JP4057764B2 - 既設構造物の切断装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、場所打ち杭等の既設の杭、柱、基礎等の地中に残置した既設構造物を水平方向に切断する既設構造物の切断装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
都市再開発等において、旧建造物を解体してその跡地に新たな建造物を構築する場合、特に市街地では、旧建造物に使用されていた既設の杭、柱、基礎等の既設構造物の撤去が重大な問題となる。跡地に新たな建造物を構築する場合には、新設の杭や地下連続壁等を施工するが、その跡地にこうした既設構造物が残置していると、これらの施工の妨げになるため、通常、邪魔な既設構造物を事前に調査して撤去する。また、土地を返却するため更地にする場合にも、地中に残置している既設構造物を撤去する必要がある。その代表的なものである既設杭についてみると、既設杭には、木杭、既製コンクリート杭、場所打ち杭等各種の杭があるが、既設杭が特に場所打ち杭のような鉄筋が埋設された鉄筋コンクリート製の杭の場合には、その鉄筋が容易に切断できないため、従来、その撤去には多大の負担を要した。
【０００３】
こうした問題に対応して、鉄筋が埋設された既設杭、柱、基礎等の地中に残置した既設地中構造物を、オールケーシング工法の技術を併用して長尺の状態で撤去するようにした技術が従来提案されており、当技術は、特開平１０ー１９５８７３号公報及び特開平１０ー２５２０６５号公報に示されている。
【０００４】
これらの技術のうち、前者の特開平１０ー１９５８７３号公報の技術は、「既設構造物の周囲の地盤を先端ケーシングで掘削しながらケーシングを所定の深さ建て込む第１の工程と、ケーシングを所定の深さ建て込んだ後、ケーシングの内周側を掘削してその内周側に環状間隙を形成する第２の工程と、この環状間隙に入れ込んだ切欠き形成手段で既設構造物に切欠きを形成して、既設構造物に埋設された縦筋を切断する第３の工程と、この第３の工程で形成された切欠きよりも上方位置において既設構造物に横力を付与して既設構造物を切断する第４の工程と、この切断した既設構造物を吊り上げて地上に搬出する第５の工程とにより、既設構造物を回収するようにした」ものである。
【０００５】
また、後者の特開平１０ー２５２０６５号公報の技術は、「ケーシングを第１のケーシング把持手段で把持して回転させながら下降させることにより既設構造物における鉄の構造材の周りを先端のケーシングで環状に掘削して順次ケーシングを建て込む第１の工程と、第１の工程終了後に最上方のケーシングを撤去して既設構造物を第１のケーシング把持手段で把持し、この第１のケーシング把持手段を駆動して既設構造物を根切りする第２の工程と、この根切りした既設構造物を第１のケーシング把持手段で把持して上昇させる動作を第２のケーシング把持手段と協働して繰り返すことによりその既設構造物を所定長さ引き上げる第３の工程と、この引き上げた既設構造物の地上側の部分を切断して分離する第４の工程と、この分離した既設構造物の地上側の部分をクレーンで吊り上げて搬出する第５の工程とを経て既設構造物を回収するようにした」ものである。
【０００６】
これらの従来の技術は、何れも、既設構造物を砕くことなく長尺の状態で切断し、クレーンで地上に吊り上げて撤去しようとするものであるため、普通の径の既設杭等、既設構造物の水平断面が通常よりもそれほど大きくないときには、既設構造物をこのように長尺の状態で切断しても、クレーンで吊り上げることが可能になって非常に効率的に撤去することができる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、既設構造物は、水平断面が大きくなるに従って単位長さ当たりの重量が増加するため、水平断面が著大になると、クレーンの容量の制限上、かなり短く切断しなければ、クレーンで吊り上げて搬送することができなくなる。その結果、クレーンによる既設構造物の搬送頻度や既設構造物の切断頻度が増加して、既設構造物を撤去するための作業効率が低下する。こうした問題を解決するため、地中の既設構造物中の鉄筋が存在しないコア部分を前記特開平１０ー１９５８７３号公報に記載の方法やアースドリル等の既存機械で芯抜きして既設構造物の単位長さの重量を軽減することにより、水平断面が大きい既設構造物であっても、長尺の状態で切断してクレーンで搬送できるようにする方法について、これまで検討を進めてきた。しかしながら、こうした方法を効果的に実現するためには、芯抜きされた既設構造物を切断するのに適した切断装置を開発することが必要である。
