(57)【要約】【課題】ケーシングには油圧シリンダなど既設杭下端と係合させる持上げ爪を外部から操作する装置を必要とせずに、既設杭を引抜くことができる簡単な構成とされる既設杭引抜き装置を提供する。【解決手段】杭打ち機２に連結されて回転駆動される既設杭Ｐの最大外径よりも内径の大きい円筒形のケーシング５を、その既設杭Ｐを取り囲んで打込み、前記ケーシング５の下端部に設けられる持上げ爪１０を既設杭Ｐの下端と係合させて、ケーシング５とともに既設杭Ｐを引き上げて引抜くようにする既設杭引抜き装置１において、前記ケーシング５の下端部内周部に複数の持上げ爪１０を、ケーシング５引上げ時に内側に張出して既設杭Ｐの下端と係合し、保持するように枢着配設する。【選択図】          図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
杭打ち機に連結されて回転駆動される既設杭の最大外径よりも内径の大きい円筒形のケーシングを、その既設杭を取り囲んで打込み、前記ケーシングの下端部に設けられる持上げ爪を既設杭の下端と係合させてケーシングとともに既設杭を引き上げて引抜くようにする既設杭引抜き装置において、
前記ケーシングの下端部内周部に複数の持上げ爪が、ケーシング引上げ時に内側に張出して既設杭の下端と係合し、保持するように枢着配設されていることを特徴とする既設杭引抜き装置。
【請求項２】
前記持上げ爪は、ケーシングの下端部内周に複数等分して固着配設されるブラケットにて自重によって求心方向に突き出すように中間部をピンにて枢着され、その後端側がケーシングの壁面に設けられる窓部に突き出して張出し状態で保持される構成とされる請求項１に記載の既設杭引抜き装置。
【請求項３】
前記ケーシングの下端部内側には、前記持上げ爪の配置部に近接して複数の杭ガイド片が求心方向に付設されている請求項１に記載の既設杭引抜き装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、地中に埋設されている既設の杭を能率よく引抜き撤去できる既設杭引抜き装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、既設の建物などを解体して新たに建物や設備を構築する場合、旧建造物の基礎杭や地盤安定化のために敷設した杭が腐食や新たな構築物の基礎建設の邪魔となるので、それら既設杭の撤去が必要になる。
【０００３】
このような既設杭の引抜きは、例えば既設杭を囲む円筒状のケーシングをこのケーシングの下端が前記既設杭の下端よりも下方に達する深さまで打ち込むとともに、そのケーシング内の既設杭まわりの土を水やベントナイトなどの泥土化剤で泥土化して、前記ケーシングの下端部に予め取付けておいた係止突起をケーシング内に向けて突き出させた後、ケーシングに引抜き力を加えて既設杭の下端に当接する前記係止突起によって既設杭に押上げ力を付勢し、既設杭を引抜くという方法が採用されている。
【０００４】
この既設杭の引抜き方法では、既設杭の下端に係合させる係止突起を操作するのに油圧シリンダが採用されている。しかし、その油圧シリンダはケーシングの下端部に装着されていて地上部でその油圧シリンダによる係止突起の突出し操作状態が確認できないという問題点がある。そのために、これを解決する手段として、油圧シリンダを前記ケーシングの上部に取付けて、その油圧シリンダのピストンロッドと係止突起（チャック爪）とを連結ロッドで連結して、地上部で油圧シリンダの作動状態によって係止突起の動作を確認することができるようにされた既設杭の引抜き装置が特許文献１によって提案されている。
【０００５】
【特許文献１】
特開２０００−１５４５４１号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、この特許文献１によって知られる先行技術においては、やはり複数の油圧シリンダをケーシングの上部周囲に付設して、それら油圧シリンダを同時一斉に作動させてケーシング下端部に設けられる内向き上下作動のチャック爪を既設杭の下端に係合させるようにして、ケーシングを引き上げる構成であるから、装置的に高価になるという問題点がある。しかも、ケーシングを打ち込む際に油圧シリンダのピストンロッドとチャック爪を操作するための連結ロッドがケーシングとともに地中に打ち込まれることになるので、損傷しやすいという問題点がある。さらに、前記連結ロッドはケーシングの打込み深さが深くなる（既設杭の長さが長い）と、順次連結して対応させる必要が生じるので、作業性がより悪くなると言う問題がある。
【０００７】
