(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
既設杭外径より大径のケーシングと、その下端部に取り付けられた掘削用カッターと、該カッターの直上に配設され、駆動装置を有する複数個の既設杭切断用ブレードと、前記ケーシングを既設杭の所定深度まで回転しながら、既設杭を囲繞するようにして地中に掘進させるケーシング掘進装置を備えてなる既設杭の切断・引き抜き装置を用い、前記ケーシングを既設杭の周囲で回動させながら掘進し、所定深度まで掘進したところで掘進を停止し、ケーシングを回動させながら前記駆動装置により既設杭切断用ブレードを要切断箇所に押し当て既設杭を切り離し可能な深さ部位まで切削してから、ブレードをその位置で停止して切削部位底部端を掛止し、その状態でケーシングを回動させて引き上げることによって既設杭上部を切り離し、ケーシングと共に引き抜き、切断された既設杭下部はそのまま残置することを特徴とする既設杭の切断・引き抜き工法。
【請求項２】
既設杭外径より大径のケーシングと、その下端部に取り付けられた掘削用カッターと、同様にケーシング下端部に配設された超高圧水をケーシング下方に噴射するノズルと、前記カッターの直上に配設され、駆動装置を有する複数個の既設杭切断用ブレードと、前記ケーシングを既設杭の所定深度まで回転しながら、既設杭を囲繞するようにして地中に掘進させるケーシング掘進装置と、前記ケーシング外壁に添わせて配管された超高圧水送給用パイプと、超高圧水を供給するための超高圧水発生装置を備えてなる既設杭の切断・引き抜き装置を用い、前記ケーシングを既設杭の周囲で回動させながら前記掘削用カッターで地盤を掘削し、同時にケーシング下端部のノズルから超高圧水を下方へ噴射して地盤を掘削し、所定深度まで掘進したところで掘進を停止し、ケーシングを回動させながら前記駆動装置により既設杭切断用ブレードを要切断箇所に押し当て既設杭を切り離し可能な深さ部位まで切削してから、ブレードをその位置で停止して切削部位底部端を掛止し、その状態でケーシングを回動させて引き上げることによって既設杭上部を切り離し、ケーシングと共に引き抜き、切断された既設杭下部はそのまま残置することを特徴とする既設杭の切断・引き抜き工法。
【請求項３】
既設杭上部を引き抜いた後の空洞部に充填材を充填することを特徴とする請求項１又は２に記載の既設杭の切断・引き抜き工法。
【請求項４】
前記切断された既設杭上部を地上に少し引き上げた段階で、その切断された既設杭の上部をさらに短く切断して撤去する工程を繰り返しながら、杭引き抜きを行うことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の既設杭の切断・引き抜き工法。
【請求項５】
前記駆動装置を有する複数個の既設杭切断用ブレードが、ケーシングと掘削用カッター部との間にジョイントされ、かつ交換できるケーシングアタッチメントに装着され、前記ケーシングと共に既設杭周囲で回動されることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の既設杭の切断・引き抜き工法。
【請求項６】
前記超高圧水が、研磨剤を混合してなることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の既設杭の切断・引き抜き工法。
【請求項７】
既設杭外径より大径のケーシングと、その下端部に取り付けられた掘削用カッターと、該カッターの直上に配設され、駆動装置を有する複数個の既設杭切断用ブレードと、前記ケーシングを既設杭の所定深度まで回転しながら、既設杭を囲繞するようにして地中に掘進させるケーシング掘進装置を備えてなる既設杭の切断・引き抜き装置において、前記ケーシング掘進装置が、前記ケーシングを既設杭の周囲で回動させながら掘進し、所定深度まで掘進したところで掘進を停止し、ケーシングを回動させながら前記駆動装置により既設杭切断用ブレードを要切断箇所に押し当て既設杭を切り離し可能な深さ部位まで切削してから、ブレードをその位置で停止して切削部位底部端を掛止し、その状態でケーシングを回動させて引き上げることによって既設杭上部を切り離し、ケーシングと共に引き抜き、切り離すように構成したものであることを特徴とする既設杭の切断・引き抜き装置。
【請求項８】
