JPH06104970B2 - 既設コンクリート杭の撤去装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、既設建物を解体した
後、地中に残るコンクリート杭やコンクリートパイル等
（以下、単にコンクリート杭という）を破砕して除去す
る既設コンクリート杭の撤去装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】古い建物を解体してその場所に新しい建
物を施工する場合、地中に打込まれたコンクリート杭が
邪魔となるために撤去する必要がある。この種の撤去装
置の一例として、コンクリート杭の頭端面を破砕して打
込み杭を撤去するコンクリート杭の破砕装置が知られて
いる。

【０００３】このコンクリート杭の破砕装置は、所謂ロ
ックオーガであって、回転駆動手段が２台のモータにて
構成されており、一方のモータにオーガ軸を連結し、他
方のモータに鋼管からなるケーシングを連結している。
そして、オーガ軸の下端部にコンクリート杭の頭端面を
破砕する破砕刃を設けるとともに、ケーシングの下部周
縁にコンクリート杭の外周土壌を掘削する掘削刃を形成
している。

【０００４】次に、このコンクリート杭の破砕装置によ
り地中に残存する既設コンクリート杭を撤去する場合に
ついて説明する。

【０００５】まず、既設コンクリート杭の頭部上にオー
ガ軸を建込み、この既設コンクリート杭の外周部にケー
シングを挿入して、このケーシングを回転させつつドラ
イブし掘削刃にて既設コンクリート杭の外周土壌を掘削
する。また、このケーシングの掘削刃より上部側に破砕
刃が位置するように、オーガ軸を逆回転させつつ下降さ
せる。すると、掘削刃により既設コンクリート杭の外周
土壌が掘削されるとともに破砕刃によって既設コンクリ
ート杭の頭端面が破砕されることになる。この際、オー
ガ軸にはスクリューが設けられているので、破砕された
コンクリートの破片をスクリューにより排出することが
でき、既設コンクリート杭が地中から撤去されるもので
ある。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記従来の
既設コンクリート杭の破砕装置は、回転駆動手段が２台
のモータにて構成されているので、装置全体の構造が複
雑となるうえ上部側の重量が増して安定性が悪くなると
いう欠点があった。また、オーガ軸およびケーシング
は、通常、コンクリート杭の長さに対応させたものを装
着しており、コンクリート杭の破砕においては常に外周
土壌の掘削を先行させる。ところが、オーガ軸とケーシ
ングの長さが一定で調節不可能であるために、撤去作業
においては種々の不具合があった。

【０００７】まず、コンクリート杭にケーシングを挿入
し、オーガ軸およびケーシングを垂下させつつ掘削する
ので、既設コンクリート杭が傾斜状態で埋設されている
ような場合、掘削の途中で破砕不能となる状態が生じ
る。

【０００８】即ち、このコンクリート杭が傾いているた
めに、コンクリート杭とオーガ軸およびケーシングの軸
心が一致せず、くの字状となってケーシングを下降させ
ることが困難となることがある。ここで、破砕刃が掘削
刃の上部にあって追従する関係となっているために、掘
削に先行してコンクリート杭の頭端面を破砕するといっ
たことができないことから、ケーシングの停止位置で破
砕が止まり、コンクリート杭の下端が地中に残存するこ
とになる。このとき、無理にオーガ軸およびケーシング
をドライブさせつつ下降すると、コンクリート杭が座屈
して撤去作業を継続できなくなる問題が残されていた。

【０００９】また、比較的短いコンクリート杭が１本の
み埋設されているような場合であると、上記一対のオー
ガ軸およびケーシングによるコンクリート杭の撤去は容
易である。しかし、このオーガ軸およびケーシングは、
長さを調節できないうえ通常は連結手段を設けていない
ので、コンクリート杭が接続された長尺のものである
と、一度の作業によってはコンクリート杭を撤去できな
いことがある。この際は、コンクリート杭の長さに適合
するものと交換する必要があるが、この交換にはオーガ
軸およびケーシングを抜いて再び挿入するといった作業
が伴い、この交換作業は面倒なうえに撤去作業時間が長
くなる欠点があった。

