特許 6145306 杭頭処理方法

(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】6145306

(24)【登録日】2017年5月19日

(45)【発行日】2017年6月7日

(54)【発明の名称】杭頭処理方法

(51)【国際特許分類】

   E02D 5/34 20060101AFI20170529BHJP

   E04G 23/08 20060101ALI20170529BHJP

【ＦＩ】

   E02D5/34 A

   E04G23/08 F

【請求項の数】7

【全頁数】14

(21)【出願番号】特願2013-106281(P2013-106281)

(22)【出願日】2013年5月20日

(65)【公開番号】特開2014-227675(P2014-227675A)

(43)【公開日】2014年12月8日

【審査請求日】2015年12月11日

(73)【特許権者】

【識別番号】000001373

【氏名又は名称】鹿島建設株式会社

(73)【特許権者】

【識別番号】308010365

【氏名又は名称】カヤク・ジャパン株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100096091

【弁理士】

【氏名又は名称】井上 誠一

(72)【発明者】

【氏名】中村 隆寛

(72)【発明者】

【氏名】柳田 克巳

(72)【発明者】

【氏名】鈴木 宏一

(72)【発明者】

【氏名】中村 聡磯

(72)【発明者】

【氏名】福田 淳也

(72)【発明者】

【氏名】田中 雅規

【審査官】 苗村 康造

(56)【参考文献】

【文献】 特開昭５９−２２８５２３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１１−１５７８０７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０５−１４８８３５（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｅ０２Ｄ ５／３４

Ｅ０４Ｇ ２３／０８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

杭の現場造成の際、地上に露出した杭頭のコンクリートの側面から内側へ非火薬破砕剤を線状に装薬するとともに、前記非火薬破砕剤の上方のコンクリートに破砕剤の装薬を行う工程（ａ）と、
前記非火薬破砕剤の発破により前記コンクリートを上下に分断した後、前記破砕剤の発破により、分断された上方のコンクリートの破砕を行う工程（ｂ）と、
を具備し、
前記コンクリートの外周部には、鉛直方向に主筋が埋設され、
前記工程（ｂ）の前に、前記主筋の変形を拘束する拘束材を設けることを特徴とする杭頭処理方法。

【請求項2】

前記工程（ａ）では、第１の破砕剤として主筋近傍に爆薬を線状に装薬し、第２の破砕剤として前記第１の破砕剤よりも内側で鉛直方向に爆薬を線状に装薬することを特徴とする請求項１記載の杭頭処理方法。

【請求項3】

前記工程（ｂ）では、前記第１の破砕剤および前記第２の破砕剤の発破を、前記コンクリートの外周部に近いものから内側へと順に行うことを特徴とする請求項２記載の杭頭処理方法。

【請求項4】

前記主筋の周囲に、弾性を有する保護材が予め設置されていることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載の杭頭処理方法。

【請求項5】

前記工程（ａ）では、前記主筋近傍で前記コンクリートの周方向に予め螺旋状に配置された管材の内部に、前記第１の破砕剤を装薬することを特徴とする請求項２または請求項３に記載の杭頭処理方法。

【請求項6】

前記工程（ａ）では、前記主筋近傍で鉛直方向に予め配置された管材の内部に、前記第１の破砕剤を装薬することを特徴とする請求項２または請求項３に記載の杭頭処理方法。

【請求項7】

前記工程（ｂ）の前に、杭頭の前記コンクリートの周囲をシートで覆うことを特徴とする請求項１から請求項６のいずれかに記載の杭頭処理方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、現場造成杭の杭頭処理方法に関する。

【背景技術】

【0002】

基礎杭など地下杭は、現場造成により構築することがある。杭の現場造成の例を図１１に示す。この例では、図１１（ａ）に示すように地盤１００の掘削を行って孔１０１を形成した後、図１１（ｂ）に示すように孔１０１に鉄筋籠１０２を建込み、図１１（ｃ）に示すように、トレミー管などを用いてコンクリート１０３の打設を開始する。

【0003】

図１１（ｄ）に示すように、コンクリート１０３の打設の進行に伴って最初に打設したコンクリートが上昇し、杭頭の余盛コンクリート１０３ａとなる。コンクリート１０３の硬化により杭は形成されるが、余盛コンクリート１０３ａは孔１０１の底部にあった土等の不純物を含んでおり構造体とはできないため、これを解体、除去する必要がある。この例では、図１１（ｅ）に示すように杭頭の周囲の地盤１００を掘削した後、図１１（ｆ）に示すように地上にて余盛コンクリート１０３ａを解体、除去している。

