JP6762468B1 - 既設構造物の引抜装置および引抜工法 - Google Patents

Abstract

【課題】既設構造物の大型化に対応し、優れた施工効率で地盤から既設構造物を引き抜く装置および引抜工法を提供する。【解決手段】上端部ＣＰ１よりも大きな内径で上下方向に貫通する貫通空間２１を有する筒形状をなし、貫通空間２１に対して上端部ＣＰ１を遊挿した姿勢で地盤に配置されるケーシング２と、ケーシング２の内側面から貫通空間２１に向かって突出する係止部３１が複数個貫通空間２１の周方向に分散して設けられ、各係止部３１が貫通空間２１に遊挿された上端部ＣＰ１の外側面で係止されて上端部ＣＰ１を保持する保持部と、遊挿姿勢のケーシング２を取り囲むように地盤の表面１０１上に配置されるプレート部４と、プレート部４とケーシング２とを連結し、ピストンを上下方向に伸張させて保持部により上端部ＣＰ１に保持したままケーシング２を上方に移動させるジャッキ５１が複数個ケーシング２の外側面の周方向に設けられる駆動部とを備えている。【選択図】図６

Description

この発明は、地中の埋設された既設構造物を地盤から引き抜く引抜工法および引抜工法に用いるのに好適な引抜装置に関するものである。

各種建造物の建築、構築を行う場合には地盤整備を行う必要がある。その一環として、コンクリート杭などのコンクリート構造物、鋼製杭などの鋼製構造物、木製杭などの木製構造物、その他の地中深く埋設されたまた残存している構造物（以下、これらの構造物を総称して「既設構造物」という）を引き抜く引抜作業が実行される。この引抜作業を効率的に行うために、既設構造物をクレーン等の重機機械で吊上げて既設構造物の引き抜きを実行する際に、例えば特許文献１に記載されているように浮力を利用することが提案されている。つまり、既設構造物の最下端に繋がる削孔を既設構造物に形成した後、その削孔を介して既設構造物の最下端に向けて水を送給する。これによって、既設構造物の最下端から吐出される水の一部が既設構造物の外周側面に沿って地盤表面側に流れ、その水の存在により既設構造物に対して浮力が作用する。

特許第３５００３８７号

比較的小径、例えばφ８００ｍｍ程度の既設構造物であれば、上記したように重機機械による吊上力と水を利用した浮力とで効率良く既設構造物を引き抜くことが可能であるが、例えばφ３０００ｍｍ程度の大型の既設構造物については従来技術では必ずしも容易ではなかった。また、既設構造物の大型化に伴い、重機機械に要求される吊上能力も高くなり、大型の重機機械が必要となる。その結果、施工効率や施工コストの面で改善の余地が大きく残されていた。

この発明は上記課題に鑑みなされたものであり、既設構造物の大型化にも対応しながら優れた施工効率で地盤から既設構造物を引き抜く引抜装置および引抜工法を提供することを目的とする。

この発明の一の態様は、上端部が地盤の表面から上方に露出する一方で上端部よりも下方が地中の埋設された、上下方向に延伸する既設構造物を上方に引き抜く既設構造物の引抜装置であって、上端部よりも大きな内径で上下方向に貫通する貫通空間を有する筒形状をなし、中心軸を既設構造物の軸線とほぼ一致させるとともに貫通空間に対して上端部を遊挿した遊挿姿勢で地盤に配置されるケーシングと、
ケーシングの内側面から貫通空間に向かって突出される係止部が複数個貫通空間の周方向に分散して設けられ、各係止部が貫通空間に遊挿された上端部の外側面で係止されることで上端部を保持する保持部と、遊挿姿勢のケーシングを取り囲むように地盤の表面上に配置されるプレート部と、プレート部とケーシングとを連結しながらピストンを上下方向に伸張させることで保持部により上端部に保持したままケーシングを上方に移動させるジャッキが複数個ケーシングの外側面の周方向に分散して設けられる駆動部と、を備え、複数の係止部はケーシングの中心軸に対して放射状に配置され、係止部はケーシングの内側面から貫通空間に出退自在にケーシングの内周面に取り付けられる可動部材を有することを特徴としている。

