JPH04131424A - 杭体内部破砕方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は抗体内部破砕方法に関し、特に地中に打設した
抗体（コンクリートパイル）の余分な抗頭を現場で破砕
処理するための抗体内部破砕方法に関する。

〔従来の技術〕

従来の抗体破砕方法は、一般にパイルコンデスドラと呼
ばれている抗体外部破砕機を用い、抗体外部破砕機のリ
ング状の形状の内側に抗体を包持して抗体の外側表面か
ら油圧機械等で外力を加えて抗体を破砕するものである
（以下、従来の抗体破砕方法を特に抗体外部破砕方法と
いう）。

〔発明が解決しようとする課題〕

上述した従来の抗体外部破砕方法は、抗体の外側表面か
ら外力を加えて抗体を破砕するものであったので、抗体
のコンクリートの圧縮強度が太きく　　（７＝８００ｋ
ｇ／ｃｍ２程度）、かつ円筒体状の抗体は外側から加え
られる外力に対して応力が分散しやすいために、抗体の
良好な破砕が困難であるという問題点があった。特に、
厚肉で多数本のＰＣ鋼棒および補強鉄筋を内蔵する大口
径の既製杭（いわゆるＰＨＣ土木杭）等の抗体でＰＣ鋼
棒および補強鉄筋を残置させておく抗頭処理の場合には
、外力で抗体に不正亀裂が発生しやすく、従来の抗体外
部破砕方法による処理では良好な破砕は不可能に近かっ
た。このため、従来は、ハンマを用いた人力による折り
作業が行われていたが、この場合には作業効率が極度に
悪かった。

また、従来の抗体外部破砕方法は、抗体外部破砕機のリ
ング状の形状の内側に抗体を包持して抗体の外側表面か
ら外力を加えて抗体を破砕するものであったので、破砕
できる抗体の寸法形状の限界（直径６００ｍｍ程度以下
）があり、前述した厚肉で多数本のＰＣ鋼棒および補強
鉄筋を内蔵する大口径の既製杭等の抗体を破砕すること
はできないという問題点があった。

さらに、従来の抗体外部破砕方法で用いられる抗体外部
破砕機は、抗体に油圧機械等で大きな外力を加えるため
に大掛かりなものとなっており重量もきわめて重かった
ので、現場で抗体を破砕する作業において抗体外部破砕
機を吊するためのクレーンが必要不可欠であるという問
題点があった。

このため、クレーンが入場できない手狭な現場では使用
できなかったり、クレーンの作業半径外に位置する抗体
に対しては使用できなかったりした。

本発明の目的は、抗体を外部から破砕するためにはきわ
めて大きな外力が必要であるが内部から破砕するために
は比較的小さな外力（１０分の１程度）ですむという点
に着目し、抗体を内部から破砕するようにした抗体内部
破砕方法を従供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

本発明の抗体内部破砕方法は、抗体の中空部から抗体の
内面壁に外側に同けて力を加えることにより抗体を内部
から破砕することを特徴とする。

〔作用〕

本発明の抗体内部破砕方法では、抗体の中空部から抗体
の内面壁に外側に向けて力を加えるため、抗体を外部か
ら破砕する場合に比べて比較的小さな外力で抗体を内部
から破砕することができる。

〔実施例〕

次に、本発明について図面を参照して詳細に説明する。

（１）　油圧シリンダユニットを用いる抗体内部破砕方
法 第１図は、本発明の一実施例に係る抗体内部破砕方法が
適用された杭頭処理装置を示す斜視図である。この杭頭
処理装置は、油圧破砕機１と、油圧破砕機１をワイヤ２
により昇降自在に吊り下げている電動ウィンチ３と、油
圧破砕４１１１に２本の油圧ホース４を介して接続され
ている油圧ユニット５と、電動ウィンチ３および油圧ユ
ニット５を搭載しストッパ付キャスタ６によって移動自
在となったキャスタスタンド７と、キャスタスタンド７
に支着されワイヤ２を張架する一対のプーリ８を取り付
けるパイプフレーム９とから、その主要部が構成されて
いる。

