JP2018048445A - 解体方法 - Google Patents

Abstract

【課題】既存杭等の地下構造物を容易に解体できる解体方法を提供する。【解決手段】地盤２に埋設された既存杭１０を解体する際に、まず既存杭１０を穿孔して孔１１を形成し、孔１１に破砕剤４０を装填してこれにより既存杭１０を破砕する。その後、CD機を用いて既存杭１０の周囲の地盤２にケーシング３を設置する。そして、既存杭１０の破砕ガラを地上からハンマーグラブ４で撤去する。以上の手順により既存杭１０の解体が行われる。【選択図】図２

Description

本発明は、既存杭等の地下構造物の解体方法に関する。

図７（ａ）に示すような地中に埋設された既存杭１００の解体工事では、地盤２の掘削と既存杭１００の露出部分の破砕を繰り返すことが多い。

すなわち、図７（ｂ）に示すように、バックホウにバケットを取り付けた掘削重機２００を用い地盤２を掘削して既存杭１００を露出させ、既存杭１００の露出部分を図７（ｃ）に示すようにブレーカー等を取り付けた解体重機３００を用いて破砕する。

既存杭１００の露出部分の破砕を終えると、図７（ｄ）に示すように掘削重機２００にて地盤の掘削を行うとともに既存杭１００の破砕後のガラ（以下、破砕ガラという）を撤去し、既存杭１００を再度露出させる。以下図７（ｃ）、（ｄ）の手順を繰り返すことで既存杭１００を必要な範囲まで解体する。

一方、既存杭のみを先に撤去する場合もあり、例えば既存杭と周辺地盤との縁を切り、杭抜き機で既存杭を抜き取る方法（例えば特許文献１参照）がある。抜き取りが困難な大口径の既存杭では、ケーシングを回転圧入してその先端の切削刃で切削を行う方法（例えば特許文献２参照）を適用し、既存杭をケーシングで切削してケーシング内外に既存杭を分割し、ケーシング内の既存杭をブレーカー等で破砕して撤去することもできる。

特開2014-084611号公報 特開2013-019250号公報

図７のように地盤の掘削と既存杭の露出部分の破砕を繰り返す場合、掘削重機と解体重機はほぼ同時並行で稼働し、掘削重機と解体重機が錯綜するので危険であり作業効率も低くなりがちである。さらに、地盤の掘削をしながら掘削土と既存杭の破砕ガラを選別しなければならず、効率が悪い。

また、切梁や構台杭などの障害物が周囲にある状態での解体作業となることが多く、大型重機を投入できず非効率になる。例えば新設の地下躯体を逆打ち工法によって施工し、この際障害となる既存杭を解体撤去するような場合では、より狭隘な場所での作業となり解体作業が困難なものとなる。特に敷地の周辺部ではこのような傾向が顕著である。

一方、杭抜き機で既存杭を引き抜く場合、撤去できる既存杭の杭径に限りがあり、大口径の杭には適用できない。また杭長が長い場合は途中で杭が折れてしまう可能性があり、折れた部分が地中に残置されてしまう。さらに、既存杭の底部等が拡幅している場合には適用が難しい。

またケーシングを用いる場合、ケーシングにて既存杭を削る際やケーシング内の既存杭を破砕する際に非常に時間がかかる。また既存杭の破砕の際に生ずる騒音・振動が非常に大きく、発生時間も長いという問題がある。

本発明は上記の問題に鑑みてなされたものであり、既存杭等の地下構造物を好適に解体できる解体方法を提供することを目的とする。

前述した課題を解決するための本発明は、地下構造物を穿孔して孔を形成し、孔に装填した破砕剤を用いて前記地下構造物を破砕する工程（ａ）と、前記地下構造物の破砕後の破砕ガラを撤去する工程（ｂ）と、を有し、前記工程（ｂ）より前に、撤去する前記地下構造物の周囲にケーシングを設置することを特徴とする解体方法である。

本発明では、既存杭等の地下構造物を爆薬などの破砕剤を用いて破砕することで、地下構造物を短時間で効率良く破砕でき、長時間に亘って騒音や振動が発生することがない。また地下構造物を爆薬等で先に破砕することで、前記のような掘削重機と解体重機の錯綜も生じない。さらに、地下構造物の周囲にケーシングを設置することにより、解体時の周辺地盤の崩壊防止、騒音・振動の抑制、解体効率の向上等の効果が得られ、本発明では従来技術と比較して格段に効率の良い解体方法を実現でき、工期を大幅に削減できる。

前記工程（ｂ）において、前記ケーシングの内側の前記破砕ガラを、地上からすくい上げて撤去することが望ましい。
これにより、ケーシングを山留代わりに用いて周辺地盤の崩壊を防ぎながら地下構造物の破砕ガラの撤去を行うことができる。また地下構造物とその周囲の地盤をケーシングによって区画し、ケーシングの内側で破砕ガラの撤去作業を行うことにより、振動や騒音が抑制され、破砕ガラと掘削土の選別作業の負担も軽減される。

