(57)【要約】  【課題】  既存杭やケーシングの斜行の問題や切断作業中の引っかかりなどの問題を解消し、既存杭の切断作業をスムーズに行うことができる既存杭除去用ケーシング装置を提供する。  【解決手段】  既存杭除去用ケーシング装置２は、地中に建て込まれる円筒状のケーシングと、前記ケーシングの下端から所定の位置にその刃先が水平方向に配列するように前記ケーシングの内面に設けられた複数の切断刃から構成されたインナーカッター１２とを有する。前記インナーカッター１２は、前記内周面の所定の周角度範囲１７に両側から中央に向けて前記内面からの突出量が大きくなるように構成されており、前記ケーシング１０は、前記インナーカッター１２に対向する周角度範囲１８に前記インナーカッター１２よりも下側に設けられ、前記インナーカッター１２より小さく構成されたフリクションカッター１４を備える。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
地中に埋設された既存杭を除去するために所定の長さで切断するために用いられ、既存杭を内側に内包するように前記地中に建て込まれる円筒状のケーシングと、前記ケーシングの下端から所定の高さ位置に、水平方向に配列するように前記ケーシングの内面の所定の周角度範囲内に設けられた複数の切断刃から構成されたインナーカッターとを有する既存杭除去用ケーシング装置であって、
前記ケーシングは、前記インナーカッターの配置範囲に対向する側の周角度範囲に前記インナーカッターよりも下側に設けられ、前記インナーカッターより小さく構成されたフリクションカッターを備えることを特徴とする、既存杭除去用ケーシング装置。
【請求項２】
前記インナーカッターは、両側から中央に向けて前記切断刃の前記内面からの突出量が大きくなるように構成されていることを特徴とする、請求項１に記載の既存杭除去用ケーシング装置。
【請求項３】
前記切断刃は、先端に切刃が設けられた一対の切断腕を備えることを特徴とする、請求項１又は２に記載の既存杭除去用ケーシング装置。
【請求項４】
既存杭を内側に内包するように前記地中に建て込まれる円筒状のケーシングと、前記ケーシングの下端から所定の高さ位置に水平方向に配列するように前記ケーシングの内面に設けられた複数の切断刃から構成されたインナーカッターとを有する既存杭除去用ケーシング装置を既存杭を囲うように偏心させて配置して揺動させながら地面に挿入し、
前記切断位置において、前記既存杭除去用ケーシング装置の揺動角度を大きくして、前記インナーカッターにより前記既存杭に所定の大きさの切り込み溝を形成し、
前記既存杭の前記切り込み溝より上側の上側部分と前記ケーシングとの間にくさび部材を打ち込んで、前記上側部分を前記ケーシングの内面に密着させて固定し、
前記ケーシングを回転させて前記上側部分を前記ケーシングと供に供回りさせ、切り込み溝が形成されていない部分の残存鉄筋をせん断破壊して、前記上側部分を切断し、
前記切断された上側部分を前記ケーシング内から取り出すことを特徴とする、既存杭の除去方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、地中に埋設された既存杭の除去のために、既存杭を部分的に破断する既存杭除去用ケーシング装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来地中に埋設された既存杭を除去するにあたり、既存杭を部分的に破断して上側部分から徐々に除去する方法が採用されている。この方法では、インナーカッターを設けたケーシングを使用し、ケーシング及びインナーカッターで切断可能な既存杭の鉄筋を切断し、切断された部分を捻ることで残存鉄筋をせん断破壊させて、下側部分から完全に切り離したあと、ケーシング内から取り除く作業が行われている。
【０００３】
