JP4959747B2

JP4959747B2 - 障害物撤去工法用ケーシング

Info

Publication number: JP4959747B2
Application number: JP2009094479A
Authority: JP
Inventors: 文男金子
Original assignee: 株式会社カネケン
Priority date: 2009-04-09
Filing date: 2009-04-09
Publication date: 2012-06-27
Anticipated expiration: 2029-04-09
Also published as: JP2010242432A

Description

本発明は、既存杭やその他の地中に残置された障害物を撤去する工法に使用する障害物撤去工法用ケーシング装置に関するものである。

都市部の再開発や建築物の建て替え等においては、既存の建築物の地上部分の解体と共に、この建築物を支持していた既設地中杭や地下部分の撤去を行う。

既設地中杭を例にとると、先端にビットを取り付けたオーガーケーシングを回転しながら既存杭の周囲にこれを取り囲むように挿入し、カッターで既存杭を切断したのち、瓦礫除去手段としてのハンマーグラブで処理済み杭を取り出す技術が提案されている。

下記非特許文献１もその１つであるが、地中障害物を切削撤去する地中障害撤去工法（ＭＲＯ工法）として紹介されている。
"三菱建設株式会社技術研究所"、［ｏｎｌｉｎｅ］、平成１４年１月、社団法人電力土木技術協会、［平成２０年７月９日検索］、インターネット＜ＵＲＬ：http://www.jepoc.or.jp/pub/1401/1401-34.htm＞

この非特許文献１に提案された地中障害撤去工法を用いた既設地中杭の撤去方法は、既設地中杭の外周を取り囲むように配設したケーシング（チューブ）を地中に掘進させながらケーシングチューブ内の既設地中杭の周辺の土砂をハンマーグラブにて排土することによって、既設地中杭と杭周地盤との間の摩擦抵抗を減少させた後に、既設地中杭を地上に引き上げる方法である。

また、下記特許文献も同様な技術であり、地中に埋設された内部に鉄筋を有するコンクリート製の既存杭を除去するものとして、下縁には掘進カッターをまた円筒内にはカッターを突設してなる掘削ケーシングと、この掘削ケーシングを前記杭の上部に回転及び圧入可能に支持する建て込み装置と、掘削ケーシング内の処理済み杭を取り出す瓦礫除去手段としてのハンマーグラブで構成する。
特開平８−１２０６７１号公報

さらに、下記特許文献２は、ケーシングの内部にカッターを設けるいわゆるインナーカッターにより、既存杭の鉄筋部までを切断し、ハンマーグラブ等の瓦礫除去手段で除去するもので、このような場合に、カッターを如何に所定の切断位置まで下ろして既存杭を外周部から当てるかに工夫を凝らしたものである。
特許第３６８３２２９号

前記特許文献２は、ケーシング内周面にカッターを突設した掘削ケーシングを建て込み装置により揺動回転させながら既存杭を偏芯させて該既存杭に接触させないでこれを囲むようにして切断位置まで地盤に挿入することとしている。

また、出願人は先に特願２００８−２３０６７１として、先端に掘削刃を有する全周回転ケーシングの内側に長さ方向にガイドレールを取り付けることにより、このガイドレールに沿ってハンマーグラブをケーシング内に下降させて掘削を行い、地中障害物の側方を掘削後、ハンマーグラブを引上げ、同じガイドレールに沿ってカッターをケーシング内に下降させ、ケーシングを回転させて地中障害物を切断する障害物撤去工法および装置を提案した。

この技術によれば、まず、先端に掘削刃を有する全周回転ケーシングを地中に挿入し、ついで、ガイドレールに沿ってハンマーグラブをケーシング内に下降させて掘削を行うことができるので、ガイドレールを介してハンマーグラブをケーシング内側に取り付けた状態で、ハンマーグラブにより安定した掘削を行うことができる。また、カッターをケーシング内に下降させるのも同じガイドレールを用いることができ、カッターでの地中障害物の切断はケーシングを回転させることで、ガイドレールを介して行うことができる。

すなわち、前記特許文献１，２等とは相違し、掘削ケーシングはケーシング内周面に固定的にカッターを突設したものではないので、カッターを既存杭を偏芯させて該既存杭に接触させないで切断位置まで下ろすという配慮も不要となる。

