(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
杭穴内に埋設設置された既設コンクリート杭を、該杭の上部から下方に向けて破砕し、続いて破砕により生じたコンクリート破片の全部又は一部を杭穴壁に圧着し、続いて破砕により生じた鉄筋を前記杭穴外に排出することを特徴とした既設杭の破砕方法。
【請求項２】
既設コンクリート杭の鋼板製の端板の上方までコンクリート杭壁を破砕した後、前記端板の下方のコンクリート杭壁を略水平方向で切断し、次に前記端板を杭穴外に除去する請求項１記載の既設杭の破砕方法。
【請求項３】
上端部に他の縦ロッドとの連結部を有し、下端部に空気又は水の吐出口を有する縦方向の案内ロッドの上部外周に、下方に向けて小径となる螺旋羽根を軸に沿って突設し、該螺旋羽根の外周に破砕刃を突設したことを特徴とする杭破砕ヘッド。
【請求項４】
複数の破砕刃を外周に沿って、間隙を空けて連続して設置した請求項３記載の杭破砕ヘッド。
【請求項５】
上端部に他の縦ロッドとの連結部を有する縦方向の案内ロッドの上部外周に、下方に向けて小径となる螺旋羽根を軸方向に突設し、前記案内ロッドの外周に、前記螺旋羽根の下端部と同等又は下方位置でかつ前記螺旋羽根と略直径対称な位置に、所定長さの杭壁切断刃を放射状に取り付けたことを特徴とする杭端板除去ヘッド。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、既成コンクリート杭を沈設してなる既設杭の破砕方法及びこの方法に使用する杭破砕ヘッド及び杭端板除去ヘッドに関する。
【０００２】
【従来の技術】
既に埋設設置された既成コンクリート杭のその位置又は近接した位置に、新たな杭を設置する際に既設杭が障害となる場合、また既設杭に不良が発見された場合などの場合には既設杭を除去する必要があった。従来、既設杭の外周と地盤との縁を切り、既設杭を引き抜いていた。また、この際、必要ならば所定長さ毎に既設杭を切断していた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
前記従来の場合、引き抜く際に専用の車両装置が必要であり、また引き抜いた既設杭をその後に廃棄処理しなければならず、処理が繁雑となる問題点があった。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
然るにこの発明は、コンクリート杭を上端部から順に破砕し、破砕片を杭穴壁に圧着したので、前記問題点を解決した。
【０００５】
即ちこの発明は、杭穴内に埋設設置された既設コンクリート杭を、該杭の上部から下方に向けて破砕し、続いて破砕により生じたコンクリート破片の全部又は一部を杭穴壁に圧着し、続いて破砕により生じた鉄筋を前記杭穴外に排出することを特徴とした既設杭の破砕方法である。
【０００６】
前記において、既設コンクリート杭の鋼板製の端板の上方までコンクリート杭壁を破砕した後、前記端板の下方のコンクリート杭壁を略水平方向で切断し、次に前記端板を杭穴外に除去する既設杭の破砕方法である。
【０００７】
この破砕方法に使用する杭破砕ヘッドは、上端部に他の縦ロッドとの連結部を有し、下端部に空気又は水の吐出口を有する縦方向の案内ロッドの上部外周に、下方に向けて小径となる螺旋羽根を軸に沿って突設し、該螺旋羽根の外周に破砕刃を突設して構成したことを特徴とする。また、前記において、破砕刃は、複数の破砕刃を外周に沿って、間隙を空けて連続して設置することが望ましい。
【０００８】
