JP7371914B2 - 埋設装置および埋設方法 - Google Patents

Description

本発明は、埋設装置および埋設方法に関するものである。

地中の水位や水質を調査するために、通水孔を備えるパイプ等の被埋設体が地中に埋設される。

特許文献１には、通水パイプを地中に埋設するための埋設装置が開示されている。この埋設装置は、鋼管（管状部）と、蓋体とを備え、蓋体の外筒と内筒との間隙に鋼管を挿入して、鋼管と蓋体とを互いに係止する構造と、鋼管が鋼管と外筒との隙間を塞ぐ突出部とを有している。また、係止構造として、蓋体には係止片が設けられ、鋼管には逆Ｌ字状の切り欠き部が設けられており、切り欠き部に係止片が進入するように蓋体の間隙に鋼管を挿入し、鋼管を回転させることにより、切り欠き部と係止部がロックされる。

特開２００８－２７４６８８号公報

特許文献１記載の埋設装置は、外筒と内筒との間隙に土砂が入り込まないようにするため突出部を備えているが、水分が多い地層では間隙に土砂を含んだ水が流入して、間隙と鋼管の間に土砂が詰まる可能性がある。また、この埋設装置は、鋼管を回転して蓋体との係止を解除して鋼管を引き抜く際、地層によっては鋼管の回転に伴って蓋体も回転し、係止が解除されない可能性もある。そして、これらにより、埋設装置は、鋼管を地中から引き抜けない可能性がある。また、この埋設装置は、外筒、内筒、係止構造および突出部を備えるなど、構成要素が多く、形状も複雑である。

本発明は、簡易な構成で、管状部を地中から確実に引く抜くことができる埋設装置および埋設方法を提供することを目的とする。

埋設装置は、管状の管状部と、先端部と、を備え、先端部は、先端に向かって先細りする頭部と、頭部に連結し、管状部内に挿入可能な胴部と、を備え、管状部および胴部の一方が、その一方から突出する突出部を備え、管状部および胴部の他方が、突出部が入る溝状の溝部を備える。

また、埋設装置は、管状の管状部材を備え、管状部材は、管状部および他の管状部材に着脱可能であってもよい。

また、埋設装置は、管状部内または管状部内および管状部材内に空気を供給する空気供給部を備え、先端部は、管状部の内部と頭部の外部とに通ずる通路である放出路を備えてもよい。

また、埋設装置は、管状部または管状部材の開口を塞ぐ蓋部を備え、蓋部、管状部または管状部材は、管状部内または管状部内および管状部材内に通ずる供給孔を備え、空気供給部は、供給孔を介して管状部内または管状部内および管状部材内に空気を供給するものであってもよい。

埋設方法は、管状の管状部と、先端部と、を備え、先端部は、先端に向かって先細りする頭部と、頭部に連結し、管状部内に挿入可能な胴部と、を備え、管状部および胴部の一方が、側方に突出する突出部を備え、管状部および胴部の他方が、突出部が入る溝状の溝部を備える埋設装置を用いる被埋設体の埋設方法であって、突出部を溝部に入れつつ、胴部を管状部内に挿入して先端部を管状部に装着する装着工程と、埋設装置を地中に貫入させる貫入工程と、管状部を地中から引き抜く引抜工程と、を備え、被埋設体は、装着工程においてまたは貫入工程の後で引抜工程の前に、管状部内に設置される。

また、埋設方法において、管状の管状部材を備え、管状部材は、管状部および他の管状部材に着脱可能であり、貫入工程では、埋設装置を地中に貫入した後、地中に貫入した埋設装置の管状部または管状部材に装着された管状部材に管状部材を継ぎ足して、埋設装置を地中に貫入し、引抜工程では、管状部および管状部材を地中から引き抜き、被埋設体は、貫入工程の後であって引抜工程の前に、管状部内および管状部材内に設置されるものであってもよい。

また、埋設方法において、被埋設体は、互いに着脱可能な複数の被埋設部材からなり、装着工程では、先端部が装着された管状部内に１の被埋設体が挿入され、貫入工程では、埋設装置を地中に貫入した後、地中に貫入した埋設装置の管状部または管状部材に装着された管状部材に管状部材を継ぎ足すとともに、地中に貫入した被埋設部材に被埋設部材を継ぎ足して、埋設装置を地中に貫入するものであってもよい。

