JP2003214078A - ケーシングチューブ内の地中障害物の撤去装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】騒音が少なく効率よく地中障害物を撤去するた
めの装置を提供する。 【解決手段】場所打ち杭の施工で、ケーシングチューブ
内の地中に残されているコンクリート構造物や鋼杭など
の地中障害物を撤去するのは困難な作業である。本発明
は、ベースマシン１８に設けたブーム１７の上端から垂
下したケリーバ１１の下端に径方向へ拡開させてケーシ
ングチューブの内周面に係合するグリップ機構２０を設
けている。そして、グリップ機構２０の下端にコア掘削
具１６を取り付けて、ケーシングチューブ５を回転させ
て地中障害物に円状の溝を掘削する。次に、底部が開閉
可能で切断具３２ａを備えた円筒バケット３０に付け替
えて、これを円溝に挿入してケリーバ１１を駆動して切
断具３２ａで地中障害物を切断して取り出すようにし
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、オールケーシング
工法による場所打ち杭を施工するに際し、ケーシングチ
ューブ内の地中に残されているコンクリート構造物や鋼
杭などの地中障害物を撤去する装置に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】オールケーシング工法による場所打ち杭
の施工では、チュービング装置で先端に掘削ビットを備
えたケーシングチューブを把持し揺動または回転させつ
つ地中に押込み、ケーシングチューブ内の土砂を掘削機
で排出し、鉄筋の挿入などをしてコンクリートを打設し
ながら、ケーシングチューブを引き抜いて場所打ち杭を
造成している。

【０００３】このケーシングチューブ内の土砂の排出
は、図６に示すように、旋回可能な上部体を有するベー
スマシン１８に俯仰可能なブーム１７を設けた移動式ク
レーン４０にハンマグラブ４１を装備した掘削機によっ
て一般に行われている。なお、図６において１はチュー
ビング装置、５はケーシングチューブである。

【０００４】ところで、都市部の再開発プロジェクトや
鉄塔の建て替え工事などのように既存の地上構造物を撤
去した所に場所打ち杭を施工する場合は、チュービング
装置で回転させながら押し込まれたケーシングチューブ
内の地中にコンクリート構造物や鋼杭などの地中障害物
が残されており、ハンマグラブ４１を装備した掘削機で
は撤去することはできない。このため、地中障害物に重
鎮（チゼル）を自由落下させ破砕しながら、ハンマグラ
ブによって排出している。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、こうし
た従来の手段では、地中障害物に数トンものチゼルを自
由落下させるので、その衝撃により大きな振動と騒音が
発生し問題となっている。また、地中障害物に鉄筋があ
る場合には、ハンマグラブで排出する際に鉄筋が邪魔を
することが多く排出の効率が悪い。ときには、鉄筋がハ
ンマグラブに絡みつき、ハンマグラブを引き上げること
ができなくなるといったこともある。

【０００６】そこで本発明は騒音・振動が少なく効率よ
く地中障害物を撤去するための装置を提供することを目
的とするものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明では次の手段を採った。即ち、チュービング
装置で回転させながら押し込まれたケーシングチューブ
内の地中障害物の撤去装置において、ブームまたはリー
ダの上端から垂下して駆動装置で駆動されるケリーバを
備えた作業機本体と、ケリーバの下端に脱着可能で径方
向へ拡開させてケーシングチューブの内周面に係合する
グリップ機構と、該グリップ機構の下端に脱着可能で下
方が開放され先端円周部にカッタビットを備えたコア掘
削具と、該コア掘削具と付け替え可能で中央を支点とし
て両側に上下回動して開閉する底蓋を備えるとともに該
底蓋の先端に地中障害物を切断するための切断具を付設
した円筒バケットと、を備えたことを特徴としている。

【０００８】この地中障害物の撤去装置は、ベースマシ
ンに備えたウインチでブームまたはリーダの上端からケ
リーバを吊持し、ケリーバの下端にケーシングチューブ
の内周面に係合するグリップ機構を介してコア掘削具を
取り付けて、チュービング装置を駆動させてケーシング
チューブの内周近傍を掘削し、円筒バケットに付け替え
て、底蓋を開放してコア掘削具で掘削された掘削部に嵌
入させ、ケリーバの駆動によって円筒バケットを回動さ
せて地中障害物を切り取って収納し、ケリーバを上昇さ
せて取り出す作業を行う装置である。チュービング装置
でコア掘削具を回転させる場合の駆動力はケリーバによ
る場合に比べ格段に大きいので、殆どの地中障害物の掘
削が可能である。

