JP2012097444A - 埋設物撤去装置 - Google Patents

Abstract

【課題】種々の既設杭、既設杭が破断したもの、既設杭の破片などを撤去できるようにし、さらに、杭以外の埋設物も撤去できるようにする。
【解決手段】下端の開口縁に堀削刃が設けられた円筒状のケーシング１と、ケーシング１を軸回転させて地盤を堀削するケーシング駆動機構と、ケーシング１内に設けられた左右一対の掴み片４Ａ，４Ｂと、掴み片４Ａ，４Ｂにより掴まれたケーシング１内の既設杭をケーシング１と一体に引き上げる引上機構とを含む。各掴み片４Ａ，４Ｂは、開閉動作が可能であり、閉状態のとき上面開口のうつわ形状となる。昇降板５と一対の作動ロッド５０Ａ，５０Ｂとはケーシング１の外周面上を一体に昇降可能であり、昇降板５により両方の作動ロッド５０Ａ，５０Ｂを引き上げて掴み片４Ａ，４Ｂを閉動作させ、昇降板５により両方の作動ロッド５０Ａ，５０Ｂを押し下げて掴み片４Ａ，４Ｂを開動作させる。
【選択図】図３

Description

この発明は、地中の埋設物を地上へ引き上げて撤去するための埋設物撤去装置に関し、特にこの発明は、建築構造物の立て替え時などに、地中に埋設されている既設杭を撤去するのに好適な埋設物撤去装置に関する。

例えば、ビル、マンション、工場などの建築構造物は、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。この種の建築構造物を建て替える場合、古い建物を解体撤去した後、地中深くに埋まった古い既設杭を引き抜いて撤去することが必要となる。出願人は先般、既設杭の引抜装置として、図９に示す構成のものを提案した。この既設杭の引抜装置は、下端の開口縁に既設杭の周囲を掘るための掘削刃１０１を備えた円筒状のケーシング１００の下部位置に、一対の把持爪（図示せず）を起伏動作させてその先端をケーシング１００の内部に出没させる把持機構１０２が設けられたものである（例えば特許文献１参照）。

特開２００９−３５８６９号公報

特許文献１に記載された既設杭の引抜装置によれば、把持機構１０２の各把持爪を動作させ、各把持爪の先端をケーシング１００の内部に突出させて既設杭の下端に係合させ、その状態でケーシング１００を引き上げることにより、ケーシング１００と一体に既設杭を地中から引き抜くことができる。

しかしながら、上記した構成の既設杭の引抜装置では、撤去可能な既設杭は把持爪の先端が係合し得る形態のものに限られ、既設杭の形状や大きさによっては各把持爪が係合せず撤去できないことがある。また、既設杭が原形を保たずに破断していたり、一部が破損して破片が散乱したりしていると、破断物や破片は把持爪に係合せず、引き上げられないまま地中に残るおそれがある。また、この種の既設杭の引抜装置では、引き上げることが可能な対象物は既設杭に限られ、杭以外の埋設物を撤去する作業に用いることができず、用途が限定されるという問題もある。

この発明は、上記した問題に着目してなされたもので、形状や大きさによる制約を受けることなく種々の既設杭を撤去でき、また、既設杭が破断したものや既設杭の破片なども撤去でき、さらに、杭以外の埋設物を撤去する作業にも広く用いることができる埋設物撤去装置を提供することを目的とする。