【００１０】本発明は、上記課題を解決することを目的
としている。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するため、回転駆動手段に連結されたオーガ軸と、こ
のオーガ軸の下端部に設けられ、コンクリート杭の頭部
を破砕する破砕刃と、前記回転駆動手段に連結され、オ
ーガ軸とは逆方向に回転するケーシングと、このケーシ
ングの下端部に形成され、コンクリート杭の外周部の土
壌を掘削する掘削刃と、前記回転駆動手段とオーガ軸と
の間に設けられ、このオーガ軸の長さを調節するオーガ
軸伸縮機構と、前記回転駆動手段とケーシングとの間に
介設され、このケーシングの長さを調節するケーシング
伸縮機構とを備えてなる。

【００１２】

【作用】上記構成により、長尺の既設コンクリート杭を
撤去する場合、このコンクリート杭の頭部上にオーガ軸
を建込み、ケーシング伸縮機構を駆動してケーシングを
伸ばしコンクリート杭の頭部に挿入する。この状態では
破砕刃を掘削刃の上部に位置させる。

【００１３】次に、回転駆動手段を駆動すると、掘削刃
によりコンクリート杭の外周部の土壌が掘削される。こ
のとき、オーガ軸伸縮機構を駆動してオーガ軸を伸ばす
と、コンクリート杭の頭部が破砕される。

【００１４】続いて、ケーシングの下端に破砕刃が接近
したときは、ケーシングを下降させつつ土壌の掘削を進
める。そして、ある程度掘削した時点で再びオーガ軸を
伸ばしつつ下降させると、破砕刃によりコンクリート杭
の頭部が破砕される。このような動作を繰り返して破砕
を続けると、コンクリート杭の下端部まで撤去すること
ができる。

【００１５】ここで、コンクリート杭が傾いているため
に、コンクリート杭とオーガ軸およびケーシングが同軸
上とならず、ケーシングを下降させることが困難となっ
た場合は、オーガ軸を下降させて破砕を続け、この後は
ケーシングとオーガ軸とを交互に下降させることによ
り、掘削刃と破砕刃とを接近させたり離間させる動作を
繰り返す。

【００１６】このときは、コンクリート杭の頭部を常に
把持した状態で破砕を進めると、コンクリート杭の傾き
に合わせてケーシングを追従させることができる状態と
なり、ケーシングが途中で停止することなく破砕を続行
できる。

【００１７】また、コンクリート杭が長尺の場合、オー
ガ軸の長さが不足して破砕を進められない状態も生じる
が、この際は、ケーシング伸縮機構およびオーガ軸伸縮
機構を作動させてケーシングとオーガ軸とを伸長させ
る。これにより、コンクリート杭の破砕を進行させるこ
とができるので、相当長尺のコンクリート杭であっても
撤去が可能となる。

【００１８】

【実施例】以下、本発明の一実施例について、図を参照
しながら説明する。図１は既設コンクリート杭の撤去装
置の全体構成図である。この既設コンクリート杭の撤去
装置は、クローラクレーン１のリーダマスト２に駆動装
置４を設けており、この駆動装置４に回転伝達機構５を
介してオーガ軸伸縮機構６とケーシング伸縮機構１２と
を配設している。前記オーガ軸伸縮機構６には、スクリ
ュー８、破砕刃９およびガイド部材１１を設けたオーガ
軸７が、前記ケーシング伸縮機構１２には、掘削刃１４
を備えたケーシング１３がそれぞれ連結されていて、地
中に埋設された既設のコンクリート杭Ｐを破砕する構成
となっている。

【００１９】前記駆動装置４は、本体ケース４ａ内にモ
ータと減速機とを収容している。そして、本体ケース４
ａの上部とリーダマスト２の笠木２ａとの間には、ワイ
ヤ３が張設されおり、本体ケース４ａの側部にはガイド
部４ｂが設けられている。これにより、駆動装置４は、
ワイヤ３の巻取りおよび巻戻しによってリーダマスト２
のガイドレール２ｂに沿って昇降自在となっている。２
ｃは、ケーシング１３の振止具である。