【０００８】
本発明は、こうした要求に応えて創作されたものであって、その技術課題は、コア部分が芯抜きされた地中の既設構造物を水平切断するのに好適な既設構造物の切断装置を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明は、こうした技術課題を達成するため、
コア部分が芯抜きされた地中の既設構造物を水平方向に切断する既設構造物の切断装置を、
芯抜きされたコア部分の底部に設置可能なスタンドと、このスタンド上に設けられる反力板と、この反力板を介して水平方向に移動可能に設けられた既設構造物切断用のカッタと、上下方向に移動可能に設けられた回転駆動可能なシャフトと、このシャフトに一体的に取り付けられるロッド取付プレートと、このロッド取付プレートと前記カッタとを連結ピンを介して連結し、前記シャフトの下降時に前記カッタを突出させるように前記シャフトの上下方向の移動を前記カッタの水平方向の移動に変換する連結ロッドと、前記反力板上に立設されるガイドポストと、前記ロッド取付プレートに取り付けられ、前記ガイドポストが嵌挿されるとともに前記ガイドポストと協働して前記シャフトの回転を前記カッタに伝達する案内筒とを設けて構成した。
【００１０】
本発明の既設構造物の切断装置は、このように構成されているので、周辺地盤と縁切りされた状態にある地中の既設構造物中の芯抜きされたコア部分の底部にスタンドを設置して既設構造物切断用のカッタやシャフトをコア部分に設置した後、シャフトを回転駆動しながら押し込み力を付与すると、シャフトが回転しながらガイドポスト及び案内筒に案内されて下降し、このシャフトの下降運動は、ロッド取付プレートを介して連結ロッドに伝達される。また、シャフトの回転運動は、ロッド取付プレート、案内筒、ガイドポスト、及び反力板を通じてカッタに伝達される。そうすると、カッタは、突出しながら回転して既設構造物を内側から外側に向かって切削して行き水平方向に切断する。このように、本発明の既設構造物の切断装置は、コア部分が芯抜きされた地中の既設構造物におけるコア部分の遊休空間を活用して納まりよく設置することができ、しかも、シャフトを回転駆動しながら押し込み力を付与する普通の縦穴掘削機と同様の単純な動作により既設構造物を水平方向に切断することができるので、コア部分が芯抜きされた地中の既設構造物を水平切断するのに好適なものである。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明が実際上どのように具体化されるのかを示す具体化例を図１乃至図４に基づいて説明することにより、本発明の実施の形態を明らかにする。図１は、本発明の具体化例に関する既設構造物の切断装置の垂直断面図で、既設構造物の切断開始直前の状態を示す図、図２は、図１のＡ−Ａ線断面図、図３は、既設構造物の切断中の状態を示す図１と同様の垂直断面図、図４は、図３のＢ−Ｂ線断面図である。本具体化例の技術内容を説明するに当たっては、既設構造物の代表例である既設杭を回収する場合を例にしてその技術内容を説明する。
【００１２】
まず、本既設構造物の切断装置により水平切断する対象となる既設杭２について説明する。既設杭２は、すでに述べたようにコア部分が芯抜きされていて、中央にコア部分の空間４が形成されている。また、この既設杭２は、その外周面の部位で周辺地盤１と縁切りされた状態にある。こうした周辺地盤１との既設杭２の縁切りは、下端部に縦穴掘削用のビットを設けた先端ケーシング３やこれに継ぎ足される適当数の継ぎケーシングを既設杭２の外周面を囲むようにケーシングドライバで圧入することにより行う。
【００１３】
