JP5300801B2 - 既製端板つきコンクリート中空杭の破壊装置及び破壊排出装置 - Google Patents

Description

本願発明は、地中に建てこまれた鉄製端板つきコンクリート中空杭の破壊装置及び破壊排出装置に関する。

従来、地中に建てこんだＰＣ中空杭を破壊し、その破砕屑を地上に排出するＰＣ中空杭破壊排出装置として、ケーシング内にスクリューロッドを回転自在に挿通し、該スクリューロッドの下端に多数ビットを突設された破砕刃を固定すると共に、該スクリューロッドの上端部を、マストに昇降自在に支持された回転駆動部の出力軸に接続した構造のものであって、使用においては、上記スクリューロッドを回転させ、その下端の回転破砕刃を地中のＰＣ中空杭上端部にケーシングと共に降下させることにより、ＰＣ中空杭を破砕すると共に、破砕屑を上記スクリューロッドのスクリュー羽根によりケーシング内を経て上方へ搬送し、地上に排出するものが一般に知られている。

しかし、一般に、ＰＣ中空杭は、コンクリート杭の両端に鉄製のリング状端板を固定し、両端板に、コンクリート杭内部に挿通されたＰＣ鋼棒の両端部を固定しており、この鉄製端板が、従来装置の破砕刃の破砕に対し大きな障害となり、そのまま破砕を継続するときは、破砕刃の損傷が激しく、従って破砕刃をひんぱんに取り換えなければならない欠点を招いていた。

本願第１発明は、まず地中に建てこんだ既製端板つきコンクリート中空杭の鉄製端板を確実に破砕し、それによりコンクリート中空杭全体を容易に破壊することのできる既製端板つきコンクリート中空杭破壊装置を提供することを課題とし、

本願第２発明は、上記第１発明の課題に加え、既製端板つきコンクリート中空杭の破砕屑を地上へ排出することのできる既製端板つきコンクリート中空杭破壊排出装置を提供することを課題とする。

上記課題解決の手段として、本願第１発明は、
下端に掘進ガイド部材を有する回転軸の上記掘進ガイド部材より上位に、ほぼ上下に延長する所要長の複数本の切削長刃を上記回転軸の周囲に互に等角度間隔をあけて配置してなる破砕体を設け、
上記複数本の切削長刃は、互の刃先の水平間隔を下方へ順次狭めてほぼクサビ状に配置され、そのクサビ状切削長刃における最下端の刃先水平間隔を、端板つきコンクリート中空杭の内径よりも若干小さくし、そこから順次上方へ刃先水平間隔を拡大し、最上端の刃先水平間隔を端板つきコンクリート中空杭の端板の外径よりも若干大きくした、
既製端板つきコンクリート中空杭破壊装置を提案し、

本願第２発明は、
上記請求項１における、
上記掘進ガイド部材を、既製端板つきコンクリート中空杭内を掘削しつつ掘削土砂及び破砕屑を上方へ送る掘削翼とし、
上記回転軸を、その外周面全長にスクリュー羽根を突設して、掘削土砂及び破砕屑を上方へ搬送し排出する回転スクリュー軸とした、
既製端板つきコンクリート中空杭破壊排出装置を提案する。

本願第１発明の既製端板つきコンクリート中空杭破壊装置によれば、破砕体のクサビ状をなす複数本の切削長刃を回転させて、その刃先水平間隔最狭の下端部の刃を鉄製端板内径に降下させて端部切削を開始し、順次刃先水平間隔の拡大する上部の刃による切削に移行させ、そして刃先水平間隔最広の上端部の刃により端板を切削し尽すことができ、以後クサビ状破砕体をコンクリート中空杭内へ降下させると、内圧に弱いコンクリート中空杭内をクサビ形切削長刃の内側からのクサビ押圧作用により容易に破壊することができるのである。

本願第２発明の既製端板つきコンクリート中空杭破壊排出装置によれば、上記第１発明の効果に加え、破砕体による破壊開始と共に、回転スクリュー軸下端の掘削翼により端板つきコンクリート中空杭内部を掘削し、掘削土砂及び破砕屑を上方へ送ると共に、回転スクリユー軸のスクリュー羽根により掘削土砂及び破砕屑を上方へ搬送し排出することができ、作業能率の向上を実現できるのである。