また、この発明の他の態様は、上端部が地盤の表面から上方に露出する一方で上端部よりも下方が地中の埋設された、上下方向に延伸する既設構造物を上記引抜装置を用いて上方に引き抜く既設構造物の引抜工法であって、ケーシングの中心軸を既設構造物の軸線とほぼ一致させるとともに貫通空間に対して上端部を遊挿した遊挿姿勢で引抜装置を下降させてケーシングおよびプレート部を地盤に配置するとともに上端部の外側面による複数の係止部の係止により上端部を保持して引抜装置を引抜準備状態にセットする第１工程と、第１工程の完了後に各ジャッキのピストンを伸張させて複数の係止部により上端部に保持したままケーシングを上方に移動させて既設構造物を引き上げる第２工程と、を備えることを特徴としている。
さらに、この発明の別の態様は、上端部が地盤の表面から上方に露出する一方で上端部よりも下方が地中の埋設された、上下方向に延伸する既設構造物を、上端部よりも大きな内径で上下方向に貫通する貫通空間を有する筒形状をなし、貫通空間に対して上端部を遊挿した遊挿姿勢で地盤に配置されるケーシングと、ケーシングの内側面から貫通空間に向かって突出される係止部が複数個貫通空間の周方向に分散して設けられ、各係止部が貫通空間に遊挿された上端部の外側面で係止されることで上端部を保持する保持部と、遊挿姿勢のケーシングを取り囲むように地盤の表面上に配置されるプレート部と、 プレート部とケーシングとを連結しながらピストンを上下方向に伸張させることで保持部により上端部に保持したままケーシングを上方に移動させるジャッキが複数個ケーシングの外側面の周方向に分散して設けられる駆動部と、を備える引抜装置を用いて上方に引き抜く既設構造物の引抜工法であって、貫通空間に対して上端部を遊挿した遊挿姿勢で引抜装置を下降させてケーシングおよびプレート部を地盤に配置するとともに上端部の外側面による複数の係止部の係止により上端部を保持して引抜装置を引抜準備状態にセットする第１工程と、第１工程の完了後に各ジャッキのピストンを伸張させて複数の係止部により上端部に保持したままケーシングを上方に移動させて既設構造物を引き上げる第２工程と、第２工程により引き上げられた既設構造物の上端部から引抜装置を取り外す第３工程と、第３工程後に上端部の頂部を部分的に破砕する第４工程とを備え、第４工程に続いて第１工程および第２工程を実行することを特徴としている。

以上のように、本発明によれば、既設構造物の大型化にも対応しながら優れた施工効率で地盤から既設構造物を引き抜くことができる。

本発明に係る既設構造物の引抜工法で用いる引抜装置の第１実施形態を示す斜視図である。 図１に示す引抜装置の断面図である。 図１に示す引抜装置の平面図である。 本発明に係る既設構造物の引抜工法の第１実施形態を示すフローチャートである。 引抜工法における引抜装置のセット動作を模式的に示す図である。 引抜工法における引上動作を模式的に示す図である。 引抜工法における頂部破砕動作を模式的に示す図である。 本発明に係る引抜装置の第２実施形態の構成を模式的に示す図である。 本発明に係る引抜装置の第３実施形態で用いられる係止部の部分構成を示す図である。 本発明に係る引抜装置の第４実施形態で用いられる係止部の部分構成を示す図である。 本発明の第５実施形態における引抜工法の内容を示すフローチャートである。 本発明の第６実施形態における引抜工法を模式的に示す図である。 本発明の第６実施形態で用いた流体供給部の他の使用例を模式的に示す図である。

図１は本発明に係る既設構造物の引抜工法で用いる引抜装置の第１実施形態を示す斜視図である。また、図２および図３はそれぞれ図１に示す引抜装置の断面図および平面図である。なお、理解容易の目的で、必要に応じて各部の寸法や数を誇張または簡略化して描いている。

引抜装置１は上下方向Ｚに延伸した軸構造を有するコンクリート杭ＣＰを本発明の「既設構造物」の一例として地盤１００から引き抜く装置である。コンクリート杭ＣＰは、図２に示すように上端部ＣＰ１が地盤１００の表面１０１から上方に露出した状態となっており、上端部ＣＰ１よりも下方が地中の埋設されている。このような埋設姿勢のコンクリート杭ＣＰを特許文献１に記載されているようにクレーン（図示省略）による吊上および高圧水供給による浮力に加えだけでなく、本実施形態では引抜装置１によるジャッキアップによりコンクリート杭ＣＰを引き上げ、コンクリート杭ＣＰの引抜を図っている。なお、コンクリート杭ＣＰ全体が地中に埋設されている場合には、予めコンクリート杭ＣＰの周囲を掘削してコンクリート杭ＣＰの上端部ＣＰ１を露出させておけばよい。

引抜装置１はケーシング２、保持部３、プレート部４および駆動部５を備えている。ケーシング２は、上端部ＣＰ１の外径よりも大きな内径で上下方向Ｚに貫通する貫通空間２１を有する円筒形状を有しており、図１および図２に示すように、コンクリート杭ＣＰの軸線とケーシング２の中心軸ＡＸとをほぼ一致させた状態でコンクリート杭ＣＰの上方からケーシング２を降下させると、ケーシング２は貫通空間２１に対して上端部ＣＰ１を遊挿した遊挿姿勢で地盤１００に配置される。このとき、ケーシング２の下端部２２（図５）は地中に入り込む。

