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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2022019188
(43)【公開日】2022-01-27
(54)【発明の名称】既存杭除去装置及び既存杭除去方法
(51)【国際特許分類】
E02D 9/00 20060101AFI20220120BHJP
【ＦＩ】
E02D9/00
【審査請求】有
【請求項の数】12
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2020122873
(22)【出願日】2020-07-17
(71)【出願人】
【識別番号】595155060
【氏名又は名称】株式会社ハンシン建設
(71)【出願人】
【識別番号】502120147
【氏名又は名称】株式会社キョウシン
(71)【出願人】
【識別番号】309017965
【氏名又は名称】朝日技研株式会社
(71)【出願人】
【識別番号】506227552
【氏名又は名称】株式会社進明技興
(74)【代理人】
【識別番号】110002310
【氏名又は名称】特許業務法人あい特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】三浦 勝則
【テーマコード（参考）】
2D050
【Ｆターム（参考）】
2D050AA01
2D050AA02
2D050DA03
2D050DB08
(57)【要約】
【課題】既存杭を確実に剪断させることができる既存杭除去装置及び既存杭除去方法を提供する。
【解決手段】円筒状のケーシング２が、地中Ｇに埋設された既存杭１０を偏心状態で内包するように揺動されつつ地中Ｇに所定深さまで掘削挿入される（図７(ｃ）参照)。ケーシングを周方向に回転させることにより、ケーシング２の内周面２ａに突設固定された固定刃５によって、既存杭１０の外周面１０ｂに切断溝１２を形成する（図７(ｆ)参照）。既存杭１０の頭部１０Ｈが第１楔治具６と第２楔治具７とで挟持されてケーシング２に固定された状態で、ケーシング２を周方向に揺動させて（図７（ｈ）参照）、既存杭１０を切断溝１２の部分で剪断させる（図７（ｉ）参照）。
【選択図】図７
【解決手段】円筒状のケーシング２が、地中Ｇに埋設された既存杭１０を偏心状態で内包するように揺動されつつ地中Ｇに所定深さまで掘削挿入される（図７(ｃ）参照)。ケーシングを周方向に回転させることにより、ケーシング２の内周面２ａに突設固定された固定刃５によって、既存杭１０の外周面１０ｂに切断溝１２を形成する（図７(ｆ)参照）。既存杭１０の頭部１０Ｈが第１楔治具６と第２楔治具７とで挟持されてケーシング２に固定された状態で、ケーシング２を周方向に揺動させて（図７（ｈ）参照）、既存杭１０を切断溝１２の部分で剪断させる（図７（ｉ）参照）。
【選択図】図７
【特許請求の範囲】
【請求項1】
地中に埋設された既存杭を所定長さで切断して除去するのに用いられる既存杭除去装置であって、
前記既存杭を偏心状態で内包するように地中に挿入され、下端から所定高さの位置で内周面に固定刃が突設固定された円筒状のケーシングと、
前記ケーシング内に挿入配置され、前記既存杭の頭部を挟持して前記ケーシングに楔固定する下向き楔状の第１楔治具及び第２楔治具と、を備える、既存杭除去装置。
前記既存杭を偏心状態で内包するように地中に挿入され、下端から所定高さの位置で内周面に固定刃が突設固定された円筒状のケーシングと、
前記ケーシング内に挿入配置され、前記既存杭の頭部を挟持して前記ケーシングに楔固定する下向き楔状の第１楔治具及び第２楔治具と、を備える、既存杭除去装置。
【請求項2】
前記第１楔治具が、前記ケーシングに対する前記既存杭の偏心方向の反対側で前記既存杭の前記頭部の外周面と前記ケーシングの前記内周面との間に吊り下げ配置され、
前記第２楔治具が、前記第１楔治具が吊り下げ配置された状態で、前記第１楔治具の反対側で前記既存杭の前記頭部の前記外周面と前記ケーシングの前記内周面との間に押し込み挿入されることにより、前記既存杭の頭部が、第１楔治具と第２楔治具とで挟持されて前記ケーシングに固定されるように構成されている、請求項１に記載の既存杭除去装置。
前記第２楔治具が、前記第１楔治具が吊り下げ配置された状態で、前記第１楔治具の反対側で前記既存杭の前記頭部の前記外周面と前記ケーシングの前記内周面との間に押し込み挿入されることにより、前記既存杭の頭部が、第１楔治具と第２楔治具とで挟持されて前記ケーシングに固定されるように構成されている、請求項１に記載の既存杭除去装置。
【請求項3】
前記第２楔治具が、前記ケーシングの前記内周面と対向する円筒面状の外側面と、前記既存杭の前記外周面と対向する内側面と、を含み、
前記内側面が、鉛直方向に対して下向きに傾斜し且つ前記ケーシングの周方向の一方側に向くように前記周方向に対して傾斜する傾斜部を有する、請求項２に記載の既存杭除去装置。
前記内側面が、鉛直方向に対して下向きに傾斜し且つ前記ケーシングの周方向の一方側に向くように前記周方向に対して傾斜する傾斜部を有する、請求項２に記載の既存杭除去装置。
【請求項4】
前記第２楔治具が、下側部分と、前記下側部分の上側に配置された上側部分と、を含み、
前記下側部分が、前記内側面に、前記傾斜部としての第１傾斜部を有し、
前記上側部分が、前記内側面に、前記第１傾斜部の上側に隣接し前記周方向の前記一方側に向くように前記周方向に対して傾斜する第２傾斜部を有し、
鉛直方向に見たときに、前記上側部分の前記第２傾斜部と前記外側面との間に形成される第２楔状部の断面積が、前記下側部分の前記第１傾斜部と前記外側面との間に形成される第１楔状部の断面積の最大値と同等又は同等以上とされている、請求項３に記載の既存杭除去装置。
前記下側部分が、前記内側面に、前記傾斜部としての第１傾斜部を有し、
前記上側部分が、前記内側面に、前記第１傾斜部の上側に隣接し前記周方向の前記一方側に向くように前記周方向に対して傾斜する第２傾斜部を有し、
鉛直方向に見たときに、前記上側部分の前記第２傾斜部と前記外側面との間に形成される第２楔状部の断面積が、前記下側部分の前記第１傾斜部と前記外側面との間に形成される第１楔状部の断面積の最大値と同等又は同等以上とされている、請求項３に記載の既存杭除去装置。
【請求項5】
前記第２楔治具の前記上側部分の前記第２傾斜部が、鉛直面である、請求項４に記載の既存杭除去装置。
【請求項6】
前記第２楔治具の内側面に、複数の縦リブが突出形成されている、請求項１～５の何れか一項に記載の既存杭除去装置。
【請求項7】
前記第２楔治具の外側面に、複数の摩擦増大リブが突出形成されている、請求項１～６の何れか一項に記載の既存杭除去装置。
【請求項8】
地中に埋設された既存杭を請求項１～７の何れか一項に記載の既存杭除去装置を用いて除去する既存杭除去方法であって、
前記既存杭を偏心状態で内包するように前記ケーシングを揺動させながら地中に所定深さまで挿入する挿入工程と、
前記ケーシングを周方向に回転させて前記既存杭の頭部から所定深さの位置で前記既存杭の外周面に切断溝を形成する切断溝形成工程と、
前記切断溝が形成された前記既存杭の頭部が第１楔治具と第２楔治具とで挟持されて前記ケーシングに固定された状態で、前記ケーシングを周方向に揺動させて前記既存杭を前記切断溝で剪断させる剪断工程と、を含む、既存杭除去方法。
前記既存杭を偏心状態で内包するように前記ケーシングを揺動させながら地中に所定深さまで挿入する挿入工程と、
前記ケーシングを周方向に回転させて前記既存杭の頭部から所定深さの位置で前記既存杭の外周面に切断溝を形成する切断溝形成工程と、
前記切断溝が形成された前記既存杭の頭部が第１楔治具と第２楔治具とで挟持されて前記ケーシングに固定された状態で、前記ケーシングを周方向に揺動させて前記既存杭を前記切断溝で剪断させる剪断工程と、を含む、既存杭除去方法。
【請求項9】
前記挿入工程と前記切断溝形成工程との間に、前記ケーシングに対する前記既存杭の偏心方向の反対側で前記既存杭の前記頭部の外周面と前記ケーシングの内周面との間に前記第１楔治具を遊嵌状態で吊り下げる第１楔治具吊下げ工程を含み、
前記切断溝形成工程が、前記第１楔治具が吊り下げられた状態で行われる、請求項８に記載の既存杭除去方法。
