライバー２６により回転と推進力及び引抜力が付与され、掘進の進行と共に上部ケーシングを順次継ぎ足すことにより必要な長さにして使用する。
【００６０】
上記地中障害物が杭の場合、杭には直径の異なる複数種類があり、これに合わせて使用するケーシング２１の直径も選択され、内径の異なるものを複数用意し、異なる直径の杭に対応できるようにするが、前記杭の撤去に用いるケーシング２１の直径に関しては、製作や強度、取り扱い等の観点から上限に制約があり、このため、ケーシングと杭の直径の関係は、例えば、直径３ｍとなる最大径の杭に用いるケーシングはその内径が杭の外径と略同一となり、杭が最大径よりも小径のものである場合は、最大突出量のインナービットの先端が杭の外周に接近するような、杭よりも大径の内径を有するケーシングが用いられることになる。
【００６１】
従って、ケーシングで杭を掘削する場合、杭にケーシング２１を同軸心状に外嵌させた状態で、最大径の杭ではケーシングのインナービットが杭の外周を直接削り取ることによって掘削し、最大径よりも小径の杭では、ケーシングのインナービットによって杭の周囲地盤を掘削することになり、何れにおいても、杭が傾斜しているような場合は、垂直のケーシングで掘削していくと、ケーシングのインナービットは杭の外周を直接削り取ることになる。
【００６２】
このケーシング２１の内周面に設けた回転伝達部材２５は、図８（ａ）と（ｂ）のように、ケーシング２１の内周面から中心に向けて突出する板によって形成され、突出高さは上記した最大突出量のインナービットと同程度とし、例えば、吊上げ装置１における長い挟持アーム３ａの数に合わせて、ケーシング２１の内周面で少なくとも二ヶ所の位置に固定されている。
【００６３】
上記ケーシング２１内に吊上げ装置１を挿入し、長い挟持アーム３ａの下端を回転伝達部材２５の位置に臨ませ、この状態でケーシング２１を回転させると、回転伝達部材２５が長い挟持アーム３ａの側面に当接係合し、ケーシング２１の回転を吊上げ装置１に伝えることになる。
【００６４】
また、図１２（ｂ）のように、ケーシング２１内に挿入した吊上げ装置１をケーシング２１と一体に回転させる手段として、支持部材２の上部に吊上げ装置用グリッパー２７を固定し、ケーシング２１内で前記グリッパー２７を拡大させることで吊上げ装置１をケーシング２１と一体に回転させるようにすることもできる。
【００６５】
上記ケーシング２１内に挿入する掘削ガラ上げ機２２は、ケーシング２１と一体に回転することにより、ケーシング２１の先端ビット２３とインナービット２４による掘削によって生じた掘削ガラを地上に取出すためのものであり、図９と図１０に示すように、ケーシング２１の内径に対して僅かな隙間を残して納まる外径の円筒体２８と、この円筒体２８の上端を閉鎖する天板２９と、前記天板２９の中心を上下に移動可能となるよう貫通し、下部途中に抜け止め用のストッパー３０が設けられた吊下げ軸３１と、この吊下げ軸３１の下端に取付けられた受け板３２とで形成されている。
【００６６】
上記円筒体２８は、内周面と外周面のそれぞれに、掘削ガラを押上げるための螺旋部材３３と３４が設けられ、内周面の螺旋部材３３は幅が広く、外周面の螺旋部材３４は幅が狭く設定され、前記円筒体２８の下端部に多数のビット３５が固定されている。
【００６７】
ケーシング２１内に挿入した掘削ガラ上げ機２２をケーシング２１と一体に回転させるため、図１０に示すように、ケーシング２１の内周に固定した回転伝達部材２５をビット３５に係合させて回転を伝達するようにしたが、図１１のように、円筒体２８の上部に掘削ガラ上げ機用グリッパー３６を固定し、ケーシング２１内で前記グリッパー３６を拡大させることで一体に回転させるようにすることもでき、前記グリッパー３６と回転伝達部材２５の両方又は何れか一方のみを採用することができる。
【００６８】
なお、回転伝達部材２５とビット３５を用いて回転伝達する場合、図１０に示すように、回転伝達部材２５とビット３５の当接面を、回転伝達部材２５の回転でビット３５を引き下げ方向に力が作用するような傾斜面にし、回転伝達時に円筒体２８が上方に逃げることのないようにするのが好ましい。
【００６９】
また、ビット３５の厚みや円筒体２８の内外周に設けた螺旋部材３３と３４の合計幅は、ケーシング２１の内周に設けた先端ビット２３とインナービット２４による掘削幅に納まるように設定されている。
【００７０】
次に、この発明の吊上げ装置１を用いて実施する地中障害物の撤去方法の一例を説明する。
【００７１】
図１１（ａ）のように、地面に設置したケーシングドライバー２６に杭ａの外径と対応した内径のケーシング２１を建て込んで杭ａと同軸心の配置にし、このケーシング２１内にクレーンで吊下げた掘削ガラ上げ機２２を下端のビット３５が回転伝達部材２５に係合する深さ位置にまで挿入し、掘削ガラ上げ機用グリッパー３６を拡大させることでケーシング２１に掘削ガラ上げ機２２を固定化し、この状態でケーシング２１に回転と推進力を与え、掘削ガラ上げ機用グリッパー３６での固定及びビット３５と回転伝達部材２５の回転方向への係合により、掘削ガラ上げ機２２も一体に回転させ、ケーシング２１の先端ビット２３とインナービット２４で杭ａの外側を掘削する。
