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技術 既設杭引き抜き装置

出願人 株式会社マルシン株式会社島田工業
発明者 桑原秀一島田義勝
出願日 2012年8月8日 (8年0ヶ月経過) 出願番号 2012-176476
公開日 2014年2月24日 (6年5ヶ月経過) 公開番号 2014-034805
状態 特許登録済
技術分野 杭、矢板の設置・撤去及びそれらの付属品
主要キーワード 支持ケース内 先端面積 一般構造用炭素鋼鋼管 外周側縁 ジョイントピン 引き上げ作業 一般構造用圧延鋼材 ラフタークレーン
関連する未来課題
重要な関連分野

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図面 (20)

課題

ベースマシンにかかる重量負荷を低減でき、敷地面積の狭い現場でも採用可能な既設杭引き抜き装置を提供する。

解決手段

既設杭引き抜き装置1は、490N/mm2以上の引張強度を有する高張力鋼で形成されるケーシング11と、突出位置および退避位置の間で移動可能なチャック爪13と、一端がチャック爪13の基端部に接続されるロッド15と、ロッド15の他端に接続され、ロッド15をケーシング11の先端に向かって押圧することにより、チャック爪13を前記退避位置から前記突出位置に移動させる油圧ジャッキ16と、を備える。

概要

背景

建築物土木構造物等をつくるとき、その基礎を構成するために地中打ち込まれて埋設される。このため、建築物の建て替え等を行うとき、古い建築物を解体撤去するだけでなく、地中に埋設されている杭(既設杭)を除去する必要がある。

特許文献1には、(1)地面を掘削して、既設杭の頭部を露出させて、(2)ベースマシンアースオーガ等)を用いて、ケーシングを既設杭の上方に配置して、ケーシングを回転させながら下降させて、既設杭の外周面とその周囲の地盤との縁切りを行い、(3)ベースマシンによりケーシングを引き上げて、(4)露出している既設杭の頭部にワイヤロープ掛けて、(5)ベースマシンにより前記ワイヤロープを巻き上げて、既設杭を引き上げる杭抜き作業が記載されている。

上記従来工法は、小型のベースマシンを用いた杭抜き作業も、大型のベースマシンを用いた杭抜き作業も対応可能であり、市街地に数多くみられる敷地面積の狭い現場で杭抜き作業を行う場合でも、郊外に数多くみられる敷地面積の広い現場で杭抜き作業を行う場合でも、広く一般的に採用されており、現在においても主流の工法である。

しかし、従来工法での杭抜き作業は、既設杭の下端側を地中に残存させてしまいやすい。
その理由を以下の(i)及び(ii)に示す。
(i)既設杭の上下中途部には、杭の地中への打設時に杭に過度の衝撃が加わった、上記(2)に示すケーシングによる縁切り時にケーシングが杭に衝突した等の理由により傷部が存在することがある。上記(5)に示すワイヤロープの巻き上げ時には、この傷部に既設杭の自重による負荷がかかり、これにより既設杭が分断されて、既設杭の上端側のみ引き上げられて、既設杭の下端側が地中に残存してしまった。
(ii)杭が分断された状態で埋設されていたために、既設杭の上端側しか引き上げられなかった。なお、既設杭が日本全国で埋設され始めてから、相当な期間、主流であった杭の埋設工法打撃工法であった。また、相当な期間、現在と比べると施工水準もかなり低水準での施工が行われていた。これにより、打撃工法による杭の打設時に杭が破断してしまい、杭が分断した状態で埋設されることはめずらしくなかった。また、震災の影響により既設杭が分断されてしまうこともある。

概要

ベースマシンにかかる重量負荷を低減でき、敷地面積の狭い現場でも採用可能な既設杭引き抜き装置を提供する。既設杭引き抜き装置1は、490N/mm2以上の引張強度を有する高張力鋼で形成されるケーシング11と、突出位置および退避位置の間で移動可能なチャック爪13と、一端がチャック爪13の基端部に接続されるロッド15と、ロッド15の他端に接続され、ロッド15をケーシング11の先端に向かって押圧することにより、チャック爪13を前記退避位置から前記突出位置に移動させる油圧ジャッキ16と、を備える。

目的

本発明は、敷地面積の狭い現場で杭抜き作業を行う場合でも、敷地面積の広い現場で杭抜き作業を行う場合でも、既設杭を地中に残存させにくい既設杭引き抜き装置を提供する

効果

実績

技術文献被引用数
2件
牽制数
2件

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請求項1

490N/mm2以上の引張強度を有する高張力鋼で形成される円筒状のケーシングと、前記ケーシングの外周側かつ先端部寄りに配置され、前記ケーシングの内部に先端部を突出する位置である突出位置、および前記ケーシングの内部から退避した位置である退避位置の間で移動可能なチャック爪と、前記ケーシングの外周側に配置されるとともに、一端が前記チャック爪の基端部に接続されるロッドと、前記ケーシングの外周面に固定されるとともに前記ロッドの他端に接続され、前記ロッドを前記ケーシングの先端に向かって押圧することにより、前記チャック爪を前記退避位置から前記突出位置に移動させる押圧装置と、を備える、既設杭引き抜き装置