前記切断溝形成工程が、前記第１楔治具が吊り下げられた状態で行われる、請求項８に記載の既存杭除去方法。
【請求項10】
前記切断溝形成工程と前記剪断工程との間に、前記第１楔治具の反対側で前記既存杭の前記頭部の前記外周面と前記ケーシングの前記内周面との間に前記第２楔治具を押込み挿入することにより、前記１楔治具と前記第２楔治具との間で前記既存杭の前記頭部を挟持して前記ケーシングに固定する固定工程を含む、請求項９に記載の既存杭除去方法。
【請求項11】
前記第２楔治具が、内側面に、鉛直方向に対して下向きに傾斜し且つ前記周方向の一方側に向くように前記周方向に対して傾斜する傾斜部を有し、
前記固定工程では、前記第２楔治具の押込み挿入により、前記第２楔治具の前記傾斜部によって前記既存杭の頭部に対して前記周方向の前記一方側へ傾倒させる傾倒力が付与される、請求項１０に記載の既存杭除去方法。
前記固定工程では、前記第２楔治具の押込み挿入により、前記第２楔治具の前記傾斜部によって前記既存杭の頭部に対して前記周方向の前記一方側へ傾倒させる傾倒力が付与される、請求項１０に記載の既存杭除去方法。
【請求項12】
前記第２楔治具が、下側部分と、前記下側部分の上側に配置された上側部分と、を含み、前記下側部分が、前記内側面に前記傾斜部としての第１傾斜部を有し、前記上側部分が、前記内側面に、前記第１傾斜部の上側に隣接し前記周方向の前記一方側に向くように前記周方向に対して傾斜する第２傾斜部を有し、鉛直方向に見たときに、前記上側部分の前記第２傾斜部と前記外側面との間に形成される第２楔状部の断面積が、前記下側部分の前記第１傾斜部と前記外側面との間に形成される第１楔状部の断面積の最大値と同等又は同等以上とされており、
前記固定工程では、前記第１楔治具と前記第２楔治具の前記下側部分の前記第１傾斜部との間で、前記既存杭の前記頭部が挟持され、
前記剪断工程では、前記ケーシングが前記周方向の前記一方側に向けて回転されるに伴って、前記第２楔治具の前記上側部分が、前記既存杭の前記切断溝よりも上側の部分を下側の部分に対して屈折させつつ、前記既存杭の前記頭部の外周面と前記ケーシングの前記内周面との間に落ち込む、請求項１１に記載の既存杭除去方法。
前記固定工程では、前記第１楔治具と前記第２楔治具の前記下側部分の前記第１傾斜部との間で、前記既存杭の前記頭部が挟持され、
前記剪断工程では、前記ケーシングが前記周方向の前記一方側に向けて回転されるに伴って、前記第２楔治具の前記上側部分が、前記既存杭の前記切断溝よりも上側の部分を下側の部分に対して屈折させつつ、前記既存杭の前記頭部の外周面と前記ケーシングの前記内周面との間に落ち込む、請求項１１に記載の既存杭除去方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、既存杭除去装置及び既存杭除去方法に関する。
【背景技術】
【0002】
既存杭の全体を一度に除去するのは、困難である。そこで、既存杭を上端から所定長さの位置で切断して、既存杭を上側部分から徐々に除去することが行われている。
例えば特許文献１では、ケーシングの下端の少し上側の内周面に周方向に並んで設けられた複数の水平刃である固定刃を用いて既存杭が切断される。具体的には、まず、既存杭に対して偏心する状態のケーシングを固定刃が既存杭と干渉しない範囲の揺動角度で揺動回転させながら所定深さまで挿入する。所定深さまで挿入した段階で、ケーシングを全周回転させて固定刃によって既存杭の外周面に切断溝を形成する。
例えば特許文献１では、ケーシングの下端の少し上側の内周面に周方向に並んで設けられた複数の水平刃である固定刃を用いて既存杭が切断される。具体的には、まず、既存杭に対して偏心する状態のケーシングを固定刃が既存杭と干渉しない範囲の揺動角度で揺動回転させながら所定深さまで挿入する。所定深さまで挿入した段階で、ケーシングを全周回転させて固定刃によって既存杭の外周面に切断溝を形成する。
【0003】
その後、既存杭の切断溝よりも上方の上側部分とケーシングとの間の隙間に、細長い棒状のくさびを打ち込んで、既存杭の上側部分をケーシングに固定し、この状態で、ケーシングを既存杭の上側部分と共に回転させて、既存杭の上側部分を残存鉄筋と共に下側部分からねじ切るようにして既存杭を剪断している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開２０１８－７６７３２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
しかしながら、棒状のくさびが、既存杭の上側部分の径方向の片側に配置され、前記棒状のくさびの反対側では、既存杭の上側部分がケーシングの内周面によって受けられている。このため、既存杭の上側部分をケーシングに対して固定する固定力が弱く、既存杭の上側部分をケーシングと共に回転させることができない場合があり、その場合、既存杭を剪断することができない。
【0006】
本発明の目的は、既存杭を確実に剪断させることができる既存杭除去装置及び既存杭除去方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0007】
請求項１に記載の発明は、地中（Ｇ）に埋設された既存杭（１０）を所定長さで切断して除去するのに用いられる既存杭除去装置（１）であって、前記既存杭を偏心状態で内包するように地中に挿入され、下端（２ｄ）から所定高さの位置で内周面（２ａ）に固定刃（５）が突設固定された円筒状のケーシング（２）と、前記ケーシング内に挿入配置され、前記既存杭の頭部（１０Ｈ）を挟持して前記ケーシングに楔固定する下向き楔状の第１楔治具（６）及び第２楔治具（７）と、を備える、既存杭除去装置を提供する。
【0008】
なお、括弧内の英数字は、後述する実施形態における対応構成要素等を表すが、このことは、むろん、本発明がそれらの実施形態に限定されるべきことを意味するものではない。以下、この項において同じ。
請求項２のように、前記第１楔治具が、前記ケーシングに対する前記既存杭の偏心方向（Ｅ１）の反対側（Ｅ２）で前記既存杭の前記頭部の外周面（１０ｂ）と前記ケーシングの前記内周面との間に吊り下げ配置され、前記第２楔治具が、前記第１楔治具が吊り下げ配置された状態で、前記第１楔治具の反対側で前記既存杭の前記頭部の前記外周面と前記ケーシングの前記内周面との間に押し込み挿入されることにより、前記既存杭の頭部が、第１楔治具と第２楔治具とで挟持されて前記ケーシングに固定されるように構成されていてもよい。
請求項２のように、前記第１楔治具が、前記ケーシングに対する前記既存杭の偏心方向（Ｅ１）の反対側（Ｅ２）で前記既存杭の前記頭部の外周面（１０ｂ）と前記ケーシングの前記内周面との間に吊り下げ配置され、前記第２楔治具が、前記第１楔治具が吊り下げ配置された状態で、前記第１楔治具の反対側で前記既存杭の前記頭部の前記外周面と前記ケーシングの前記内周面との間に押し込み挿入されることにより、前記既存杭の頭部が、第１楔治具と第２楔治具とで挟持されて前記ケーシングに固定されるように構成されていてもよい。
【0009】
請求項３のように、前記第２楔治具が、前記ケーシングの前記内周面と対向する円筒面状の外側面（７ｃ）と、前記既存杭の前記外周面と対向する内側面（７ｄ）と、を含み、前記内側面が、鉛直方向（Ｖ）に対して下向きに傾斜し且つ前記ケーシングの周方向（Ｃ）の一方側（Ｃ１）に向くように前記周方向に対して傾斜する傾斜部（７１）を有していてもよい。
【0010】
請求項４のように、前記第２楔治具が、下側部分（７Ｌ）と、前記下側部分の上側に配置された上側部分（７Ｕ）と、を含み、前記下側部分が、前記内側面に、前記傾斜部としての第１傾斜部（７１）を有し、前記上側部分が、前記内側面に、前記第１傾斜部の上側に隣接し前記周方向の前記一方側に向くように前記周方向に対して傾斜する第２傾斜部（７２）を有し、鉛直方向に見たときに、前記上側部分の前記第２傾斜部と前記外側面との間に形成される第２楔状部（７２Ｋ）の断面積（Ｓ２）が、前記下側部分の前記第１傾斜部と前記外側面との間に形成される第１楔状部（７１Ｋ）の断面積（Ｓ１）の最大値（Ｓ１ＭＡＸ）と同等（Ｓ２＝Ｓ１ＭＡＸ）又は同等以上（Ｓ２≧Ｓ１ＭＡＸ）とされていてもよい。
【0011】
