説明

地中障害物の吊上げ装置

【課題】周囲が掘削された地中障害物を確実に掴むことができ、しかも、単一の構造で複数種類の直径の異なる地中障害物の掴みが行える地中障害物の吊上げ装置を提供する。
【解決手段】クレーン等のワイヤで吊下げ保持される支持部材2に複数の挟持アーム3を取付け、各挟持アーム3を油圧シリンダ4で開閉させる地中障害物の吊上げ装置であり、前記各挟持アーム3の支持部材2に対する取付け位置を、この挟持アーム3の開閉方向に沿って位置調整自在とし、各挟持アーム3による掴み径を変更することができるようにした。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
この発明は、地中障害物である既成杭やコンクリート製の既成基礎を撤去するための吊上げ装置、例えば、ケーシングにより周囲が掘削された地中障害物を掴んで地中から吊上げ撤去すると共に、掴みながら地中障害物を切断してこれを吊上げ撤去することもできる吊上げ装置に関する。
【背景技術】
【0002】
例えば、各種構造物の建て替え工事においては、構造物の解体後に地中に残る古い既成杭(場所打ち杭)や既成基礎を地中から撤去し、新たな構造物の構築に備えるようにしなければならない。
【0003】
従来、地中障害物である既成杭(以下単に杭という)を撤去するための方法としては、杭の外側を円筒状のケーシングで掘削して前記ケーシングを建て込み、このケーシングの内周側で地盤を円筒状に掘削することで掘削空間を形成し、前記掘削空間で囲まれた杭をケーシングに設けた切断刃で切断し、切断後の杭をケーシング内に挿入した吊上げ装置で吊上げて取出し、このような作業を順次繰り返すことによって杭を撤去する方法が提案されている(例えば、特許文献1参照)。
【0004】
また、別の撤去方法としては、杭の外側を円筒状のケーシングで掘削して前記ケーシングを建て込み、前記ケーシングの掘削長さを杭よりも長くすることで杭と地盤の縁を切り、この杭を吊上げ装置で吊上げて保持し、杭の地上に出た部分の切断と切断長さ分の吊上げを繰り返すことにより撤去するようにしている(例えば、特許文献2参照)。
【0005】
上記のような撤去方法の施工に際して用いる一般的な吊上げ装置としては、クレーン等のワイヤで吊下げ保持される支持部材に、この支持部材の上下方向の軸心を挟む両側で対となる挟持アームを必要組数だけ取付け、前記各挟持アームを油圧シリンダで開閉させ、対となる挟持アームを下端爪先が閉じるようにすることで杭を掴むようにした構造になっている(例えば、特許文献3参照)。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0006】
【特許文献1】特開2009−2056号公報
【特許文献2】特開平10−252065号公報
【特許文献3】特許第2553000号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
ところで、杭には直径の異なる複数種類があり、従来の撤去方法では、撤去せんとする杭に対して、その直径に合わせて掴み径の異なる吊上げ装置を複数種類用意するようにしているため、数が増えることで設備コストが嵩むだけでなく、格納や現場への輸送にも不便であるという問題がある。
【0008】
また、上記のような、ケーシング内の杭を吊上げ装置で掴んで吊上げる撤去方法は、ケーシングの内周と杭の間に掘削形成された比較的狭い円筒状の掘削空間で杭を掴まなければならないという制約があり、このため、クレーンで吊下げた吊上げ装置において、挟持アームを前記掘削空間に挿入するには、挟持アームの姿勢制御に十分な精度が要求されることになるが、従来一般に用いられている吊上げ装置のように、対となる挟持アームを油圧シリンダで開閉させ、この油圧の制御で開姿勢を保つ構造では、挟持アームの開姿勢を一定に保持するのが難しく、ケーシング内に挿入した吊上げ装置の挟持アームを掘削空間に進入させるのに困難性がある。
【0009】
そこで、この発明の課題は、単一の構造で複数種類の直径の異なる地中障害物の掴みが行え、しかも、挟持アームの開姿勢の保持精度を高め、ケーシングの内周に形成された掘削空間に挟持アームを確実に進入させて地中障害物を確実に掴むことができる地中障害物の吊上げ装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0010】
上記のような課題を解決するため、この発明は、クレーン等のワイヤで吊下げ保持される支持部材に、この支持部材の上下方向の軸心に向く複数の挟持アームを取付け、必要な挟持アームを伸縮駆動機で開閉させるようにした地中障害物の吊上げ装置において、前記各挟持アームの支持部材に対する取付け位置を、この挟持アームの開閉方向に沿って位置調整自在としたものである。
【0011】
上記支持部材に対する挟持アームの取付けが、前記支持部材に複数の取付け孔を挟持アームの開閉方向に沿って設け、前記挟持アームに設けた取付け腕を枢止する取付け孔を選ぶことにより位置調整自在となっている構造とすることができる。
