JP7335665B1

JP7335665B1 - ケーシング及びケーシングヘッド

Info

Publication number: JP7335665B1
Application number: JP2023066757A
Authority: JP
Inventors: 伸一浜口
Original assignee: 横浜ライト工業株式会社
Priority date: 2023-04-14
Filing date: 2023-04-14
Publication date: 2023-08-30
Anticipated expiration: 2043-04-14

Abstract

【課題】ケーシングヘッドの交換の手間を抑制することができる。【解決手段】埋設杭の引き抜きに使用される、前記埋設杭を囲うケーシングの最下部に接続される円筒状のケーシングヘッドであって、チャックと、油圧シリンダーと、油圧ホースを有し、前記チャックは、前記油圧シリンダーと接続し、前記油圧シリンダーは、前記油圧ホースと接続し、加えられた油圧に応じて前記チャックを開閉し、前記油圧ホースは、柔軟性を有する素材で構成され、前記油圧シリンダーに加える油圧を調整することができる。【選択図】図３

Description

本発明は、ケーシング及びケーシングヘッドに関する。

建造物の建て替えの際には、既存建造物の解体撤去や、地中に埋設された杭の引抜き工事が行われる場合がある。埋設杭の引き抜きとしては、例えば、ケーシングと呼ばれる工具で埋設杭を囲み、ケーシングをワイヤや爪（チャック）で固定、引き抜く方法がある。ケーシングは、例えば、油圧ロッドで爪を開閉させる機構を有する。

埋設杭の引き抜きに関する技術としては、以下の特許文献１～４がある。

特許第3823113号特許第4249254号特許第5203539号特開2018-119260号公報

埋設杭は、地中においてかかった負荷や時間経過における劣化によって、折れ曲がったり、断絶していたりする場合がある。このような埋設杭をケーシングで引き抜く場合、断絶した埋設杭の一部をうまく引き上げられない。このとき、ケーシングのヘッド部（以降、ケーシングヘッドと呼ぶ場合がある）を交換し、埋設杭を固定し、引き上げる必要がある。

しかし、ケーシングヘッドの交換は、例えば、上述した油圧ロッドで爪を開閉させる方式の場合、油圧ロッドの接続作業が必要となり手間がかかる。

そこで、一開示は、ケーシングヘッドの交換の手間を抑制する、ケーシングヘッド及びケーシングを提供する。

埋設杭の引き抜きに使用される、前記埋設杭を囲うケーシングの最下部に接続される円筒状のケーシングヘッドであって、チャックと、油圧シリンダーと、油圧ホースを有し、前記チャックは、前記油圧シリンダーと接続し、前記油圧シリンダーは、前記油圧ホースと接続し、加えられた油圧に応じて前記チャックを開閉し、前記油圧ホースは、柔軟性を有する素材で構成され、前記油圧シリンダーに加える油圧を調整することができる。

一開示は、ケーシングヘッドの交換の手間を抑制することができる。

図１は、引き抜き工程の例を示す図である。図２は、ケーシング３０の構成の例を示す図である。図３は、ケーシングヘッド３３の構成例を示す図である。図４は、ホース部１０１の断面図の例を示す図である。図５は、図３における断面の断面図の例を示す図である。図６は、ケーシングヘッド３３の使用時の例を示す図である。

以下、図面にしたがって本発明の実施の形態について説明する。但し、本発明の技術的範囲はこれらの実施の形態に限定されず、特許請求の範囲に記載された事項とその均等物まで及ぶものである。

［第１の実施の形態］
第１の実施の形態について説明する。

＜埋設杭の引き抜き＞
図１は、埋設杭の引き抜きの例を示す図である。埋設杭の引き抜きは、掘削工程と引き抜き工程を有する。

図１（Ａ）は、削孔工程の例を示す図である。削孔工程は、例えば、図１に示すように重機（削孔機など）１０で、ケーシング３０を回転させることで行われる。ケーシング３０は、例えば、重機１０において操作されるモーターを稼働することで、回転されられる。削孔工程は、ケーシング３０の先端より水を噴出させ、ケーシング３０を回転させながら、埋設杭２０の先端まで削孔する。

図１（Ｂ）は、引き抜き工程の例を示す図である。例えば、削孔が完了したら、埋設杭２０にワイヤを掛けて、引き抜きを行う。なお、引き抜きは、例えば、重機１０と異なるクレーン（図示しない）で行ってもよい。

