JP6830625B2

JP6830625B2 - 多段式排水パイプの押出治具及び多段式排水パイプの押出方法

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Publication number: JP6830625B2
Application number: JP2016242072A
Authority: JP
Inventors: 篤史諸橋; 理小町; 杉本　知広; 知広杉本; 懸一安冨
Original assignee: Japan Conservation Engineers Co Ltd
Current assignee: Japan Conservation Engineers Co Ltd
Priority date: 2016-03-03
Filing date: 2016-12-14
Publication date: 2021-02-17
Anticipated expiration: 2036-12-14
Also published as: JP2017160769A

Description

本発明は、切土や盛土、自然斜面などの土の斜面内を流れる地下水を排水して斜面崩壊を防止する排水パイプに関し、詳しくは、打ち込み時の抵抗力を少なくするために多段式とした多段式排水パイプの押出治具及びそれを用いた多段式排水パイプの押出方法に関するものである。

切土や盛土等の人工斜面、又は自然斜面など、セメント等で被覆されておらず土が露出している土の斜面は、降水量が多くなり、土の含水比率が高くなると地層に沿って地滑りを起こすなど、斜面崩壊のおそれがあった。

そこで、従来、土の斜面に地下水排水用の複数の孔が穿設された排水パイプを打ち込んで貫入させ、斜面が崩壊に至る前に地下水を排水することが行われている。

例えば、特許文献１には、多数の透孔２を穿設した抜水パイプ１と、高圧水噴射管３、及びハンマーガン１３とからなり、高圧水噴射管３の先端ノズルは抜水パイプ１の先端付近に位置させ、これに対し後端部は脱着金具を介して抜水パイプ１の始端へ一体的に取付けると共に、圧力水の送給ホースに接続させ、且つハンマーガン１３を使用して高圧水噴射管３と結合させた抜水パイプ１を傾斜面へ打込み、その後、ハンマーガン１３を使用して抜水パイプ１内を挿通させて固定部材９を抜水パイプ１より地中深くに打ち込む土砂表層崩壌防止対策工法が開示されている（特許文献１の特許請求の範囲の請求項１、明細書の段落［００１２］〜［００１５］、図面の図３〜図５等参照）。

しかし、特許文献１に記載の土砂表層崩壌防止対策工法では、手持ちのハンマーガン１３で抜水パイプ１を打ち込まなければならず、そもそも長くて地中深くまで達するような抜水パイプを設置することが困難であるという問題があった。また、特許文献１に記載の土砂表層崩壌防止対策工法では、抜水パイプ１をハンマーガン１３で打ち込んだ後、ハンマーガン１３に打ち込みロッド２０を装着したうえ、固定部材９を取り付けなければならず、固定部材９の取付作業が手間であるという問題もあった。その上、地中深くまで達するような固定部材９を設置する場合は、長尺な打ち込みロッド２０が必要であり、打ち込みの際に打ち込みロッド２０が座屈してしまうという問題もあった。

また、排水パイプではないが、棒状の治具で多段式のパイプ状のものを押し出す技術としては、特許文献２に、棒状治具１２を用いて３段式の接続テーパー杭１０を地中深くに貫入する接続テーパー杭の施工方法が開示されている（特許文献１の明細書の段落［００４０］〜［００４４］、図面の図４等参照）。

しかし、特許文献２に記載の接続テーパー杭の施工方法は、治具の取替作業がいらないものの、最終的には、接続テーパー杭の３段分の周面積に掛かる土圧による抵抗力が棒状治具１２に作用することとなる。このため、特許文献２に記載の接続テーパー杭の施工方法を、軟弱地盤ではない土の斜面に適用した場合、棒状治具１２が座屈してしまう可能性が非常に高いという問題があった。

また、多段式排水パイプの押出治具としては、特許文献３に、単管パイプ６０の先端に、押圧体６１を取り付けて多段式の排水パイプ１を打ち込む排水パイプの打ち込み方法が開示されている（特許文献１明細書の段落［００３７］〜［００４３］、［００４７］、図面の図７〜図９等参照）。

しかし、特許文献３に記載の排水パイプの打ち込み方法では、押出治具である単管パイプ６０を用いて第２の管体２０を打ち込んだ後、押圧体６１を第３の管体３０の径に応じたものに取り替える際には、単管パイプ６０を全て地表まで引き抜いて押圧体６１を取り替えなければならなかった。このため、押出治具の取替作業が手間であるという問題があった。また、特許文献３に記載の排水パイプの打ち込み方法では、小径で中空のパイプを用いて押圧して打ち込むため、パイプが座屈して変形してしまうおそれがあるという問題もあった。

特開２００８−１０６５４５号公報特開２０１５−１７５１９３号公報特開２０１５−１６６５１９号公報

そこで、本発明は、前述した問題に鑑みて案出されたものであり、その目的とするところは、排水パイプを押し出す際に座屈のおそれが少なく確実に排水パイプを押し出すことができるとともに、押出治具の取替作業に手間が掛からず短時間で排水パイプの設置が可能な多段式排水パイプの押出治具及び多段式排水パイプの押出方法を提供することにある。

第１発明に係る多段式排水パイプの押出治具は、土砂部の斜面に打ち込まれ、複数の孔が穿設されている管径の異なる複数の管体を備える多段式排水パイプを、管径の大きな管体から順次前記斜面に貫入させる多段式排水パイプの押出治具であって、棒状又は管状の条材からなり、外表面にねじ山が形成されたロッドと、このロッド上に固定され、前記管体の管端に当接する押出部材と、前記ロッドのねじ山と螺合する１又は複数のナットと、を備え、前記押出部材は、前記管体の管径ごとに大きさが異なる複数種類あるとともに、前記押出部材には、前記ロッドの軸と略直交する方向に着脱して交換するための溝が形成され、前記複数種類の押出部材のうち、前記多段式排水パイプの最小径の管体を前記斜面内に押し出す押出部材は、前記ナットで兼用されていることを特徴とする。

第２発明に係る多段式排水パイプの押出治具は、第１発明において、前記ナットは、前記ロッドに複数装着され、前記押出部材は、前記ナットに両側から挟持されることにより前記ロッド上に固定されていることを特徴とする。