請求項５のように、前記第２楔治具の前記上側部分の前記第２傾斜部が、鉛直面であってもよい。
請求項６のように、前記第２楔治具の内側面に、複数の縦リブ（７ｇ）が突出形成されていてもよい。
請求項７のように、前記第２楔治具の外側面に、複数の摩擦増大リブ（７ｈ）が突出形成されていてもよい。
請求項６のように、前記第２楔治具の内側面に、複数の縦リブ（７ｇ）が突出形成されていてもよい。
請求項７のように、前記第２楔治具の外側面に、複数の摩擦増大リブ（７ｈ）が突出形成されていてもよい。
【0012】
請求項８に記載の発明は、地中に埋設された既存杭を請求項１～７の何れか一項に記載の既存杭除去装置を用いて除去する既存杭除去方法であって、前記既存杭を偏心状態で内包するように前記ケーシングを揺動させながら地中に所定深さまで挿入する挿入工程と、前記ケーシングを周方向に回転させて前記既存杭の頭部から所定深さの位置で前記既存杭の外周面に切断溝を形成する切断溝形成工程と、前記切断溝が形成された前記既存杭の頭部が第１楔治具と第２楔治具とで挟持されて前記ケーシングに固定された状態で、前記ケーシングを周方向に揺動させて前記既存杭を前記切断溝で剪断させる剪断工程と、を含む、既存杭除去方法を提供する。
【0013】
請求項９のように、前記挿入工程と前記切断溝形成工程との間に、前記ケーシングに対する前記既存杭の偏心方向の反対側で前記既存杭の前記頭部の外周面と前記ケーシングの内周面との間に前記第１楔治具を遊嵌状態で吊り下げる第１楔治具吊下げ工程を含み、前記切断溝形成工程が、前記第１楔治具が吊り下げられた状態で行われてもよい。
請求項１０のように、前記切断溝形成工程と前記剪断工程との間に、前記第１楔治具の反対側で前記既存杭の前記頭部の前記外周面と前記ケーシングの前記内周面との間に前記第２楔治具を押込み挿入することにより、前記１楔治具と前記第２楔治具との間で前記既存杭の前記頭部を挟持して前記ケーシングに固定する固定工程を含んでいてもよい。
請求項１０のように、前記切断溝形成工程と前記剪断工程との間に、前記第１楔治具の反対側で前記既存杭の前記頭部の前記外周面と前記ケーシングの前記内周面との間に前記第２楔治具を押込み挿入することにより、前記１楔治具と前記第２楔治具との間で前記既存杭の前記頭部を挟持して前記ケーシングに固定する固定工程を含んでいてもよい。
【0014】
請求項１１のように、前記第２楔治具が、内側面に、鉛直方向に対して下向きに傾斜し且つ前記周方向の一方側に向くように前記周方向に対して傾斜する傾斜部を有し、前記固定工程では、前記第２楔治具の押込み挿入により、前記第２楔治具の前記傾斜部によって前記既存杭の頭部に対して前記周方向の前記一方側へ傾倒させる傾倒力が付与されてもよい。
【0015】
請求項１２のように、前記第２楔治具が、下側部分と、前記下側部分の上側に配置された上側部分と、を含み、前記下側部分が、前記内側面に前記傾斜部としての第１傾斜部を有し、前記上側部分が、前記内側面に、前記第１傾斜部の上側に隣接し前記周方向の前記一方側に向くように前記周方向に対して傾斜する第２傾斜部を有し、鉛直方向に見たときに、前記上側部分の前記第２傾斜部と前記外側面との間に形成される第２楔状部の断面積が、前記下側部分の前記第１傾斜部と前記外側面との間に形成される第１楔状部の断面積の最大値と同等又は同等以上とされており、前記固定工程では、前記第１楔治具と前記第２楔治具の前記下側部分の前記第１傾斜部との間で、前記既存杭の前記頭部が挟持され、前記剪断工程では、前記ケーシングが前記周方向の前記一方側に向けて回転されるに伴って、前記第２楔治具の前記上側部分が、前記既存杭の前記切断溝よりも上側の部分を下側の部分に対して屈折させつつ、前記既存杭の前記頭部の外周面と前記ケーシングの前記内周面との間に落ち込んでもよい。
【発明の効果】
【0016】
請求項１に記載の発明に係る既存杭除去装置では、既存杭を偏心状態で内包するように地中に挿入されたケーシングを周方向に回転させることにより、固定刃によって既存杭の頭部から所定深さの位置で既存杭の外周面に切断溝を形成する。切断溝が形成された既存杭の頭部が下向き楔状の第１楔治具及び第２楔治具で挟持されて該頭部がケーシングに強固に楔固定された状態で、ケーシングを周方向に揺動させることにより、前記既存杭の前記切断溝よりも上側の部分を下側の部分に対して捩じりながら、前記切断溝の部分で既存杭を残存鉄筋と共に確実に剪断することができる。
【0017】
請求項２に記載の発明では、第１楔治具が既存杭の偏心方向の反対側に予め吊り下げ配置された状態で、第１楔治具の反対側に第２楔治具を押し込み挿入する。このため、既存杭の頭部を確実に挟持してケーシングに強固に楔固定することができる。
請求項３に記載の発明では、第２楔治具の内側面の傾斜部が、鉛直方向に対して下向きに傾斜しているだけでなく、ケーシングの周方向の一方側に向くように周方向に対して傾斜している。このため、前記第２楔治具を下方へ押込み挿入するときに、前記傾斜部によって、既存杭の頭部に対して前記周方向の前記一方側へ傾倒させる傾倒力（横方向力）が付与される。これにより、既存杭の折れ曲がり方向を予め定める方向に促すことができる。
請求項３に記載の発明では、第２楔治具の内側面の傾斜部が、鉛直方向に対して下向きに傾斜しているだけでなく、ケーシングの周方向の一方側に向くように周方向に対して傾斜している。このため、前記第２楔治具を下方へ押込み挿入するときに、前記傾斜部によって、既存杭の頭部に対して前記周方向の前記一方側へ傾倒させる傾倒力（横方向力）が付与される。これにより、既存杭の折れ曲がり方向を予め定める方向に促すことができる。
【0018】
請求項４に記載の発明では、鉛直方向に見たときに、第２楔治具の上側部分の第２傾斜部と外側面との間に形成される第２楔状部の断面積が、下側部分の第１傾斜部と外側面との間に形成される第１楔状部の断面積の最大値と同等又は同等以上とされている。このため、第１楔治具と第２楔治具の下側部分の第１傾斜部とで挟持された既存杭の頭部がケーシングとともに周方向の前記一方側へ回転されるに伴って、第２楔治具の上側部分が、既存杭の頭部の外周面とケーシングの内周面との間に落ち込むようにして、既存杭の頭部を前記の予め定める方向へ大きく押す。このため、既存杭を剪断させる剪断効果を格段に向上することができる。
【0019】
請求項５に記載の発明では、第２楔治具の上側部分の第２傾斜部が、鉛直面である。このため、第２楔治具の上側部分の第２傾斜部が鉛直面に対して下向きに傾斜する場合と比較して、第２楔治具の構造を簡素化することができ、また、第２楔治具の小型化を図ることができる。
請求項６に記載の発明では、第２楔治具の内側面に突出形成された複数の縦リブによって、既存杭に対する拘束力を増大することができる。
請求項６に記載の発明では、第２楔治具の内側面に突出形成された複数の縦リブによって、既存杭に対する拘束力を増大することができる。
【0020】
請求項７に記載の発明では、第２楔治具の外側面に突出形成された複数の摩擦増大リブによって、第２楔治具がケーシングに対して相対回転しないように保持される。
請求項８に記載の発明に係る既存杭除去方法では、剪断工程において、頭部から所定深さの位置の外周面に切断溝が形成された既存杭の前記頭部が、第１楔治具と第２楔治具とで挟持されてケーシングに強固に楔固定された状態で、ケーシングを周方向に揺動させる。このため、既存杭の切断溝よりも上側の部分を下側の部分に対して捩じりながら、切断溝の部分で既存杭を残存鉄筋と共に確実に剪断することができる。
請求項８に記載の発明に係る既存杭除去方法では、剪断工程において、頭部から所定深さの位置の外周面に切断溝が形成された既存杭の前記頭部が、第１楔治具と第２楔治具とで挟持されてケーシングに強固に楔固定された状態で、ケーシングを周方向に揺動させる。このため、既存杭の切断溝よりも上側の部分を下側の部分に対して捩じりながら、切断溝の部分で既存杭を残存鉄筋と共に確実に剪断することができる。
【0021】
請求項９に記載の発明では、切断溝形成工程は、ケーシングに対する既存杭の偏心方向の反対側で既存杭の頭部の外周面とケーシングの内周面との間に、第１楔治具が遊嵌状態に吊り下げられた状態で行われる。このため、切断溝を形成するときに、既存杭とケーシングとが供回りして切断溝の形成が阻害されることが防止される。また、仮に、切断溝の形成終了に伴って、既存杭の頭部が倒れてきた場合には、第１楔治具によってこれを受けることができる。