ケーシング２の内側面には、複数の係止部３１が貫通空間２１の周方向Ｒ（図１）に分散して設けられている。本実施形態では、図２および図３に示すように、ケーシング２の中心軸ＡＸに対して約４５゜の等角度間隔で放射状に配置された８個の係止部３１が上下方向Ｚに３段配置され、合計２４個の係止部３１が分散配置されている。もちろん、係止部３１の数や配置などはこれに限定されるものではない。

各係止部３１は、図２の拡大領域に示すように、ケーシング２の内側面から貫通空間２１に向けて突設された突設部材３１１を有している。突設部材３１１の先端部に対して可動部材３１２の基端部が回動自在に軸支されており、軸支点を中心に可動部材３１２の先端部（貫通空間２１側の端部）は自由に回動自在となっている。このため、可動部材３１２はケーシング２の内側面から貫通空間２１に出退自在となっている。また、可動部材３１２の先端部に外力が加わらない状態では、可動部材３１２の先端部はその自重により下方側に移動するが、その移動を規制するために、突設部材３１１の直下位置にストッパ３１３が設けられている。より具体的には、可動部材３１２の先端部が斜め上方を向いた姿勢で可動部材３１２がストッパ３１３と接触して可動部材３１２の移動が規制される。なお、可動部材３１２に対してバネ等の付勢部材を連結して可動部材３１２の先端部に外力が加わらない状態での可動部材３１２の姿勢を制御してもよい。

可動部材３１２の先端は可動部材３１２の延設方向に対して斜めにカットされている。ストッパ３１３により移動が規制された状態で鋭角部位がコンクリート杭ＣＰの外側面に対応する係止線ＬＬよりも貫通空間２１側に位置している。また、後で説明するように、引抜装置１を地盤１００の表面１０１に向けて下降させている間においては、鋭角部位がコンクリート杭ＣＰの上端部ＣＰ１と接触して可動部材３１２の先端部は跳ね上げ方向（図２の拡大図では反時計方向）に回動する。一方、引抜装置１によるジャッキアップ時には、鋭角部位がコンクリート杭ＣＰの上端部ＣＰ１で係止されて可動部材３１２の移動は規制される。こうした係止規制が各係止部３１で実行され、これら複数の係止部３１でコンクリート杭ＣＰは保持される。このように、本実施形態では、複数の係止部３１により保持部３が構成されている。

ケーシング２の上端部には庇形状の円環部２３が設けられ、ケーシング２の下端部２２よりも若干高い位置にケーシング２を取り囲むように円環形状のプレート部４が設けられている。円環部２３はケーシング２に固着される一方、プレート部４はケーシング２から独立してケーシング２に対して上下方向Ｚに相対移動可能となっている。

これら円環部２３とプレート部４とを連結するように４本のジャッキ５１が設けられている。４本のジャッキ５１は図３の点線に示すようにケーシング２の中心軸ＡＸに対して約９０゜の等角度間隔で放射状に配置されている。各ジャッキ５１のピストンおよびシリンダはそれぞれ円環部２３およびプレート部４と接続されている。このため、図示を省略する油圧供給源からの油圧供給を受けてピストンが伸縮することでプレート部４に対してケーシング２が昇降する。このように本実施形態では、４本のジャッキ５１により駆動部５が構成されているが、ジャッキ５１の個数はこれに限定されるものではなく、複数個のジャッキ５１をケーシング２の外側面の周方向Ｒに分散して設ければよい。ここで、油圧供給源としてはクレーンなどを用いてもよいが、大型のコンクリート杭ＣＰを引き抜くことを考慮すると、油圧モータなどを用いるのが好適である。また、本実施形態では、円環部２３を介して各ジャッキ５１を間接的にケーシング２に連結しているが、連結構造はこれに限定されるものではなく、各ジャッキ５１を直接ケーシング２に連結してもよい。

次に、上記のように構成された引抜装置１を利用した引抜工法について図２、図４ないし図７を参照しつつ説明する。
図４は本発明に係る既設構造物の引抜工法の第１実施形態を示すフローチャートである。また、図５ないし図７は引抜工法における各動作を模式的に示す図である。ここでは、予めコンクリート杭ＣＰの上端部ＣＰ１が地盤１００の表面１０１から露出していることを前提としているが、仮にコンクリート杭ＣＰ全体が地中に埋もれている、あるいは上端部ＣＰ１の露出量がケーシング２の高さよりも小さく、保持部３による保持が困難である場合には、以下に説明する工程を実行する前に、上記したように事前にコンクリート杭ＣＰの周囲を掘削してコンクリート杭ＣＰの上端部ＣＰ１を露出させる。

