既設コンクリート杭の破砕排出装置
【課題】地中に残置されている既設コンクリート杭を破砕して撤去するための既設コンクリート杭の撤去装置であって、施工範囲の省力化を図り、作業場所や搬入場所を選ばず、低コストで効率的に撤去できるようにする。
【解決手段】既設コンクリート杭Ｃの外径より大きい内径を有する回転自在のリングカッター１と、そのリングカッター１の上端に取り付けてリングカッター１内に取り込んだ既設コンクリート杭Ｃの破砕とリングカッター１で切削された地盤Ｇの掘削を行う破砕カッター２と、その破砕カッター２の駆動部に取り付けて破砕物と掘削土砂を地上へ排出するスクリューコンベヤ３と、駆動部の後端に接続してリングカッター１と破砕カッター２を地中へ圧入できるようにするケーシング４と、地上に設置してケーシング４とスクリューコンベヤ３継ぎ足しながら地中へ垂直に圧入する圧入装置５とで構成する。
【解決手段】既設コンクリート杭Ｃの外径より大きい内径を有する回転自在のリングカッター１と、そのリングカッター１の上端に取り付けてリングカッター１内に取り込んだ既設コンクリート杭Ｃの破砕とリングカッター１で切削された地盤Ｇの掘削を行う破砕カッター２と、その破砕カッター２の駆動部に取り付けて破砕物と掘削土砂を地上へ排出するスクリューコンベヤ３と、駆動部の後端に接続してリングカッター１と破砕カッター２を地中へ圧入できるようにするケーシング４と、地上に設置してケーシング４とスクリューコンベヤ３継ぎ足しながら地中へ垂直に圧入する圧入装置５とで構成する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、地盤汚染防止の六価クロム除去対策として地中に残置されている既設コンクリート杭を破砕して撤去するための既設コンクリート杭の破砕排出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、土壌汚染の問題から、セメントに含まれる六価クロムの除去対策が叫ばれている。すなわち、現在の家屋を解体して新築の建造物（家屋）を構築する場合、基礎がセメント系場所打ち杭で施工されていた旧構造物は、その基礎まで撤去し、後々の土壌汚染を回避する対策が必要となっている。そのためには、基礎を撤去して新しい六価クロム汚染の無い基礎を計画する必要がある。
【０００３】
現在の対策技術としては、以下のようなものがある。
１）六価クロムと反応する薬剤を地中に注入して悪影響を防止し、既設コンクリート杭は地中に残置する改良工法。
２）大型の沈設機械で鋼管ケーシングを既設コンクリート杭の外周部に埋設後、内部の既設コンクリート杭を破砕して撤去し、ケーシング内部に良好な地盤支持力のある砕石や砂を埋め戻し、転圧等を施して置き換えを行う置換工法。
３）既設コンクリート杭の外周を深く掘削し、既設コンクリート杭にワイヤー等を掛けて大型クレーンで引き抜く工法。
４）人力中心の撤去工法。
【０００４】
ところで、前記改良工法では、薬剤のコストが非常に高く、改良不完全の不安が残るという問題があった。前記置換工法と引き抜く工法では、周辺環境への影響として道路や進入路が狭い場合は大型の沈設機械やクレーンが搬入できず、隣接家屋の問題もあり、作業場所が制限されるという問題があった。前記人力中心の撤去工法では、作業者の労力と作業時間を著しく要し、撤去できる既設コンクリート杭は小型のものに限定され、深度が進めば地下水位以下の作業は困難を極めるという問題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００８−２７２５５２号公報
【特許文献２】特開２００７−３３２５５９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明が解決しようとする課題は、従来のこれらの問題点を解消し、施工範囲の省力化を図り、作業場所や搬入場所を選ばず、低コストで効率的に既設コンクリート杭を破砕排出できる既設コンクリート杭の破砕排出装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
かかる課題を解決した本発明の構成は、