【０００９】円筒バケットの付け替えは、コア掘削具を
取り外して取り付けるが、コア掘削具とともにグリップ
機構も外して直接ケリーバに取り付けてもよい。グリッ
プ機構はケーシングチューブ内面に係止できるものであ
れば、例えば圧接部材をシリンダで拡張させるなど、そ
の構造は問わないが、請求項２に記載のように、ケリー
バの下端に連結される上部連結材とコア掘削具または円
筒バケットに連結される下部連結材を垂直方向に移動可
能に設け、該上部連結材および下部連結材とケーシング
チューブの内周に係合する圧接部材をリンクで連結した
構成にすれば、拡縮の動力を必要とせず、軽量でコンパ
クトなものとなり、土砂の中での使用に好適である。ま
た、圧接部材が縮小状態のときに該リンクを固定する固
定手段を備えれば、ケリーバとチュービング装置いずれ
によってもコア掘削具を駆動でき、地中障害物の状況に
応じて適宜選択でき、また、円筒バケットに付け替える
場合もケリーバ機構を外さなくてもよいので、付け替え
作業が簡便になる。リンクを固定する固定手段は、例え
ば、いずれかのリンクを圧接部材にロックピンで固定す
るのが簡便である。

【００１０】コア掘削具は下方が開放され下端にカッタ
ビットを付設した円筒状で、外径がケーシングチューブ
の内径に近いものであればよいが、請求項３に記載のよ
うに、円筒部の外周と内周に螺旋状にリブを付設すれ
ば、カッタビットによって切削された切り屑が上方へ移
動するのでカッタビットの目詰まりを防止することがで
きる。また、内周のリブは上になるにつれて突出量を大
きくすれば、コア掘削具の引き上げが容易となる。

【００１１】円筒バケットはコア掘削具によって掘削さ
れた円溝に嵌入し、底蓋を閉鎖させつつケリーバを回転
させて地中障害物を径方向に切断して取り込むもので、
底蓋の開閉にシリンダを必要とするが、請求項４に記載
のように、円筒部を２重にして底蓋を開閉するためのシ
リンダを内装すれば、シリンダが直接土砂と接触しない
ので、作動不良などを防止できる。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下本発明の実施の形態を図面に
基づいて詳細に説明する。図１はケーシングチューブ内
の地中障害物の撤去装置の全体構成を示すもので、チュ
ービング装置１でケーシングチューブ５を建込み、その
軸心部にケリーバ１１が位置するように作業機本体１０
が配置される。

【００１３】ケーシングチューブ５を地中に建て込むチ
ュービング装置１の詳細は、図２に示すように、ベース
フレーム３の四隅に設けた昇降シリンダ４に連結された
昇降フレーム２を備え、この昇降フレーム２にはケーシ
ングチューブ５が挿通されるテーパ孔を有する回転フレ
ームが回転可能に支持されており、上部フレーム７に連
結されたチャックシリンダによってケーシングチューブ
とテーパ孔との間に楔部材を挿入して、回転フレームと
ケーシングチューブ５とを締結するように構成されてい
る。

【００１４】そして、ケーシングチューブ５を回転フレ
ームに把持した状態で昇降フレーム２上に配置されたモ
ータ８により回転フレームを回転駆動させるとともに昇
降シリンダ４を下降させることによりケーシングチュー
ブを回転させながら地中に押し込んでいる。

【００１５】作業機本体１０は、ベースマシン１８に俯
仰可能なブーム１７を設け、ブーム１７の上端からケリ
ーバ１１を垂下し、ケリーバ１１を駆動するケリーバ駆
動装置１５をブーム１７の下端部に起伏可能に取り付け
たフロントフレーム１２に搭載している。