第３発明に係る多段式排水パイプの押出治具は、第１発明又は第２発明のいずれかの発明において、前記押出部材には、前記ナットを嵌め込むための、前記ナットの最大径と略同径の凹部からなる座繰り部が形成されていることを特徴とする。

第４発明に係る多段式排水パイプの押出治具は、第１発明ないし第３発明のいずれかの発明において、前記多段式排水パイプを押出すための重機である油圧ブレーカーのチゼルに外側から嵌着するチゼルキャップを有することを特徴とする。

第５発明に係る多段式排水パイプの押出方法は、土砂部の斜面に打ち込まれ、複数の孔が穿設されている管径の異なる複数の管体を備える多段式排水パイプを、管径の大きな管体から順次前記斜面に貫入させる押出治具を用いた多段式排水パイプの押出方法であって、前記押出治具は、棒状又は管状の条材からなり、外表面にねじ山が形成されたロッドと、このロッド上に固定され、前記管体の管端に当接する押出部材と、前記ロッドのねじ山と螺合する１又は複数のナットと、を備えており、前記押出部材は、前記管体の管径ごとに大きさが異なる複数種類あるとともに、前記押出部材には、前記ロッドの軸と略直交する方向に着脱して交換するための溝が形成されており、前記多段式排水パイプの前記複数の管体のうちの一の管体を前記斜面に押し出して貫入後、他の管体を押し出す際に、前記ロッドに装着されている前記押出部材を前記ロッドから前記ロッドの軸と直交する方向に引き出して他の種類の押出部材に交換又は取り外し、前記多段式排水パイプは、前記多段式排水パイプの最小径の管体の後端部が前記ナットに当接され、前記最小径の管体を除く各管体の後端部が前記押出部材に当接されて押し出されることを特徴とする。

第６発明に係る多段式排水パイプの押出方法は、第５発明において、前記ロッドには、前記ねじ山と螺合する複数のナットが装着され、これらのナットで両側から前記押出部材を挟み込んで挟持することを特徴とする。

第７発明に係る多段式排水パイプの押出方法は、第５発明又は第６発明において、前記多段式排水パイプの前記複数の管体を、管径の小さな管体の先端が前方へ突出するように各管体の先端を少しずつずらした状態で押し出すことを特徴とする。

第８発明に係る多段式排水パイプの押出方法は、第５発明ないし第７発明のいずれかの発明において、前記押出部材には、前記ナットの最大径と略同径の凹部からなる座繰り部が形成されており、前記座繰り部に前記ナットを嵌め込んで前記押出部材を前記ロッドに装着することを特徴とする。

第９発明に係る多段式排水パイプの押出方法は、第５発明ないし第８発明のいずれかの発明において、前記多段式排水パイプの最小径の管体を前記斜面内に押し出す際は、前記押出部材を外したうえ、前記ナットを当該管体の管端に当接して前記斜面内に押し出すことを特徴とする。

第１発明〜第４発明によれば、ロッド上に固定された押出部材で多段式排水パイプの管端を押し出して貫入させるので、押出部材と多段式排水パイプの管体とがずれるおそれが少なく、座屈することなく確実に排水パイプを押し出すことができる。

また、第１発明〜第４発明によれば、押出部材には、ロッドの軸と略直交する方向に着脱して交換するための溝が形成されているので、ロッドへの押出部材の脱着が容易であり、且つ、多段式排水パイプから押出治具のロッドを全部引き抜かなくても押し出す管体の管径ごとに大きさが異なる押出部材を交換することができる。このため、押出治具の取替作業に手間が掛からず短時間で排水パイプの設置が可能であり、排水パイプの設置コストを低減することができる。
その上、第１発明〜第４発明によれば、多段式排水パイプの最小径の管体を斜面内に押し出す押出部材は、ナットで兼用されているので、最後の押出部材の装着の手間を省くことができ、押出治具の取替作業の時間短縮が可能となる。このため、さらに短時間で排水パイプの設置が可能であり、排水パイプの設置コストを低減することができる。また、押出部材の種類を低減することができ、押出治具の製作費用も低減することができる。

特に、第２発明によれば、押出部材がナットに両側から挟持されているので、多段式排水パイプの管端に対して押出部材の板面を直交させることが容易であり、さらに効率よく排水パイプに押圧力を伝達することができる。また、第２発明によれば、押出部材で多段式排水パイプの管端を押し出す方向が正確となり、多段式排水パイプの管体同士が引っ掛かって押出治具のロッドが座屈して変形してしまうことを防止することができる。

特に、第３発明によれば、押出部材にナットを嵌め込むための座繰り部が形成されているので、ロッドの軸芯に対して正確に押出部材をセットすることができ、さらに効率よく排水パイプに押圧力を伝達することができるとともに、押出治具のロッドが座屈して変形してしまうことを防止することができる。

特に、第４発明によれば、チゼルキャップがあるので、油圧ブレーカーのチゼルに押出治具を簡単に装着することができる。このため、押出治具を介して油圧ブレーカーによる多段式排水パイプの斜面への押圧が容易且つ確実に行うことができ、排水パイプの設置作業の短時間化をさらに促進することができる。

第５発明〜第９発明によれば、ロッドに装着されている押出部材をロッドからロッドの軸と直交する方向に引き出して他の種類の押出部材に交換又は取り外すので、ロッドへの押出部材の脱着が容易であり、且つ、多段式排水パイプから押出治具のロッドを全部引き抜かなくても押し出す管体の管径ごとに大きさが異なる押出部材を交換することができる。このため、押出治具の取替、取り外し作業に手間が掛からず短時間で排水パイプの設置が可能であり、排水パイプの設置コストを低減することができる。

特に、第６発明によれば、ナットで両側から押出部材を挟み込んで挟持するので、多段式排水パイプの管端に対して押出部材の板面を直交させることが容易であり、さらに効率よく排水パイプに押圧力を伝達することができる。また、押出部材で多段式排水パイプの管端を押し出す方向が正確となり、多段式排水パイプの管体同士が引っ掛かって押出治具のロッドが座屈して変形してしまうことを防止することができる。

特に、第７発明によれば、前記多段式排水パイプの各管体の後端部の位置をずらして押出されるため、管径の小さな管体の先端が前方へ突出するように各管体の先端が所定間隔をおいて少しずつ段違いにずらして押し出すことができる。このため、多段式排水パイプの押出時の各管体の先端部の土砂詰まりを少なくし、押出しを容易にすることができる。

