(57)【要約】      （修正有）【課題】カッタの既存杭への食い込みや鉄筋切断を精度よく実施することのできる既存杭の撤去システムを提供すること。【解決手段】ケーシング１１、その内周面に取り付けられて下方に向かうに応じて中央側に近づく傾斜したホルダ１３、ホルダ１３にスライド自在に取り付けられて既存杭を切削するカッタ１４から構成される掘削ケーシング１０と、カッタ１４に取り付けられたロッド２２、これを昇降させる第１のピストン２１ｂを備えた第１の油圧シリンダ２１、第２のピストン２３ｂを備え、この昇降によって第１の油圧シリンダ２１との間で油Ｌの移動を生ぜしめ、ワイヤＷが係合される被係合部材２３ｆを備えた第２の油圧シリンダ２３から構成されたカッタ昇降機構２０と、掘削ケーシング１０を地中に挿入させる全周回転機と、ワイヤＷの上方への吊り上げと下方への吊り下しをおこなう重機とからなる既存杭の撤去システムである。【選択図】図２
2017075445.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
筒状のケーシング、
ケーシングの先端に設けられた掘削カッタ、
ケーシングの内周面に取り付けられて下方に向かうに応じてケーシングの中央側に近づく傾斜したホルダ、
ホルダにスライド自在に取り付けられて既存杭を切削するカッタ、から構成される掘削ケーシングと、
カッタに取り付けられたロッド、
ロッドを昇降させる第１のピストンを備えて該第１のピストンを昇降させる第１の油圧シリンダ、
第２のピストンを備えて該第２のピストンを昇降させ、該第２のピストンの昇降によって第１の油圧シリンダとの間で油の移動を生ぜしめて第１のピストンの昇降をおこなうとともに、第２のピストンに取り付けられてワイヤが係合される被係合部材を備えた第２の油圧シリンダ、から構成され、ワイヤの吊り上げと吊り下しに応じて第２のピストンが昇降され、第２のピストンの昇降に応じて第１のピストンおよびロッドが昇降され、ロッドの昇降に応じてカッタがホルダに沿って斜め方向上下にスライドされるカッタ昇降機構と、
掘削ケーシングを地中の既存杭の周囲に挿入させる全周回転機と、
被係合部材に係合されたワイヤの上方への吊り上げと下方への吊り下しをおこなう重機と、からなる、既存杭の撤去システム。
【請求項２】
ケーシングの内周面において、ホルダの取り付け位置をケーシングの直径の一端とした際に、該直径の他端に突起が取り付けられており、直径上にあるカッタと突起で既存杭に対するケーシングの芯合わせをおこなう、請求項１に記載の既存杭の撤去システム。
【請求項３】
既存杭の撤去に応じてケーシングが順次継ぎ足されるようになっており、
ホルダの取り付けられたケーシングにカッタ昇降機構も取り付けられている請求項１または２に記載の既存杭の撤去システム。
【請求項４】
既存杭の撤去に応じてケーシングが順次継ぎ足されるようになっており、
ケーシングが継ぎ足される度に、最上部にあるケーシングにカッタ昇降機構が盛り替えられるようになっている請求項１または２に記載の既存杭の撤去システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、地中にある場所打ち杭（コンクリート杭）をはじめとする既存杭の撤去システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
場所打ち杭（コンクリート杭）等の既存杭が地中に埋設された場所に新たに新設の構造物を建設するに当たっては、まず既存杭の撤去が必要になってくる。
【０００３】
既存杭の撤去方法としては、そのままの状態で地中から既存杭を引き抜く方法、既存杭を部分的に破断して順次撤去する方法などがある。
【０００４】
