特許 7112775 同調リンク機構を有するカッター刃駆動装置及び地中障害物撤去用アタッチメント

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B1)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-07-27

(45)【発行日】2022-08-04

(54)【発明の名称】同調リンク機構を有するカッター刃駆動装置及び地中障害物撤去用アタッチメント

(51)【国際特許分類】

   E02D 9/00 20060101AFI20220728BHJP

【ＦＩ】

E02D9/00

【請求項の数】 9

(21)【出願番号】P 2021074083

(22)【出願日】2021-04-26

【審査請求日】2022-01-25

【早期審査対象出願】

(73)【特許権者】

【識別番号】301050762

【氏名又は名称】三喜工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100125933

【弁理士】

【氏名又は名称】野上 晃

(72)【発明者】

【氏名】富江 祐介

(72)【発明者】

【氏名】渡▼邉▲ 大祐

【審査官】荒井 良子

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１５－１５１７６４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平１０－０３０３４６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０２０－１７２７４１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００６－０２８８７８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平１１－０８１４４０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１９－２１８８２７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０２－０９６０８６（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｅ０２Ｄ ９／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

回転駆動可能なケリーバの下端に連結される地中障害物撤去用アタッチメントの下側に開口する円筒状のケーシング内で、当該ケーシングの直径方向に対向する内周面に沿って当該ケーシングの長さ方向に延びる１対の回動軸の下端にそれぞれ取り付けられ、前記ケーシングの切り欠き部に収容されたカッター刃を揺動回転させるカッター刃駆動装置であって、
前記ケーシング上部寄りを閉塞する閉塞板上の中央領域に、前記ケリーバと同心に配置された当該ケリーバとは別体の中心軸の軸心を対称の中心として点対称に、かつ互いに反対向きに設けられた１対の油圧シリンダーと、
前記１対の油圧シリンダーのピストンロッド先端部のそれぞれに第１ピンを介して一端が連結され、他端が前記１対の回動軸にそれぞれ固定されている１対の第１リンクと、
前記中心軸の軸心を中心として点対称に構成された同調リンク機構とを含んでおり、
当該同調リンク機構は、
前記１対の第１リンクに前記１対の第１ピンを介して一端がそれぞれ連結され、前記１対の油圧シリンダーのピストンロッドの出し引きにより、当該１対の第１リンクとともに揺動回転する１対の第２リンクと、
前記中心軸に揺動回転自在に連結される中間アームと、
前記１対の第２リンクの他端と前記中間アームの両端とをそれぞれ連結する１対の第２ピンとからなることを特徴とするカッター刃駆動装置。

【請求項2】

前記油圧シリンダーの作動油の圧力及び流量を調整することで、前記１対のカッター刃は段階的に前進後退可能とされている請求項１に記載のカッター刃駆動装置。

【請求項3】

前記各回動軸に取り付けられた前記各カッター刃は、その刃部の先端が当該回動軸の取り付け位置から前記回動軸の軸心方向に直交する方向よりも斜め下方に向いているものである請求項１又は２に記載のカッター刃駆動装置。

【請求項4】

前記各カッター刃の刃部は、その外面の少なくとも前進方向前面に当該刃部の先端に向けて硬質肉盛が形成され、又は複数の超硬チップが埋め込まれたものである請求項１～３のいずれか１項に記載のカッター刃駆動装置。

【請求項5】

回転駆動可能なケリーバの下端に連結部を介して当該ケリーバの軸心と同心に着脱自在に連結される地中障害物撤去ＭＲＴ工法用アタッチメントであって、下側に開口し、その下端縁に少なくとも１つのカッタービットとともに、下端部内周面に少なくとも１つのインナービットを備える円筒状のケーシングと、
前記ケーシングの上部寄りでこれを閉塞する閉塞板上の中央領域に、前記ケリーバと同心に配置された当該ケリーバとは別体の中心軸の軸心を対称の中心として点対称に、かつ互いに反対向きに設けられた１対の油圧シリンダーと、
前記１対の油圧シリンダーのピストンロッド先端部のそれぞれに第１ピンを介して一端がそれぞれ連結される１対の第１リンクと、
前記１対の第１リンクの他端にそれぞれ固定され、前記ケーシングの直径方向に対向する内周面に沿って当該ケーシングの長さ方向に延びる１対の回動軸と、
前記ケーシングに設けられた切り欠き部に収容され、前記１対の回動軸の下端にそれぞれ取り付けられる１対のカッター刃と、
前記１対の第１ピンに揺動回転自在に連結され、前記中心軸の軸心を中心として点対称に構成された同調リンク機構とを含むカッター刃駆動装置を備えており、
前記同調リンク機構は、
前記１対の第１リンクのそれぞれの一端に前記１対の第１ピンを介して一端がそれぞれ連結され、前記１対の油圧シリンダーのピストンロッドの出し引きにより、当該１対の第１リンクとともに揺動回転する１対の第２リンクと、
前記中心軸に揺動回転自在に連結された中間アームと、
前記１対の第２リンクの他端と前記中間アームの両端とをそれぞれ連結する１対の第２ピンとからなることを特徴とする地中障害物撤去用アタッチメント。

