JP2003336258A - ウォータージェット用の高圧水送給方法および同高圧水送給装置 - Google Patents

ウォータージェット用の高圧水送給方法および同高圧水送給装置

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JP2003336258A JP2002185319A JP2002185319A JP2003336258A JP 2003336258 A JP2003336258 A JP 2003336258A JP 2002185319 A JP2002185319 A JP 2002185319A JP 2002185319 A JP2002185319 A JP 2002185319A JP 2003336258 A JP2003336258 A JP 2003336258A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 鋼管杭1の下端に複数個のジェットノズル2
を配設し、マニホールドMの枝水管3を上記ジェットノ
ズル2に接続するとともに、該マニホールドMの給水主
管5の上端から高圧水を送給する技術を改良して、前記
の鋼管杭1を所定の位置まで打ち込んだ後、前記の給水
主管を回収して反復使用を可能にする。 【解決手段】 前記のマニホールドMと給水主管5との
間に、所定の引張力を加えることによって離脱せしめ得
る構造の引抜管継手8を介挿接続する。上記の引抜管継
手とは、引抜管で作られた継手という意味ではなく、引
き抜き可能な管継手という意味である。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、杭打作業に際し
て、杭の下端にジェットノズルを取り付け、このジェッ
トノズルから高圧の水流を噴射する場合、上記ジェット
ノズルに高圧の水流を送給する技術に関するものであ
る。ただし、上記の水流として気水混合流が用いられる
場合も有る。従って、本発明において「水」とは「流
体」を総称する意である。
【0002】
【従来の技術】図6は、鋼管杭を地盤中に打ち込む場
合、従来例の高圧水送給装置を備えたウォータージェッ
トを用いている状態を示し、(A)は模式的に描いた正
面図、(B)は模式的に描いた底面図であって、A,B
両図とも杭打機の図示を省略して鋼管杭と給水配管とを
描出して描いてある。符号1を付して示したのは鋼管杭
であり、本例では水底の地盤中に打ち込まれる。本図6
は、ほぼ所定の位置まで打ち込んだ状態を描いてある。
a−aは水面を、b−bは水底面をそれぞれ表してい
る。図示の面c−cよりも上方は軟質地層、該面c−c
よりも下方は硬質の地層になっている。
【0003】このような場合、鋼管杭の下端が硬質地層
を押し退けて貫入することは容易でない。硬質地盤内へ
の貫入を促進するため、鋼管杭1の下端部にジェットノ
ズル2を装着し、このジェットノズル2から下方に向け
て高圧水を噴射する。高圧で噴射された高速の噴射水流
は、鋼管杭1の下方に位置している硬質の地層を攪拌し
て掘り弛め、鋼管杭1の沈下を容易ならしめる。本例は
鋼管杭を打設したが、鋼管杭以外の杭(たとえば鋼矢
板)であっても、ジェットノズルによる杭打ち促進が行
なわれる。本発明において鋼管杭と言わずに、単に杭と
言う場合は杭全般を総称する意である。
【0004】本例では6個のジェットノズルが設置され
ている。従って、該6個のジェットノズル2のそれぞれ
に対して給水用の配管(剛性の管および/または可撓性
のホース)を接続しなければならない。単純には、前記
6個のジェットノズル2のそれぞれに対して垂直な給水
管(図示省略)を接続して、鋼管杭の上端部付近から圧
力水を送給すれば良いのであるが、実際問題としては次
のような不具合を生じる。a.鋼管杭に対して固定して
配管した6本の給水管を回収することは極めて困難であ
る。しかし、6本の給水管を埋め捨ててしまうことは不
経済である。b.鋼管杭に固着して配管された6本の給
水管に対して、6本の給水用ホースを着脱するために多
大の時間と労力とを浪費する。
【0005】そこで本図6に示したようなマニホールド
(多岐管)配管が考えられる。3個のジェットノズル2
に対してそれぞれ接続された3本の枝水管3を、水平環
状管4を介してマニホールド部Mに集め、1本の給水主
管5に接続する。上記給水主管5を垂直姿勢ならしめて
鋼管杭1に固着するとともに、該給水主管5の上端に高
圧給水ホース6を接続し、図外の高圧水源(例えば水ポ
ンプ)から圧力水を供給する。ここに、前記のマニホー
ルド部Mは、硬質地層の上面c−cよりも若干上方にな
るように設定される。その理由は次のとおりである。
【0006】マニホールド部Mよりも上方の配管工事に
比して、マニホールド部Mよりも下方の配管工事は、管
経は細くて足りる(約1/1.414)が、管長は約3
倍になる。従って、上記マニホールド部Mが鋼管杭1の
上方に位置するほど工事費が高価になり、下方に位置す
るほど安価になる。しかしながら、図6(A)から容易
に理解されるように、水平環状管4は鋼管杭1の外周に
膨出しているので、これを鋼管杭1の下方に配置する
と、イ.この水平環状管4が硬質地層を押しわけて貫入
する際、多大の貫入抵抗を生じ、杭打作業能率が低下す
る。ロ.また、水平環状管4が硬質地層を押し退けてこ
れを圧密しようとすると大きい抵抗力を受ける。このた
め、該水平環状管4およびこれを含むマニホールド配管
を頑丈に構成しなければならない。このため、配管構造
が大形,大重量,高コストになる。
【0007】これらの諸事情を勘案して、前記マニホー
ルド部Mおよび水平環状管4は、硬質地層の上面c−c
よりも若干上方に設定することが望ましい。しかし、地
層の硬軟は相対的な問題であって、絶対的な基準は無
く、その上、地層の境界面が判然としない場合もある。
従って、このマニホールド配管位置を地表付近に設定し
ても、また杭の下端部に設定しても、マニホールド位置
を理由として本発明の技術的範囲を回避するものではな
い。
【0008】この図6の例では、ジェットノズル2の数
と枝水管3の数とはそれぞれ6であり、主管の数は2で
ある。このため、3本の枝水管3に対して1本の給水主
管5が接続されて1個のマニホールド部Mが形成されて
いる。一般的にはn×m個のジェットノズル2のそれぞ
れから上方に延びるように枝水管3を配管する。従っ
て、この枝配管の設置数はn×mである。n本の枝水管
3が1個のマニホールド部Mを介して1本の給水主管5
に接続される。この給水主管5の上端部は高圧給水ホー
ス6を介して図外の高圧水源(たとえば高圧水ポンプ)
に接続される。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】図6に示した従来技術
において、鋼管杭1を所定の位置まで打ち込み終える
と、給水主管5から高圧給水ホース6を取り外すととも
に、該鋼管杭1から杭打機(図示省略)を取り外す。そ
の結果、給水主管5は、鋼管杭1に固着されて該鋼管杭
1と一緒に地中へ打ち込まれたままで埋め捨てられる。
このようにして、その後の役に立たない主管を地中に打
ち込んで捨て去ることは、杭打工事費用を増加させるの
みでなく、資源を節約するという社会的,国家的要請に
反することとなる。本発明は上述の事情に鑑みて為され
たものであって、杭の下端に複数のジェットノズルを配
設するとともに、給水主管・マニホールド配管・枝水管
を介して上記複数個のジェットノズルのそれぞれに高圧
水を送給する場合、上記の給水主管を引き抜いて回収
し、反復使用できる技術を提供しようとするものであ
る。
【0010】
【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の基本的原理について、その実施形
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、鋼管杭1の下端に複数個のジェットノズ
ル2を配設し、マニホールドMの枝水管3を上記ジェッ
トノズル2に接続するとともに、該マニホールドMの給
水主管5の上端から高圧水を送給する技術を改良して、
前記の鋼管杭1を所定の位置まで打ち込んだ後、前記の
給水主管を回収して反復使用を可能にするため、本発明
は前記のマニホールドMと給水主管5との間に「所定の
引張力を加えることによって離脱せしめ得る構造の引抜
管継手8を介挿接続する。上記の引抜管継手とは、引抜
管で作られた継手という意味ではなく、引き抜き可能な
管継手という意味である。
【0011】上述の原理に基づいて創作した請求項1に
係る発明方法の構成は、表層よりも硬質の地層を有する
地盤に杭を打ち込む場合、杭の下端部に複数のジェット
ノズルを配設し、各ジェットノズルから上方に向かう枝
水管を配管して杭に取り付け、打ち込まれた杭の、硬質
地層の上面に対応する箇所で、上記枝水管の複数本を1
本の給水主管に連通せしめるマニホールド配管を施し、
該給水主管を杭の上方に導いて高圧給水ホースに接続
し、上記給水主管がマニホールド配管に接続される箇所
の付近に、「所定の引抜力を受けると離脱する引抜管継
手」を介装接続しておき、杭を所定の位置まで打ち込ん
だ後、前記給水主管の上端部に引抜力を加えて、前記引
抜配管継手を分断させ、該給水主管と、引抜管継手の上
半部とを地上に引き抜いて回収し、反復利用を可能なら
しめることを特徴とする。
【0012】以上に説明した請求項1の発明方法による
と、マニホールド配管の枝水管のそれぞれにジェットノ
ズルが接続されるとともに、上記マニホールド配管の給
水主管が高圧給水ホースに接続されているので、該高圧
給水ホースを圧力水源に接続すると各ジェットノズルか
ら圧力水流が噴出して鋼管杭の打込みを助長する。前記
マニホールド配管と給水主管との間に引抜管継手が介挿
接続されているが、正常な状態で杭の打込み作業を行な
っている限り、該引抜管継手を介挿したことによって別
段の支障は生じない。その理由は、正常な杭打込作業中
に、給水主管に対して上向き方向の摩擦力が作用する
が、引抜管継手の所要引抜力を適宜に設定しておけば、