油圧破砕機１は、第２図（ａ）〜（Ｃ）に示すように、
油圧シリンダユニット１１と、油圧シリンダユニット１
１のシリンダ１１ａ（第３図参照）に破砕ノミ取付板１
２を介して取り付けられた破砕ノミ１３と、油圧シリン
ダユニット１１の背面側に支持板１４を介して取り付け
られた背面押さえ板１５と、油圧シリンダユニット１１
に２本の油圧ホース４を接続するための一対の油圧ホー
ス接続部１６と、油圧シリンダユニット１１にワイヤ２
を取り付けるための取手１７とから構成されている。な
お、油圧シリンダユニット１１は、シリンダｌｌａを往
復動させることができる往復動型のもので、それ自体は
すでに周知のものであり、従来の抗体外部破砕機に比べ
て小型かつ軽量（４０ｋｇ程度）である。

第３図を参照すると、破砕ノミ１３は、固定用ボルト１
８によって破砕ノミ取付板１２の背面側から固定され、
破砕ノミ取付板１２が一対の接合ビス１９によって油圧
シリンダユニット１１のシリンダｌｌａに固着されるこ
とによって、油圧シリングユニット１１に対して突出（
進退）自在に取り付けられている。

次に、このように構成された杭頭処理装置による抗体内
部破砕方法の工法手順について説明する。

なお、ここでは、厚肉で多数本のｐｃｉ棒および補強鉄
筋を内蔵する大口径の既製杭等でなる抗体２０（第４図
参照）をＰＣ鋼棒および補強鉄筋を残置させて破砕する
抗頭処理の場合を例にとって説明する（以下、他の実施
例の動作の説明についても同様である）。

（１−１）　　杭頭切断箇所の縁切り 地中に打設された抗体２０の抗頭の内部破砕を行う前に
、電動カンタ（図示せず）により抗頭処理を行う部分と
杭頭処理を行わずに残す部分との境界（抗頭切断箇所）
であらかしめ抗体２０の外側からＰＣ鋼棒および補強鉄
筋の手前まで抗体２０の縁切り（円周切り）を行い、こ
れにより後述する内部破砕での地中部の抗体２０への不
正亀裂の伝わりを予断しておく。

（１−２＞　　油圧破砕機１の取付は 次に、抗体２０の内径（例えば、７００ｍｍ８００ｍｍ
等）に合わせた油圧破砕機ｌを選択してキャスタスタン
ド７のワイヤ２の先端部に取手１７を介して取り付け、
油圧シリンダユニット１１の一対の油圧ホース接続部１
６に油圧ユニット５に一端を接続された２本の油圧ホー
ス４の他端をそれぞれ接続する。油圧破砕機１を取り付
けたキャスタスタンド７を人力で押し動かすことにより
現場の抗体２０間で自走させ、作業対象の抗体２０の位
置まで移動させる。

（１−３）　　内部破砕 続いて、第４図に示すように、電動ウィンチ３によって
ワイヤ２を巻き緩めることにより、油圧破砕機１を杭体
２０の杭頭の上部開口から中空部内に降ろす。次に、油
圧ユニット５を起動させた後に、油圧シリンダユニット
１１のスイッチを作動させ、第５図＜ａ＞および（ｂ）
に示すように、油圧破砕機Ｉの破砕ノミ１３を７００ｋ
ｇ／ｃｍ”程度の押し力で杭体２０の内面壁に突出させ
る。

すると、破砕ノミ１３は、油圧シリンダユニット１１が
背面押さえ板１５によって杭体２０の反対側の内面壁で
押さえられているので、抗体２０の内面壁内に圧入し、
抗体２０の壁面に亀裂を発生させる。作業者は、抗体２
０の外表面での亀裂発生を確認しながら作業を進行させ
、３Ｑｃｍ程度の１回の処理長さ（以下、単位長さとい
う）に対して抗体２００表面に縦方向に均一に亀裂を発
生させるようにする。この際、部分的に壁状になって残
った場合には、亀裂が完全に発生するまで作業を繰り返
すが、杭体２０の内面壁に部分的に大きな突出力を加え
て単位長さ外まで不用意な縦割りの亀裂を引き起こすこ
とは避けるようにする。

