JP3823113B2 - 既設杭の引抜工法 - Google Patents

Description

本発明は、地中に埋設されている既設杭の引抜工法に関するものである。

既設杭の引抜工法として、例えば、既設杭の最大外径より大きい円筒状のケーシングを、このケーシングの下端の内外周辺の土砂を水やベントナイト等の泥濘化剤で泥濘化しながら、前記既設杭を囲繞するよう少なくとも該既設杭の深度まで打ち込み、次いで前記既設杭をつかんで前記ケーシングと共に引抜くようにした方法がある（例えば、特許文献１，２参照。）。

特公平３−５７２４７号公報 特開２０００−１５４５４１号公報

しかるに、上記既設杭の引抜工法では、既設杭の引抜き時に、既設杭の下端と地中との間に負圧（陰圧）空間が生じ、このため引抜きに対して高い抵抗力を有し、非常に大きい引抜操作力を要し、引抜き作業を困難にしていた。既設杭は地中に埋設されてから長い年月が経過していると腐食などにより引張強さが大きく低下しているため、最悪の場合、引抜かれる既設杭が途中で引きちぎれてしまうという問題があった。

本発明は、このような問題を解消するためになされたもので、その目的とするところは、既設杭を小さい引抜操作力で容易かつ迅速に引抜くことのできる既設杭の引抜工法を提供するにある。

上記目的を達成するために、本発明の既設杭の引抜工法は、既設杭の最大外径より大きい円筒状のケーシングを、このケーシングの下端の内外周辺の土砂を泥濘化剤で泥濘化しながら、前記既設杭を囲繞するよう少なくとも該既設杭の深度まで打ち込み、次いで、該既設杭をつかんで前記ケーシングと共に引抜く時に、前記ケーシング下端への前記泥濘化の送りを止め、前記既設杭の下端と地中との間に生じる負圧空間に空気を送り込みながら前記既設杭を引抜くことに特徴を有するものである。

この場合において、前記ケーシングに、先端にノズルを取付けた流体輸送ホースを装着し、この流体輸送ホースを前記泥濘化剤の送りと前記空気の送りに兼用することができる。

既設杭の引抜き時に、既設杭の下端と地中との間に生じる空間に空気を送り込むため、既設杭の引抜き跡に生じる空間内の負圧の軽減を図れるため、既設杭の引抜きが小さい引抜操作力で容易かつ速やかに、また途中で引きちぎる危惧なく確実に行える。

流体輸送ホースを泥濘化剤と空気の送りに兼用することによりケーシングへの付帯設備の簡略化、コストの低減を図ることができる。

本発明に係る既設杭の引抜工法の実施形態を図面に基き説明する。
図１において、この既設杭の引抜工法に用いられる引抜装置は、打込機１として図例ではアースオーガを使用し、このオーガ軸２に上端部が着脱可能に連結されるケーシング３と、ケーシング３の下端側に取付けた複数個のチャック爪４と、ケーシング３の上部に取付けられ、チャック爪４を操作するための油圧シリンダ５とを備える。

ケーシング３は既設杭６の最大外径よりも大きい内径をもつ鋼管等からなる円筒状に形成され、下端に掘削刃７を取付けている。

図４及び図５に示すように、チャック爪４は鋼材等で円弧縁４ａと直状縁４ｂとで先細で後端円形の舟形状に形成されて円弧状のカム溝８を有する。このチャック爪４は、ケーシング３の下端側に設けた開口９の外側に固定された軸受１０，１０間に横架された軸１１にカム溝８を挿通することにより、ケーシング３の開口９の外側上方に略垂直に添う退出姿勢（図５参照）と、開口９からケーシング３内に向けて略水平に突出する突出姿勢（図６参照）とにわたって軸１１を中心にして垂直方向に進退動自在に取付けられる。

