(57)【要約】      （修正有）【課題】重い既設杭を安全に引抜く杭キャップ及び杭引抜き工法を提供する。【解決手段】既設杭の頭部を把持して引抜くための杭キャップ６０であって、外側円筒部６４を同芯に設けた円筒状のキャップ本体と、外側円筒部６４の外周壁下端部に一方の端部が上爪固定軸６５ａ、６５ｂにより軸支された上爪６１と、外側円筒部６４より下方の前記キャップ本体外周壁部に一方の端部が下爪固定軸６６ａ，６６ｂにより軸支された下爪６２と、上爪６１の他方の端部と下爪６２の他方の端部とを軸支する可動軸６７ａ，６７ｂと、を備え、外側円筒部６４が前記キャップ本体先端方向に移動して上爪６１及び下爪６２が前記キャップ本体断面中心側に起立するとともに、外側円筒部６４が前記キャップ本体先端方向と逆方向に移動して上爪６１及び下爪６２が前記キャップ本体の内周壁側に倒伏することを特徴とする杭キャップ６０を用いることとした。【選択図】図９
2019002265.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
既設杭の頭部を把持して引抜くための杭キャップであって、
外側円筒部を同芯に設けた円筒状のキャップ本体と、
前記外側円筒部の外周壁下端部に一方の端部が上爪固定軸により軸支された上爪と、
前記外側円筒部より下方の前記キャップ本体外周壁部に一方の端部が下爪固定軸により軸支された下爪と、
前記上爪の他方の端部と前記下爪の他方の端部とを軸支する可動軸と、を備え、
前記外側円筒部が前記キャップ本体先端方向に移動して前記上爪及び前記下爪が前記キャップ本体断面中心側に起立するとともに、前記外側円筒部が前記キャップ本体先端方向と逆方向に移動して前記上爪及び前記下爪が前記キャップ本体の内周壁側に倒伏することを特徴とする杭キャップ。
【請求項２】
前記上爪及び前記下爪を複数備えたことを特徴とする請求項１に記載の杭キャップ。
【請求項３】
油圧シリンダを備え、当該油圧シリンダのロッド先端が伸長又は圧縮するにより前記外側円筒部が前記キャップ本体先端方向又は前記キャップ本体先端方向と逆方向に移動することを特徴とする請求項１又は２に記載の杭キャップ。
【請求項４】
既設杭を引抜く杭引抜き工法であって、
外側円筒部を同芯に設けた円筒状のキャップ本体と、前記外側円筒部の外周壁下端部に一方の端部が上爪固定軸により軸支された上爪と、前記外側円筒部より下方の前記キャップ本体外周壁部に一方の端部が下爪固定軸により軸支された下爪と、前記上爪の他方の端部と前記下爪の他方の端部とを軸支する可動軸と、を備え、前記外側円筒部が前記キャップ本体先端方向に移動して前記上爪及び前記下爪が前記キャップ本体断面中心側に起立するとともに、前記外側円筒部がキャップ本体先端方向と逆方向に移動して前記上爪及び前記下爪が前記キャップ本体の内周壁側に倒伏する杭キャップを準備する杭キャップ準備工程と、
最下端に掘削刃を有した円筒状のケーシングを準備するケーシング準備工程と、
既設杭の周囲に位置するように前記ケーシングを地中に埋め込むケーシング埋込み工程と、
前記ケーシングを引抜くケーシング引抜き工程と、
前記杭キャップで既設杭の頭部を把持して引抜く杭引抜き工程と、を実行することを特徴とする杭引抜き工法。
【請求項５】
前記杭引抜き工程は、
前記杭キャップで既設杭の頭部を把持して途中まで引抜く杭引抜き第１工程と、
既設杭を把持して落下を防止する杭落下防止工程と、
前記杭落下防止工程で既設杭を把持した部分より上部の既設杭を切断する杭切断工程と、
残りの既設杭を引抜く杭引抜き第２工程と、を実行することを特徴とする請求項４に記載の杭引抜き工法。
【請求項６】
前記ケーシングは、複数の分割ケーシングを継合したものであり、
前記ケーシング引抜き工程は、
前記ケーシングを途中まで引抜くケーシング引抜き第１工程と、
ケーシング落下防止治具をケーシングに取り付けて落下を防止するケーシング落下防止工程と、
地上に露出した前記分割ケーシングを除去する地上露出分割ケーシング除去工程と、
残りのケーシングを引抜くケーシング引抜き第２工程と、からなることを特徴とする請求項４又は５に記載の杭引抜き工法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、建築構造物の建替え等のときに、地中に埋設されている既設杭を引き抜く工法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ビルやマンション等の建築構造物は、その荷重支持のために地中に杭が埋め込まれている。これらの建築構造物を建替える場合は、埋め込まれている既設杭を除去する必要がある。従来は、既設杭を除去するために、既設杭を破砕して取り出すか、又はワイヤーで既設杭を引抜いて除去していた。
【０００３】