【0022】
請求項１０に記載の発明では、切断溝形成工程と剪断工程との間の固定工程において、第１楔治具の反対側に第２楔治具を押込み挿入することにより、第１楔治具と第２楔治具との間で既存杭の頭部を挟持してケーシングに強固に楔固定することができる。
請求項１１に記載の発明では、第２楔治具の内側面の傾斜部が、鉛直方向に対して下向きに傾斜しているだけでなく、ケーシングの周方向の一方側に向くように周方向に対して傾斜している。このため、固定工程において、前記第２楔治具を下方へ押込み挿入するときに、前記傾斜部によって、既存杭の頭部に対して前記周方向の前記一方側へ傾倒させる傾倒力（横方向力）が付与される。これにより、既存杭の折れ曲がり方向を予め定める方向に促すことができる。
請求項１１に記載の発明では、第２楔治具の内側面の傾斜部が、鉛直方向に対して下向きに傾斜しているだけでなく、ケーシングの周方向の一方側に向くように周方向に対して傾斜している。このため、固定工程において、前記第２楔治具を下方へ押込み挿入するときに、前記傾斜部によって、既存杭の頭部に対して前記周方向の前記一方側へ傾倒させる傾倒力（横方向力）が付与される。これにより、既存杭の折れ曲がり方向を予め定める方向に促すことができる。
【0023】
請求項１２に記載の発明では、鉛直方向に見たときに、第２楔治具の上側部分の第２傾斜部と外側面との間に形成される第２楔状部の断面積が、下側部分の第１傾斜部と外側面との間に形成される第１楔状部の断面積の最大値と同等又は同等以上とされている。このため、剪断工程において、第１楔治具と第２楔治具の下側部分の第１傾斜部とで挟持された既存杭の頭部がケーシングとともに周方向に揺動されるときに、第２楔治具の上側部分が、既存杭の頭部の外周面とケーシングの内周面との間に落ち込むようにして、既存杭の頭部を前記の予め定める方向へ大きく押す。このため、既存杭を剪断させる剪断効果を格段に向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【0024】
【発明を実施するための形態】
【0025】
以下、本発明を具体化した実施形態を図面に従って説明する。
図１は、本発明の一実施形態に係る既存杭除去装置の概略縦断面図である。図１に示すように、既存杭除去装置１は、掘削刃４及び固定刃５を有するケーシング２と、回転掘削装置３と、下向き楔状の第１楔治具６と、下向き楔状の第２楔治具７と、吊上げ装置８とを備える。第１楔治具６及び第２楔治具７は、それぞれクレーン（図示せず）等によりロープ９で吊り下げられて昇降される。
図１は、本発明の一実施形態に係る既存杭除去装置の概略縦断面図である。図１に示すように、既存杭除去装置１は、掘削刃４及び固定刃５を有するケーシング２と、回転掘削装置３と、下向き楔状の第１楔治具６と、下向き楔状の第２楔治具７と、吊上げ装置８とを備える。第１楔治具６及び第２楔治具７は、それぞれクレーン（図示せず）等によりロープ９で吊り下げられて昇降される。
【0026】
ケーシング２は、上下に長い鋼製の円筒状部材である。ケーシング２は、内周面２ａと外周面２ｂと、上端２ｃと、下端２ｄと、中心軸線２ｅと、掘削刃４と、固定刃５とを含む。ケーシング２は、円柱状の既存杭１０を偏心状態（具体的には、既存杭１０の中心軸線１０ａがケーシング２の中心軸線２ｅに対して偏心方向Ｅ１に偏心する状態）で内包するように地中Ｇに押込み挿入される。
【0027】
回転掘削装置３は、ケーシング２の外周面２ｂをチャックする状態で、ケーシング２を中心軸線２ｅ周りに（すなわち周方向Ｃに）回転推進させながら地中Ｇに掘削挿入する装置である。掘削刃４は、複数設けられている。複数の掘削刃４は、ケーシング２の下端２ｄに周方向Ｃに等間隔で固定配置されている。図示していない油圧装置などのアクチュエータ、例えば油圧シリンダの複動によりケーシング２に対して、地中Ｇへの押込み荷重が付与される。
【0028】
図２は、既存杭除去装置１の概略横断面図であり、図１のＩＩ－ＩＩ断面図に相当する。図２に示すように、既存杭１０は、中心軸線１０ａを中心とする円周１１ａ上に、周方向Ｃに等間隔で配置されて鉛直方向に延びる複数の棒状の鉄筋１１を埋設している。図示していないが、複数の鉄筋１１を包囲する補強環が高さ方向に等間隔で配置されて複数の鉄筋１１を溶接固定することにより、鉄筋かごが形成されている。固定刃５は、ケーシング２の内周面２ａの周方向Ｃの一部に突出形成されている。
【0029】
図３は、固定刃５の概略斜視図である。図３に示すように、固定刃５は、固定刃本体５０と、補強リブ５１とを含む。固定刃本体５０は、ケーシング２の中心軸線２ｅの方向に見たときに山形形状をなす水平板部である。固定刃本体５０は、上面５０ａと、下面５０ｂと、刃先面５０ｃとを含む。
固定刃本体５０の刃先面５０ｃは、頂部５２と、一対の斜面部５３，５４とを含む。刃先面５０ｃの頂部５２は、ケーシング２の径方向Ｒと直交する平坦面又は僅かな曲率を有する凹湾曲面（実質的に平坦面に相当）で形成されている。刃先面５０ｃの一対の斜面部５３，５４は、頂部５２を挟んだ両側に配置され、互いに逆向きに凹面状に傾斜する。
固定刃本体５０の刃先面５０ｃは、頂部５２と、一対の斜面部５３，５４とを含む。刃先面５０ｃの頂部５２は、ケーシング２の径方向Ｒと直交する平坦面又は僅かな曲率を有する凹湾曲面（実質的に平坦面に相当）で形成されている。刃先面５０ｃの一対の斜面部５３，５４は、頂部５２を挟んだ両側に配置され、互いに逆向きに凹面状に傾斜する。
【0030】
補強リブ５１は、固定刃本体５０の上下に、すなわち上面５０ａと下面５０ｂとに突出形成されている。補強リブ５１は、固定刃本体５０の頂部である刃先面５０ｃの頂部５２に向けて、ケーシング２の径方向Ｒに長尺に延びる矩形板である。補強リブ５１によって、固定刃５の強度が向上される。また、補強リブ５１がケーシング２に溶接固定されることで、ケーシング２の強度が向上される。
【0031】
補強リブ５１は、固定刃本体５０の頂部（刃先面５０ｃの頂部５２）に近接する近接端５１ａを含む。補強リブ５１の近接端５１ａは、頂部５２に向かって高さが低くなる先細り状部５１ｂの先端で形成されている。
頂部５２と補強リブ５１の近接端５１ａとは、所定距離Ｌで離隔している。このため、補強リブ５１が、固定刃５の切断性能に影響を及ぼすことが抑制される。特に、補強リブ５１の近接端５１ａが先細り状部５１ｂの先端で形成されるため、補強リブ５１が固定刃５の切断性能に影響を及ぼすことが一層抑制される。
頂部５２と補強リブ５１の近接端５１ａとは、所定距離Ｌで離隔している。このため、補強リブ５１が、固定刃５の切断性能に影響を及ぼすことが抑制される。特に、補強リブ５１の近接端５１ａが先細り状部５１ｂの先端で形成されるため、補強リブ５１が固定刃５の切断性能に影響を及ぼすことが一層抑制される。
【0032】
図４は、第１楔治具６及び第２楔治具７の概略斜視図である。図５は、第１楔治具６及び第２楔治具７の概略縦断面図であり、第１楔治具６及び第２楔治具７で既存杭１０の頭部１０Ｈを挟持する状態を模式的に示している。
図４及び図５に示すように、第１楔治具６は、上面６ａと、下面６ｂと、外側面６ｃと、内側面６ｄと、一対の周方向端面６ｅとを含む。上面６ａと下面６ｂとは、水平面で形成される。一対の周方向端面６ｅは、鉛直面で形成される。外側面６ｃは、ケーシング２の内周面２ａと対向する面であり、ケーシング２の内周面２ａと同じ又は略同じ曲率の円筒面で形成される。
図４及び図５に示すように、第１楔治具６は、上面６ａと、下面６ｂと、外側面６ｃと、内側面６ｄと、一対の周方向端面６ｅとを含む。上面６ａと下面６ｂとは、水平面で形成される。一対の周方向端面６ｅは、鉛直面で形成される。外側面６ｃは、ケーシング２の内周面２ａと対向する面であり、ケーシング２の内周面２ａと同じ又は略同じ曲率の円筒面で形成される。
【0033】
内側面６ｄは、既存杭１０の外周面１０ｂと対向する面である。第１楔治具６の縦断面において、内側面６ｄは、鉛直方向に対して下向きに傾斜し、下方を向いた傾斜面を形成している。第１楔治具６の横断面において、内側面６ｄは、既存杭１０の外周面１０ｂと同じ又は略同じ曲率の円弧状をなす。
