JPH10219688A - ウォータジェットユニット - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 掘削効率を向上させると共に、安全性や取扱
性に優れたウォータジェットユニットを提供する。 【解決手段】 ウォータジェットユニット１０は、埋設
部材１００の所定位置に固定されるパイプ本体１１の先
端にノズル１２を備え、ノズル１２から高圧水を噴射す
る。ノズル１２は、高圧水を後方へ噴射し得るように形
成された第２の噴射孔１２ｃを有する。埋設部材１００
に固着する固定バンド１３に対してパイプ本体１１を固
定させる締結手段１４を備える。締結手段１４は、パイ
プ本体１１に設けたバンド受け１８との間に固定バンド
１３を締着する。パイプ本体１１における埋設部材１０
０側の適所に高圧水開放バルブ１９を備える。地中の土
砂等を後方へ吹き散らす機能を格段に向上させると共
に、安全性を保証する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ウォータジェット
式埋設工法によって埋設部材を地中に埋設するために使
用するウォータジェットユニットに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、例えば鋼矢板或いはＨ鋼等の各種
杭により成る埋設部材を地中に埋設するために、所謂ウ
ォータジェット式埋設工法が用いられている。このウォ
ータジェット式埋設工法によれば、例えば実公昭６１−
３３０７０号公報、或いは実公平７−６０００号公報等
に開示されているように、埋設部材に沿って取り付けた
ウォータジェットユニット先端のノズルから高圧水を噴
射して土砂等を吹き散らしながら、ウォータジェット杭
打機によって埋設部材を地中に挿入するというものであ
る。

【０００３】図１０は、ウォータジェット式埋設工法に
使用されるウォータジェットユニット１の構成例を示し
ている。埋設部材１００の内面にほぼＵ字状の固定バン
ド４を溶接することによって、ウォータジェットユニッ
ト１が埋設部材１００に取り付けられる。このウォータ
ジェットユニット１には高圧ホース２から高圧水が供給
されると共に、その先端には、高圧水を噴射するための
ノズル３が取り付けられている。

【０００４】実使用において、ノズル３から高圧水を噴
射して土砂等を吹き散らすことで、埋設部材１００を地
中に挿入し易くすることができる。また、埋設部材１０
０の埋設完了後、ウォータジェットユニット１に連結さ
れた図示しない鎖もしくはワイヤーロープにより、強制
的にウォータジェットユニット１を引っ張り上げて、埋
設部材１００の内面に固定されている固定バンド４を引
きちぎる。これによりウォータジェットユニット１が埋
設部材１００から取り外され、地中から引き抜くことが
できる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上述のように従来のウ
ォータジェットユニット１において、ノズル３から高圧
水を噴射して土砂等を吹き散らすようになっている。こ
の吹き散らされた土砂等はノズル３付近に滞留し、ノズ
ル３から噴射される高圧水による適正な噴射流が形成さ
れるのを妨げ、その噴射エネルギを必ずしも有効利用す
ることができなかった。つまり従来のウォータジェット
ユニット１では高い掘削効率を得るのが難しかった。

【０００６】ところでまた、固定バンド４の強度は、ウ
ォータジェットユニット１の埋設部材１００に対する結
合強度を確保すると同時に、埋設部材１００の埋設完了
後引きちぎられることから必要以上に高い強度にするこ
とができない。このため埋設部材１００の埋設時に地中
の岩石等から過大な衝撃力等を受けた固定バンド４が引
きちぎられる場合がある。するとノズル３から噴射され
る高圧水の反動で、ウォータジェットユニット１が埋設
部材１００から外れて激しく飛び跳ねる結果となる。こ
のように従来のウォータジェットユニット１では安全性
を改善する必要があるばかりか、埋設部材１００に取り
付ける際かなりの手間がかからざるを得ないのが実情で
あった。

【０００７】本発明はかかる実情に鑑み、掘削効率を向
上させると共に、安全性や取扱性に優れたウォータジェ
ットユニットを提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明のウォータジェッ
トユニットは、埋設部材の所定位置に固定されるパイプ
本体の先端にノズルを備え、このノズルから高圧水を噴
射するようにしたウォータジェットユニットであって、
前記ノズルは、高圧水を後方へ噴射し得るように形成さ
れた第２の噴射孔を有することを特徴とする。また、本
発明のウォータジェットユニットにおいて、前記第２の
噴射孔は、前記ノズルにおける前記埋設部材側にて斜め
後方に向けて配置される。