請求項2

前記ケーシングを回転駆動させる駆動源を有し、昇降可能に支持される駆動装置と、前記押圧装置への作動油の供給・排出を行うための油路を有し、前記駆動装置及びケーシングの間に介装されるスイベルと、を備え、前記スイベルを前記ケーシング内に設ける、請求項1に記載の既設杭引き抜き装置。

請求項3

490N/mm2以上の引張強度を有する高張力鋼で形成される円筒状のケーシングと、前記ケーシングの外周側かつ先端部寄りに配置され、前記ケーシングの内部に先端部を突出する位置である突出位置、および前記ケーシングの内部から退避した位置である退避位置の間で移動可能なチャック爪と、前記ケーシングの外周側に配置されるとともに、一端が前記チャック爪の基端部に接続されるロッドと、前記ロッドの他端に接続され、前記ロッドを前記ケーシングの先端に向かって押圧することにより、前記チャック爪を前記退避位置から前記突出位置に移動させる押圧装置と、前記ケーシングの基端部に固定され、外周面には前記押圧装置が固定される支持ケースと、を備える、既設杭引き抜き装置。

請求項4

前記ケーシングを回転駆動させる駆動源を有し、昇降可能に支持される駆動装置と、前記押圧装置への作動油の供給・排出を行うための油路を有し、前記駆動装置及び支持ケースの間に介装されるスイベルと、を備え、前記スイベルを前記支持ケース内に設ける、請求項3に記載の既設杭引き抜き装置。

技術分野

0001

本発明は、既設杭を引き抜く既設杭引き抜き装置に関する。

背景技術

0002

建築物土木構造物等をつくるとき、その基礎を構成するために地中打ち込まれて埋設される。このため、建築物の建て替え等を行うとき、古い建築物を解体撤去するだけでなく、地中に埋設されている杭(既設杭)を除去する必要がある。

0003

特許文献1には、(1)地面を掘削して、既設杭の頭部を露出させて、(2)ベースマシンアースオーガ等)を用いて、ケーシングを既設杭の上方に配置して、ケーシングを回転させながら下降させて、既設杭の外周面とその周囲の地盤との縁切りを行い、(3)ベースマシンによりケーシングを引き上げて、(4)露出している既設杭の頭部にワイヤロープ掛けて、(5)ベースマシンにより前記ワイヤロープを巻き上げて、既設杭を引き上げる杭抜き作業が記載されている。

0004

上記従来工法は、小型のベースマシンを用いた杭抜き作業も、大型のベースマシンを用いた杭抜き作業も対応可能であり、市街地に数多くみられる敷地面積の狭い現場で杭抜き作業を行う場合でも、郊外に数多くみられる敷地面積の広い現場で杭抜き作業を行う場合でも、広く一般的に採用されており、現在においても主流の工法である。

0005

しかし、従来工法での杭抜き作業は、既設杭の下端側を地中に残存させてしまいやすい。
その理由を以下の(i)及び(ii)に示す。
(i)既設杭の上下中途部には、杭の地中への打設時に杭に過度の衝撃が加わった、上記(2)に示すケーシングによる縁切り時にケーシングが杭に衝突した等の理由により傷部が存在することがある。上記(5)に示すワイヤロープの巻き上げ時には、この傷部に既設杭の自重による負荷がかかり、これにより既設杭が分断されて、既設杭の上端側のみ引き上げられて、既設杭の下端側が地中に残存してしまった。
(ii)杭が分断された状態で埋設されていたために、既設杭の上端側しか引き上げられなかった。なお、既設杭が日本全国で埋設され始めてから、相当な期間、主流であった杭の埋設工法打撃工法であった。また、相当な期間、現在と比べると施工水準もかなり低水準での施工が行われていた。これにより、打撃工法による杭の打設時に杭が破断してしまい、杭が分断した状態で埋設されることはめずらしくなかった。また、震災の影響により既設杭が分断されてしまうこともある。

先行技術

0006

特開2011−26936号公報

発明が解決しようとする課題

0007

本発明は、敷地面積の狭い現場で杭抜き作業を行う場合でも、敷地面積の広い現場で杭抜き作業を行う場合でも、既設杭を地中に残存させにくい既設杭引き抜き装置を提供する。

課題を解決するための手段

0008

請求項1に記載の既設杭引き抜き装置は、
490N/mm2以上の引張強度を有する高張力鋼で形成される円筒状のケーシングと、
前記ケーシングの外周側かつ先端部寄りに配置され、前記ケーシングの内部に先端部を突出する位置である突出位置、および前記ケーシングの内部から退避した位置である退避位置の間で移動可能なチャック爪と、
前記ケーシングの外周側に配置されるとともに、一端が前記チャック爪の基端部に接続されるロッドと、
前記ケーシングの外周面に固定されるとともに前記ロッドの他端に接続され、前記ロッドを前記ケーシングの先端に向かって押圧することにより、前記チャック爪を前記退避位置から前記突出位置に移動させる押圧装置と、
を備える。