上記摩擦力が引抜力設定値を越える虞れが無いからであ
る。杭を所定の位置まで打ち込んだ後、地上から給水主
管に引抜き方向の力を与えると、該引抜力はほとんどそ
のまま(摩擦力によって若干減少するが)引抜管継手に
対して引抜力として伝達される。このため、該引抜管継
手が離脱して分断され、給水主管は引抜管継手の上半部
が取り付けられたままで地上に引き抜かれる。引き抜か
れた給水主管、および、これに接続されている引抜管継
手上半部は、回収して再使用することができ、資源の節
約に貢献することができる。
【0013】請求項2に係る発明方法の構成は、表層よ
りも硬質の地層を有する地盤に杭を打ち込む場合、杭の
下端部に複数のジェットノズルを配設し、各ジェットノ
ズルから上方に向かう枝水管を配管して杭に取り付け、
打ち込まれた杭の、硬質地層の上面に対応する箇所で、
上記枝水管の複数本を1本の給水主ホースに連通せしめ
るマニホールド配管を施して、上記給水主ホースを地上
の高圧水源に接続し、上記の給水主ホースがマニホール
ド配管に接続される箇所の付近に「所定の引抜力を受け
ると分断される引抜管継手」を介装接続しておき、杭を
所定の位置まで打ち込んだ後、前記の給水主ホースに上
向きの引抜力を与えて、前記引抜管継手を分断させ、該
引抜管継手の上半部と、前記の給水主ホースとを地上に
引き抜いて回収し、反復使用を可能ならしめることを特
徴とする。
【0014】以上に説明した請求項2の発明方法による
と、マニホールド配管の枝水管のそれぞれにジェットノ
ズルが接続されていて、その主管である給水用主ホース
が高圧給水ホースに接続されるので、この高圧給水ホー
スに圧力水源を接続すると上記ジェットノズルから圧力
水流が噴出して杭の打込みを助長する。本請求項の構成
は上記のマニホールド配管と給水主ホースとの接合部の
近傍に引抜管継手を介挿接続したが、この引抜管継手は
噴射用の水流を絞る作用を及ぼさないので、正常な水噴
射杭打作業を遂行することができる。また、正常な水噴
射杭打作業においては引抜管継手を離脱させるような引
張力は加えられないから作業中に不測の継手離脱を生じ
る虞れが無い。本請求項に開示された「所定の引抜力を
受けると分断される引抜管継手」とは「所定の引抜力を
受けないと分断されない引抜管継手」でもある。当該杭
を所定の位置に打ち込まれた後、給水主ホースを地上か
ら引っ張ると、前記の引抜管継手に所定の引張力を与え
ると、該引抜管継手が離脱し分断され、前記の給水主ホ
ースは、その先端に「分断された引抜管継手の上半部」
を装着されたままで地上に引き抜かれる。引き抜かれた
給水主ホース、および引抜管継手上半部は反復使用する
ことができるので経済的であり、かつ省資源に貢献する
ことができる。
【0015】請求項3に係る発明方法の構成は、前記請
求項1または請求項2の発明方法の構成要件に加えて、
前記の引抜管継手を、円筒状の内周面を有するメス形継
手と、上記円筒状の内周面に嵌合する円柱面を有するオ
ス形継手とによって構成し、上記メス形継手とオス形継
手との何れか片方、望ましくは、メス形継手を、マニホ
ールド配管に接続するとともに杭に対して固着し、上記
メス形継手とオス形継手との内の何れか他方を、杭に対
して直接的に固着することなく、相手の継手に対して上
方から嵌め合わせるとともに、杭に対して直接的に固着
されていない側の継手にバンド部材を巻き掛けて、該継
手を杭に向けて押し付け、このバンド部材の両端部付近
を杭に対して強固に固着し、さらに上記の杭に対して直
接的に固着されていない側の継手に、抜け止めとして機
能する係止突起を固定して、該係止突起の上端部付近を
前記バンド部材に当接させておき、前記の杭を打ち込ん
だ後、上記の直接的に固着されていない継手に対して引
き抜き方向の力を加えた際、抜け止めとして作用してい
た係止突起により、前記バンド部材に対して局部的な力
を加えて該バンド部材を破断させ、バンド部材の破断に
よって前記の抜け止め機能を消失せしめ、嵌合していた
メス形継手とオス形継手とを分断させることを特徴とす
る。
【0016】以上に説明した請求項3の発明方法による
と、引抜管継手が離脱する引張力の値を容易に、かつ高
精度で制御することができる。しかも、上記引抜管継手
の引張所要力の設定が容易である上に、分断された引抜
管継手の上半部を、ほとんど無傷で回収して反復使用に
供することができるので、反復使用耐久性に優れてい
る。本請求項においては、引抜管継手の抜け止め作用を
受け持っているバンド部材を破断するので、引抜管継手
の本体部分(継手部材の対偶)が損傷を被ることなく引
抜き分断されるから耐久性が良い。抜け止め作用をして
いるバンド部材の取付部を引き剥がすのではなく、該バ
ンド部材を破断するので、引張所要力の制御を容易に高
精度で制御することができる。すなわち、従来技術にお
けるバンド式の抜け止めは、杭に溶接された鋼帯の溶接
を引き剥がす形式であったため「所定の力以上で引き剥
がされ、それ未満の力では引き剥がされないような溶
接」を施工する必要が有ったのに比して、本請求項の発
明においては、所定の力未満では引き剥がされないよう
に、強固に溶接するだけで足りる。このため、溶接施工
に別段の知識や高度の熟練を必要とせず、細心の注意を
傾注する必要も無い。さらに、杭に溶接されたバンド部
材を杭から引き剥がすことをしないので、引き剥がされ
た杭が損傷を被る虞れも無い。
【0017】請求項4に係る発明方法の構成は、前記請
求項3の発明方法の構成要件に加えて、前記のバンド部
材が係止部材の当接を受ける箇所付近に、切欠を設け、
もしくは孔を穿ち、または溝を設けることにより、計画
的に応力集中を発生させて、破断に要する引抜力を制御
することを特徴とする。
【0018】以上に説明した請求項4の発明方法による
と、引抜管継手を離脱させるための力を容易に設定する
ことができる。すなわち、破断すべきバンド部材に切欠
を設け、もしくは孔を穿ち、または溝を設けるなど、要
するに有効断面積の小さい所を形成しておくので、この
バンド部材が係止突起の押圧力を受けたとき、必ず予定
破断箇所(応力集中部)が破断する。このため、設計的
に、もしくは実験的に「バンド部材を破断させる所定の
力」を設定しておくことができ、その上、該バンド状部
材を工業的に多数製造する場合、それぞれのバンド部材
の破断に要する力を均一ならしめることができ、従っ
て、本発明に係る引抜管継手を確実に作動させることが
できる。さらに、当該バンド部材に対する係止突起の位
置精度が低い場合、該バンド部材に与えられる力の作用
線にバラツキを生じるが、通常予測されるバラツキの範
囲内で上記の作用線が移動しても、バンド部材に最大応
力が発生する箇所は不変であるから作動信頼性が高い。
【0019】請求項5に係る発明方法の構成は、前記請
求項3または請求項4の発明方法の構成要件に加えて、
前記の係止突起を予め、前記のオス形継手またはメス形
継手と別体に、かつ、着脱可能に構成しておくととも
に、前記のバンド部材をアーチ形に成形して、杭に対し
て固着し、杭に固着されたアーチ形のバンド部材の中へ
オス形継手またはメス形継手を差し込んでから、前記の
係合突起をオス形継手またはメス形継手に取り付けて抜
け止め機能を果たさせることを特徴とする。
【0020】以上に説明した請求項5の発明方法による
と、請求項3または請求項4を適用して設けるバンド部
材を杭に溶接固着する作業が容易である。すなわち、請
求項3または請求項4の発明方法によって杭打ち作業の
準備を完了した状態において、引抜管継手の上半部はア
ーチ形のバンド部材で押えられるとともに係止突起で抜
け止めを施されて「抜き差しならない状態」になってい
る。従って、このような状態を現出するためには合理的
な手順が必要である。本請求項においては、先にバンド
部材を杭に対して溶接し、その後にアーチ形のバンド部
材の中へ引抜管継手の上半部を挿通するので、前工程で
あるバンド部材溶接の施工に時間的な制約を受けない。
従って、杭を打設位置にセットする以前に、例えば資材
倉庫で予めバンド部材を溶接しておくこともでき、また
は、杭打設工事場付属の鉄工作業場でバンド部材を溶接
することもできる。一般に、溶接作業は被溶接部の姿勢
によって難易の度合が著しく異なるが、上述のごとく場
所的,時間的,姿勢的な制約を受けないでバンド部材の
溶接を行ない得るということは、溶接作業を容易ならし
めるとともに溶接コストを低減せしめるのみでなく、溶
接作業に失敗が無く、溶接品質を向上させる。さらに、
本請求項の方法によれば、多数の杭を打設する場合、給
水用の主管もしくは主ホース(枝管に対比する“主”管
もしくは“主”ホース)の先端に引抜管継手の上半部を
接続したまま、これを脱着することなく、前記多数の杭
を順次に打設することができ、杭を変えるごとに係止突
起を脱着することによって抜け止めを施し直すことがで
きる。
【0021】請求項6に係る発明方法の構成は、前記請
求項3または請求項4の発明方法の構成要件に加えて、
前記の係止突起を予め、前記のオス形継手またはメス形
継手に対して一体的に固着しておき、上記メス形継手と
オス形継手とを相互に嵌め合わせて接続してから、前記
バンド部材を巻き掛けて、該バンド部材の両端部を杭に
溶接固着することを特徴とする。
【0022】以上に説明した請求項6の発明方法による
と、引抜管継手の回収再使用が容易である。すなわち、
係止突起を引抜管継手に対して着脱する操作を必要とせ
ず、該引抜管継手に一体連接された係止突起に接せしめ
る位置にバンド部材を巻き掛けて、その両端部を杭に固
着(例えば溶接)することによって抜け止めが施され
る。このため、給水用の主管もしくは主ホースの先端に
取り付けられている引抜管継手上半部は、清掃以外の手
を加える必要無く、何回でも反復して使用することがで
きる。引抜管継手に対する係止突起の着脱を必要としな
いから、装着操作の手違いや取付ボルトの締付トルク不
足などの人為的ミスを生じる虞れが無く、作動信頼性が
高い。また、係止突起の着脱を必要としないので、係止
突起取付ボルトの錆付きや折れ込みなどのトラブルを生
じる虞れが無く、一時的に取り外した係止突起を紛失し