また、この発明の破砕方法に使用する杭端板除去ヘッドは、上端部に他の縦ロッドとの連結部を有する縦方向の案内ロッドの上部外周に、下方に向けて小径となる螺旋羽根を軸方向に突設し、前記案内ロッドの外周に、前記螺旋羽根の下端部と同等又は下方位置でかつ前記螺旋羽根と略直径対称な位置に、所定長さの杭壁切断刃を放射状に取り付けたことを特徴とする。
【０００９】
前記における螺旋羽根の径とは、案内ロッドの外周面から螺旋羽根外周縁までの水平方向（放射方向）の距離を指す。
【００１０】
【実施の態様】
杭破砕ヘッドは、螺旋羽根を直径対称に２枚設置して構成する。
【００１１】
杭端板除去ヘッドの、杭壁切断刃は、杭の内径、杭壁の厚さに応じて、適宜選択して取付けて使用できるように、取り外し自在とし、あるいは上下に移動自在とすることが望ましい。
【００１２】
既成杭の破砕方法は、上記を杭破砕ヘッド及び必要ならば杭端板除去ヘッドを使用して実施する。通常は、コンクリートを破砕できるチップを設けた前記杭破砕ヘッドあるいは他の錐状の回転具を使用して、杭を直接に砕く。
【００１３】
また、上下に端板を有するコンクリート杭の複数本を連結して杭を構成してある場合には、連結部分の端板は厚さ１６〜２２mm程度の鋼板からなり、端板を杭穴内で切断あるいは破砕することは困難である。従って、端板を有するコンクリート杭では、端板を別途取り外す必要がある。この場合、杭端板除去ヘッドで、杭壁を切断して杭端板を除去し、杭破砕ヘッドでコンクリート及び鉄筋を破砕する。また、コンクリート破砕片の練付け効率を高める為には、杭破砕ヘッドに、練付け用のドラムを有するロッドを連結して実施する。
【００１４】
また、破砕により生じたコンクリート片は、通常は全て杭穴壁に練り付けるが、地盤の状況、あるいは杭の構造により練付けに使用できないコンクリート片は適宜杭穴外に排出する。また、破砕により生じた鉄筋（軸筋、螺旋鉄筋、ＰＣ鋼棒等）は、杭穴外に排出する。
【００１５】
【作用】
破砕により生じたコンクリート破片の全部又は一部を杭穴壁に圧着するので、杭穴外に排出されるコンクリート片を無くしあるいは大幅に削減することができる。
【００１６】
縦ロッドの回転に連動して案内ロッドが回転し、螺旋羽根の破砕刃により既成杭の上端からコンクリートを破砕できる。また、螺旋羽根に破砕刃を設けたので、異なる口径の既成杭の破砕に使用できる。
【００１７】
縦ロッドの回転に連動して案内ロッドが回転し、螺旋羽根と既成杭の上端内壁が当接しながら螺旋羽根によって案内され、杭壁切断刃が、杭内壁に当接しながら回転し、かつ杭内壁から外壁側に向けて徐々に移動でき、杭穴壁を横方向に切断できる。
【００１８】
【実施例１】
図３に基づきこの発明の杭破砕ヘッドの実施例を説明する。
【００１９】
縦方向の中空の案内ロッド１の上端部に、杭設置用の回転駆動機に直接に、あるいは該回転駆動機に連結した縦ロッド２５を介して、連結できる連結部４を設ける。前記案内ロッド１の上部２で、前記連結部４の下方に２枚の螺旋羽根５、５を直径対称な位置に突設する。前記螺旋羽根５は中間部６ｂから下端部６ｃに向けて連続的に径（案内ロッド１の外面からの水平距離）が短くなるように形成されている。
【００２０】
前記螺旋羽根５の外周部７に、該外周縁に沿って、破砕チップを有する破砕刃８、８が所定間隙９、９を設けて連続して突設設置されている。
【００２１】
また、前記案内ロッド１の下部３に、前記螺旋羽根５、５に連続して、螺旋突条１０、１０を周設する。また、前記案内ロッド１の下端部に補助破砕刃１１、１１を突設すると共に、下端面にエアーの吐出口（弁付き）１２を設けて、杭破砕ヘッド１４を構成する（図３）。
【００２２】
前記実施例において、エアーの吐出口１２に代えて、水の吐出口を設けることもできる。また、前記実施例において、螺旋羽根５は２枚設けたが、直径対称であれば、３枚あるいは４枚以上でも可能である。
