JP2001164572A - 杭抜き装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 地中に埋め込まれた杭を低振動・低騒音で効
率よく引き抜くことができる杭抜き装置を提供する。 【解決手段】 杭を挿入することが出来る内筒220と、
内筒220が貫入された外筒210と、内筒を回転させる回転
装置110と、外筒210を内筒220に対して軸方向に相対移
動させるアクチュエータ140と、外筒210の軸方向の相対
移動によって内筒220に挿入された杭を把持する把持機
構240とを有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は地中に埋め込まれた
杭を引き抜く際に使用する杭抜き装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】ビル、マンション、工場等の地上建造物
では、その荷重を支持するために、地中の固い地盤まで
杭が埋め込まれている。これらの地上建築物を解体等す
る場合は、地中に深く埋め込まれた杭を引き抜く必要が
ある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、地中の
固い地盤層に深く埋め込まれた杭の引き抜き作業は容易
ではなく、特に建築物が密集しているような場合や、傾
斜地の場合等では作業は困難を極める。また、作業は出
来る限り振動及び騒音を少なくして行なうことが望まし
い。

【０００４】本発明は、従来引き抜き作業が困難であっ
た条件下でも比較的容易に、かつ作業中の振動・騒音を
抑えながら効率よく杭抜き作業を行なうことが出来る杭
抜き装置を提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は上記の目的を達
成するために以下の構成とする。

【０００６】すなわち、本発明の杭抜き装置は、杭が挿
入される内筒と、前記内筒が貫入された外筒と、前記内
筒を回転させる回転装置と、前記外筒を前記内筒に対し
て軸方向に相対移動させるアクチュエータと、前記外筒
の軸方向の相対移動によって前記内筒に挿入された杭を
把持する把持機構とを有することを特徴とする。

【０００７】かかる構成によれば、内筒を回転させるこ
とで掘進して、埋め込まれた杭を内筒内に納め、外筒を
相対移動させることで杭を把持することが出来る。その
後、杭抜き装置を引き上げれば、杭は内筒内に収納され
た状態で一緒に引き上げられる。杭抜き装置の掘進によ
り杭に強固に付着している地盤の土砂は杭の回りから除
去されるので、杭抜き装置の引き上げは比較的容易に行
なえる。以上により、杭の引き抜き作業を容易かつ効率
的に、低騒音・低振動で行なうことが出来る。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下に本発明の杭抜き装置につい
て図面を引用しながら説明する。

【０００９】図１は本発明の杭抜き装置を使って杭抜き
作業をしている状態を示した概略説明図である。

【００１０】本発明の杭抜き装置は、駆動部１００と掘
進部２００とから構成される。図１中、１０は本発明の
杭抜き装置を略鉛直方向に吊り下げるクレーン車、５０
は地中に埋め込まれた杭、８０は掘進部２００が掘進中
に歳差運動するのを防止するための振れ止め板である。

【００１１】図２は、本発明の杭抜き装置の概略構成を
示した断面図である。

【００１２】掘進部２００は、中空円筒状の外筒２１０
と、外筒２１０の内部に軸方向に移動可能でかつ軸回り
に回転可能に収納された内筒２２０とから構成されてい
る。

【００１３】一方、駆動部１００は、回転装置１１０
と、カップリング１２０と、給水ホース１３０と、油圧
シリンダ１４０とを主要構成要素としている。回転装置
１１０は、内筒２２０を回転させるための回転力を発生
するモータ１１２と、減速機１１４とから構成される。
１１５はモータ１１２に電力を供給するための電力供給
ワイヤである。カップリング１２０は回転装置１１０の
回転トルクを内筒２２０に伝達する機能とともに、給水
ホース１３０から供給された掘進水１３１を内筒内の配
管に送る回転継ぎ手としての機能をも有する。シリンダ
１４０は、一端が駆動部１００の筐体１０１に固定さ
れ、他端が外筒２１０に固定される。これにより、シリ
ンダ１４０は、外筒２１０を内筒２２０に対して軸方向
に相対的に移動させることが出来る。また、内筒２２０
のみを外筒２１０及び駆動部１００に対して回転させる
ことが出来る。シリンダ１４０は上記の機能を発揮させ
るために筐体１０１の外周部に必要個数（本実施形態で
は直径方向に２個）設置される。