既設杭外径より大径のケーシングと、その下端部に取り付けられた掘削用カッターと、同様にケーシング下端部に配設された超高圧水をケーシング下方に噴射するノズルと、前記カッターの直上に配設され、駆動装置を有する複数個の既設杭切断用ブレードと、前記ケーシングを既設杭の所定深度まで回転しながら、既設杭を囲繞するようにして地中に掘進させるケーシング掘進装置と、前記ケーシング外壁に添わせて配管された超高圧水送給用パイプと、超高圧水を供給するための超高圧水発生装置を備えてなる既設杭の切断・引き抜き装置において、前記ケーシング掘進装置が、ケーシングを既設杭の周囲で回動させながら前記掘削用カッターで地盤を掘削し、同時にケーシング下端部のノズルから超高圧水を下方へ噴射して地盤を掘削し、所定深度まで掘進したところで掘進を停止し、ケーシングを回動させながら前記駆動装置により既設杭切断用ブレードを要切断箇所に押し当て既設杭を切り離し可能な深さ部位まで切削してから、ブレードをその位置で停止して切削部位底部端を掛止し、その状態でケーシングを回動させて引き上げることによって既設杭上部を切り離し、ケーシングと共に引き抜き、切り離すように構成したものであることを特徴とする既設杭の切断・引き抜き装置。
【請求項９】
前記切断された既設杭上部を地上に少し引き上げた段階で、その引き上げられた既設杭の上部をさらに短く切断する引き上げ杭切断装置を備えてなることを特徴とする請求項７又は８に記載の既設杭の切断・引き抜き装置。
【請求項１０】
前記駆動装置を有する複数個の前記既設杭切断用ブレードが、ケーシングと掘削用カッター部との間にジョイントされ、かつ交換できるケーシングアタッチメントに装着されてなることを特徴とする請求項７〜９のいずれか１項に記載の既設杭の切断・引き抜き装置。
【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、その後不要となった基礎杭やその他の既設杭を引き抜き撤去するための工法及びその装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
建築物の立て替え等に伴い、既に地中に埋設されている既設杭等の撤去を行う場合、地下に打ち込まれた既設杭は、長年の間に地盤に固着安定されてしまい、その引き抜きには巨大な引き抜き力が必要となる。
【０００３】
コンクリート杭等で長尺の既設杭の撤去には、▲１▼既設杭より径の大きい鋼管等のケーシングを、既設杭を囲繞するようにして既設杭の下部最先端まで地中に掘進してから、このケーシングを引き上げることにより、ケーシングと既設杭との間の土砂による摩擦抵抗を利用して既設杭をケーシングと一体に引き上げる方法や、▲２▼さらに、▲１▼のケーシングの埋設後に、既設杭の中心部を軸方向に掘削して貫通孔を設け、長尺吊り下げ材下方先端に開放可能な複数の係止爪を取り付け、既設杭下端縁部に係止爪を係止して引き上げる方法や、▲３▼ケーシング内に水やベントナイ等を加えケーシング内を泥濘化することによって既設杭の引き上げの際の摩擦抵抗を軽減し、既設杭のみを引き上げるようにする方法があった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、▲１▼の方法の場合は、ケーシング内の土砂の性状によっては既設杭の重量を支えきれずに、既設杭を引き上げることができないこともあり、▲２▼の方法の場合は、貫通孔を掘削したり、特別な引き上げ装置が必要となる。
また、▲３▼の方法の場合は、ケーシング内を泥濘化するための水等が必要であり、コストがかかり、施工期間も長くなる上、水等を注入した後の地盤の悪化なども問題となる。
さらに、軟弱地盤に埋設された既設杭を引き抜くと、改めて軟弱地盤補強を行わねばならない場合もある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記諸問題を解決するためになされたものであって、下記構成の既設杭の切断・引き抜き工法及び既設杭の引き抜き装置である。