たりする虞れも無い。
【0023】請求項7に係る発明方法の構成は、前記請
求項1ないし請求項6の発明方法の構成要件に加えて、
前記の杭が鋼管杭である場合、ジェットノズルの個数を
n個のm倍とし、鋼管杭の下端の円周をm×nに等分し
てジェットノズルを配置し、前記給水主管の本数をm本
として、1本の給水主管に対してn本の枝水管を連通さ
せるようにマニホールド配管を施し、または、前記の給
水主ホースの本数をm本とし、各1本の給水主ホースに
対してn本の枝水管を連通させるようにマニホールド配
管を施すことを特徴とする。
【0024】以上に説明した請求項7の発明方法による
と、請求項1ないし請求項6の発明に係るウォータージ
ェット用の高圧水送給方法を、大径の鋼管杭の打設作業
に有効かつ適正に適用することができる。すなわち、鋼
管杭の底部の円周に沿って等間隔にm×n個のジェット
ノズルが配設されるので、円筒状の鋼管杭に対して等方
向に(方向に関して不均衡無く)ジェット水流による鋼
管沈下促進が行なわれ、該鋼管杭は垂直姿勢を保ちつつ
垂直下方へ貫入してゆく。上記m×n個のジェットノズ
ルに接続されたm×n個の枝水管は、n個ずつ纏めてm
本の主管または主ホースにマニホールド配管されるの
で、上記m本の主管または主ホースは、鋼管杭に対して
等方的に配設され、鋼管杭の姿勢や打込み方向を垂直か
ら偏らせない。その上、m本の主管もしくは主ホースの
それぞれは、等しくn個のジェットノズルに給水するの
で、管内の水流の流体抵抗に因る圧力低下の分布が均一
であり円滑かつ確実なジェット水流併用杭打作業が遂行
される。さらに、上述の構成から必然的にm個の引抜管
継手を用いることになるが、これらm個の引抜管継手の
作業条件(水圧,流量)が相互に等しいので該m個の引
抜管継手相互に互換性が有って工程管理が容易である。
特に、上記引抜管継手はそれぞれ接続・離脱を繰り返
し、その下半部を鋼管杭のマニホールド配管に接続した
り、その上半部を回収再使用したりしなければならない
ので、m個の機器相互に互換性を有することの実用的価
値は多大であって人為的な操作ミスが発生しにくい。
【0025】請求項8に係る発明方法の構成は、前記請
求項2ないし請求項7の発明方法の構成要件に加えて、
前記メス形継手とオス形継手との内で、杭に対して直接
的に固着されることなく、バンド部材と係止突起とによ
って抜け止めされている方の継手の中心孔の流出側の端
部付近の直径寸法を、該継手の流入側の直径寸法よりも
予め大きく設定しておくことにより、前記高圧給水ホー
スに圧力水を送給している状態で引抜管継手が分断され
たとき、分断された継手から噴出する水流の圧力・流量
を減少させ、噴出水の反動による高圧給水ホースの跳ね
回りを防止することを特徴とする。
【0026】以上に説明した請求項8の発明によると、
給水用の主ホースまたは主管を引き抜いて回収したとき
その先端から噴出する水流に因る災害を防止することが
できる。上記の水流による災害は、本発明に限らず、ジ
ェット水流を併用して杭打作業を行なう場合全般に際し
て注意しなければならない事項であって、地上に引き抜
かれた給水ホースが、その先端から高速,大流量の水流
を噴出する場合、その反動によって該給水ホースが跳ね
回って人や機材を損傷させるという問題である。該ホー
スを地上へ引き抜く前に高圧水の送給を停止すればよい
のであるが、実際問題として作業員の操作誤り、もしく
は不測の機材損傷などによって人身事故を生じた実例が
有るので、なおざりには出来ない。本請求項を適用する
と、前記の噴出水流の噴出孔が大径になっているので流
速が下がって反動が弱くなり、安全である。
【0027】請求項9に係る発明方法の構成は、前記請
求項3ないし請求項8の発明方法の構成要件に加えて、
前記メス形継手とオス形継手とが結合されている円柱状
の嵌合面にOリングを介装するとともに、上記Oリング
をリング溝の側壁に向けて押し付けるように作用する水
圧を与える導圧孔を、オス形継手の管壁に穿っておき、
前記給水主ホースに圧力水を送給している状態で引抜管
継手が分断されたとき、分断された継手の先端口から噴
出する水流の一部を前記導圧孔から逃がして、先端口か
ら噴出する水流の圧力・流量を減少させ、噴出水の反動
による該給水主ホースの跳ね回りを防止することを特徴
とする。
【0028】以上に説明した請求項9の発明方法による
と、給水用の主ホースに高圧水が送給されつつある状態
で該給水ホースが、その先端に引抜管継手の上半部を装
着された侭で引き抜かれた場合の、反動に因る跳ね回り
の危険が防止される。高圧水を送給しつつ引き抜いた場
合の反動は、給水用の主ホースを引き抜いた場合も給水
用の主管を引き抜いた場合も同様に発生するが、剛性を
有する管状部材である給水主管に比して、フレキシブル
な給水主ホースの方が、首振り状に激しく跳ね躍って非
常に危険である。本請求項の発明を適用してOリングを
介装するとともに導圧孔を設け、この導圧孔の断面積を
大きく設定しておくと、高圧水を送給している状態で引
抜管継手が離脱した場合、該引抜管継手の上半部の先端
開口から噴水すべき水流の一部が前記導圧孔に分流され
る。このため、引抜管継手上半部の先端開口から噴出す
る水流の圧力も流量も低下し、首振り状に跳ね回る危険
性が著しく軽減される。さらに本請求項を適用してOリ
ングを介装するとともに導圧孔から側圧を掛けると、該
Oリングが防振機能を兼ねる。本発明に係るウォーター
ジェットを併用して杭を打設する場合、圧入式の杭打工
法であれば防振の必要は無いが、振動杭打工法であれば
引抜管継手に振動が伝わって継手を構成している部材同
士の嵌合面が繰り返して激しく衝突する。このため、本
請求項に係る発明方法の派生効果としての防振・緩衝作
用の価値は高い。
【0029】請求項10に係る発明装置の構成は、杭打
ち用のジェットノズルに高圧水を送給する装置におい
て、杭の下端部に複数個のジェットノズルが取り付けら
れるとともに、各ジェットノズルから上方に向けて枝水
管が配管され、これらの枝水管が杭に対して固着されて
おり、前記の杭の長手方向の上,下端を除く中間部にお
いて複数本の枝管が1本の主管に連通するようにマニホ
ールド配管されていて、前記の主管は剛性を有する金属
管、または可撓性を有する高圧ホースによって構成され
ており、前記主管の下端部が、「所定の引張力を受ける
と離脱する引抜管継手」を介してマニホールド配管に接
続されていることを特徴とする。
【0030】以上に説明した請求項10の発明装置によ
ると、杭に装着された高圧水送給用の部材のうち、杭の
上半部に装着された部材を回収して繰り返し使用するこ
とができる。詳しくは、打設された状態で硬質地層の中
に貫入する部分を除き、該硬質地層の上面よりも上部に
相当する箇所に装着された部材を回収して反復使用する
ことができる。これにより、杭打設工事の消耗資材費が
節減されて経済的であるのみでなく、省資源という社会
的,国家的要請に応えることができる。本請求項の装置
は従来例の装置に比して引抜管継手が追加されている
が、この構成部材は高圧水の送給管路を絞るものではな
いからウォータージェット併用杭打工事に何らの支障を
及ぼさない。また、この引抜管継手は所定の引張力を受
けると離脱するが、該所定の引張力を受けなければ離脱
しないので、正常な杭打作業状態で意に反して離脱する
虞れは無い。この請求項に係る発明装置は、マニホール
ド配管された枝管を集合させたマニホールド配管の主管
として剛性の管を用いる場合にも適用することができ、
また可撓性のホースを用いる場合にも適用することがで
きる。本発明装置を用いて杭を所定の位置に打ち込んだ
後、地上から引抜力を加えて給水用の主管もしくは主ホ
ースを上方へ引っ張ると、引抜管継手が離脱して上半部
と下半部とに分断され、上半部は主管もしくは主ホース
と一緒に地上に引き出されて回収される。回収された引
抜管継手および給水用の管路部材(主管または主ホー
ス)は反復使用することができる。このため、杭打工事
の消耗資材費が節減されるのみでなく、鉄鋼資源の節約
に貢献することができる。
【0031】請求項11に係る発明装置の構成は、前記
請求項10の発明装置の構成要件に加えて、前記の引抜
管継手が、挿脱可能に嵌合された1対のメス形継手とオ
ス形継手との対偶から成り、上記の対偶をなす継手の片
方がマニホールド配管に接続されるとともに、杭に対し
て固定されており、該対偶をなす継手の他方は、杭に対
して直接的に固定されることなく相手継手に対して上方
から嵌め合わされていて、前記と別体に構成された保持
バンドが、前記“他方”の継手に巻き掛けられてその両
端を杭に対して溶接固着され、または溶接し得るように
なっており、かつ、上記“他方”の継手に設けられた係
止突起が上記保持バンドに当接して、該他方の継手が上
方へ抜け出さないように係止しており、前記の主管が所
定の引張力を受けたとき、係止突起が保持バンドを破断
させて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。
【0032】以上に説明した請求項11の発明装置によ
ると、保持バンドによって引抜管継手の抜け止めが為さ
れ、該保持バンドを破断させて引き抜くようになってい
る。このため、保持バンドを破断させて引抜管継手を引
き抜いて離脱させても、該引抜管継手の本体部分である
メス形継手やオス形継手は損傷を被らない。従って、杭
を所定の位置に打ち込んだ後に引抜管継手を離脱させ、
その上半部を回収した際、損傷していない上半部が回収
され、これを反復して使用することができる。さらに、
引抜管継手が保持バンドで抜け止めされていて、これを
破断させて引き抜く構造であるから、破断に要する力を
設定することが容易であり、かつ、多数の保持バンドを
工業的に生産したとき、該多数の保持バンドそれぞれの
耐破断力にバラツキが無い。この耐破断力が過小である
と作業中に不測の事故を生じる虞れが有り、過大である
と回収作業が困難であるから、上述のように耐破断力が
均一であることの実用的効果は多大である。
【0033】請求項12に係る発明装置の構成は、前記
