(57)【要約】      （修正有）【課題】既設杭を手際よく安全に引抜く装置及び方法を提供する。【解決手段】地中に埋設された既設杭Ｐを引抜く杭抜き機１０であって、地表から略鉛直に起立可能なリーダー１と、前記リーダー１の一方の端部に設けた第１シーブ５及び第２シーブ６と、前記第１シーブ５がワイヤーを介して支持し、既設杭Ｐを保持して引抜くガイドシーブ２と、前記第２シーブ６がワイヤーを介して支持し、ケーシング４を地中に埋め込むとともに地中から引抜く減速機３と、を備え、前記リーダー１において前記一方の端部から他方の端部まで第１レール及び第２レールを有し、前記第１レールに摺動可能に前記ガイドシーブ２を嵌合し、前記第２レールに摺動可能に前記減速機３を嵌合することを特徴とする杭抜き機１０とした。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
地中に埋設された既設杭を引抜く杭抜き機であって、
地表から略鉛直に起立可能なリーダーと、
前記リーダーの一方の端部に設けた第１シーブ及び第２シーブと、
前記第１シーブがワイヤーを介して支持し、既設杭を保持して引抜くガイドシーブと、
前記第２シーブがワイヤーを介して支持し、ケーシングを地中に埋め込むとともに地中から引抜く減速機と、
を備え、
前記リーダーにおいて前記一方の端部から他方の端部まで第１レール及び第２レールを有し、前記第１レールに摺動可能に前記ガイドシーブを嵌合し、前記第２レールに摺動可能に前記減速機を嵌合することを特徴とする杭抜き機。
【請求項２】
前記ガイドシーブは、多滑車でワイヤーを引っ張ることを特徴とする請求項１に記載の杭抜き機。
【請求項３】
前記一方の端部を上にして略鉛直に起立した前記リーダーを略水平方向に回転させて、前記ガイドシーブの位置と前記減速機の位置とを変更可能であることを特徴とする請求項１又は２に記載の杭抜き機。
【請求項４】
地中に埋設された既設杭を引抜く杭抜き工法であって、
減速機に保持されたケーシングを既設杭の周囲の地中に埋め込むケーシング埋込工程と、
減速機を引き上げることでケーシングを地中から引抜くケーシング引抜き工程と、
ガイドシーブで既設杭を引抜く杭引抜き工程と、を備え、
略鉛直に起立したリーダーの地表から頂上部分まで設けた第１レールに嵌合した前記ガイドシーブは前記リーダーに沿って摺動し、当該リーダーの地表から頂上部分まで設けた第２レールに嵌合した前記減速機は前記リーダーに沿って摺動することを特徴とする杭抜き工法。
【請求項５】
前記ガイドシーブは、多滑車でワイヤーを引っ張ることを特徴とする請求項４に記載の杭抜き工法。
【請求項６】
前記ケーシング引抜き工程と杭引抜き工程との間において、前記リーダーを略水平方向に回転させて、前記ガイドシーブの位置と前記減速機の位置とを変更する位置変更工程を実行することを特徴とする請求項４又は５に記載の杭抜き工法。
【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杭抜き機、及び杭抜き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、主ワイヤフック１９Ａにより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、当該ワイヤーの他端を副ワイヤフック１９Ｂに掛ける。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主ワイヤフック１９Ａにより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の他端を副ワイヤフック１９Ｂから主ワイヤフック１９Ａに掛け替えて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を掛けるときに副ワイヤフック１９Ｂに当該ワイヤーの他端を掛けるとともに、既設杭を引抜くときには当該ワイヤーの他端を副ワイヤフック１９Ｂから主ワイヤフック１９Ａに掛け替えるという手間が生じるという問題がある。また、この掛け替えのときに作業者が地中に引き込まれる事故が起きる可能性があるという問題がある。
【０００６】
本発明は、上記問題点を解決して、既設杭を手際よく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、地中に埋設された既設杭を引抜く杭抜き機であって、