【００１６】ケリーバ駆動装置１５は、フロントフレー
ム１２の両側に設けたスラスタシリンダを介して取り付
けられ、ケリーバ１１は例えば角筒状としてケリーバ駆
動装置１５の角穴へ挿通されている。また、ケリーバ駆
動装置１５を駆動していないときには、ケリーバ１１は
ケリーロープの巻上げまたは巻下げによってケリーバ駆
動装置１５の角穴を摺動し、掘削バケット１６を昇降さ
せることができる。なお、１３はフロントフレーム１５
をブーム１７に支持するための支持シリンダで、その下
端はブーム１７の下端の支点に連結され、ブーム１７の
俯仰角度を変えた場合は、調整シリンダ１４を作動させ
てケリーバ１１が垂直になるようにフロントフレーム１
５の傾きを調整する。

【００１７】作業機本体１０のケリーバ１１の下端には
グリップ機構２０を介してコア掘削具１６が取り付けら
れている。グリップ機構２０は、下部に軸２１が固設さ
れた上部連結材２４と、軸２１が摺動自在に嵌合する下
部連結材２５と、ケーシングチューブ５の内周面に圧接
する複数の圧接部材２２と、上部連結材２４および下部
連結材２５を圧接部材２２と連結するリンク２３ａ，２
３ｂ，２３ｃとから構成されている。

【００１８】リンク２３ａは上部連結材２４から下向き
に傾斜して取り付けられ、リンク２３ｂ，２３ｃは下部
連結材２５から上向きに傾斜して取り付けられている。
また、リンク２３ａ，２３ｂ，２３ｃの動きを固定する
固定手段が設けられている。この固定手段はリンク２３
ｃにピン穴２３ｄが、圧接部材２２にピン穴２２ａが設
けられ、圧接部材２２が縮小した位置において一致し、
ロックピン２７を挿通することによってリンク２３ａ，
２３ｂ，２３ｃを固定することができる。

【００１９】また、上部連結材２４の上端には連結部材
２９が固設されており、ケリーバ１１の下端とピン２９
ａで連結されている。また、下部連結材２５の底部には
ケリーバ１１と同径の連結部材２６が固設されており、
掘削バケット１６の上端に固設された連結部材にピン２
６ａで連結されている。

【００２０】コア掘削具１６は図２に示すように、上部
が閉鎖または部分的に開口され、下部が解放された円筒
状であり、下端には複数のカッタビット１６ａが取り付
けられている。なお、円筒部の外径はケーシングチュー
ブの内径に近いものとなっている。また、上部にはグリ
ップ機構２０とピン２６ａで連結するための連結部材が
付設され、円筒部の外周と内周にはスパイラル状にリブ
１６ｂ，１６ｃが付設されている。内周のリブ１６ｃは
上になるにつれて突出量を大きくなるように設けてい
る。

【００２１】このように構成されているので、コア掘削
具１６がケーシングチューブ５内に吊り降ろされるとき
は、コア掘削具１６の重量によってグリップ機構２０の
下部連結材２５が下がり、上部連結材２４と下部連結材
２５の間隔が開き、リンク２３ａ〜２３ｃの傾斜角度が
大きくなって、圧接部材２２は縮小した状態となる（図
３の状態）。したがって、ケーシングチューブ５内を容
易に上下移動させることができる。

【００２２】コア掘削具１６が杭穴の底に接地すると、
図２に示すように、上部連結材２４と下部連結材２５の
間隔が縮まるので、リンク２３ａ〜２３ｃが水平になろ
うとして圧接部材２２を拡開させる。これにより、圧接
部材２２はケーシングチューブ５の内周面に圧接する。

【００２３】また、圧接部材２２が縮小した図３の状態
において、圧接部材２２のピン穴２２ａと一致したリン
ク２３ｃのピン穴２３ｄにロックピン２７を差し込め
ば、上部連結材２４と下部連結材２５の間隔が固定さ
れ、コア掘削具１６が杭穴の底に接地しても圧接部材２
２は縮小した状態のままに保持される。

【００２４】一方、地中障害物を収納してケーシングチ
ューブ５から取り出すための円筒バケット３０は図４に
示すように、上部が閉鎖または部分的に開口され、下部
が解放された円筒状のバケット体３１に底部を開閉させ
る底蓋３２を備えている。バケット体３１は、その内側
に円筒状の内筒３５が一体に固設されており、その間隙
に底蓋３２に連結したシリンダ３４が格納されている。
底蓋３２は、一端を互いにピン３３で連結され他端側を
シリンダ３４に連結された２個の半球状の部材からな
り、シリンダ３４を作動させることにより、中央のピン
３３を支点にして両側に回動し、底蓋３２を両側に解放
させる。なお、シリンダ３４への圧油の供給手段は、作
業機本体１０に付設された油圧ユニットから回転継手お
よびリールを介してケリーバ１１に沿って導いたホース
によっている。

