(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
中空の既設杭の継手部を露出させ、該継手部を破砕し除去することを兼ね揃えた破砕除去装置を下降させて前記継手部に押圧し、前記継手部の上端又は内周壁を押圧して、該部を力点として、該力点で生じる反力を、継手部下方の杭内周壁に設定した作用点で、外方に向けて押圧する力を生じさせて、続いて、前記破砕除去装置を回転しながら下降させ、前記作用点において前記既設杭の内周壁に環状の溝を形成しながら前記既設杭を切断して、前記既設杭から前記継手部を分離し、続いて、前記破砕除去装置に継手部を係止して上昇させることにより、継手部を除去することを特徴とした既設杭の継手部の破砕除去方法。
【請求項２】
破砕除去装置に、上腕及び下腕からなる破砕腕を揺動自在に設け、前記上腕に力点を形成し、前記下腕の下端部に設けた破砕刃を作用点とした請求項１記載の既設杭の継手部の破砕除去方法。
【請求項３】
既設中空杭の継手部を破砕除去する装置であって、該既設杭の中空部内に挿入できる装置本体の外面に放射状に水平軸を設け、該水平軸に、下端部に破砕刃を有する下腕の上端部を揺動自在に取付け、前記下腕の上端部に横方向に上腕を連設して、前記上腕及び下腕からなる略「く」字状の破砕腕を形成したことを特徴とする既設杭の継手部の破砕除去装置。
【請求項４】
上腕が破壊すべき既設杭の内周に当接した状態で、破砕刃が前記既設杭の内壁に当接し、かつ前記上腕の先端が前記既設杭の内壁に当接した状態で、破砕刃は前記既設杭の外壁付近に位置する構造としたことを特徴とする請求項３記載の既設杭の継手部の破砕除去装置。
【請求項５】
破砕腕は自重で、下腕が下方に垂れた状態となるように形成すると共に、装置本体に、前記破砕腕の下腕が、上腕の反対側へ揺動することを制限するストッパーを設けた請求項３記載の既設杭の継手部の破砕除去装置。
【請求項６】
既設杭の継手部が破砕分離された後、上腕及び下腕によって、破砕された前記継手部を保持、係止して除去できることを特徴とする請求項３記載の既設杭の継手部の破砕除去装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、既設の中空杭を撤去する際に使用する既設杭の継手部の破砕除去方法及び装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
既設の建物を解体して、その場所に新しい建物を施工する際に、地中に打ち込まれたコンクリート杭が施工の障害となる場合には、これを撤去する必要があった。また、回転埋設工法により既製コンクリート杭を埋設した場合に、既製コンクリート杭がねじれ破壊を生じるなどの施工不良を生じた場合、これを取り除く必要があった。
【０００３】
このような場合、コンクリート杭の外周にケーシングを挿入し、これを回転するさせることにより杭周を掘削し、既設杭を引き抜く工法が提案されている（特許第２８６３４８７号）。また、他の方法では、オーガー軸先端のスクリュー刃を回転させることにより既設杭を破砕し、既設杭の端板をロッドの軸に突設した切断刃で回転して水平方向に既設杭を切断して端板を除去する方法も提案されている（特開平９−２０３０３９号）。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
前記従来の技術のうち、前者の場合では装置が大がかりとなる問題点があり、後者の場合では、杭径が比較的小さい（３００〜５００ｍｍ程度）場合には有効であるが、大径の場合や杭の肉厚が厚い場合には、良好に破砕できない問題点があった。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
然るにこの発明では、破砕除去装置を既設杭の継手部に押圧し、生じる反力により杭内周壁で外方に向けた押圧力を生じさせて、回転しながら前記既設杭を切断して破砕除去方法を構成するので、また破砕刃を有する下腕と上腕とかるなる略「く」字状の破砕腕を揺動自在に取り付けて装置を構成するので、前記問題点を解決した。