0009

請求項2に記載の既設杭引き抜き装置においては、
前記ケーシングを回転駆動させる駆動源を有し、昇降可能に支持される駆動装置と、
前記押圧装置への作動油の供給・排出を行うための油路を有し、前記駆動装置及びケーシングの間に介装されるスイベルと、を備え、
前記スイベルを前記ケーシング内に設ける。

0010

請求項3に記載の既設杭引き抜き装置は、
490N/mm2以上の引張強度を有する高張力鋼で形成される円筒状のケーシングと、
前記ケーシングの外周側かつ先端部寄りに配置され、前記ケーシングの内部に先端部を突出する位置である突出位置、および前記ケーシングの内部から退避した位置である退避位置の間で移動可能なチャック爪と、
前記ケーシングの外周側に配置されるとともに、一端が前記チャック爪の基端部に接続されるロッドと、
前記ロッドの他端に接続され、前記ロッドを前記ケーシングの先端に向かって押圧することにより、前記チャック爪を前記退避位置から前記突出位置に移動させる押圧装置と、
前記ケーシングの基端部に固定され、外周面には前記押圧装置が固定される支持ケースと、
を備える。

0011

請求項4に記載の既設杭引き抜き装置においては、
前記ケーシングを回転駆動させる駆動源を有し、昇降可能に支持される駆動装置と、
前記押圧装置への作動油の供給・排出を行うための油路を有し、前記駆動装置及び支持ケースの間に介装されるスイベルと、を備え、
前記スイベルを前記支持ケース内に設ける。

発明の効果

0012

本発明の既設杭引き抜き装置によれば、敷地面積の狭い現場で杭抜き作業を行う場合でも、敷地面積の広い現場で杭抜き作業を行う場合でも、既設杭を地中に残存させにくい。

図面の簡単な説明

0013

既設杭引き抜き装置の第一実施形態を示す概略構成図。
ケーシング、チャック爪、及び油圧ジャッキの構成を示す図。
図2において連通孔を矢印Aの方向から見た図。
(a)図2においてガイド部を矢印Aの方向から見た図、(b)図1ガイド板の拡大図。
退避位置にあるチャック爪を示す図。
チャック爪が退避位置から突出位置へ移動している状態を示す図。
突出位置にあるチャック爪を示す図。
(a)回転軸にスイベルのスピンドルを連結している状態を示す斜視図、(b)図8(a)のB−B断面図、(c)回転軸にスイベルのスピンドルが連結された状態を示す断面図。
スイベルの断面図。
固定部材にスイベルのスピンドルを連結している状態を示す斜視図。
(a)回転軸及び固定部材にスイベルのスピンドルを連結している状態を示す一部断面図、(b)回転軸及び固定部材にスイベルのスピンドルが連結された状態を示す一部断面図。
(a)図11(a)のC−C断面図、(b)図11(b)のD−D断面図。
(a)スイベルがケーシング内に設けられた既設杭引き抜き装置を示す図、(b)スイベルがケーシングの外部に設けられた既設杭引き抜き装置を示す図。
(a)スイベルがケーシング内に設けられた既設杭引き抜き装置を示す図、(b)スイベルがケーシングの外部に設けられた既設杭引き抜き装置を示す図。
既設杭引き抜き装置の第二実施形態を示す概略構成図。
ケーシング、支持ケース、チャック爪、及び油圧ジャッキの構成を示す図。
固定部材にスイベルのスピンドルを連結している状態を示す斜視図。
(a)回転軸及び固定部材にスイベルのスピンドルを連結している状態を示す一部断面図、(b)回転軸及び固定部材にスイベルのスピンドルが連結された状態を示す一部断面図。
(a)図11(a)のE−E断面図、(b)図11(b)のF−F断面図。

実施例

0014

[第一実施形態]
以下では、本発明に係る既設杭引き抜き装置の第一実施形態である既設杭引き抜き装置1について説明する。

0015

既設杭引き抜き装置1は、地中に埋設された杭(既設杭)10を引き抜くことにより地中から除去するものである。

0016

既設杭10は、建築物等の基礎として地中に埋設されている杭であり、例えば、場所打ち鉄筋コンクリート杭コンクリート充填鋼管杭、または工場などで製作されるPC杭PHC杭SC杭鋼管杭H鋼杭等がある。

0017

図1及び図2に示すように、既設杭引き抜き装置1は、ケーシング11、掘削歯12、チャック爪13、ガイド部14、ロッド15、油圧ジャッキ16、駆動装置17、およびスイベル18、を備える。

0018

掘削歯12はケーシング11の先端部に設けられており、チャック爪13、ガイド部14、ロッド15、および油圧ジャッキ16は、ケーシング11の外周側に設けられている。スイベル18は、ケーシング11内に設けられており、駆動装置17は、ケーシング11の上部に設けられるとともに、ベースマシン19のアーム19aの先端から吊り下げられている。
また、チャック爪13は、ケーシング11の外周側から内方側へ突出可能に構成されている。