図４及び図５に示すように、第２楔治具７は、上面７ａと、下面７ｂと、外側面７ｃと、内側面７ｄと、一対の周方向端面７ｅ，７ｆとを含む。上面７ａと下面７ｂとは、水平面で形成される。一対の周方向端面７ｅ，７ｆは、鉛直面で形成される。
図４及び図５に示すように、第２楔治具７は、上面７ａと、下面７ｂと、外側面７ｃと、内側面７ｄと、一対の周方向端面７ｅ，７ｆとを含む。上面７ａと下面７ｂとは、水平面で形成される。一対の周方向端面７ｅ，７ｆは、鉛直面で形成される。
【0034】
外側面７ｃは、ケーシング２の内周面２ａと対向する面であり、ケーシング２の内周面２ａと同じ又は略同じ曲率の円筒面で形成される。図４に示すように、内側面７ｄには、複数の縦リブ７ｇが互いの間に横方向（周方向Ｃ）に間隔を設けて突出形成されている。また、外側面７ｃには、ケーシング２の内周面２ａに対する摩擦を増大するための例えば縦リブ等の摩擦増大リブ７ｈが多数突出形成されている。
【0035】
また、第２楔治具７は、下側部分７Ｌと、下側部分７Ｌの上側に配置された上側部分７Ｕとを含む。図６Ａは、第２楔治具７の上側部分７Ｕの横断面図であり、図５のＵ－Ｕ断面図に相当する。図６Ｂは、第２楔治具７の下側部分７Ｌの横断面図であり、図５のＬ－Ｌ断面図に相当する。
図４及び図５に示すように、下側部分７Ｌの内側面７ｄは、第１傾斜部７１を含む。第１傾斜部７１は、図５に示すように、鉛直方向Ｖに対して下向きに傾斜し、且つ図６Ｂに示すように、周方向Ｃの一方側Ｃ１に向くように周方向Ｃに対して傾斜する。すなわち、下側部分７Ｌにおいて、内側面７ｄの第１傾斜部７１と外側面６ｃとの間に、下方に向かって狭小となる鉛直方向Ｖの楔状部（図５を参照）であって且つ周方向Ｃの一方側Ｃ１に向かって狭小となる周方向Ｃの楔状部（図６Ｂを参照）である第１楔状部７１Ｋが形成されている。
図４及び図５に示すように、下側部分７Ｌの内側面７ｄは、第１傾斜部７１を含む。第１傾斜部７１は、図５に示すように、鉛直方向Ｖに対して下向きに傾斜し、且つ図６Ｂに示すように、周方向Ｃの一方側Ｃ１に向くように周方向Ｃに対して傾斜する。すなわち、下側部分７Ｌにおいて、内側面７ｄの第１傾斜部７１と外側面６ｃとの間に、下方に向かって狭小となる鉛直方向Ｖの楔状部（図５を参照）であって且つ周方向Ｃの一方側Ｃ１に向かって狭小となる周方向Ｃの楔状部（図６Ｂを参照）である第１楔状部７１Ｋが形成されている。
【0036】
図４及び図５に示すように、上側部分７Ｕの内側面７ｄは、第２傾斜部７２を含む。第２傾斜部７２は、周方向Ｃの一方側Ｃ１に向くように周方向Ｃに対して傾斜する鉛直面（図５を参照）である。すなわち、図６Ａに示すように、上側部分７Ｕにおいて、内側面７ｄの第２傾斜部７２と外側面７ｃとの間に、周方向Ｃの一方側Ｃ１に向かって狭小となる周方向Ｃの楔状部である第２楔状部７２Ｋが形成されている。
【0037】
図４に示すように、下側部分７Ｌの内側面７ｄの第１傾斜部７１は、上縁７１ａと、下縁７１ｂと、周方向Ｃの一方側Ｃ１の一側縁７１ｃと、他側縁７１ｄとを含む。上側部分７Ｕの内側面７ｄの第２傾斜部７２は、上縁７２ａと、下縁７２ｂと、周方向Ｃの一方側Ｃ１の一側縁７２ｃと、他側縁７２ｄとを含む。
第１傾斜部７１の上縁７１ａが、第２傾斜部７２の下縁７２ｂと一致されており、第２傾斜部７２が鉛直面である。このため、鉛直方向Ｖに見たときに、第２楔治具７の上側部分７Ｕの第２楔状部７２Ｋの断面積Ｓ２（図６Ａを参照）が、下側部分７Ｌの第１楔状部７１Ｋの断面積Ｓ１（図６Ｂを参照）の最大値Ｓ１ＭＡＸと同等（Ｓ２＝Ｓ１ＭＡＸ）とされている。
第１傾斜部７１の上縁７１ａが、第２傾斜部７２の下縁７２ｂと一致されており、第２傾斜部７２が鉛直面である。このため、鉛直方向Ｖに見たときに、第２楔治具７の上側部分７Ｕの第２楔状部７２Ｋの断面積Ｓ２（図６Ａを参照）が、下側部分７Ｌの第１楔状部７１Ｋの断面積Ｓ１（図６Ｂを参照）の最大値Ｓ１ＭＡＸと同等（Ｓ２＝Ｓ１ＭＡＸ）とされている。
【0038】
また、図４及び図６Ｂに示すように、下側部分７Ｌの内側面７ｄは、第１傾斜部７１の一側縁７１ｃから周方向Ｃの一方側Ｃ１に延設された第１延設部７３を含む。第１延設部７３は、ケーシング２の径方向Ｒに対して直交する鉛直面に対して僅かな傾斜角度で下向きに傾斜する。
また、図４及び図６Ａに示すように、上側部分７Ｕの内側面７ｄは、第２傾斜部７２の一側縁７２ｃから周方向Ｃの一方側Ｃ１に延設された第２延設部７４を含む。第２延設部７４は、ケーシング２の径方向Ｒに対して直交する鉛直面で形成されている。
また、図４及び図６Ａに示すように、上側部分７Ｕの内側面７ｄは、第２傾斜部７２の一側縁７２ｃから周方向Ｃの一方側Ｃ１に延設された第２延設部７４を含む。第２延設部７４は、ケーシング２の径方向Ｒに対して直交する鉛直面で形成されている。
【0039】
次いで、既存杭除去装置１を用いる既存杭除去方法を説明する。図７（ａ）～（ｉ）は、既存杭除去方法の各工程を順次に示す工程図である。
まず、図７（ａ）に示すように、地中Ｇに残存している既存杭１０の上方に、回転掘削装置３を設置し、既存杭１０に対して偏心した位置に（すなわち、既存杭１０の中心軸線１０ａとケーシング２の中心軸線２ｅとがオフセットされるように）ケーシング２をセットする（セット工程）。このとき、既存杭１０は、ケーシング２において固定刃５が設けられている側に対して反対側に偏心させて配置される。
まず、図７（ａ）に示すように、地中Ｇに残存している既存杭１０の上方に、回転掘削装置３を設置し、既存杭１０に対して偏心した位置に（すなわち、既存杭１０の中心軸線１０ａとケーシング２の中心軸線２ｅとがオフセットされるように）ケーシング２をセットする（セット工程）。このとき、既存杭１０は、ケーシング２において固定刃５が設けられている側に対して反対側に偏心させて配置される。
【0040】
次いで、図７（ｂ）に示すように、回転掘削装置３により、固定刃５が既存杭１０に接触しない範囲でケーシング２を中心軸線２ｅ周りに揺動させながら、図７（ｃ）に示すように地中Ｇに所定深さまで掘削挿入する（挿入工程）。
ケーシング２が所定深さまで達した後、第１楔治具６が、図７（ｄ）に示すように、ケーシング２に対する既存杭１０の偏心方向Ｅ１の反対側Ｅ２で、既存杭１０の頭部１０Ｈの外周面１０ｂとケーシング２の内周面２ａとの間に遊嵌状態で吊り下げ配置される（第１楔治具吊り下げ工程）。
ケーシング２が所定深さまで達した後、第１楔治具６が、図７（ｄ）に示すように、ケーシング２に対する既存杭１０の偏心方向Ｅ１の反対側Ｅ２で、既存杭１０の頭部１０Ｈの外周面１０ｂとケーシング２の内周面２ａとの間に遊嵌状態で吊り下げ配置される（第１楔治具吊り下げ工程）。
【0041】
図７（ｅ）に示すように、第１楔治具６が、偏心方向Ｅ１の反対側Ｅ２で既存杭１０の頭部１０Ｈの外周面１０ｂとケーシング２の内周面２ａとの間に遊嵌状態で吊り下げられた状態で、回転掘削装置３によって、ケーシング２を周方向の一方側Ｃ１へ全周回転させ、図７（ｆ）及び図８に示すように、固定刃５によって、既存杭１０の外周面１０ｂにＣ字形状の切断溝１２を形成する（切断溝形成工程）。図８に示すように、切断溝１２の溝底１２ａは、ケーシング２の中心軸線２ｅを中心とする、固定刃５による切削円５ｃに沿う。
【0042】
Ｃ字形状の切断溝１２が形成される部分の鉄筋１１が、ほぼ切断されて切断鉄筋１１Ｃ（図中、白丸で示す）となり、残りの鉄筋１１が、切断溝１２の溝底１２ａのさらに奥にあって、図中、黒丸で示される残存鉄筋１１Ｒとなる。
次いで、図７（ｇ）及び図５に示すように、第１楔治具６の反対側で既存杭１０の頭部１０Ｈの外周面１０ｂとケーシング２の内周面２ａとの間に、第２楔治具７を自重又は重りにより加重して下方へ押込み挿入することにより、第１楔治具６と第２楔治具７との間で既存杭１０の頭部１０Ｈを挟持してケーシング２に固定する（固定工程）。
次いで、図７（ｇ）及び図５に示すように、第１楔治具６の反対側で既存杭１０の頭部１０Ｈの外周面１０ｂとケーシング２の内周面２ａとの間に、第２楔治具７を自重又は重りにより加重して下方へ押込み挿入することにより、第１楔治具６と第２楔治具７との間で既存杭１０の頭部１０Ｈを挟持してケーシング２に固定する（固定工程）。
【0043】