【0012】
上記支持部材と挟持アームの間に、挟持アームの開状態の姿勢を保持するストッパー機構を設けた構造とすることができる。
【0013】
上記挟持アームは、下部先端に内向きの掴み爪が設けられ、この掴み爪が、地中障害物を掴んだ状態で回動することによって地中障害物の周囲を切り込む刃物機能を備えているものとすることができる。
【0014】
ここで、上記吊上げ装置における支持部材は、上端にクレーンのワイヤを結合する吊下げ軸の下端に水平の支持梁と上端に水平腕とを設けて形成され、前記支持梁の両端に位置させた挟持アームの取付け腕をこの支持梁にピンで結合し、挟持アームの上端と水平腕を結合する油圧シリンダの伸縮によって、ピンを支点に挟持アームを揺動させるようになっている。
【0015】
上記吊上げ装置において、支持部材に設ける挟持アームは複数であれば数は限定されないが、例えば、支持部材の支持梁を吊下げ軸から平面的に四方へ直角の配置とし、各支持梁の端部に挟持アームを取付け、同一軸線に並ぶ支持梁の両端に取付けた挟持アームが対向状となって対となり、この対が二組配置されることで四方から掴むような構造を採用することができる。
【0016】
上記挟持アームは、上下同一長さのものを用いる場合と、上下長さの異なる挟持アームを組合わせて用いる場合がある。
【0017】
上下同一長さの挟持アームの支持梁に対する取付け構造は、挟持アームの中間部に吊下げ軸の軸心に向けて突出するよう両側に設けた二又状の取付け腕を支持梁に外嵌し、取付け腕と支持梁の嵌合部分を支持梁に設けた取付け孔を用いてピンで結合することにより、ピンを支点として揺動可能となるよう取付けられ、前記ピンによる取付けに際して、前記支持梁に設けた取付け孔を選ぶことにより、挟持アームの掴み径を複数段に変化させることができるようになる。
【0018】
また、上下長さの異なる挟持アームを組合わせた場合、挟持アームの支持梁に対する取付け構造は上記した上下同一長さの挟持アームの場合と同様の構造を採用することもできるが、長い挟持アームの支持梁に対する取付けを、この長い挟持アームを強度保持のために広幅に形成し、長い挟持アームの両側に二又状の取付け腕を設けると共に、支持部材の両側に支持梁を平行状に設け、この両側支持梁にそれぞれ取付け腕を外嵌し、上記短い挟持アームと同様、取付け腕と支持梁の嵌合部分をピン結合した構造とし、前記支持梁に設けた取付け孔を選ぶことにより、長い挟持アームの掴み径を複数段に変化させることができるようにしてもよい。
【0019】
また、吊上げ装置の挟持アームが、開状態で上下方向に沿う姿勢を保持するためのストッパー機構は、支持梁の上面に設けた水平板と取付け腕の上下対向面にそれぞれストッパー突部を設けて形成され、挟持アームが何れの取付け孔に取付けられている場合でも、挟持アームを開状態にすると、上下のストッパー突部が互いに当接することで挟持アームの上下方向に沿う姿勢が保持されることになる。
【0020】
このように、挟持アームの開状態をストッパー機構で機械的に保持するようにすると、油圧制御による姿勢保持に比べて油圧シリンダの制御機構が簡略化でき、前記ストッパー機構によって開状態で挟持アームは上下方向に沿う姿勢になるので、ケーシングの内周と地中障害物の間に形成された円筒状の掘削空間に対して、開状態のまま支障なく挿入することができることになる。
【発明の効果】
【0021】
この発明によると、対となる挟持アームの支持部材に対する取付け位置を、この挟持アームの開閉方向に沿って位置調整自在としたので、掴まんとする地中障害物の直径が異なる場合に、挟持アームの取付け位置を選択することで対応することができ、単一の構造で直径の異なる地中障害物を掴んで吊上げることができる。
【0022】
また、挟持アームの開状態をストッパー機構で保持するようにしたので、挟持アームの上下方向に沿う開状態を機械的に保持することで開姿勢精度の向上と油圧シリンダの制御機構の簡略化が図れ、姿勢精度の向上で地中障害物の周囲に掘削された円筒状の掘削空間に開状態の挟持アームを確実に進入させることができ、これにより、制約のある狭い掘削空間で地中障害物を確実に掴んで吊上げることができる。
【0023】
更に、挟持アームの下部先端に設けた内向きの掴み爪に地中障害物の周囲を切り込む刃物機能を付与することにより、地中障害物を掴んだ挟持アームを回転させることで、地中障害物の周囲に切れ目を入れ、この切れ目の部分から地中障害物を折り取ることができ、地中障害物の掴みと折り取り及び吊上げまでが連続して行え、地中障害物を能率よく撤去することができる。
【図面の簡単な説明】
【0024】
【図1】この発明に係る吊上げ装置の長さが異なる挟持アームを用いた例を示し、挟持アームの開状態でケーシング内に挿入した状態の縦断正面図
【図2】図1の横断平面図
【図3】この発明に係る吊上げ装置の長さが異なる挟持アームを用いた例を示し、挟持アームの開状態でケーシング内に挿入した状態の縦断側面図
