特許 5890606 杭抜埋戻工法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5890606

(24)【登録日】2016年2月26日

(45)【発行日】2016年3月22日

(54)【発明の名称】杭抜埋戻工法

(51)【国際特許分類】

   E02D 9/02 20060101AFI20160308BHJP

   E02D 13/00 20060101ALI20160308BHJP

【ＦＩ】

   E02D9/02

   E02D13/00 Z

【請求項の数】2

【全頁数】22

(21)【出願番号】特願2010-260870(P2010-260870)

(22)【出願日】2010年11月24日

(65)【公開番号】特開2012-112149(P2012-112149A)

(43)【公開日】2012年6月14日

【審査請求日】2013年9月18日

(73)【特許権者】

【識別番号】310023210

【氏名又は名称】株式会社江機

(74)【代理人】

【識別番号】100117226

【弁理士】

【氏名又は名称】吉村 俊一

(72)【発明者】

【氏名】宮地 伸一

(72)【発明者】

【氏名】清水 明男

【審査官】 富山 博喜

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１０−２５５３００（ＪＰ，Ａ）

【文献】 実開平０３−０５４８２８（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 特公平０２−００１９３０（ＪＰ，Ｂ２）

【文献】 登録実用新案第３１５９２７５（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 米国特許第２８６３６８５（ＵＳ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｅ０２Ｄ ７／００−１３／１０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

既設杭の外周面に沿って掘削用ケーシングを用いて掘削する外周掘削工程と、
前記掘削用ケーシングを地中から一旦引き抜くケーシング引抜き工程と、
前記ケーシング引抜き工程で引き上げられた前記掘削用ケーシングの先端に、杭抜き用ワイヤーの一端に形成された輪をからげる、杭抜き用ワイヤーからげ工程と、
前記輪がからげられた前記掘削用ケーシングを既設杭の外周面に沿って再び地中に戻し、前記輪を前記掘削用ケーシングの先端から前記既設杭に掛け替えて、前記杭抜き用ワイヤーを前記既設杭に掛ける、ワイヤーセット工程と、
前記ケーシングを再び地中から引き抜いて撤去するケーシング撤去工程と、
前記掘削した既設杭の外周部に、流動性を有する埋戻剤を供給する埋戻剤供給管を配設する埋戻剤供給管配設工程と、
前記埋戻剤供給管を介して前記埋戻剤を供給しながら前記杭抜き用ワイヤーを引き上げて前記既設杭を引き上げることによって前記埋戻剤を杭抜き穴に充填する既設杭引上埋戻工程と、
を有し、
前記埋戻剤供給管配設工程では、複数の埋戻剤供給管を接続して、前記埋戻剤の吐出口を前記杭抜き穴の底部付近まで到達させており、
複数の前記埋戻剤供給管の端部には、半円筒形状に切除して形成した半円筒部と、当該半円筒部の先端内筒面に係合用の内接円筒管を取着した内接円筒管突出部とを有する接続部がそれぞれ形成され、
各埋戻剤供給管の軸を平行にずらしてそれぞれの前記接続部を向かい合わせた状態から、一方の埋戻剤供給管の前記半円筒部の内部に他方の埋戻剤供給管の前記内接円筒管突出部を嵌入すると同時に、他方の埋戻剤供給管の前記半円筒部の内部に一方の埋戻剤供給管の前記内接円筒管突出部を嵌入して２つの埋戻剤供給管の軸を一致させることによって前記埋戻剤供給管の接続部同士を係合し、
その後、係合された前記接続部の外周部に係合保持管を被せて前記接続部が係合された状態を拘束することによって前記埋戻剤供給管同士を接続していることを特徴とする杭抜埋戻工法。

【請求項2】

請求項１に記載の杭抜埋戻工法における前記既設杭引上埋戻工程において、
前記埋戻剤の供給及び前記既設杭の引き上げと併せて前記埋戻剤供給管を引き上げることを特徴とする杭抜埋戻工法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、建築物を解体した後に地中に残った既設杭の引抜工程と、杭を引き抜いた後に流動性を備えた埋戻剤を充填する埋戻工程とを有する杭抜埋戻工法、及び当該杭抜埋戻工法に用いる埋戻剤供給管の接続構造に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、建築物を解体した後に地中に残った既設杭を引き抜いて埋め戻す作業を行う場合には、杭を引き抜く作業を行った後に、その土地質に合った埋戻剤を調製して、杭を引き抜いてできた穴に埋戻剤を充填する処理を行っている。

【0003】

しかし、杭を引き抜いてできた穴には周囲の土砂が崩れて溜まっていたり、掘削に用いた水や地下水が溜まっていたりするため、単に穴の開口上部から埋戻剤を投入しても穴の内部に十分に行き渡らないことが多い。このように、埋め戻した穴の内部に埋戻剤の充填むらや空隙ができてしまうと地盤変状を生ずることになる。この地盤変状が生じている場所に新たに杭打ちを行うと、掘削する杭打ち用の穴が斜行してしまったり、圧入する杭が斜行してしまうなどの不具合を生ずることになる。

【0004】

このような杭抜き後の地盤変状を防止するための鋼管杭の杭抜き工法が、特開２００９−２５６９９９号公報（特許文献１）に開示されている。

【0005】

特許文献１に記載されている鋼管杭の引き抜き工法では、先ず地中にある既設中空杭の杭内周部に詰め固められている土砂などの充填材を、スパイラルオーガ又は羽根付き掘削ロッドなどを用いて中堀り攪拌して揉み解す攪拌工程と、既設中空杭の外周面に沿って掘削機能を有するケーシングを挿入することで杭外周面を掘削するケーシング挿入工程と、既設中空杭内から排出された充填材を地中に開いた杭抜き孔内に充填しながら既設中空杭を地中から引き抜く杭抜き工程とを具備している。

【0006】

特許文献１に記載されている鋼管杭の引き抜き工法によれば、既設中空杭内から充填材を排出しながら既設中空杭を引き抜くので、充填材を排出したぶん杭重量を軽減して杭抜き作業を容易にすることができるとともに、杭抜き穴の充填処理を容易にして地盤変状を防止することができるとしている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0007】

