JP4503065B2

JP4503065B2 - 埋設杭の抜去装置

Info

Publication number: JP4503065B2
Application number: JP2007301723A
Authority: JP
Inventors: 充美万代
Original assignee: 有限会社マンダイクレーン
Priority date: 2007-11-21
Filing date: 2007-11-21
Publication date: 2010-07-14
Anticipated expiration: 2027-11-21
Also published as: JP2009127243A

Description

本願発明は、地中に埋設された埋設杭の抜去作業に使用される埋設杭の抜去装置に関するものである。

土中に埋設された埋設杭を抜去するための装置あるいは工法として、従来から種々の提案がなされている（例えば、特許文献１〜４参照）。

特許文献１に示されるものは、下端に短管を備えたシートパイルを振動式杭打機によって埋設杭の周囲に打ち込み、上記短管にセットしてあるワイヤーを埋設杭に掛け回し、該ワイヤーを引き上げることで埋設杭を抜去するものである。

特許文献２に示されるものは、下端に掘削爪を備えたケーシング内に、その下端にオーガビットを備えたオーガスクリュウを内装一体化し、これをオーガマシンによって回転させて埋設杭の周囲を掘削するとともに、上記オーガビットで埋設杭を破砕しながら降下させ、さらに埋設杭の残部を上記ケーシング側に設けた係止爪によってその側方から係止し、これを引き上げることで抜去するものである。

特許文献３に示されるものは、ケーシングを埋設杭の周囲に打ち込むとともに、該ケーシング側に設けたチャックを上記埋設杭の外周面に押圧させて該埋設杭を挟持し、該ケーシングを引き上げることで該ケーシングと共に上記埋設杭を抜去するものである。

特許文献４に示されるものは、杭打機によってケーシングを埋設杭の周囲に打ち込み、これが埋設杭の下端部に達した時点で、上記ケーシング側に設けた掛止爪を上記埋設杭の下端傾斜面に掛止させ、上記ケーシングを引き上げることで該ケーシングと共に上記埋設杭を抜去するものである。

特開２００４−３０８３３８号公報特開２００１−３３６３号公報特開２００６−３７６５７号公報特開２００４−３３９８９２号公報

ところが、特許文献１に示されるものでは、埋設杭へのワイヤーの掛け回し作業が掘削穴の底側で行なわれることから、作業の確実性及び信頼性という点において問題がある。

特許文献２に示されるものでは、上記係止爪がその係止位置において埋設杭の表面に若干食い込んだ状態で係止されるものの、上記ケーシングの引上力が上記係止爪の上記埋設杭側への食い込み力を増大させる構造とはなっていないことから、上記ケーシングの引上げに伴って上記埋設杭の表面が上記係止爪の部分で欠けて該埋設杭が滑り落ちることが懸念され、作業の確実性及び信頼性という点において問題が残る。

特許文献３に示されるものでは、ケーシングの内面側においてその周方向に離間して設けられた複数個のチャックをそれぞれ個別の油圧シリンダで駆動させる構成であることから、各油圧シリンダ相互の同期調整が難しく、場合によっては上記各チャックによる埋設杭の把持作用が損なわれるという恐れがある。

特許文献４に示されるものでは、上記ケーシング側に設けた掛止爪が上記埋設杭の下端傾斜面より下方側に位置するまで該ケーシングを打ち込む必要があることから、作業性という点において改善の余地がある。