【請求項6】

前記油圧シリンダーの作動油の圧力を調整することで、前記１対のカッター刃は段階的に前進後退可能とされている請求項５に記載の地中障害物撤去用アタッチメント。

【請求項7】

前記各回動軸に取り付けられた前記１対のカッター刃のそれぞれは、その刃部の先端が当該回動軸の取り付け位置から前記回動軸の軸心方向に直交する方向よりも斜め下方に向いているものである請求項５又は６に記載の地中障害物撤去用アタッチメント。

【請求項8】

前記１対のカッター刃の刃部のそれぞれは、その外面の少なくとも前進方向前面に当該刃部の先端に向けて複数の超硬チップが埋め込まれたものである請求項５～７のいずれか１項に記載の地中障害物撤去用アタッチメント。

【請求項9】

回転駆動可能なケリーバの下端に連結されたケーシングを有する地中障害物撤去用アタッチメント内で、前記ケリーバと同心に配置された当該ケリーバとは別体の中心軸の軸心を対称の中心として点対称にかつ互いに反対向きに配置された１対の油圧シリンダーのそれぞれのピストンロッドの先端部に１対の第１ピンを介して一端が連結され、他端が１対の回動軸のそれぞれに固定されている１対の第１リンクが前記ピストンロッドの出し引きにより揺動回転することにより当該１対の回動軸のそれぞれを同調して回動させるための同調リンク機構であって、
前記１対の第１リンクに１対の第１ピンを介して一端がそれぞれ連結され、前記１対の油圧シリンダーのピストンロッドの出し引きにより、当該１対の第１リンクとともに揺動回転する１対の第２リンクと、
前記中心軸にその中心が揺動回転自在に取り付けられる中間アームと、
前記１対の第２リンクの他端と前記中間アームの両端とをそれぞれ連結する１対の第２ピンとからなることを特徴とする同調リンク機構。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、地中に埋設された既存杭その他の地中障害物を撤去するために用いられる地中障害物撤去用アタッチメント及びその内部に設けられる同調リンク機構を有するカッター刃駆動装置に関する。

【背景技術】

【0002】

近年、都市再開発事業などにより既設の構造物を解体してその跡地を再利用し、新たに建築物を建設する需要が高くなっており、地盤中から鉄筋コンクリート製の杭などの地中障害物を撤去する必要が生じている。このような地中障害物を撤去する装置について、従前よりいくつかの提案がなされている（例えば特許文献１及び２参照）。

【0003】

特許文献１は、２つの異なる機能を有する第１バケツ及び第２バケツからなる杭の除去アタッチメントを提案している。この除去アタッチメントにおけるいずれのバケツもアースオーガーに吊り下げられたケリーバの下端部に取り付けられ、ケリーバの回転に伴い回転する円筒状のケーシングを備えている。そして、除去アタッチメントの第１バケツは、その内面に形成された螺旋状の掘削板を備え、これにより杭の周囲の土を掘り削ったのちに引き上げられ、第２バケツに切り替えられる。第２バケツは杭の周囲の土が除去された部分に挿入され、ケリーバの回転に伴いケーシングを回転させることで、リンク機構を介してその下端部に設けられたのこぎり状の刃が当該杭の上端部に食い込み、これを切断した後に、切断された杭の上端部が取り除かれるように構成されている。

【0004】

また、特許文献２は、オールケーシング工法用竪孔掘削装置及び掘削切断方法を提案している。この装置は、ケーシングチューブ内に挿入されるものであり、該ケーシングチューブに連結手段（スタビライザ）により連結され、その下部にある掘削手段を下端に備えた内側チューブを前記ケーシングチューブの押し込み回転に伴い回転させつつ地中に押し込んで掘削を行い、内側チューブ内に収容した掘削物を内側チューブ下部の切断手段を当該内側チューブの中心に押出して切断するように構成されている。そして、切断手段は、中心軸の軸心を対称の中心として点対称な位置に配置されたシリンダーのロッドを前進させることで、カムプレートの３か所の切り込みにそれぞれ一端がはめ込まれたアームを揺動させることで、当該各アームの他端に連結された３本のそれぞれの回動軸を介してカッター刃を内側チューブの中心に向けて押し出すようになっている。

【0005】

なお、本明細書において、用語「揺動回転」と用語「回動」とはいずれも一方向の回転ではなく、所定の回転角での双方向の回転の意味で使用しており、軸自体が双方向に回転する場合を「回動」と、軸に連結又は固定されたレバーやカッター刃などが双方向に回転する場合を「揺動回転」ということとする。また、カッター刃については、収容位置から中心に向かい揺動回転する場合を「前進」と、逆方向に揺動回転する場合を「後退」と呼ぶこととする。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【文献】実用新案登録第３１５６２０９号明細書

【文献】特開平７－１７７４６４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

しかしながら、特許文献１の除去用アタッチメントは、杭を除去するために第１バケツと第２バケツとを必要とし、機材の搬出入やバケツ切り替えのための作業が煩雑になるだけでなく、現地での保管スペースが大きくなるという問題がある。また、第２バケツは、ケリーバの回転に連動してケーシング本体の正回転によりノコギリ状の刃をケーシング中心に向けて前進させ、ケーシングの逆回転によりノコギリ状の刃を元の位置に後退させるものであり、刃の収容位置がケーシング内部にあるため、そこに土塊などの異物を噛み込み易い。その場合、ケーシングの逆回転のみによって刃を戻す力が弱く、土塊などの異物を破砕し除去することが困難という問題がある。