【００１４】図２において、１０５は筐体１０１の上部
に取り付けられたフックであり、図１に示したように、
クレーン車１０のワイヤ１２に取り付けられたフック１
３と掛合させて、駆動部１００及び掘進部２００からな
る杭抜き装置全体を吊り下げるためのものである。

【００１５】また、１０８は、筐体１０１に固定された
所定長さのアーム１０７の先端に取り付けられた滑車で
ある。図１に示したように、クレーン車１０のワイヤ１
４は所定の張力を付与させながら滑車１０８を介して地
表に固定される。これにより、内筒２２０を回転させた
ときに、駆動部１００及び外筒２１０がこれと一緒に回
転するのを防止する。

【００１６】図３は外筒２１０の概略構成を示してお
り、図３（Ａ）は上面図、図３（Ｂ）は側面図である。
外筒２１０は、両端が開口した中空円筒形状をしてお
り、側面には軸方向に所定間隔で所定の大きさの開口２
１４が形成されている。また、上端部には、前記シリン
ダ１４０の一端部が接続される固定部２１２が直径方向
に２カ所設置されている。本実施の形態では、外筒２１
０は、外径が６０９．６ｍｍ、肉厚１２．７ｍｍの鋼鉄
製丸管である。

【００１７】図４は内筒２２０の概略構成を示した側面
図である。内筒２２０も、下端が開口した中空円筒形状
をしており、外周部に所定ピッチのスクリュウ２２２が
溶接等により取り付けられている。また、側面には開口
２２４が形成されている。開口２２４は、外筒２１０の
開口２１４と軸方向間隔及び大きさが略同一で、シリン
ダ１４０が短縮状態のときに軸方向に同一位置になるよ
うに形成されている。上端部には駆動部１００のカップ
リング１２０と結合する結合部２２６が設けられ、結合
部２２６を介して回転トルクと掘進水が供給される。供
給された掘進水は内筒２２０の内壁面に固着された配管
２３８を通り、内筒２２０の下端部開口付近にまで導か
れ、放水孔２３９より噴出する。内筒２２０の下端部に
は、先端にダイアモンドが固定された掘削刃２２８が、
内筒２２０の下端部から突出するように、外周部に等角
度で４カ所設置されている。掘削刃２２８を含む最大外
径Ｄ₂₂は外筒２１０の外径より太く形成されている。

【００１８】本実施の形態では、内筒２２０は、外径５
０８．８ｍｍ、肉厚９．５ｍｍ、長さ１２０００ｍｍの
鋼鉄製丸管であり、スクリュウ２２２を含めた外径は外
筒２１０の内径に対して相対運動するために必要なクリ
アランス分だけ細く形成されている。また、掘削刃２２
８を含む最大外径Ｄ₂₂は６３０ｍｍである。

【００１９】内筒２２０の下端からわずかに上方の外周
部に杭把持機構２４０が等角度に４カ所設置されてい
る。

【００２０】図５は杭把持機構２４０の構成を示した概
略図であり、図５（Ａ）は正面図、図５（Ｂ）は図５
（Ａ）のＩ−Ｉ線での矢印方向からみた断面図である。
図５に示すように、把持部材２４２は支持軸２４８の回
りに回転可能に保持され、支持軸２４８は内筒２２０の
外周部に固定された一対の保持部２３２に固定されてい
る。内筒２２０には、一対の保持部２３２の間から下方
の領域にかけて貫通孔２３０が形成されている。把持部
材２４２は、回転方向２４５ａに回転したときに内筒２
２０の外周面に当接する当接部２４２ａと、回転方向２
４５ｂに回転したときに内筒２２０に設けられた貫通孔
２３０を通って内筒２２０の内壁面に突出する掛止部２
４２ｂと、外筒２１０の下端部２１０ａが当接しながら
摺動する、傾斜面を備えた摺動部２４２ｃとを有する。
通常状態では、ねじりコイルバネ等（図示せず）によ
り、把持部材２４２は回転方向２４５ａに付勢され、当
接部２４２ａが内筒２２０の外周面に押圧された状態で
静止している。図２に示したシリンダ１４０が伸張して
外筒２１０が図５（Ｂ）の矢印２１８の方向に移動する
と、外筒２１０の下端部２１０ａが把持部材２４２の摺
動部２４２ｃに当接し、把持部材２４２は回転方向２４
５ｂに回転する。