１） 地中に残置されている既設コンクリート杭を破砕して排出するための既設コンクリート杭の破砕排出装置であって、地中へ圧入される筒状のケーシングの下端に既設コンクリート杭の外径より大きい内径を有する地盤切削用のリングカッターを回転自在に設け、そのリングカッター内に既設コンクリート杭を破砕する破砕カッターを回転自在に設け、リングカッターと破砕カッターを回転駆動させるカッター駆動手段を設け、破砕カッターの中央部に既設コンクリート杭の破砕物と掘削土砂を取り込む取込口を形成し、その取込口に既設コンクリート杭の破砕物と掘削土砂を地上へ搬送する排出管付きのスクリューコンベヤを取り付け、そのスクリューコンベヤを駆動させるコンベヤ駆動手段を設けたことを特徴とする、既設コンクリート杭の破砕排出装置
２） ケーシングと排出管付きのスクリューコンベヤが、所定長さのものを既設コンクリート杭の深さに応じて複数継ぎ足しできるようにしたものである、前記１）記載の既設コンクリート杭の破砕排出装置
３） カッター駆動手段が、ケーシング内の下部に設けられ、リングカッターと破砕カッターを一体的に回転駆動させるものである、前記１）又は２）記載の既設コンクリート杭の破砕排出装置
４） 破砕カッターをリングカッター内の奥部に設けた、前記１）〜３）いずれか記載の既設コンクリート杭の破砕排出装置
５） 前記１）〜４）いずれか記載の既設コンクリート杭の破砕排出装置のケーシングを地中へ垂直に圧入する圧入装置を地上に移設可能に設置した、既設コンクリート杭の撤去装置
６） 圧入装置が、地面に設置される移設可能なベースと、そのベースに立設したマストと、最後尾のケーシングに取り付けてマストに沿って上下動する押金具と、その押金具を上下動させる圧入ジャッキと、ベースに取り付けてリングカッター及びケーシングの圧入方向を定位置に保持する保持ガイドと、スクリューコンベヤの後端部に取り付けて既設コンクリート杭の破砕物と掘削土砂をケーシング外に排出する排出シュートとで構成し、その圧入装置の押金具にコンベヤ駆動手段を設けた、前記５）記載の既設コンクリート杭の撤去装置
７） コンベヤ駆動手段が、スクリューコンベヤを逆転させてスクリューコンベヤの後端部から投入した埋め戻し材を撤去跡に充填させる制御を備えたもので、そのスクリューコンベヤの逆転と並行して地中のケーシングとリングカッターと破砕カッターとスクリューコンベヤを圧入ジャッキで引き抜いて回収できるようにした、前記５）又は６）記載の既設コンクリート杭の撤去装置
８） 既設コンクリート杭の破砕物と掘削土砂の流動性を高める添加材又は置換え用の固化材を破砕カッターの位置に供給する供給手段を設けた、前記５）〜７）いずれか記載の既設コンクリート杭の撤去装置
にある。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、以下の効果を奏する。
１）リングカッター内で破砕した既設コンクリート杭の破砕物は掘削土砂とともに全て排出するから、従来技術の薬剤を使用する方法と比較して低コストで確実に処理でき、その後の六価クロムによる汚染の心配がない。
２）地上に設置した圧入装置で所定長さのケーシングとスクリューコンベヤを継ぎ足しながら地中に圧入させるから、従来技術の沈設機械と比較して装置を小型化できて作業場所を選ばず、移設も小型のクレーンで容易に行える。
３）既設コンクリート杭は破砕して撤去するから、従来技術のように既設コンクリート杭を引き上げる大型のクレーン等が不要で、装置の搬入場所を選ばない。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】実施例の撤去装置の説明図である。
【図２】実施例の破砕排出装置の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明を実施するための形態を実施例と図面に基づいて具体的に説明する。
【実施例】
【００１１】
図１は実施例の撤去装置の説明図、図２は実施例の破砕排出装置の説明図である。図中、１はリングカッター、１ａはカッター、２は破砕カッター、２ａは駆動部、２ｂはモーター、２ｃは取込口、２ｄは注入路、３はスクリューコンベヤ、３ａは軸付スクリュー、３ｂは排出管、３ｃは排出シュート、３ｄはモーター、４はケーシング、５は圧入装置、５ａはベース、５ｂはマスト、５ｃは押金具、５ｄは圧入ジャッキ、５ｅは保持ガイド、６は添加材プラント、６ａ，６ｂは注入管、７はトラック、８はベルトコンベヤ、Ａは撤去装置、Ｂは破砕排出装置、Ｃは既設コンクリート杭、Ｃａは破砕物、Ｇは地盤である。
【００１２】
図１，２に示すように、破砕排出装置Ｂのリングカッター１は、撤去しようとする既設コンクリート杭Ｃの外径より大きい内径に形成し、下端に複数のカッター１ａを突設している。