この工法で用いられる既存杭を切断するため装置としては、例えば、特許文献１〜４に記載されている既存杭除去用ケーシング装置が知られている。これらの既存杭除去用ケーシング装置は、ケーシングの内面にインナーカッターを設けた構成である点で共通する。例えば、特許文献１の既存杭除去用ケーシング装置は、その刃先がケーシングの下端から同じ深さに並んで配置され、周方向に対して徐々にその刃長が長くなるように構成された複数のインナーカッターが設けられている。この装置では、ケーシングを所定の深さまで挿入し、ケーシングを回転させることで、既存杭をインナーカッターで切断する。
【０００４】
特許文献２の既存杭除去用ケーシング装置では、ケーシングの内面に、下方向に向かうにつれてケーシング内方に近づくようにケーシングの軸に対して斜めに構成されたカッタースライド面を有するホルダーが設けられており、当該スライド面に沿ってカッターが移動可能に設けられた構成である。この装置によれば、杭心に合わせたケーシングを回転下降させてホルダー上部に位置するカッターで杭外周を切削し、次いでケーシングを引き上げてその位置で回転させ、ホルダー下部に位置するカッターで既存杭の鉄筋を切断する。
【０００５】
特許文献３の既存杭除去用ケーシング装置では、ケーシングの内面にインナーカッターを設けた構成であり、インナーカッターがケーシングの内面に軸方向に伸びるガイドレールに沿って移動させることができるように構成されている。カッターは長さの異なる複数のものを備え、突起長さの短いものから順次長い物へ変更して複数回下降させて既存杭を切断する。
【０００６】
特許文献４の既存杭除去用ケーシング装置では、ケーシングの内面にインナーカッターを複数設けた構成であり、それぞれの刃先がケーシングの下端から２〜３°の角度を有するように徐々に深さが異なるように配置され、かつ、周方向に対して徐々にその刃長が長くなるように構成されている。この装置では、ケーシングを所定の深さまで挿入し、ケーシングを回転させることで、既存杭をインナーカッターで切断する。
【０００７】
上記の各特許文献に記載の既存杭除去用ケーシング装置は、いずれも、既存杭を内包するようにケーシングを回転又は揺動させながら地中に打ち込み、所定の深さで当該ケーシングの進行をやめ、設定された位置でケーシングを回転させることで、インナーカッターでケーシングの回転中心より偏心した位置に有る既存杭を切断する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００３−２９３３６９号公報
【特許文献２】特開２００７−７７６３１号公報
【特許文献３】特開２０１０−２４２４３２号公報
【特許文献４】特開２０１２−７３５４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかし、ケーシングを地中に挿入する作業において、常にケーシングを鉛直方向に維持することは困難であり、実際には傾斜した状態で、斜行することが多い。また、地中に存在する既存杭自体も鉛直であるとは限らない。このため、既存杭とケーシングの中心軸が、深さ位置に応じてずれが生じることがあり、ケーシングの回転に伴うインナーカッターによる既存杭の切断作業において、鉄筋を切断するまでインナーカッターを既存杭に食い込ませることが困難な場合があった。
【００１０】
また、ケーシングと既存杭の軸の傾きが異なるため、ケーシングの先端又は内周面に既存杭の外周面が接触し、ケーシングと既存杭との摩擦によりケーシングが回転できなくなり、ケーシングの打ち込みや既存杭の切断ができなくなる場合があった。
【００１１】
さらに、特許文献１と４のケーシング装置では、複数のインナーカッターが、周方向回りに刃先の突出量が順次大きくなるように構成されている。この構成において、既存杭切断のためのケーシング回転において、既存杭の切断溝内でインナーカッターが引っ掛かって回転できなくなった場合、インナーカッターを切断溝から脱出させることが困難になることがあった。このため、作業の手間が非常に煩雑であるという問題があった。