【００２０】前記回転伝達機構５は、従来周知のドーナ
ツオーガ方式であって、チャック５ａを備えるととも
に、図示省略しているが駆動装置４の減速機に連結され
たシャフトと、このシャフトに設けたギャと、このギャ
に噛合する内歯ギャおよび外歯ギャを設けている。

【００２１】チャック５ａは、固定部と回転部とからな
り、固定部が本体ケース４ａの下部に固定されている。
一方、回転部の内周面には、前記内歯ギャが形成されて
おり、この回転部にケーシング伸縮機構１２が連結され
る。なお、前記外歯ギャはロッド５ｂに固着されてお
り、このロッド５ｂにオーガ軸伸縮機構６が連結される
ようになっている。これにより、モータの回転駆動に回
転伝達機構５が連動しオーガ軸伸縮機構６が正回転する
とき、ケーシング伸縮機構１２が逆回転する構成となっ
ている。

【００２２】前記オーガ軸伸縮機構６は、図２に示すよ
うに、上部支持部材１５と下部支持部材１６との間に２
本の油圧シリンダ１７，１８を配設している。そして、
上部支持部材１５にはガイドロッド１９が、下部支持部
材１６にはガイド部２０がそれぞれ一体的に固着されて
いる。また、上部支持部材１６にオスジョイント２１
が、下部支持部材１２にメスジョイント２２がそれぞれ
固設されている。さらに、オスジョイント２１は、前記
外歯ギャを固着したロッド５ｂに連結される一方、メス
ジョイント２２にはオーガ軸７の上端が連結されるよう
になっている。なお、このオーガ軸伸縮機構６は、ケー
シング伸縮機構１２の本体部１２ａに収容され、メスジ
ョイント２１が本体部１２ａより突出していて、オーガ
軸７の着脱が自在な構成になっている。

【００２３】油圧シリンダ１７，１８は、図示しない油
圧装置に接続されており、この油圧装置を駆動して油圧
シリンダ１７，１８を作動させると、ガイドロッド１９
に沿ってガイド部２０が伸縮し、オーガ軸７の全長を自
在に調節できる。本例では、この油圧シリンダ１７，１
８によりオーガ軸７を３ｍ程度伸長可能となっている
が、必要に応じて油圧シリンダ１７，１８および各部の
長さを設定し、オーガ軸７をより長く伸長させ得るのは
勿論である。

【００２４】前記オーガ軸７は、図３に示すように、外
周にコンクリート杭Ｐの砕片を排出するためのスクリュ
ー８を設けており、下端部にはロッド１０を着脱自在に
連結している。そして、このロッド１０にコンクリート
杭Ｐの頭部を破砕するための破砕刃９を固設し、ロッド
１０の下端部にはコンクリート杭Ｐの中空孔に挿入され
るガイド部材１１が取付けられている。なお、このオー
ガ軸７は、前記オーガ軸伸縮機構６の作動により、後述
のケーシング１３内で上下動しその下端部から破砕刃９
を出没させるようになっている。

【００２５】前記ケーシング伸縮機構１２は、図４に示
すように、本体部２３に連結部２５を形成したもので、
上部にはフランジ２４を一体形成している。本体部２３
は、円筒状の鋼管からなり、周面の対向部にはガイド溝
２６，２６が長さ方向に一対形成されている。これらガ
イド溝２６，２６の両側部には、ケーシング１３の全長
を自在に調節するための凹状連結部２７ａ，２７ｂ・・
および２８ａ，２８ｂ・・が、同一ピッチで各４対づつ
設けられている。

【００２６】フランジ２４は、ボルト孔２４ａを複数個
形成しており、このボルト孔２４ａにボルトを挿通しチ
ャック５ａのネジ孔に螺合して本体部２３をチャック５
ａに固着する構成となっている。これにより、ケーシン
グ伸縮機構１２は、前記モータが回転駆動し回転伝達機
構５の内歯ギャが逆回転すると、チャック５ａおよび本
体部２３が連動することでケーシング１３を回転させ
る。なお、本体部２３の上端にカバーが装着されること
により、このフランジ２４部分は露出しないようになっ
ている。

