(57)【要約】【課題】既存鋼管杭の上端部のみを部分解体撤去するに際して、周囲地盤の掘削および埋め戻し作業を大幅に軽減することのできる工法を実現する。【解決手段】既存鋼管杭１の杭頭からその内部に蓋体３を挿入して切断予定位置よりもやや下方位置に装着した後、既存鋼管杭の内側からその上端部を切断予定位置において切断し、切断した上端部を引き抜いて撤去した後、引き抜き孔１６を埋め戻す。この場合、蓋体の装着に際しては蓋体を係止するための係止具６を既存鋼管杭の内面に溶接することが好ましい。他の工法として、既存鋼管杭の内側からその上端部を切断し、切断した上端部を引き抜いて撤去した後、引き抜き孔の上部から蓋体を圧入して既存鋼管杭の残置部に到達せしめた後、引き抜き孔を埋め戻す。【選択図】      図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
既存鋼管杭の上端部のみを切断して撤去する部分解体撤去工法であって、既存鋼管杭の杭頭からその内部に蓋体を挿入して切断予定位置よりもやや下方位置に装着した後、既存鋼管杭の内側からその上端部を切断予定位置において切断し、切断した上端部を引き抜いて撤去した後、引き抜き孔を埋め戻すことを特徴とする既存鋼管杭の部分解体撤去工法。
【請求項２】
蓋体の装着に際しては、蓋体を係止するための係止具を既存鋼管杭の内面に溶接することを特徴とする請求項１記載の既存鋼管杭の部分解体撤去工法。
【請求項３】
既存鋼管杭の上端部のみを切断して撤去する部分解体撤去工法であって、既存鋼管杭の内側からその上端部を切断し、切断した上端部を引き抜いて撤去した後、蓋体を引き抜き孔の上部から圧入して残置する既存鋼管杭に装着した後、引き抜き孔を埋め戻すことを特徴とする既存鋼管杭の部分解体撤去工法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は既存鋼管杭の撤去工法に係わり、特に既存鋼管杭の上端部のみを切断して撤去する部分解体撤去工法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
既存の建築物を解体して建て替えるような場合において既存鋼管杭の撤去が必要となる場合があり、そのための工法として、たとえば特許文献１に示されるように既存鋼管杭全体を引き抜いて撤去するという工法が提案されている。また、既存鋼管杭を撤去せずに利用する工法として、特許文献２に示されるように既設鋼管杭内に新規鋼管杭を挿設するという工法も提案されている。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００２−１４６７８９号公報
【特許文献２】
特開平７−２９２６６３号公報
【０００４】
しかし、特許文献１に示される撤去工法は、長大な既存鋼管杭の全体を引き抜くものであるので極めて大がかりな作業とならざるを得ないし、特に細径杭の場合には引き抜きの途中で切れてしまう可能性も高く、困難な作業となる場合が多い。また、特許文献２に示される工法は、新規鋼管杭の位置を既設鋼管杭の位置に合致させることが条件となるから必ずしも一般に適用できるものではない。
【０００５】
そこで、既存鋼管杭のより簡便な撤去工法として、図８に示すように上端部のみを切断して撤去するという部分解体撤去工法が検討されている。これは、既存鋼管杭１を撤去するに当たり、建物を新設するうえで支障となる部分（たとえば地表面から５ｍ程度の深さまで）ではその上端部を切断して撤去するが、残置しても特に支障にないそれ以深の部分は撤去することなくそのまま残置するというものである。このような部分解体撤去工法によれば、撤去する必要のない部分は残置するので合理的であるし、通常のように既存鋼管杭１の全体を引き抜いて撤去する場合よりも作業を大幅に軽減することが可能である。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記のような部分解体撤去工法の具体的な作業は、図８（ａ）〜（ｂ）に示されるように既存基礎２を撤去するとともに既存鋼管杭１の周囲地盤を切断予定位置ｐよりもやや下方レベルまで掘削して作業スペースを確保したうえで、（ｃ）に示すように既存鋼管杭１の上端部を切断して撤去するとともに、埋め戻し土が内部に入り込むことを防止するために切断部に蓋体３を装着した後に、（ｄ）に示すように地盤を埋め戻すという手順で行うことになる。
【０００７】
