(57)【要約】【課題】  地中に埋設された長さ・重量が大きい既設杭を容易に撤去することが可能な既設杭撤去方法及びその装置を提供する。【解決手段】  地中に埋設された既設杭の周囲を掘るための掘削刃１…を有するケーシング２と、ケーシング２の先端部２ａの内面から出没自在となるように先端部２ａに設けられる既設杭切断刃３…と、既設杭切断刃３…を出没させる出没駆動機構と、を備え、既設杭切断刃３…は、所定の深度にて先端部２ａの内面から突出して既設杭を側面から切断可能とし、さらに、既設杭切断刃３…によって切断された既設杭のうち切断部より上方の部分を、出没駆動機構によって突出させた既設杭切断刃３…の受面にて掛止してケーシング２と共に地中から引抜き可能に構成した。【選択図】  図４
2006028878.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
地中（Ｇ）に埋設された既設杭（30）の周囲を掘るための掘削刃（１）を有するケーシング（２）と、該ケーシング（２）の先端部（２ａ）の内面から出没自在となるように該先端部（２ａ）に設けられる既設杭切断刃（３）と、該既設杭切断刃（３）を出没させる出没駆動機構（13）と、を備え、
該既設杭切断刃（３）は、所定の深度にて上記先端部（２ａ）の内面から突出して上記既設杭（30）を側面から切断可能とし、さらに、該既設杭切断刃（３）によって切断された該既設杭（30）のうち切断部より上方の部分を、上記出没駆動機構（13）によって突出させた該既設杭切断刃（３）の受面（３ａ）にて掛止して上記ケーシング（２）と共に上記地中（Ｇ）から引抜き可能に構成したことを特徴とする既設杭撤去装置。
【請求項２】
上記既設杭切断刃（３）は、上記既設杭（30）の鉄筋（30ａ）を切断するための鉄筋切断刃（４）と、該既設杭（30）のコンクリート（30ｂ）を切断するためのコンクリート切断刃（５）と、を有している請求項１記載の既設杭撤去装置。
【請求項３】
上記鉄筋切断刃（４）は、上記ケーシング（２）の内面から出没自在のアーム部（６）と、該アーム部（６）の先端に枢着された回転切断刃（７）と、を有する請求項２記載の既設杭撤去装置。
【請求項４】
上記回転切断刃（７）は、上記アーム部（６）に、上下に所定の間隔を隔てて２つ配設されている請求項３記載の既設杭撤去装置。
【請求項５】
上記既設杭切断刃（３）には、水又はセメントミルクを噴出させるための流体噴出孔（８）が設けられている請求項１、２、３又は４記載の既設杭撤去装置。
【請求項６】
上記ケーシング（２）は、リーダ（21）に沿って昇降するオーガマシン（22）に、上下に伸縮自在のアクチュエータ（23）を介して連結されている請求項１、２、３、４又は５記載の既設杭撤去装置。
【請求項７】
地中（Ｇ）に埋設された既設杭（30）の周囲を掘るための掘削刃（１）を有するケーシング（２）にて所定の深度まで掘削し、
上記ケーシング（２）の先端部（２ａ）の内面から出没自在となるように該先端部（２ａ）に設けられた既設杭切断刃（３）を、上記先端部（２ａ）の内面から突出させて上記既設杭（30）を側面から切断し、
上記既設杭切断刃（３）によって切断された該既設杭（30）のうち切断部より上方の部分を、上記出没駆動機構（13）によって突出させた該既設杭切断刃（３）の受面（３ａ）にて掛止して上記ケーシング（２）と共に上記地中（Ｇ）から引抜くことによって、上記既設杭（30）を所定の長さに分割して上記地中（Ｇ）から順次取り出し可能としたことを特徴とする既設杭撤去方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、既設杭撤去方法及びその装置に係り、特に、地中に埋設された不要の杭を撤去するための既設杭撤去方法及びその装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
建築構造物の立て替え等を行う場合、古い建築構造物を解体撤去するだけでなく、地中に埋設されている不要となった既設杭の撤去を行う必要がある。地中に打ち込まれた既設杭は、長年の間に地盤に固着安定され、その引抜きには巨大な引抜力が必要となる。従来では、このような既設杭を引抜き撤去する場合、杭引抜機のリーダに沿って昇降するオーガマシンにより回転駆動されるケーシングによって、既設杭の周囲をその先端近くまで掘削した後、その既設杭の上端部にワイヤーを縛り付けて、クレーンにより引抜くようにしていた。
【０００３】
しかしながら、上記方法では、既設杭の長さ・重量が大きなものになると、クレーンが既設杭の重量に耐えられなくなるという問題点があった。また、杭引抜機及び杭引抜機に取付けるケーシングをより大きなものにする必要があり、既設杭の引抜き撤去作業に必要なコストが増大するという問題点があった。
そこで、従来、このような長さ・重量が大きい既設杭の引抜き撤去を可能とするため、種々の既設杭撤去装置及びその方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
特許文献１では、ケーシングにより既設杭の周囲を掘削した後、既設杭とケーシングとの間に形成された空間にワイヤーソー装置を挿入し、そのワイヤーソー装置で既設杭を上部より所定の長さに分割して引抜き撤去する既設杭撤去方法及びその装置が開示されている。
【特許文献１】特開２００１−２６２５７０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記特許文献１に開示された既設杭撤去方法及びその装置では、ワイヤーソー装置が既設杭を所定の長さに分割する機能を有するのみであるという不都合があった。これにより、分割された既設杭を地中から引抜き撤去するには、従来と同様、既設杭の上端部にワイヤーを縛り付けて、クレーンにより引抜く必要があるという問題点があった。その結果、既設杭を分割せずそのまま地中から引抜く場合と比較して作業工数が大幅に増大するという問題点があった。また、ワイヤーソー装置を既設杭とケーシングとの間に形成された空間に挿入する作業も、既設杭を分割せずそのまま地中から引抜く場合と比較して作業工数が増大する要因となる。
そこで、本発明は、地中に埋設された長さ・重量が大きい既設杭を容易に撤去することが可能な既設杭撤去方法及びその装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記の目的を達成するために、本発明に係る既設杭撤去装置は、地中に埋設された既設杭の周囲を掘るための掘削刃を有するケーシングと、該ケーシングの先端部の内面から出没自在となるように該先端部に設けられる既設杭切断刃と、該既設杭切断刃を出没させる出没駆動機構と、を備え、該既設杭切断刃は、所定の深度にて上記先端部の内面から突出して上記既設杭を側面から切断可能とし、さらに、該既設杭切断刃によって切断された該既設杭のうち切断部より上方の部分を、上記出没駆動機構によって突出させた該既設杭切断刃の受面にて掛止して上記ケーシングと共に上記地中から引抜き可能に構成したものである。
【０００６】
また、上記既設杭切断刃は、上記既設杭の鉄筋を切断するための鉄筋切断刃と、該既設杭のコンクリートを切断するためのコンクリート切断刃と、を有している。
また、上記鉄筋切断刃は、上記ケーシングの内面から出没自在のアーム部と、該アーム部の先端に枢着された回転切断刃と、を有する。
【０００７】
また、上記回転切断刃は、上記アーム部に、上下に所定の間隔を隔てて２つ配設されている。
また、上記既設杭切断刃には、水又はセメントミルクを噴出させるための流体噴出孔が設けられている。
また、上記ケーシングは、リーダに沿って昇降するオーガマシンに、上下に伸縮自在のアクチュエータを介して連結されている。
【０００８】
また、本発明に係る既設杭撤去方法は、地中に埋設された既設杭の周囲を掘るための掘削刃を有するケーシングにて所定の深度まで掘削し、上記ケーシングの先端部の内面から出没自在となるように該先端部に設けられた既設杭切断刃を、上記先端部の内面から突出させて上記既設杭を側面から切断し、上記既設杭切断刃によって切断された該既設杭のうち切断部より上方の部分を、上記出没駆動機構によって突出させた該既設杭切断刃の受面にて掛止して上記ケーシングと共に上記地中から引抜くことによって、上記既設杭を所定の長さに分割して上記地中から順次取り出し可能としたものである。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の既設杭撤去装置によれば、分割された既設杭を引抜くためのクレーンを別途使用する必要をなくすことができ、作業工数を増大させることなく、長さ・重量が大きい種々の既設杭を容易に撤去することができる。