【００２７】前記ケーシング１３は、図３に示す如く下
端部に掘削刃１４を設けており、モータの回転駆動にケ
ーシング伸縮機構７が連動するとともに、ケーシング１
３が下降するときコンクリート杭Ｐの外周土壌を掘削す
るものである。また、このケーシング１３は、図４およ
び図５に示すように、上部側の外周面における対向部に
前記本体部２３の凹状連結部２７ａ，２７ｂ・・および
２８ａ，２８ｂ・・のピッチに等しい間隔で２個の凸状
連結部１３ａ，１３ｂをそれぞれ突設している。そし
て、この凸状連結部１３ａ，１３ｂは、前記凹状連結部
２７ａ，２７ｂ・・または２８ａ，２８ｂ・・の何れか
に係合されることにより、ケーシング１３の長さを自在
に調節可能となっている。

【００２８】即ち、このケーシング１３の長さ調節に際
して、例えば、最上部の凹状連結部２７ａ，２７ｂ・・
または２８ａ，２８ｂ・・の一方に凸状連結部１３ａ，
１３ｂを係合させている場合に、ケーシング１３を伸ば
すときは、まず、前記駆動装置４を下降させて本体部２
３に連結されたケーシング１３の下端部を地上に接地さ
せる。

【００２９】次に、モータを駆動し本体部２３を回動さ
せてガイド溝２６の中心に凸状連結部１３ａ，１３ｂを
一致させる。続いて、前記駆動装置４を上昇させた後、
本体部２３を左または右方向に回動させる。すると、凹
状連結部２７ａ，２７ｂ・・または２８ａ，２８ｂ・・
と凸状連結部１３ａ，１３ｂとの係合位置が変えられて
ケーシング１３を所要の長さだけ延長できるものであ
る。

【００３０】本例では、前記オーガ軸伸縮機構６による
オーガ軸７とともに、このケーシング伸縮機構６の調節
によりケーシング１３を３ｍ程度伸長可能となってい
る。なお、前記ケーシング１３の変形例として、相当長
いコンクリート杭Ｐや連結されたコンクリート杭Ｐに対
応し得るように、延長用ケーシング２９，３０を備えて
いる。図６に示す延長用ケーシング２９は、前記ケーシ
ング１３と同様に上部側の外周面に２個の凸状連結部２
９ａ，２９ｂを各一対設ける一方、下部側の外周面に１
個の係合溝２９ｃを一対形成している。

【００３１】また、図７に示す延長用ケーシング３０
は、上部側の外周面に１個の凸状連結部３０ａを設ける
一方、下部側の外周面に１個の係合溝３０ｂを形成して
いる。これにより、延長用ケーシング２９，３０を連結
する場合は、前記本体部２３の凹状連結部２７ａ，２７
ｂまたは２８ａ，２８ｂに、延長用ケーシング２９の凸
状連結部２９ａ，２９ｂを係合して、ケーシング１３に
延長用ケーシング２９を連結する。

【００３２】この後、延長用ケーシング２９の係合溝２
９ｃに延長用ケーシング３０の凸状連結部３０ａを係合
して、ケーシング２９に延長用ケーシング３０を連結す
る。そして、係合溝３０ｃに前記ケーシング１３の凸状
連結部１３ａを係合し、延長用ケーシング３０にケーシ
ング１３を連結してもよいし、延長用ケーシング２９に
ケーシング１３を連結してもよい。次に、上記既設コン
クリート杭の撤去装置によるコンクリート杭の破砕作業
について説明する。

【００３３】なお、本例では長尺のコンクリート杭Ｐを
撤去する場合について説明する。まず、図８に示すよう
に、コンクリート杭Ｐの頭部上にオーガ軸７を建込む。
この状態では、破砕刃９をケーシング１３内に引き込め
て掘削刃１４の上部に位置させておく。