【００１２】
したがって、本発明が解決しようとする技術的課題は、既存杭やケーシングの斜行の問題や切断作業中の引っかかりなどの問題を解消し、既存杭の切断作業をスムーズに行うことができる既存杭除去用ケーシング装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明は、上記技術的課題を解決するために、以下の構成の既存杭除去用ケーシング装置を提供する。
【００１４】
本発明の既存杭除去用ケーシング装置は、地中に埋設された既存杭を除去するために所定の長さで切断するために用いられ、既存杭を内側に内包するように前記地中に建て込まれる円筒状のケーシングと、前記ケーシングの下端から所定の高さ位置に、水平方向に配列するように前記ケーシングの内面の所定の周角度範囲内に設けられた複数の切断刃から構成されたインナーカッターとを有する既存杭除去用ケーシング装置であって、
前記ケーシングは、前記インナーカッターの配置範囲に対向する側の周角度範囲に前記インナーカッターよりも下側に設けられ、前記インナーカッターより小さく構成されたフリクションカッターを備えることを特徴とする。
【００１５】
前記前記インナーカッターは、両側から中央に向けて前記切断刃の前記内面からの突出量が大きくなるように構成されることが好ましい。
【００１６】
また、前記切断刃は、先端に切刃が設けられた一対の切断腕を備える構成とすることが好ましい。
【００１７】
また、本発明は、既存杭を内側に内包するように前記地中に建て込まれる円筒状のケーシングと、前記ケーシングの下端から所定の高さ位置に水平方向に配列するように前記ケーシングの内面に設けられた複数の切断刃から構成されたインナーカッターとを有する既存杭除去用ケーシング装置を既存杭を囲うように偏心させて配置して揺動させながら地面に挿入し、
前記切断位置において、前記既存杭除去用ケーシング装置の揺動角度を大きくして、前記インナーカッターにより前記既存杭に所定の大きさの切り込み溝を形成し、
前記既存杭の前記切り込み溝より上側の上側部分と前記ケーシングとの間にくさび部材を打ち込んで、前記上側部分を前記ケーシングの内面に密着させて固定し、
前記ケーシングを回転させて前記上側部分を前記ケーシングと供に供回りさせ、切り込み溝が形成されていない部分の残存鉄筋をせん断破壊して、前記上側部分を切断し、
前記切断された上側部分を前記ケーシング内から取り出すことを特徴とする、既存杭の除去方法を提供する。
【発明の効果】
【００１８】
本発明の除去装置によれば、水平方向に配列された切断刃から構成されたインナーカッターによって、既存杭に設けられる切断溝の軸方向の幅を小さくすることができる。これにより、切断溝よりも上側の部分の既存杭をせん断破壊する場合、切断されずに残存する鉄筋にコーナーストレスが有効に働き、大きなせん断力を与えることができるため、せん断破壊による鉄筋の切断の効率を向上させることができる。
【００１９】
また、フリクションカッターをインナーカッターの周対向位置に設けているため、ケーシングと既存杭の軸の傾きが異なり、ケーシングの先端又は内周面に既存杭の外周面が接触した場合においても、フリクションカッターにより、当該接触部分の既存杭を切削してケーシングの回転を確保することができる。
【００２０】
さらに、切断溝幅が小さくなることにより、切断溝内におけるインナーカッターの引っ掛かりが生じやすくなるが、インナーカッターが両端側の突出量が小さくなるように構成されていることにより、引っかかり時の回転方向と逆回転させることで切断溝内におけるインナーカッターの引っかかりを解消しやすくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の実施形態に係る既存杭除去用ケーシング装置を用いた既存杭除去装置の構成を示す側面断面図である。