【００２３】
【実施例２】
次に、図４に基づきこの発明の杭端板除去ヘッドの実施例を説明する。
【００２４】
縦方向の中空の案内ロッド１の上端部に、杭穴掘削機の駆動装置（モーター。図示していない）に直接に、あるいは該駆動装置に連結した縦ロッド２５を介して、連結できる連結部４を設ける。前記案内ロッド１の先端部３ａは先細に形成され、該部に補助刃１６、１６を固定する。
【００２５】
前記案内ロッド１の外周上部２で、前記連結部４の下方に螺旋羽根１７を突設する。前記螺旋羽根１７は中間部１８ｂから下端部１８ｃに向けて連続的に径（案内ロッド１の外面からの水平距離）が短くなるように形成されている。また、前記螺旋羽根１７の上端部１８ａは屈曲して形成してある（図４（ｂ））。
【００２６】
前記案内ロッド１の外周で、前記螺旋羽根１７の下端部１８ｃを挟んで、上下方向に取付板１９を突設する。前記取付板１９は、前記螺旋羽根１７と略直径対称な位置に突設してある（図４（ｃ））。また、前記取付板１９には、上下に並列してボルト孔２０、２０を穿設してある。前記取付板１９に、先端に刃先（破砕チップ）を有する杭壁切断刃２１の基端部をボルトで固定する。
【００２７】
以上のようにして、杭端板除去ヘッド２２を構成する（図４）。前記において、杭の内径が小さい場合には口径に応じて、杭壁切断刃２１に代えて、先端の刃先までの長さが短い杭壁切断刃２１ａ（図４（ａ）鎖線図示）を使用し、あるいは取付板１９の上下位置のボルト孔２０、２０を適宜選択して使用する。
【００２８】
前記実施例において、杭壁切断刃２１は取付板１９にボルトで着脱自在に取付けたが、杭壁切断刃２１は取付板１９に上下摺動自在でかつ所定位置に仮止め可能に取付けることもできる（図示していない）。
【００２９】
また、前記実施例において、杭壁切断刃２１（取付板１９）は１つだけ設けたが、螺旋羽根１７に対して略平面線対称な位置に２つ設けることもできる（図４（ｃ）鎖線図示２１、２１）。
【００３０】
また、前記実施例において、螺旋羽根１７を使用したが、下降に従って軸１ａの移動を案内できれば他の構造とすることもできる。例えば、下端部が短く、上端部が長いように連続的に変化した縁を有する同様の形状の略逆三角形、又は略４分の１円とすることもできる（共に図示していない）。
【００３１】
【実施例３】
次に、図１、２に基づき、この発明の実施例の杭の破砕方法について説明する。
【００３２】
（１） 杭穴２４内の杭頭部を露出させる。駆動装置（杭穴掘削用のモーター。図示していない）に連結した縦ロッド２５の下端部に前記実施例２の杭端板除去ヘッド２２の連結部４を連結し（図２（ａ））、前記杭端板除去ヘッド２２の先端側（杭壁切断刃）を、杭２６の中空部２７に挿入する（図１（ａ）、図２（ｂ））。杭端板除去ヘッド２２の杭壁切断刃２１の先端が、杭２６の上端板３０の下方に位置する杭内壁２８に当接し、螺旋羽根１７が杭２６の上端部内壁２８ａに当接している。この際、案内ロッド１の軸１ａは、杭２６の中心軸２６ａから螺旋羽根１７側にずれた位置にある。
【００３３】
（２） 続いて、駆動装置を回転させてながら下降させると、杭端板除去ヘッド２２の杭壁切断刃２１が、杭穴壁２８を押圧しながら回転して杭内壁２８を削る。また、杭端板除去ヘッド２２の下降に従って、螺旋羽根１７に案内されて（螺旋羽根１７は杭２６の上端部内壁２８ａに常に当接している）、案内ロッド１の軸１ａが杭壁切断刃２１側に移動する（図２（ｃ））。従って、杭壁切断刃２１が杭内壁２８から外壁２９側に移動し、杭壁切断刃２１により、杭２６は軸鉄筋と共に切断される（図２（ｄ））。切断後、杭端板除去ヘッド２２の引き上げにより、切断された杭頭部３２が杭穴２４外に除去される（図１（ｂ））。