また、埋設方法は、貫入工程において、頭部から空気を放出しながら埋設装置を地中に貫入させてもよい。

埋設装置および被埋設体の埋設方法によると、簡易な構成で、管状部を地中から確実に引く抜くことができる。

（Ａ）は第１実施形態の埋設装置を示す分解側面図であり、（Ｂ）は本発明の第１実施形態の埋設装置を示す分解平面図である。 （Ａ）は先端部を示す背面図であり、（Ｂ）は管状部を示す背面図（正面図）である。 埋設装置を示す部分断面図である。 埋設装置の変形例を示す部分断面図である。 （Ａ）～（Ｃ）は第１実施形態の埋設方法の工程を示す図である。 （Ａ）～（Ｆ）は第２実施形態の埋設方法の工程を示す図である。 （Ａ）～（Ｅ）は第３実施形態の埋設方法の工程を示す図である。 第２実施形態の埋設装置を示す部分断面図である。

以下、本発明の実施形態について図面を用いて説明する。図１～図３に示すように、第１実施形態の埋設装置１は、管状部１０と、先端部２０とを備えている。
なお、以下の説明において、埋設装置に関し、管状部１０の長手方向が前後方向であるものとする。

管状部１０は、管状のものである。管状部１０は、例えば、金属や合成樹脂等で形成されている。本実施形態では、管状部１０には、外周および内周が円形の鋼管が用いられている。

先端部２０は、頭部２２と、胴部２４とを備えている。頭部２２は、先端に向かって先細りするものである。本実施形態では、頭部２２は、ほぼ円錐状の形状となっている。胴部２４は、管状部１０内に挿入可能なものである。本実施形態では、胴部２４は、円柱状の形状となっている。胴部２４は、その一端が頭部２２の後部、ここでは頭部２２の後端面（底面）に同軸で連結している。胴部２４の径は、管状部１０の内径以下となっている。胴部２４の径は、管状部１０の内径に近いものであることが好ましい。このようにすることにより、管状部１０内において被埋設体４０を胴部２４上に設置する際に、被埋設体４０が胴部２４から脱落しにくくなる。先端部２０の後端面（底面）の径は、管状部１０の外径より大きいものとなっている。このようにすることにより、埋設装置１を地盤に貫入する際、地盤から受ける貫入抵抗を小さくすることができる。上記先端部２０は、後述する突出部２６を含め、鉄鋼等の金属で形成されている。

管状部１０および胴部２４の一方は、その一方から突出する突出部２６を備えている。また、管状部１０および胴部２４の他方が、突出部２６が入る溝状の溝部１２を備えている。本実施形態では、突出部２６は、胴部２４に２つ備えられている。各突出部２６は、略円柱状のものであり、胴部２４の軸に直交する方向（側方）にその軸が平行となるように、胴部２４に連結しており、互いに反対方向に突出している。また、溝部１２は、２つの突出部２６に対応して管状部１０に２つ備えられている。各溝部１２は、管状部１０の一端（先端）から管状部１０の長手方向（後方）に延びており、管状部１０の軸を挟んで、一方の反対側に他方が設けられている。

埋設装置１は、突出部２６を溝部１２に入れながら先端部２０の胴部２４を管状部１０内に入れることにより、先端部２０が、管状部１０に装着される。一方の溝部１２には一方の突出部２６が入り、他方の溝部１２には他方の突出部２６が入る。先端部２０が管状部１０に装着された状態において、突出部２６は溝部１２の溝奥にあたり、管状部１０は頭部２２から離れる。突出部２６は、埋設装置１の地盤への貫入の妨げとならないように、頭部２２より側方に突出しないものであることが好ましい。本実施形態では、突出部２６の先端は、側方において、管状部１０の外周面とほぼ同じ位置となっている。
なお、図４に示すように、先端部２０が管状部１０に装着された状態において、管状部１０の先端が頭部２２に接するものであってもよい。この場合、突出部２６は溝部１２の溝奥にあたらないものであってもよい。

埋設装置１は、埋設装置１を地中に深く貫入させるため管状部材３０を１または複数備えるものであってもよい。管状部材３０は、管状部１０および他の管状部材３０に同軸で着脱可能なものとなっている。管状部材３０は、基本的には管状部１０と同じものであり、溝部１２および突出部２６を備えていない点のみが異なる。管状部材３０は、管状部１０および他の管状部材３０とは、例えば管状部材３０および管状部１０に設けられる雄ねじと雌ねじにより着脱される。管状部材３０を備えることにより、埋設装置１の長さを長くすることができる。

管状部１０および管状部材３０の長さは、どのような長さであっても構わないが、例えば５０ｃｍ以上１３０ｃｍ以下とすることが好ましく、９０ｃｍ以上１１０ｃｍ以下とすることがより好ましい。