【００２１】図６は、図１に示した振れ止め板８０の平
面図である。Ｈ型鋼等からなる一対の長辺フレーム８２
ａ，８２ｂと、一対の短辺フレーム８４ａ，８４ｂとを
略矩形状に接合し、その中央部に固定板８６を接合す
る。固定板８６には略円形状の開口８８が形成されてい
る。開口８８の径は上記外筒２１０の外径よりわずかに
大きく形成されている。

【００２２】次に、本発明の杭抜き装置を用いた杭抜き
作業について、図１、図７〜図１０を用いて順に説明す
る。なお、図７、図８、図１０では、図面を簡略化する
ために、駆動部、振れ止め板、クレーン車等は省略して
おり、杭５０、外筒２１０、内筒２２０のみを図示して
いる。また、これらの図では説明に必要な構成要素を誇
張して記載しており、実際の装置と寸法比は一致してい
ない。

【００２３】まず、引き抜こうとする杭の上端部を地表
にわずかに露出させ、図６に示した振れ止め板８０を、
杭の上端が開口８８の略中央部に位置するように設置
し、矩形状のフレーム部分８２ａ，８２ｂ，８４ａ，８
４ｂを用いて地表に強固に固定する。次に、図１に示し
たように、クレーン車１０のワイヤ１２で本発明の杭抜
き装置を吊り下げて、杭抜き装置の掘進部２００の外筒
２１０が開口８８内に入り、かつ、内筒２２０内に杭５
０の上端が入るような位置まで杭抜き装置を移動する。
このとき、シリンダ１４０は短縮状態である。また、ク
レーン車のワイヤ１４を地表に架張する。この状態を模
式的に示したのが図７（Ａ）である。

【００２４】次に、杭抜き装置を静かにおろして地表に
接触させるとともに、駆動部１００の回転装置１１０
（図１参照）により内筒２２０を回転させ、掘削を開始
する（図７（Ｂ））。掘削は、内筒２２０の内側下端部
に備えられた放水孔２３９より掘進水を放出しながら、
内筒２２０の下端部に固定された掘削刃２２８で土砂を
除去して進行する。除去された水を含んだ土砂は内筒２
２０の外表面に備えられたスクリュウ２２２によって、
内筒２２０と外筒２１０との間を通って上昇し、外筒２
１０の開口２１４や、掘進部２００の上端から排出され
る。このように、回転する内筒２２０の掘進方向先端に
ダイアモンドを付着させた掘削刃２２８を設けているの
で、固い地盤等であっても効率よく掘進できる。また、
掘進水を供給しながら掘削するので、掘進速度が速くな
り、また土砂の排出が容易となり、掘削作業を効率よく
行なえる。また、外筒２１０の開口２１４と内筒２２０
の開口２２４とは、軸方向に略同一の間隔及び位置に形
成されているから、開口２１４，２２４を通して内部の
杭５０の状態を目視することが出来る。なお、掘進中は
ワイヤ１４の張力を調整して装置全体の連れ回りを防止
する。また、掘進途中で必要に応じて杭抜き装置を上下
させて、杭５０と内筒２２０との間の土砂を掻き取るよ
うにするのが好ましい。