そこで本願発明は、構造が簡単で且つ作動上の信頼性及び確実性の高い埋設杭の抜去装置を提供することを目的としてなされたものである。

本願発明ではかかる課題を解決するための具体的手段として次のような構成を採用している。

本願発明に係る埋設杭の抜去装置では、クレーン装置６０により吊下支持された起振機１にその上端部が把持されたベース材２と、土中に埋設された埋設杭９の外側に所定の隙間をもって嵌挿可能な内径寸法をもち上記ベース材２の下部に固定されたケーシング３と、該ケーシング３に取付けられて該ケーシング３内に嵌挿された上記埋設杭９をその外側から挟圧可能な複数の挟圧ユニット１０を備え、上記起振機１によって上記ベース材２と一体的に上記ケーシング３を上記埋設杭９の周囲の土中に打ち込み、上記各挟圧ユニット１０によって上記埋設杭９を挟圧保持した状態で上記クレーン装置６０によって上記ベース材２を引き上げることで上記ケーシング３とともに上記埋設杭９を抜去するように構成する一方、上記各挟圧ユニット１０を同期作動させる同期手段３５が設けられるとともに、該同期手段３５は、上記ケーシング３の径方向外側に遊嵌されるとともに上記各挟圧ユニット１０のそれぞれに連結ロッド７を介して連結され、上記ケーシング３側に設けた油圧シリンダ４の伸縮作動によって上下方向に移動されるリング体３５を備えて構成したことを特徴としている。

本願発明では次のような効果が得られる。

本願発明に係る埋設杭の抜去装置によれば、クレーン装置６０により吊下支持された起振機１にその上端部が把持されたベース材２と、土中に埋設された埋設杭９の外側に所定の隙間をもって嵌挿可能な内径寸法をもち上記ベース材２の下部に固定されたケーシング３と、該ケーシング３に取付けられて該ケーシング３内に嵌挿された上記埋設杭９をその外側から挟圧可能な複数の挟圧ユニット１０を備え、上記起振機１によって上記ベース材２と一体的に上記ケーシング３を上記埋設杭９の周囲の土中に打ち込み、上記各挟圧ユニット１０によって上記埋設杭９を挟圧保持した状態で上記クレーン装置６０によって上記ベース材２を引き上げることで上記ケーシング３とともに上記埋設杭９を抜去するように構成する一方、上記各挟圧ユニット１０を同期作動させる同期手段３５が設けられるとともに、該同期手段３５は、上記ケーシング３の径方向外側に遊嵌されるとともに上記各挟圧ユニット１０のそれぞれに連結ロッド７を介して連結され、上記ケーシング３側に設けた油圧シリンダ４の伸縮作動によって上下方向に移動されるリング体３５を備えて構成しているので、
（１）ケーシング３を備えた上記ベース材２を起振機１によって土中に打ち込む打ち込み作業と、上記各挟圧ユニット１０によって上記埋設杭９を挟圧保持する挟圧保持作業と、上記ベース材２を上記クレーン装置６０によって引き上げる引上げ作業によって、上記埋設杭９を土中から抜去することができ、埋設杭９の抜去作業を効率良く行なうことができる、
（２）上記クレーン装置６０によって上記起振機１及びベース材２を吊下支持して作業を行なうものであって、例えば、リーダ等の重機の使用を必須とする抜去装置に比して、作業の簡便性あるいは汎用性が向上する、
（３）上記各挟圧ユニット１０の挟圧板２５によって上記埋設杭９が確実に挟圧保持され、上記埋設杭９の滑落の無い安全性の高い作業が実現される、
等の効果が得られる。

以下、本願発明を好適な実施形態に基づいて具体的に説明する。

図１及び図２には、本願発明の実施形態に係る埋設杭の抜去装置Ｚを示している。

「構成」
上記抜去装置Ｚは、図６に示すように、クレーン装置６０のブーム６１の先端に備えられたブームヘッド６１ａから吊下された吊りフック６２によって吊下支持された状態で使用されるものであって、該吊りフック６２に本体部１ａが掛止される起振機１と、該起振機１の把持爪１ｂにその上端部２ａが把持されるベース材２と、該ベース材２の下端部２ｂにその上端部３ａが固定され該ベース材２と一体化されたケーシング３を備える。

なお、この実施形態では、上記ベース材２として、図５に示すように略ハット状の断面形状をもつ鋼矢板を用いている。また、上記ケーシング３は、所定の内径（即ち、その内部に環状の隙間をもって上記埋設杭９を嵌挿し得る径寸法）をもつ鋼管が使用される。そして、この鋼矢板でなる上記ベース材２の底板部２ｃ１とその左右に連続する一対の傾斜面部２ｃ２，２ｃ２の三者で囲われた凹溝部分に上記ケーシング３が、その略半周部分を嵌入せしめた状態で配置され、且つこれら両者間における三つの接触部分を溶接接合することで、上記ベース材２とケーシング３が一体化されている。