次に、上述した第１実施形態の埋設装置１を用いた被埋設体４０の地中への埋設方法について説明する。被埋設体４０は、地中に埋設するものであればどのようなものであっても構わないが、ここでは、地中の水位や水質等を調べるために地中に設置されるものであって、外部の水を内部に通すための複数の通水孔を備えるパイプであるものとする。

第１実施形態の埋設方法は、装着工程、貫入工程および引抜工程の順で行われる。図５は、第１実施形態の被埋設体４０の埋設方法の工程を示す。

装着工程では、突出部２６を溝部１２に入れつつ、胴部２４を管状部１０内に挿入して先端部２０を管状部１０に装着する。さらに、被埋設体４０を管状部１０の後端から管状部１０内に挿入し、管状部１０内において胴部２４上に設置する（図５（Ａ）参照）。

次いで、貫入工程では、埋設装置１を所定の深さまで地中に貫入する（図５（Ｂ）参照）。埋設装置１の地中への貫入には、貫入装置を用いる。貫入装置としては、貫入装置に打撃または荷重を加える装置であって作業者が支持するものまたは重機が用いられる。貫入装置は、管状部１０の長さが５０ｃｍ以上１３０ｃｍ以下であれば、作業者が支持する貫入装置が、作業時間やコストの面で適している。

次いで、引抜工程では、管状部１０を重機等の引抜装置により地中から引き抜く（図５（Ｃ）参照）。引抜工程が完了すると、被埋設体４０が先端部２０とともに地中に残され、被埋設体４０の地中への埋設が完了する。

なお、被埋設体４０は、装着工程ではなく、貫入工程の後であって引抜工程の前に、管状部１０内に挿入してもよい。

第２実施形態の埋設方法は、第１実施形態と同様に、装着工程、貫入工程および引抜工程の順で行われる。図６は、第２実施形態の埋設方法の工程を示す。第２実施形態の埋設方法は、埋設装置１が管状部材３０を備えている。

装着工程では、突出部２６を溝部１２に入れつつ、胴部２４を管状部１０内に挿入して先端部２０を管状部１０に装着する（図６（Ａ）参照）。

次いで、貫入工程では、埋設装置１を地中に貫入した後、地中に貫入した埋設装置１の管状部１０に管状部材３０を継ぎ足して、さらに埋設装置１を地中に貫入する（図６（Ｂ）～図６（Ｄ）参照）。また、貫入工程では、埋設装置１を地中の所定の深さに貫入するまで、地中に貫入した埋設装置１の管状部材３０への管状部材３０の継ぎ足しと、継ぎ足された埋設装置１の地中への貫入を繰り返し行う。

次いで、貫入工程の後であって引抜工程の前に、被埋設体４０を、最も後側（地上側）の管状部材３０の後端から挿入して、管状部１０内および管状部材３０内においいて胴部２４上に設置する（図６（Ｅ）参照）。

次いで、引抜工程において、互いに連結した管状部１０および管状部材３０を引抜装置により地中から引き抜く（図６（Ｆ）参照）。引抜工程が完了すると、被埋設体４０が先端部２０とともに地中に残され、被埋設体４０の地中への埋設が完了する。

なお、被埋設体４０は、貫入工程において、管状部材３０の最後の継ぎ足しが完了した時点で、管状部１０および管状部材３０内に挿入して埋設装置１に設置してもよい。

第３実施形態の埋設方法は、第１実施形態および第２実施形態と同様に、装着工程、貫入工程および引抜工程の順で行われる。図７は、第３実施形態の埋設方法の工程を示す。なお、引抜工程（図７（Ｅ）参照）は第２実施形態と同じであるため、ここでは説明を省略する。

第３実施形態の埋設方法は、埋設装置１が管状部材３０を備えている。また、被埋設体４０は、着脱可能な複数の被埋設部材４２で構成されている。被埋設部材４２の長さは、どのような長さであっても構わないが、本実施形態では、被埋設部材４２のうち管状部１０内に設置されるものは、管状部１０内に設置した際、その後端が管状部１０の後端付近に位置する長さとなっている。また、被埋設部材４２のうち管状部材３０内に設置されるものは、管状部材３０と同じまたはそれに近い長さとなっている。

装着工程では、突出部２６を溝部１２に入れつつ、胴部２４を管状部１０内に挿入して先端部２０を管状部１０に装着する。さらに、一つの被埋設部材４２を管状部１０の後端から挿入し、管状部１０内において胴部２４上に設置する（図７（Ａ）参照）。