【図２】図１の既存杭除去用ケーシング装置のII-II線における断面図である。
【図３】中央の切断刃の構成を模式的に示す斜視図である。
【図４】斜行した既存杭とケーシングとの位置関係の一例を示す図である。
【図５】既存杭がケーシングに密着した状態における図１の既存杭除去用ケーシング装置の断面図である。
【図６】図１の既存杭除去用ケーシング装置を用いて既存杭を切断、除去する工程を模式的に示す工程遷移図である。
【図７】図６（Ｂ）の既存杭除去用ケーシング装置の既存杭の切断操作の工程を模式的に示す平面図である。
【図８】図６（Ｂ）の既存杭除去用ケーシング装置の既存杭の切断操作において、切り込み範囲を拡大して行く状態を模式的に示す平面図である。
【図９】切断溝幅が広い場合の残存鉄筋をせん断破壊させる状態を示す図である。
【図１０】変形例に係る既存杭除去用ケーシング装置の構成を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明の実施形態に係る既存杭除去用ケーシング装置について、図面を参照しながら説明する。図１は、本発明の実施形態に係る既存杭除去用ケーシング装置の操作状態を模式的に示す側面図である。図２は、既存杭除去用ケーシング装置のII-II線における断面図である。
【００２３】
本実施形態にかかる既存杭除去用ケーシング装置２は、内面に既存杭１００を切断するためのインナーカッターを備えた掘削ケーシング１０で構成されており、掘削ケーシング１０を既存杭１００の周囲の地盤Ｇに回転可能に建て込み挿入する建て込み装置３と、掘削ケーシングによって切断された既存杭の切断片を取り出すハンマーグラブ等の瓦礫取り出し装置４と共に使用され、これらの装置が組み合わさり既存杭除去装置１を構成する。
【００２４】
既存杭除去用ケーシング装置２は、既存杭１００の中心軸１０２に対して、その中心軸１０１が偏心するように、掘削ケーシング１０の内腔１１に既存杭１００が収納されるように地盤Ｇに建て込まれ、内表面から内側に突出するように設けられたインナーカッター１２により、既存杭１００を部分的に切断する。
【００２５】
掘削ケーシング１０は、適宜継ぎ足して必要な長さとする本体部１０ｂの先端に、ケーシングヘッド１０ａが嵌合した構成である。両者は、例えば、図示しないボルト等で固定される。
【００２６】
ケーシングヘッド１０ａの先端には、下端に掘進ビット１３が設けられている。掘進ビット１３は、掘削ケーシング１０が建て込み装置３により回転しながら地盤Ｇに建て込む際に、直下の地盤Ｇを掘削する。
【００２７】
建て込み装置３は、例えば、全周旋回機が用いられ、掘削ケーシング１０の外周面をチャックしながら回転推進することにより、掘削ケーシング１０を地盤Ｇに挿入する。このとき、掘削ケーシング１０の挿入方向が鉛直になるように角度調整をしながら行なうことが好ましい。
【００２８】
掘削ケーシング１０は、偏心した状態で内部に収容された既存杭１００が存在する深度になった場合は、インナーカッター１２が既存杭１００に当接しないように、回転角度を制限しながら揺動回転するようにして地盤Ｇに挿入される。
【００２９】
インナーカッター１２は、ケーシングヘッド１０ａの内周面に５つの切断刃１２ａ，１２ｂ・・・１２ｅを備えており、その設置範囲が９０〜１５０度程度の周角度範囲１７に収まるようにそれぞれ間隔を存して、かつ、その順次長さが異なるように構成されている。また、各切断刃１２ａ，１２ｂ・・・１２ｅは、掘削ケーシングの下端からの位置が略同じになるように、水平方向に並ぶように配列されている。
【００３０】
各切断刃の間の間隔は、切断刃の大きさに応じて、適宜設計することができる。すなわち、両端の切断刃１２ａ，１２ｅは小さいため、中央の切断刃１２ｃに対して隣り合う切断刃１２ｂ，１２ｄよりも間隔が小さくなるように配置される。
【００３１】
