JP2018178456A

JP2018178456A - 地中障害物除去方法

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Publication number: JP2018178456A
Application number: JP2017077324A
Authority: JP
Inventors: 北村　精男; Morio Kitamura; 北村　　精男; 芳弘森岡; Yoshihiro Morioka
Original assignee: Giken Seisakusho Co Ltd
Current assignee: Giken Seisakusho Co Ltd
Priority date: 2017-04-10
Filing date: 2017-04-10
Publication date: 2018-11-15
Anticipated expiration: 2037-04-10
Also published as: JP6945329B2

Abstract

【課題】使用場所の制限が少なく、工期や工費を抑制しながら地中障害物を除去する地中障害物除去方法を提供する【解決手段】円筒状部材を把持可能なチャック５と、そのチャック５を昇降させるメインシリンダ６とを備える圧入機本体と、その圧入機本体を既設杭Ｐ上で固定するクランプ７とを備えており、チャック５が地中障害物を円形の縦孔に掘削するための掘削部材を把持し回転させる回転駆動機構を有する回転圧入機を用い、（Ｉ）チャック５で掘削部材の外周を把持し、掘削部材を回転可能な状態にセットするセット工程、（II）チャック５で把持した掘削部材を回転させつつ下降させ、掘削部材を地中に掘進する掘削工程、（III）所定の深さまで穿孔したら掘削部材を上昇させる引抜き工程からなり、これにより地中障害物を除去する。【選択図】図４

Description

本発明は、地中障害物除去方法に関する。さらに詳しくは、杭を地中に圧入する際に障害となる地中のコンクリート構造物や岩石などを除去する場合に使用できる回転圧入機を用いた地中障害物除去方法に関する。

杭を地中に圧入する場合、地中に既設のコンクリート構造物や大きな岩などの地中障害物があると、それを除去しなければ新設する杭を有効に圧入することはできない。
そのため、事前あるいは施工作業中に地中障害物を除去することが必要となる。地中障害物の除去方法の従来技術として、つぎのものがあった。

特許文献１の従来技術は、掘削機のブーム先端から吊下げたバケットを用いて地中障害物を掘削するものである。
この従来技術では、バケットによる掘削を用いるので杭を建て込む寸法よりかなり大きな領域を掘削することになり、狭いスペースでは施工できなかった。また、掘削後にセメント等を投入して固化しなければならないので、作業工数が相当大きいものとなる。したがって、地中障害物除去に要する工期と費用が過大なものとなる。

特許文献２の従来技術は、ボーリングマシンのブーム先端から吊られた中堀り掘削機をケーシングチューブ内に入れて固定し、ケーシングチューブをボーリングマシンで押し下げつつ、中堀り掘削機で地盤を掘削するというものである。この装置によると、硬い地盤でも掘削することができる。
しかるに、この装置では、クローラ式走行車体に長いブームを上下に立てて取付けた状態で使うため、重心位置が高く安定性がさほど高くない。このため水平な堅土盤上にしか設置できず、傾斜面（土手の法面など）や水面上では使えない。また上空に支障物がある（空頭制限がある）場合も、長いブーム等がつかえるので使用することができない。つまり、使用場所が、広闊な平地に限られるという点で使用条件が大きいものであった。

特許文献２のクローラ式走行車体を用いるボーリングマシンに類似した装置としては、特許文献４や特許文献５に記載されたものがある。これらはいずれもクローラ式走行車体をベースマシンとして、そのベースマシンに長いタワーを上下に立て、そのタワーの先端から吊下げる電動モータ等の回転駆動機や油圧シリンダなどの圧下機構などを備え、オーガヘッド付オーガスクリューを回転させて地盤掘削するものである。
これらは一般に約９〜４０ｍ位の長いタワーを立てることから重心位置が高くなるので、当然ながら使用場所に制限がかかる。

特許文献３の従来技術は、地面に設置した全周回転掘削機のチャックにオーガスクリューを把持させ、オーガスクリューを回転させて、下端のオーガヘッドで地中障害物を掘削するというものである。
この従来技術では、専用設備である全周回転掘削機を用いるので施工コストが高くなるし、施工工数も多くなるという欠点がある。

