JPH0643698B2 - 既設杭の除去方法及び装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本発明は地中に埋設されて不要になった既設の杭を除去
する既設杭の除去方法及び装置に関するものである。

〈従来の技術〉 周知のように、建築物の基礎を構成するため、若しくは
地盤改良のため等の目的で地中に多数の杭が形成されて
いる。

しかし、古い建築物を解体してその場所に新しい建築物
を施工しようとする場合、若くは新たに地中を改善する
場合、古い既設杭が邪魔になって除去する必要が多々有
る。

そして、一般的に建築物は古いものより新しいものが大
型化し、高層化するのが通例であるから、古い既設の杭
では新しい建築物を十分に支持することができず、しか
も仮に古い杭をそのまま新しい建築物の支持杭として利
用しても、コンクリートや鉄筋が長期間経過しているこ
とにより強度劣化を生じ、利用価値がほとんどないし、
危険である。

〈発明が解決しようとする問題点〉 従来では、比較的小規模の既設杭であれば土木機械によ
り既設杭の周囲を掘削したり引き抜いて除去できるが、
大規模な既設杭では除去できなかったり、または極めて
大規模な土木機械を利用して長期間を要しながら徐々に
除去しているのが実状である。

そして、古い既設杭をどうしても除去できなければ、こ
れ等の杭を避けた場所に新しい杭を設置することにな
り、建築物全体の設計を変更しなければならず、極めて
経済的に損失となる。

〈問題点を解決するための手段〉 そこで本発明は、地中に埋設状に形成されている既設杭
（ａ）の上部に、下面が開放した円筒状のケーシング
（４）の内周壁部に回転可能な第１のチャック機構
（７）と当該第１のチャック機構（７）の下方に回転不
能な第２のチャック機構（８）とを設けた杭除去装置
（１）を被着し、前記ケーシング（４）の上面部から前
記ケーシング（４）の内側中心部に垂下して下方向と横
方向とにジェット水を噴射する第１のジェット水噴射機
構（２３）と前記ケーシング（４）内部の前記第１のチ
ャック機構（７）と第２のチャック機構（８）の中間に
位置して前記ケーシング（４）の中心に向う横方向にジ
ェット水を噴射する第２のジェット水噴射機構（２８）
とから噴射するジェット水により前記第１のチャック機
構（７）と第２のチャック機構（８）との中間における
既設杭（ａ）を径方向に略破断し、既設杭（ａ）の当該
略破断部分より上方を前記第１のチャック機構（７）で
止着するとともに既設杭（ａ）の前記略破断部分より下
方を前記第２のチャック機構（８）で止着し、前記第１
のチャック機構（７）を回転させてその反力を前記第２
のチャック機構（８）で受け止めることにより既設杭
（ａ）の前記略破断部分から上方をねじ切り切断し、既
設杭（ａ）の当該切断部分から上方を上昇させて除去す
るようにしたことを特徴とする既設杭の除去方法、及び
地中に埋設状に形成されている既設杭（ａ）の上部に被
着される下面が開放した円筒状のケーシング（４）と、
当該ケーシング（４）の内周壁部に設けられた回転可能
な第１のチャック機構（７）と、当該第１のチャック機
構（７）の下方に設けられた回転不能な第２のチャック
機構（８）と、前記ケーシング（４）の上面部から前記
ケーシング（４）の内部に垂下して下方向と横方向とに
ジェット水を噴射する第１のジェット水噴射機構（２
３）と、前記ケーシング（４）の内部の前記第１のチャ
ック機構（７）と第２のチャック機構（８）との間に位
置して前記ケーシング（４）の中心に向う横方向にジェ
ット水を噴射する第２のジェット水噴射機構（２８）
と、を備えた既設杭の除去装置（１）であって、前記既
設杭（ａ）の上部に、前記ケーシング（４）の内周壁部
の第１のチャック機構（７）と第２のチャック機構
（８）とを被着し、前記第１のジェット水噴射機構（２
３）と第２のジェット水噴射機構（２８）とから噴射す
るジェット水により前記第１のチャック機構（７）と第
２のチャック機構（８）との中間における既設杭（ａ）
を径方向に略破断し、既設杭（ａ）の当該略破断部分よ
り上方を前記第１のチャック機構（７）で止着するとと
もに既設杭（ａ）の前記略破断部分より下方を前記第２
のチャック機構（８）で止着し、前記第１のチャック機
構（７）を回転させてその反力を前記第２のチャック機
構（８）で受け止めることにより既設杭（ａ）の前記略
破断部分から上方をねじ切り切断し、既設杭（ａ）の当
該切断部分から上方を上昇させて除去することを特徴と
する既設杭の除去装置を提供するものである。