【0004】

ここで、余盛コンクリートを解体する方法としては、ハンドブレーカーなどを用いて人力にて解体を行う方法が一般的である。

【0005】

また、特許文献１には、火薬、爆薬等の破砕薬を用いて解体を行う方法が記載されている。この方法では、余盛コンクリートに、垂直方向の装薬孔と、余盛コンクリート下方の非破砕部に接した横方向の装薬孔を穿孔し、これらの装薬孔に破砕薬を装填する。そして、破砕薬の発破を、垂直方向の装薬孔と横方向の装薬孔の順に、あるいは垂直方向の装薬孔と横方向の装薬孔で同時に行うことで余盛コンクリートを破砕する。

【0006】

その他、静的破砕剤を用いて解体を行う方法も知られている。この方法では、例えば、静的破砕剤（水和膨張性を有する破砕剤）を予め取り付けた鉄筋籠を建て込んだ後、コンクリートを打設する。コンクリートの硬化時に、その水和熱によって破砕剤が緩やかに膨張することで、コンクリートが分断される。分断したコンクリートは引き上げて除去される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0007】

【特許文献1】特開昭５０−１２０１０３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0008】

ハンドブレーカーなどを用いて人力で余盛コンクリートの解体を行う場合は、確実に余盛コンクリートを除去できるものの、騒音・振動の発生や、作業効率の悪さといった問題がある。騒音等の発生を抑えるために、単管パイプや防音シートなどを用いて仮設の覆いを設ける場合もあるが、杭は通常複数本構築するので、作業の進捗に合わせて盛り替える必要があり、非効率的である。

【0009】

また、特許文献１の方法も、垂直方向・横方向ともに爆薬等による破砕を行うため、大きな騒音・振動の発生を伴う。また、爆薬等によって非破砕部にひび割れや破損などの損傷を与えたり、前記の杭頭処理に使用した場合には鉄筋籠上端の主筋が曲がり、鉄筋の機能が劣化する恐れもある。鉄筋籠上端の主筋を杭の上方に設けるコンクリート基礎などの構造体に挿入して利用するような場合など、主筋が曲がることは好ましくない。

【0010】

静的破砕剤を用いる方法は、騒音等の抑制、作業効率の向上を目的として開発された技術であるが、コンクリート打設前に先行して鉄筋籠に静的破砕剤を設置し、コンクリート打設時に孔の内部でコンクリートの硬化とひび割れが発生することになるので、ひび割れの制御が難しい。杭の施工出来型にはばらつきが生じることが多いので、静的破砕剤を正確に作用させることは困難である。前記の杭頭処理に使用した場合には、特許文献１と同じく鉄筋籠上端の主筋が曲がる恐れがあり、この場合には分断したコンクリートの引き上げ作業も難しくなる。さらに、静的破砕剤をコンクリート打設時にトレミー管などと干渉しないように鉄筋籠に設置する必要があるため、コンクリートを細かく切断するような配置が難しく、破砕後のガラの重量が大きくなり、大型の揚重機を必要とすることが多い。この場合、現場によっては揚重機を配置できない、あるいは揚重機を配置するための仮設構台がオーバースペックになるといった問題が生じる。

【0011】

本発明は、前述した問題点に鑑みてなされたもので、その目的は、好適に杭頭の余盛コンクリートの解体除去を行うことができ、作業効率も高い杭頭処理方法を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0012】

前述した目的を達成するための本発明は、杭の現場造成の際、地上に露出した杭頭のコンクリートの側面から内側へ非火薬破砕剤を線状に装薬するとともに、前記非火薬破砕剤の上方のコンクリートに破砕剤の装薬を行う工程（ａ）と、前記非火薬破砕剤の発破により前記コンクリートを上下に分断した後、前記破砕剤の発破により、分断された上方のコンクリートの破砕を行う工程（ｂ）と、を具備し、前記コンクリートの外周部には、鉛直方向に主筋が埋設され、前記工程（ｂ）の前に、前記主筋の変形を拘束する拘束材を設けることを特徴とする杭頭処理方法である。

