(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定のかぶりコンクリート厚を持たせた状態に軸方向補強材を内蔵する既設杭の軸に沿って、その上端から、既設杭の切断しようとする切断高さより下方まで到達する貫通孔を穿設し、この貫通孔にその上端から前記切断高さまで切断装置を挿入し、この切断装置を前記貫通孔の内周面に対して固定し、前記切断装置に備えられたカッタで前記貫通孔の内周面から前記既設杭をその外側に向かう方向に、前記既設杭の軸方向補強材に到達するまで切削して、該軸方向補強材を切断し、前記切断高さのうちカッタにより切削されずに残された部位のコンクリートに力を加えて割裂させること
を特徴とする既設杭の切断方法。
【請求項２】
既設杭の軸に沿って穿設された貫通孔に挿入され、この貫通孔の内周面から前記既設杭の外側に向かう方向にこの既設杭を切削して、これを切断するために用いられる既設杭の切断装置であって、
前記貫通孔内に収納可能であり、かつこの内周面から前記既設杭をその外側に向かう方向に切削可能な切断装置本体と、
前記切断装置本体を前記貫通孔の内周面に固定し、またこの内周面から解放可能なグリッパとが備えられており、
前記切断装置本体は、前記グリッパに対して回動自在に取り付けられた回転板と、
前記回転板に対して回動自在に、かつ、該回転板の側縁部に取り付けられることにより前記貫通孔の中心軸の周りを、この貫通孔の内周面近傍に沿って公転可能な回転軸と、
前記回転軸を中心としてこの回転軸と直交する水平面内で回動可能なアームと、
前記アームの側面に沿って回動可能な環状のワイヤソーと
を備えること
を特徴とする既設杭の切断装置。
【請求項３】
請求項２に記載の既設杭の切断装置において、
前記切断装置本体は、前記グリッパに対して回動自在に取り付けられた回転板と、
前記回転板に対して、その直径に沿って摺動自在に取り付けられることにより、前記貫通孔の断面内の任意の位置に移動可能な回転軸と、
前記回転軸に取り付けられ、この回転軸の回転により回動するディスクカッタと
を備えること
を特徴とする既設杭の切断装置。
【請求項４】
既設杭の外周に沿って、その上部から、既設杭の切断しようとする切断高さまで到達するケーシングを挿入し、
前記ケーシングの下端に沿って、かつ、前記既設杭の切断しようとする切断位置を前記ケーシングの下端の略一周にわたって囲むように配置された環状のワイヤソーを前記ケーシングの片側から上方に引き上げて、このケーシングの反対側においてこのワイヤソーを前記既設杭の側面に圧接する状態に移動させ、
さらに前記ワイヤソーを徐々に引き上げつつ、このワイヤソーを回動させて、前記既設杭をその側面の片側から反対側へと切削し、切断すること
を特徴とする既設杭の切断方法。
【請求項５】
既設杭の外周に沿って挿入されたケーシングの下端に設置され、このケーシングの下端の高さにおいて前記既設杭を切削し、切断するために用いられる既設杭の切断装置であって、
前記ケーシングの下端部に沿って、かつ、前記既設杭の切断しようとする切断位置を前記ケーシングの下端の略一周にわたって囲むように配置された環状のワイヤソーと、
前記ケーシングの側面に、このケーシングの高さ方向に取り付けられたレールと、
前記レールに沿って上昇して前記ワイヤソーを引き上げ、かつ前記ワイヤソーを回動させることが可能な駆動手段と
を備えること
を特徴とする既設杭の切断装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、既設杭の長さ方向の一部を撤去する場合などに適用可能な、既設杭の切断方法、及びその切断装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
建築物や土木構造物の基礎を構成するため、あるいは地盤改良などのために、地中に杭が打ち込まれていることがある。このような建築物や土木構造物を解体してその場所に新しい建築物や土木構造物を構築しようとする場合や、地中にシールド工法によってトンネルを構築する場合など、地中に埋設されている既設杭を撤去する必要が生じることがある。
例えば、都市部などにおいては、シールドの通過予定路線途上に既設杭が埋まったまま残されている場合がある。この場合、シールドを通過させる前に、この既設杭を撤去しておく必要がある。
【０００３】
既設杭の撤去方法としては、既設杭の側周の地盤の摩擦抵抗を無くすかあるいは軽減し、既設杭のみを引き上げる方法がある。この種の技術は、例えば特許文献１などに開示されている。
【０００４】
しかし、この方法では、既設杭の長さが長い場合、地盤の掘削深さやケーシングの打ち込み深さが長くなり、多大な労力や費用を要する。
これに対し、既設杭の一部のみを撤去すれば済む場合には、その撤去すべき部分の下端において既設杭を切断し、その切断高さより上方を撤去すればよい。
