JP7176715B2 - Concrete pile removal method - Google Patents
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Description
本発明は、コンクリート杭の除去用ヘッド及びコンクリート杭の除去方法に関し、さらに詳しくは地中に打設されているコンクリート杭を破砕して除去するコンクリート杭の除去用ヘッド及びコンクリート杭の除去方法に関する。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to a concrete pile removal head and a concrete pile removal method, and more particularly to a concrete pile removal head and a concrete pile removal method for crushing and removing concrete piles placed in the ground. .
建造物を建造する場合、建造物の自重を支持し、堅固な地盤に確実に伝達するために地盤内に杭を埋設する施工が行われている。地盤に埋設する杭としては、予め張設した複数本のPC鋼線等の鋼材にコンクリートを円筒状に一体化させて高強度・高耐力を図ったコンクリート杭が使用されている。そして、このような建造物を解体し、その跡地に新たな建造物への建替え等を行う場合には、まず、地上にある建造物の解体を行い、その後に地盤中に残置されるコンクリート杭(=残置杭)の除去を行い、更地となった敷地に新たな建造物建設のための工事がなされる。 BACKGROUND ART When constructing a building, piles are embedded in the ground in order to support the weight of the building and transfer it to the firm ground. As a pile to be buried in the ground, a concrete pile is used, which is made by integrating concrete into a cylindrical shape with a plurality of pre-tensioned steel materials such as PC steel wires to achieve high strength and high yield strength. When such a building is dismantled and a new building is built on its site, the building on the ground must first be dismantled, and then the concrete remaining in the ground will be removed. The piles (=remaining piles) will be removed, and construction will be carried out on the vacated site for the construction of a new building.
従来行われていた残置杭の除去方法としては、例えば、特許文献1~3に示すものがある。特許文献1に示す工法は、杭の外周部に埋戻剤を注入しながら杭を引き上げるものであり、特許文献2に示す破砕除去装置及び方法は、オーガヘッドとその外側のケーシングとを互いに逆回転させながら掘削して杭を除去するものであり、特許文献3に示す工法は、掘削ピットで残置杭内の鋼材を掘削ピットの内側に巻き付けながら残置杭破砕し、その後、鋼材を巻き付けたまま掘削・破砕装置を引き上げるものである。
For example,
また、特許文献4に示す杭破砕装置は、杭を破砕して除去するものであり、杭の中心部を破砕する内側軸と杭の周辺部を破砕する外側軸とからなる破砕軸を備えた構成となっている。さらに、特許文献5に示す破砕処理工法及び装置は、地中杭Pの径方向外側の土を掘削しながら破砕ヘッドで地中杭の頂部を破砕する掘削ヘッドと、この掘削ヘッドが設けられたケーシングに破砕ヘッドが一体的に設けられ、ケーシングの内周と地中杭の外周との環状隙間に落下する破砕残材を排出口からケーシングの外周側へ排出させながら地中杭の破砕処理を行うものである。
In addition, the pile crushing device shown in
しかし、特許文献1,2に示す方法や装置は、杭を地中から引き抜くための動力を備えた装置が必要となることから装置が大型化すると共に作業できる場所が限られるという問題がある。また、特許文献3に示す工法は、掘削・破砕装置の下端に鋼材を強制的に巻き付けることによってコンクリート部分の破砕を行うものであるが巻き付いた鋼材を分離する作業が面倒であり、鋼材が切断すること等によって外れた場合には再度の巻き付け作業が困難となるおそれがある。さらに、特許文献4に示す既存杭破砕装置は、中心部を破砕する中心部破砕体及び周縁部を破砕する周縁部破砕体を備えるものであるが、刃が摩耗した場合の交換を含むメンテナンスが容易ではなく、破砕体の構造が複雑になることでコストの高騰を招く可能性がある。また、特許文献5に示す破砕処理工法及び破砕処理装置も同様に、刃が摩耗した場合の交換を含むメンテナンスが容易ではなく、掘削ヘッド及び破砕ヘッドと、この破砕ヘッドに一体化されたケーシングとを備える構成であるため装置の大型化は避けられない。
However, the methods and devices disclosed in
そこで、本発明は、かかる問題点に鑑みなされたもので、簡単な構造により杭を抜くことなく破砕し、その破砕物を地上側へ排出することが可能なコンクリート杭の除去方法を提供することを目的とする。また、コンクリート杭を破砕した後の破砕物の排出も容易に行えると共に、メンテナンス性を高めたコンクリート杭の除去方法を提供することを目的とする。 Therefore, the present invention has been made in view of the above problems, and provides a concrete pile removal method capable of crushing without pulling out the pile with a simple structure and discharging the crushed material to the ground side. With the goal. Another object of the present invention is to provide a method for removing concrete piles that facilitates the discharge of the crushed material after crushing the concrete piles and that enhances maintainability.