地表から略鉛直に起立可能なリーダーと、
前記リーダーの一方の端部に設けた第１シーブ及び第２シーブと、
前記第１シーブがワイヤーを介して支持し、既設杭を保持して引抜くガイドシーブと、
前記第２シーブがワイヤーを介して支持し、ケーシングを地中に埋め込むとともに地中から引抜く減速機と、
を備え、
前記リーダーにおいて前記一方の端部から他方の端部まで第１レール及び第２レールを有し、前記第１レールに摺動可能に前記ガイドシーブを嵌合し、前記第２レールに摺動可能に前記減速機を嵌合することを特徴とする杭抜き機を提供するものである。
【０００８】
この構成により、既設杭を手際よく安全に引抜くことができる。
【０００９】
前記ガイドシーブは、多滑車でワイヤーを引っ張る構成としてもよい。
【００１０】
この構成により、引上げ力を増大させ、重い既設杭を引抜くことができる。
【００１１】
前記一方の端部を上にして略鉛直に起立した前記リーダーを略水平方向に回転させて、前記ガイドシーブの位置と前記減速機の位置とを変更可能である構成としてもよい。
【００１２】
この構成により、ケーシングを引抜いた後、同じリーダーを用いて既設杭を手際よく引抜くことができる。
【００１３】
また、上記課題を解決するために本発明は、地中に埋設された既設杭を引抜く杭抜き工法であって、
減速機に保持されたケーシングを既設杭の周囲の地中に埋め込むケーシング埋込工程と、
減速機を引き上げることでケーシングを地中から引抜くケーシング引抜き工程と、
ガイドシーブで既設杭を引抜く杭引抜き工程と、を備え、
略鉛直に起立したリーダーの地表から頂上部分まで設けた第１レールに嵌合した前記ガイドシーブは前記リーダーに沿って摺動し、当該リーダーの地表から頂上部分まで設けた第２レールに嵌合した前記減速機は前記リーダーに沿って摺動することを特徴とする杭抜き工法を提供するものである。
【００１４】
この構成により、既設杭を手際よく安全に引抜くことができる。
【００１５】
前記ガイドシーブは、多滑車でワイヤーを引っ張る構成としてもよい。
【００１６】
この構成により、引上げ力を増大させ、重い既設杭を引抜くことができる。
【００１７】
前記ケーシング引抜き工程と杭引抜き工程との間において、前記リーダーを略水平方向に回転させて、前記ガイドシーブの位置と前記減速機の位置とを互いに入れ替える入替工程を実行する構成としてもよい。
【００１８】
この構成により、ケーシングを引抜いた後、同じリーダーを用いて既設杭を手際よく引抜くことができる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明の杭抜き機、及び杭抜き工法により、既設杭を手際よく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における杭抜き機を説明する図である。
【図２】本発明の実施例１におけるリーダーの断面を説明する図である。
【図３】本発明の実施例１における杭抜き工法のうちケーシング埋設工程とケーシング引抜き工程とを説明する図である。
【図４】本発明の実施例１における杭抜き工法のうち位置変更工程と杭引抜き工程とを説明する図である。
【図５】本発明の実施例２における杭抜き工法のうち位置変更工程と杭引抜き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４を参照して説明する。図１は、本発明の実施例１における杭抜き機を説明する図である。図２は、本発明の実施例１におけるリーダーの断面を説明する図である。図３は、本発明の実施例１における杭抜き工法のうちケーシング埋設工程とケーシング引抜き工程とを説明する図である。図４は、本発明の実施例１における杭抜き工法のうち位置変更工程と杭引抜き工程とを説明する図である。
【００２２】
（杭抜き機）
本発明における実施例１は、図１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７を備えた杭抜き機１０により、地中に埋設されている既設杭Ｐを引抜くものである。杭抜き機１０はテレスコクローラ７の先端で略鉛直に起立したリーダー１を水平方向に回転可能に支持する。リーダー１は、ケーシング４の埋込と引抜き、及び既設杭Ｐの引抜きにおいて支柱となるものである。リーダー１の頂上部分である一方の端部には第１シーブ５及び第２シーブ６が支持され、リーダー１の他方の端部は地表に支持されている。第１シーブ５はロープを介してガイドシーブ２を支持し、第２シーブ６は別のロープを介して減速機３を支持している。