【０００９】また、本発明のウォータジェットユニット
において、前記埋設部材に固着する固定バンドに対して
前記パイプ本体を固定させる締結手段を備える。また、
本発明のウォータジェットユニットにおいて、前記締結
手段は、前記パイプ本体に設けたバンド受けとの間に前
記固定バンドを締着するブロック部材で成る。また、本
発明のウォータジェットユニットにおいて、前記締結手
段はその一端部にて前記パイプ本体にピン結合すると共
に、前記ノズル側の他端部が先細になるようにテーパ状
に形成されている。

【００１０】また、本発明のウォータジェットユニット
において、前記パイプ本体における前記埋設部材側の適
所に高圧水開放バルブを備える。また、本発明のウォー
タジェットユニットにおいて、前記高圧水開放バルブ
は、前記パイプ本体の外周面適所に片持ち支持されたパ
ッキン部材で成り、該パッキン部材の断面積が前記パイ
プ本体の内孔の断面積よりも大きく設定される。

【００１１】本発明によれば、パイプ本体の先端に設け
たノズルにおいてその先端部だけでなく、斜め後方に向
けて第２の噴射孔を設けたことにより、ノズルの斜め後
方へ高圧水の噴流が形成される。これにより地中の土砂
等を後方へ吹き散らす機能を格段に向上させることがで
きる結果、これにより高い掘削効率を得ることができ
る。

【００１２】また、埋設部材の埋設作業時に固定バンド
が過大な衝撃力等を受けて、引きちぎられた場合でも、
高圧水開放バルブが自動的に開いて内部の高圧水を瞬時
に開放させることができる。この場合、高圧水開放バル
ブのパッキン断面積をパイプ本体の断面積よりも大きく
設定することで、極めてスピーディ且つ的確に高圧水を
開放する。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、図１〜図９に基づき、従来
例と実質的に同一又は対応する部材には同一符号を用い
て、本発明によるウォータジェットユニットの好適な実
施の形態を説明する。

【００１４】図１はこの実施形態におけるウォータジェ
ットユニット１０の正面図を示し、図２は側面図及び背
面図を示している。本実施形態においてウォータジェッ
トユニット１０は、鋼矢板等の埋設部材１００の所定部
位に装着されるものとする。埋設部材１００の所定位置
に固定されるパイプ本体１１とこのパイプ本体１１の先
端に取り付けたノズル１２を備え、ノズル１２から高圧
水を噴射するようになっている。

【００１５】パイプ本体１１は例えば概略矩形の断面形
状を有し（図４及び図５）、図３に示すように長手方向
に貫通形成された内孔１１ａの両端にネジ部１１ｂ，１
１ｃ（管用テーパネジ）が形成されている。ネジ部１１
ｂ側に図示しない高圧水供給ホースが接続し、ネジ部１
１ｃにはノズル１２のネジ部１２ａが螺合する。

【００１６】この実施形態において、埋設部材１００に
固着する固定バンド１３に対してパイプ本体１１を固定
させるための締結手段１４を備えている。締結手段１４
は、その一端部にてパイプ本体１１のブラケット１５に
連結ピン１６を介してピン結合すると共に、ノズル１２
側の他端部が先細になるようにテーパ状に形成されたブ
ロック部材で成る。連結ピン１６をブラケット１５の長
穴１５ａに嵌合させることで、締結手段１４は一定スト
ローク移動可能であると共に、図３のように該連結ピン
１６のまわりに回動可能にする。また、固定ピン１７を
圧入することによって締結手段１４を固定することがで
きる。

【００１７】パイプ本体１１にはまた、図３に示される
ようにバンド受け１８が突出形成されており、このバン
ド受け１８との間に固定バンド１３を締着するようにな
っている。ここで、固定バンド１３は溶接等によって埋
設部材１００の所定位置に予め固定されている。なお、
その溶接等の結合強度は、パイプ本体１１を埋設部材１
００に確実に固定支持した上で、固定バンド１３に一定
の荷重が加わったとき比較的容易に引きちぎることがで
きるように適度な強度に設定する。実際には仮付け程度
で固定バンド１３を固定しておくとよい。