【0008】

また、特許文献２の竪孔掘削装置は、内側チューブの回転力を利用して杭などの地中障害物を掘削するために、装置自体をスタビライザによってケーシングチューブに固定しなければならない。そのため、スタビライザやその油圧ラインなどの付帯設備が必要であり、構造が複雑になるだけでなく、装置が大型化する課題がある。

【0009】

本発明は、前記課題を解決すべくなされたものであり、スタビライザなどの付帯設備を不要とし小型の地中障害物撤去用アタッチメントに含まれ、当該アタッチメントで低振動・低騒音にて簡便に杭などの地中障害物周囲の地盤を掘削し、同調リンク機構により当該地中障害物の上端部を確実に切断撤去でき、土塊などを噛みこんだ場合でもそれを十分に除去可能なカッター刃駆動装置、及び当該装置を内部に備える地中障害物撤去用アタッチメントを提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0010】

前記目的を達成するために、本発明のカッター刃駆動装置は、回転駆動可能なケリーバの下端に連結される地中障害物撤去用アタッチメントの下側に開口する円筒状のケーシング内で、当該ケーシングの直径方向に対向する内周面に沿って当該ケーシングの長さ方向に延びる１対の回動軸の下端にそれぞれ取り付けられ、前記ケーシングの切り欠き部に収容されたカッター刃を揺動回転させるカッター刃駆動装置であって、前記ケーシング上部寄りを閉塞する閉塞板上の中央領域に、前記ケリーバと同心に配置された当該ケリーバとは別体の中心軸の軸心を対称の中心として点対称に、かつ互いに反対向きに設けられた１対の油圧シリンダーと、前記１対の油圧シリンダーのそれぞれのピストンロッド先端部に第１ピンを介して一端が連結され、他端が前記１対の回動軸にそれぞれ固定されている１対の第１リンクと、前記各第１ピンに連結され、前記中心軸の軸心を中心として点対称に構成された同調リンク機構とを含むことを特徴とする。

【0011】

そして、前記同調リンク機構は、前記１対の第１リンクに前記１対の第１ピンを介してそれぞれ一端が連結され、前記１対の油圧シリンダーのピストンロッドの出し引きにより、当該１対の第１リンクとともに揺動回転する１対の第２リンクと、前記ケリーバの軸心と同心に配置された中心軸に揺動回転自在に連結された中間アームと、前記１対の第２リンクの他端と前記中間アームの両端とをそれぞれ連結する１対の第２ピンとから構成される。この同調リンク機構を設けることで、１対の油圧シリンダーのピストンロッドの出し引きによってそれぞれ１対のカッター刃を同調して作動させることができる。

【0012】

前記各回動軸に取り付けられた前記カッター刃はそれぞれ、その刃先が当該回動軸の取り付け位置から斜め下方に向くように構成することができる。また、前記各カッター刃には、その外面の少なくとも前進方向前面に刃先に向けて複数の超硬チップが埋め込むことができる。これにより、カッター刃の耐用期間の延長を図ることができる。

【0013】

また前記目的を達成するために、本発明の地中障害物撤去用アタッチメントは、回転駆動可能なケリーバの下端に連結部を介して当該ケリーバの軸心と同心に着脱自在に連結され、下側に開口し、その下端縁に少なくとも１つのカッタービットとともに、下端部内周面に少なくとも１つのインナービットを備える円筒状のケーシングと、当該ケーシング内に設けられ、前記同調リンク機構を含む前記カッター刃駆動装置とを備えたことを特徴とする。

【発明の効果】

【0014】

本発明のカッター刃切断装置は、１対の油圧シリンダーのそれぞれで１対の第１リンクを揺動回転させ、これにより１対の回動軸の下端にそれぞれ設けられた１対のカッター刃を本発明の同調リンク機構を用いて同調して駆動させる構造としたので、これを地中障害物撤去用アタッチメントに内蔵することで、スタビライザやそれに付帯する油圧ユニットを設けることなく小型化が図られ、当該アタッチメントで低振動・低騒音にて地中障害物周囲の掘削や地中障害物の切断除去が可能となる。また、本発明のカッター刃駆動装置は、それぞれのカッター刃の収容位置に土塊などの異物などが噛みこんだ場合でも、当該異物を容易に除去できる。

【0015】

本発明の地中障害物撤去用アタッチメントは、前記したように、ケーシング下端縁にカッタービットを、また内周面にインナービットを設け、１対のカッター刃をケーシング切り欠き部に配置するとともに、それぞれ１対の油圧シリンダーで駆動するように構成し、同調リンク機構により１対のカッター刃をそれぞれ同調して駆動する構造としたので、低振動・低騒音にて地中障害物周囲の掘削や地中障害物の縮径、切断除去が可能であり、他のアタッチメントとの切換が不要であるため、工事の簡略化・効率化が図れるとともに。それぞれのカッター刃の収容位置に土塊などの異物などが噛みこんだ場合でも、当該異物を容易に除去できる。また本発明の地中障害物撤去ＭＲＴ工法用アタッチメントは、スタビライザやそれに付帯する油圧ユニットを設けることなく小型化も図られる。