特に、第８発明によれば、座繰り部にナットを嵌め込んで押出部材をロッドに装着するので、ロッドの軸芯に対して正確に押出部材をセットすることができ、さらに効率よく排水パイプに押圧力を伝達することができるとともに、押出治具のロッドが座屈して変形してしまうことを防止することができる。

特に、第９発明によれば、多段式排水パイプの最小径の管体を斜面内に押し出す際は、押出部材を外したうえ、ナットを当該管体の管端に当接して斜面内に押し出すので、最後の押出部材の装着の手間を省くことができ、押出治具の取替作業の時間短縮が可能となる。このため、さらに短時間で排水パイプの設置が可能であり、排水パイプの設置コストを低減することができる。また、押出部材の種類を低減することができ、押出治具の製作費用も低減することができる。

本発明の実施形態に係る多段式排水パイプを設置する土の斜面の断面を模式的に表した断面図である。本発明の実施形態に係る多段式排水パイプを示す斜視図である。同上の多段式排水パイプを中間省略して示す側面図である。同上の多段式排水パイプの第１管体と第２管体との接合部分である継手形状を、第１管体部分を断面で示し、第２管体部分を側面図で示す部分切断断面図である。同上の多段式排水パイプの先端部分を管軸方向に沿って切断した状態を示す部分拡大断面図である。本発明の実施形態に係る多段式排水パイプの押出治具を示す側面図である。同上の押出治具のロッドを中間省略で拡大して示す部分拡大側面図である。同上の押出治具のロッドのカプラーだけを断面で示す部分拡大断面図である。同上の押出治具の押出ナット及び緩み止めナットが、押出プレートを挟持している状態を示す部分拡大断面図である。同上の押出治具の第１管体の押し出し用の押出部材を示す斜視図である。同上の押出治具の第２管体の押し出し用の押出部材を示す斜視図である。同上の押出治具のチゼルキャップを中心軸で切断した状態を示す縦断面図である。本発明の別形態に係る多段式排水パイプの押出治具を示す側面図である。本発明の第１実施形態に係る多段式排水パイプの押出方法の工程を示すフローチャートである。同上の多段式排水パイプの押出方法の架台設置工程を示す写真である。同上の多段式排水パイプの押出方法の押出治具組立工程を示す工程説明図である。同上の多段式排水パイプの押出方法の第１管体押出工程を示す工程説明図である。同上の多段式排水パイプの押出方法の各工程を示す写真であり、（ａ）が第１管体押出工程を示し、（ｂ）が押出プレート取替工程を示し、（ｃ）が第２管体押出工程を示す。同上の多段式排水パイプの押出方法の押出プレート取替工程を示す工程説明図である。同上の多段式排水パイプの押出方法の第２管体押出工程を示す工程説明図である。同上の多段式排水パイプの押出方法の第３管体押出工程を示す工程説明図である。本発明の多段式排水パイプの押出方法により手持ちの油圧杭打機を用いて多段式排水パイプを押し出す場合の各工程を示す写真であり、（ａ）が第１管体押出工程を示し、（ｂ）が押出プレート取替工程を示し、（ｃ）が第２管体押出工程を示す。本発明の第２実施形態に係る多段式排水パイプの押出方法の工程を示すフローチャートである。同上の多段式排水パイプの押出方法の第１管体押出工程を示す工程説明図である。同上の多段式排水パイプの押出方法の第２管体押出工程を示す工程説明図である。同上の多段式排水パイプの押出方法の第３管体押出工程を示す工程説明図である。

以下、本発明の実施形態に係る多段式排水パイプの押出治具及び多段式排水パイプの押出方法について、図面を参照しながら詳細に説明する。

＜多段式排水パイプ＞
先ず、図１〜図５を用いて、本発明の実施形態に係る多段式排水パイプの押出治具で押し出して土の斜面に貫入させる多段式排水パイプについて説明する。

図１は、本実施形態に係る多段式排水パイプを設置する、土の斜面の断面を模式的に表した断面図である。図１に示すように、本実施形態に係る多段式排水パイプ１０は、鉄道、道路、宅地等の盛土や切土などの土工構造物において、セメント被覆等がされていない未被覆の土の斜面に貫入される。そして、この多段式排水パイプ１０は、地下水を排水して、降雨時の地下水位の上昇を抑制するとともに、地震時の過剰間隙水圧を消散して、前記斜面の耐降雨性や耐震性を高める機能を有している。勿論、この多段式排水パイプ１０は、土工構造物などの人工斜面だけでなく丘陵地や段差地などの自然斜面にも適用できることは云うまでもない。

本実施形態に係る多段式排水パイプ１０は、板厚2.3ｍｍの高耐食性のメッキ鋼板（NSDH400 K27）から連続加工され、長さが２ｍ程度となった大中小の管径の異なる３つの管体を備えている。多段式排水パイプ１０は、図２、図３に示すように、外管となる第１管体１１と、中管となる第２管体１２と、内管となる第３管体１３などから構成され、第１管体１１は、直径76.3ｍｍ、第２管体１２は、直径60.5ｍｍ、第３管体１３は、直径48.6ｍｍとなっている。このため、第２管体１２は、第１管体１１に収容可能であり、第３管体１３は、第２管体１２に収容可能となっている。

また、これらの第１管体１１、第２管体１２、第３管体１３には、図３、図４等に示すように、それぞれ地下水や過剰間隙水を透水する直径５ｍｍの集水孔Ｈ１が、１２ｍｍピッチで多数穿設されており、開口率が高く一度に多くの排水が可能となっている。このため、近年の異常降雨にも対応することができる。

図４は、本実施形態に係る多段式排水パイプ１０の第１管体１１と第２管体１２との接合部分である継手形状を、第１管体１１部分を断面で示し、第２管体１２部分を側面図で示す部分切断断面図である。図４に示すように、第１管体１１の先端部１１ａは、テーパー部分を経て徐々に縮径されているとともに、第２管体１２の後端部１２ｂは、テーパー部分を経て徐々に拡径されており、伸長時に第１管体１１の先端部１１ａと第２管体１２の後端部１２ｂとがテーパー部分において互いに嵌合するように構成されている。