また、既設杭切断刃を、既設杭の鉄筋とコンクリートとのどちらを切断するにも最適な形状を有するように構成することができ、既設杭を切断する際の作業時間を短縮することができる。
また、鉄筋切断後のコンクリート切断刃による既設杭のコンクリートの切断を容易とすることができる。
また、既設杭の切断時に、水又はセメントミルクにより既設杭切断刃と既設杭との間の掘削屑を切断部の外へ排出させると共に、水又はセメントミルクを既設杭切断刃を冷却するための冷却液として働かせることができる。
また、既設杭を分割して順次上部から引き抜いていって残った、地盤との縁が切られて動きやすく不安定な既設杭の最下部を、既設杭切断刃にて容易に掛止することができる  
【００１０】
また、本発明の既設杭撤去方法によれば、分割された既設杭を引抜くためのクレーンを別途使用する必要をなくして、長さ・重量が大きい種々の既設杭を容易に撤去することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、実施の形態を示す図面に基づき、本発明を詳説する。
まず、本発明に係る既設杭撤去装置の構造について説明する。
図１は、本発明の実施の一形態に係る既設杭撤去装置を備えた杭引抜機の側面図である。
本発明に係る既設杭撤去装置は、建築構造物の立て替え等のため、地中Ｇに埋設されている既設杭30の撤去を行う際に使用される装置である。本発明に係る既設杭撤去装置は、自走可能な杭引抜機24のリーダ21に沿って昇降するオーガマシン22に、アクチュエータ23, 23及び継足管９…等を介して接続され、ケーシング２と、ケーシング２の先端部２ａに設けられる既設杭切断刃３…と、出没駆動機構13…と、を備えている。
【００１２】
図２に於て、オーガマシン22は、ケーシング２を回転させるための駆動機構を内部に有している（図示省略）。
アクチュエータ23, 23は、油圧シリンダから成り、オーガマシン22の両側面に配設されている。
また、アクチュエータ23, 23の伸縮先端部には、取付枠25が連結されている。アクチュエータ23, 23を上下方向（図２中の矢印Ａ方向）に伸縮させることにより、取付枠25は、オーガマシン22に対して上下移動するように構成されている。即ち、取付枠25とオーガマシン22との上下間距離が調節可能となっている。このアクチュエータ23, 23の上下ストロークは、例えば1400mm〜1600mmに設定されている。
【００１３】
また、取付枠25の上部には、油圧スイベルジョイント26が配設されている。この油圧スイベルジョイント26は、図１に示すように、杭引抜機24の杭引抜機本体28内にある油圧駆動源29からリーダ21を通って油圧スイベルジョイント26まで導かれた油圧ラインと、出没駆動機構13…から油圧スイベルジョイント26まで導かれた油圧ラインと、を接続している。
また、取付枠25の下部には、図２に示すように、水圧スイベルジョイント27が配設されている。この水圧スイベルジョイント27は、水圧上下ライン17と接続している。
【００１４】
継足管９…は、図１に示すように、両端部にフランジ部を有する円筒部材であって、複数が上下方向に連結されている。継足管９…の最上端部は取付枠25と接続され、また、継足管９…の最下端部は接続管16を介してケーシング２と接続されている。即ち、継足管９…により、ケーシング２は、リーダ21に沿って昇降するオーガマシン22に、上下に伸縮自在のアクチュエータ23を介して連結されることとなる。
継足管９…は、連結数を増減させることによって、オーガマシン22とケーシング２との上下間距離を調節可能としている。
なお、単体の継足管９が伸縮機能を有するように構成するも好ましい。この場合、オーガマシン22とケーシング２との上下間距離を調節するための継足管９の継足し・取外し作業をなくすことができる。
【００１５】
図３は、本発明の第一の実施の形態に係る既設杭撤去装置のケーシング周辺部を示す要部拡大側面図であり、図４は、その底面図である。
ケーシング２は、段付円筒状であり、先端部２ａに地中Ｇに埋設された既設杭30の周囲を掘るための掘削刃１…を有している。この掘削刃１…は、先端が三角山状に形成され、ケーシング２の外周に沿って底面視中心角度等ピッチで複数個配設されている。
なお、掘削刃１…の形状や配設位置は、先端を三角山状としたものや、ケーシング２の外周に沿って底面視中心角度等ピッチで複数個配設したものに限るのではなく、他の形状とするも自由である。例えば、図４中の矢印Ｂ方向と反対方向に回転するとした場合に、掘削刃１…の先端に鉤状刃先を付設するような形状とするも好ましい（図示省略）。
また、ケーシング２の外周面には、スクリュー部10…が突設されている。このスクリュー部10…の下端部は、掘削刃１…と接続している。
【００１６】
ここで、既設杭切断刃３…は、ケーシング２の先端部２ａの内面から出没自在となるように設けられている。
具体的には、既設杭切断刃３…は、ケーシング２の外周面に底面視中心角度等ピッチで４個突設された切断刃収納部11…内に、夫々１個ずつ収納されるように構成されている。そして、各既設杭切断刃３の基端部は、切断刃収納部11内に枢着されている。これにより、既設杭切断刃３…は、ケーシング２の先端部２ａの内面から出没自在となるように設けられている。この既設杭切断刃３…は、所定の深度にて先端部２ａの内面から突出させ、その状態でケーシング２を図４中の矢印Ｂ方向に回転させることによって、既設杭30を側面から切断可能とされている。
【００１７】
既設杭切断刃３…を収納する切断刃収納部11…は、上下一対の帯板部11ａ, 11ａと、上下一対の帯板部11ａ, 11ａを相互に連結する支柱部11ｂを有している。これにより、既設杭切断刃３…は、ケーシング２を外部から見たときに、露出する構造となっている。この構造によって、切断刃収納部11…内に土砂や既設杭30の掘削屑が堆積して、既設杭切断刃３が切断刃収納部11内に収納できなくなる不都合を防止することができる。
【００１８】
４つの既設杭切断刃３…は、既設杭30の鉄筋30ａ…（図６参照）を切断するための一対の鉄筋切断刃４, ４と、既設杭30のコンクリート30ｂ（図６参照）を切断するための一対のコンクリート切断刃５, ５と、を有している。これら一対の鉄筋切断刃４, ４及び一対のコンクリート切断刃５, ５は、同種類のものが底面視でケーシング２の中心に対して点対称となるように配置されている。この配置によって、既設杭30をバランスよく切断することができる。
鉄筋切断刃４, ４及びコンクリート切断刃５, ５は、底面視略鎌状に形成されている。このうち、コンクリート切断刃５, ５は、ケーシング２の内面から先端部を最も突出させた時に、その先端部がケーシング２の中心近傍に位置するような大きさに形成されている。コンクリート切断刃５, ５の上面は、既設杭30を掛止するための受面３ａ, ３ａとなっている。また、鉄筋切断刃４, ４は、コンクリート切断刃５, ５よりも小さく形成されている。
【００１９】
また、鉄筋切断刃４, ４及びコンクリート切断刃５, ５の各々の先端部には、水又はセメントミルクを噴出させるための流体噴出孔８が設けられている。
各流体噴出孔８まで水又はセメントミルクを導くのは、（後述する）各トルク伝達管12内に通される水圧ライン15である。この水圧ライン15…は、接続管16の孔部16ａ…に挿通され、接続管16内部で水圧上下ライン17と接続されている。
【００２０】
なお、既設杭切断刃３…は、既設杭30の鉄筋30ａ…を切断するための一対の鉄筋切断刃４, ４と、既設杭30のコンクリート30ｂを切断するための一対のコンクリート切断刃５, ５と、を有しているものに限るのではなく、単一種類の既設杭切断刃３…とするも自由である。
また、既設杭切断刃３…（鉄筋切断刃４, ４及びコンクリート切断刃５, ５）は、底面視略鎌状に形成されたものに限るのではなく、他の形状とするも自由である。例えば、図４中の矢印Ｂ方向と反対方向に回転するとした場合に、既設杭切断刃３…（鉄筋切断刃４, ４及びコンクリート切断刃５, ５）の先端に鉤状刃先を付設するような形状とするも好ましい（図示省略）。
また、既設杭切断刃３…（鉄筋切断刃４, ４及びコンクリート切断刃５, ５）は、コンクリート切断刃５, ５の上面のみに、既設杭30を掛止するための受面３ａ, ３ａを形成したものに限るのではなく、鉄筋切断刃４, ４に受面３ａ, ３ａを設けるも好ましい。