【図面の簡単な説明】

【0016】

【図1】本発明のカッター刃駆動装置を含む地中障害物撤去用アタッチメントの部分断面正面図である。

【図2】図１に示す地中障害物撤去用アタッチメントの平面図である。

【図3】図１に示すＡ－Ａ矢視図である。

【図4】図１に示すＢ－Ｂ矢視図である。

【図5】図１に示すＣ－Ｃ矢視図である。

【図6】本発明のカッター刃駆動装置の一実施形態を示す図である。

【図7】本発明のカッター刃駆動装置におけるカッター刃の一実施形態を示す図である。

【図8】本発明のカッター刃駆動装置におけるカッター刃の別の実施形態を示す図である。

【図9】本発明のカッター刃駆動装置を含む地中障害物撤去用アタッチメントの使用状態を示す図である。

【図10】本発明のカッター刃駆動装置を含む地中障害物撤去用アタッチメントを用いた地中障害物撤去状況を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0017】

以下、添付の図１～図６を参照しながら、本発明の地中障害物撤去用アタッチメントの一実施形態について詳細に説明する。図１は、本発明の地中障害物撤去用アタッチメントの部分断面正面図を、また図２は、図１に示す地中障害物撤去用アタッチメントの平面図を示している。また、図３は図１におけるＡ－Ａ矢視図を、図４はＢ－Ｂ矢視図を、図５はＣ－Ｃ矢視図を示している。さらに、図６は本実施形態のカッター刃駆動装置の構造を示している。なお、以下の各図では同一又は共通する各部については同じ符号を用いており、以下では必要がない限り重複した説明は省略する。

【0018】

図１に示すように、本実施形態の地中障害物撤去用アタッチメント１は、連結部２と、ケーシング４とから構成されている。

【0019】

連結部２は、図２に示すように、ケーシング４上部中央にこれと同心に配置された四角形の横断面を有する角筒状を有し、その対向する側壁にはそれぞれ連結具３を通すための貫通孔が設けられている。隣り合う側壁の貫通孔は、異なる位置に設けられており、連結具（ピン）３、３をそれぞれの貫通孔に通した場合、上から見て連結部２の開口内で連結具３，３が互いに直交するようになっている。

【0020】

連結部２には、例えば杭打機などの重機（例えば図９、符号１００参照）におけるケリーバ１０６の下端部が嵌め込まれ、当該下端部に設けられた２つの貫通孔と連結部２の貫通孔とを合わせた上で直交する２方向からピン３、３を差し込むことで、連結部２はケリーバ１０６の下端部に連結される。図９に示す重機１００の例では、リーダ１０１が油圧シリンダー１０２によって鉛直に据え付けられ、その上端にはトップシーブ１０４が設けられている。主巻ウインチ１０３から引き出されたワイヤロープ１０５により、トップシーブ１０４を介してケリーバ１０６が吊り下げられ、主巻ウインチ１０３によるワイヤロープ１０５の巻取り、引き出し操作により上下動する。また、ケリーバ１０６は、ケリー駆動装置１０７によって回転可能とされている。これにより、ケリーバ１０６は、主巻ウインチ１０３及びケリー駆動装置１０７によって回転しながら上下動し、それに伴い図１に地中障害物撤去用アタッチメント１も回転しながら上下動するようになっている。

【0021】

ケーシング４は、その上部寄りが閉塞板（天板）５によって閉塞され、下側に開口する円筒状をなしている。ケーシング４の下端寄りは、１対のカッター刃２２、２２をそれぞれ収容するために切り欠かれている。ケーシング４の下端縁にはカッタービット６、６が設けられている。カッタービット６、６は、ケーシング４が回転しながら下降する際に杭などの地中障害物の周囲の地盤を掘削するためのものである。また、ケーシング４の内周面下端部には、図６に示すように、１対のインナービット７、７；８、８が互いに向き合うように設けられている。インナービット７、８は、これらによって地中障害物の外周部を切削して縮径させ、回動軸支持部２１及びカッター刃２２の基部４０がケーシング４の回転を妨げないようにするためのものである。図５では、ケーシング４の内周面からのインナービット７．８の張り出し長さは略同等とされているが、この張り出し長さの異なる少なくとも２種のインナービット１対をケーシング４の内周面に設け、ケーシング４の回転に伴い張り出し長さの小さいものから大きいものにより、順次地中障害物の外周部を段階的に切削して縮径させてもよい。

