特許 7599765 杭抜装置

(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】2024-12-06

(45)【発行日】2024-12-16

(54)【発明の名称】杭抜装置

(51)【国際特許分類】

   E02D 9/02 20060101AFI20241209BHJP

   E02D 13/08 20060101ALI20241209BHJP

【ＦＩ】

E02D9/02

E02D13/08

【請求項の数】 6

(21)【出願番号】P 2024118325

(22)【出願日】2024-07-24

【審査請求日】2024-07-24

【早期審査対象出願】

(73)【特許権者】

【識別番号】595018916

【氏名又は名称】株式会社シロタ

(74)【代理人】

【識別番号】100170449

【弁理士】

【氏名又は名称】山本 英彦

(72)【発明者】

【氏名】増山 昌崇

【審査官】五十幡 直子

(56)【参考文献】

【文献】特開２００８－２６７０３４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００８－３０３６４２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特許第５２６５６４２（ＪＰ，Ｂ２）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｅ０２Ｄ ９／０２

Ｅ０２Ｄ １３／０８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

中空円筒状のケーシングと、
前記ケーシング内の下端側に設けられた一対のバケットと、
前記一対のバケットを回動可能に軸支する一対の軸支部と、
各バケットに対応して設けられた一対の伸縮部と、各伸縮部から延在する第１の棒状部とを有し、前記ケーシングの外側に前記バケットを回動するためのシリンダ機構を備え、
前記一対の軸支部は、前記ケーシングの周方向に間隔を置いて対向する位置に設けられ、一方のバケットと他方のバケットは、同一軸により軸支されていることを特徴とする、杭抜装置。

【請求項2】

前記第１の棒状部とに接続し、前記ケーシングに設けられた挿通孔を介して各バケットに連結する一対の挿通部を備える、請求項１に記載の杭抜装置。

【請求項3】

前記バケットは、前記ケーシングの内径に沿うように板材を円弧状に湾曲させて形成されている、請求項１に記載の杭抜装置。

【請求項4】

前記ケーシングの内側であって、開状態の前記バケットの先端爪の下側に設けられた第１の掘削ビットを有する、請求項１に記載の杭抜装置。

【請求項5】

前記ケーシングの外側であって、前記シリンダ機構の下側に設けられた第２の掘削ビットを有する、請求項４に記載の杭抜装置。

【請求項6】

中空円筒状のケーシングと、
前記ケーシング内の下端側に設けられた一対のバケットと、
前記一対のバケットを回動可能に軸支する一対の軸支部と、
各バケットに対応して設けられた一対の伸縮部と、各伸縮部から延在する第１の棒状部とを有し、前記ケーシングの外側に前記バケットを回動するためのシリンダ機構とを備え、
前記一対の軸支部は、前記ケーシングの周方向に間隔を置いて対向する位置に設けられ、一方のバケットと他方のバケットは、同一軸により軸支されている杭抜装置を使用し、
前記ケーシングが埋没杭を囲った状態で、一対のバケットが埋没杭を挟持するように開状態から閉状態へ回動し、当該埋没杭を挟持して地上に持ち上げる、杭抜システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、地盤に打設された既設杭（埋没杭）を引き抜くための杭抜装置に関し、特に簡易構造の装置で安全に杭を引き抜くための技術に関する。

【背景技術】

【0002】

例えば、ビル、マンション、工場などの大型の建築構造物は、地中の固い地盤にコンクリート製の杭が埋め込まれて建築物の荷重を支持している。この種の建築構造物を建て替える場合は、古い建物を解体撤去した後、地中深くに埋まった古い既設杭を引き抜いて撤去することが必要となる。

【0003】

このような既設杭の引抜において、特許文献１に記載のような杭抜き装置がある。このような杭抜き装置は、パイルドライバーのようなベースマシンに、オーガ装置のような回転駆動装置を介して取り付けられ、地面を掘削しながら既設杭まで進行し、既設杭を挟持して地上に引き上げる。

【0004】

さらに、特許文献１に記載の杭抜き装置は、中空の円筒形状を有する内筒と、内筒の直径方向に互いに対向するように内筒の下端に取り付けられた一対の保持片と、中空の円筒形状を有する外筒と、外筒の下端に設けられた掘削刃とを備え、一対の保持片は、前記内筒の下方に向いた開口を開放するように一対の保持片の下端が互いに離間した開位置と、内筒の下方に向いた開口を塞ぐように前記一対の保持片の下端が互いに接近した閉位置との間で回動可能である。