【００１３】
破砕カッター２は、外周用と内周用のものを破砕位置をずらして設け、これを回転駆動する駆動部２ａとモーター２ｂとを備えている。駆動部２ａの外径はリングカッター１と同径に形成し、スクリューコンベヤ３を取り付けるために中央部を貫通して取込口２ｃを形成するとともに、添加材を注入するための注入路２ｄを貫通している。その駆動部２ａの回転部分にリングカッター１の上端を接続して破砕カッター２をリングカッター１内の奥部に配置し、リングカッター１と破砕カッター２が一体的に回転できるようにしている。
【００１４】
スクリューコンベヤ３は、軸付スクリュー３ａと排出管３ｂと排出シュート３ｃとモーター３ｄとで構成し、駆動部２ａの貫通部分に挿入して取り付け、下端を取込口２ｃと連通している。軸付スクリュー３ａと排出管３ｂは継ぎ足して連設できるようにしている。軸付スクリュー３ａは正逆回転可能で、撤去時は正回転に制御され、埋め戻し時は逆回転に制御される。
【００１５】
ケーシング４は、リングカッター１及び破砕カッター２の駆動部２ａの外径と同径に形成している。最後尾用の軸付スクリュー３ａと排出管３ｂは最後尾用のケーシング４に取り付け、排出シュート３ｃは最後尾用のケーシング４に下向きに貫通している。
【００１６】
圧入装置５は、地面に設置されるベース５ａと、そのベース５ａ上に立設したマスト５ｂと、最後尾用のケーシング４の上端部に取り付けてマスト５ｂに沿って上下動する押金具５ｃと、その押金具５ｃを上下動させる油圧式の圧入ジャッキ５ｄと、リングカッター１及びケーシング４の圧入方向を定位置に保持する保持ガイド５ｅとで解体可能に組み立てられている。圧入ジャッキ５ｄのストロークはケーシング４の１本分の長さを有している。圧入ジャッキ５ｄは押し引き可能で、撤去時は縮退するように制御され、撤去後の破砕排出装置Ｂの回収時は伸張するように制御される。
【００１７】
本実施例では、圧入装置５を既設コンクリート杭Ｃの位置に設置し、トラック７を圧入装置５の隣接位置に配置し、そのトラック７の荷台と排出シュート３ｃの直下位置と間にベルトコンベヤ８をシーソー可能に設置する。添加材プラント６は圧入装置５の隣接位置に設置し、一方の注入管６ａをケーシング４内に通して駆動部２ａの注入路２ｄに接続するとともに、他方の注入管６ｂをケーシング４内に通してスクリューコンベヤ３の排出管３ｂの途中位置に接続する。保持ガイド５ｅは既設コンクリート杭Ｃの直上位置に固定し、リングカッター１の下端部を支持して圧入方向を保持する。
【００１８】
モーター２ｂ，３ｄを駆動して圧入ジャッキ５ｄを徐々に縮退させると、リングカッター１が地盤Ｇを環状に切削し、その切削された地盤Ｇと既設コンクリート杭Ｃがリングカッター１内に取り込まれて破砕カッター２で破砕される。このとき、既設コンクリート杭Ｃの破砕はリングカッター１内の奥部で行われるから、破砕物Ｃａはリングカッター１で遮蔽されて地盤Ｇへは散乱しない。破砕物Ｃａは掘削土砂とともに取込口２ｃから取り込まれて軸付スクリュー３ａで上方へ搬送され、排出シュート３ｃからベルトコンベヤ８に排出されてトラック７の荷台に積み込まれる。そのケーシング４の圧入で下方へ移行する排出シュート３ｃの位置に合せてベルトコンベヤ８の角度を徐々に変える。破砕物Ｃａや掘削土砂の流動性が低くて排出し難い場合は、添加材プラント６で泥水等の添加材を注入管６ａ，６ｂを通じて注入すると、リングカッター１内やスクリューコンベヤ３内の流動性が高まって迅速に排出できる。このときも、添加材はリングカッター１で遮蔽されて地盤Ｇへは漏液しない。
【００１９】
圧入ジャッキ５ｄが縮み切るとモーター２ｂ，３ｄを停止し、最後尾用のケーシング４と軸付スクリュー３ａと排出管３ｂを先方から切り離し、圧入ジャッキ５ｄを元に伸張させるとともにベルトコンベヤ８を元の角度に戻す。そして、次のケーシング４と軸付スクリュー３ａと排出管３ｂを継ぎ足して連設し、モーター２ｂ，３ｄを駆動して圧入ジャッキ５ｄを縮退させる。これらの工程を繰り返すことで、地中に残置されている既設コンクリート杭Ｃが撤去されていく。
【００２０】
撤去が終了するとモーター２ｂを停止するとともにモーター３ｄを逆転させ、砂や２０〜４０ｍｍ程の砕石チップ、細骨材等の埋め戻し材を排出シュート３ｃから図示しないチューブ等を通じて投入する。埋め戻し材は軸付スクリュー３ａで下方へ搬送され、取込口２ｃから吐出されて既設コンクリート杭Ｃの撤去跡に充填される。この埋め戻し材を投入しながら圧入ジャッキ５ｄを徐々に伸張させ、ケーシング４と軸付スクリュー３ａと排出管３ｂを地中から引き抜いていく。