【０００６】
即ちこの発明は、中空の既設杭の継手部を露出させ、該継手部を破砕し除去することを兼ね揃えた破砕除去装置を下降させて前記継手部に押圧し、前記継手部の上端又は内周壁を押圧して、該部を力点として、該力点で生じる反力を、継手部下方の杭内周壁に設定した作用点で、外方に向けて押圧する力を生じさせて、続いて、前記破砕除去装置を回転しながら下降させ、前記作用点において前記既設杭の内周壁に環状の溝を形成しながら前記既設杭を切断して、前記既設杭から前記継手部を分離し、続いて、前記破砕除去装置に継手部を係止して上昇させることにより、継手部を除去することを特徴とした既設杭の継手部の破砕除去方法である。
【０００７】
また、前記において、破砕除去装置に、上腕及び下腕からなる破砕腕を揺動自在に設け、前記上腕に力点を形成し、前記下腕の下端部に設けた破砕刃を作用点とした既設杭の継手部の破砕除去方法である。
【０００８】
また、この発明は、既設中空杭の継手部を破砕除去する装置であって、該既設杭の中空部内に挿入できる装置本体の外面に放射状に水平軸を設け、該水平軸に、下端部に破砕刃を有する下腕の上端部を揺動自在に取付け、前記下腕の上端部に横方向に上腕を連設して、前記上腕及び下腕からなる略「く」字状の破砕腕を形成したことを特徴とする既設杭の継手部の破砕除去装置である。
【０００９】
また、前記において、上腕が破壊すべき既設杭の内周に当接した状態で、破砕刃が前記既設杭の内壁に当接し、かつ前記上腕の先端が前記既設杭の内壁に当接した状態で、破砕刃は前記既設杭の外壁付近に位置する構造としたことを特徴とする既設杭の継手部の破砕除去装置である。また、破砕腕は自重で、下腕が下方に垂れた状態となるように形成すると共に、装置本体に、前記破砕腕の下腕が、上腕の反対側へ揺動することを制限するストッパーを設けた既設杭の継手部の破砕除去装置である。更に、既設杭の継手部が破砕分離された後、上腕及び下腕によって、破砕された前記継手部を保持、係止して除去できることを特徴とする既設杭の継手部の破砕除去装置である。
【００１０】
【発明の実施の形態】
既設杭２３の中空部２４内に挿入できる大きさの装置本体１の側面で直径対称な位置に水平方向に水平軸３、３を設け、破砕刃１７を有する破砕腕５を揺動自在に軸止する。破砕腕５は、下端に破砕刃１７を設けた下腕６の上端部を水平軸３に軸止し、該下腕６の上端部に、横方向に上腕１２が連設されてなり、全体が正面視略「く」字状に屈曲した形状となっている。装置本体１に、破砕腕５の揺動方向を規制するストッパー１８を固定して、継手部の破砕除去装置２０を構成する（図１）。
【００１１】
この破砕除去装置２０は、既設杭２０の中空部２４内に、破砕刃１７付きの下腕を６、６を挿入し、破砕除去装置２０を回転させながら下方に押しつけて、上腕１２、１２を既設杭２０の上端に押圧して（力点）該部を案内として、その反発力により、破砕刃１７、１７を既設杭２０の内壁２５に押し当てて（作用点）、環状の溝３０を形成しつつ、既設杭２０の継手部２８を分離する（図２（ｂ）〜（ｄ））。破砕除去装置２０のさらなる押圧で、破砕腕５の上腕１２の先端１３が既設杭２３の内周壁２５に当接し、下腕６の破砕刃１７が既設杭２３の外周壁２６より外方に突出する（図３）。分離された継手部２８は、破砕除去装置２０を引き上げることにより、破砕腕５、５に係止されて地上に引き上げられる（図４）。
【００１２】
【実施例１】
図面に基づきこの発明の実施例を説明する。
【００１３】
破壊すべき既設杭２３の中空部２４内に挿入できる大きさの装置本体１の上端にオーガー軸２２に連結する為の連結部２を形成し、前記装置本体１の側面で直径対称な位置に水平方向に水平軸３、３を設け、該水平軸３、３に下端部に破砕刃１７を有する破砕腕５を揺動自在に夫々軸止する。
【００１４】
前記破砕腕５は、下端に破砕刃１７を設けた下腕６と上腕１２とからなり、該下腕６の上端部７に膨大部１１が形成され、該膨大部１１に前記水平軸３が取り付けられ、前記膨大部（上腕の上端部）１１に横方向に上腕１２が連設され、前記破砕腕５は全体が正面視略「く」字状に屈曲した形状となっている。また、前記破砕腕５は、自重で下腕６が下方に垂れた状態となるように上腕１２より下腕６が長く（容積が大きく）形成されている。また、破砕刃１７は、下腕６の一側縁９より突出して形成されており、前記上腕１２も下腕６の一側縁９側に突出して形成してある。