ここで、特許文献１には、掘削サイクルが早く、全体の作業時間が短縮され、硬い地盤での作業が容易であり、大口径の作業も可能で全ての鉄筋を切断でき、ハンマーグラブでの取り除き作業が容易な既存杭の破壊工法が開示されている。
【０００５】
具体的には、ケーシングヘッド内周面にカッタを突設した掘削ケーシングを建て込み装置により揺動回転させながら既存杭を偏芯させて囲むようにして地盤に挿入し、掘削ケーシングを回転させてカッタで既存杭を外周部から切断する既存杭の除去工法である。カッタはケーシングヘッド内周面に設けたホルダで上下方向にスライド自在とし、このホルダはカッタを下方に移動させるに応じてケーシングヘッド内方により突出させるようにカッタスライド面を傾斜させた既存杭の破壊装置を使用し、杭芯に合わせたケーシングヘッドを回転下降させてホルダ上部に位置するカッタで杭外周を切削し、次いで、ケーシングヘッドを引き上げてその位置で回転させ、ホルダ下部に位置するカッタで既存杭の鉄筋を切断するものである。
【０００６】
このように、特許文献１で開示される既存杭の破壊工法は、掘削ケーシングを上昇させることでホルダの斜め下方にカッタをスライドさせ、既存杭に係合した段階で掘削ケーシングを回転させてカッタを食い込ませ、鉄筋を切断しながら杭体を破断するものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特許第４１０６３７４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
特許文献１で記載される破壊工法は、成り行きでカッタを既存杭に食い込ませることから、実際にカッタの既存杭への食い込みや鉄筋切断を精度よく実施できるか否かは不明である。
【０００９】
本発明は上記する問題に鑑みてなされたものであり、カッタの既存杭への食い込みや鉄筋切断を精度よく実施することのできる既存杭の撤去システムを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
前記目的を達成すべく、本発明による既存杭の撤去システムは、筒状のケーシング、ケーシングの先端に設けられた掘削カッタ、ケーシングの内周面に取り付けられて下方に向かうに応じてケーシングの中央側に近づく傾斜したホルダ、ホルダにスライド自在に取り付けられて既存杭を切削するカッタ、から構成される掘削ケーシングと、カッタに取り付けられたロッド、ロッドを昇降させる第１のピストンを備えて該第１のピストンを昇降させる第１の油圧シリンダ、第２のピストンを備えて該第２のピストンを昇降させ、該第２のピストンの昇降によって第１の油圧シリンダとの間で油の移動を生ぜしめて第１のピストンの昇降をおこなうとともに、第２のピストンに取り付けられてワイヤが係合される被係合部材を備えた第２の油圧シリンダ、から構成され、ワイヤの吊り上げと吊り下しに応じて第２のピストンが昇降され、第２のピストンの昇降に応じて第１のピストンおよびロッドが昇降され、ロッドの昇降に応じてカッタがホルダに沿って斜め方向上下にスライドされるカッタ昇降機構と、掘削ケーシングを地中の既存杭の周囲に挿入させる全周回転機と、被係合部材に係合されたワイヤの上方への吊り上げと下方への吊り下しをおこなう重機と、からなるものである。
【００１１】
本発明の既存杭の撤去システムは、ケーシング内に取り付けられた傾斜姿勢のホルダに沿ってカッタをスライドさせる機構として、第１、第２の油圧シリンダを適用し、さらに、重機によるワイヤの吊り上げと下方への吊り下しによって第２の油圧シリンダの第２のピストンを昇降させ、このことによって第１、第２の油圧シリンダ間の油の移動を生ぜしめる構成を適用した点に主たる特徴を有している。
【００１２】