0019

ケーシング11は、中空円筒形状を有する円筒状の部材であり、既設杭10より大きい内径を有する。
図1および図2に示すように、ケーシング11の先端部には、ケーシング11の内部(ケーシング11の内周面で囲まれる空間)と外部とを連通し、チャック爪13が通過可能に構成される連通孔11aが形成されている。連通孔11aの中央上部には下方に突出する突出部11bが形成される。突出部11bによって、連通孔11aは凹形状に開口している。

0020

ケーシング11には、水、ベントナイト等の泥土化剤をケーシング11の先端部に供給するための配管(不図示)が適宜設けられている。この泥土化剤により地層硬度を低下させている。ケーシング11の詳細な説明は後述する。

0021

掘削歯12は、ケーシング11を地中に進入させるときに地層を掘削するものであり、ケーシング11の先端に複数固定されている。

0022

既設杭引き抜き装置1においては、駆動装置17によりケーシング11を軸(円筒状のケーシング11の中心軸周りに回転させつつ、ベースマシン19でケーシング11を下降させることにより、ケーシング11の先端の掘削歯12によって地層を掘削しつつケーシング11が地中に進入していく。また、ベースマシン19により地中に進入したケーシング11を地上に引き抜く際も同様にケーシング11を回転等させる。

0023

図2に示すように、チャック爪13、ガイド部14、ロッド15、および油圧ジャッキ16は、ケーシング11の中心軸を中心にして複数組(本実施形態では二組)設けられ、それぞれの組がケーシング11の中心軸回りに等間隔に配置されている。また、ケーシング11の先端部から、チャック爪13・ガイド部14→ロッド15→油圧ジャッキ16の順に設けられている。

0024

チャック爪13は、既設杭10の引き抜き時に既設杭10を下方から支持するものであり、略円弧形状、かつ、先端に向かうにしたがって先細りする先細り形状を有する部材である。
チャック爪13は、ケーシング11の連通孔11aを通じて移動し、突出位置、および退避位置の間で移動可能に構成されている。チャック爪13の「突出位置」は、連通孔11aを通じてケーシング11の内部に貫入し、ケーシング11の内部に先端部を突出している位置であり、前記突出位置にあるチャック爪13はケーシング11の軸に対して略垂直方向に突出する姿勢になる(図5参照)。チャック爪13の「退避位置」は、ケーシング11の内部から外周側に退避している位置であり、前記退避位置にあるチャック爪13はケーシング11の外周面に対向するとともにケーシング11の軸に対して略水平姿勢になる(図7参照)。
なお、チャック爪13は、連通孔11aを通るときに、連通孔11aの内壁に接して支持されるように構成されており、チャック爪13の内周側には、連通孔11aの突出部11bに係合する溝が形成されている。

0025

図2および図4に示すように、ガイド部14は、チャック爪13が「突出位置」および「退避位置」の間で移動するようにガイドするものであり、ケーシング11の外周面における連通孔11aの近傍に配置されている。ガイド部14は、ガイドピン14a、およびガイド板14b・14bを有する。

0026

ガイドピン14aは、チャック爪13の基端部およびロッド15の一端を貫通し、両端部がガイド板14b・14bのガイド溝14c・14cにそれぞれ挿入されて係合している。これにより、チャック爪13がロッド15とともにガイド溝14cに沿って移動する。
ガイド板14bは、ケーシング11の外周面に固定されており、ガイド板14bには、ガイドピン14aと係合するガイド溝14cがそれぞれ形成されている。ガイド板14bの縁部には、ガイド部材14dが固定されている。
ガイド溝14cは、円弧形状を有する溝であり、チャック爪13の移動軌跡円弧状にガイドする。
ガイド部材14dは、ガイド板14bの下部における外周側縁部に設けられており、チャック爪13の先端側に当接するように設けられている。チャック爪13が退避位置から突出位置に移動する際に、ガイド部材14dに当接することにより、円滑に移動可能となっている。
以上のように、ガイド部14によってチャック爪13が前記退避位置から突出位置へと円滑に移動可能に構成されている。

0027

図2に示すように、ロッド15は、ケーシング11の外周側(ケーシング11の外周面に対向する位置)に配置され、一端がチャック爪13の基端部にガイドピン14aを介して回動可能に接続されている。
ロッド15は、ケーシング11の軸方向に向けて複数に分割されており、分割されたロッド15は連結ピン15aを介して回動可能に連結されている。
また、最先端部に配置されるロッド15の連結部外周側には、当て板15bが設けられている。この当て板15bにより、最先端に配置されるロッド15の外側への回動が規制されている。

0028

油圧ジャッキ16は、公知の油圧ジャッキであり、チャック爪13を前記突出位置に向かう方向に押圧する。油圧ジャッキ16は、ピストンロッド16aとジャッキ本体16bと、を有する。
ピストンロッド16aの一端はロッド15の他端に接続され、他端はジャッキ本体16bに接続されている。
ジャッキ本体16bは、ピストンロッド16aを押引して移動させる(伸縮させる)ためのものであり、ケーシング11の外周面に固定されている。
チャック爪13が前記退避位置にある状態から、ジャッキ本体16bでピストンロッド16aを伸長することにより、チャック爪13が前記突出位置へ移動する。
また、チャック爪13が前記突出位置にある状態から、ジャッキ本体16bでピストンロッド16aを収縮することにより、チャック爪13が前記退避位置へ移動する。