【図4】(a)はこの発明に係る吊上げ装置の横断平面図、(b)は支持部材に対する挟持アームの取付け部分の構造を示す正面図、(c)は(b)の矢印c−cでの横断平面図、(d)は補強詰め物の分解斜視図、(e)は補強詰め物の使用状態を拡大した断面図
【図5】この発明に係る吊上げ装置の支持部材と挟持アームの取付け構造を示す分解斜視図
【図6】この発明に係る吊上げ装置の長さが異なる挟持アームを用い、支持部材と長い挟持アームの取付け構造の異なる例を示し、(a)は挟持アームの開状態での正面図、(b)は同側面図、(c)は同横断平面図
【図7】この発明に係る吊上げ装置における挟持アームの掴み幅調整による変化を示し、(a)は挟持アームを最大幅にセットした開姿勢でのケーシング内に挿入した状態の縦断正面図、(b)は挟持アームを中間幅にセットした開姿勢でのケーシング内に挿入した状態の縦断正面図、(c)は挟持アームを最小幅にセットした開姿勢でのケーシング内に挿入した状態の縦断正面図
【図8】(a)はこの発明に係る吊上げ装置を用いた地中障害物の撤去方法に使用するケーシングの下部構造を示す縦断正面図、(b)は(a)の矢印b−bでの横断平面図、(c)は(a)の矢印c−cでの横断平面図、(d)はケーシングの内周に設けたインナービットの配置を直線的にした場合の並び状態を示す縦断面図、(e)は(a)の矢印d−dでの横断平面図
【図9】(a)はこの発明に係る吊上げ装置を用いた地中障害物の撤去方法に使用する掘削ガラ上げ機の一部切欠き正面図、(b)は同下面図
【図10】(a)はこの発明に係る吊上げ装置を用いた地中障害物の撤去方法に使用するケーシングと掘削ガラ上げ機の組み合わせ状態を示す下部構造の縦断正面図、(b)は(a)の矢印b−bでの横断下面図
【図11】この発明に係る吊上げ装置を用いた地中障害物の撤去方法を地中障害物が杭の場合に適用した例の工程を順に示し、(a)はケーシングと掘削ガラ上げ機で杭の周囲を掘削した状態の縦断面図、(b)はケーシングに対して掘削ガラ上げ機を抜き出し、掘削ガラを取出す状態の縦断面図、(c)はケーシングから抜き出した掘削ガラ上げ機をケーシングから離れた位置に移動させて掘削ガラを廃棄処理している状態の縦断面図
【図12】この発明に係る吊上げ装置を用いた地中障害物の撤去方法を地中障害物が杭の場合に適用した例の工程順に示し、(a)はケーシング内から掘削ガラ上げ機を抜き取った状態の縦断面図、(b)は掘削ガラ上げ機を抜き取ったケーシングに対して吊上げ装置を挿入し、吊上げ装置の挟持アームで杭を掴んだ状態を示す縦断面図
【図13】吊上げ装置の挟持アームで杭を掴み、ケーシングと吊上げ装置が回転して杭を切り込んだ状態を拡大して示す縦断面図
【発明を実施するための形態】
【0025】
以下、この発明の実施の形態を図示例と共に説明する。
【0026】
図1乃至図7は、この発明の地中障害物の吊上げ装置1を示し、クレーン等のワイヤで吊下げ保持される支持部材2に複数の挟持アーム3を取付け、各挟持アーム3は支持部材2の上下軸心に対して下端部が接近離反する方向の揺動自在となり、この各挟持アーム3を伸縮駆動機であるモータ駆動による伸縮ジャッキや油圧シリンダ4で独立して開閉させるようになっている。
【0027】
この支持部材2に対する挟持アーム3の取付け数は、二個以上であれば数は限定されないが、好ましい例として、図示の場合は、支持部材2の上下方向の軸心を挟む両側で対となる挟持アーム3を二組取付け、合計四個の挟持アーム3で四方から掴むようにした構造を示している。
【0028】
上記挟持アーム3の構造とこれに伴う支持部材2への取付け構造には、幾つかの異なったパターンがあり、具体的には、全て上下長さの等しい挟持アーム3を用いる場合と、上下長さの異なる挟持アーム3を組み合わせ使用する場合があり、支持部材2に対する挟持アーム3の取付けは、全て等しい構造を採用する場合と、長さの異なる挟持アーム3を組合わせ使用した場合の長い挟持アームの取付けを別の構造とすることができる。
【0029】
図1乃至図5は、長さの異なる挟持アーム3を組合わせ使用し、支持部材2に対する各挟持アーム3の取付けに全て等しい構造を採用した例を示している。
【0030】
図1乃至図5の例において、挟持アーム3の支持部材2に対する取付ける構造は、上記支持部材2が、上端にクレーンのワイヤを結合する上下方向に長い吊下げ軸5の下端に水平の支持梁6と上端に水平腕7とを設けて形成され、前記支持梁6と水平腕7は、共に吊下げ軸5から平面的に四方へ直角の配置となって突出し、各支持梁6に挟持アーム3が取付けられ、同一の水平軸線に並ぶ支持梁6の両端に取付けた挟持アーム3が対向状となって対となる。
【0031】
各挟持アーム3は、図5のように、上下に長い板状となり、上下中間部の両側位置に相手挟持アーム側に突出する取付け腕8が固定され、両側の取付け腕8は平面二又状となり、角軸材を用いた支持梁6の両側面に前記取付け腕8を外嵌し、支持梁6と取付け腕8を抜き差し可能なピン9で結合することにより、挟持アーム3はピン9を支点として揺動自在となるよう取付けられている。
【0032】
