(57)【要約】【課題】  既存鋼管杭の上端部を合理的に解体撤去する。【解決手段】  既存鋼管杭１の杭頭からの作業によって切断予定位置Ｐよりもやや下方位置の内部に蓋３を設置し、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する。蓋の設置位置において既存鋼管杭の周面の一部を塑性変形させて内側から外側に膨出させることにより膨出部４を形成し、膨出部の直下の位置に底型枠６を配置して膨出部を埋設する高さまでコンクリートを打設することで、コンクリート製の蓋３を膨出部４に係合させた状態で形成する。シリンダー等のアクチュエーターによってプッシャーを駆動して既存鋼管杭の周面を外側に押圧し塑性変形させることで膨出部を形成する膨出部形成装置Ａを用いる。【選択図】      図１
2005120782.tif 000002
【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ための工法であって、まず既存鋼管杭の杭頭からの作業によって切断予定位置よりもやや下方位置の内部に蓋を設置し、次いで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て、切断した上端部を引き抜いて撤去することとし、
既存鋼管杭の内部に前記蓋を設置するに当たっては、その設置位置において既存鋼管杭の周面の一部を外側に膨出させるように塑性変形させて膨出部を形成し、しかる後に膨出部の直下の位置に底型枠を配置してその上部に膨出部を埋設する高さまでコンクリートを打設することにより、コンクリート製の蓋を膨出部に係合させた状態で形成する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】
請求項１記載の工法において既存鋼管杭の周面に膨出部を形成する際に、既存鋼管杭の杭頭からその内部に装入されて蓋の設置位置に配置されて使用される装置であって、
既存鋼管杭の周面を外側に押圧して塑性変形させることで膨出部を形成するプッシャーと、そのプッシャーを駆動するアクチュエーターを具備してなることを特徴とする膨出部形成装置。
【請求項３】
請求項２記載の装置において、当該装置を蓋の設置位置に保持するための保持機構を具備し、その保持機構は、既存鋼管杭の内周面に押し当てられる円筒分割体からなる保持板と、各保持板を既存鋼管杭の内周面に押圧するアクチュエーターからなることを特徴とする膨出部形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
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工法、およびその工法を実施する際に用いて好適な装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
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。
【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
【０００３】
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懸念もあり、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。
【０００４】
そこで、既存鋼管杭のより簡便な撤去工法として、図５に示すように上端部のみを切断して撤去するという工法も検討されている。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。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
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、まず図５（ａ）〜（ｂ）に示すように既存基礎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、そのうえで（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。
【０００６】
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めを必要とするので、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。
【０００７】