したがって、このような部分解体撤去工法では、対象となる全ての既存鋼管杭１の周囲地盤を大きく掘削しかつ埋め戻す必要があり、場合によっては山留を必要とするので、そのような掘削作業と埋め戻し作業に多大の手間と費用を要するものとなり、その点で改善の余地があり、より一層の合理化を実現し得る工法の開発が望まれていた。
【０００８】
上記事情に鑑み、本発明は既存鋼管杭の上端部のみを部分解体撤去するに際して、周囲地盤の掘削および埋め戻し作業を大幅に軽減することのできる有効な工法を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、既存鋼管杭の上端部のみを切断して撤去する部分解体撤去工法であって、既存鋼管杭の杭頭からその内部に蓋体を挿入して切断予定位置よりもやや下方位置に装着した後、既存鋼管杭の内側からその上端部を切断予定位置において切断し、切断した上端部を引き抜いて撤去した後、引き抜き孔を埋め戻すことを特徴とする。
【００１０】
請求項２の発明は、請求項１記載の既存鋼管杭の部分解体撤去工法において、蓋体の装着に際しては、蓋体を係止するための係止具を既存鋼管杭の内面に溶接することを特徴とする。
【００１１】
請求項３の発明は、同じく既存鋼管杭の上端部のみを切断して撤去する部分解体撤去工法であって、既存鋼管杭の内側からその上端部を切断し、切断した上端部を引き抜いて撤去した後、蓋体を引き抜き孔の上部から圧入して残置する既存鋼管杭に装着した後、引き抜き孔を埋め戻すことを特徴とする。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を説明するが、以下の実施形態はあくまで本発明において採用可能な好適な例に過ぎず、本発明を以下の実施形態に限定する主旨ではないことは勿論である。
【００１３】
まず、本発明の第１実施形態を図１〜図６を参照して説明する。本第１実施形態では既存鋼管杭１の上端部を部分解体撤去するに際し、既存鋼管杭１の内部からの作業でその上端部を切断することとし、かつそれに先立って、同じく既存鋼管杭１の内部での作業により切断予定位置ｐのやや下方位置に蓋体３を装着するものであり、それにより従来においては必要であった周囲地盤の掘削を省略した点に特徴を有するものである。以下、各工程を詳述する。
【００１４】
「係止具溶接工程」
図１に示すように、既存基礎２を撤去した後に形成される溝部４を通してまず既存鋼管杭１内に自動溶接機５を挿入し、蓋体３を装着するための係止具６を既存鋼管杭１の内面に溶接する。係止具６の形状や数、溶接位置は適宜設定すれば良いが、図示例では係止具６として３枚のリブプレートを採用し、それを既存鋼管杭１の内面に等間隔で縦姿勢で溶接することとしている。
【００１５】
図示例の自動溶接機５は、溶接するべき係止具（リブプレート）６を把持して溶接位置に位置決めして押し当てる把持機構７、溶接トーチ８を自動的に移動させて係止具６を自動溶接する溶接機本体９、３本のアーム１０を既存鋼管杭１の内面に押圧することでこの自動溶接機５の全体を既存鋼管杭１内の中心に位置決めして保持する保持機構１１とを備えたもので、地表部に設置されたホイスト等の昇降機構１２によってワイヤ１３を介して昇降可能に吊り支持され、地表部からの遠方操作あるいは予め設定したプログラムによる完全自動操作により係止具６を所定位置に自動溶接し得る構成のものである。なお、この自動溶接機５には、必要に応じてたとえば遠方操作のためのＣＣＤカメラ等の監視装置や、溶接に先立って既存鋼管杭１の内面を研磨するための機構等、各種の補機類を任意に搭載可能であり、各部の具体的な構成も実際の作業工程に応じて適宜変更すれば良い。
【００１６】
「蓋体装着工程」
係止具６を溶接した後、杭頭より既存鋼管杭１の内部に蓋体３を挿入して図２（ａ），（ｂ）に示すように係止具６により支持せしめることにより、その蓋体３を切断予定位置ｐのやや下方位置にほぼ水平に装着する。蓋体３は既存鋼管杭１の残置される部分に埋め戻し土が入り込むことを防止することができれば適宜の形状、素材のものが採用可能であるが、たとえば既存鋼管杭１の内径よりもやや小径の円形鋼板が好適に採用可能である。
【００１７】
なお、蓋体３を装着した状態においてもその周囲と既存鋼管杭１の内面との間には多少の隙間が生じることが不可避であるので、これを完全に塞ぐ必要がある場合には、たとえば図２（ｃ）に示すように蓋体３の上部にさらにコンクリート１４を打設することが考えられる。その場合、コンクリート１４中にメッシュ筋１５を配筋すれば強固な鉄筋コンクリート造の蓋体が形成されるので、この場合には上記の蓋体３はコンクリート打設のための底型枠として機能させることでも良い。