なお、対となる挟持アーム3は同じ長さのものを用い、図示の場合、一組の対となる長い挟持アーム3aと、一組の対となる短い挟持アーム3bとを二組使用している。
【0033】
各挟持アーム3の上端とその直上に位置する水平腕7が油圧シリンダ4で結合され、この油圧シリンダ4を伸縮させることにより挟持アーム3が揺動し、対となる挟持アーム3は下端の間隔が開閉することになる。この水平腕7は、その先端にスタビライザー7aを取付けることによって、後述するケーシング内に吊上げ装置1を挿入したとき、吊上げ装置1の吊下げ状態での上下姿勢を安定化するようにしてもよい。
【0034】
上記支持梁6の長さ方向に沿って複数の取付け孔10を設け、支持梁6に対する挟持アーム3のピン9による取付けに際して、前記取付け孔10を選ぶことにより、対となる挟持アーム3の配置間隔を複数段に変化させ、挟持アーム3による掴み径を調整できるようにしている。
【0035】
図示の場合、支持梁6に対して三個の取付け孔10を設け、対となる挟持アーム3の配置間隔、即ち掴み径を三段階に変化させることができるようにし、図7(a)は最も外側に位置する取付け孔10に挟持アーム3を取付け、掴み径が最大の場合を示し、また、図7(b)は中間に位置する取付け孔10に挟持アーム3を取付け、掴み径が中間の場合を示し、図7(c)は最も内側に位置する取付け孔10に挟持アーム3を取付け、掴み径が最小の場合を示している。
【0036】
また、支持梁6に設けた取付け孔10において、挟持アーム3の取付けに使用していない取付け孔10は、図4(c)乃至(e)のように補強詰め物11で塞ぎ、取付け孔10を設けたことによる支持梁6の強度低下を防ぐようにしている。
【0037】
この補強詰め物11は、図4(d)と(e)のように、取付け孔10に丁度嵌る外径を有する二枚の金属円板12間にゴム等の弾性体13を挟み、これをボルト14で結合して形成され、補強詰め物11を取付け孔10に挿入した状態でボルト14を締め付け、金属円板12間の弾性体13を取付け孔10内で拡径させることで取付け孔10に固定するようになっている。
【0038】
上記吊上げ装置1の対となる挟持アーム3は、上下に略垂直となる姿勢で下端間が最大に開いた開状態となり、この開状態から外側に開かず内側に閉じることができるよう、支持梁6の両側において、支持梁6と取付け腕8の間に開状態を保つストッパー機構15が設けられている。
【0039】
このストッパー機構15は、図4と図5のように、支持梁6の上面に設けた水平板16と取付け腕8の上下対向面にそれぞれストッパー突部15aを設けて形成され、このストッパー突部15aは、例えば、ボルトのねじ込みによる頭部を用い、何れか一方に設けるストッパー突部15aを取付け孔10と等しい数とすることにより、挟持アーム3が何れの取付け孔10に取付けられている場合でも、挟持アーム3を開状態にすると、上下のストッパー突部15aが互いに当接することで挟持アーム3の上下長さ方向を上下方向に沿わせた姿勢が保持されることになる。
【0040】
なお、上下のストッパー突部15aの数は、上記に限定されるものではなく、挟持アーム3が何れの取付け孔10に取付けられていても、開状態で互いに当接するような配置と数を設定すればよい。
【0041】
従って、挟持アーム3を開閉させる油圧シリンダ4を収縮させて挟持アーム3を開状態にするとき、ストッパー機構15によって開状態を機械的に確保でき、挟持アーム3の開状態時の姿勢精度が向上し、かつ、油圧シリンダ4を伸縮させるための油圧制御機構の簡略化を図ることができる。
【0042】
各油圧シリンダ4は、個々に独立して挟持アーム3を揺動させるようになっており、掴み方向に対しては、挟持アーム3の下端が支持部材2の上下軸心を超えて相手挟持アーム側に位置するような揺動角度を与えることができるようになっている。
【0043】
このようにすることで、円形柱状の地中障害物だけでなく、平面的な偏心形状や異形形状の地中障害物でも掴むことができることになる。
【0044】
上記各挟持アーム3は、下端部に相手挟持アーム側に向けて突出する内向きの掴み爪17が設けられ、長い挟持アーム3aに設けた掴み爪17は、単に地中障害物を掴むだけでなく、地中障害物を掴む内向きの掴み力を加えた状態で、地中障害物の周囲を回動することにより、地中障害物を周囲から切り込む刃物機能を備えている。
【0045】
なお、長い挟持アーム3aと短い挟持アーム3bは、上端高さ位置を揃えることで、長い挟持アーム3aの下端は短い挟持アーム3bの下端よりも下方に位置することになり、前記長い挟持アーム3aは、回転と掴み力を付与することにより、下端に設けた掴み爪17で地中障害物を周囲から切り込むと共に、切り取った地中障害物を持ち上げることになる。
【0046】
上記短い挟持アーム3bは、回転の付与時に掴み力を与えないようにシリンダを制御し、下端に設けた掴み爪17が地中障害物を掴むだけの機能を行うようになっている。
【0047】
上記吊上げ装置1において、図示省略したが、各組の挟持アーム3に上下の長さが等しいものを用い、掴み爪17による四箇所の掴み位置が同一円周上に位置するようにしてもよく、この場合、各挟持アーム3の掴み爪17に刃物機能を付与しておけばよい。