【００２１】
図５は、図３のＸ−Ｘ線に沿って切断したケーシングの平面図である。
出没駆動機構13…は、既設杭切断刃３…をケーシング２の内面から出没させる機能を有するものである。出没駆動機構13は、図３及び図５に示すように、各既設杭切断刃３の回動軸心に接続されたトルク伝達管12と、ケーシング２の上部に配設されると共に各トルク伝達管12と接続される油圧シリンダ20と、を有している。
トルク伝達管12…は、ケーシング２の外周に沿って、上下直線状に配設されている。また、トルク伝達管12…がスクリュー部10…と交差する位置では、スクリュー部10…に設けられた導通孔10ａ…に、トルク伝達管12…が挿通されている。
【００２２】
油圧シリンダ20…は、油圧スイベルジョイント26から導かれた油圧ライン14…の油圧によって駆動される。油圧シリンダ20…は、平面視中心角度等ピッチで４つ配設されている。この油圧シリンダ20…の駆動により、トルク伝達管12…を介して既設杭切断刃３…にトルクが伝達される。そして、この油圧シリンダ20…の駆動によりトルクが伝達された既設杭切断刃３…は、所定の押圧力で既設杭30の側面に当接するように構成されている。
なお、出没駆動機構13…は、ケーシング２の上部に油圧シリンダ20…を配設するものに限るのではなく、他の構造とするも自由である。例えば、油圧シリンダ20…をケーシング２の下部外周面上に配設するも好ましい。この場合、トルク伝達管12…が不要となる。
【００２３】
上記の構造により、既設杭切断刃３…によって切断された既設杭30のうち切断部より上方の部分を、出没駆動機構13, 13によって突出させた既設杭切断刃３, ３（コンクリート切断刃５, ５）の受面３ａ, ３ａにて掛止してケーシング２と共に地中Ｇから引抜き可能に構成されている。
【００２４】
次に、本発明に係る既設杭撤去方法について説明する。
図７〜図10は、本発明に係る既設杭撤去装置を使用した既設杭の引抜き撤去工程説明用の断面側面図である。
まず、図１及び図７に示すように、オーガマシン22によりケーシング２を図７中の矢印Ｂ方向に回転駆動させると共にリーダ21に沿ってケーシング２を下降（図７中の矢印Ｃ方向）させ、掘削刃１…により、既設杭30の周囲を所定の深度まで掘削する。この際、掘削された土砂は、スクリュー部10…により、上方に運ばれる。
【００２５】
次に、図１及び図８に示すように、所定の深度Ｈにて、ケーシング２の下降を停止し、ケーシング２の先端部２ａの内面から鉄筋切断刃４, ４を突出させる。この際、油圧シリンダ20, 20の駆動により、鉄筋切断刃４, ４は、所定の押圧力で既設杭30の側面に当接する。そして、ケーシング２を図８中の矢印Ｂ方向に回転駆動させると、既設杭30は、側面から切断されていく。この際、鉄筋切断刃４, ４は所定の押圧力で既設杭30の側面に当接しているので、既設杭30の切断部の径が小さくなるにつれて、鉄筋切断刃４, ４の突出量は増大していく。そして、鉄筋30ａ…を、鉄筋切断刃４, ４により切断する。
【００２６】
鉄筋30ａ…が鉄筋切断刃４, ４により切断された後、図１及び図９に示すように、鉄筋切断刃４, ４を切断刃収納部11, 11内へ収納し、代わりに、コンクリート切断刃５, ５をケーシング２の先端部２ａの内面から突出させる。この際、油圧シリンダ20, 20の駆動により、コンクリート切断刃５, ５は、所定の押圧力で既設杭30の側面に当接する。
そして、ケーシング２を図９中の矢印Ｂ方向に回転駆動させると、既設杭30のコンクリート30ｂは、側面から切断されていく。この際、コンクリート切断刃５, ５は所定の押圧力で既設杭30の側面に当接しているので、既設杭30の切断部の径が小さくなるにつれて、コンクリート切断刃５, ５の突出量は増大していく。  
そして、コンクリート切断刃５, ５により、既設杭30の完全な切断を行う。
【００２７】
次に、コンクリート切断刃５, ５により既設杭30の完全な切断を行った後、コンクリート切断刃５, ５をケーシング２の先端部２ａの内面から突出させた状態でケーシング２の回転を止める（この際、コンクリート切断刃５, ５は、先端部２ａの内面からほぼ最大限に突出した状態にある）。そして、その状態で、図１及び図10に示すように、リーダ21に沿ってケーシング２を上昇（図10中の矢印Ｅ方向）させる。この際、既設杭切断刃３…によって切断された既設杭30のうち切断部より上方の部分（上方切断部31）は、出没駆動機構13, 13によって突出させた既設杭切断刃３, ３（コンクリート切断刃５, ５）の受面３ａ, ３ａにて掛止され、ケーシング２と共に地中Ｇから引き抜かれる。
【００２８】
そして、地中Ｇから引き抜かれた既設杭30の上方切断部31を、ケーシング２内から取り出す。ケーシング２内から既設杭30の上方切断部31を取り出した後は、地中Ｇに残っている既設杭30の残部32をさらに分割して引抜くために、上方切断部31を引き抜いてできた掘削孔33に再びケーシング２を挿入する。
【００２９】
以上の工程を繰り返すことにより、既設杭30は、所定の長さに分割されて地中Ｇから順次取り出され、撤去される。
なお、既設杭30の長さが長く、ケーシング２を所定の深度まで下降できない場合には、その度に、オーガマシン22とケーシング２との間に継足管９を継ぎ足すようにする。
【００３０】
図11は、本発明の第二の実施の形態に係る既設杭撤去装置のケーシング周辺部を示す要部拡大底面図であり、図12は、鉄筋切断刃の要部拡大側面図である。
本発明の第二実施形態では、第一実施形態と異なり、鉄筋切断刃４, ４が、ケーシング２の内面から出没自在のアーム部６と、アーム部６の先端に枢着された回転切断刃７と、を有する場合を例示している。
即ち、第一実施形態では、ケーシング２の回転と油圧シリンダ20…による既設杭30の側面への押圧力を利用して、既設杭30の鉄筋30ａ…を切断したが（図１及び図４参照）、第二実施形態では、さらに、モータ19により回転駆動される回転切断刃７を利用して、既設杭30の鉄筋30ａ…を切断する構造となっている。
【００３１】
モータ19は、例えば油圧で駆動される油圧モータとなっている。また、回転切断刃７は、外周が鋸刃状となった円盤に形成されている。
また、回転切断刃７の既設杭30に対しての切込量は、例えば45〜65mmに設定される。これより切込量が小さいと、既設杭30の鉄筋30ａ…を完全に切断することができない虞れがあり、これより切込量が大きいと、無駄に大きい鉄筋切断刃４, ４となって部品コストが増大する。
また、回転切断刃７の回転数は、例えば一分間あたり 800〜1200回転とされる。回転切断刃７の回転数がこれより小さいと、既設杭30の鉄筋30ａ…を完全に切断することができない虞れがあり、これより切込量が大きいと、回転切断刃７が容易に破損する虞れがある。
【００３２】
図13は、本発明の第三の実施の形態に係る既設杭撤去装置の鉄筋切断刃の要部拡大側面図である。
本発明の第三実施形態に係る鉄筋切断刃４, ４は、第一実施形態と異なり、鉄筋切断刃４, ４が、ケーシング２の内面から出没自在のアーム部６と、アーム部６の先端に枢着された回転切断刃７と、を有し、さらに、回転切断刃７がアーム部６に上下に所定の間隔Ｌを隔てて２つ配設されている場合を例示している。即ち、第三実施形態では、第二実施形態のように回転切断刃７が一つではなく、回転切断刃７がアーム部６に上下に所定の間隔Ｌを隔てて２つ配設された構造となっている。間隔Ｌは、例えば 140〜 160mmに設定される。間隔Ｌがこれより小さいと、コンクリート切断刃５, ５にて既設杭30のコンクリート30ｂの切断を行う際、既設杭30内に残る鉄筋30ａ…に触れることなくコンクリート切断刃５, ５にて既設杭30のコンクリート30ｂの切断を行うことが困難になる。
この鉄筋切断刃４, ４により、鉄筋30ａ…切断後のコンクリート切断刃５, ５による既設杭30のコンクリート30ｂの切断を容易とすることができる。
【００３３】
なお、本発明の実施の形態に於ては、既設杭撤去装置が、自走可能な杭引抜機24のリーダ21に沿って昇降するオーガマシン22に、アクチュエータ23, 23及び継足管９…等を介して接続される場合を例示したが、本発明はこれに限ることなく、自走可能でない既設杭撤去装置に利用することも可能である。