【００１８】
「切断工程」
既存鋼管杭１内に適宜の切断機を挿入し、既存鋼管杭１の内部から図３に示すように既存鋼管杭１を切断予定位置ｐにおいて全周にわたって切断し、撤去するべき上端部を残置するべき下部の部分より切り離す。その切断作業は、たとえばガス切断、プラズマ溶断、カッター切断、ウォータージェットによる切断等の任意の切断手法で容易に実施することができる。
【００１９】
なお、上記の自動溶接機５を利用して切断作業を行うことも考えられる。すなわち、上記の自動溶接機５に搭載している把持機構７および溶接機本体９を保持機構１１に対して着脱可能としておくとともに、その保持機構１１に適宜の切断機を着脱可能に構成しておけば、把持機構７および溶接機本体９に代えて切断機を取り付けることにより上記の自動溶接機５が自動切断機として機能するものとなるから、そのような自動切断機により地表部からの遠方操作あるいは完全自動操作により切断作業を効率的に行うことが可能である。
【００２０】
「引き抜き工程」
図４に示すように、切り離した上端部を引き抜く。この引き抜き作業は既存鋼管杭１の上端部のみ（たとえば５ｍ程度の長さのもの）を引く抜くだけであるので、たとえば簡易なクレーンや杭引き抜き機等により容易に引き抜くことが可能である。
【００２１】
「埋め戻し工程」
図５に示すように、上端部を引き抜いた後の引き抜き孔１６の内部、および既存基礎２の撤去後の溝部４を埋め戻す。この際、残置された既存鋼管杭１の切断部には既に蓋体３が装着されているので埋め戻し土が入り込むことはない。なお、蓋体３を装着することなく残置した既存鋼管杭１の内部も埋め戻してしまうことが考えられようが、その場合は既存鋼管杭１内の埋め戻し土が将来的に沈下してしまうことも懸念されるし、それを防止するためには充分に突き固めたり、たとえばコンクリート等を完全に充填する等の必要が生じ、いずれもコスト増の要因となるので好ましくない。したがって上記のように切断予定位置ｐのやや下方位置に予め蓋体３を装着して埋め戻し土が入り込まないように封止してしまうことが最も好ましく現実的である。
【００２２】
以上で説明した第１実施形態の部分解体撤去工法によれば、既存鋼管杭１の内部から既存鋼管杭１を切断し、それに先立って蓋体３を装着するので、図８に示した従来一般の工法のように周囲地盤に対する掘削が一切不要であるし、埋め戻しは引き抜き孔１６と既存基礎２の撤去後の溝部４に対してのみ行えば良く、したがって従来工法に比較して大幅な合理化を実現でき、工費削減、工期短縮を充分に図ることができる。
【００２３】
なお、上記では蓋体３を係止するための係止具６として３枚のリブプレートを採用し、それを既存鋼管杭１の内面に溶接するようにしたので、既存鋼管杭１に対して蓋体３を安定にかつ確実に装着できるのでそのようにすることが好ましいが、係止具６の形状や位置、数は蓋体３を安定に係止できるように適宜設定すれば良く、その限りにおいてリブプレートに代えてたとえばスタッドボルトを採用することでも良い。また、係止具６の形状によっては下向き隅肉溶接を行う等、様々な溶接方法が考えられる。また、上記のように係止具６を溶接により取り付けることが好ましいのではあるが、係止具６の形状によってはたとえば接着あるいは螺子込みやクサビ打込み等の機械的な係合によって係止具６を取り付けることも可能である。さらに、少なくとも３本の拡張脚を伸張させて既存鋼管杭の内面に突っ張らせることで摩擦力により取り付ける形式のものや、柔軟な袋体に空気や水等の流体を加圧充填して膨張させることでその膨張圧力を利用して取り付ける形式のもの等も考えられる。さらには、係止具６を用いることなく蓋体３それ自体を既存鋼管杭１の内面に溶接あるいは適宜手法で直接的に装着することも考えられる。
【００２４】
また、上記第１実施形態の工法においては、各工程を実施するうえで好適な適宜の装置、機器を適宜組み合わせて採用することでも勿論良いが、たとえば図６に示すような施工装置２０も好適に採用可能である。これは係止具６の溶接工程と既存鋼管杭１の切断工程を行うもので、３枚の係止具（リブプレート）６を同時に把持する３組の把持機構２１、各係止具６の両側から同時に隅肉溶接を行う対の溶接トーチ２２、係止具６を溶接するに先立ってその溶接位置を研磨する研磨機２３、ウォータジェットにより既存鋼管杭を切断する切断機２４を具備したものであり、このような施工装置２０を用いることにより、研磨機２４による研磨（錆落とし）、把持機構２１による係止具６の位置決めと押し当て、対の溶接トーチ２２による溶接、切断機２４による切断、の全てを遠方操作あるいは自動操作により極めて効率的に実施することが可能である。勿論、ウォータジェットによる切断機２４に代えてディスクカッターその他の手段による切断機を搭載したり、本発明を実施するうえで好適となるように各部の具体的な構成を様々に変更して良いことは言うまでもない。