〈作用〉 上記構成を有する本発明によれば、地中に埋設されてい
る既設杭（ａ）の上部に、ケーシング（４）の内周壁部
に設けられた回転可能な第１のチャック機構（７）とそ
の下方に設けられた回転不能な第２のチャック機構
（８）とを被着し、ケーシング（４）の上面部からケー
シング（４）の内側中心部に垂下して下方向と横方向と
にジェット水を噴射する第１のジェット水噴射機構（２
３）とケーシング（４）内部の第１のチャック機構
（７）と第２のチャック機構（８）の中間に位置してケ
ーシング（４）の中心に向う横方向にジェット水を噴射
する第２のジェット水噴射機構（２８）とから噴射する
ジェット水により第１のチャック機構（７）と第２のチ
ャック機構（８）との中間における既設杭（ａ）を径方
向に略破断し、既設杭（ａ）の略破断部分より上方を第
１のチャック機構（７）で止着するとともに既設杭
（ａ）の略破断部分より下方を第２のチャック機構
（８）で止着し、第１のチャック機構（７）を回転させ
てその反力を第２のチャック機構（８）で受け止めるこ
とにより既設杭（ａ）の略破断部分から上方をねじ切る
ように切断するので、既設杭（ａ）の切断部分から上方
を上昇させて除去することができる。したがって、上記
の作業を順に繰り返すことにより、既設杭（ａ）の全長
部分を地中から除去することができる。

〈実施例〉 以下に本発明を図面の実施例に基づいて詳細に説明す
る。

本発明の既設杭の除去装置１は、概略すると円盤状の上
面部２と、該上面部２の外周縁から下方に垂下する円筒
状の周壁部３とからなる下面開放のケーシング４の内部
の上方部分に筒状の回動枠５を設け、該回動枠５の内部
上端に円環状の揺動歯車６を一体状に設けるとともに、
上記揺動歯車６より下方の回動枠５の内部に第１のチャ
ック機構７を回動枠５と一体的に回転するように設け、
上記回動枠５より下方のケーシング４の内部に第２のチ
ャック機構８を一体的に設けたものである。

上記した除去装置１のさらに具体的な構成を説明する
と、上記したケーシング４の上面部２の上面には、２基
の減速機付きの油圧モータ９，９を径方向に対向設置
し、各油圧モータ９から延在する下向きの回転軸１０を
上面部２に通してケーシング４の内部に位置させ、該回
転軸１０の先端には揺動歯車６の内面歯車に噛合する駆
動歯車１１を設ける。そして、回動枠５と第１のチャッ
ク機構７とは周壁部３の内面の途中に棚設した棚板材１
２で回転可能に支えて、周壁部３に対して回動枠５と第
１のチャック機構７とが自由に回転できるように支持す
る。

