(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
以下のように構成したことを特徴とする中空コンクリート杭の継手部の除去装置。
(1)  前記中空コンクリート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る。
(2)  装置本体の水平軸に、破砕腕の破砕腕中心部を揺動自在に取り付ける。
(3)  破砕腕は、破砕腕中心部に下腕と上腕とが所定角度で連設して形成する。
(4)  破砕腕の下腕の先端に、下腕の先端部の延長方向に破砕刃を形成する。
(5)  前記上腕の先端部に端板当接部を形成し、
前記破砕刃が破砕予定の中空コンクリート杭の内壁に当接した状態で、「前記端板当接部が破砕予定の中空コンクリート杭の上端板の上面に当接し」かつ「前記上腕が前記上端板の内周に当接しない」ように、前記破砕腕を形成する。
【請求項２】
破砕刃は、中空コンクリート杭の内壁に、下方に向けて斜めに当接するように形成したことを特徴とする請求項１記載の中空コンクリート杭の継手部の除去装置。
【請求項３】
破砕刃が破砕予定の中空コンクリート杭を破砕して、該中空コンクリート杭の外周壁側に至った状態で、「端板当接部が破砕予定の中空コンクリート杭の上端板の上面に当接し又は上方に位置する」ように、破砕腕を形成したことを特徴とする請求項１記載の中空コンクリート杭の継手部の除去装置。
【請求項４】
以下のように形成したことを特徴とする請求項１記載の中空コンクリート杭の継手部の除去装置。
(1)  上腕は、破砕腕中心部に連結した上腕基部と、端板当接部を有する上腕先端部とからなり、該上腕先端部は、前記上腕基部に対して、前記下腕に近づくように屈折して形成した。
(2)  下腕は、破砕腕中心部に連結した下腕基部と、破砕刃を有する下腕先端部とからなり、該下腕先端部は、前記下腕基部に対して、前記上腕に近づくように屈折して形成した。
【請求項５】
破砕刃が、中空コンクリート杭の外周壁に至った以降に、破砕腕の回動を保持するロック機構を設けた請求項１記載の中空コンクリート杭の継手部の除去装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、既に、埋設された中空コンクリート杭を破砕して除去する際に、継手部を除去する装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
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中空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中空コンクリート杭を埋設した場合に、中空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。このような場合に、従来様々な装置や方法が提案されていた（特許文献２、３）。出願人は、これらを改良して、小型化できかつ中空コンクリート杭の杭径や肉厚に左右されない適用範囲の広い除去方法及び除去装置を提案している（特許文献１）。
【特許文献１】特開２０００−３２８５６９公報
【特許文献２】特許第２８６３４８７号公報
【特許文献３】特開平９−２０３０３９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
前記従来の技術では、下腕に対して９０度に近い角度で破砕刃を突設しており、破砕刃に負担が掛かり、これに耐えるため、下腕の構造や破砕刃の構造・材料の選択などに制限をうける問題点があった。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
然るにこの発明は、破砕腕の下腕の先端部の延長方向に破砕刃を形成し、かつ上腕の端板当接部のみが中空コンクリート杭の上端板の上面に当接し、上端板の内周に当接しないように構成したので、前記問題点を解決した。
【０００５】
即ちこの発明は、以下のように構成したことを特徴とする中空コンクリート杭の継手部の除去装置である。  
(1)  前記中空コンクリート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る。  
(2)  装置本体の水平軸に、破砕腕の破砕腕中心部を揺動自在に取り付ける。  
(3)  破砕腕は、破砕腕中心部に下腕と上腕とが所定角度で連設して形成する。  
(4)  破砕腕の下腕の先端に、下腕の先端部の延長方向に破砕刃を形成する。  
(5)  前記上腕の先端部に端板当接部を形成し、前記破砕刃が破砕予定の中空コンクリート杭の内壁に当接した状態で、「前記端板当接部が破砕予定の中空コンクリート杭の上端板の上面に当接し」かつ「前記上腕が前記上端板の内周に当接しない」ように、前記破砕腕を形成する。