【0048】
また、掴まんとする地中障害物の条件によっては、対となる挟持アーム3の一方を支持部材2に対して揺動しないように垂直の姿勢で固定配置し、他方挟持アーム3だけを揺動させるような構造を採用することもできる。
【0049】
更に、図示省略したが、奇数の挟持アーム3を採用した吊上げ装置とすることもでき、各挟持アーム3は支持部材2の上下軸心に対して放射状の配置となり、支持部材2への取り付けに際して前記取付け孔10を選ぶことにより、挟持アーム3の配置を前記支持部材2の上下軸心に対して集合又は離反させることで掴み径を変化させることができる。
【0050】
図6は、長い挟持アーム3aの形状を変えることで、この挟持アーム3a自身の強度を向上させた取付け構造の例を示している。なお、短い挟持アーム3bの支持部材2に対する取付け構造は、図1乃至図5の例と同じである。
【0051】
図6において、長い挟持アーム3aを取付けるための支持梁6を、短い挟持アーム3bの支持梁6に対してその上部に交差状となるよう両側に平行配置し、図6(b)に示すように長い挟持アーム3aは、上部が両側支持梁6の間隔に対応する幅となるよう、上部から下部までを広幅とし、かつ、図6(c)のように、平面的に円弧となるよう形成し、その上部両側に取付け腕8が固定され、この取付け腕8を対応する支持梁6にピン9で取付けることにより揺動可能となり、前記長い挟持アーム3aは、上端部中央に設けた上向きのブラケット3cに油圧シリンダ4が連結され、同軸心の配置となる両側のピン9を支点とする開閉動が付与される。
【0052】
上記のように広幅とした長い挟持アーム3aの場合、図6(b)と(c)のように、下端が広幅になっているので、下端に設けた掴み爪17が周方向に複数固定されている。
【0053】
このように、長い挟持アーム3aを円弧状の広幅とすることにより、長い挟持アーム3aの掴み方向と回転方向の強度を向上させることができることになる。
【0054】
上記のような地中障害物の吊上げ装置1を用いて撤去する地中障害物としては、例えば、地中に埋設した杭(場所打ち杭)や既成基礎であり、これらを撤去するための撤去方法の施工には、この発明の吊上げ装置1と共に、図8乃至図10で示したケーシング21と必要に応じてこのケーシング21内に組み込む掘削ガラ上げ機22が使用される。
【0055】
上記ケーシング21は、上下に長い鋼製の円筒状となり、図8のように、その下部先端に複数の先端ビット23と内周面に複数のインナービット24及び回転伝達部材25が設けられ、図11で示したように、地上に設置したケーシングドライバー26で垂直に保持されて回転と推進力及び引抜き力が付与され、杭の外周面を直接削り取ったり、杭の周囲地盤や既成基礎を円筒状に掘削することになる。
【0056】
ケーシング21の先端内周面に設けた各インナービット24は、図8(a)と(c)のように、ケーシング21の内周から中心に向けて突出し、ケーシング21に対して周方向に複数が所定の間隔で配置され、しかも、各インナービット24は軸方向に位置を違えた配置になっている。
【0057】
この各インナービット24は、ケーシング21の軸方向最下部に位置するものが最も突出高さが低く、この最下部のインナービット24を基準として、他のインナービット24は、ケーシング21の回転方向に沿って順次軸方向の上部に位置する配置となり、かつ、軸方向の上部に位置するものほど突出高さが高くなるように設定されている。図8(d)は、ケーシング21の内周に設けたインナービット24の配置を、直線的に延ばして見た場合の一部が互いに重なり合う並び状態を示している。
【0058】
図8(d)で示したように、ケーシング21の回転方向に隣接するインナービット24は、掘削軌跡の上端と下端がラップするような配置となり、上記のようなインナービット24の配列により、ケーシング21を回転させて掘削を行うと、ケーシング21の内周側に、最大突出量のインナービット24の突出量に見合う円筒状の掘削空間を掘削することになる。
【0059】
このケーシング21はファストケーシングであり、地上に設置したケーシングドライバー26により回転と推進力及び引抜力が付与され、掘進の進行と共に上部ケーシングを順次継ぎ足すことにより必要な長さにして使用する。
【0060】
上記地中障害物が杭の場合、杭には直径の異なる複数種類があり、これに合わせて使用するケーシング21の直径も選択され、内径の異なるものを複数用意し、異なる直径の杭に対応できるようにするが、前記杭の撤去に用いるケーシング21の直径に関しては、製作や強度、取り扱い等の観点から上限に制約があり、このため、ケーシングと杭の直径の関係は、例えば、直径3mとなる最大径の杭に用いるケーシングはその内径が杭の外径と略同一となり、杭が最大径よりも小径のものである場合は、最大突出量のインナービットの先端が杭の外周に接近するような、杭よりも大径の内径を有するケーシングが用いられることになる。