特開平９−１３３７３号公報特開平８−３０３１７２号公報特開２０１４−２１８８１７号公報特開２００５−２２０５９４号公報特開２００１−９８８７１号公報

本発明は上記事情に鑑み、地中障害物が存在する場合に、狭いスペースで作業ができ、使用場所の制限が少なく、かつ工期や工費を抑制しながら地中障害物除去に利用できる地中障害物除去方法を提供することを目的とする。

第１発明の地中障害物除去方法は、円筒状部材を把持可能なチャックと、該チャックを昇降させる昇降手段とを備える圧入機本体と、該圧入機本体を既設杭上で固定するクランプとを備えており、前記チャックが地中障害物を円形の縦孔に掘削するための掘削部材を把持し回転させる回転駆動機構を有している回転圧入機を用いた地中障害物除去方法であって、（Ｉ）前記チャックで前記掘削部材の外周を把持し、該掘削部材を回転可能な状態にセットするセット工程（II）前記チャックで把持した前記掘削部材を回転させつつ下降させ、該掘削部材を地中に掘進する掘削工程（III）所定の深さまで穿孔したら前記掘削部材を上昇させる引抜き工程を実行することにより地中障害物を除去することを特徴とする。
第２発明の地中障害物除去方法は、第１発明において、前記掘削部材として、オーガヘッドを有するオーガスクリューを用いることを特徴とする。
第３発明の地中障害物除去方法は、第１発明において、前記掘削部材として、管体と該管体の下端に掘削具を取付けた掘削具付管体を用いることを特徴とする。
第４発明の地中障害物除去方法は、第１発明において、前記掘削部材として、管体と、該管体の内部にクランプで着脱自在に固定できるクランプ付掘削具とからなる着脱型掘削具付管体を用いることを特徴とする。
第５発明の地中障害物除去方法は、第４発明において、前記掘削部材として着脱型掘削具付管体を用いる場合に前記引抜き工程において、前記着脱型掘削具付管体を上昇させる代りに前記クランプ付掘削具を上昇させることを特徴とする。

第１発明によれば、回転圧入機のチャックで掘削部材を回転させつつ圧下するので、掘削部材を回転させるための別の機械や動力（例えば油圧モータ等）なしに、地中障害物を円形の縦孔状に掘削して除去することができ、この作業は狭いスペースで行える。また、既設杭上に自機が備えるクランプで固定される回転圧入機を用いるので、既設杭から反力をとった安定した状態で地中障害物を除去することができる。また、既設杭さえ存在すれば、傾斜面や水上でも施工でき、かつ回転圧入機自体の高さが低いので空頭制限のある場所でも施工できる。さらに、専用の駆動源が不要な掘削部材を必要なときのみ回転圧入機に取付けて使用すればよいので、専用の駆動源を有する掘削装置を使用する必要はなく、施工費用を削減でき、かつ施工工期を短縮できる。
第２発明によれば、オーガスクリューをチャックで把持して回転させることにより、地中障害物を掘削して除去することができる。また、オーガスクリューを上部に継ぎ足すことができるので、施工中のオーガスクリューを短いものにして、チャックより上方に飛び出すオーガ高さを抑制できるので、上部障害物がある場所での施工が可能となる。
第３発明によれば、掘削具付管体をチャックで把持して回転させることにより、地中障害物を掘削して除去することができる。また、管体を上部に継ぎ足すことができるので、施工中の管体を短いものにして、チャックより上方に飛び出すオーガ高さを抑制できるので、上部障害物がある場所での施工が可能となる。
第４発明によれば、着脱型掘削具付管体をチャックで把持して回転させることにより、地中障害物を掘削して除去することができる。また、管体を上部に継ぎ足すことができるので、施工中の管体を短いものにして、チャックより上方に飛び出す掘削部材の高さを抑制できるので、上部障害物がある場所での施工が可能となる。
第５発明によれば、引抜き工程を管体へのクランプ付掘削具の固定を外すことにより、クランプ付掘削具のみを上昇させて引抜き工程を実行することもできる。