前記ケーシングの内側に長さ方向にガイドレールを取り付けるものでは、当該ガイドレールがケーシングの内側に出張っているので、掘削の際の土圧や土砂や岩石等との衝撃でガイドレールが曲がるなどの損傷を受けるおそれがあった。

本発明の目的は前記従来例の不都合を解消し、ケーシングの内側に長さ方向にガイドレールを取り付けることでケーシングを有効に活用して、ハンマーグラブでの掘削と、カッターでの切断を効率的かつ確実に行う場合に、ケーシングの内側に長さ方向に取り付けたガイドレールを確実に保護することができる障害物撤去工法用ケーシングを提供することにある。

前記目的を達成するため、請求項１記載の本発明は、ハンマーグラブ等の排土装置やカッター等の掘削具もしくは切断具を、ケーシング内側で長さ方向に設けたガイドレールに沿ってケーシング内に下降させ、下降位置でケーシングを回転させて障害物を切断・除去する障害物撤去工法用ケーシングにおいて、ガイドレール先端部またはその下側にケーシングの内周面から突出し、先端先細りの水平板体によるガイドレール保護具を取り付けたことを要旨とするものである。

請求項１記載の本発明によれば、ガイドレール先端部またはその下側に先端先細りの水平板体によるガイドレール保護具をケーシングの内周面から突出させて設けたので、ケーシングを回転させながら既存杭等の障害物を内部に取り込むように地盤に挿入する際に、このガイドレール保護具により、ガイドレールがケーシングの内周面から突出する分の土砂を先行掘削してほぐすことができ、その結果、ガイドレールを土圧、岩石等による損傷から保護できる。

請求項２記載の本発明は、先端先細りの水平板体によるガイドレール保護具は、ケーシングの内周に対応する大円弧辺に対して内側に湾曲する小円弧辺により略二等辺三角形状の水平板体によるものであり、小円弧辺の結合角部近傍に刃を形成してなることを要旨とするものである。

請求項２記載の本発明によれば、先端先細りの水平板体によるガイドレール保護具はケーシング内に設置するものとして、カッターとして作用でき、土砂等の切削に適しており、しかも、ケーシングの正逆いずれの回転でも切断可能な合理的な形状のものである。

請求項３記載の本発明は、ガイドレールは下端にストッパーを設け、ガイドレール保護具はその下に位置することを要旨とするものである。

請求項３記載の本発明によれば、ガイドレールは下端にストッパーを設けたので、ハンマーグラブおよびカッターは下降をこのストッパーに当接するまでおこなうことで下降位置の位置決めが簡単にできるが、ガイドレール保護具はこのストッパーをも含めて保護することができる。

請求項４記載の本発明は、ガイドレール保護具は、突起長さの異なるものを複数準備してなることを要旨とするものである。

請求項４記載の本発明によれば、ガイドレール保護具は、突起長さの異なるものを複数準備し、地盤の状態に応じて突起長さの短いものから順次長いものへ変更して対応させることができる。

以上述べたように本発明の障害物撤去工法用ケーシングは、ケーシングの内側に長さ方向にガイドレールを取り付けることでケーシングを有効に活用して、ハンマーグラブでの掘削と、カッターでの切断を効率的かつ確実に行う場合に、ケーシングの内側に長さ方向に取り付けたガイドレールを確実に保護することができるものである。

以下、図面について本発明の実施の形態を詳細に説明する。図１は本発明の障害物撤去工法用ケーシングの１実施形態を示す縦断正面図、図２は同上横断平面図で、図中１は図１１にも示すように先端周方向に間隔を存して掘削刃２を有する（全周）回転ケーシング（チューブ）である。

ケーシング（チューブ）１は通常のものと同じく掘削刃２を有するケーシングヘッド１ａと、このケーシングヘッド１ａの上端に、もしくは相互に嵌合接続する本体ピース１ｂとからなる。図中６はレール部、土砂ほぐし部材である。

また、ケーシング（チューブ）１の駆動は、図１０に示すように全周回転式掘削機械３にセットして行い、この全周回転式掘削機械３を用いて円周方向に全周回転させながら地盤に回転圧入して掘削する。

図１１に示すように、本発明は前記ケーシングヘッド１ａも含めてケーシング１の内側面でこのケーシング１の長さ方向に沿ってガイドレール４を取り付けた。図１２にも示すように、このガイドレール４は鉄道の軌道で用いるレールと同じもの、若しくは同じような形状のものでよい。