次いで、第１楔治具６と第２楔治具７との間で既存杭１０の頭部１０Ｈをケーシング２に固定した状態で、図７（ｈ）に示すように、ケーシング２を周方向Ｃに揺動させることにより、図８の残存鉄筋１１Ｒをねじ切り、図７（ｉ）に示すように、固定刃５よりも上方にある既存杭１０の上側部分１０Ｕを下側部分１０Ｌに対して捩じりながら、切断溝１２の部分で既存杭１０を確実に剪断して完全に破断させる（剪断工程）。
【0044】
次いで、図示していないが、吊上げ装置８により、既存杭１０の上側部分１０Ｕを把持し、ケーシング２から地上に取り出して撤去する（取出し工程）。
本実施形態に係る既存杭除去装置１では、下記の効果を奏する。
すなわち、既存杭１０を偏心状態で内包するように地中Ｇに挿入されたケーシング２を回転させることにより、固定刃５によって既存杭１０の頭部１０Ｈから所定深さの位置で既存杭１０の外周面１０ｂに切断溝１２を形成する（図７（ｆ）を参照）。切断溝１２が形成された既存杭１０の頭部１０Ｈが、図７（ｇ）及び（ｈ）に示すように、下向き楔状の第１楔治具６及び第２楔治具７で挟持されて頭部１０Ｈがケーシング２に強固に楔固定された状態で、ケーシング２を周方向Ｃに揺動させることにより、図７（ｉ）に示すように、既存杭１０の切断溝１２よりも上側の上側部分１０Ｕを下側部分１０Ｌに対して捩じりながら、切断溝１２の部分で既存杭１０を残存鉄筋１１Ｒと共に確実に剪断することができる。
本実施形態に係る既存杭除去装置１では、下記の効果を奏する。
すなわち、既存杭１０を偏心状態で内包するように地中Ｇに挿入されたケーシング２を回転させることにより、固定刃５によって既存杭１０の頭部１０Ｈから所定深さの位置で既存杭１０の外周面１０ｂに切断溝１２を形成する（図７（ｆ）を参照）。切断溝１２が形成された既存杭１０の頭部１０Ｈが、図７（ｇ）及び（ｈ）に示すように、下向き楔状の第１楔治具６及び第２楔治具７で挟持されて頭部１０Ｈがケーシング２に強固に楔固定された状態で、ケーシング２を周方向Ｃに揺動させることにより、図７（ｉ）に示すように、既存杭１０の切断溝１２よりも上側の上側部分１０Ｕを下側部分１０Ｌに対して捩じりながら、切断溝１２の部分で既存杭１０を残存鉄筋１１Ｒと共に確実に剪断することができる。
【0045】
また、図７（ｆ）に示すように、第１楔治具６が既存杭１０の偏心方向Ｅ１の反対側Ｅ２に予め吊り下げ配置された状態で、図７（ｇ）に示すように、第１楔治具６の反対側に第２楔治具７を押し込み挿入する。このため、既存杭１０の頭部１０Ｈを確実に挟持してケーシング２に強固に楔固定することができる。
また、図４及び図５に示すように、第２楔治具７の内側面７ｄの傾斜部（第１傾斜部７１）が、鉛直方向Ｖに対して下向きに傾斜しているだけでなく、図４及び図６Ｂに示すように、ケーシング２の周方向Ｃの一方側Ｃ１に向くように周方向Ｃに対して傾斜している。このため、第２楔治具７を下方へ押込み挿入するときに、前記傾斜部（第１傾斜部７１）によって、既存杭１０の頭部１０Ｈに対して周方向Ｃの一方側Ｃ１へ傾倒させる傾倒力（横方向力）が付与される。これにより、既存杭１０の折れ曲がり方向を予め定める方向に促すことができる。
また、図４及び図５に示すように、第２楔治具７の内側面７ｄの傾斜部（第１傾斜部７１）が、鉛直方向Ｖに対して下向きに傾斜しているだけでなく、図４及び図６Ｂに示すように、ケーシング２の周方向Ｃの一方側Ｃ１に向くように周方向Ｃに対して傾斜している。このため、第２楔治具７を下方へ押込み挿入するときに、前記傾斜部（第１傾斜部７１）によって、既存杭１０の頭部１０Ｈに対して周方向Ｃの一方側Ｃ１へ傾倒させる傾倒力（横方向力）が付与される。これにより、既存杭１０の折れ曲がり方向を予め定める方向に促すことができる。
【0046】
また、鉛直方向Ｖに見たときに、図６Ａ及び図６Ｂに示すように、第２楔治具７の上側部分７Ｕの第２傾斜部７２と外側面７ｃとの間に形成される第２楔状部７２Ｋの断面積Ｓ２が、下側部分７Ｌの第１傾斜部７１と外側面７ｃとの間に形成される第１楔状部７１Ｋの断面積Ｓ１の最大値Ｓ１ＭＡＸと同等（Ｓ２＝Ｓ１ＭＡＸ）とされている。
このため、第１楔治具６と第２楔治具７の下側部分７Ｌの第１傾斜部７１とで挟持された既存杭１０の頭部１０Ｈがケーシング２とともに周方向Ｃに揺動されるに伴って、第２楔治具７の上側部分７Ｕが、既存杭１０の頭部１０Ｈの外周面１０ｂとケーシング２の内周面２ａとの間に落ち込むようにして、既存杭１０の頭部１０Ｈを前記の予め定める方向へ大きく押す。このため、既存杭１０を剪断させる剪断効果を格段に向上することができ、より確実に既存杭１０を剪断させることができる。
このため、第１楔治具６と第２楔治具７の下側部分７Ｌの第１傾斜部７１とで挟持された既存杭１０の頭部１０Ｈがケーシング２とともに周方向Ｃに揺動されるに伴って、第２楔治具７の上側部分７Ｕが、既存杭１０の頭部１０Ｈの外周面１０ｂとケーシング２の内周面２ａとの間に落ち込むようにして、既存杭１０の頭部１０Ｈを前記の予め定める方向へ大きく押す。このため、既存杭１０を剪断させる剪断効果を格段に向上することができ、より確実に既存杭１０を剪断させることができる。
【0047】
また、図４及び図５に示すように、第２楔治具７の上側部分７Ｕの第２傾斜部７２が、鉛直面である。このため、第２楔治具７の上側部分７Ｕの第２傾斜部７２が鉛直面に対して下向きに傾斜する場合と比較して、第２楔治具７の構造を簡素化することができ、また、第２楔治具７の小型化を図ることができる。
また、第２楔治具７の内側面７ｄに突出形成された複数の縦リブ７ｇ（図４を参照）によって、既存杭１０に対する拘束力を増大することができる。
また、第２楔治具７の内側面７ｄに突出形成された複数の縦リブ７ｇ（図４を参照）によって、既存杭１０に対する拘束力を増大することができる。
【0048】
また、第２楔治具７の外側面７ｃに突出形成された複数の摩擦増大リブ７ｈ（図４を参照）によって、第２楔治具７がケーシング２に対して相対回転しないように保持される。
また、本実施形態に係る既存杭除去方法では、下記の効果を奏する。
すなわち、剪断工程において、頭部１０Ｈから所定深さの位置の外周面１０ｂに切断溝１２が形成された既存杭１０の頭部１０Ｈが、図７（ｇ）に示すように、第１楔治具６と第２楔治具７とで挟持されてケーシング２に強固に楔固定された状態で、図７（ｈ）に示すように、ケーシング２を周方向Ｃに揺動させる。このため、図７（ｉ）に示すように、既存杭１０の切断溝１２よりも上側の上側部分１０Ｕを下側部分１０Ｌに対して捩じりながら、切断溝１２の部分で既存杭１０を残存鉄筋１１Ｒと共に確実に剪断することができる。
また、本実施形態に係る既存杭除去方法では、下記の効果を奏する。
すなわち、剪断工程において、頭部１０Ｈから所定深さの位置の外周面１０ｂに切断溝１２が形成された既存杭１０の頭部１０Ｈが、図７（ｇ）に示すように、第１楔治具６と第２楔治具７とで挟持されてケーシング２に強固に楔固定された状態で、図７（ｈ）に示すように、ケーシング２を周方向Ｃに揺動させる。このため、図７（ｉ）に示すように、既存杭１０の切断溝１２よりも上側の上側部分１０Ｕを下側部分１０Ｌに対して捩じりながら、切断溝１２の部分で既存杭１０を残存鉄筋１１Ｒと共に確実に剪断することができる。
【0049】
また、切断溝形成工程は、図７（ｆ）に示すように、ケーシング２に対する既存杭１０の偏心方向Ｅ１の反対側Ｅ２で既存杭１０の頭部１０Ｈの外周面１０ｂとケーシング２の内周面２ａとの間に、第１楔治具６が遊嵌状態に吊り下げられた状態で行われる。このため、切断溝１２を形成するときに、既存杭１０とケーシング２とが供回りして切断溝１２の形成が阻害されることが防止される。また、仮に、切断溝１２の形成終了に伴って、既存杭１０の頭部１０Ｈが倒れてきた場合には、第１楔治具６によってこれを受けることができる。
【0050】
また、切断溝形成工程と剪断工程との間の固定工程において、図７（ｇ）に示すように、第１楔治具６の反対側に第２楔治具７を押込み挿入することにより、第１楔治具６と第２楔治具７との間で既存杭１０の頭部１０Ｈを挟持してケーシング２に強固に楔固定することができる。