また、既設杭の全部を撤去すれば済む場合にも、既設杭の杭体を輪切りにしてこれらを順次撤去すれば、一度に撤去する杭体の切断片は小さいので、撤去に用いる施工機械が小規模なもので済む。
【０００５】
しかしながら、既設杭を、地中に埋設された状態のままで切断するためには、従来、既設杭の側周の地盤を掘削して空中に露出させる必要があり、施工に大きな労力を要していた。
また、既設杭の側周に沿ってケーシングを圧入し、このケーシングと既設杭の側周面との空隙を利用して、ウォータージェットを用いて切断を行う場合には、既設杭に内蔵された鉄筋や鉄骨などを切削するのに、かなりの切断時間を要していた。
【０００６】
【特許文献１】
特開平６−４１９６０号公報（図１〜図３）
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の課題は、地中に埋設された既設杭を、地表面より下方において簡便に切断することのできる、既設杭の切断方法、及びその切断装置を提供することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
以上の課題を解決するため、請求項１に記載の発明である既設杭の切断方法は、例えば図１〜図５に示すように、所定のかぶりコンクリート厚を持たせた状態に軸方向補強材（軸方向鉄筋）１ｒ，２ｒを内蔵する既設杭１，２の軸に沿って、その上端から、既設杭１，２の切断しようとする切断高さ１Ｃ，２Ｃより下方まで到達する貫通孔１Ｈ，２Ｈを穿設し、この貫通孔１Ｈ，２Ｈにその上端から前記切断高さ１Ｃ，２Ｃまで切断装置１０，２０を挿入し、この切断装置１０，２０を前記貫通孔１Ｈ，２Ｈの内周面１Ｈｓ，２Ｈｓに対して固定し、前記切断装置１０，２０に備えられたカッタ（ワイヤソー）１１ｃ，（ディスクカッタ）２１ｃで前記貫通孔１Ｈ，２Ｈの内周面１Ｈｓ，２Ｈｓから前記既設杭１，２をその外側に向かう方向に、前記既設杭１，２の軸方向補強材１ｒ，２ｒに到達するまで切削して、該軸方向補強材１ｒ，２ｒを切断し、前記切断高さ１Ｃ，２Ｃのうちカッタ１１ｃ，２１ｃにより切削されずに残された部位のコンクリートに力を加えて割裂させること
を特徴とする。
ここで、上記既設杭とは、場所打ち鉄筋コンクリート杭やコンクリート充填鋼管杭、または、工場などで製作されるＰＣ杭、ＰＨＣ杭、ＳＣ杭などの既製コンクリート杭、のことを指す。
また、既設杭１，２の軸に沿って貫通孔１Ｈ，２Ｈを穿設するためには、オーガスクリューやコアドリルなどの穿孔機械を用いる。
【０００９】
請求項１に記載の発明によれば、所定のかぶりコンクリート厚を持たせた状態に軸方向補強材を内蔵する既設杭に貫通孔を穿設し、この貫通孔に切断装置を挿入して貫通孔の内周面に対して固定し、切断装置に備えられたカッタで貫通孔の内周面から既設杭をその外側に向かう方向に、前記既設杭の軸方向補強材に到達するまで切削して、該軸方向補強材を切断し、前記切断高さのうちカッタにより切削されずに残された部位のコンクリートに力を加えて割裂させるので、既設杭を地盤中の所望の高さで切断する際に、既設杭の外周に沿う地盤を掘削機械などで掘削して杭体の切断部位を空中に露出させる必要がない。しかも、既設杭の切断高さにおいて軸方向補強材を確実に切断できるとともに、カッタで切削されずに残された部位のコンクリートに衝撃力などを与えて割裂させることで、既設杭の全断面をカッタで切削する場合に比して、切断作業の効率を上げることができる。
【００１０】
この結果として、地表面より深い支持層まで延在する既設杭や、太径の既設杭を撤去する場合には、既設杭をその高さ方向に適宜長さ毎に切断し、各切断片を順次地盤の上方へ引き上げることで、既設杭全体を一度に引き上げる場合に比較して、杭の自重や杭と地盤との間の摩擦力に抗して杭体を上方へ移動させるために必要な力が小さくて済み、既設杭を撤去するための施工機械が小規模なもので済む。
また、既設杭の全長のうち、一部のみを撤去すればよい場合には、その撤去すべき部位の下端において既設杭を切断し、この切断高さより上方の杭体のみを引き上げて撤去すれば良いので、既設杭の撤去に要する労力や費用を軽減できる。
【００１３】
請求項２に記載の発明は、例えば図１〜図５に示すように、既設杭１，２の軸に沿って穿設された貫通孔１Ｈ，２Ｈに挿入され、この貫通孔１Ｈ，２Ｈの内周面１Ｈｓ，２Ｈｓから前記既設杭１，２の外側に向かう方向にこの既設杭１，２を切削して、これを切断するために用いられる既設杭の切断装置１０，２０であって、
前記貫通孔１Ｈ，２Ｈ内に収納可能であり、かつこの内周面１Ｈｓ，２Ｈｓから前記既設杭１，２をその外側に向かう方向に切削可能な切断装置本体１１，２１と、
前記切断装置本体１１，２１を前記貫通孔１Ｈ，２Ｈの内周面１Ｈｓ，２Ｈｓに固定し、またこの内周面１Ｈｓ，２Ｈｓから解放可能なグリッパ１２，２２と
が備えられており、
前記切断装置本体１１は、前記グリッパ１２に対して回動自在に取り付けられた回転板１１ｄと、