【特許文献1】特開２００９−２５６９９９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0008】

特許文献１に記載されている鋼管杭の引き抜き工法では、既設中空杭の外周面に沿ってケーシングを用いて掘削する際に、ケーシング先端からジェット水又は泥水を吐出させながら掘削する旨の記載（例えば、段落番号［００２０］）があり、この吐出したジェット水又は泥水により既設中空杭内の充填材も流動性を有している可能性がある。

【0009】

しかし、ジェット水又は泥水の吐出は、ケーシングの回転による掘削抵抗を減少させる目的で行っているものであり、流動化した充填材も周囲の地盤性状に合わせて調製したものではないので、埋め戻した後に地盤変状が生じている可能性が高い。したがって、この地盤変状が生じている場所に新たに杭打ちを行うと、杭が斜行してしまうなどの不具合を生ずることになる。

【0010】

また、特許文献１に記載されている鋼管杭の引き抜き工法は、鋼管杭などの中空杭の引抜きに限定して用いることができるものであり、他のＰＣ杭（プレストコンクリート杭）、ＰＨＣ杭（プレストレスト高強度コンクリート杭）、ＢＴ杭（ボックスタイプ杭）、摩擦杭などの既成の杭や、ＥＤ杭（アースドリル杭）、リバース杭、ペデスタル杭等の場所打ちした杭の引抜きに用いることができないという不具合がある。

【0011】

また、杭を抜いた後の杭抜き穴の底部には、掘削時に用いた潤滑用の水や泥、更に地下水や崩れた土砂等が溜まっている。この状態で杭抜き穴の地表部分から埋戻剤を投入しても、内部に溜まっている水や土砂と混ざった状態で固化してしまうため、地盤変状を生じてしまう可能性がある。杭抜き穴に埋戻剤を均一かつ確実に充填させるためには、埋戻剤を吐出する埋戻剤供給管の吐出口を杭抜き穴の底部付近まで到達させておき、埋戻剤供給管の吐出口から埋戻剤を吐出させて、埋め戻し穴の内部に溜まっている水や土砂を浮かせてゆきながら充填する必要がある。

【0012】

既設杭の長さが数メートル以上である場合に、埋戻剤の吐出口を杭抜き穴の底部付近まで到達させておくためには、埋戻剤供給管を複数本接続する必要がある。しかし、埋戻剤供給管を掘削穴に挿入する際に、埋戻剤供給管の接続部が掘削穴の側壁と接触するなどして、埋戻剤供給管同士の接続が外れてしまう場合がある。特に、埋戻剤供給管を挿入する杭抜き穴が狭い場合や、杭抜き穴の深さが深い場合には、埋戻剤供給管同士の接続が外れてしまう可能性が高くなる。

【0013】

図２４〜図２７に、従来の埋戻剤供給管の接続構造及びその方法を示す。

【0014】

図２４は、長尺の第１埋戻剤供給管９８１及び第２埋戻剤供給管９８２における従来の接続部９８０の構造及び係合保持管９９０の形状を説明する図である。図２５は、第１埋戻剤供給管９８１と第２埋戻剤供給管９８２とを接続部９８０にて接続して接続部９８０の外周部に係合保持管９９０を被せる前の状態を示す図である。図２６は、第１埋戻剤供給管９８１と第２埋戻剤供給管９８２とを接続部９８０にて接続して接続部９８０の外周部に従来の係合保持管９９０を被せ、当該係合保持管９９０が第２埋戻剤供給管９８２の軸方向にずれないように針金９９２で固定した状態を示す図である。図２７は、第１埋戻剤供給管９８１と第２埋戻剤供給管９８２とを接続部９８０にて接続して接続部９８０の外周部に従来の係合保持管９９０を被せ、当該係合保持管９９０が第２埋戻剤供給管９８２の軸方向にずれないようにガムテープ９９４で固定した状態を示す図である。

【0015】

図２４に示すように、長尺の第１埋戻剤供給管９８１の端部には、半円筒形状に切除して形成した半円筒部９８３と、当該半円筒部９８３の先端内筒面に係合用の内接円筒管９８５を取着した内接円筒管突出部９８６とを有する接続部９８０が形成されている。また、同様に、長尺の第２埋戻剤供給管９８２の端部には、半円筒形状に切除して形成した半円筒部９８３と、当該半円筒部９８３の先端内筒面に係合用の内接円筒管９８５を取着した内接円筒管突出部９８６とを有する接続部９８０が形成されている。

【0016】

第１埋戻剤供給管９８１と第２埋戻剤供給管９８２とを接続する場合には、先ず第２埋戻剤供給管９８２に係合保持管９９０を通しておく。次に、第１埋戻剤供給管９８１及び第２埋戻剤供給管９８２の軸を平行にずらして、それぞれの埋戻剤供給管の接続部９８０を向かい合わせた状態から、第１埋戻剤供給管９８１の接続部９８０に形成した半円筒部９８３の内部に第２埋戻剤供給管９８２の接続部９８０の内接円筒管突出部９８６を嵌入すると同時に、第２埋戻剤供給管９８２の接続部９８０に形成した半円筒部９８３の内部に第１埋戻剤供給管９８１の接続部９８０の内接円筒管突出部を嵌入して第１埋戻剤供給管９８１及び第２埋戻剤供給管９８２の軸を一致させる（図２５参照）。

【0017】

その後に、第１埋戻剤供給管９８１及び第２埋戻剤供給管９８２の接続部９８０の外周部に係合保持管９９０を移動させて被せることによって、第１埋戻剤供給管９８１と第２埋戻剤供給管９８２との係合状態を拘束しておくことができる。

【0018】

しかし、接続部９８０の外周部に係合保持管９９０を被せた状態のまま、第１埋戻剤供給管９８１及び第２埋戻剤供給管９８２を掘削穴に挿入してゆくと、係合保持管９９０が掘削穴の側壁と接触するなどして係合保持管９９０が上方にずれて接続部９８０から外れてしまい、第１埋戻剤供給管９８１と第２埋戻剤供給管９８２との接続が外れて分離してしまう不具合が多発する。