しかし、例えば、埋設杭２０は、劣化や負荷がかかることで、途中で折れていたり、断絶したりし、破損している場合がある。この場合、図１に示すようなケーシング３０を使用して埋設杭２０を引き上げると、断絶した埋設杭２０の先端部が引き上げられない場合がある。このような場合、工事担当者は、例えば、ケーシング３０のヘッド部（以降、ケーシングヘッドと呼ぶ場合がある）をチャック付きのものと交換し、埋没孔に再度挿入し、チャックで埋設杭２０を固定し、引き抜き工程を行う場合がある。チャッキングヘッドが交換されたケーシング３０を用いる場合、例えば、重機１０を使用して埋設杭を引き上げる。この際、ワイヤは、吊り上げることで接続が外れないよう、十分な強度でケーシング３０の上端部に接続されて（くくりつけられて）いる。

＜ケーシング３０の構成例＞
図２は、ケーシング３０の構成例を示す図である。図２（Ａ）は、掘削工程におけるケーシング３０の例を示す図である。図２（Ｂ）は、杭が残置された場合の引き抜き工程におけるケーシング３０の例を示す図である。

ケーシング３０は、中空の円筒形状を有する円筒状の部材である。ケーシング３０は、引き抜く埋設杭の外径より大きい内径のものが使用される。また、ケーシング３０は、埋設杭の重さに耐えられるよう、例えば、鋼鉄などの高強度の材質で構成される。ケーシング３０は、例えば、ワイヤ等で重機と接続され、重機１０によって埋設杭とともに吊り上げられ、埋没孔から引き抜かれる。

図２（Ａ）における掘削工程のケーシング３０は、ケーシングボディ３１－１～３（以降、ケーシングボディ３１と呼ぶ場合がある）及びケーシングヘッド３２で構成される。ケーシングボディ３１－１～３及びケーシングヘッド３２は、それぞれ接続部を介して接続される。

ケーシングボディ３１－１は、ケーシング３０の最上部に位置する部位である。ケーシングボディ３１－１は、例えば、ケーシングトップと呼ばれる場合がある。ケーシングボディ３１－１は、他のケーシングボディと接続するための接続部を下部に有する。

ケーシングボディ３１－２，３は、上部及び下部に接続部を有する。ケーシングボディ３１－２，３は、図２の例においては２つ存在するが、引き抜く埋設杭の長さに応じた個数が設置される。

ケーシングヘッド３２は、ケーシング３０の最下部に位置する部位である。ケーシングヘッド３２は、ケーシングボディ３１と接続するための接続部を、上部に有する。ケーシングヘッド３２は、掘削工程において、地中に向かって掘り進めるため、先頭（下部）にカッターなどの掘削機器を有する。

図２（Ｂ）における引き抜き工程のケーシング３０は、ケーシングボディ３１－１～３及びケーシングヘッド３３で構成される。上述したように、掘削工程のケーシング３０で引き抜きができない場合、ケーシングヘッド３２をチャック付きのケーシングヘッド３３に交換し、引き抜き工程を実行する。引き抜き工程のケーシング３０は、掘削工程のケーシングボディ３１を、そのまま引き続き使用することができる。

＜ケーシングヘッド３３の構成例＞
図３は、ケーシングヘッド３３の構成例を示す図である。ケーシングヘッド３３は、ホース部１０１、チャック部１０２、カバー部１０３、及び筐体部１０４で構成される。

筐体部１０４は、中空の円筒形状を有する円筒状の部材である。筐体部１０４は、例えば、鋼鉄などの高強度の材質で構成される。なお、筐体部１０４の内径や素材は、例えば、上部に接続されるケーシングボディ３１と同じである。

カバー部１０３は、ホース部１０１を保護するカバーであり、筐体部１０４の外側に設置される。カバー部１０３は、例えば、金属や合成樹脂など、ホース部１０１を保護するために所定以上の強度を有するものが好ましい。

チャック部１０２は、爪状のチャックと、油圧シリンダーで構成される。チャック部１０２は、ケーシングヘッド３３の下部に設置される。チャック部１０２は、爪の少なくとも先端部が筐体部１０４の最下部よりも下に位置するよう設置される。チャック部１０２は、チャックを閉じることで、筐体部１０４内の埋設杭２０を筐体部１０４内に固定する。チャックの開閉は、油圧ホースから油圧を与えられた油圧シリンダーによって行われる。

ホース部１０１は、筐体部１０４の外側に設置されるホースである。ホース部１０１は、例えば、ゴムや布などの柔軟性を有する素材で構成され、ある程度の屈折や伸縮に耐久できる。ホース部１０１は、二股に分岐し、左右に設置されたチャック部１０２それぞれと接続される。なお、ホース部１０１は、例えば、ケーシング３０よりも長い。また、ホース部１０１は、ケーシング３０よりも短い場合、延長接続が可能な機構を有する。