なお、上記（１−１）の抗頭切断箇所の縁切りによって
不正亀裂が地中部の抗体２０にまで伝わることは予断さ
れている。この抗体２０に亀裂を発生させる作業を、油
圧シリンダユニット１１のシリンダｌｌａを一旦後退さ
せ油圧破砕機１を回転させながら（油圧破砕ＩＩＩはワ
イヤ２によって吊るされているので容易に回転する）、
杭体２０の中空部の同一円周の内面壁毎に４〜５箇所行
い、均一な亀裂を発生させる。そして、この抗体２０の
中空部の同一円周の内面壁への均一な亀裂の発注作業を
、再び電動ウィンチ３によってワイヤ２を巻き緩めるこ
とにより、油圧破砕機ｌを抗体２０の中空部内で単位長
さずつ順次地際部に向けて降ろしながら繰り返し、杭頭
切断箇所まで均一な亀裂を発生させる。

（１−４＞　　外部祈り 最後に、抗体２０の抗頭に生じた亀裂部分を人力によっ
てハンマ（１，５ｋｇ〜５ｋｇ程度）等で外部から祈り
落とし、ＰＣＭ棒および補強鉄筋を露出させる。

（２）　空気圧による抗体内部破砕方法第６図は、本発
明の他の実施例に係る抗体内部破砕方法に使用する一対
の綱製半リング３１および３２を示す斜視図である。こ
れら鋼製半リング３１および３２は、それぞれ外側に向
けて突出する複数（図示は３つ）の円錐状突起３１ａお
よび３２ａを有している。鋼製半リング３１および３２
は、第７図に示すように、エアバッグ３３に取り付けら
れて使用される。

次に、このように構成された綱製半リング３１および３
２とエアバッグ３３とを使用する空気圧による抗体内部
破砕方法の工法手順について説明する。

（２−１）　　抗頭切断箇所の縁切り （１−１）と同様の処理を行う。

（２−２）　　エアバッグ３３の取付は次に、抗体２０
の内径に合わせた鋼製半リング３１および３２選択して
エアバッグ３３の周囲に取り付け、このエアバッグ３３
をキャスタスタンド７のワイヤ２の先端部に取り付ける
。エアバッグ３３を取り付けたキャスタスタンド７を人
力で押し動かすことにより現場の抗体２０間で自走させ
、作業対象の抗体２０の位置まで移動させる。

（２−３）　　内部破砕 続いて、電動ウィンチ３によってワイヤ２を巻き緩める
ことにより、エアバッグ３３を杭体２０の抗頭の上部開
口から中空部内に降ろす。次に、エアコンブフレサ（図
示せず）を始動させて、第７図に示すように、エアバッ
グ３３内に圧縮空気を送り、エアバッグ３３の膨張力に
より鋼製半リング３１および３２の円錐状突起３１ａお
よび３２ａを抗体２０の内面壁に押し当てる。この状態
から、エアコンプツレサのエア吐出を最大とし、円錐状
突起３１ａおよび３２ａを杭体２０の内面壁内に進入さ
せて、抗体２０の壁面に亀裂を発生させる。作業者は、
抗体２０の外表面での亀裂発生を確認しながら作業を進
行させ、単位長さに対して抗体２０の表面に縦方向に均
一に亀裂が入ったことを確認できたならば、エアコンプ
ルすのエア吐出を減圧する。そして、エアバッグ３３を
エアの注入前の状態に戻し、再び電動ウィンチ３によっ
てワイヤ２を巻き緩めることにより、エアバッグ３３を
抗体２０の中空部内で単位長さずつ順次地際部に向けて
降ろしながら亀裂の発生作業を繰り返し、杭頭切断箇所
まで均一な亀裂を発生させる。

（２−４）　　外部折り （１，−４）と同様の処理を行う。

（３）　ねじ式ジヤツキを使用する抗体内部破砕方法 第８図は、本発明のさらに他の実施例に係る抗体内部破
砕方法に使用するねじ式ジヤツキ４０を示す斜視図であ
る。このねじ式ジヤツキ４０は、ジヤツキ本体４１と、
ジヤツキストローク部４２と、補強板４３と、抗体内壁
骨は板４４と、吊り金具４５とから構成されている。な
お、符号４１ａは、ジヤツキ作動穴を示す。