図２及び図３に示すように、油圧シリンダ５はこれの上端部がケーシング３の上部外側に突設した支持突片１２に枢着され、この油圧シリンダ５の下端から突出する伸縮自在なシリンダロッド１３の下端部と、前記チャック爪４の後端部に回動自在に枢結した継手１４とが連結ロッド１５で連結される（図４、図５参照）。そして油圧シリンダ５の伸縮動作が上下方向に真っ直ぐに行えるようにシリンダロッド１３の下端部と連結ロッド１５の上端部とは枢軸１６で連結する一方、ケーシング３に上下方向に真っ直ぐな縦溝１７を有する一対のガイド１８，１８を固定し、その縦溝１７，１７に前記枢軸１６の両端部を摺動自在に嵌合することによりシリンダロッド１３が上下方向に真っ直ぐに上下動するよう規制されている。連結ロッド１５はケーシング３に固定したガイド２３に上下動自在に挿通してある。しかるときは、油圧シリンダ５のシリンダロッド１３が縮小動作するとチャック爪４が連結ロッド１３で上方へ牽引されて開口９からケーシング３外に略垂直姿勢に退出し（図５参照）、シリンダロッド１３が伸長するとチャック爪４が連結ロッド１３で押し下げられて開口９からケーシング３内に略水平姿勢に突出する（図６参照）。

ケーシング３には、更に、図１に示すように水やベントナイト等の泥濘化剤の送りと空気の送りに兼用される流体輸送ホース１９を上下方向に這わせて装着してあり、この流体輸送ホース１９の先端にはノズル１９ａが取付けられ、このノズル１９ａをケーシング３の下端の隣り合うチャック爪４，４間に設けた開口２０に臨ませている。

次に、この発明の既設杭の引抜工法について説明する。まず、地中に埋設されている既設杭６の上端付近の地表Ｇをバックホー等で掘削することにより既設杭６の上端を露出させてその位置の確認を行う。因みに、図１及び図６に示す既設杭６は柱身６ａと球根６ｂとポイント６ｃとが一体化されていないペデスタル杭である。

かくして、図１のように既設杭６に対してケーシング３を打込機１で打ち込む。ケーシング３はアースオーガよりなる打込機１によって回転駆動され、掘削刃７で掘削しつつ既設杭６を囲繞するよう土中に打ち込まれて行く。この時、水やベントナイト等の泥濘化剤を流体輸送ホース１９内に通してケーシング３の下端に送り、その流体輸送ホース１９の先端のノズル１９ａから噴出させてケーシング３の下端の内外周辺の土砂を泥濘化することにより、ケーシング３は土砂との摩擦抵抗を低減するのでその打ち込みが容易に行える。このケーシング３の打ち込みは少なくとも既設杭６の深度まで打ち込まれ、好ましくはケーシング３の下端が既設杭６の下端よりも１ｍほど下方に達する深さにまで打ち込まれる。

ケーシング３の打ち込み後、図２Ｂのように油圧シリンダ５を伸長させ、連結ロッド１５を介してチャック爪４を図６のようにケーシング３内に向けて突出させる。その際、チャック爪４がケーシング３内に十分に突出したか否かは油圧シリンダ５のロッド１３の伸長長さを地上にて直視することにより確認することができる。チャック爪４を完全に突出させた後、打込機１によりケーシング３に引上げ力を加えると、図６に示すように、既設杭６の最下端に当接するチャック爪４により既設杭６に持ち上げ力が加えられてケーシング３をこのケーシング３内の既設杭６及び土砂Ｍと共に引抜くことができる。

この引抜時には、流体輸送ホース１９に泥濘化剤を送るのを止め、該流体輸送ホース１９に空気又は圧縮した空気を送り、この空気を既設杭６の下端と地中との間に生じる引抜き跡の空間Ｓに送り込み続ける。これにより既設杭６の引抜き跡に生じる空間Ｓ内の負圧を低減できるため、既設杭６の引抜きが小さい引抜操作力で容易に行え、また既設杭６を途中で引きちぎる恐れなく確実に引抜くことができる。