上記ベース材２の上端部分２ａ寄り位置で、且つ平面視における上記ケーシング３と同心上位置には、油圧シリンダ４が、そのシリンダロッド４ａを下方に向けた状態で取付けられている。また、このシリンダロッド４ａの下端には、左右方向に延出する一対のアームをもつ支持体５が取付けられている。

一方、上記ケーシング３の下端３ｂ側には、次述する挟圧ユニット１０が三個配置されている。

上記挟圧ユニット１０は、上記ケーシング３の内側に嵌挿される上記埋設杭９をその周方向の三箇所から挟圧してこれを保持するものであって、図３に示すように、上記ケーシング３の下端部に設けた開口１７の下縁部分にブラケット１１を設け、このブラケット１１に支点ピン２１を介して所定長さの作動腕１２を上記ケーシング３の径方向に沿う面上で回動自在に連結するとともに、該作動腕１２の先端部に後述の挟圧板２５とリンクバー１３の一端を支点ピン２２によって同時に支承している。

さらに、上記リンクバー１３の他端には、第１ガイドピン２３を介してスライドバー１４の一端が連結されている。このスライドバー１４は、上記第１ガイドピン２３と該第１ガイドピン２３より上側に設けた第２ガイドピン２４が、上記ケーシング３の外周面に上下方向に向けて取付けられたガイド材１５のガイド溝１６に摺動可能に係入することで、上下方向へ移動可能とされている。また、上記スライドバー１４の他端（上端）は、その上端が次述のリング体３５に連結された連結ロッド７に取付けられている。

上記リング体３５は、特許請求の範囲の「同期手段」に該当するものであって、図４に示すように、上記ケーシング３の径方向外側に遊嵌する短い円管３５ｂと該円管３５ｂの上端に取付けられた環状板３５ａで構成され、該環状板３５ａの下面側の周方向の三箇所に設けられたブラケット３７に、上記挟圧ユニット１０の連結ロッド７の上端が連結されている。さらに、上記環状板３５ａの中心を径方向に挟んで対向する二位置には、操作ロッド６の下端が連結されている。また、この操作ロッド６の上端は、上記油圧シリンダ４のシリンダロッド４ａに取付けた上記支持体５に連結されている。

従って、上記油圧シリンダ４が伸縮作動することで、上記各操作ロッド６を介して上記リング体３５が上下方向に移動され、さらにこのリング体３５の移動に伴って、上記各連結ロッド７を介して上記各挟圧ユニット１０の上記スライドバー１４がそれぞれ同期して上下方向へスライドされることになる。そして、このスライドバー１４の上下方向へのスライドに伴って、上記リンクバー１３と作動腕１２が折曲作動し、これらを連結する上記支点ピン２２に取付けられた次述の挟圧板２５は、上記ケーシング３の径方向に進退移動されることになる。即ち、上記油圧シリンダ４は、特許請求の範囲」中の「位置変更手段」として機能する。

ここで、上記挟圧板２５の具体的構成を説明すると、該挟圧板２５は、上記既設杭９の外周面の湾曲形状に沿うような曲率の湾曲面をもつ湾曲板で一体形成され、その内周面２５ａ（即ち、上記既設杭９の外周面に当接する面）には、周方向へ延びる掛止突条２６が上下方向に所定間隔で複数段に形成されている。

そして、この挟圧板２５は、その第１位置では、図３（イ）の左半部に示すように、上記作動腕１２が上昇傾斜した状態で径方向内側へ延出し、上記挟圧板２５の内周面２５ａが上記既設杭９の外周面に当接し、且つ上記各掛止突条２６が上記既設杭９の外周面に食い込むような姿勢とされる。

これに対して、第２位置では、図３（イ）の右半部に示すように、上記作動腕１２が上記第１位置における姿勢から径方向外方側へ後退回動し、これに伴って上記挟圧板２５は上記既設杭９の外周面の位置より径方向外側へ後退し、上記既設杭９の外周面に対して非接触の状態とされる。