0029

図1に示すように、ケーシング11には、油圧ジャッキ16への作動油の供給・排出を行うためのスイベル18が接続されており、スイベル18には、ケーシング11を回転駆動させる駆動装置17が接続されており、駆動装置17はベースマシン19のアーム19aの先端に接続されている。なお、スイベル18は、ケーシング11内でケーシング11に接続されている。これにより、ケーシング11が、駆動装置17及びスイベル18を介して、ベースマシン19のアーム19aの先端から吊り下げられた状態になっており、ベースマシン19により鉛直方向に昇降可能に構成されている。駆動装置17、及びスイベル18についての詳細な説明は後述する。

0030

図5図7を参照して、既設杭引き抜き装置1を用いて既設杭10を引き抜く際の動作について説明する。具体的には、以下の(a)〜(d)に示す作業工程にしたがって既設杭引き抜き装置1が作動される。

0031

(a)図5に示すように、作業者は、駆動装置17を駆動してケーシング11を回転させながら、ベースマシン19によりケーシング11を地中の所定位置まで進入(下降)させる。詳細には、既設杭10がケーシング11の内部に位置し、チャック爪13が既設杭10の下端と同程度の深さにくる位置までケーシング11を地中に進入させる。

0032

(b)図6に示すように、作業者は、ケーシング11が所定位置まで移動したと判断すると、油圧ジャッキ16を駆動して、ピストンロッド16aを伸長させて、チャック爪13を前記退避位置から突出位置へ移動させる。

0033

(d)図7に示すように、作業者は、チャック爪13が前記突出位置まで移動したと判断すると、ベースマシン19によりケーシング11を上昇させて、ケーシング11を引き抜く。
このとき、チャック爪13が前記突出位置まで移動していれば、既設杭10の下端部がチャック爪13に当接して支持された状態になり、既設杭10がケーシング11とともに引き抜かれる(もしくは、チャック爪13が既設杭10の下方に位置した状態になり、ケーシング11の引き抜き作業の途中にチャック爪13と既設杭10とが当接し、既設杭10がチャック爪13に支持された状態となり、既設杭10がケーシング11とともに引き抜かれる)。
また、チャック爪13が前記突出位置まで移動していなければ、作業者は、油圧ジャッキ16を駆動し、ピストンロッド16aを収縮させ、チャック爪13を前記退避位置に移動させる。例えば、チャック爪13が前記突出位置まで移動していない場合として、上記(a)の作業でチャック爪13が十分な深さまで移動していなかったため、上記(c)の作業の際、チャック爪13が既設杭10の中途部に当接し、前記突出位置まで移動しきれていない場合等がある。かかる場合には、作業者は再度上記(a)のケーシング11を所定位置まで移動させるための作業、ならびに上記(b)および(c)のチャック爪13を前記退避位置から前記突出位置に移動させるための作業を繰り返し行う。

0034

以上のように、既設杭引き抜き装置1は、既設杭10の下端部をチャック爪13で支持した状態で、既設杭10を引き上げるので、既設杭10の引き上げ時に既設杭10が自重で分断されることが抑制され、既設杭10を地中に残存させにくい。
また、既設杭引き抜き装置1は、既設杭10の下端部をチャック爪13で支持した状態で、既設杭10を引き上げるので、既設杭10が分断している状態であっても、既設杭10の全部を引き上げることが可能となり、既設杭10を地中に残存させにくい。

0035

以下では、ケーシング11について説明する。

0036

従来のケーシングは、板状のSS400(引張り強度400N/mm2の一般構造用圧延鋼材)を円筒状に加工したものや、円筒状のSTK400(引張り強度400N/mm2の一般構造用炭素鋼鋼管)が用いられている。前記SS400・STK400は、市場流通性、加工性コスト等の観点から、ケーシングの材料に選択されている。
また、従来のケーシングは、埋設時の掘削抵抗等により塑性変形することを防止するために、10mm〜15mm程度の肉厚を有している。

0037

上記背景技術に記載した従来工法では、ケーシングの引き上げ作業と既設杭の引き上げ作業を別々に行い、ケーシングの引き上げ時にはベースマシンにはケーシングの重量負荷のみがかかる。これにより、小型のベースマシンを用いた場合でも、従来のケーシングの引き上げ時に、ベースマシンのパワー不足により、ケーシングが引き上げられなくなるような状態が発生しにくく、小型のベースマシンでも、大型のベースマシンでも対応可能である。

0038

これに対し、既設杭引き抜き装置1は、ケーシングと既設杭を同時に引き上げるので、ケーシングの引き上げ時に、ベースマシンには、ケーシングのみならず既設杭の重量負荷もかかり、ベースマシンにかかる重量負荷が、既設杭の分だけ従来工法よりも大きくなる。これにより、従来のケーシングの引き上げ時に、大型のベースマシンでは引き上げ可能であるが、小型のベースマシンではパワー不足となり、ケーシングの引き上げが困難となる。これにより、大型のベースマシンが搬入できないような、敷地面積の狭い現場で杭抜き作業を行うことが困難となる。
しかし、大型のベースマシンが搬入できないような、敷地面積の狭い現場で杭抜き作業を行う場合、前記従来工法により、小型のベースマシンを用いて作業が行われているため、ベースマシンのパワー不足の問題が発生しにくい環境にある。