特許文献１には、長い既設杭を引抜く際に、既設杭の周囲に円筒状のケーシングを埋め込んだ後、ケーシングを一旦引抜き、ケーシングの先端にワイヤーの輪を掛ける。そして、ケーシングを地中に戻してワイヤーの輪を既設杭の上部に掛けてケーシングのみを引抜く。その後、既設杭に掛けたワイヤーを途中まで引き上げて、地上に出た既設杭を切断、除去した後、再度、ワイヤーの輪を既設杭の上部に掛けてケーシングを引抜く工法が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特許文献１：特開２０１２−１１２１４９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に記載の工法は、地中にある既設杭の上部にワイヤーの輪が掛けられたかどうかの確認が難しく、また、途中まで引き上げた重い既設杭にワイヤーを掛ける際などに、誤って既設杭が地中に落下し作業員が地中に引き込まれる事故が発生する可能性があるという問題があった。特に、場所打ち杭（基礎杭）と呼ばれる長く太い既設杭は重いためワイヤーを掛ける作業による事故の危険が大きい。
【０００６】
本発明は、上記問題点を解決して、重い既設杭を安全に引抜くことを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために本発明は、既設杭の頭部を把持して引抜くための杭キャップであって、
外側円筒部を同芯に設けた円筒状のキャップ本体と、
前記外側円筒部の外周壁下端部に一方の端部が上爪固定軸により軸支された上爪と、
前記外側円筒部より下方の前記キャップ本体外周壁部に一方の端部が下爪固定軸により軸支された下爪と、
前記上爪の他方の端部と前記下爪の他方の端部とを軸支する可動軸と、を備え、
前記外側円筒部が前記キャップ本体先端方向に移動して前記上爪及び前記下爪が前記キャップ本体断面中心側に起立するとともに、前記外側円筒部が前記キャップ本体先端方向と逆方向に移動して前記上爪及び前記下爪が前記キャップ本体の内周壁側に倒伏することを特徴とする杭キャップを提供するものである。
【０００８】
この構成の杭キャップを用いることにより、多くの作業員が既設杭の周囲で作業することがなく危険を未然に防止でき、重い既設杭を安全に引抜くことができる。
【０００９】
前記上爪及び前記下爪を複数備えた構成としてもよい。
【００１０】
この構成により、既設杭の重量等に応じて適切に既設杭を把持することができる。
【００１１】
油圧シリンダを備え、当該油圧シリンダのロッド先端が伸長又は圧縮するにより前記外側円筒部が前記キャップ本体先端方向又は前記キャップ本体先端方向と逆方向に移動する構成としてもよい。
【００１２】
この構成により、油圧力により容易に既設杭を把持することができる。
【００１３】
また、上記課題を解決するために本発明は、  既設杭を引抜く杭引抜き工法であって、
外側円筒部を同芯に設けた円筒状のキャップ本体と、前記外側円筒部の外周壁下端部に一方の端部が上爪固定軸により軸支された上爪と、前記外側円筒部より下方の前記キャップ本体外周壁部に一方の端部が下爪固定軸により軸支された下爪と、前記上爪の他方の端部と前記下爪の他方の端部とを軸支する可動軸と、を備え、前記外側円筒部が前記キャップ本体先端方向に移動して前記上爪及び前記下爪が前記キャップ本体断面中心側に起立するとともに、前記外側円筒部がキャップ本体先端方向と逆方向に移動して前記上爪及び前記下爪が前記キャップ本体の内周壁側に倒伏する杭キャップを準備する杭キャップ準備工程と、
最下端に掘削刃を有した円筒状のケーシングを準備するケーシング準備工程と、
既設杭の周囲に位置するように前記ケーシングを地中に埋め込むケーシング埋込み工程と、
前記ケーシングを引抜くケーシング引抜き工程と、
前記杭キャップで既設杭の頭部を把持して引抜く杭引抜き工程と、を実行することを特徴とする杭引抜き工法を提供するものである。
【００１４】
この構成により、多くの作業員が既設杭の周囲で作業することがなく危険を未然に防止でき、重い既設杭を安全に引抜くことができる。
【００１５】
前記杭引抜き工程は、
前記杭キャップで既設杭の頭部を把持して途中まで引抜く杭引抜き第１工程と、
既設杭を把持して落下を防止する杭落下防止工程と、
前記杭落下防止工程で既設杭を把持した部分より上部の既設杭を切断する杭切断工程と、
残りの既設杭を引抜く杭引抜き第２工程と、を実行する構成としてもよい。
【００１６】
この構成により、既設杭の落下を防止することにより、重い既設杭を安全に引抜くことができる。
【００１７】
前記ケーシングは、複数の分割ケーシングを継合したものであり、
前記ケーシング引抜き工程は、
前記ケーシングを途中まで引抜くケーシング引抜き第１工程と、
ケーシング落下防止治具をケーシングに取り付けて落下を防止するケーシング落下防止工程と、
地上に露出した前記分割ケーシングを除去する地上露出分割ケーシング除去工程と、
残りのケーシングを引抜くケーシング引抜き第２工程と、からなる構成としてもよい。
【００１８】
この構成により、ケーシング落下防止治具がケーシングの落下を防止することにより、長いケーシングを安全に引抜くことができる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明の杭キャップ及び杭引抜き工法により、重い既設杭を安全に引抜くことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の実施例１における杭キャッチャーの機構を説明する図である。