また、同様に、第２管体１２の先端部１２ａは、縮径されているとともに、第３管体１３の後端部１３ｂは、拡径され、伸長時に第２管体１２の先端部１２ａと第３管体１３の後端部１３ｂとが互いに嵌り合って嵌合する構成となっている（特に拡大図は示さず、図３参照）。なお、先端とは、多段式排水パイプ１０を斜面に押し出して貫入させる際の進行方向の管体の端部を指し、後端とは、その反対側の端部を指している（以下同じ）。

多段式排水パイプ１０は、管体同士の接合部分がこのような構成となっているため、後述のように、押出治具１を用いて伸長可能となっている。また、前述のように、管体同士の接合部分が、それぞれ先端が縮径されているとともに、後端が拡径されているため、多段式排水パイプ１０を伸ばして所定長さまで貫入すると、管体同士の接合が完了する仕組みとなっている。本実施形態に係る多段式排水パイプ１０は、伸長時において全長5.79ｍ程度となる。

図５は、多段式排水パイプ１０の先端部分を管軸方向に沿って切断した状態を示す部分拡大断面図である。図５に示すように、第３管体１３の先端部１３ａには、貫入時の土圧抵抗を低減するため、円錐状の先端キャップ１４が嵌着されている。この先端キャップ１４は、ポリプロピレン（ＰＰ樹脂）から形成されている。

以上説明した本実施形態に係る多段式排水パイプ１０によれば、入れ子形式の押出式構造となっているので、後述のように押出治具１及び押出治具１’により外側の径の大きな第１管体１１から順次押し出すことで土の斜面への貫入が可能となっている。このため、貫入時のパイプと土の摩擦抵抗を分割でき、従来であれば、プレボーリングが必要な長尺な排水パイプであっても斜面の地盤を緩めることなく、設置することができる。

また、多段式排水パイプ１０によれば、貫入時の摩擦抵抗を分割できるため、大型の重機を必要とせず、狭隘な現場や重機の搬入ができない場所でも排水パイプの設置が可能である。そのうえ、従来の排水パイプより長尺な排水パイプを設置できるため、広範囲の地中水を集水して排水可能である。

それに加え、多段式排水パイプ１０によれば、プレボーリングを不要とすることで、排水パイプの施工コストを低減することができる。また、高耐食めっき鋼板を使用し、連続生産したパイプを用いることにより、材料コストを低減することができるだけでなく、メンテナンス費用を低減してライフサイクルコストを削減することができる。

＜押出治具＞
次に、図６〜図１３を用いて、本発明の実施形態に係る多段式排水パイプの押出治具について説明する。

図６に示すように、本実施形態に係る多段式排水パイプの押出治具１は、外周面にねじ山が形成された棒鋼からなるロッド２と、このロッドのねじ山に螺合する押出ナット３及び緩み止めナット４と、こられのナットでロッド２上に固定され、前述の多段式排水パイプ１０の各管体の管端に当接する大きさの異なる２種類の押出プレート５（５’）（押出部材）など、から主に構成されている。

また、押出治具１は、ロッド２の後端に装着されてロッド２の端部を保護するロッドキャップ６を備えるとともに、重機であるブレーカーのチゼルＴに外側から嵌着され、ブレーカーでの押出治具１の押し出しを容易とするチゼルキャップ７も備えている。

なお、図６の矢印は、多段式排水パイプ１０の貫入方向を示し、一点鎖線の架空線で示す符号１１は、前述の多段式排水パイプ１０の一番外側の管体である第１管体１１及びその後端部１１ｂを示している。

（ロッド）
図７は、ロッド２を中間省略して示す側面図である。ロッド２は、呼び名がD32の高強度鉄筋（SD490）からなり、表面の節が１３ｍｍピッチのねじ状となった高強度ネジフシ棒鋼である。このように、本実施形態に係る押出治具１のロッド２は、中実で高強度の鋼棒からなるので、特許文献３に記載の単管パイプと比べても、座屈しにくいものとなっている。勿論、本発明に係るロッドを管材など他の条材とすることも可能である。しかし、多段式排水パイプ１０に挿入する関係上、管径に上限があるため、本実施形態に係るロッド２のように、中実の高強度の鋼棒とすることが座屈を防ぐ点では有利である。

なお、このロッド２の寸法は、節と節の距離に相当する最大径がＤ＝３５．７ｍｍで長さが１，０００ｍｍとなっている。ここで、ロッド２の外表面には、ねじ山が形成されているので、図８に示すように、機械的継手であるカプラー８で簡単に継ぎ足すことができる。このため、１ｍの短尺なロッド２を現場で継ぎ足して長尺なロッドとすることができる。よって、長尺なロッドを斜面に突き立てるスペースがない狭隘な現場においても多段式排水パイプ１０を設置することが可能となる。

（押出ナット及び緩み止めナット）
押出ナット３及び緩み止めナット４は、図９に示すように、ロッド２の外周面に形成されたねじ山と螺合する略同形のナットであり、押出プレート５（５’）を両側から挟み込んで挟持し、ロッド２上に押出プレート５（５’）を固定する機能を有している。また、押出ナット３は、前述の第３管体１３を押し出す押出部材の機能も兼用している。

これらの押出ナット３及び緩み止めナット４は、加工し難い複雑な形状でも高強度とするため、オーステンパダクタイル鋳鉄（ADI処理：FCAD1200-2）から形成されている。

押出ナット３は、外径が５２ｍｍで長さが５４ｍｍの円筒状のナットであり、緩み止めナット４は、外径が５２ｍｍで長さが７０ｍｍの円筒状のナットである。勿論、円筒状のナットではなく、断面外形が多角形（六角形）のナットでもよい。要するに、本発明に係るナットの外径、長さ、形状等は、前記寸法等に限定されるものではなく、適宜、変更可能である。

（押出プレート）
本発明に係る押出部材の実施形態である押出プレート５（５’）は、機械構造用炭素鋼（S45C）からなる円板状の部材であり、前述の多段式排水パイプ１０の管端に当接して斜面内に押し出す機能を有いている。押出プレート５（５’）は、多段式排水パイプ１０の管体１１〜１３の管径ごとに大きさが異なる複数種類あり、押出プレート５が、第１管体１１の押し出し用であり、押出プレート５’が、第２管体１２の押し出し用である。なお、第３管体１３の押し出し用の押出部材は、押出ナット３で兼用されている。

