JP2000045277A - 杭用の圧力水噴射装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 何らかの故障もしくは手違いによって、杭２
の下端から下方に向けて噴射する圧力水を送給していた
ホースが、高圧水の供給を受けつつ無拘束状態で地上に
出たとき、該給水ホースの先端が噴出水流の反動で跳ね
回らないようにする。 【解決手段】 メス形継手１５を杭２の下端部に固着す
るとともに、オス形継手１６に給水ホース（図外・図の
上方に在る）を接続し、かつ、上記オス形継手１６に
「中央導水孔１６ｃから分岐して側面に開口する側方放
水孔１６ｄ」を穿つとともに、該オス形継手１６にキャ
ップ形スライドバルブ１７を被せ、該キャップ形スライ
ドバルブ１７をメス形継手１５に差し込んで、リベット
１０で抜け止めしておく。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、杭を打ち込む際、
該杭の下端付近から下方に向けて圧力水を噴射すること
によって地盤を緩めて杭の貫入を助長する技術に係り、
特に、杭に取り付けて該杭と一緒に地盤中に貫入させた
給水ホースを安全に回収し得るように改良した圧力水噴
射装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図４は、水噴射を併用して杭を地盤中に
圧入している状態を示し、模式的に描いた断面図であ
る。杭圧入引抜機１の杭チャック１ａが杭２を把持して
いて、上記の杭チャック１ａは油圧シリンダ１ｂに対し
て一体的に固着されている。該油圧シリンダのピストン
ロッド１ｃの先端を「地盤４に対して固定されている反
力支持部材３」に取り付けて前記油圧シリンダ１ｂを収
縮させると、前記杭チャック１ａが下降せしめられ、こ
れに把持された杭２が地盤４内に貫入される。前記杭２
の下端部から下方に向けて噴射水流５を噴出させるた
め、予め該杭２の下端付近に水ノズル６が固定されてい
て、該水ノズル６に圧力水を送給するための圧力水供給
ホース（略称・給水ホース）７が、杭２の側面沿いに配
設されている。上掲の図４に示したのは油圧式の杭圧入
引抜機で杭打ち作業を遂行している状態である。図示を
省略するが、振動式の杭打抜機で杭を地盤中に貫入せし
める場合も、杭２と水ノズル６と給水ホース７との関係
は同４に示した状態とほぼ同様である。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】前記の水ノズル６に圧
力水を送給する手段として、予め杭２に鋼管（図示せず
を固着しておいて、該鋼管を杭２と共に埋め殺す（埋設
放置する）工法も有るが、鋼管を放棄することは経済的
な損失となる上に、該鋼管の上端まで圧力水を送給する
ことは余り容易ではない。そこで、図４に示したように
給水ホース７によって圧力水を送給して杭打ち作業を遂
行した後、図示しないリールで該ホース７を巻き取って
回収する工法が多く用いられる。この場合、圧力水の送
給を停止し、もしくは圧力を下げてから給水ホース７を
巻き取って地上に抜き出せば良いのであるが、何らかの
故障、または操作の手違いで、圧力水を噴出しつつある
給水ホース７が地上に抜き出されると、該給水ホース７
は噴出水の反動によって首を振る形に跳ね回り、甚だ危
険である。上述した給水ホースの跳ね回りによって重大
な人身事故を生じた実例が有るので、水ノズル６（図４
参照）の付近に自動弁を設けて、給水ホース７の先端部
の取り付けが離脱すると該自動弁が閉弁するような装置
も提案されているが、高圧水の噴出を確実に自動停止さ
せることは容易でない上に、前記の自動弁を設けること
によって、正常に作動している場合の噴射水流を弱める
虞れが有るなど、種々の技術的困難が有る。なお、図４
に示したのは標準的な杭打作業であって、杭２はほぼ垂
直をなし、給水ホース７は上記の杭２とほぼ平行で垂直
姿勢になっており、水ノズル６は下方に向けて水流５を
噴射している。本発明においては説明の便宜上、杭２が
垂直姿勢である状態を基準として上，下を呼称する。上
下と関係のある水平・垂直や頂・底の呼称も上記に準じ
る。作業条件によっては、杭２が必ずしも垂直に打ち込
まれないが、特に断らない限り、給水ホースや水ノズル
について「下」とは、正常な作業状態における噴射方向
を意味し、「上」とはその反対方向の意である。本発明
装置を構成している単品の部材が何のような姿勢をとっ
ていても、組み立てられて正常に作業している状態を想
定して上，下、頂，底を呼称する。本発明は上述の事情
に鑑みて為されたものであって、圧力水供給ホースが噴
射水流の反動で跳ね回る虞れの無い杭打用圧力水噴射装
置を提供することを目的とする。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに創作した本発明は、従来考えられていたような、
「何らかの事情でホースの先端が噴水しつつ地上に出た
場合、自動弁で噴水を閉止する」という考え方を捨て、
水を放射状に噴出させることによって噴出水の反動を相
互に打ち消し合わせ、併せて、噴出水流の流路断面積の
合計を増加させて圧力低下を図る。本発明の基本的な原
理を、その１実施形態に対応する図２を参照して略述す
ると次のとおりである。すなわち、何らかの故障もしく
は手違いによって、杭２の下端から下方に向けて噴射す
る圧力水を送給していた給水ホースが、高圧水の供給を
受けつつ無拘束状態で地上に出たとき、該給水ホースの
先端が噴出水流の反動で跳ね回らないようにするため、
メス形継手１５を杭２の下端部に固着するとともに、オ
ス形継手１６に給水ホース（図外・図の上方に在る）を
接続し、かつ、上記オス形継手１６に「中央導水孔１６
ｃから分岐して側面に開口する側方放水孔１６ｄ」を穿
つとともに、該オス形継手１６にキャップ形スライドバ
ルブ１７を被せ、該キャップ形スライドバルブ１７をメ
ス形継手１５に差し込んで、リベット１０で抜け止めし
ておく。以上に説明した原理に基づいて、請求項１に係
る発明装置の構成は、圧力水供給ホースに接続されるオ
ス形継手と、杭に対して固定され、上記オス形継手に嵌
合するメス形継手と、を具備するとともに、上記オス形
継手に、その中心線にほぼ沿って上下方向に貫通する中
央導水孔と、上記中央導水孔から分岐して該オス形継手
の側面に開口する側方放水孔とが設けられており、前記
のオス形継手は、メス形継手の上方から下方に向けて差
し込まれるとともに、上方に向かう強い引張力を受ける
と該メス形継手から引き抜かれるようになっていて、前
記の側方放水孔はメス形継手よりも上方に開口してお
り、かつ、前記オス形継手に、前記側方放水孔の開口を
覆い得るスリーブ形スライドバルブが外嵌されていて、
前記メス形継手がオス形継手に差し込まれて接続された
状態では、前記スリーブ形スライドバルブがメス形継手
に押し上げられて側方放水孔の開口を覆い、上記オス形
継手がメス形継手から抜け出した状態で前記側方放水孔
に水圧が掛かると、前記スリーブ形スライドバルブが上
記の水圧により摺動せしめられて前記開口部を開放する
ようになっており、摺動したスリーブ形スライドバルブ
がオス形継手から抜け落ちないように抜け止め手段が設
けられていることを特徴とする。以上に説明した請求項
１の発明装置によると、メス形継手を固定された杭の打
ち込みを終えてから、圧力水供給ホースを地上へ引き抜
くと、該圧力水供給ホースに接続されたオス形継手がメ
ス形継手から引き抜かれる。オス形継手がメス形継手か
ら引き抜かれると、該オス形継手に外嵌されるとともに
メス形継手で押し上げられていたスリーブ形スライドバ
ルブの押上力が消失し、該スリーブ形スライドバルブに
水圧が掛かると、側方放水孔の開口を開放する位置に摺
動せしめられる。これにより、圧力水供給ホースからオ
ス形継手に送給された圧力水は、中央導水孔と側方放水
孔とに分流して放射状に噴出せしめられるので、 イ．中央導水孔を流通していた圧力水の一部が側方放水
孔に分流してオス形継手の側面の開口から噴出し、残余
が中央導水孔の下端開口部から噴出する。このように分
流するので、オス形継手の下端に在る中央導水孔の開口
から噴出する水の勢（流速）が低下し、ホースの跳ねる
力か弱くなる。 ロ．前記の側方放水孔をＮ個設けておくと、オス形継手
からＮ＋１条の流水が放射状に噴出する。上記Ｎ＋１条
の噴出流相互の方向が異なるので、これら噴出流の反動
は、平均して互いに打ち消し合って減殺され、圧力水供
給ホースを跳ねさせる力が弱まり、実用上ほとんど無害
になって、少なくとも重大な人身事故を発生させる虞れ
がなくなる。