【００１８】ノズル１２は、高圧水の噴射孔１２ｂ（主
噴射孔）を有しており、この噴射孔１２ｂから高圧水を
噴射して土砂等を吹き散らすことができる。ノズル１２
は更に、高圧水を後方へ噴射し得るように形成された第
２の噴射孔１２ｃ（この例では図６に示すように２つ）
を有する。これらの噴射孔１２ｂ及び噴射孔１２ｃはノ
ズル１２内部で連通している。

【００１９】２つの第２の噴射孔１２ｃは、図７に示し
たように円周方向には相互に角度α（好適には９０°程
度）をなして配置される。また、各第２の噴射孔１２ｃ
のノズル１２の軸方向に対する角度βは、３０°程度が
好ましい。このように第２の噴射孔１２ｃを埋設部材１
００側にて斜め後方に向けて配置することで、埋設部材
１００の角部１００ａを狙って高圧水を噴射するように
している。

【００２０】また、ウォータジェットユニット１０にお
いて、パイプ本体１１における埋設部材１００側の適所
に高圧水開放バルブ１９を備えている（図２、図３参
照）。図９は、高圧水開放バルブ１９の構成例を示して
いる。高圧水開放バルブ１９はゴム製のパッキン２０で
成り、この例では矩形に形成されると共に常態では図３
の実線で示すようにパイプ本体１１の高圧水排出口１１
ｄを閉塞している。パッキン２０の一側から突片２０ａ
が突出形成されており、この突片２０ａにてビス２１に
よってパッキン２０をパイプ本体１１に取り付ける。な
お、パッキン２０及び突片２０ａの外側には薄鉄板２
２，２２ａが固着している。

【００２１】このように高圧水開放バルブ１９は、パイ
プ本体１１の外周面適所に片持ち支持されるが、特にパ
ッキン２０の断面積がパイプ本体１１の内孔１１ａの断
面積よりも大きく設定されている。

【００２２】なお、上記の場合ブラケット１５の端部に
は、図１に示されるように鎖２４を掛止するためのフッ
ク２３が付設されている。埋設部材１００の埋設完了
後、ウォータジェットユニット１０を埋設部材１００か
ら取り外す際、鎖２４によってウォータジェットユニッ
ト１０を引っ張り上げ、固定バンド１３を引きちぎるこ
とができる。

【００２３】上記構成で成るウォータジェットユニット
１０において、先ずこれを埋設部材１００に取り付ける
場合、埋設部材１００に固着する固定バンド１３にウォ
ータジェットユニット１０をノズル１２側から挿入す
る。この場合、締結手段１４を図３の２点鎖線のように
パイプ本体１１から回動させて開いておき、バンド受け
１８を固定バンド１３に位置合わせ後、締結手段１４を
パイプ本体１１に閉じ合わせる。

【００２４】この締結手段１４を更に、図３の２点鎖線
の状態からブラケット１５側へスライドさせることで、
パイプ本体１１を埋設部材１００に確実に固定支持する
ことができる（図２、図５等参照）。このように固定バ
ンド１３を埋設部材１００に予め固定しておき、締結手
段１４によって締着するだけの簡単な作業で、ウォータ
ジェットユニット１０を容易且つ確実に装着することが
できる。

【００２５】ウォータジェット杭打機によって埋設部材
１００を地中に挿入する際、ウォータジェットユニット
１０のノズル１２の噴射孔１２ｂから高圧水が噴射され
る。本発明によれば特に、噴射孔１２ｂだけでなく、第
２の噴射孔１２ｃから斜め後方に向けて高圧水が噴射さ
れる。この場合、図７に示したように各噴射孔１２ｃか
ら埋設部材１００の角部１００ａを狙って高圧水を噴射
することで、埋設部材１００の埋設時の掘削抵抗を小さ
くし、高い掘削効率を得ることができる。

【００２６】ところで、埋設部材１００の埋設作業時に
固定バンド１３が過大な衝撃力等を受けて、引きちぎら
れた場合、パイプ本体１１が埋設部材１００から外れる
ことで高圧水開放バルブ１９が自動的に開いて内部の高
圧水を瞬時に開放させる。前述したように高圧水開放バ
ルブ１９のパッキン２０の断面積はパイプ本体１１の内
孔１１ａの断面積よりも大きいため、極めてスピーディ
且つ的確に高圧水を開放することができる。従って、固
定バンド１３が破断した場合でも、高圧水の反動でウォ
ータジェットユニット１０が激しく飛び跳ねる心配はな
く、埋設作業時に高い安全性を保証することができる。