オーガスクリュー３０を用いた掘削作業の説明図である。オーガヘッド付管体４０を用いた掘削作業の説明図である。着脱型オーガヘッド付管体６０を用いた掘削作業の説明図である。本発明の地中障害物除去方法に用いられる回転圧入機の説明図である。図４に示した回転圧入機の一部断面拡大図である。図５に示したチャック５の平面図である。本発明の地中障害物除去方法におけるセット工程（１）と掘削開始工程（２）の説明図である。本発明の地中障害物除去方法における排土工程（３）と再削進工程（４）の説明図である。本発明の地中障害物除去方法における掘削終了状態（５）と引抜き工程（６）の説明図である。地中障害物除去後の圧入杭セット工程（７）と圧入工程（８）の説明図である。

つぎに、本発明の実施形態を図面に基づき説明する。
（基本概念）
本発明の基本概念は、回転圧入機の機能を活かして余分な装置を用いることなく地中のコンクリート構造物等の地中障害物を掘削して除去するというものであり、回転圧入機はチャックが地中障害物を掘削するための掘削部材を把持し回転させる機構および既設杭上に圧入機本体を固定するクランプを有することを特徴としている。

（回転圧入機）
本明細書でいう「回転圧入機」とは、既設杭から反力をとった圧入機が加える静荷重で杭を圧入する型式の圧入機であって、地中障害物掘削用の掘削部材を回転させかつ昇降させる機能を有する圧入機をいう。

図４に基づき、まず回転圧入機の基本構成を説明する。この回転圧入機Ａは、圧入機本体とクランプからなる。
圧入機本体は、サドル１とサドル１に対し前後方向（図中左右方向であり、圧入施工の進行方向の前方と後方をいう）にスライドするスライドフレーム２と、スライドフレーム２に立設されたリーダマスト３とを備えている。また、リーダマスト３の前方にはチャックフレーム４が適宜のガイドで案内されて昇降可能に取付けられ、かつチャックフレーム４の下端には、チャック５が取付けられている。そして、リーダマスト３とチャックフレーム４との間にはメインシリンダ６が取付けられており、チャックフレーム４を昇降させるようになっている。

圧入機本体を構成するリーダマスト３やメインシリンダ６は上下長さが短く、圧入機本体の全高は４〜５ｍ位なので、さほど高さが高い機械ではない。それゆえ、回転圧入機Ａの重心は低いものとなる。
一方、サドル１の下方には施工済みの既設抗Ｐを掴むクランプ７が数本設けられており、圧入機本体を既設杭上で固定できるようになっている。このため、回転圧入機Ａは既設杭から反力をとった安定した状態で作業できる。

図５および図６に示すように、上記のチャックフレーム４は、スライドガイド４ｇを備え、メインシリンダ６に連結されたフレーム基部４ａと、このフレーム基部４ａの前方に形成されたチャック保持部４ｂとからなる。
チャック保持部４ｂは上下方向に貫通した環状部分をもつ部材であって、後述する掘削部材を上下に通すことができる。なお、フレーム基部４ａとチャック保持部４ｂは一体に形成された部材である。

上記のチャック５は、把持機構１０と回転機構２０を備えており、それらの制御部は圧入機本体の適所に設けられている。
把持機構１０は、環状の外ケーシング１１と、その外ケーシング１１の内部に配置された複数枚の把持板１２と、この把持板１２を進退させる開閉シリンダ１３とからなる。
外ケーシング１１は、環状の部材であって、その内径は、上記のチャック保持部４ｂの内径とほぼ同様であり、後述する掘削部材を上下方向に貫通できるようになっている。

上記の外ケーシング１１の内周には、円周方向に沿って４枚の把持板１２が配置されている。各把持板１２は外ケーシング１１内で円周方向で等分に配置されている。また、その形状は平面視で円弧状に形成されており、その曲率は後述する掘削部材の外周円弧面と略同一となっている。さらに、各把持板１２は上下方向にある程度の長さを有しており、円筒状の掘削部材を把持したとき、掘削部材の真直度を保ちやすくしている。