本発明は、このような問題点を解消するためになされたもので、ケーシングには既設杭下端と係合させる持上げ爪を外部から操作する油圧シリンダなどを必要とせずに、既設杭を引抜くことができる簡単な構成の既設杭引抜き装置を提供することを目的とするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段および作用・効果】
前述された目的を達成するために、本発明による既設杭引抜き装置は、
杭打ち機に連結されて回転駆動される既設杭の最大外径よりも内径の大きい円筒形のケーシングを、その既設杭を取り囲んで打込み、前記ケーシングの下端部に設けられる持上げ爪を既設杭の下端と係合させてケーシングとともに既設杭を引き上げて引抜くようにする既設杭引抜き装置において、
前記ケーシングの下端部内周部に複数の持上げ爪が、ケーシング引上げ時に内側に張出して既設杭の下端と係合し、保持するように枢着配設されていることを特徴とするものである。
【０００９】
本発明によれば、既設杭を取り囲んで地中に打込まれるケーシングには、下端部に既設杭の持上げ爪を備えるほかに動力を要する機構を設けることなく、ケーシングを所要深さ位置まで打込んだ後は外力を加えることなく持上げ爪を既設杭の下端に係合させて引抜き操作できる構成とされ、簡単で確実に既設杭を引抜くことができ、作業の合理化を図ることができるという効果を奏する。また、ケーシングの外部に持上げ爪を操作する機構を必要としないので、装置としても簡単になり、かつ打込みに際しての機構の損傷が発生することもないという利点がある。
【００１０】
前記発明において、前記持上げ爪は、ケーシングの下端部内周に複数等分して固着配設されるブラケットにて自重によって求心方向に突き出すように中間部をピンにて枢着され、その後端側がケーシングの壁面に設けられる窓部に突き出して張出し状態で保持される構成とされるのがよい。こうすると、持上げ爪は、ケーシングとともに打込んで引き上げる際には自動的に既設杭の下端に係合してそのまま保持されるので、別途動力を用いることなく確実に既設杭の下端に係合できて、引抜き力を付勢でき、地上部で確認操作を必要とせずに杭抜き操作が行えることになり、作業コストの削減を図ることができるという効果を奏する。
【００１１】
前記発明において、ケーシングの下端部内側には、前記持上げ爪の配置部に近接して複数の杭ガイド片が求心方向に付設されているのが好ましい。こうすると、既設杭を取り囲んで打込まれるケーシングが、打込みの際に既設杭にガイド片によって両者の軸芯をほぼ合致させることができるので、引抜き操作に移行する際には、既設杭を持上げ爪によってケーシングとともに同軸で引き上げることができて、引抜き力を確実に伝達させる効果が得られるのである。
【００１２】
【発明の実施の形態】
次に、本発明による既設杭引抜き装置の具体的な実施の形態について、図面を参照しつつ説明する。
【００１３】
図１に示されるのは本発明に係る既設杭引抜き装置の一実施形態を一部を省略して表す要部の縦断面図である。図２には図１のＡ−Ａ視拡大平面図が、図３には要部の拡大断面図（ａ）と既設杭の下端に持上げ爪が係合した状態を表わす図（ｂ）が、それぞれ示されている。
【００１４】
この実施形態の既設杭引抜き装置１は、引抜き処理される既設杭の直径よりも大きい径で杭打ち機２（例えばオーガ）の駆動装置３の出力軸３’と連結されて回転駆動するようにされた円筒状のケーシング５と、このケーシング５の先端部（掘削方向の先端部）内周に等分割されて配設されるブラケット１２にて枢支された複数の持上げ爪１０と、ケーシング５の内周面に沿わせて先端部に向け付設されるベントナイトや水などの泥土化剤供給配管２０とで構成されている。
【００１５】
さらに、前記ケーシング５について詳細に説明すると、所要直径でかつ所定長さの鋼管製で、先端部には掘削刃６が取付けられ、上端部には接続部７が設けられて、掘削刃６を有しない中間筒体（中間ケーシング５’）を接続できるように形成されている。また、前記接続部７には、オーガの駆動装置３の出力軸３’との連結部材４が取付けられるようにされている。
【００１６】
前記ケーシング５の先端部内に付設される杭の持上げ爪１０は、ケーシング５の下端に付設される掘削刃６よりやや上側の位置で、そのケーシング５の内周面に所要の間隔で取付けられる一対のブラケット１２，１２間にて求心方向に突き出すようにして中間部をピン１３支持されている。この持上げ爪１０は、枢支点が重心位置よりも後側になるようにされており、その後端部１０’がケーシング５に設けられた係止窓（窓部）１４を通じて外側に突き出し得るようにされ、無負荷状態ではケーシング５内で求心方向に先端部１０ａが突き出し、後端部１０’を前記ケーシング５に設けられた係止窓１４の上縁に当接してほぼ水平状態で保持されるようになされている。なお、このようにされる持上げ爪１０は、この実施形態では四箇所に等分配設されている。また、その持上げ爪１０の先端部１０ａには、既設杭の下端に形成されている傾斜面に対応するように傾斜面１０ｂが設けてある。