請求項11に記載した発明送給装置の構成要件に加え
て、前記の保持バンドの、係止突起に対向している箇所
付近の有効面積が局部的に小さくなっており、前記の主
管が所定の引張力を受けて、係止突起が保持バンドを押
圧したとき、上記有効断面積の小さい箇所に応力が集中
して該保持バンドを破断させるようになっていることを
特徴とする。
【0034】以上に説明した請求項12の発明装置によ
ると、保持バンドに応力集中部が形成されているので、
破断箇所が一定になる。その上、破断の形態が一定にな
る。上記破断の形態とは、例えば引張り破断であると
か、曲げ破断であるとか、捩り破断であるとか、または
これらの混合破断であるとかいった破断メカニズムをい
う。破断の箇所と形態とが一定になれば、破断に必要な
力を制御することが容易になり、かつ、高精度で制御す
ることができる。正常な状態で杭打作業をする際も、地
盤からの摩擦力などによって保持バンドに力が掛かるか
ら、該保持バンドはこれに耐えねばならない。また、保
持バンドを破断させるために給水用の主管や主ホースに
与え得る引抜力には限界が有るので、この保持バンドは
所定の力で確実に破断してくれなければ困る。こうした
観点から、保持バンドの耐破断力を高精度で制御できる
ことの実用的効果は多大である。保持バンドが係止突起
に対向している箇所に応力を集中せしめるためには、切
欠を設けても良く、溝を設ける(つまり連続した薄肉部
を形成する)こともでき、また、孔を穿つこともでき、
これらの内の一つ以上を任意に選定することができるの
で設計的自由度が大きい。
【0035】請求項13に係る発明装置の構成は、前記
請求項10ないし請求項12の発明装置の構成要件に加
えて、前記の杭が鋼管杭であって、該鋼管杭の下端の円
周をm×nに等分してジェットノズルが配列されてお
り、前記主管の数はm本であって、上記m本の主管のそ
れぞれに対してn本の枝管がマニホールド配管されてい
ることを特徴とする。
【0036】以上に説明した請求項13の発明装置によ
ると、本発明に係る高圧水の送給配管が対称性を有し、
ウォータージェット効果が均一に発揮される。すなわ
ち、鋼管の底部の円周を等分してn個のジェットノズル
が配置されているので、鋼管杭に関してジェットノズル
の位置が対称で偏っていない。このため等方位性の水噴
射が行なわれ、該鋼管杭は垂直姿勢を保持しつつ、垂直
下方へ沈下してゆく。さらに、該鋼管に対してマニホー
ルド配管のm組、および、m本の給水用主管もしくは主
ホースが対称に装着される。上記マニホールド配管は、
地盤中へ沈下する際に他の箇所よりも大きい抵抗を受け
るので、対称に配置されることが望ましく、該鋼管杭の
打設姿勢制御(垂直度)に影響する。また、本発明装置
を実施して杭を打つときは、引抜管継手の下半部を地中
に捨てて上半部だけを回収することになるが、本請求項
によればn個のジェットノズルに対して1個の引抜管継
手を設け、杭1本についてm個の引抜管継手を設ければ
良いので、杭1本についてm個の引抜管継手下半部を捨
てれば足りる。
【0037】請求項14に係る発明装置の構成は、前記
請求項11の発明装置の構成要件に加えて、前記オス形
継手とメス形継手との対偶は、オス形継手が主管側に、
メス形継手がマニホールド配管側に、それぞれ接続され
ていて、オス形継手の先端開口部の内周面が、円錐面状
もしくは段付円柱面状またはこれらに類似する形状に拡
開されていることを特徴とする。
【0038】以上に説明した請求項14の発明による
と、保持バンドと引抜管継手との取り合わせが合理的に
なる。引抜管継手をオス形継手とメス形継手とによって
構成する場合、格別の配慮をしなければ、オス形継手は
先細形に、メス形継手は先太形になり易い。そして本発
明においては、オス,メス2個の継手の内、何れか片方
が下側に配置されてマニホールド配管に固着され、何れ
か他方が上方から差し込まれ、上方へ引き抜かれる。そ
して保持バンドは、上記上側の継手部材に巻き掛けら
れ、上側の継手部材に装着された係止突起と対向して抜
け止め機能を果たす。これらの関係を総合すると、固定
部材である下半部を、先太形のメス形継手で構成し、抜
き差しされる上半部を、先細形のオス形継手で構成する
と好都合である。
【0039】請求項15に係る発明装置の構成は、前記
請求項11に係る発明装置における構成要件に加えて、
前記オス形継手とメス形継手との対偶は、オス形継手が
主管側に、メス形継手がマニホールド配管側に、それぞ
れ接続されていて、メス形継手の凹円柱面状嵌合部と、
オス形継手の凸円柱面状嵌合部とが相互に嵌め合わされ
るとともに、この円柱状の嵌合面にOリングが介装され
ており、かつ、高圧水の送給流路と上記円柱状嵌合面と
を連通する導圧孔が穿たれていることを特徴とする。
【0040】以上に説明した請求項15の発明装置によ
ると、引抜管継手から漏水を生じる虞れが無く、漏水に
よる噴射圧力低下トラブルを生じない。その上、引抜管
継手の嵌合部にOリングが介装されているので、当該杭
を振動杭打機で打設する場合、引抜管継手に伝わってき
た激しい振動による嵌合面の衝撃が緩和され、耐久性が
向上する。
【0041】
【発明の実施の形態】図2は本発明の1実施形態を示
し、(A)は模式的に描いた正面図、(B)は同底面図
である。この実施形態は前掲の図6に示した従来例のウ
ォータージェット用高圧水送給装置に本発明を適用して
改良した1例である。次に、本図2の構成が前記図6に
比して異なる点、すなわち、本発明を適用して改良した
点について述べると、マニホールドMと給水主管5との
接続部付近に、本発明に係る引抜管継手8が介挿接続さ
れている。引抜管継手とは、所定の引張力で引っ張ると
離脱し、それ未満の引張力では離脱しない構造の管継手
をいい、図1を参照して後に詳しく説明する。
【0042】マニホールドとは、日刊工業新聞社刊の配
管用語辞典によると、多数の枝管が集合または分岐する
ための配管部分をいう。上記の「枝管」に対応する語は
「主管」である。本例では、3本の枝水管3が、水平環
状管4およびマニホールドMを介して1本の給水主管5
に連通されている配管グループが、鋼管杭1の周囲に対
称に、2グループ設けられている。
【0043】これを一般化して言えば、nを2以上の整
数、mを1以上の整数として、nxm個のジェットノズ
ル2を周方向に等間隔に配列し、n個のジェットノズル
2のそれぞれから上方に向かう計n本の枝水管3を配管
して鋼管杭1に固着する。これにより、鋼管杭1の中心
線に関して回転対称形にジェットノズル2が配列され、
該鋼管杭1に関して均斉のとれたウォータージェットが
行なわれ、鋼管杭が垂直姿勢で垂直に沈下し、傾いたり
偏ったりする虞れが無い。mの数を2以上にすると、配
管を介して鋼管杭1に掛かる貫入抵抗も対称となり、い
っそう均斉のとれた杭打工事を行なうことができる。
【0044】鋼管杭1を所定の位置まで打ち込んだなら
ば、給水主管5の上端部に力を加えて上方に引っ張る。
引張力が所定の値に達すると引抜管継手8が上下に分断
され、給水主管5は、その下端に引抜管継手上半部を装
着されたままで地上に引き抜かれる。引き抜いた給水主
管5および引抜管継手上半部は反復使用に供される。こ
のため、これらの部材に関する消耗資材費が節減されて
杭打工事コストを低減させる上に、鉄鋼資源の節約に貢
献することができる。
【0045】図3は、前掲の図2に示した実施形態の応
用例であって、可撓性の主ホースで給水するように構成
したウォータージェット用の高圧水供給装置にリールを
付記した正面図である。図2の実施形態に比して異なる
ところの主たる事項は、剛性を有する鋼管製の給水主管
5に代えて、可撓性を有する高圧ホースからなる給水主
ホース7をマニホールド配管Mに接続したこと、およ
び、上記給水主ホース7を上方へ引き抜くための巻き取
り用のリール13を設けたことである。鋼管からなる給
水主管5を引き抜く作業はクレーン(図示省略)によっ
て行ない得るが、そのためには杭打設箇所の上方に空間
が必要である。このため、杭打作業空間の高さが制約さ
れているときは本図3の例のように強い巻取力(例えば
接線方向巻込力3トン)を有するリール13を設けてお
いて、前記の給水主ホース7を巻き取れば良い。高圧ホ
ースは一般に、鋼管に比べて高価であるが、巻取り回収
・再使用を反復できるから経済的である。図2,図3の
実施形態においても、水平環状管4を殊更に頑丈にしな
くても破損しないよう、この鋼管杭1を打設した状態で
該水平環状管4が硬質地層の上面よりも下方にならない
ように配慮することが望ましい。
【0046】図1は、本発明を適用して構成した引抜管
継手を説明するために示したもので、(A)は鋼管杭の
側壁に装着したところを描いた側面断面図、(B)は鋼
管杭を省略するとともに給水主ホースの一部を付記した
外観正面図、(C)は切断して描いた底面図である。
(図1(A)参照)引抜管継手は、主としてメス形継手
8aとオス形継手8bとから成っている。本図に表され
ているように、メス形継手8aの先端(図において上
端)に形成された凹円柱面8cの中へ、オス形継手8b
の先端(図において下端)に形成された凸円柱面8dが
嵌合されている。
【0047】上記の嵌合部にOリング8eが介装される
とともに、このOリングに側圧を加えるように導圧孔8
fを穿った変形例の要部を図5に示す(図1,図5参
照)。上記導圧孔8fは、オス形継手8bの先端嵌合部
の管壁を貫いて穿たれているが、本例のOリング8eは
次に述べるように特殊な作用をさせるため、2個を設置
するとともに、該2個のOリングの中間に、直径寸法の
大きい導圧孔8fを配設してある。そして更に、オス形
継手8bの中心孔の先端開口部(本例においては下端開
口部)付近に大径部8gを設けてある。本例においては
1段の段付き孔の形に大径部8gを形成してあるが、ラ
ッパ状(凹円錐面状)に拡開しても良く、多段孔形に形
成しても良い。
【0048】〔特別の作用・その1〕正常な杭打ち作業
中はオス形継手8bとメス形継手8aとが嵌合してい
る。また、杭を打ち終えてオス形継手8bをメス形継手
8aから引き抜く際は高圧水の送給を停止してから引き