上記した第１のチャック機構７は、第８図及び第９図で
示すように円筒材を縦方向に２分割した半円弧状のチャ
ック枠１３，１３からなり、各チャック枠１３の内面に
滑り止め用の微細な凹凸を形成し、回動枠５の内面に複
数の縦条１４を形成するとともに、各チャック枠１３の
外面に上記縦条１４に対応させて縦条１４を嵌入させる
縦溝１５を形成し、第１のチャック機構７が縮径状態で
も拡径状態でもチャック枠１３と縦条１４とにより回動
枠５とともに第１のチャック機構７が回転できる構成に
する。そして、第１のチャック機構７の上縁には各チャ
ック枠１３が接近して内部空間を縮径させたり、離隔し
て拡径させるシリンダ機構１６，１６を設ける。

また、前記した第２のチャック機構８も上記した第１の
チャック機構７とほぼ同様の構成で、第１０図、第１１
図で示すように円筒材を縦方向に２分割した半円弧状の
チャック枠１７，１７からなり、各チャック枠１７の内
面に滑り止め用の微細な凹凸を形成し、周壁部３の内面
に複数の縦条１８を形成するとともに、各チャック枠１
７の外面に上記縦条１８に対応させて縦条１８を嵌入さ
せる縦溝１９を形成し、第２のチャック機構８が縮径状
態でも拡径状態でもチャック枠１７と縦条１８とにより
周壁部３とともに第２のチャック機構８が回転できる構
成にする。そして、第２のチャック機構８の上縁には各
チャック枠１７が接近して内部空間を縮径させたり、離
隔して拡径させるシリンダ機構２０，２０を設け、周壁
部３の下端に形成した円環状の受材２１で第２のチャッ
ク機構８の下縁を受け止める。

また、上記した除去装置１において、ケーシング４の上
面部２の中心にはスイベルジョイント２２を設け、該ス
イベルジョイント２２に接続させてケーシング４の内側
中心部には下向きに第１のジェット水噴射機構２３を設
けるが、この第１のジェット水噴射機構２３はパッカ２
４を介して下方に垂設する高圧水パイプ２５の下端に下
向きの高圧水噴射ノズル２６と横向きの高圧水噴射ノズ
ル２７とを設けたものである。

そして、ケーシング４には上記したスイベルジョイント
２２から延在する第２のジェット水噴射機構２８を設け
るが、この第２のジェット水噴射機構２８はスイベルジ
ョイント２２から上面部２の径方向に延びる複数本の高
圧水パイプ２９と、各高圧水パイプ２９の先端から揺動
歯車６及び第１のチャック機構７のチャック枠１３を縦
方向に通る高圧水流路３０と、各高圧水流路３０の下端
に設けた高圧水噴射ノズル３１とからなり、各高圧水噴
射ノズル３１から噴射する高圧水を横方向にしてケーシ
ング４の中心に向かわせるとともに、高圧水噴射ノズル
３１と高圧水噴射ノズル２７とを同一の高さに位置させ
る。

更に、ケーシング４には上記した第１のジェット水噴射
機構２３及び第２のジェット水噴射機構２８以外にも第
３のジェット水噴射機構３２を設けるが、この第３のジ
ェット水噴射機構３２はスイベルジョイント２２から上
面部２の内部を径方向に延びるとともに周壁部３の内部
を縦方向に通る複数の高圧水流路３３と、各高圧水流路
３３の下端であって周壁部３の下縁に設けられた複数の
高圧水噴射ノズル３４とからなり、各高圧水噴射ノズル
３４から噴射する高圧水を下方に向かわせる。

本発明における除去装置１の具体的構成の実施例は上記
のようであって、この除去装置１を利用して地中に埋設
されている古い不要な既設杭ａを除去するのは次の方法
による。

即ち、ケーシング４の上面部２の上面中心にアースドリ
ル機のケリーバやリバース機のドリリングパイプ等であ
る土木機械の柱材３５を接続するとともに、ワイヤー３
６によりケーシング４をクレーン（図示せず）で吊持す
る。そして、スイベルジョイント２２には各ジェット水
噴射機構の高圧水パイプ２５、高圧水パイプ２９、高圧
水流路３３毎の高圧水ホース３７を個々に接続し、高圧
水ホース３７の後端には各ジェット水噴射機構の各高圧
水噴射ノズル毎に噴射水を制御できる超高圧ウオータジ
ェット装置（図示せず）を連結する。また、両油圧モー
タ９及び第１のチャック機構７のシリンダ機構１６、第
２のチャック機構８のシリンダ機構２０には油圧機構
（図示せず）から延在する油圧ホース３８を接続する。