【0013】

本発明により、杭頭の余盛コンクリートを非火薬破砕剤により下方のコンクリートから分断した後、分断された余盛コンクリートを爆薬などの破砕剤により破砕することができる。非火薬破砕剤は騒音・振動が小さく、このように非火薬破砕剤や破砕剤を用いて余盛コンクリートの解体を行うと、騒音や振動の発生を瞬間的かつ小さく抑えることができる。これらの発生時間も、周辺の環境に合わせて自由に設定可能である。また、衝撃波を伴わない非火薬破砕剤を用いて余盛コンクリートを下方のコンクリートから分断し、その後分断した余盛コンクリートの破砕を行うので、余盛コンクリートの分断、破砕時に下方のコンクリートに影響を与えることがない。

【0014】

さらに、装薬および破砕は地上作業にて後施工で行うので、杭の出来型によって装薬位置などを適切な位置に調整し、余盛コンクリートを人頭大のガラに確実に破砕することが可能である。従って、人力もしくは小型の重機のみで破砕後のガラを除去できる。また装薬作業を終えた後は一瞬で破砕が可能なことから、作業効率も高い。さらに、工程（ｂ）の前に、主筋の変形を拘束する拘束材を設けることにより、余盛コンクリートの破砕時に主筋の変形を拘束することができる。

【0015】

前記工程（ａ）では、第１の破砕剤として主筋近傍に爆薬を線状に装薬し、第２の破砕剤として前記第１の破砕剤よりも内側で鉛直方向に爆薬を線状に装薬することが望ましい。 また、前記工程（ｂ）では、前記第１の破砕剤および前記第２の破砕剤の発破を、前記コンクリートの外周部に近いものから内側へと順に行うことが望ましい。 このようにして各破砕剤を配置し、制御発破を順に行うことで、余盛コンクリートを外側に向けて順次押出すようにして破砕し、少量の破砕剤で効率良く解体が行うことができる。結果、騒音や振動も小さくなり、粉塵の量も低減される。

【0017】

また、前記主筋の周囲に、弾性を有する保護材が予め設置されていることが望ましい。
これにより、主筋が保護できるのに加え、破砕時の余盛コンクリートの移動幅を確保し余盛コンクリートにひび割れを確実に発生させることができ、好適に破砕が行える。

【0018】

前記工程（ａ）では、前記主筋近傍で前記コンクリートの周方向に予め螺旋状に配置された管材の内部に、前記第１の破砕剤を装薬することが望ましい。
あるいは、前記主筋近傍で鉛直方向に予め配置された管材の内部に、前記第１の破砕剤を装薬することも望ましい。

【0019】

このようにして、コンクリートを打設するためのトレミー管などと干渉しない位置に破砕剤を装薬するための管材を予め設置しておくことにより、コンクリートの打設後に装薬孔を穿孔する手間を省くことができる。前者の場合では管材の本数や装薬の回数が少なくて済み、後者の場合では装薬が簡単に済む利点がある。

【0020】

また、前記工程（ｂ）の前に、杭頭の前記コンクリートの周囲をシートで覆うことも望ましい。
これにより、破砕した余盛コンクリートの飛散を防ぐことができる。

【発明の効果】

【0021】

本発明によれば、好適に杭頭の余盛コンクリートの解体除去を行うことができ、作業効率も高い杭頭処理方法を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【0022】

【図1】現場造成杭１を示す図

【図2】鉄筋籠２５を示す図

【図3】装薬孔９、３７、ＣＤ管３１について示す図

【図4】破砕剤の装薬について示す図

【図5】非火薬破砕剤１５を示す図

【図6】杭頭処理方法について説明する図

【図7】杭頭処理方法について説明する図

【図8】杭頭処理方法について説明する図

【図9】鉄筋籠２５を示す図

【図10】装薬孔３７、ＣＤ管４３について示す図

【図11】杭の現場造成の手順について説明する図

【発明を実施するための形態】

【0023】

以下、図面に基づいて、本発明の実施形態について詳細に説明する。

【0024】

[第１の実施形態]
（現場造成杭１）
図１は、本発明の実施形態に係る杭頭処理方法により余盛コンクリートの解体除去を行う現場造成杭１を示す図である。この現場造成杭１は、図１１と同様の方法で、地盤に形成した孔２に鉄筋籠２５を建て込みコンクリートを打設して形成されたものである。図１は、前記の図１１（ｅ）と同様、コンクリートの硬化後、周囲の地盤を掘り下げるなどして杭頭を地上に露出させた段階を示している。