また、第２楔治具７の内側面７ｄの傾斜部（第１傾斜部７１）が、図４及び図５に示すように、鉛直方向Ｖに対して下向きに傾斜しているだけでなく、図４及び図６Ｂに示すように、ケーシング２の周方向Ｃの一方側Ｃ１に向くように周方向Ｃに対して傾斜している。このため、固定工程において、第２楔治具７を下方へ押込み挿入するときに、前記傾斜部（第１傾斜部７１）によって、既存杭１０の頭部１０Ｈに対して周方向Ｃの一方側Ｃ１へ傾倒させる傾倒力（横方向力）が付与される。これにより、既存杭１０の折れ曲がり方向を予め定める方向に促すことができる。
また、第２楔治具７の内側面７ｄの傾斜部（第１傾斜部７１）が、図４及び図５に示すように、鉛直方向Ｖに対して下向きに傾斜しているだけでなく、図４及び図６Ｂに示すように、ケーシング２の周方向Ｃの一方側Ｃ１に向くように周方向Ｃに対して傾斜している。このため、固定工程において、第２楔治具７を下方へ押込み挿入するときに、前記傾斜部（第１傾斜部７１）によって、既存杭１０の頭部１０Ｈに対して周方向Ｃの一方側Ｃ１へ傾倒させる傾倒力（横方向力）が付与される。これにより、既存杭１０の折れ曲がり方向を予め定める方向に促すことができる。
【0051】
また、鉛直方向Ｖに見たときに、図６Ａ及び図６Ｂに示すように、第２楔治具７の上側部分７Ｕの第２傾斜部７２と外側面７ｃとの間に形成される第２楔状部７２Ｋの断面積Ｓ２が、下側部分７Ｌの第１傾斜部７１と外側面７ｃとの間に形成される第１楔状部７１Ｋの断面積Ｓ１の最大値Ｓ１ＭＡＸと同等（Ｓ２＝Ｓ１ＭＡＸ）とされている。
このため、剪断工程において、第１楔治具６と第２楔治具７の下側部分７Ｌの第１傾斜部７１とで挟持された既存杭１０の頭部１０Ｈがケーシング２とともに周方向Ｃに揺動されるに伴って、第２楔治具７の上側部分７Ｕが、既存杭１０の頭部１０Ｈの外周面１０ｂとケーシング２の内周面２ａとの間に落ち込むようにして、既存杭１０の頭部１０Ｈを前記の予め定める方向へ大きく押す。このため、既存杭１０を剪断させる剪断効果を格段に向上することができる。
このため、剪断工程において、第１楔治具６と第２楔治具７の下側部分７Ｌの第１傾斜部７１とで挟持された既存杭１０の頭部１０Ｈがケーシング２とともに周方向Ｃに揺動されるに伴って、第２楔治具７の上側部分７Ｕが、既存杭１０の頭部１０Ｈの外周面１０ｂとケーシング２の内周面２ａとの間に落ち込むようにして、既存杭１０の頭部１０Ｈを前記の予め定める方向へ大きく押す。このため、既存杭１０を剪断させる剪断効果を格段に向上することができる。
【0052】
本発明は、前記実施形態に限定されるものではなく、例えば、図示していないが、第２楔治具７の上側部分７Ｕの第２傾斜部７２が、ケーシング２の周方向Ｃの一方側Ｃ１に向くように周方向Ｃに対して傾斜するだけでなく、鉛直方向Ｖに対して下向きに傾斜していてもよい。
この場合には、第２楔治具７の上側部分７Ｕの第２傾斜部７２と外側面７ｃとの間に形成される第２楔状部７２Ｋの断面積Ｓ２が、下側部分７Ｌの第１傾斜部７１と外側面７ｃとの間に形成される第１楔状部７１Ｋの断面積Ｓ１の最大値Ｓ１ＭＡＸと同等以上（Ｓ２≧Ｓ１ＭＡＸ）とされる。このため、剪断工程において、第２楔治具７の上側部分７Ｕが、既存杭１０の頭部１０Ｈの外周面１０ｂとケーシング２の内周面２ａとの間に落ち込むことにより、既存杭１０の頭部１０Ｈをより大きく押して、既存杭１０を剪断させる剪断効果をより高めることができる。
この場合には、第２楔治具７の上側部分７Ｕの第２傾斜部７２と外側面７ｃとの間に形成される第２楔状部７２Ｋの断面積Ｓ２が、下側部分７Ｌの第１傾斜部７１と外側面７ｃとの間に形成される第１楔状部７１Ｋの断面積Ｓ１の最大値Ｓ１ＭＡＸと同等以上（Ｓ２≧Ｓ１ＭＡＸ）とされる。このため、剪断工程において、第２楔治具７の上側部分７Ｕが、既存杭１０の頭部１０Ｈの外周面１０ｂとケーシング２の内周面２ａとの間に落ち込むことにより、既存杭１０の頭部１０Ｈをより大きく押して、既存杭１０を剪断させる剪断効果をより高めることができる。
【0053】
また、切断溝形成工程において、ケーシング２を周方向Ｃの揺動角度を次第に大きくするように揺動させて最終的に全周回転させるようにしてもよい。
その他、本発明は、特許請求の範囲記載の範囲内で種々の変更を施すことができる。
その他、本発明は、特許請求の範囲記載の範囲内で種々の変更を施すことができる。
【符号の説明】
【0054】
１ 既存杭除去装置
２ ケーシング
２ａ 内周面
２ｄ 下端
２ｅ 中心軸線
３ 回転掘削装置
４ 掘削刃
５ 固定刃
６ 第１楔治具
７ 第２楔治具
７Ｌ 下側部分
７Ｕ 上側部分
７ｃ 外側面
７ｄ 内側面
７ｇ 縦リブ
７ｈ 摩擦増大リブ
８ 吊上げ装置
１０ 既存杭
１０Ｈ 頭部
１０Ｌ 下側部分
１０Ｕ 上側部分
１０ａ 中心軸線
１０ｂ 外周面
１１ 鉄筋
１１Ｃ 切断鉄筋
１１Ｒ 残存鉄筋
１２ 切断溝
７１ 第１傾斜部
７１Ｋ 第１楔状部
７２ 第２傾斜部
７２Ｋ 第２楔状部
７３ 第１延設部
７４ 第２延設部
Ｃ 周方向
Ｃ１ （周方向の）一方側
Ｅ 偏心方向
Ｅ１ （偏心方向の）反対側
Ｇ 地中
Ｒ 径方向
Ｓ１ （第１楔状部の）断面積
Ｓ２ （第２楔状部の）断面積
Ｖ 鉛直方向
２ ケーシング
２ａ 内周面
２ｄ 下端
２ｅ 中心軸線
３ 回転掘削装置
４ 掘削刃
５ 固定刃
６ 第１楔治具
７ 第２楔治具
７Ｌ 下側部分
７Ｕ 上側部分
７ｃ 外側面
７ｄ 内側面
７ｇ 縦リブ
７ｈ 摩擦増大リブ
８ 吊上げ装置
１０ 既存杭
１０Ｈ 頭部
１０Ｌ 下側部分
１０Ｕ 上側部分
１０ａ 中心軸線
１０ｂ 外周面
１１ 鉄筋
１１Ｃ 切断鉄筋
１１Ｒ 残存鉄筋
１２ 切断溝
７１ 第１傾斜部
７１Ｋ 第１楔状部
７２ 第２傾斜部
７２Ｋ 第２楔状部
７３ 第１延設部
７４ 第２延設部
Ｃ 周方向
Ｃ１ （周方向の）一方側
Ｅ 偏心方向
Ｅ１ （偏心方向の）反対側
Ｇ 地中
Ｒ 径方向
Ｓ１ （第１楔状部の）断面積
Ｓ２ （第２楔状部の）断面積
Ｖ 鉛直方向
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6A】
【図6B】
【図7】
【図8】
【手続補正書】
【提出日】2021-12-02
【手続補正1】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項1】
地中に埋設された既存杭を所定長さで切断して除去するのに用いられる既存杭除去装置であって、
前記既存杭を偏心状態で内包するように地中に挿入され、下端から所定高さの位置で内周面に固定刃が突設固定された円筒状のケーシングと、
前記ケーシング内に挿入配置され、前記既存杭の頭部を挟持して前記ケーシングに楔固定する下向き楔状の第１楔治具及び第２楔治具と、を備える、既存杭除去装置。
前記既存杭を偏心状態で内包するように地中に挿入され、下端から所定高さの位置で内周面に固定刃が突設固定された円筒状のケーシングと、
前記ケーシング内に挿入配置され、前記既存杭の頭部を挟持して前記ケーシングに楔固定する下向き楔状の第１楔治具及び第２楔治具と、を備える、既存杭除去装置。
【請求項2】
前記第１楔治具が、前記ケーシングに対する前記既存杭の偏心方向の反対側で前記既存杭の前記頭部の外周面と前記ケーシングの前記内周面との間に吊り下げ配置され、
前記第２楔治具が、前記第１楔治具が吊り下げ配置された状態で、前記第１楔治具の反対側で前記既存杭の前記頭部の前記外周面と前記ケーシングの前記内周面との間に押し込み挿入されることにより、前記既存杭の頭部が、第１楔治具と第２楔治具とで挟持されて前記ケーシングに固定されるように構成されている、請求項１に記載の既存杭除去装置。
前記第２楔治具が、前記第１楔治具が吊り下げ配置された状態で、前記第１楔治具の反対側で前記既存杭の前記頭部の前記外周面と前記ケーシングの前記内周面との間に押し込み挿入されることにより、前記既存杭の頭部が、第１楔治具と第２楔治具とで挟持されて前記ケーシングに固定されるように構成されている、請求項１に記載の既存杭除去装置。
【請求項3】
前記第２楔治具が、前記ケーシングの前記内周面と対向する円筒面状の外側面と、前記既存杭の前記外周面と対向する内側面と、を含み、
前記内側面が、鉛直方向に対して下向きに傾斜し且つ前記ケーシングの周方向の一方側に向くように前記周方向に対して傾斜する傾斜部を有する、請求項２に記載の既存杭除去装置。
前記内側面が、鉛直方向に対して下向きに傾斜し且つ前記ケーシングの周方向の一方側に向くように前記周方向に対して傾斜する傾斜部を有する、請求項２に記載の既存杭除去装置。