この発明による埋設物撤去装置は、地中の埋設物を地上へ引き上げて撤去するためのもので、撤去すべき地中の埋設物の周囲を囲むことが可能な径とその埋設物の埋設深さより大きな長さとを有し下端の開口縁に堀削刃が設けられた円筒状のケーシングと、ケーシングを軸回転させて前記堀削刃により地盤を堀削するケーシング駆動機構と、ケーシング内の堀削刃の上方位置に開閉動作可能に設けられた左右一対の掴み片と、掴み片により掴まれたケーシング内の地中の埋設物をケーシングと一体に地上まで引き上げる引上機構とを含んでいる。
前記の各掴み片は、閉状態のとき対向縁が互いに突き合わされて上面開口のうつわ形状となり開状態のときケーシングの内周面に外周面が沿う彎曲形状の側板部と、側板部の両端部にそれぞれ外向きに設けられ各掴み片が開閉動作するようにケーシングに回動自由に支持される枢軸と、各掴み片の一方の枢軸のケーシング外への突出部分にそれぞれ設けられるアームとを有している。
各アームの上方位置には、昇降板と、昇降板と各アームとの間を連結する一対のロッドとが、ケーシングの外周面に沿って一体に昇降可能に配備されるとともに、昇降板には昇降駆動機構が接続されている。前記昇降駆動機構は、昇降板を介して両方のロッドを引き上げることにより各アームが枢軸を軸回動させて両方の掴み片を閉動作させ、昇降板を介して両方のロッドを押し下げることにより各アームが枢軸を反対方向へ軸回動させて両方の掴み片を開動作させる。

上記した構成の埋設物撤去装置により、例えば、地中の既設杭を撤去するには、まず、撤去すべき既設杭の上端部を地表にわずかに露出させ、ケーシング内に既設杭の上端が入るように埋設物撤去装置を移動させる。次に、ケーシング駆動機構によりケーシングをその筒の中心軸の回りに軸回転させ、ケーシングの下端の開口縁に設けられた掘削刃により既設杭の周辺の地盤を掘削してケーシングを徐々に下降させる。ケーシングの下降時、昇降駆動機構は昇降板を介してロッドを押し下げており、これによりアームは枢軸を一方の方向へ軸回動させて掴み片を開いた状態に保っている。この開状態では、各掴み片の側板部はケーシングの内周面に外周面が沿っており、掴み片がケーシングの下降を妨げるおそれはない。ケーシングの下端が既設杭の下端の少し下方まで達したところでケーシング駆動機構の駆動を停止させ、ケーシングの掘削刃による掘削を停止させる。

その後、昇降駆動機構を駆動して昇降板と一体にロッドを引き上げると、アームは枢軸を前記と反対方向へ軸回動させて各掴み片を閉動作させる。昇降板およびロッドの引上状態を保持することで、各掴み片は閉じた状態を保つ。各掴み片は、閉じた状態のとき、側板部の対向縁が互いに突き合わされて上面開口のうつわ形状となっており、既設杭を掬うようにして掴み上げることができる。従って、形状や大きさによる制約を受けることなく種々の既設杭を掴み上げることが可能であり、また、原形を保った既設杭に限らず、既設杭が破断したものや既設杭の破片なども掴み上げることができる。各掴み片は昇降板を引き上げた状態を保持することにより閉成状態に保たれるので、つぎに、引上機構を駆動して掴み片により掴まれたケーシング内の地中の埋設物をケーシングと一体に地上まで引き上げる。

この発明の好ましい実施態様によると、前記昇降板は、ケーシングの外周面に沿う半筒形状のものであり、その上端の中央部と昇降駆動機構とが１本のロッドを介して接続されている。
この実施態様によると、単一の昇降駆動機構と１本のロッドによって昇降板を昇降動作させて一対の掴み片を同期して開閉動作させるので、駆動系の機構が簡略化される。

この発明のさらに好ましい実施態様によると、前記ケーシングは、下部の外周が外カバーにより覆われており、ケーシングと外カバーとの間に、昇降板および一対のロッドが昇降動作する案内通路が形成されている。
この実施態様によると、昇降板およびロッドが案内通路を円滑に昇降動作し、昇降板およびロッドの昇降経路が土砂に埋まることがない。

この発明の他の実施態様においては、前記掴み片は、側板部の下端部に埋設物切断用の切断刃が取り付けられている。
この実施態様によれば、既設杭が長く、重量が嵩むような場合、堀削途中で昇降駆動機構を駆動して各掴み片を半ば閉動作させることにより、ケーシングと一体回転する切断刃により既設杭を寸断することができる。既設杭を複数箇所で寸断しつつ引き上げることにより長くて重力が嵩む既設杭であっても地中より撤去できる。