【０００６】
また、前記において、破砕刃は、中空コンクリート杭の内壁に、下方に向けて斜めに当接するように形成したことを特徴とする中空コンクリート杭の継手部の除去装置である。また、破砕刃が破砕予定の中空コンクリート杭を破砕して、該中空コンクリート杭の外周壁側に至った状態で、「端板当接部が破砕予定の中空コンクリート杭の上端板の上面に当接し又は上方に位置する」ように、破砕腕を形成したことを特徴とする中空コンクリート杭の継手部の除去装置である。
【０００７】
また、前記において、以下のように形成したことを特徴とする中空コンクリート杭の継手部の除去装置である。  
(1)  上腕は、破砕腕中心部に連結した上腕基部と、端板当接部を有する上腕先端部とからなり、該上腕先端部は、前記上腕基部に対して、前記下腕に近づくように屈折して形成した。  
(2)  下腕は、破砕腕中心部に連結した下腕基部と、破砕刃を有する下腕先端部とからなり、該下腕先端部は、前記下腕基部に対して、前記上腕に近づくように屈折して形成した。
【０００８】
また、前記において、破砕刃が、中空コンクリート杭の外周壁に至った以降に、破砕腕の回動を保持するロック機構を設けた中空コンクリート杭の継手部の除去装置である。
【発明の効果】
【０００９】
破砕刃を有する下腕と上腕を所定角度で連設してなる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、幅広い杭径（例えば、３００〜１２００ｍｍ程度）に対応できる効果がある。
【００１０】
また、破砕腕の下腕の先端に、下腕の先端部の延長方向に破砕刃を形成するので、破砕時に破砕刃に生じる負担を軽減できる。また、破砕刃が破砕予定の中空コンクリート杭の内壁に当接した状態で、「端板当接部が破砕予定の中空コンクリート杭の上端板の上面に当接し」かつ「上腕が上端板の内周に当接しない」ように、破砕腕を形成するので、端板上面を支点として、押し込み力を破砕刃に伝えて効率良い破砕ができる。また、破砕刃を、中空コンクリート杭の内壁に、下方に向けて斜めに当接するように構成すれば、さらに折り込み力を破砕刃に伝え、効率良い破砕ができる。
【００１１】
また、破砕刃が破砕予定の中空コンクリート杭を破砕して、中空コンクリート杭の外壁側に至った状態で、「端板当接部が破砕予定の中空コンクリート杭の上端板の上面に当接し又は上方に位置する」ように、破砕腕を形成すれば、破砕完了して、分離した継手部を確実に保持して所定位置まで運ぶことができる。
【００１２】
さらに、上腕を、破砕腕中心部に連結した上腕基部と、端板当接部を有する上腕先端部とからなり、該上腕先端部は、前記上腕基部に対して、前記下腕に近づくように屈折して形成し、
下腕を、破砕腕中心部に連結した下腕基部と、破砕刃を有する下腕先端部とからなり、該下腕先端部は、前記下腕基部に対して、前記上腕に近づくように屈折して形成した場合には、掘削効率高め、破砕後の継手部を安全に除去・運搬できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
この発明の継手部の除去装置２０は、以下のように構成する（図１）。  
適用する中空コンクリート杭２３の中空部２４内に挿入できる装置本体１の外面に放射状に水平軸３、３を設ける。装置本体１の両水平軸３、３に、夫々破砕腕５を揺動自在に取り付ける。破砕腕５は破砕腕中心部１０に下腕６及び上腕１２が所定角度で連設された「く」字状に形成され、中心軸３は、破砕腕中心部１０に取り付けられている。破砕腕５の下腕６の先端に、下腕６の下腕先端部８の延長方向に破砕刃１１を突設して形成する。  
上腕１２の先端部に端板当接部１６を形成する。また、破砕刃１１が破砕予定の中空コンクリート杭２３の内壁２５に当接した状態で、「端板当接部１６が破砕予定の中空コンクリート杭２３の上端板２７の上面に当接し」かつ「上腕１２が上端板２７の内周２７ｂに当接しない」ように、破砕腕５を形成する。
【実施例１】
【００１４】
図面に基づきこの発明の実施例を説明する。
【００１５】
［１］装置の構成
【００１６】
（１）  破壊すべき既設コンクリート杭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、水平軸３、３に下端部に破砕刃１１を有する破砕腕５の破砕腕中心部１０を揺動自在に夫々軸止する。
【００１７】
（２）  破砕腕５は、破砕腕中心部１０の下方に、下端に破砕刃１１を設けた下腕６を連設し、破砕腕中心部１０の横方向（オーガ軸２２、装置本体１に対して放射状）に上腕１２を連設して構成する。従って、破砕腕５は全体が正面視（水平軸方向）で略「く」字状に屈曲した形状となっている。破砕腕５の上腕１２と下腕６とで成す角は通常９０度程度で形成され、破砕腕５で、この１８０度より狭い側の上腕１２の面、下腕６の面を夫々、内面１５、内面９とする。