前記回転板１１ｄに対して回動自在に、かつ、該回転板１１ｄの側縁部に取り付けられることにより前記貫通孔１Ｈの中心軸の周りを、この貫通孔の内周面１Ｈｓ近傍に沿って公転可能な回転軸１１ａと、
前記回転軸１１ａを中心としてこの回転軸１１ａと直交する水平面内で回動可能なアーム１１ｂと、
前記アーム１１ｂの側面に沿って回動可能な環状のワイヤソー１１ｃと
を備えること
を特徴とする。
ここで、上記既設杭とは、場所打ち鉄筋コンクリート杭やコンクリート充填鋼管杭、または、工場などで製作されるＰＣ杭、ＰＨＣ杭、ＳＣ杭などの既製コンクリート杭、のことを指す。
【００１４】
請求項２に記載の発明によれば、貫通孔内に収納可能であり、かつこの内周面から既設杭をその外側に向かう方向に切削可能な切断装置本体と、切断装置本体を貫通孔の内周面に固定し、またこの内周面から解放可能なグリッパとが備えられており、前記切断装置本体は、前記グリッパに対して回動自在に取り付けられた回転板と、前記回転板に対して回動自在に、かつ、該回転板の側縁部に取り付けられることにより前記貫通孔の中心軸の周りを、この貫通孔の内周面近傍に沿って公転可能な回転軸と、前記回転軸を中心としてこの回転軸と直交する水平面内で回動可能なアームと、前記アームの側面に沿って回動可能な環状のワイヤソーとを備えるので、既設杭の軸に沿って、その上端から、既設杭の切断しようとする切断高さより下方まで到達する貫通孔を穿設し、この貫通孔にその上端から切断高さまで切断装置を挿入し、この切断装置を貫通孔の内周面に対して固定し、切断装置に備えられたカッタで貫通孔の内周面から既設杭をその外側に向かう方向に切削することで、請求項１に記載の発明と同様の効果が得られる。しかも、回転軸が、貫通孔の中心軸の周りを、この貫通孔の内周面近傍に沿って公転可能であり、この回転軸を中心としてこの回転軸と直交する水平面内でアームが回動可能であるので、回転軸に対して貫通孔の中心軸と反対側にアームが向くとき、アームの先端が貫通孔の中心軸から最も遠い位置に到達する。
したがって、回転軸の径をできるだけ小さくし、また貫通孔の断面内に収まる範囲でアームの長さをできるだけ長く製作して、貫通孔の内周面から既設杭をその外側に向かう方向に、貫通孔の直径にほぼ等しい距離だけワイヤソーで切削することができる。
【００１７】
請求項３に記載の発明は、例えば図５に示すように、請求項２に記載の既設杭の切断装置２０において、
前記切断装置本体２１は、前記グリッパ２２に対して回動自在に取り付けられた回転板２１ｄと、
前記回転板２１ｄに対して、その直径に沿って摺動自在に取り付けられることにより、前記貫通孔２Ｈの断面内の任意の位置に移動可能な回転軸２１ａと、
前記回転軸２１ａに取り付けられ、この回転軸２１ａの回転により回動するディスクカッタ２１ｃと
を備えること
を特徴とする。
【００１８】
請求項３に記載の発明によれば、請求項２に記載の発明と同様の効果が得られるとともに、切断装置本体に備えられ、ディスクカッタが取り付けられた回転軸が、前記回転板に対して、その直径に沿って摺動自在に取り付けられることにより、貫通孔の断面内の任意の位置に移動可能であるので、回転軸が貫通孔の内周面に最も近づくとき、ディスクカッタの刃先が貫通孔の中心軸から最も遠い位置に到達する。
したがって、回転軸の径をできるだけ小さくし、また貫通孔の断面内に収まる範囲でディスクカッタの径をできるだけ大きく製作して、貫通孔の内周面から既設杭をその外側に向かう方向に、貫通孔の半径にほぼ等しい距離だけワイヤソーで切削することができる。
また、ディスクカッタが回転軸に取り付けられているので、切断装置本体の構造が簡単なものとなる。
【００１９】
請求項４に記載の発明である既設杭の切断方法は、例えば図６〜図１０に示すように、既設杭３の外周に沿って、その上部から、既設杭３の切断しようとする切断高さ３Ｃまで到達するケーシング４を挿入し、
前記ケーシング４の下端に沿って、かつ、前記既設杭３の切断しようとする切断位置を前記ケーシング４の下端の略一周にわたって囲むように配置された環状のワイヤソー３１を前記ケーシング４の片側から上方に引き上げて、このケーシング４の反対側においてこのワイヤソー３１を前記既設杭３の側面に圧接する状態に移動させ、
さらに前記ワイヤソー３１を徐々に引き上げつつ、このワイヤソー３１を回動させて、前記既設杭３をその側面の片側から反対側へと切削し、切断すること
を特徴とする。
ここで、既設杭の外周に沿ってケーシングを挿入する際に、ウォータージェットなどを用いると、その挿入を円滑に行うことができる。
また、上記既設杭とは、場所打ち鉄筋コンクリート杭やコンクリート充填鋼管杭、または、工場などで製作されるＰＣ杭、ＰＨＣ杭、ＳＣ杭、鋼管杭などのことを指す。
【００２０】