この特徴構成により、油圧シリンダの操作を重機にて簡易におこなうことができ、高価で重量の重い油圧ユニットを不要としながら、カッタの昇降制御を精度よくおこなうことができ、もってカッタの既存杭への食い込みや鉄筋切断を精度よく実施することができるものである。
【００１３】
場所打ち杭等の既存杭の撤去に際しては、既存杭の周囲に掘削ケーシングを挿入可能な地上位置に全周回転機を設置し、全周回転機で掘削ケーシングを揺動回転させながら、既存杭の周囲の地盤内に掘削ケーシングを所定長挿入していく。
【００１４】
次に、重機にてワイヤを吊り上げながらカッタ昇降機構を作動させ、ホルダに沿ってカッタを斜め下方に降下させ、カッタの先端を内側に存在する既存杭に食い込ませ、この状態で全周回転機を作動させて掘削ケーシングを回転させ、既存杭のコンクリートを切断し、内側の鉄筋を切断していく。
【００１５】
重機によるワイヤの吊り上げを適宜制御することで、ホルダに沿ったカッタの斜め下方へのスライド量を調整することができる。すなわち、ワイヤの吊り上げ量を増加させることでカッタの斜め下方へのスライド量を増加させることができ、カッタは既存杭の内側へ移動することができ、このことによって鉄筋およびコンクリートの完全切断を実行することができる。
【００１６】
このようにして所定長の既存杭が切断されたら、グラブハンマ等を備えた別途の重機にて既存杭の切断片を地上に回収する。次に、既に地中に存在するケーシングの上端に新たなケーシングを継ぎ足し、全周回転機で掘削ケーシングを揺動回転させ、上記と同様の方法によって残存する既存杭の所定長の切断と撤去を繰り返していく。
【００１７】
このように、本発明の既存杭の撤去システムを適用することで、カッタを既存杭に確実に食い込ませることができ、カッタの既存杭への食い込みや鉄筋切断を精度よく実施することができる。
【００１８】
また、本発明の既存杭の撤去システムの好ましい実施の形態は、ケーシングの内周面において、ホルダの取り付け位置をケーシングの直径の一端とした際に、該直径の他端に突起が取り付けられており、直径上にあるカッタと突起で既存杭に対するケーシングの芯合わせをおこなうものである。
【００１９】
当て板等の突起をケーシングの直径の他端に取り付け、カッタと突起をケーシングの直径の両端に位置決めしておくことで、既存杭に対するケーシングの芯合わせを容易におこなうことができる。
【００２０】
また、本発明による既存杭の撤去システムの他の実施の形態は、既存杭の撤去に応じてケーシングが順次継ぎ足されるようになっており、ホルダの取り付けられたケーシングにカッタ昇降機構も取り付けられているものである。
【００２１】
この形態では、既存杭の切断に応じてケーシングが継ぎ足された際に、第１のピストンに繋がるロッドを継ぎ足して長くする必要はなく、所定長さのピストンロッドの昇降でカッタの昇降を実現することができる。ただし、この形態では、第２の油圧シリンダの被係合部材に係合されるワイヤの長さを既存杭の切断に応じて長くしていく必要がある。
【００２２】
また、本発明による既存杭の撤去システムの他の実施の形態は、既存杭の撤去に応じてケーシングが順次継ぎ足されるようになっており、ケーシングが継ぎ足される度に、最上部にあるケーシングにカッタ昇降機構が盛り替えられるようになっているものである。
【００２３】
この形態は、既存杭の切断に応じて継ぎ足されるケーシングのうち、最上部にあるケーシングにカッタ昇降機構を盛り替えていくものである。この形態では、第２の油圧シリンダの被係合部材に係合されるワイヤの長さを既存杭の切断に応じて長くしていく必要はないが、既存杭の切断に応じてケーシングが継ぎ足された際に、第１のピストンに繋がるロッドを継ぎ足して長くする必要がある。
【発明の効果】
【００２４】