上記課題を解決するために請求項1に記載の本発明は、地中に打設されたコンクリート杭を破砕して除去するコンクリート杭の除去装置に用いられる除去用ヘッドであって、前記除去ヘッドは、円筒状のケーシングと、前記ケーシングの下部側に円周方向に沿って配置された前記コンクリート杭の周縁部を破砕するための複数の周縁部破砕用超硬ビットと、前記ケーシングの内側であって当該ケーシングの直径方向に配置された複数の超硬ビットであって、それぞれの超硬ビットの先端方向を全て異ならせるように傾斜させて配置された前記コンクリート杭の中心部を破砕するための中心部破砕用超硬ビットとを備えたコンクリート杭の除去用ヘッドを利用したコンクリート杭の除去方法であって、周囲に螺旋状の羽根を備えた長尺のオーガスクリューの先端に前記除去用ヘッドを取り付けるステップと、前記オーガスクリューの上部側に配置された駆動装置によって前記オーガスクリュー及び前記除去用ヘッドを回転させることにより地中に打設されたコンクリート杭の上端側から破砕するステップとを備えていることを特徴とする。
In order to solve the above-mentioned problems, the present invention as set forth in
上記課題を解決するために請求項2に記載の本発明は、請求項1に記載のコンクリート杭の除去方法において、前記破砕物を除去した後の杭穴に埋め戻し材又は固化材を注入して埋め戻しを行うステップを備えていることを特徴とする。
In order to solve the above problems, the present invention according to
上記課題を解決するために請求項3に記載の本発明は、請求項2に記載のコンクリート杭の除去方法において、前記破砕物を除去した後の杭穴に応力材を打設するステップを備えていることを特徴とする。
In order to solve the above problems, the present invention according to
本発明に係るコンクリート杭の除去用ヘッドによれば、ケーシングの周囲に配置された複数の周縁部破砕用超硬ビットとケーシングの直径方向に沿って複数配置されると共にその先端を傾斜させるようにして配置された中心部破砕用超硬ビットを備えることにより、ビットが杭全体に確実に接触するので破砕作業を確実に行うことができるという効果がある。また、ヘッドの小型軽量化が可能なので小型のバックホウによる作業も可能となり、作業現場を選ぶことなく作業を行うことができるという効果がある。 According to the concrete pile removal head according to the present invention, a plurality of peripheral edge crushing carbide bits arranged around the casing and a plurality of them are arranged along the diameter direction of the casing and their tips are inclined. By providing the cemented carbide bit for crushing the center portion, the bit can reliably contact the entire pile, so that the crushing operation can be performed reliably. In addition, since the head can be made smaller and lighter, it is possible to work with a small backhoe, and there is an effect that the work can be carried out at any work site.
また、本発明に係るコンクリート杭の除去方法によれば、オーガスクリューによって除当該去用ヘッドを回転させながら地中に打設された杭の上端側から順次破砕することとしたので、杭を引き抜くことなく除去することができ、しかも破砕及び破砕物の排出が一連の作業において行える結果、杭の除去を効率的に行えるという効果がある。 Further, according to the method for removing concrete piles according to the present invention, since the piles driven into the ground are sequentially crushed from the upper end side while rotating the removing head by the auger screw, the piles are pulled out. Moreover, as a result of performing crushing and discharge of the crushed material in a series of operations, piles can be efficiently removed.