【００２３】
また、第１シーブ５及びガイドシーブ２の位置と、第２シーブ６及び減速機３との位置とは、リーダー１に対して対向する水平方向の位置に設けており、略鉛直に起立したリーダー１を略水平方向に回転させることにより、第１シーブ５及びガイドシーブ２の位置と第２シーブ６及び減速機３の水平方向の位置を変更することができる。これにより、後述するように、１台のテレスクローラ７により手際よくケーシング４の引抜き及び既設杭Ｐの引抜きを行うことができる。
【００２４】
なお、実施例１においては、第１シーブ５及びガイドシーブ２の位置と第２シーブ６及び減速機３との位置を、リーダー１に対して対向する水平方向の位置に設けているが、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シーブ及びガイドシーブ２の位置と、第２シーブ及び減速機３との位置とを、リーダー１に対して対向せず所定の角度を有した水平方向の位置に設けてもよい。
【００２５】
また、実施例１においては、テレスコクローラを用いた杭抜き機１０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、クローラクレーンを用いた杭抜き機でもよい。
【００２６】
ガイドシーブ２は多滑車でワイヤーを引っ張る構成を備え、第１シーブ５に備えた多滑車と協調動作することにより、高い引上げ力を発揮することができる。ガイドシーブ２はロープ又は杭キャップを吊り下げるためにフックを備えていて、このフックが支持するロープ又は杭キャップで既設杭Ｐを保持して重い既設杭Ｐを引抜くことができる。また、減速機３も多滑車を備え、重い円筒状のケーシング４を保持して回転させながら地中に埋め込むことができる。また、減速機２は地中に埋め込んだケーシング４を地上に引き上げることができる。
【００２７】
地中に埋設されている既設杭Ｐは、おおよそ直径が１５０ｍｍφ〜５００ｍｍφ、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４は円筒状の形状を有し、既設杭Ｐの周囲の地中に埋め込むことができるようにその直径や長さが選択される。すなわち、ケーシング４の内径が既設杭Ｐの直径より大きく、長さが既設杭Ｐの長さより長くなるように複数のケーシング４をそれぞれボルトで継合したものを用意する。
【００２８】
リーダー１には、二対のレール、すなわち第１レール１Ａと第２レール１Ｂが一方の端部から他方の端部まで設けられている。リーダー１が地表から略鉛直に起立した場合は、当該第１レール１Ａ及び第２レール１Ｂは、地表に支持される他方の端部からリーダー１の一方の端部である頂上部分までリーダー１に沿って延伸する。そして、図２に示すようにガイドシーブ２は第１レール１Ａに摺動可能に嵌合して地表からリーダー１の頂上部分まで移動可能であり、減速機３は第２レールに摺動可能に嵌合して地表からリーダー１の頂上部分まで移動可能である。ガイドシーブ２又は減速機３を第１レール１Ａ又は第２レール１Ｂに沿って移動させるには、テレスコクローラ７でワイヤーを巻き上げる、又は巻き戻すことによって行うことができる。
【００２９】
仮に、ガイドシーブ２が第１レール１Ａに摺動可能に嵌合してリーダー１に沿って上下移動しない場合、ガイドシーブ２が風に煽られたりして揺れることがあり作業員にとって危険を伴うが、ガイドシーブ２が第１レール１Ａに摺動可能に嵌合してリーダー１に沿って上下移動することにより、既設杭Ｐを引抜くときの位置決めが容易で、かつ真っすぐに既設杭Ｐを引抜くことができるため手際よく安全に作業を進めることができる。
【００３０】
また同様に、減速機３が第２レール１Ｂに摺動可能に嵌合してリーダー１に沿って上下移動しない場合、減速機３が風に煽られたりして揺れることがあり作業員にとって危険を伴うが、減速機３が第２レール１Ｂに摺動可能に嵌合してリーダー１に沿って上下移動することにより、ケーシング４を地中に埋め込むときや引抜くときの位置決めが容易で、かつ真っすぐにケーシング４を埋め込み又は引抜くことができるため手際よく安全に作業を進めることができる。
【００３１】