【００３４】次に、駆動手段４を回転させつつ下降させ
てコンクリート杭Ｐの頭部にケーシング１３を挿入す
る。すると、頭部がケーシング１３に把持される。この
状態でケーシング伸縮機構１２を駆動してケーシング１
３を伸ばすと、掘削刃１４によりコンクリート杭Ｐの外
周部の土壌が掘削される。

【００３５】この掘削がある程度進むと、オーガ軸伸縮
機構１２を駆動してオーガ軸７を伸ばし、図９に示す如
く破砕刃９をコンクリート杭Ｐの頭部に接触させて破砕
を開始する。この際、ケーシング１３がコンクリート杭
Ｐを覆っているので、破砕に伴って発生する騒音が抑制
されるとともに、粉塵の飛散が防止される。そして、破
砕が進みケーシング１３の下端に破砕刃９が接近したと
きは、上述の方法でケーシング伸縮機構１２を調整操作
しケーシング１３を下降させつつ土壌の掘削を進める。

【００３６】ここで、土壌がある程度掘削されると、図
１０に示すように、再びオーガ軸７を伸ばし、破砕刃９
によりコンクリート杭Ｐの頭部を破砕する。このような
動作は、主としてコンクリート杭Ｐの上部側で繰り返
し、後は駆動手段４を下降させつつ破砕を続けると、コ
ンクリート杭Ｐの下端部まで撤去することができる。と
ころで、コンクリート杭Ｐが傾斜して埋設されている場
合があるが、この撤去装置によれば支障なく撤去作業を
継続することができる。

【００３７】即ち、コンクリート杭Ｐが傾いているため
に、コンクリート杭Ｐとオーガ軸７およびケーシング１
３が同軸上とならないとき、くの字状となっている部分
でケーシング１３が停止するが、このような場合はケー
シング１３の下端に破砕刃９が接近するまで破砕を行
う。

【００３８】この後は、コンクリート杭Ｐの頭部をケー
シング１３で把持しつつ、ケーシング１３とオーガ軸７
とを交互に下降させることにより、掘削刃１４と破砕刃
９とを接近させたり離間させる。これにより、コンクリ
ート杭Ｐの頭部が常に把持された状態で破砕が進められ
るので、コンクリート杭Ｐの傾きに合わせてケーシング
１３を追従させることができる状態となり、また、コン
クリート杭Ｐの座屈も防止されるから、コンクリート杭
Ｐの下端部まで撤去できる。

【００３９】なお、本発明の既設コンクリート杭の撤去
装置によれば、上述の撤去作業に加え所謂ロックアンド
ソイル作業も可能である。

【００４０】例えば、図１１および図１２に示すよう
に、地下２階（Ｆ２）部分に埋設されている既設コンク
リート杭Ｐを、地下１階（Ｆ１）から地下２階（Ｆ２）
の床面を介して破砕することもできる。この場合は、ま
ず地中に残存するコンクリート杭Ｐの頭部上における地
下１階の床面にオーガ軸７を建込む。次いで、床面に形
成された貫通孔にケーシング１３を挿入して地下２階の
床面に到達させ、図１１に示す如く地下２階の貫通孔に
ケーシング１３を挿入する。続いて、前述のようにケー
シング伸縮機構１２を調整操作しケーシング１３を下降
させつつ土壌の掘削を進める。そして、オーガ軸伸縮機
構６の油圧シリンダ１７，１８を作動させてオーガ軸７
を伸長しつつコンクリート杭Ｐを破砕する。このときも
ケーシング伸縮機構１２およびオーガ軸伸縮機構６を交
互に作動させると、破砕作業は効果的に行われる。ここ
で、コンクリート杭Ｐが長くオーガ軸７が届かない場合
は、ケーシング伸縮機構１２に延長ケーシング２９を連
結し、かつこの延長ケーシング２９にケーシング１３を
連結する。すると、図１２に示す如くケーシングを２倍
の長さにできるので、コンクリート杭Ｐの破砕を進める
と、地下２階の下部に埋設されたコンクリート杭Ｐを地
下１階において撤去することができるものである。