【０００５】請求項２に係る発明装置の構成は、前記請
求項２の発明装置の構成要件に加えて、前記オス形継手
に、前記中央導水孔とほぼ平行に、かつ、前記側方放水
孔と交わらないように、圧力空気を流通させる導気孔が
設けられていることを特徴とする。以上に説明した請求
項２の発明装置によると、杭の下端部から下方に向けて
圧力水を噴出せしめるとともに、圧力空気を一緒に噴出
させることができるので、正常な状態で杭の打設作業を
行なう場合、噴出水流による杭の貫入助長作用をいっそ
う増大させることができる。

【０００６】請求項３に係る発明装置の構成は、圧力水
供給ホースに接続されるオス形継手に、その中心線にほ
ぼ沿って上下方向に貫通する中央導水孔が設けられると
ともに、上記中央導水孔から分岐して該オス形継手の側
面に開口する側方放水孔が設けられていて、前記オス形
継手に対してキャップ形スライドバルブが外嵌されると
ともに、該キャップ形スライドバルブが、杭に固定され
たメス形継手の上方から下方に向けて差し込まれてい
て、前記オス形継手が強い力で上方に引かれると該キャ
ップ形スライドバルブがメス形継手から抜け出すように
なっており、前記オス形継手がキャップ形スライドバル
ブを介してメス形継手に嵌合している状態では、上記キ
ャップ形スライドバルブがメス形継手に押動されて、前
記側方放水孔の開口を覆って閉塞する位置となり、前記
オス形継手に外嵌されたキャップ形スライドバルブがメ
ス形継手から抜け出して該メス形継手からの押動力を受
けなくなった状態で、前記中央導水孔に圧力水が流通す
ると、キャップ形スライドバルブが水圧を受けて摺動せ
しめられ、前記側方放水孔の開口を開放するようになっ
ており、かつ、該キャップ形スライドバルブが脱落しな
いように摺動ストロークを制限するストッパが設けられ
ていることを特徴とする。以上に説明した請求項３の発
明装置によると、圧力水供給ホースに接続されたオス形
継手が、杭に固定されたメス形継手に嵌合された状態で
は、該オス形継手に穿たれた側方放水孔の開口がキャッ
プ形スライドバルブに覆われているので、該オス形継手
に供給された圧力水の全流量が中央導水孔から下方に向
けて流出せしめられ、杭打用の水ジェットとしての正常
な機能を果たす。そして、杭を打ち込んでから圧力水供
給ホースを強く上方へ引き上げると、オス形継手がメス
形継手から抜け出し、該圧力水供給ホースはオス形継手
を付けたまま地上に引き出される。この時、該圧力水供
給ホースに高圧水が送給されていなければ、当然に、跳
ねる虞れが無い。上記の圧力水供給ホースが何らかの事
情で、高圧水を送給されつつある状態で地上に引き出さ
れた場合は、オス形継手が前述のごとくメス形継手から
抜き出されることにより、該メス形継手によって閉弁位
置に押し上げられていたキャップ形スライドバルブの押
上げ力が消失し、該キャップ形スライドバルブが側方放
水孔の開口を開放する。これにより、圧力水供給ホース
からオス形継手に送給された圧力水は、中央導水孔と側
方放水孔とに分流して放射状に噴出せしめられるので、 イ．中央導水孔を流通していた圧力水の一部が側方放水
孔に分流してオス形継手の側面の開口から噴出し、残余
が中央導水孔の下端開口部から噴出する。このように分
流するので、オス形継手の下端に在る中央導水孔の開口
から噴出する水の勢（流速）が低下し、ホースの跳ねる
力か弱くなる。 ロ．前記の側方放水孔をＮ個設けておくと、オス形継手
からＮ＋１条の流水が放射状に噴出する。上記Ｎ＋１条
の噴出流相互の方向が異なるので、これら噴出流の反動
は、平均して互いに打ち消し合って減殺され、圧力水供
給ホースを跳ねさせる力が弱まり、実用上ほとんど無害
になって、少なくとも重大な人身事故を発生させる虞れ
が無くなる。

【０００７】請求項４に係る発明装置の構成は、前記請
求項３の発明装置の構成要件に加えて、前記オス形継手
の外周面の一部に小径部が形成されており、もしくは上
記外周面の一部に長手方向の溝が形成されていて、前記
キャップ形スライドバルブの内周面に、内側に向けて突
出する突起が設けられ、この突起が前記の小径部もしく
は溝に挿入されていて、オス形継手に対するキャップ形
スライドバルブのスライドストロークが制限されるよう
になっていることを特徴とする。以上に説明した請求項
４の発明装置によると、キャップ形スライドバルブがオ
ス形継手に外嵌された状態で開弁位置と閉弁位置との間
でスライドするようにストロークを制限することができ
る。このようなスライドストロークの制限は、スライド
バルブとしての本来の機能を妨げるものではない。そし
て、上記のスライドストロークの制限によって、該キャ
ップ形スライドバルブがオス形継手から脱出して紛失す
る虞れが無くなる。すなわち、杭を打ち込んでから圧力
水供給ホースを地上へ引き抜くと、キャップ形スライド
バルブは「圧力水供給ホースの先端に接続されたオス形
継手」と一緒に回収され、繰り返して使用することがで
きる。

【０００８】請求項５に係る発明装置の構成は、前記請
求項３もしくは請求項４の発明装置の構成要件に加え
て、前記キャップ形スライドバルブが概要的に有底円筒
状をなしており、その底壁の中央部付近に透孔が設けら
れていて、この透孔の断面積が前記中央導水孔の断面積
よりも小さくなっていて水流を絞り、ノズル噴射口とし
て作用するようになっており、もしくは、前記メス形継
手が無頂・有底の筒状をなしていて、その底壁の中央部
付近に透孔が設けられており、この透孔の断面積が前記
中央導水孔の段面積よりも小さく設定されていて水流を
絞り、ノズル噴射口として作用するようになっているこ
とを特徴とする。以上に説明した請求項５の発明装置に
よると、キャップ形スライドバルブの底壁に設けられた
透孔、もしくはメス形継手の底壁に設けられた透孔が水
流を絞って流速を増加させ、噴射水流の作用区域に向け
て噴出せしめるというノズルの役目を果たす。これによ
り、オス形継手は純然たる管継手の役目を受け持てば足
り、該オス形継手が水流を絞って流速を増加させるとい
うノズルの作用を兼ねる必要が無くなる。このようにし
て、オス形継手に設けられている中央導水孔の流出口に
おける圧力水の流速を低く設定できるので、このオス形
継手が水を噴出しつつ空中で跳ねようとしても、噴出流
の反動が小さく、いっそう安全である。

【０００９】請求項６に係る発明装置の構成は、圧力水
供給ホースに接続されるオス形継手と、杭に対して固定
され、上記オス形継手に嵌合するメス形継手と、を具備
するとともに、上記オス形継手に、その中心線にほぼ沿
って上下方向に貫通する中央導水孔と、上記中央導水孔
から分岐して該オス形継手の側面に開口する側方放水孔
とが設けられており、前記のオス形継手は、メス形継手
の上方から下方に向けて差し込まれるとともに、上方に
向かう強い引張力を受けると該メス形継手から引き抜か
れるようになっていて、前記側方放水孔の開口はメス形
継手の内周面に対向しており、かつ、前記オス形継手の
外周面もしくはメス形継手の内周面に、前記側方放水孔
の開口部からオス形継手の下端部に至る導水溝が設けら
れていることを特徴とする。以上に説明した請求項６の
発明装置によると、オス形継手がメス形継手から抜き出
されると、中央導水孔に供給されて下端部の開口から噴
出する水流の一部が側方放出孔に分流して放射状に噴出
するので、上記中央導水孔下端の開口部における水圧が
低下し、噴出水流の反動が弱められる上に、放射状噴出
水流の反動相互が相殺されたり、中央導水孔から噴出す
る水流の反動と側方放水孔から噴出する水流の反動とが
打ち消しあったりして、オス形継手に掛かる反動の合力
が小さくなり、首振り状に跳ね回って障害事故を生じる
危険性が少なくなる。そして、前記オス形継手がメス形
継手に嵌合して接続されている状態においては、前記側
方放水孔に分流した水流が導水溝を通って該オス形継手
の下端部に導かれて下方に向けて噴出するので、上記の
ように側方放水孔に分流した圧力水も杭打ち用の噴射水
流として作用し、圧力水が無駄に消費されない。