【0019】

そこで従来は、図２６に示すように、係合保持管９９０が上方にずれて接続部９８０から外れてしまうことを防止するために、針金９９２を係合保持管９９０上方の第２埋戻剤供給管９８２に巻き付けたり、図２７に示すようにガムテープ９９４を用いて係合保持管９９０と第２埋戻剤供給管９８２とを固定するように巻き付けていた。

【0020】

しかし、図２６及び図２７に示すようにして係合保持管９９０の固定を試みても、第１埋戻剤供給管９８１及び第２埋戻剤供給管９８２を杭抜き穴に挿入してゆく際に、係合保持管９９０が掘削穴の側壁と接触するなどして係合保持管９９０が上方にずれて接続部９８０から外れてしまい、第１埋戻剤供給管９８１と第２埋戻剤供給管９８２との接続が外れて分離してしまう不具合が発生していた。

【0021】

本発明は、上記課題に鑑みなされたものであり、建築物を解体した後に地中に残った既設杭を引き抜いて埋め戻した後の地盤変状を減少させるとともに、工期を短縮することが可能な杭抜埋戻工法と、当該杭抜埋戻工法に用いる埋戻剤供給管の接続構造を提供することを目的としている。

【0022】

また、本発明は、埋戻剤供給管を杭抜き穴に挿入する際においても埋戻剤供給管同士がその接続部において外れにくい埋戻剤供給管の接続構造を提供することを目定としている。

【課題を解決するための手段】

【0023】

上記課題を解決するために、本発明に係る杭抜埋戻工法は、既設杭の外周面に沿って掘削用ケーシングを用いて掘削する外周掘削工程と、前記掘削した既設杭の外周部に、流動性を有する埋戻剤を供給する埋戻剤供給管を配設する埋戻剤供給管配設工程と、前記埋戻剤供給管を介して前記埋戻剤を供給しながら前記既設杭を引き上げることによって前記埋戻剤を杭抜き穴に充填する既設杭引上埋戻工程とを有することを特徴とする。

【0024】

この発明によれば、引き抜く既設杭の外周部を掘削し、その掘削した既設杭の外周部に埋戻剤供給管を配設して、埋戻剤を供給しながら既設杭を引き上げることによって、杭抜き穴に空隙が生じることなく、杭抜き穴に直接埋戻剤を充填することができる。これにより、杭抜き穴に埋戻剤をより確実に充填することが可能となり、既設杭を引き抜いて埋め戻した後の地盤変状を減少させることができる。また本発明では、既設杭の引抜き作業と埋戻剤の充填作業とを同時に行うので、杭抜き埋戻し作業の工期を短縮することができる。

【0025】

上記本発明に係る杭抜埋戻工法は、前記杭抜埋戻工法における既設杭の既設杭引上埋戻工程において、前記埋戻剤の供給及び前記既設杭の引き上げと併せて前記埋戻剤供給管を引き上げることを特徴とする。

【0026】

この発明によれば、埋戻剤の供給及び前記既設杭の引き上げと併せて埋戻剤供給管を引き上げることによって、固化が速い埋戻剤を用いる場合や、既設杭が長いために引抜きに時間がかかる場合においても、埋戻剤の充填処理をより確実に行って、埋め戻した後の地盤変状を減少させることができる。

【0027】

上記課題を解決するために本発明に係る埋戻剤供給管の接続構造は、長尺管の端部を半円筒形状に切除して形成した半円筒部と当該半円筒部の先端内筒面に係合用の内接円筒管を取着した内接円筒管突出部とを有する接続部がそれぞれ形成された第１及び第２の埋戻剤供給管と、前記第１及び第２の埋戻剤供給管の軸を平行にずらして前記それぞれの接続部を向かい合わせた状態から、前記第１の埋戻剤供給管接続部に形成した半円筒部の内部に前記第２の埋戻剤供給管接続部の内接円筒管突出部を嵌入すると同時に、前記第２の埋戻剤供給管接続部に形成した半円筒部の内部に前記第１の埋戻剤供給管接続部の内接円筒管突出部を嵌入して前記第１及び第２の埋戻剤供給管の軸を一致させた後に、前記第１及び第２の埋戻剤供給管接続部の外周部に被せることによって前記第１及び第２の埋戻剤供給管の係合状態を拘束する係合保持管と、を備える埋戻剤供給管の接続構造において、
前記第１の埋戻剤供給管接続部における外周部の一部に突出させたロック凸部と、前記ロック凸部を通過させることが可能な、前記係合保持管に開設した溝であって、一端に前記ロック凸部の入出を可能にする導入部を有すると共に少なくとも当該係合保持管の円周方向に開設した溝を有する円周溝と、当該円周溝から当該係合保持管の軸方向に向けて開設した回動防止溝と、を備えることを特徴とする。

【0028】

この発明によれば、第１及び第２の埋戻剤供給管を接続部にて接続して第１及び第２の埋戻剤供給管の軸を一致させ、当該接続部の外周部に係合保持管を被せる工程において、先ずロック凸部を円周溝の導入部から円周溝を通過させ、当該円周溝から直交する軸方向に延びる回動防止溝に通しておくことによって、係合保持管を軸方向及び回動方向に対して位置決めすることが可能となる。係合保持管が軸方向に対して位置決めされることにより、例えば当該係合保持管を地中に挿入する際や地中から引き抜く際のように、当該係合保持管に対して軸方向に力が加わる場合であっても、係合保持管が接続部からずれてしまう不具合を減少することができる。なお、係合保持管が接続部からずれてしまうと、第１及び第２埋戻剤供給管の軸を一致させておく拘束力が働かなくなるので、第１及び第２埋戻剤供給管の接続部は容易に外れて分離してしまう。

【0029】

上記本発明に係る埋戻剤供給管の接続構造において、前記係合保持管の回動防止溝は、前記円周溝から当該係合保持管の軸と平行な双方向に向けて開設したことを特徴とする。

【0030】

この発明によれば、係合保持管の回動防止溝を、円周溝端から当該係合保持管の軸と平行な双方向に向けて開設したので、例えば当該係合保持管を地中に挿入する際や地中から引き抜く際のように、当該係合保持管に対して双方向から軸方向に力が加わる場合であっても、係合保持管が接続部からずれてしまう不具合を減少することができる。