図１０は、第１管体１１の押し出し用の押出部材である押出プレート５を示す斜視図である。図１０に示すように、押出プレート５は、直径１４０ｍｍの円板状の鋼板からなるプレート本体５０を基本として、その円板状のプレート本体５０が中心から外側へ向け切り欠かれて脱着溝５１が形成されている。この脱着溝５１は、ロッド２の最大径（Ｄ＝３５．７ｍｍ）を超える幅３６ｍｍの溝である。このため、押出プレート５は、ロッド２の軸線上に固定されている状態から、ロッド２の軸と略直交する方向に引き抜いて着脱自在となっている。

また、プレート本体５０の中央には、円板の中心を中心とする凹部からなる座繰り部５２，５３がプレート本体５０の両側に形成されている。この座繰り部５２，５３は、押出ナット３及び緩み止めナット４の外径である５３ｍｍと略同径の凹部である。このため、この座繰り部５２，５３に、前述の押出ナット３及び緩み止めナット４がそれぞれ嵌め込まれることにより、必然的に、ロッド２の軸芯に対して正確に押出プレート５の中心がセットされることとなる。図示形態では、座繰り部５２が、貫入方向反対側の緩み止めナット４が嵌まり込む凹部であり、座繰り部５３が、貫入方向側の押出ナット３が嵌り込む凹部である。

図１１は、第２管体１２の押し出し用の押出部材である押出プレート５’を示す斜視図である。図１１に示すように、押出プレート５’は、押出プレート５と同様に、直径６８ｍｍの円板状の鋼板からなるプレート本体５０を基本として、その円板状のプレート本体５０’が中心から外側へ向け切り欠かれて脱着溝５１’が形成されている。

また、プレート本体５０’の中央には、円板の中心を中心とする凹部である座繰り部５２’，５３’がプレート本体５０’の両側に形成されている。座繰り部５２’，５３’は、押出ナット３及び緩み止めナット４の外径である５３ｍｍと略同径の凹部である。

（ロッドキャップ）
ロッドキャップ６は、オーステンパダクタイル鋳鉄（ADI処理：FCAD1200-2）からなり、D32のロッド２に丁度外嵌される内周面を有したキャップ状の部材である。このロッドキャップ６は、図６に示すように、後端側がキノコ状の丸く滑らかな形状となっている。このため、ブレーカーや油圧杭打機の押圧力を効果的にロッド２に伝達することがきる。

また、ロッドキャップ６の形状により、ロッド２の鋭利な端部にブレーカーや油圧杭打機が引っ掛かるおそれが低減され、ロッド２を重機で曲げてしまうことを防止することができる。その上、作業員がロッド２の鋭利な端部と接触して怪我をすることも防止することができる。

（チゼルキャップ）
図１２は、チゼルキャップを中心線で切断して示した断面図である。チゼルキャップ７は、機械構造用炭素鋼（S45C）からなる円筒状の部材であり、図１２に示すように、円筒状のチゼルキャップ本体７０と、このチゼルキャップ本体７０の先端側がラッパ状に拡径した拡径部７１を備えている。また、チゼルキャップ本体７０には、チゼルキャップ本体７０の軸芯方向と直交する２本のボルトが進退自在に取り付けられたねじ止め部７２が形成されている。

このため、チゼルキャップ７は、チゼルキャップ本体７０にブレーカーのチゼルＴを収容して、ねじ止め部７２の２本のボルトで締め付けて圧着することにより、ブレーカーのチゼルＴに装着される。そして、ラッパ状に拡径した拡径部７１の形状を利用して、ブレーカーの油圧力により、ロッド２の後端に装着されたロッドキャップ６及び押出治具１全体を押し出し、多段式排水パイプ１０を斜面に貫入する。チゼルキャップ７によれば、ブレーカーの油圧力を効率良く押出治具１へ伝達することができ、押出治具１の押し出しが容易となる。

次に、図１３を用いて、前述の多段式排水パイプの押出治具１の変形例に係る押出治具１’について説明する。図１３は、本発明の変形例に係る多段式排水パイプの押出治具１’を示す側面図である。押出治具１’が押出治具１と相違する点は、主に、押出部材である押出プレート５及び押出プレート５’の組み付け方（装着順序、位置等）である。

具体的には、前述の押出ナット３の代わりにそれより長い押出ナット３’、及び前述の緩み止めナット４より長い緩み止めナット４’を用いて、図１３に示すように、長さ４００ｍｍのロッド２上に、押し出す方向（貫入方向）の先端側から押出ナット３’、前述の押出プレート５’、緩み止めナット４’、前述の押出プレート５、及び緩み止めナット４’の順に装着されている。

この押出ナット３’及び緩み止めナット４’は、前述の押出ナット３及び緩み止めナット４と同材からなる外径が５２ｍｍで長さが１０８ｍｍ程度の円筒状のナットである。

変形例に係る押出治具１’によれば、後述のように、多段式排水パイプ１０の複数の管体１１〜１３の全ての管体の先端が揃ってしまうのを防ぎ、管径の小さな管体の先端が前方へ突出するように各管体の先端を少しずつ段差を付けてずらして押し出すことができる。このための管体１１〜１３の揃った先端に土砂が詰まることを防ぎ、押し出す際の土砂の抵抗を少なくして押出しを容易にすることができる。

［第１実施形態に係る多段式排水パイプの押出方法］
次に、図１４〜図２２を用いて、本発明の第１実施形態に係る多段式排水パイプの押出方法について説明する。前述の押出治具１を用いて前述の多段式排水パイプ１０を土の斜面に貫入させる場合で説明する。また、油圧ショベルの先端にブレーカーを取り付けた０．２ｍ³級の重機を用いて押出治具１を押圧する場合を例示して説明する。

図１４は、本発明の実施形態に係る多段式排水パイプの押出方法の工程を示すフローチャートである。

（１）位置決め工程
先ず、図１４に示すように、本実施形態に係る多段式排水パイプの押出方法では、多段式排水パイプ１０の貫入位置を位置決めする位置決め工程を行う（図示せず）。具体的には、地盤調査や測量等により多段式排水パイプ１０を斜面に貫入させる位置、貫入角度等を特定し、マーキング等により目印を付ける。