【図２】本発明の実施例１における杭キャッチャーの動作を説明する図である。
【図３】本発明の実施例１におけるケーシング準備工程を説明する図である。
【図４】本発明の実施例１におけるケーシング埋込工程を説明する図である。
【図５】本発明の実施例１におけるケーシング埋込工程及びケーシング引抜き工程を説明する図である。
【図６】本発明の実施例１における杭引抜き第１工程及び杭落下防止工程を説明する図である。
【図７】本発明の実施例１における杭切断工程を説明する図である。
【図８】本発明の実施例１における杭引抜き第２工程を説明する図である。
【図９】本発明の実施例１における杭キャップの主要部を説明する断面図である。
【図１０】本発明の実施例２におけるケーシング落下防止工程、地上露出分割ケーシング除去工程、及びケーシング引抜き第２工程を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【実施例１】
【００２１】
本発明の実施例１について、図１〜図９を参照して説明する。図１は、本発明の実施例１における杭キャッチャーの機構を説明する図である。図２は、本発明の実施例１における杭キャッチャーの動作を説明する図である。図３は、本発明の実施例１におけるケーシング準備工程を説明する図である。図４は、本発明の実施例１におけるケーシング埋込工程を説明する図である。図５は、本発明の実施例１におけるケーシング埋込工程及びケーシング引抜き工程を説明する図である。図６は、本発明の実施例１における杭引抜き第１工程及び杭落下防止工程を説明する図である。図７は、本発明の実施例１における杭切断工程を説明する図である。図８は、本発明の実施例１における杭引抜き第２工程を説明する図である。図９は、本発明の実施例１における杭キャップの主要部を説明する断面図である。
【００２２】
（杭キャッチャー）
まず、杭キャッチャー１０について、図１、図２を参照して説明する。杭キャッチャー１０は、途中まで引き上げた既設杭Ｐが地中に落下することを防止するものである。その機構は、図１に示すように、略円弧状の第１アーム１と略円弧状の第２アーム２とがそれぞれの略円弧の中心を向く側同士を対向させて、可動軸５によりそれぞれの一方の端部１ａ、２ａが軸支されており、第１アーム１及び第２アームのそれぞれの略円弧の中心を向く側には複数の把持部４が設けられている。第１アーム１及び第２アーム２は共に鉄で構成されており、また、複数の把持部４も鉄で構成され、第１アーム１及び第２アーム２に溶接されている。
【００２３】
なお、実施例１においては、複数の把持部４が鉄で構成するようにしたが、必ずしもこれに限定されず適宜変更が可能である。例えば、ゴムや合成樹脂で構成するようにしてもよい。
【００２４】
第１アーム１の略円弧の中心を向く側と反対側における中間部には油圧シリンダ受部８が設けられ、この油圧シリンダ受部８に油圧シリンダ３のロッド端部が固定軸６により軸支されている。また、第２アーム２の可動軸５が軸支されている部分よりさらに先端部には固定軸７により油圧シリンダ３の他方が軸支されている。油圧シリンダ３は、油圧により駆動してロッドを伸長又は圧縮させることができ、伸長させることにより第１アーム１及び第２アーム２による既設杭Ｐを把持する把持状態を選択し、圧縮させることにより既設杭Ｐを把持しない非把持状態を選択することができる。
【００２５】
図２（ａ）に油圧シリンダ３が圧縮した状態を示し、図２（ｂ）に油圧シリンダ３が伸長した状態を示す。油圧シリンダ３が圧縮すると、第１アーム１が移動し第１アーム１の他方の端部１ｂが第２アーム２の他方の端部２ｂから離間する開放状態となり、第１アーム１と第２アームの略円弧の中心を向く側の面積が広がり、既設杭Ｐを把持しない非把持状態を選択することができる。後述するように、杭落下防止工程においては、この開放状態で既設杭を挟むように配置する。そのため、開放状態における第１アーム１の他方の端部１ｂと第２アーム２の他方の端部２ｂとの間隔は引抜く既設杭Ｐの直径よりも大きくなるように構成している。
【００２６】
油圧シリンダ３が伸長すると、第１アーム１が移動し第１アーム１の他方の端部１ｂが第２アーム２の他方の端部２ｂに接近する閉鎖状態となり、第１アーム１と第２アームの略円弧の中心を向く側の面積が狭くなる。そして、略円弧の中心を向く側に設けた複数の把持部４により既設杭Ｐを把持することができる把持状態を選択できる。このとき複数の把持部４の先端を結ぶ円の直径を既設杭Ｐの直径よりもわずかに小さくしておくことにより、杭キャッチャー１０が既設杭Ｐをしっかり把持することができる。
【００２７】
そして、第１アーム１及び第２アーム２の大きさでほぼ規定される杭キャッチャー１０が地上の構造物等に支持されることにより、把持した既設杭Ｐが地中に落下することを防止できる。ここで、杭キャッチャー１０が地上の構造物等に支持されるとは、既設杭Ｐを把持した杭キャッチャー１０が既設杭Ｐの重量に耐えて地中に引きずり込まれないように構成されていればよい。実施例１においては、地上に構築した板材等に第１アーム１及び第２アーム２が当接して地上に保持されるように構成している。