（１）既設杭外径より大径のケーシングと、その下端部に取り付けられた掘削用カッターと、該カッターの直上に配設され、駆動装置を有する複数個の既設杭切断用ブレードと、前記ケーシングを既設杭の所定深度まで回転しながら、既設杭を囲繞するようにして地中に掘進させるケーシング掘進装置を備えてなる既設杭の切断・引き抜き装置を用い、前記ケーシングを既設杭の周囲で回動させながら掘進し、所定深度まで掘進したところで掘進を停止し、ケーシングを回動させながら前記駆動装置により既設杭切断用ブレードを要切断箇所に押し当て既設杭を切り離し可能な深さ部位まで切削してから、ブレードをその位置で停止して切削部位底部端を掛止し、その状態でケーシングを回動させて引き上げることによって既設杭上部を切り離し、ケーシングと共に引き抜き、切断された既設杭下部はそのまま残置することを特徴とする既設杭の切断・引き抜き工法。
（２）既設杭外径より大径のケーシングと、その下端部に取り付けられた掘削用カッターと、同様にケーシング下端部に配設された超高圧水をケーシング下方に噴射するノズルと、前記カッターの直上に配設され、駆動装置を有する複数個の既設杭切断用ブレードと、前記ケーシングを既設杭の所定深度まで回転しながら、既設杭を囲繞するようにして地中に掘進させるケーシング掘進装置と、前記ケーシング外壁に添わせて配管された超高圧水送給用パイプと、超高圧水を供給するための超高圧水発生装置を備えてなる既設杭の切断・引き抜き装置を用い、前記ケーシングを既設杭の周囲で回動させながら前記掘削用カッターで地盤を掘削し、同時にケーシング下端部のノズルから超高圧水を下方へ噴射して地盤を掘削し、所定深度まで掘進したところで掘進を停止し、ケーシングを回動させながら前記駆動装置により既設杭切断用ブレードを要切断箇所に押し当て既設杭を切り離し可能な深さ部位まで切削してから、ブレードをその位置で停止して切削部位底部端を掛止し、その状態でケーシングを回動させて引き上げることによって既設杭上部を切り離し、ケーシングと共に引き抜き、切断された既設杭下部はそのまま残置することを特徴とする既設杭の切断・引き抜き工法。
【０００６】
（３）既設杭上部を引き抜いた後の空洞部に充填材を充填することを特徴とする前項（１）又は（２）に記載の既設杭の切断・引き抜き工法。
（４）前記切断された既設杭上部を地上に少し引き上げた段階で、その切断された既設杭の上部をさらに短く切断して撤去する工程を繰り返しながら、杭引き抜きを行うことを特徴とする前項（１）〜（３）のいずれか１項に記載の既設杭の切断・引き抜き工法。
（５）前記駆動装置を有する複数個の既設杭切断用ブレードが、ケーシングと掘削用カッター部との間にジョイントされ、かつ交換できるケーシングアタッチメントに装着され、前記ケーシングと共に既設杭周囲で回動されることを特徴とする前項（１）〜（４）のいずれか１項に記載の既設杭の切断・引き抜き工法。
（６）前記超高圧水が、研磨剤を混合してなることを特徴とする前項（１）〜（５）のいずれか１項に記載の既設杭の切断・引き抜き工法。
【０００７】
（７）既設杭外径より大径のケーシングと、その下端部に取り付けられた掘削用カッターと、該カッターの直上に配設され、駆動装置を有する複数個の既設杭切断用ブレードと、前記ケーシングを既設杭の所定深度まで回転しながら、既設杭を囲繞するようにして地中に掘進させるケーシング掘進装置を備えてなる既設杭の切断・引き抜き装置において、前記ケーシング掘進装置が、前記ケーシングを既設杭の周囲で回動させながら掘進し、所定深度まで掘進したところで掘進を停止し、ケーシングを回動させながら前記駆動装置により既設杭切断用ブレードを要切断箇所に押し当て既設杭を切り離し可能な深さ部位まで切削してから、ブレードをその位置で停止して切削部位底部端を掛止し、その状態でケーシングを回動させて引き上げることによって既設杭上部を切り離し、ケーシングと共に引き抜き、切り離すように構成したものであることを特徴とする既設杭の切断・引き抜き装置。
（８）既設杭外径より大径のケーシングと、その下端部に取り付けられた掘削用カッターと、同様にケーシング下端部に配設された超高圧水をケーシング下方に噴射するノズルと、前記カッターの直上に配設され、駆動装置を有する複数個の既設杭切断用ブレードと、前記ケーシングを既設杭の所定深度まで回転しながら、既設杭を囲繞するようにして地中に掘進させるケーシング掘進装置と、前記ケーシング外壁に添わせて配管された超高圧水送給用パイプと、超高圧水を供給するための超高圧水発生装置を備えてなる既設杭の切断・引き抜き装置において、前記ケーシング掘進装置が、ケーシングを既設杭の周囲で回動させながら前記掘削用カッターで地盤を掘削し、同時にケーシング下端部のノズルから超高圧水を下方へ噴射して地盤を掘削し、所定深度まで掘進したところで掘進を停止し、ケーシングを回動させながら前記駆動装置により既設杭切断用ブレードを要切断箇所に押し当て既設杭を切り離し可能な深さ部位まで切削してから、ブレードをその位置で停止して切削部位底部端を掛止し、その状態でケーシングを回動させて引き上げることによって既設杭上部を切り離し、ケーシングと共に引き抜き、切り離すように構成したものであることを特徴とする既設杭の切断・引き抜き装置。