【請求項4】
前記第２楔治具が、下側部分と、前記下側部分の上側に配置された上側部分と、を含み、
前記下側部分が、前記内側面に、前記傾斜部としての第１傾斜部を有し、
前記上側部分が、前記内側面に、前記第１傾斜部の上側に隣接し前記周方向の前記一方側に向くように前記周方向に対して傾斜する第２傾斜部を有し、
鉛直方向に見たときに、前記上側部分の前記第２傾斜部と前記外側面との間に形成される第２楔状部の断面積が、前記下側部分の前記第１傾斜部と前記外側面との間に形成される第１楔状部の断面積の最大値と同等又は同等以上とされている、請求項３に記載の既存杭除去装置。
前記下側部分が、前記内側面に、前記傾斜部としての第１傾斜部を有し、
前記上側部分が、前記内側面に、前記第１傾斜部の上側に隣接し前記周方向の前記一方側に向くように前記周方向に対して傾斜する第２傾斜部を有し、
鉛直方向に見たときに、前記上側部分の前記第２傾斜部と前記外側面との間に形成される第２楔状部の断面積が、前記下側部分の前記第１傾斜部と前記外側面との間に形成される第１楔状部の断面積の最大値と同等又は同等以上とされている、請求項３に記載の既存杭除去装置。
【請求項5】
前記第２楔治具の前記上側部分の前記第２傾斜部が、鉛直面である、請求項４に記載の既存杭除去装置。
【請求項6】
前記第２楔治具の内側面に、複数の縦リブが突出形成されている、請求項１～５の何れか一項に記載の既存杭除去装置。
【請求項7】
前記第２楔治具の外側面に、複数の摩擦増大リブが突出形成されている、請求項１～６の何れか一項に記載の既存杭除去装置。
【請求項8】
地中に埋設された既存杭を請求項１～７の何れか一項に記載の既存杭除去装置を用いて除去する既存杭除去方法であって、
前記既存杭を偏心状態で内包するように前記ケーシングを揺動させながら地中に所定深さまで挿入する挿入工程と、
前記ケーシングを周方向に回転させて前記既存杭の頭部から所定深さの位置で前記既存杭の外周面に切断溝を形成する切断溝形成工程と、
前記切断溝が形成された前記既存杭の頭部が第１楔治具と第２楔治具とで挟持されて前記ケーシングに固定された状態で、前記ケーシングを周方向に揺動させて前記既存杭を前記切断溝で剪断させる剪断工程と、を含む、既存杭除去方法。
前記既存杭を偏心状態で内包するように前記ケーシングを揺動させながら地中に所定深さまで挿入する挿入工程と、
前記ケーシングを周方向に回転させて前記既存杭の頭部から所定深さの位置で前記既存杭の外周面に切断溝を形成する切断溝形成工程と、
前記切断溝が形成された前記既存杭の頭部が第１楔治具と第２楔治具とで挟持されて前記ケーシングに固定された状態で、前記ケーシングを周方向に揺動させて前記既存杭を前記切断溝で剪断させる剪断工程と、を含む、既存杭除去方法。
【請求項9】
前記挿入工程と前記切断溝形成工程との間に、前記ケーシングに対する前記既存杭の偏心方向の反対側で前記既存杭の前記頭部の外周面と前記ケーシングの内周面との間に前記第１楔治具を遊嵌状態で吊り下げる第１楔治具吊下げ工程を含み、
前記切断溝形成工程が、前記第１楔治具が吊り下げられた状態で行われる、請求項８に記載の既存杭除去方法。
前記切断溝形成工程が、前記第１楔治具が吊り下げられた状態で行われる、請求項８に記載の既存杭除去方法。
【請求項10】
前記切断溝形成工程と前記剪断工程との間に、前記第１楔治具の反対側で前記既存杭の前記頭部の前記外周面と前記ケーシングの前記内周面との間に前記第２楔治具を押込み挿入することにより、前記第１楔治具と前記第２楔治具との間で前記既存杭の前記頭部を挟持して前記ケーシングに固定する固定工程を含む、請求項９に記載の既存杭除去方法。
【請求項11】
前記第２楔治具が、内側面に、鉛直方向に対して下向きに傾斜し且つ前記周方向の一方側に向くように前記周方向に対して傾斜する傾斜部を有し、
前記固定工程では、前記第２楔治具の押込み挿入により、前記第２楔治具の前記傾斜部によって前記既存杭の頭部に対して前記周方向の前記一方側へ傾倒させる傾倒力が付与される、請求項１０に記載の既存杭除去方法。
前記固定工程では、前記第２楔治具の押込み挿入により、前記第２楔治具の前記傾斜部によって前記既存杭の頭部に対して前記周方向の前記一方側へ傾倒させる傾倒力が付与される、請求項１０に記載の既存杭除去方法。
【請求項12】
前記第２楔治具が、下側部分と、前記下側部分の上側に配置された上側部分と、外側面と、を含み、前記下側部分が、前記内側面に前記傾斜部としての第１傾斜部を有し、前記上側部分が、前記内側面に、前記第１傾斜部の上側に隣接し前記周方向の前記一方側に向くように前記周方向に対して傾斜する第２傾斜部を有し、鉛直方向に見たときに、前記上側部分の前記第２傾斜部と前記外側面との間に形成される第２楔状部の断面積が、前記下側部分の前記第１傾斜部と前記外側面との間に形成される第１楔状部の断面積の最大値と同等又は同等以上とされており、
前記固定工程では、前記第１楔治具と前記第２楔治具の前記下側部分の前記第１傾斜部との間で、前記既存杭の前記頭部が挟持され、
前記剪断工程では、前記ケーシングが前記周方向の前記一方側に向けて回転されるに伴って、前記第２楔治具の前記上側部分が、前記既存杭の前記切断溝よりも上側の部分を下側の部分に対して屈折させつつ、前記既存杭の前記頭部の外周面と前記ケーシングの前記内周面との間に落ち込む、請求項１１に記載の既存杭除去方法。
前記固定工程では、前記第１楔治具と前記第２楔治具の前記下側部分の前記第１傾斜部との間で、前記既存杭の前記頭部が挟持され、
前記剪断工程では、前記ケーシングが前記周方向の前記一方側に向けて回転されるに伴って、前記第２楔治具の前記上側部分が、前記既存杭の前記切断溝よりも上側の部分を下側の部分に対して屈折させつつ、前記既存杭の前記頭部の外周面と前記ケーシングの前記内周面との間に落ち込む、請求項１１に記載の既存杭除去方法。
【手続補正2】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【0013】
請求項９のように、前記挿入工程と前記切断溝形成工程との間に、前記ケーシングに対する前記既存杭の偏心方向の反対側で前記既存杭の前記頭部の外周面と前記ケーシングの内周面との間に前記第１楔治具を遊嵌状態で吊り下げる第１楔治具吊下げ工程を含み、前記切断溝形成工程が、前記第１楔治具が吊り下げられた状態で行われてもよい。
請求項１０のように、前記切断溝形成工程と前記剪断工程との間に、前記第１楔治具の反対側で前記既存杭の前記頭部の前記外周面と前記ケーシングの前記内周面との間に前記第２楔治具を押込み挿入することにより、前記第１楔治具と前記第２楔治具との間で前記既存杭の前記頭部を挟持して前記ケーシングに固定する固定工程を含んでいてもよい。
請求項１０のように、前記切断溝形成工程と前記剪断工程との間に、前記第１楔治具の反対側で前記既存杭の前記頭部の前記外周面と前記ケーシングの前記内周面との間に前記第２楔治具を押込み挿入することにより、前記第１楔治具と前記第２楔治具との間で前記既存杭の前記頭部を挟持して前記ケーシングに固定する固定工程を含んでいてもよい。
【手続補正3】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【0015】
請求項１２のように、前記第２楔治具が、下側部分と、前記下側部分の上側に配置された上側部分と、外側面と、を含み、前記下側部分が、前記内側面に前記傾斜部としての第１傾斜部を有し、前記上側部分が、前記内側面に、前記第１傾斜部の上側に隣接し前記周方向の前記一方側に向くように前記周方向に対して傾斜する第２傾斜部を有し、鉛直方向に見たときに、前記上側部分の前記第２傾斜部と前記外側面との間に形成される第２楔状部の断面積が、前記下側部分の前記第１傾斜部と前記外側面との間に形成される第１楔状部の断面積の最大値と同等又は同等以上とされており、前記固定工程では、前記第１楔治具と前記第２楔治具の前記下側部分の前記第１傾斜部との間で、前記既存杭の前記頭部が挟持され、前記剪断工程では、前記ケーシングが前記周方向の前記一方側に向けて回転されるに伴って、前記第２楔治具の前記上側部分が、前記既存杭の前記切断溝よりも上側の部分を下側の部分に対して屈折させつつ、前記既存杭の前記頭部の外周面と前記ケーシングの前記内周面との間に落ち込んでもよい。