【００１８】
（３）  また、下腕６は、破砕腕中心部１０に接続した部分を下腕基端部７として、破砕刃１１を設けた部分を下腕先端部８として、下腕先端部８は、下腕基端部７に対して、上腕１２側に向けて屈折して、角度をもって形成されている。破砕刃１１は、下腕先端部８の長さ方向（先端に向けた方向）の延長線上に配置されている。
【００１９】
（４）  また、上腕１２は、破砕腕中心部１０に接続した部分を上腕基端部１３して、他の部分を上腕先端部１４とする。上腕先端部１４の内面１５の先端を端板当接部１６とする。上腕１２の内面１５で、上腕基端部１３と上腕先端部１４との屈折部分で、１８０度より小さい角度となっている部分を空隙部１７とする。
【００２０】
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の方が体積が大きく（長さが長く及び／又は幅広に）形成されている。
【００２１】
（５）  また、前記破砕腕５は、下腕６が破砕すべき既製コンクリート杭２３の中空部２４内に入り、下腕６の破砕刃１１の先端が内周壁２５に当接した状態で、上腕１２の端板当接部１６が既製コンクリート杭２３の端板２７の上面で、中心部分２７ａに当接する（端板２７の内周２７ｂ付近や外周２７ｃ付近には当接しない）。また、この際に、上腕１２の空隙部１７は、端板２７の内周２７ｂ上方に位置して、上腕１２は、端板当接部１６以外の部分が端板２７や既製コンクリート杭２３の他の部分にも当接しないように形成されている。
【００２２】
以上のようにして、破砕除去装置２０を構成する（図１）。
【００２３】
［２］装置２０を使った破砕作業
【００２４】
次に、前記実施例に基づきこの発明の破砕除去装置２０の使用について説明する。
【００２５】
（１）  破砕予定の既製コンクリート杭２３は破砕及び継手部２８を除去できる位置まで、既製コンクリート杭２３の中空部２４の外周壁２６の土や固化したセメントミルクなどを除去する。また、端板２７が上面に位置している（図２（ａ）。また、破砕時の摩擦熱により破砕腕５及び破砕刃１１が破傷するおそれがあるため、既製コンクリート杭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。
【００２６】
（２）  オーガー軸２２の下端部に破砕除去装置２０の連結部２を連結する。既製コンクリート杭２３の上方から、破砕除去装置２０（オーガー軸２２）をゆっくりと下降して、破砕除去装置２０を既製コンクリート杭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いる。
【００２７】
（３）  下降した破砕除去装置２０の上腕１２の端板当接部１６が既製コンクリート杭２３の端板２７の上面で中心部分に当接した状態で（支点）（図２（ａ）、図１（ｂ））、更に破砕除去装置２０を下方に押し込むと、下腕６の破砕刃１１が既製コンクリート杭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）（図３（ａ））。この際、破砕除去装置２０の上腕１２は、内面が１５が放射方向に下方に向けて傾斜しているので、端板当接部１６以外の部分が、既製コンクリート杭２３に触れることはない。
【００２８】
また、この際、破砕刃１１は、既製コンクリート杭２３の内周壁２５に水平よりも下方に向けて当接するので、破砕除去装置２０を下方に下げる力点の動きが破砕刃１１に伝わり、既製コンクリート杭２３の内周壁２５を削り易い。
【００２９】
（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（力点）、両側の破砕腕５、５の破砕刃１１で既製コンクリート杭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の端板当接部１６が既製コンクリート杭２３の端板２７の上面に当接した状態で、上腕１２が案内となり、既製コンクリート杭２３の内周壁２５の上縁２５ａほぼ同一高さで破砕刃１１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１１、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／又は回転負荷を調節することにより、破砕時間を短縮することができる。
【００３０】