本実施形態では、上記したようにクレーン等による吊上および高圧水供給による浮力を併用するため、図１や図２に示すように、引抜装置１のセットの前にコンクリート杭ＣＰの軸線を通過するようにコンクリート杭ＣＰの最上端から最下端に繋がる削孔７１をコンクリート杭ＣＰに形成する（ステップＳ１）。なお、ここでは、削孔７１をコンクリート杭ＣＰの軸線に沿って形成しているが、その軸線からずれて削孔７１を形成してもよく、この点に関しては、後の実施形態においても全く同様である。また、この段階で、後で説明するように引抜装置１による引き上げ後にコンクリート杭ＣＰの上端部ＣＰ１の頂部を破砕するための比較的浅い削孔７２を形成しておいてもよい。さらに、同図中の符号８はフックであり、コンクリート杭ＣＰの上部に取り付けられ、クレーン等の重機機械によりコンクリート杭ＣＰを吊上げる際にワイヤの下端と接続される。

次に、引抜装置１をコンクリート杭ＣＰの上方に移動させる。そして、コンクリート杭ＣＰの軸線とケーシング２の中心軸ＡＸとをほぼ一致させた状態で、図１および図２中の１点鎖線で示すようにコンクリート杭ＣＰの上方から引抜装置１を降下させる。これにより、ケーシング２が貫通空間２１に対して上端部ＣＰ１を遊挿した遊挿姿勢で引抜装置１は下降し、図５に示すように、ケーシング２の下端部２２が地中に送り込むとともにプレート部４が地盤１００の表面１０１に配置される。この引抜装置１の下降中に各係止部３１では、同図の部分拡大図に示すように、可動部材３１２の先端（鋭角部位）が貫通空間２１側に突出し、引抜装置１に対して相対上昇するコンクリート杭ＣＰの外側面に沿って摺動する。また、引抜装置１の下降停止時点で可動部材３１２の先端がコンクリート杭ＣＰの上端部ＣＰ１の外側面で係止され、保持部３によりコンクリート杭ＣＰの上端部ＣＰ１が保持される。こうして引抜装置１が引抜準備状態にセットされる（ステップＳ２：第１工程）。

次に、重機機械、例えばクレーン（図示省略）から繰り出されたワイヤ９の先端をフック８に接続するとともに削孔７１の上端部に止水部１０を取り付けるとともに止水部１０を介して削孔７１を高圧水供給部（図示省略）に接続する（ステップＳ３）。こうして、引抜装置１を引抜準備状態に続いてクレーンによる吊上準備および高圧水供給による浮力付与準備が完了する。それに続いて、高圧水供給部をオペレータが操作して高圧水供給部から高圧水を削孔７１に向けて給水する。すると、この高圧水は削孔７１を介してコンクリート杭ＣＰの最下端に向けて圧送され、この最下端から吐出された水は図６の破線で示すように地盤１００とコンクリート杭ＣＰとの境界領域に沿って流れ、地盤１００とコンクリート杭ＣＰとの縁を切っていく。また、高圧水を連続的に給水し続けると、地盤１００内でコンクリート杭ＣＰの外側面の周囲に水が溜まり、コンクリート杭ＣＰに対して浮力が作用する。また、同図中の白抜き矢印で示すようにクレーンをオペレータが操作してワイヤ９によりコンクリート杭ＣＰを上方向（引抜方向）に吊上げる。さらに、本実施形態では、上記浮力および吊上力のみならず、オペレータが油圧モータなどの油圧供給源を操作してジャッキ５１のピストンを伸張させて保持部３によりコンクリート杭ＣＰの上端部ＣＰ１を保持した状態でケーシング２を上昇させる。このように本実施形態では、浮力、吊上力およびジャッキ５１によるジャッキアップによりコンクリート杭ＣＰを上方に引き上げる（ステップＳ４：第２工程）。このとき、引き上げに伴ってコンクリート杭ＣＰの下端部が移動して形成される空隙１０２にはコンクリート杭ＣＰの周囲から流動してきた土砂（図７中の符号１１）が貯まってコンクリート杭ＣＰの下降を防止する。

ジャッキアップ完了後、オペレータが高圧水供給部からの高圧水の供給を停止した後で止水部１０を取り外し、吊り上げを停止した後でワイヤ９を取り外し、さらにジャッキアップを停止する。そして、係止部３１によるコンクリート杭ＣＰの上端部ＣＰ１の保持を解除するとともに上端部ＣＰ１から引抜装置１を取り外す（ステップＳ５：第３工程）。それに続いて、図７に示すように、上端部ＣＰ１の頂部ＣＰ２を部分的に破砕する（ステップＳ６：第４工程）。ここで、頂部の破砕処理については、例えば特許第４６３６２９４号や特許第５８２４７１３号などの破砕工法を用いることでコンクリート杭ＣＰの頂部を効率的に破砕することができる。