なお、上記した超高圧ウオータジェット装置は、最高38
00kg／cm²の圧力で最大86リットル／分の量で水を吐出でき
る程度の能力を有し、各ジェット水噴射機構の各高圧水
噴射ノズルから噴射する水が著しく高圧となり、コンク
リートや鉄筋を十分に切断することができる。

上記のような準備作業が終了したら、地中に金属性円筒
材からなる表層ケーシング３９を打ち込んで既設杭ａの
上方の土砂を除去し、空中に吊持したケーシング４を柱
材３５により例えば１８０℃毎に正逆回転させながら下
降し、同時に第１のジェット水噴射機構２３の高圧水噴
射ノズル２６から微細な粒状研磨剤を含有する高圧水を
噴射させるとともに、第３のジェット水噴射機構３２の
各高圧水噴射ノズル３４から下向きに高圧水を噴射させ
る。

ケーシング４を正逆回転させるとともに低速で下降させ
ながら高圧水噴射ノズル２６から高圧水を噴射すると、
高圧水の圧力で既設杭ａの中心に次第に縦孔が形成され
て第１のジェット水噴射機構２３が次第に挿入し、また
高圧水噴射ノズル３４から噴射する高圧水が既設杭ａの
外周の土砂を掘削してケーシング４が次第に地中に沈下
する。したがって、ケーシング４は既設杭ａの上方に次
第に被着される状態になり、パッカ２４が既設杭ａの上
面に載置したらそれ以上下降できない。

そこで、高圧水噴射ノズル２６と高圧水噴射ノズル３４
からの高圧水の噴射を停止させ、ケーシング４を９０℃
毎若しくは１８０℃毎に正逆回転させながら、第１のジ
ェット水噴射機構２３の各高圧水噴射ノズル２７と第２
のジェット水噴射機構２８の各高圧水噴射ノズル３１と
から微細な粒状研磨剤を含有する高圧水を噴射させる
（第３図）。各高圧水噴射ノズル２７から噴射する高圧
水は既設杭ａの第１のチャック機構７と第２のチャック
機構８との中間の部分を、各高圧水噴射ノズル２７を通
る平面において、既設杭ａの中心から外周に向って水平
に破断し、各高圧水噴射ノズル３１から噴射する高圧水
は既設杭ａを外周から中心に向って水平に破断するとと
もに、既設杭ａの外周に近い鉄筋を切断する。

この状態では既設杭ａを横方向に十分に切断できない場
合が有るので、既設杭ａの中心に第１のジェット水噴射
機構２３により形成された縦孔の開放上端をパッカ２４
で密に閉塞し、高圧水噴射ノズル２７から高圧水を噴射
させて既設杭ａの切削内部の圧力を水で高めることによ
り破断しなかったコンクリート部分を切断する。このよ
うにして高圧水噴射ノズル２７及び高圧水噴射ノズル３
１で既設杭ａを径方向に十分に破断するとともに切削内
部を高圧にしたら各ノズルからの高圧水の噴射を停止
し、第１のチャック機構７のシリンダ機構１６と第２の
チャック機構８のシリンダ機構２０にオイルを圧送して
第１のチャック機構７、第２のチャック機構８を縮径さ
せ、既設杭ａの略破断部分の上方の外周面を第１のチャ
ック機構７で強く止着し、既設杭ａの略破断部分の下方
の外周面を第２のチャック機構８で強く止着する。

