JP2001342627A - 既設構造物の切断装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 コア部分が芯抜きされた地中の既設構造物を
水平切断するのに好適な既設構造物の切断装置を提供す
る。 【解決手段】 コア部分が芯抜きされた地中の既設杭２
等の既設構造物を水平方向に切断する既設構造物の切断
装置であって、芯抜きされたコア部分の底部に設置可能
なスタンド１０と、スタンド１０上に反力板１０を介し
て水平方向に移動可能に設けられた一対のカッタ６と、
ロッド取付プレート７を固着し上下方向に移動可能に設
けられた回転駆動可能なシャフト５と、ロッド取付プレ
ート７とカッタ６に連結ピン８ａ，８ｂで枢着すること
によりシャフト５とカッタ６とを連結してシャフト５の
下降時にカッタ６を突出させる働きをする一対の連結ロ
ッド８と、シャフト５を上下方向にガイドする一対のガ
イドポスト１１及び案内筒１２とを設けて構成した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、場所打ち杭等の既
設の杭、柱、基礎等の地中に残置した既設構造物を水平
方向に切断する既設構造物の切断装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】都市再開発等において、旧建造物を解体
してその跡地に新たな建造物を構築する場合、特に市街
地では、旧建造物に使用されていた既設の杭、柱、基礎
等の既設構造物の撤去が重大な問題となる。跡地に新た
な建造物を構築する場合には、新設の杭や地下連続壁等
を施工するが、その跡地にこうした既設構造物が残置し
ていると、これらの施工の妨げになるため、通常、邪魔
な既設構造物を事前に調査して撤去する。また、土地を
返却するため更地にする場合にも、地中に残置している
既設構造物を撤去する必要がある。その代表的なもので
ある既設杭についてみると、既設杭には、木杭、既製コ
ンクリート杭、場所打ち杭等各種の杭があるが、既設杭
が特に場所打ち杭のような鉄筋が埋設された鉄筋コンク
リート製の杭の場合には、その鉄筋が容易に切断できな
いため、従来、その撤去には多大の負担を要した。

【０００３】こうした問題に対応して、鉄筋が埋設され
た既設杭、柱、基礎等の地中に残置した既設地中構造物
を、オールケーシング工法の技術を併用して長尺の状態
で撤去するようにした技術が従来提案されており、当技
術は、特開平１０ー１９５８７３号公報及び特開平１０
ー２５２０６５号公報に示されている。

【０００４】これらの技術のうち、前者の特開平１０ー
１９５８７３号公報の技術は、「既設構造物の周囲の地
盤を先端ケーシングで掘削しながらケーシングを所定の
深さ建て込む第１の工程と、ケーシングを所定の深さ建
て込んだ後、ケーシングの内周側を掘削してその内周側
に環状間隙を形成する第２の工程と、この環状間隙に入
れ込んだ切欠き形成手段で既設構造物に切欠きを形成し
て、既設構造物に埋設された縦筋を切断する第３の工程
と、この第３の工程で形成された切欠きよりも上方位置
において既設構造物に横力を付与して既設構造物を切断
する第４の工程と、この切断した既設構造物を吊り上げ
て地上に搬出する第５の工程とにより、既設構造物を回
収するようにした」ものである。

【０００５】また、後者の特開平１０ー２５２０６５号
公報の技術は、「ケーシングを第１のケーシング把持手
段で把持して回転させながら下降させることにより既設
構造物における鉄の構造材の周りを先端のケーシングで
環状に掘削して順次ケーシングを建て込む第１の工程
と、第１の工程終了後に最上方のケーシングを撤去して
既設構造物を第１のケーシング把持手段で把持し、この
第１のケーシング把持手段を駆動して既設構造物を根切
りする第２の工程と、この根切りした既設構造物を第１
のケーシング把持手段で把持して上昇させる動作を第２
のケーシング把持手段と協働して繰り返すことによりそ
の既設構造物を所定長さ引き上げる第３の工程と、この
引き上げた既設構造物の地上側の部分を切断して分離す
る第４の工程と、この分離した既設構造物の地上側の部
分をクレーンで吊り上げて搬出する第５の工程とを経て
既設構造物を回収するようにした」ものである。