【００１５】
また、前記破砕腕５は、下腕６が破砕すべき既設杭２３の中空部２４内に入り、上腕１２の一側縁１４が既設杭２３の内周壁２５の上端２５ａに当接した状態で、下腕６の破砕刃１７の先端が内周壁２５に当接できるように形成されている（図２（ｂ）。またこ、の状態で、上腕１２の先端１３は既設杭２３の外周壁２６より内側に位置していることが望ましい。）。なおかつ、前記破砕腕５は、上腕１２の先端１３が既設杭２３の内周壁２５に当接した状態で、破砕刃１７が既設杭２３の外周壁２６より外方に突出する位置に位置するように形成されている（図３）。
【００１６】
また、前記装置本体１に、下腕６の他側縁１０に当接して、破砕腕５の揺動方向を規制するストッパー１８を固定して、この発明の継手部の破砕除去装置２０を構成する（図１）。
【００１７】
前記実施例において、前記破砕腕５は、上腕１２の先端１３が既設杭２３の内周壁に当接した状態で、破砕刃１７が既設杭２３の外周壁２６より外方に突出する位置に位置するように形成することが望ましいが、破砕刃１７は外周壁２６から突出しなくとも、少なくとも既設杭２３を切断できる程度に、外周壁２６付近に位置させることもできる（図示していない）。
【００１８】
また、前記実施例において、装置本体に、破砕腕５の破砕刃１７に向けて水や圧縮空気を吹き付ける為のノズルを設けることもできる（図示していない）。
【００１９】
また、前記実施例において、下腕６と上腕１２との成す角（図１で、直線ＡとＢの成す角）は８５角度程度としてあるので、バランスが良く、杭径の対応範囲が広く、破砕効率が良いが、６０〜１２０度程度の範囲で他の角度に設定することもできる（図示していない）。
【００２０】
【実施例２】
次に、前記実施例に基づきこの発明の破砕除去装置２０の使用、即ち破砕除去方法について説明する。
【００２１】
(1)   破砕予定の既設杭２３は破砕及び継手部を除去できる位置まで、既設杭２３の中空部２４の土や硬化したセメントミルクなどを除去する。また、破砕時の摩擦熱により破砕腕５及び破砕刃１７が破傷するおそれがあるため、既設杭２３の中空部２４内には破砕位置まで予め水等を溜める等の冷却手段を施すことが望ましい。
【００２２】
(2)   オーガー軸２２の下端部に破砕除去装置２０の連結部２を連結して、継手金物２７（継手部２８）が上端に位置した既設杭２３の上方から、破砕除去装置２０（オーガー軸２２）をゆっりと下降して、破砕除去装置２０を既設杭２３の中空部２４内に挿入する（図２（ａ））。この状態で、破砕腕５は自重で、下腕６が下方に垂れた状態となっており、かつストッパー１８により他側に揺動することが規制される。
【００２３】
(3)   下降した破砕除去装置２０の上腕１２が既設杭２３の上端に当接した状態で（力点）、更に破砕除去装置２０を下方に押し込むと、上腕１２の一側縁１４が既設杭２３の内周壁２５の上端２５ａに当接した状態で、下腕６の破砕刃１７が既設杭２３の内周壁２５であって、継手金物２７の下方に当接する（作用点）。ここで、破砕腕５はストッパー１８により揺動が制限されているので、上腕１２及び下腕６が共に既設杭２３の中空部２４内に挿入されることを防止し、上腕１２は必ず既設杭２３の上端に当接できる。
【００２４】
(4)   続いて、オーガー軸２２を回転して、破砕除去装置２０を回転しながら下方に押さえつけて、両側の破砕腕５、５の破砕刃１７で既設杭２３を内周壁２５から環状の溝３０を外方に向けて広げながら破砕する（図２（ｃ））。この際、上腕１２の上腕１２の一側縁１４が既設杭２３の内周壁２５の上端２５ａに当接した状態で、回転するので、上腕１２が案内となり、既設杭２３の内周壁２５の上縁２５ａは徐々に上腕１２の先端１３側に移動しながら、ほぼ同一高さで破砕刃１７が回転するので、環状の溝３０を形成できる。また、２つの破砕腕５、５により、破砕刃１７、１７及び案内となる上腕１２、１２は、夫々直径対称の位置に２ヶ所づつ設定されるので、切断（環状の溝３０の形成）の正確さと効率とを高められる。また、このとき、オーガー軸２２の押圧及び／又は回転負荷を張設することにより、破砕時間を短縮することができる。