【0005】

この杭抜き装置では、既設杭を引き上げるために挟持する際に保持片が開位置から閉位置へ変動する途中で既設杭に各保持片の先端が当接し、既設杭が挟持される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【文献】特開２０１８－１１１９８４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

ここで特許文献１に記載の杭抜き装置は、一対の保持片のそれぞれが軸支されており、保持片ごとに回転軸が形成されている。しかし、回転軸が多いほど、装置の構造が複雑化し、製造コストが増加するという課題があった。また、回転駆動装置により杭抜装置を回転させて掘削する場合に、回転軸が２つあると、内筒（ケーシング）の内側に軸支部が迫り出すことになり、ケーシング内の土圧を受けて故障しやすくなるという課題があった。

【0008】

本発明は、上記の問題点を解決するために提案されたものであり、単一の回転軸を使用して杭を地盤から効率的かつ安全に引き抜くことができる簡易な構造の杭抜装置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】

【0009】

（１）本発明に係る杭抜装置は、中空円筒状のケーシングと、前記ケーシングの下端側に設けられた一対のバケットと、前記一対のバケットを回動可能に軸支する一対の軸支部とを備え、前記一対の軸支部は、前記ケーシングの周方向に間隔を置いて対向する位置に設けられ、一方のバケットと他方のバケットは、同一軸により軸支されていることを特徴とする。

【0010】

この杭抜装置によれば、バケットが同一の軸で軸支されているため、従来の複数の回転軸を用いた装置に比べて構造が簡素化されるため、製造コストが削減され、装置のメンテナンスが容易になる。これにより、杭を地盤から効率的かつ安全に引き抜くことができる簡易な構造の杭抜装置を提供することができる。

【0011】

（２）前記した杭抜装置において、前記バケットは、前記ケーシングの内径に沿うように板材を円弧状に湾曲させて形成されている。

【0012】

（３）前記した杭抜装置において、前記ケーシングは、中空円筒状の周方向に回転し、前記一対の軸支部の下端側の回転軌道上に第１の掘削ビットを有する。

【0013】

（４）前記杭抜装置は、前記ケーシングの外側に前記バケットを回動するためのシリンダ機構を有する。

【0014】

（５）前記杭抜装置は、前記シリンダ機構の下端側の回転軌道上に第２の掘削ビットを有する。

【0015】

（６）本発明に係る杭抜システムは、中空円筒状のケーシングと、前記ケーシングの下端側に設けられた一対のバケットと、前記一対のバケットを回動可能に軸支する一対の軸支部とを備え前記一対の軸支部は、前記ケーシングの周方向に間隔を置いて対向する位置に設けられ、一方のバケットと他方のバケットは、同一軸により軸支されている杭抜装置を使用し、前記ケーシングが埋没杭を囲った状態で、一対のバケットが埋没杭を挟持するように開状態から閉状態へ回動し、当該埋没杭を挟持して地上に持ち上げることを特徴とする。

【発明の効果】

【0016】

本発明によれば、単一の回転軸を使用して杭を地盤から効率的かつ安全に引き抜く簡易な構造の杭抜装置および杭抜システムを提供することができる。
できる。

【図面の簡単な説明】

【0017】

【図1】本発明の実施形態に係る杭抜システムを示す側面図である。

【図2】図１に示す杭抜システムの杭抜装置を示す側面図である。

【図3】図２に示す杭抜装置の第１の円筒部材を示す側面図である。

【図4】図２に示す杭抜装置の第２の円筒部材を示す側面図である。

【図5】図２に示す杭抜装置の第３の円筒部材を示す側面図である。

【図6】図５に示す第３の円筒部材に設けられるバケットチャッキング装置の開状態と閉状態を示す側面図である。

【発明を実施するための形態】

【0018】

以下、本発明の実施形態に係る杭抜システムＳについて、図面を参照しつつ説明する。杭抜システムＳは、地中に埋設された既設杭を地上に引き上げるために使用される。

【0019】

＜杭抜システムの構成＞
図１に示すように、杭抜システムＳは、パイルドライバーのような大型のベースマシン１と、ベースマシン１のリーダの先端に取り付けられたオーガ装置のような回転駆動装置２と、オーガ装置に取付けられた杭抜装置３とを備える。本実施形態に係る杭抜システムＳによれば、杭抜装置３が地下に向けて地盤を掘削し、後述するバケットチャッキング機構６により既設杭を挟持または切断して地上に引き上げる。