請求項４に記載の発明によれば、既設杭の外周に沿って、その上部から、既設杭の切断しようとする切断高さまで到達するケーシングを挿入し、ケーシングの下端に沿って、かつ、前記既設杭の切断しようとする切断位置を前記ケーシングの下端の略一周にわたって囲むように配置された環状のワイヤソーをケーシングの片側から上方に引き上げて、このケーシングの反対側においてこのワイヤソーを既設杭の側面に圧接する状態に移動させ、さらにワイヤソーを徐々に引き上げつつ、このワイヤソーを回動させて、既設杭をその側面の片側から反対側へと切削し、切断するので、ウォータージェットなどを用いて切断を行う場合に比して、既設杭の切断を確実に、短時間の作業で行うことができる。
【００２１】
請求項５に記載の発明は、例えば図７に示すように、既設杭３の外周に沿って挿入されたケーシング４の下端に設置され、このケーシング４の下端の高さにおいて前記既設杭３を切削し、切断するために用いられる既設杭の切断装置３０であって、
前記ケーシング４の下端部に沿って、かつ、前記既設杭３の切断しようとする切断位置を前記ケーシング４の下端の略一周にわたって囲むように配置された環状のワイヤソー３１と、
前記ケーシング４の側面に、このケーシングの高さ方向に取り付けられたレール３２と、
前記レール３２に沿って上昇して前記ワイヤソー３１を引き上げ、かつ前記ワイヤソー３１を回動させることが可能な駆動手段３３と
を備えること
を特徴とする。
【００２２】
請求項５に記載の発明によれば、請求項４に記載の発明と同様の効果が得られる。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の既設杭の切断方法、及びその切断装置の実施の形態を、図面を参照して説明する。
以下、各実施の形態において、切断対象とする既設杭１〜３は、軸方向鉄筋（１ｒ，２ｒ）を内蔵する鉄筋コンクリート杭１〜３である。
【００２４】
〔第１の実施の形態〕
図１は、本実施の形態の既設杭の切断方法、及びこの既設杭の切断方法に用いる切断装置１０を示す、縦断面図である。図２、図３はそれぞれ、図１におけるＡ−Ａ’断面図、Ｂ−Ｂ’断面図である。
また、図４（ａ）〜（ｄ）に、本実施の形態の既設杭の切断方法の手順を示す。
【００２５】
まず、本実施の形態の既設杭の切断方法で用いられている既設杭の切断装置１０について説明する。
既設杭の切断装置１０は、図１〜図４に示すように、既設杭１，２の軸に沿って穿設された貫通孔１Ｈに挿入され、この貫通孔１Ｈの内周面１Ｈｓから既設杭１の外側に向かう方向にこの既設杭１を切削して、これを切断するために用いられるものであって、貫通孔１Ｈ内に収納可能であり、かつこの内周面１Ｈｓから既設杭１をその外側に向かう方向に切削可能な切断装置本体１１と、切断装置本体１１を貫通孔１Ｈの内周面１Ｈｓに固定し、またこの内周面１Ｈｓから解放可能なグリッパ１２とが備えられて、概略構成されている。
【００２６】
切断装置本体１１は、図１に示すように、上下一対のグリッパ１２，１２の間に組み立てられている。
上下一対のグリッパ１２，１２には、それぞれ、各グリッパ１２に対して回動自在に回転板１１ｄが取り付けられている。
そして、図１に示すように、上下一対の回転板１１ｄ，１１ｄの間に挟まれた状態に回転軸１１ａが取り付けられている。回転軸１１ａは、回転板１１ｄ，１１ｄに対して回転自在に、回転板１１ｄの側縁部に取り付けられている。これによって、回転軸１１ａは、貫通孔１Ｈの内周面１Ｈｓに沿うように公転しながら、自身の軸周りに自転可能となっている。
【００２７】
さらに、図１に示すように、回転軸１１ａの途上に、アーム１１ｂが取り付けられている。回転軸１１ａが自転することによって、アーム１１ｂが回転軸１１ａを中心として回転するようになっている。
回転軸１１ａの、アーム１１ｂが取り付けられている部分には、図示しないギヤ（図示省略）が内蔵されており、このギヤと咬合するように、ワイヤソー（カッタ）１１ｃがアーム１１ｂの側面に沿って摺動自在に取り付けられている。
【００２８】
グリッパ１２には、それ自身を貫通孔１Ｈの内周面１Ｈｓに固定し、またこの内周面１Ｈｓから解放させるモータが内蔵されているとともに、グリッパ１２に対して回転板１１ｄを回転させるモータが内蔵されている（図示省略）。
また、回転板１１ｄには、これに対して回転軸１１ａを回転させるモータ、及び、回転軸１１ａに内蔵されたギヤを回転させるモータが内蔵されている（図示省略）。このギヤが回転することにより、アーム１１ｂの側面に沿ってワイヤソーが摺動する。
これらのモータは、上側のグリッパ１２に繋がれた吊下ケーブル１３中に内蔵された電線を通じて、地上の制御装置から操作されるようになっている。
【００２９】
この既設杭の切断装置１０を利用した、既設杭１の切断方法について説明する。
まず、軸方向鉄筋１ｒと帯鉄筋１ｈとが内蔵された鉄筋コンクリートからなる既設杭１（図４（ａ）参照）に、その切断しようとする切断高さ１Ｃより下方まで到達するように、地上から穿孔機械で、既設杭の切断装置１０の径よりも大きい貫通孔１Ｈを穿設する（図４（ｂ）参照）。
