特許 7153338 杭抜き装置及び引抜き工法

(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】

(24)【登録日】2022-10-05

(45)【発行日】2022-10-14

(54)【発明の名称】杭抜き装置及び引抜き工法

(51)【国際特許分類】

   E02D 9/02 20060101AFI20221006BHJP

【ＦＩ】

E02D9/02

【請求項の数】 7

(21)【出願番号】P 2019037704

(22)【出願日】2019-03-01

(65)【公開番号】P2020139373

(43)【公開日】2020-09-03

【審査請求日】2021-12-17

(73)【特許権者】

【識別番号】500435470

【氏名又は名称】有限会社丸高重量

(74)【代理人】

【識別番号】110003063

【氏名又は名称】特許業務法人牛木国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】高橋 節夫

【審査官】彦田 克文

(56)【参考文献】

【文献】特開２００２－２５６５５７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１９－１５０２３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００３－１５５７４７（ＪＰ，Ａ）

【文献】実開昭５８－７６６４０（ＪＰ，Ｕ）

【文献】登録実用新案第３１７１８９８（ＪＰ，Ｕ）

【文献】特開平５－６５７１５（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｅ０２Ｄ ９／０２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

既設杭の外径に応じた内径を有する筒状の形態である第１部材と、
前記第１部材の外周側に挿通可能であり、径方向外側に突出する突出部を有する第２部材と、
前記第１部材の外周に一端が結合され、前記第２部材に他端が結合されるチェーン又は紐状の第３部材とを含み、
前記突出部は、前記第２部材の軸方向に視て、前記第２部材の径方向に対して傾斜する態様で突出する、杭抜き装置。

【請求項2】

前記突出部は、前記第２部材を軸回りに回転させたときに時計回りの回転時の方が反時計回りの回転時よりも、回転方向の抵抗が少なくなるように形成される、請求項１に記載の杭抜き装置。

【請求項3】

前記突出部は、根本位置での接線方向に対する傾斜角が、時計回りの前側において９０度よりも大きい、請求項１又は２に記載の杭抜き装置。

【請求項4】

前記突出部は、複数個設けられる、請求項１～３のうちのいずれか１項に記載の杭抜き装置。

【請求項5】

前記第１部材は、軸方向の先端部が歯状に形成される、請求項１～４のうちのいずれか１項に記載の杭抜き装置。

【請求項6】

請求項１～５のうちのいずれか１項に記載の杭抜き装置を用いた引抜き工法であって、
下端が地中に埋まる既設杭の外周側に前記第１部材を通し、かつ、前記第１部材の外周側に前記第２部材を通し、
前記第１部材を時計回りに回転させながら前記第１部材を地中に進ませ、
地中に進ませた前記第１部材を反時計回りに回転させながら地中から戻すことを含む、引抜き工法。

【請求項7】

前記既設杭は、先端部にフィンを有する、請求項６に記載の引抜き工法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、杭抜き装置及び引抜き工法に関する。

【背景技術】

【0002】

既設杭を引き抜くための杭抜き装置及び引抜き工法に関する各種技術が知られている（例えば、特許文献１、２参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２００２－２５６５５７号公報

【文献】特開２０１９－０１５０２３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら、上記のような従来技術では、既設杭を回転させながら引抜くことが難しい。

【0005】

そこで、１つの側面では、本発明は、既設杭を回転させながら引抜くことを可能とすることを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

１つの側面では、以下のような解決手段を提供する。

【0007】

（１）本発明の杭抜き装置は、既設杭の外径に応じた内径を有する筒状の形態である第１部材と、前記第１部材の外周側に挿通可能であり、径方向外側に突出する突出部を有する第２部材と、前記第１部材の外周に一端が結合され、前記第２部材に他端が結合されるチェーン又は紐状の第３部材とを含み、前記突出部は、前記第２部材の軸方向に視て、前記第２部材の径方向に対して傾斜する態様で突出することを特徴とする。

【0008】

（２）上記（１）の構成において、前記突出部は、前記第２部材を軸回りに回転させたときに時計回りの回転時の方が反時計回りの回転時よりも、回転方向の抵抗が少なくなるように形成されることを特徴とする。