【００２５】円筒バケット３０の底蓋３２の下端には切
断具３２ａが付設されている。また、バケット体３１の
中央上端にはグリップ機構２０とピン２６ａで連結する
ための連結部材が付設されている。なお、この円筒バケ
ット３０を使用するときは、上記コア掘削具１６をグリ
ップ機構２０からピン２６ａを抜いて取り外して、グリ
ップ機構２０に取り付ける。

【００２６】次に、上記のように構成された装置によっ
てケーシングチューブ５内の地中障害物を撤去する作用
について説明する。まず、グリップ機構２０の下部にコ
ア掘削具１６を取り付けて、チュービング装置１で地中
に押し込まれたケーシングチューブ５内に降ろす。コア
掘削具１６が接地すると、図２に示すように、グリップ
機構２０の圧接部材２２が拡開してケーシングチューブ
５の内周面に圧接する。

【００２７】次に、チュービング装置１を駆動しケーシ
ングチューブ５を回転させながら押し込む。これによ
り、コア掘削具１６はケーシングチューブ５と一体とな
って回転し、コア掘削具１６のカッタビット１６ａによ
ってケーシングチューブ５の内周近くに円溝（図３で
Ａ）が掘削される。掘削された切り屑はコア掘削具１６
の外周面ではスパイラル状のリブ１６ｂによって、ま
た、内周面ではリブ１６ｃによって上方へ移動しカッタ
ビット１６ａに目詰まりが起こらない。

【００２８】コア掘削具１６のほぼ高さ分円溝を掘削し
たら、チュービング装置１を停止し、コア掘削具１６を
上昇させる。なお、コア掘削具１６の内周のリブ１６ｃ
は上になるにつれて突出量が大きくなっているので、コ
ア掘削具１６を容易に引き上げることができる。

【００２９】地中障害物はどのような状態にあるかは、
その現場によってまちまちであるが、図２、図３では地
中障害物がケーシングチューブの軸心とズレている場合
の例としての掘削状態を示している。なお、地中障害物
がどのような状態であっても同様に掘削できる。ただ、
地中障害物の径が小さくてコア掘削具１６の内径内に入
る場合は、コア掘削具１６の掘削力は小さくてよいの
で、予めグリップ機構２０のリンク２３ｃのピン穴２３
ｄと圧接部材２２のピン穴２２ａにロックピン２７を挿
通し、圧接部材２２を縮小した状態に固定し、ケリーバ
駆動装置１５を駆動させてコア掘削具１６を回転させれ
ば効率よく掘削できる。

【００３０】次に、ピン２６ａを抜いてコア掘削具１６
を外し、円筒バケット３０と付け替え、グリップ機構２
０のリンク２３ｃのピン穴２３ｄと圧接部材２２のピン
穴２２ａにロックピン２７を挿通し、圧接部材２２を縮
小した状態に固定し、円筒バケット３０の底蓋３２を開
放した状態（シリンダ３４を縮小状態にする）でコア掘
削具１６で掘削された円溝内に降ろす（図４の状態）。

【００３１】次に、図５に示すように、シリンダ３４を
作動させつつケリーバ駆動装置１５を駆動させて円筒バ
ケット３０を回転させる。これにより、円筒バケット３
０の切断具３２ａが地中障害物に食い込み切断し、円筒
バケット３０内に取り込まれる。そして、円筒バケット
３０を上昇させて底蓋３２を開放して排出する。

【００３２】次に、円筒バケット３０をコア掘削具１６
に付け替えて、上記の作業を順次繰り返す。これによ
り、ケーシングチューブ５内の地中障害物は撤去され
る。なお、コア掘削具１６による円溝掘削において地中
障害物が倒れた場合は、底蓋３２を開放した状態で円筒
バケット３０をケーシングチューブ内に降ろし、底蓋３
２を作動させてこれを掴み円筒バケット３０を上昇させ
て排出すればよい。