次いで、この貫通孔１Ｈの上端から、既設杭の切断装置１０を挿入し、切断高さ１Ｃまで吊下ケーブル１３で吊り下ろす。このとき、図３に示すように、切断装置本体１１のアーム部１１ｂは、貫通孔１Ｈの内部に収まる方向に向けておく。
【００３０】
この切断高さ１Ｃにおいて、グリッパ１２で切断装置本体１１を貫通孔１Ｈの内周面１１Ｈｓに固定する。この状態で、回転板１１ｄをグリッパに対して回転させつつ、回転軸１１ａの回転板１１ｄに対する向きを徐々に変えて、アーム部１１ｂの側面を貫通孔１Ｈの内周面に圧接させ、ギヤを回転させてワイヤソー１１ｃで貫通孔１Ｈの内周面１Ｈｓを切削していく。
そして、図３に破線で示すように、既設杭１の軸方向鉄筋１ｈに到達するまで、貫通孔１Ｈの内周面１Ｈｓを切削する（図４（ｃ）参照）。
【００３１】
次いで、回転軸１１ａを回転させて、アーム部１１ｂを貫通孔１Ｈの内周面より内側に収めたのち、吊下ケーブル１３で既設杭の切断装置１０を地上へ引き上げる（図４（ｄ）参照）。
その後、地上から既設杭１に衝撃力を与え、切断高さ１Ｃのうちワイヤソー１１ｃにより切削されずに残された部位のコンクリートを割裂させる。そして、既設杭１のうち切断高さ１Ｃより上部を、揚重機械で引き上げる。
【００３２】
〔第２の実施の形態〕
図５は、本実施の形態の既設杭の切断方法、及びこの既設杭の切断方法に用いる切断装置２０を示す、縦断面図である。
本実施の形態の既設杭の切断方法の手順は、図５（ａ）〜図５（ｃ）に示すように、第１の実施の形態の既設杭の切断方法とほぼ同様である。
すなわち、既設杭２の軸に沿って、その切断しようとする切断高さ２Ｃより下方まで到達する貫通孔２Ｈを穿設し、この貫通孔２Ｈにその上端から切断高さ２Ｃまで切断装置２０を挿入する。この切断装置２０を前記貫通孔２Ｈの内周面２Ｈｓに対して固定し、切断装置２０に備えられたディスクカッタ（カッタ）２１ｃで貫通孔２Ｈの内周面をその外側に向かう方向に、この既設杭２Ｈの軸方向鉄筋２ｒに到達するまで切削する。そして、切断高さ２Ｃのうちディスクカッタ２１ｃで切削されずに残された部位のコンクリートに力を加えて割裂させるものである。
【００３３】
本実施の形態の既設杭の切断方法で用いられている既設杭の切断装置２０は、第１の実施の形態の既設杭の切断装置１０と同様、図５に示すように、貫通孔２Ｈ内に収納可能であり、かつこの内周面２Ｈｓから既設杭１をその外側に向かう方向に切削可能な切断装置本体２１と、切断装置本体２１を貫通孔２Ｈの内周面２Ｈｓに固定し、またこの内周面２Ｈｓから解放可能なグリッパ２２とが備えられて、概略構成されたものである。
【００３４】
切断装置本体２１は、図５に示すように、上下一対のグリッパ２２，２２の間に組み立てられている。
上下一対のグリッパ２２，２２には、それぞれ、各グリッパ２２に対して回動自在に回転板２１ｄが取り付けられている。
そして、図１に示すように、上下一対の回転板２１ｄ，２１ｄの間に挟まれた状態に回転軸２１ａが取り付けられている。回転軸２１ａは、回転板２１ｄ，２１ｄに対して、その直径に沿って摺動自在に取り付けられている。これによって、回転軸２１ａは、貫通孔２Ｈの断面内の任意の位置に移動可能となっている。
【００３５】
さらに、図５に示すように、回転軸２１ａの途上には、この回転軸２１ａの回転により回動するディスクカッタ２１ｃが取り付けられている。
【００３６】
グリッパ２２には、それ自身を貫通孔２Ｈの内周面２Ｈｓに固定し、またこの内周面２Ｈｓから解放させるモータが内蔵されているとともに、グリッパ２２に対して回転板２１ｄを回転させるモータが内蔵されている（図示省略）。
また、回転板２１ｄには、これに対して回転軸２１ａを摺動させるモータ、及び、回転軸２１ａを自転させるモータが内蔵されている（図示省略）。
これらのモータは、上側のグリッパ２２に繋がれた吊下ケーブル２３中に内蔵された電線を通じて、地上の制御装置から操作されるようになっている。
【００３７】
〔第３の実施の形態〕
図６〜図１０は、本実施の形態の既設杭の切断方法の手順、及びこの既設杭の切断方法に用いられている既設杭の切断装置３０を示すもので、それぞれ（ａ）は横断面図、（ｂ）は縦断面図である。
【００３８】
まず、本実施の形態の既設杭の切断方法で用いられている既設杭の切断装置３０について説明する。
本実施の形態の既設杭の切断装置３０は、図７に示すように、既設杭３の外周に沿って挿入されるケーシング４の下端に設置され、このケーシング４の下端の高さにおいて既設杭３を切削し、切断するために用いられるものであって、ケーシング４の下端部に沿って配置された環状のワイヤソー３１と、ケーシング４の側面に、このケーシングの高さ方向に取り付けられたレール３２と、レール３２に沿って上昇して前記ワイヤソー３１を引き上げ、かつ前記ワイヤソー３１を回動させることが可能な駆動手段３３とが備えるれて、概略構成されている。
【００３９】