【００２５】内筒２２０の先端部に設置された杭把持機
構２４０が杭５０の先端にまで達したところで内筒２２
０の回転を停止させる（図８（Ａ））。

【００２６】図９にこのときの杭把持機構２４０の動作
を示す。図９（Ａ）のように、杭把持機構２４０が杭５
０の先端近傍まで掘進したとき内筒２２０の回転を止
め、シリンダ１４０を伸張させ、外筒２１０を内筒２２
０に対して掘進方向と同じ方向２１８に相対的に移動さ
せる。これにより、外筒２１０の下端部２１０ａが把持
部材２４２の摺動部２４２ｃに当接し、把持部材２４２
が矢印方向２４５ｂに回転する。これにより、把持部材
２４２の掛止部２４２ｂが内筒２２０の貫通孔２３０を
通って内筒２２０の内壁面側に突出し、杭５０の下端を
把持する（図９（Ｂ））。これにより、杭５０の把持動
作が完了する（図８（Ｂ））。

【００２７】その後、杭５０を把持した状態（すなわ
ち、シリンダ１４０を伸張させた状態）でクレーン車で
杭抜き装置を引き上げると、杭５０を内筒内に収納した
状態で引き抜くことが出来る（図１０）。作業開始前に
杭５０の周囲に付着していた土砂は内筒２２０により除
去されているから、クレーン車の引き上げ荷重はほぼ杭
抜き装置と杭との合計荷重に一致し、容易に引き上げる
ことができる。

【００２８】最後に、安全な場所でシリンダ１４０を縮
小させ、把持機構２４０による杭の把持を解除して、杭
５０を内筒２２０から引き抜くことで、杭抜き作業が完
了する。本発明によれば、杭はその外径よりわずかに大
きな内径を有する内筒内に収納された状態で引き抜かれ
るので、取り出された杭には泥等はほとんど付着してお
らず、その後の杭の搬送等の取り扱いが容易である。

【００２９】なお、上記の実施の形態では、掘削の進行
方向の推進力は、杭抜き装置の自重を利用しているが、
掘削の推進力の付与方法はこれに限定されない。例え
ば、図１１に示すように、外筒の上端にワイヤ１６の一
端を結合し、滑車を付したおもり１７をワイヤ１６に懸
吊し、ワイヤ１６の他端をクレーン車などで把持するこ
ともできる。このようにすることにより、杭抜き装置の
自重のみでは掘進が困難な固い地盤に対しても効率よく
作業を進めることが出来る。

【００３０】また、上記の実施の形態では、内筒を回転
させたときに杭抜き装置全体の連れ回りを防止するため
に、駆動部１００の筐体に取り付けた所定長さのアーム
１０７及び滑車１０８と一端を地表に固定した架張ワイ
ヤ１４とを用いた。しかしながら、装置全体の連れ回り
防止機構はこれに限定されない。例えば、図１２（Ａ）
に示すように、振れ止め板８０の固定板８６の開口８８
の所定位置に切り欠き８９を設け、図１２（Ｂ）に示す
ように、外筒２１０の外周に、上記切り欠き８９と嵌合
するリブ状の突起２１６を軸方向に連続して形成する。
これにより、装置全体の回転を突起２１６と切り欠き８
９との嵌合で防止することが出来る。もちろん、このよ
うな嵌合機構に加えて、図１に示したアーム１０７及び
滑車１０８と架張ワイヤ１４を併用して連れ回り防止機
構を構成してもよい。以上のいずれの構成であっても、
内筒の回転による掘削力の反力がクレーン車側に伝達さ
れない。よって、簡単な構成でクレーン車に負担をかけ
ることなく、効率よく掘削することができる。

【００３１】

【発明の効果】以上のように、本発明の杭抜き装置によ
れば、杭抜き装置を鉛直方向に支持するクレーン車と振
れ止め板とを設置出来るだけの広さがあれば杭抜き作業
を行なうことが出来る。また、クレーン車の設置場所と
杭の埋まっている場所とに高低差があるような傾斜地や
段差があるような地形であっても、杭抜き作業は何ら支
障なく行なうことができる。更に、作業は内筒を回転さ
せ、その後杭抜き装置を引き上げるだけであるから、低
騒音・低振動で作業が進行する。従って、本発明によれ
ば、杭抜き作業を簡単に、効率よく行なうことが出来
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の杭抜き装置を使って杭抜き作業をし
ている状態を示した概略説明図である。