【００２８】
杭キャッチャー１０の大きさは、杭の直径により任意に設定することができるが、地上の構造物等に支持されるように、ある程度の大きさをもつことが望ましい。例えば、おおよそ１ｍφ〜３ｍφとすることができ、上述の開放状態のときに既設杭Ｐの直径よりも第１アーム１の他方の端部１ｂと第２アーム２の他方の端部２ｂとの間隔が広く、例えば、１６０ｍｍ〜５１０ｍｍとすることができる。
【００２９】
なお、実施例１においては、地上に構築した板材等に第１アーム１及び第２アーム２が当接して地上に保持されるように構成したが、必ずしもこれに限定されず適宜変更が可能である。例えば、第１アーム１及び第２アーム２、又は、第１アーム１及び第２アーム２のいずれか一方を地上における構造物とボルト等によって固定するようにして、杭キャッチャー１０が地上の構築物等に支持される構成してもよい。
【００３０】
また、実施例１においては、油圧シリンダ３の圧縮により第１アーム１が可動軸７を支点に移動して第１アーム１及び第２アーム２が閉鎖状態となって既設杭Ｐを把持する把持状態を選択し、油圧シリンダ３の伸長により第１アーム１が可動軸７を支点に移動して第１アーム１及び第２アーム２が開放状態となって既設杭Ｐを把持しない非把持状態を選択するように構成したが、必ずしもこれに限定されず適宜変更が可能である。例えば、油圧シリンダや可動軸を備えることなく、第１アーム及び第２アームをボルト等でその両端を固定して既設杭Ｐを把持する把持状態を選択し、ボルト等を外して既設杭Ｐを把持しない非把持状態を選択するように構成してもよい。
【００３１】
（杭引抜き工法）
まず、杭キャッチャー準備工程を実行して、既設杭Ｐを把持しない非把持状態を選択された開放状態の杭キャッチャー１０を準備する。杭キャッチャー１０のサイズは、上述の開放状態のときに既設杭Ｐの直径よりも第１アーム１の他方の端部１ｂと第２アーム２の他方の端部２ｂとの間隔が大きいものを準備する。
【００３２】
次に、ケーシング準備工程を実行して、複数の分割ケーシングを継合し、かつ最下端に掘削刃を有した円筒状のケーシング２０を準備する。詳しく説明すると、図３に示すように、キャタピラ移動が可能で組立が容易なテレスコクローラ杭抜き機１００を準備する。このテレスコクローラ杭抜き機１００はクレーン４０により分割ケーシングを５個継合させたケーシング２０を油圧式減速機３０により吊り下げる。油圧式減速機３０は、リーダー５０に沿って移動し、ケーシング２０を回転させて最下端に設けられた掘削刃で地中を掘りながら地中に埋め込む。また、各分割ケーシングはそれぞれボルトで継合されていて取外しや継ぎ足しが可能な構成とされている。
【００３３】
地中には、既設杭Ｐが埋設されている。既設杭Ｐは、おおよそ直径が１５０ｍｍφ〜１２００ｍｍφ、長さが６ｍ〜２２ｍであり、材質は、セメント（ＰＣ杭）、松（松杭）、鋼管（鋼管杭）等である。ケーシング２０は既設杭の直径や長さに合わせて選択される。すなわち、ケーシング２０の内径が既設杭Ｐの直径より大きく、長さが既設杭Ｐの長さに応じた長さのものを準備する。そして、既設杭Ｐは、その頭部が見えるように土を掘削しておく。
【００３４】
なお、実施例１においては、準備するケーシング２０における分割ケーシングの数を５個としたが、必ずしもこれに限定されず、既設杭Ｐの長さ等の都合により適宜変更が可能である。例えば、４個以下としてもよいし、６個以上としてもよい。また、後述するように、ケーシング埋込工程において、既設杭Ｐの長さに応じて、さらに分割ケーシングを継ぎ足していくことができる。
【００３５】
次に、既設杭Ｐの周囲に位置するように、ケーシング２０を地中に埋め込むケーシング埋込み工程を実行する。図４（ａ）に示すように、ケーシング２０を既設杭Ｐの周囲に位置決めして下降させ、図４（ｂ）に示すように、ケーシング２０を回転させながら地中に埋め込む。そして、図４（ｃ）に示すように、ケーシング２０の最上部の分割ケーシングが地上近くまで埋め込みが進めば、一旦、埋め込みを停止して最上部の分割ケーシングとその直下の分割ケーシングとを分離し最上部の分割ケーシングを持ち上げる。
【００３６】
そして、図５（ａ）に示すように、新たな分割ケーシング２０ｃを継ぎ足す。つまり、複数の分割ケーシング２０ｃを最上部の分割ケーシング下端と地中に埋め込まれたケーシング２０ｂの最上端とをボルトで継合する。この分割ケーシング２０ｃの継ぎ足しは、場所打ち杭のように既設杭Ｐの長さが長いために一度に長いケーシング２０を埋め込むことができない場合に実施する。すなわち、既設杭Ｐの長さが短い場合は、この分割ケーシング２０ｃの継ぎ足しは必要ない。そして、図５（ｂ）に示すように、既設杭Ｐより深くケーシング２０を埋め込む。これにより、既設杭Ｐは土圧から解放され、既設杭Ｐを引抜くことが可能となる。
【００３７】
