JP4359701B2 - 土留め壁の鋼管杭部分撤去方法 - Google Patents

Description

本発明は、シールド機の発進・到着立抗など、破壊予定部位を有する土留め壁の補強材である鋼管杭の部分撤去方法に関する。

従来、シールド工法における発進立抗や到着立抗の土留め壁は、鉄筋コンクリート連壁や、Ｈ形鋼や鋼管パイプの補強材を杭芯材として連結した補強コンクリート構造物で土留めされていた。これらの土留め壁を直接シールド機のディスクカッターで切削・開口して発進到着させるため、鋼管杭を部分撤去する技術が提案されていた。

特許文献１には、補強コンクリート構造物の破壊予定部位の杭芯材を電食によりアノード溶解するための杭芯材電食電極と、杭芯材を、上下の周回電極位置でアノード溶解し輪切り状に分断すると同時に、上下連結電極位置でアノード溶解し杭芯材の縦方向に分断し、筒状の杭芯材を複数の縦長片に分断し、杭芯材電食電極を引き上げ、次に予め設けた吊上げ用掛け金具を用いて分断された縦長片を引き上げ、破壊予定部位を空洞化し、最後に空洞となった破壊予定部位を充填材で充填することを特徴とするコンクリート構造物の杭芯材電食電極を用いた杭芯材の電食撤去方法が提案されている。

叉、特許文献２には、上下動自在、且つ水平移動自在の水平軸を中心に回転する垂直切断円盤とによって構成した垂直切断装置と、垂直軸とを中心に回転する水平回転円盤によって構成した水平切断装置と、電磁石によって構成した鋼管杭の切断装置、及びその装置を使用して行う切断撤去方法が提案されている。

しかし、いずれの方法も、単一な方法による切断方法及び切断片の撤去方法であり、それぞれ、加工時間と、設備を要する問題があった。

特願２００４−７０１３７（明細書１、２頁、第１図） 特開平１０−１３１１８５号公報（第２、３頁、第１図）

本発明は、切断装置及び吊上げ装置を用いたシールド機の発進・到着立抗の土留め壁の鋼管杭部分撤去方法の提供を課題とする。

前記課題を解決するため、本発明の土留め壁の鋼管杭部分撤去方法は、破壊予定部位の土留め壁の補強材である鋼管杭の地中部の一部を撤去する方法であって、円柱または矩形柱状の鋼管杭の撤去したい部分を、その内部から水平及び垂直切断する切断装置で３ないし４等分のブロック片に切断し、切断された該ブロック片を吊上げて鋼管内の上部或は地上に撤去し、その鋼管杭が撤去された空隙毎に、シールド機で切削可能の発泡モルタル充填材を充填してシールド機の発進・到着土留め壁とすることを特徴とする。

また、前記切断装置は、電食溶断、カッター切断、高圧水切断、砥石切断、薬剤溶断、爆薬溶断又はアーク放電切断のいずれかを備えた装置によることを特徴とする。

また、前記吊上げ方法は、予め前記鋼管杭の切断されるブロック片の各々に吊上げワイヤーの連結部を形成しておく方法或は、磁石吸着、真空吸着又は接着によりブロック片をワイヤー端部と連結して吊上げることを特徴とする。

本発明の土留め壁の鋼管杭部分撤去方法は、鋼管杭の撤去したい部分を、３ないし４等分のブロック片に切断することで、鋼管内部を吊上げ可能な大きさにする。この切断は、上下の水平切断と、３ないし４本の垂直切断を行うのみでよく、切断加工を最小とすることができる。

また、切断装置は、電食溶断、カッター切断、高圧水切断、砥石切断、薬剤溶断、爆薬溶断又はアーク放電切断のいずれかを選択使用することができる。

また、ブロック片の吊上げは、切断装置にあわせて、予め連結部を形成しておく方法、磁石或は真空吸着で、連結部を切断後に形成する方法のいずれかを選択してワイヤーで吊上げ撤去できる。