【００２５】
以上で第１実施形態を説明したが、次に、図７を参照して第２実施形態を説明する。上記第１実施形態では、既存鋼管杭１内に蓋体３を装着してから切断するようにしたが、本第２実施形態では、既存鋼管杭１の上端部を切断して引き抜いた後、引き抜き孔１６を通して蓋体３を装着し、しかる後に引き抜き孔１６を埋め戻すようにしたものである。
【００２６】
すなわち、まず図７（ａ）に示すように既存鋼管杭１内からその上端部を切断予定位置ｐにおいて切断し、（ｂ）に示すように切断した上端部を引き抜いてしまう。そして、（ｃ）に示すように既存鋼管杭１よりもやや大径のプラグ状の蓋体３を引き抜き孔１６の上部から圧入し、その蓋体３を（ｄ）に示すように残置する既存鋼管杭１に装着した後、引き抜き孔１６および溝部４を埋め戻す。
【００２７】
本第２実施形態においても、周囲地盤の掘削を必要とすることなく既存鋼管杭１の上端部を容易に切断し撤去することができ、埋め戻しも必要最少限で済む。ただし、本第２実施形態では蓋体３を圧入する際に引き抜き孔１６の周囲の土砂が崩れて既存鋼管杭１内に落ち込むことがあるので、それが許容されることが条件となる。
【００２８】
【発明の効果】
請求項１の発明は、既存鋼管杭の上端部のみを切断して撤去するに際し、既存鋼管杭の杭頭からその内部に蓋体を挿入して切断予定位置よりもやや下方位置に装着した後、既存鋼管杭の内側からその上端部を切断予定位置において切断し、切断した上端部を引き抜いて撤去した後、引き抜き孔を埋め戻すことを特徴とするので、周囲地盤を掘削することなく既存鋼管杭の上端部の部分解体撤去が可能であるし、埋め戻しも必要最少限で済み、従来一般の工法に比較して大幅な合理化を実現でき工費削減、工期短縮充分に図ることができる。
【００２９】
請求項２の発明は、請求項１記載の既存鋼管杭の部分解体撤去工法において、蓋体の装着に際しては、蓋体を係止するための係止具を既存鋼管杭の内面に溶接するので、既存鋼管杭内に蓋体を確実かつ安定に装着することができ、残置した既存鋼管杭内に埋め戻し土が入り込んでしまうことを将来にわたって確実に防止することができる。
【００３０】
請求項３の発明は、既存鋼管杭の上端部のみを切断して撤去するに際し、既存鋼管杭の内側からその上端部を切断し、切断した上端部を引き抜いて撤去した後、引き抜き孔の上部から蓋体を圧入して残置する既存鋼管杭に装着した後、引き抜き孔を埋め戻すので、周囲地盤を掘削することなく既存鋼管杭の上端部の部分解体撤去が可能であるし、埋め戻しも必要最少限で済み、従来一般の工法に比較して大幅な合理化を実現でき工費削減、工期短縮充分に図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態を示すもので、蓋体の装着に際しての係止具の溶接工程を示す図である。
【図２】同、蓋体を装着した状態を示す図である。
【図３】同、上端部の切断工程を示す図である。
【図４】同、引き抜き工程を示す図である。
【図５】同、引き抜き孔を埋め戻した状態を示す図である。
【図６】同、係止具の溶接工程および切断工程を実施するための装置の一例を示す図である。
【図７】本発明の第２実施形態を示す工程図である。
【図８】従来の部分解体撤去工法の概要を示す工程図である。
【符号の説明】
１  既存鋼管杭
２  既存基礎
３  蓋体
４  溝部
５  自動溶接機
６  係止具（リブプレート）
７  把持機構
８  溶接トーチ
９  溶接機本体
１０  アーム
１１  保持機構
１２  昇降機構
１３  ワイヤ
１４  コンクリート
１５  メッシュ筋
１６  引き抜き孔
２０  施工装置
２１  把持機構
２２  溶接トーチ
２３  研磨機
２４  切断機
ｐ  切断予定位置
【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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