(57)【要約】【課題】既存杭を損傷せずに、杭頭接合部を効率的に解体することのできる解体方法を提供する。【解決手段】既存杭１０の上方に配置されたパイルキャップ２０の上面に溝を形成する工程と、溝２１によってパイルキャップ２０に形成された突出部２２を解体する工程とを実行する。更に、パイルキャップ２０の上面に溝２５を形成する工程と、溝２５によってパイルキャップ２０に形成された突出部２６を解体する工程とを繰り返して実行する。そして、既存杭１０を用いて新規構造物を構築する。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
既存杭の上方に配置され、鉄筋コンクリートで構成された杭頭接合部の上面に、溝を形成する第１工程と、
前記溝によって前記杭頭接合部に形成された突出部を解体する第２工程とを備え、
前記既存杭を用いて新規構造物を構築可能にすることを特徴とする解体方法。
【請求項２】
前記第１工程において、切断装置によって、前記第２工程の前記突出部を解体する圧砕具の刃の間隔で、前記溝を並列に複数、形成することを特徴とする請求項１に記載の解体方法。
【請求項３】
前記第１工程の前に、前記杭頭接合部に連結された基礎梁を切断して解体する工程を更に備えたことを特徴とする請求項１又は２に記載の解体方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、既存杭を利用して新規構造物を構築するための杭頭接合部の解体方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
既存建物を解体する場合、圧砕具を先端に取り付けた重機（圧砕機）を用いることが多い。ここで、既存建物を支持していた既存杭を新規建物に用いる場合には、既存杭を損傷させずに、基礎躯体を解体する必要がある。そこで、既存杭を損傷させずに再利用可能に切断する解体方法が検討されている（例えば、特許文献１参照。）。この特許文献１に記載の解体方法は、コンクリート製の既存杭と基礎躯体との接合部における杭頭を切断する。この場合、既存杭の杭頭を、コアボーリングマシンを水平方向にボーリングさせるとともに、順次、既存杭の径方向にコアボーリングマシンを移動させることによって切断する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平４−３５０２６４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１においては、既存杭を損傷させないために、杭頭においてコアボーリングマシンを移動させることを繰り返す。このため、解体の手間や時間が掛かり、解体費用が大きくなっていた。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するための解体方法は、既存杭の上方に配置され、鉄筋コンクリートで構成された杭頭接合部の上面に、溝を形成する第１工程と、前記溝によって前記杭頭接合部に形成された突出部を解体する第２工程とを備え、前記既存杭を用いて新規構造物を構築可能にする。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、既存杭の損傷を抑制しながら、杭頭接合部を効率的に解体することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】実施形態における解体作業の処理手順を説明する流れ図。
【図２】実施形態における基礎梁の解体を説明する説明図であって、（ａ）は上面図、（ｂ）は解体中の一部破断の断面正面図。
【図３】実施形態における杭頭接合部の解体を説明する説明図であって、（ａ）は上層に溝を形成する状態、（ｂ）は突出部を解体する状態、（ｃ）は下層に溝を形成する状態、（ｄ）は突出部を解体する状態を示す。
【図４】実施形態における弾性波探査試験によって得られた測定結果を示す図であって、（ａ）は実施形態の解体方法を用いて解体した杭、（ｂ）は従来の圧砕機のみを用いて解体して破損した杭、（ｃ）はワイヤソーを用いて輪切りして解体した杭を示す。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、図１〜図４を用いて、解体方法の一実施形態を説明する。本実施形態では、既存建物の既存杭を用いて、新規建物を建築する。
図１に示すように、基礎梁の解体を実行する（ステップＳ１）。この基礎梁の解体前には、基礎梁よりも上の既存建物の躯体を解体しておく。
【０００９】