（２）架台設置工程
次に、本実施形態に係る多段式排水パイプの押出方法では、多段式排水パイプ１０を貫入させる作業の事前準備として、架台を組み立てて設置する架台設置工程を行う。具体的には、図１５に示すように、クランプ等を用いて単管パイプを鳥居状に組むとともに、倒れないように斜面に対して控えの単管パイプを組み、その控えのパイプがずれないように支保工で支える。この架台の鳥居状の横パイプにより多段式排水パイプ１０の貫入方向の規定が容易となる。

（３）押出治具組立工程
次に、本実施形態に係る多段式排水パイプの押出方法では、図１６に示すように、前述の押出治具１を組み立てて、多段式排水パイプ１０内に挿置する押出治具組立工程を行う。具体的には、第１管体１１押し出し用の押出プレート５を押出ナット３及び緩み止めナット４で挟み込んで１本のロッド２の中央付近に装着する。そして、ロッド２の後端に、ロッドキャップ６を嵌着する。このとき、チゼルキャップ７もブレーカーのチゼルＴに装着する（図１７も参照）。

（４）第１管体押出工程
次に、本実施形態に係る多段式排水パイプの押出方法では、図１７に示すように、前工程で組み立てた押出治具１を用いて、多段式排水パイプ１０を斜面に貫入させる第１管体押出工程を行う。具体的には、押出治具１の押出プレート５で第１管体１１ごと多段式排水パイプ１０全体を押し出して斜面に貫入させる。

このとき、本実施形態に係る押出治具１は、第１管体１１を押し出す押出プレート５が、ロッド２の軸線上の途中に取り付けられている。即ち、ロッド２の先端部分が、多段式排水パイプ１０の第３管体１３内に挿入された状態で、押出治具１により第１管体１１ごと多段式排水パイプ１０全体を押し出している。このため、特許文献３に記載の単管パイプの先端に押圧体が取り付けられている場合と相違して、押出プレート５が滑って第１管体１１の押圧位置がずれてしまうおそれが少ない。よって、ブレーカー等の押圧力を効率よく多段式排水パイプ１０の貫入に用いることができ、ロッド２が途中で座屈するおそれも少ない。

なお、本第１管体押出工程では、図１８（ａ）に示すように、押出治具１を用いずに、チゼルキャップ７で直接多段式排水パイプ１０を押し出して斜面に貫入させてもよい。そのようにすることで、前工程である押出治具組立工程を省略することができる。但し、押圧位置がずれてしまうおそれはある。

（５）押出プレート取替工程
次に、本実施形態に係る多段式排水パイプの押出方法では、図１９に示すように、押出部材である押出プレートを取り替える押出プレート取替工程を行う。具体的には、図１８（ｂ）に示すように、ブレーカーでの押圧を中断する。そして、図１９に示す押出プレートの位置まで押出治具１を多段式排水パイプ１０から引き抜いて、第１管体１１押し出し用の押出プレート５から第２管体１２押し出し用の押出プレート５’に交換する。

このとき、本実施形態に係る押出治具１の押出プレート５，５’には、前述の脱着溝５１，５１’が形成されている。このため、緩み止めナット４を緩め、ロッド２の軸と略直交する方向に押出プレート５引き抜いて、押出プレート５’を同様に装着して緩み止めナット４を締めるだけで、押圧部材の交換が可能である。よって、押圧部材の交換作業が短時間ででき、多段式排水パイプの設置作業自体も短くすることができる。

（６）第２管体押出工程
次に、本実施形態に係る多段式排水パイプの押出方法では、図２０、図１８（ｃ）に示すように、前工程で押出プレート５’に交換した押出治具１を用いて、多段式排水パイプ１０を斜面に貫入させる第２管体押出工程を行う。具体的には、カプラー８を用いてロッド２を延長して行き、前工程で取り替えた押出治具１の押出プレート５’で第２管体１２を押し出して、第２管体１２と第３管体１３を斜面奥深くに貫入させる。

このとき、貫入時のパイプと土の摩擦抵抗は、第２管体１２の周面に掛かる土の摩擦抵抗だけで済み、土圧による摩擦抵抗を分割できるため、小型の重機や手持ちの油圧杭打機などの小型の装置で排水パイプの設置が可能となる。

（７）押出プレート撤去工程
次に、本実施形態に係る多段式排水パイプの押出方法では、図示しないが、押出部材である押出プレートを撤去する押出プレート撤去工程を行う。具体的には、押出プレート５’の位置まで押出治具１を多段式排水パイプ１０から引き抜いて、緩み止めナット４を緩め、ロッド２の軸と略直交する方向に押出プレート５’を引き抜いて撤去する。

このとき、本実施形態に係る押出治具１の押出ナット３は、第３管体１３の押し出し用の押出部材を兼用しているので、最後の押出部材の装着の手間を省くことができ、押出治具の取替作業の時間短縮が可能となる。また、押出部材の種類を低減することができ、押出治具１の製作費用も低減することができる。

（８）第３管体押出工程
次に、本実施形態に係る多段式排水パイプの押出方法では、図２１に示すように、前工程で押出プレート５’を撤去した押出治具１を用いて、多段式排水パイプ１０を斜面に貫入させる第３管体押出工程を行う。具体的には、カプラー８を用いてロッド２を延長して行き、前工程で押出プレート５’を撤去するとともに、押出ナット３に当接するまで、緩み止めナット４を締め込んで固定する。その後、押出治具１の押出ナット３で第３管体１３を押し出して、第３管体１３を所定の深さまで斜面に貫入させる。

本工程が終了すれば、設置した架台等を撤去し、後片付けをすることにより、多段式排水パイプ１０の設置作業が全て終了する。

なお、油圧ショベルの先端にブレーカーを取り付けた０．２ｍ³級の重機を用いて押出治具１を押圧する場合を例示して説明したが、０．２ｍ³級の重機も搬入できないような狭隘な現場においては、図２２に示すように、手持ちの杭打機で押出治具１を押圧して多段式排水パイプ１０を斜面に貫入させても構わない。

図２２は、手持ちの油圧杭打機を用いて、本発明の多段式排水パイプの押出方法により多段式排水パイプを押し出す場合の各工程を示す写真である。（ａ）が第１管体押出工程を示し、（ｂ）が押出プレート取替工程を示し、（ｃ）が第２管体押出工程を示している。