コンクリート杭ＣＰの頂部ＣＰ２の破砕完了後においてもコンクリート杭ＣＰ全体の引抜が完了していない場合、つまりステップＳ７で「ＮＯ」と判定される間、ステップＳ２に戻って上記一連の処理を繰り返す。これによって、コンクリート杭ＣＰの短縮化と地中からのコンクリート杭ＣＰの引き抜きとが交互に行われる。そして、ステップＳ７「ＹＥＳ」と判定されると、一連の処理を完了する。

以上のように、地盤１００の表面１０１から上方に露出したコンクリート杭ＣＰの上端部ＣＰ１を周方向Ｒに分散して設けられた複数の係止部３１で係止するため、比較的小径のコンクリート杭ＣＰはもちろんのこと大型のコンクリート杭ＣＰについては確実に保持することができる。そして、コンクリート杭ＣＰの上端部ＣＰ１を保持したままケーシング２を上方にジャッキアップすることでコンクリート杭ＣＰを引き上げる。このため、コンクリート杭ＣＰの大型化にも対応しながら優れた施工効率で地盤１００からコンクリート杭ＣＰを引き抜くことができる。

図８は本発明に係る引抜装置の第２実施形態の構成を模式的に示す図である。この第２実施形態が第１実施形態と大きく相違する点は、外径が互いに異なる３種類のコンクリート杭ＣＰａ〜ＣＰｃを引抜可能とするために、内径が互いに３種類のケーシング２ａ〜２ｃが入れ子構造で設けられている点である。つまり、比較的大型（外径Ｗｃ）のコンクリート杭ＣＰｃを引き抜くために第１実施形態と同様のケーシング２ｃが設けられている。

また、コンクリート杭ＣＰｃよりも若干小径（Ｗｂ）のコンクリート杭ＣＰｂを引き抜くためにケーシング２ｃの貫通空間２１ｃに挿入可能なケーシング２ｂが設けられている。このケーシング２ｂが貫通空間２１ｃに入って安定化させるために、ケーシング２ｃの内側面に取り付けられる係止部３１と係合可能な係合部材３２がケーシング２ｂの外側面に固着されている。

さらに、コンクリート杭ＣＰｂよりも若干小径（Ｗａ）のコンクリート杭ＣＰａを引き抜くためにケーシング２ｂの貫通空間２１ｂに挿入可能なケーシング２ａが設けられている。このケーシング２ａが貫通空間２１ｂに入って安定化させるために、ケーシング２ｂの内側面に取り付けられる係止部３１と係合可能な係合部材３２がケーシング２ａの外側面に固着されている。

ここで、コンクリート杭ＣＰａを引き抜く際には、図７の（ａ）欄に記載の引抜装置１が用いられる。また、コンクリート杭ＣＰｂを引き抜く際には、図７の（ａ）欄に記載の装置からケーシング２ａを抜き取った図７の（ｂ）欄に記載の引抜装置１が用いられる。さらに、コンクリート杭ＣＰｃを引き抜く際には、図７の（ｂ）欄に記載の装置からケーシング２ｂをさらに抜き取った図７の（ｃ）欄に記載の引抜装置１が用いられる。なお、具体的な引抜工法は、上記したケーシング２ａ〜２ｃの構成選択を除き、第１実施形態と同様である。このため、第２実施形態によれば、３種類のコンクリート杭ＣＰａ〜ＣＰｃを優れた施工効率で地盤１００から引き抜くことができる。もちろん、ケーシングの個数は「３」に限定されるものではなく、「２」あるいは「４以上」であってもよい。

図９は本発明に係る引抜装置の第３実施形態で用いられる係止部の部分構成を示す図である。第３実施形態では、第１実施形態や第２実施形態と異なる構造の係止部３１が用いられている。この第３実施形態では、係止部３１の取り付け位置においてケーシング２の壁面に貫通孔２４が設けられ、貫通空間２１とケーシング２の外側とが相互に連通されている。そして、貫通孔２４を貫いて略水平方向に延伸した操作部材３１４が配置されている。この操作部材３１４の一方端（貫通空間２１側の端部）が可動部材３１２の先端部と接続されている。また、操作部材３１４の他方端（図示省略）はケーシング２の外側に露出し、ユーザ操作を受けて操作部材３１４を略水平方向に移動可能となっている。