４枚の把持板１２の外側には油圧シリンダで構成された開閉シリンダ１３が配置され、かつ各開閉シリンダ１３は外ケーシング１１と各把持板１２との間に取付けられている。また、開閉シリンダ１３は、各把持板１２のそれぞれに対し、上端部と下端部の双方に配置されている。

上記の開閉シリンダ１３を収縮させた開放状態では、把持すべき掘削部材の外周と把持板１２との間には隙間が生じるので、チャック５の内部に掘削部材をクレーン等で吊り下げた状態で自在に挿入抜去することができる。

そして、開閉シリンダ１３を伸長させた閉止状態では、把持板１２の円周面は挿入された掘削部材の外周面に強く押圧されて掘削部材を強固に把持することができる。この状態では、後述する回転機構２０により掘削部材を正逆両方向に自在に回転させることができる。

上記した把持板１２は、円周方向等間隔に４枚を有していることで、掘削部材を正確に同軸に把持でき、しかも各把持板１２は上下両端部を開閉シリンダ２４で押圧力を加えられることにより、掘削部材に傾斜を生じさせることなく、真直度を正確に保つことができる。

なお、図示の実施形態では把持板１２と開閉シリンダ１３のセットを４セット用いているが、これを３セットあるいは６セット用いて中心対称に配置してもよく、このセット数は任意に適宜変更可能である。
また、図示の実施形態では、開閉シリンダ１３のシリンダを把持板１２側に取付け、ピストンロッドを外ケーシング１１側に取付けているが、これを逆にしてシリンダを外ケーシング１１側に取付け、ピストンロッドを把持板１２側に取付けてもよい。

上記の回転機構２０は、軸受２１とこの軸受２１の外周の外歯歯車２２と、この外歯歯車２２に噛み合うピニオン２３と、モータ２４とからなる。
軸受２１は環状であって、把持機構１０の外ケーシング１１とチャックフレーム４のチャック保持部４ｂとの間に設けられ、外ケーシング１１をチャック保持部４ｂに対し回転自在に支持している。
軸受２１の外周に設けられた外歯歯車２２にはピニオン２３が噛み合っており、モータ２４でピニオン２３を正逆転させると外歯歯車２２が正逆転し、チャック５を正逆転させることができる。

図４に示すように、チャック５に掘削部材（図示の例はオーガスクリュー３０）を挿入して把持させると、これを回転させることができ、かつメインシリンダ６でチャックフレーム４を下降させると、掘削部材が回転しながら地中に貫入していき、地中障害物を掘削することができる。

また、この作業に際しては、施工済みの既設抗Ｐをクランプ７でつかんでいることから、地中障害物の掘削にあたり、圧入機本体が安定した状態とされる。

本発明では、上記のごとき回転圧入機Ａが本来備えているチャック５の把持機構１０と回転機構２０を用いて掘削部材を把持回転させるので、回転圧入機Ａに何らの加工をすることもなく、また掘削部材を回転させるための別の機械や動力（例えば油圧モータ等）なしに、地中障害物を除去することができる。そのため、施工コストを抑制することができる。

（掘削部材）
本発明の回転圧入機Ａに使用される円筒状の掘削部材の代表的例を３点説明する。
図１は円筒状の掘削部材がオーガヘッド３３を有するオーガスクリュー３０の例、図２はオーガヘッド付管体４０の例、図３は着脱型オーガヘッド付管体６０の例を示している。これらの円筒状の掘削部材は円形の縦孔に掘削するもので、リング状に掘削するものとは異なり円形内部を全面的に掘削するものである。
なお、図１および図２の符号ａ〜ｃと図３の符号ａ〜ｄは同一穿孔個所を示すものであって、穿孔順序の違いのみを示している。

（オーガヘッド３３を有するオーガスクリュー３０）
図１は、回転圧入機Ａのチャック５でオーガスクリュー３０の外周部分を直接つかんで回転させ、地中障害物Ｘを除去する様子を示している。
オーガスクリュー３０は、オーガ軸３１の外周に螺旋羽根３２が取付けられたものである。そして、オーガスクリュー３０の下端にオーガヘッド３３が着脱自在に取付けられている。
オーガヘッド３３は半径方向に延びる羽根の下面に超硬合金等のチップを有する多数のビット３４を取付けたものである。このオーガヘッド３３を回転させながら圧下させることで、コンクリート構造物や岩石等の地中障害物Ｘを円形の縦孔に、その内部も含めて掘削することができる。