また、本発明の実施の形態に於ては、既設杭切断刃３…によって切断された既設杭30のうち切断部より上方の部分を、既設杭切断刃３, ３（コンクリート切断刃５, ５）の受面３ａ, ３ａのみによって掛止してケーシング２と共に地中Ｇから引抜き可能に構成したが、本発明はこれに限ることなく、既設杭切断刃３…に加えて、ケーシング２内面から出没自在な掛止爪18…を設けるも好ましい（図10参照）。切断された既設杭30のうち切断部より上方の部分をケーシング２と共に地中Ｇから引抜く際、既設杭切断刃３, ３（コンクリート切断刃５, ５）の受面３ａ, ３ａに加えて、この掛止爪18…にて、既設杭30を掛止することによって、より安定した引抜きを行うことができる。
【００３４】
以上のように、本発明に係る既設杭撤去装置は、地中Ｇに埋設された既設杭30の周囲を掘るための掘削刃１を有するケーシング２と、ケーシング２の先端部２ａの内面から出没自在となるように先端部２ａに設けられる既設杭切断刃３…と、既設杭切断刃３…を出没させる出没駆動機構13…と、を備え、既設杭切断刃３…は、所定の深度にて先端部２ａの内面から突出して既設杭30を側面から切断可能とし、さらに、既設杭切断刃３…によって切断された既設杭30のうち切断部より上方の部分を、出没駆動機構13, 13によって突出させた既設杭切断刃３, ３（コンクリート切断刃５, ５）の受面３ａ, ３ａにて掛止してケーシング２と共に地中Ｇから引抜き可能に構成するので、既設杭切断刃３…により、既設杭30を所定の長さに容易に分割することができる。
【００３５】
また、既設杭30を既設杭切断刃３, ３（コンクリート切断刃５, ５）の受面３ａ, ３ａにて掛止してケーシング２と共に地中Ｇから引抜き可能に構成することによって、分割された既設杭30を引抜くためのクレーンを別途使用する必要をなくすことができる。これにより、既設杭30を所定の長さに分割して地中Ｇから順次取り出す作業を容易に行うことができるので、作業工数を増大させることなく、長さ・重量が大きい種々の既設杭30を容易に撤去することができる。
【００３６】
また、ケーシング２の先端部２ａに既設杭切断刃３…を設けることによって、ケーシング２にて既設杭30の周囲を掘削する工程と、既設杭切断刃３…にて既設杭30を切断する工程と、を連続して行うことができる。これにより、ワイヤーソー装置を使用する場合と比較して、既設杭30の切断装置を既設杭30とケーシング２との間に形成された空間に挿入する作業を必要としないので、その分、作業工数を削減することができる。その結果、地中に埋設された長さ・重量が大きい既設杭30を容易に撤去することができる。
【００３７】
また、既設杭切断刃３…が、既設杭30の鉄筋30ａ…を切断するための鉄筋切断刃４, ４と、既設杭30のコンクリート30ｂを切断するためのコンクリート切断刃５, ５と、を有するように構成することによって、既設杭切断刃３を、鉄筋30ａ…とコンクリート30ｂとのどちらを切断するにも最適な形状を有するように構成することができる。これにより、既設杭切断刃３…の種類が単一である場合と比較して、既設杭30を切断する際の作業時間を短縮することができる。
【００３８】
また、鉄筋切断刃４, ４が、ケーシング２の内面から出没自在のアーム部６と、アーム部６の先端に枢着された回転切断刃７と、を有するように構成することによって、より容易に既設杭30の鉄筋30ａ…を切断することができる。
また、回転切断刃７を、アーム部６に、上下に所定の間隔を隔てて２つ配設することによって、ケーシング２を上下に移動させることなく、一度に鉄筋30ａ…を上下に所定の間隔を隔てた２箇所で切断することができる。また、上下２箇所で切断された鉄筋30ａ…をコンクリート切断刃５, ５にて切断部からはじき出した後、既設杭30内に残る鉄筋30ａ…に触れることなくコンクリート切断刃５, ５にて既設杭30のコンクリート30ｂの切断を行うことができる。その結果、鉄筋30ａ…切断後のコンクリート切断刃５, ５による既設杭30のコンクリート30ｂの切断を容易とすることができる。
【００３９】
また、既設杭切断刃３に、水又はセメントミルクを噴出させるための流体噴出孔８を設けることによって、既設杭30の切断時に、水又はセメントミルクにより既設杭切断刃３…と既設杭30との間の掘削屑を切断部の外へ排出させると共に、水又はセメントミルクを、既設杭切断刃３…を冷却するための冷却液として働かせることができる。
また、ケーシング２を、リーダ21に沿って昇降するオーガマシン22に、上下に伸縮自在のアクチュエータ23を介して連結することによって、ケーシング２の先端部２ａに設けられた既設杭切断刃３…の上下位置の微調整を容易に行うことができる。これにより、既設杭30を分割して順次上部から引き抜いていって残った、地盤との縁が切られて動きやすく不安定な既設杭30の最下部を、既設杭切断刃３, ３（コンクリート切断刃５, ５）にて容易に掛止することができる。
【００４０】
また、本発明の既設杭撤去方法によれば、地中Ｇに埋設された既設杭30の周囲を掘るための掘削刃１…を有するケーシング２にて所定の深度まで掘削し、ケーシング２の先端部２ａの内面から出没自在となるように先端部２ａに設けられた既設杭切断刃３…を、先端部２ａの内面から突出させて既設杭30を側面から切断し、既設杭切断刃３によって切断された既設杭30のうち切断部より上方の部分を、出没駆動機構13…によって突出させた既設杭切断刃３, ３（コンクリート切断刃５, ５）の受面３ａ, ３ａにて掛止してケーシング２と共に地中Ｇから引抜くことによって、既設杭30を所定の長さに分割して地中Ｇから順次取り出し可能とするので、分割された既設杭30を引抜くためのクレーンを別途使用する必要をなくして、長さ・重量が大きい種々の既設杭を容易に撤去することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本発明の実施の一形態に係る既設杭撤去装置を備えた杭引抜機の側面図である。
【図２】オーガマシン周辺部を示す要部拡大正面図である。
【図３】本発明の第一の実施の形態に係る既設杭撤去装置のケーシング周辺部を示す要部拡大側面図である。
【図４】底面図である。
【図５】図３のＸ−Ｘ線に沿って切断した平面図である。
【図６】既設杭の断面平面図である。
【図７】本発明に係る既設杭撤去装置を使用した既設杭の引抜き撤去工程説明用の断面側面図である。
【図８】既設杭の引抜き撤去工程説明用の断面側面図である。
【図９】既設杭の引抜き撤去工程説明用の断面側面図である。
【図１０】既設杭の引抜き撤去工程説明用の断面側面図である。
【図１１】本発明の第二の実施の形態に係る既設杭撤去装置のケーシング周辺部を示す要部拡大底面図である。
【図１２】鉄筋切断刃の要部拡大側面図である。
【図１３】本発明の第三の実施の形態に係る既設杭撤去装置の鉄筋切断刃の要部拡大側面図である。
【符号の説明】
【００４２】
１  掘削刃
２  ケーシング
２ａ  先端部
３  既設杭切断刃
３ａ  受面
４  鉄筋切断刃
５  コンクリート切断刃
６  アーム部
７  回転切断刃
８  流体噴出孔
13  出没駆動機構
21  リーダ
22  オーガマシン
23  アクチュエータ
30  既設杭
30ａ  鉄筋
30ｂ  コンクリート
Ｇ  地中
【図１】
2006028878.tif 000003
【図２】
2006028878.tif 000004
【図３】
2006028878.tif 000005
【図４】
2006028878.tif 000006
【図５】
2006028878.tif 000007
【図６】
2006028878.tif 000008
【図７】
2006028878.tif 000009
【図８】
2006028878.tif 000010
【図９】
2006028878.tif 000011
【図１０】
2006028878.tif 000012
【図１１】
2006028878.tif 000013
【図１２】
2006028878.tif 000014
【図１３】
2006028878.tif 000015
【手続補正書】
【提出日】平成17年9月28日(2005.9.28)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
地中（Ｇ）に埋設された既設杭（30）の周囲を掘るための掘削刃（１）を有するケーシング（２）と、該ケーシング（２）の先端部（２ａ）の内面から出没自在となるように該先端部（２ａ）に設けられる既設杭切断刃（３）と、該既設杭切断刃（３）を出没させる出没駆動機構（13）と、を備え、
上記出没駆動機構（13）は、上記ケーシング（２）の上部上面側に配設される油圧シリンダ（20）を有し、