また、前記工程（ａ）の前に前記ケーシングを設置し、前記ケーシングの内側で前記破砕剤による前記地下構造物の破砕を行うことも望ましい。
これにより、周辺地盤の崩壊を防ぎながら爆薬等で地下構造物を破砕でき、破砕時の騒音や振動も抑制できる。

また、前記ケーシングを、回転圧入機を用いて設置することが望ましい。
これにより、ケーシングを既存の機械を用いて容易に設置できる。

前記地下構造物は、例えば杭である。
本発明の解体方法によってケーシングで杭を囲んで解体を行うことで、逆打ち工法などで新設の地下躯体を施工する際の障害となる既存杭を好適に撤去することができる。

本発明により、既存杭等の地下構造物を好適に解体できる解体方法を提供することができる。

既存杭１０を示す図。 既存杭１０の解体方法について説明する図。 CD機６を示す図。 BG機７を示す図。 壁体５０を解体する例。 既存杭１０の解体方法について説明する図。 既存杭１００の従来の解体方法を示す図。

以下、図面に基づいて本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。

[第１の実施形態]
（１．既存杭１０）
図１は本発明の実施形態に係る解体方法により解体を行う既存杭１０（杭）を示す図である。既存杭１０はコンクリート製の深礎杭であり、地盤２に埋設される地下構造物である。既存杭１０は地表面から略鉛直方向に設けられ、その底部が拡幅している。また図の例では既存杭１０の上に上部構造３０が設けられており、地表面には上部構造３０の一部として耐圧盤２０が設けられている。

（２．既存杭１０の解体方法）
図２は本発明の第１の実施形態に係る既存杭１０の解体方法について説明する図である。図２（ａ）に示すように、本実施形態では、まず上部構造３０（図１参照）を耐圧盤２０の高さまで解体する。上部構造３０の解体は解体重機等を用いて従来の方法で行うことができる。

次に、図２（ｂ）に示すように、既存杭１０を平面において囲む位置で耐圧盤２０を切断し、切断箇所２１にて縁切りを行う。ただし、この縁切りは省略することも可能である。

また、地上から略鉛直方向に既存杭１０を穿孔して孔１１を形成し、既存杭１０の孔１１に破砕剤４０を装填する。本実施形態では破砕剤４０として爆薬を用い、爆破によって図２（ｃ）に示すように既存杭１０の解体が必要な範囲（図の例では既存杭１０の全深度）を破砕する。なお、破砕剤４０としては爆薬のほか各種の火薬や非火薬剤等も用いることができる。既存杭１０を破砕することにより破砕ガラが生じ、以下この破砕ガラを撤去する手順となる。

本実施形態では、既存杭１０の破砕ガラを撤去する前に、図２（ｄ）に示すように撤去する既存杭１０の周囲の地盤２にケーシング３を設置しておく。ケーシング３は先程の切断箇所２１に通して地盤２に挿入する。

本実施形態では、ケーシング３の設置時、図３に示すように既存のCD機６（回転圧入機）を用いてケーシング３を地盤２に回転圧入する。CD機６はケーシング３を全周回転させつつ地盤２に圧入する回転式のケーシングドライバであり、地上に据え置いて用いられる。

ケーシング３の設置を行った後、図２（ｅ）に示すようにケーシング３内の破砕ガラ等を地上からハンマーグラブ４（破砕ガラ撤去手段）ですくい上げて撤去する。ハンマーグラブ４は図３に示すようにクレーン５のブーム先端から吊り下げて用いられ、クレーン５によって操作される。

こうしてケーシング３内の破砕ガラ等を撤去し、図２（ｆ）に示すように既存杭１０の解体を完了する。この後、必要に応じて、ケーシング３の引き抜きとケーシング設置箇所の埋戻しを行い、耐圧盤２０等を撤去した後掘削重機等で地盤２の掘削を開始し、これと並行して新設の地下躯体を逆打ち工法で施工する等の手順となる。

以上説明した本実施形態の解体方法によれば、既存杭１０を爆薬などの破砕剤４０を用いて破砕することで、既存杭１０を短時間で効率良く破砕でき、長時間に亘って騒音や振動が発生することがない。また既存杭１０を爆薬等で先に破砕することで、前記のような掘削重機と解体重機の錯綜も生じない。

さらに、既存杭１０の周囲にケーシング３を設置することにより、ケーシング３を山留代わりに用いて周辺地盤の崩壊を防ぎながら既存杭１０の破砕ガラの撤去を効率良く行うことができる。既存杭１０とその周囲の地盤２をケーシング３によって区画し、ケーシング３の内側で破砕ガラの撤去作業を行うことにより、振動や騒音が抑制され、破砕ガラと掘削土の選別作業の負担も軽減される。結果、従来技術と比較して格段に効率の良い解体方法を実現でき、工期を大幅に削減できる。