なお、オーガヘッド３３を交換することで、掘削径を変更することができる。
チャック５によるオーガスクリュー３０の把持は、オーガスクリュー３０を直接把持してもよく、アタッチメントを介して把持してもよい。アタッチメントには把持板１２とオーガスクリュー外周との間に挿入される湾曲板などが例示できる。このようなアタッチメントを用いると、開閉シリンダ１３のストロークが短くても、小外径のオーガスクリュー３０を把持することができる。

符号ａ〜ｂに示すように、オーガヘッド３３を有するオーガスクリュー３０で地盤を掘進し、コンクリート構造物等の地中障害物Ｘに当ると（ａ）、さらに掘進を続ければ、オーガヘッド３３によって地中障害物を破砕できる（ｂ）。
そして、破砕物はオーガスクリュー３０の螺旋羽根３２によって上方に排出される、すなわち掘削と同時に排土が行えるので、オーガスクリュー３０を地中障害物Ｘ中に必要な深さだけ掘進すれば、それで地中障害物Ｘを除去できる。地中障害物Ｘが除去できれば、オーガスクリュー３０を上方に引き抜けばよい（ｃ）。

オーガスクリュー３０は、その上部に別のオーガスクリューを継ぎ足すことができる。このため、障害物除去に必要な深さがオーガスクリュー３０の長さよりも深い場合、既述のごとくオーガスクリュー３０を継ぎ足すことにより、より深く地中障害物Ｘを除去できる。
また、空頭制限のある場所では、短尺のオーガスクリュー３０を継ぎ足すことにより地中障害物Ｘを除去できる。さらに、小型クレーンしか使用できない周囲環境で、軽量で短尺のオーガスクリュー３０を用いなければならない場合も、短尺のオーガスクリュー３０を継ぎ足すことにより地中障害物Ｘを必要深さまで除去できる。

（オーガヘッド付管体４０）
図２は、回転圧入機Ａのチャック５でオーガヘッド付管体４０をつかんで回転させ、地中障害物Ｘを除去する様子を示している。
オーガヘッド付管体４０は、長尺の円筒状の管体４１の下端にオーガヘッド４２を取付けた、本発明にいう掘削具付管体の一例である。オーガヘッド４２は、長さの短いオーガ軸４３の下端で半径方向に延びる羽根に超硬合金等のチップを有する多数のビット４４を取付け、かつオーガ軸４３の外周に螺旋羽根４５を取付けた、本発明にいう掘削具の一例である。なお、本発明にいう掘削具は、管体の下端に取り付けられたオーガスクリューと、オーガスクリュー下端に着脱自在に取り付けられたオーガヘッドとの組み合わせでもよい。この組み合わせで用いるオーガヘッドは螺旋羽根が形成されていても形成されていなくてもよい。また、この組み合わせで用いるオーガスクリューは、は必要に応じて長いものにしてもよい。例えば高天端施工や水上施工で、長いオーガスクリューを有する掘削具付管体４０を用いることができる。
オーガヘッド付管体４０における管体４１とオーガヘッド４２は一体に結合されているので、管体４１を回転させながら圧下させることで、コンクリート構造物や岩石等の地中障害物Ｘを円形の縦孔に、その内部も含めて掘削することができる。

符号ａ〜ｃに示すように、コンクリート構造物等の地中障害物Ｘをオーガヘッド付管体４０で掘進し（ａ）、さらに掘進を続けて、オーガ軸４３周りの螺旋羽根４５が取付けられている部分に破砕物が充満すると（ｂ）、いったんオーガヘッド付管体４０を引き抜いて、破砕物を排土する（ｃ）。そして、上記ａ〜ｃの動作を必要回数繰り返すことで、必要な深さの孔を地中障害物Ｘ中に形成することができる。

