(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
専ら全回転式オールケーシング掘削機を用いる方法であって、地盤中の既存障害物にケーシングを囲繞的に回転掘削させ該障害物とケーシングを縁切り状態にして該障害物をクレーンにて吊り上げ除去する方法において、
ケーシングが障害物の周囲を囲繞するように該ケーシングを回転掘削させ、
掘削途中においてケーシングの回転トルクが大きくなった時点で、ケーシング上部にスイーベルジョイントを設け、該スイーベルジョイントを介して減摩剤を該ケーシングの先端より吐出しつつ、該ケーシングを回転掘削させ、
所定の掘削終了後該ケーシング内部の障害物にアンカーを打設し、
次いで該アンカーを介してクレーンにて障害物を吊り上げ撤去するようにする
ことを特徴とするオールケーシング方式による障害物除去方法。
【請求項２】
専ら全回転式オールケーシング掘削機を用いる方法であって、全回転式オールケーシング掘削機を用いて地盤中の既存障害物にケーシングを囲繞的に回転掘削させ該障害物とケーシングを縁切り状態にして該障害物をクレーンにて吊り上げ除去する方法において、
ケーシングが障害物の周囲を囲繞するように該ケーシングを回転掘削させ、
掘削途中においてケーシングの回転トルクが大きくなった時点で、ケーシング上部にスイーベルジョイントを設け、該スイーベルジョイントを介して減摩剤を該ケーシングの先端より吐出しつつ、該ケーシングを回転掘削させ、
掘削が障害物の頭部に達した時点で掘削を一旦停止して、該ケーシング内部の障害物にアンカーを打設し、
次いで、所定の掘削終了後に該アンカーを介してクレーンにて障害物を吊り上げ撤去するようにする
ことを特徴とするオールケーシング方式による障害物除去方法。
【請求項３】
上記障害物がクレーンの吊り上げ長さより長い場合は、該障害物の切断を行って複数回に吊り上げ作業を分割して行うようにすることを特徴とする請求項１又は２記載のオールケーシング方式による障害除去方法。
【請求項４】
上記障害物が小サイズの場合はコアキャッチャー機構またはハンマークラブ機構を介して吊り上げ作業を行うようにすることを特徴とする請求項１又は２記載のオールケーシング方式による障害物除去方法。
【請求項５】
上記障害物が長い場合は該障害物に穴をあけケーシング上部で仮受けし切断し、吊り上げ作業を複数回分割して行うようにすることを特徴とする請求項１又は２記載のオールケーシング方式による障害物除去方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
開示技術は、地盤中に残存している前工事による杭体等の既存障害物の除去や撤去等を行って次期構造物等の構築工事に障害がないようにする施工方法の技術分野に属する。
【０００２】
【従来の技術】
周知の如く、市民生活の向上は科学技術の隆盛に負うところが大であり、当該科学技術に支持されている各種産業のビル等の構造物や暗渠やトンネル等の地下構造物が都市部のみならず、地方部にまで全国津々浦々にネットワーク的に敷設されており、当該構造物の基礎には遮水壁等の支柱や基礎杭が必ず設けられており、しかも、設計態様によっては該種コンクリート等の支柱杭は鉄筋等の筋体や骨材が内蔵されている態様も少からずある。
【０００３】
特に、該種支柱杭等が経年的に旧いものにおいては該種筋体が内蔵されている態様が多い。
【０００４】
而して、当該既存の構造物を壊砕除去して新規構造物を構築するに際しては新たな地盤の整備が不可欠であり、当該新規地盤の構築に際しては、当該地盤に存在している既存の支柱杭等の障害物を撤去等して除去する必要がある。
【０００５】
而して、旧来の該種既存障害物の撤去除去に際しては当該既存障害物の存在する地盤に台車等を搬入セットし、上部から大型ケーシングを大動力のモーターにより駆動回転させ、しゃにむに当該既存の支柱杭等の障害物に対し被せ掘り式に掘削し、相対的に該ケーシング内に入ってくる既存障害物の支柱杭等に対しては中掘り掘削により別の破砕機等で打撃を与えて強制的に叩き割りして搬出するようにしているが、当該中掘り掘削は当該ケーシングを２〜３ｍ掘削する度毎に行われていたために、消耗の激しい作業を要求され、施工能率の向上を妨げられ、期間的にも著しく長期化しコスト的にも高くつくというマイナス点があった。
【０００６】