【発明の効果】

【0031】

本発明に係る杭抜埋戻工法によれば、既設杭の外周面に沿って掘削した部分に埋戻剤供給管を配設し、当該埋戻剤供給管を介して埋戻剤を供給しながら既設杭を引き上げることによって、杭抜き穴に直接埋戻剤を充填することができる。これにより、杭抜き穴に埋戻剤をより確実に充填することが可能となり、既設杭を引き抜いて埋め戻した後の地盤変状を減少させることができる。また、既設杭の引抜き作業と埋戻剤の充填作業とを同時に行うので、杭抜き埋戻し作業の工期を短縮することができる。

【0032】

また、本発明によれば、係合保持管に開設した回動防止溝に第１埋戻剤供給管の外周部の一部に突出させたロック凸部を通しておくことによって、係合保持管を軸方向及び回動方向に対して位置決めすることが可能となる。したがって、第１及び第２の埋戻剤供給管を掘削穴に挿入してゆく際に、係合保持管が掘削穴の側壁と接触した場合であっても、係合保持管が軸方向にずれて第１及び第２埋戻剤供給管が接続部において外れて分離してしまう不具合を減少させることができる。

【図面の簡単な説明】

【0033】

【図1】本発明に係る杭抜埋戻工法の各作業工程を説明するフローチャートである。

【図2】杭頭出し掘削工程における既設杭付近の地面の断面図である。

【図3】スタンドパイプセット工程における既設杭付近の地面の断面図である。

【図4】外周掘削工程における既設杭付近の地面の断面図である。

【図5】ケーシング引抜き工程における既設杭付近の地面の断面図である。

【図6】玉掛けワイヤーセット工程における既設杭付近の地面の断面図である。

【図7】玉掛けワイヤーセット工程にてケーシングを引き抜く際における既設杭付近の地面の断面図である。

【図8】埋戻剤供給管挿入工程後の埋戻剤吐出工程における既設杭付近の地面の断面図である。

【図9】既設杭引上工程における既設杭付近の地面の断面図である。

【図10】既設杭引上工程における他の実施形態を説明する既設杭付近の地面の断面図である。

【図11】スタンドパイプ除去工程における杭抜き穴付近の地面の断面図である。

【図12】杭穴埋戻し工程における既設杭付近の地面の断面図である。

【図13】複数の既設杭の埋戻跡と、次に埋設する新規杭との位置関係について説明する図である。

【図14】埋戻剤供給管の全体構造を示す概略図である。

【図15】長尺の第１及び第２の埋戻剤供給管における接続部の構造及び係合保持管の形状を説明する図である。

【図16】第１及び第２の埋戻剤供給管同士を接続部にて接続して、接続部の外周部に係合保持管を被せる前の状態を示す図である。

【図17】接続した第１及び第２の埋戻剤供給管の外周部に係合保持管を被せて、ロック凸部を円周溝に到達させた状態を示す図である。

【図18】図１７に示した状態から係合保持管を左方向に回転させて、ロック凸部を回動防止溝に到達させた状態を示す図である。

【図19】長さが異なる二種類の円周溝を、一つの係合保持管に形成した実施形態を示す図である。

【図20】円周溝から係合保持管の両淵部に向かう２つの回動防止溝を開設した実施形態を示す図である。

【図21】円周溝から回動防止溝に繋がる部分に、傾斜面を形成した実施形態を説明する図である。

【図22】円周溝が係合保持管の管淵部に開口している係合保持管の実施形態を説明する図である。

【図23】円周溝が係合保持管の管淵部に開口している係合保持管の他の実施形態について説明する図である。

【図24】長尺の第１及び第２の埋戻剤供給管における従来の接続部の構造及び係合保持管の形状を説明する図である。

【図25】長尺の第１及び第２の埋戻剤供給管同士を接続部にて接続した直後の状態を示す図である。

【図26】長尺の第１及び第２の埋戻剤供給管同士を接続して接続部の外周部に従来の係合保持管を被せた後に針金で係合保持管を固定した状態を示す図である。

【図27】長尺の第１及び第２の埋戻剤供給管同士を接続して接続部の外周部に従来の係合保持管を被せた後にガムテープで係合保持管を固定した状態を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0034】

（杭抜埋戻工法）
本発明の杭抜埋戻工法の各工程について図１〜図１２を用いて説明する。

【0035】

図１は、杭抜埋戻工法の各作業工程を説明するフローチャートである。図２は、杭頭出し掘削工程における既設杭付近の地面の断面図である。図３は、スタンドパイプセット工程における既設杭付近の地面の断面図である。図４は、外周掘削工程における既設杭付近の地面の断面図である。図５は、ケーシング引抜き工程における既設杭付近の地面の断面図である。図６は、玉掛けワイヤーセット工程における既設杭付近の地面の断面図である。図７は、玉掛けワイヤーセット工程にてケーシングを引き抜く際における既設杭付近の地面の断面図である。

【0036】

図８は、埋戻剤供給管挿入工程後の埋戻剤吐出工程における既設杭付近の地面の断面図である。図９は、既設杭引上工程における既設杭付近の地面の断面図である。図１０は、既設杭引上工程における他の実施形態を説明する既設杭付近の地面の断面図である。図１１は、スタンドパイプ除去工程における杭抜き穴付近の地面の断面図である。図１２は、杭穴埋戻し工程における既設杭付近の地面の断面図である。

【0037】

次に、図１に示すフローチャート及び図２〜図１２に示す地面の断面図を用いて、本発明の杭抜埋戻工法の各工程について説明する。

【0038】

先ず、図１に示すステップＳ１２「杭頭出し掘削」工程にて、現場の図面等を参照して既設杭１２が埋まっている位置を調査して、図２に示すようにバックホー等の掘削機１４を使用して既設杭１２の頭出しを行う。そして、既設杭１２の上部近傍の土砂を取り除く作業を行う。

【0039】

次に、図１に示すステップＳ１４「スタンドパイプセット」工程にて、杭抜作業中に口元の周壁が崩れないように、既設杭１２の頭部の周囲にスタンドパイプ１６を埋設する作業を行う。そして、次のステップＳ１６「スタンドパイプ周辺埋戻し」工程にて、図３に示すように、バックホー等の掘削機１４を用いてスタンドパイプ１６の外周を埋め戻して、杭抜埋戻し作業を行う際の地盤を整える。