次に、このように構成されたねじ式ジヤツキ４０を使用
する抗体内部破砕方法の工法手順について説明する。

（３−１）　　杭頭切断箇所の縁切り （１−１＞と同様の処理を行う。

（３−２）　　ねじ式ジヤツキ４０の取付は次に、抗体
２０の内径に合わせたねじ弐ジヤツキ４０を選択して、
キャスタスタンド７のワイヤ２の先端部に吊り金臭４５
を介して取り付ける。

ねじ式ジヤツキ４０を取り付けたキャスクスタンド７を
人力で押し動かすことにより現場の抗体２０間で自走さ
せ、作業対象の抗体２０の位置まで移動させる。

（３−３＞　　内部破砕 続いて、電動ウィンチ３によってワイヤ２を巻き緩める
ことにより、ねじ式ジヤツキ４０を杭体２０の抗頭の上
部開口から中空部内に陣ろす。次に、ジヤツキ作動穴４
１ａに作動杆（図示せず）を差し込みながらジヤツキ本
体４１を回転させ、ジヤツキストローク部４２を杭体２
０の内面壁に向けて突出させる。すると、ジヤツキスト
ローク部４２は、ジヤツキ本体４１が抗体内壁骨は板４
４によって杭体２０の反対側の内面壁で押さえられてい
るので、抗体２０の内面壁内に進入し、抗体２０の壁面
に亀裂を発生させる。作業者は、抗体２０の外表面での
亀裂発生を確認しながら作業を進行させ、単位長さに対
して杭体２０の表面に縦方向に均一に亀裂を発生させる
ようにする。この杭体２０に亀裂を発生させる作業を、
ジヤツキストローク部４２を一旦後退させねじ弐ジヤツ
キ４０を回転させながら（ねじ式ジヤツキ４０はワイヤ
２によって吊るされているので容易に回転する）、抗体
２０の中空部の同一円周の内面壁毎に４〜５箇所行い、
均一な亀裂を発生させる。そして、この抗体２０の中空
部の同一円周の内面壁への均一な亀裂の発生作業を、再
び電動ウィンチ３によってワイヤ２を巻き緩めることに
より、ねし式ジヤツキ４０を抗体２０の中空部内で単位
長さずつ順次地際部に向けて降ろしながら繰り返し、抗
頭切断箇所まで均一な亀裂を発生させる。

（３−４）　　外部折り （１−４）と同様の処理を行う。

（４）　形状記憶金属を利用する抗体内部破砕方法 第１０図は、本発明の別の実施例に係る抗体内部破砕方
法に使用する形状記憶金属破砕機５０を示す斜視図であ
る。この形状記憶金属破砕機５０は、厚円板状の基体５
１と、基体５１の周面から水平方向に突設された複数（
図示は６つ）のねし筒５２と、ねじ筒５２に螺着された
複数のねじ柱体５３と、ねし柱体５３の先端凹部に基端
が嵌着された柱状の形状記憶金属体５４と、基体５１の
上面に取り付けられた吊り金具５５とから構成されてい
る。なお、符号５３ａは、形状記憶金属体５４にマルテ
ンサイト変態を起こさせるためにねし柱体５３の先端部
に穿設された複数の大穴を示す。

基体５１．ねじ筒５２およびねじ柱体５３ば、外力に対
して容易に変形しないような剛性の高い材質で作製され
ている。なお、ねし筒５２およびねじ柱体５３の数、形
成間隔等は、作業対象の抗体２０に応じて任意に設定で
きることはいうまでもない。

形状記憶金属体５４は、高温になるとマルテンサイト変
態を起こして軸長方向に１ｍｍ程度膨張するものである
。

次に、このように構成された形状記憶金属破砕機５０を
使用する抗体内部破砕方法の工法手順について説明する
。

（４−１）　　抗頭切断箇所の縁切り （１−１）と同様の処理を行う。

（４−２）　　形状記憶金属破砕４１１５０の取付は次
に、杭体２０の内径に合わせた形状記憶金属破砕機５０
を選択してキャスタスタンド７のワイヤ２の先端部に吊
り金具５５を介して取り付る。