【００１０】請求項７に係る発明装置の構成は、前記請
求項６の発明装置の構成要件に加えて、前記のメス形継
手は無頂有底の筒状をなすとともに、その底壁のほぼ中
央部に透孔が設けられており、この透孔の断面積が前記
中央導水孔の断面積よりも小さくなっていて該透孔を流
通する水流を絞り、ノズル噴射口として作用する構造で
あることを特徴とする。以上に説明した請求項７の発明
装置によると、杭に固定された部材であるメス形継手が
ノズルとしての機能を兼ね、オス形継手は水流を絞ると
いう役目とは全く無関係な純然たる継手部材となる。上
記のメス形継手は杭に固定されているので、杭を恒久的
に打設する際は該杭と一緒に地中に放置する、いわゆる
使い捨ての部材である。これに比してオス形継手は、上
記メス形継手から引き抜いて、圧力水供給ホースと一緒
に地上へ引き抜いて回収し、繰り返して使用する部材で
ある。繰り返して使用するので、使用に伴って次第に摩
耗してゆく。こうした事情を勘案すると、摩耗する可能
性の有るオス形継手に「ノズル」という流体素子の役目
を兼ねさせることは望ましくない。本請求項の構成によ
れば、使い捨て部品であるメス形継手にノズルの役目を
兼ねさせるので、杭を１本ずつ打ち込むごとに新しいノ
ズルが用いられるのと同様であって、ノズルの繰り返し
使用に因る摩耗のためノズル口径やノズル絞り性能が変
化するといった不具合を招く虞れが無い。

【００１１】請求項８に係る発明装置の構成は、前記請
求項１ないし請求項７の発明装置の構成要件に加えて、
前記メス形継手の外周面の少なくとも一部分に、上下に
対向離間する１対の突出部分、もしくは、ほぼ水平な溝
状の部分が形成されていて、上記１対の突出部分の間
に、もしくは上記溝状の部分に嵌め合わせたスチールバ
ンドの両端が杭に溶接されており、上記スチールベルト
によってメス形継手が杭に固定されていることを特徴と
する。以上に説明した請求項８の発明装置によると、メ
ス形継手を直接的に杭に対して溶接することなく、バン
ド掛けの形で杭に対して固定するので、（イ）施工現場
における溶接作業が容易であること。（ロ）メス形継手
に溶接歪みを与えないこと。（ハ）一旦杭に対して固定
したメス形継手を取り外して再使用できること。といっ
た実用的効果を奏する。すなわち、（イ）メス形継手と
杭とは必ずしも同一材質ではない。特に、メス形継手が
鋳造品である場合などは著しく材質を異にする。このた
め、該メス形継手を杭に対して溶接しようとすると異材
質間の溶接になり、高度の溶接技能と多大の労力と特殊
溶接棒とを必要とし、施工のコストが割高になる。本請
求項の構成によると、スチールバンドの材質を任意適宜
に選定して、迅速・容易・低コストで溶接することがで
きる。（ロ）メス形継手を直接的に杭に溶接すると溶接
歪みを生じる。さほど精密を要しなくても高圧水管の継
手部材に溶接歪みを残すことは甚だ好ましくない。しか
し、本請求項においては押さえバンドを杭に対して溶接
する構造であるから、メス形継手に溶接歪みを生じる虞
れが無い。（ハ）一旦地中に打ち込んだ杭を引き抜いて
再度使用する場合が少なくない。このような場合、本請
求項を適用してメス形継手をバンド掛けで固定してあれ
ば該メス形継手に損傷を与える虞れ無く、迅速かつ容易
に、バンドを切断してメス形継手を取り外すことができ
る。

【００１２】請求項９に係る発明装置の構成は、前記請
求項３ないし請求項８の発明装置の構成要件に加えて、
前記オス形継手の中央導水孔とほぼ平行に、かつ前記側
方放水孔と交わらないように、圧力空気を送給する導気
孔が設けられていることを特徴とする。以上に説明した
請求項９の発明装置によると、杭の下端から下方に向け
て圧力水流を噴射する、いわゆるウォータージェット杭
打工法だけでなく、圧力空気流を噴射するエアージェッ
ト杭打工法を併用することが可能になる。このようにエ
アージェットを併用した場合、万一、不用意にオス形継
手がメス形継手から脱出すると高圧空気流の噴射によっ
てホース先端を首振り状に動かそうとする力が発生する
が、水に比して空気は比重が軽いのでエアージェットの
反動は僅少である。従って、請求項３〜８のウォーター
ジェット反動対策が施されていれば、エアージェットの
反動対策は必ずしも必要としないが、本請求項を適用し
て設けた導気孔に、「前記の側方放水孔に類似する側方
エアー放出孔」を設けることも可能である。

【００１３】請求項１０に係る発明装置の構成は、前記
請求項１ないし請求項９の発明装置の構成要件に加え
て、前記のオス形継手に接続される圧力水供給ホース
は、大径のホースの中に小径のホースを挿通した２重管
状構造をなしており、「上記小径ホースの内部空間」
と、「該小径ホースの外周面と大径ホースの内周面との
間に形成される空間」との何れか片方が圧力水を供給す
る流路として用いられるとともに、何れか他方が圧力空
気を供給する流路として用いられていることを特徴とす
る。以上に説明した請求項１０の発明装置によると、ウ
ォータージェット用の圧力水供給ホースと、エアージェ
ット用の圧力水供給ホースとが２重管状構造になってい
て、外観的に１本の大径ホースであるから、これを巻き
取るリールが１個で足りるなど、取扱い操作が容易であ
る。しかも、専門メーカーで大量生産されて市場に供給
されているＪＩＳ規格品の大径ホースと小径ホースとを
入手して容易に構成することができ、特殊ホースを用い
る必要が無いので、構成部品コストが低廉であり、しか
も製品品質の信頼性が高い。

【００１４】請求項１１に係る発明装置の構成は、前記
請求項１ないし請求項１０の発明装置の構成要件に加え
て、前記オス形継手の外周面にフランジ状の大径部が設
けられており、もしくは、下側よりも上側が小径の段付
部が形成されているとともに、前記メス形継手にほぼ半
径方向の孔が設けられていて、上記の孔に貫通されたリ
ベットもしくはネジまたはピン類の内側の端が前記のフ
ランジもしくは段付部に係合して、メス形継手に対する
オス形継手の抜け止めとして機能しており、かつ、前記
オス形継手をメス形継手から抜き出す方向の強い力が掛
かったとき前記のリベットもしくはネジまたはピン類が
剪断されて前記の抜け止め機能を喪失するようになって
いることを特徴とする。以上に説明した請求項１１の発
明装置によると、通常作業時はメス形継手からオス形継
手が抜けないように抜け止めされている。通常作業時に
オス形継手を抜け出させる力は圧力水や圧力空気の圧
力、および、土砂類から受ける力（主として、杭と共に
貫入する際の摩擦抵抗）であるから、さして大きい抜け
止め力を要しない。そして、杭を打ち込んだ後に圧力水
供給ホースを強い力（例えば数トン程度）で引き抜く
と、前記のリベット等が剪断されて抜け止めが解除され
る。この場合、抜け止め力の上限値を任意に設定出来な
ければならないが、抜け止め力を耐剪力で得ている構造
であるから制御が容易である。前記のリベット等の内側
の端を、オス形継手に設けた穴に差し込む構造にする
と、「穴の位置合わせ操作」が必要となって煩わしい。
位置合わせを容易ならしめるために、リベット等の内側
の端をリング溝に係合する技術も公知である。リング溝
であれは回動方向に位置合わせしなくても、軸心方向の
位置合わせをするだけで良いから便利であるが、剪断さ
れた破片がリング溝内で楔状に噛み込む虞れが有るの
で、本請求項においては溝ではなく「フランジもしくは
段付部」とした（フランジは本質的に段付面を有してい
るから、原理的には同じである）。これにより、剪断さ
れた破片の楔作用で意に反して抜け止めされてしまう虞
れが無くなった。