【０００６】これらの従来の技術は、何れも、既設構造
物を砕くことなく長尺の状態で切断し、クレーンで地上
に吊り上げて撤去しようとするものであるため、普通の
径の既設杭等、既設構造物の水平断面が通常よりもそれ
ほど大きくないときには、既設構造物をこのように長尺
の状態で切断しても、クレーンで吊り上げることが可能
になって非常に効率的に撤去することができる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、既設構
造物は、水平断面が大きくなるに従って単位長さ当たり
の重量が増加するため、水平断面が著大になると、クレ
ーンの容量の制限上、かなり短く切断しなければ、クレ
ーンで吊り上げて搬送することができなくなる。その結
果、クレーンによる既設構造物の搬送頻度や既設構造物
の切断頻度が増加して、既設構造物を撤去するための作
業効率が低下する。こうした問題を解決するため、地中
の既設構造物中の鉄筋が存在しないコア部分を前記特開
平１０ー１９５８７３号公報に記載の方法やアースドリ
ル等の既存機械で芯抜きして既設構造物の単位長さの重
量を軽減することにより、水平断面が大きい既設構造物
であっても、長尺の状態で切断してクレーンで搬送でき
るようにする方法について、これまで検討を進めてき
た。しかしながら、こうした方法を効果的に実現するた
めには、芯抜きされた既設構造物を切断するのに適した
切断装置を開発することが必要である。

【０００８】本発明は、こうした要求に応えて創作され
たものであって、その技術課題は、コア部分が芯抜きさ
れた地中の既設構造物を水平切断するのに好適な既設構
造物の切断装置を提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は、こうした技術
課題を達成するため、コア部分が芯抜きされた地中の既
設構造物を水平方向に切断する既設構造物の切断装置
を、芯抜きされたコア部分の底部に設置可能なスタンド
と、このスタンド上に水平方向に移動可能に設けられた
既設構造物切断用のカッタと、上下方向に移動可能に設
けられた回転駆動可能なシャフトと、これらシャフトと
カッタとを連結してシャフトの下降時にカッタを突出さ
せるようにシャフトの上下方向の移動をカッタの水平方
向の移動に変換するとともにシャフトの回転をカッタに
伝達する連結機構とを設けて構成した。

【００１０】本発明の既設構造物の切断装置は、このよ
うに構成されているので、周辺地盤と縁切りされた状態
にある地中の既設構造物中の芯抜きされたコア部分の底
部にスタンドを設置して既設構造物切断用のカッタやシ
ャフトをコア部分に設置した後、シャフトを回転駆動し
ながら押し込み力を付与すると、シャフトが回転しなが
ら下降し、このシャフトの運動は、連結機構に伝達され
る。そうすると、カッタは、突出しながら回転して既設
構造物を内側から外側に向かって切削して行き水平方向
に切断する。このように、本発明の既設構造物の切断装
置は、コア部分が芯抜きされた地中の既設構造物におけ
るコア部分の遊休空間を活用して納まりよく設置するこ
とができ、しかも、シャフトを回転駆動しながら押し込
み力を付与する普通の縦穴掘削機と同様の単純な動作に
より既設構造物を水平方向に切断することができるの
で、コア部分が芯抜きされた地中の既設構造物を水平切
断するのに好適なものである。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、本発明が実際上どのように
具体化されるのかを示す具体化例を図１乃至図４に基づ
いて説明することにより、本発明の実施の形態を明らか
にする。図１は、本発明の具体化例に関する既設構造物
の切断装置の垂直断面図で、既設構造物の切断開始直前
の状態を示す図、図２は、図１のＡ−Ａ線断面図、図３
は、既設構造物の切断中の状態を示す図１と同様の垂直
断面図、図４は、図３のＢ−Ｂ線断面図である。本具体
化例の技術内容を説明するに当たっては、既設構造物の
代表例である既設杭を回収する場合を例にしてその技術
内容を説明する。

【００１２】まず、本既設構造物の切断装置により水平
切断する対象となる既設杭２について説明する。既設杭
２は、すでに述べたようにコア部分が芯抜きされてい
て、中央にコア部分の空間４が形成されている。また、
この既設杭２は、その外周面の部位で周辺地盤１と縁切
りされた状態にある。こうした周辺地盤１との既設杭２
の縁切りは、下端部に縦穴掘削用のビットを設けた先端
ケーシング３やこれに継ぎ足される適当数の継ぎケーシ
ングを既設杭２の外周面を囲むようにケーシングドライ
バで圧入することにより行う。