次に、ケーシング引抜き工程を実行して、ケーシング２０を地中から引き抜いて（図５（ｃ）参照）、ケーシング２０を撤去する（図６（ａ）参照）。そして、杭引抜き第１工程を実行する。つまり、杭キャップ６０により既設杭Ｐの最上端部を把持させて、既設杭Ｐを少し引き抜く（図６（ｂ）参照）。杭キャップ６０は、後述するように、既設杭Ｐの頭部にかぶせて油圧力により容易に把持する構成を有しているため、従来のワイヤー掛け作業のように、多くの作業員が既設杭Ｐの周囲で作業することがなく、危険を未然に防止することができる。
【００３８】
ここで、既設杭Ｐが引き上げられたとき、地中には空間ができており、既設杭Ｐが落下する場合があり、その場合は作業員が引き込まれる危険がある。この作業員が引き込まれる危険を防止するために、図６（ｃ）に示すように、杭落下防止工程を実行して、地上に露出している既設杭Ｐを把持状態が選択された杭キャッチャー１０で把持するとともに、杭キャッチャー１０を地上の構造物等で支持する。詳しく説明すると、既設杭Ｐに対する非把持状態が選択された開放状態の杭キャッチャー１０を第１アーム１及び第２アーム２により既設杭Ｐを挟むように配置した後、油圧シリンダ３により第１アーム１を移動させ第１アーム１及び第２アーム２のそれぞれの他方の端部１ｂ、２ｂ同士が接近する閉鎖状態にして既設杭Ｐを把持する把持状態を選択し、複数の把持部４により地上に露出した既設杭Ｐを把持するとともに、第１アーム１及び第２アーム２により杭キャッチャー１０を地上に支持して既設杭Ｐの落下を防止する。つまり、杭キャッチャー１０は、地上に構築されている板材等に支持され、それに伴って、既設杭Ｐは地上で支持されて落下が防止でき、その後の作業においても作業員の事故を防ぐことができる。
【００３９】
次に、杭切断工程を実行する。すなわち、杭キャッチャー１０により既設杭Ｐが地上に支持され落下が防止された状態で、図７（ａ）に示すように、杭キャップ６０を撤去し、セメントミルクを注入しながらワイヤー７０で既設杭Ｐの上部を引き上げる。このとき、既設杭Ｐの杭キャッチャー１０で把持した部分の少し上部に別のワイヤーを掛けておく。そして、上述の別のワイヤーを掛けた部分より少し上方で既設杭Ｐを大割機等により切断する（図７（ｂ）参照）。切断した既設杭Ｐａはワイヤー７０にて地上に降ろす（図７（ｃ）参照）。そして、杭キャップ６０を既設杭Ｐの最上端部に把持させて、杭キャッチャー１０を外して杭引抜き第２工程を実行し残りの既設杭Ｐを引抜く。
【００４０】
さらに長い既設杭Ｐの場合は、杭引抜き第１工程、杭落下防止工程、杭切断工程、及び杭引抜き第２工程を既設杭Ｐの長さに応じて任意回数繰り返し既設杭Ｐを全て引抜く（図８（ａ）参照）。最後に、引抜いた後の地中の空間には、図８（ｂ）、（ｃ）に示すように、セメントミルクと砂を地中に投入して地中の空間を埋め戻して、既設杭Ｐの引抜きを完了する。
【００４１】
（杭キャップ）
ここで、杭引抜き第１工程等で用いる杭キャップ６０について図９を参照して説明する。図９は、杭キャップ６０の主要部を説明する断面図である。杭キャップ６０は、図示しない機構によって上方からワイヤー等で吊り下げ可能な構造を有している。また、杭キャップ６０の下端部は既設杭Ｐの頭部にかぶせることができるようにキャップ本体６３は、略円筒状となっている。
【００４２】
キャップ本体６３の先端付近の外周に同芯に外側円筒部６４が設けられている。この外側円筒部６４の外周壁には１８０°毎に上爪固定軸取付け部７２（７２ａ、７２ｂ）を備え、上爪６１（６１ａ、６１ｂ）の一方の端部が上爪固定軸６５（６５ａ、６５ｂ）によりキャップ本体６３の先端方向Ｄと直交する方向に軸支されている。また、外側円筒部６４より下方におけるキャップ本体６３の外周壁部には、上爪６１（６１ａ、６１ｂ）とほぼ同じ円周上の位置に下爪固定軸取付け部７３（７３ａ、７３ｂ）を備え、下爪６２（６２ａ、６２ｂ）の一方の端部が下爪固定軸６６（６６ａ、６６ｂ）によりキャップ本体６３の先端方向Ｄと直交する方向に軸支されている。さらに、上爪６１（６１ａ、６１ｂ）の他方の端部と下爪６２（６２ａ、６２ｂ）の他方の端部が可動軸６７（６７ａ、６７ｂ）によりキャップ本体６３の先端方向Ｄと直交する方向に軸支されている。
【００４３】
外側円筒部６４の上部には、２個の油圧シリンダ６８（６８ａ、６８ｂ）のロッド先端が取り付けられており、油圧シリンダ６８（６８ａ、６８ｂ）が伸長することにより、外側円筒部６４をキャップ本体６３の先端方向Ｄにキャップ本体６３に対してその外周に沿って移動させることができる。また、油圧シリンダ６８（６８ａ、６８ｂ）を圧縮させることにより、外側円筒部６４をキャップ本体６３の先端方向Ｄと逆方向にキャップ本体６３に対してその外周に沿って移動させることができる。
【００４４】
上爪６１（６１ａ、６１ｂ）及び下爪６２（６２ａ、６２ｂ）の構造と動きについて詳しく説明する。図９（ａ）は、油圧シリンダ６８が圧縮し、上爪６１（６１ａ、６１ｂ）及び下爪６２（６２ａ、６２ｂ）がキャップ本体６３の内周壁６３Ｎ側に倒伏している状態を示している。上爪６１（６１ａ、６１ｂ）及び下爪６２（６２ａ、６２ｂ）は鉄を主材料として構成され、引抜く既設杭Ｐの重量に耐えられ、既設杭Ｐに当接する寸法を有している。実施例１においては、長さは２００〜３００ｍｍ、幅は１００ｍｍ、厚みは５０ｍｍ程度を有している。