この状態で両油圧モータ９を駆動して駆動歯車１１によ
り揺動歯車６を回転すると、揺動歯車６により回動枠５
を介して第１のチャック機構７が回転するが第２のチャ
ック機構８が回転しないので、第１のチャック機構７の
回転により生じる歪力が既設杭の上端部分に作用して第
２のチャック機構８で受け止められ、上記略破断部分が
ねじ切られて既設杭の上端部分が切断する。この場合、
特に第２のジェット水噴射機構２８の高圧水噴射ノズル
３１で切断できなかった一部の鉄筋を既設杭のねじ切り
とともに切断するものである。

したがって、高圧水噴射ノズル２７、３１により既設杭
のコンクリート部分や鉄筋をほとんど切断するのである
が、既設杭の切削内部を水で高圧にすることによりコン
クリート部分をより破壊させるとともに、既設杭の上端
部分を回動することにより鉄筋までも十分に切断するも
のである。

上記した作動により既設杭ａは破断部分が径方向に全面
切断されるので、揺動歯車６の回転を停止し、シリンダ
機構２０にオイルを供給して第２のチャック機構８を拡
径させることにより既設杭ａの外周から外すとともに、
第１のチャック機構７を縮径したまま既設杭ａの外周に
止着し、この状態でケーシング４を上昇すると、既設杭
ａの破断部分の上方がケーシング４とともに上昇し、地
上にまで除去することができる。

そして、既設杭ａの上方を除去したら、ケーシング４を
再度下降して既設杭ａの上部に被着し、上記と同様の操
作で上方の一部分を切断除去することができ、この作業
を順に繰り返すことにより、既設杭ａの全長を地中から
除去することができる。

以上本発明の装置の構造と方法を図面の実施例に基づい
て説明したが、本発明はこの実施例に限定されず、特許
請求の範囲に記載の構成を変更しない限りどのようにで
も実施することができる。