本願第２発明の実施例を示す一部省略正面図である。 図１のＩＩ−ＩＩ線断面図である。 図１のＩＩＩ−ＩＩＩ線断面図である。 （イ）破砕体の他の例を示す正面図である。 （ロ）スライド板の正面図である。 （イ）、（ロ）、（ハ）、（ニ）上例の破壊排出装置を用いた既製端板つきコンクリート中空杭破壊排出工程を示す各略線断面図である。

本願第１発明における上記回転軸下端の「掘進ガイド部材」とは、回転する破砕体の振れ止め、安定保持等を主として行う円筒体、棒状体、あるいは中空杭内部の掘削排送を主として行うらせん掘削翼、掘削刃等、これらを組み合わせたもの等種々の構造のものを含む。

又、上記「複数本の切削長刃」とは、最小限２本の切削長刃を回転軸の直径延長線上に対称的に配置したもの、３本の切削長刃を、回転軸における互に１２０度間隔で想定された３本の半径延長線上に配置したもの、４本の切削長刃を、回転軸における互に９０度間隔で想定された４本の半径延長線上に配置したもの等が使用される。

便宜上、本願第２発明の実施例について述べる。
図１において、中空の破砕ロッド（１）の外周に破砕体（Ａ）を装備し、該破砕ロッド（１）の上端に、中空ロッド（２）の外周面全長にスクリュー羽根（３）を突設してなるスクリュー軸（４）をオス、メス継手（５）により同一軸心線上に接続し、又上記破砕ロッド（１）の下端に、ロッド（６）の外周に二重らせん羽根（７）を突設してなる掘削翼（８）をオス、メス継手（９）により同一軸心線上に接続してある。

上記破砕体（Ａ）の構造は次のようである。図１、２、３に示すように、上記破砕ロッド（１）の外周面における直径方向の相対する母線位置に、直角三角形の羽根板（１０）、（１０）を、その斜辺を半径延長方向へ向け且つ直角部を上記母線上端に位置させた状態で、直角三角形の底辺部において溶接により固定し、このように固定された羽根板（１０）、（１０）の各斜辺に、断面四角形の金属バー（１２）の一角部に断面四角形の細長切削チップ（１３）を植設してなる切削長刃（１１）、（１１）を、各切削チップ（１３）、（１３）を回転方向に向けた状態で、それぞれ固定してある。

上記のように羽根板（１０）、（１０）の斜辺にそれぞれ固定された切削長刃（１１）、（１１）は、図１に示すように、互の刃先の水平間隔（切削径）を下方へ順次狭めており、従って両切削長刃（１１）、（１１）のみを相対的にみると、ほぼクサビ状の配置をとることとなる。

上記クサビ状切削長刃（１１）、（１１）における最下端の刃先の水平間隔は、処理すべき端板つきコンクリート中空杭の内径より若干小さくし、該下端から上方へ刃先水平間隔を順次拡大し、最上端の刃先水平間隔は、端板つきコンクリート中空杭の端板の外径よりも若干大きくしてある。

（１４）、（１４）は、上記羽根板（１０）、（１０）の中間位置で、ロッド（１）外周面に同様に固定された直角三角形の羽根板で、上記羽根板（１０）、（１０）より半径を短小としてある。

（１５）は、上記羽根板（１０）、（１０）、（１４）、（１４）の上端及びロッド（１）外周面に固定した菱形の補強上板、（１６）は、上記羽根板（１０）、（１０）、（１４）、（１４）の中間部及びロッド（１）外周面に固定した菱形補強中間板、（１７）は、上記羽根板（１０）、（１０）、（１４）、（１４）の下端及びロッド（１）外周面に固定した菱形補強下板で、各菱形を上記クサビ形に対応して寸法を順次小さくしてある。

上例の破壊排出装置を使用して鉄製端板（Ｓ）つきＰＣコンクリート中空杭（Ｐ）の破壊排出を行う例について説明する。
ベースマシンの前端部にマストを垂直に起立保持し、該マストに昇降自在に吊支された回転駆動装置の出力軸に、上例のスクリュー軸（４）の上端部を接続し、このスクリュー軸（４）の下端の破砕体（Ａ）を、両端に鉄製端板（Ｓ）、（Ｓ）を有するＰＣコンクリート中空杭（Ｐ）の真上に吊支する。