図１は、本発明の土留め壁の鋼管杭部分撤去方法を用いたシールド機の発進立抗の模式図である。図１を参照して本発明の鋼管杭部分撤去方法を説明する。

図において、１０は地表、１１は立抗の床付けを示す。地表からは、複数の鋼管２０が連結されて打ち込まれて土留め壁を構成している。シールド機が発進する予定の破壊予定部２５に対面する鋼管２０について、部分的に鋼管杭を撤去し、シールド機で切削可能な発泡コンクリートなどの充填材に置き換える。

本発明では、鋼管杭の撤去したい部分を、その内部から水平の切断線２０ａ及び垂直の縦切断線２０ｂで切断する切断装置を用いて、３ないし４等分のブロックとした切断片２０ｃに切断し、切断された該切断片２０ｃを吊ワイヤー２１で吊上げて鋼管２０内の上部或は地上に撤去するものである。

図に示すように、破壊予定部２５の長さにあわせた水平の切断線２０ａで、上下を切断し、円筒状の鋼管２０であれば、１２０度で分割した縦切断線２０ｂで、３等分とした大ブロックの切断片２０ｃとして吊ワイヤー２１で地上に吊上げて鋼管２０を部分撤去する。

角柱の鋼管であれば、４面を縦切断線２０ｂで切断して４等分とした大ブロックの切断片２０ｃとすればよい。

図２は、成型爆薬による鋼管切断の模式図である。円筒状の鋼管２０の内面に水平な切断予定線（切断線２０ａ）にそって成型爆薬３０を１周させ、１２０度二分割した縦切断予定線（縦切断線２０ｂ）にそって成型爆薬３０を貼り付けるように固定しておき、撤去時期に点火爆発させることにより鋼管を大分ロックの切断片２０ｃとする。

切断については、図示しないが、水平な切断予定線と縦切断予定線に対向する杭芯材電食電極を配設して電解質溶液を循環させながら、鋼管２０と杭芯材電食電極の間に電圧を印加して、鋼管２０を切断する公知の方法を用いてもよい。（特許文献１参照）

また、図示しないが、垂直面上で回転する垂直切断円盤で、縦切断線２０ｂを切断し、その後水平面上で回転する水平切断円盤を用いて水平な切断線２０ａで切断するカッター切断の公知の装置を用いて切断してもよい。（特許文献２参照）

また、これらのほかの方法、高圧水切断、砥石切断、薬剤溶断又はアーク放電切断のいずれかの装置を選択使用してもよい。

いずれにしても、本発明の方法では小片に切断しなくても、鋼管内を吊上げ可能な大きさの大ブロック片とするため、切断線を最小にすることが特徴である。

次に、切断片２０ｃを引き上げる方法について説明する。図３は、吊上げ方法を示し、（ａ）は磁石吸着による吊り上げ、（ｂ）は真空吸着による吊り上げ、（ｃ）は接着による吊り上げ、（ｄ）は掛け金具による吊り上げを示す図である。

図３（ａ）に示す磁石吸着による吊り上げは、電磁石４１に電線４１ａから通電して励磁させて切断片２０ｃを吸着して接続されている吊ワイヤー２１で地上に吊り上げ撤去するものである。この場合予め鋼管２０に加工をしておく必要がなく、切断片２０ｃが落下してからであっても吸着吊上げができる。

図３（ｂ）に示す真空吸着による吊り上げは、吸着パッキン４２に接続されたパイプ４２ａで真空吸引して切断片２０ｃを執着して吊り上げるものである。

図３（ｃ）に示す接着による吊り上げは、吊金具４３を鋼管壁に接着剤４３ａで予め或は切断時に接着しておき、底に接続された吊ワイヤー２１で吊り上げるものである。

図３（ｄ）に示す掛け金具による吊り上げは、予め鋼管２０内部の切断面に掛け金具４４を設けておき、切断時に吊ワイヤー２１が接続された鉤手４４ａを下ろして掛け金具４４に引っ掛けて吊り上げるものである。