【００１５】

【発明の実施の形態】図１は本発明に係る杭用の圧力水
噴射装置の１実施形態を示す要部縦断面図であって、主
として請求項１および請求項２の構成に係る装置のメス
形継手とオス形継手とが接続されている状態を描いてあ
る。８はメス形継手であって、杭２の下端部に固着され
る。本実施形態では溶接されているが、後に図２を参照
して説明するようにスチールバンドで取り付けても良
い。９はオス形継手であって、図の上方（図外）に在る
圧力水供給ホースに接続されている。このオス形継手の
上下方向の中心線にほぼ沿って上下方向に貫通する中央
導水孔９ｂが穿たれている。本発明において「中心線に
ほぼ沿って」とは、その位置と形状を理解するための目
安を表しており、ほぼ沿って湾曲していても良く、ほぼ
平行に偏っていても良く、要するに極端に無関係でない
ことを意味している。上記中央導水孔９ｂから斜め上方
に分岐して、該オス形継手９の側面に開口する側方放水
孔９ｄが穿たれている。この側方放水孔９ｄは、これを
複数本設けて中央導水孔９ｂ内の圧力水を側方へ、かつ
後方寄りに、放射状に噴出し得るように構成することが
望ましい。図示の９ｃは、圧力空気を供給して下方へ噴
出させる、いわゆるエアージェット用の導気孔であっ
て、前記の中央導水孔９ｂや側方放水孔９ｄと交わらな
いように上下に貫通せしめて穿たれている。

【００１６】本発明においてオス形とは、１対の嵌合部
材の内の凸形のものを言い、同じくメス形とは凹形のも
のを言う。この呼称はオネジ，メネジの雄，雌区分と同
様である。メス形継手８に、その半径方向のリベット孔
８ａが穿たれ、リベット１０が外側から内側に向けて圧
入固着されている。その内側の端は係合凹部９ａに嵌合
している。これにより、オス形継手９はメス形継手８に
対して抜け止めされていて、大きい引抜力を受けるとリ
ベット１０を剪断して引き抜かれる。１１は、前記中央
導水孔９ｂの下端開口部に装着されたノズルチップであ
る。オス形継手９に外嵌して、上下方向に摺動可能なス
リーブ形のスライドバルブ１２が設けられている。本図
１のように、オス形継手９がメス形継手８に嵌合されて
いる状態では、該スリーブ形スライドバルブ１２がメス
形継手８に押し上げられた形で、該メス形継手８よりも
上方に開口している側方放水孔９ｄを閉止している。１
３はＯリングである。

【００１７】オス形継手９がメス形継手８から上方へ抜
き出されると、前記スリーブ形スライドバルブ１２の下
降動を阻止していた部材が無くなるので、その内周面に
形成されている段付面１２ａに水圧が掛かって押し下げ
られ、ストッパリング１４に当接し、オス形継手９から
の脱落，紛失を予防される。上記スリーブ形スライドバ
ルブ１２の下降により、側方放水孔９ｄが開放され、圧
力水流の一部はノズルチップ１１から下方へ噴出し、圧
力水流の一部は側方放水孔９ｄから斜め上方へ噴出す
る。上述のようにして圧力水流が分散して流路断面積が
増加するので、ノズルチップ１１の直上部分の水圧が低
下し、ノズルチップ１１からの噴射水流は流速，流量、
共に減少する。従って、ノズルチップ１１からの噴射水
流に因る反動の力が小さくなる。さらに、前記の側方放
水孔９ｄから斜め上方に（ノズルチップ１１からの噴射
水流を基準として考えると斜め後方に）放射状に水流が
噴出するので、力の作用線が放射状をなす複数の反動力
を生じる。これら複数の放射状反動力は平均的には力を
弱め合う。少なくとも、ノズルチップ１１から下方に向
けて噴出する水流の反動の上下方向分力と、側方放水孔
９ｄから斜め上方に向けて噴出する水流の反動の上下方
向分力とが相殺される。このため、下方に向けて噴出す
る水流の反動に因る給水ホースの首振り状の跳ね回りが
格段に弱められ、実用上の危険性はほとんど解消され
る。なお、上記の噴出水流の「下方に向けて」とは、先
に定義したように「正常な使用状態における下方に対応
する方向」の意である。給水ホースが首を振りながら跳
ね回っている状態において地球の中心に向かう方向の意
ではない。

【００１８】次に、本図１を参照しつつ、前記実施形態
と異なる応用例（特許請求の範囲の技術的範囲外）につ
いて略述する。本発明は杭２を地盤中へ打ち込む場合を
適用の対象とし、メス形継手８は杭２に取り付けて用い
られる構成部材である。ところが公知技術において、ジ
ェット水流は杭の打ち込みだけでなく引き抜きにも適用
されている。すなわち、杭を引き抜く場合、地盤による
杭の拘束が強固で引き抜き難いときは、引抜作業対象で
ある既設の杭に隣接せしめて、該既設杭と異なる鋼管を
打ち込み、この鋼管に圧力水を送給して、その下端から
噴出させる。すると、噴出した水流は地盤を局部的に撹
拌して掘り緩め、さらに噴出水流の一部は既設杭の表面
に沿って土砂を洗いながら上昇して、既設杭に対する地
盤の拘束力を緩解して抜き易くする。上述のような形態
で圧力水を送給している場合、何らかの手違いで高圧水
ホースの継手が抜けると、水圧源側のホースが水を噴出
しながら首振り状に跳ね回って作業員を薙ぎ倒すなど、
重大な人身事故を発生する。上述のような危険を予め防
止するため、杭抜き工事用ウォータージェットの給水ホ
ースの接続部に、本図１に示した構成より成る（もしく
は、これと類似の構成より成る）継手機構を設けておく
と、万一外れた場合に安全である。このようにして杭抜
き作業に応用する場合は、本図１に示した実施形態に限
らず、後述する図２もしくは図３の実施形態であっても
有効である。

【００１９】図２は、前掲の図１と異なる実施形態にお
ける杭用の圧力水噴射装置を示し、杭に固定されたメス
形継手に対してオス形継手が嵌合・接続されている状態
を描いた断面図である。前掲の図１に示した実施形態に
比して異なるところの主たるものは、図１におけるスリ
ーブ形スライドバルブ１２に代えてキャップ形スライド
バルブ１７を、オス形継手１６の下端（噴射方向の端）
に被せてある。図示の１５は、本図２の実施形態におけ
るメス形継手であって、概要的に無頂有底の円筒状をな
しており、その底壁の中央部付近にノズル孔１５ａが穿
たれている。上記メス形継手１５の外周面に、上下方向
に対向，離間して１対の突条１５ｂ₁，１５ｂ₂が設けら
れている。その結果、上記１対の突条１５ｂ₁，１５ｂ₂
の間に、ほぼ水平な溝状部分が形成されている。本発明
を実施する際、前記のような突条を設けることなく水平
な溝を設けても良い。上記の溝，もしくは溝状の部分に
スチールバンド２０を巻き掛ける。このスチールバンド
２０の材質は、杭２と同系統の鋼種であることが望まし
く、少なくとも杭２に対して溶接性の良い鋼材とする。
なるべくは、単に溶接性が良いだけではなく、汎用溶接
棒で溶接できる鋼種を選定する。上記スチールベルト
を、メス形継手１５に対してΩ字状に巻き掛けて、その
両端部付近を杭２に溶接して、該メス形継手１５を杭２
に固定する。

【００２０】このような固定構造によると、 ａ．メス形継手１５に溶接熱をほとんど与えないので熱
歪を生じる虞れが無い。このメス形継手はオス形継手１
６と嵌合して接続される部材であるから、熱歪を生じな
いことは非常に望ましい。 ｂ．スチールバンド２５の材質を適宜に選定することに
よって、杭２に対して汎用溶接棒を用いて迅速かつ容易
に溶接することができる。 ｃ．一旦溶接してメス形継手１５を杭２に固定した後
も、スチールバンド２０を切断したり、該スチールバン
ド２０と杭２との溶接部を機械的に剥がしたりしてメス
形継手１５を無傷で取り外すことができ、該メス形継手
１５の再使用が可能である。このような特長は、例えば
打設した杭を引き抜いた場合などに有益である。図２に
ついて例示したように、スチールバンド２０を用いてメ
ス形継手を杭に固着する構造は、前掲の図１の実施形態
に適用することもでき、また、後掲の図３の実施形態に
も適用することができ、いずれの場合においても前記
ａ，ｂ，ｃと同様の効果が得られる。図２に示した実施
形態においては、１本のスチールバンド２０によって１
個のメス形継手１５が杭２に取り付けられている。図示
を省略するが、これと異なる実施形態として、複数本の
スチールバンド２０によって１個のメス形継手１５を固
定しても良い。