なお、上記挟圧板２５の上記第１位置は、上記油圧シリンダ４が伸長作動して上記スライドバー１４が降下された状態で実現される。また、上記第２位置は、上記油圧シリンダ４が縮小作動して上記スライドバー１４が上方へ引き上げられた状態で実現される。

また、上記第２位置においては、上記挟圧板２５は、上記作動腕１２側に突設したストパー２７が上記挟圧板２５に係合することで略鉛直姿勢（即ち、上記挟圧板２５の内周面２５ａが上記既設杭９の外周面と略平行となる姿勢）に保持される。

一方、図１に示すように、上記起振機１側には地上側に設置したジエット供給源５８から延びるジエットホース５１が引き込まれ、さらにこのジエットホース５１はここで左右一対のジエット管５２、５２に分流される。そして、このジエット管５２は、上記ベース材２に沿って（図５参照）下方へ引き出され、さらに上記リング体３５を貫通して（図４参照）上記ケーシング３の下端部分３ｂにおいて下方に指向して開口しており、該開口部分から下方へ向けてジエット（水と加圧空気の混合流体）が噴出される。

「使用状態の説明」
続いて、図６〜図８を参照して、上記抜去装置Ｚを使用して土中に埋設された既設杭９の抜去作業を説明する。

Ａ：事前作業（図６参照）
抜去作業に際しては、先ず、図６に示すように、地面Ｇの杭埋設部を掘削機（図示省略）によって掘削して掘削穴Ｇａ内に上記既設杭９の上端部分を露出させる。

また、クレーン装置６０を上記掘削穴Ｇａの近傍の所定位置に設置し、そのブーム６１の先端のブームヘッド６１ａから吊下された吊りフック６２に上記抜去装置Ｚを吊下支持させ、その下端部分、即ち、上記ケーシング３の下端部３ｂ部分を、上記既設杭９の上端部の直上に位置させる。この抜去装置Ｚの位置決め作業は、上記ブーム６１の伸縮動及び起伏動及び上記吊りフック６２の巻き込み・巻き下げによって行なう。

また、この事前作業時には、地面Ｇ側に設置されたジエット供給源５８から延びるジエットホース５１を上記起振機１側に、また油圧源５９から延びる油圧ホース５３を上記油圧シリンダ４側に、それぞれ接続する。

Ｂ：打込み及び杭保持作業（図７及び図３参照）
事前作業の完了後、上記油圧シリンダ４を縮小させて上記挟圧ユニット１０の挟圧板２５を第２位置に設定し、各挟圧ユニット１０の挟圧板２５の内側へ上記既設杭９が進入し得るようにする。

しかる後、上記起振機１を駆動しながら上記抜去装置Ｚを徐々に降下させるとともに、上記ジエット管５２からジエットを噴出させると、上記抜去装置Ｚは、ジエット噴流で土を軟化崩壊させながら上記既設杭９の外周側に打込まれる。そして、図３に示すように、上記抜去装置Ｚの上記ケーシング３の下端部３ｂが既設杭９の先端部９ａに達した時点で、上記抜去装置Ｚの降下を停止させる。そして、この時点で、上記油圧シリンダ４を伸長させて上記各挟圧ユニット１０の各上記挟圧板２５を、それぞれ第２位置から第１位置へ位置変更させ、該各挟圧板２５によって上記既設杭９を挟圧保持させる。

この場合、上記リング体３５を介して上記各挟圧ユニット１０の挟圧板２５が同期作動されることで、該各挟圧板２５による上記埋設杭９の挟圧保持が確実ならしめられる。

また、上記各挟圧板２５の掛止突条２６が上記既設杭９の外周面に適度に食い込むことで、該既設杭９に対する挟圧保持作用が確保される。

Ｃ：抜去作業（図８参照）
次に、上記吊りフック６２を巻き上げて上記抜去装置Ｚに引抜き力を付与する。この際、上述のように、上記挟圧ユニット１０においては、上記挟圧板２５を支持する上記作動腕１２が上昇傾斜していることから、上記ケーシング３が上方へ引上げられるとき、この引上げ力によって上記作動腕１２に水平方向への回動力が作用し、この回動力によって上記挟圧板２５がさらに上記既設杭９側に押圧される。従って、上記掛止突条２６の食込みによる掛止作用と、上記挟圧板２５を上記既設杭９に押圧することによる摩擦掛止作用が相乗的に働き、上記各挟圧ユニット１０による上記既設杭９の挟圧保持降下がさらに高められ、引抜き途中での上記既設杭９の滑落が確実に防止され、作業上の高い信頼性と確実性が担保される。