ガイドレール４の下端（先端）には鉄板の係止片などによるストッパー５を形成し、このガイドレール４に溝をもって係合する部材が下端から抜け出ないようにする。図中６はケーシング１７の内側面に設けるインナーカッターである。

本発明は、ガイドレール４の先端部（下端部）またはその下側、例えばストッパー５の下方に、ケーシング１の内周面から突出し、先端先細りの水平板体によるガイドレール保護具１４を取り付けた。

このガイドレール保護具１４は、ケーシング１の内周に対応する大円弧辺１４ａに対して内側に湾曲する小円弧辺１４ｂにより略二等辺三角形状（エイのような形状）の水平板体によるものであり、小円弧辺１４ｂ同士の結合角部近傍に刃１２を形成してなる。この刃１２は左右の小円弧辺１４ｂに設けることで、左右に存在するものとなる。

また、ケーシング１への取り付けはボルト・ナットによるもので、図４に示すように、大円弧辺１４ａに沿ってボルト孔１５を並べて形成する。

一方、ケーシング１の内周面には上下に間隔を存して取付フランジ１６，１６を水平に設け、この取付フランジ１６，１６間にガイドレール保護具１４の大円弧辺１４ａを差し入れてボルト・ナットで固定する。

さらに、このガイドレール保護具１４は、突起長さの異なるものを複数準備し、地盤の状態に応じて突起長さの短いものから順次長いものへ変更して対応させることもできる。

ケーシング１の建て込みは、図中１３が既設地中杭その他の障害物であるとして、図１０に示すように、機械据付工程で全周回転式掘削機械３にセットされたケーシング１を全周回転式掘削機械３を用いて円周方向に回転させながら地盤に回転圧入する。

なお、掘削刃２を下端に備えたケーシング１は、このケーシング１を地中に掘進させた時にこのケーシング１の内壁と障害物１３との間に後述のハンマーグラブ７を挿入する空間が確保されるように全周回転式掘削機械３にセットする。

この全周回転式掘削機械３で、ケーシング１は全周回転もしくは搖動回転して、内部に土砂を取り込みながら地盤をリング状に切り取って建込まれていくが、その際、ガイドレール保護具１４がガイドレール４に先立って先行掘削し、ガイドレール４が突出する分の土砂厚みをほぐした状態として、柔らかな土砂層をケーシング１の内周面近くに作り出す。

その結果、ガイドレール４に強い土圧がかかることがなく、ガイドレール４が曲がってしようような損傷を受けることを防止できる。

このようなケーシング１の圧入とともに通常のハンマーグラブを吊り降ろして排土を行い、掘削を行う。

図５中７は排土・掘削手段としてのハンマーグラブであるが、このハンマーグラブ７の背後で上下方向に図１３に示すような係合溝９を形成したガイドレール係合部として細長のガイド８を取り付ける。なお、排土・掘削手段としては、かかるハンマーグラブ７以外のものの使用も可能である。

また、図７中、１０はガイドレール４の係合部としての係合溝１１を形成してガイドレール４に沿ってケーシング１内を下降可能なカッターで、このカッター１０は、前記ガイドレール保護具１４と同じような形状である。

すなわち、ケーシング１の内周に対応する大円弧辺１０ａに対して内側に湾曲する小円弧辺１０ｂにより略二等辺三角形状（エイのような形状）の水平板体によるものであり、小円弧辺１０ｂ同士の結合角部近傍に刃１２を形成してなる。この刃１２は左右の小円弧辺１０ｂに設けることで、左右に存在するものとなる。

なお、前記係合溝１１は直接カッター１０に設けてもよいが、前記図１３に示すような係合溝９を形成したガイドレール係合部として細長のガイド８をカッター１０に立ち上げるようにしてもよい。

このような細長のガイド８を介在させてガイドレール４に対してカッター１０を昇降自在に係合させることで、カッター１０はガイドレール４に必要長さを確保してしっかりと係合でき、ケーシング１の回転とともにカッター１０を動かして切断作用を行わせる場合に好適なものとなる。