[コンクリート杭の除去用ヘッドの構成]
以下、本発明に係るコンクリート杭の除去用ヘッド及びコンクリート杭の除去方法について、好ましい一実施形態に基づいて詳細に説明する。図1は本発明に係るコンクリート杭の除去用ヘッドの一実施形態を示す正面図、図2は図1の除去用ヘッドの底面図である。
[Construction of Concrete Pile Removal Head]
Hereinafter, a concrete pile removing head and a concrete pile removing method according to the present invention will be described in detail based on a preferred embodiment. FIG. 1 is a front view showing one embodiment of a concrete pile removing head according to the present invention, and FIG. 2 is a bottom view of the removing head of FIG.
コンクリート杭の除去用ヘッド(以下、単に「除去用ヘッド」という。)1は、概略として、円柱状(又は、円筒状)の軸2と、軸2の外周に螺旋状に設けられた螺旋羽根3と、螺旋羽根3の下部に設けられたケーシング4と、ケーシング4の下部の周縁部を取り巻くように着脱自在に取り付けられた複数の第一の超硬ビット(周縁部破砕用超硬ビット)5と、図2に示すように、第一の超硬ビット5の内側でそれよりも上方に位置するようにしてケーシング4の直径方向に略S字状に配設された複数の第二の超硬ビット(中心部破砕用超硬ビット)6を備えて構成されている。このように構成された除去用ヘッド1は、後述する杭抜き機等の重機から吊下されたオーガスクリュー17の先端に取り付けられ、オーガスクリュー17の回転に伴って地中に埋設されているコンクリート杭の破砕・撤去が行われる。
A concrete pile removal head (hereinafter simply referred to as "removal head") 1 generally includes a columnar (or cylindrical)
螺旋羽根3は鉄等の金属製材料によって形成され、軸2の回転に伴って第一の超硬ビット5及び第二の超硬ビット6によって破砕された破砕物を上方へ向かって案内する機能を担っている。そして、ケーシング4は、第一の超硬ビット5及び第二の超硬ビット6を取り付けるための筐体として機能すると共に枠部材7によってその強度の補強がなされている。そして、ケーシング4は内部が開口されており、第一の超硬ビット5及び第二の超硬ビット6で破砕された破砕物がケーシング4の内側を通過することができ、そして、ケーシング4の内側を通過した破砕物は螺旋羽根3の回転に伴って上部(地上)へと案内されるようになっている。
The
第一の超硬ビット5及び第二の超硬ビット6は、既存杭(図示せず)を破砕してもあまり磨耗等を生じない素材を用いて形成されている。具体的には、硬度の高い素材(タングステンの炭化物など)の粉末を鉄、コバルト、ニッケルなどの鉄属金属と焼結した焼結複合材料によって形成されている。第一の超硬ビット5と第二の超硬ビット6とでは、その形状及び配置が異なっている。すなわち、第一の超硬ビット5は、コンクリート杭の周縁を破砕する役目を担っているため、先端形状は板状に形成されると共に、先端面は高さ方向に差が設けられた傾斜部5aを備えている。本実施形態では第一の超硬ビット5,5はケーシングの下端の周縁に沿って8個が配置されており、第一の超硬ビット5,5は摩耗した場合に容易に交換可能なようにケーシング4にボルト止によって固定されている。これにより、第一の超硬ビット5,5の摩耗が進行した場合でも簡単に交換することが可能となり、性能が維持される。
The first cemented
一方、本実施形態では第二の超硬ビット6も8個が配置されており、ケーシング4の内側の直径方向に沿って略S字状を描きながら等間隔で取り付けられている。第二の超硬ビット6の各々は、図2に示すように、円柱状とされ、その先端面は第一の超硬ビット5の高さ位置よりも上方に位置するようにして配置されている。そして、第二の超硬ビット6はケーシング4に固定されたホルダ6aに設けられた図示しないスプリングピンによって着脱可能とされている。そして、図2に示すように、第二の超硬ビット6,6は、底面視において先端部が全体としてS字を描くように配置されているのに加えて、それぞれの先端方向を異ならせるように傾斜して配置されている。このように、第二の超硬ビット6がS字を描くように配置されていることによって、コンクリート杭への接触が同一方向のみからではなく多方向から接触することができるのでコンクリート杭を確実に破砕することが可能となる。
On the other hand, in this embodiment, eight second cemented