【0040】

次に、図１に示すステップＳ２０「撤去杭位置に機械セット」工程にて、既設杭１２を引き抜く際に使用するクレーン（杭抜き機）１８等を既設杭１２の近くの地上に配置する。

【0041】

次に、図１に示すステップＳ２２「外周掘削」工程にて、ケーシング２０を用いて既設杭１２の外周部に沿って掘削を行う。外周掘削工程では、図４に示すように、先端に掘削用のビットを取り付けた円筒形状のケーシング２０をクレーン１８を用いて吊るし、ケーシング２０の内部に既設杭１２が入るように位置決めしてから、ケーシング２０を回転させながら下降させる。これにより、既設杭１２の外周部に沿って掘削してゆくことができる。外周掘削工程では、掘削抵抗を減少させるために、ジェット水を噴出させながらケーシング２０を下降させてもよい。なお、図４中、符号１９Ａはクレーンの主ワイヤフックであり、符号１９Ｂはクレーンの副ワイヤフックである。

【0042】

次に、図１に示すステップＳ２４「外周掘削完了？」にて、既存のケーシング２０を用いて掘削することが可能な深さまで掘削したものの、未だ掘削深さが既設杭１２の底部まで到達していないと判断した場合には、ステップＳ２６「ケーシングジョイント」工程に分岐し、一端地上に出ている接続部でケーシング２０を分離し、新たな延長ケーシングを間に継ぎ足して再びステップＳ２２の外周掘削工程を実行する。

【0043】

図１に示すステップＳ２４「外周掘削完了？」にて、掘削深さが既設杭１２の底部まで到達したと判断した場合には、次のステップＳ２８「既設杭縁切り確認」工程に進み、既設杭１２が地面から抜き取ることが可能な状態にあるか否かの確認作業を行う。

【0044】

次に、図１に示すステップＳ３０「ケーシング引抜き」工程にて、図５に示すようにクレーン１８を用いて掘削に用いたケーシング２０を地中から引き抜く作業を行う。

【0045】

次に、図１に示すステップＳ３２「玉掛けワイヤーセット」工程にて、図６に示すように、引き上げたケーシング２０の先端に杭抜き用のワイヤー２２の輪をからげる。そのワイヤーの他端は、クレーンの副ワイヤフック１９Ｂに掛ける。そして、再びケーシング２０を地中に戻して玉掛けワイヤー２２の輪を既設杭１２の上部（上端から概ね３ｍ程度）に掛ける。この作業は、副ワイヤフック１９Ｂを緩めてケーシング２０の先端にからげたワイヤー２２をその先端から外し、副ワイヤフック１９Ｂを再度張ってワイヤー２２を既設杭１２に掛ける。玉掛けワイヤー２２の輪が既設杭１２に掛かったら、ワイヤー２２が外れたケーシング２０をクレーンにより引き上げ、図７に示すように再びケーシング２０を引き抜く。

【0046】

次に、ケーシング２０を撤去して、図８に示すように、掘削機１４（既設杭１２が短い場合）又はクレーン１８（既設杭１２が長い場合）等を既設杭１２近くの地上に配置して、副ワイヤフック１９Ｂに掛かっていた玉掛けワイヤー２２の上端を、図８に示すように、掘削機１４又はクレーン１８の主ワイヤフック１９Ｂに掛け換えて既設杭１２を引き抜く準備を行う。なお、このとき、ケーシング２０作業時のクレーン１８をそのまま用いてもよいし、別のクレーンを用いてもよい。

【0047】

そして、図１に示すステップＳ３４「埋戻剤供給管配設」工程に進み、既設杭１２の外周部に沿って掘削した穴に、埋戻剤供給管２４を挿入してゆく。このとき、埋戻剤供給管２４下端の埋戻剤３０の吐出口が、杭抜き穴の底部付近に到達するように、例えば副ワイヤフック１９Ｂを用いて配設する。杭抜き穴の深さが数メートル以上である場合には、後述の図１４に示すように、複数の埋戻剤供給管２４を接続して、埋戻剤３０の吐出口を杭抜き穴の底部付近まで到達させておく必要がある。埋戻剤供給管２４の全体構造、接続構造及び接続方法については、別途後段にて説明する。

【0048】

ケーシング２０を用いて外周掘削を行った場合には、既設杭１２の周囲に円筒形の掘削穴が開口している。一般に、ケーシング２０を用いて外周掘削を行った後に開口する円筒形の掘削穴の内径と外径の差は、１００〜２００ｍｍ程である。したがって、この円筒形の掘削穴に挿入する埋戻剤供給管２４は、外径８０ｍｍ程度、又はそれ以下の太さの管を用いることが好ましい。なお、これらの寸法は任意の設計事項である。

【0049】

既設杭１２近くの地上部分には、埋戻剤３０を供給するための埋戻剤供給プラント２６を設置して、図８に示すように、埋戻剤供給管２４の上部に埋戻剤供給用エルボ２５Ｂと埋戻剤供給用ホース２５Ａを接続する。埋戻剤３０は、例えば当該地盤性状や土地質に応じて調製したセメントミルクやモルタルに、圧送用の流動化剤を混合したものを用いる。

【0050】

埋戻剤供給管２４を複数接続し、配設が終了したら、図１に示すステップＳ３６「埋戻剤吐出」工程に進み、図８に示すように埋戻剤供給プラント２６から埋戻剤３０を圧送し、埋戻剤供給管２４の吐出口から埋戻剤３０を吐出させて、埋戻剤３０を掘削穴の底部に溜めておく。

【0051】

なお、掘削穴の内部に地下水や砂利、掘削に使用したジェット水等の不純物３２が予め溜まっている場合には、埋戻剤供給管２４の吐出口から埋戻剤３０を吐出させることによって、これらの不純物３２が浮き上がってくる。したがって、地中における埋戻剤３０の充填むらを減少させることが可能となり、地盤変状を改善することができる。