＜実施形態に係る多段式排水パイプの押出治具及び押出方法の作用効果＞
以上説明した本実施形態に係る多段式排水パイプの押出治具１及び押出治具１を用いた多段式排水パイプの押出方法によれば、ロッド２の先端部分が多段式排水パイプ１０の第３管体１３内に挿入された状態で、ロッド２上に固定された押出プレート５（５’）で多段式排水パイプ１０の管端を押し出して貫入させるので、押出プレート５（５’）と多段式排水パイプ１０の管体とがずれるおそれが少なく、且つ、座屈することなく確実に排水パイプを押し出すことができる。

また、押出プレート５，５’には、脱着溝５１，５１’が形成されているので、押出プレート５，５’のロッド２への脱着・交換が容易である。その上、多段式排水パイプ１０からロッド２の先願部分まで全部引き抜かなくても押出プレート５，５’の交換・撤去を行うことができる。このため、押出治具１の取替作業に手間が掛からず短時間で排水パイプ１０の設置が可能であり、排水パイプ１０の設置コストを低減することができる。

さらに、本実施形態に係る多段式排水パイプの押出治具１及び押出治具１を用いた多段式排水パイプの押出方法によれば、ロッド２の軸線上で押出ナット３及び緩み止めナット４により、押出プレート５，５’を挟持するので、多段式排水パイプ１０の管端に対して押出プレート５，５’の板面を直交させることが容易であり、効率よく排水パイプ１０に押圧力を伝達することができる。

それに加え、本実施形態に係る多段式排水パイプの押出治具１及び押出治具１を用いた多段式排水パイプの押出方法によれば、押出プレート５，５’に座繰り部５２，５２’，５３，５３’が形成されているので、ロッド２の軸芯に対して押出プレート５，５’の中心を正確にセットすることができる。このため、さらに効率よく排水パイプに押圧力を伝達することができるとともに、ロッド２が座屈して変形してしまうことを防止することができる。

［第２実施形態に係る多段式排水パイプの押出方法］
次に、図１３、図２３〜図２６を用いて、本発明の第２実施形態に係る多段式排水パイプの押出方法について説明する。第２実施形態に係る多段式排水パイプの押出方法が、第１実施形態に係る多段式排水パイプの押出方法と相違する点は、主に、変形例に係る押出治具１’を用いて、各管体の先端に段差を付けて、管径の小さな管体の先端が前方へ突出するように各管体の先端を少しずつずらして押し出す点である。よって、その点を主に説明し、同様の工程は、説明を省略する。

先ず、第２実施形態に係る多段式排水パイプの押出方法では、図２３に示すように、第１実施形態に係る多段式排水パイプの押出方法と同様に（１）位置決め工程、（２）架台設置工程を行う。

（３）押出治具組立工程
次に、本実施形態に係る多段式排水パイプの押出方法では、図１３に示すように、前述の押出治具１’を組み立てて、多段式排水パイプ１０内に挿置する押出治具組立工程を行う。

具体的には、長さ４００ｍｍ程度の１本のロッド２の中央付近に、緩み止めナット４’を螺着し、その後、押出プレート５を装着して、もう１つの緩み止めナット４’を締めて押出プレート５を挟み込む。そして、押出プレート５’を装着し、押出ナット３’を締めて押出プレート５’を挟み込んで固定する。このとき、ロッド２の後端に、ロッドキャップ６を嵌着するとともに、チゼルキャップ７もブレーカーのチゼルＴに装着する（図２４も参照）。

（４）第１管体押出工程
次に、本実施形態に係る多段式排水パイプの押出方法では、図２４に示すように、前工程で組み立てた押出治具１’を用いて、多段式排水パイプ１０を斜面に貫入させる第１管体押出工程を行う。具体的には、押出治具１’の押出プレート５で第２管体１２及び第３管体１３を収容した第１管体１１（多段式排水パイプ１０全体）の後端部１１ｂを押し出して斜面に貫入させる。

このとき、多段式排水パイプ１０は、図２３に示すように、管体１２の先端が、それより管径の大きな管体１１の先端より突出し、管体１２よりさらに管径の小さな管体１３の先端が管体１２の先端より突出した状態で、各管体の先端（先端部１１ａ，１２ａ，１３ａ）が少しずつ段差を付けてずらされて押し出されている。このため、管体１１〜１３の先端が揃って、そこに土砂が詰まることを防ぎ、多段式排水パイプ１０を押し出す際の土砂の抵抗を少なくして押出しを容易にすることができる。

なお、本工程では、押出治具１’を用いるのではなく、前述の押出治具１を用いて管体１１〜管体１３の長さを変えることにより、各管体の先端を段違いにずらしても構わない。要するに、複数の管体を、管径の小さな管体の先端が前方へ突出するように各管体の先端が少しずつ段差を付けて所定間隔をおいてずらした状態で押し出すことができればよい。

（５）押出プレート取外し工程
次に、本実施形態に係る多段式排水パイプの押出方法では、押出部材である押出プレートを取り外す押出プレート取外し工程を行う。具体的には、ブレーカーでの押圧を中断して押出治具１’を多段式排水パイプ１０から引き抜いて、緩み止めナット４’を緩めて第１管体１１押し出し用の押出プレート５だけ取り外す。

（６）第２管体押出工程
次に、本実施形態に係る多段式排水パイプの押出方法では、図２５に示すように、前工程で押出プレート５’を取り外した押出治具１’を用いて、多段式排水パイプ１０を斜面に貫入させる第２管体押出工程を行う。具体的には、カプラー８を用いてロッド２を延長して行き、押出治具１’の押出プレート５’で第２管体１２の後端部１２ｂを押し出して、第２管体１２と第３管体１３を斜面奥深くに貫入させる。

このときも、図２５に示すように、第１管体押出工程と同様に、多段式排水パイプ１０は、管体１２より管径の小さな管体１３の先端が管体１２の先端より突出した状態で、各管体の先端（先端部１２ａ，１３ａ）が少しずらされて押し出されている。よって、本工程でも多段式排水パイプ１０を押し出す際の土砂の抵抗を少なくして押出しを容易にすることができる。