〈発明の効果〉 以上要するに本発明によれば地中に埋設されている既設
杭（ａ）の上部に、ケーシング（４）の内周壁部に設け
られた回転可能な第１のチャック機構（７）とその下方
に設けられた回転不能な第２のチャック機構（８）とを
被着し、ケーシング（４）の上面部からケーシング
（４）の内側中心部に垂下して下方向と横方向とにジェ
ット水を噴射する第１のジェット水噴射機構（２３）と
ケーシング（４）内部の第１のチャック機構（７）と第
２のチャック機構（８）の中間に位置してケーシング
（４）の中心に向う横方向にジェット水を噴射する第２
のジェット水噴射機構（２８）とから噴射するジェット
水により第１のチャック機構（７）と第２のチャック機
構（８）との中間における既設杭（ａ）を径方向に略破
断し、既設杭（ａ）の略破断部分より上方を第１のチャ
ック機構（７）で止着するとともに既設杭（ａ）の略破
断部分より下方を第２のチャック機構（８）で止着し、
第１のチャック機構（７）を回転させてその反力を第２
のチャック機構（８）で受け止めることにより既設杭
（ａ）の略破断部分から上方をねじ切るように切断し、
既設杭（ａ）の切断部分から上方を上昇させて除去する
ことができ、上部の作業を順に繰り返すことにより、既
設杭（ａ）の全長部分を地中から除去するようにしたの
で、地上での操作だけで確実に、効率良く地中の杭を順
に除去することができ、しかもジェット水により破断で
きるので騒音や振動による公害がなく、住宅地や都市で
も既設杭の除去作業をすることができる。そして、従来
では不可能とされていた既設杭を除去できるので、土地
を有効に活用できるし、設計通りの建築物を構築するこ
とができ、実用的価値の高いものとなる。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の一実施例を示すもので、第１図は縦断側
面図、第２図は一部を欠截した平面図、第３図、第４図
は既設杭を破断している状態の縦断正面図、第５図は切
断した部分を除去する状態の縦断面図、第６図は既設杭
の上部に被着した状態の概略正面図、第７図は第１図VI
I〜VII線の断面図、第８図は第１図VIII〜VIII線の断面
図、第９図は第１図IX〜IX線の断面図、第１０図は第１
図Ｘ〜Ｘ線の断面図、第１１図は第１図XI〜XI線の断面
図である。 １は除去装置、４はケーシング、５は回動枠、６は揺動
歯車、７は第１のチャック機構、８は第２のチャック機
構、１１は駆動歯車、２２はスイベルジョイント、２３
は第１のジェット水噴射機構、２８は第２のジェット水
噴射機構。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】地中に埋設状に形成されている既設杭
   （ａ）の上部に、下面が開放した円筒状のケーシング
   （４）の内周壁部に回転可能な第１のチャック機構
   （７）と当該第１のチャック機構（７）の下方に回転不
   能な第２のチャック機構（８）とを設けた杭除去装置
   （１）を被着し、 前記ケーシング（４）の上面部から前記ケーシング
   （４）の内側中心部に垂下して下方向と横方向とにジェ
   ット水を噴射する第１のジェット水噴射機構（２３）と
   前記ケーシング（４）内部の前記第１のチャック機構
   （７）と第２のチャック機構（８）の中間に位置して前
   記ケーシング（４）の中心に向う横方向にジェット水を
   噴射する第２のジェット水噴射機構（２８）とから噴射
   するジェット水により前記第１のチャック機構（７）と
   第２のチャック機構（８）との中間における既設杭
   （ａ）を径方向に略破断し、 既設杭（ａ）の当該略破断部分より上方を前記第１のチ
   ャック機構（７）で止着するとともに既設杭（ａ）の前
   記略破断部分より下方を前記第２のチャック機構（８）
   で止着し、前記第１のチャック機構（７）を回転させて
   その反力を前記第２のチャック機構（８）で受け止める
   ことにより既設杭（ａ）の前記略破断部分から上方をね
   じ切り切断し、既設杭（ａ）の当該切断部分から上方を
   上昇させて除去するようにしたことを特徴とする既設杭
   の除去方法。
2. 【請求項２】地中に埋設状に形成されている既設杭
   （ａ）の上部に被着される下面が開放した円筒状のケー
   シング（４）と、 当該ケーシング（４）の内周壁部に設けられた回転可能
   な第１のチャック機構（７）と、 当該第１のチャック機構（７）の下方に設けられた回転
   不能な第２のチャック機構（８）と、 前記ケーシング（４）の上面部から前記ケーシング
   （４）の内部に垂下して下方向と横方向とにジェット水
   を噴射する第１のジェット水噴射機構（２３）と、 前記ケーシング（４）の内部の前記第１のチャック機構
   （７）と第２のチャック機構（８）との間に位置して前
   記ケーシング（４）の中心に向う横方向にジェット水を
   噴射する第２のジェット水噴射機構（２８）と、を備え
   た既設杭の除去装置（１）であって、 前記既設杭（ａ）の上部に、前記ケーシング（４）の内
   周壁部の第１のチャック機構（７）と第２のチャック機
   構（８）とを被着し、前記第１のジェット水噴射機構
   （２３）と第２のジェット水噴射機構（２８）とから噴
   射するジェット水により前記第１のチャック機構（７）
   と第２のチャック機構（８）との中間における既設杭
   （ａ）を径方向に略破断し、既設杭（ａ）の当該略破断
   部分より上方を前記第１のチャック機構（７）で止着す
   るとともに既設杭（ａ）の前記略破断部分より下方を前
   記第２のチャック機構（８）で止着し、前記第１のチャ
   ック機構（７）を回転させてその反力を前記第２のチャ
   ック機構（８）で受け止めることにより既設杭（ａ）の
   前記略破断部分から上方をねじ切り切断し、既設杭
   （ａ）の当該切断部分から上方を上昇させて除去するこ
   と を特徴とする既設杭の除去装置。