0039

本実施形態のケーシング11は、490N/mm2以上の引張強度を有する高張力鋼で形成される。
これにより、ケーシング11の肉厚を従来よりも薄くしても、ケーシング11が掘削抵抗等により塑性変形しない程度の強度を確保することが可能となる。そして、ケーシング11の肉厚を従来よりも薄くすることによって、ケーシング11を従来よりも軽量化でき、ベースマシン19にかかる重量負荷を低減できるので、大型のベースマシンのみならず、小型のベースマシンでも、ケーシング11+既設杭10を引き上げることが可能となり、既設杭引き抜き装置1を小型のベースマシンに適用することが可能となる。これにより、大型のベースマシンが搬入できないような敷地面積の狭い現場でも、小型のベースマシンを用いて、既設杭引き抜き装置1による新工法での杭抜き作業を行うことが可能となる。

0040

また、ケーシング11は、3mm〜6mmの肉厚を有する。
このように、ケーシング11の肉厚を従来の10mm〜15mmよりも薄くすることによって、ケーシング11の先端面積も小さくなるので、ケーシング11による掘削時にケーシング11に加わる掘削抵抗が小さくなり、ケーシング11を回転させての掘削作業をスムーズに行うことが可能となる。
また、ケーシング11に加わる掘削抵抗が小さくなることによって、トルクの小さなモータを有する小型の駆動装置(軽量の駆動装置)を用いて、ケーシング11による削孔作業を行うことが可能となる。これにより、ケーシング11の引き上げ時に、ベースマシン19にかかる重量負荷を低減させることが可能となる。

0041

以下では、駆動装置17、及びスイベル18について説明する。

0042

図1に示すように、駆動装置(例えば、アースオーガ)17は、ケーシング11を回転駆動させるものである。
駆動装置17は、ベースマシン(例えば、ラフタークレーン)19のアーム19aの先端から吊り下げられており、ベースマシン19により昇降可能に支持されている。

0043

図1及び図8(a)に示すように、駆動装置17のケース17a内には、駆動源(モータ)、減速機等が設けられており、ケース17aの下部には、前記駆動源に接続され、前記駆動源の回転駆動力によって回転する回転軸24が設けられている。回転軸24の下端部には、水平方向の断面形状が六角形(非円形)になる縦穴24aが形成されている。回転軸24の下端部の側面には、縦穴24aに通じる横穴24b・24bが形成されている。横穴24b・24bにはジョイントピン27・27をそれぞれ挿入可能である。回転軸24の下端部にはスイベル18が連結されている。

0044

スイベル18は、油圧ジャッキ16への作動油の供給・排出を行うためのものである。スイベル18は、非回転の筒形状のハウジング25と、ハウジング25に回転可能に挿通されるスピンドル26と、を有する。

0045

図8(a)、図8(b)、及び図9に示すように、スピンドル26の上端部26aは、回転軸24の縦穴24aに嵌挿可能な六角形状に形成されており、該上端部26aの側面にはジョイントピン27・27の側部が係合可能な横溝26b・26bが形成されている。横溝26b・26bは、スピンドル26の軸を中心にして互いに180°の間隔を空けて配置されている。なお、回転軸24の縦穴24aと、スピンドル26の上端部26aと、を互いに係合可能なスプライン形状に形成に形成してもよい。
図8(a)及び図8(c)に示すように、スピンドル26の上端部26aは、回転軸24の縦穴24aに嵌挿されており、回転軸24の横穴24b・24bにはジョイントピン27・27がそれぞれ挿入されており、横穴24b・24bに挿入されたジョイントピン27・27の側部はスピンドル26の横溝26b・26bにそれぞれ係合している。これにより、回転軸24とスピンドル26が一体回転するように連結された状態となっている。

0046

図9に示すように、ハウジング25には、開口25a・25bが形成されている。開口25a・25bは、それぞれホース28・29を介して油圧源30と接続されている。また、スピンドル26には、開口26c・26dが形成されている。開口26c・26dは、それぞれホース31・32を介して油圧ジャッキ16と接続されている。ホース28・29・31・32は、ケーシング11の側面に形成された孔(不図示)又はケーシング11の上端開口を通じて延在している。

0047

ハウジング25及びスピンドル26には、油路33及び油路34が形成されている。油路33は、ハウジング25の開口25aと、スピンドル26の開口26cを連通している。油路34は、ハウジング25の開口25bと、スピンドル26の開口26dを連通している。これにより、油圧源30と油圧ジャッキ16が、油路33・34、及びホース28・29・31・32を介して接続されている。

0048

作動油が油圧源30から油路33を通じて油圧ジャッキ16に供給されることによって、油圧ジャッキ16(ピストンロッド16a)が伸張される。また、作動油が油圧源30から油路34を通じて油圧ジャッキ16に供給されることによって、油圧ジャッキ16(ピストンロッド16a)が収縮される。なお、本実施形態では、油圧ジャッキ16を復動式としたが、これに限定されず、単動式でもよい。