（５） 更に、破砕除去装置２０を回転しながら、押し込むと、破砕刃１１、１１が、既製コンクリート杭２３の内部のＰＣ鋼棒などの鋼棒や鉄筋を切断して、環状の溝３０が既製コンクリート杭２３の外周壁２６側に貫通し、破砕刃１１も既製コンクリート杭２３の外周壁２６側に貫通している（図３（ｂ）、図２（ｄ））。この状態でも、破砕除去装置２０の上腕１２は、内面が１５が放射方向に下方に向けて傾斜し、あるいは水平状態となっているので、端板当接部１６以外の部分が既製コンクリート杭２３に触れないあるいは、内面１５が既製コンクリート杭２３の端板２７の上面にのみ接触する。
【００３１】
（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、既製コンクリート杭２３から分離切断された、継手部（円柱状の形状）２８の上下面は、上腕１２の端板当接部１６と、下腕６の下腕先端部８（破砕刃１１を含む）とに挟まれて、落下することなく、上方に持ち上げられる（図３（ｂ））。
【００３２】
（７） 以上のようにして、既製コンクリート杭２３から継手部２８を分離できる。以上の作業を繰り返して、既製コンクリート杭２３を破壊する（図４）。
【００３３】
［３］他の実施例
【００３４】
（１）  前記実施例において、上腕１２は、上腕基端部１３と上腕先端部１４とを屈折した形状とし、内面１５も屈折した形状で折り曲げ部に空隙部１７が形成される構造としたが、内面１５がフラットで、空隙部１７付近に凹部が形成される構造とすることもできる（図示していない）。また、この場合、端板当接部１６は内面１５に突起を形成して構成することもできる（図示していない）。
【００３５】
（２）  また、前記実施例において、下腕６は、下腕基端部７と下腕先端部６とを屈折して構成したので、破砕後に分離した継手部２８を引き上げる際に、継手部２８をつかみ易いが任意である（図示していない）。
【００３６】
（３）  また、前記実施例において、破砕刃８が、既製コンクリート杭２３の外周壁２６に至り、継手部２８を分離した状態で（図３（ｂ）、その状態の破砕腕５の揺動を止めるロック機構を設けることもできる。
【００３７】
例えば、破砕腕５に水平軸３を取り付ける孔を、水平方向に長い長孔３２で、かつ、下に凸となるような平面「逆へ」字型に形成する。この場合、破砕刃８が、既製コンクリート杭２３の外周壁２６に至る前（図２（ａ）（ｂ）（ｃ））の段階では、破砕腕５の自重により、水平軸３が長孔３２の一側３３（腕６、１２の反対側）の端に位置している（図５（ａ）（ｂ）、（ｄ）の長孔３２ａ、３２ｂ）。また、破砕刃８が、既製コンクリート杭２３の外周壁２６に至ったならば（図３（ｂ）、図２（ｄ））、それ以降の回動位置で、破砕腕５の自重により破砕腕１０が平行移動し、長孔３２の他側３４（腕６、１２の側）の端が水平軸３側に移動する（図５（ｃ）、（ｅ）の長孔３２ｃ）。この状態で、破砕腕１０を止めるストッパー３５を装置本体１に設ける。これにより、破砕腕１０はその位置を保ち、分離された継手部を安全に所定位置まで運搬できる。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】この発明の実施例で、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は側面図である。
【図２】この発明の装置を使用を表し、（ａ）は破砕前、（ｂ）は上腕が端板に当接した状態、（ｃ）は破砕途中、（ｄ）は破砕完了後、を夫々表す。
【図３】この発明の装置の正面図で、（ａ）は破砕刃が既製コンクリート杭の内周壁に位置した状態、（ｂ）は破砕刃が既製コンクリート杭の内周壁に位置した状態、を夫々表す。
【図４】既製コンクリート杭の概略した正面図である。
【図５】この発明のロック機構について説明する図で、（ａ）〜（ｃ）は概略した正面図、（ｄ）（ｅ）は長孔の拡大正面図である。
【符号の説明】
【００３９】
１  装置本体
２  連結部
３  水平軸
５  破砕腕
６  下腕
７  上腕基端部
８  上腕先端部
９  下腕の内面
１０  掘削腕中心部
１１  破砕刃
１２  上腕
１３  上腕基端部
１４  上腕先端部
１５  上腕の内面
１７  上腕の空隙部
２０  継手部の破砕除去装置
２２  オーガー軸
２３  既製コンクリート杭
２４  既製コンクリート杭の中空部
２５  既製コンクリート杭の内周壁
２６  既製コンクリート杭の外周壁
２７  端板
２７ａ  端板
２７ｂ  端板の内周
２７ｃ  端板の外周
２８  既製コンクリート杭の継手部
３０  環状の溝
３２、３２ａ、３２ｂ、３２ｃ  長孔
３３  長孔の一端
３４  長孔の他端
３５  ストッパー
【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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