インナーカッター１２の切断刃は、両端に設けられている切断刃１２ａ，１２ｅが最も突出量が短く、中央に設けられている切断刃１２ｃが最も長くなるように構成され、その刃先を結ぶ仮想線１２Ｆが略円弧状になるように構成されている。最も大きい中央の切断刃１２ｃは、掘削ケーシング１０の大きさにもよるが、例えば、突出量が４５ｃｍ程度となるように構成されている。
【００３２】
また、切断刃のうち、少なくとも１つは既存杭１００のコンクリート１０３の外表面から鉄筋１０４までのコンクリートの厚さより突出量が大きく構成されている。本実施形態では、最も外側の切断刃１２ａ，１２ｅは、コンクリート厚さよりも突出量が小さく構成されている。これにより、後述するように、両端の切断刃が鉄筋に引っ掛かることがなく、既存杭の切り込みを容易にすることができる。
【００３３】
また、掘削ケーシング１０が全周にわたって回転した場合における最大の切断刃１２ｃが通過する範囲、すなわち、インナーカッター１２の切断範囲１０６よりも一部の鉄筋が外側に配置され、これらの鉄筋１０４ａがインナーカッター１２によって切断されるように構成されている。なお、インナーカッター１２の切断範囲１０６の内側にある鉄筋（残存鉄筋）１０４ｂは、インナーカッター１２によっては切断されず、後述するせん断破壊により切断される。
【００３４】
図３は、中央の切断刃１２ｃの構成を模式的に示す斜視図である。個々の切断刃は、大きさが異なっているが、図３に示すように、掘削ケーシング１０の回転方向両側に切刃を備えた点で共通する。
【００３５】
切断刃１２ｃは、掘削ケーシング１０の内周面に固定される本体部２０と、本体部２０から伸びる一対の切断腕２１とで構成されている。本体部２０の中央部分には、補強リブ２２が設けられており、切断刃１２を補強して、縦方向への変形を防止する。一対の切断腕２１は、補強リブ２２を挟んで離間した状態に配置されており、先端に切刃２３が設けられている。切刃２３は回転方向外側に切断面２４が内側に斜辺２５が配置するように構成されている。
【００３６】
掘削ケーシング１０の回転に伴い、切断刃１２は、切刃２３の切断面２４が既存杭１００の表面に食い込んでコンクリート部分及び鉄筋を切断する。一方。回転方向後方の切断腕２１は、その切刃２３の斜辺２５が先行するため、上流側の決断腕２１で切断されたコンクリート片などによる回転抵抗を軽減することができ、また、コンクリート片などの切削屑を切断溝外へ排出するように案内することができる。
【００３７】
図４は、斜行した既存杭とケーシングとの位置関係の一例を示す図である。既存杭１００は、鉛直方向から傾いて設けられ斜行している場合などが存在する。この場合、傾き方向と、既存杭１００と掘削ケーシング１０との偏心位置によっては、既存杭１００と掘削ケーシング１０とが接触する場合がある。
【００３８】
既存杭１００と掘削ビット１３が接触する場合は、掘削ビット１３により既存杭が切削されるが、例えば、図４に示すように、既存杭１００の外表面と掘削ケーシング１０の内面が接触した場合は、両者間に生じる摩擦によって掘削ケーシングの回転が阻害され掘進できなくなる場合がある。本発明は、当該既存杭と掘削ケーシングとの接触による回転阻害の問題を解消するために、掘削ケーシングの内表面にフリクションカッター１４を設けている。
【００３９】
フリクションカッター１４は、インナーカッター１２より下側、掘削ケーシング１０の下端近傍に水平方向に並ぶように、複数個（本実施形態では、７個）設けられている。フリクションカッターの配置範囲１８は、インナーカッター１２が設けられている配置範囲１７に対向する周角度範囲に設けられており、その設置範囲が９０〜１５０度程度の周角度範囲になるように構成されている。なお、フリクションカッターが設置される周角度範囲は、インナーカッターの周角度範囲と同じである必要はなく、インナーカッターの周角度範囲より大きくても小さくてもよい。本実施形態では、インナーカッターの周角度範囲よりも小さくなるように配置されている。