【００２１】オス形継手１６は、図外の上方に位置する
圧力水供給ホースに螺合して接続される。上記圧力水供
給ホースに連通するように、該オス形継手の中心線にほ
ぼ沿って上下方向に中央導水孔１６ｃが貫通している。
上記中央導水孔１６ｃから斜め上方に分岐して、側方放
水孔１６ｄが設けられ、当該オス形継手１６の側面に開
口している。キャップ形スライドバルブ１７は無頂有底
の円筒状をなし、オス形継手１６の下端部を覆って摺動
可能に、かつ抜け止めを施して外嵌されており、上昇方
向に摺動すると、前記側方放水孔の開口を覆って閉弁
し、下降方向に摺動すると、前記側方放水孔の開口を開
放して閉弁するようになっている。本実施形態における
抜け止め構造は、オス形継手１６の外周面の一部に小径
部１６ａが形成されるとともに、キャップ形スライドバ
ルブ１７の筒状壁を貫通して半径方向に圧入されたスト
ッパピン１８の内側の端が前記小径部１６ａに係合して
いる。前記の小径部は上下方向の溝であっても良く、ま
た、前記のストッパピンはネジでもリベットでも良く、
要するにキャップ形スライドバルブ１７の内周面から内
側に向けて突出する突起であれば良い。本実施形態（図
２）では、無頂有底筒状のキャップ形スライドバルブ１
７の底壁に吐出孔１７ａが穿たれている。この吐出孔１
７ａを前記のノズル孔１５ａよりも小径に構成して、こ
の吐出孔１７ａに実質的なノズルの機能を受け持たせて
も良い。このように、吐出孔１７ａにノズルの役目を果
たさせる場合は、メス形継手の底面に設けられる透孔１
５ａはノズルの機能を有しなくても良いので、形状，寸
法を高精度で規制されない単なる開口で足りる。これに
より、杭２に固着して地盤内に放置する（いわゆる埋め
殺す）部材であるメス形継手の形状が単純となり、従っ
て消費部材のコストが低減される。

【００２２】オス形継手１６の外周面にフランジ１６ｂ
が形成されている。一方、筒状のメス形継手１５の筒壁
に、前記フランジ１６ｂの上側面に対応せしめてリベッ
ト孔１５ｃが穿たれていて、このリベット孔１５ｃに圧
入されたリベット１０の先端部が前記フランジ１６ｂの
上側面に当接して、オス形継手１６の抜け止め機能を果
たしている。オス形継手１６に接続されている圧力水供
給ホース（図外）を強く引き上げると、約３トンの力で
リベット１０が剪断され、オス形継手１６がメス形継手
１５から引き抜かれる。このように、オス形継手１６の
引き抜きに耐える力の上限値（すなわち、抜け止めが破
壊されるに必要な最小限の力）は正確に設定されなけれ
ばならない。この引抜耐力が過小であると通常作業中に
オス形継手１６がメス形継手から抜け出してしまう危険
性を生じる。また、上述の引抜耐力が過大であると、杭
を打ち込んでから圧力水供給ホースを引き抜こうとして
もオス形継手１６がメス形継手１５に拘束されて引き抜
けない。この引抜耐力の制御は３桁以上の高精度を必要
としないが、圧力水供給ホースの正常な引張力の上限よ
りも明確に小さく、かつ、正常な使用状態で受ける引抜
力（例えば土砂の摩擦に因る引抜方向の外力などの総合
力）よりも明確に大きくなければならない。本実施形態
のようにリベット１０の耐剪力によって抜け止め力を形
成すると、該リベット１０の材質と形状寸法（断面積）
とを管理することにより、容易かつ確実に引抜耐力を制
御することができる。上述の作動原理から容易に理解で
きるように、リベット１０の設置姿勢は必ずしも半径方
向であることを要せず、上下方向に対してほぼ直交して
いれば良い。また、リベット１０に代えてネジ，ピンな
ど、要するに剪断に耐える機能を果たし得る形状であれ
ば良い。例えばワイヤロープも、細いピンの集合体と考
えれば使用可能であることが理解される。

【００２３】図２に示した実施形態におけるリベット１
０は、フランジ１６ｂの上側の面に当接している。こう
した構造によって前述のごとく抜け止め機能を果たすた
めの要件について考察すると、フランジ１６ｂを形成し
ている上側面と外周面と下側面との中で上側面だけであ
り、外周面や下側面は直接的には抜け止め機能に関与し
ていない。従って、必ずしもフランジでなくても、上側
が小径で下側が大径の段付面（図示せず）を設けること
によって同様の作用・効果を期待することができる。前
掲の図１の実施形態における「耐剪力による抜け止め構
造」は、リベット１０と係合凹部９ａとによって構成さ
れていたが、係合凹部９ａに代えてフランジ状部分もし
くは段付面を設けて同様の機能を果たさしめることもで
きる。図２の実施形態におけるフランジ１６ｂは、その
上面で抜け止め用のリベット１０に当接するとともに、
その下面でキャップ形スライドバルブ１７を押さえつけ
ている。すなわち、オス形継手１６の下半部がキャップ
形スライドバルブ１７の中へ挿入される際のストッパと
しても機能している。このストッパ機能によって、オス
形継手１６の先端とキャップ形スライドバルブの底面と
の間に間隙ｇが形成されている。

【００２４】先に述べたように、リベット１０を剪断し
てオス形継手１６がメス形継手１５から引き抜かれる
と、該オス形継手１６に対するキャップ形スライドバル
ブ１７の摺動が自由になる。詳しくは、ストッパピン１
８によって定められているスライドストロークの範囲内
で自由になる。すると、先に説明した間隙ｇに水圧が掛
かって、キャップ形スライドバルブ１７がオス形継手１
６に対して下降方向に摺動せしめられ、側方放水孔１６
ｄの開口部が開放される。この状態で中央導水孔１６ｃ
に高圧水が送給されると、その一部は該中央導水孔１６
ｃの下端の開口部から下方に向けて噴出するが、他の一
部は側方放水孔１６ｄに分流して斜め上方へ放射状に噴
出する。上述のように、圧力水の一部が側方放水孔１６
ｄの分流することにより、中央導水孔１６ｃの下半部
（側方放水孔への分岐点Ｂよりも下方の部分）の水圧が
低下し、下端部からの噴出水流（図示せず）の勢（流速
・流量）が弱くなり、従って反動が小さくなるので跳ね
回る危険度が減少する。さらに、放射状に複数条の噴出
流が発生するので、それぞれの噴出流の反動が相互に減
殺されて一層反動が減少し、作業員を薙ぎ倒して跳ね回
るといった危険が無くなる。本図２の断面には現れてい
ないが、本実施形態のオス形継手１６を上下方向に貫通
して、圧力空気を送給して噴出せしめるエアージェット
を併用するための導気孔が穿たれている。その具体的な
形状については、後掲の図３を援用して説明する。

【００２５】図３は、前掲の図１および図２に示した実
施形態とさらに異なる実施形態における杭用の圧力水噴
射装置を示し、（Ａ）はメス形継手とオス形継手とを接
続したところを模式的に描いた断面図、（Ｂ）はメス形
継手を斜め下方から見て描いた部分的外観斜視図であ
る。図３（Ａ）に実線で描かれているメス形継手２１は
無頂無底の円筒状部材であり、オス形継手２２は概要的
に管状の部材である。該オス形継手２２は、図外の圧力
水供給ホースに接続して用いられる部材であって、該圧
力供給ホースに連通される中央導水孔２２ａがほぼ中心
線に沿って上下に貫通している。従って、該中央導水孔
２２ａの下端開口部Ｃが圧力水の噴出孔である。前記の
メス形継手２１を、鎖線で描いたように下方へ延長して
有孔底状延長部２１ｂを一体に連設すると、この延長部
の底壁中央部に設けられた透孔２１ｃが噴出水流を絞っ
てノズル孔として機能するようになる。中央導水孔２２
ａの下端開口部Ｃをノズル噴出口として作用させるか、
有孔底状延長部２１ｂを設けてノズル孔２１ｃを噴出口
として作用させるかについては一長一短があり、これに
ついては後述する。前記のメス形継手２１は杭２の下端
部に溶接固着され、もしくは、前掲の図２の実施形態に
ついて説明したスチールバンド２０を適用して杭２に対
して固着される。オス形継手２２の中央導水孔２２ａか
ら斜め上方に分岐せしめて複数本の側方放水孔２２ｂが
穿たれていて、該オス形継手２２の側面に開口してい
て、上記の開口はメス形継手２１の内周面に対向してい
る。