これに対処するに、オールケーシング方式によって当該中掘り掘削による打撃を介しての叩き割り等を省略するような態様もありはするが、当該オールケーシング方式においては回転トルクが大きいために、ケーシング先端のビットやケーシング自体の消耗が激しいために故障が出易く、メンテナンスに要する時間が長くなり、したがって、工期が長くなり、施工精度もメンテナンスの度毎に管理調整せねばならず、工事が極めて煩瑣となり、施工能率が低減するという不具合があり、また、該種オールケーシング方式によれば、既存障害物の支柱杭等を介し縦方向に半分ずつ２回に分けて切断除去する手段が採られており、先述した如く、当該既存障害物の支柱杭等が経年的に旧い態様では鉄筋等が内蔵されている態様が多く、したがって、縦方向に半分ずつ分割切断除去に際しては、ケーシングの内部に作業員が入り、人手作業を介し人海戦術的に破砕して地上に排出するような方法を採らざるを得ず、当該手段によれば障害物の排出に関しては、あたかも旧態依然とした深礎工法とはほとんど変らない態様であり、そのうえ、安全性に欠ける欠点があり、コスト的にも経済性に見合わないというデメリットがあった。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
かかる上述の従来技術に基づく前工事において、地盤中に残存する支柱杭等の障害物の撤去等の除去に際して大動力のモーター駆動による大口径のケーシングを用いて撤去等の除去を行うがために作業能率が悪い欠点があり、安全性の点で難点があり、経済性に合わない不利点があり、作業スピードを上げられないネックもあった。
【０００８】
【発明の目的】
この出願の発明の目的は上述従来技術に基づく在来態様に基づく地盤中の既存支柱杭等の既存障害物のケーシングを介しての撤去等の除去の問題点を解決すべき技術的課題とし、既存障害物のサイズの大小にかかわらず、強制的な破砕機による打撃を介しての叩き割り等を介さず、大口径のケーシングをオールケーシング掘削機を用い、当該ケーシングと障害物の腰切りを介し、スムーズに吊り上げ撤去ができるようにし、使用動力も少く、施工能率も良く、経済的にも充分に見合うことができるようにしてケーシング内に取り込んだ既存杭等の障害物を吊り上げて除去することができるようにし、既存杭等の障害物の長距離や強度に左右されることなく、撤去することができるようにして建設産業における土木施工技術利用分野に益する優れたオールケーシング方式による障害物除去を提供せんとするものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上述目的に沿い先述特許請求の範囲を要旨とするこの出願の発明の構成は、前述課題を解決するために、前工事に際して当該地盤中に残存する既存杭等の障害物を撤去除去するに際し、当該施工地盤部位に重機を搬入セットし、当該重機により全回転式オールケーシング掘削機を据え付け、大口径のケーシングをセットする。
そして、該全回転式オールケーシング掘削機により該大型の大口径のケーシングで既存障害物の周囲を掘削するようにし、そして、掘削中途において回転トルクが大きくなった時点でケーシングのヘッド部分にスイーベルジョイントを付設する。そして、該スイーベルジョイントを介して、水や気泡材や界面活性剤やベントナイト泥水等の減摩剤をケーシング先端のノズル付水切口から吐出させることにより、摩擦を少なくする。
所定の掘削が終了したら、ボーリングマシンを介し当該障害物にアンカー鋼線を打設し、当該障害物とケーシングとの間の摩擦力を軽減するために腰切りを行い、大型クレーンを用いてアンカー鋼線を介し障害物を吊り上げて除去する。
地下水の状況等によっては、当該障害物の頭部で一旦ケーシングの掘削を停止して、該障害物にアンカー鋼線を打設してもよい。
障害物がクレーンの吊り上げ長さより長い場合は、途中で該障害物を所定回数切断して吊り上げを分割して確実に当該障害物の除去を行うようにし、対象となる既存障害物のサイズが相対的に小さい場合には、コアキャッチャー機構やハンマークラブ機構によりケーシングから所定の減摩剤を吐出し、腰切り作用と吊り上げ作用を行い、当該障害物が長い場合には該障害物に穴を明けてケーシング上部で仮受けして切断し、所定回数に分割して撤去する。
【００１０】
【作用】
地盤中に存在する既存杭等の障害物のクレーンによるアンカー鋼線を介しての吊り上げ除去を行うに、大口径のケーシングに対し、該ケーシング上部に設置したスイーベルジョイントを介し、界面活性剤や気泡材やベントナイト泥水等の減摩剤を供給し、摩擦が少いようにして該ケーシング内部で障害物に対する強制的な破壊作業等を行うことなく、腰切りと所定回数の切断作業を介し障害物のサイズが小さい場合には、コアキャッチャー機構やハンマークラブ機構を用いて同様に減摩剤を介し摩擦を少くしてスムーズに障害物を腰切り作業と吊り上げ作業を行って撤去除去することができるようにし、作業スピードのアップと安全性が高く、作業能率の向上による施工期間の短縮が図れるようにしてコスト的にも充分に見合うようにするものである。