この発明によると、既設杭の下端を掬うようにして一対の掴み片により掴み上げるので、形状や大きさによる制約を受けることなく種々の既設杭を撤去でき、また、原形を保った既設杭に限らず、既設杭が破断したものや既設杭の破片なども撤去でき、さらに、杭以外の埋設物を撤去する作業にも広く用いることができる。
また、ロッドの引張力によって掴み片を閉動作させるので、掴み片の閉動作が円滑であるとともに、閉状態を保持するのが容易であり、耐荷重性に優れている。
さらに、ケーシングの引上時、掴み片に埋設物の過度な荷重がかかったとき、ロッドの引張力を解除すれば、掴み片を容易に開くことでき、過度な荷重によって掴み片が破壊するなどのおそれがない。

この発明の一実施例である埋設物撤去装置の概略構成を示す側面図である。 ケーシングの構成を拡大して示す一部を破断した正面図である。 埋設物撤去装置の主要な構成を示すケーシングの一部を破断した正面図である。 図３のＡ−Ａ線に沿う断面図である。 図３のＢ−Ｂ線に沿う断面図である。 掴み片が開いた状態と閉じた状態とを示す説明図である。 アームと作動ロッドの下端との連結構造を示す斜視図である。 他の実施例における切断刃の取付構造を示す平面図である。 従来の既設杭の引抜装置の概略構成を示す側面図である。

図１は、この発明の一実施例である埋設物撤去装置の全体構成を示している。この埋設物撤去装置は、主として、建築構造物を立て替えるときに、地中Ｇに埋設されている既設杭を引き抜いて撤去するのに用いられるが、地中の埋設物であれば、既設杭以外のもの撤去にも用いることができる。

図示例の埋設物撤去装置は、撤去すべき地中の既設杭の周囲を囲むことが可能な径とその既設杭の埋設深さより大きな長さとを有する円筒状のケーシング１を有するもので、図１および図２に示すように、ケーシング１の下端の開口縁と、ケーシング１の下端部の外周に一体に周設された外筒１５の下端の開口縁とに、地中Ｇに埋設された既設杭の周囲を掘削して既設杭と地盤との縁を切るための複数個の堀削刃１１，１６がそれぞれ等角度位置毎に配設されている。各堀削刃１１，１６は超硬合金チップやダイヤモンドなどの刃体を有し、ケーシング１および外筒１５の各下端の開口縁に溶接またはボルトの締付などによって固設されている。

ケーシング１は鋼管などを用いて構成され、ケーシング１の周面には所定の大きさの開口１２が複数個形成されている。これらの開口１２によってケーシング１の内部の既設杭の状態を目視でき、空気や水などをケーシング１の内外に流通させることができる。
ケーシング１の上端は、ケーシング１をその筒の中心軸の回りに軸回転させて前記堀削刃１１，１６により地盤を堀削するためのケーシング駆動機構２に連結されている。ケーシング駆動機構２は内部にケーシング１を回転させるための回転力を発生させるモータ（図示せず。）を有している。ケーシング駆動機構２の下部には、前記モータによって回転する環状の回転駆動軸２１が突出し、この回転駆動軸２１の下部に一体に設けられた連結部２２に、ケーシング１の上端部の結合部１３が連結されている。この連結部分を介して回転駆動軸２１の回転運動と後述するクレーン３０の起伏による上下運動とがケーシング１に伝達される。また、ケーシング１の上端部の外面には後述する昇降駆動機構６の油圧シリンダ６０の上端が吊持される支持金具１４が取り付けられている。

クレーン３０は、ケーシング駆動機構２およびケーシング１を吊下状態で一体に支持するもので、ケーシング１内で掴まれた地中の既設杭をケーシング１と一体に地上まで引き上げる引上機構３を構成している。ケーシング駆動機構２の上部にはフック２３が取り付けられ、このフック２３がクレーン３０に取り付けられたフック３１に引っ掛けられている。なお、図中、１０はケーシング１が地面を掘削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。