【００１７】
前記持上げ爪１０を装着保持するブラケット１２は、その下端に下がり勾配を付けて、ケーシング５が掘削貫入（打込み）されるときに受ける抵抗が小さくなるような形状とされている。また、前記持上げ爪１０の枢支位置から後部側の下面１０ｃとなる部分も後端に向って傾斜するようにされている。
【００１８】
また、前記ケーシング５の先端部内周には、前記持上げ爪１０の配置箇所に近接して既設杭の外径部に接触してケーシング５の軸芯が既設杭の軸芯とほぼ一致するようにして案内するガイド片１５が、複数箇所に求心方向に突き出させて配設されている。なお、このガイド片１５も下端側を下がり勾配に形成されて打込み時の抵抗を少なくするようにされている。
【００１９】
前記泥土化剤供給配管２０は、ケーシング５の内周面に沿わせるようにして上下方向に複数本配設され、掘削刃６の近傍位置で各下端に噴出ノズル２１が取付けられ、ケーシング５の長さに合わせて順次接続できるように設けられている。この泥土化剤供給配管２０には図示省略するが、地上部で一本に纏められて、スイベルジョイントを介して泥土化剤の供給源に配管接続されている。
【００２０】
このように構成される本実施形態の既設杭引抜き装置の作動は、上端部を杭打ち機２の駆動装置３出力軸３’に連結部材４を介して接続され、リーダ（図示せず）に案内されてケーシング５を既設杭Ｐを取り囲むようにし、泥土化剤供給配管２０に水やベントナイトなどの泥土化剤を所定の供給状態で掘削部に供給できるようにして、打込む準備を行い掘削する。この操作態様を図４および図５によって説明する。
【００２１】
予め予測される既設杭Ｐの長さに応じてケーシング５に中間ケーシング５’を接続して（場合によってはケーシングの打込み操作の途中で中間ケーシング５’を継足す）杭打ち機２を作動させ、既設杭Ｐの周囲を取り囲んで打込んでいく（図４（ａ）参照）。ケーシング５の先端部掘削刃６が地面を切込んで地中に進入すると、そのケーシング５の先端部内側に付設されている複数の持上げ爪１０は、ブラケット１２にピン１３で枢支されている枢支点より先端部１０ａ側に重心が位置するようにされていて、後端部１０’がケーシング５に設けられる係止窓１４の上縁によって上向き回動を阻止される構造とされているので、フリーの状態ではその先端部１０ａ側が求心方向に突き出した状態となっている（図５（ａ）および図４（ａ）参照）。
【００２２】
ところが、ケーシング５の掘進で、地中にある既設杭Ｐの頭部Ｐａに持上げ爪１０が接触すると、図５（ｂ）によって示されるように、杭頭部Ｐａによって持上げ爪１０の先端部１０ａが押上げられて、一斉に枢支点のピン１３を基準にして、上向きに回動させられ、地中での掘削土による抵抗とによって、杭側部に沿って先端部１０ａ側を上にしてケーシング５の進入とともに地中に移動させられる。この状態で持上げ爪１０は下向き進入時の掘削土に対してもっとも抵抗の少ない状態で移動させられる（図４（ｃ）参照）。
【００２３】
このケーシング５の掘進に際して、ケーシング５の先端部内側には、前述の持上げ爪１０のほかにガイド片１５が設けられているので、掘進開始と同時に既設杭Ｐの頭部Ｐａにそのガイド片１５が接触してケーシング５を既設杭Ｐに倣わせて掘進され、次第に既設杭Ｐとケーシング５とが同軸芯で掘進されて地中に打込まれる。
【００２４】
こうしてケーシング５の先端が既設杭Ｐの下端よりも深い位置まで打込まれると、図５（ｃ）にて示される状態で進行していた持上げ爪１０が、既設杭Ｐの先端部（下端部）から離れるに従って先端部１０ａを拘束されていた杭Ｐとの接触が断たれ、持上げ爪１０の先端部１０ａがフリーの状態になるので、掘削泥土中で枢支点のピン１３を基準にして先端部１０ａが自重で下向きに回動し、図５（ｄ）で示されるように求心方向に突き出す状態になる。この際持上げ爪１０の後端部１０’は、前述のように、隣接する係止窓１４の上縁に当接して回動を阻止されて、持上げ爪１０がほぼ水平の状態に保持される。
【００２５】