抜くのが正式の手順でもあり技術的常識でもある。しか
しながら、何らかの手違い又は過失などのため、高圧水
を送給しながらオス形継手8bを引き抜いてしまう虞れ
が絶無とは言い難い。また、何らかの故障によって、高
圧水が送給されている状態でオス形継手8bがメス形継
手8aから抜け出して離脱する虞れが絶対に無いとは言
い切れない。給水用の主ホース7の先端に装着されてい
るオス形継手8bがメス形継手8aから外れて高圧水を
噴き出すと、噴出水流の反動で主ホース7が首振り状に
跳ね回って非常に危険である。
【0049】本例(図5)のようにオス形継手8bの先
端を拡開してあれば、何らかの事故によって該オス形継
手8bから圧力水が噴出した場合、大径部8gで流速が
低下するので跳ね回り事故の危険性が減少する。さら
に、本例(図5)のようにオス形継手8bの管壁を貫い
て大径の導圧孔8fが設けられていると、噴出水流の一
部が該導圧孔8fに分流して水圧を低下させる。このた
め、高圧水の噴出に因る給水主ホース7の跳ね回りの危
険性はいっそう少なくなる。
【0050】〔特別の作用・その2〕杭打ち機を大別す
ると圧入式と振動式とが有る(その他にハンマー式など
も有るが、振動公害,騒音公害の関係でほとんど実用さ
れていない)。本発明に係る高圧水送給装置は振動杭打
機と併用される場合が少なくない。振動杭打工法を用い
た場合、本発明に係る引抜管継手に激しい振動が伝わ
る。このためオス,メス継手の凹円柱面8cと凸円柱面
8dとが、互いに衝突を繰り返す。本実施形態(図1)
に示したOリング8eは上記の衝突を緩和し、損耗の進
行を防止する。
【0051】符号9を付して示したのは、バンド部材と
して設けた保持バンドである。本図1(C)に示すよう
に、鋼板をアーチ形に成形した保持バンド9をオス形継
手8bに巻き掛け、その両端部を鋼管杭1に対して強固
に溶接する。ここに強固に溶接するとは、例えば何トン
の力を受けると引き剥がされるように、といった規制を
受けることなく、充分な強度を持たせて溶接する意であ
って、溶接作業者に高度の知識や熟練を必要とせず、工
程管理が容易である。なお、本発明において保持バンド
をオス形継手に巻き掛けるとは、円周方向にほぼ半円周
にわたって当接させる意である。
【0052】オス形継手8bに対して保持バンド9を巻
き掛け、該保持バンド9を鋼管杭1に溶接することによ
り、該オス形継手8bは鋼管杭1に押しつけられて離れ
なくなる。しかし、これだけでは未だ図の上下方向に摺
動して、メス形継手8aに対して抜き差しできる状態で
ある。(これは図1に示した実施形態を発明方法として
見たとき、中間工程の段階である)。この段階に至る道
筋として、(イ)保持バンド9をオス形継手8bに巻き
掛けて、これを鋼管杭1に向けて押しつけながら溶接し
ても良く、また(ロ)アーチ状に成形された保持バンド
9を(図1(C)参照)鋼管杭1に溶接しておいて、そ
の後にオス形継手8bをアーチ形の保持バンド9と鋼管
杭1との間に差し込んでメス形継手8aに嵌め合わせて
も良い。
【0053】次に、前記オス形継手8bに抜け止めを施
す。この抜け止めは、機能面から見ればメス形継手8a
から抜け出さないようにするものであり、また、力の均
合から見ればオス形継手8bが保持バンド9に対して摺
動しないように係止するものである。係止突起8hを、
予め、オス形継手8bと別体に構成しておき、取付ボル
ト8iでオス形継手8bに固着する。固着された係止突
起8hは、オス形継手8bに対して一体的に連設された
突起部材となり、かつ保持バンド9に当接して、オス形
継手8bの抜け止め機能を果たす。
【0054】前記の保持バンド9が係止突起8hの当接
を受ける箇所に切欠9aが設けられて、応力集中部Sが
形成され、破断を制御し易くなっている。給水主ホース
7が上方へ引っ張られて、係止突起8hが保持バンド9
を押し上げた場合、上記の引張力がある程度大きくない
と、保持バンド9は係止突起8hの上昇を阻止して、オ
ス形継手8bの抜け止め作用が発揮される。上記の引張
力が、予め設定された値に達すると、保持バンド9が破
断して抜け止め機能が消失する。すると、引抜管継手の
上半部であるオス形継手は主ホース7の先端(図におい
て下端)に装着されたまま、メス形継手8aから抜け出
して引き上げられ、回収される。破断される部材は保持
バンド9であって、オス形継手8bおよび係止突起8h
は損傷を受けないから、清掃を加えた上で反復使用する
ことができ、杭打作業の消耗性部材の消費が節減され
る。
【0055】本図1の実施形態のように、係止突起8h
がオス形継手8bと別体に構成されていて、取付ボルト
などによって着脱可能な構造である場合、回収された係
止突起つきオス形継手(8b+8h)は、これを次回に
使用する際、次の二通りの用法の何れかを任意に選択す
ることができる。 〔用法・その1〕回収されたオス形継手8bから係止突
起8hを一旦取り外し、突起の無くなったオス形継手8
bを「鋼管杭1に溶接されたアーチ形の保持バンド9」
に挿通するとともにメス形継手8aに嵌め合わせ、上記
オス形継手8bに、取り外してあった係止突起8hを取
り付けて、次回の杭打作業の準備を整える。この第1の
用法によると、鋼管杭1に対する保持バンド9の溶接固
着を予め済ませておくことができるので、良好な溶接作
業環境で溶接作業を行ない得るという長所が有る。
【0056】〔用法・その2〕係止突起8hを取り付け
られたオス形継手8bが回収されたとき、このオス形継
手8bから係止突起8hを取り外すことなく再使用を繰
り返すこともできる。この場合は、係止突起つきオス形
継手8bに保持バンド9を巻き掛け、この保持バンド9
でオス形継手8bを鋼管杭1に向けて押しつけながら、
該保持バンド9を鋼管杭1に対して溶接固定する。この
第2の用法によると、取り外しておいた係止突起を紛失
するとか、着脱を繰り返しているうちに取付ボルト8i
のネジ山が損傷したりネジ穴が損傷したりするとかいっ
た不具合を生じる虞れが無い。
【0057】上述のように、着脱可能な構造の係止突起
8hをオス形継手8bから取り外すことなく、取り付け
たままで繰り返し使用することもできる(第2の用法)
であるならば、この係止突起をオス形継手と一体に、取
外し不可能な構造にすることも考えられる。図示を省略
するが、係止突起(8h)をオス形継手(8b)と一体
に構成すると、前記第2の用法における効果(取り外し
た部材が紛失する虞れ無く、着脱用の構造部分が損傷す
る虞れも無い)が得られる上に、構造が簡単で製造コス
トが低廉である。
【0058】本図1の実施形態では、メス形継手8aを
相対的に下側に配置して、上向きに開口させ、オス形継
手8bを相対的に上側に配置し、その先端を下向きにし
てメス形継手8aの開口部に差し込む構成がとられてい
る。図示を省略するが、上述の構成に比してオス,メ
ス、上,下の関係を逆にすることもでき、それぞれ長短
が有る。オス形継手を下側に配置してメス形継手を上側
に配置した場合の長所は次のとおりである。
【0059】図から容易に理解できるように、オス形継
手8bの先端開口部の面積に比してメス形継手8aの先
端開口部の面積は必然的に大きい。図1の例のようにオ
ス形継手8bの中心孔の先端付近に大径部8gを設けて
も、メス形継手8aの先端部の凹円柱面8cの断面積の
方が大きい。このため、メス形継手8aを主ホース7に
接続しておいた方が、万一の「高圧給水中の継手離脱事
故」を生じても、噴出水流の流速が低いという意味では
安全である。しかし、図5の例におけるがごとく導圧孔
8fから水流の1部を流出させて水圧を低下させる効果
は期待できない。
【0060】図1の例では、オス形継手8bもメス形継
手8aも、その外周面をほぼ直円柱面状に構成してある
が、詳しく見るとオス形継手8bの外径がメス形継手8
aの外径よりも若干細い。特段の配慮をすることなく一
般的に構成すると、メス形継手は先太形になり易く、オ
ス形継手は先細形にすることが容易である。従って、一
般的に言えば、先細形のオス形継手を上半部に配置した
方が、これをアーチ形の保持バンド9に差し込み易い。
【0061】図4は、本発明におけるバンド部材として
の保持バンドと、係止突起との対偶を説明するために示
したもので、読図の便宜上、係止突起に斑点を付して描
いてあり、(A)は前掲の図1に用いた保持バンド・係
止突起対偶の模式図、(B),(C),(D)はそれぞ
れ上記と異なる実施形態における保持バンド・係止突起
対偶の模式図である。(B)図のように構成しても、前
記実施形態に対応する(A)図の保持バンド・係止突起
対偶と同様の作用、効果が得られる。(C)図も、基本
的には(A)図と同様の構成であるが、保持バンド11
に設けられた切欠は円弧形切欠11aであって鋭い角を
有していない。
【0062】これだけの構成(円弧形切欠)だけでは顕
著な応力集中を生じないので、係止突起8jに尖った当
切部を形成して顕著な応力集中を発生させるようにして
ある。応力集中を発生させるための手段として、(C)
図に仮想線で示したように溝11bを作ることも有効で
ある。(D)図に示した例では、保持バンド12に円形
孔12aを設けておき、その中に尖った当接部を有する
係止突起8kを位置せしめた。この(D)図の例のよう
に円形孔の中に係止突起を嵌め合わせようとする場合は
(図1参照)係止突起を取付ボルト8iで着脱可能な構
造とするか、もしくは保持バンド9でオス形継手8bを
押えつけた後に該保持バンド9を杭1に溶接しなければ
ならない(すなわち、係止突起をオス形継手と一体構造
とし、かつ、保持バンド9を予め杭1に溶接しておい
て、その後に引抜管継手を嵌め込むことは出来ない。
【0063】以上に説明した実施形態において、図2の
例も図3の例も鋼管杭に本発明に係るマニホールドMお
よび引抜管継手8を設けたが、本発明の実施対象は鋼管
杭に限られるものではなく、例えば鋼矢板やコンクリー
トパイルに適用することもできる。
【0064】
【発明の効果】以上に本発明の実施形態を挙げてその構
成,作用を明らかならしめたように、請求項1の発明方
法によると、マニホールド配管の枝水管のそれぞれにジ