また、本実施形態ではCD機６を使用してケーシング３を回転圧入することで、既存の機械を用いてケーシング３を容易に設置できる。なお、本実施形態ではCD機６を使用してケーシング３を設置したが、CD機６の代わりに図４（ａ）に示すようなBG機７（回転圧入機）を用いてケーシング３を設置してもよい。BG機７はロータリーヘッドに取付けたケーシング３を回転させながら地盤２に圧入するものであり、また図４（ｂ）に示すようにアタッチメントとして取付けたハンマーグラブ４によって破砕ガラの撤去もできる。

また、本実施形態では前記のようにケーシング３で既存杭１０を囲んで解体を行うことで、逆打ち工法などで新設の地下躯体を施工する際の障害となる既存杭１０を好適に撤去することができるが、同様の解体方法はその他の地下構造物を解体する際にも適用可能である。

図５はその例であり、地下に設けられた壁体５０（地下構造物）を爆薬等で破砕した後、図に示すようにケーシング３を挿入してその内側の範囲５１で壁体５０の破砕ガラをハンマーグラブ４等で撤去する。以下同様の手順で次の範囲５２の破砕ガラを撤去し、このようにケーシング３を挿入してその内側の破砕ガラを撤去する作業を繰り返すことで、壁体５０の解体ができる。なお、この例ではケーシング３の周方向の一部を壁体５０の破砕ガラ内に挿入している。

以下、本発明の別の例について第２の実施形態として説明する。第２の実施形態は第１の実施形態と異なる点について主に説明し、同様の点については図等で同じ符号を付して説明を省略する。

[第２の実施形態]
図６は本発明の第２の実施形態に係る既存杭１０の解体方法について説明する図である。

本実施形態では、前記と同様の手順で図６（ａ）に示すように既存杭１０に孔１１を穿孔して当該孔１１に爆薬等の破砕剤４０を装填した後、図６（ｂ）に示すように既存杭１０の周囲の地盤２にケーシング３を挿入して設置する。ケーシング３は前記と同様耐圧盤２０の切断箇所２１に通して配置し、ケーシング３の設置には前記と同様CD機６やBG機７を用いることができる。また場合によってはケーシング３の設置後に孔１１の穿孔や破砕剤４０の装填を行うことも可能である。

こうしてケーシング３を設置した後、破砕剤４０によって既存杭１０の破砕を行う。既存杭１０を破砕した状態を図６（ｃ）に示す。

以降の手順は第１の実施形態と同様であり、ハンマーグラブ４等を用いて既存杭１０の破砕ガラの撤去を行うことができる。場合によっては、ケーシング３を引き抜いた後耐圧盤２０等を撤去し、掘削重機等で既存杭１０の周囲の地盤２を掘削しながら破砕ガラを撤去することも可能である。

本実施形態でも第１の実施形態と同様の効果が得られる。また本実施形態では既存杭１０を破砕する前にケーシング３を設置しておくので、周辺地盤の崩壊を防ぎながら爆薬等による既存杭１０の破砕を行うことができ、また破砕時の騒音や振動も抑制できる。さらに既存杭１０をケーシング３によって囲うことにより、爆薬等のエネルギーがケーシング３内で伝播して既存杭１０の底部等の破砕がしやすくなる効果も期待できる。

以上、添付図面を参照して、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は係る例に限定されない。当業者であれば、本願で開示した技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

２：地盤
３：ケーシング
４：ハンマーグラブ
５：クレーン
６：CD機
７：BG機
１０、１００：既存杭
１１：孔
２０：耐圧盤
２１：切断箇所
３０：上部構造
４０：破砕剤
５０：壁体
２００：掘削重機
３００：解体重機

Claims (5)

1. 地下構造物を穿孔して孔を形成し、孔に装填した破砕剤を用いて前記地下構造物を破砕する工程（ａ）と、
   前記地下構造物の破砕後の破砕ガラを撤去する工程（ｂ）と、
   を有し、
   前記工程（ｂ）より前に、撤去する前記地下構造物の周囲にケーシングを設置することを特徴とする解体方法。
2. 前記工程（ｂ）において、前記ケーシングの内側の前記破砕ガラを、地上からすくい上げて撤去することを特徴とする請求項１記載の解体方法。
3. 前記工程（ａ）の前に前記ケーシングを設置し、前記ケーシングの内側で前記破砕剤による前記地下構造物の破砕を行うことを特徴とする請求項１または請求項２記載の解体方法。
4. 前記ケーシングを、回転圧入機を用いて設置することを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載の解体方法。
5. 前記地下構造物は杭であることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれかに記載の解体方法。

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