この状態（図４（ｄ）で示す）でケーシング５の打込み操作を停止して、今度はケーシング５を引き上げる操作に杭打ち機２の作動を切換える。ケーシング５を引き上げると、先の工程（図４（ｄ））で求心方向に張出した複数の持上げ爪１０が既設杭Ｐの下端Ｐｂに当接し、ケーシング５に加えられている引上げ力がそれら持上げ爪１０を介して既設杭Ｐに伝達される。この引上げの工程に移行するまでには、ケーシング５の打込み操作時、既設杭Ｐの周りの土がケーシング５の掘進によって掘削されると同時に泥土化剤の注入によって泥状にされ緩められている。したがって、ケーシング５に加えられる引抜き力が持上げ爪１０を介してより有効に伝達され、少ない力で引き上げることができる。
【００２６】
また、ケーシング５とともに引き上げられる既設杭Ｐは、前述のようにケーシング５の掘進打込み時にガイド片１５によって、既設杭Ｐとケーシング５とがほぼ同軸芯の状態で周囲を掘削されているので、引抜き時に既設杭Ｐに対する側圧が偏荷重で作用するのを防止でき、無理のない状態で引抜かれることになる。
【００２７】
こうして中間ケーシング５’の長さ分引抜かれると、図４（ｆ）で示されるように、中間ケーシング５’を接続部７にてケーシング５上端から切離し、その後に別途クレーンなどの扛重機（図示せず）によって露出した既設杭Ｐに玉掛けして引抜く（図４（ｇ）参照）。
【００２８】
既設杭Ｐが撤去されたならば、図４（ｈ）で示されるように、ケーシング５をそのままの状態にして、杭が引抜かれた跡の空洞部に地上部から砂を注入して充填し、好ましくは振動を加えるなどして砂杭Ｐｏを構築する。ある程度空洞部内に砂が充填されると、再びケーシング５を引き上げて、砂の充填を行い、最後にケーシング５を抜き取って既設杭跡に砂杭Ｐｏを構築して操作を終了する（図４（ｉ）参照）。なお、ケーシング５のみの引抜き時には持上げ爪１０はフリーになっているので何等支障を来すことはない。
【００２９】
以後は、上述のように、本実施形態の杭抜き装置では、別途動力を必要としないので、既設杭Ｐの埋設されている場所に順次杭打ち機２を移動させて杭打ち機２本来の動力装置と掘削泥土剤供給装置を準備すれば、本実施形態の杭抜き装置１を杭打ち機に装架して、作業を繰返すことにより、既設建物跡での杭の撤去作業を能率よく行うことができるのである。
【００３０】
上記の説明において、ガイド片１５および持上げ爪１０の取付けブラケット１２については、それらの使用状態での下側部分を下さがりの傾斜をつける形状について記載しているが、上側の外形はいずれも凸円弧状に形成しておくのが引抜き操作に際して抵抗を軽減するのに効果的である。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本発明に係る既設杭引抜き装置の一実施形態の一部を省略して表す要部の縦断面図である。
【図２】図２は、図１のＡ−Ａ視拡大平面図である。
【図３】図３は、要部の拡大断面図（ａ）と既設杭の下端に持上げ爪が係合した状態を表わす図（ｂ）である。
【図４】図４は、本実施形態の既設杭引抜き装置による杭の引抜き処理態様説明図である。
【図５】図５（ａ）〜（ｄ）は、杭引抜き操作時における持上げ爪の作動態様を表わす図である。
【符号の説明】
１                    既設杭引抜き装置
２                    杭打ち機
５                    ケーシング
５’                  中間ケーシング
１０                  持上げ爪
１０ａ                持上げ爪の先端部
１０’                持上げ爪の後端部
１２                  ブラケット
１３                  ピン
１４                  係止窓
１５                  ガイド片
２０                  泥土化剤供給配管
２１                  噴射ノズル
Ｐ                    既設杭
Ｐａ                  杭頭部
Ｐｂ                  杭の下端
Ｐｏ                  砂杭
【図１】
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【図２】
2004339892.tif 000004
【図３】
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【図４】
2004339892.tif 000006
【図５】
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