（杭抜き工法）
次に実施例１における杭抜き工法について説明する。まず、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４を準備する。詳しく説明すると、図１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式杭抜き機１０を準備する。このテレスコクローラ式杭抜き機１０はクレーンによりケーシング４を複数継合させて減速機３により吊り下げる（図１におけるケーシング４は複数継合されていない。）。減速機４は、リーダー１に沿って移動し、ケーシング４を回転させて最下端に設けられた掘削刃で土を掘りながら地中に埋め込む。また、継合されたケーシング４はそれぞれボルトで固定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。
【００３２】
地中には、既設杭Ｐが埋設されている。本発明における対象の既設杭Ｐは、おおよそ直径が５００ｍｍφ〜１８００ｍｍφ、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４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４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。
【００３３】
なお、継合するケーシング４の数は、既設杭Ｐの長さ等の都合により適宜選択が可能である。例えば、１個としてもよいし、２個以上としてもよい。また、ケーシング埋込工程において、既設杭Ｐの長さに応じて、順次、ケーシング４を継ぎ足していくこともできる。
【００３４】
次に、既設杭Ｐの周囲に位置するように、ケーシング４を地中に埋め込むケーシング埋込工程を実行する。図３（ａ）に示すように、ケーシング４を既設杭Ｐの周囲に位置決めして下降させ、減速機３でケーシング４を回転させながら掘削刃で土を掘って地中に埋め込む。そして、図３（ｂ）に示すように、既設杭Ｐの長さに応じてケーシング４の最上部に新たなケーシング４を継ぎ足して埋込みを進める。このケーシング４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４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、このケーシング４の継ぎ足しは必要ない。
【００３５】
そして、図３（ｃ）に示すように、減速機３でケーシング４を回転させながら既設杭Ｐより深くケーシング４を埋め込むと、ケーシング引抜き工程を実行する。ケーシング引抜き工程では、減速機３がリーダー１に沿って上昇することによりケーシング２０を地中から引き抜く（図３（ｄ）参照）。これにより、既設杭Ｐは土圧から解放され、既設杭Ｐを容易に引抜くことが可能となる。
【００３６】
次に、ワイヤー掛け工程を実行する。すなわち、図４（ａ）に示すように、ケーシング４の最下端にワイヤーを掛けて再度地中に埋込んでワイヤーの先端を既設杭Ｐに引っ掛ける。そして、ワイヤーの一方端を既設杭Ｐに引っ掛けたまま、ケーシング４を引抜く（図４（ｂ）参照）。
【００３７】
続いて、杭引抜き工程を実行する。すなわち、一方端を既設杭Ｐに引っ掛けておいたワイヤーの他端をガイドシーブ２で保持し、ガイドシーブ２をリーダー１に沿って上昇させることにより、真っすぐに手際よく安全に既設杭Ｐを引抜くことができる（図４（ｃ）参照）。このとき、ガイドシーブ２は多滑車でワイヤーを引っ張る構成を備えているため、引抜き力を増大させて重い既設杭Ｐを引抜くことができる。
【００３８】
この際、実施例１においては、ケーシング引抜き工程の後、かつ杭引抜き工程を実行する前に、位置変更工程を実行する。位置変更工程では、略鉛直に起立したリーダー１を略水平方向に回転させて、第１シーブ５にワイヤーを介して支持されたガイドシーブ２の位置と、第２シーブ６にワイヤーを介して支持された減速機３の位置を変更し、ガイドシーブ２を既設杭Ｐを真っすぐに引抜ける場所に位置させる。これによって、テレスコクローラ７を移動させることなく、手際よくスムーズにケーシング引抜き工程から杭引抜き工程に移行することができる。
【００３９】