ェットノズルが接続されるとともに、上記マニホールド
配管の給水主管が高圧給水ホースに接続されているの
で、該高圧給水ホースを圧力水源に接続すると各ジェッ
トノズルから圧力水流が噴出して鋼管杭の打込みを助長
する。前記マニホールド配管と給水主管との間に引抜管
継手が介挿接続されているが正常な状態で杭の打込み作
業を行なっている限り、該引抜管継手を介挿したことに
よって別段の支障は生じない。その理由は、正常な杭打
込作業中に、給水主管に対して上向き方向の摩擦力が作
用するが、引抜管継手の所要引抜力を適宜に設定してお
けば、上記摩擦力が引抜力設定値を越える虞れが無いか
らである。杭を所定の位置まで打ち込んだ後、地上から
給水主管に引抜き方向の力を与えると、該引抜力はほと
んどそのまま(摩擦力によって若干減少するが)引抜管
継手に対して引抜力として伝達される。このため、該引
抜管継手が離脱して分断され、給水主管は引抜管継手の
上半部が取り付けられたままで地上に引き抜かれる。引
き抜かれた給水主管、および、これに接続されている引
抜管継手上半部は、回収して再使用することができ、資
源の節約に貢献することができる。
【0065】請求項2の発明方法によると、マニホール
ド配管の枝水管のそれぞれにジェットノズルが接続され
ていて、その主管である給水用主ホースが高圧給水ホー
スに接続されるので、この高圧給水ホースに圧力水源を
接続すると上記ジェットノズルから圧力水流が噴出して
杭の打込みを助長する。本請求項の構成は上記のマニホ
ールド配管と給水主ホースとの接合部の近傍に引抜管継
手を介挿接続したが、この引抜管継手は噴射用の水流を
絞る作用を及ぼさないので、正常な水噴射杭打作業を遂
行することができる。また、正常な水噴射杭打作業にお
いては引抜管継手を離脱させるような引張力は加えられ
ないから作業中に不測の継手離脱を生じる虞れが無い。
本請求項に開示された「所定の引抜力を受けると分断さ
れる引抜管継手」とは「所定の引抜力を受けないと分断
されない引抜管継手」でもある。当該杭を所定の位置に
打ち込まれた後、給水主ホースを地上から引っ張ると、
前記の引抜管継手に所定の引張力を与えると、該引抜管
継手が離脱し分断され、前記の給水主ホースは、その先
端に「分断された引抜管継手の上半部」を装着されたま
まで地上に引き抜かれる。引き抜かれた給水主ホース、
および引抜管継手上半部は反復使用することができるの
で経済的であり、かつ省資源に貢献することができる。
【0066】請求項3の発明方法によると、引抜管継手
が離脱する引張力の値を容易に、かつ高精度で制御する
ことができる。しかも、上記引抜管継手の引張所要力の
設定が容易である上に、分断された引抜管継手の上半部
を、ほとんど無傷で回収して反復使用に供することがで
きるので、反復使用耐久性に優れている。本請求項にお
いては、引抜管継手の抜け止め作用を受け持っているバ
ンド部材を破断するので、引抜管継手の本体部分(継手
部材の対偶)が損傷を被ることなく引抜き分断されるか
ら耐久性が良い。抜け止め作用をしているバンド部材の
取付部を引き剥がすのではなく、該バンド部材を破断す
るので、引張所要力の制御を容易に高精度で制御するこ
とができる。すなわち、従来技術におけるバンド式の抜
け止めは、杭に溶接された鋼帯の溶接を引き剥がす形式
であったため「所定の力以上で引き剥がされ、それ未満
の力では引き剥がされないような溶接」を施工する必要
が有ったのに比して、本請求項の発明においては、所定
の力未満では引き剥がされないように、強固に溶接する
だけで足りる。このため、溶接施工に別段の知識や高度
の熟練を必要とせず、細心の注意を傾注する必要も無
い。さらに、杭に溶接されたバンド部材を杭から引き剥
がすことをしないので、引き剥がされた杭が損傷を被る
虞れも無い。
【0067】請求項4の発明方法によると、引抜管継手
を離脱させるための力を容易に設定することができる。
すなわち、破断すべきバンド部材に切欠を設け、もしく
は孔を穿ち、または溝を設けるなど、要するに有効断面
積の小さい所を形成しておくので、このバンド部材が係
止突起の押圧力を受けたとき、必ず予定破断箇所(応力
集中部)が破断する。このため、設計的に、もしくは実
験的に「バンド部材を破断させる所定の力」を設定して
おくことができ、その上、該バンド状部材を工業的に多
数製造する場合、それぞれのバンド部材の破断に要する
力を均一ならしめることができ、従って、本発明に係る
引抜管継手を確実に作動させることができる。さらに、
当該バンド部材に対する係止突起の位置精度が低い場
合、該バンド部材に与えられる力の作用線にバラツキを
生じるが、通常予測されるバラツキの範囲内で上記の作
用線が移動しても、バンド部材に最大応力が発生する箇
所は不変であるから作動信頼性が高い。
【0068】請求項5の発明方法によると、請求項3ま
たは請求項4を適用して設けるバンド部材を杭に溶接固
着する作業が容易である。すなわち、請求項3または請
求項4の発明方法によって杭打ち作業の準備を完了した
状態において、引抜管継手の上半部はアーチ形のバンド
部材で押えられるとともに係止突起で抜け止めを施され
て「抜き差しならない状態」になっている。従って、こ
のような状態を現出するためには合理的な手順が必要で
ある。本請求項においては、先にバンド部材を杭に対し
て溶接し、その後にアーチ形のバンド部材の中へ引抜管
継手の上半部を挿通するので、前工程であるバンド部材
溶接の施工に時間的な制約を受けない。従って、杭を打
設位置にセットする以前に、例えば資材倉庫で予めバン
ド部材を溶接しておくこともでき、または、杭打設工事
場付属の鉄工作業場でバンド部材を溶接することもでき
る。一般に、溶接作業は被溶接部の姿勢によって難易の
度合が著しく異なるが、上述のごとく場所的,時間的,
姿勢的な制約を受けないでバンド部材の溶接を行ない得
るということは、溶接作業を容易ならしめるとともに溶
接コストを低減せしめるのみでなく、溶接作業に失敗が
無く、溶接品質を向上させる。さらに、本請求項の方法
によれば、多数の杭を打設する場合、給水用の主管もし
くは主ホース(枝管に対比する“主”管もしくは“主”
ホース)の先端に引抜管継手の上半部を接続したまま、
これを脱着することなく、前記多数の杭を順次に打設す
ることができ、杭を変えるごとに係止突起を脱着するこ
とによって抜け止めを施し直すことができる。
【0069】請求項6の発明方法によると、引抜管継手
の回収再使用が容易である。すなわち、係止突起を引抜
管継手に対して着脱する操作を必要とせず、該引抜管継
手に一体連接された係止突起に接せしめる位置にバンド
部材を巻き掛けて、その両端部を杭に固着(例えば溶
接)することによって抜け止めが施される。このため、
給水用の主管もしくは主ホースの先端に取り付けられて
いる引抜管継手上半部は、清掃以外の手を加える必要無
く、何回でも反復して使用することができる。引抜管継
手に対する係止突起の着脱を必要としないから、装着操
作の手違いや取付ボルトの締付トルク不足などの人為的
ミスを生じる虞れが無く、作動信頼性が高い。また、係
止突起の着脱を必要としないので、係止突起取付ボルト
の錆付きや折れ込みなどのトラブルを生じる虞れが無
く、一時的に取り外した係止突起を紛失したりする虞れ
も無い。
【0070】請求項7の発明方法によると、請求項1な
いし請求項6の発明に係るウォータージェット用の高圧
水送給方法を、大径の鋼管杭の打設作業に有効かつ適正
に適用することができる。すなわち、鋼管杭の底部の円
周に沿って等間隔にm×n個のジェットノズルが配設さ
れるので、円筒状の鋼管杭に対して等方向に(方向に関
して不均衡無く)ジェット水流による鋼管沈下促進が行
なわれ、該鋼管杭は垂直姿勢を保ちつつ垂直下方へ貫入
してゆく。上記m×n個のジェットノズルに接続された
m×n個の枝水管は、n個ずつ纏めてm本の主管または
主ホースにマニホールド配管されるので、上記m本の主
管または主ホースは、鋼管杭に対して等方的に配設さ
れ、鋼管杭の姿勢や打込み方向を垂直から偏らせない。
その上、m本の主管もしくは主ホースのそれぞれは、等
しくn個のジェットノズルに給水するので、管内の水流
の流体抵抗に因る圧力低下の分布が均一であり円滑かつ
確実なジェット水流併用杭打作業が遂行される。さら
に、上述の構成から必然的にm個の引抜管継手を用いる
ことになるが、これらm個の引抜管継手の作業条件(水
圧,流量)が相互に等しいので該m個の引抜管継手相互
に互換性が有って工程管理が容易である。特に、上記引
抜管継手はそれぞれ接続・離脱を繰り返し、その下半部
を鋼管杭のマニホールド配管に接続したり、その上半部
を回収再使用したりしなければならないので、m個の機
器相互に互換性を有することの実用的価値は多大であっ
て人為的な操作ミスが発生しにくい。
【0071】請求項8の発明によると、給水用の主ホー
スまたは主管を引き抜いて回収したときその先端から噴
出する水流に因る災害を防止することができる。上記の
水流による災害は、本発明に限らず、ジェット水流を併
用して杭打作業を行なう場合全般に際して注意しなけれ
ばならない事項であって、地上に引き抜かれた給水ホー
スが、その先端から高速,大流量の水流を噴出する場
合、その反動によって該給水ホースが跳ね回って人や機
材を損傷させるという問題である。該ホースを地上へ引
き抜く前に高圧水の送給を停止すればよいのであるが、
実際問題として作業員の操作誤り、もしくは不測の機材
損傷などによって人身事故を生じた実例が有るので、な
おざりには出来ない。本請求項を適用すると、前記の噴
出水流の噴出孔が大径になっているので流速が下がって
反動が弱くなり、安全である。
【0072】請求項9の発明方法によると、給水用の主
ホースに高圧水が送給されつつある状態で該給水ホース
が、その先端に引抜管継手の上半部を装着された侭で引
き抜かれた場合の、反動に因る跳ね回りの危険が防止さ
れる。高圧水を送給しつつ引き抜いた場合の反動は、給
水用の主ホースを引き抜いた場合も給水用の主管を引き
抜いた場合も同様に発生するが、剛性を有する管状部材