次いで、貫入工程では、埋設装置１を地中に貫入した後、地中に貫入した被埋設部材４２に被埋設部材４２を継ぎ足すとともに、地中に貫入した管状部１０に管状部材３０を継ぎ足して、さらに埋設装置１を地中に貫入する（図７（Ｂ）～図７（Ｄ）参照）。また、貫入工程では、埋設装置１を地中の所定の深さに貫入するまで、地中に貫入した埋設装置１の管状部材３０および被埋設部材４２への管状部材３０および被埋設部材４２の継ぎ足しと、継ぎ足された埋設装置１の地中への貫入を繰り返し行う。

次に、第２実施形態の埋設装置１について、図８に基づいて、第１実施形態と異なる部分について説明する。第２実施形態の埋設装置１は、管状部１０内または管状部１０内および管状部材３０内に空気を供給する空気供給部５０を備え、先端部２０は、管状部１０の内部と頭部２２の外部とに通ずる通路である放出路２８を備える。放出路２８のうち頭部２２の外部側の開口は、頭部２２の前方に向いていることが好ましい。放出路２８の開口をこのようにすることにより、頭部２２周辺の削られた土砂を効率よく巻き上げることができる。

また、埋設装置１は、管状部１０または管状部材３０の開口を塞ぐ蓋部６０を備え、蓋部６０、管状部１０または管状部材３０が、管状部１０内または管状部１０内および管状部材３０内に通ずる供給孔６２を備え、空気供給部５０が、供給孔６２を介して管状部１０内または管状部１０内および管状部材３０内に空気を供給するものであってもよい。以下、上記各構成について、具体的に説明する。

先端部２０の放出路２８は、頭部２２および胴部２４の中心において軸方向（前後方向）に貫通した通路となっており、管状部１０の内部と頭部２２の外部とに通じている。また、本実施形態では、空気が管状部１０と胴部２４との隙間から漏れないようにするため、胴部２４の径と管状部１０の内径は、ほぼ同等になっている。

蓋部６０は、管状部１０または管状部材３０の後端に着脱可能に取り付けられるものであり、これらの後端の開口を塞ぐ。蓋部６０には、管状部１０または管状部材３０の内部と外部とを通じさせるための供給孔６２が設けられている。なお、供給孔６２は、管状部１０または管状部材３０においてその内外を通じさせるように設けられていてもよい。

空気供給部５０は、埋設装置１に空気を供給するためのものである。空気供給部５０は、空気供給源５２と、空気供給路５４とを備えている。空気供給源５２は、空気（圧縮空気）を送り出すためのものである。本実施形態では、空気供給源５２として、コンプレッサが用いられている。空気供給路５４は、空気供給源５２から送り出される空気の通路であり、空気供給源５２と供給孔６２とに接続している。本実施形態では、空気供給路５４として、ホースが用いられている。

第２実施形態の埋設装置１は、空気供給源５２から送り出される空気が、空気供給部５０から空気供給路５４を介して管状部１０内または管状部１０内および管状部材３０内に送られ、先端部２０の放出路２８から先端部２０（頭部２２）の外側に放出される。

第２実施形態の埋設装置１を用いた被埋設体４０の地中への埋設方法は、第１実施形態の埋設装置１を用いた埋設方法と基本的には同じであり、貫入工程において、空気供給部５０から埋設装置１に空気を供給し、先端部２０の放出路２８から先端部２０（頭部２２）の外側に空気を放出しながら埋設装置１を地中に貫入する点のみが異なる。

埋設装置１および埋設方法によると、胴部２４を管状部１０におよび突出部２６を溝部１２に出し入れするだけで先端部２０と管状部１０とを着脱することができるので、仮に胴部２４と管状部１０の間および溝部１２に土砂が詰まっても、地中に埋設した埋設装置１から管状部１０を確実に地中から引き抜いて、被埋設体４０を地中に埋設することができる。また、埋設装置１は、先端部２０と管状部１０との装着および地中からの管状部１０の引抜も、容易かつ短時間で行うことができる。しかも、埋設装置１は、比較的に簡易な構成で、上記の効果を奏することができる。

埋設装置１および埋設方法は、管状部１０および他の管状部材３０に着脱可能な管状部材３０を備えることにより、すでに地中に埋設した管状部１０または管状部材３０に管状部材３０を継ぎ足すことができるので、埋設装置１を比較的に深く地中に埋設する場合において容易かつ効率的に埋設装置１を地中に貫入させることができる。また、埋設方法は、さらに被埋設部材４２を互いに着脱可能な複数の被埋設部材４２で構成することにより、埋設装置１を比較的に深く地中に埋設する場合において、より容易かつ効率的に被埋設体４０を管状部１０内または管状部１０およびこれに連結された管状部材３０の内部に挿入することができる。