図２（ａ）は、基礎梁３０の一部の上面図である。この図に示すように、本実施形態では、３つ既存杭１０の上部に１つのパイルキャップ２０が固定されている。パイルキャップ２０は、既存杭１０と基礎梁３０とを接合する杭頭接合部である。パイルキャップ２０は、既存杭１０と一体となるように、鉄筋コンクリートで構成される。本実施形態のパイルキャップ２０の高さ（せい）は、約１．９ｍである。パイルキャップ２０の上には、基礎梁３０が一体形成されている。基礎梁３０は、水平方向に格子状に延在して、隣接する複数のパイルキャップ２０と接続している。
【００１０】
図２（ｂ）は、解体する基礎梁の一部破断の断面正面図である。この図に示すように、基礎梁の解体（ステップＳ１）においては、圧砕具５５を取り付けた重機５０を用いる。圧砕具５５は、１対の刃先を備え、刃先の間に圧砕する対象物を挟んで圧力により対象物を砕く。具体的には、圧砕具５５によって、パイルキャップ２０から所定距離以上（例えば３００ｍｍ）離間した位置にある（図中のドット部分にある）基礎梁３０を挟み込んで解体する。
【００１１】
次に、既存杭の上方に設けられているパイルキャップを解体する（ステップＳ２）。本実施形態では、パイルキャップの解体は、パイルキャップ２０の上面に溝を形成し（ステップＳ２１）、溝によって形成された突出部を解体する（ステップＳ２２）。これらの処理を、パイルキャップ２０を解体できるまで繰り返して実行する（ステップＳ２３）。
【００１２】
図３を用いて、このパイルキャップの解体処理（ステップＳ２）の詳細について、説明する。
図３（ａ）に示すように、カッター６５を取り付けた重機６０を用いて、パイルキャップ２０の上面に溝２１を形成する（ステップＳ２１）。このカッター６５は、円板の外周に複数の刃が形成され、円板を高速で回転して切断を行なう。本実施形態では、圧砕具５５の各刃先の先端が挿入可能な幅（例えば３００ｍｍ）の溝２１を形成できるカッター６５を用いる。なお、このカッター６５は、切断高さ（切断可能な深さ）が約１ｍであり、最大深さ１ｍ程度の溝を形成することができる。そして、カッター６５を、パイルキャップ２０の上面から垂直方向に降下させ、横方向に移動させて溝２１を形成する。本実施形態では、垂直方向の深さが約０．９ｍの溝２１を形成する。この場合、カッター６５は、パイルキャップ２０内の鉄筋を切断する。
【００１３】
更に、カッター６５は、溝２１を、所定の間隔で複数、並列となるように形成する。本実施形態では、複数の溝２１を、圧砕具５５の１対の刃先の間隔で形成する。この間隔は、１対の刃先で圧砕可能な最大幅が望ましい。具体的には、圧砕具５５の１対の刃先で挟み込める幅（例えば８００ｍｍ）の間隔で形成する。
【００１４】
図３（ｂ）に示すように、溝２１によってパイルキャップ２０の上部には、突出部２２が形成される。そこで、圧砕具５５によって、各突出部２２を圧砕して解体する（ステップＳ２２）。具体的には、圧砕具５５の各刃先を溝２１に挿入して、両刃先で、突出部２２を挟み込んで圧砕する。
【００１５】
図３（ｃ）に示すように、溝２１が形成されていた部分まで解体した後、再度、重機６０を用いて、残りのパイルキャップ２０の上面に溝２５を形成する（ステップＳ２１）。この場合においても、カッター６５を、パイルキャップ２０の上面から垂直方向に降下させ、横方向に移動させることにより、深さ約０．９ｍの溝２１を、圧砕具５５の１対の刃先に対応する間隔で並べて形成する。この場合も、カッター６５は、パイルキャップ２０に内蔵された鉄筋を切断する。
【００１６】
次に、図３（ｄ）に示すように、溝２５によって、パイルキャップ２０の上部に形成された各突出部２６を、圧砕具５５によって圧砕して解体する（ステップＳ２２）。
以上により、パイルキャップ２０の解体が終了する。
そして、既存杭１０の上部に鉄筋コンクリートで構成された杭頭接合部を形成し、この杭頭接合部に一体化するように、新しい基礎梁を形成する。そして、この基礎梁の上に、新規建物の躯体（新規構造物）を建築する。
【００１７】
＜既存杭の健全性評価＞
上述した本実施形態における解体方法と、他の解体方法との既存梁の健全性を評価した。この評価は、ボアホールカメラ観察、目視観察及び杭の弾性波探査試験（ＩＴ試験）の３つで行なった。ボアホールカメラ観察においては、杭体ボーリング孔内にカメラを挿入し、孔内観察にひび割れ等の状態を観察する。また、目視観察においては、露出した杭頭を直接目視し、ひび割れ等の状態を観察する。杭の弾性波探査試験は、杭頭をハンマで軽打し、低ひずみの弾性波を発生させ、杭体からの反射波を杭頭に取り付けたセンサで計測することで、健全性を推定する試験である。
【００１８】
ボアホールカメラ観察及び目視観察において、本実施形態における解体方法では、ひび割れの発生は見られなかった。なお、従来の圧砕具のみでパイルキャップ２０を解体した場合には、杭頭にひび割れが生じた既存杭も存在していた。
【００１９】
図４は、杭の弾性波探査試験の結果を示している。図４（ａ）は、本実施形態における解体方法で解体した既存杭の結果、図４（ｂ）は、従来の圧砕具のみで解体して破損した既存杭の結果、図４（ｃ）は、ワイヤソーでパイルキャップ２０を水平方向に輪切りにして解体した既存杭の結果を示す。