【００２５】
(5)   更に破砕除去装置２０を回転しながら、押し込むと、既設杭２３の内部のＰＣ鋼棒などの鉄筋を切断して、環状の溝３０が既設杭２３の外周壁２６側に貫通し、破砕刃１７も既設杭２３の外周壁２６側に貫通している（図２（ｄ））。この際、上腕１２は、まだ既設杭２３の内周壁２５の上端２５ａに当接している。
【００２６】
(6)   この状態で、一旦オーガー軸２２の回転を止め、オーガー軸２２を引き下げると、上腕１２の先端１３は既設杭２３の中空部２４内に入り、内周壁２５に当接する（図３）。この状態で、破砕刃１７は、既設杭２３の外周壁２６より外方に突出する。
【００２７】
(7)   以上のようにして、既設杭２３から継手部２８を分離し、再びオーガー軸２２を回転させながら破砕除去装置２０（オーガー軸２２）をゆっくりと引き上げる。この際、分離された継手部２８は、下縁を破砕腕５、５の下腕（破砕刃）６、６に係止し、内周壁２５を上腕１２、１２の先端１３、１３で押圧されて、合計４ヶ所で確実に破砕除去装置２０に保持され、地上に引き上げられる（図４）。
【００２８】
(8) 続いて、従来の方法により（例えば、特開平９−２０３０３９号の杭破砕ヘッド２５を使用して）、下方の継手部２８ａの直上まで、既設杭２３の軸部２９を破砕する。続いて、上記(1) 〜(7) の方法により、継手部２８ａを破砕除去する。以上の作業を繰り返して、既設杭２３を破壊する（図５）。
【００２９】
【発明の効果】
破砕除去装置を既設杭の継手部に押圧し、生じる反力により杭内周壁で外方に向けた押圧力を生じさせて、回転しながら前記既設杭を切断して破砕除去方法を構成するので、オーガー軸の押圧力回転力を利用して、従来のオーガーを使用して、効率良く既設杭を切断して継手部を除去できる効果がある。
【００３０】
また、破砕刃を有する下腕と上腕とからなる略「く」字状の破砕腕を揺動自在に取り付けて装置を構成するので、超大径杭（杭径１２００ｍｍ程度）の既設杭や肉厚の厚い（２００ｍｍ程度）既設杭であっても、大規模な装置を使用しなくても、環状の溝を形成して容易に切断して継手部を除去できる効果がある。また、この発明の方法又は装置を使用すれば、幅広い杭径（例えば、３００〜１２００ｍｍ程度）に対応できる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の装置の正面図である。
【図２】この発明の実施例の破砕除去方法を説明する概略した正面図で、（ａ）は装置を挿入前、（ｂ）は切断開始直前、（ｃ）切断中、（ｄ）切断完了後を夫々表す。
【図３】同じく切断完了後に下腕を外方に突出させた状態の正面図である。
【図４】同じく切断した継手部を除去した状態の正面図である。
【図５】既設杭の概略した正面図である。
【符号の説明】
１    装置本体
２    連結部
３    水平軸
４    水平軸の中心
５    破砕腕
６    下腕
７    上端部（下腕）
８    下端部（下腕）
９    一側（下腕）
１０  他側（下腕）
１１  膨大部
１２  上腕
１３  先端（上腕）
１４  一側（上腕）
１５  他側（上腕）
１７  破砕刃
１８  ストッパー
２０  継手部の破砕除去装置
２２  オーガー軸
２３  既設杭
２４  中空部（既設杭）
２５  内周壁（既設杭）
２５ａ  内周壁の上端（既設杭）
２６  外周壁（既設杭）
２７  継手金物（既設杭）
２８  継手部（既設杭）
３０  環状の溝
Ａ    下腕の中心軸
Ｂ    上腕の中心軸
【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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