また、この場合、上記挟圧板２５に上記掛止突条２６が上下方向に多段に設けられていることで、上記埋設杭９は上記挟圧板２５によって上下方向の比較的広い範囲で挟圧保持されその傾倒が阻止されることとなり、たとえ上記各挟圧ユニット１０が上下方向の同一位置に設けられていたとしても、上記埋設杭９は傾倒することなく略鉛直姿勢のまま抜去され、作業上の安全性が確保される。

そして、図８に示すように、上記既設杭９と共に上記抜去装置Ｚが土中から完全に引抜かれると、これを地面Ｇ側に移動させ、この状態で上記油圧シリンダ４を縮小させて上記各挟圧ユニット１０の挟圧板２５を第１位置から第２位置に位置変更させることで、上記既設杭９は上記抜去装置Ｚ側から容易に離脱される。

本願発明の実施の形態に係る埋設杭の抜去装置の正面図である。図１のＩＩ−ＩＩ矢視図である。図１のＩＩＩ部の拡大図である。図１のＩＶ部の拡大図である。図１のＶーＶ断面図である。埋設杭の抜去作業における第１工程説明図である。埋設杭の抜去作業における第２工程説明図である。埋設杭の抜去作業における第３工程説明図である。

１・・起振機
２・・ベース材
３・・ケーシング
４・・油圧シリンダ（位置変更手段）
５・・支持体
６・・操作ロッド
７・・連結ロッド
９・・埋設杭
１０・・挟圧ユニット
１１・・ベース
１２・・作動腕
１３・・リンクバー
１４・・スライドバー
１５・・ガイド材
１６・・ガイド溝
１７・・開口
２１・・支点ピン
２２・・支点ピン
２３・・第１ガイドピン
２４・・第２ガイドピン
２５・・挟圧板
２６・・掛止突条
２７・・ストッパー
３５・・リング体（同期手段）
３７・・ブラケット
５１・・ジエットホース
５２・・ジエット管
５３・・油圧ホース
５８・・ジエット供給源
５９・・油圧源
６０・・クレーン装置
６１・・ブーム
６２・・吊りフック
Ｚ・・抜去装置

Claims

クレーン装置（６０）により吊下支持された起振機（１）にその上端部が把持されたベース材（２）と、土中に埋設された埋設杭（９）の外側に所定の隙間をもって嵌挿可能な内径寸法をもち上記ベース材（２）の下部に固定されたケーシング（３）と、該ケーシング（３）に取付けられて該ケーシング（３）内に嵌挿された上記埋設杭（９）をその外側から挟圧可能な複数の挟圧ユニット（１０）を備え、上記起振機（１）によって上記ベース材（２）と一体的に上記ケーシング（３）を上記埋設杭（９）の周囲の土中に打ち込み、上記各挟圧ユニット（１０）によって上記埋設杭（９）を挟圧保持した状態で上記クレーン装置（６０）によって上記ベース材（２）を引き上げることで上記ケーシング（３）とともに上記埋設杭（９）を抜去するように構成する一方、
上記各挟圧ユニット（１０）を同期作動させる同期手段（３５）が設けられるとともに、該同期手段（３５）は、上記ケーシング（３）の径方向外側に遊嵌されるとともに上記各挟圧ユニット（１０）のそれぞれに連結ロッド（７）を介して連結され、上記ケーシング（３）側に設けた油圧シリンダ（４）の伸縮作動によって上下方向に移動されるリング体（３５）を備えて構成されていることを特徴とする埋設杭の抜去装置。