【0020】

また、本実施形態に係る杭抜システムＳは、回転駆動装置２が図１の上下方向を軸に回転するため、以下の説明では、上下方向を回転軸方向または軸方向ともいい、回転軸方向に対する回転方向を回転周方向、または周方向ともいい、軸方向と周方向に直交する方向を回転径方向ともいう。さらに、回転軸方向の下方向を先端側または先端方向、上方向を基端側または基端方向ともいう。

【0021】

＜杭抜装置３の構成＞
図２～図６に示すように、杭抜装置３は、中空円筒状のケーシング５と、ケーシング５内の先端側に設けられたバケットチャッキング機構６と、バケットチャッキング機構６を回動させるシリンダ機構８と、ケーシング５の先端に設けられた複数の掘削ビット９とを備える。

【0022】

図２に示すように、ケーシング５は、回転駆動装置２に接続する第１の円筒部材５１と、第１の円筒部材５１の下方に接続される少なくとも１つの第２の円筒部材５２と、最下端の第２の円筒部材５２に接続される第３の円筒部材５３とを備える。ケーシング５は、中空円筒状の第１の円筒部材５１、中空円筒状の第２円筒部材および中空円筒状の第３の円筒部材５３が連続して接続され、全体として長尺の中空円筒状に形成されている。

【0023】

ケーシング５を構成する各円筒部材は、それぞれ既設杭を内部に囲うことのできる内径を有し、ケーシング５は、既設杭の深度に応じて第２の円筒部材５２の数量が調整される。本実施形態において、ケーシング５は、２つの第２の円筒部材５２を備える。なお、各円筒部材は、鋼管などを用いて形成される。

【0024】

図３に示すように、第１の円筒部材５１は、回転駆動装置２に接続する接続部５１ａを有し、回転駆動装置２に接続されて回転する。また、第１の円筒部材５１の下端は、第２の円筒部材５２と連結する第１の連結部５１ｂを備える。さらに、第１の円筒部材５１は、概略、中空円筒状に形成されており、その外周に、上側にシリンダ機構８を構成する一対の伸縮部８０と、各伸縮部８０から延在する第１の棒状部８１が設けられている。なお、シリンダ機構８は、油圧により伸縮部８０が伸縮する油圧シリンダである。

【0025】

図４に示すように、第２の円筒部材５２は、概略、中空円筒状に形成されており、上端には第２の連結部５２ｂを備え、また、下端には第３の連結部５２ｃを備える。さらに、第２の円筒部材５２は、その外周にシリンダ機構８を構成する第２の棒状部８２が設けられており、伸縮部８０が伸縮することで上側に接続された棒状部を介して第２の棒状部８２が上下に変位する。

【0026】

本実施形態において、ケーシング５は、上下に連結する２つの第２の円筒部材５２を備え、上側の第２の円筒部材５２において、第２の連結部５２ｂは、第１の円筒部材５１の第１の連結部５１ｂと連結し、第３の連結部５２ｃは、下側の第２の円筒部材５２の第２の連結部５２ｂに連結する。また、下側の第２の円筒部材５２において、第３の連結部５２ｃは、後述する第３の円筒部材５３の第４の連結部５３ｃに連結する。

【0027】

図５に示すように、第３の円筒部材５３は、概略、中空円筒状に形成されており、上端には第４の連結部５３ｃを備える。また、第３の円筒部材５３は、先端側にバケットチャッキング機構６が設けられ、また、先端に複数の掘削ビット９が設けられている。

【0028】

バケットチャッキング機構６は、第３の円筒部材５３の内側に設けられる一対のバケット６０と、各バケット６０を支持する軸支部６３と、各バケット６０の先端側に設けられた複数の挟持爪６１を備える。