【0022】

（カッター刃駆動装置）
閉塞板５の上と連結部２との間の空間には、本実施形態のカッター刃駆動装置１０の本体が設けられている。この本実施形態のカッター刃駆動装置１０は、１対の油圧シリンダー１１、１１におけるピストンロッド１３、１３の出し引きにより、閉塞板５をそれぞれ貫通して設けられている１対の回動軸１８、１８、さらには各回動軸１８の下端にそれぞれ固定されている１対のカッター刃２２、２２を揺動回転させる機構（図３及び図６参照）と、１対のカッター刃の揺動回転を同調させる同調リンク機構（図４参照）とを含んでいる。１対の回動軸１８、１８はそれぞれ図５に示すように、その上端寄り及びカッター刃取り付け位置上に設けられた回動軸支持部１７、２１により回動自在に支持されている。

【0023】

１対の油圧シリンダー１１、１１は、ケリーバ１０６（図９参照）と同心に配置された当該ケリーバ１０６とは別体の中心軸３１の軸心を対称の中心として点対称に、かつ互いに反対向きに配置されている。油圧シリンダー１１は、想定される地中障害物中に食い込みこれを切断するのに必要かつ十分な押し側シリンダー力が得られるものであれば特に制限なく使用可能であり、図３に示す例では片ロッドタイプで複動形のシリンダーが用いられている。シリンダー１１は、ストローク両終端でピストンが移動速度を低減するようにクッション機構を備えていてもよい。なお、カッター刃駆動装置１０内の取り合いなどを変更して両ロッドタイプのシリンダーを用いてもよい。

【0024】

１対の油圧シリンダー１１、１１はそれぞれキャップ側寄りに油圧シリンダー支持部１２、１２を備えている。これらの油圧シリンダー支持部１２、１２にはその上下方向にそれぞれ突起（ピン）が設けられ、これらの突起が閉塞板５と上側のフレームの向き合った凹部にそれぞれ嵌め込まれることで、それぞれの油圧シリンダー１１はこの突起を中心にして僅かに揺動回転するようになっている。

【0025】

１対の油圧シリンダー１１、１１を作動させる油圧系（不図示）には、作動油の流量や圧力を計測する流量センサーや圧力センサーを設け、手動又は自動でピストンロッド１３、１３の出し引き速度や力を調整することができる。また、これらのセンサーに加え、サーボ弁やサーボアンプを含むサーボ機構を設けることもできる。特に圧力及び流量を調整することで、後述する回動軸１８、さらにはカッター刃２２の回転位置を段階的に調整できる、即ちカッター刃２２の収容位置から最も中心寄りの位置までの回転角Ｒ（図６参照）における任意の位置にてカッター刃２２を段階的にて停止させることができる利点がある。このことは、地中障害物撤去作業時に地上で油圧及び流量を調整することで、地下におけるカッター刃の前進位置を確認できることにもなる。

【0026】

１対の油圧シリンダー１１、１１におけるピストンロッド１３、１３の先端部１４、１４には、図３に示すように、それぞれ第１ピン１５、１５を挿入可能な挿通孔が設けられている。第１リンク１６、１６は、その一端側には貫通孔が形成され、第１ピン１５、１５を挿入可能とされ、第１ピン１５、１５を介してピストンロッド１３、１３の先端部１４、１４にそれぞれ連結されている。また、第１リンク１６、１６の他端側はそれぞれ回動軸１８、１８の上端部に嵌め込まれ、上からエンドプレート１９及びボルト２０にて固定されている（図６参照）。第１リンク１６、１６の一端側が１対のピストンロッド１３、１３のそれぞれの先端部１４に第１ピン１５を介して連結されて回転可能とされ、各第１リンク１６がレバーとして働き、油圧シリンダー１１、１１のピストンロッド１３、１３の出し引き（直線運動）により回動軸１８は回動運動することになる。そして、ピストンロッド１３、１３の出し引きに応じて第１リンク１６、１６及び回転軸１８、１８はそれぞれ回転角Ｒだけ揺動回転するように構成されている。この揺動回転により、第１ピン１５は符号１５’の位置との間を、また各第１リンク１６は符号１６’の位置との間を移動する。なお、図６に示す例は、図１に示す例と第１リンク、第２リンク及び中間アームの形状、並びに中間アームの固定方法が相違するが、両図に示す例の機能及び作用は同じである。

【0027】

それぞれの回動軸１８の下端には、カッター刃２２が下側から嵌め込まれ、回動軸支持部２１の下側に当該支持部２１とセットカラー３７とで挟むようにそれぞれ固定されている。セットカラー３７は、回動軸１８の端部を保護するためにキャップ状のものであってもよい。カッター刃２２は、ピストンロッド１３、１３の出し引きに応じて回転軸１８、１８が揺動回転することで、それに伴い回転角Ｒだけ揺動回転可能とされている。

【0028】

（同調リンク機構）
１対の第１ピン１５、１５の間には、図４に示すように、それぞれの第１ピン１５を介して１対の第１リンク１６，１６の一端にそれぞれ連結され、中心軸３１の軸心を中心として点対称に構成された同調リンク機構が設けられている。この同調リンク機構は、１対の第２リンク３０、３０、中間アーム３２及びこれらを連結する１対の第２ピン３５、３５で構成されている。

【0029】

１対の第２リンク３０、３０はそれぞれ同形同サイズであり、一端に第１ピン１５を挿入可能な挿通孔を、他端に第２ピン３５を挿入可能な挿通孔を備えている。そして、これらの第２リンク３０、３０の一端と第１リンク１６、１６の一端とが、ピストンロッド１３，１３の先端部１４、１４にそれぞれ第１ピン１５、１５を介して互いに揺動回転自在に連結されている。