ケーシング１内には、堀削刃１１の上方位置に、地中の既設杭を掴むための左右一対の掴み片４Ａ，４Ｂが開閉動作可能に設けられている。各掴み片４Ａ，４Ｂは、図３および図４に示すように、平面形状がそれぞれ半円形をなし、下方に向けて錐状に細くなる側板部４０Ａ，４０Ｂを有している。各側板部４０Ａ，４０Ｂは、周方向に彎曲する形状のものであり、掘削時、各掴み片４Ａ，４Ｂは開いた状態にあり、図６（１）に示すように、側板部４０Ａ，４０Ｂの外周面はケーシング１の内周面に沿っている。既設杭９の下端を掴むために、各掴み片４Ａ，４Ｂが閉じた状態になると、図６（２）に示すように、各側板部４０Ａ，４０Ｂの対向縁４１Ａ，４１Ｂが互いに突き合わされて上面４２Ａ，４２Ｂが開口したうつわ形状となる。

各掴み片４Ａ，４Ｂの側板部４０Ａ，４０Ｂの上縁部の両端には枢軸４３Ｌ，４３Ｒがそれぞれ外向きに設けられている。各枢軸４３Ｌ，４３Ｒは、図４および図７に示すように、ケーシング１の対角位置に形成された軸受孔１６，１６のそれぞれに一体に嵌められた軸受筒１７Ｌ，１７Ｒに回動自由に支持されており、これにより各掴み片４Ａ，４Ｂは開閉動作が可能になっている。各掴み片４Ａ，４Ｂの一方の枢軸４３Ｌ，４３Ｌはケーシング１外へ長く突き出ており、その突出端部に板状をなすアーム４４Ａ，４４Ｂがそれぞれ連設されて周方向へ突出している。

ケーシング１の外周面上の各アーム４４Ａ，４４Ｂの上方位置には、図３から図５に示すように、昇降板５と、昇降板５と各アーム４４Ａ，４４Ｂの先端部との間を連結する一対の作動ロッド５０Ａ，５０Ｂとが、ケーシング１の外周面に沿って一体に昇降可能に配備されている。各作動ロッド５０Ａ，５０Ｂの下端部には、図７に示すように、アーム４４Ａ，４４Ｂに枢支連結される連結金具５１が取り付けられている。図示例の連結金具５１は、アーム４４Ａ，４４Ｂが挿入される下開口の溝５２を有する枠体５３と、枠体５３の対向壁５４ａ，５４ｂ間に掛け渡されるボルトの軸５５とを含むもので、この軸５５をアーム４４Ａ，４４Ｂに形成された貫通孔４５に挿通することで、作動ロッド５０Ａ，５０Ｂとアーム４４Ａ，４４Ｂとが連結されている。

昇降板５は、ケーシング１の外周面に沿う半筒形状のものであり、ケーシング１の上端部の外周面に取り付けられた昇降駆動機構６により昇降動作される。図示例の昇降駆動機構６は油圧シリンダ６０により構成され、昇降板５の上端の中央部と昇降駆動機構６を構成する油圧シリンダ６０のシリンダロッド６１とが１本の昇降ロッド６２を介して接続されている。この昇降ロッド６２は、ケーシング１の外周面に取り付けられた軸カバー７０内の案内通路ｑに沿って上下動する。

ケーシング１の下部の外周は、半円筒形状の外カバー７により覆われている。ケーシング１と外カバー７との間には、昇降板５および一対の作動ロッド５０Ａ，５０Ｂが昇降動作する案内通路ｐが形成されている。