可動部材３１２の基端部は第１実施形態と同様に突設部材３１１の先端部に対して回動自在に軸支されている。また、第３実施形態では、可動部材３１２の基端部は先端部よりも下方に設定され、しかも可動部材３１２の中央部は貫通空間２１側に膨出して可動部材３１２の重心は軸支位置よりも貫通空間２１側に位置している。このため、操作部材３１４がユーザ操作を受けないときには、操作部材３１４に接続された可動部材３１２の膨出部位（中央部）が貫通空間２１側に突出しようとする。そこで、引抜工程を実行しない間、可動部材３１２が貫通空間２１に向けて突出するのを防止するために、操作部材３１４の中央部には、複数の貫通孔３１５が水平方向に配設され、図９の（ａ）欄に示すように、一の貫通孔３１５に移動防止用ピン３１６を挿入することで可動部材３１２の移動を規制することが可能となっている。また、同図の（ｂ）欄に示すように、移動防止用ピン３１６を抜いた状態でユーザが操作部材３１４を貫通空間２１側に移動させると、可動部材３１２が時計回りに回動し、ユーザ操作に応じた突出量だけ可動部材３１２の膨出部位が貫通空間２１側に突出する。さらに、同図への図示を省略しているが、移動防止用ピン３１６を抜いた状態でユーザが操作部材３１４を貫通空間２１と反対側に移動させると、突出量を減少させる、つまり貫通空間２１からケーシング２側に移動させることができる。なお、本実施形態では、可動部材３１２の膨出部位を鋸歯状に仕上げてコンクリート杭ＣＰでの係止効率を高めているが、膨出部位の形状や構造などについては任意である。

このように構成された係止部３１を用いた第３実施形態では、地盤１００に引抜装置１をセットするとき（図４のステップＳ２）および引抜装置１を取り外すとき（図４のステップＳ５）、ユーザが操作部材３１４を操作することで可動部材３１２の貫通空間２１への突出量を高精度に調整しながら可動部材３１２の上端部ＣＰ１での係止と係止解除とを確実に切り替えることができる。なお、その他の構成および動作は第１実施形態と同様である。

第３実施形態では可動部材３１２の基端部が先端部よりも下方に設定されているが、図１０に示すように可動部材３１２の基端部が先端部よりも上方に設定されてもよい（第４実施形態）。また、第３実施形態および第４実施形態では、ケーシング２の壁面に設けられた貫通孔２４を介して操作部材３１４を略水平方向に移動させることで可動部材３１２の係止および係止解除を切り替えているが、ケーシング２の上方開口を介して操作部材を貫通空間２１とケーシング２の外側とに延設され、当該操作部材の移動に応じて可動部材３１２の係止および係止解除を切り替えるように構成してもよい。さらに、ユーザ操作に代えて、操作部材３１４を駆動する操作駆動手段をケーシング２に取り付け、操作駆動手段に接続される電気回路あるいは油圧回路を制御することで上記切替を行ってもよい。

ところで、上記実施形態では、図４に示すようにコンクリート杭ＣＰの引上（ステップＳ４）と頂部破砕（ステップＳ６）とを交互に繰り返しながらコンクリート杭ＣＰを地盤１００から引き抜いているが、図１１に示すようにコンクリート杭ＣＰの引上（ステップＳ４、Ｓ１０）を複数回繰り返す毎に頂部破砕を実行してもよい（第５実施形態）。

図１１は本発明の第５実施形態における引抜工法の内容を示すフローチャートである。第５実施形態では、最初のコンクリート杭ＣＰの引上動作までは第１実施形態と同様にして実行される（ステップＳ１〜Ｓ４）。それに続いて、ステップＳ８〜Ｓ１１を実行して連続引上を少なくとも１回以上繰り返す。つまり、係止部３１によるコンクリート杭ＣＰの上端部ＣＰ１の保持を解除する（ステップＳ８：第５工程）。これにより、引抜装置１は上端部ＣＰ１に沿って上下方向Ｚに移動自在となる。次に、上記ステップＳ２と同様の処理により引抜装置１を引抜準備状態に再セットする（ステップＳ９：第１工程）。このとき、ワイヤ９および止水部１０についてはコンクリート杭ＣＰに接続した状態に維持される。また、コンクリート杭ＣＰの上端部ＣＰ１に沿ったケーシング２の下降はジャッキ５１のピストンの収縮により実行される。

引抜装置１のセットが完了すると、上記ステップＳ４と同様の処理を実行して浮力、吊上力およびジャッキ５１によるジャッキアップによりコンクリート杭ＣＰを上方に連続的に引き上げる（ステップＳ１０：第２工程）。こうした連続引上を繰り返して実行する、つまりステップＳ１１で「ＹＥＳ」と判定される間、ステップＳ８に戻って上端部ＣＰ１の保持解除（第５工程）、引抜装置１の引抜準備状態へのセット（第１工程）およびコンクリート杭ＣＰの引上（第２工程）を連続的に実行する。

一方、ステップＳ１１で「ＮＯ」と判定されると、連続引上が停止され、第１実施形態と同様に引抜装置１の取外（ステップＳ５）、コンクリート杭ＣＰの頂部破砕（ステップＳ６）を実行する。また、コンクリート杭ＣＰの頂部ＣＰ２の破砕完了後においてもコンクリート杭ＣＰ全体の引抜が完了していない場合、つまりステップＳ７で「ＮＯ」と判定される間、ステップＳ２に戻って上記一連の処理を繰り返す。これによって、地中からのコンクリート杭ＣＰの連続引上とコンクリート杭ＣＰの短縮化とが交互に行われる。そして、ステップＳ７「ＹＥＳ」と判定されると、一連の処理を完了する。