図４は、ホース部１０１の断面図の例を示す図である。ホース部１０１は、例えば、保護部１０１１、油圧ホース１０１２、及び電気信号線１０１３で構成される。

保護部１０１１は、上述したように、柔軟性のある素材で構成され、内部の油圧ホース１０１２及び電気信号線１０１３を保護する。

油圧ホース１０１２は、チャック部１０２に与える油圧を調整するホースである。チャック部１０２は、与えられる油圧が増減することで、油圧シリンダーがチャックの開閉を行う。

電気信号線１０１３は、例えば、チャック部１０２におけるチャックの開閉度合いなど、チャック部１０２におけるチャックの開閉に関する情報を通知する信号線である。工事担当者は、電気信号線１０１３を介して電気信号を取得し、チャック部１０２の開閉状態を認識することができる。

また、電気信号線は、例えば、チャック部１０２に所定以上の力がかかったこと（あるいは、チャック部１０２が対象物に対して所定以上の力をかけたこと）を通知してもよい。工事担当者は、電気信号線１０１３を介して電気信号を取得し、チャック部１０２が対象物（この場合は埋設杭）を把握し、固定したことを認識することができる。

図５（Ａ）は、図３における断面１の断面図の例を示す図である。ケーシングヘッド３３は、筐体部１０４の外側にカバー部１０３を有し、カバー部１０３の内部にホース部１０１を有する。

また、図３においては図示しないが、ケーシングヘッド３３は、筐体部１０４の外側に、カバー部１０５を有し、カバー部１０５の内部に水配管１０６を有する。水配管１０６は、例えば、掘削工程にケーシングヘッド３３を使用する場合に必要となる。工事担当者は、例えば、水配管１０６から水を出しながら掘削工程を行う。なお、掘削工程においてケーシングヘッド３３を用いない場合、カバー部１０５及び水配管１０６は、なくてもよい。

図５（Ｂ）は、図３における断面２の断面図の例を示す図である。ケーシングヘッド３３は、筐体部１０４の外側にホース部１０１を有する。ホース部１０１は、筐体部１０４に沿うように左右に分岐し、左右に設置されたチャック部１０２に到達する。チャック部１０２は、油圧ホース１０１２で油圧を与えられた油圧シリンダーによって、チャックを開閉する。図５（Ｂ）に示すように、チャック部１０２は、チャックの一部が筐体部１０４の内部に位置することで、筐体部１０４から埋設杭２０が落ちないように固定することができる。なお、カバー部１０５及び水配管１０６については、図５（Ａ）と同様である。

あるケーシングは、油圧シリンダーを上部（ケーシングボディの最上部）に有する。そして、ケーシング上部の油圧シリンダーからケーシングヘッドのチャックまでを油圧ロッドで接続する。油圧ロッドは、例えば、金属などの固さを有する素材で構成される。

このようなケーシングの場合、ケーシングボディごとに油圧ロッドが設置され、ケーシングボディ同士、あるいは、ケーシングボディとケーシングヘッドとの接続において、油圧ロッドの接続が必要となる。上述したように、油圧ロッドは所定の固さを有するものであり、伸縮性や屈折性はないため、接続されたケーシングも、伸縮性や屈折性がない。例えば、ケーシング内で埋設杭２０が左右に動いたりする。

しかし、ケーシングヘッド３３を有するケーシング３０は、ケーシングヘッド３３の有するホース部１０１にて油圧を調整できるため、油圧ロッドが不要である。そのため、ケーシングボディ同士、あるいは、ケーシングボディとケーシングヘッドとの接続において、強く固定する必要がなく、ある程度の柔軟性を持たせることができる。例えば、ケーシング３０の内部で埋設杭２０が左右に動き、ケーシング３０に力が加わっても、ある程度の柔軟性を有することで、力を逃がすことができる。すなわち、あるケーシングでは埋設杭２０による力がかかる場合でも、ケーシングヘッド３３を用いたケーシング３０では、力を逃しつつ引き抜きが可能な場合がある。

また、あるケーシングでは、上述したように、油圧ロッドを隙間なく接続する必要があるため、ケーシングボディの接続に手間がかかる。一方、ケーシングヘッド３３を使用したケーシング３０は、油圧ロッドの接続がないため、ケーシングボディの接続の手間が抑制できる。さらに、ケーシングボディを油圧ロッドなしで構成できるため、ケーシング全体を安価に構成することができる。