【0009】

（３）上記（１）又は（２）の構成において、前記突出部は、根本位置での接線方向に対する傾斜角が、時計回りの前側において９０度よりも大きいことを特徴とする。

【0010】

（４）上記（１）～（３）のうちいずれか１つの構成において、前記突出部は、複数個設けられることを特徴とする。

【0011】

（５）上記（１）～（４）のうちいずれか１つの構成において、前記第１部材は、軸方向の先端部が歯状に形成されることを特徴とする。

【0012】

（６）本発明の引抜き工法は、（１）～（５）のうちのいずれか１つに記載の杭抜き装置を用いた引抜き工法であって、下端が地中に埋まる既設杭の外周側に前記第１部材を通し、かつ、前記第１部材の外周側に前記第２部材を通し、前記第１部材を時計回りに回転させながら前記第１部材を地中に進ませ、地中に進ませた前記第１部材を反時計回りに回転させながら地中から戻すことを含むことを特徴とする。

【0013】

（７）上記（６）の工法において、前記既設杭は、先端部にフィンを有することを特徴とする。

【発明の効果】

【0014】

１つの側面では、本発明によれば、既設杭を回転させながら引抜くことが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0015】

【図1】本発明の一実施形態に係る杭抜き装置の斜視図である。

【図2】第２部材の平面図である。

【図3A】杭抜き装置を既設杭に挿通する工程（第１工程）を示す説明図である。

【図3B】杭抜き装置を時計回りに回転させながら地中に進ませる工程（第２工程）を示す説明図である。

【図3C】杭抜き装置が地中の所定位置まで進んだ状態（第２工程終了状態）を示す説明図である。

【図3D】杭抜き装置を反時計回りに回転させながら地中から戻す工程（第３工程）の開始時を示す説明図である。

【図3E】杭抜き装置を反時計回りに回転させながら地中から戻す工程（第３工程）によって既設杭が引抜かれる状態を示す説明図である。

【図4A】時計回り回転時における第２部材の作用を示す説明図である。

【図4B】反時計回り回転時における第２部材の作用を示す説明図である。

【図5】時計回り時における杭抜き装置の作用を示す説明図である。

【図6】反時計回り時における杭抜き装置の作用を示す説明図である。

【発明を実施するための形態】

【0016】

以下、添付図面を参照しながら本発明の一実施形態について詳細に説明する。

【0017】

［既設杭］
図１に示す本発明の一実施形態に係る引抜き装置１は、図３Ａ～図３Ｅに示すように、回転圧入装置Ｂが搭載された重機Ａを用いることで、既設杭１００を回転させながら引抜くことを可能にする。

【0018】

本実施形態で例示する既設杭１００は、鋼管杭１１０と、鋼管杭１１０の下端部に設けられるフィン１２０とを備える。フィン１２０は、略正方形をなす中央部１２１と、中央部１２１の４つの辺から外側に延びる４つの翼状部１２２と、中央部１２１の上面部から上方に突出し、鋼管杭１１０の下端部と連結される円筒状の上方突出部１２３と、中央部１２１の下面部から下方に突出し、地中への回転圧入時にフィン１２０の回転中心となる円筒状の下方突出部１２４とを備える。

【0019】

４つの翼状部１２２は、中央部１２１に対して周方向に交互に上方及び下方に曲折されており、フィン１２０の時計回りＲ１の回転に応じた土壌との接触により、地中を下方に進む方向（埋込み方向）の推進力を発生させる一方、フィン１２０の反時計回りＲ２の回転に応じた土壌との接触により、地中を上方に進む方向（引抜き方向）の推進力を発生させる。

【0020】

このような既設杭１００を地中から引抜く場合、既設杭１００（鋼管杭１１０）の上端部を回転圧入装置Ｂに連結し、反時計回りに回転させることが考えられるが、既設杭１００は、鋼管杭１１０の劣化や腐食によって強度が低下している可能性があるため、回転圧入装置Ｂで回転させると、鋼管杭１１０が破断して引抜きが困難になる可能性がある。特に、鋼管杭１１０が小径である場合、回転圧入装置Ｂの回転力で鋼管杭１１０がねじ切れる虞がある。

【0021】

［杭抜き装置］
本発明の杭引抜き装置１は、上記のような既設杭１００であっても、回転させながら確実に引抜くことを可能にするものであり、図１に示すように、既設杭１００の外径に応じた内径を有する筒状の形態である第１部材２と、第１部材２の外周側に挿通可能な第２部材３と、第１部材２及び第２部材３に結合されるチェーン又は紐状の第３部材４とを備える。