【００１３】このケーシングドライバは、それらのケー
シングをケーシング掴み用バンド等の把持装置で把持し
油圧モータ等の回転駆動装置で回転駆動しながらスラス
トシリンダ等の押し込み装置で押し込み力を付与して地
中に圧入できるように構成されている。ケーシングドラ
イバは、種々のタイプのものがあるが、従来周知の装置
であるので、ここでは詳述しない。コア部分の芯抜き作
業は、すでに述べたように、ケーシングドライバを用い
た前記特開平１０ー１９５８７３号公報に記載の方法に
より既設杭２のコア部分を撤去したりアースドリル等の
縦穴掘削機で既設杭２のコア部分を掘削して排出したり
することにより行う。

【００１４】次に、本既設構造物の切断装置について説
明する。図１乃至図４において、５は上下方向に移動可
能に設けられた回転駆動可能なシャフト、６はスタンド
１０上に反力板９を介して水平方向に移動可能に設けら
れた既設構造物切断用のカッタ、６ａはこのカッタ６の
先端部に固着され既設構造物を切削により切断する切断
用のビット、７はシャフト５に固着された、連結ロッド
８を取り付けるためのロッド取付プレート、８はシャフ
ト５と既設構造物切断用のカッタ６とを連結するための
連結ロッド、９は十字状に交差するように設置されカッ
タ６による既設構造物の切断時の反力を受ける反力板、
１０は芯抜きされた既設構造物のコア部分底部に設置可
能なスタンド、１１はシャフト５をその上下方向の移動
時に案内筒１２と協働して垂直方向にガイドするガイド
ポスト、１２はロッド取付プレート７に固着されガイド
ポスト１１が嵌挿された案内筒である。

【００１５】既設杭２を水平方向に切断する際、シャフ
ト５は、適宜の手段により回転駆動されるとともに押し
込み力が付与されるが、ここでは、前記した周辺地盤１
との既設杭２の縁切り作業やコア部分の芯抜き作業のた
めに使用したケーシングドライバを利用して回転駆動し
ながら押し込み力を付与するようにしている。そのた
め、シャフト５の上端部は、スペーサを介して又は介さ
ないでケーシングドライバの把持装置で把持できるよう
な形状に形成されている。コア部分の芯抜き作業にアー
スドリル等の縦穴掘削機を用いたときには、こうした縦
穴掘削機で把持できるような形状に形成してもよい。

【００１６】既設構造物切断用のカッタ６は、平行に並
べられて一対設けられ、既設杭２の内周面に向けて反対
方向に突出するように水平方向に移動可能に反力板９に
取り行けられている。このカッタ６は、ここでは切削能
率の向上のため、一対設けているが、回転して既設構造
物を切削するので、最低一つ設ければ、既設構造物を水
平切断する目的は達成することができる。カッタ６に設
けられる切断用のビット６ａには、鉄筋コンクリート製
の既設構造物に遭遇したときでも、鉄筋を切断できるよ
うに超硬チップを有するティースビットが用いらる。カ
ッタ６は、反力板９を介してスタンド１０により支持さ
れている。

【００１７】ロッド取付プレート７は、ブラケット７ａ
によりシャフト５下端の取付基部５ａに一体的に取り付
けられる。このロッド取付プレート７には、一対の案内
筒１２がシャフト５を挟んで相対向するようにブラケッ
ト１２ａにより取り付けられている。これら一対の案内
筒１２には、それぞれ、反力板９上に立設されたガイド
ポスト１１が摺動自在に嵌挿されており、案内筒１２が
このガイドポスト１１にガイドされて上昇下降すること
により、シャフト５は、押し付け力が付与されると、上
下方向に真っ直に移動することができる。

【００１８】連結ロッド８は、一対のカッタ６に対応し
て一対設けられ、これら一対の連結ロッド８は、それぞ
れ、上方のロッド取付プレート７下面と下方の各カッタ
６上面とに、ブラケットを介して連結ピン８ａ，８ｂに
より枢着されている。その場合、各連結ロッド８は、シ
ャフト５の下降時に各カッタ５を既設杭２に向けて水平
方向に突出させることができるように反対方向に傾斜さ
せている。また、シャフト５は、案内筒１２、ガイドポ
スト１１等を介して反力板９に連結しているため、シャ
フト５の回転は、反力板９を通じてカッタ６に伝達する
ことができる。このように、ここに示す例では、ロッド
取付プレート７と一対の連結ロッド８と各連結ピン８
ａ、８ｂと反力板９と一対のガイドポスト１１及び案内
筒１２等により、シャフト５とカッタ６とを連結してシ
ャフト５の下降時にカッタ６を突出させるようにシャフ
ト５の上下方向の移動をカッタの水平方向の移動に変換
するとともにシャフト５の回転をカッタ６に伝達する連
結機構を構成している。