【００３３】

【発明の効果】以上説明したように本発明のケーシング
チューブ内の地中障害物の撤去装置は、ブームまたはリ
ーダの上端から垂下して駆動装置で駆動されるケリーバ
を備えた作業機本体と、ケリーバの下端に脱着可能で径
方向へ拡開させてケーシングチューブの内周面に係合す
るグリップ機構と、該グリップ機構の下端に脱着可能で
下方が開放され先端円周部にカッタビットを備えたコア
掘削具と、該コア掘削具と付け替え可能で中央を支点と
して両側に上下回動して開閉する底蓋を備えるとともに
該底蓋の先端に地中障害物を切断するための切断具を付
設した円筒バケットとを備えたので、チュービング装置
の駆動によって地中障害物に円溝掘削し、円筒バケット
に付け替えてケリーバの駆動によって地中障害物を切り
取って撤去でき、チゼルによって地中障害物を破砕して
ハンマグラブで排出する従来のように騒音を発生させる
こともなく、１台の撤去装置で作業ができ、市街地の狭
い施工現場において特に有効である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のケーシングチューブ内の地中障害物の
撤去装置の実施の形態としてコア掘削具を取り付けた状
態を示す全体図である。

【図２】同 コア掘削具による掘削の状態を示す一部断
面図である。

【図３】同 コア掘削具を引き上げているときの状態を
示す一部断面図である。

【図４】同 円筒バケットを吊り降ろしたときの状態を
示す一部断面図である。

【図５】同 円筒バケットの切断具で地中障害物を切断
している状態を示す一部断面図である。

【図６】従来のグラブハンマを備えた移動式クレーンに
よる掘削の概要図である。

【符号の説明】

１…チュービング装置 ２…昇降フレーム ３…ベースフレーム ４…昇降シリンダ ５…ケーシングチューブ ７…上部フレーム ８…モータ １０…作業機本体 １１…ケリーバ １２…フロントフレーム １３…支持シリンダ １４…調整シリンダ １５…ケリーバ駆動装置 １６…コア掘削具 １６ａ…カッタビット １６ｂ，１６ｃ…リブ １７…ブーム １８…ベースマシン ２０…グリップ機構 ２１…軸 ２２…圧接部材 ２２ａ…ピン穴 ２３ａ…リンク ２３ｂ，２３ｃ…リンク ２３ｄ…ピン穴 ２４…上部連結材 ２５…下部連結材 ２６…連結部材 ２６ａ…ピン ２７…ロックピン ２９…連結部材 ２９ａ…ピン ３０…円筒バケット ３１…バケット体 ３２…底蓋 ３２ａ…切断具 ３３…ピン ３４…シリンダ ３５…内筒 ４０…移動式クレーン ４１…ハンマグラブ

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】チュービング装置で回転させながら押し込
   まれたケーシングチューブ内の地中障害物の撤去装置に
   おいて、ブームまたはリーダの上端から垂下して駆動装
   置で駆動されるケリーバを備えた作業機本体と、ケリー
   バの下端に脱着可能で径方向へ拡開させてケーシングチ
   ューブの内周面に係合するグリップ機構と、該グリップ
   機構の下端に脱着可能で下方が開放され先端円周部にカ
   ッタビットを備えたコア掘削具と、該コア掘削具と付け
   替え可能で中央を支点として両側に上下回動して開閉す
   る底蓋を備えるとともに該底蓋の先端に地中障害物を切
   断するための切断具を付設した円筒バケットと、を備え
   たことを特徴とするケーシングチューブ内の地中障害物
   の撤去装置。
2. 【請求項２】前記グリップ機構はケリーバの下端に連結
   される上部連結材とコア掘削具または円筒バケットに連
   結される下部連結材を垂直方向に移動可能に設け、該上
   部連結材および下部連結材とケーシングチューブの内周
   に係合する圧接部材をリンクで連結し、圧接部材が縮小
   状態のときに該リンクを固定する固定手段を備えたこと
   を特徴とする請求項１記載のケーシングチューブ内の地
   中障害物の撤去装置。
3. 【請求項３】前記コア掘削具は円筒部の外周と内周に螺
   旋状にリブを付設し、内周のリブは上方側に行くにつれ
   て突出量を大きくしたことを特徴とする請求項１記載の
   ケーシングチューブ内の地中障害物の撤去装置。
4. 【請求項４】前記円筒バケットは、円筒部を２重にして
   底蓋を開閉するためのシリンダを内装したことを特徴と
   する請求項１記載のケーシングチューブ内の地中障害物
   の撤去装置。