上記既設杭切断刃（３）は、所定の深度にて上記先端部（２ａ）の内面から突出して上記既設杭（30）を側面から切断可能とし、さらに、該既設杭切断刃（３）によって切断された該既設杭（30）のうち切断部より上方の部分を、上記出没駆動機構（13）によって突出させた該既設杭切断刃（３）の受面（３ａ）にて掛止して上記ケーシング（２）と共に上記地中（Ｇ）から引抜き可能に構成し、
さらに、上記既設杭切断刃（３）は、上記既設杭（30）の鉄筋（30ａ）を切断するための鉄筋切断刃（４）と、該既設杭（30）のコンクリート（30ｂ）を切断するためのコンクリート切断刃（５）と、を有し、該鉄筋切断刃（４）は、該コンクリート切断刃（５）よりも小さく形成され、かつ、該コンクリート切断刃（５）は、上記ケーシング（２）の内面から先端部を最も突出させた時に、その先端部が該ケーシング（２）の中心近傍に位置する大きさに形成されていることを特徴とする既設杭撤去装置。
【請求項２】
上記鉄筋切断刃（４）は、上記ケーシング（２）の内面から出没自在のアーム部（６）と、該アーム部（６）の先端に枢着された回転切断刃（７）と、を有する請求項１記載の既設杭撤去装置。
【請求項３】
上記回転切断刃（７）は、上記アーム部（６）に、上下に所定の間隔を隔てて２つ配設されている請求項２記載の既設杭撤去装置。
【請求項４】
上記既設杭切断刃（３）には、水又はセメントミルクを噴出させるための流体噴出孔（８）が設けられている請求項１、２又は３記載の既設杭撤去装置。
【請求項５】
上記ケーシング（２）は、リーダ（21）に沿って昇降するオーガマシン（22）に、上下に伸縮自在のアクチュエータ（23）を介して連結されている請求項１、２、３又は４記載の既設杭撤去装置。
【請求項６】
地中（Ｇ）に埋設された既設杭（30）の周囲を掘るための掘削刃（１）を有するケーシング（２）にて所定の深度まで掘削し、
上記ケーシング（２）の先端部（２ａ）の内面から出没自在となるように該先端部（２ａ）に設けられた鉄筋切断刃（４）及びコンクリート切断刃（５）のうち該鉄筋切断刃（４）を、上記ケーシング（２）の上部上面側に配設される油圧シリンダ（20）を有する出没駆動機構（13）によって、上記先端部（２ａ）の内面から突出させて上記既設杭（30）の側面側から鉄筋（30ａ）を切断し、
上記コンクリート切断刃（５）を上記ケーシング（２）の上記先端部（２ａ）の内面から上記出没駆動機構（13）によって突出させて上記既設杭（30）の側面側からコンクリート（30ｂ）を切断し、
上記鉄筋切断刃（４）及び上記コンクリート切断刃（５）によって切断された該既設杭（30）のうち切断部より上方の部分を、突出させた該コンクリート切断刃（５）の先端部が上記ケーシング（２）の中心近傍に位置した状態で該コンクリート切断刃（５）の受面（３ａ）にて掛止して、該ケーシング（２）と共に上記地中（Ｇ）から引抜くことによって、上記既設杭（30）を所定の長さに分割して該地中（Ｇ）から順次取り出し可能としたことを特徴とする既設杭撤去方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、既設杭撤去方法及びその装置に係り、特に、地中に埋設された不要の杭を撤去するための既設杭撤去方法及びその装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
建築構造物の立て替え等を行う場合、古い建築構造物を解体撤去するだけでなく、地中に埋設されている不要となった既設杭の撤去を行う必要がある。地中に打ち込まれた既設杭は、長年の間に地盤に固着安定され、その引抜きには巨大な引抜力が必要となる。従来では、このような既設杭を引抜き撤去する場合、杭引抜機のリーダに沿って昇降するオーガマシンにより回転駆動されるケーシングによって、既設杭の周囲をその先端近くまで掘削した後、その既設杭の上端部にワイヤーを縛り付けて、クレーンにより引抜くようにしていた。
【０００３】
しかしながら、上記方法では、既設杭の長さ・重量が大きなものになると、クレーンが既設杭の重量に耐えられなくなるという問題点があった。また、杭引抜機及び杭引抜機に取付けるケーシングをより大きなものにする必要があり、既設杭の引抜き撤去作業に必要なコストが増大するという問題点があった。
そこで、従来、このような長さ・重量が大きい既設杭の引抜き撤去を可能とするため、種々の既設杭撤去装置及びその方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
特許文献１では、ケーシングにより既設杭の周囲を掘削した後、既設杭とケーシングとの間に形成された空間にワイヤーソー装置を挿入し、そのワイヤーソー装置で既設杭を上部より所定の長さに分割して引抜き撤去する既設杭撤去方法及びその装置が開示されている。
【特許文献１】特開２００１−２６２５７０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記特許文献１に開示された既設杭撤去方法及びその装置では、ワイヤーソー装置が既設杭を所定の長さに分割する機能を有するのみであるという不都合があった。これにより、分割された既設杭を地中から引抜き撤去するには、従来と同様、既設杭の上端部にワイヤーを縛り付けて、クレーンにより引抜く必要があるという問題点があった。その結果、既設杭を分割せずそのまま地中から引抜く場合と比較して作業工数が大幅に増大するという問題点があった。また、ワイヤーソー装置を既設杭とケーシングとの間に形成された空間に挿入する作業も、既設杭を分割せずそのまま地中から引抜く場合と比較して作業工数が増大する要因となる。
そこで、本発明は、地中に埋設された長さ・重量が大きい既設杭を容易に撤去することが可能な既設杭撤去方法及びその装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記の目的を達成するために、本発明に係る既設杭撤去装置は、地中に埋設された既設杭の周囲を掘るための掘削刃を有するケーシングと、該ケーシングの先端部の内面から出没自在となるように該先端部に設けられる既設杭切断刃と、該既設杭切断刃を出没させる出没駆動機構と、を備え、上記出没駆動機構は、上記ケーシングの上部上面側に配設される油圧シリンダを有し、上記既設杭切断刃は、所定の深度にて上記先端部の内面から突出して上記既設杭を側面から切断可能とし、さらに、該既設杭切断刃によって切断された該既設杭のうち切断部より上方の部分を、上記出没駆動機構によって突出させた該既設杭切断刃の受面にて掛止して上記ケーシングと共に上記地中から引抜き可能に構成し、さらに、上記既設杭切断刃は、上記既設杭の鉄筋を切断するための鉄筋切断刃と、該既設杭のコンクリートを切断するためのコンクリート切断刃と、を有し、該鉄筋切断刃は、該コンクリート切断刃よりも小さく形成され、かつ、該コンクリート切断刃は、上記ケーシングの内面から先端部を最も突出させた時に、その先端部が該ケーシングの中心近傍に位置する大きさに形成されている。
【０００６】
また、上記鉄筋切断刃は、上記ケーシングの内面から出没自在のアーム部と、該アーム部の先端に枢着された回転切断刃と、を有する。
【０００７】
また、上記回転切断刃は、上記アーム部に、上下に所定の間隔を隔てて２つ配設されている。
また、上記既設杭切断刃には、水又はセメントミルクを噴出させるための流体噴出孔が設けられている。
また、上記ケーシングは、リーダに沿って昇降するオーガマシンに、上下に伸縮自在のアクチュエータを介して連結されている。
【０００８】
また、本発明に係る既設杭撤去方法は、地中に埋設された既設杭の周囲を掘るための掘削刃を有するケーシングにて所定の深度まで掘削し、上記ケーシングの先端部の内面から出没自在となるように該先端部に設けられた鉄筋切断刃及びコンクリート切断刃のうち該鉄筋切断刃を、上記ケーシングの上部上面側に配設される油圧シリンダを有する出没駆動機構によって、上記先端部の内面から突出させて上記既設杭の側面側から鉄筋を切断し、上記コンクリート切断刃を上記ケーシングの上記先端部の内面から上記出没駆動機構によって突出させて上記既設杭の側面側からコンクリートを切断し、上記鉄筋切断刃及び上記コンクリート切断刃によって切断された該既設杭のうち切断部より上方の部分を、突出させた該コンクリート切断刃の先端部が上記ケーシングの中心近傍に位置した状態で該コンクリート切断刃の受面にて掛止して、該ケーシングと共に上記地中から引抜くことによって、上記既設杭を所定の長さに分割して該地中から順次取り出し可能としたものである。      