【図２】 本発明の杭抜き装置の概略構成を示した断面
図である。

【図３】 本発明の杭抜き装置の外筒の概略構成を示し
た図であり、図３（Ａ）は上面図、図３（Ｂ）は側面図
である。

【図４】 本発明の杭抜き装置の内筒の概略構成を示し
た側面図である。

【図５】 本発明の杭抜き装置の杭把持機構の構成を示
した概略図であり、図５（Ａ）は正面図、図５（Ｂ）は
図５（Ａ）のＩ−Ｉ線での矢印方向からみた断面図であ
る。

【図６】 本発明の杭抜き装置を用いた杭抜き作業時に
使用する振れ止め板の構成を示した平面図である。

【図７】 本発明の杭抜き装置を用いた杭抜き作業の工
程を順に示した説明図である。

【図８】 本発明の杭抜き装置を用いた杭抜き作業の工
程を順に示した説明図である。

【図９】 本発明の杭抜き装置の杭把持機構の動作を示
した断面図である。

【図１０】 本発明の杭抜き装置を用いて杭を引き抜い
た状態を示した説明図である。

【図１１】 本発明の杭抜き装置に掘進方向の推進力を
付加するための構成例を示した概略説明図である。

【図１２】 本発明の杭抜き装置の連れ回り防止機構の
別の構成例を示した図であり、図１２（Ａ）は振れ止め
板の平面図、図１２（Ｂ）は外筒の断面図である。

【符号の説明】

１０ クレーン車 １２，１４，１６ ワイヤ １３ フック １７ おもり ５０ 杭 ８０ 振れ止め板 ８２ａ，８２ｂ 長辺フレーム ８４ａ，８４ｂ 短辺フレーム ８６ 固定板 ８８ 開口 ８９ 切り欠き １００ 駆動部 １０１ 筐体 １０５ フック １０７ アーム １０８ 滑車 １１０ 回転装置 １１２ モータ １１４ 減速機 １１５ 電力供給ワイヤ １２０ カップリング １３０ 給水ホース １３１ 掘進水 １４０ 油圧シリンダ ２００ 掘進部 ２１０ 外筒 ２１０ａ 外筒下端部 ２１２ 固定部 ２１４ 開口 ２１６ 突起 ２１８ 外筒移動方向 ２２０ 内筒 ２２２ スクリュウ ２２４ 開口 ２２６ 結合部 ２２８ 掘削刃 ２２６ 結合部 ２３０ 貫通孔 ２３２ 保持部 ２３８ 配管 ２３９ 放水孔 ２４０ 杭把持機構 ２４２ 把持部材 ２４２ａ 当接部 ２４２ｂ 掛止部 ２４２ｃ 摺動部 ２４５ａ，２４５ｂ 回転方向 ２４８ 支持軸

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 杭が挿入される内筒と、前記内筒が貫入
   された外筒と、前記内筒を回転させる回転装置と、前記
   外筒を前記内筒に対して軸方向に相対移動させるアクチ
   ュエータと、前記外筒の軸方向の相対移動によって前記
   内筒に挿入された杭を把持する把持機構とを有すること
   を特徴とする杭抜き装置。
2. 【請求項２】 前記内筒の外表面に、掘削土を排出する
   ためのスクリュウが形成されている請求項１に記載の杭
   抜き装置。
3. 【請求項３】 前記内筒と前記外筒はそれぞれ外周面に
   貫通孔を有し、両者の貫通孔は軸方向に略同一位置に形
   成されている請求項１に記載の杭抜き装置。
4. 【請求項４】 前記内筒の先端部に掘削刃が取り付けら
   れている請求項１に記載の杭抜き装置。
5. 【請求項５】 前記内筒の先端部に水を供給できるよう
   に構成されている請求項１に記載の杭抜き装置。
6. 【請求項６】 前記内筒を回転させたとき装置全体が連
   れ回るのを防止する連れ回り防止機構を有する請求項１
   に記載の杭抜き装置。