【0052】

次に、図１に示すステップＳ３８「既設杭引上埋戻」工程にて、図９に示すようにクレーン１８を用いて玉掛けワイヤー２２を引き上げて、既設杭１２を上昇させる。玉掛けワイヤー２２の引上げに伴って地上に現れた既設杭１２の外周部分には、ケーシング２０により掘削されなかった土や泥が付着しているので、既設杭１２の引上げ時にはこれらの土や泥を水圧で落としながら行う。

【0053】

既設杭１２を引き上げる際には、この既設杭１２の引抜きと同時に埋戻剤供給管２４先端の吐出口から埋戻剤３０を吐出させておく。このように、埋戻剤供給管２４を介して埋戻剤３０を供給しながら既設杭１２を引き上げることによって、引き抜きつつある既設杭１２の下方に空隙を作ることなく、より確実に杭抜き穴に埋戻剤３０を充填することができる。これにより、地中における埋戻剤３０の充填むらを減少させることが可能となり、地盤変状を改善することができる。また、既設杭１２の引抜き作業と埋戻剤３０の充填作業とを同時に行うので、杭抜き埋戻し作業の工期を短縮することができる。

【0054】

なお、既設杭１２の長さが数メートルを超える長さを有する場合には、図９に示すように引き上げた既設杭１２の上部を適宜切除し、且つ玉掛けワイヤー２２を掛け換えながら引抜き作業を継続する。既設杭１２を全て引抜いたら、配設した埋戻剤供給管２４を引き上げる。複数の埋戻剤供給管２４を接続している場合には、通常、後述する図１５〜図１７に示す係合保持管９０を外し、個々の戻剤供給管２４を外しながら引き上げる。

【0055】

次に、図１０を用いて、既設杭引上埋戻工程の他の実施形態について説明する。図９では、既設杭１２のみを引き上げる実施形態について説明したが、図１０に示す実施形態では、既設杭引上埋戻工程において、埋戻剤３０の供給及び既設杭１２の引き上げと併せて埋戻剤供給管２４を引き上げている。このように、埋戻剤３０の供給及び既設杭１２の引き上げと併せて埋戻剤供給管２４を引き上げることによって、固化が速い埋戻剤３０を用いる場合や、既設杭１２が長いために引抜き作業に時間がかかる場合においても、これらの条件に関わらず埋戻剤３０の充填処理をより確実に行って、埋め戻した後の地盤変状を減少させることができる。

【0056】

なお、複数の埋戻剤供給管２４を接続して使用している場合において、埋戻剤供給管２４を引き上げてゆく場合には、引き上げにより地上に出た埋戻剤供給管２４を順次接続部にて分離して外し、長さを詰めながら行う。長さを詰めた埋戻剤供給管２４の上部には、埋戻剤供給用エルボ２５Ｂと埋戻剤供給用ホース２５Ａを再接続し、埋戻剤３０を供給する。

【0057】

既設杭１２の引上げと埋戻剤供給管２４の引上げが完了したら、クレーン１８及び埋戻剤供給プラント２６を撤去する。そして、既設杭引上埋戻工程を終了する。この工程終了後の態様を図１１に示す。

【0058】

次に、図１に示すステップＳ４２「杭抜き穴埋戻し」工程では、図１２に示すようにバックホー等の掘削機１４を用いて、杭抜き穴に土砂を投入して埋め戻す作業を行う。そして、杭抜埋戻工法を終了する。以上のようにして、杭抜き作業と埋戻し作業とを並行して行うことができる。この埋め戻し作業において、不純物３２は予め除去して埋め戻してもよいし、不純物３２を残した状態で埋め戻してもよい。

【0059】

次に、図１に示すステップＳ４４「スタンドパイプ除去」工程にて、杭抜き穴上部に配置しておいたスタンドパイプ１６を引き上げて、杭抜き穴からスタンドパイプ１６を除去する。杭抜き穴上部からスタンドパイプ１６を除去した後には、必要に応じて、除去後の隙間等を土砂で埋め戻してもよい。

【0060】

なお、図１に示すステップＳ４２の工程とステップＳ４４の工程とは、逆にしても構わない。すなわち、ステップＳ３８の既設杭引上埋戻工程の後に、「スタンドパイプ除去」工程、杭抜き穴埋戻し工程の順であってもよい。

【0061】

本発明に係る杭抜埋戻工法は、ＰＣ杭、ＰＨＣ杭、ＢＴ杭、鋼管杭、松杭、摩擦杭などの既成の杭や、ＥＤ杭、リバース杭、ペデスタル杭等の場所打ちした既設杭等の引抜きに用いることができる。また、本発明に係る杭抜埋戻工法が対応可能な既設杭の太さはケーシング２０の内径に依存する。現在では直径２ｍ程度の杭まで対応することが可能である。他方、既設杭の長さ（深さ）は、現在では８０ｍ程度まで対応可能である。また、本発明は、斜めに埋まっている既設杭の杭抜埋戻工法にも適用することができる。

【0062】

次に、図１３を用いて複数の既設杭の埋戻跡４２と、次に埋設する新規杭４４との位置関係について説明する。図１３に示すように、既設杭の埋戻跡４２と次に埋設する新規杭４４の位置とが重なる場合には、既設杭の埋戻跡４２とその他の地盤の土地質が一致していないと、新規杭４４を埋設する際に鉛直に掘削や埋設ができなくなるという不具合が発生する。特に、新規杭４４の深さが深い場合には、重大な問題となる。本発明に係る杭抜埋戻工法を用いることによって、杭抜き穴に埋戻剤をより確実に充填することが可能となり、既設杭を引き抜いて埋め戻した後の埋戻跡４２における地盤変状を減少させることができる。

【0063】

（埋戻剤供給管の接続構造）
次に、埋戻剤供給管の全体構造及びその接続構造について、図１４〜図１８を用いて説明する。

【0064】

図１４は、埋戻剤供給管２４の全体構造図である。本発明では、杭抜き穴の深さが数メートル以上である場合に、複数の埋戻剤供給管２４を接続して、埋戻剤の吐出口を杭抜き穴の底部付近まで到達させる。その接続構造及び接続方法は以下のとおりである。