また、油圧ロッドに比べ、（軽量で且つ）油圧ホースのほうが安価であり、ケーシング全体としての価格を抑制することができる。

さらに、ケーシングヘッド３３は、電気信号線を有することで、リアルタイムで（ケーシングが地中に埋まっている状態のままで）チャックの開閉度合いを認識することができる。

＜ケーシングヘッド３３の使用例＞
図６は、ケーシングヘッド３３の使用時の例を示す図である。図６は、引き抜き工程におけるケーシング３０の例を示す図である。

例えば、図６（Ａ）に示すように、埋設杭２０の一部が断絶していることがある。このような場合、チャックを持たないケーシングヘッドでは、ケーシング３０内から断絶した埋設杭２０の一部が抜け落ちてしまい、適切に引き上げられない場合がある。そこで、ケーシングヘッド３３を接続したケーシング３０を用いて引き抜き工程を行う。

工事担当者は、掘削工程で使用したケーシング３０を一旦引き上げる。工事担当者は、ケーシングヘッドをケーシングヘッド３３に交換する。そして、工事担当者は、ケーシング３０を埋設杭２０の下部に届くところまで挿入する。

そして、工事担当者は、油圧ホース１０１２に加える油圧を調整する。例えば、油圧を上げると、チャック部１０２のチャックが閉まり、油圧を下げると、チャック部１０２のチャックが開くものとする。なお、チャックの開閉と油圧の関係は、逆であってもよい。

図６（Ｂ）は、埋設杭２０がチャックにより固定されている例を示す図である。チャックの先端部を埋設杭２０に引っ掛けることで、埋設杭２０を固定する。工事担当者は、電気信号線１０１３を介して受信した信号から、チャックの開閉度合いを認識し、十分に埋設杭２０を固定できていると判断すると、ケーシング３０を引き上げる。

［その他の実施の形態］
油圧ホース１０１２及び電気信号線１０１３は、ホース部１０１の内部ではなく、それぞれ別の線として設置されてもよい。

また、電気信号線１０１３に代替し、無線通信を使用してもよい。

ケーシングヘッド３３に接続するケーシングボディ３１は、油圧ロッドが設置されたものであってもよいし、設置されていないものであってもよい。ケーシングヘッド３３に接続するケーシングボディ３１は、ケーシングヘッド３３との接続に対応し、油圧ロッドがなく、簡易的に接続可能なものであってもよい。簡易的な接続とは、例えば、ゴムのような柔軟性のあるものでの接続や、フック及びフックを通す穴などでの接続を含む。

１０：重機
２０：埋設杭
３０：ケーシング
３１：ケーシングボディ
３２：ケーシングヘッド
３３：ケーシングヘッド
１０１：ホース部
１０２：チャック部
１０３：カバー部
１０４：筐体部
１０５：カバー部
１０６：水配管
１０１１：保護部
１０１２：油圧ホース
１０１３：電気信号線

Claims

埋設杭の引き抜きに使用される、前記埋設杭を囲うケーシングの最下部に接続される円筒状のケーシングヘッドであって、
チャックと、油圧シリンダーと、油圧ホースを有し、
前記チャックは、前記油圧シリンダーと接続し、
前記油圧シリンダーは、前記油圧ホースと接続し、加えられた油圧に応じて前記チャックを開閉し、
前記油圧ホースは、柔軟性を有する素材で構成され、前記油圧シリンダーに加える油圧を調整することができる
ケーシングヘッド。
さらに、電気信号線を有し、
前記電気信号線は、前記チャックの開閉度合いを示す信号が送信される
請求項１記載のケーシングヘッド。
前記チャックは、前記ケーシングヘッドの下部の左右の位置に設置され、
前記油圧ホースは、前記左右の位置の前記チャックそれぞれに接続される
請求項１記載のケーシングヘッド。
前記油圧ホースは、前記ケーシングヘッドの外部に設置されたカバーの内部を通るように設置される
請求項１記載のケーシングヘッド。
ケーシングボディとケーシングヘッドを有し、埋設杭の引き抜きに使用される、前記埋設杭を囲うケーシングであって、
前記ケーシングヘッドは、
前記ケーシングの最下部に接続され、円筒状であって、
チャックと、油圧シリンダーと、油圧ホースを有し、
前記チャックは、前記油圧シリンダーと接続し、
前記油圧シリンダーは、前記油圧ホースと接続し、加えられた油圧に応じて前記チャックを開閉し、
前記油圧ホースは、柔軟性を有する素材で構成され、前記油圧シリンダーに加える油圧を調整することができる
ケーシング。