【００１１】
【発明の実施の形態】
次に、この出願の発明の実施しようとする形態を実施例の態様に基づいて図面に従って説明すれば以下の通りである。
【００１２】
図示実施例の態様は地盤１' の内部に前工事において施工されて残存する既存杭としての障害物１の吊り上げ撤去を介しての除去の態様であり、当該既存杭は鉄筋等を内蔵する態様であってもかまわないものである。
【００１３】
まず、図１（イ）に示す様に、障害物としての既存杭１の存在する部位に図示しない重機を介し当業者に周公知の全回転式オールケーシング掘削機２を搬入する。
そして、該全回転式オールケーシング掘削機２を介し、当該既存杭１のサイズに相当した大口径のケーシング３を当該既存杭１を囲繞することができるようにオールケーシング掘削を行っていく。
【００１４】
当該掘削プロセスにおいて、ケーシング３の先端部分が障害物としての既存杭１の頭部に到達すると、回転トルクは急激にアップする。
【００１５】
そこで、一旦全回転式オールケーシング掘削機２を停止しケーシング３の掘削を停止し、その頂部にスイーベルジョイント４をセットして（図１（ロ）参照）、所定の界面活性剤や気泡材やベントナイト泥水等の減摩剤４' をポンプ４''によりホース４''' を介して送給して当該ケーシング３の管体の供給機構を介し先端のノズルを有する水切口３' から吐出し、図２に示す様に、スライムやスラグ５' を地上に排出し、掘削を再開すると、当該減摩剤４' の作用により周辺の地盤１' とケーシング３に内在する障害物としての既存杭１' との間の摩擦は低減されてスムーズに掘削が行われ、ケーシング３は既存杭１の周囲に囲繞的に掘削されていく。
【００１６】
なお、図２に示す態様において全回転式オールケーシング掘削機は図示の都合上省略してある。
【００１７】
そして、既存杭１の長さ方向所定部位にケーシング３の先端の水切口３' が到達した時点で（後述する如く該既存杭１の長さがクレーン１０による吊り上げ長さよりも長い場合には所定回数複数回切断して行う必要があるために）図３（ハ）に示す様に、ケーシング３の上部にプレート６' を介し、所定のボーリングマシン６によりアンカー鋼棒７を介して既存杭１の所定部位深さまでその頭部からアンカー鋼材７' をジョイント８を介し連結し、次いで、図３（ニ）に示す様に、センターホールジャッキ９を介しアンカー鋼棒７とアンカー鋼材７'を緊張状態にしケーシング３と既存杭１との腰切り作業を行う。
【００１８】
なお、全回転式オールケーシング掘削機２によるケーシングの掘削停止のタイミングは地下水の状況等を勘案し、既存杭１の頭部で行ってボーリングマシン６によりアンカー鋼棒７を介し張設するようにしてもよい。
【００１９】
このように図３（ハ）（ニ）に示す様に、既存杭１に対しアンカーをセンターホールジャッキ９を介し緊張させて腰切りを行った後には、図４（ホ）に示す様に、大型クレーン１０のワイヤー１１を介し緊張させているアンカー鋼棒７、及び、アンカー鋼材７' を介し、ケーシング３内の既存杭１の吊り上げ作用を行うと、該既存杭１はケーシング３内において予め吐出塗布されている減摩剤４' の存在により摩擦をなくされているために、スムーズに吊り上げ撤去される。
【００２０】
而して、当該プロセスにおいて吊り上げ撤去される既存杭１の長さがクレーン１０による吊り上げ長さよりも長い場合には、所定段数切断してアンカーによる吊り上げ撤去を所定回数複数回分割して行い、このようにして当該図４の（ヘ）に示す様に、完全に既存杭１はケーシング３を介し地盤１' 中から吊り上げ撤去除去される。
【００２１】
そして、当該地盤１' 中に残存するケーシング３についてはそのまま残存させて次段の施工工事に利用したり、或いは、適宜に撤去除去するようにする。
【００２２】
また、吊り上げされた既存杭１は適宜に次段施工の支柱や角柱に最利用することも可能である。
【００２３】
当該施工態様において障害物としての既存杭１が設定サイズよりも小さい（短い場合には）には、図５（ト）に示す様に、当業者に周公知のコアキャッチャー機構１１を介し上述同様な腰切り作業と吊り上げ作業による撤去除去を行ったり、更に既存杭１が小サイズの場合には、当該図５の（チ）に示す様に、同じく当業者に周公知のハンマークラブ機構１２を介し腰切り作業と吊り上げ作業を行う。
【００２４】
また、当該両態様において障害物１が長い場合には、先述アンカーによる吊り上げ同様に既存杭１の頭部に穴を明けてケーシング３の上部で仮受けし切断し、当該プロセスを所定段数複数回に分割して撤去するようにする。
【００２５】