【0065】

図１５は、長尺の第１埋戻剤供給管８１及び第２埋戻剤供給管８２における接続部８０の構造及び係合保持管９０の形状を説明する図である。図１６は、第１埋戻剤供給管８１と第２埋戻剤供給管８２とを接続部８０にて接続して接続部８０の外周部に係合保持管９０を被せる前の状態を示す図である。図１７は、第１埋戻剤供給管８１と第２埋戻剤供給管８２とを接続して接続部８０の外周部に本発明に係る係合保持管９０を被せ、第１埋戻剤供給管８１の外周部の一部に突出させたロック凸部８８を係合保持管９０の導入溝９２へ通して円周溝９４に到達させた状態を示す図である。図１８は、図１７に示した状態から係合保持管９０を左方向に回転させることにより、ロック凸部８８を係合保持管９０の円周溝９４に沿って通してゆき、回動防止溝９６に到達させて係合保持管９０を下方に下げた状態を示す図である。

【0066】

図１５に示すように、長尺の第１埋戻剤供給管８１の端部には、半円筒形状に切除して形成した半円筒部８３と、当該半円筒部８３の先端内筒面に係合用の内接円筒管８５を取着した内接円筒管突出部８６とを有する接続部８０が形成されている。また、同様に、長尺の第２埋戻剤供給管８２の端部には、半円筒形状に切除して形成した半円筒部８３と、当該半円筒部８３の先端内筒面に係合用の内接円筒管８５を取着した内接円筒管突出部８６とを有する接続部８０が形成されている。

【0067】

第１埋戻剤供給管８１の接続部８０における外周部の一部には、ロック凸部８８を突出させてある。ロック凸部８８は、例えば一辺が２〜４ｃｍ程度の四角形の板材、又は直径が２〜４ｃｍ程度の円形の板材を、溶接、ロウ付け、又は螺合等により第１埋戻剤供給管８１の外周部に取り付けて形成することができる。

【0068】

また、図１５に示すように、係合保持管９０の管淵部には、当該係合保持管９０の軸と平行に開設した導入溝９２を開設してある。導入溝９２上部の側部は、当該係合保持管９０の円周方向に開設した溝を有する円周溝９４に繋がる導入部９３となっている。円周溝９４の他端は、当該係合保持管９０における管淵部から離間する軸方向（図１５に示す実施形態では、図１５の紙面の上方）に向けて開設した回動防止溝９６を開設してある。

【0069】

係合保持管９０に形成した導入溝９２は、当該係合保持管９０を第１埋戻剤供給管８１及び第２埋戻剤供給管８２の外周に沿って下降させていった際に、ロック凸部８８を円周溝９４に案内するために通す溝である。

【0070】

円周溝９４は、ロック凸部８８を回動防止溝９６に案内するための溝であるとともに、係合保持管９０が外力によって上下方向に摺動した場合であっても、回動防止溝９６に案内したロック凸部８８が導入溝９２を通って係合保持管９０の外部に出てしまわないようにするための緩衝部分である。

【0071】

回動防止溝９６は、係合保持管９０が外力によって上下方向に摺動した場合であっても、ロック凸部８８が直ちに円周溝９４を通って係合保持管９０の外部に出てしまわないようにするための溝である。

【0072】

第１埋戻剤供給管８１と第２埋戻剤供給管８２とを接続する場合には、先ず第２埋戻剤供給管８２に係合保持管９０を通しておく。次に、第１埋戻剤供給管８１及び第２埋戻剤供給管８２の軸を平行にずらして、それぞれの埋戻剤供給管の接続部８０を向かい合わせた状態から、第１埋戻剤供給管８１の接続部８０に形成した半円筒部８３の内部に第２埋戻剤供給管８２の接続部８０の内接円筒管突出部８６を嵌入すると同時に、第２埋戻剤供給管８２の接続部８０に形成した半円筒部８３の内部に第１埋戻剤供給管８１の接続部８０の内接円筒管突出部を嵌入して第１埋戻剤供給管８１及び第２埋戻剤供給管８２の軸を一致させる。この状態が図１６に示す状態である。

【0073】

その後に、図１７に示すように、第１埋戻剤供給管８１及び第２埋戻剤供給管８２の接続部８０の外周部に係合保持管９０を移動させて被せるとともに、第１埋戻剤供給管８１の外周部の一部に突出させたロック凸部８８を係合保持管９０の導入溝９２へ通して円周溝９４に到達させる。

【0074】

次に図１８に示すように、図１７に示した状態から係合保持管９０を左方向に回転させて、ロック凸部８８を係合保持管９０の円周溝９４に沿って通して、回動防止溝９６に到達させる。一般的には、第１埋戻剤供給管８１は掘削穴に挿入してあるので、第１埋戻剤供給管８１及び第２埋戻剤供給管８２の軸は鉛直に配置されている。したがって、ロック凸部８８が回動防止溝９６に到達すると、係合保持管９０の自重により係合保持管９０が下方に下がるので、ロック凸部８８は回動防止溝９６の上部にて停止した状態となる。

【0075】

係合保持管９０が、図１８に示すように回動防止溝９６の上部に停止した状態になると、例えば第１埋戻剤供給管８１及び第２埋戻剤供給管８２を掘削穴に挿入してゆく場合に係合保持管９０が掘削穴の側壁と接触して係合保持管９０が上方にずれた場合であっても、ロック凸部８８が回動防止溝９６の下端に当接するので、それ以上係合保持管９０が上方に摺動することを防止することができる。したがって、より確実に係合保持管９０を接続部８０に保持しておくことができるので、第１埋戻剤供給管８１と第２埋戻剤供給管８２との係合状態を拘束しておくことができる。

【0076】

次に、図１９〜図２３を用いて、係合保持管における円周溝及び回動防止溝の他の実施形態について説明する。

【0077】

図１９は、長さが異なる二種類の円周溝９４及び円周溝９４ａを、一つの係合保持管９０ａに形成した実施形態を示す図である。なお、図１５にて説明した部位と同一の機能を有する部位については、同一の符号を付してその説明を省略する。

【0078】

図１９に示す係合保持管９０ａの下部に形成した円周溝９４における平行部の長さはＬ１である。他方、図１９に示す係合保持管９０ａの上部に形成した円周溝９４ａにおける平行部の長さは、Ｌ１よりも長いＬ２に設定してあり、現場の状況に応じて係合保持管９０ａの上下方向を入れ換えて使用することを可能にしている。