【0025】

図１に示すように、現場造成杭１のコンクリートは、地上に露出した杭頭部分の余盛コンクリート３と、余盛コンクリート３の下方の、杭として使用する構造体コンクリート２７とからなり、外周部に鉄筋籠２５の主筋７が埋設される。この現場造成杭１は、直径が２．０ｍ程度の円柱体であり、余盛コンクリート３の高さは８００ｍｍ程度であるが、現場造成杭１のサイズ、形状はこれに限らない。

【0026】

図２は、現場造成杭１の構築に用いる鉄筋籠２５を示す。図２（ａ）は鉄筋籠２５の上部の側面を見た図、図２（ｂ）は鉄筋籠２５を上から見た図である。この鉄筋籠２５は、円周状に間隔を空けて配置した鉛直方向の複数本の主筋７の周りに、鉛直方向に間隔を空けてフープ筋８を複数本配置したものである。

【0027】

鉄筋籠２５では、各主筋７の上端部の周囲に保護材２９が設置される。保護材２９は、スポンジ等の弾性を有する部材とする。なお、主筋７の上端部ではフープ筋８は設けられない。

【0028】

鉄筋籠２５の上端部では、主筋７の内側近傍にＣＤ管３１が螺旋状に設置される。このＣＤ管３１は、例えばポリ塩化ビニル製の可撓性を有する直径１５ｍｍ程度の管材であり、図１の余盛コンクリート３内にあっては主筋７の内側近傍で余盛コンクリート３の周方向に埋設される。このＣＤ管３１は後述する線状爆薬を装薬するための装薬孔として用いられ、その端部３１ａは、余盛コンクリート３から外部に出るように設けられる（図１参照）。このＣＤ管３１は複数本に分割して設けても良い。

【0029】

（杭頭処理方法）
次に、上記の現場造成杭１の余盛コンクリート３の解体除去を行う杭頭処理方法について説明する。

【0030】

（１．装薬孔の形成）
本実施形態では、図１に示す状態から、まず余盛コンクリート３を穿孔して小径の装薬孔を形成する。図３は装薬孔９、３７、ＣＤ管３１について示す図であり、図３（ａ）は余盛コンクリート３の上面を見た図、図３（ｂ）は図３（ａ）の線Ａ−Ａに沿った鉛直方向の断面図である。また、図３（ｃ）は余盛コンクリート３とその下方の構造体コンクリート２７の境界面５（図１参照）を示す図である。

【0031】

ここでは、図３（ａ）、（ｂ）に示すように、主筋７近傍のＣＤ管３１より内側の部分で、余盛コンクリート３の上面から下方に穿孔し、境界面５の上方にて装薬孔３７を形成する。

【0032】

本実施形態では、装薬孔３７として、余盛コンクリート３の中心に装薬孔３７ｄを形成するとともに、装薬孔３７ｄを中心とした直径の異なる三重の同心円上に装薬孔３７ａ、３７ｂ、３７ｃをそれぞれ形成する。各装薬孔３７ａ、３７ｂ、３７ｃは、例えば２００ｍｍから３００ｍｍ程度の間隔を空けて円周状に複数配置される。装薬孔３７ａは最も外側に配置され、以下内側に向かって装薬孔３７ｂ、３７ｃが順に配置される。

【0033】

装薬孔３７（３７ａ〜３７ｄ）の直径と深さは、例えばそれぞれ２２ｍｍ程度、６００ｍｍ程度とする。また、装薬孔３７ａ、３７ｂ、３７ｃの周方向の位置は、少なくとも一部において揃えずに（図３（ａ）のａ、ｂ、ｃ参照）千鳥状に配置される。

【0034】

一方、図３（ｃ）に示すように、余盛コンクリート３とその下方の構造体コンクリート２７の境界面５では、側面から内側へとコンクリートの中心に向けて水平方向に穿孔を行い複数の装薬孔９を形成する。本実施形態では周方向の位置を４５°ずつずらして８箇所に形成する。装薬孔９の深さは、現場造成杭１の半径の７〜８割程度とし、例えば７００ｍｍから８００ｍｍ程度とする。装薬孔９の直径は例えば２２ｍｍ程度とする。