【0022】

（第１部材）
図１に示すように、本実施形態の第１部材２は、既設杭１００の鋼管杭１１０の外周側に上方から挿通可能であって、鋼管杭１１０と略同等の長さを有する金属パイプで構成される。図３Ｂに示すように、第１部材２は、上端部が回転圧入装置Ｂに連結可能であり、回転圧入装置Ｂから伝達される回転力及び下方への押圧力により、鋼管杭１１０の外周に沿って地中に進入することができる。また、第１部材２は、軸方向の先端部、即ち下端部の周縁部に歯状に形成された歯状部２１を有しており、この歯状部２１が第１部材２の回転に応じて鋼管杭１１０の周囲に存在する土などを削ることで、第１部材２の地中への進入がスムーズに行われる。

【0023】

（第２部材）
図１及び図２に示すように、第２部材３は、第１部材２の外周側に挿通可能な筒状部３１と、筒状部３１の外周から径方向外側に突出する複数の突出部３２とを有する。本実施形態の突出部３２は、金属製である筒状部３１の一部を径方向外側に切り起こすことで、周方向に一定の間隔をあけて３つ形成されている。

【0024】

突出部３２は、第２部材３の軸方向に視て、第２部材３の径方向に対して傾斜する態様で突出している。突出部３２の傾斜方向は、第２部材３を軸回りに回転させたときに時計回りＲ１の回転時の方が反時計回りＲ２の回転時よりも、土中における回転方向の抵抗が少なくなるように設定される。具体的に説明すると、突出部３２は、根本位置での接線方向に対する傾斜角θが時計回りＲ１の前側において９０度よりも大きくなっている。なお、第２部材３及び突出部３２の作用は後述する。

【0025】

（第３部材）
図１に示すように、本実施形態の第３部材４は、金属製のチェーンであり、第１部材２の外周に一端が結合され、第２部材３の外周に他端が結合されている。第１部材２の外周における第３部材４の結合部２２は、第１部材２の下端から少なくとも第２部材３の高さ分だけ上方に離れた位置に設けられる。これにより、第１部材２の外周に第２部材３を挿通させた状態で杭抜き装置１を地中に進入させることができる。また、第３部材４の長さは、既設杭１００の鋼管杭１１０の外周に２巻き以上巻き付くことが可能な長さであることが好ましい。具体的には、第１部材２の外周寸法の３倍程度の長さを有するチェーンを用いて第３部材４を構成している。なお、第３部材４の作用は後述する。

【0026】

［引抜き工法］
つぎに、本発明の引抜き工法について、図３（Ａ～Ｅ）～図６を参照して説明する。

【0027】

本発明の引抜き工法は、上記の杭抜き装置１を用いて既設杭１００を引抜く工法であり、第１工程、第２工程及び第３工程を含む。

【0028】

（第１工程）
図３Ａに示すように、第１工程では、下端が地中に埋まる既設杭１００の鋼管杭１１０の外周側に第１部材２を上方から通し、かつ、第１部材２の外周側下端部に第２部材３を通す。具体的には、第１部材２の外周側下端部に第２部材３を挿通した状態で、既設杭１００の鋼管杭１１０の外周側に第１部材２を上方から挿通する。

【0029】

（第２工程）
図３Ｂに示すように、第２工程では、既設杭１００の鋼管杭１１０の外周側に挿通した第１部材２の上端部を重機Ａの回転圧入装置Ｂに連結し、第１部材２を時計回りＲ１に回転させながら第１部材２を地中に進入させる。このとき、第１部材２の下端部に形成された歯状部２１が第１部材２の回転に応じて鋼管杭１１０の周囲に存在する土などを削ることで、第１部材２の地中への進入がスムーズに行われる。

【0030】

また、第３部材４を介して第１部材２と結合される第２部材３も時計回りＲ１に回転し、その回転に伴って土壌と接触する突出部３２が回転に抗する抵抗力Ｒ１０を発生させるが（図４Ａ、図４Ｂ参照）、前述したように、時計回りＲ１の回転時の抵抗力Ｒ１０は、反時計回りＲ２の回転時の抵抗力Ｒ２０よりも小さいので、第１部材２の地中への進入を阻害しない。

【0031】

また、図５に示すように、第３部材４は、第２部材３が発生させる抵抗力Ｒ１０によって張り状態となり、第１部材２の外周に巻き付いた姿勢を維持する。そして、第２工程は、図３Ｃに示すように、第１部材２の下端部が所定の深さに到達するまで、具体的には、既設杭１００のフィン１２０の近傍位置に到達するまで続けられる。