【００７２】
ケーシング２１が回転と推進力で地中に進入すると、先端ビット２３とインナービット２４が杭ａの外側を円筒状に掘削するが、このとき、最大径の杭ａの場合、ケーシング２１の先端ビット２３とインナービット２４が杭ａの外周を直接削り取って杭ａを小径化し、また、最大径より小径の杭ａの場合、ケーシング２１の先端ビット２３とインナービット２４が杭ａの周囲地盤を掘削することになり、何れにおいても掘削によって掘削ガラｂが発生する。
【００７３】
上記ケーシング２１と一体に回転及び地中に進入する掘削ガラ上げ機２２は、円筒体２８に設けた内外の螺旋部材３３、３４が掘削ガラｂを上方に送り、降下位置に待機する受け板３２の上に堆積していく。
【００７４】
このように、掘削ガラ上げ機２２で掘削ガラを上方に送ることにより、杭ａの外周に掘削した筒状の掘削空間を掘削ガラｂで埋まることのないように確保することができ、杭ａはこの掘削空間で囲まれた部分が露出する。
【００７５】
上記ケーシング２１が所定長さだけ地中に進入すると、図１１（ｂ）のように、ケーシング２１を停止させ、掘削ガラ上げ機用グリッパー機構３６を縮小させた状態で掘削ガラ上げ機２２をケーシング内から取出し、図１１（ｃ）のように、掘削ガラｂが堆積した状態の掘削ガラ上げ機２２をケーシング２１から離れた位置に下ろして掘削ガラｂの処理を行う。
【００７６】
上記掘削ガラ上げ機２２を取出した後のケーシング２１内は、図１２（ａ）のように、円筒状の掘削空間に杭が露出した状態となり、掘削ガラ上げ機２２によって掘削ガラｂが除去されることにより掘削空間は空の状態が確保されている。
【００７７】
この状態で吊上げ装置１をクレーンで吊下げ、図１２（ｂ）と図１３のように、これをケーシング２１内に挿入し、開状態にした挟持アーム３を掘削空間内に進入させ、杭ａの上端に支持梁６を臨ませ、長い挟持アーム３ａの下端を回転伝達部材２５に係合させた状態で、吊上げ機用グリッパー２７を拡大させ、ケーシング２１に対して吊上げ装置１を固定化する。
【００７８】
上記吊上げ装置１は、杭ａの外径に合わせて、挟持アーム３の掴み径を予め設定しておくと共に、ケーシング２１内への挿入時には油圧シリンダ４を収縮作動させ、ストッパー機構１５で挟持アーム３の上下長さ方向ガが上下方向に沿う姿勢となる開状態を保ち、これにより、各挟持アーム３を掘削空間内へ円滑に進入させることができることになる。
【００７９】
上記吊上げ装置１を挿入したケーシング２１を回転させると、前記ケーシング２１と吊上げ装置１が一体に回転し、この回転と共に長い挟持アーム３ａの油圧シリンダ４を伸長作動させると、長い挟持アーム３ａは下端が内側に向けて移動することで掴み爪１７が杭ａを掴み、回転により杭ａの外周を回動していく。
【００８０】
長い挟持アーム３ａにおいて、油圧シリンダ４によって掴み爪１７に杭ａを掴む圧力を加えながら、掴み爪１７が杭ａの外周を回動すると、刃物機能を有する先の尖った掴み爪１７は杭ａを外周から環状に切り込んでいき、図１３のように、この切り込みが杭ａの外周寄りに埋設されている鉄筋ｃを切断する状態になるまで、ケーシング２１を定位置で回転させ、掴み爪１７の回転と掴み力の付与を続ける。
【００８１】
上記吊上げ装置１の回転時に、長い挟持アーム３ａの下端寄りの位置に回転伝達部材２５が係合し、ケーシング２１の回転を長い挟持アーム３ａの下端側に直接伝えることで、この挟持アーム３ａが撓むのを防ぐことができ、掴み爪１７で杭ａを確実に切り込むことができる。
【００８２】
上記掴み爪１７での切り込みによって鉄筋ｃを切断すると、ケーシングドライバー２６によって回転させながらケーシング２１を引上げ、長い挟持アーム３ａで杭ａを掴んだ吊上げ装置１を所定ストロークだけ一体に引上げることで、杭ａの切り込みによって囲まれた径の細くなったコンクリートだけの部分に衝撃を加え、この衝撃によって杭ａを切り込みの部分から折り取る。
【００８３】
杭ａが折れると、ケーシング２１を停止させ、短い挟持アーム３ｂを油圧シリンダ４で掴み作動させ、長い挟持アーム３ａと短い挟持アーム３ｂで杭ａを掴んだ状態のまま、吊上げ機用グリッパー２７を縮小させてケーシング２１に対する吊上げ装置１の固定を解き、この吊上げ装置１をクレーンでケーシング２１内から取出せば、折り取った杭ａを一緒に吊上げてケーシング２１外に取出すことができる。
【００８４】
上記のように、杭ａを所定の長さで折り取ってケーシング２１内から除去すると、上記した工程を繰り返し行うものであり、ケーシング２１内に再度掘削ガラ上げ機２２を挿入して固定した状態でケーシング２１に回転と推進力を与え、先端ビット２３とインナービット２４で杭ａの外側を掘削してケーシング２１を所定長さだけ地中に進入させ、同時に掘削ガラ上げ機２２で掘削ガラｂを押し上げる。