【００４０】
また、フリクションカッター１４は、インナーカッター１２よりも突出量が小さくなるように構成されている。例えば、コンクリート１０３の外表面から鉄筋１０４までのコンクリートの厚さより突出量が小さくなるように構成され、例えば、突出量は５から１０ｃｍ程度であることが好ましい。
【００４１】
フリクションカッター１４は、図５に示すように、インナーカッター１２の設置範囲の対向位置近傍に既存杭１００が接触した場合、フリクションカッター１４により、既存杭１００の表面の切削部分１４ａが切削され、これにより摩擦抵抗を軽減でき、回転阻害の問題が解消される。
【００４２】
このようにフリクションカッター１４を設けることにより、偏心の程度が不十分であっても、既存杭１００の表面を切削するため、掘削ケーシング１０と既存杭１００との径の割合を大きくすることができる。すなわち、掘削ケーシング１０に適用可能な既存杭１００の径を大きなものを用いることが可能となる。これにより、既存杭のサイズに応じた掘削ケーシングを用意する必要もなく、適用範囲を広くすることで既存杭除去の手間を省力することができる。
【００４３】
次に、本実施形態に係る既存杭除去用ケーシング装置１を用いて、既存杭１００を切断、除去する工程について図６を参照して説明する。既存杭１００は、地中に埋設された構造物として、例えば、内部に鉄筋を有するコンクリート杭である。処理できる既存杭の径は、掘削ケーシング１０の径寸法に依存するが、処理の容易性から数メートル以内のものが好適である。本実施形態では、１．２ｍの既存杭を処理する場合について説明する。
【００４４】
地盤Ｇに残存している既存杭１００の上方に建て込み装置３を設置し、既存杭１０に対して偏心した位置に掘削ケーシング１０をセットする。この場合、図２に示すように、既存杭１００は、フリクションカッター１４が設けられている内周面側に偏心させて配置する。
【００４５】
建て込み装置３により、インナーカッター１２が既存杭１００に接触しない範囲で掘削ケーシング１０を左右に揺動するように回転させながら地盤Ｇ中に挿入する。インナーカッター１２は、両端のものが小さく構成されているため、地盤Ｇへの挿入時の揺動角度を大きくすることができる。なお、掘削ケーシング内の土砂は、瓦礫取り出し装置４によって掘削ケーシング１０外に取り出すことが好ましい。
【００４６】
掘削ケーシング１０の挿入は、既存杭１００を切断したい深さまで行う。掘削ケーシング１０の挿入途中において、既存杭１００と掘削ケーシング１０の少なくとも一方が斜行することなどの理由により、両者が接触した場合、図４，図５に示すように、フリクションカッター１４により掘削ケーシング１０の接触部分における表面の切削部分１４ａを切削することで、両者間の摩擦を軽減することができる。
【００４７】
図６の（Ａ）に示すように、掘削ケーシング１０が所定深さに達したら、図６（Ｂ）及び図７（ａ）、（ｂ）の矢印９０，９１に示すように、掘削ケーシングの揺動の回転範囲を大きく揺動させて、両端のインナーカッター１２ａ，１２ｅを既存杭１００に食い込ませて既存杭１００を外周側から切り込みを深くする。
【００４８】
インナーカッター１２は、切断腕２１の切刃２３によって、図７に示すように既存杭１００内に埋設されている鉄筋１０４ａについても切断することができ、ある程度の角度範囲で往復回転運動することにより、既存杭に両側から交互に切り込み１０５ａ，１０５ｂを入れていく。
【００４９】
また、上記の通り、切断刃は、一対の切断腕が離間した状態に配置されており、かつ回転方向後方の切断腕２１は、その切刃２３の斜辺２５が先行するため、上流側の切断腕２１で切断されたコンクリート片などによる回転抵抗を軽減することができ、また、コンクリート片などを切断溝外へ排出するように案内することができる。
【００５０】