この既設杭の切断装置３０を利用した、既設杭３の切断方法について説明する。
まず、既設杭３（図６参照）の外周に沿って、その上部から、既設杭３の切断しようとする切断高さ３Ｃまで到達するように、上記既設杭の切断装置３０が取り付けられたケーシング４を挿入する（図７参照）。
次いで、ケーシング４の下端に沿って配置された環状のワイヤソー３１を前記ケーシング４の片側から上方に引き上げて、このケーシング４の反対側においてこのワイヤソー３１を既設杭３の側面に圧接する状態に移動させる（図８参照）。
さらにワイヤソー３１を徐々に引き上げつつ、このワイヤソー３１を回動させて、既設杭３をその側面の片側から反対側へと切削していく（図９参照）。ワイヤソー３１によって既設杭３の全断面が切削されると、切断が終了したことになる（図１０参照）。図９（ａ），図１０（ａ）における斜線部分は、ワイヤソー３１による切削がなされた部分を示す。
【００４０】
第１の実施の形態及び第２の実施の形態に記載の既設杭の切断方法によれば、既設杭１，２に貫通孔１Ｈ，２Ｈを穿設し、この貫通孔１Ｈ，２Ｈに切断装置１０，２０を挿入して貫通孔１Ｈ，２Ｈの内周面１Ｈｓ，２Ｈｓに対して固定し、切断装置１０，２０に備えられたワイヤソー１１ｃまたはディスクカッタ２１ｃで貫通孔１Ｈ，２Ｈの内周面１Ｈｓ，２Ｈｓから既設杭１，２をその外側に向かう方向に切削するので、既設杭１，２を地盤中の所望の高さで切断する際に、既設杭１，２の外周に沿う地盤を掘削機械などで掘削して杭体の切断部位を空中に露出させる必要がない。
【００４１】
この結果として、地表面より深い支持層まで延在する既設杭や、太径の既設杭を撤去する場合には、既設杭をその高さ方向に適宜長さ毎に切断し、各切断片を順次地盤の上方へ引き上げることで、既設杭全体を一度に引き上げる場合に比較して、杭の自重や杭と地盤との間の摩擦力に抗して杭体を上方へ移動させるために必要な力が小さくて済み、既設杭を撤去するための施工機械が小規模なもので済む。
また、既設杭の全長のうち、一部のみを撤去すればよい場合には、その撤去すべき部位の下端において既設杭を切断し、この切断高さより上方の杭体のみを引き上げて撤去すれば良いので、既設杭の撤去に要する労力や費用を軽減できる。
【００４２】
また、切断高さ１Ｃ，２Ｃにおいて、ワイヤソー１１ｃまたはディスクカッタ２１ｃで貫通孔１Ｈ，２Ｈの内周面１Ｈｓ，２Ｈｓから既設杭１，２をその外側に向かう方向に、この既設杭１，２の軸方向鉄筋１ｒ，２ｒに到達するまで切削するので、既設杭１，２の切断高さ１Ｃ，２Ｃにおいて軸方向鉄筋１ｒ，２ｒを確実に切断できるとともに、ワイヤソー１１ｃまたはディスクカッタ２１ｃで切削されずに残された部位のコンクリートに衝撃力を与えて割裂させることで、既設杭１，２の全断面をワイヤソー１１ｃまたはディスクカッタ２１ｃで切削する場合に比して、切断作業の効率を上げることができる。
【００４３】
また、第１の実施の形態及び第２の実施の形態に記載の既設杭の切断装置１０，２０によれば、貫通孔１Ｈ，２Ｈ内に収納可能であり、かつこの内周面１Ｈｓ，２Ｈｓから既設杭１，２をその外側に向かう方向に切削可能な切断装置本体１１，２１と、切断装置本体１１，２１を貫通孔１Ｈ，２Ｈの内周面１Ｈｓ，２Ｈｓに固定し、またこの内周面１Ｈｓ，２Ｈｓから解放可能なグリッパ１２，２２とが備えられているので、既設杭１，２の軸に沿って、その上端から、既設杭１，２の切断しようとする切断高さ１Ｃ，２Ｃより下方まで到達する貫通孔１Ｈ，２Ｈを穿設し、この貫通孔１Ｈ，２Ｈにその上端から切断高さ１Ｃ，２Ｃまで切断装置１０，２０を挿入し、この切断装置１０，２０を貫通孔１Ｈ，２Ｈの内周面１Ｈｓ，２Ｈｓに対して固定し、切断装置１０，２０に備えられたワイヤソー１１ｃまたはディスクカッタ２１ｃで貫通孔１Ｈ，２Ｈの内周面１Ｈｓ，２Ｈｓから既設杭１，２をその外側に向かう方向に切削することで、請求項１に記載の発明と同様の効果が得られる。
【００４４】
また、第１の実施の形態に記載の既設杭の切断装置１０によれば、切断装置本体１１に備えられた回転軸１１ａが、貫通孔１Ｈの中心軸の周りを、この貫通孔１Ｈの内周面１Ｈｓ近傍に沿って公転可能であり、この回転軸１１ａを中心としてこの回転軸１１ａと直交する水平面内でアーム１１ｂが回動可能であるので、回転軸１１ａに対して貫通孔１Ｈの中心軸と反対側にアーム１１ｂが向くとき、アーム１１ｂの先端が貫通孔１Ｈの中心軸から最も遠い位置に到達する。
したがって、回転軸１１ａの径をできるだけ小さくし、また貫通孔１Ｈの断面内に収まる範囲でアーム１１ｂの長さをできるだけ長く製作して、貫通孔１Ｈの内周面１Ｈｓから既設杭１をその外側に向かう方向に、貫通孔１Ｈの直径にほぼ等しい距離だけワイヤソー１１ｃで切削することができる。
【００４５】
また、第２の実施の形態に記載の既設杭の切断装置２０によれば、切断装置本体２１に備えられ、ディスクカッタ２１ｃが取り付けられた回転軸２１ａが、貫通孔２Ｈの断面内の任意の位置に移動可能であるので、回転軸２１ａが貫通孔２Ｈの内周面２Ｈｓに最も近づくとき、ディスクカッタ２１ｃの刃先が貫通孔２Ｈの中心軸から最も遠い位置に到達する。