【0035】

（２．破砕剤の装薬）
上記のように装薬孔を形成した後、破砕剤の装薬を行う。ここで、破砕剤とは爆薬・火薬・非火薬破砕剤等の高エネルギー物質であり、その点火（起爆）によって爆発衝撃波またはガス圧力を発生させ、これにより対象物の破砕を行うものである。爆薬の場合は爆発衝撃波が発生し、火薬や非火薬破砕剤を使用する場合はガス圧力が発生する。

【0036】

図４は破砕剤の装薬を示す図であり、図３と同様、図４（ａ）は余盛コンクリート３の上面を見た図、図４（ｂ）は図４（ａ）の線Ａ−Ａに沿った鉛直方向の断面図、図４（ｃ）は境界面５を示す図である。

【0037】

本実施形態では、境界面５の上方において、図４（ａ）、（ｂ）に示すように、主筋７の近傍で螺旋状に配置された前記のＣＤ管３１を装薬孔とし、破砕剤３６（第１の破砕剤）の装薬を行う。また、先程形成した装薬孔３７（３７ａ〜３７ｄ）に破砕剤３８（第２の破砕剤）の装薬を行う。

【0038】

破砕剤３６は、余盛コンクリート３の主筋７近傍より外側の部分を破砕するためのものである。破砕剤３８は破砕剤３６より内側に配置され、主筋７より内側の部分を破砕するためのものである。本実施形態では、破砕剤３６、３８として線状爆薬を用いる。線状爆薬は、爆薬を適切な長さの線状に加工して、電気雷管と脚線を取り付けたものである。電気雷管としては、段発雷管を用いることができる。

【0039】

本実施形態では、ＣＤ管３１の端部３１ａからＣＤ管３１の内部に管奥までほぼ全長に渡って破砕剤３６を挿入し、端部３１ａ付近に図示しない砂を詰める。また、図４（ｂ）に示すように装薬孔３７の孔奥まで破砕剤３８を挿入し、開口付近に砂３９を詰める。この破砕剤３８は、例えば４００ｍｍ程度の長さに加工する。

【0040】

一方、境界面５の水平方向の装薬孔９には、図４（ｃ）に示すように孔奥まで線状の非火薬破砕剤１５を挿入し、開口付近に砂１７を詰める。非火薬破砕剤１５の長さは、装薬孔９の長さの７割程度とし、例えば５００ｍｍ程度とする。なお、本実施形態では、ＣＤ管３１の端部３１ａ付近や装薬孔９、３７の開口付近の込物として砂を詰めているが、込物は砂以外であってもよい。

【0041】

図５は非火薬破砕剤１５を示す図である。図５に示すように、非火薬破砕剤１５は、例えば外径１８ｍｍ程度のポリ塩化ビニル製のホース２２に収められ、脚線２３が端部の点火部１５ａに接続される。ホース２２の小口はビニルテープ２４などで塞ぐ。非火薬破砕剤１５は、点火によってガス圧力を発生させ、これにより対象物の破砕を行う高エネルギー物質であり、火薬以外の破砕剤を指す。なお、破砕材３６、３８の脚線、および非火薬破砕材１５の脚線２３はＣＤ管３１や装薬孔３７、９の外部に出しておき、結線に用いる。図４ではこれらの脚線の図示を省略した。

【0042】

（３．余盛コンクリート３の養生）
上記のように装薬を行った後、図６に示すように、余盛コンクリート３の周囲をアラミド繊維製のシートなど高強度のシート４０で覆う。そして、シート４０の周囲にワイヤ４１を巻き付けて固定し、余盛コンクリート３の養生を行う。なお、シート４０としては十分な強度が確保できればアラミド繊維製以外のものも使用可能であり、またシート４０を固定する方法もワイヤ４１を用いるものに限らず、例えばシート４０自体の端部同士をしっかりと接続し余盛コンクリート３の外周に沿って固定できればワイヤ４１を省略することも可能である。

【0043】

（４．余盛コンクリート３の破砕）
次いで、余盛コンクリート３の破砕を行う。本実施形態では、上記した非火薬破砕剤１５、破砕剤３６、３８の結線を行い、後述するように所定の時間差で非火薬破砕剤１５、破砕剤３６、３８の制御発破を行う。