【発明の効果】
【０００９】
本発明の既設杭撤去装置によれば、分割された既設杭を引抜くためのクレーンを別途使用する必要をなくすことができ、作業工数を増大させることなく、長さ・重量が大きい種々の既設杭を容易に撤去することができる。
また、既設杭切断刃を、既設杭の鉄筋とコンクリートとのどちらを切断するにも最適な形状を有するように構成することができ、既設杭を切断する際の作業時間を短縮することができる。
また、鉄筋切断後のコンクリート切断刃による既設杭のコンクリートの切断を容易とすることができる。
また、既設杭の切断時に、水又はセメントミルクにより既設杭切断刃と既設杭との間の掘削屑を切断部の外へ排出させると共に、水又はセメントミルクを既設杭切断刃を冷却するための冷却液として働かせることができる。
また、既設杭を分割して順次上部から引き抜いていって残った、地盤との縁が切られて動きやすく不安定な既設杭の最下部を、既設杭切断刃にて容易に掛止することができる。
【００１０】
また、本発明の既設杭撤去方法によれば、分割された既設杭を引抜くためのクレーンを別途使用する必要をなくして、長さ・重量が大きい種々の既設杭を容易に撤去することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、実施の形態を示す図面に基づき、本発明を詳説する。
まず、本発明に係る既設杭撤去装置の構造について説明する。
図１は、本発明の実施の一形態に係る既設杭撤去装置を備えた杭引抜機の側面図である。
本発明に係る既設杭撤去装置は、建築構造物の立て替え等のため、地中Ｇに埋設されている既設杭30の撤去を行う際に使用される装置である。本発明に係る既設杭撤去装置は、自走可能な杭引抜機24のリーダ21に沿って昇降するオーガマシン22に、アクチュエータ23, 23及び継足管９…等を介して接続され、ケーシング２と、ケーシング２の先端部２ａに設けられる既設杭切断刃３…と、出没駆動機構13…と、を備えている。
【００１２】
図２に於て、オーガマシン22は、ケーシング２を回転させるための駆動機構を内部に有している（図示省略）。
アクチュエータ23, 23は、油圧シリンダから成り、オーガマシン22の両側面に配設されている。
また、アクチュエータ23, 23の伸縮先端部には、取付枠25が連結されている。アクチュエータ23, 23を上下方向（図２中の矢印Ａ方向）に伸縮させることにより、取付枠25は、オーガマシン22に対して上下移動するように構成されている。即ち、取付枠25とオーガマシン22との上下間距離が調節可能となっている。このアクチュエータ23, 23の上下ストロークは、例えば1400mm〜1600mmに設定されている。
【００１３】
また、取付枠25の上部には、油圧スイベルジョイント26が配設されている。この油圧スイベルジョイント26は、図１に示すように、杭引抜機24の杭引抜機本体28内にある油圧駆動源29からリーダ21を通って油圧スイベルジョイント26まで導かれた油圧ラインと、出没駆動機構13…から油圧スイベルジョイント26まで導かれた油圧ラインと、を接続している。
また、取付枠25の下部には、図２に示すように、水圧スイベルジョイント27が配設されている。この水圧スイベルジョイント27は、水圧上下ライン17と接続している。
【００１４】
継足管９…は、図１に示すように、両端部にフランジ部を有する円筒部材であって、複数が上下方向に連結されている。継足管９…の最上端部は取付枠25と接続され、また、継足管９…の最下端部は接続管16を介してケーシング２と接続されている。即ち、継足管９…により、ケーシング２は、リーダ21に沿って昇降するオーガマシン22に、上下に伸縮自在のアクチュエータ23を介して連結されることとなる。
継足管９…は、連結数を増減させることによって、オーガマシン22とケーシング２との上下間距離を調節可能としている。
なお、単体の継足管９が伸縮機能を有するように構成するも好ましい。この場合、オーガマシン22とケーシング２との上下間距離を調節するための継足管９の継足し・取外し作業をなくすことができる。
【００１５】
図３は、本発明の第一の実施の形態に係る既設杭撤去装置のケーシング周辺部を示す要部拡大側面図であり、図４は、その底面図である。
ケーシング２は、段付円筒状であり、先端部２ａに地中Ｇに埋設された既設杭30の周囲を掘るための掘削刃１…を有している。この掘削刃１…は、先端が三角山状に形成され、ケーシング２の外周に沿って底面視中心角度等ピッチで複数個配設されている。
なお、掘削刃１…の形状や配設位置は、先端を三角山状としたものや、ケーシング２の外周に沿って底面視中心角度等ピッチで複数個配設したものに限るのではなく、他の形状とするも自由である。例えば、図４中の矢印Ｂ方向と反対方向に回転するとした場合に、掘削刃１…の先端に鉤状刃先を付設するような形状とするも好ましい（図示省略）。
また、ケーシング２の外周面には、スクリュー部10…が突設されている。このスクリュー部10…の下端部は、掘削刃１…と接続している。
【００１６】
ここで、既設杭切断刃３…は、ケーシング２の先端部２ａの内面から出没自在となるように設けられている。
具体的には、既設杭切断刃３…は、ケーシング２の外周面に底面視中心角度等ピッチで４個突設された切断刃収納部11…内に、夫々１個ずつ収納されるように構成されている。そして、各既設杭切断刃３の基端部は、切断刃収納部11内に枢着されている。これにより、既設杭切断刃３…は、ケーシング２の先端部２ａの内面から出没自在となるように設けられている。この既設杭切断刃３…は、所定の深度にて先端部２ａの内面から突出させ、その状態でケーシング２を図４中の矢印Ｂ方向に回転させることによって、既設杭30を側面から切断可能とされている。
【００１７】
既設杭切断刃３…を収納する切断刃収納部11…は、上下一対の帯板部11ａ, 11ａと、上下一対の帯板部11ａ, 11ａを相互に連結する支柱部11ｂを有している。これにより、既設杭切断刃３…は、ケーシング２を外部から見たときに、露出する構造となっている。この構造によって、切断刃収納部11…内に土砂や既設杭30の掘削屑が堆積して、既設杭切断刃３が切断刃収納部11内に収納できなくなる不都合を防止することができる。
【００１８】
４つの既設杭切断刃３…は、既設杭30の鉄筋30ａ…（図６参照）を切断するための一対の鉄筋切断刃４, ４と、既設杭30のコンクリート30ｂ（図６参照）を切断するための一対のコンクリート切断刃５, ５と、を有している。これら一対の鉄筋切断刃４, ４及び一対のコンクリート切断刃５, ５は、同種類のものが底面視でケーシング２の中心に対して点対称となるように配置されている。この配置によって、既設杭30をバランスよく切断することができる。
鉄筋切断刃４, ４及びコンクリート切断刃５, ５は、底面視略鎌状に形成されている。このうち、コンクリート切断刃５, ５は、ケーシング２の内面から先端部を最も突出させた時に、その先端部がケーシング２の中心近傍に位置するような大きさに形成されている。コンクリート切断刃５, ５の上面は、既設杭30を掛止するための受面３ａ, ３ａとなっている。また、鉄筋切断刃４, ４は、コンクリート切断刃５, ５よりも小さく形成されている。
【００１９】
また、鉄筋切断刃４, ４及びコンクリート切断刃５, ５の各々の先端部には、水又はセメントミルクを噴出させるための流体噴出孔８が設けられている。
各流体噴出孔８まで水又はセメントミルクを導くのは、（後述する）各トルク伝達管12内に通される水圧ライン15である。この水圧ライン15…は、接続管16の孔部16ａ…に挿通され、接続管16内部で水圧上下ライン17と接続されている。
【００２０】
なお、既設杭切断刃３…（鉄筋切断刃４, ４及びコンクリート切断刃５, ５）は、底面視略鎌状に形成されたものに限るのではなく、他の形状とするも自由である。例えば、図４中の矢印Ｂ方向と反対方向に回転するとした場合に、既設杭切断刃３…（鉄筋切断刃４, ４及びコンクリート切断刃５, ５）の先端に鉤状刃先を付設するような形状とするも好ましい（図示省略）。
また、既設杭切断刃３…（鉄筋切断刃４, ４及びコンクリート切断刃５, ５）は、コンクリート切断刃５, ５の上面のみに、既設杭30を掛止するための受面３ａ, ３ａを形成したものに限るのではなく、鉄筋切断刃４, ４に受面３ａ, ３ａを設けるも好ましい。
【００２１】
図５は、図３のＸ−Ｘ線に沿って切断したケーシングの平面図である。