図示は省略するが、カッター１０は、大きさの異なるもの、すなわち、突起長さの異なるものを複数準備しておく。

掘削が進むにつれて、下端に掘削刃２を備えたケーシング１の上部に他のケーシングチューブを順次継ぎ足して、掘削坑の内壁の崩落を防止しながら掘削を続ける。

地中の障害物１３に遭遇したならば、ハンマーグラブで掘削を止め、回転圧入だけで障害物１３の外周を取り囲むようにケーシング１を地中に掘進させる。

このようにケーシング１の先端部分を先行させたならば、ガイドレール４に沿って小型のハンマーグラブ７をケーシング１内に下降させて掘削を行い、障害物１３の側方を掘削する。なお、障害物１３の側方でハンマーグラブ７の位置を変更するにはケーシング１を回転させればよい。

掘削後、ハンマーグラブ７をガイドレール４に沿って引上げ、同じガイドレール４に沿ってカッター１０をケーシング１内に下降させる。カッター１０は前記ハンマーグラブ７での掘削した空所に入り込み、ガイドレール４の下端のストッパー５の所でとまる。この状態でケーシング１を回転させて図９に示すように障害物１３を切断する。

前記のようにカッター１０は、突起長さの異なるものを複数準備しているので、突起長さの短いものから順次長いものへ変更して複数回下降させて、地中の障害物１３を切断する。高さ１ｍ程度に切断された障害物１３の部分は通常のハンマーグラブ７等で引上げる。

その後、再度ケーシング１の回転圧入にもどり、障害物１３が無くなるまで、複数回繰り返す。

本発明の障害物撤去工法用ケーシングの１実施形態を示す縦断正面図である。本発明の障害物撤去工法用ケーシングの１実施形態を示す横断平面図である。本発明の障害物撤去工法用ケーシングの１実施形態を示すケーシングヘッド部分で、ガイドレールを省略した縦断正面図である。本発明の障害物撤去工法用ケーシングの１実施形態を示すケーシングヘッド部分で、ガイドレールを省略した横断平面図である。本発明の障害物撤去工法用ケーシングを用いた障害物撤去工法の掘削工程を示す縦断正面図である。本発明の障害物撤去工法用ケーシングを用いた障害物撤去工法の掘削工程を示す横断平面図である。本発明の障害物撤去工法用ケーシングを用いた障害物撤去工法のカターでの切断工程を示す縦断正面図である。本発明の障害物撤去工法用ケーシングを用いた障害物撤去工法のカターでの切断前工程を示す横断平面図である。本発明の障害物撤去工法用ケーシングを用いた障害物撤去工法のカターでの切断工程を示す横断平面図である。全周回転式掘削機械の正面図である。ケーシングの斜視図である。ケーシング内のガイドレールの斜視図である。ガイドレールのガイドの斜視図である。

１…ケーシング１ａ…ケーシングヘッド
１ｂ…本体ピース２…掘削刃
３…全周回転式掘削機械４…ガイドレール
５…ストッパー６…レール部、土砂ほぐし部材
７…ハンマーグラブ８…ガイド
９…係合溝１０…カッター
１０ａ…大円弧辺１０ｂ…小円弧辺
１１…係合溝１２…刃
１３…障害物１４…ガイドレール保護具
１４ａ…大円弧辺１４ｂ…小円弧辺
１５…ボルト孔１６、１６…取付フランジ
１７…インナーカッター

Claims

ハンマーグラブ等の排土装置やカッター等の掘削具もしくは切断具を、ケーシング内側で長さ方向に設けたガイドレールに沿ってケーシング内に下降させ、下降位置でケーシングを回転させて障害物を切断・除去する障害物撤去工法用ケーシングにおいて、ガイドレール先端部またはその下側にケーシングの内周面から突出し、先端先細りの水平板体によるガイドレール保護具を取り付けたことを特徴とする障害物撤去工法用ケーシング。
先端先細りの水平板体によるガイドレール保護具は、ケーシングの内周に対応する大円弧辺に対して内側に湾曲する小円弧辺により略二等辺三角形状の水平板体によるものであり、小円弧辺の結合角部近傍に刃を形成してなる請求項１記載の障害物撤去工法用ケーシング。
ガイドレールは下端にストッパーを設け、ガイドレール保護具はその下に位置する請求項１または請求項２記載の障害物撤去工法用ケーシング。
ガイドレール保護具は、突起長さの異なるものを複数準備してなる請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の障害物撤去工法用ケーシング。