形状記憶金属破砕機５０を取り付けたキャスタスタンド
７を人力で押し動かすことにより現場の抗体２０間で自
走させ、作業対象の抗体２０の位置まで移動させる。

（４−３）　　内部破砕 続いて、電動ウィンチ３によってワイヤ２を巻き緩める
ことにより、形状記憶金属破砕機５０を杭体２０の杭頭
の上部開口から中空部内に降ろす。

次に、ねじ柱体５３を回転させてねじ筒５２から突出さ
せるようにし、抗体２０の内壁と形状記憶金属体５４と
のクリアランスを完全に除去する（形状記憶金属破砕機
５０を杭体２０の内壁に固定した状態とする）。続いて
、大穴５３ａに向けて火炎を吹き付け、形状記憶金属体
５４を高温にしてマルテンサイト変態を起こさせ、形状
記憶金属体５４を抗体２０の内面壁に５ｔｏｎ／ｃｍ２
程度の圧力で突出させる。すると、形状記憶金属体５４
は、抗体２０の内面壁内に圧入し、抗体２０の壁面に亀
裂を発生させる。作業者は、抗体２０の外表面での亀裂
発生を確認した後、電動ウィンチ３によってワイヤ２を
巻き取って形状記憶金属破砕機５０を抗体２０外に引き
上げる。そして、形状記憶金属破砕８１５０（または形
状記憶金属体５４）を交換した後、再び電動ウィンチ３
によってワイヤ２を巻き緩めることにより、形状記憶金
属破砕ｆＩＡ５０を杭体２０の中空部内で単位長さ（任
意に設定可能）ずつ順次地際部に向けて降ろして亀裂の
発生作業を繰り返し、抗頭切断箇所まで均一な亀裂を発
生させる。

（４−４）　　外部折り （１−４）と同様の処理を行う。

なお、上記各工法手順の説明では、厚肉で多数本のＰＣ
鋼棒および補強鉄筋を内蔵する大口径の既製杭等でなる
抗体２０をＰＣ１ｇ棒および補強鉄筋を残置させて破砕
する抗頭処理の場合を例にとって説明したが、小口径の
既製杭の抗頭処理の場合、ＰＣＭ棒および補強鉄筋を残
置させない杭頭処理の場合、鋼管によって表面が被覆さ
れている鋼管パイルの杭頭処理の場合等であっても、本
発明の抗体内部破砕方法が適用可能であることはいうま
でもない。

また、上記各工法手順の説明では、キャスタスタンド７
を使用する場合について説明したが、かならずしもキャ
スタスタンド７を使用しなければならないわけではなく
、クレーン等を使用してもよいことはもちろんである。

また、上記各工法手順の説明では、キャスタスタンド７
を人力で押し動かすように説明したが、キャスタスタン
ド７に移動用の原動機を搭載するようにしてもよい。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明の抗体内部破砕方法によれ
ば、抗体の中空部から抗体の内面壁に外側に向けて力を
加えることにより抗体を内部から破砕するようにしたこ
とにより、従来の抗体外部破砕方法に比べて１０分の１
程度の外力で確実かつ容易に抗体を破砕することができ
るという効果がある。特に、従来の抗体外部破砕方法で
は破砕できなかった厚肉で多数本のＰＣ綱棒および補強
鉄筋を内蔵する大口径の既製杭等の抗体でＰＣ調棒およ
び補強鉄筋を残置させてお（杭頭処理であっても、効率
良くかつ経済的なコストで均一な仕上がりで処理するこ
とができる。

また、従来の抗体外部破砕方法では、直径６０Ｑｍｍ程
度の抗体が破砕の限界とされていたが、本発明の抗体内
部破砕方法では、抗体の寸法形状を問わないで破砕する
ことができるという効果がある。