【0061】
従って、ケーシングで杭を掘削する場合、杭にケーシング21を同軸心状に外嵌させた状態で、最大径の杭ではケーシングのインナービットが杭の外周を直接削り取ることによって掘削し、最大径よりも小径の杭では、ケーシングのインナービットによって杭の周囲地盤を掘削することになり、何れにおいても、杭が傾斜しているような場合は、垂直のケーシングで掘削していくと、ケーシングのインナービットは杭の外周を直接削り取ることになる。
【0062】
このケーシング21の内周面に設けた回転伝達部材25は、図8(a)と(b)のように、ケーシング21の内周面から中心に向けて突出する板によって形成され、突出高さは上記した最大突出量のインナービットと同程度とし、例えば、吊上げ装置1における長い挟持アーム3aの数に合わせて、ケーシング21の内周面で少なくとも二ヶ所の位置に固定されている。
【0063】
上記ケーシング21内に吊上げ装置1を挿入し、長い挟持アーム3aの下端を回転伝達部材25の位置に臨ませ、この状態でケーシング21を回転させると、回転伝達部材25が長い挟持アーム3aの側面に当接係合し、ケーシング21の回転を吊上げ装置1に伝えることになる。
【0064】
また、図12(b)のように、ケーシング21内に挿入した吊上げ装置1をケーシング21と一体に回転させる手段として、支持部材2の上部に吊上げ装置用グリッパー27を固定し、ケーシング21内で前記グリッパー27を拡大させることで吊上げ装置1をケーシング21と一体に回転させるようにすることもできる。
【0065】
上記ケーシング21内に挿入する掘削ガラ上げ機22は、ケーシング21と一体に回転することにより、ケーシング21の先端ビット23とインナービット24による掘削によって生じた掘削ガラを地上に取出すためのものであり、図9と図10に示すように、ケーシング21の内径に対して僅かな隙間を残して納まる外径の円筒体28と、この円筒体28の上端を閉鎖する天板29と、前記天板29の中心を上下に移動可能となるよう貫通し、下部途中に抜け止め用のストッパー30が設けられた吊下げ軸31と、この吊下げ軸31の下端に取付けられた受け板32とで形成されている。
【0066】
上記円筒体28は、内周面と外周面のそれぞれに、掘削ガラを押上げるための螺旋部材33と34が設けられ、内周面の螺旋部材33は幅が広く、外周面の螺旋部材34は幅が狭く設定され、前記円筒体28の下端部に多数のビット35が固定されている。
【0067】
ケーシング21内に挿入した掘削ガラ上げ機22をケーシング21と一体に回転させるため、図10に示すように、ケーシング21の内周に固定した回転伝達部材25をビット35に係合させて回転を伝達するようにしたが、図11のように、円筒体28の上部に掘削ガラ上げ機用グリッパー36を固定し、ケーシング21内で前記グリッパー36を拡大させることで一体に回転させるようにすることもでき、前記グリッパー36と回転伝達部材25の両方又は何れか一方のみを採用することができる。
【0068】
なお、回転伝達部材25とビット35を用いて回転伝達する場合、図10に示すように、回転伝達部材25とビット35の当接面を、回転伝達部材25の回転でビット35を引き下げ方向に力が作用するような傾斜面にし、回転伝達時に円筒体28が上方に逃げることのないようにするのが好ましい。
【0069】
また、ビット35の厚みや円筒体28の内外周に設けた螺旋部材33と34の合計幅は、ケーシング21の内周に設けた先端ビット23とインナービット24による掘削幅に納まるように設定されている。
【0070】
次に、この発明の吊上げ装置1を用いて実施する地中障害物の撤去方法の一例を説明する。
【0071】
図11(a)のように、地面に設置したケーシングドライバー26に杭aの外径と対応した内径のケーシング21を建て込んで杭aと同軸心の配置にし、このケーシング21内にクレーンで吊下げた掘削ガラ上げ機22を下端のビット35が回転伝達部材25に係合する深さ位置にまで挿入し、掘削ガラ上げ機用グリッパー36を拡大させることでケーシング21に掘削ガラ上げ機22を固定化し、この状態でケーシング21に回転と推進力を与え、掘削ガラ上げ機用グリッパー36での固定及びビット35と回転伝達部材25の回転方向への係合により、掘削ガラ上げ機22も一体に回転させ、ケーシング21の先端ビット23とインナービット24で杭aの外側を掘削する。
【0072】
ケーシング21が回転と推進力で地中に進入すると、先端ビット23とインナービット24が杭aの外側を円筒状に掘削するが、このとき、最大径の杭aの場合、ケーシング21の先端ビット23とインナービット24が杭aの外周を直接削り取って杭aを小径化し、また、最大径より小径の杭aの場合、ケーシング21の先端ビット23とインナービット24が杭aの周囲地盤を掘削することになり、何れにおいても掘削によって掘削ガラbが発生する。
【0073】
上記ケーシング21と一体に回転及び地中に進入する掘削ガラ上げ機22は、円筒体28に設けた内外の螺旋部材33、34が掘削ガラbを上方に送り、降下位置に待機する受け板32の上に堆積していく。