また、除去用ヘッド1の他の実施形態を図3に示す。図3に示された除去用ヘッド1は、ケーシング4の下部の周縁部を取り巻くように取り付けられた複数の第一の超硬ビット(周縁部破砕用超硬ビット)5と、第一の超硬ビット5の内側でそれよりも上方に位置するようにしてケーシング4の直径方向に配設された複数の第二の超硬ビット(中心部破砕用超硬ビット)6を備えて構成されている。本実施形態では、第二の超硬ビット6が直線状に配置されたものであるが、第二の超硬ビット6の先端の向きは除去用ヘッド1の回転に従ってコンクリート杭に向かうような方向に取り付けられており、コンクリート杭を確実に破砕できるようになっている。尚、他の構成は上述した実施形態と同様なので同一の符号を付し、その説明は省略する。
Another embodiment of the
[コンクリート杭の除去方法]
次に、上述した除去用ヘッド1を利用して行うコンクリート杭の除去方法について説明する。図4は本発明に係るコンクリート杭の除去方法の一実施形態における各工程を示す説明図であり、(a)は除去用ヘッドのセット状態を示す説明図、(b)は掘削・破砕の初期の状態を示す説明図、(c)は掘削・破砕の完了の状態を示す説明図、(d)は除去用ヘッドとオーガを引き上げた状態を示す説明図である。また、図5は図4に続く工程を示す説明図であり、(a)は杭穴の埋め戻し処理を示す説明図、(b)は杭穴の埋め戻しの完了を示す説明図である。また、図6は本発明に係るコンクリート杭の除去方法の第一の実施形態を示すフローチャートである。
[Method for removing concrete piles]
Next, a concrete pile removing method using the removing
コンクリート杭の除去作業に使用する重機10にはトラッククレーンタイプやクローラクレーンがあるが、ここでは図4(a)に示すようなトラッククレーンタイプを用いることとしている。重機10は、上方に伸縮可能なクレーン(又はスティシリンダ)11を備えた車体12と、クレーン11の先端と地面との間に垂直に立設されるリーダー13と、クレーン11の先端からワイヤロープ15によって吊下された駆動装置14と、駆動装置14の下端に配置された状態でリーダー13に添って下降・上昇するオーガスクリュー17と、リーダー13の下部側に取り付けられて回転するオーガスクリュー17の振れを防止する振れ止め装置16を備えて構成されている。
初めに、図4(a)に示すように、オーガスクリュー17の下端に除去用ヘッド1を装着する(ステップS1)。そして、オーガスクリュー17が地中に埋設された除去対象であるコンクリート杭20と同軸になるように位置決めした後、駆動装置14を駆動させ、図4(b)に示すように、オーガスクリュー17を回転させながら徐々に下降させ(ステップS2)、コンクリート杭20の上端へ除去用ヘッド1を当接させる。そして、駆動装置14によりオーガスクリュー17を介して除去用ヘッド1を回転させ、オーガスクリュー17を徐々に降下させながらコンクリート杭20の破砕を連続的に実施する(ステップS3)。コンクリート杭20を破砕する過程で発生したコンクリート杭20の破砕物は除去用ヘッド1の螺旋羽根3の回転に伴って徐々に上部へ案内され、オーガスクリュー17によって最終的に地上へ排出される(ステップS4)。
First, as shown in FIG. 4A, the
破砕作業が進行し、図4(c)に示すように、除去用ヘッド1がコンクリート杭20の下端(先端側)に到達したらコンクリート杭20の破砕が完了する。コンクリート杭20の破砕が完了したら駆動装置14の回転方向を反転させ、オーガスクリュー17を破砕時とは反対方向に回転させると共に、図4(d)に示すように、ワイヤロープ15を操作してオーガスクリュー17及びその先端に取り付けられている除去用ヘッド1をグランドレベル(GL)の上まで引き上げる(ステップS5)。引き上げが完了したら次の作業のために上述したステップを必要に応じて繰り返す。
As the crushing operation progresses, as shown in FIG. 4(c), when the removing
一方、コンクリート杭20を除去したことによって生じた杭孔21に再生砂等の杭孔固化材22(又は「埋め戻し材」)を注入する(ステップS6)。この作業を杭孔固化材22がグランドレベル(GL)と同一高さになるまで行うと、図5(b)に示すようになる。以上により、コンクリート杭20の撤去作業及び埋め戻し作業が終了する。
On the other hand, a pile hole solidifying material 22 (or "backfilling material") such as recycled sand is injected into the
[コンクリート杭の除去方法の他の実施形態]
次に、上述した実施形態における除去方法において、一部を変更した他の実施形態について説明する。この実施形態における除去方法は、図4(a)~(d)に示した処理が終了後、図7(a)に示すように杭孔21にセメントミルク等の杭孔固化材23を注入し、これを図7(b)に示すようにグランドレベル(GL)になるまで実施するという方法である。