既設杭６の下端と地中との間に生じる空間Ｓ内に空気を送り込みながら引抜かれる既設杭６の完全な引抜いた跡にできる地中中空部（杭穴）は、負圧の低減により地中中空部（杭穴）の内壁の崩壊は少なくなり、また水を注入する場合のように地中中空部（杭穴）の内壁が軟弱化することもないため、既設杭６の深度に近い深さを保ち、また崩れなく竪穴形状が整った状態で埋立土の入る量をできる限り多く可能にする杭穴を確実に得ることができる。
したがって、次の、既設杭６を引抜いた跡にできる杭穴の埋戻し工程では、同じ敷地内の他の箇所での新たな杭打ち等の掘削で生じた汚泥廃棄物をバックホー等で運んで埋戻すが、このとき、既設杭６を引抜いた跡にできた杭穴は、上記のように既設杭６の深度に近い深さを保ち、また崩れなく竪穴形状が整った状態で埋立土の投入容量をできる限り多く可能にする状態になっているので、汚泥廃棄物を大量に埋立てることができる。このため、前記汚泥廃棄物を他の場所へダンプカー等により廃棄する処理作業を省力化できる。

なお、上記構成の複数個のチャック爪４によるチャック機構によれば既設杭６の途中をも強力につかむことができる。したがって、既設杭６の全部を引抜く必要がなくて、その既設杭６の柱身６ａだけを引抜くことで済む場合は、その柱身６ａの途中をつかんで引抜くことも可能である。尤も、この引抜き作業に際しても、引抜かれる既設杭６の柱身６ａの下端と地中との間に生じる空間Ｓ内に空気を送り込みながら引抜かれる。また、既設杭６の長さが不明な場合、図７のようにチャック爪４を既設杭６に当てながら順次深く打込んで行って既設杭６の長さを調べながら引抜き作業をすることもできる。

上記実施例では引抜機１としてアースオーガを使用したが、これに代えてバイブロハンマーを使用することもできる。この場合はバイブロハンマーの下端にケーシング３の上端部を着脱可能に連結する。既設杭としては、ペデスタル杭に限られず、その他に、例えば大口径の場所打ちコンクリート杭、鋼管杭、拡底杭等の引抜きにも同様に適用できる。

また、上記実施例ではケーシング３の下端側に取付けたチャック爪４で既設杭６をつかんで引抜くようにしてあるが、この引抜き方法に限定されるものではなく、その他に、例えば、既設杭６の上端部分にワイヤーロープをセットし締め付けて該ワイヤーロープを巻き上げることなどにより既設杭６の引抜きを打込機１によるケーシング３の引き上げと同時に行うこともできる。

流体輸送ホースを泥濘化剤と空気の送りに兼用することによりケーシングへの付帯設備の簡略化、コストの低減を図ることができて有利であるが、これに代えて、流体輸送ホース１９としては、ケーシング３に対して泥濘化剤送り専用のホースと、空気送り専用のホースとを併設することもできる。

既設杭の引抜き装置を地中に打込んだ状態で示す正面図である。 （Ａ）は引抜き装置のケーシングに取付けた油圧シリンダを縮小状態で示す正面図、（Ｂ）は同油圧シリンダを伸長状態で示す正面図である。 図２（Ａ）におけるＣ矢視図である。 引抜き装置のケーシングに取付けたチャック爪を退出状態で示す正面図である。 引抜き装置のケーシングに取付けたチャック爪を退出状態で示す側面図である。 引抜き装置のケーシングに取付けたチャック爪を突出状態で既設杭の引抜き途上を示す縦断側面図である。 引抜き装置の打込み過程の態様例を示す説明図である。

符号の説明

１ 打込機
３ ケーシング
６ 既設杭
１９ 流体輸送ホース
１９ａ ノズル
Ｓ 負圧空間

Claims (2)

1. 既設杭の最大外径より大きい円筒状のケーシングを、このケーシングの下端の内外周辺の土砂を泥濘化剤で泥濘化しながら、前記既設杭を囲繞するよう少なくとも該既設杭の深度まで打ち込み、次いで、前記既設杭をつかんで前記ケーシングと共に引抜く時に、前記ケーシング下端への前記泥濘化の送りを止め、前記既設杭の下端と地中との間に生じる負圧空間に空気を送り込みながら前記既設杭を引抜くことを特徴とする、既設杭の引抜工法。
2. 前記ケーシングに、先端にノズルを取付けた流体輸送ホースが装着され、この流体輸送ホースが前記泥濘化剤の送りと前記空気の送りに兼用されている、請求項１記載の既設杭の引抜工法。

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