である給水主管に比して、フレキシブルな給水主ホース
の方が、首振り状に激しく跳ね躍って非常に危険であ
る。本請求項の発明を適用してOリングを介装するとと
もに導圧孔を設け、この導圧孔の断面積を大きく設定し
ておくと、高圧水を送給している状態で引抜管継手が離
脱した場合、該引抜管継手の上半部の先端開口から噴水
すべき水流の一部が前記導圧孔に分流される。このた
め、引抜管継手上半部の先端開口から噴出する水流の圧
力も流量も低下し、首振り状に跳ね回る危険性が著しく
軽減される。さらに本請求項を適用してOリングを介装
するとともに導圧孔から側圧を掛けると、該Oリングが
防振機能を兼ねる。本発明に係るウォータージェットを
併用して杭を打設する場合、圧入式の杭打工法であれば
防振の必要は無いが、振動杭打工法であれば引抜管継手
に振動が伝わって継手を構成している部材同士の嵌合面
が繰り返して激しく衝突する。このため、本請求項に係
る発明方法の派生効果としての防振・緩衝作用の価値は
高い。
【0073】請求項10の発明装置によると、杭に装着
された高圧水送給用の部材のうち、杭の上半部に装着さ
れた部材を回収して繰り返し使用することができる。詳
しくは、打設された状態で硬質地層の中に貫入する部分
を除き、該硬質地層の上面よりも上部に相当する箇所に
装着された部材を回収して反復使用することができる。
これにより、杭打設工事の消耗資材費が節減されて経済
的であるのみでなく、省資源という社会的,国家的要請
に応えることができる。本請求項の装置は従来例の装置
に比して引抜管継手が追加されているが、この構成部材
は高圧水の送給管路を絞るものではないからウォーター
ジェット併用杭打工事に何らの支障を及ぼさない。ま
た、この引抜管継手は所定の引張力を受けると離脱する
が、該所定の引張力を受けなければ離脱しないので、正
常な杭打作業状態で意に反して離脱する虞れは無い。こ
の請求項に係る発明装置は、マニホールド配管された枝
管を集合させたマニホールド配管の主管として剛性の管
を用いる場合にも適用することができ、また可撓性のホ
ースを用いる場合にも適用することができる。本発明装
置を用いて杭を所定の位置に打ち込んだ後、地上から引
抜力を加えて給水用の主管もしくは主ホースを上方へ引
っ張ると、引抜管継手が離脱して上半部と下半部とに分
断され、上半部は主管もしくは主ホースと一緒に地上に
引き出されて回収される。回収された引抜管継手および
給水用の管路部材(主管または主ホース)は反復使用す
ることができる。このため、杭打工事の消耗資材費が節
減されるのみでなく、鉄鋼資源の節約に貢献することが
できる。
【0074】請求項11の発明装置によると、保持バン
ドによって引抜管継手の抜け止めが為され、該保持バン
ドを破断させて引き抜くようになっている。このため、
保持バンドを破断させて引抜管継手を引き抜いて離脱さ
せても、該引抜管継手の本体部分であるメス形継手やオ
ス形継手は損傷を被らない。従って、杭を所定の位置に
打ち込んだ後に引抜管継手を離脱させ、その上半部を回
収した際、損傷していない上半部が回収され、これを反
復して使用することができる。さらに、引抜管継手が保
持バンドで抜け止めされていて、これを破断させて引き
抜く構造であるから、破断に要する力を設定することが
容易であり、かつ、多数の保持バンドを工業的に生産し
たとき、該多数の保持バンドそれぞれの耐破断力にバラ
ツキが無い。この耐破断力が過小であると作業中に不測
の事故を生じる虞れが有り、過大であると回収作業が困
難であるから、上述のように耐破断力が均一であること
の実用的効果は多大である。
【0075】請求項12の発明装置によると、保持バン
ドに応力集中部が形成されているので、破断箇所が一定
になる。その上、破断の形態が一定になる。上記破断の
形態とは、例えば引張り破断であるとか、曲げ破断であ
るとか、捩り破断であるとか、またはこれらの混合破断
であるとかいった破断メカニズムをいう。破断の箇所と
形態とが一定になれば、破断に必要な力を制御すること
が容易になり、かつ、高精度で制御することができる。
正常な状態で杭打作業をする際も、地盤からの摩擦力な
どによって保持バンドに力が掛かるから、該保持バンド
はこれに耐えねばならない。また、保持バンドを破断さ
せるために給水用の主管や主ホースに与え得る引抜力に
は限界が有るので、この保持バンドは所定の力で確実に
破断してくれなければ困る。こうした観点から、保持バ
ンドの耐破断力を高精度で制御できることの実用的効果
は多大である。保持バンドが係止突起に対向している箇
所に応力を集中せしめるためには、切欠を設けても良
く、溝を設ける(つまり連続した薄肉部を形成する)こ
ともでき、また、孔を穿つこともでき、これらの内の一
つ以上を任意に選定することができるので設計的自由度
が大きい。
【0076】請求項13の発明装置によると、本発明に
係る高圧水の送給配管が対称性を有し、ウォータージェ
ット効果が均一に発揮される。すなわち、鋼管の底部の
円周を等分してn個のジェットノズルが配置されている
ので、鋼管杭に関してジェットノズルの位置が対称で偏
っていない。このため等方位性の水噴射が行なわれ、該
鋼管杭は垂直姿勢を保持しつつ、垂直下方へ沈下してゆ
く。さらに、該鋼管に対してマニホールド配管のm組、
および、m本の給水用主管もしくは主ホースが対称に装
着される。上記マニホールド配管は、地盤中へ沈下する
際に他の箇所よりも大きい抵抗を受けるので、対称に配
置されることが望ましく、該鋼管杭の打設姿勢制御(垂
直度)に影響する。また、本発明装置を実施して杭を打
つときは、引抜管継手の下半部を地中に捨てて上半部だ
けを回収することになるが、本請求項によればn個のジ
ェットノズルに対して1個の引抜管継手を設け、杭1本
についてm個の引抜管継手を設ければ良いので、杭1本
についてm個の引抜管継手下半部を捨てれば足りる。
【0077】請求項14の発明によると、保持バンドと
引抜管継手との取り合わせが合理的になる。引抜管継手
をオス形継手とメス形継手とによって構成する場合、格
別の配慮をしなければ、オス形継手は先細形に、メス形
継手は先太形になり易い。そして本発明においては、オ
ス,メス2個の継手の内、何れか片方が下側に配置され
てマニホールド配管に固着され、何れか他方が上方から
差し込まれ、上方へ引き抜かれる。そして保持バンド
は、上記上側の継手部材に巻き掛けられ、上側の継手部
材に装着された係止突起と対向して抜け止め機能を果た
す。これらの関係を総合すると、固定部材である下半部
を、先太形のメス形継手で構成し、抜き差しされる上半
部を、先細形のオス形継手で構成すると好都合である。
【0078】請求項15の発明装置によると、引抜管継
手から漏水を生じる虞れが無く、漏水による噴射圧力低
下トラブルを生じない。その上、引抜管継手の嵌合部に
Oリングが介装されているので、当該杭を振動杭打機で
打設する場合、引抜管継手に伝わってきた激しい振動に
よる嵌合面の衝撃が緩和され、耐久性が向上する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明を適用して構成した引抜管継手を説明す
るために示したもので、(A)は鋼管杭の側壁に装着し
たところを描いた側面断面図、(B)は鋼管杭を省略す
るとともに給水主ホースの一部を付記した外観正面図、
(C)は切断して描いた底面図である。
【図2】本発明の1実施形態を示し、(A)は模式的に
描いた正面図、(B)は同底面図である。
【図3】前掲の図2に示した実施形態の応用例であっ
て、可撓性の主ホースで給水するように構成したウォー
タージェット用の高圧水供給装置にリールを付記した正
面図である。
【図4】本発明におけるバンド部材としての保持バンド
と、係止突起との対偶を説明するために示したもので、
読図の便宜上、係止突起に斑点を付して描いてあり、
(A)は前掲の図1に用いた保持バンド・係止突起対偶
の模式図、(B),(C),(D)はそれぞれ上記と異
なる実施形態における保持バンド・係止突起対偶の模式
図である。
【図5】前掲の図1の実施形態の変形例を示す要部断面
図である。
【図6】鋼管杭を地盤中に打ち込む場合、従来例の高圧
水送給装置を備えたウォータージェットを用いている状
態を示し、(A)は模式的に描いた正面図、(B)は模
式的に描いた底面図であって、A,B両図とも杭打機の
図示を省略して鋼管杭と給水配管とを描出して描いてあ
る。
【符号の説明】
1…杭 1a,1b…杭継手 2…ジェットノズル 3…枝水管 4…水平環状管 5…給水主管 6…高圧給水ホース 7…給水主ホース 8…引抜管継手 8a…メス形継手 8b…オス形継手 8c…凹円柱面 8d…凸円柱面 8e…Oリング 8f…導圧孔 8g…大径開口部 8h…係止突起 8i…取付ボルト 8j,8k…係止突起 9…保持バンド 9a…V字形切欠 10…保持バンド 10a…V字形切欠 11…保持バンド 11a…円弧状切欠 11b…溝 12…保持バンド 12a…円形孔 13…リール

Claims (15)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 表層よりも硬質の地層を有する地盤に杭
    を打ち込む場合、 杭の下端部に複数のジェットノズルを配設し、各ジェッ
    トノズルから上方に向かう枝水管を配管して杭に取り付
    け、 打ち込まれた杭の、硬質地層の上面に対応する箇所で、
    上記枝水管の複数本を1本の給水主管に連通せしめるマ
    ニホールド配管を施し、該給水主管を杭の上方に導いて
    高圧給水ホースに接続し、 上記給水主管がマニホールド配管に接続される箇所の付
    近に、「所定の引抜力を受けると離脱する引抜管継手」
    を介装接続しておき、 杭を所定の位置まで打ち込んだ後、前記給水主管の上端
    部に引抜力を加えて、前記引抜配管継手を分断させ、 該給水主管と、引抜管継手の上半部とを地上に引き抜い
    て回収し、反復利用を可能ならしめることを特徴とす
    る。ウォータージェット用の高圧水送給方法。
  2. 【請求項2】 表層よりも硬質の地層を有する地盤に杭