したがって、回転軸２１ａの径をできるだけ小さくし、また貫通孔２Ｈの断面内に収まる範囲でディスクカッタ２１ｃの径をできるだけ大きく製作して、貫通孔２Ｈの内周面２Ｈｓから既設杭をその外側に向かう方向に、貫通孔２Ｈの半径にほぼ等しい距離だけワイヤソー１１ｃで切削することができる。
また、ディスクカッタ２１ｃが回転軸２１ａに取り付けられているので、切断装置本体２１の構造が簡単なものとなる。
【００４６】
また、第３の実施の形態に記載の既設杭の切断方法、及びその切断装置３０によれば、既設杭３の外周に沿って、その上部から、既設杭３の切断しようとする切断高さ３Ｃまで到達するケーシング４を挿入し、ケーシング４の下端に沿って配置された環状のワイヤソー３１をケーシング４の片側から上方に引き上げて、このケーシング４の反対側においてこのワイヤソー３１を既設杭３の側面に圧接する状態に移動させ、さらにワイヤソー３１を徐々に引き上げつつ、このワイヤソー３１を回動させて、既設杭３をその側面の片側から反対側へと切削し、切断するので、ウォータージェットなどを用いて切断を行う場合に比して、既設杭３の切断を確実に、短時間の作業で行うことができる。
【００４７】
なお、本発明の既設杭の切断方法、及びその切断装置は、上記の各実施の形態に限定されることなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において、種々の改良並びに設計の変更を行っても良い。
例えば、第１の実施の形態及び第２の実施の形態では、切断高さ１Ｃ，２Ｃにおいて、ワイヤソー１１ｃまたはディスクカッタ２１ｃで既設杭１，２の全断面を切削せず、その外周に切削されずに残された部分のコンクリートに力を与えて割裂させ、既設杭１，２を切断しているが、貫通孔の径や、既設杭の軸方向鉄筋の位置などに応じて、可能であれば、第１の実施の形態及び第２の実施の形態に記載した既設杭の切断装置により、既設杭の全断面を切削して切断しても良い。その他、具体的な細部構造等についても適宜に変更可能であることは勿論である。
【００４８】
【発明の効果】
請求項１に記載の発明によれば、所定のかぶりコンクリート厚を持たせた状態に軸方向補強材を内蔵する既設杭に貫通孔を穿設し、この貫通孔に切断装置を挿入して貫通孔の内周面に対して固定し、切断装置に備えられたカッタで貫通孔の内周面から既設杭をその外側に向かう方向に、前記既設杭の軸方向補強材に到達するまで切削して、該軸方向補強材を切断し、前記切断高さのうちカッタにより切削されずに残された部位のコンクリートに力を加えて割裂させるので、既設杭を地盤中の所望の高さで切断する際に、既設杭の外周に沿う地盤を掘削機械などで掘削して杭体の切断部位を空中に露出させる必要がない。しかも、既設杭の切断高さにおいて軸方向補強材を確実に切断できるとともに、カッタで切削されずに残された部位のコンクリートに衝撃力などを与えて割裂させることで、既設杭の全断面をカッタで切削する場合に比して、切断作業の効率を上げることができる。
【００４９】
この結果として、地表面より深い支持層まで延在する既設杭や、太径の既設杭を撤去する場合には、既設杭をその高さ方向に適宜長さ毎に切断し、各切断片を順次地盤の上方へ引き上げることで、既設杭全体を一度に引き上げる場合に比較して、杭の自重や杭と地盤との間の摩擦力に抗して杭体を上方へ移動させるために必要な力が小さくて済み、既設杭を撤去するための施工機械が小規模なもので済む。
また、既設杭の全長のうち、一部のみを撤去すればよい場合には、その撤去すべき部位の下端において既設杭を切断し、この切断高さより上方の杭体のみを引き上げて撤去すれば良いので、既設杭の撤去に要する労力や費用を軽減できる。
【００５１】
請求項２に記載の発明によれば、貫通孔内に収納可能であり、かつこの内周面から既設杭をその外側に向かう方向に切削可能な切断装置本体と、切断装置本体を貫通孔の内周面に固定し、またこの内周面から解放可能なグリッパとが備えられており、前記切断装置本体は、前記グリッパに対して回動自在に取り付けられた回転板と、前記回転板に対して回動自在に、かつ、該回転板の側縁部に取り付けられることにより前記貫通孔の中心軸の周りを、この貫通孔の内周面近傍に沿って公転可能な回転軸と、前記回転軸を中心としてこの回転軸と直交する水平面内で回動可能なアームと、前記アームの側面に沿って回動可能な環状のワイヤソーとを備えるので、既設杭の軸に沿って、その上端から、既設杭の切断しようとする切断高さより下方まで到達する貫通孔を穿設し、この貫通孔にその上端から切断高さまで切断装置を挿入し、この切断装置を貫通孔の内周面に対して固定し、切断装置に備えられたカッタで貫通孔の内周面から既設杭をその外側に向かう方向に切削することで、請求項１に記載の発明と同様の効果が得られる。しかも、回転軸が、貫通孔の中心軸の周りを、この貫通孔の内周面近傍に沿って公転可能であり、この回転軸を中心としてこの回転軸と直交する水平面内でアームが回動可能であるので、回転軸に対して貫通孔の中心軸と反対側にアームが向くとき、アームの先端が貫通孔の中心軸から最も遠い位置に到達する。