0049

図1に示すように、スイベル18は、ケーシング11内に配置されている。
図9及び図10に示すように、スイベル18のスピンドル26の下端部26eには、水平方向の断面形状が六角形(非円形)になる縦穴26fが形成されている。また、スピンドル26の下端部26eの側面には、縦穴26fに通じる横穴26g・26gが形成されている。横穴26g・26gにはジョイントピン35・35をそれぞれ挿入可能である。

0050

図10図11(a)、及び図12(a)に示すように、ケーシング11には、スイベル18をケーシング11内に固定するための固定部材36が設けられる。固定部材36は、ケーシング11の内周面に固定される固定板37と、固定板37から上方に突出する突出部38と、を有する。突出部38は、スピンドル26の下端部26eの縦穴26fに嵌挿可能な六角形状に形成されており、突出部38の側面にはジョイントピン35・35の側部が係合可能な横溝38a・38aが形成されている。横溝38a・38aは、突出部38の軸を中心にして互いに180°の間隔を空けて配置されている。なお、スピンドル26の縦穴26fと、突出部38と、を互いに係合可能なスプライン形状に形成に形成してもよい。

0051

図10図12(b)に示すように、スイベル18がケーシング11の上端開口からケーシング11内に挿入されて、スピンドル26の下端部26eの縦穴26fに、突出部38が嵌挿されて、ジョイントピン35・35が横溝38a・38aにそれぞれ挿入されて、横溝38a・38aに挿入されたジョイントピン35・35の側部が突出部38の横溝38a・38aにそれぞれ係合することによって、スピンドル26が突出部38に固定されて、スイベル18がケーシング11内に固定された状態になる。この状態のときに、スイベル18がケーシング11内に存在するように、ケーシング11内における、固定部材36の位置が設定されている。このように、スイベル18が固定部材36によりケーシング11内に固定されることによって、スイベル18がケーシング11内に設けられた状態になるように構成される。なお、スイベル18がケーシング11内に設けられた状態は、厳密にスイベル18全体がケーシング11内に存在している状態に限定されず、スイベル18の一部(例えば、回転軸24に連結されるスピンドル26の上端部26a)がケーシング11の上端開口からケーシング11外に突出しているような状態も含まれる。

0052

スイベル18がケーシング11に装着された状態のとき、駆動装置17の駆動源の回転駆動力が前記減速機、回転軸24、スピンドル26、及び固定部材36を介してケーシング11に伝達されて、ケーシング11が回転軸24と一体回転する。

0053

以上のように、既設杭引き抜き装置1は、ケーシング11を回転駆動させる駆動源を有し、昇降可能に支持される駆動装置17と、油圧源30に接続される開口25a・25bが形成されるハウジング25、並びにハウジング25に回転可能に挿通され、押圧装置(油圧ジャッキ16)に接続される開口26c・26dが形成され、前記駆動装置17及びケーシング11の間に介装され、前記駆動源の回転駆動力をケーシング11に伝達するスピンドル26を有し、ハウジング25の開口25a・25bとスピンドル26の開口26c・26dを連通する油路33・34が形成されるスイベル18と、を備え、スイベル18をケーシング11内に設ける。

0054

図13(a)〜図14(b)に示すように、このように、スイベル18をケーシング11内に設けることによって、スイベル18をケーシング11の外部に設けた場合に比べて、ケーシング11内に存在するスイベル18の上下方向の寸法分だけ、ベースマシン19のアーム19aの傾斜角度に対するケーシング11の高さを高くできるので、作業可能距離を拡大させることが可能となる。
また、ケーシング11内に存在するスイベル18の上下方向の寸法分だけ、ケーシング11を長くして、より長い既設杭を引き抜けるように構成することも可能である。

0055

従来、スイベルは、ケーシングの外部に設けられており、スイベルのスピンドルの下端がケーシングの上端に固定されていた。しかし、大型のベースマシンが搬入できないような、敷地面積の狭い現場で杭抜き作業を行う場合には、小型のベースマシンを用いて作業を行うことになるが、小型のベースマシンは大型のベースマシンに比べてアームの長さが制限されており、ベースマシンからの作業可能距離が小さくなる。
また、スイベルをケーシングの外部に設けた場合でも、スイベルを、駆動装置のケース内に設けることによって、スイベルの上下方向の寸法分を吸収して、作業可能距離を拡大する方法が考えられる。しかし、この方法を用いる場合は、小型の駆動装置では、駆動装置のケース内にスイベルの配置スペースを確保することが困難となるので、大型の駆動装置が必要となる。これにより、ケーシングと、ベースマシンのアームと、の間に大型の駆動装置が存在することになるので、ベースマシンのアームの傾斜角度に対するケーシングの高さを高くできる効果が低減して、作業可能距離を拡大できる効果が低減してしまう。また、ベースマシンにかかる重量負荷が大きくなる。