なお、第１実施形態ではコンクリート杭ＣＰの引上毎に頂部破砕を実行し、第５実施形態ではコンクリート杭ＣＰの連続引上毎に頂部破砕を実行している、つまりコンクリート杭ＣＰを一定回数だけ引き上げる毎に頂部破砕を実行しているが、引上回数を適宜変更しながら頂部破砕を実行してもよい。例えば引抜処理の初期段階ではコンクリート杭ＣＰの引上毎に頂部破砕を実行する一方、引抜処理の進行に伴って連続引上に移行してもよい。

なお、本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて上述したもの以外に種々の変更を行うことが可能である。例えば、上記実施形態では、削孔７１に高圧水のみを供給しているが、例えば図１２に示すように、二重管構造の流体供給管１２を削孔７１に挿入し、流体供給管１２の先端部から高圧水と圧縮空気とを噴出させるように構成してもよい。この場合、同図の部分拡大図に示すように地盤１００とコンクリート杭ＣＰとの境界領域に沿って気泡と水とが混在した気泡水層が形成される。その結果、上記実施形態のように高圧水のみを供給する場合に比べ、地盤１００とコンクリート杭ＣＰとの縁をさらに良好に切ることができる。このような流体供給管１２については、例えば図１３に示すように比較的小径のコンクリート杭ＣＰ等の既設構造物を引き抜く際に単独で利用することができる。

また、上記実施形態では、ジャッキアップを浮力および吊上力と併用させてコンクリート杭ＣＰを地盤１００から引き抜いているが、浮力との併用、吊上力との併用あるいは単独でコンクリート杭ＣＰを地盤１００から引き抜いてもよい。

また、上記実施形態では、複数のジャッキ５１のピストンが単一の円環部２３に接続されるとともにシリンダが単一のプレート部４に接続されているが、円環部２３およびプレート部４のうちの少なくとも一方を複数の部材で構成してもよい。また、円環部２３およびプレート部４の形状も円環形状に限定されるものではない。

本発明は、地中の埋設された既設構造物を地盤から引き抜く引抜技術全般に適用することができる。

１…引抜装置
２，２ａ〜２ｃ…ケーシング
３…保持部
４…プレート部
５…駆動部
２１，２１ａ〜２１ｃ…（ケーシングの）貫通空間
３１…係止部
５１…ジャッキ
１００…地盤
１０１…（地盤の）表面
３１２…可動部材
３１４…操作部材
ＣＰ，ＣＰａ〜ＣＰｃ…コンクリート杭
ＣＰ１…（コンクリート杭の）上端部
ＣＰ２…（コンクリート杭の）頂部
Ｒ…周方向
Ｚ…上下方向

Claims (8)