【００４１】以上のように、本発明のオーガ軸伸縮機構
６およびケーシング伸縮機構１２は、伸縮自在であるか
ら、前述の他に例えば建て込み時にクローラクレーン１
のリーダマスト２を高くできない場合、ケーシング１３
とオーガ軸７との長さを短くしておき、建て込み後に伸
長すればスペースが確保できない場所であっても支障な
く撤去作業を行うことができる。

【００４２】また、コンクリート杭Ｐが長尺の場合、通
常サイズのオーガ軸７では長さが不足して撤去作業を進
められないこともあるが、このときは、オーガ軸伸縮機
構６およびケーシング伸縮機構１２を作動させてオーガ
軸７とケーシング１３とを伸長させることにより、コン
クリート杭Ｐの破砕を続行することができるので、相当
長尺のコンクリート杭Ｐであっても一度の作動で撤去が
可能となる。

【００４３】

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、ケーシ
ングを下降させつつ土壌の掘削を進め、ある程度掘削し
た時点でオーガ軸を伸ばして破砕刃によりコンクリート
杭の頭部を破砕する動作を繰り返すと、コンクリート杭
の下端部まで撤去することができる。よって、コンクリ
ート杭が傾いて埋設されているような場合でも、ケーシ
ングとオーガ軸とを交互に下降させることにより、コン
クリート杭の傾斜状態に合わせて破砕を進めることがで
きるから、従来のようにケーシングが途中で停止するこ
となく破砕が行われ、コンクリート杭を残存させること
なく撤去できる効果がある。

【００４４】また、コンクリート杭が長尺の場合、オー
ガ軸の長さが不足して破砕を進められない状態が生じる
ことがあっても、ケーシング伸縮機構およびオーガ軸伸
縮機構を作動させてケーシングとオーガ軸とを伸長させ
ることにより、コンクリート杭の破砕を続行することが
できるので、相当長尺のコンクリート杭であっても一度
の作業でコンクリート杭を撤去できる利点もある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例を示す全体構成図である。

【図２】オーガ軸伸縮機構の正面図である。

【図３】オーガ軸およびケーシングの断面図である。

【図４】ケーシング伸縮機構の斜視図である。

【図５】ケーシングの平面図である。

【図６】延長ケーシングの斜視図である。

【図７】他の延長ケーシングの斜視図である。

【図８】ケーシングを伸長させて土壌を掘削する状態を
示す説明図である。

【図９】オーガ軸を伸長させて既設杭を破砕する状態を
示す説明図である。

【図１０】ケーシングとオーガ軸とを交互に伸長させる
撤去作業を示す説明図である。

【図１１】地下２階部分の既設杭を撤去する作業を開始
する状態を示す説明図である。

【図１２】地下２階部分の既設杭の破砕状態を示す説明
図である。

【符号の説明】

１ クローラクレーン ２ リーダマスト ４ 駆動装置 ５ 回転伝達機構 ６ オーガ軸伸縮機構 ７ オーガ軸 ９ 破砕刃 １２ ケーシング伸縮機構 １３ ケーシング １４ 掘削刃 Ｐ 既設コンクリート杭

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 回転駆動手段に連結されたオーガ軸と、
   このオーガ軸の下端部に設けられ、コンクリート杭の頭
   部を破砕する破砕刃と、前記回転駆動手段に連結され、
   オーガ軸とは逆方向に回転するケーシングと、このケー
   シングの下端部に形成され、コンクリート杭の外周部の
   土壌を掘削する掘削刃と、前記回転駆動手段とオーガ軸
   との間に設けられ、このオーガ軸の長さを調節するオー
   ガ軸伸縮機構と、前記回転駆動手段とケーシングとの間
   に介設され、このケーシングの長さを調節するケーシン
   グ伸縮機構とを備えてなる既設コンクリート杭の撤去装
   置。