【００２６】上記側方放水孔２２ｂの開口がメス形継手
２１の内周面に対向している箇所から、オス形継手２２
の先端部まで導水溝２２ｃが削成されている。その外観
は図３（Ｂ）に示すごとくである。図示を省略するが、
この導水溝をオス形継手２２の外周面に設ける代りに、
メス形継手２１の内周面に設けても良いが、機械加工で
導水溝を設ける場合はオス形継手２２の外周面に設ける
方が機械加工し易くて適当である。オス形継手２２が
（Ａ）図のようにメス形継手２１に嵌合，接続されてい
るとき、中央導水孔２２ａの上端に供給された圧力水の
大部分は下端開口部Ｃを流通して下方に噴射される。そ
して、供給された圧力水の一部は側方放水孔２２ｂに分
流し、導水溝２２ｃを流通して下方に向けて噴射され
る。上記のようにして、通常作業中に絶えず圧力水の一
部が導水溝２２ｃを流通して、メス形継手２１とオス形
継手２２との嵌合面に水膜を形成せしめつつ、絶えず水
膜を流動させて洗浄作用を果たし、メス形継手２１とオ
ス形継手２２とが摺動自在な状態を保つ。これにより、
杭２を打ち込んだ後にオス形継手２２を引き抜く際、摺
動面が膠着して抜けなくなる虞れが無くなる。前記メス
形継手２１に有孔底状延長部２１ｂを一体に連設して、
ノズル孔２１ｃで噴出水流を絞るように構成した場合
は、中央導水孔２２ａを真直に流通した圧力水と導水溝
２２ｃを流通した圧力水とが合流して、ノズル孔２１ｃ
から下方へ噴射される。このため、導水溝２２ｃに分流
した圧力水は、前述のごとく摺動面に水膜を形成すると
いう役目を果たし、しかも、下方への噴出水流を分散せ
しめない。前記の水膜を形成するという作用は、圧入式
の杭打作業では余り必要でないが、振動式の杭打作業で
はオス形継手の摩耗を防止するために望ましい。振動杭
打に際しては激しい振動を受け、いわゆる金属接触して
いる面は摩滅する虞れが有るからである。

【００２７】図３（Ａ）の断面には現れていないが、同
図（Ｂ）に示されているように、オス形継手２２には圧
力空気を送給してエアージェットを併用するための導気
孔２２ｅが穿たれている。この導気孔２２ｅは、中央導
水孔２２ａや側方放水孔２２ｂと交わらないように該オ
ス形継手２２を上下方向に貫通せしめる。前掲の図２の
断面にも導気孔が現れていなかったが、図３（Ｂ）の導
気孔２２ｅに類似する構成の導気孔が穿たれている。図
３の実施形態において、前記の導気孔２２ｅを設けた場
合、有孔底状延長部２１ｂを設けると、圧力水と圧力空
気とが混合されてノズル孔２１ｃから気液混合流として
噴射される。該有孔底状延長部２１ｂを設けなければ、
噴射水流と噴射空気流とが異なる噴出口から噴射され
る。いずれを選択するかは土質などの作業条件を勘案し
て定めれば良い。図３（Ａ）に示すごとく、オス形継手
２２にはフランジ２２ｄが形成されており、その頂面に
当接せしめるようにリベット１０が配設されている。上
記のリベット１０の構成は前掲の図２におけるリベット
１０と類似であって、同様に作用する。

【００２８】以上のごとく、図１，図２，図３のそれぞ
れに示した３つの実施形態を通じて共通普遍な技術思想
について述べると、本発明におけるオス形継手は、配管
技術における継手部材であって、水流路の断面積を絞っ
て流速を増加させるとともに、噴出流の方向を定めると
いうノズルの機能を有していない。ノズル機能との関係
に着目して各実施形態におけるオス形継手を考察する
と、図１のオス形継手９は、ノズルチップ１１の保持部
材であり、図２の実施形態におけるノズル機能は主とし
てメス形継手が受け持っており、図３のオス形継手２２
は圧力水流を分散させていてメス形継手と協働しなけれ
ばノズルとしての機能を生じない。本発明におけるメス
形継手は、配管技術における継手部材であって、ノズル
の保持体でもなく、また、水の流路を開閉する弁体とし
ての機能を有する部材でもない。

【００２９】

【発明の効果】以上に本発明の実施形態を挙げてその構
成・機能を明らかならしめたように、請求項１の発明装
置によると、メス形継手を固定された杭の打ち込みを終
えてから、圧力水供給ホースを地上へ引き抜くと、該圧
力水供給ホースに接続されたオス形継手がメス形継手か
ら引き抜かれる。オス形継手がメス形継手から引き抜か
れると、該オス形継手に外嵌されるとともにメス形継手
で押し上げられていたスリーブ形スライドバルブの押上
力が消失し、該スリーブ形スライドバルブに水圧が掛か
ると、側方放水孔の開口を開放する位置に摺動せしめら
れる。これにより、圧力水供給ホースからオス形継手に
送給された圧力水は、中央導水孔と側方放水孔とに分流
して放射状に噴出せしめられるので、 イ．中央導水孔を流通していた圧力水の一部が側方放水
孔に分流してオス形継手の側面の開口から噴出し、残余
が中央導水孔の下端開口部から噴出する。このように分
流するので、オス形継手の下端に在る中央導水孔の開口
から噴出する水の勢（流速）が低下し、ホースの跳ねる
力か弱くなる。 ロ．前記の側方放水孔をＮ個設けておくと、オス形継手
からＮ＋１条の流水が放射状に噴出する。上記Ｎ＋１条
の噴出流相互の方向が異なるので、これら噴出流の反動
は、平均して互いに打ち消し合って減殺され、圧力水供
給ホースを跳ねさせる力が弱まり、実用上ほとんど無害
になって、少なくとも重大な人身事故を発生させる虞れ
がなくなる。請求項２の発明装置によると、杭の下端部
から下方に向けて圧力水を噴出せしめるとともに、圧力
空気を一緒に噴出させることができるので、正常な状態
で杭の打設作業を行なう場合、噴出水流による杭の貫入
助長作用をいっそう増大させることができる。

【００３０】請求項３の発明装置によると、圧力水供給
ホースに接続されたオス形継手が、杭に固定されたメス
形継手に嵌合された状態では、該オス形継手に穿たれた
側方放水孔の開口がキャップ形スライドバルブに覆われ
ているので、該オス形継手に供給された圧力水の全流量
が中央導水孔から下方に向けて流出せしめられ、杭打用
の水ジェットとしての正常な機能を果たす。そして、杭
を打ち込んでから圧力水供給ホースを強く上方へ引き上
げると、オス形継手がメス形継手から抜け出し、該圧力
水供給ホースはオス形継手を付けたまま地上に引き出さ
れる。この時、該圧力水供給ホースに高圧水が送給され
ていなければ、当然に、跳ねる虞れが無い。上記の圧力
水供給ホースが何らかの事情で、高圧水を送給されつつ
ある状態で地上に引き出された場合は、オス形継手が前
述のごとくメス形継手から抜き出されることにより、該
メス形継手によって閉弁位置に押し上げられていたキャ
ップ形スライドバルブの押上げ力が消失し、該キャップ
形スライドバルブが側方放水孔の開口を開放する。これ
により、圧力水供給ホースからオス形継手に送給された
圧力水は、中央導水孔と側方放水孔とに分流して放射状
に噴出せしめられるので、 イ．中央導水孔を流通していた圧力水の一部が側方放水
孔に分流してオス形継手の側面の開口から噴出し、残余
が中央導水孔の下端開口部から噴出する。このように分
流するので、オス形継手の下端に在る中央導水孔の開口
から噴出する水の勢（流速）が低下し、ホースの跳ねる
力か弱くなる。 ロ．前記の側方放水孔をＮ個設けておくと、オス形継手
からＮ＋１条の流水が放射状に噴出する。上記Ｎ＋１条
の噴出流相互の方向が異なるので、これら噴出流の反動
は、平均して互いに打ち消し合って減殺され、圧力水供
給ホースを跳ねさせる力が弱まり、実用上ほとんど無害
になって、少なくとも重大な人身事故を発生させる虞れ
が無くなる。

【００３１】請求項４の発明装置によると、キャップ形
スライドバルブがオス形継手に外嵌された状態で開弁位
置と閉弁位置との間でスライドするようにストロークを
制限することができる。このようなスライドストローク
の制限は、スライドバルブとしての本来の機能を妨げる
ものではない。そして、上記のスライドストロークの制
限によって、該キャップ形スライドバルブがオス形継手
から脱出して紛失する虞れが無くなる。すなわち、杭を
打ち込んでから圧力水供給ホースを地上へ引き抜くと、
キャップ形スライドバルブは「圧力水供給ホースの先端
に接続されたオス形継手」と一緒に回収され、繰り返し
て使用することができる。請求項５の発明装置による
と、キャップ形スライドバルブの底壁に設けられた透
孔、もしくはメス形継手の底壁に設けられた透孔が水流
を絞って流速を増加させ、噴射水流の作用区域に向けて
噴出せしめるというノズルの役目を果たす。これによ
り、オス形継手は純然たる管継手の役目を受け持てば足
り、該オス形継手が水流を絞って流速を増加させるとい
うノズルの作用を兼ねる必要が無くなる。このようにし
て、オス形継手に設けられている中央導水孔の流出口に
おける圧力水の流速を低く設定できるので、このオス形
継手が水を噴出しつつ空中で跳ねようとしても、噴出流
の反動が小さく、いっそう安全である。