このケーシングドライバは、それらのケーシングをケーシング掴み用バンド等の把持装置で把持し油圧モータ等の回転駆動装置で回転駆動しながらスラストシリンダ等の押し込み装置で押し込み力を付与して地中に圧入できるように構成されている。ケーシングドライバは、種々のタイプのものがあるが、従来周知の装置であるので、ここでは詳述しない。コア部分の芯抜き作業は、すでに述べたように、ケーシングドライバを用いた前記特開平１０ー１９５８７３号公報に記載の方法により既設杭２のコア部分を撤去したりアースドリル等の縦穴掘削機で既設杭２のコア部分を掘削して排出したりすることにより行う。
【００１４】
次に、本既設構造物の切断装置について説明する。図１乃至図４において、５は上下方向に移動可能に設けられた回転駆動可能なシャフト、６はスタンド１０上に反力板９を介して水平方向に移動可能に設けられた既設構造物切断用のカッタ、６ａはこのカッタ６の先端部に固着され既設構造物を切削により切断する切断用のビット、７はシャフト５に固着された、連結ロッド８を取り付けるためのロッド取付プレート、８はシャフト５と既設構造物切断用のカッタ６とを連結するための連結ロッド、９は十字状に交差するように設置されカッタ６による既設構造物の切断時の反力を受ける反力板、１０は芯抜きされた既設構造物のコア部分底部に設置可能なスタンド、１１はシャフト５をその上下方向の移動時に案内筒１２と協働して垂直方向にガイドするガイドポスト、１２はロッド取付プレート７に固着されガイドポスト１１が嵌挿された案内筒である。
【００１５】
既設杭２を水平方向に切断する際、シャフト５は、適宜の手段により回転駆動されるとともに押し込み力が付与されるが、ここでは、前記した周辺地盤１との既設杭２の縁切り作業やコア部分の芯抜き作業のために使用したケーシングドライバを利用して回転駆動しながら押し込み力を付与するようにしている。そのため、シャフト５の上端部は、スペーサを介して又は介さないでケーシングドライバの把持装置で把持できるような形状に形成されている。コア部分の芯抜き作業にアースドリル等の縦穴掘削機を用いたときには、こうした縦穴掘削機で把持できるような形状に形成してもよい。
【００１６】
既設構造物切断用のカッタ６は、平行に並べられて一対設けられ、既設杭２の内周面に向けて反対方向に突出するように水平方向に移動可能に反力板９に取り行けられている。このカッタ６は、ここでは切削能率の向上のため、一対設けているが、回転して既設構造物を切削するので、最低一つ設ければ、既設構造物を水平切断する目的は達成することができる。カッタ６に設けられる切断用のビット６ａには、鉄筋コンクリート製の既設構造物に遭遇したときでも、鉄筋を切断できるように超硬チップを有するティースビットが用いられる。カッタ６は、反力板９を介してスタンド１０により支持されている。
【００１７】
ロッド取付プレート７は、ブラケット７ａによりシャフト５下端の取付基部５ａに一体的に取り付けられる。このロッド取付プレート７には、一対の案内筒１２がシャフト５を挟んで相対向するようにブラケット１２ａにより取り付けられている。これら一対の案内筒１２には、それぞれ、反力板９上に立設されたガイドポスト１１が摺動自在に嵌挿されており、案内筒１２がこのガイドポスト１１にガイドされて上昇下降することにより、シャフト５は、押し付け力が付与されると、上下方向に真っ直に移動することができる。
【００１８】
連結ロッド８は、一対のカッタ６に対応して一対設けられ、これら一対の連結ロッド８は、それぞれ、上方のロッド取付プレート７下面と下方の各カッタ６上面とに、ブラケットを介して連結ピン８ａ，８ｂにより枢着されている。その場合、各連結ロッド８は、シャフト５の下降時に各カッタ５を既設杭２に向けて水平方向に突出させることができるように反対方向に傾斜させている。また、シャフト５は、案内筒１２、ガイドポスト１１等を介して反力板９に連結しているため、シャフト５の回転は、反力板９を通じてカッタ６に伝達することができる。このように、ここに示す例では、ロッド取付プレート７と一対の連結ロッド８と各連結ピン８ａ、８ｂと反力板９と一対のガイドポスト１１及び案内筒１２等により、シャフト５とカッタ６とを連結してシャフト５の下降時にカッタ６を突出させるようにシャフト５の上下方向の移動をカッタの水平方向の移動に変換するとともにシャフト５の回転をカッタ６に伝達する連結機構を構成している。
【００１９】