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と、それに用いる有効な装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の既存鋼管杭の部分解体撤去工法は、既存鋼管杭の上端部のみを切断して撤去するためのもので、まず既存鋼管杭の杭頭からの作業によって切断予定位置よりもやや下方位置の内部に蓋を設置し、次いで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て、切断した上端部を引き抜いて撤去するようにしたものであり、しかも、既存鋼管杭の内部に前記蓋を設置するに当たっては、その設置位置において既存鋼管杭の周面の一部を外側に膨出させるように塑性変形させて膨出部を形成し、しかる後に膨出部の直下の位置に底型枠を配置してその上部に膨出部を埋設する高さまでコンクリートを打設することにより、コンクリート製の蓋を膨出部に係合させた状態で形成するようにしたものである。
【０００９】
本発明の膨出部形成装置は、上記の工法において既存鋼管杭の周面に膨出部を形成する際に、既存鋼管杭の杭頭からその内部に装入されて蓋の設置位置に配置されて使用されるもので、既存鋼管杭の周面を外側に押圧して塑性変形させることで膨出部を形成するプッシャーと、そのプッシャーを駆動するアクチュエーターとを具備したものである。特に、この装置には、装置全体を蓋の設置位置に保持するための保持機構を具備することが好ましく、その保持機構としては、既存鋼管杭の内周面に押し当てられる円筒分割体からなる保持板と、各保持板を既存鋼管杭の内周面に押圧するアクチュエーターからなるものが好適に採用可能である。
【発明の効果】
【００１０】
本発明工法によれば、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むので、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、工期短縮を充分に図ることができ、しかも既存鋼管杭内に蓋を容易にかつ確実に設置することができる。
【００１１】
本発明装置によれば、地表部からの遠隔操作あるいは自動運転にて所望位置に膨出部を容易にかつ確実に形成できるし、全体の構成が簡便であり、複雑な操作も必要とせず、上記工法に適用するものとして最適である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
本発明工法の実施形態を図１を参照して説明する。本実施形態では既存鋼管杭１の上端部（たとえば地表より５ｍまでの範囲）を部分解体撤去するに際し、既存鋼管杭１の杭頭からの作業（つまり地表からの作業）でその上端部のみを切断して撤去することとし、かつそれに先立って、同じく既存鋼管杭１の杭頭からの作業により切断予定位置Ｐのやや下方位置に蓋３を設置するものであり、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得るものである。
【００１３】
本実施形態の工法では、既存基礎を撤去した後、まず（ａ）に示すように既存鋼管杭１内に杭頭から膨出部形成装置Ａ（後述）を装入し、それにより蓋３を装着するための膨出部４を形成する。すなわち、（ａ）に示すように膨出部形成装置Ａを吊具５によって吊り支持して蓋３の設置位置に配置し、その状態で（ｂ）に示すように地表部からの遠隔操作あるいは自動運転にてプッシャー（後述）を作動させることにより、既存鋼管杭１の周面の一部を外側に膨出させるように塑性変形させて膨出部４を形成する。その膨出部は、後述するように周方向に等間隔で少なくとも３箇所に設ければ良く、それにより蓋３を安定に支持することができる。また、それら膨出部４の大きさは適宜で良いが、たとえば既存鋼管杭１の外周面から外側への膨出寸法を２０ｍｍ程度、膨出部４全体の直径を１００ｍｍ程度とすれば良い。
【００１４】
その後、プッシャーを引っ込めて膨出部形成装置Ａを取り出し、（ｃ）に示すように底型枠６を適宜の吊具７により吊り支持して膨出部４の直下の位置に配置し、（ｄ）に示すようにその底型枠６上に膨出部４を埋設する高さまでコンクリートを打設する。これにより、打設されたコンクリートは自ずと膨出部４にも入り込んでいってその形状のままのコンクリート製の蓋３が自ずと膨出部４に係合した状態で形成される。
【００１５】
そこで、適宜の切断装置を既存鋼管杭１内に装入してその上部を切断予定位置Ｐにおいて切断する。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。最後に、（ｅ）に示すように切断した上端部を抜き取って撤去した後、引き抜き孔を埋め戻せば良い。
【００１６】
上記の工法によれば、既存鋼管杭１の杭頭からの作業で既存鋼管杭１の上端部を切断するので、図５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、それに先立って切断予定位置Ｐのやや下方位置に蓋３を設置するので、埋め戻しは引き抜き孔と既存基礎の撤去部分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。
【００１７】
なお、蓋３の設置を省略し、切断して残置した既存鋼管杭１の内部を埋め戻してしまうことも考えられようが、その場合は埋め戻し土量が増大するばかりでなく、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３を設置して埋め戻し土が入り込まないように封止してしまう必要がある。