【0030】

中間アーム３２は、一方向に長い板状体であり、その中間及び長手方向両端部にそれぞれ挿通孔が設けられている。両端の挿通孔のそれぞれと中間の挿通孔とは同等の芯々寸法に設定されている。中間アーム３２の平面形状は、前記した３つの挿通孔間の芯々寸法が同等であれば特に限定されないが、好ましくは中間の挿通孔の中心に対して２回対称な形状とするのがよい。中間アーム３２は、ケリーバ１０６と同心に設けられたこれとは別体の中心軸３１に中間の挿通孔がはめ込まれて固定され、揺動回転するようになっている。また、中間アーム３２の両端は、第２リンク３０、３０のそれぞれの他端と第２ピン３５、３５を介して互いに回転自在に連結されている。

【0031】

このような構成の同調リンク機構１０は、油圧シリンダー１１、１１のピストンロッド１３、１３がキャップ側にあるとき、１対の第２リンク３０、３０と中間アーム３２とは、図４に示すように、中心軸３１を中心として逆Ｚ字状に配置された状態にある。この状態から、油圧シリンダー１１、１１の油圧系を操作してピストンロッド１３、１３が押し出されるにつれて、それぞれの第２リンク３０、３０はケーシング４の内周面に接近するように移動するとともに中間アーム３２の向きも１対の回動軸１８、１８の中心を仮想的に結ぶ直線に重なるように近づき、１対の第２リンク１６及び中間アーム３５はそれぞれ回転角Ｒだけ揺動回転する。ピストンロッド１３、１３のストローク終端位置では、図４に示すように、第２リンク３０、３０、第２ピン３５、３５及び中間アーム３２はそれぞれ３０’、３０’、３５’、３５’及び３２’で示す位置に配置される。それとともに、中間アーム３２は１対の回動軸１８、１８の中心とは略一直線に並ぶようになる。

【0032】

本実施形態のカッター刃駆動装置１０は、前記のような構造の同調リンク機構を備えることで、１対の油圧シリンダー１１、１１におけるピストンロッド１３、１３の出し引き力により当該出し引き量に応じて１対の回動軸１８、１８及びその下端に固定されたカッター刃２２、２２を回転角Ｒの範囲で連動して駆動させることが可能となる。

【0033】

（カッター刃）
次に、図７及び図８を参照しながら、本実施形態のカッター刃駆動装置１０におけるカッター刃の実施形態について説明する。図７はカッター刃の一実施形態を示しており、同図（ａ）は前進方向前面を示す図、（ｂ）は平面図、（ｃ）は後ろ面を示す図である。また、図８はカッター刃の別の実施形態を示しており、図７に示す例と同様に（ａ）は前進方向前面を示す図、（ｂ）は平面図、（ｃ）は後ろ面を示す図である。

【0034】

図７に示すカッター刃２２は、カッター基部４０とその外周面から突出する刃部４１とから構成される。カッター基部４０には、回動軸１８を挿入する開口４２がその中央の厚さ方向に貫通形成されている。開口４２には、その内周面の２か所にキー溝４３、４３が対向して設けられている。このキー溝４３、４３と回動軸１８下端部の外周面の２か所におけるキー溝（不図示）とを合わせ、それぞれにキー（不図示）が挿入されることで、カッター刃２２が回動軸１８に対して回転することなく回動軸１８とともに揺動回転するようになっている。

【0035】

刃部４１は、平面視略Ｕ字状の外形形状に形成されている。刃部４１の母材には、例えばクロムモリブデン鋼（ＳＣＭ４３５など）が用いられる。刃部４１の前進方向前面及び刃部４１の先端部には、図７（ａ）及び（ｂ）に示すように、複数の短円柱状の超硬チップ４４、４４、４４、・・・が規則的に配置され、ろう付けにより母材に固定されている。特に刃先には、超硬チップ４４が隙間なく配置固定されている。これにより、カッター刃２２が前進し、地中障害物に確実に食い込み、これを確実に切断するように構成されている。また、刃部４１の前進方向前面及び先端部における超硬チップ４４がろう付けされていない部分及び後ろ面には、硬質肉盛４５が形成され、刃部４１の摩耗を抑制する役割を担っている。刃部４１の縦断面は、複数の超硬チップ４４の配置固定及び硬質肉盛の形成により、略楕円形に形成されている。このように刃部４１の刃先も含め少なくとも前進方向前面に超硬チップ４４、４４、４４、・・・が配置固定され、超硬チップ４４、４４、４４、・・・の間に硬質肉盛４５を形成することで、地中障害物を確実に切断しつつ摩耗を抑制することができるようになっている。なお、カッター刃の前進方向前面には、前記のように超硬チップを配置することなく、硬質肉盛のみを形成してもよい。