【００２７】埋設部材１００の埋設完了後、ウォータジ
ェットユニット１０に繋がれている鎖２４によってウォ
ータジェットユニット１０を引っ張り上げることで、固
定バンド１３を比較的容易に引きちぎることができる。

【００２８】なお、上述した本発明の実施形態におい
て、具体的数値例等は必要に応じて適宜変更可能であ
り、上記説明にのみ限定されるものではない。例えばノ
ズル１２における第２の噴射孔１２ｃの角度α或いは角
度β、及びそれらの個数等は、本発明の範囲内で設定す
ることができ、上述の実施形態の場合と同様な作用効果
を得ることができる。

【００２９】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、こ
の種のウォータジェット式埋設工法によって埋設部材を
地中に埋設する際、高い掘削効率を実現しながら、作業
の安全性を保証することができる。また、ウォータジェ
ットユニットの使用に際して、簡単且つ確実に装着する
ことができると共に、作業終了後は容易に取り外すこと
ができ、極めて取扱性に優れている等の利点を有してい
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明によるウォータジェットユニットの実施
形態における正面図である。

【図２】本発明によるウォータジェットユニットの実施
形態における側面図及び背面図である。

【図３】本発明のウォータジェットユニットの実施形態
における断面図である。

【図４】図１のＡ矢視図である。

【図５】図３のＢ−Ｂ線に沿う断面図である。

【図６】本発明に係るノズルの構成例を示す図である。

【図７】本発明に係るノズルの埋設部材に対する配置関
係を示す図である。

【図８】本発明に係るノズルの断面図である。

【図９】本発明に係る高圧水開放バルブの構成例を示す
図である。

【図１０】従来のウォータジェット管の構成例を示す図
である。

【符号の説明】

１０ ウォータジェットユニット １１ パイプ本体 １１ａ 内孔 １１ｂ，１１ｃ ネジ部（管用テーパネジ） １１ｄ 高圧水排出口 １２ ノズル １２ａ ネジ部（管用テーパネジ） １２ｂ 噴射孔（主噴射孔） １２ｃ 第２の噴射孔 １３ 固定バンド １４ 締結手段 １５ ブラケット １５ａ 長穴 １６ 連結ピン １７ 固定ピン １８ バンド受け １９ 高圧水開放バルブ ２０ パッキン ２０ａ 突片 ２１ ビス ２２，２２ａ 薄鉄板 ２３ フック ２４ 鎖 １００ 埋設部材 １００ａ 埋設部材の角部

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 埋設部材の所定位置に固定されるパイプ
   本体の先端にノズルを備え、このノズルから高圧水を噴
   射するようにしたウォータジェットユニットであって、 前記ノズルは、高圧水を後方へ噴射し得るように形成さ
   れた第２の噴射孔を有することを特徴とするウォータジ
   ェットユニット。
2. 【請求項２】 前記第２の噴射孔は、前記ノズルにおけ
   る前記埋設部材側にて斜め後方に向けて配置されること
   を特徴とする請求項１に記載のウォータジェットユニッ
   ト。
3. 【請求項３】 前記埋設部材に固着する固定バンドに対
   して前記パイプ本体を固定させる締結手段を備えたこと
   を特徴とする請求項１又は２に記載のウォータジェット
   ユニット。
4. 【請求項４】 前記締結手段は、前記パイプ本体に設け
   たバンド受けとの間に前記固定バンドを締着するブロッ
   ク部材で成ることを特徴とする請求項１〜３のいずれか
   に記載のウォータジェットユニット。
5. 【請求項５】 前記締結手段はその一端部にて前記パイ
   プ本体にピン結合すると共に、前記ノズル側の他端部が
   先細になるようにテーパ状に形成されていることを特徴
   とする請求項４に記載のウォータジェットユニット。
6. 【請求項６】 前記パイプ本体における前記埋設部材側
   の適所に高圧水開放バルブを備えたことを特徴とする請
   求項１〜５のいずれかに記載のウォータジェットユニッ
   ト。
7. 【請求項７】 前記高圧水開放バルブは、前記パイプ本
   体の外周面適所に片持ち支持されたパッキン部材で成
   り、該パッキン部材の断面積が前記パイプ本体の内孔の
   断面積よりも大きく設定されることを特徴とする請求項
   ６に記載のウォータジェットユニット。