【００２１】
圧入ジャッキ５ｄが伸び切るとモーター３ｄを停止させ、最後尾用のケーシング４と軸付スクリュー３ａと排出管３ｂを先方から切り離し、引き抜いたケーシング４と軸付スクリュー３ａと排出管３ｂを回収する。そして、圧入ジャッキ５ｄを縮退させて最後尾用のケーシング４と軸付スクリュー３ａと排出管３ｂを先方に接続してモーター３ｄを逆転させ、埋め戻し材を投入しながら圧入ジャッキ５ｄを伸張させる。これらの工程を繰り返すことで、破砕排出装置Ｂを引き抜きながら既設コンクリート杭Ｃの撤去跡が埋め戻し材で埋め戻される。また、埋め戻し材の投入に代えて、添加材プラント６でｐＨが中性の置換え用のゲル状の固化材を撤去跡に供給し、六価クロム汚染の無い杭を構築してもよい。施工が終了すると、圧入装置５を別の既設コンクリート杭Ｃの位置にクレーン等で移設し、引き抜いた破砕排出装置Ｂを再使用して撤去と埋め戻し又は杭の再構築が成される。
【産業上の利用可能性】
【００２２】
本発明の技術は、無筋コンクリートや鉄筋が細いＰＣ杭、ＲＣ杭の撤去に利用される。
【符号の説明】
【００２３】
１ リングカッター
１ａ カッター
２ 破砕カッター
２ａ 駆動部
２ｂ モーター
２ｃ 取込口
２ｄ 注入路
３ スクリューコンベヤ
３ａ 軸付スクリュー
３ｂ 排出管
３ｃ 排出シュート
３ｄ モーター
４ ケーシング
５ 圧入装置
５ａ ベース
５ｂ マスト
５ｃ 押金具
５ｄ 圧入ジャッキ
５ｅ 保持ガイド
６ 添加材プラント
６ａ，６ｂ 注入管
７ トラック
８ ベルトコンベヤ
Ａ 撤去装置
Ｂ 破砕排出装置
Ｃ 既設コンクリート杭
Ｃａ 破砕物
Ｇ 地盤
【技術分野】
【０００１】
本発明は、地盤汚染防止の六価クロム除去対策として地中に残置されている既設コンクリート杭を破砕して撤去するための既設コンクリート杭の破砕排出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、土壌汚染の問題から、セメントに含まれる六価クロムの除去対策が叫ばれている。すなわち、現在の家屋を解体して新築の建造物（家屋）を構築する場合、基礎がセメント系場所打ち杭で施工されていた旧構造物は、その基礎まで撤去し、後々の土壌汚染を回避する対策が必要となっている。そのためには、基礎を撤去して新しい六価クロム汚染の無い基礎を計画する必要がある。
【０００３】
現在の対策技術としては、以下のようなものがある。
１）六価クロムと反応する薬剤を地中に注入して悪影響を防止し、既設コンクリート杭は地中に残置する改良工法。
２）大型の沈設機械で鋼管ケーシングを既設コンクリート杭の外周部に埋設後、内部の既設コンクリート杭を破砕して撤去し、ケーシング内部に良好な地盤支持力のある砕石や砂を埋め戻し、転圧等を施して置き換えを行う置換工法。
３）既設コンクリート杭の外周を深く掘削し、既設コンクリート杭にワイヤー等を掛けて大型クレーンで引き抜く工法。
４）人力中心の撤去工法。
【０００４】
ところで、前記改良工法では、薬剤のコストが非常に高く、改良不完全の不安が残るという問題があった。前記置換工法と引き抜く工法では、周辺環境への影響として道路や進入路が狭い場合は大型の沈設機械やクレーンが搬入できず、隣接家屋の問題もあり、作業場所が制限されるという問題があった。前記人力中心の撤去工法では、作業者の労力と作業時間を著しく要し、撤去できる既設コンクリート杭は小型のものに限定され、深度が進めば地下水位以下の作業は困難を極めるという問題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００８−２７２５５２号公報
【特許文献２】特開２００７−３３２５５９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明が解決しようとする課題は、従来のこれらの問題点を解消し、施工範囲の省力化を図り、作業場所や搬入場所を選ばず、低コストで効率的に既設コンクリート杭を破砕排出できる既設コンクリート杭の破砕排出装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
かかる課題を解決した本発明の構成は、