【００１８】
そして上記工法では、既存鋼管杭１内への蓋３の設置を、既存鋼管杭１内に底型枠６を配置してそこにコンクリートを打設することでコンクリート製の蓋３を形成することで行い、しかも、その際には既存鋼管杭１に予め膨出部４を形成してその膨出部４に係合させた状態で蓋３を形成するので、蓋３の設置を極めて容易に行えるし、埋め戻し時や将来にわたって蓋３が落下してしまうような懸念もない。
【００１９】
なお、上記のように蓋３をコンクリートの打設によって形成することに代えて、たとえば鉄板製の蓋を既存鋼管杭の内面に溶接したり、あるいは蓋を装着するための適宜のピースを既存鋼管杭内に溶接するようなことも考えられようが、そのような場合には既存鋼管杭内で自動溶接を行うための複雑な自動溶接装置を必要とするし、そのための複雑な操作や準備作業も必要となり、上記実施形態の工法に較べて遙かに手間と費用を要するので現実的ではない。
【００２０】
次に、上記工法において使用する膨出部形成装置Ａについて図２〜図４を参照して説明する。本実施形態の膨出部形成装置Ａ（Ａ１〜Ａ３）は、いずれも吊具５によって吊り支持されて既存鋼管杭１内に装入されて蓋３の設置位置に配置され、地表部に設置された油圧ポンプや制御装置等の補機類と油圧配管や操作ケーブルによって連結されることにより、地表部からの遠隔操作あるいは予め設定したプログラムにしたがって自動運転されることで膨出部４を形成するものである。
【００２１】
図２に示す膨出部形成装置Ａ１は、既存鋼管杭１の内径よりもやや小径の管状のケーシング１１の中心部に軸部１２を有し、その周囲に３本のシリンダー（アクチュエーター）１３を径方向外側に向けて放射状に配し、それらシリンダー１３によってそれぞれプッシャー１４を駆動してその頭部をケーシング１１に形成した孔１５を通して既存鋼管杭１の内周面に押圧することで膨出部４を形成する構成のものである。軸部１２とケーシング１１との間には各シリンダー１３の反力受けとなる反力板１６が固定されていて、各シリンダー１３を独立に駆動することも可能であるが、３台のシリンダー１３を一斉に駆動することで３箇所の膨出部４を同時に形成でき、かつその際の各シリンダー１３の反力を自ずと相互に得ることができる。勿論、必要であればこの膨出部形成装置Ａ１の全体を既存鋼管杭１内において水平回転させることで、より多数の膨出部４を位置をずらして形成することができる。
【００２２】
図３に示す膨出部形成装置Ａ２は、上記のケーシング１１に代えてこの装置Ａ２全体を既存鋼管杭１内に保持するための保持機構２１を備えたものである。保持機構２１は、円筒分割体からなる３枚の保持板２２をシリンダー２３（アクチュエーター）により既存鋼管杭１の内周面に押圧する構成のもので、それらシリンダー２３により各保持板２２を既存鋼管杭１の内周面に押圧することでこの装置Ａ２全体をそれ自体で既存鋼管杭１内に保持でき、その状態でシリンダー１３を駆動してプッシャー１４を保持板２２間の隙間から既存鋼管杭１の内面に押圧することで膨出部４を形成することができ、その際のシリンダー１３の反力を保持機構２１によっても受けることができる。
【００２３】
図４に示す膨出部形成装置Ａ３は、図３に示した装置Ａ２を基本としてシリンダー１３およびプッシャー１４を１組のみとして構成を簡略化したものであり、この装置Ａ３全体を既存鋼管杭１内において水平回転させてプッシャー１４の位置を変更しながら所望位置に膨出部４を形成するようにしたものである。
【００２４】
上記の膨出部形成装置Ａ１〜Ａ３は、いずれも既存鋼管杭１の所望位置に膨出部４を容易にかつ確実に形成できるものであるし、全体の構成は簡便であり、複雑な操作も必要とせず、上記工法に適用するものとして最適である。
【００２５】
なお、上記各実施形態の膨出部形成装置Ａ１〜Ａ３においてはプッシャー１４および保持板２２を駆動するためのアクチュエーターとしてシリンダー１３，２３を採用したが、機械的なジャッキ等の他のアクチュエーターも採用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の実施形態である部分解体工法の作業手順を示す図である。
【図２】同、膨出部形成装置の一例を示す図である。
【図３】同、膨出部形成装置の他の例を示す図である。
【図４】同、膨出部形成装置のさらに他の例を示す図である。
【図５】従来の部分解体工法の作業手順を示す図である。
【符号の説明】
【００２７】
Ｐ  切断予定位置
１  既存鋼管杭
３  蓋
４  膨出部
５  吊具
６  底型枠
７  吊具
Ａ（Ａ１〜Ａ３）  膨出部形成装置
１１  ケーシング
１２  軸部
１３  シリンダー（アクチュエーター）
１４  プッシャー
１５  孔
１６  反力板
２１  保持機構
２２  保持板
２３  シリンダー（アクチュエーター）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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