【００３２】請求項６の発明装置によると、オス形継手
がメス形継手から抜き出されると、中央導水孔に供給さ
れて下端部の開口から噴出する水流の一部が側方放出孔
に分流して放射状に噴出するので、上記中央導水孔下端
の開口部における水圧が低下し、噴出水流の反動が弱め
られる上に、放射状噴出水流の反動相互が相殺された
り、中央導水孔から噴出する水流の反動と側方放水孔か
ら噴出する水流の反動とが打ち消しあったりして、オス
形継手に掛かる反動の合力が小さくなり、首振り状に跳
ね回って障害事故を生じる危険性が少なくなる。そし
て、前記オス形継手がメス形継手に嵌合して接続されて
いる状態においては、前記側方放水孔に分流した水流が
導水溝を通って該オス形継手の下端部に導かれて下方に
向けて噴出するので、上記のように側方放水孔に分流し
た圧力水も杭打ち用の噴射水流として作用し、圧力水が
無駄に消費されない。

【００３３】請求項７の発明装置によると、杭に固定さ
れた部材であるメス形継手がノズルとしての機能を兼
ね、オス形継手は水流を絞るという役目とは全く無関係
な純然たる継手部材となる。上記のメス形継手は杭に固
定されているので、杭を恒久的に打設する際は該杭と一
緒に地中に放置する、いわゆる使い捨ての部材である。
これに比してオス形継手は、上記メス形継手から引き抜
いて、圧力水供給ホースと一緒に地上へ引き抜いて回収
し、繰り返して使用する部材である。繰り返して使用す
るので、使用に伴って次第に摩耗してゆく。こうした事
情を勘案すると、摩耗する可能性の有るオス形継手に
「ノズル」という流体素子の役目を兼ねさせることは望
ましくない。本請求項の構成によれば、使い捨て部品で
あるメス形継手にノズルの役目を兼ねさせるので、杭を
１本ずつ打ち込むごとに新しいノズルが用いられるのと
同様であって、ノズルの繰り返し使用に因る摩耗のため
ノズル口径やノズル絞り性能が変化するといった不具合
を招く虞れが無い。

【００３４】請求項８の発明装置によると、メス形継手
を直接的に杭に対して溶接することなく、バンド掛けの
形で杭に対して固定するので、（イ）施工現場における
溶接作業が容易であること。（ロ）メス形継手に溶接歪
みを与えないこと。（ハ）一旦杭に対して固定したメス
形継手を取り外して再使用できること。といった実用的
効果を奏する。すなわち、（イ）メス形継手と杭とは必
ずしも同一材質ではない。特に、メス形継手が鋳造品で
ある場合などは著しく材質を異にする。このため、該メ
ス形継手を杭に対して溶接しようとすると異材質間の溶
接になり、高度の溶接技能と多大の労力と特殊溶接棒と
を必要とし、施工のコストが割高になる。本請求項の構
成によると、スチールバンドの材質を任意適宜に選定し
て、迅速・容易・低コストで溶接することができる。
（ロ）メス形継手を直接的に杭に溶接すると溶接歪みを
生じる。さほど精密を要しなくても高圧水管の継手部材
に溶接歪みを残すことは甚だ好ましくない。しかし、本
請求項においては押さえバンドを杭に対して溶接する構
造であるから、メス形継手に溶接歪みを生じる虞れが無
い。（ハ）一旦地中に打ち込んだ杭を引き抜いて再度使
用する場合が少なくない。このような場合、本請求項を
適用してメス形継手をバンド掛けで固定してあれば該メ
ス形継手に損傷を与える虞れ無く、迅速かつ容易に、バ
ンドを切断してメス形継手を取り外すことができる。

【００３５】請求項９の発明装置によると、杭の下端か
ら下方に向けて圧力水流を噴射する、いわゆるウォータ
ージェット杭打工法だけでなく、圧力空気流を噴射する
エアージェット杭打工法を併用することが可能になる。
このようにエアージェットを併用した場合、万一、不用
意にオス形継手がメス形継手から脱出すると高圧空気流
の噴射によってホース先端を首振り状に動かそうとする
力が発生するが、水に比して空気は比重が軽いのでエア
ージェットの反動は僅少である。従って、請求項３〜８
のウォータージェット反動対策が施されていれば、エア
ージェットの反動対策は必ずしも必要としないが、本請
求項を適用して設けた導気孔に、「前記の側方放水孔に
類似する側方エアー放出孔」を設けることも可能であ
る。

【００３６】請求項１０の発明装置によると、ウォータ
ージェット用の圧力水供給ホースと、エアージェット用
の圧力水供給ホースとが２重管状構造になっていて、外
観的に１本の大径ホースであるから、これを巻き取るリ
ールが１個で足りるなど、取扱い操作が容易である。し
かも、専門メーカーで大量生産されて市場に供給されて
いるＪＩＳ規格品の大径ホースと小径ホースとを入手し
て容易に構成することができ、特殊ホースを用いる必要
が無いので、構成部品コストが低廉であり、しかも製品
品質の信頼性が高い。

【００３７】請求項１１の発明装置によると、通常作業
時はメス形継手からオス形継手が抜けないように抜け止
めされている。通常作業時にオス形継手を抜け出させる
力は圧力水や圧力空気の圧力、および、土砂類から受け
る力（主として、杭と共に貫入する際の摩擦抵抗）であ
るから、さして大きい抜け止め力を要しない。そして、
杭を打ち込んだ後に圧力水供給ホースを強い力（例えば
数トン程度）で引き抜くと、前記のリベット等が剪断さ
れて抜け止めが解除される。この場合、抜け止め力の上
限値を任意に設定出来なければならないが、抜け止め力
を耐剪力で得ている構造であるから制御が容易である。
前記のリベット等の内側の端を、オス形継手に設けた穴
に差し込む構造にすると、「穴の位置合わせ操作」が必
要となって煩わしい。位置合わせを容易ならしめるため
に、リベット等の内側の端をリング溝に係合する技術も
公知である。リング溝であれは回動方向に位置合わせし
なくても、軸心方向の位置合わせをするだけで良いから
便利であるが、剪断された破片がリング溝内で楔状に噛
み込む虞れが有るので、本請求項においては溝ではなく
「フランジもしくは段付部」とした（フランジは本質的
に段付面を有しているから、原理的には同じである）。
これにより、剪断された破片の楔作用で意に反して抜け
止めされてしまう虞れが無くなった。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る杭用の圧力水噴射装置の１実施形
態を示す要部縦断面図であって、主として請求項１およ
び請求項２の構成に係る装置のメス形継手とオス形継手
とが接続されている状態を描いてある。

【図２】前掲の図１と異なる実施形態における杭用の圧
力水噴射装置を示し、杭に固定されたメス形継手に対し
てオス形継手が嵌合・接続されている状態を描いた断面
図である。

【図３】前掲の図１および図２に示した実施形態とさら
に異なる実施形態における杭用の圧力水噴射装置を示
し、（Ａ）はメス形継手とオス形継手とを接続したとこ
ろを模式的に描いた断面図、（Ｂ）はメス形継手を斜め
下方から見て描いた外観斜視図である。

【図４】水噴射を併用して杭を地盤中に圧入している状
態を示し、模式的に描いた断面図である。

【符号の説明】

１…杭圧入引抜機、１ａ…杭チャック、１ｂ…油圧シリ
ンダ、１ｃ…ビストンロッド、２…杭、３…反力支持部
材、４…地盤、５…噴射水流、６…水ノズル、７…給水
管、８…メス形継手、８ａ…リベット孔、９…オス形継
手、９ａ…係合凹部、９ｂ…中央導水孔、９ｃ…導気
孔、９ｄ…側方放水孔、１０…リベット、１１…ノズル
チップ、１２…スリーブ形スライドバルブ、１２ａ…段
付面、１３…Ｏリング、１４…ストッパリング、１５…
メス形継手、１５ａ…ノズル孔、１５ｂ₁…突条、１５
ｂ₂…上記の突条に対向離間する突条、１５ｃ…リベッ
ト孔、１６…オス形継手、１６ａ…小径部、１６ｂ…フ
ランジ、１６ｃ…中央導水孔、１６ｄ…側方放水孔、１
７…キャップ形スライドバルブ、１７ａ…吐出孔、１７
ｂ…微小隙間、１８…ストッパピン、１９…Ｏリング、
２０…スチールバンド、２１…メス形継手、２１ａ…リ
ベット孔、２１ｂ…有孔底状延長部、２１ｃ…ノズル
孔、２２…オス形継手、２２ａ…中央導水孔、２２ｂ…
側方放水孔、２２ｃ…導水溝、２２ｄ…フランジ、２２
ｅ…導気孔。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 川田 充 福岡市博多区博多駅東２−９−25 フロー テクノ株式会社内 (72)発明者 米山 吉人 東京都品川区西五反田７丁目10番４号 ト ーメン建機株式会社内 (72)発明者 永渕 和幸 東京都品川区大崎１丁目６番４号 調和工 業株式会社内 Ｆターム(参考） 2D050 AA06 CB42 EE29