（７）押出プレート撤去工程
次に、本実施形態に係る多段式排水パイプの押出方法では、図示しないが、押出部材である押出プレートを撤去する押出プレート撤去工程を行う。具体的には、押出プレート５’の位置まで押出治具１を多段式排水パイプ１０から引き抜いて、緩み止めナット４’を緩め、ロッド２の軸と略直交する方向に押出プレート５’を引き抜いて撤去する。

このとき、本実施形態に係る押出治具１’の押出ナット３’は、第３管体１３の押し出し用の押出部材を兼用しているので、最後の押出部材の装着の手間を省くことができ、押出治具の取替作業の時間短縮が可能となる。

（８）第３管体押出工程
次に、本実施形態に係る多段式排水パイプの押出方法では、図２６に示すように、前工程で押出プレート５’を撤去した押出治具１’を用いて、多段式排水パイプ１０を斜面に貫入させる第３管体押出工程を行う。具体的には、カプラー８を用いてロッド２を延長して行き、押出治具１’の押出ナット３’で第３管体１３を押し出して、第３管体１３を所定の深さまで斜面に貫入させる。

以上説明した本実施形態に係る押出治具１’を用いた多段式排水パイプ１０の押出方法によれば、各管体１１〜１３の先端（先端部１１ａ，１２ａ，１３ａ）を少しずつずらした状態で押し出しているので、第１実施形態に係る多段式排水パイプの押出方法の作用効果に加え、管体の先端に土砂が詰まることを防ぎ、多段式排水パイプ１０を押し出す際の土砂の抵抗を少なくして押出しを容易にすることができる。

以上、本発明の実施形態に係る多段式排水パイプの押出治具及びそれを用いた多段式排水パイプの押出方法について詳細に説明したが、前述した又は図示した実施形態は、いずれも本発明を実施するにあたって具体化した一実施形態を示したものに過ぎず、これらによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されてはならないものである。

１，１’ ：押出治具
２：ロッド
３，３’ ：押出ナット（ナット）
４，４’ ：緩み止めナット（ナット）
５、５’ ：押出プレート（押出部材）
５０、５０’ ：プレート本体
５１，５１’ ：脱着溝（溝）
５２，５２’，５３，５３’ ：座繰り部
６：ロッドキャップ
７：チゼルキャップ
７０：チゼルキャップ本体
７１：拡径部
７２：ねじ止め部
８：カプラー
１０：多段式排水パイプ
１１：第１管体
１２：第２管体
１３：第３管体
１１ａ，１２ａ，１３ａ：先端部
１１ｂ，１２ｂ，１３ｂ：後端部
１４：先端キャップ
Ｈ１：集水孔
Ｔ：チゼル

Claims

土砂部の斜面に打ち込まれ、複数の孔が穿設されている管径の異なる複数の管体を備える多段式排水パイプを、管径の大きな管体から順次前記斜面に貫入させる多段式排水パイプの押出治具であって、
棒状又は管状の条材からなり、外表面にねじ山が形成されたロッドと、このロッド上に固定され、前記管体の管端に当接する押出部材と、前記ロッドのねじ山と螺合する１又は複数のナットと、を備え、
前記押出部材は、前記管体の管径ごとに大きさが異なる複数種類あるとともに、前記押出部材には、前記ロッドの軸と略直交する方向に着脱して交換するための溝が形成され、
前記複数種類の押出部材のうち、前記多段式排水パイプの最小径の管体を前記斜面内に押し出す押出部材は、前記ナットで兼用されていること
を特徴とする多段式排水パイプの押出治具。
前記ナットは、前記ロッドに複数装着され、
前記押出部材は、前記ナットに両側から挟持されることにより前記ロッド上に固定されていること
を特徴とする請求項１に記載の多段式排水パイプの押出治具。
前記押出部材には、前記ナットを嵌め込むための、前記ナットの最大径と略同径の凹部からなる座繰り部が形成されていること
を特徴とする請求項１又は２に記載の多段式排水パイプの押出治具。
前記多段式排水パイプを押出すための重機である油圧ブレーカーのチゼルに外側から嵌着するチゼルキャップを有すること
を特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の多段式排水パイプの押出治具。
土砂部の斜面に打ち込まれ、複数の孔が穿設されている管径の異なる複数の管体を備える多段式排水パイプを、管径の大きな管体から順次前記斜面に貫入させる押出治具を用いた多段式排水パイプの押出方法であって、
前記押出治具は、棒状又は管状の条材からなり、外表面にねじ山が形成されたロッドと、このロッド上に固定され、前記管体の管端に当接する押出部材と、前記ロッドのねじ山と螺合する１又は複数のナットと、を備えており、
前記押出部材は、前記管体の管径ごとに大きさが異なる複数種類あるとともに、前記押出部材には、前記ロッドの軸と略直交する方向に着脱して交換するための溝が形成されており、
前記多段式排水パイプの前記複数の管体のうちの一の管体を前記斜面に押し出して貫入後、他の管体を押し出す際に、前記ロッドに装着されている前記押出部材を前記ロッドから前記ロッドの軸と直交する方向に引き出して他の種類の押出部材に交換又は取り外し、
前記多段式排水パイプは、前記多段式排水パイプの最小径の管体の後端部が前記ナットに当接され、前記最小径の管体を除く各管体の後端部が前記押出部材に当接されて押し出されること
を特徴とする多段式排水パイプの押出方法。
前記ロッドには、前記ねじ山と螺合する複数のナットが装着され、これらのナットで両側から前記押出部材を挟み込んで挟持すること
を特徴とする請求項５に記載の多段式排水パイプの押出方法。
前記多段式排水パイプの前記複数の管体を、管径の小さな管体の先端が前方へ突出するように各管体の先端を少しずつずらした状態で押し出すこと
を特徴とする請求項５又は６に記載の多段式排水パイプの押出方法。
前記押出部材には、前記ナットの最大径と略同径の凹部からなる座繰り部が形成されており、
前記座繰り部に前記ナットを嵌め込んで前記押出部材を前記ロッドに装着すること
を特徴とする請求項５ないし７のいずれかに記載の多段式排水パイプの押出方法。
前記多段式排水パイプの最小径の管体を前記斜面内に押し出す際は、前記押出部材を外したうえ、前記ナットを当該管体の管端に当接して前記斜面内に押し出すこと
を特徴とする請求項５ないし８のいずれかに記載の多段式排水パイプの押出方法。