なお、オーガヘッド４２を交換することで、掘削径を変更することができる。
また、管体４１の下端に環状のビットを取付けた先端掘削刃を用い、この先端掘削刃で環状に切削しつつ、その内部をオーガヘッド４２で切削するようにしてもよい。
管体４１は円筒体であるため強度が強く、上記のオーガスクリュー外周部分を直接把持する場合よりも強く把持することが可能なので、大トルクを加えた強力な掘削が可能となる。

管体４１の長さは、掘削深さに合わせて変更すればよい。そして、必要な掘削深さがオーガヘッド付管体４０の長さよりも深い場合、管体を何本か継ぎ足せば必要深さを確保できる。また、短いオーガヘッド付管体４０を用いると、チャック５より上方に飛び出る高さを小さくできるので、上空に支障物がある場合で低い姿勢を余儀なくされる場合でも、地中障害物Ｘを除去できる。さらに、同一長さのオーガスクリューに比べるとオーガヘッド付管体４０は軽量であるため、後述するセット工程や引抜き工程で用いるクレーンは小型のものを使用することができ、この点で施工費用を抑制できる。

（着脱型オーガヘッド付管体６０）
着脱型オーガヘッド付管体６０は、発明にいう着脱型掘削具付管体の一例であって、図３に示すように、オーガヘッド５０とクランプ５５と管体５７からなる。
図３は、回転圧入機Ａのチャック５で管体５７をつかんで回転させ、管体５７の内部に固定したオーガヘッド５０で地中障害物Ｘを除去する様子を示している。
オーガヘッド５０は、長さの短いオーガ軸５１の下端で半径方向に延びる羽根に超硬合金等のチップを有する多数のビット５２を取付けたもので、かつオーガ軸５１の外周には螺旋羽根５３が取付けられている。このオーガヘッド５０を回転させながら圧下させることで、コンクリート構造物や岩石等の地中障害物Ｘを円形の縦孔に、その内部も含めて掘削することができる。このオーガヘッド５０はクランプ５５が付いたクランプ付オーガヘッドであり、このクランプ５５は油圧で作動するジャッキ等で構成される。このようなクランプ５５とオーガヘッド５０との組み合わせが、本発明にいうクランプ付掘削具の一例である。なお、本発明にいうクランプ付掘削具は、クランプと、クランプが付いたオーガスクリューと、オーガスクリュー下端に着脱自在に取り付けられたオーガヘッドとの組み合わせでもよい。この組み合わせで用いるオーガヘッドは螺旋羽根が形成されていても形成されていなくてもよい。

符号ｂは、クランプ５５が管体５７の内壁に対し突っ張って、オーガヘッド５０を管体５７に対し固定した状態を示しており、符号ｃはクランプ５５が管体５７の内壁から離れオーガヘッド５０が管体５７に対し自由に動くようになった状態を示している。
このようにオーガヘッド５０は、クランプ５５により管体５７に対し着脱自在となっている。

符号ａ〜ｄに基づき着脱型オーガヘッド付管体６０を用いた、コンクリート構造物等の地中障害物Ｘの除去方法を説明する。まず、管体５７からオーガヘッド５０を少し出した状態で掘進すると（ａ）、破砕物はオーガ軸５１周りの螺旋羽根５３が取付けられている部分にある程度充満していく（ｂ）。オーガ軸５１周りの螺旋羽根５３が取付けられている部分に破砕物がほとんど充満するとクランプ５５を緩めて管体５７内にオーガヘッド５０を引き上げ破砕物がこぼれないようにする（ｃ）。そして、クランプ５５を再び内壁に対し突っ張ってオーガヘッド５０を管体５７と共に引き上げ（ｄ）たうえで排土する。そして、再度掘進させ、この動作を繰返す。
そして、必要な深さの孔を地中障害物中に形成すると、着脱型オーガヘッド付管体６０を上方に引き抜く。
尚、着脱型オーガヘッド付管体６０は、クランプ５５を緩めることでオーガヘッド５０を管体５７と分離することができるので、掘削途中に充満した破砕物を排出する工程で、管体５７を地中に残し、オーガヘッド５０にクランプ５５が付いたクランプ付オーガヘッドのみを上昇させ抜き取ってもよい。このようにすれば、地中に残されている管体５７によって地盤の崩れを防止することができる。