【0044】

本実施形態では、まず、水平方向の非火薬破砕剤１５の発破を行う。非火薬破砕剤１５の発破時に発生するガス膨張圧によってコンクリートに引張応力が連続して作用することにより、図７（ａ）の矢印Ａに示すように、境界面５において、現場造成杭１の余盛コンクリート３と構造体コンクリート２７が上下に分断される。爆薬等と異なり、非火薬破砕剤１５の発破時は衝撃波を生じないので、下方の構造体コンクリート２７には損傷が生じず、騒音や振動も小さい。なお、図７ではシート４０等の図示を省略している。

【0045】

水平方向の非火薬破砕剤１５の発破後、数十ミリ秒、例えば３０ミリ秒程度の間隔でＣＤ管３１の破砕剤３６を発破する。破砕剤３６の発破により、図８（ａ）の矢印Ｂに示すように、主筋７の内側近傍より外側の余盛コンクリート３が、自由面である余盛コンクリート３の外周面へ向かって外側へ押し出されるようにして移動し、ひび割れが生じて破砕される。

【0046】

破砕剤３６の発破後、５０ミリ秒程度の間隔で、破砕剤３６の内側で円周状に配置した装薬孔３７ａの破砕剤３８の発破を行う。すると、図８（ｂ）の矢印Ｃに示すように、装薬孔３７ａの外側の余盛コンクリート３が、上記で形成されたひび割れ面へ向かって外側に押し出されるようにして移動し、これにより新たなひび割れが主筋７の内側で生じて余盛コンクリート３が破砕される。

【0047】

以下同様にして、円周状に配置した装薬孔３７ｂ、３７ｃ、および中心の装薬孔３７ｄの破砕剤３８を、外側から内側へと、５０ミリ秒程度の間隔で順に発破する。すると、各装薬孔３７ｂ、３７ｃ、３７ｄの外側の余盛コンクリート３が上記と同様にして順次外側へ押し出されて移動し、破砕される。

【0048】

主筋７に設けた保護材２９は、主筋７を保護すると同時に、破砕によって余盛コンクリート３が移動するスペースを確保する。余盛コンクリート３の外周に巻き付けたシート４０およびワイヤ４１は、破砕された余盛コンクリート３の過度な移動を抑え、コンクリートの移動に伴う主筋７の変形を拘束する拘束材の役割を果たす。またシート４０は、破砕した余盛コンクリート３の飛散も防止する。このようにして余盛コンクリート３の破砕を行った例を、図７（ｂ）に示す。

【0049】

図７（ｂ）に示すように、破砕剤３６、３８の発破により、余盛コンクリート３が人頭大程度の大きさに破砕される。破砕剤３６、３８の発破は衝撃波を伴うが、破砕時には上方の余盛コンクリート３と下方の構造体コンクリート２７との縁が切れているので、構造体コンクリート２７には損傷が生じない。一連の発破作業は１秒程度で終了するため、騒音や振動の発生は一瞬のみとなる。

【0050】

（５．余盛コンクリート３の除去）
余盛コンクリート３の破砕が完了した後は、破砕後のガラ、シート４０、ワイヤ４１等を除去し、杭頭処理が完了する。ガラ等の回収、運搬は小型の重機で行うことができる。あるいは人力でも可能である。

【0051】

以上説明したように、本実施形態では、非火薬破砕剤１５によって杭頭の余盛コンクリート３と下方の構造体コンクリート２７を上下に分断した後、分断された余盛コンクリート３を爆薬などの破砕剤３６、３８により破砕することができる。非火薬破砕剤１５は騒音・振動が小さく、このように非火薬破砕剤１５や破砕剤３６、３８を用いて余盛コンクリート３の解体を行うと、騒音や振動の発生を瞬間的かつ小さく抑えることができる。これらの発生時間も、周辺の環境に合わせて自由に設定することができる。また、衝撃波を伴わない非火薬破砕剤１５を用いて余盛コンクリート３を下方の構造体コンクリート２７から分断し、その後分断した余盛コンクリート３の破砕を行うので、余盛コンクリート３の分断、破砕時に構造体コンクリート２７に影響を与えることがない。