[Another embodiment of the concrete pile removal method]
Next, another embodiment in which a part of the removal method in the above-described embodiment is modified will be described. The removal method in this embodiment is, after the processing shown in FIGS. , and this is performed until it reaches the ground level (GL) as shown in FIG. 7(b).
さらに、上述の杭孔固化材22や杭孔固化材23に代えて、杭孔21に杭材・心材等の応力材を打設することも可能である。
Furthermore, instead of the pile
[実施形態の効果]
本実施形態に係る除去用ヘッドによれば、螺旋羽根3の下部側に円筒状のケーシング4を配置し、このケーシング4の下端側の周縁部に円周方向に沿って複数の第一の超硬ビット(=周縁部破砕用超硬ビット)5を配置し、さらにケーシング4の内側であってケーシング4の直径方向に互いに異なる向きに第二の超硬ビット(=中心部破砕用超硬ビット)6を配置したので、コンクリート杭20確実に破砕することができると共に、破砕物の排出を連続して行えるという効果がある。また、第二の超硬ビットを略S字状に配置することによりコンクリート杭への接触性が良くなり、効率的に破砕を行うことが可能となる。
[Effects of Embodiment]
According to the removal head according to the present embodiment, the
また、第一の超硬ビット(=周縁部破砕用超硬ビット)5及び第二の超硬ビット6は交換可能に形成されているで、磨耗等に際して迅速な交換が可能になるという効果がある。尚、摩耗の程度によっては第一の超硬ビット5及び第二の超硬ビット6のいずれか一方を交換可能とし、他方を固定とすることも可能である。
Also, since the first cemented carbide bit (=peripheral crushing cemented carbide bit) 5 and the second cemented
また、ケーシング4の上部に螺旋羽根3を設けたことにより、破砕された破砕物を除去用ヘッド1の回転によって地上側へ連続的に排出することができるという効果がある。
Further, by providing the
本実施形態に係るコンクリート杭の除去方法によれば、オーガスクリュー17の先端に除去用ヘッド1を取り付け、オーガスクリュー17の上部側に配置された駆動装置14によってオーガスクリュー17を介して除去用ヘッド1を回転させることにより地中に埋設されたコンクリート杭20をその上端側から破砕することとしたので、破砕と破砕物の排出を連続して行うことが可能となり、コンクリート杭20を効率的に除去することができるという効果がある。
According to the method for removing a concrete pile according to the present embodiment, the
また、破砕物を除去した後の杭孔21に杭孔固化材22,23や埋め戻し材を注入して埋め戻しを行うことにより、破砕後の杭孔21を迅速に埋め戻すことができるという効果がある。
In addition, it is said that the
さらに、破砕物を除去した後の杭孔21に杭材、心材等による応力材を打設することにより、廃棄対象の杭材、心材等を再利用することができるという効果がある。
Furthermore, by driving a stress material such as a pile material and a core material into the
尚、本発明は、上記実施例に限定されず、本発明の技術思想を逸脱あるいは変更しない範囲内で種々な変形が可能である。例えば、コンクリート杭を対象としたが、中空杭等にも適用可能である。また、本実施形態においては、第二の超硬ビット6,6は一列としたが、他の配列、例えば十字形等にする構成も可能である。
The present invention is not limited to the above embodiments, and various modifications are possible without departing from or changing the technical concept of the present invention. For example, concrete piles were targeted, but hollow piles and the like are also applicable. Also, in the present embodiment, the second cemented