【0036】

刃部４１はまた、カッター基部４０の開口４２に対して直角ではなく僅かに傾斜して設けられており、カッター刃２２を回動軸１８に取り付けた場合に、回動軸１８の軸心方向に直交する方向よりも刃部４１の先端が斜め下方に向くように形成されている。このように刃部４１の先端を斜め下方に向けることで、地中障害物に対して直角にカッター刃を食い込ませる場合よりも破砕させ易く効率的に地中障害物を切断することができる。

【0037】

また図８に例示するカッター刃２２は、図７に示す例と同様に、カッター基部４０とその外周面から突出する刃部４１とから構成されている。カッター基部４０は、図７に示す例と同様であるので、重複した説明を省略する。

【0038】

刃部４１は、平面視略直方体状の外形形状に形成されている。刃部４１の母材には、例えばクロムモリブデン鋼（ＳＣＭ４３５など）が用いられる。刃部４１の前進方向前面及び刃部４１の先端部には、図８（ａ）及び（ｂ）に示すように、複数のいわゆるハウス型の超硬チップ４６、４６、４６、・・・が刃部４１の長さ方向に略直角に適宜の間隔にて規則的に配置され、ろう付けにより母材に固定されている。これにより、カッター刃２２が前進し、地中障害物に確実に食い込み、これを確実に切断するように構成されている。また、刃部４１の前進方向前面及び先端部において超硬チップ４６がろう付けされていない部分及び後ろ面には、硬質肉盛４７が形成され、刃部４１の摩耗を抑制する役割を担っている。刃部４１の縦断面は、複数の超硬チップ４６の配置固定及び硬質肉盛の形成により、略直方体に形成されている。このように刃部４１の少なくとも前進方向前面に超硬チップ４６、４６、４６、・・・が配置固定されるとともに、前記のように硬質肉盛を形成することで、地中障害物を確実に切断しつつ摩耗を抑制することができるようになっている。なお、カッター刃の前進方向前面には、前記のように超硬チップを配置することなく、硬質肉盛のみを形成してもよい。

【0039】

刃部４１はまた、図７に示す例と同様に、カッター基部４０の開口４２に対して僅かに傾斜して設けられており、カッター刃２２を回動軸１８に取り付けた場合に、回動軸１８の軸心方向に直交する方向よりも刃部４１の先端が斜め下方に向くように形成されており、地中障害物に対して直角にカッター刃を食い込ませる場合よりも効率的に地中障害物を切断することができる。

【0040】

以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明はこれに限定されることなくその趣旨を逸脱しない範囲で種々の改良・変更が可能であることは勿論である。

【0041】

（地中障害物撤去方法）
本実施形態の地中障害物撤去用アタッチメント１による地中障害物撤去方法について、図９及び図１０を参照しながら、地中障害物が既存の鉄筋コンクリート杭の場合を例にとり以下説明する。本実施形態のカッター刃駆動装置１０を備えた地中障害物撤去用アタッチメント１は、図９に示すように、杭打機などの重機１００に設けられたケリーバ１０６の下端に連結され、ケリーバ１０６の回転駆動によって回転するように構成される。そして、例えば以下に示すような地中障害物撤去ＭＲＴ工法を用いた地中障害物撤去作業に用いられる。

【0042】

本実施形態の地中障害物撤去用アタッチメントを用いない一般的な地中障害物撤去ＭＲＴ（Ｍｕｌｔｉ Ｒｅｍｏｖａｌ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ）工法は、図９に示す重機（地中障害物撤去専用機。例えば日本車輛製造社製、型式ＤＨＪ－４５）１００を用い、以下の施工手順により工事が行われる。即ち、（工程１）専用機１００の回転しながら上下動可能なケリーバ１０６の下端に下端にカッタービットを備えるケーシングを装着し、撤去対象の地中障害物に向けて当該カッタービットにより掘削を行い、ケーシングチューブを地中に設置した状態とする。地中障害物が既存杭の場合には、当該杭がケーシングチューブ内の地番に含まれるように掘削を行う。（工程２）ケリーバ１０６に別のアタッチメントを装着し、ケーシング内に下降させ、ケーシング掘削により生じた土砂などを排土する。（工程３）ケリーバ１０６の下端にさっらに別のアタッチメントを装着し、ケーシング内の地中障害物の外周を切削して縮径する。（工程４）ケリーバ１０６にハンマーグラブ又はグラブバケットを装着し、ケーシング内に下ろし、回転させつつ破砕しながら地中障害物の引きちぎられた上部から順次引き上げる。（工程５）上記（工程３）及び（工程４）を繰り返し、地中障害物を完全に撤去する。（工程６）その後、設置したケーシングを引き抜き、竪穴内の泥酔中の土砂の沈殿物を除去するスライム処理を行った後、良質土を用いて埋め戻しをする。

【0043】

本実施形態の地中障害物撤去用アタッチメント１を用いることにより、前記した一般的な地中障害物撤去ＭＲＴ工法における各工程のうち、（工程２）～（工程５）を本実施形態の地中障害物撤去用アタッチメント１のみで行うことができ、前記したアタッチメント取替作業を不要にすることができる利点がある。