0056

[第二実施形態]
以下では、本発明に係る既設杭引き抜き装置の第二実施形態である既設杭引き抜き装置2について説明する。以下の説明においては、相違点に着目して説明し、第一実施形態と同じ構成については、同一符号を付して詳細な説明およびそれに付随する効果等の記載は省略する。

0057

既設杭引き抜き装置2は、ケーシング11、掘削歯12、チャック爪13、ガイド部14、ロッド15、油圧ジャッキ16、駆動装置17、スイベル18、および支持ケース39を備える。

0058

支持ケース39は、上下両端が開口した四角筒形状を有する。なお、支持ケース39は、スイベル18を収容可能な中空形状を有するものであればよく、四角筒形状に限定されない。
支持ケース39の下端部には板状のフランジ部40が固定されており、ケーシング11の上端部には、フランジ部40と同形状のフランジ部41が固定されており、フランジ部40が、フランジ部41上に載置された状態で、フランジ部41とボルト等で締結されている。これにより、支持ケース39が、ケーシング11の上端部(基端部)に固定された状態となっている。

0059

図17図18(a)、及び図19(a)に示すように、支持ケース39には、スイベル18を支持ケース39内に固定するための固定部材42が設けられる。固定部材42は、支持ケース39の下端部に固定されるフランジ部40と、フランジ部40から上方に突出する突出部43と、を有する。突出部43は、スピンドル26の下端部26eの縦穴26fに嵌挿可能な六角形状に形成されており、突出部43の側面にはジョイントピン35・35の側部が係合可能な横溝43a・43aが形成されている。横溝43a・43aは、突出部43の軸を中心にして互いに180°の間隔を空けて配置されている。なお、スピンドル26の縦穴26fと、突出部43と、を互いに係合可能なスプライン形状に形成に形成してもよい。

0060

図17図19(b)に示すように、スイベル18が支持ケース39の上端開口から支持ケース39内に挿入されて、スピンドル26の下端部26eの縦穴26fに、突出部43が嵌挿されて、ジョイントピン35・35が横溝38a・38aにそれぞれ挿入されて、横溝38a・38aに挿入されたジョイントピン35・35の側部が横溝43a・43aにそれぞれ係合することによって、スピンドル26が突出部43に固定されて、スイベル18が支持ケース39内に固定された状態になる。この状態のときに、スイベル18が支持ケース39内に存在するように、支持ケース39の上下方向の寸法が設定されている。このように、スイベル18が固定部材42により支持ケース39内に固定されることによって、スイベル18が支持ケース39内に設けられた状態になるように構成される。なお、スイベル18が支持ケース39内に設けられた状態は、厳密にスイベル18全体が支持ケース39内に存在している状態に限定されず、スイベル18の一部(例えば、回転軸24に連結されるスピンドル26の上端部26a)が支持ケース39の上端開口から支持ケース39外に突出しているような状態も含まれる。

0061

スイベル18が支持ケース39に装着された状態のとき、駆動装置17の駆動源の回転駆動力が、前記減速機、回転軸24、スピンドル26、及び固定部材42を介してケーシング11に伝達されて、ケーシング11が回転軸24と一体回転する。

0062

支持ケース39の外周面には、油圧ジャッキ16(ジャッキ本体16b)が固定されている。なお、油圧ジャッキ16のピストンロッド16aとの干渉を回避するために、フランジ部40・41にはそれぞれ切り欠きが形成されている(図19(a)及び図19(b)参照)。

0063

以上のように、既設杭引き抜き装置2は、ケーシング11を回転駆動させる駆動源を有し、ベースマシン19に昇降可能に接続される駆動装置17と、油圧源30に接続される開口25a・25bが形成されるハウジング25、並びにハウジング25に回転可能に挿通され、押圧装置(油圧ジャッキ16)に接続される開口26c・26dが形成され、前記駆動装置17及び支持ケース39の間に介装され、前記駆動源の回転駆動力を支持ケース39に伝達するスピンドル26を有し、ハウジング25の開口25a・25bとスピンドル26の開口26c・26dを連通する油路33・34が形成されるスイベル18と、を備え、スイベル18を支持ケース39内に設ける。

0064

これにより、スイベル18を支持ケース39内に設けることによって、スイベル18を支持ケース39の外部に設けた場合に比べて、支持ケース39内に存在するスイベル18の上下方向の寸法分だけ、ベースマシン19のアーム19aの傾斜角度に対するケーシング11の高さを高くできるので、作業可能距離を拡大させることが可能となる。
また、支持ケース39内に存在するスイベル18の上下方向の寸法分だけ、ケーシング11を長くして、より長い既設杭を引き抜けるように構成することも可能である。

0065

また、支持ケース39内にスイベル18を設けて、支持ケース39の外周面に油圧ジャッキ16を固定することによって、支持ケース39とスイベル18と油圧ジャッキ16とをユニット化して、ケーシング11の長さを考慮する必要なく組み立てることができ、既設杭引き抜き装置2の組立性を向上させることが可能である。

0066

1、2既設杭引き抜き装置
10既設杭
11ケーシング
13チャック爪
15ロッド
16油圧ジャッキ(押圧装置)
17駆動装置
18スイベル
39 支持ケース

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