この着脱型オーガヘッド付管体６０でも、オーガヘッド５０を交換することで、掘削径を変更することができる。
また、管体５７の下端に環状のビットを取付けた先端掘削刃を用い、この先端掘削刃で環状に切削しつつ、その内部をオーガヘッド５０で切削するようにしてもよい。
管体５７は円筒体であるため強度が強く、上記のオーガスクリュー外周部分を直接把持する場合よりも強く把持することが可能なので、大トルクを加えた強力な掘削が可能となる。

この実施形態では、上述したようにクランプ５５を緩めることでオーガヘッド５０を管体５７と分離することができるので、管体５７として例えば鋼管杭やＰＣ杭などといった本設杭を利用することができる。この場合の管体は、切削完了した後、そのまま地中に残置すればよい。また、オーガヘッド５０はクランプ５５を緩めて引抜けばよい。

また、この実施形態では、オーガヘッド５０を固定しているクランプ高さを管体５７内で変えることで、オーガヘッド５０の切削量、換言すれば掘削深さを変えることもできるので、掘削効率を上げることができる。

尚、その必要な深さがオーガヘッド付管体６０の長さよりも深い場合、管体５７を継ぎ足すことにより地中障害物Ｘを除去できる。また、空頭制限のある場所では、短尺の管体５７を継ぎ足すことにより地中障害物Ｘを除去できる。また、クレーンの能力に起因して短尺の管体５７を用いなければならない場合も、短尺の管体５７を継ぎ足すことにより地中障害物Ｘを除去できる。

（地中障害物除去方法）
以下に、オーガヘッド付管体４０を用いた例により地中障害物除去の全行程を、図７から図１０に基づき説明する。
（１）セット工程（図７）
回転圧入機Ａのチャック５にオーガヘッド付管体４０をセットする。オーガヘッド付管体４０はクレーン等で吊り上げ、チャック５の中に入れ、把持板１２で把持する。
回転圧入機Ａは、サドル１の下方に有するクランプ７で既設杭をつかみ固定する。既設杭に固定することで圧入反力をとれるので、杭や掘削部材であるオーガヘッド付管体４０の圧入を可能とすることができる。

（２）掘削開始工程（図７）
回転圧入機Ａにより、オーガヘッド付管体４０を回転させながら圧下させることで、コンクリート構造物等の地中障害物Ｘを掘削して縦孔を穿孔することができる。

（３）排土工程（図８）
この掘進作業の間、オーガ軸４３周りの螺旋羽根４５が取付けられている部分に破砕物が充満すると、いったんオーガヘッド付管体４０を引き抜いて、螺旋羽根４５で掻き上げた破砕物を排土する。

（４）再掘削工程（図８）
そして、上記１〜３の動作を必要回数繰り返すことで、必要な深さの円形の縦孔を地中障害物中に形成することができる。

（５）掘削終了状態（図９）
地中に必要な深さの円形の縦孔が形成されれば、地中障害物の除去は終了する。

（６）引抜き工程（図９）
地中障害物Ｘの除去が終了すると、回転掘削機Ａのチャック５からオーガヘッド付管体４０を取り外す。取り外しには把持板１３を開ければよく、ついでオーガヘッド付管体４０をクレーン等で吊り上げればオーガヘッド付管体４０を完全に引き抜くことができる。
この後は、本来の杭圧入工程を実施する。

（７）圧入杭セット工程（図１０）
本来の杭圧入工程を実施するには、まず同じ回転圧入機Ａのチャック５に建て込むべき新しい圧入杭Ｐｍをつかませる。

（８）圧入工程（図１０）
チャック５で圧入杭Ｐｍをつかんだ状態で、メインシリンダ６でチャック５を降下させると、圧入杭Ｐｍは縦孔内に建て込まれる。

（本工法の効果）
本実施形態の工法によれば、つぎの効果を奏する。
ａ）回転圧入機Ａのチャック５でオーガスクリュー３０やオーガヘッド付管体４０、着脱型付オーガヘッド付管体６０を回転つかみ、回転させながら圧入すればコンクリート構造物等の地中障害物Ｘを円形の縦孔状に掘削して除去することができる。そして、その作業は縦孔を掘るだけなので狭いスペースで行える。