【0074】
このように、掘削ガラ上げ機22で掘削ガラを上方に送ることにより、杭aの外周に掘削した筒状の掘削空間を掘削ガラbで埋まることのないように確保することができ、杭aはこの掘削空間で囲まれた部分が露出する。
【0075】
上記ケーシング21が所定長さだけ地中に進入すると、図11(b)のように、ケーシング21を停止させ、掘削ガラ上げ機用グリッパー機構36を縮小させた状態で掘削ガラ上げ機22をケーシング内から取出し、図11(c)のように、掘削ガラbが堆積した状態の掘削ガラ上げ機22をケーシング21から離れた位置に下ろして掘削ガラbの処理を行う。
【0076】
上記掘削ガラ上げ機22を取出した後のケーシング21内は、図12(a)のように、円筒状の掘削空間に杭が露出した状態となり、掘削ガラ上げ機22によって掘削ガラbが除去されることにより掘削空間は空の状態が確保されている。
【0077】
この状態で吊上げ装置1をクレーンで吊下げ、図12(b)と図13のように、これをケーシング21内に挿入し、開状態にした挟持アーム3を掘削空間内に進入させ、杭aの上端に支持梁6を臨ませ、長い挟持アーム3aの下端を回転伝達部材25に係合させた状態で、吊上げ機用グリッパー27を拡大させ、ケーシング21に対して吊上げ装置1を固定化する。
【0078】
上記吊上げ装置1は、杭aの外径に合わせて、挟持アーム3の掴み径を予め設定しておくと共に、ケーシング21内への挿入時には油圧シリンダ4を収縮作動させ、ストッパー機構15で挟持アーム3の上下長さ方向ガが上下方向に沿う姿勢となる開状態を保ち、これにより、各挟持アーム3を掘削空間内へ円滑に進入させることができることになる。
【0079】
上記吊上げ装置1を挿入したケーシング21を回転させると、前記ケーシング21と吊上げ装置1が一体に回転し、この回転と共に長い挟持アーム3aの油圧シリンダ4を伸長作動させると、長い挟持アーム3aは下端が内側に向けて移動することで掴み爪17が杭aを掴み、回転により杭aの外周を回動していく。
【0080】
長い挟持アーム3aにおいて、油圧シリンダ4によって掴み爪17に杭aを掴む圧力を加えながら、掴み爪17が杭aの外周を回動すると、刃物機能を有する先の尖った掴み爪17は杭aを外周から環状に切り込んでいき、図13のように、この切り込みが杭aの外周寄りに埋設されている鉄筋cを切断する状態になるまで、ケーシング21を定位置で回転させ、掴み爪17の回転と掴み力の付与を続ける。
【0081】
上記吊上げ装置1の回転時に、長い挟持アーム3aの下端寄りの位置に回転伝達部材25が係合し、ケーシング21の回転を長い挟持アーム3aの下端側に直接伝えることで、この挟持アーム3aが撓むのを防ぐことができ、掴み爪17で杭aを確実に切り込むことができる。
【0082】
上記掴み爪17での切り込みによって鉄筋cを切断すると、ケーシングドライバー26によって回転させながらケーシング21を引上げ、長い挟持アーム3aで杭aを掴んだ吊上げ装置1を所定ストロークだけ一体に引上げることで、杭aの切り込みによって囲まれた径の細くなったコンクリートだけの部分に衝撃を加え、この衝撃によって杭aを切り込みの部分から折り取る。
【0083】
杭aが折れると、ケーシング21を停止させ、短い挟持アーム3bを油圧シリンダ4で掴み作動させ、長い挟持アーム3aと短い挟持アーム3bで杭aを掴んだ状態のまま、吊上げ機用グリッパー27を縮小させてケーシング21に対する吊上げ装置1の固定を解き、この吊上げ装置1をクレーンでケーシング21内から取出せば、折り取った杭aを一緒に吊上げてケーシング21外に取出すことができる。
【0084】
上記のように、杭aを所定の長さで折り取ってケーシング21内から除去すると、上記した工程を繰り返し行うものであり、ケーシング21内に再度掘削ガラ上げ機22を挿入して固定した状態でケーシング21に回転と推進力を与え、先端ビット23とインナービット24で杭aの外側を掘削してケーシング21を所定長さだけ地中に進入させ、同時に掘削ガラ上げ機22で掘削ガラbを押し上げる。
【0085】
ケーシング21が所定長さ進入すると、回転と推進力を止め、ケーシング21内から掘削ガラ上げ機22を抜き取ることで掘削ガラbを外部に取出し、杭aを周囲の掘削空間に露出させ、この後、各挟持アーム3を開状態にした吊上げ装置1をケーシング21内に挿入し、長い挟持アーム3aを閉じて杭aを掴んだ状態で、ケーシング21と吊上げ装置1を一体に回転させて杭aの切り込みを行い、切り込み後に杭aを切り込みの部分から折り取り、吊上げ装置1をケーシング21の外に引上げることで折り取った杭aをケーシング21の外に取出す。
【0086】
このような工程の繰り返しによって、杭aを所定長さごとに上から順次除去することでその全長を撤去することができ、杭aの全長を撤去すると、ケーシング21内を流動化防止土で埋め戻し、その後地中からケーシング21を抜き取るようにする。
【0087】