昇降駆動機構６は、昇降ロッド６２を介して昇降板５を引き上げ、さらに、昇降板５を介して作動ロッド５０Ａ，５０Ｂを引き上げるものであり、これによりアーム４４Ａ，４４Ｂが枢軸４３Ｌ，４３Ｒを軸回動させ、掴み片４Ａ，４Ｂを同期させて一斉に閉動作させる。また、昇降駆動機構６は、昇降ロッド６２を介して昇降板５を降下させ、さらに、昇降板５を介して作動ロッド５０Ａ，５０Ｂを押し下げるもので、これによりアーム４４Ａ，４４Ｂが枢軸４３Ｌ，４３Ｒを上記と反対方向へ軸回動させ、掴み片４Ａ，４Ｂを同期させて一斉に開動作させる。

掴み片４Ａ，４Ｂが閉動作すると、昇降ロッド６２は引上状態に保持され、それにより、掴み片４Ａ，４Ｂは閉じた状態が保たれる。この実施例では、昇降駆動機構６として油圧シリンダ６０を用いているので、その油圧回路中に設けられた制御弁によってシリンダロッド６１が引っ込んだ状態を保持させているが、昇降ロッド６２の上端部にロック機構６５を設けて、昇降ロッド６２を引上状態にロック保持することもできる。このロック機構６５として種々の態様のものが考えられるが、例えば、昇降ロッド６２に凹凸状の噛合部を設け、一方、その噛合部に噛み合うロック部材を油圧シリンダなどの往復動機構により往復動させて係脱させる構成のものを用いることができる。

図８は、埋設物撤去装置の他の実施例を示すもので、一方の掴み片４Ｂの側板部４０Ｂの端部に既設杭９を寸断することが可能な複数個の切断刃８が固設されている。各切断刃８は超合金チップやダイヤモンドなどの刃体を有し、掴み片４Ａ，４Ｂを半ば閉じた状態で切断刃８の刃先を既設杭９の外周面に当て、ケーシング１を軸回動して各切断刃８を回動させることにより既設杭９を寸断する。

上記した構成の埋設物撤去装置により、地中の既設杭９を撤去するには、まず、撤去すべき既設杭９の上端部を地表にわずかに露出させ、ケーシング１内に既設杭９の上端が入るように埋設物撤去装置を移動させる。次に、ケーシング駆動機構２によりケーシング１を軸回転させ、ケーシング１の下端の開口縁および外筒１５の下端の開口縁に設けられた掘削刃１１，１６により既設杭９の周辺の地盤を掘削してケーシング１を徐々に下降させる。

ケーシング１の下降時、昇降駆動機構６は昇降ロッド６２を介して昇降板５を押し下げ、さらに、昇降板５を介して作動ロッド５０Ａ，５０Ｂを押し下げている。各作動ロッド５０Ａ，５０Ｂが押し下げられると、各アーム４４Ａ，４４Ｂが押されて枢軸４３Ｌ，４３Ｌを一方の方向へ軸回動させる。これにより掴み片４Ａ，４Ｂが開き、その開いた状態に保たれる。この開状態では、各掴み片４Ａ，４Ｂの側板部４０Ａ，４０Ｂはケーシング１の内周面に外周面が沿っており、掴み片４Ａ，４Ｂがケーシング１の下降の妨げとなるおそれはない。ケーシング１の下端が既設杭９の下端の少し下方まで達したところでケーシング駆動機構２の駆動を停止させ、ケーシング１の堀削刃１１，１６による掘削を停止させる。

その後、昇降駆動機構６を駆動して昇降板５と一体に作動ロッド５０Ａ，５０Ｂを引き上げ、その引上状態を保持する。作動ロッド５０Ａ，５０Ｂの引上により各アーム４４Ａ，４４Ｂは枢軸４３Ｌ，４３Ｌを前記と反対方向へ軸回動させる。これにより各掴み片４Ａ，４Ｂが閉じ、その閉じた状態が保たれる。各掴み片４Ａ，４Ｂは、閉じた状態のとき、側板部４０Ａ，４０Ｂの対向縁４１Ａ，４１Ｂが互いに突き合わされるので、上面４２Ａ，４２Ｂが開口したうつわ形状となっており、既設杭９を掬うようにして掴み上げることができる。従って、形状や大きさによる制約を受けることなく種々の既設杭を掴み上げることが可能であり、また、原形を保った既設杭に限らず、既設杭が破断したものや既設杭の破片なども掴み上げることができる。