そして、当該図５の（ト），（チ）に示す両態様においても、ケーシング３には減摩剤４' が吐出塗布されているこにとよる既存杭１（切断分割態様を含めて）の吊り上げによるケーシング３内のスライドアップは極めてスムーズに行われるものである。
【００２６】
なお、この出願の発明の実施態様は上述各実施例に限るものでないことは勿論であり、例えば、障害物は旧い既存杭の柱体に限らず、角柱状の杭体であっても、また、場合によってはブロック状の障害物であっても対象とできる等種々の態様が採用可能である。
【００２７】
【発明の効果】
以上、この発明によれば、基本的に地盤中に前工事で行う残存する既存杭等の障害物が存在しており、該障害物の撤去除去を行うに際し、オールケーシング方式により当該障害物の周囲を取り囲むように、該ケーシングから界面活性剤や気泡材やベントナイト泥水等の減摩剤を吐出して掘削することにより、該障害物は相対的に当該ケーシング内に取り囲まれるように相対侵入し、該障害物に対しアンカーを緊張状態にしクレーンを介し吊り上げすることにより、該障害物はケーシングとの間に減摩剤が介在されていることにより、摩擦がなくされてスムーズに吊り上げされ、撤去して除去されるという優れた効果が奏される。
【００２８】
したがって、当該既存杭等の障害物内に鉄筋や骨材等が内蔵されている態様であっても、ケーシング内において障害物に打撃を強制的に付与し、破砕し除去する等というそれだけ必要とする労力が少くて済み、安全性を高くして工期の短縮が図れ、施工がスムーズに能率的に行われるという優れた効果が奏される。
【００２９】
また、旧来のオールケーシング方式によるようにケーシング内に人が入って縦割り作業等をするという旧態依然とした深礎工法と変わらない安全性に欠ける工法とはならないために安全性が向上し、コスト的に経済性も充分に見合うことができる優れた工法となるものである。
【００３０】
また、障害物が既存杭の柱体の場合には、その強度によっては吊り上げされた障害物を角柱等の他の再生利用もできるという優れた効果が奏される。
【００３１】
また、この出願の発明の工法によれば、地盤中に残存する既存杭等の障害物の状況や強度に左右することなく施工ができ、施工のスピードアップが図れ、工期の短縮，施工精度の向上が図れるという優れた効果が奏される。
【００３２】
また、用いられるケーシングに対し界面活性剤や気泡材やベントナイト泥水等の所定の減摩剤を吐出させて掘削を行うために、当該オールケーシング自体の回転トルクが小さくて済み、それだけ、ビットやケーシングの損耗が少くなり、故障が出ず、メンテナンスの必要度が低減され、耐久性が大きくなり、それだけでも施工能率やコストダウンが図れるという優れた効果が奏される。
【００３３】
また、障害物が小サイズの場合にもコアキャッチャー機構やハンマークラブ機構を用いてアンカーを用いる場合と同様に腰切り作業と吊り上げ作業が行われるために、いかなる状態の障害物に対しても完全に吊り上げ除去することができるという優れた効果が奏される。
【図面の簡単な説明】
【図１】  地盤中に残存する既存杭に対する全回転式オールケーシング掘削機を介してのケーシングの掘削態様の側面図であり、（イ）はオールケーシング掘削機のセット状態の側面図、（ロ）はケーシングに対するスイーベルジョイントを介しての減摩剤の送給態様の部分断面側面図である。
【図２】  ケーシングの地盤に対する掘削態様の縦断面図である。
【図３】  ボーリングマシンを介してのアンカー鋼棒の既存障害物に対する打設態様の部分断面側面図であり、（ハ）はその初期状態の部分側断面図、（ニ）はセンターホールジャッキを介して障害物に対するアンカー緊張状態の部分断面側面図である。
【図４】  クレーンによる障害物のアンカーを介しての吊り上げ態様の部分断面側面図であり、（ホ）はその初期の側断面図、（ヘ）は障害物の吊り上げ終了時点の部分断面概略側面図である。
【図５】  小サイズの障害物に対するコアキャッチャー機構を介してのクレーンによる吊り上げ除去態様の部分断面概略側面図であり、（ト）は小サイズの障害物の吊り上げ除去の部分断面側面図、（チ）は障害物が更に小サイズの場合のハンマークラブ機構を介しての吊り上げ除去態様の部分断面側面図である。
【符号の説明】
１      障害物
１'     地盤
３      ケーシング
３'     ノズル付水切口
４      スイーベルジョイント
４'     減摩剤
７，７' アンカー
１０    クレーン
１１    コアキャッチャー機構
１２    ハンマークラブ機構
【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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