出没駆動機構13…は、既設杭切断刃３…をケーシング２の内面から出没させる機能を有するものである。出没駆動機構13は、図３及び図５に示すように、各既設杭切断刃３の回動軸心に接続されたトルク伝達管12と、ケーシング２の上部に配設されると共に各トルク伝達管12と接続される油圧シリンダ20と、を有している。
トルク伝達管12…は、ケーシング２の外周に沿って、上下直線状に配設されている。また、トルク伝達管12…がスクリュー部10…と交差する位置では、スクリュー部10…に設けられた導通孔10ａ…に、トルク伝達管12…が挿通されている。
【００２２】
油圧シリンダ20…は、油圧スイベルジョイント26から導かれた油圧ライン14…の油圧によって駆動される。油圧シリンダ20…は、平面視中心角度等ピッチで４つ配設されている。この油圧シリンダ20…の駆動により、トルク伝達管12…を介して既設杭切断刃３…にトルクが伝達される。そして、この油圧シリンダ20…の駆動によりトルクが伝達された既設杭切断刃３…は、所定の押圧力で既設杭30の側面に当接するように構成されている。
【００２３】
上記の構造により、既設杭切断刃３…によって切断された既設杭30のうち切断部より上方の部分を、出没駆動機構13, 13によって突出させた既設杭切断刃３, ３（コンクリート切断刃５, ５）の受面３ａ, ３ａにて掛止してケーシング２と共に地中Ｇから引抜き可能に構成されている。
【００２４】
次に、本発明に係る既設杭撤去方法について説明する。
図７〜図10は、本発明に係る既設杭撤去装置を使用した既設杭の引抜き撤去工程説明用の断面側面図である。
まず、図１及び図７に示すように、オーガマシン22によりケーシング２を図７中の矢印Ｂ方向に回転駆動させると共にリーダ21に沿ってケーシング２を下降（図７中の矢印Ｃ方向）させ、掘削刃１…により、既設杭30の周囲を所定の深度まで掘削する。この際、掘削された土砂は、スクリュー部10…により、上方に運ばれる。
【００２５】
次に、図１及び図８に示すように、所定の深度Ｈにて、ケーシング２の下降を停止し、ケーシング２の先端部２ａの内面から鉄筋切断刃４, ４を突出させる。この際、油圧シリンダ20, 20の駆動により、鉄筋切断刃４, ４は、所定の押圧力で既設杭30の側面に当接する。そして、ケーシング２を図８中の矢印Ｂ方向に回転駆動させると、既設杭30は、側面から切断されていく。この際、鉄筋切断刃４, ４は所定の押圧力で既設杭30の側面に当接しているので、既設杭30の切断部の径が小さくなるにつれて、鉄筋切断刃４, ４の突出量は増大していく。そして、鉄筋30ａ…を、鉄筋切断刃４, ４により切断する。
【００２６】
鉄筋30ａ…が鉄筋切断刃４, ４により切断された後、図１及び図９に示すように、鉄筋切断刃４, ４を切断刃収納部11, 11内へ収納し、代わりに、コンクリート切断刃５, ５をケーシング２の先端部２ａの内面から突出させる。この際、油圧シリンダ20, 20の駆動により、コンクリート切断刃５, ５は、所定の押圧力で既設杭30の側面に当接する。
そして、ケーシング２を図９中の矢印Ｂ方向に回転駆動させると、既設杭30のコンクリート30ｂは、側面から切断されていく。この際、コンクリート切断刃５, ５は所定の押圧力で既設杭30の側面に当接しているので、既設杭30の切断部の径が小さくなるにつれて、コンクリート切断刃５, ５の突出量は増大していく。  
そして、コンクリート切断刃５, ５により、既設杭30の完全な切断を行う。
【００２７】
次に、コンクリート切断刃５, ５により既設杭30の完全な切断を行った後、コンクリート切断刃５, ５をケーシング２の先端部２ａの内面から突出させた状態でケーシング２の回転を止める（この際、コンクリート切断刃５, ５は、先端部２ａの内面からほぼ最大限に突出した状態にある）。そして、その状態で、図１及び図10に示すように、リーダ21に沿ってケーシング２を上昇（図10中の矢印Ｅ方向）させる。この際、既設杭切断刃３…によって切断された既設杭30のうち切断部より上方の部分（上方切断部31）は、出没駆動機構13, 13によって突出させた既設杭切断刃３, ３（コンクリート切断刃５, ５）の受面３ａ, ３ａにて掛止され、ケーシング２と共に地中Ｇから引き抜かれる。
【００２８】
そして、地中Ｇから引き抜かれた既設杭30の上方切断部31を、ケーシング２内から取り出す。ケーシング２内から既設杭30の上方切断部31を取り出した後は、地中Ｇに残っている既設杭30の残部32をさらに分割して引抜くために、上方切断部31を引き抜いてできた掘削孔33に再びケーシング２を挿入する。
【００２９】
以上の工程を繰り返すことにより、既設杭30は、所定の長さに分割されて地中Ｇから順次取り出され、撤去される。
なお、既設杭30の長さが長く、ケーシング２を所定の深度まで下降できない場合には、その度に、オーガマシン22とケーシング２との間に継足管９を継ぎ足すようにする。
【００３０】
図11は、本発明の第二の実施の形態に係る既設杭撤去装置のケーシング周辺部を示す要部拡大底面図であり、図12は、鉄筋切断刃の要部拡大側面図である。
本発明の第二実施形態では、第一実施形態と異なり、鉄筋切断刃４, ４が、ケーシング２の内面から出没自在のアーム部６と、アーム部６の先端に枢着された回転切断刃７と、を有する場合を例示している。
即ち、第一実施形態では、ケーシング２の回転と油圧シリンダ20…による既設杭30の側面への押圧力を利用して、既設杭30の鉄筋30ａ…を切断したが（図１及び図４参照）、第二実施形態では、さらに、モータ19により回転駆動される回転切断刃７を利用して、既設杭30の鉄筋30ａ…を切断する構造となっている。
【００３１】
モータ19は、例えば油圧で駆動される油圧モータとなっている。また、回転切断刃７は、外周が鋸刃状となった円盤に形成されている。
また、回転切断刃７の既設杭30に対しての切込量は、例えば45〜65mmに設定される。これより切込量が小さいと、既設杭30の鉄筋30ａ…を完全に切断することができない虞れがあり、これより切込量が大きいと、無駄に大きい鉄筋切断刃４, ４となって部品コストが増大する。
また、回転切断刃７の回転数は、例えば一分間あたり 800〜1200回転とされる。回転切断刃７の回転数がこれより小さいと、既設杭30の鉄筋30ａ…を完全に切断することができない虞れがあり、これより切込量が大きいと、回転切断刃７が容易に破損する虞れがある。
【００３２】
図13は、本発明の第三の実施の形態に係る既設杭撤去装置の鉄筋切断刃の要部拡大側面図である。
本発明の第三実施形態に係る鉄筋切断刃４, ４は、第一実施形態と異なり、鉄筋切断刃４, ４が、ケーシング２の内面から出没自在のアーム部６と、アーム部６の先端に枢着された回転切断刃７と、を有し、さらに、回転切断刃７がアーム部６に上下に所定の間隔Ｌを隔てて２つ配設されている場合を例示している。即ち、第三実施形態では、第二実施形態のように回転切断刃７が一つではなく、回転切断刃７がアーム部６に上下に所定の間隔Ｌを隔てて２つ配設された構造となっている。間隔Ｌは、例えば 140〜 160mmに設定される。間隔Ｌがこれより小さいと、コンクリート切断刃５, ５にて既設杭30のコンクリート30ｂの切断を行う際、既設杭30内に残る鉄筋30ａ…に触れることなくコンクリート切断刃５, ５にて既設杭30のコンクリート30ｂの切断を行うことが困難になる。
この鉄筋切断刃４, ４により、鉄筋30ａ…切断後のコンクリート切断刃５, ５による既設杭30のコンクリート30ｂの切断を容易とすることができる。
【００３３】
なお、本発明の実施の形態に於ては、既設杭撤去装置が、自走可能な杭引抜機24のリーダ21に沿って昇降するオーガマシン22に、アクチュエータ23, 23及び継足管９…等を介して接続される場合を例示したが、本発明はこれに限ることなく、自走可能でない既設杭撤去装置に利用することも可能である。
また、本発明の実施の形態に於ては、既設杭切断刃３…によって切断された既設杭30のうち切断部より上方の部分を、既設杭切断刃３, ３（コンクリート切断刃５, ５）の受面３ａ, ３ａのみによって掛止してケーシング２と共に地中Ｇから引抜き可能に構成したが、本発明はこれに限ることなく、既設杭切断刃３…に加えて、ケーシング２内面から出没自在な掛止爪18…を設けるも好ましい（図10参照）。切断された既設杭30のうち切断部より上方の部分をケーシング２と共に地中Ｇから引抜く際、既設杭切断刃３, ３（コンクリート切断刃５, ５）の受面３ａ, ３ａに加えて、この掛止爪18…にて、既設杭30を掛止することによって、より安定した引抜きを行うことができる。