以上の説明から理解できるように、本発明の既存杭の撤去システムによれば、重機によるワイヤの吊り上げや吊り下しによってカッタ昇降機構を作動させ、傾斜したホルダに沿ったカッタのスライドを制御する構成を適用したことにより、油圧シリンダの操作を重機にて簡易におこなうことができ、高価で重量の重い油圧ユニットを不要としながら、カッタの昇降制御を精度よくおこなうことができ、もってカッタの既存杭への食い込みや鉄筋切断を精度よく実施することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の既存杭の撤去システムの模式図である。
【図２】掘削ケーシングとカッタ昇降機構を説明した模式図である。
【図３】図２のIII−III矢視図である。
【図４】既存杭を切断している状況を説明した模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下、図面を参照して、本発明の既存杭の撤去システムの実施の形態を説明する。なお、図示例は第２の油圧シリンダを１基備えた形態であるが、第２の油圧シリンダを２基以上備えた形態であってもよい。
【００２７】
（既存杭の撤去システムの実施の形態）
図１は本発明の既存杭の撤去システムの模式図であり、図２は掘削ケーシングとカッタ昇降機構を説明した模式図であり、図３は図２のIII−III矢視図である。
【００２８】
図示する既存杭の撤去システム１００は、地盤Ｇ内に埋設されているコンクリート内に鉄筋Ｒが配筋されている鉄筋コンクリート製の既存杭Ｐに位置決めされた掘削ケーシング１０と、掘削ケーシング１０を地中の既存杭Ｐの周囲に挿入させる全周回転機３０と、掘削ケーシング１０の構成要素である被係合部材２３ｆに係合されたワイヤＷの上方への吊り上げと下方への吊り下しをおこなうクローラクレーン等の重機４０と、から大略構成されている。
【００２９】
図２に示すように、掘削ケーシング１０は、筒状のケーシング１１、ケーシング１１の先端に設けられた掘削カッタ１２、ケーシング１１の内周面に取り付けられて下方に向かうに応じてケーシング１１の中央側に近づく傾斜したホルダ１３、ホルダ１３にスライド自在に取り付けられて既存杭Ｐを切削するカッタ１４から構成される。
【００３０】
一方、ケーシング１１内にはカッタ１４をホルダ１３に沿ってスライドさせる（Ｘ５方向，Ｙ５方向）カッタ昇降機構２０が取り付けられている。
【００３１】
このカッタ昇降機構２０は、カッタ１４に取り付けられたロッド２２、ロッド２２を昇降させる第１のピストン２１ｂを備えて第１のピストン２１ｂを昇降させる第１の油圧シリンダ２１、第２のピストン２３ｂを備えて第２のピストン２３ｂを昇降させ、第２のピストン２３ｂの昇降によって第１の油圧シリンダ２１との間で油Ｌの移動を生ぜしめて第１のピストン２１ｂの昇降をおこなうとともに、第２のピストン２３ｂに取り付けられてワイヤＷが係合される被係合部材２３ｆを備えた第２の油圧シリンダ２３から構成される。
【００３２】
なお、図３で示すように、ケーシング１１の内周面において、ホルダ１３の取り付け位置をケーシング１１の直径（ケーシング１１の中心Ｏを通る直径）の一端とした際に、直径の他端に当て板等の突起１５が取り付けられている。
【００３３】
このように、ケーシング１１の直径上にカッタ１４と突起１５を配設したことによって、既存杭Ｐに対するケーシング１１の芯合わせを容易におこなうことが可能になる。
【００３４】
カッタ昇降機構２０に関し、第１の油圧シリンダ２１、第２の油圧シリンダ２３はそれぞれ、シリンダ２１ａ、２３ａ内に第１、第２のピストン２１ｂ、２３ｂがあり、それぞれのピストン２１ｂ、２３ｂの頂部にはフランジ２１ｃ、２３ｃが取り付けられており、それぞれのフランジ２１ｃ、２３ｃでそれぞれのシリンダ２１ａ，２３ａ内を２つの部屋に区画している。
【００３５】