【００１９】スタンド１０は、カッタ６を支持する役割
のほか、既設杭２のコア部分の底面とカッタ６との間に
上下方向に間隙を形成することにより、カッタ６による
既設杭２の切削で生じた切削ずり１ａを下方に排出しや
すくするとともに切削ずり１ａの溜めを形成する働きも
する。スタンド１０は、ここに示す例ではその全長を調
節できるように構成されている。すなわち、コア部分の
底面に据え付けられる底部スタンドと、これに順次継ぎ
足すことができる副数本のの継ぎスタンドとを設けて構
成し、底部スタンドに継ぎ足す継ぎスタンドの数を適宜
調節することによりスタンド１０の全長を調節できるよ
うにしている。

【００２０】以上のような構造を備えた既設構造物の切
断装置にあっては、周辺地盤１と縁切りされた状態にあ
る既設杭２の芯抜きされたコア部分の底部にスタンド１
０を設置し、既設構造物切断用のカッタ６やシャフト５
を、反力板９を介してコア部分に設置した後、シャフト
５を回転駆動しながら押し込み力を付与すると、シャフ
ト５が回転しながら下降し、シャフト５の下降運動は、
連結ロッド８に伝達される。また、シャフト５の回転運
動は、ロッド取付プレート７、案内筒１２、ガイドポス
ト１１及び反力板９を通じてカッタ６に伝達される。そ
うすると、カッタ６は、突出しながら回転して既設杭２
を内側から外側に向かって切削して行き水平方向に切断
する。

【００２１】このように、本既設構造物の切断装置は、
コア部分が芯抜きされた既設杭２等の地中の既設構造物
におけるコア部分の遊休空間４を活用して納まりよく設
置することができ、しかも、シャフト５を回転駆動しな
がら押し込み力を付与する普通の縦穴掘削機と同様の単
純な動作により既設構造物を水平方向に切断することが
できるので、コア部分が芯抜きされた地中の既設構造物
を水平切断するのに好適なものである。その結果、「既
設構造物のコア部分を芯抜きして水平断面の大きい既設
構造物を長尺の状態で切断してクレーンで搬送、撤去す
る」前述した工法を効果的に実現することができる。

【００２２】こうした既設杭２の切断作業を行う場合、
スタンド１０の全長が図示のような一定の長さのときに
は、既設杭２のコア部分の芯抜きを、既設杭２を切断す
る長さ分程度でけ済ませ、次いで、その芯抜き作業のた
めの装置を撤去した後、スタンド１０を設置することに
より切断装置を設置して行う。そして、切断装置により
既設杭２の切断作業を行って、切断した既設杭２を搬送
撤去する。しかる後、今度は切断装置を撤去し、再度、
既設杭２のコア部分の芯抜きを既設杭２の切断長さ分程
度でけ済ませた後、同様にして既設杭２を切断して搬送
撤去する。スタンド１０の全長が一定のときには、こう
した作業を繰り返し、上方から下方に向けて順次既設杭
２の撤去作業を行う。

【００２３】ここに例示する既設構造物の切断装置は、
前述したようにスタンド１０の全長を調節できるように
しているので、既設構造物のコア部分の芯抜きをその底
部に至るまで完了した後、切断装置による既設構造物の
切断作業に移行し、スタンド１０の長さを逐次長くしな
がら底部から上方に向けて既設構造物の撤去作業を行う
ことができる。そのため、コア部分の芯抜き作業や既設
構造物の切断作業を、途中で他方の作業を介在させるこ
となく一貫して行うことができ、既設構造物の撤去作業
の作業効率を一層向上させることができる。

【００２４】また、ここに例示する既設構造物の切断装
置は、シャフト５の下降時に既設構造物切断用のカッタ
６を突出させた状態をシャフト５の上昇時でも保持でき
るようにするロック装置を付設している。そのため、既
設構造物をカッタ６を突出させて切断した後、そのカッ
タ６の突出状態をロック装置でロックして保持してから
シャフト５を上昇させることにより、切断した既設構造
物を直ちにカッタ６で支持して吊りあげることができ
る。そのため、切断した既設構造物を吊り上げ時に把持
するための特別の把持装置を設ける必要がないととも
に、既設構造物の切断工程と搬送工程とを連続的に実施
することができ、このことによっても、既設構造物の撤
去作業の作業効率を一層向上させることができる。