１） 地中に残置されている既設コンクリート杭を破砕して排出するための既設コンクリート杭の破砕排出装置であって、地中へ圧入される筒状のケーシングの下端に既設コンクリート杭の外径より大きい内径を有する地盤切削用のリングカッターを回転自在に設け、そのリングカッター内に既設コンクリート杭を破砕する破砕カッターを回転自在に設け、リングカッターと破砕カッターを回転駆動させるカッター駆動手段を設け、破砕カッターの中央部に既設コンクリート杭の破砕物と掘削土砂を取り込む取込口を形成し、その取込口に既設コンクリート杭の破砕物と掘削土砂を地上へ搬送する排出管付きのスクリューコンベヤを取り付け、そのスクリューコンベヤを駆動させるコンベヤ駆動手段を設けたことを特徴とする、既設コンクリート杭の破砕排出装置
２） ケーシングと排出管付きのスクリューコンベヤが、所定長さのものを既設コンクリート杭の深さに応じて複数継ぎ足しできるようにしたものである、前記１）記載の既設コンクリート杭の破砕排出装置
３） カッター駆動手段が、ケーシング内の下部に設けられ、リングカッターと破砕カッターを一体的に回転駆動させるものである、前記１）又は２）記載の既設コンクリート杭の破砕排出装置
４） 破砕カッターをリングカッター内の奥部に設けた、前記１）〜３）いずれか記載の既設コンクリート杭の破砕排出装置
５） 前記１）〜４）いずれか記載の既設コンクリート杭の破砕排出装置のケーシングを地中へ垂直に圧入する圧入装置を地上に移設可能に設置した、既設コンクリート杭の撤去装置
６） 圧入装置が、地面に設置される移設可能なベースと、そのベースに立設したマストと、最後尾のケーシングに取り付けてマストに沿って上下動する押金具と、その押金具を上下動させる圧入ジャッキと、ベースに取り付けてリングカッター及びケーシングの圧入方向を定位置に保持する保持ガイドと、スクリューコンベヤの後端部に取り付けて既設コンクリート杭の破砕物と掘削土砂をケーシング外に排出する排出シュートとで構成し、その圧入装置の押金具にコンベヤ駆動手段を設けた、前記５）記載の既設コンクリート杭の撤去装置
７） コンベヤ駆動手段が、スクリューコンベヤを逆転させてスクリューコンベヤの後端部から投入した埋め戻し材を撤去跡に充填させる制御を備えたもので、そのスクリューコンベヤの逆転と並行して地中のケーシングとリングカッターと破砕カッターとスクリューコンベヤを圧入ジャッキで引き抜いて回収できるようにした、前記５）又は６）記載の既設コンクリート杭の撤去装置
８） 既設コンクリート杭の破砕物と掘削土砂の流動性を高める添加材又は置換え用の固化材を破砕カッターの位置に供給する供給手段を設けた、前記５）〜７）いずれか記載の既設コンクリート杭の撤去装置
にある。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、以下の効果を奏する。
１）リングカッター内で破砕した既設コンクリート杭の破砕物は掘削土砂とともに全て排出するから、従来技術の薬剤を使用する方法と比較して低コストで確実に処理でき、その後の六価クロムによる汚染の心配がない。
２）地上に設置した圧入装置で所定長さのケーシングとスクリューコンベヤを継ぎ足しながら地中に圧入させるから、従来技術の沈設機械と比較して装置を小型化できて作業場所を選ばず、移設も小型のクレーンで容易に行える。
３）既設コンクリート杭は破砕して撤去するから、従来技術のように既設コンクリート杭を引き上げる大型のクレーン等が不要で、装置の搬入場所を選ばない。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】実施例の撤去装置の説明図である。
【図２】実施例の破砕排出装置の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明を実施するための形態を実施例と図面に基づいて具体的に説明する。
【実施例】
【００１１】
図１は実施例の撤去装置の説明図、図２は実施例の破砕排出装置の説明図である。図中、１はリングカッター、１ａはカッター、２は破砕カッター、２ａは駆動部、２ｂはモーター、２ｃは取込口、２ｄは注入路、３はスクリューコンベヤ、３ａは軸付スクリュー、３ｂは排出管、３ｃは排出シュート、３ｄはモーター、４はケーシング、５は圧入装置、５ａはベース、５ｂはマスト、５ｃは押金具、５ｄは圧入ジャッキ、５ｅは保持ガイド、６は添加材プラント、６ａ，６ｂは注入管、７はトラック、８はベルトコンベヤ、Ａは撤去装置、Ｂは破砕排出装置、Ｃは既設コンクリート杭、Ｃａは破砕物、Ｇは地盤である。