以上のように、好ましい各実施形態について説明したが、本発明に係る除去用ヘッド1は、コンクリート杭の破砕・除去に限らず、電柱、構造物等の破砕・除去や、土中に埋設されたコンクリート障害物などの除去にも採用可能である。
As described above, each preferred embodiment has been described, but the
1 除去用ヘッド
2 軸
3 螺旋羽根
4 ケーシング
5 第一の超硬ビット(周縁部破砕用超硬ビット)
6 第二の超硬ビット(中心部破砕用超硬ビット)
7 枠部材
10 重機
11 クレーン
12 車体
13 リーダー
14 駆動装置
15 ワイヤロープ
16 振れ止め装置
17 オーガ
20 コンクリート杭
21 孔
22 杭孔固化材
23 杭孔固化材
30 重機
REFERENCE SIGNS
6 Second carbide bit (central crushing carbide bit)
7
Claims (3)
周囲に螺旋状の羽根を備えた長尺のオーガスクリューの先端に前記除去用ヘッドを取り付けるステップと、
前記オーガスクリューの上部側に配置された駆動装置によって前記オーガスクリュー及び前記除去用ヘッドを回転させることにより地中に打設されたコンクリート杭の上端側から破砕するステップと、
を備えていることを特徴とするコンクリート杭の除去方法。 A removal head used in a concrete pile removal device for crushing and removing concrete piles placed in the ground, wherein the removal head includes a cylindrical casing and a lower part of the casing that extends in a circumferential direction. A plurality of peripheral edge crushing carbide bits for crushing the peripheral edge of the concrete pile arranged along the For removing a concrete pile, provided with a center crushing carbide bit for crushing the center of the concrete pile, which is arranged with an inclination so that the tip directions of the respective carbide bits are all different. A method for removing a concrete pile using a head, comprising:
attaching the removal head to the tip of an elongated auger screw with helical vanes around its periphery;
A step of crushing from the upper end side of the concrete pile placed in the ground by rotating the auger screw and the removal head with a driving device arranged on the upper side of the auger screw;
A method for removing a concrete pile, comprising:
前記破砕物を除去した後の杭穴に埋め戻し材又は固化材を注入して埋め戻しを行うステップを備えていることを特徴とするコンクリート杭の除去方法。 In the method for removing a concrete pile according to claim 1 ,
A method for removing a concrete pile, comprising the step of injecting a backfilling material or a solidifying material into the pile hole after removing the crushed material to backfill the pile.
前記破砕物を除去した後の杭穴に応力材を打設するステップを備えていることを特徴とするコンクリート杭の除去方法。 In the method for removing a concrete pile according to claim 2 ,
A method for removing a concrete pile, comprising the step of driving a stress material into the pile hole after removing the crushed material.
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