【００８５】
ケーシング２１が所定長さ進入すると、回転と推進力を止め、ケーシング２１内から掘削ガラ上げ機２２を抜き取ることで掘削ガラｂを外部に取出し、杭ａを周囲の掘削空間に露出させ、この後、各挟持アーム３を開状態にした吊上げ装置１をケーシング２１内に挿入し、長い挟持アーム３ａを閉じて杭ａを掴んだ状態で、ケーシング２１と吊上げ装置１を一体に回転させて杭ａの切り込みを行い、切り込み後に杭ａを切り込みの部分から折り取り、吊上げ装置１をケーシング２１の外に引上げることで折り取った杭ａをケーシング２１の外に取出す。
【００８６】
このような工程の繰り返しによって、杭ａを所定長さごとに上から順次除去することでその全長を撤去することができ、杭ａの全長を撤去すると、ケーシング２１内を流動化防止土で埋め戻し、その後地中からケーシング２１を抜き取るようにする。
【００８７】
なお、上記の吊上げ装置１を用いた地中障害物の撤去方法の他の例としては、地中障害物が杭の場合において、掘削によって生じる掘削ガラが土の成分だけで柔らかく、吊上げ装置１の重量によって挟持アーム３を掘削ガラの中に進入させることができるような場合は、掘削ガラ上げ機２２の使用を省いた工法を実施することができ、この場合、掘削工程を、建て込んだケーシング２１内に吊上げ装置１を開姿勢で吊り込んで挿入固定し、ケーシング２１と吊り上げ装置１を一体に回転させて行う以外は上記と同様に行われる。
【００８８】
また、地中障害物がコンクリート製の既成基礎の場合の撤去方法は、上記した掘削ガラ上げ機２２を使用した工法と、掘削ガラ上げ機２２の使用を省いた工法の何れでも採用することができる。
【００８９】
なお、既成基礎において、場所によっては掘削部分のコンクリートの形状が円軸状にならないことがあり、このような場合は、ケーシング２１による掘削が既成基礎を貫通するまで行い、ケーシング２１内に挿入した吊上げ装置１は回転による切り込みを行わず、ケーシング２１内の既成基礎を単に掴んで吊上げる作業のみを行うようにすればよく、吊上げ装置１の各挟持アーム３は個々に独立して開閉すると共に、掴み爪１７の内側へ向けての作動範囲は、油圧シリンダ４のストロークによって制約を受けるが、支持部材２の上下軸心を反対側に通過することができるようになっているので、円軸状以外の平面的に偏心したり異形となる既成基礎でも支障なく掴むことができる。
【符号の説明】
【００９０】
１          吊上げ装置
２          支持部材
３          挟持アーム
３ａ        長い挟持アーム
３ｂ        短い挟持アーム
３ｃ        ブラケット
４          油圧シリンダ
５          吊下げ軸
６          支持梁
７          水平腕
７ａ        スタビライザー
８          取付け腕
９          ピン
１０        取付け孔
１１        補強詰め物
１２        金属円板
１３        弾性体
１４        ボルト
１５        ストッパー機構
１５ａ      ストッパー突部
１６        水平板
１７        掴み爪
２１        ケーシング
２２        掘削ガラ上げ機
２３        先端ビット
２４        インナービット
２５        回転伝達部材
２６        ケーシングドライバー
２７        吊上げ機用グリッパー
２８        円筒体
２９        天板
３０        ストッパー
３１        吊下げ軸
３２        受け板
３３        螺旋部材
３４        螺旋部材
３５        ビット
３６        掘削ガラ上げ機用グリッパー
ａ          杭
ｂ          掘削ガラ
ｃ          鉄筋
【図１】
0005624401.tif 000002
【図２】
0005624401.tif 000003
【図３】
0005624401.tif 000004
【図４】
0005624401.tif 000005
【図５】
0005624401.tif 000006
【図６】
0005624401.tif 000007
【図７】
0005624401.tif 000008
【図８】
0005624401.tif 000009
【図９】
0005624401.tif 000010
【図１０】
0005624401.tif 000011
【図１１】
0005624401.tif 000012
【図１２】
0005624401.tif 000013
【図１３】
0005624401.tif 000014