【0029】

各バケット６０は、板材を円弧状に湾曲させた形状を有する。バケット６０の曲率半径は、第３の円筒部材５３の曲率半径と概略同じかこれよりわずかに小さくなるように湾曲されている。複数の挟持爪６１は、各バケット６０の湾曲された板状部に並ぶように設けられている。

【0030】

各バケット６０は、板状の一端と他端をそれぞれ第３の円筒部材５３に一対の軸支部６３により軸支されている。一方のバケット６０の一端と他方のバケット６０の一端は一方の軸支部６３により回動可能に軸支されている。また、一方のバケット６０の他端と他方のバケット６０の他端は他方の軸支部６３により回動可能に軸支されている。

【0031】

複数の掘削ビット９において、ケーシング５が回転する際の軸支部６３の下端側の回転軌道上に第１の掘削ビット９ａが設けられる。この第１の掘削ビット９ａは、後述するバケットチャッキング機構６が開状態でバケット６０の先端に設けられた挟持爪６１の回転軌道上に設けられたことに相当する。また、第３の円筒部材５３の側周壁のシリンダ機構８の連結棒状部８５の下端側の回転軌道上に複数の第２の掘削ビット９ｂが設けられている。さらに、第３の円筒部材５３の側周壁の下端に複数の第３の掘削ビット９ｃが設けられている。

【0032】

さらに、第３の円筒部材５３は、その外周に、シリンダ機構８を構成する第３の棒状部８３と、第３の円筒部材５３に設けられた挿通孔（図示しない）に通される挿通部８４とが設けられており、第１の円筒部材５１に設けられた伸縮部８０が伸縮することで第３の棒状部８３の上側に接続された第２の棒状部８２を介して第３の棒状部８３が上下に変位するとともに、挿通部８４が挿通孔を通して斜め上下に変位する。

【0033】

具体的には、第３の円筒部材５３の側周壁とバケット６０を貫通するピンにより軸支部６３が形成される。各バケット６０は、ピンを軸に回動可能である。一方の軸支部６３と他方の軸支部６３とは、第３の円筒部材５３の円筒部に対向するように円筒部の周方向に１８０°の間隔を置いて設けられている。すなわち、一方のバケット６０と他方のバケット６０は、同一軸により軸支されている。

【0034】

各挿通部８４は、第３の円筒部材５３の側周壁５３ａに設けられた挿通孔を通して第３の円筒部材５３の外側から内側に通され、その先端をバケット６０に連結する。挿通部８４が斜め上下に変位することによりバケット６０がピンを軸に回動する。

【0035】

シリンダ機構８は、ケーシング５の外側に概略上端から下端に渡って設けられている。シリンダ機構８は、基端側から先端側に向かって順に、一対の伸縮部８０と、一対の第１の棒状部８１と、一対の第２の棒状部８２と、一対の第３の棒状部８３と、一対の挿通部８４とを備え、第１の棒状部８１、第２の棒状部８２、第３の棒状部８３および挿通部８４が連結し連結棒状部８５を形成する（図２を参照）。一対の伸縮部８０と一対の連結棒状部８５は、円筒状のケーシング５に対向するように周方向に１８０°の間隔を置いて設けられている。

【0036】

図６（Ａ）に示すように、シリンダ機構８は、伸縮部８０が縮小した状態で、連結棒状部８５を介してバケット６０を持ち上げる。また、シリンダ機構８は、図６（Ｂ）に示すように、伸縮部８０が伸長した状態で、連結棒状部８５を介してバケット６０を押し下げる。すなわち、伸縮部８０が縮小した状態で各バケット６０が持ち上げられ、一対のバケット６０が開状態となる（図６（Ａ）を参照）。また、伸縮部８０が伸長した状態で各バケット６０が押し下げられ、一対のバケット６０が閉状態となる（図６（Ｂ）を参照）。

【0037】

＜杭抜装置の動作＞
杭抜装置３は、回転駆動装置２の回転によりケーシング５を回動させながら下方にケーシング５を移動する。これにより、ケーシング５を地中へ掘削していく。このとき、ケーシング５の下端に設けられた複数の掘削ビット９が土壌を削るように掘削する。既設杭を囲う深さに到達するまでケーシング５は進行する。このとき、一対のバケット６０は、開状態である。