（９）前記切断された既設杭上部を地上に少し引き上げた段階で、その引き上げられた既設杭の上部をさらに短く切断する引き上げ杭切断装置を備えてなることを特徴とする求項（７）又は（８）に記載の既設杭の切断・引き抜き装置。
（１０）前記駆動装置を有する複数個の前記既設杭切断用ブレードが、ケーシングと掘削用カッター部との間にジョイントされ、かつ交換できるケーシングアタッチメントに装着されてなることを特徴とする前項（７）〜（９）のいずれか１項に記載の既設杭の切断・引き抜き装置。
【０００８】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１は、本発明実施例の既設杭の切断・引き抜きのためのケーシング掘進装置の構成図である。
図２は、同ケーシング先端下部の正面図を示す。
図３は、同ケーシング掘進装置を用いて既設杭を切断・引き抜く作業手順及び抜き穴の埋めもどし作業工程を説明する作業工程説明図を示す。
図４は、同図２のケーシングアタッチメントＡ−Ａ’断面図を示す。
【０００９】
図１のケーシング掘進装置２３において、杭引き抜き機１を敷き鉄板２等を配置した上にセットし、ブーム３先端に懸垂式リーダ４を係止して、これから引き抜く既設杭の長さを考慮して複数本の懸垂式リーダ４を結合し、最下部の懸垂式リーダ４が動かないようにキャッチホーク５で支える。
しかる後に、アースオーガ掘進機構６に、最上部となるケーシング７を超高圧水用回転ジョイント８を介して接続し、次いで懸垂式リーダ４の長さに合わせてケーシング７を複数本結合する。ケーシング７最下部には掘削機構付きケーシング７’を取り付ける。
掘進時に必要な超高圧水は超高圧水発生装置１０で作られ、フレキシブルな超高圧水用配管１１で送水され、超高圧水用回転ジョイント８を介して、パイプ９に接続される。
【００１０】
図２において、引き抜き撤去すべき既設杭１６の外径より大径の掘削機構付きケーシング７’を回転しながら、その外周面にスクリュー状の刃（切削羽根）を備えた掘進具１２と掘削用カッター１３、及びケーシング下端の開口部２２からパイプ９により送水された超高圧水をノズル２１より噴射しながら掘削して、地盤を所定深度まで掘進し、ケーシング７’下端部を所定深度まで掘進したところで掘進を停止し、ケーシングアタッチメント２４に配設された既設杭切断用ブレード２５によって既設杭１６を切断可能な深さ部位まで切削する。
【００１１】
図３において、ａ〜ｆは既設杭を引き抜く作業手順及び抜き穴の埋めもどし作業工程を示す。
（ａ）まず、バックホウ１７等を用いて引き抜く既設杭１６上部の地面を、既設杭頭部が０．５ｍ位突出するまで掘削する。
（ｂ）杭引き抜き機１を敷き鉄板２等を配置した上にセットし、ケーシング７中心を既設杭１６中心と合致させる。
（ｃ）ケーシング７は既設杭１６を囲繞するようにして回転しながら地中に掘進していく。この際、ケーシング７は回転しているので、ケーシング内壁面と既設杭１６外周面との間には摩擦抵抗の大きな接合関係がなくなり、抵抗の少ない縁切れ状態となる。さらに、引き抜く既設杭１６の長さに合わせてケーシング７を継ぎ足していく。
（ｄ）ケーシング７下端部が既設杭１６の切断予定箇所に達したところで掘進を停止し、ケーシング７を回転しながら、図２に示したようにケーシングアタッチメント２４に配設された油圧式切断装置２５によって既設杭１６を切削する。
（ｅ）ケーシング７を回動させながら前記既設杭切断用ブレード２５により既設杭１６を切り離し可能な深さ部位まで切削してから、ブレード２５をその位置で停止し、後記切削刃付きアーム２６（図４）によって切削部位底部端を掛止し、ケーシング７を掘進時と逆回転しながら既設杭１６上部を切り離してケーシング７と共に引き抜く。切断された下部既設杭１６’はそのまま地中に残す。また、引き抜いた既設杭１６上部は、必要があれば地表に出たところで適当な長さに切断して撤去する工程を繰り返しながら引き抜く。