昇降板５を引き上げた状態に保持することで各掴み片４Ａ，４Ｂは閉成状態に保たれるので、つぎに、引上機構３を駆動して掴み片４Ａ，４Ｂにより掴まれたケーシング１内の地中の既設杭９をケーシング１と一体に地上まで引き上げる。
なお、ケーシング１の引上時、掴み片４Ａ，４Ｂに既設杭９の過度な荷重がかかったとき、昇降ロッド６２の引張力を解除すれば、掴み片４Ａ，４Ｂを容易に開くことでき、既設杭９を解放できる。これにより過度な荷重によって掴み片４Ａ，４Ｂが破壊されるおそれはない。

図８に示した実施例では、一方の掴み片４Ｂの側板部４０Ｂの下端部に埋設物切断用の切断刃８が取り付けられているので、長くて重量が嵩む既設杭９の場合、堀削途中で昇降駆動機構６を駆動して各掴み片４Ａ，４Ｂを半ば閉動作させることにより、ケーシング１と一体回転する切断刃８により既設杭９を寸断することができる。既設杭９を複数箇所で寸断しつつ引き上げることにより長くて重量が嵩む既設杭９であっても地中より撤去することができる。

１ ケーシング
２ ケーシング駆動機構
３ 引上機構
４Ａ，４Ｂ 掴み片
５ 昇降板
５０Ａ，５０Ｂ 作動ロッド
６２ 昇降ロッド
７ 外カバー
８ 切断刃
９ 既設杭
１１，１６ 堀削刃
４０Ａ，４０Ｂ 側板部
４３Ｌ，４３Ｒ 枢軸
４４Ａ，４４Ｂ アーム

Claims (4)

1. 地中の埋設物を地上へ引き上げて撤去するための埋設物撤去装置であって、撤去すべき地中の埋設物の周囲を囲むことが可能な径とその埋設物の埋設深さより大きな長さとを有し下端の開口縁に堀削刃が設けられた円筒状のケーシングと、ケーシングを軸回転させて前記堀削刃により地盤を堀削するケーシング駆動機構と、ケーシング内の堀削刃の上方位置に開閉動作可能に設けられた左右一対の掴み片と、掴み片により掴まれたケーシング内の地中の埋設物をケーシングと一体に地上まで引き上げる引上機構とを含み、前記の各掴み片は、閉状態のとき対向縁が互いに突き合わされて上面開口のうつわ形状となり開状態のときケーシングの内周面に外周面が沿う彎曲形状の側板部と、側板部の両端部にそれぞれ外向きに設けられ各掴み片が開閉動作するようにケーシングに回動自由に支持される枢軸と、各掴み片の一方の枢軸のケーシング外への突出部分にそれぞれ設けられるアームとを有し、各アームの上方位置には、昇降板と、昇降板と各アームとの間を連結する一対のロッドとが、ケーシングの外周面に沿って一体に昇降可能に配備されるとともに、昇降板に昇降駆動機構が接続されており、前記昇降駆動機構は、昇降板を介して両方のロッドを引き上げることにより各アームが枢軸を軸回動させて両方の掴み片を閉動作させ、昇降板を介して両方のロッドを押し下げることにより各アームが枢軸を反対方向へ軸回動させて両方の掴み片を開動作させるようにした埋設物撤去装置。
2. 前記昇降板は、ケーシングの外周面に沿う半筒形状のものであり、その上端の中央部と昇降駆動機構とが１本のロッドを介して接続されている請求項１に記載された埋設物撤去装置。
3. 前記ケーシングは、下部の外周が外カバーにより覆われており、ケーシングと外カバーとの間に、昇降板および一対のロッドが昇降動作する案内通路が形成されている請求項１または２に記載された埋設物撤去装置。
4. 前記掴み片は、側板部の下端部に埋設物切断用の切断刃が取り付けられている請求項１に記載された埋設物撤去装置。

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