【００４５】
油圧シリンダ６８（６８ａ、６８ｂ）が圧縮すると、図９（ａ）に示すように、外側円筒部６４をキャップ本体６３の先端方向Ｄと逆方向に移動させて、上爪６１（６１ａ、６１ｂ）が内周壁６３Ｎ側に倒伏する。そして、上爪６１（６１ａ、６１ｂ）が内周壁６３Ｎ側に倒伏することにより、上爪６１（６１ａ、６１ｂ）の他方の端部に下爪６２（６２ａ、６２ｂ）の他方の端部が軸支されていることにより、下爪６２（６２ａ、６２ｂ）も内周壁６３Ｎ側に倒伏する。
【００４６】
図９（ｂ）は、油圧シリンダ８が伸長し、上爪６１（６１ａ、６１ｂ）及び下爪６２（６２ａ、６２ｂ）がキャップ本体６３の断面中心側に起立している状態を示している。つまり、油圧シリンダ８が伸長して外側円筒部６４をキャップ本体６３の先端方向Ｄに移動させることによって、上爪６１（６１ａ、６１ｂ）及び下爪６２（６２ａ、６２ｂ）はキャップ本体６３に貫通して設けたケーシング窓６３Ｗを利用してキャップ本体６３の内周壁６３Ｎより内側に起立する。そして、起立した上爪６１（６１ａ、６１ｂ）及び下爪６２（６２ａ、６２ｂ）によって、既設杭Ｐを把持することができる。
【００４７】
なお、実施例１においては、上爪及び下爪の数を２個としたが、必ずしもこれに限定されず既設杭の重量等に応じて適宜変更が可能である。例えば、上爪及び下爪の数をそれぞれ３個以上としてもよい。また、実施例１では油圧シリンダを２個備えるようにしたが、必ずしもこれに限定されず、既設杭の重量等により適宜変更が可能である。例えば、上爪及び下爪の数にあわせて油圧シリンダを３個以上としてもよい。
【００４８】
また、実施例１においては、上爪６１（６１ａ、６１ｂ）及び下爪６２（６２ａ、６２ｂ）における可動軸６７（６７ａ、６７ｂ）により軸支されている側の端部を丸く形成しているが（図９参照）、必ずしもこれに限定されず適宜変更が可能である。例えば、先端を鋭角に形成して、既設杭Ｐに対する把持力を向上させてもよい。
【００４９】
さらに、実施例１においては、杭キャップ６０を上爪６１（６１ａ、６１ｂ）及び下爪６２（６２ａ、６２ｂ）で既設杭Ｐを把持する構成としたが、必ずしもこれに限定されず適宜変更が可能である。例えば、上述の杭キャッチャー１０のように２つのアームを閉鎖状態にして把持する構成としてもよい。
【００５０】
このように、本発明の実施例１においては、既設杭の頭部を把持して引抜くための杭キャップであって、
外側円筒部を同芯に設けた円筒状のキャップ本体と、
前記外側円筒部の外周壁下端部に一方の端部が上爪固定軸により軸支された上爪と、
前記外側円筒部より下方の前記キャップ本体外周壁部に一方の端部が下爪固定軸により軸支された下爪と、
前記上爪の他方の端部と前記下爪の他方の端部とを軸支する可動軸と、を備え、
前記外側円筒部が前記キャップ本体先端方向に移動して前記上爪及び前記下爪が前記キャップ本体断面中心側に起立するとともに、前記外側円筒部が前記キャップ本体先端方向と逆方向に移動して前記上爪及び前記下爪が前記キャップ本体の内周壁側に倒伏することを特徴とする杭キャップにより、重い既設杭を安全に引抜くことができる。
【００５１】
また、既設杭を引抜く杭引抜き工法であって、
外側円筒部を同芯に設けた円筒状のキャップ本体と、前記外側円筒部の外周壁下端部に一方の端部が上爪固定軸により軸支された上爪と、前記外側円筒部より下方の前記キャップ本体外周壁部に一方の端部が下爪固定軸により軸支された下爪と、前記上爪の他方の端部と前記下爪の他方の端部とを軸支する可動軸と、を備え、前記外側円筒部が前記キャップ本体先端方向に移動して前記上爪及び前記下爪が前記キャップ本体断面中心側に起立するとともに、前記外側円筒部がキャップ本体先端方向と逆方向に移動して前記上爪及び前記下爪が前記キャップ本体の内周壁側に倒伏する杭キャップを準備する杭キャップ準備工程と、
最下端に掘削刃を有した円筒状のケーシングを準備するケーシング準備工程と、
既設杭の周囲に位置するように前記ケーシングを地中に埋め込むケーシング埋込み工程と、
前記ケーシングを引抜くケーシング引抜き工程と、
前記杭キャップで既設杭の頭部を把持して引抜く杭引抜き工程と、を実行することを特徴とする杭引抜き工法により、重い既設杭を安全に引抜くことができる。
【実施例２】
【００５２】
実施例２は、ケーシング落下防止治具を用いて地中から少し引き上げたケーシングの落下を防止しながら引抜く点で、実施例１と異なっている。本発明の実施例２について、図１０を参照して説明する。図１０は、本発明の実施例２におけるケーシング落下防止工程、地上露出分割ケーシング除去工程、及びケーシング引抜き第２工程を説明する図である。
【００５３】