なお、実施例１においては、ケーシング引抜き工程の後、かつ杭引抜き工程を実行する前に、位置変更工程を実行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、位置変更工程を実行せずに２台のテレスコクローラ及びリーダーを用いて、それぞれケーシング引抜き工程及び杭引抜き工程を実行するように構成してもよい。しかしながら、狭い場所での既設杭Ｐ引抜き時には、１台のテレスコクローラ及びリーダーを用いて位置変更工程を実行することが極めて有効である。
【００４０】
このように、本発明の実施例１においては、地中に埋設された既設杭を引抜く杭抜き機であって、
地表から略鉛直に起立可能なリーダーと、
前記リーダーの一方の端部に設けた第１シーブ及び第２シーブと、
前記第１シーブがワイヤーを介して支持し、既設杭を保持して引抜くガイドシーブと、
前記第２シーブがワイヤーを介して支持し、ケーシングを地中に埋め込むとともに地中から引抜く減速機と、
を備え、
前記リーダーにおいて前記一方の端部から他方の端部まで第１レール及び第２レールを有し、前記第１レールに摺動可能に前記ガイドシーブを嵌合し、前記第２レールに摺動可能に前記減速機を嵌合することを特徴とする杭抜き機により、既設杭を手際よく安全に引抜くことができる。
【００４１】
また、地中に埋設された既設杭を引抜く杭抜き工法であって、
減速機に保持されたケーシングを既設杭の周囲の地中に埋め込むケーシング埋込工程と、
減速機を引き上げることでケーシングを地中から引抜くケーシング引抜き工程と、
ガイドシーブで既設杭を引抜く杭引抜き工程と、を備え、
略鉛直に起立したリーダーの地表から頂上部分まで設けた第１レールに嵌合した前記ガイドシーブは前記リーダーに沿って摺動し、当該リーダーの地表から頂上部分まで設けた第２レールに嵌合した前記減速機は前記リーダーに沿って摺動することを特徴とする杭抜き工法により、既設杭を手際よく安全に引抜くことができる。
【実施例２】
【００４２】
実施例２は、既設杭Ｐを引抜く際にワイヤーを既設杭Ｐに引っ掛けるのではなく杭キャップで既設杭Ｐの頭部を把持する点で実施例１と異なっている。実施例２について、図５を参照して説明する。図５は、本発明の実施例２における杭抜き工法のうち位置変更工程と杭引抜き工程を説明する図である。
【００４３】
実施例２においては、上述のワイヤー掛け工程を行わず、杭キャップ１９で既設杭Ｐの頭部を把持して杭引抜き工程を実行する。
【００４４】
杭キャップ１９は、既設杭Ｐの頭部を把持するチャッキング機構であり、底が開放された略円筒形状を有しており、円筒形状の先端（図５における下部）内部に備えた複数の爪が起立（内部に倒れる）ことにより、既設杭Ｐを把持するように構成されている。
【００４５】
ケーシング引抜き工程、及び位置変更工程の後、この杭キャップ１９で既設杭Ｐの地上に露出した頭部を把持して杭引抜き工程を実行する。これにより、既設杭Ｐに対するワイヤー掛け時に作業員が地中に引き込まれる事故を未然に防ぐことができる。
【００４６】
実施例２においても、ガイドシーブ２が第１レール１Ａに摺動可能に嵌合してリーダー１に沿って上下移動することにより、既設杭Ｐを引抜くときの位置決めが容易で、かつ真っすぐに既設杭Ｐを引抜くことができるため手際よく風の影響を受けず安全に作業を進めることができる。
【００４７】
また同様に、減速機３が第２レール１Ｂに摺動可能に嵌合してリーダー１に沿って上下移動することにより、ケーシング４を地中に埋め込むときや引抜くときの位置決めが容易で、かつ真っすぐにケーシング４を埋め込み又は引抜くことができるため手際よく風の影響を受けず安全に作業を進めることができる。
【産業上の利用可能性】
【００４８】
本発明における杭抜き機、及び杭抜き工法は、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】
【００４９】
１：リーダー    １Ａ：第１レール    １Ｂ：第２レール
２：ガイドシーブ    ３：減速機    ４：ケーシング    
５：第１シーブ    ６：第２シーブ    ７：テレスコクローラ    ９：ワイヤー    
１０：杭抜き機    
１９：杭キャップ    
Ｐ：既設杭    
【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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