【００１２】
図１，２に示すように、破砕排出装置Ｂのリングカッター１は、撤去しようとする既設コンクリート杭Ｃの外径より大きい内径に形成し、下端に複数のカッター１ａを突設している。
【００１３】
破砕カッター２は、外周用と内周用のものを破砕位置をずらして設け、これを回転駆動する駆動部２ａとモーター２ｂとを備えている。駆動部２ａの外径はリングカッター１と同径に形成し、スクリューコンベヤ３を取り付けるために中央部を貫通して取込口２ｃを形成するとともに、添加材を注入するための注入路２ｄを貫通している。その駆動部２ａの回転部分にリングカッター１の上端を接続して破砕カッター２をリングカッター１内の奥部に配置し、リングカッター１と破砕カッター２が一体的に回転できるようにしている。
【００１４】
スクリューコンベヤ３は、軸付スクリュー３ａと排出管３ｂと排出シュート３ｃとモーター３ｄとで構成し、駆動部２ａの貫通部分に挿入して取り付け、下端を取込口２ｃと連通している。軸付スクリュー３ａと排出管３ｂは継ぎ足して連設できるようにしている。軸付スクリュー３ａは正逆回転可能で、撤去時は正回転に制御され、埋め戻し時は逆回転に制御される。
【００１５】
ケーシング４は、リングカッター１及び破砕カッター２の駆動部２ａの外径と同径に形成している。最後尾用の軸付スクリュー３ａと排出管３ｂは最後尾用のケーシング４に取り付け、排出シュート３ｃは最後尾用のケーシング４に下向きに貫通している。
【００１６】
圧入装置５は、地面に設置されるベース５ａと、そのベース５ａ上に立設したマスト５ｂと、最後尾用のケーシング４の上端部に取り付けてマスト５ｂに沿って上下動する押金具５ｃと、その押金具５ｃを上下動させる油圧式の圧入ジャッキ５ｄと、リングカッター１及びケーシング４の圧入方向を定位置に保持する保持ガイド５ｅとで解体可能に組み立てられている。圧入ジャッキ５ｄのストロークはケーシング４の１本分の長さを有している。圧入ジャッキ５ｄは押し引き可能で、撤去時は縮退するように制御され、撤去後の破砕排出装置Ｂの回収時は伸張するように制御される。
【００１７】
本実施例では、圧入装置５を既設コンクリート杭Ｃの位置に設置し、トラック７を圧入装置５の隣接位置に配置し、そのトラック７の荷台と排出シュート３ｃの直下位置と間にベルトコンベヤ８をシーソー可能に設置する。添加材プラント６は圧入装置５の隣接位置に設置し、一方の注入管６ａをケーシング４内に通して駆動部２ａの注入路２ｄに接続するとともに、他方の注入管６ｂをケーシング４内に通してスクリューコンベヤ３の排出管３ｂの途中位置に接続する。保持ガイド５ｅは既設コンクリート杭Ｃの直上位置に固定し、リングカッター１の下端部を支持して圧入方向を保持する。
【００１８】
モーター２ｂ，３ｄを駆動して圧入ジャッキ５ｄを徐々に縮退させると、リングカッター１が地盤Ｇを環状に切削し、その切削された地盤Ｇと既設コンクリート杭Ｃがリングカッター１内に取り込まれて破砕カッター２で破砕される。このとき、既設コンクリート杭Ｃの破砕はリングカッター１内の奥部で行われるから、破砕物Ｃａはリングカッター１で遮蔽されて地盤Ｇへは散乱しない。破砕物Ｃａは掘削土砂とともに取込口２ｃから取り込まれて軸付スクリュー３ａで上方へ搬送され、排出シュート３ｃからベルトコンベヤ８に排出されてトラック７の荷台に積み込まれる。そのケーシング４の圧入で下方へ移行する排出シュート３ｃの位置に合せてベルトコンベヤ８の角度を徐々に変える。破砕物Ｃａや掘削土砂の流動性が低くて排出し難い場合は、添加材プラント６で泥水等の添加材を注入管６ａ，６ｂを通じて注入すると、リングカッター１内やスクリューコンベヤ３内の流動性が高まって迅速に排出できる。このときも、添加材はリングカッター１で遮蔽されて地盤Ｇへは漏液しない。
【００１９】
圧入ジャッキ５ｄが縮み切るとモーター２ｂ，３ｄを停止し、最後尾用のケーシング４と軸付スクリュー３ａと排出管３ｂを先方から切り離し、圧入ジャッキ５ｄを元に伸張させるとともにベルトコンベヤ８を元の角度に戻す。そして、次のケーシング４と軸付スクリュー３ａと排出管３ｂを継ぎ足して連設し、モーター２ｂ，３ｄを駆動して圧入ジャッキ５ｄを縮退させる。これらの工程を繰り返すことで、地中に残置されている既設コンクリート杭Ｃが撤去されていく。
【００２０】