スタンド１０は、カッタ６を支持する役割のほか、既設杭２のコア部分の底面とカッタ６との間に上下方向に間隙を形成することにより、カッタ６による既設杭２の切削で生じた切削ずり１ａを下方に排出しやすくするとともに切削ずり１ａの溜めを形成する働きもする。スタンド１０は、ここに示す例ではその全長を調節できるように構成されている。すなわち、コア部分の底面に据え付けられる底部スタンドと、これに順次継ぎ足すことができる副数本のの継ぎスタンドとを設けて構成し、底部スタンドに継ぎ足す継ぎスタンドの数を適宜調節することによりスタンド１０の全長を調節できるようにしている。
【００２０】
以上のような構造を備えた既設構造物の切断装置にあっては、周辺地盤１と縁切りされた状態にある既設杭２の芯抜きされたコア部分の底部にスタンド１０を設置し、既設構造物切断用のカッタ６やシャフト５を、反力板９を介してコア部分に設置した後、シャフト５を回転駆動しながら押し込み力を付与すると、シャフト５が回転しながら下降し、シャフト５の下降運動は、連結ロッド８に伝達される。また、シャフト５の回転運動は、ロッド取付プレート７、案内筒１２、ガイドポスト１１及び反力板９を通じてカッタ６に伝達される。そうすると、カッタ６は、突出しながら回転して既設杭２を内側から外側に向かって切削して行き水平方向に切断する。
【００２１】
このように、本既設構造物の切断装置は、コア部分が芯抜きされた既設杭２等の地中の既設構造物におけるコア部分の遊休空間４を活用して納まりよく設置することができ、しかも、シャフト５を回転駆動しながら押し込み力を付与する普通の縦穴掘削機と同様の単純な動作により既設構造物を水平方向に切断することができるので、コア部分が芯抜きされた地中の既設構造物を水平切断するのに好適なものである。その結果、「既設構造物のコア部分を芯抜きして水平断面の大きい既設構造物を長尺の状態で切断してクレーンで搬送、撤去する」前述した工法を効果的に実現することができる。
【００２２】
こうした既設杭２の切断作業を行う場合、スタンド１０の全長が図示のような一定の長さのときには、既設杭２のコア部分の芯抜きを、既設杭２を切断する長さ分程度だけ済ませ、次いで、その芯抜き作業のための装置を撤去した後、スタンド１０を設置することにより切断装置を設置して行う。そして、切断装置により既設杭２の切断作業を行って、切断した既設杭２を搬送撤去する。しかる後、今度は切断装置を撤去し、再度、既設杭２のコア部分の芯抜きを既設杭２の切断長さ分程度だけ済ませた後、同様にして既設杭２を切断して搬送撤去する。スタンド１０の全長が一定のときには、こうした作業を繰り返し、上方から下方に向けて順次既設杭２の撤去作業を行う。
【００２３】
ここに例示する既設構造物の切断装置は、前述したようにスタンド１０の全長を調節できるようにしているので、既設構造物のコア部分の芯抜きをその底部に至るまで完了した後、切断装置による既設構造物の切断作業に移行し、スタンド１０の長さを逐次長くしながら底部から上方に向けて既設構造物の撤去作業を行うことができる。そのため、コア部分の芯抜き作業や既設構造物の切断作業を、途中で他方の作業を介在させることなく一貫して行うことができ、既設構造物の撤去作業の作業効率を一層向上させることができる。
【００２４】
また、ここに例示する既設構造物の切断装置は、シャフト５の下降時に既設構造物切断用のカッタ６を突出させた状態をシャフト５の上昇時でも保持できるようにするロック装置を付設している。そのため、既設構造物をカッタ６を突出させて切断した後、そのカッタ６の突出状態をロック装置でロックして保持してからシャフト５を上昇させることにより、切断した既設構造物を直ちにカッタ６で支持して吊りあげることができる。そのため、切断した既設構造物を吊り上げ時に把持するための特別の把持装置を設ける必要がないとともに、既設構造物の切断工程と搬送工程とを連続的に実施することができ、このことによっても、既設構造物の撤去作業の作業効率を一層向上させることができる。
【００２５】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明は、「課題を解決するための手段」の項に示した手段を採用しているので、本発明によれば、コア部分が芯抜きされた地中の既設構造物を水平切断するのに好適な既設構造物の切断装置が得られる。その結果、「既設構造物のコア部分を芯抜きして水平断面の大きい既設構造物を長尺の状態で切断してクレーンで搬送、撤去する」工法を効果的に実現することができる。