【0032】

（第３工程）
図３Ｄに示すように、第３工程では、地中に進入させた第１部材２を反時計回りＲ２に回転させながら地中から地上に戻す。このとき、第３部材４を介して第１部材２と結合される第２部材３も反時計回りＲ２に回転し、その回転に伴って土壌と接触する突出部３２が回転に抗する抵抗力Ｒ２０を発生させるが（図４Ａ、図４Ｂ参照）、前述したように、反時計回りＲ２の回転時の抵抗力Ｒ２０は、時計回りＲ１の回転時の抵抗力Ｒ１０よりも大きいので、第２部材３が地中に留まろうとし、第２部材３が第１部材２の外周から外れる。

【0033】

また、図６に示すように、第３部材４は、第２部材３が発生させる大きな抵抗力Ｒ２０によって張り状態となるが、第２部材３が第１部材２の外周から外れているため、第３部材４は、第１部材２と第２部材３との間で鋼管杭１１０の外周に強い締付け力で巻き付く。これにより、第１部材２の反時計回りＲ２の回転力が第３部材４を介して鋼管杭１１０に伝わるので、既設杭１００は、図３Ｅに示すように、第１部材２と一緒に反時計回りＲ２に回転しながら上方に引き上げられる（設置深さＨ１からＨ２に変化）。

【0034】

また、本実施形態の既設杭１００は、下端部にフィン１２０を備え、反時計回りＲ２の回転によって自らが抜け方向に移動しようとする推進力を発生させるので、地中からスムーズに引抜くことができる。

【0035】

以上、各実施例について詳述したが、特定の実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された範囲内において、種々の変形及び変更が可能である。また、前述した実施例の構成要素を全部又は複数を組み合わせることも可能である。
例えば、前述した実施形態では、引抜きの対象となる既設杭として鋼管杭を例示したが本発明の杭抜き装置及び引抜き工法は、セメントなどを固化して形成されるセメント杭や、その他の材料で形成される杭の引抜きにも適用することができる。

【0036】

なお、以上の実施例に関し、さらに以下の付記を開示する。

【0037】

（付記１）
既設杭の外径に応じた内径を有する筒状の形態である第１部材と、
前記第１部材の外周側に挿通可能であり、径方向外側に突出する突出部を有する第２部材と、
前記第１部材の外周に一端が結合され、前記第２部材に他端が結合されるチェーン又は紐状の第３部材とを含み、
前記突出部は、前記第２部材の軸方向に視て、前記第２部材の径方向に対して傾斜する態様で突出する、杭抜き装置。

【0038】

（付記２）
前記突出部は、前記第２部材を軸回りに回転させたときに時計回りの回転時の方が反時計回りの回転時よりも、回転方向の抵抗が少なくなるように形成される、付記１に記載の杭抜き装置。

【0039】

（付記３）
前記突出部は、根本位置での接線方向に対する傾斜角が、時計回りの前側において９０度よりも大きい、付記１又は２に記載の杭抜き装置。

【0040】

（付記４）
前記突出部は、複数個設けられる、付記１～３のうちのいずれか１つに記載の杭抜き装置。

【0041】

（付記５）
前記第１部材は、軸方向の先端部が歯状に形成される、付記１～４のうちのいずれか１つに記載の杭抜き装置。

【0042】

（付記６）
付記１～５のうちのいずれか１つに記載の杭抜き装置を用いた引抜き工法であって、
下端が地中に埋まる既設杭の外周側に前記第１部材を通し、かつ、前記第１部材の外周側に前記第２部材を通し、
前記第１部材を時計回りに回転させながら前記第１部材を地中に進ませ、
地中に進ませた前記第１部材を反時計回りに回転させながら地中から戻すことを含む、引抜き工法。

【0043】

（付記７）
前記既設杭は、先端部にフィンを有する、付記６に記載の引抜き工法。

【符号の説明】

【0044】

１ 杭抜き装置
２ 第１部材
２１ 歯状部
２２ 結合部
３ 第２部材
３１ 筒状部
３２ 突出部
４ 第３部材
１００ 既設杭
１１０ 鋼管杭
１２０ フィン
１２１ 中央部
１２２ 翼状部
１２３ 上方突出部
１２４ 下方突出部
Ａ 重機
Ｂ 回転圧入装置
Ｒ１ 時計回り
Ｒ１０ 抵抗力（時計回り回転時）
Ｒ２ 反時計回り
Ｒ２０ 抵抗力（反時計回り回転時）

【図1】

【図2】

【図3A】

【図3B】

【図3C】

【図3D】

【図3E】

【図4A】

【図4B】

【図5】

【図6】