撤去が終了するとモーター２ｂを停止するとともにモーター３ｄを逆転させ、砂や２０〜４０ｍｍ程の砕石チップ、細骨材等の埋め戻し材を排出シュート３ｃから図示しないチューブ等を通じて投入する。埋め戻し材は軸付スクリュー３ａで下方へ搬送され、取込口２ｃから吐出されて既設コンクリート杭Ｃの撤去跡に充填される。この埋め戻し材を投入しながら圧入ジャッキ５ｄを徐々に伸張させ、ケーシング４と軸付スクリュー３ａと排出管３ｂを地中から引き抜いていく。
【００２１】
圧入ジャッキ５ｄが伸び切るとモーター３ｄを停止させ、最後尾用のケーシング４と軸付スクリュー３ａと排出管３ｂを先方から切り離し、引き抜いたケーシング４と軸付スクリュー３ａと排出管３ｂを回収する。そして、圧入ジャッキ５ｄを縮退させて最後尾用のケーシング４と軸付スクリュー３ａと排出管３ｂを先方に接続してモーター３ｄを逆転させ、埋め戻し材を投入しながら圧入ジャッキ５ｄを伸張させる。これらの工程を繰り返すことで、破砕排出装置Ｂを引き抜きながら既設コンクリート杭Ｃの撤去跡が埋め戻し材で埋め戻される。また、埋め戻し材の投入に代えて、添加材プラント６でｐＨが中性の置換え用のゲル状の固化材を撤去跡に供給し、六価クロム汚染の無い杭を構築してもよい。施工が終了すると、圧入装置５を別の既設コンクリート杭Ｃの位置にクレーン等で移設し、引き抜いた破砕排出装置Ｂを再使用して撤去と埋め戻し又は杭の再構築が成される。
【産業上の利用可能性】
【００２２】
本発明の技術は、無筋コンクリートや鉄筋が細いＰＣ杭、ＲＣ杭の撤去に利用される。
【符号の説明】
【００２３】
１ リングカッター
１ａ カッター
２ 破砕カッター
２ａ 駆動部
２ｂ モーター
２ｃ 取込口
２ｄ 注入路
３ スクリューコンベヤ
３ａ 軸付スクリュー
３ｂ 排出管
３ｃ 排出シュート
３ｄ モーター
４ ケーシング
５ 圧入装置
５ａ ベース
５ｂ マスト
５ｃ 押金具
５ｄ 圧入ジャッキ
５ｅ 保持ガイド
６ 添加材プラント
６ａ，６ｂ 注入管
７ トラック
８ ベルトコンベヤ
Ａ 撤去装置
Ｂ 破砕排出装置
Ｃ 既設コンクリート杭
Ｃａ 破砕物
Ｇ 地盤
【特許請求の範囲】
【請求項１】
地中に残置されている既設コンクリート杭を破砕して排出するための既設コンクリート杭の破砕排出装置であって、地中へ圧入される筒状のケーシングの下端に既設コンクリート杭の外径より大きい内径を有する地盤切削用のリングカッターを回転自在に設け、そのリングカッター内に既設コンクリート杭を破砕する破砕カッターを回転自在に設け、リングカッターと破砕カッターを回転駆動させるカッター駆動手段を設け、破砕カッターの中央部に既設コンクリート杭の破砕物と掘削土砂を取り込む取込口を形成し、その取込口に既設コンクリート杭の破砕物と掘削土砂を地上へ搬送する排出管付きのスクリューコンベヤを取り付け、そのスクリューコンベヤを駆動させるコンベヤ駆動手段を設けたことを特徴とする、既設コンクリート杭の破砕排出装置。
【請求項２】
ケーシングと排出管付きのスクリューコンベヤが、所定長さのものを既設コンクリート杭の深さに応じて複数継ぎ足しできるようにしたものである、請求項１記載の既設コンクリート杭の破砕排出装置。
【請求項３】
カッター駆動手段が、ケーシング内の下部に設けられ、リングカッターと破砕カッターを一体的に回転駆動させるものである、請求項１又は２記載の既設コンクリート杭の破砕排出装置。
【請求項４】
破砕カッターをリングカッター内の奥部に設けた、請求項１〜３いずれか記載の既設コンクリート杭の破砕排出装置。
【請求項５】
請求項１〜４いずれか記載の既設コンクリート杭の破砕排出装置のケーシングを地中へ垂直に圧入する圧入装置を地上に移設可能に設置した、既設コンクリート杭の撤去装置。
【請求項６】
圧入装置が、地面に設置される移設可能なベースと、そのベースに立設したマストと、最後尾のケーシングに取り付けてマストに沿って上下動する押金具と、その押金具を上下動させる圧入ジャッキと、ベースに取り付けてリングカッター及びケーシングの圧入方向を定位置に保持する保持ガイドと、スクリューコンベヤの後端部に取り付けて既設コンクリート杭の破砕物と掘削土砂をケーシング外に排出する排出シュートとで構成し、その圧入装置の押金具にコンベヤ駆動手段を設けた、請求項５記載の既設コンクリート杭の撤去装置。
【請求項７】