【0079】

例えば円周溝９４ａのように、平行部の長さが長い円周溝９４ａの方が、回動防止溝９６に案内したロック凸部８８が外れにくい。したがって、埋戻剤供給管を挿入する掘削穴が深い場合、又は掘削穴が狭いために、係合保持管９０ａが頻繁に掘削穴の側壁に接触することが予想される場合等においては、円周溝９４ａを形成した溝が下側になるように係合保持管９０ａを配置して、ロック凸部８８を円周溝９４ａに通して回動防止溝９６に入れて使用すると良い。

【0080】

他方、円周溝９４のように、平行部の長さが短い円周溝の方が、ロック凸部８８を回動防止溝９６まで案内する作業が容易である。したがって、埋戻剤供給管を挿入する掘削穴が浅い場合、又は掘削穴が広いために係合保持管９０ａが掘削穴の側壁にそれほど接触しないと予想される場合等においては、円周溝９４を形成した溝が下側（図１９に示す状態）になるように係合保持管９０ａを配置して、ロック凸部８８を円周溝９４に通して回動防止溝９６に入れて使用すると良い。

【0081】

次に、回動防止溝９６の他の実施形態について、図２０を用いて説明する。なお、図１５にて説明した部位と同一の機能を有する部位については、同一の符号を付してその説明を省略する。

【0082】

図２０は、図１９に示した回動防止溝９６に加えて、円周溝９４の他端において、係合保持管９０ｂの管淵部に向かう回動防止溝９７を開設した実施形態を示す図である。係合保持管９０ｂの管淵部に向かう回動防止溝９７を開設しておくことによって、例えば第１埋戻剤供給管８１及び第２埋戻剤供給管８２を掘削穴に挿入してゆく場合に係合保持管９０ｂが掘削穴の側壁と接触して係合保持管９０ｂが上方にずれた場合であっても、ロック凸部８８ａが回動防止溝９７に入り込むことになる。これにより、それ以上係合保持管９０ｂが上方に摺動することを防止すると共に、係合保持管９０ｂの回動動作を制限することができるので、ロック凸部８８ａが円周溝９４に入り込んでしまうことを防止することができる。したがって、より確実に係合保持管９０ｂを接続部８０に保持しておくことができる。

【0083】

なお、図２０に示す実施形態では、ロック凸部８８ａの平面形状を円形に形成してある。ロック凸部の平面形状は、図１５等に示すような四角形の平面形状のものを用いることもできるし、図２０に示すような円形の平面形状のものを用いることもできる。

【0084】

次に、円周溝９４と、回動防止溝９６及び回動防止溝９７との間の接続形状の他の実施形態について、図２１を用いて説明する。図２１に示す係合保持管９０ｃは、円周溝９４から回動防止溝９６及び回動防止溝９７に繋がる部分に、傾斜面９８を形成した実施形態を説明する図である。なお、図１５、図１９、及び図２０にて説明した部位と同一の機能を有する部位については、同一の符号を付してその説明を省略する。

【0085】

図２１に示すように、円周溝９４から回動防止溝９６及び回動防止溝９７に繋がる部分に傾斜面９８を形成することによって、係合保持管９０ｃが上下方向及び回動方向にずれる動きを伴った場合であっても、ロック凸部８８が回動防止溝９６又は回動防止溝９７に戻されるように係合保持管９０ｃが回動するので、ロック凸部８８が円周溝９４に入り込んでしまう不具合を減少させることができる。したがって、より確実に係合保持管９０ｃを接続部８０に保持しておくことができる。

【0086】

次に、円周溝が係合保持管の管淵部に開口している係合保持管の実施形態について、図２２を用いて説明する。図２２に示す係合保持管９０ｄは、図１９〜図２１に示したような導入溝９２を有しておらず、円周溝９４が係合保持管９０ｄの管淵部に開口している係合保持管９０ｄの実施形態を示す図である。なお、図１５及び図１９〜図２１にて説明した部位と同一の機能を有する部位については、同一の符号を付してその説明を省略する。

【0087】

図２２に示すように、係合保持管９０ｄにおける管淵部を半円筒形状に切除し、円周溝９２の導入部９３を係合保持管９０ｄの切除した淵部に形成するように構成しても、本発明の目的を達成することができる。

【0088】

次に、円周溝が係合保持管の管淵部に開口している係合保持管の他の実施形態について、図２３を用いて説明する。図２３に示す係合保持管９０ｅも、図１９〜図２１に示したような導入溝９２を有しておらず、斜めに開設した円周溝９４が係合保持管９０ｄの管淵部に開口している。なお、図１５及び図１９〜図２２にて説明した部位と同一の機能を有する部位については、同一の符号を付してその説明を省略する。

【0089】

図２３に示すように、管淵部から斜めに開設した円周溝９２の導入部９３を係合保持管９０ｄの管淵部に形成しても、本発明の目的を達成することができる。

【符号の説明】

【0090】

１２ 既設杭
１４ 掘削機
１６ スタンドパイプ
１８ クレーン（杭抜き機）
１９Ａ 主ワイヤフック
１９Ｂ 副ワイヤフック
２０ ケーシング
２２ ワイヤー
２４ 埋戻剤供給管
２５Ａ 埋戻剤供給用ホース
２５Ｂ 埋戻剤供給用エルボ
２６ 埋戻剤供給プラント
３０ 埋戻剤
３２ ジェット水等の不純物
４２ 埋戻跡
４４ 新規杭
８０、９８０ 接続部
８１、９８１ 第１埋戻剤供給管
８２、９８２ 第２埋戻剤供給管
８３、９８３ 半円筒部
８５、９８５ 内接円筒管
８６、９８６ 内接円筒管突出部
８８、８８ａ ロック凸部
９０、９０ａ、９０ｂ、９０ｃ、９０ｄ、９０ｅ、９９０ 係合保持管
９２ 導入溝
９３ 導入部
９４、９４ａ 円周溝
９６ 回動防止溝
９７ 回動防止溝
９８ 傾斜面
９９２ 針金
９９４ ガムテープ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】

【図20】

【図21】

【図22】

【図23】

【図24】

【図25】

【図26】

【図27】