回転駆動装置の始動によりスクリュー軸（４）を回転させ、破砕体（Ａ）及び掘削翼（８）を同方向へ回転させ、その掘削翼（８）を、図５（イ）のように、中空杭（Ｐ）の上端から中空杭内へ掘進し、中空杭内の土砂を掘削し、ついで破砕体（Ａ）のクサビ形切削長刃（１１）、（１１）の下端部（小径部）の切削チップ（１３）、（１３）を鉄製端板（Ｓ）の内径部に圧設しつつ回転して端板（Ｓ）切削を開始する。破砕体（Ａ）の降下につれ、クサビ形切削長刃（１１）、（１１）の上部（大径部）の切削に移行していき、最上部（最大径部）の切削により端板（Ｓ）を切削し尽す。

端板（Ｓ）を破砕した後は、同図（ハ）、（ニ）のように、クサビ形切削長刃（１１）、（１１）をコンクリート中空杭内に押し入れ、内圧に弱いコンクリート中空杭を内側からのクサビ押圧作用により破壊、崩壊させる。

スクリュー軸（４）が地中に達した後、同図（ハ）、（ニ）のように、その回転するスクリュー（３）により掘削土砂、切削屑、破砕屑を上方へ搬送し、地上に排出する。
上記掘削土砂、切削屑、破砕屑の上方へ搬送排出を容易にするため、水、エア等をロッド（２）、（１）、（６）を通じて噴射口（ｎ）（図１参照）から噴射させることもできる。

本例は、切削長刃（１１ａ）、（１１ａ）の刃先の水平間隔（切削径）をＰＣ中空杭の径に応じて拡縮可能にした例である。

図４（イ）、（ロ）において、金属バー（１２ａ）の一角部に切削チップ（１３ａ）を固定してなる切削長刃（１１ａ）、（１１ａ）を同図（ロ）のように羽根板（１０ａ）、（１０ａ）とほぼ同形同寸法の直角三角形のスライド板（１８ａ）、（１８ａ）の斜辺部にそれぞれ固定し、このスライド板（１８ａ）、（１８ａ）のそれぞれに、水平方向に延長する長短２本のボルト通し長孔（１９ａ）、（２０ａ）を上下２段に設け、一方、上記羽根板（１０ａ）、（１０ａ）のそれぞれに、上記長孔（１９ａ）に対応する位置に、４個のボルト通し丸孔（２１ａ）…、上記長孔（２０ａ）に対応する位置に、３個のボルト通し丸孔（２２ａ）‥を設けてある。

本例では、スライド板（１８ａ）、（１８ａ）を羽根板（１０ａ）、（１０ａ）の側面に当てがい、その切削長刃（１１ａ）、（１１ａ）を図１よりも若干半径延長方向へ張り出させた状態で、上記２個の丸孔（２１ａ）、（２１ａ）に通したボルト（２３ａ）、（２３ａ）を上記長孔（１９ａ）に通し、又上記丸孔（２２ａ）に通したボルト（２４ａ）を上記長孔（２０ａ）に通し、各ボルトにナットを締着する。他の構造は、図１、２、３と実質的に同一の例である。

Ａ、Ａａ 破砕体
３ スクリュー羽根
４ スクリュー軸
８ 掘削翼
１１、１１ａ 切削長刃

Claims (2)

1. 下端に掘進ガイド部材を有する回転軸の上記掘進ガイド部材より上位に、ほぼ上下に延長する所要長の複数本の切削長刃を上記回転軸の周囲に互に等角度間隔をあけて配置してなる破砕体を設け、
   上記複数本の切削長刃は、互いの刃先の水平間隔を下方へ順次狭めてほぼクサビ状に配置され、そのクサビ状切削長刃における最下端の刃先水平間隔を、既製端板つきコンクリート中空杭の内径よりも若干小さくし、そこから順次上方へ刃先水平間隔を拡大し、最上端の刃先水平間隔を既製端板つきコンクリート中空杭の端板の外径よりも若干大きくした、
   既製端板つきコンクリート中空杭破壊装置。
2. 上記請求項１における、
   上記掘進ガイド部材を、既製端板つきコンクリート中空杭内を掘削しつつ掘削土砂及び破砕屑を上方へ送る掘削翼とし、
   上記回転軸を、その外周面全長にスクリュー羽根を突設して、掘削土砂及び破砕屑を上方へ搬送し排出する回転スクリュー軸とした、
   既製端板つきコンクリート中空杭破壊排出装置。

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