インナーカッター１２の各切断刃１２ａ，１２ｂ・・・１２ｅは、両端が最も突出量が小さく、中央部分の突出量が大きくなるように構成されているため、両端側の小さい切断刃による既存杭１００の切断が進むことにより、徐々に掘削ケーシング１０の揺動の回転範囲を大きくする。最終的には、両側の切断溝切り込み１０５ａ，１０５ｂがつながり、図２に示すように、掘削ケーシングが全回転した場合に、最も大きい中央の切断刃１２ｃが既存杭１００を切断する範囲（切断範囲１０６）となるまで、上記の揺動回転を繰り返す。
【００５１】
なお、インナーカッター１２の各切断刃１２ａ，１２ｂ・・・１２ｅは水平方向に配列して同じ高さに設けられているため、既存杭１００に設ける切断溝の幅は小さくなっている。また、切削溝内には切断された鉄筋１０４ａが突出した状態で露出する。このため、インナーカッター１２による既存杭１０の切り込み面積が大きくなると、切断溝内に存在する切削屑にインナーカッター１２の切断刃が引っかかり、掘削ケーシング１０の回転ができなくなる場合がある。この場合は、上述のとおり、掘削ケーシング１０を逆方向に回転させることで、切削刃の切断溝内での引っかかりを外し、切断溝１０５から脱出させることができる。
【００５２】
図２に示すように、切り込み範囲１０５内に存在する鉄筋１０４ａは、いずれもインナーカッター１２により切断されるが、切り込み範囲１０５の外に存在する残存鉄筋１０４ｂは、切断されていない。これらの残存鉄筋１０４ｂは、せん断破壊により切断する。
【００５３】
せん断破壊は、図６（Ｃ）に示すように、既存杭１００の切断溝１０５より上側に存在する部分１００ａを回転させて、残存鉄筋１０４ｂをねじ切る工程である。具体的には、上側部分１００ａと掘削ケーシング１０との間の隙間に、くさび１１０を打ち込んで、上側部分１００ａを掘削ケーシング１０に固定し、この状態で、掘削ケーシング１０を回転させると、既存杭１００の上側部分１００ａが掘削ケーシング１００と共に回転することで、切断溝１０５との周縁部分でコーナーストレスが残存鉄筋１０４ｂに働き、残存鉄筋を切断する。
【００５４】
くさび１１０は、細長い棒状に構成されており、図示しないクレーン装置などから吊り下げられ、掘削ケーシングと既存杭との間に落下させることで、既存杭１００の上側部分１００ａを掘削ケーシング１０に押しつけ固定する。なお、上記の通り、インナーカッターにより切削され、切断溝１０６が設けられた上側部分１００ａは、切断溝１０６が存在する方向に折れ曲がることとなるが、当該折れ曲がりの方向には掘削ケーシング１０の内面が存在するため、大きな曲がりが発生することがなく、くさび１１０のうち込みによる上側部分の固定が可能となる。
【００５５】
このせん断破壊においては、インナーカッターが水平方向に並んでいない切断装置では、高さ方向に異なる複数のカッターにより、図９に示すように既存杭に切断溝が形成されるため、切断溝１０５の幅寸法が大きくなる。このため、コンクリートから露出する残存鉄筋１０４ｂの長さが長く、上側部分１００ａの回転によって、鉄筋１０４ｂがよれてしまい、コーナーストレスが有効に働かず、残存鉄筋１０４ｂをねじ切ることができない場合がある。この場合、せん断破壊による残存鉄筋１０４ｂの切断は不可能であり、くさび１１０を除去し、切断溝１０５に露出する鉄筋を別の装置で切断する必要があるため、工程が煩雑である。
【００５６】
一方、本実施形態に係る装置では、上記の通り、切断溝１０５の幅寸法が小さいため、残存鉄筋１０４ｂに働くコーナーストレスが効果的に機能し、残存鉄筋１０４ｂを効率的に切断することができる。
【００５７】
上側部分１００ａの切断が終了すると、図６（Ｄ）に示すように、切断後の上側部分１００ａをハンマーグラブ等の瓦礫取り出し装置４等を用いて除去し、掘削機で排土する。これらの作業を繰り返し行い、既存杭１００の全体を撤去する。
【００５８】