【0038】

既設杭を囲う深さに到達するまで到達したケーシング５が既設杭を囲った状態となると、一対のバケット６０が既設杭を挟持するように閉じた状態へ回動する。具体的には、シリンダ装置の伸縮部８０が縮小状態から伸長状態に変位し、連結棒状部８５が下方に移動する。連結棒状部８５の先端すなわち、挿通部８４が第３の円筒部の挿通孔を通ってバケット６０を押し下げるように変位する。これにより、一対のバケット６０が開状態から閉状態へ移行する。

【0039】

閉状態に移行する途中にバケット６０は既設杭を挟持する。既設杭を挟持した状態でケーシング５を引き上げることで杭を地上まで持ち上げる。

【0040】

本実施形態において、杭抜装置３は、バケット６０がシリンダ機構８の伸縮による回動する形態について説明した。しかし、杭抜装置３は、特開２０１８－１１１９８４のようにバケット６０がカム機構により回動するようにしてもよく、他の機構による回動するようにしてもよい。

【0041】

本実施形態において、シリンダ機構８は油圧シリンダである形態について説明した。しかし、シリンダ機構８は、電動シリンダ、エアシリンダ等の他のシリンダであってもよい。

【0042】

本実施形態において、既設杭はバケット６０に挟持されて一度で地上に持ち上げられる形態について説明した。しかし、既設杭は複数回に分けて地上に持ち上げられてもよい。例えば、既設杭を挟持した状態からさらにバケット６０を閉状態に移行することで杭を切断するようにしてもよい。

【0043】

この場合、閉じたバケット６０より上側の切断された既設杭をいったん地上に持ち上げ、再度、ケーシング５を下側の地中に残された既設杭まで進行させ、当該既設杭をバケット６０で挟持して、地上に持ち上げてもよい。すなわち、複数回に分けて既設杭を引き上げることができる。

【0044】

なお、ケーシング５を引き上げる際、回転駆動装置２を回転させ、バケット６０を回転させながらケーシング５を引き上げてもよい。または、既設杭を切断する際に、回転駆動装置２を回転させ、バケット６０を回転させながら既設杭を切断することができる。

【0045】

以上、本発明の実施形態に係るに杭抜装置３および杭抜方法について説明した。ただし、杭抜装置３および杭抜方法は、上記の実施形態に限定されず、発明の目的を達成する範囲で他の構成とすることができる。

【産業上の利用可能性】

【0046】

本発明は、既設杭を地上に引き上げる杭抜装置および杭抜システムに利用できる。

【符号の説明】

【0047】

Ｓ ：杭抜システム
１ ：ベースマシン
２ ：回転駆動装置
３ ：杭抜装置
５ ：ケーシング
６ ：バケットチャッキング機構
８ ：シリンダ機構
９ ：掘削ビット
９ａ ：第１の掘削ビット
９ｂ ：第２の掘削ビット
９ｃ ：第３の掘削ビット
５１ ：第１の円筒部材
５１ａ ：接続部
５１ｂ ：第１の連結部
５２ ：第２の円筒部材
５２ｂ ：第２の連結部
５２ｃ ：第３の連結部
５３ ：第３の円筒部材
５３ａ ：側周壁
５３ｃ ：第４の連結部
６０ ：バケット
６１ ：挟持爪
６３ ：軸支部
８０ ：伸縮部
８１ ：第１の棒状部
８２ ：第２の棒状部
８３ ：第３の棒状部
８４ ：挿通部
８５ ：連結棒状部

【要約】      （修正有）

【課題】単一の回転軸を使用して杭を地盤から効率的かつ安全に引き抜く簡易な構造の杭抜装置および杭抜システムを提供する。
【解決手段】杭抜装置は、中空円筒状のケーシングと、前記ケーシングの下端側に設けられた一対のバケットと、前記一対のバケットを回動可能に軸支する一対の軸支部とを備え、前記一対の軸支部は、前記ケーシングの周方向に間隔を置いて対向する位置に設けられ、一方のバケットと他方のバケットは、同一軸により軸支されていることを特徴とする。前記バケットは、前記ケーシングの内径に沿うように板材を円弧状に湾曲させて形成されており、前記ケーシングは、中空円筒状の周方向に回転し、前記一対の軸支部の下端側の回転軌道上に第１の掘削ビットを有していてもよい。
【選択図】図６

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】