さらに、本発明の抗体内部破砕方法によれば、従来の抗
体外部破砕方法に用いられる抗体外部破砕機に比べて使
用する機械、道具等が格段的に小型かつ軽量となるため
、キャスタスタンドに搭載して移動できるようになり、
現場で杭頭を破砕する作業においてクレーンが不要にな
るとともに、クレーンが入場できない手狭な現場条件で
の作業やクレーンの作業半径外の作業も抗体間を任意に
移動して行うことが可能となり、現場の立地条件に関係
なく作業効率が大幅に向上するという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例に係る抗体内部破砕方法が通
用された杭頭処理装置の外観を示す斜視図、 第２図（ａ）〜（Ｃ）は第１図中の油圧破砕機を示す平
面図、側面図および正面図、 第３図は第２図中の破砕ノミの取付態様を示す要部断面
図、 第４図は本実施例の抗体内部破砕方法による抗体破砕作
業を説明するための図、 第５図（ａ）および（ｂ）は本実施例の抗体内部破砕方
法による抗体内部破砕状況を説明するための平面図およ
び側面図、 第６図は本発明の他の実施例に係る抗体内部破砕方法に
使用される一対の鋼製リングを示す斜視図、 第７図は第６図に示した一対の鋼製リングを取り付けた
エアハソグを使用する抗体内部破砕方法を説明するため
の図、 第８図は本発明のその他の実施例に係る抗体内部破砕方
法に使用されるねじ式ジヤツキを示す斜視図、 第９図は第８図に示したねじ式ジヤツキを使用する抗体
内部破砕方法を説明するための図、第１０図は本発明の
別の実施例に係る抗体内部破砕方法に使用される形状記
憶金属破砕機を示す斜視図、 第１１図は第１０図に示した形状記憶金属破砕機を使用
する抗体内部破砕方法を説明するための図である。 図において、 １・・・油圧破砕機、 ２・・・ワイヤ、 ３・・・電動ウィンチ、 ４・・・油圧ホース、 ５・・・油圧ユニット、 ６・・・ストツバ付キャスタ、 ７　・　・ ８　・　・ ９　・　・ １１　・ １ａ １２　・ １３　・ １４　・ １５　・ １６　・ １７　・ １８　・ １９　・ ２０　・ ３１゜ ３１　ａ。 ３３　・ ４０　・ ４１　・ １ａ ・キャスタスタンド、 ・プーリ、 ・パイプフレーム、 ・油圧シリンダユニット、 シリンダ、 ・破砕ノミ取付板、 ・破砕ノミ、 ・支持板、 ・背面押さえ板、 ・油圧ホース接続部、 ・取手、 ・固定用ボルト、 ・接合ビス、 ・抗体、 ３２・鋼製半リング、 ３２ａ・円錐状突起、 ・エアバッグ、 ・ねじ式ジヤツキ、 ・ジャ、主本体、 ・ジャ、手作動穴、 ４２　・ ４４　・ ４５　・ ５０　・ ５１　・ ５２　・ ５３　・ ３ａ ５４　・ ５５　・ ジャ、キストローク部、 ・補強板、 ・抗体内壁受は板、 ・吊り金具、 ・形状記憶金属破砕機、 ・基体、 ・ねじ筒、 ・ねじ柱体、 ・大穴、 ・形状記憶金属体、 ・吊り金具である。 特許出願人　株式会社　新富士工版

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （１）抗体の中空部から抗体の内面壁に外側に向けて力
   を加えることにより抗体を内部から破砕することを特徴
   とする抗体内部破砕方法。
2. （２）抗体の中空部から抗体の内面壁に外側に向けて力
   を加えるのに油圧シリンダユニットを用いることを特徴
   とする請求項１記載の抗体内部破砕方法。
3. （３）抗体の中空部から抗体の内面壁に外側に向けて力
   を加えるのにエアバッグによる空気圧を利用することを
   特徴とする請求項１記載の抗体内部破砕方法。
4. （４）抗体の中空部から抗体の内面壁に外側に向けて力
   を加えるのにねじ式ジャッキを用いることを特徴とする
   請求項１記載の抗体内部破砕方法。
5. （５）抗体の中空部から抗体の内面壁に外側に向けて力
   を加えるのに形状記憶金属のマルテンサイト変態を利用
   することを特徴とする請求項１記載の抗体内部破砕方法
   。