（ｆ）ケーシング７を抜き去った段階で、充填材１９として発生土又は山砂又はセメントベントナイトミルク等を注入する。
【００１２】
図４において、ケーシングアタッチメント２４の複数箇所（本図では２カ所）に配設された既設杭切断用ブレード２５は、油圧シリンダ２９とピストンロッド２８及び切削刃付きアーム２６で構成され、図示しない油圧制御装置により複数の既設杭切断用ブレード２５が同時制御される。ケ−シング７が地盤を掘進中はピストンロッド２８は油圧シリンダ２９に引き込まれケーシングアタッチメント２４内部面より引っ込んだ切削刃付きアーム２６で示す位置にある。油圧シリンダ２９が作動しピストンロッド２８を押し出すと、切削刃付きアーム２６は軸２７を支軸として回転し、ケーシングアタッチメント２４の回転（本図では時計回り）に伴って、切削刃付きアーム２６先端の切削刃によって既設杭１６の外周面を切削する。引き続き、既設杭１６外周内面に埋め込まれている鋼筋３１を切断しさらに切削しながら切削面３０に切削刃の先端が達したら切削刃付きアーム２６’の位置で停止させる。同時にケーシングアタッチメント２４の回転も停止する（ケーシングアタッチメント２４上部のケーシング７，７’の回転停止に伴って）。切削刃付きアーム２６’をその位置で停止することによって、既設杭１６の切削部位底部端を切削刃付きアーム２６’によって掛止し、ケーシング７を掘進時と逆回転させながら、その回転によって既設杭１６を切断し、ケーシングアタッチメント２４及びケーシング７と共に引き抜く。ケーシングアタッチメント２４は、上部ケーシング７’及び下部掘削用カッター１３間にジョイントされ、かつ交換が容易にできる。油圧式切断装置２５は、例えば、空気圧方式又は電動方式による駆動装置でもよい。
【００１３】
【発明の効果】
本願発明によれば、次のような効果が発揮される。
（１）既設杭を途中で切断し、下部の既設杭を地中に残すため地盤の安定維持に役立ち、不要な地下水の出水防止もできて、より地盤の安定維持に役立つ。
（２）既設杭を途中で切断し、切断した上部既設杭のみ引き抜く工事となるため、廃材の処理費用の節減、工期の短縮効果が大である。
（３）ケーシングを既設杭の途中で切断するところまでの埋入・引き上げ工事となり、工期の短縮効果が大である。
（４）既設杭を途中で切断し、引き抜いたところまでの土砂等の充填材の量で済むため、低コスト、工期短縮に役立つ。
（５）既設杭の切断を行うための駆動装置を有する複数個の既設杭切断用ブレードを備えたケーシングアタッチメントは交換可能であり、メンテナンスが容易である。
（６）既設杭の切断が地中で行われるため、低騒音低振動で環境公害の問題を生ずることなく既設杭の引き抜きができる。
（７）少し引き上げられた既設杭を切断して撤去しながらの工法であるため、林立した都市ビル間の狭隘な場所においても作業が容易に実施できる。
（８）引き抜き及び引き上げ工程にさほどの揚重力を要せず、小規模な杭引き抜き機を用いて低コストで施工が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明実施例の既設杭の切断・引き抜きのためのケーシング掘進装置の構成図。
【図２】同ケーシング先端下部の正面図。
【図３】同ケーシング掘進装置を用いて既設杭を切断・引き抜く作業手順及び抜き穴の埋めもどし作業工程を説明する作業工程説明図。
【図４】同図２のケーシングアタッチメントＡ−Ａ’断面図。
【符号の説明】
１：杭引き抜き機
２：敷き鉄板
３：ブーム
４：懸垂式リーダ
５：キャッチホーク
６：アースオーガ掘進機構
７，７’：ケーシング
８：超高圧水用回転ジョイント
９：パイプ
１０：超高圧水発生装置
１１：超高圧水用配管
１２：掘進具
１３：掘削用カッター
１４：ノズル
１５：開口部
１６：既設杭（若しくは切断された既設杭上部）
１６’：切断された既設杭下部
１７：バックホウ
１８：ワイヤ
１９：充填材
２０：パイプ
２１：ノズル
２２：開口部
２３：ケーシング掘進装置
２４：ケーシングアタッチメント
２５：既設杭切断用ブレード
２６，２６’：切断刃付きアーム
２７：軸
２８：ピストンロッド
２９：油圧シリンダ
３０：切削面
３１：鋼筋
【図１】
0004400700.tif 000002
【図２】
0004400700.tif 000003
【図３】
0004400700.tif 000004
【図４】
0004400700.tif 000005