【0052】

さらに、装薬および破砕は地上作業にて後施工で行うので、杭の出来型によって装薬位置などを適切な位置に調整し、余盛コンクリート３を人頭大のガラに確実に破砕することが可能である。従って、人力もしくは小型の重機のみで破砕後のガラを除去できる。また装薬作業を終えた後は一瞬で破砕が可能なことから、作業効率も高い。本実施形態の方法によれば、ハンドブレーカーを用いた杭頭処理と比較して、同程度のコストで工期の短縮を図ることができる。直径２．０ｍの杭（作業員５名）を対象に実験結果に基づいて試算すると、コストは同等で作業効率は約１．６倍となった。

【0053】

また、本実施形態では、余盛コンクリート３の外周部の主筋７近傍に破砕剤３６として線状爆薬を装薬するとともに、破砕剤３６よりも内側で破砕剤３８として線状爆薬を鉛直方向に装薬し、これらの破砕剤を、余盛コンクリート３の外周部に近いものから内側へと順に制御発破する。これにより、破砕剤３６により余盛コンクリート３の主筋７近傍より外側の部分を、破砕剤３８により主筋７の内側の部分を、それぞれ外側に向けて押し出すようにして破砕でき、少量の破砕剤で効率良く解体を行うことができる。結果、騒音や振動も小さくなり、粉塵の量も低減される。

【0054】

また、余盛コンクリート３の破砕時にはシート４０とワイヤ４１により主筋７の変形が拘束されるので、主筋７の曲がりを防止することができる。また、シート４０は破砕した余盛コンクリート３の飛散を防止する役割も果たす。

【0055】

また、主筋７の周囲には弾性を有する保護材２９を設けるので、主筋７が保護できるのに加え、破砕時の余盛コンクリート３の移動幅を確保しひび割れを確実に発生させることができ、好適に破砕が行える。

【0056】

また、第１の実施形態では、鉄筋籠２５の主筋７近傍に螺旋状のＣＤ管３１を予め設け、これを破砕剤３６の装薬に用いることで、装薬孔を穿孔する手間を省くことができる。ＣＤ管３１は、コンクリートを打設するためのトレミー管などと干渉することもない。また、ＣＤ管３１を螺旋状に配置するので、破砕時に比較的大きなエネルギーが必要な主筋７近くのコンクリートについても、１〜数本のＣＤ管３１を配置するだけで済み、装薬も１回で済む利点もある。

【0057】

なお、本実施形態では、装薬孔３７ａ、３７ｂ、３７ｃを、少なくとも一部で周方向の位置を揃えずに千鳥状に配置したが、全ての装薬孔３７ａ、３７ｂ、３７ｃで周方向の位置を揃えてもよい。ただし、本実施形態のように装薬孔３７ａ、３７ｂ、３７ｃの周方向の位置を揃えず千鳥状に配置する場合、周方向の位置を揃える場合に比べ、少ない装薬孔の本数で破砕後のガラをより小さくすることができる利点がある。

【0058】

また、本実施形態では装薬孔３７（３７ａ、３７ｂ、３７ｃ、３７ｄ）を穿孔して形成したが、鉄筋籠２５の主筋７の内側に予めＣＤ管等の管材を鉛直方向に設けておけば、これらの装薬孔３７についても穿孔の手間を省くことが可能である。ただし、主筋７の内側にＣＤ管等を設ける場合、コンクリートの打設に用いるトレミー管などとの干渉を考慮する必要がある。

【0059】

また、本実施形態では、余盛コンクリート３の周囲にシート４０およびワイヤ４１を巻きつけて余盛コンクリート３の破砕時の主筋７の変形を拘束したが、主筋７の変形を拘束する方法はこれに限らない。例えば、鉄筋籠２５において、予め主筋７の周りに切断等取り外し容易なフープ筋等の拘束材を設けておくことも可能である。この場合、余盛コンクリート３の破砕後に拘束材を切断等して取り外せばよい。

【0060】

また、装薬孔の配置や寸法、個数も、本実施形態で説明したものに限らず、現場造成杭１の仕様や施工計画等に応じて自由に設定することができる。例えば第１の実施形態では、水平方向の装薬孔９を図３（ｃ）に示すように４５度間隔で８本形成したが、水平方向の装薬孔９の数は、効率よく境界面５の分断を行うために杭の径に応じて変えることができ、現場造成杭１の直径が小さい（例えば１．３ｍ以下）場合、９０度間隔で４本形成することなども可能である。