図１０は、変形例に係る既存杭除去用ケーシング装置の構成を示す断面図である。図１０に示す既存杭除去用ケーシング装置は、大きさの異なる３つの切断刃を順に並べた切断刃列３３を、その配列順を逆方向となるようにして一対で設けてもよい。すなわち、中央部分に大きな切断刃３２ａを２つ配置し、その大きな切断刃３２ａから離れるにしたがって小さい切断刃３２ｂ，３２ｃを配置するように構成することもできる。
【００５９】
また、中央の切断刃３２ａの間隔は広く構成されており、その間には中サイズの切断刃３２ｄが設けられている。配置間隔を広げることで、より浅い揺動角度で切断できる。施工速度を向上させることができる。また、最大の切断刃３２ａ同士の間隔が開けば切削屑詰まり等による引っかかりが発生する可能性があるが、その間に中サイズの切断刃３２ｄを配置することでこれを低減することができる。
【００６０】
以上説明したように、本実施形態にかかる既存杭除去装置によれば、水平方向に配列された切断刃から構成されたインナーカッターによって、既存杭に設けられる切断溝の軸方向の幅を小さくすることができる。これにより、切断溝よりも上側の部分の既存杭をせん断破壊する場合、切断されずに残存する鉄筋にコーナーストレスが有効に働き、大きなせん断力を与えることができるため、せん断破壊による鉄筋の切断の効率を向上させることができる。
【００６１】
また、ケーシングを双方向に回転させた場合にもそれぞれ既設杭を切断することができ、また、切断時におけるインナーカッターの引っ掛かりを生じにくくすることができる。
【００６２】
さらに、切断溝幅が小さくなることにより、切断溝内におけるインナーカッターの引っ掛かりが生じやすくなるが、インナーカッターが両端側の突出量が小さくなるように構成されていることにより、引っかかり時の回転方向と逆回転させることで切断溝内におけるインナーカッターの引っかかりを解消しやすくすることができる。
【００６３】
また、フリクションカッターをインナーカッターの周対向位置に設けているため、ケーシングと既存杭の軸の傾きが異なり、ケーシングの先端又は内周面に既存杭の外周面が接触した場合においても、フリクションカッターにより、当該接触部分の既存杭を切削してケーシングの回転を確保することができる。
【００６４】
なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、その他種々の態様で実施可能である。例えば、インナーカッター及びフリクションカッターの設置個数は図示したものに限定されず、装置の大きさや除去する既存杭の種類、大きさなどに応じて適宜設計することができる。また、上記実施形態では、すべての切断刃が一対の切断腕を有する構成であるが、切断刃ごとにその構成を異ならせることも可能である。
【符号の説明】
【００６５】
１  既存杭除去装置
２  既存杭除去用ケーシング装置
３  建て込み装置
４  瓦礫取り出し装置
１０  掘削ケーシング
１０ａ  ケーシングヘッド
１０ｂ  本体部
１１  掘削ケーシング内腔
１２，３２  インナーカッター
１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄ，１２ｅ，３２ａ，３２ｂ，３２ｃ，３２ｄ  切断刃
１３  掘削ビット
１４  フリクションカッター
１７  周角度範囲
２０  本体部
２１  切断腕
２２  補強リブ
２３  切刃
２４  切断面
２５  斜辺
３３  切断刃列
１００  既存杭
１０１  掘削ケーシング中心軸
１０２  既存杭中心軸
１０３  コンクリート
１０４ａ  鉄筋
１０４ｂ  残存鉄筋
１０５  切断溝
１０５ａ，１０５ｂ  切り込み
１０６  切断範囲
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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