したがって、回転軸の径をできるだけ小さくし、また貫通孔の断面内に収まる範囲でアームの長さをできるだけ長く製作して、貫通孔の内周面から既設杭をその外側に向かう方向に、貫通孔の直径にほぼ等しい距離だけワイヤソーで切削することができる。
【００５３】
請求項３に記載の発明によれば、請求項２に記載の発明と同様の効果が得られるとともに、切断装置本体に備えられ、ディスクカッタが取り付けられた回転軸が、前記回転板２１ｄに対して、その直径に沿って摺動自在に取り付けられることにより、貫通孔の断面内の任意の位置に移動可能であるので、回転軸が貫通孔の内周面に最も近づくとき、ディスクカッタの刃先が貫通孔の中心軸から最も遠い位置に到達する。
したがって、回転軸の径をできるだけ小さくし、また貫通孔の断面内に収まる範囲でディスクカッタの径をできるだけ大きく製作して、貫通孔の内周面から既設杭をその外側に向かう方向に、貫通孔の半径にほぼ等しい距離だけワイヤソーで切削することができる。
また、ディスクカッタが回転軸に取り付けられているので、切断装置本体の構造が簡単なものとなる。
【００５４】
請求項４に記載の発明によれば、既設杭の外周に沿って、その上部から、既設杭の切断しようとする切断高さまで到達するケーシングを挿入し、ケーシングの下端に沿って、かつ、前記既設杭の切断しようとする切断位置を前記ケーシングの下端の略一周にわたって囲むように配置された環状のワイヤソーをケーシングの片側から上方に引き上げて、このケーシングの反対側においてこのワイヤソーを既設杭の側面に圧接する状態に移動させ、さらにワイヤソーを徐々に引き上げつつ、このワイヤソーを回動させて、既設杭をその側面の片側から反対側へと切削し、切断するので、ウォータージェットなどを用いて切断を行う場合に比して、既設杭の切断を確実に、短時間の作業で行うことができる。
【００５５】
請求項５に記載の発明によれば、請求項４に記載の発明と同様の効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る既設杭の切断方法、及びその切断装置の一例を示す縦断面図である。
【図２】図１におけるＡ−Ａ’断面図である。
【図３】図２におけるＢ−Ｂ’断面図である。
【図４】本発明に係る既設杭の切断方法の手順を示す縦断面図である。
【図５】本発明に係る既設杭の切断方法、及びその切断装置の他の一例を示す縦断面図である。
【図６】本発明に係る既設杭の切断方法のさらに他の一例の手順の第１段階を示すもので、（ａ）は横断面図、（ｂ）は縦断面図である。
【図７】本発明に係る既設杭の切断方法のさらに他の一例の手順の第２段階を示すもので、（ａ）は横断面図、（ｂ）は縦断面図である。
【図８】本発明に係る既設杭の切断方法のさらに他の一例の手順の第３段階を示すもので、（ａ）は横断面図、（ｂ）は縦断面図である。
【図９】本発明に係る既設杭の切断方法のさらに他の一例の手順の第４段階を示すもので、（ａ）は横断面図、（ｂ）は縦断面図である。
【図１０】本発明に係る既設杭の切断方法のさらに他の一例の手順の第５段階を示すもので、（ａ）は横断面図、（ｂ）は縦断面図である。
【符号の説明】
１〜３              既設杭
１ｒ，２ｒ          軸方向補強材（軸方向鉄筋）
１Ｈ，２Ｈ          貫通孔
１Ｈｓ，２Ｈｓ      内周面
１Ｃ〜３Ｃ          切断高さ
４                  ケーシング
１０，２０，３０    切断装置
１１，２１          切断装置本体
１２，２２          グリッパ
１１ａ，２１ａ      回転軸
１１ｂ              アーム
１１ｃ              カッタ（ワイヤソー）
２１ｃ              カッタ（ディスクカッタ）
３１                ワイヤソー
３２                レール
３３                駆動手段
【図１】
0003713006.tif 000002
【図２】
0003713006.tif 000003
【図３】
0003713006.tif 000004
【図４】
0003713006.tif 000005
【図５】
0003713006.tif 000006
【図６】
0003713006.tif 000007
【図７】
0003713006.tif 000008
【図８】
0003713006.tif 000009
【図９】
0003713006.tif 000010
【図１０】
0003713006.tif 000011