【0061】

さらに、本実施形態では、破砕剤３６、３８として線状爆薬を用いたが、線状爆薬の代わりに、火薬、非火薬破砕剤などその他の破砕剤を用いて同様の制御発破を行うことも可能である。非火薬破砕剤は発破時の発生エネルギーが若干小さいので、より多くの箇所に装薬しなければならないが、杭頭処理時に所定の事前許可が不要となる利点がある。また、無筋コンクリートにより現場造成杭が構築されるような場合でも上述した杭頭処理方法は適用可能である。

【0062】

[第２の実施形態]
次に、本発明の第２の実施形態について説明する。第２の実施形態は、鉄筋籠の主筋近傍に、螺旋状のＣＤ管に替えて鉛直方向のＣＤ管を設置し、装薬孔として用いる例である。その他の点は第１の実施形態と略同様であるので図等で同じ符号を用いて説明を省略する。

【0063】

図９は第２の実施形態における鉄筋籠２５を示す図であり、図９（ａ）は鉄筋籠２５の上部の側面を見た図、図９（ｂ）は鉄筋籠２５を上面から見た図である。

【0064】

図９に示すように、本実施形態では、鉄筋籠２５の上端部において、各主筋７間の内側近傍に、主筋７と平行な鉛直方向にＣＤ管４３が設置される。ＣＤ管４３は、例えばポリ塩化ビニル製の直径１５ｍｍ、長さ６００ｍｍ程度の管材であり、杭の現場造成時に余盛コンクリートの上面からＣＤ管４３の上端が出るように設置用治具４４等を用いて設置される。

【0065】

本実施形態では、この鉄筋籠２５を用いて現場造成杭１の形成を前記と同様にして行い、その後、非火薬破砕剤および破砕剤を用いて、杭頭の余盛コンクリート３を分断、破砕して除去する。

【0066】

図１０は装薬孔３７、ＣＤ管４３について示す図であり、余盛コンクリート３の上面を見た図である。本実施形態では、境界面５（図１参照）における装薬孔９の形成と、主筋７の内側の装薬孔３７ａ〜３７ｄの形成を第１の実施形態と同様に行い、これらの装薬孔に前記と同じく非火薬破砕剤１５と破砕剤３８の装薬を行う。また、主筋７近傍においては、主筋７近傍より外側の部分を破砕する第１の破砕剤として、前記した破砕剤３８と同様の線状爆薬を装薬孔であるＣＤ管４３の孔奥まで装薬し、開口付近に砂などの込物を詰める。この線状爆薬の長さは、例えば、ＣＤ管４３の埋込長さより３００ｍｍ程度短くしておく。

【0067】

この後、第１の実施形態と同様にシートとワイヤを用いて余盛コンクリート３の養生を行い、非火薬破砕剤１５および破砕剤の結線と制御発破を行う。このときも、まず非火薬破砕剤１５の発破を行い、余盛コンクリート３を下方の構造体コンクリート２７から分断した後、３０ミリ秒程度の間隔でＣＤ管４３の破砕剤を発破し、主筋７の内側近傍より外側にある余盛コンクリート３を外側に向かって押し出すようにして破砕する。以下第１の実施形態と同様、５０ミリ秒程度の間隔で装薬孔３７ａ〜３７ｄの破砕剤３８の発破を順次行うことで、余盛コンクリート３が図７（ｂ）の例と同様、人頭大程度に破砕される。

【0068】

この第２の実施形態でも、第１の実施形態と同様の効果が得られる。また、主筋７近傍にＣＤ管４３を設けることによって、装薬孔の穿孔作業を低減することができ、鉛直方向のＣＤ管４３を用いることにより装薬が簡単に済む利点もある。ただし、ＣＤ管４３を用いる替わりに、各主筋７間の内側近傍で余盛コンクリート３を鉛直方向に穿孔し線状爆薬など破砕剤の装薬を行うことも可能である。

【0069】

以上、添付図を参照しながら、本発明の実施形態を説明したが、本発明の技術的範囲は、前述した実施の形態に左右されない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

【符号の説明】

【0070】

１………現場造成杭
３………余盛コンクリート
５………境界面
７………主筋
９、３７、３７ａ、３７ｂ、３７ｃ、３７ｄ………装薬孔
１５………非火薬破砕剤
３６、３８………破砕剤
２５………鉄筋籠
２７………構造体コンクリート
２９………保護材
３１、４３………ＣＤ管
４０………シート
４１………ワイヤ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】