ケーシング２０が長く、一度に引抜けない場合は、上述のケーシング引抜き工程において、複数回にわけて引抜く。まず、ケーシング引抜き第１工程を実行して、ケーシング２０を途中まで引抜く。次に、ケーシング落下防止工程を実行する。すなわち、図１０（ａ）に示すように、ケーシング落下防止治具８０をケーシング２０に設けられている貫通孔に挿入し、両端部を地上に設けた板状の構築物に支持させて落下を防止する。
【００５４】
次に、地上露出分割ケーシング除去工程を実行して、地上に露出した分割ケーシング２０ｅを除去する（図１０（ｂ）参照）。分割ケーシング２０ｅを除去するには、分割ケーシング同士を継合しているボルトを緩めることにより行う。そして、ケーシング引抜き第２工程を実行する。即ち、まず、最上部の分割ケーシング２０ａの下端を、ケーシング落下防止治具８０が支持しているケーシング２０ｆの最上部に継合させる（図１０（ｃ）参照）。次に、ケーシング落下防止治具８０を撤去した後、ケーシング２０を全て引抜く。
【００５５】
ケーシング落下防止治具８０は、鉄等の金属で形成され、円筒形状や板状を有するものであってよい。ケーシング落下防止治具８０を地上で支持する構築物は鉄等の板状の部材以外にブロック状の金属等を用いることができる。
【００５６】
以上でケーシングの引抜きが完了するが、さらにケーシングが長い場合は、ケーシング引抜き第１工程、ケーシング落下防止工程、地上露出分割ケーシング除去工程、ケーシング引抜き第２工程を再度実行してもよい。
【００５７】
なお、実施例２においては、円筒形状や板状を有するケーシング落下防止治具８０をケーシング２０に設けられている貫通孔に挿入するように構成したが、必ずしもこれに限定されず適宜変更が可能である。例えば、ケーシング２０を周囲から把持可能な治具としてケーシング落下防止治具を構成してもよい。
【００５８】
このように、ケーシング落下防止治具を用いて少しずつケーシングを引抜くことで、作業者が地中に引き込まれることなく、長いケーシングでも安全に引抜くことができる。
【産業上の利用可能性】
【００５９】
本発明における杭キャップ及び杭引抜き工法は、既設杭引抜きの分野に広く用いることができる。
【符号の説明】
【００６０】
１：第１アーム    １ａ：一方の端部    １ｂ：他方の端部    
２：第２アーム    ２ａ：一方の端部    ２ｂ：他方の端部    
３：油圧シリンダ    ４：把持部    
５：可動軸    ６：固定軸    ７：固定軸    ８：油圧シリンダ受部    
１０：杭キャッチャー
２０：キャップ本体６３０：油圧式減速機    ４０：クレーン    
５０：リーダー    ６０：杭キャップ    
６１（６１ａ、６１ｂ）：上爪    ６２（６２ａ、６２ｂ）：下爪   
６３：キャップ本体    ６３Ｎ：内周壁    ６３Ｗ：キャップ本体窓    
６４：外側円筒部    
６５（６５ａ、６５ｂ）：上爪固定軸    ６６（６６ａ、６６ｂ）：下爪固定軸    
６７（６７ａ、６７ｂ）：可動軸    
６８（６８ａ、６８ｂ）：キャップ本体油圧シリンダ    
７２（７２ａ、７２ｂ）：上爪固定軸取付け部    
７３（７３ａ、７３ｂ）：下爪固定軸取付け部    
７０：ワイヤー    ８０：ケーシング落下防止治具    
１００：テレスコクローラ杭抜き機    
Ｐ：既設杭    
【図１】
2019002265.tif 000003
【図２】
2019002265.tif 000004
【図３】
2019002265.tif 000005
【図４】
2019002265.tif 000006
【図５】
2019002265.tif 000007
【図６】
2019002265.tif 000008
【図７】
2019002265.tif 000009
【図８】
2019002265.tif 000010
【図９】
2019002265.tif 000011
【図１０】
2019002265.tif 000012
【手続補正書】
【提出日】平成30年1月17日(2018.1.17)
【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】
既設杭の頭部を把持して引抜くための杭キャップであって、
外側円筒部を同芯に設けた円筒状のキャップ本体と、
前記外側円筒部の外周壁下端部に一方の端部が上爪固定軸により軸支された上爪と、
前記外側円筒部より下方の前記キャップ本体外周壁部に一方の端部が下爪固定軸により軸支された下爪と、
前記上爪の他方の端部と前記下爪の他方の端部とを軸支する可動軸と、を備え、
前記上爪又は前記下爪の前記可動軸側の先端が鋭角に形成され、
前記外側円筒部が前記キャップ本体先端方向に移動して前記上爪及び前記下爪が前記キャップ本体断面中心側に起立するとともに、前記外側円筒部が前記キャップ本体先端方向と逆方向に移動して前記上爪及び前記下爪が前記キャップ本体の内周壁側に倒伏することを特徴とする杭キャップ。
【請求項２】
前記上爪及び前記下爪を複数備えたことを特徴とする請求項１に記載の杭キャップ。
【請求項３】
油圧シリンダを備え、当該油圧シリンダのロッド先端が伸長又は圧縮することにより前記外側円筒部が前記キャップ本体先端方向又は前記キャップ本体先端方向と逆方向に移動することを特徴とする請求項１又は２に記載の杭キャップ。