コンベヤ駆動手段が、スクリューコンベヤを逆転させてスクリューコンベヤの後端部から投入した埋め戻し材を撤去跡に充填させる制御を備えたもので、そのスクリューコンベヤの逆転と並行して地中のケーシングとリングカッターと破砕カッターとスクリューコンベヤを圧入ジャッキで引き抜いて回収できるようにした、請求項５又は６記載の既設コンクリート杭の撤去装置。
【請求項８】
既設コンクリート杭の破砕物と掘削土砂の流動性を高める添加材又は置換え用の固化材を破砕カッターの位置に供給する供給手段を設けた、請求項５〜７いずれか記載の既設コンクリート杭の撤去装置。
【請求項１】
地中に残置されている既設コンクリート杭を破砕して排出するための既設コンクリート杭の破砕排出装置であって、地中へ圧入される筒状のケーシングの下端に既設コンクリート杭の外径より大きい内径を有する地盤切削用のリングカッターを回転自在に設け、そのリングカッター内に既設コンクリート杭を破砕する破砕カッターを回転自在に設け、リングカッターと破砕カッターを回転駆動させるカッター駆動手段を設け、破砕カッターの中央部に既設コンクリート杭の破砕物と掘削土砂を取り込む取込口を形成し、その取込口に既設コンクリート杭の破砕物と掘削土砂を地上へ搬送する排出管付きのスクリューコンベヤを取り付け、そのスクリューコンベヤを駆動させるコンベヤ駆動手段を設けたことを特徴とする、既設コンクリート杭の破砕排出装置。
【請求項２】
ケーシングと排出管付きのスクリューコンベヤが、所定長さのものを既設コンクリート杭の深さに応じて複数継ぎ足しできるようにしたものである、請求項１記載の既設コンクリート杭の破砕排出装置。
【請求項３】
カッター駆動手段が、ケーシング内の下部に設けられ、リングカッターと破砕カッターを一体的に回転駆動させるものである、請求項１又は２記載の既設コンクリート杭の破砕排出装置。
【請求項４】
破砕カッターをリングカッター内の奥部に設けた、請求項１〜３いずれか記載の既設コンクリート杭の破砕排出装置。
【請求項５】
請求項１〜４いずれか記載の既設コンクリート杭の破砕排出装置のケーシングを地中へ垂直に圧入する圧入装置を地上に移設可能に設置した、既設コンクリート杭の撤去装置。
【請求項６】
圧入装置が、地面に設置される移設可能なベースと、そのベースに立設したマストと、最後尾のケーシングに取り付けてマストに沿って上下動する押金具と、その押金具を上下動させる圧入ジャッキと、ベースに取り付けてリングカッター及びケーシングの圧入方向を定位置に保持する保持ガイドと、スクリューコンベヤの後端部に取り付けて既設コンクリート杭の破砕物と掘削土砂をケーシング外に排出する排出シュートとで構成し、その圧入装置の押金具にコンベヤ駆動手段を設けた、請求項５記載の既設コンクリート杭の撤去装置。
【請求項７】
コンベヤ駆動手段が、スクリューコンベヤを逆転させてスクリューコンベヤの後端部から投入した埋め戻し材を撤去跡に充填させる制御を備えたもので、そのスクリューコンベヤの逆転と並行して地中のケーシングとリングカッターと破砕カッターとスクリューコンベヤを圧入ジャッキで引き抜いて回収できるようにした、請求項５又は６記載の既設コンクリート杭の撤去装置。
【請求項８】
既設コンクリート杭の破砕物と掘削土砂の流動性を高める添加材又は置換え用の固化材を破砕カッターの位置に供給する供給手段を設けた、請求項５〜７いずれか記載の既設コンクリート杭の撤去装置。
【図１】
【図２】
【図２】
【公開番号】特開２０１１−２２６１７９（Ｐ２０１１−２２６１７９Ａ）
【公開日】平成２３年１１月１０日（２０１１．１１．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−９７８４０（Ｐ２０１０−９７８４０）
【出願日】平成２２年４月２１日（２０１０．４．２１）
【出願人】（５９９１１１９６５）株式会社アルファシビルエンジニアリング (32)
【出願人】（５０５２２９３９１）ボーディング株式会社 (19)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年１１月１０日（２０１１．１１．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年４月２１日（２０１０．４．２１）
【出願人】（５９９１１１９６５）株式会社アルファシビルエンジニアリング (32)
【出願人】（５０５２２９３９１）ボーディング株式会社 (19)
【Ｆターム（参考）】
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