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 圧力水供給ホースに接続されるオス形継
   手と、 杭に対して固定され、上記オス形継手に嵌合するメス形
   継手と、を具備するとともに、 上記オス形継手に、その中心線にほぼ沿って上下方向に
   貫通する中央導水孔と、上記中央導水孔から分岐して該
   オス形継手の側面に開口する側方放水孔とが設けられて
   おり、 前記のオス形継手は、メス形継手の上方から下方に向け
   て差し込まれるとともに、上方に向かう強い引張力を受
   けると該メス形継手から引き抜かれるようになってい
   て、前記の側方放水孔はメス形継手よりも上方に開口し
   ており、 かつ、前記オス形継手に、前記側方放水孔の開口を覆い
   得るスリーブ形スライドバルブが外嵌されていて、 前記メス形継手がオス形継手に差し込まれて接続された
   状態では、前記スリーブ形スライドバルブがメス形継手
   に押し上げられて側方放水孔の開口を覆い、 上記オス形継手がメス形継手から抜け出した状態で前記
   側方放水孔に水圧が掛かると、前記スリーブ形スライド
   バルブが上記の水圧により摺動せしめられて前記開口部
   を開放するようになっており、摺動したスリーブ形スラ
   イドバルブがオス形継手から抜け落ちないように抜け止
   め手段が設けられていることを特徴とする、杭用の圧力
   水噴射装置。
2. 【請求項２】 前記オス形継手に、前記中央導水孔とほ
   ぼ平行に、かつ、前記側方放水孔と交わらないように、
   圧力空気を流通させる導気孔が設けられていることを特
   徴とする、請求項１に記載した杭用の圧力水噴射装置。
3. 【請求項３】 圧力水供給ホースに接続されるオス形継
   手に、その中心線にほぼ沿って上下方向に貫通する中央
   導水孔が設けられるとともに、上記中央導水孔から分岐
   して該オス形継手の側面に開口する側方放水孔が設けら
   れていて、 前記オス形継手に対してキャップ形スライドバルブが外
   嵌されるとともに、該キャップ形スライドバルブが、杭
   に固定されたメス形継手の上方から下方に向けて差し込
   まれていて、前記オス形継手が強い力で上方に引かれる
   と該キャップ形スライドバルブがメス形継手から抜け出
   すようになっており、 前記オス形継手がキャップ形スライドバルブを介してメ
   ス形継手に嵌合している状態では、上記キャップ形スラ
   イドバルブがメス形継手に押動されて、前記側方放水孔
   の開口を覆って閉塞する位置となり、 前記オス形継手に外嵌されたキャップ形スライドバルブ
   がメス形継手から抜け出して該メス形継手からの押動力
   を受けなくなった状態で、前記中央導水孔に圧力水が流
   通すると、キャップ形スライドバルブが水圧を受けて摺
   動せしめられ、前記側方放水孔の開口を開放するように
   なっており、かつ、該キャップ形スライドバルブが脱落
   しないように摺動ストロークを制限するストッパが設け
   られていることを特徴とする、杭用の圧力水噴射装置。
4. 【請求項４】 前記オス形継手の外周面の一部に小径部
   が形成されており、 もしくは上記外周面の一部に長手方向の溝が形成されて
   いて、 前記キャップ形スライドバルブの内周面に、内側に向け
   て突出する突起が設けられ、この突起が前記の小径部も
   しくは溝に挿入されていて、オス形継手に対するキャッ
   プ形スライドバルブのスライドストロークが制限される
   ようになっていることを特徴とする、請求項３に記載し
   た杭用の圧力水噴射装置。
5. 【請求項５】 前記キャップ形スライドバルブが概要的
   に有底円筒状をなしており、その底壁の中央部付近に透
   孔が設けられていて、この透孔の断面積が前記中央導水
   孔の断面積よりも小さくなっていて水流を絞り、ノズル
   噴射口として作用するようになっており、 もしくは、前記メス形継手が無頂・有底の筒状をなして
   いて、その底壁の中央部付近に透孔が設けられており、
   この透孔の断面積が前記中央導水孔の段面積よりも小さ
   く設定されていて水流を絞り、ノズル噴射口として作用
   するようになっていることを特徴とする、請求項３もし
   くは請求項４に記載した杭用の圧力水噴射装置。
6. 【請求項６】 圧力水供給ホースに接続されるオス形継
   手と、 杭に対して固定され、上記オス形継手に嵌合するメス形
   継手と、を具備するとともに、 上記オス形継手に、その中心線にほぼ沿って上下方向に
   貫通する中央導水孔と、上記中央導水孔から分岐して該
   オス形継手の側面に開口する側方放水孔とが設けられて
   おり、 前記のオス形継手は、メス形継手の上方から下方に向け
   て差し込まれるとともに、上方に向かう強い引張力を受
   けると該メス形継手から引き抜かれるようになってい
   て、前記側方放水孔の開口はメス形継手の内周面に対向
   しており、 かつ、前記オス形継手の外周面もしくはメス形継手の内
   周面に、前記側方放水孔の開口部からオス形継手の下端
   部に至る導水溝が設けられていることを特徴とする、杭
   用の圧力水噴射装置。
7. 【請求項７】 前記のメス形継手は無頂有底の筒状をな
   すとともに、その底壁のほぼ中央部に透孔が設けられて
   おり、この透孔の断面積が前記中央導水孔の断面積より
   も小さくなっていて該透孔を流通する水流を絞り、ノズ
   ル噴射口として作用する構造であることを特徴とする、
   請求項６に記載した杭用の圧力水噴射装置。
8. 【請求項８】 前記メス形継手の外周面の少なくとも一
   部分に、上下に対向離間する１対の突出部分、もしく
   は、ほぼ水平な溝状の部分が形成されていて、 上記１対の突出部分の間に、もしくは上記溝状の部分に
   嵌め合わせたスチールバンドの両端が杭に溶接されてお
   り、上記スチールベルトによってメス形継手が杭に固定
   されていることを特徴とする、請求項１ないし請求項７
   の何れかに記載した杭用の圧力水噴射装置。
9. 【請求項９】 前記オス形継手の中央導水孔とほぼ平行
   に、かつ前記側方放水孔と交わらないように、圧力空気
   を送給する導気孔が設けられていることを特徴とする、
   請求項３ないし請求項８の内の何れか一つに記載した杭
   用の圧力水噴射装置。
10. 【請求項１０】 前記のオス形継手に接続される圧力水
    供給ホースは、大径のホースの中に小径のホースを挿通
    した２重管状構造をなしており、 「上記小径ホースの内部空間」と、「該小径ホースの外
    周面と大径ホースの内周面との間に形成される空間」と
    の何れか片方が圧力水を供給する流路として用いられる
    とともに、何れか他方が圧力空気を供給する流路として
    用いられていることを特徴とする、請求項１ないし請求
    項９の何れかに記載した杭用の圧力水噴射装置。
11. 【請求項１１】 前記オス形継手の外周面にフランジ状
    の大径部が設けられており、もしくは、下側よりも上側
    が小径の段付部が形成されているとともに、前記メス形
    継手にほぼ半径方向の孔が設けられていて、 上記の孔に貫通されたリベットもしくはネジまたはピン
    類の内側の端が前記のフランジもしくは段付部に係合し
    て、メス形継手に対するオス形継手の抜け止めとして機
    能しており、 かつ、前記オス形継手をメス形継手から抜き出す方向の
    強い力が掛かったとき前記のリベットもしくはネジまた
    はピン類が剪断されて前記の抜け止め機能を喪失するよ
    うになっていることを特徴とする、請求項１ないし請求
    項１０の何れかに記載した杭用の圧力水噴射装置。