【００２６】
本発明を具体化する場合、特に、特許請求の範囲の請求項２に記載のように具体化すれば、こうした効果を奏することに加え、周辺地盤との既設構造物の縁切り作業やコア部分の芯抜き作業のために使用したケーシングドライバを有効に活用することにより、既設構造物の切断装置を駆動するための専用の駆動装置を設けることなく、ケーシングドライバを二重に活用することができる。
【００２７】
本発明を具体化する場合、特に、特許請求の範囲の請求項３に記載のように具体化すれば、既設構造物を既設構造物切断用のカッタを突出させて切断した後、そのカッタの突出状態をロック装置でロックして保持してからシャフトを上昇させることにより、切断した既設構造物を直ちにカッタで支持して吊りあげることができる。そのため、切断した既設構造物を吊り上げ時に把持するための特別の把持装置を設ける必要がないとともに、既設構造物の切断工程と搬送工程とを連続的に実施することができて既設構造物の撤去作業の作業効率を一層向上させることができる。
【００２８】
本発明を具体化する場合、特に、特許請求の範囲の請求項４に記載のように具体化すれば、既設構造物のコア部分の芯抜きをその底部に至るまで完了した後、本発明の切断装置による既設構造物の切断作業に移行できるため、コア部分の芯抜き作業や既設構造物の切断作業を、途中で他方の作業を介在させることなく一貫して行うことができ、このことによっても、既設構造物の撤去作業の作業効率を一層向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の具体化例に関する既設構造物の切断装置の垂直断面図で、既設構造物の切断開始直前の状態を示す図である。
【図２】図１のＡ−Ａ線断面図である。
【図３】既設構造物の切断中の状態を示す図１と同様の垂直断面図である。
【図４】図３のＢ−Ｂ線断面図である。
【符号の説明】
１ 周辺地盤
１ａ 切削ずり
２ 既設杭
３ 先端ケーシング
４ コア部分の空間
５ シャフト
６ 既設構造物切断用のカッタ
６ａ 切断用のビット
７ ロッド取付プレート
８ 連結ロッド
８ａ，８ｂ 連結ピン
９ 反力板
１０ スタンド
１１ ガイドポスト
１２ 案内筒

Claims (4)

1. コア部分が芯抜きされた地中の既設構造物を水平方向に切断する既設構造物の切断装置であって、
   芯抜きされたコア部分の底部に設置可能なスタンドと、
   このスタンド上に設けられる反力板と、
   この反力板を介して水平方向に移動可能に設けられた既設構造物切断用のカッタと、
   上下方向に移動可能に設けられた回転駆動可能なシャフトと、
   このシャフトに一体的に取り付けられるロッド取付プレートと、
   このロッド取付プレートと前記カッタとを連結ピンを介して連結し、前記シャフトの下降時に前記カッタを突出させるように前記シャフトの上下方向の移動を前記カッタの水平方向の移動に変換する連結ロッドと、
   前記反力板上に立設されるガイドポストと、
   前記ロッド取付プレートに取り付けられ、前記ガイドポストが嵌挿されるとともに前記ガイドポストと協働して前記シャフトの回転を前記カッタに伝達する案内筒とを設けて構成したことを特徴とする既設構造物の切断装置。
2. シャフトが、ケーシングを把持し回転駆動しながら押し込み力を付与して地中に圧入するケーシングドライバで把持され得るように構成されていることを特徴とする請求項１に記載の既設構造物の切断装置。
3. シャフトの下降時にカッタを突出させた状態をシャフトの上昇時でも保持できるようにするロック装置を付設したことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の既設構造物の切断装置。
4. スタンドがその全長を調節できるように構成されていることを特徴とする請求項１、請求項２又は請求項３に記載の既設構造物の切断装置。

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