【請求項４】
既設杭を引抜く杭引抜き工法であって、
外側円筒部を同芯に設けた円筒状のキャップ本体と、前記外側円筒部の外周壁下端部に一方の端部が上爪固定軸により軸支された上爪と、前記外側円筒部より下方の前記キャップ本体外周壁部に一方の端部が下爪固定軸により軸支された下爪と、前記上爪の他方の端部と前記下爪の他方の端部とを軸支する可動軸と、を備え、前記上爪又は前記下爪の前記可動軸側の先端が鋭角に形成され、前記外側円筒部が前記キャップ本体先端方向に移動して前記上爪及び前記下爪が前記キャップ本体断面中心側に起立するとともに、前記外側円筒部がキャップ本体先端方向と逆方向に移動して前記上爪及び前記下爪が前記キャップ本体の内周壁側に倒伏する杭キャップを準備する杭キャップ準備工程と、
最下端に掘削刃を有した円筒状のケーシングを準備するケーシング準備工程と、
既設杭の周囲に位置するように前記ケーシングを地中に埋め込むケーシング埋込み工程と、
地中から全ての前記ケーシングを引抜くケーシング引抜き工程と、
前記杭キャップで既設杭の頭部を把持して引抜く杭引抜き工程と、を実行することを特徴とする杭引抜き工法。
【請求項５】
前記杭引抜き工程は、
前記杭キャップで既設杭の頭部を把持して途中まで引抜く杭引抜き第１工程と、
地上に構築された板材等に支持された杭キャッチャーで既設杭を把持して落下を防止する杭落下防止工程と、
前記杭落下防止工程で既設杭を把持した部分より上部の既設杭を切断する杭切断工程と、
前記杭キャッチャーを外して、残りの既設杭を引抜く杭引抜き第２工程と、を実行することを特徴とする請求項４に記載の杭引抜き工法。
【請求項６】
前記ケーシングは、複数の分割ケーシングを継合したものであり、
前記ケーシング引抜き工程は、
前記ケーシングを途中まで引抜くケーシング引抜き第１工程と、
ケーシング落下防止治具をケーシングに取り付けて落下を防止するケーシング落下防止工程と、
地上に露出した前記分割ケーシングを除去する地上露出分割ケーシング除去工程と、
残りのケーシングを引抜くケーシング引抜き第２工程と、からなることを特徴とする請求項４又は５に記載の杭引抜き工法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００７】
上記課題を解決するために本発明は、既設杭の頭部を把持して引抜くための杭キャップであって、
外側円筒部を同芯に設けた円筒状のキャップ本体と、
前記外側円筒部の外周壁下端部に一方の端部が上爪固定軸により軸支された上爪と、
前記外側円筒部より下方の前記キャップ本体外周壁部に一方の端部が下爪固定軸により軸支された下爪と、
前記上爪の他方の端部と前記下爪の他方の端部とを軸支する可動軸と、を備え、
前記上爪又は前記下爪の前記可動軸側の先端が鋭角に形成され、
前記外側円筒部が前記キャップ本体先端方向に移動して前記上爪及び前記下爪が前記キャップ本体断面中心側に起立するとともに、前記外側円筒部が前記キャップ本体先端方向と逆方向に移動して前記上爪及び前記下爪が前記キャップ本体の内周壁側に倒伏することを特徴とする杭キャップを提供するものである。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１３】
また、上記課題を解決するために本発明は、既設杭を引抜く杭引抜き工法であって、
外側円筒部を同芯に設けた円筒状のキャップ本体と、前記外側円筒部の外周壁下端部に一方の端部が上爪固定軸により軸支された上爪と、前記外側円筒部より下方の前記キャップ本体外周壁部に一方の端部が下爪固定軸により軸支された下爪と、前記上爪の他方の端部と前記下爪の他方の端部とを軸支する可動軸と、を備え、前記上爪又は前記下爪の前記可動軸側の先端が鋭角に形成され、前記外側円筒部が前記キャップ本体先端方向に移動して前記上爪及び前記下爪が前記キャップ本体断面中心側に起立するとともに、前記外側円筒部がキャップ本体先端方向と逆方向に移動して前記上爪及び前記下爪が前記キャップ本体の内周壁側に倒伏する杭キャップを準備する杭キャップ準備工程と、
最下端に掘削刃を有した円筒状のケーシングを準備するケーシング準備工程と、
既設杭の周囲に位置するように前記ケーシングを地中に埋め込むケーシング埋込み工程と、
地中から全ての前記ケーシングを引抜くケーシング引抜き工程と、
前記杭キャップで既設杭の頭部を把持して引抜く杭引抜き工程と、を実行することを特徴とする杭引抜き工法を提供するものである。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１５】
前記杭引抜き工程は、
前記杭キャップで既設杭の頭部を把持して途中まで引抜く杭引抜き第１工程と、
地上に構築された板材等に支持された杭キャッチャーで既設杭を把持して落下を防止する杭落下防止工程と、
前記杭落下防止工程で既設杭を把持した部分より上部の既設杭を切断する杭切断工程と、
前記杭キャッチャーを外して、残りの既設杭を引抜く杭引抜き第２工程と、を実行する構成としてもよい。