すなわち、第１の油圧シリンダ２１では、フランジ２１ｃの上方に上部区画２１ｄが形成され、下方に下部区画２１ｅが形成され、それぞれの区画には油Ｌが入っている。
【００３６】
一方、第２の油圧シリンダ２３では、フランジ２３ｃの上方に上部区画２３ｄが形成され、下方に下部区画２３ｅが形成され、それぞれの区画には油Ｌが入っており、上部区画２１ｄ、２３ｄ同士が流通路２４を介して流体連通しており、下部区画２１ｅ、２３ｅ同士が流通路２５を介して流体連通している。
【００３７】
また、各ピストン２１ｂ、２３ｂの下方部分はシリンダ２１ａ，２３ａの下方の開口から外部に張り出しており、ピストン２１ｂ、２３ｂの昇降によってピストン２１ｂ、２３ｂの下方部分はシリンダ２１ａ，２３ａから出入りするようになっている。なお、シリンダ２１ａ，２３ａの開口には不図示のシール部材が配設されており、各ピストン２１ｂ、２３ｂとの間にシール構造が形成され、油Ｌが漏れ出ないようになっている。
【００３８】
第２の油圧シリンダ２３では、フランジ２３ｃとシリンダ２３ａの内壁（天井）の間にバネ２３ｇが配設されており、第２のピストン２３ｂに取り付けられている被係合部材２３ｆがワイヤＷで吊り上げられていない場合（もしくはＹ１方向に吊り下される場合）は、バネ２３ｇの付勢によってシリンダ２３ａ内にあるフランジ２３ｃ（および第２のピストン２３ｂ）がシリンダ２３ａの下方に押込まれるようになっている。
【００３９】
まず、重機４０にて被係合部材２３ｆをワイヤＷで吊り上げると（Ｘ１方向）、第２の油圧シリンダ２３ではバネ２３ｇの付勢に抗してフランジ２３ｃと第２のピストン２３ｂが上昇し（Ｘ２方向）、上方区画２３ｄにあった油が流通路２４を介して第１の油圧シリンダ２１の上方区画２１ｄに送られる（Ｘ３方向）。
【００４０】
第１の油圧シリンダ２１では上方区画２１ｄに油が溜まり、上方区画２１ｄの体積増加に応じてフランジ２１ｃおよび第１のピストン２１ｂが下方へ降下し（Ｘ４方向）、第１のピストン２１ｂの降下に伴ってロッド２２が降下し、ロッド２２の降下によってホルダ１３の傾斜に沿ってカッタ１４を斜め下方にスライドさせることができる（Ｘ５方向）。
【００４１】
一方、重機４０による被係合部材２３ｆの吊り上げを解除し、ワイヤＷを降下させると（Ｙ１方向）、バネ２３ｇによってフランジ２３ｃと第２のピストン２３ｂが下方へ押込まれて（Ｙ２方向）上方区画２３ｄの体積が広がり、第１の油圧シリンダ２１の上方区画２１ｄにあった油Ｌは体積の広がった第２の油圧シリンダの上方区画に流通路２４を介して引き込まれる。
【００４２】
第２の油圧シリンダ２３の上方区画２３ｄへの油Ｌの引き込まれにより、第１の油圧シリンダ２１では上方区画２１ｄにあった油が無くなり、逆に下部区画２１ｅの体積が増加し、第２の油圧シリンダ２３の下部区画２３ｅから流通路２５を介して油Ｌが第１の油圧シリンダ２１の下部区画２１ｅに送られ（Ｙ３方向）、下部区画２１ｅの体積増加に伴ってフランジ２１ｃと第１のピストン２１ｂがシリンダ２１ａの頂部もしくは頂部近傍まで上昇する（Ｙ４方向）。
【００４３】
第１のピストン２１ｂが上昇することでロッド２２も上昇し、ロッド２２の上昇によってカッタ１４をホルダ１３の傾斜に沿って斜め上方にスライドさせることができる（Ｙ５方向）。
【００４４】
場所打ち杭等の既存杭Ｐの撤去に際しては、図１で示すように既存杭Ｐの周囲に掘削ケーシング１０を挿入可能な地上位置に全周回転機３０を設置し、全周回転機３０で掘削ケーシング１０を揺動回転させながら既存杭Ｐの周囲の地盤Ｇ内に掘削ケーシング１０を所定長挿入していく。
【００４５】
次に、重機４０にてワイヤＷを吊り上げながらカッタ昇降機構２０を作動させ、ホルダ１３に沿ってカッタ１４を斜め下方に降下させ（Ｘ５方向）、カッタ１４の先端を内側に存在する既存杭Ｐに食い込ませる。