ｂ）回転圧入機Ａは既設杭Ｐ上に自機が備えるクランプ７で固定される。このため、既設杭さえ存在すれば、傾斜面でも回転圧入機Ａを垂直度を出して固定できるし、水上でも既設杭さえあれば回転圧入機Ａを固定して施工できる。また、回転圧入機Ａ自体の全高が、４〜５ｍと低いので空頭制限のある場所でも施工できる。

ｃ）オーガスクリュー３０や管体４１，５７を上部に継ぎ足すことができるので、施工中のオーガスクリュー３０や管体４１，５７を必要に応じて短いものにして、チャックより上方に飛び出す掘削部材の高さを抑制できるので、上部障害物がある場所での施工が可能となる。

ｄ）回転圧入機Ａを用いた地中障害物除去は、専用の駆動源が不要な掘削部材を必要なときのみ回転圧入機Ａに取付けて使用すればよいので、平常作業においては通常の回転圧入機で杭を施工でき、コンクリート構造物等の地中障害物が出現した場合でも、専用の駆動源を有する掘削装置を使用する必要がないので、施工費用を削減でき、かつ施工工期を短縮できる。

ｅ）既設の杭がある本数以上連続した状態になると、この完成杭上で、新たな杭の搬送、吊込み、圧入という連続作業を行うことが可能となる。すなわち、本発明で用いる回転圧入機Ａのほか、パワーユニットやクレーン等の機械装置を全て既設杭上に自走可能に自立させる。この場合、工事の影響範囲が杭上の施工機械幅のみにまで極小化されるため、水辺離陸地、傾斜・不整地、狭隘地、低空頭地でも仮設桟橋や迂回道路を必要とせず、省スペースで杭圧入や地中障害物除去を行うことができる。

上記した本発明の工法は、圧入する本設杭のための先行掘削に用いる例を挙げて説明したが、さらに杭間に施工する小径止水杭やＬ字断面形鋼等のための先行掘削にも本発明を適用することができる。

１サドル
２スライドフレーム
３リーダマスト
４チャックフレーム
５チャック
６メインシリンダ
７クランプ
１０把持機構
１１外ケーシング
１２把持板
１３開閉シリンダ
２０回転機構
２１軸受
２２外歯歯車
２３ピニオン
２４モータ
３０オーガスクリュー
４０オーガヘッド付管体
６０着脱型オーガヘッド付管体

Claims

円筒状部材を把持可能なチャックと、該チャックを昇降させる昇降手段とを備える圧入機本体と、該圧入機本体を既設杭上で固定するクランプとを備えており、前記チャックが地中障害物を円形の縦孔に掘削するための掘削部材を把持し回転させる回転駆動機構を有している回転圧入機を用いた地中障害物除去方法であって、
（Ｉ）前記チャックで前記掘削部材の外周を把持し、該掘削部材を回転可能な状態にセットするセット工程
（II）前記チャックで把持した前記掘削部材を回転させつつ下降させ、該掘削部材を地中に掘進する掘削工程
（III）所定の深さまで穿孔したら前記掘削部材を上昇させる引抜き工程
を実行することにより地中障害物を除去することを特徴とする地中障害物除去方法。
前記掘削部材として、オーガヘッドを有するオーガスクリューを用いる
ことを特徴とする請求項１記載の地中障害物除去方法。
前記掘削部材として、管体と該管体の下端に掘削具を取付けた掘削具付管体を用いる
ことを特徴とする請求項１記載の地中障害物除去方法。
前記掘削部材として、管体と、該管体の内部にクランプで着脱自在に固定できるクランプ付掘削具とからなる着脱型掘削具付管体を用いる
ことを特徴とする請求項１記載の地中障害物除去方法。
前記掘削部材として着脱型掘削具付管体を用いる場合に前記引抜き工程において、前記着脱型掘削具付管体を上昇させる代りに前記クランプ付掘削具を上昇させる
ことを特徴とする請求項４に記載の地中障害物除去方法。