なお、上記の吊上げ装置1を用いた地中障害物の撤去方法の他の例としては、地中障害物が杭の場合において、掘削によって生じる掘削ガラが土の成分だけで柔らかく、吊上げ装置1の重量によって挟持アーム3を掘削ガラの中に進入させることができるような場合は、掘削ガラ上げ機22の使用を省いた工法を実施することができ、この場合、掘削工程を、建て込んだケーシング21内に吊上げ装置1を開姿勢で吊り込んで挿入固定し、ケーシング21と吊り上げ装置1を一体に回転させて行う以外は上記と同様に行われる。
【0088】
また、地中障害物がコンクリート製の既成基礎の場合の撤去方法は、上記した掘削ガラ上げ機22を使用した工法と、掘削ガラ上げ機22の使用を省いた工法の何れでも採用することができる。
【0089】
なお、既成基礎において、場所によっては掘削部分のコンクリートの形状が円軸状にならないことがあり、このような場合は、ケーシング21による掘削が既成基礎を貫通するまで行い、ケーシング21内に挿入した吊上げ装置1は回転による切り込みを行わず、ケーシング21内の既成基礎を単に掴んで吊上げる作業のみを行うようにすればよく、吊上げ装置1の各挟持アーム3は個々に独立して開閉すると共に、掴み爪17の内側へ向けての作動範囲は、油圧シリンダ4のストロークによって制約を受けるが、支持部材2の上下軸心を反対側に通過することができるようになっているので、円軸状以外の平面的に偏心したり異形となる既成基礎でも支障なく掴むことができる。
【符号の説明】
【0090】
1 吊上げ装置
2 支持部材
3 挟持アーム
3a 長い挟持アーム
3b 短い挟持アーム
3c ブラケット
4 油圧シリンダ
5 吊下げ軸
6 支持梁
7 水平腕
7a スタビライザー
8 取付け腕
9 ピン
10 取付け孔
11 補強詰め物
12 金属円板
13 弾性体
14 ボルト
15 ストッパー機構
15a ストッパー突部
16 水平板
17 掴み爪
21 ケーシング
22 掘削ガラ上げ機
23 先端ビット
24 インナービット
25 回転伝達部材
26 ケーシングドライバー
27 吊上げ機用グリッパー
28 円筒体
29 天板
30 ストッパー
31 吊下げ軸
32 受け板
33 螺旋部材
34 螺旋部材
35 ビット
36 掘削ガラ上げ機用グリッパー
a 杭
b 掘削ガラ
c 鉄筋

【特許請求の範囲】
【請求項1】
クレーン等のワイヤで吊下げ保持される支持部材に、この支持部材の上下方向の軸心に向く複数の挟持アームを取付け、必要な挟持アームを伸縮駆動機で開閉させるようにした地中障害物の吊上げ装置において、前記各挟持アームの支持部材に対する取付け位置を、この挟持アームの開閉方向に沿って位置調整自在としたことを特徴とする地中障害物の吊上げ装置。
【請求項2】
上記支持部材に対する挟持アームの取付けが、前記支持部材に複数の取付け孔を挟持アームの開閉方向に沿って設け、前記挟持アームに設けた取付け腕を枢止する取付け孔を選ぶことにより位置調整自在となっていることを特徴とする請求項1に記載の地中障害物の吊上げ装置。
【請求項3】
上記支持部材と挟持アームの間に、挟持アームの開状態の姿勢を保持するストッパー機構を設けたことを特徴とする請求項1又は2に記載の地中障害物の吊上げ装置。
【請求項4】
上記挟持アームは、下部先端に内向きの掴み爪が設けられ、この掴み爪が、地中障害物を掴んだ状態で回動することによって地中障害物の周囲を切り込む刃物機能を備えていることを特徴とする請求項1乃至3の何れかに記載の地中障害物の吊上げ装置。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【図7】
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【図8】
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【図9】
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【図10】
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【図11】
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【図12】
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【図13】
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【公開番号】特開2012−41766(P2012−41766A)
【公開日】平成24年3月1日(2012.3.1)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2010−185079(P2010−185079)
【出願日】平成22年8月20日(2010.8.20)
【出願人】(597048115)植田基工株式会社 (2)
【出願人】(391015236)大裕株式会社 (11)
【Fターム(参考)】