【００４６】
この状態で、図４で示すように全周回転機３０を作動させて掘削ケーシング１０を回転させ（Ｚ方向）、既存杭Ｐのコンクリートを切断し、内側の鉄筋Ｒを切断していく（カッターラインＣＬにおける切断）。
【００４７】
重機４０によるワイヤＷの吊り上げを適宜制御することで、ホルダ１３に沿ったカッタ１４の斜め下方へのスライド量を調整することができる。すなわち、ワイヤＷの吊り上げ量を増加させることでカッタ１４の斜め下方へのスライド量を増加させることができ、カッタは既存杭の内側へ移動させることができ、このことによって鉄筋Ｒおよびコンクリートの完全切断を実行することができる。
【００４８】
このようにして所定長の既存杭が切断されたら、不図示のグラブハンマ等を備えた別途の重機にて既存杭Ｐの切断片を地上に回収する。
【００４９】
次に、既に地中に存在するケーシング１１の上端に新たなケーシング１１を継ぎ足し、全周回転機３０で掘削ケーシング１０を揺動回転させ、上記と同様の方法によって残存する既存杭Ｐの所定長の切断と撤去を繰り返していく。
【００５０】
このように、本発明の既存杭Ｐの撤去システムを適用することで、カッタ１４を既存杭Ｐに確実に食い込ませることができ、カッタ１４の既存杭Ｐへの食い込みや鉄筋切断を精度よく実施することができる。
【００５１】
なお、図示する既存杭の撤去システム１００では、ホルダ１３の取り付けられたケーシング１１（最初に地盤Ｇ内に挿入されたケーシング１１）にカッタ昇降機構２０も取り付けられているものである。したがって、既存杭Ｐの切断に応じてケーシング１１が継ぎ足されていくに当たり、第１のピストン２１ｂに繋がるロッド２２を継ぎ足して長くする必要はなく、所定長さのロッド２２の昇降でホルダ１３に沿ったカッタ１４の昇降を実現することができる。ただし、この形態では、第２の油圧シリンダ２３の被係合部材２３ｇに係合されるワイヤＷの長さを既存杭の切断に応じて長くしていく必要がある。
【００５２】
図示を省略するが、既存杭Ｐの撤去に応じてケーシング１１が順次継ぎ足されるに当たり、ケーシング１１が継ぎ足される度に、最上部にあるケーシング１１にカッタ昇降機構２０を盛り替えていく形態であってもよい。
【００５３】
この形態では、第２の油圧シリンダ２３の被係合部材２３ｆに係合されるワイヤＷの長さを既存杭Ｐの切断に応じて長くしていく必要はないが、既存杭Ｐの切断に応じてケーシング１１が継ぎ足された際に、第１のピストン２１ｂに繋がるロッド２２を継ぎ足して長くしていく必要がある。
【００５４】
以上、本発明の実施の形態を図面を用いて詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲における設計変更等があっても、それらは本発明に含まれるものである。
【符号の説明】
【００５５】
１０…掘削ケーシング、１１…ケーシング、１２…掘削カッタ、１３…ホルダ、１４…カッタ、１５…突起、２０…カッタ昇降機構、２１…第１の油圧シリンダ、２１ａ…シリンダ、２１ｂ…第１のピストン（ピストン）、２１ｃ…フランジ、２１ｄ…上方区画、２１ｅ…下方区画、２２…ロッド、２３…第２の油圧シリンダ、２３ａ…シリンダ、２３ｂ…第２のピストン（ピストン）、２３ｃ…フランジ、２３ｄ…上方区画、２３ｅ…下方区画、２３ｆ…被係合部材、２３ｇ…バネ、２４，２５…流通路、３０…全周回転機、４０…重機（クローラクレーン）、１００…既存杭の撤去システム、Ｐ…既存杭、Ｒ…鉄筋、Ｗ…ワイヤ、Ｌ…油、Ｇ…地盤
【図１】
2017075445.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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