【0044】

図１０（ａ）は、鉄筋ＲＢを内部に配する既存の杭Ｐの周囲にケーシングチューブＣを圧入し、その上で当該チューブＣ内の地表面を地中障害物撤去用アタッチメント１により掘削している状態を示している。地中障害物撤去用アタッチメント１はケリーバ１０とともに回転しながら下降し、カッタービット６により杭Ｐの周囲の地盤の掘削が行われる。また、インナービット７、８によりケーシング４の回転下降に支障を来たさないように杭Ｐの外周部を切削して縮径する。

【0045】

図１０（ｂ）は、地中障害物撤去用アタッチメント１のケーシング４内に鉄筋コンクリート杭Ｐが収容された状態を示している。この状態で地中障害物撤去用アタッチメント１は回転したまま下降せず、カッター刃２２の駆動が開始される。油圧系を操作することで、１対の油圧シリンダー１１、１１のピストンロッド１３、１３が引き出され、同調リンク機構１０により１対の回動軸１８、１８が回動し、さらにはカッター刃２２、２２が同調して前進する。

【0046】

図１０（ｃ）は、こうして前進したカッター刃２２、２２が杭Ｐの上端部に食い込んだ状態を示している。地中障害物撤去用アタッチメント１は回転した状態でカッター刃２２、２２が杭Ｐに食い込み、鉄筋ＲＢを切断することにより、杭Ｐの上端部は切断される。カッター刃２２、２２が杭Ｐに食い込む際に、必要に応じて油圧及び流量を調整することで、カッター刃２２、２２をその回転角Ｒ内の任意の位置に停止させることができる。

【0047】

杭Ｐが切断したことを確認したところで、主巻ウインチ１０３を操作してワイヤーロープ１０５を巻き上げ、ケリーバ１０６及びこれに連結された地中障害物撤去用アタッチメント１を引き上げる。これにより、杭Ｐの切断された上端部は地上に引き上げられ、常法により地中障害物撤去用アタッチメント１内から除去される。以上の地中障害物撤去作業を繰り返すことで、地中の杭Ｐを完全に撤去することが可能となる。

【0048】

以上説明したように、本発明の地中障害物撤去用アタッチメントは、前記のようにアタッチメントの回転による掘削とともに、これとは別にカッター刃駆動装置における１対の油圧シリンダによる１対のカッター刃の同調した進退により地中障害物を撤去可能である。また、本発明の地中障害物撤去用アタッチメントは、前記したように、これを地中障害物撤去ＭＲＴ工法に好適に適用できる。但し、本発明の地中障害物撤去用アタッチメントは地中障害物撤去ＭＲＴ工法への適用に限定されるものではなく、その他の地中障害物撤去工法にも適用可能である。

【0049】

また、本発明の地中障害物撤去用アタッチメントは、広範な地中障害物の撤去に適用可能である。そのような地中障害物として、例えば地中における既存の直接基礎、杭基礎、ケーソン基礎、鋼管矢板基礎、地中連続壁基礎の撤去などが挙げられる。特に、杭基礎については、打撃工法やバイブロハンマ工法などの打ち込み杭工法；中堀杭工法、プレボーリング杭工法、鋼管ソイルセメント杭工法などの埋め込み杭工法；回転杭工法；オールケーシング工法、リバース工法、アースドリル工法などの機械掘削工法；深礎工法などで構築された各種のコンクリート杭、鉄筋コンクリート杭、鋼管杭などの撤去に本発明の地中障害物撤去用アタッチメントを有効に活用できる。

【符号の説明】

【0050】

１・・・地中障害物撤去用アタッチメント、 ２・・・連結部、 ３・・・連結具（ピン）、
４・・・ケーシング、 ５・・・天板（閉塞板）、 １０・・・カッター刃駆動装置、 １１・・・油圧シリンダー、 １３・・・ピストンロッド、 １４・・・ピストンロッド先端部、 １５・・・第１ピン、 １６・・・第１リンク、 １７・・・回動軸支持部、 １８・・・回動軸、 ２１・・・回動軸支持部、 ２２・・・カッター刃、 ３０・・・第２リンク、 ３１・・・中心軸、 ３２・・・中間アーム、 ３５・・・第２ピン、 ３８・・・締結具、 ４０・・・カッター基部、 ４１・・・刃部、 ４４・・・超硬チップ、 ４５・・・硬質肉盛

【要約】      （修正有）

【課題】付帯設備を不要とし小型の地中障害物撤去用アタッチメント内で、杭などの地中障害物を簡便かつ確実に撤去することができるカッター刃駆動装置を提供する。
【解決手段】カッター刃駆動装置１０は、回転駆動するケリーバの下端にケリーバの軸心周りに回転可能に連結されたケーシング４を有する地中障害物撤去用アタッチメント１内で、ケリーバと同心に配置されたケリーバとは別体の中心軸の軸心を対称の中心として点対称に、かつ互いに反対向きに設けられた１対の油圧シリンダー１１のピストンロッド１３の出し引きによりケーシング４の内周面に沿ってケーシング４の長さ方向に延びる１対の回動軸１８の下端にそれぞれ取り付けられ、ケーシング４の切り欠き部に収容されたカッター刃２２を揺動回転させるものであり、カッター刃２２を中心軸の軸心を中心として点対称に構成された同調リンク機構によって同調させる。
【選択図】図１

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】