【００３４】
（３） 続いて、駆動装置（図示していない）に、練付ドラム付きの縦ロッド２５を介して、実施例１の杭破砕ヘッド１４を連結して、駆動装置を回転させながら下降させる。下降に従って、吐出口１２から圧縮空気又は水を吐出しながら、杭破砕ヘッド１４の破砕刃８、８が杭２６の内壁上端２８ａに当接し、該部から順に下方に向けて杭２６を破砕する。この際、杭２６の破砕により生じたコンクリート片は、螺旋羽根５、５及び練付けドラム２５ａにより、杭穴２４の周壁２３に圧着される。また、杭２６に埋設使用された鉄筋３５、３５は、破砕刃８、８の間隙９、９に挟まれ、螺旋羽根５、５に巻き付けられる。以上のようにして、コンクリート杭２６の下端板３１の直上部まで、破砕を行う。破砕中に、必要ならばヘッド１４を引き上げ、巻き付いた鉄筋３５、３５をハンマー等で打撃して取り外す（図１（ｄ））。所定の破砕が完了したならば、杭破砕ヘッド１４を引き上げる。
【００３５】
（４） 前記において、杭破砕により生じたコンクリート片が杭穴２４内に詰まり、杭破砕ヘッド１４の作動に支障が生じる場合には、練付ドラム付きの縦ロッド２５に代え、あるいは併用して、コンクリート片を地上に移送できるような連続螺旋羽根付きの縦ロッドを使用することもできる（図示していない）。
【００３６】
（５） 続いて、駆動装置に、練付ドラム付きの縦ロッド２５を介して、杭端板除去ヘッド２２を再度連結して、前記（１）（２）と同様の工程で、下端板３１及びこれに連結した下側のコンクリート杭３３の上端板３４を、連結した状態で下側のコンクリート杭３３から分離して、杭穴２４外に排出する（図１（ｅ）、図２）。
【００３７】
（６） 以下同様に、（３）〜（５）を繰り返して杭３３を破砕する（図１（ｆ））。破砕により生じた螺旋鉄筋３５は再利用でき、コンクリート片は杭穴壁２３に圧着され杭穴２４外に排出されないので、産業廃棄物の量を大幅に削減できる。
【００３８】
【発明の効果】
杭の破砕は、杭穴内で行われるので、破片が周囲に飛散するおそれなく安全に破砕作業ができる効果がある。また、破砕したコンクリート片の多くは杭穴壁に圧着されるので、杭穴外に排出されて産業廃棄物として処理するコンクリート片の量を大幅に減らすことができる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】（ａ）乃至（ｆ）は、この発明の破砕方法を説明する概略した縦断面図である。
【図２】（ａ）乃至（ｄ）は、同じく破砕方法のうち、端板の取外し工程を説明する概略した縦断面図である。
【図３】この発明に使用する杭破砕ヘッドの正面図である。
【図４】この発明に使用する杭端板除去ヘッドで、（ａ）は正面図、（ｂ）は右側面図、（ｃ）は平面図である。
【符号の説明】
１ 案内ロッド
２ 上部（案内ロッド）
３ 下部（案内ロッド）
４ 連結部
５ 螺旋羽根
７ 外周部（螺旋羽根）
８ 破砕刃
９ 間隙
１０ 螺旋突条
１２ 吐出口
１４ 杭破砕ヘッド
１７ 螺旋羽根
１９ 取付板
２０ ボルト孔
２１ 杭壁切断刃
２２ 杭端板除去ヘッド
２３ 杭穴周壁
２４ 杭穴
２５ 縦ロッド
２６ コンクリート杭
２７ 中空部（杭）
２８ 内壁（杭）
２９ 外壁（杭）
３０ 上端板（杭）
３１ 下端板（杭）
３２ 杭頭部（杭から分離された）
３３ コンクリート杭
３４ 上端板（杭）
３５ 螺旋鉄筋
【図１】
0003711523.tif 000002
【図２】
0003711523.tif 000003
【図３】
0003711523.tif 000004
【図４】
0003711523.tif 000005