図４は、角柱状の鋼管の斜視図を示し、（ａ）は概観図、（ｂ）はその内部、（ｃ）は掛け金具の実施例を示す。

角柱状の鋼管２０Ａは、上下の輪切り切断線２０ａにより、上下が分断され、縦切断線２０ｂにより４個の切断片２０ｃに分断される。

図４（ｂ）に示すように、切断片２０ｃの内壁には掛け金具４５を設け、予めＰＣ鋼撚り線などの吊ワイヤー２１を連結しておく。図４（ｃ）は掛け金具４４を角に予め設けておき、鉤手４４ａを地上から下ろして引き上げる形態の実施例である。

図５は、一般的に用いられる成型爆薬３０の構造を示す模式図で、商品名「ブレイド」（登録商標）と呼ばれるゴム製の成型爆薬３０である。

ゴム３１の内部に所定の厚みで断面へ字状で爆薬３２を内封すると共に、爆薬３２の隅角部内側に断面へ字状の金属板３３を配設した構造で、爆破によって金属板３３が崩壊して、金属粒子の金属ジェットが形成されて一気に前方に発射されることにより、対向する金属板を切断する。この成型爆薬３０は、可撓性を有し鋼管内壁に貼り付け固定が容易に行える。

本発明の鋼管杭部分撤去方法について、シールド機の発進・到着立抗の土留め壁を中心に適用範囲を説明してきたが、本発明の鋼管杭部分撤去方法の適用はこれに限るものではなく、他の工法に利用することも技術的思想の範囲である。

本発明の土留め壁の鋼管杭部分撤去方法を用いたシールド機の発進立て抗の模式図である。 成型爆薬による鋼管切断の斜視図である。 吊上げ方法を示す図で、（ａ）は磁石吸着による吊り上げ、（ｂ）は真空吸着による吊り上げ、（ｃ）は接着による吊り上げ、（ｄ）は掛け金具による吊り上げの斜視図である。 角柱状の鋼管の斜視図を示し、（ａ）は概観図、（ｂ）はその内部、（ｃ）は掛け金具の実施例を示す。 成型爆薬の構造を示す模式図である。

符号の説明

１０ 地表
１１ 床付け
２０ 鋼管
２０Ａ 鋼管（角柱）
２０ａ 切断線
２０ｂ 縦切断線
２０ｃ 切断片
２１ 吊ワイヤー
２５ 破壊予定部
３０ 成型爆薬
３１ ゴム
３２ 爆薬
３３ 金属板
４１ 電磁石
４１ａ 電線
４２ 吸着パッキン
４２ａ パイプ
４３ 吊金具
４３ａ 接着剤
４４ 掛け金具
４４ａ 鉤手
４５ 掛け金具

Claims (3)

1. 破壊予定部位の土留め壁の補強材である鋼管杭の地中部の一部を撤去する方法であって、
   円柱または矩形柱状の鋼管杭の撤去したい部分を、その内部から水平及び垂直切断する切断装置で３ないし４等分のブロック片に切断し、切断された該ブロック片を吊上げて鋼管内の上部或は地上に撤去し、その鋼管杭が撤去された空隙毎に、シールド機で切削可能の発泡モルタル充填材を充填してシールド機の発進・到着土留め壁とすることを特徴とする土留め壁の鋼管杭部分撤去方法。
2. 前記切断装置は、電食溶断、カッター切断、高圧水切断、砥石切断、薬剤溶断、爆薬溶断又はアーク放電切断のいずれかを備えた装置によることを特徴とする請求項１記載の土留め壁の鋼管杭部分撤去方法。
3. 前記吊上げ方法は、予め前記鋼管杭の切断されるブロック片の各々に吊上げワイヤーの連結部を形成しておく方法或は、磁石吸着、真空吸着又は接着によりブロック片をワイヤー端部と連結して吊上げることを特徴とする請求項１記載の土留め壁の鋼管杭部分撤去方法。

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