    を打ち込む場合、杭の下端部に複数のジェットノズルを
    配設し、各ジェットノズルから上方に向かう枝水管を配
    管して杭に取り付け、 打ち込まれた杭の、硬質地層の上面に対応する箇所で、
    上記枝水管の複数本を1本の給水主ホースに連通せしめ
    るマニホールド配管を施して、上記給水主ホースを地上
    の高圧水源に接続し、 上記の給水主ホースがマニホールド配管に接続される箇
    所の付近に「所定の引抜力を受けると分断される引抜管
    継手」を介装接続しておき、 杭を所定の位置まで打ち込んだ後、前記の給水主ホース
    に上向きの引抜力を与えて、前記引抜管継手を分断さ
    せ、 該引抜管継手の上半部と、前記の給水主ホースとを地上
    に引き抜いて回収し、反復使用を可能ならしめることを
    特徴とする、ウォータージェット用の高圧水送給方法。
  3. 【請求項3】 前記の引抜管継手を、円筒状の内周面を
    有するメス形継手と、上記円筒状の内周面に嵌合する円
    柱面を有するオス形継手とによって構成し、 上記メス形継手とオス形継手との何れか片方、望ましく
    は、メス形継手を、マニホールド配管に接続するととも
    に杭に対して固着し、 上記メス形継手とオス形継手との内の何れか他方を、杭
    に対して直接的に固着することなく、相手の継手に対し
    て上方から嵌め合わせるとともに、 杭に対して直接的に固着されていない側の継手にバンド
    部材を巻き掛けて、該継手を杭に向けて押し付け、この
    バンド部材の両端部付近を杭に対して強固に固着し、 さらに上記の杭に対して直接的に固着されていない側の
    継手に、抜け止めとして機能する係止突起を固定して、
    該係止突起の上端部付近を前記バンド部材に当接させて
    おき、 前記の杭を打ち込んだ後、上記の直接的に固着されてい
    ない継手に対して引き抜き方向の力を加えた際、抜け止
    めとして作用していた係止突起により、前記バンド部材
    に対して局部的な力を加えて該バンド部材を破断させ、 バンド部材の破断によって前記の抜け止め機能を消失せ
    しめ、嵌合していたメス形継手とオス形継手とを分断さ
    せることを特徴とする、請求項1または請求項2に記載
    したウォータージェット用の高圧水送給方法。
  4. 【請求項4】 前記のバンド部材が係止部材の当接を受
    ける箇所付近に、切欠を設け、もしくは孔を穿ち、また
    は溝を設けることにより、計画的に応力集中を発生させ
    て、破断に要する引抜力を制御することを特徴とする、
    請求項3に記載したウォータージェット用の高圧水送給
    方法。
  5. 【請求項5】 前記の係止突起を予め、前記のオス形継
    手またはメス形継手と別体に、かつ、着脱可能に構成し
    ておくとともに、 前記のバンド部材をアーチ形に成形して、杭に対して固
    着し、杭に固着されたアーチ形のバンド部材の中へオス
    形継手またはメス形継手を差し込んでから、 前記の係合突起をオス形継手またはメス形継手に取り付
    けて抜け止め機能を果たさせることを特徴とする、請求
    項3もしくは請求項4に記載したウォータージェット用
    の高圧水送給方法。
  6. 【請求項6】 前記の係止突起を予め、前記のオス形継
    手またはメス形継手に対して一体的に固着しておき、 上記メス形継手とオス形継手とを相互に嵌め合わせて接
    続してから、 前記バンド部材を巻き掛けて、該バンド部材の両端部を
    杭に溶接固着することを特徴とする、請求項3もしくは
    請求項4に記載したウォータージェット用の高圧水送給
    方法。
  7. 【請求項7】 前記の杭が鋼管杭である場合、 ジェットノズルの個数をn個のm倍とし、鋼管杭の下端
    の円周をm×nに等分してジェットノズルを配置し、 前記給水主管の本数をm本として、1本の給水主管に対
    してn本の枝水管を連通させるようにマニホールド配管
    を施し、 または、前記の給水主ホースの本数をm本とし、各1本
    の給水主ホースに対してn本の枝水管を連通させるよう
    にマニホールド配管を施すことを特徴とする、請求項1
    ないし請求項6の何れか一つに記載したウォータージェ
    ット用の高圧水送給方法。(ただし、m,nは、それぞ
    れ2以上の整数である。)
  8. 【請求項8】 前記メス形継手とオス形継手との内で、
    杭に対して直接的に固着されることなく、バンド部材と
    係止突起とによって抜け止めされている方の継手の中心
    孔の流出側の端部付近の直径寸法を、該継手の流入側の
    直径寸法よりも予め大きく設定しておくことにより、 前記高圧給水ホースに圧力水を送給している状態で引抜
    管継手が分断されたとき、分断された継手から噴出する
    水流の圧力・流量を減少させ、噴出水の反動による高圧
    給水ホースの跳ね回りを防止することを特徴とする、請
    求項2ないし請求項7の何れかに記載したウォータージ
    ェット用の高圧水送給方法。
  9. 【請求項9】 前記メス形継手とオス形継手とが結合さ
    れている円柱状の嵌合面にOリングを介装するととも
    に、 上記Oリングをリング溝の側壁に向けて押し付けるよう
    に作用する水圧を与える導圧孔を、オス形継手の管壁に
    穿っておき、 前記給水主ホースに圧力水を送給している状態で引抜管
    継手が分断されたとき、分断された継手の先端口から噴
    出する水流の一部を前記導圧孔から逃がして、先端口か
    ら噴出する水流の圧力・流量を減少させ、噴出水の反動
    による該給水主ホースの跳ね回りを防止することを特徴
    とする、請求項3ないし請求項8の何れかに記載したウ
    ォータージェット用の高圧水送給方法。
  10. 【請求項10】 杭打ち用のジェットノズルに高圧水を
    送給する装置において、 杭の下端部に複数個のジェットノズルが取り付けられる
    とともに、各ジェットノズルから上方に向けて枝水管が
    配管され、これらの枝水管が杭に対して固着されてお
    り、 前記の杭の長手方向の上,下端を除く中間部において複
    数本の枝管が1本の主管に連通するようにマニホールド
    配管されていて、 前記の主管は剛性を有する金属管、または可撓性を有す
    る高圧ホースによって構成されており、 前記主管の下端部が、「所定の引張力を受けると離脱す
    る引抜管継手」を介してマニホールド配管に接続されて
    いることを特徴とする、ウォータージェット用の高圧水
    送給装置。
  11. 【請求項11】 前記の引抜管継手が、挿脱可能に嵌合
    された1対のメス形継手とオス形継手との対偶から成
    り、 上記の対偶をなす継手の片方がマニホールド配管に接続
    されるとともに、杭に対して固定されており、該対偶を
    なす継手の他方は、杭に対して直接的に固定されること
    なく相手継手に対して上方から嵌め合わされていて、 前記と別体に構成された保持バンドが、前記“他方”の
    継手に巻き掛けられてその両端を杭に対して溶接固着さ
    れ、または溶接し得るようになっており、 かつ、上記“他方”の継手に設けられた係止突起が上記
    保持バンドに当接して、該他方の継手が上方へ抜け出さ
    ないように係止しており、 前記の主管が所定の引張力を受けたとき、係止突起が保
    持バンドを破断させて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10に記載したウォ
    ータージェット用の高圧水送給装置。
  12. 【請求項12】 前記の保持バンドの、係止突起に対向
    している箇所付近の有効面積が局部的に小さくなってお
    り、 前記の主管が所定の引張力を受けて、係止突起が保持バ
    ンドを押圧したとき、 上記有効断面積の小さい箇所に応力が集中して該保持バ
    ンドを破断させるようになっていることを特徴とする、
    請求項11に記載したウォータージェット用の高圧水送
    給装置。
  13. 【請求項13】 前記の杭が鋼管杭であって、 該鋼管杭の下端の円周をm×nに等分してジェットノズ
    ルが配列されており、 前記主管の数はm本であって、上記m本の主管のそれぞ
    れに対してn本の枝管がマニホールド配管されているこ
    とを特徴とする、請求項10ないし請求項12の何れか
    に記載したウォータージェット用の高圧水送給装置。
  14. 【請求項14】 前記オス形継手とメス形継手との対偶
    は、オス形継手が主管側に、メス形継手がマニホールド
    配管側に、それぞれ接続されていて、 オス形継手の先端開口部の内周面が、円錐面状もしくは
    段付円柱面状またはこれらに類似する形状に拡開されて
    いることを特徴とする、請求項11に記載したウォータ
    ージェット用の高圧水送給装置。
  15. 【請求項15】 前記オス形継手とメス形継手との対偶
    は、オス形継手が主管側に、メス形継手がマニホールド
    配管側に、それぞれ接続されていて、 メス形継手の凹円柱面状嵌合部と、オス形継手の凸円柱
    面状嵌合部とが相互に嵌め合わされるとともに、この円
    柱状の嵌合面にOリングが介装されており、 かつ、高圧水の送給流路と上記円柱状嵌合面とを連通す
    る導圧孔が穿たれていることを特徴とする、請求項11
    に記載したウォータージェット用の高圧水送給装置。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN103628482A (zh) * 2012-08-27 2014-03-12 上海中技桩业股份有限公司 一种高压射流引桩施工方法
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