【００３４】
以上のように、本発明に係る既設杭撤去装置は、地中Ｇに埋設された既設杭30の周囲を掘るための掘削刃１を有するケーシング２と、ケーシング２の先端部２ａの内面から出没自在となるように先端部２ａに設けられる既設杭切断刃３…と、既設杭切断刃３…を出没させる出没駆動機構13…と、を備え、出没駆動機構13…は、ケーシング２の上部上面側に配設される油圧シリンダ20を有し、既設杭切断刃３…は、所定の深度にて先端部２ａの内面から突出して既設杭30を側面から切断可能とし、さらに、既設杭切断刃３…によって切断された既設杭30のうち切断部より上方の部分を、出没駆動機構13, 13によって突出させた既設杭切断刃３, ３の受面３ａ, ３ａにて掛止してケーシング２と共に地中Ｇから引抜き可能に構成し、さらに、既設杭切断刃３…は、既設杭30の鉄筋30ａ…を切断するための鉄筋切断刃４，４と、既設杭30のコンクリート30ｂを切断するためのコンクリート切断刃５，５と、を有し、鉄筋切断刃４，４は、コンクリート切断刃５，５よりも小さく形成され、かつ、コンクリート切断刃５，５は、ケーシング２の内面から先端部を最も突出させた時に、その先端部がケーシング２の中心近傍に位置する大きさに形成されているので、既設杭切断刃３…により、既設杭30を所定の長さに容易に分割することができる。
【００３５】
また、既設杭30を既設杭切断刃３, ３（コンクリート切断刃５, ５）の受面３ａ, ３ａにて掛止してケーシング２と共に地中Ｇから引抜き可能に構成することによって、分割された既設杭30を引抜くためのクレーンを別途使用する必要をなくすことができる。これにより、既設杭30を所定の長さに分割して地中Ｇから順次取り出す作業を容易に行うことができるので、作業工数を増大させることなく、長さ・重量が大きい種々の既設杭30を容易に撤去することができる。
【００３６】
また、ケーシング２の先端部２ａに既設杭切断刃３…を設けることによって、ケーシング２にて既設杭30の周囲を掘削する工程と、既設杭切断刃３…にて既設杭30を切断する工程と、を連続して行うことができる。これにより、ワイヤーソー装置を使用する場合と比較して、既設杭30の切断装置を既設杭30とケーシング２との間に形成された空間に挿入する作業を必要としないので、その分、作業工数を削減することができる。その結果、地中に埋設された長さ・重量が大きい既設杭30を容易に撤去することができる。
【００３７】
また、既設杭切断刃３…が、既設杭30の鉄筋30ａ…を切断するための鉄筋切断刃４, ４と、既設杭30のコンクリート30ｂを切断するためのコンクリート切断刃５, ５と、を有するように構成することによって、既設杭切断刃３を、鉄筋30ａ…とコンクリート30ｂとのどちらを切断するにも最適な形状を有するように構成することができる。これにより、既設杭切断刃３…の種類が単一である場合と比較して、既設杭30を切断する際の作業時間を短縮することができる。
【００３８】
また、鉄筋切断刃４, ４が、ケーシング２の内面から出没自在のアーム部６と、アーム部６の先端に枢着された回転切断刃７と、を有するように構成することによって、より容易に既設杭30の鉄筋30ａ…を切断することができる。
また、回転切断刃７を、アーム部６に、上下に所定の間隔を隔てて２つ配設することによって、ケーシング２を上下に移動させることなく、一度に鉄筋30ａ…を上下に所定の間隔を隔てた２箇所で切断することができる。また、上下２箇所で切断された鉄筋30ａ…をコンクリート切断刃５, ５にて切断部からはじき出した後、既設杭30内に残る鉄筋30ａ…に触れることなくコンクリート切断刃５, ５にて既設杭30のコンクリート30ｂの切断を行うことができる。その結果、鉄筋30ａ…切断後のコンクリート切断刃５, ５による既設杭30のコンクリート30ｂの切断を容易とすることができる。
【００３９】
また、既設杭切断刃３に、水又はセメントミルクを噴出させるための流体噴出孔８を設けることによって、既設杭30の切断時に、水又はセメントミルクにより既設杭切断刃３…と既設杭30との間の掘削屑を切断部の外へ排出させると共に、水又はセメントミルクを、既設杭切断刃３…を冷却するための冷却液として働かせることができる。
また、ケーシング２を、リーダ21に沿って昇降するオーガマシン22に、上下に伸縮自在のアクチュエータ23を介して連結することによって、ケーシング２の先端部２ａに設けられた既設杭切断刃３…の上下位置の微調整を容易に行うことができる。これにより、既設杭30を分割して順次上部から引き抜いていって残った、地盤との縁が切られて動きやすく不安定な既設杭30の最下部を、既設杭切断刃３, ３（コンクリート切断刃５, ５）にて容易に掛止することができる。
【００４０】
また、本発明の既設杭撤去方法によれば、地中Ｇに埋設された既設杭30の周囲を掘るための掘削刃１…を有するケーシング２にて所定の深度まで掘削し、ケーシング２の先端部２ａの内面から出没自在となるように先端部２ａに設けられた鉄筋切断刃４，４及びコンクリート切断刃５，５のうち鉄筋切断刃４，４を、ケーシング２の上部上面側に配設される油圧シリンダ20を有する出没駆動機構13によって、先端部２ａの内面から突出させて既設杭30の側面側から鉄筋30ａ…を切断し、コンクリート切断刃５，５をケーシング２の先端部２ａの内面から出没駆動機構13によって突出させて既設杭30の側面側からコンクリート30ｂを切断し、鉄筋切断刃４，４及びコンクリート切断刃５，５によって切断された既設杭30のうち切断部より上方の部分を、突出させたコンクリート切断刃５, ５の先端部がケーシング２の中心近傍に位置した状態でコンクリート切断刃５，５の受面３ａ, ３ａにて掛止してケーシング２と共に地中Ｇから引抜くことによって、既設杭30を所定の長さに分割して地中Ｇから順次取り出し可能とするので、分割された既設杭30を引抜くためのクレーンを別途使用する必要をなくして、長さ・重量が大きい種々の既設杭を容易に撤去することができる。
【００４１】
また、ケーシング２にて既設杭30の周囲を掘削する工程と、既設杭切断刃３…にて既設杭30を切断する工程と、を連続して行うことができる。これにより、ワイヤーソー装置を使用する場合と比較して、既設杭30の切断装置を既設杭30とケーシング２との間に形成された空間に挿入する作業を必要としないので、その分、作業工数を削減することができる。その結果、地中に埋設された長さ・重量が大きい既設杭30を容易に撤去することができる。
【００４２】
また、既設杭切断刃３…が、既設杭30の鉄筋30ａ…を切断するための鉄筋切断刃４, ４と、既設杭30のコンクリート30ｂを切断するためのコンクリート切断刃５, ５と、を有するように構成することによって、既設杭切断刃３を、鉄筋30ａ…とコンクリート30ｂとのどちらを切断するにも最適な形状を有するように構成することができる。これにより、既設杭切断刃３…の種類が単一である場合と比較して、既設杭30を切断する際の作業時間を短縮することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】本発明の実施の一形態に係る既設杭撤去装置を備えた杭引抜機の側面図である。
【図２】オーガマシン周辺部を示す要部拡大正面図である。
【図３】本発明の第一の実施の形態に係る既設杭撤去装置のケーシング周辺部を示す要部拡大側面図である。
【図４】底面図である。
【図５】図３のＸ−Ｘ線に沿って切断した平面図である。
【図６】既設杭の断面平面図である。
【図７】本発明に係る既設杭撤去装置を使用した既設杭の引抜き撤去工程説明用の断面側面図である。
【図８】既設杭の引抜き撤去工程説明用の断面側面図である。
【図９】既設杭の引抜き撤去工程説明用の断面側面図である。
【図１０】既設杭の引抜き撤去工程説明用の断面側面図である。
【図１１】本発明の第二の実施の形態に係る既設杭撤去装置のケーシング周辺部を示す要部拡大底面図である。
【図１２】鉄筋切断刃の要部拡大側面図である。
【図１３】本発明の第三の実施の形態に係る既設杭撤去装置の鉄筋切断刃の要部拡大側面図である。
【符号の説明】
【００４４】
１  掘削刃
２  ケーシング
２ａ  先端部
３  既設杭切断刃
３ａ  受面
４  鉄筋切断刃
５  コンクリート切断刃
６  アーム部
７  回転切断刃
８  流体噴出孔
13  出没駆動機構
20  油圧シリンダ
21  リーダ
22  オーガマシン
23  アクチュエータ
30  既設杭
30ａ  鉄筋
30ｂ  コンクリート
Ｇ  地中