【００２０】
図４（ａ）及び図４（ｃ）においては、先端反射が明確であり、打撃部から先端反射までの間に、損傷を示す下向きの反射が見られない。このため、既存杭の健全性が高いと判断できる。
【００２１】
本実施形態によれば、以下のような作用及び効果を得ることができる。
（１）本実施形態では、パイルキャップ２０の上面に溝を形成する工程（ステップＳ２１）と、突出部２２，２６を解体する工程（ステップＳ２２）とにより、パイルキャップ２０を解体する。これにより、既存杭１０に加わる力を低減し、既存杭１０の破損を抑制して、効率的に解体することができる。
【００２２】
（２）本実施形態では、溝を形成する工程（ステップＳ２１）と、溝２１，２５によって形成された突出部２２，２６を解体する工程（ステップＳ２２）とを、パイルキャップ２０の解体が終了するまで繰り返す。これにより、パイルキャップ２０の高さより低い切断高さのカッター６５を用いて、パイルキャップ２０を解体することができる。
【００２３】
（３）本実施形態では、上面に溝を形成する工程（ステップＳ２１）において、パイルキャップ２０の鉄筋を切断する。これにより、パイルキャップ２０を分断し、圧砕具５５による解体を円滑に行なうことができる。
【００２４】
（４）本実施形態では、上面に溝を形成する工程（ステップＳ２１）において、圧砕具５５の先端が挿入できる幅の溝２１，２５を形成できるカッター６５を用いる。これにより、溝２１，２５に、圧砕具５５の刃先を引っ掛けて、突出部２２，２６を効率的に解体することができる。
【００２５】
（５）本実施形態では、上面に溝を形成する工程（ステップＳ２１）において、圧砕具５５の刃先が挟み込める幅の間隔で、複数の溝２１，２５を形成する。これにより、突出部を圧砕具５５が突出部２２，２６を挟み込んで、効率的に解体することができる。
【００２６】
本実施形態は、以下のように変更して実施することができる。本実施形態及び以下の変更例は、技術的に矛盾しない範囲で互いに組み合わせて実施することができる。
・上記実施形態において、溝を形成する工程（ステップＳ２１）では、パイルキャップ２０の上面から垂直方向に延在し、横方向に直線状に延在する溝２１，２５を形成する。第１工程で形成される溝は、この形状に限定されず、圧砕具で圧砕可能な幅を実現できるものであればよい。例えば、パイルキャップ２０の上面において格子形状に形成してもよいし、上面から斜め垂直方向に延在するように形成してもよい。
【００２７】
・上記実施形態において、基礎梁の解体（ステップＳ１）においては、パイルキャップ２０から所定距離で離間した位置にある基礎梁３０の全体を、圧砕具５５によって挟みながら解体した。基礎梁の解体処理は、基礎梁３０の全体を、圧砕具５５によって解体する方法に限定されない。例えば、パイルキャップ２０から所定距離だけ離間した位置で、切断装置（例えば、カッターやワイヤソー等）で、基礎梁３０を切断してパイルキャップ２０との接続を切った後、基礎梁３０を解体してもよい。この場合、基礎梁３０の解体において既存杭１０に加わる力を低減することができる。
【００２８】
・上記実施形態においては、溝を形成する工程（ステップＳ２１）において、円板の外周に複数の刃が形成され、円板を高速で回転して切断を行なうカッター６５を用いる。溝を形成する切断装置は、このようなカッター６５に限定されない。例えば、ウォータジェット等、水圧によって溝を形成してもよい。
【００２９】
・上記実施形態においては、カッター６５を取り付けた重機６０を用いて、パイルキャップ２０の上面に溝２１を形成する（ステップＳ２１）。ここでは、カッター６５により、パイルキャップ２０内の鉄筋を切断する。この場合、パイルキャップ２０内の鉄筋の配置を考慮して、溝２１の配置を決定してもよい。例えば、鉄筋の配置に応じて、鉄筋を細かく切断できる方向で、カッター６５をパイルキャップ２０に挿入して分断する。これにより、圧砕解体（ステップＳ２２）を効率的に行なうことができる。
【００３０】
・上記実施形態においては、圧砕具５５を取り付けた重機５０を用いて、溝によって形成された突出部を解体した（ステップＳ２２）。突出部を解体する装置は、刃先で物を挟んで解体する圧砕具５５に限定されない。例えば、ブレーカ等、振動によって突出部を解体してもよいし、他の解体装置を用いてもよい。
【符号の説明】
【００３１】
１０…既存杭、２０…パイルキャップ、２１，２５…溝、２２，２６…突出部、３０…基礎梁、５０，６０…重機、５５…圧砕具、６５…カッター。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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