1. 上端部が地盤の表面から上方に露出する一方で前記上端部よりも下方が地中の埋設された、上下方向に延伸する既設構造物を上方に引き抜く既設構造物の引抜装置であって、
   前記上端部よりも大きな内径で前記上下方向に貫通する貫通空間を有する筒形状をなし、中心軸を前記既設構造物の軸線とほぼ一致させるとともに前記貫通空間に対して前記上端部を遊挿した遊挿姿勢で前記地盤に配置されるケーシングと、
   前記ケーシングの内側面から前記貫通空間に向かって突出される係止部が複数個前記貫通空間の周方向に分散して設けられ、各係止部が前記貫通空間に遊挿された前記上端部の外側面で係止されることで前記上端部を保持する保持部と、
   前記遊挿姿勢の前記ケーシングを取り囲むように前記地盤の表面上に配置されるプレート部と、
   前記プレート部と前記ケーシングとを連結しながらピストンを上下方向に伸張させることで前記保持部により前記上端部に保持したまま前記ケーシングを上方に移動させるジャッキが複数個前記ケーシングの外側面の周方向に分散して設けられる駆動部と、を備え、
   前記複数の係止部は前記ケーシングの前記中心軸に対して放射状に配置され、
   前記係止部は前記ケーシングの内側面から前記貫通空間に出退自在に前記ケーシングの内周面に取り付けられる可動部材を有する
   ことを特徴とする既設構造物の引抜装置。
2. 請求項１に記載の既設構造物の引抜装置であって、
   前記係止部は、前記貫通空間と前記ケーシングの外側とに延設されて一方端が前記可動部材に連結されるとともに他方端が前記ケーシングの外側に露出している操作部材とを有し、
   前記操作部材の前記他方端をユーザが操作することで前記操作部材を介して前記可動部材の前記貫通空間への突出量が調整されて前記上端部の前記可動部材による係止と係止解除とが切り替えられる既設構造物の引抜装置。
3. 上端部が地盤の表面から上方に露出する一方で前記上端部よりも下方が地中の埋設された、上下方向に延伸する既設構造物を請求項１または２に記載の引抜装置を用いて上方に引き抜く既設構造物の引抜工法であって、
   前記ケーシングの前記中心軸を前記既設構造物の軸線とほぼ一致させるとともに前記貫通空間に対して前記上端部を遊挿した遊挿姿勢で前記引抜装置を下降させて前記ケーシングおよび前記プレート部を前記地盤に配置するとともに前記上端部の外側面による前記複数の係止部の係止により前記上端部を保持して前記引抜装置を引抜準備状態にセットする第１工程と、
   前記第１工程の完了後に各ジャッキの前記ピストンを伸張させて前記複数の係止部により前記上端部に保持したまま前記ケーシングを上方に移動させて前記既設構造物を引き上げる第２工程と、
   を備えることを特徴とする既設構造物の引抜工法。
4. 請求項３に記載の既設構造物の引抜工法であって、
   前記第２工程により引き上げられた前記既設構造物の前記上端部から前記引抜装置を取り外す第３工程と、
   前記第３工程後に前記上端部の頂部を部分的に破砕する第４工程とを備え、
   前記第４工程に続いて前記第１工程および前記第２工程を実行する既設構造物の引抜工法。
5. 請求項３に記載の既設構造物の引抜工法であって、
   前記第２工程により引き上げられた前記既設構造物の前記上端部に対する前記複数の係止部による保持を解除する第５工程を備え、
   前記第５工程に続いて前記第１工程および前記第２工程を実行して前記地中からの前記既設構造物の引上を連続的に行う既設構造物の引抜工法。
6. 請求項５に記載の既設構造物の引抜工法であって、
   前記第５工程、前記第１工程および前記第２工程による前記既設構造物の連続的な引上が少なくとも１回以上実行された前記既設構造物の前記上端部から前記引抜装置を取り外す第６工程と、
   前記第６工程後に前記上端部の頂部を部分的に破砕する第７工程とを備え、
   前記第７工程に続いて前記第１工程および前記第２工程を実行する既設構造物の引抜工法。
7. 上端部が地盤の表面から上方に露出する一方で前記上端部よりも下方が地中の埋設された、上下方向に延伸する既設構造物を、前記上端部よりも大きな内径で前記上下方向に貫通する貫通空間を有する筒形状をなし、前記貫通空間に対して前記上端部を遊挿した遊挿姿勢で前記地盤に配置されるケーシングと、前記ケーシングの内側面から前記貫通空間に向かって突出される係止部が複数個前記貫通空間の周方向に分散して設けられ、各係止部が前記貫通空間に遊挿された前記上端部の外側面で係止されることで前記上端部を保持する保持部と、前記遊挿姿勢の前記ケーシングを取り囲むように前記地盤の表面上に配置されるプレート部と、 前記プレート部と前記ケーシングとを連結しながらピストンを上下方向に伸張させることで前記保持部により前記上端部に保持したまま前記ケーシングを上方に移動させるジャッキが複数個前記ケーシングの外側面の周方向に分散して設けられる駆動部と、を備える引抜装置を用いて上方に引き抜く既設構造物の引抜工法であって、
   前記貫通空間に対して前記上端部を遊挿した遊挿姿勢で前記引抜装置を下降させて前記ケーシングおよび前記プレート部を前記地盤に配置するとともに前記上端部の外側面による前記複数の係止部の係止により前記上端部を保持して前記引抜装置を引抜準備状態にセットする第１工程と、
   前記第１工程の完了後に各ジャッキの前記ピストンを伸張させて前記複数の係止部により前記上端部に保持したまま前記ケーシングを上方に移動させて前記既設構造物を引き上げる第２工程と、
   前記第２工程により引き上げられた前記既設構造物の前記上端部から前記引抜装置を取り外す第３工程と、
   前記第３工程後に前記上端部の頂部を部分的に破砕する第４工程とを備え、
   前記第４工程に続いて前記第１工程および前記第２工程を実行することを特徴とする既設構造物の引抜工法。
8. 請求項７に記載の既設構造物の引抜工法であって、
   前記第２工程により引き上げられた前記既設構造物の前記上端部に対する前記複数の係止部による保持を解除する第５工程を備え、
   前記第５工程、前記第１工程および前記第２工程による前記既設構造物の連続的な引上が少なくとも１回以上実行された前記既設構造物の前記上端部から前記引抜装置を取り外す第６工程と、
   前記第６工程後に前記上端部の頂部を部分的に破砕する第７工程とを備え、
   前記第７工程に続いて前記第１工程および前記第２工程を実行する既設構造物の引抜工法。

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