埋設装置１および埋設方法は、管状部１０および管状部材３０の長さを５０ｃｍ以上１３０ｃｍ以下、より好ましくは、９０ｃｍ以上１１０ｃｍ以下とすることにより、重機等を持ちいることなく、作業者が支持できるコンパクトな貫入装置を用いて埋設装置１を地中に貫入することができる。また、この場合、貫入装置を作業者にとって操作しやすい高さに位置させることができるので、作業者が埋設装置１の地中への貫入作業を行い易くなる。

埋設装置１および埋設方法は、埋設装置１が先端部２０に放出路２８を備え、空気供給部５０から供給される空気を頭部２２（放出路２８）から放出しながら埋設装置１を地盤に貫入することにより、頭部２２周辺の削られた土砂が巻き上げられるので、埋設装置１が地盤に貫入しやすくなる。

また、埋設装置１および埋設方法は、蓋部６０を備えることにより、埋設装置１からの空気の漏れが抑えられ、空気供給部５０から供給される空気を頭部２２（放出路２８）から効率よく放出できるので、埋設装置１がより一層地盤に貫入しやすくなる。

また、埋設装置１および埋設方法は、胴部２４の径を管状部１０の内径と同等とすることにより、埋設装置１からの空気の漏れが抑えられ、空気が頭部２２（放出路２８）から効率よく放出されるので、埋設装置１がより一層地盤に貫入しやすくなる。

本発明は、上記実施形態に特に限定されるものではなく、本発明の要旨の範囲内において適宜変更することができる。

１ 埋設装置
１０ 管状部
１２ 溝部
２０ 先端部
２２ 頭部
２４ 胴部
２６ 突出部
２８ 放出路
３０ 管状部材
４０ 被埋設体
４２ 被埋設部材
５０ 空気供給部
５２ 空気供給源
５４ 空気供給路
６０ 蓋部
６２ 供給孔

Claims (5)

1. 管状の管状部と、
   先端部と、
   を備え、
   前記先端部は、先端に向かって先細りする頭部と、前記頭部に連結し、前記管状部内に挿入可能な胴部と、を備え、
   前記管状部および前記胴部の一方が、その一方から突出する突出部を備え、
   前記管状部および前記胴部の他方が、前記突出部が入る溝状の溝部を備え、
   前記管状部内に空気を供給する空気供給部を備え、
   前記先端部は、前記管状部の内部と前記頭部の外部とに通ずる通路である放出路を備える埋設装置。
2. 前記管状部の開口を塞ぐ蓋部を備え、
   前記蓋部または前記管状部は、前記管状部内に通ずる供給孔を備え、
   前記空気供給部は、前記供給孔を介して前記管状部内に空気を供給する、請求項１記載の埋設装置。
3. 管状の管状部と、
   先端部と、
   を備え、
   前記先端部は、先端に向かって先細りする頭部と、前記頭部に連結し、前記管状部内に挿入可能な胴部と、を備え、
   前記管状部および前記胴部の一方が、その一方から突出する突出部を備え、
   前記管状部および前記胴部の他方が、前記突出部が入る溝状の溝部を備え、
   管状の管状部材を備え、
   前記管状部材は、前記管状部および他の前記管状部材に着脱可能であり、
   前記管状部内および前記管状部材内に空気を供給する空気供給部を備え、
   前記先端部は、前記管状部の内部と前記頭部の外部とに通ずる通路である放出路を備える埋設装置。
4. 前記管状部材の開口を塞ぐ蓋部を備え、
   前記蓋部、前記管状部または前記管状部材は、前記管状部内および前記管状部材内に通ずる供給孔を備え、
   前記空気供給部は、前記供給孔を介して前記管状部内および前記管状部材内に空気を供給する、請求項３記載の埋設装置。
5. 管状の管状部と、
   先端部と、
   を備え、
   前記先端部は、先端に向かって先細りする頭部と、前記頭部に連結し、前記管状部内に挿入可能な胴部と、を備え、
   前記管状部および前記胴部の一方が、側方に突出する突出部を備え、
   前記管状部および前記胴部の他方が、前記突出部が入る溝状の溝部を備える埋設装置を用いる被埋設体の埋設方法であって、
   前記突出部を溝部に入れつつ、前記胴部を前記管状部内に挿入して前記先端部を前記管状部に装着する装着工程と、
   前記埋設装置を地中に貫入させる貫入工程と、
   前記管状部を地中から引き抜く引抜工程と、
   を備え、
   前記被埋設体は、前記装着工程においてまたは前記貫入工程の後で前記引抜工程の前に、前記管状部内に設置され、
   前記貫入工程において、前記頭部から空気を放出しながら前記埋設装置を地中に貫入させる埋設方法。