【００２５】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
は、「課題を解決するための手段」の項に示した手段を
採用しているので、本発明によれば、コア部分が芯抜き
された地中の既設構造物を水平切断するのに好適な既設
構造物の切断装置が得られる。その結果、「既設構造物
のコア部分を芯抜きして水平断面の大きい既設構造物を
長尺の状態で切断してクレーンで搬送、撤去する」工法
を効果的に実現することができる。

【００２６】本発明を具体化する場合、特に、特許請求
の範囲の請求項２に記載のように具体化すれば、こうし
た効果を奏することに加え、周辺地盤との既設構造物の
縁切り作業やコア部分の芯抜き作業のために使用したケ
ーシングドライバを有効に活用することにより、既設構
造物の切断装置を駆動するための専用の駆動装置を設け
ることなく、ケーシングドライバを二重に活用すること
ができる。

【００２７】本発明を具体化する場合、特に、特許請求
の範囲の請求項３に記載のように具体化すれば、既設構
造物を既設構造物切断用のカッタを突出させて切断した
後、そのカッタの突出状態をロック装置でロックして保
持してからシャフトを上昇させることにより、切断した
既設構造物を直ちにカッタで支持して吊りあげることが
できる。そのため、切断した既設構造物を吊り上げ時に
把持するための特別の把持装置を設ける必要がないとと
もに、既設構造物の切断工程と搬送工程とを連続的に実
施することができて既設構造物の撤去作業の作業効率を
一層向上させることができる。

【００２８】本発明を具体化する場合、特に、特許請求
の範囲の請求項４に記載のように具体化すれば、既設構
造物のコア部分の芯抜きをその底部に至るまで完了した
後、本発明の切断装置による既設構造物の切断作業に移
行できるため、コア部分の芯抜き作業や既設構造物の切
断作業を、途中で他方の作業を介在させることなく一貫
して行うことができ、このことによっても、既設構造物
の撤去作業の作業効率を一層向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の具体化例に関する既設構造物の切断装
置の垂直断面図で、既設構造物の切断開始直前の状態を
示す図である。

【図２】図１のＡ−Ａ線断面図である。

【図３】既設構造物の切断中の状態を示す図１と同様の
垂直断面図である。

【図４】図３のＢ−Ｂ線断面図である。

【符号の説明】

１ 周辺地盤 １ａ 切削ずり ２ 既設杭 ３ 先端ケーシング ４ コア部分の空間 ５ シャフト ６ 既設構造物切断用のカッタ ６ａ 切断用のビット ７ ロッド取付プレート ８ 連結ロッド ８ａ，８ｂ 連結ピン ９ 反力板 １０ スタンド １１ ガイドポスト １２ 案内筒

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 田村 克己 茨城県土浦市神立町650番地 日立建機株 式会社土浦工場内 Ｆターム(参考） 2D050 AA02 CB23 DA03 DB05 DB08

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 コア部分が芯抜きされた地中の既設構造
   物を水平方向に切断する既設構造物の切断装置であっ
   て、芯抜きされたコア部分の底部に設置可能なスタンド
   と、このスタンド上に水平方向に移動可能に設けられた
   既設構造物切断用のカッタと、上下方向に移動可能に設
   けられた回転駆動可能なシャフトと、これらシャフトと
   カッタとを連結してシャフトの下降時にカッタを突出さ
   せるようにシャフトの上下方向の移動をカッタの水平方
   向の移動に変換するとともにシャフトの回転をカッタに
   伝達する連結機構とを設けて構成したことを特徴とする
   既設構造物の切断装置。
2. 【請求項２】 シャフトが、ケーシングを把持し回転駆
   動しながら押し込み力を付与して地中に圧入するケーシ
   ングドライバで把持され得るように構成されていること
   を特徴とする請求項１に記載の既設構造物の切断装置。
3. 【請求項３】 シャフトの下降時にカッタを突出させた
   状態をシャフトの上昇時でも保持できるようにするロッ
   ク装置を付設したことを特徴とする請求項１又は請求項
   ２に記載の既設構造物の切断装置。
4. 【請求項４】 スタンドがその全長を調節できるように
   構成されていることを特徴とする請求項１、請求項２又
   は請求項３に記載の既設構造物の切断装置。