(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
杭の先端部付近にアダプター付きの高圧流体噴射用ノズルを切り離し可能に取り付け、外部の高圧流体供給装置から高圧流体を可撓性を有するホースを通じて前記アダプター付きノズルに直接導き、該ノズルから高圧流体を地盤中に噴射させながら前記杭を打ち込み、杭打設完了後に前記アダプター付きノズルを前記杭から切り離すべく上方に引っ張り上げるようにした杭打設工法であって、前記アダプター付きノズルを概略Ｕ字状の押さえ部を持つ止め具と前記杭との間に挟むようにして取り付けるとともに、前記アダプターに前記止め具を押し拡げる拡開手段を設け、該アダプター付きノズルの引き上げ時に前記拡開手段により前記止め具を押し拡げるようにして前記アダプター付きノズルを前記杭から切り離すようにしたことを特徴とする杭打設工法。
【請求項２】
前記拡開手段として、前記アダプターの周面に断面先細り形状の楔状片が設けられている、請求項１記載の杭打設工法に用いられるアダプター付きノズル。
【請求項３】
前記拡開手段として、基端部が前記アダプター付きノズルを前記杭に取り付けている止め具より上方部位にて枢支されていて、前記アダプター付きノズルの引き上げ時に前記止め具を押し拡げるように回動せしめられる拡開レバーが設けられている、請求項１記載の杭打設工法に用いられるアダプター付きノズル。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、所謂ウォータージェット併用の杭打設工法に係り、より詳しくは、杭の先端部付近に高圧流体噴射用ノズルを取り付け、このノズルから高圧流体を地盤中に噴射させながら杭を打ち込むようにした工法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、矢板杭や鋼管杭等の杭を地盤に打ち込む際、工事現場において発生する騒音や振動を最小限に抑えるべく、及び、杭を硬質地盤にも容易に打ち込めるようにすべく、ウォータージェット併用の杭打設工法が提案されている。
【０００３】
このウォータージェット併用の杭打設工法は、図１１に示される如くに、セット金具７１付き取付プレート７２及び連結プレート７４が取り付けられるとともに、ホース７９が接続された分配管７８がそれらの上端部に連結された例えば２本の導水鋼管７５，７５の先端部にそれぞれアダプター７６を介して高圧流体噴射用ノズル（アダプター付きノズル）７７を装着したもの（以下、全体を配管材７０と称す）を、杭（ここでは鋼矢板）８０にセットし、かつ、上方に引き上げることにより配管材７０全体をその杭８０から切り離すことができるように、アダプター付きノズル７７を止め具８１のＵ字状の押さえ部と杭８０のコーナー部との間に緩く挟むようになす。なお、取り付けプレート７１の上部と杭８０の上端部と（図において一点鎖線で示される部位Ｈ）は後述する振動杭打機６０のチャックにより挟圧保持され、それにより杭打込時には配管材７０が杭８０に固定される。
【０００４】
そして、この配管材７０がセットされた杭８０を、図１２に示される如くに、適宜の杭打設装置、例えば、クレーン６５等にフックを介して吊持された振動杭打機６０のチャックに挟持させて杭打ち場所に建て、振動杭打機６０を作動させて杭８０に上下方向の振動を与えつつ下降させるとともに、高圧流体供給装置（ジェットポンプ）５０から吐出される高圧水をホース７９及び分配管７８を通じて２本の導水鋼管７５，７５に導く〔図１２（Ａ）〕。
【０００５】
それにより、ノズル７７の噴射口から杭打ち込み方向に向けて高圧水が噴射され、杭８０と地盤との間にジェット水の水壁が形成され、たとえ硬質地盤であっても杭８０を容易に打ち込むことが可能となる。この場合、振動杭打機６０のチャックにより配管材７０の取り付けプレート７１の上部と杭８０の上端部とが挟圧保持されているので、配管材７０と杭８０とが実質的に一体に地盤中に打ち込まれる。
【０００６】
そして、杭８０の所定深さまでの打ち込みが完了すると〔図１２（Ｂ）〕、振動杭打機６０のチャックを杭８０及び配管材７０から離し、ジェットポンプ５０から導水鋼管７５への高圧水圧送を停止させ、しかる後、使用した配管材７０を他の杭（杭８０）の打設に再使用すべく、打設が完了した杭８０を地盤中に残したまま配管材７０全体をクレーン等で引っ張り上げて配管材７０を鋼矢板２０から切り離すようにされ〔図１２（Ｃ）〕、その後、配管材７０を次の杭８０にセットし〔図１２（Ｄ）〕、以下上記と同様にして次の杭８０を打設するようにされる。
【０００７】
なお、上述した例では、一本の杭８０にアダプター付きノズル７７（及び導水鋼管７５）を２個使用しているが、アダプター付きノズルの個数は地盤の性質や杭の寸法形状等に応じて適宜選定すればよい。
【０００８】
また、杭８０に取り付けられた配管材７０は杭８０とともに地盤中に埋め込まれたまままで放置される場合もあるし、また、パイロット杭（ダミー杭，先導杭）と呼ばれる、通常の杭を打ち込み易くするためにその打設に先立って硬質地盤に打ち込まれ、適当な穴を穿設した後引き抜かれるものに取り付けられる配管材７０は、パイロット杭に固定されたままでそれと一緒に引き抜かれ、再使用に供される。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
上記した如くのウォータージェット併用の杭打設工法において、使用される配管材７０は一本の杭に対応してその寸法形状が設定されるので、一本の杭を打設した後その杭の上に継ぎ足すように２本目、３本目、─の杭を打ち込むことはできない。つまり、先に打ち込まれた杭に配管材７０がセットされたままであると、次に打ち込むべき杭を先の杭の上部に継ぎ足すことができないとともに、配管材７０全体が杭と共に地盤中に打ち込まれるので、２本目以降の杭を打ち込むと配管材７０を引っ張り上げることができなくなり、それを再利用することが不可能になるという問題があった。
【００１０】
また、配管材７０には鋼管７５が使用されているので、杭から引き上げて切り離す際等に折れ曲げられたり傷つけられたりし易く、再利用率が低くなるとともに、コスト的にも不利であった。
かかる点に鑑み本発明は、先に打設された杭の上に継ぎ足して２本目以降の杭を打ち込むことができるとともに、使用される配管類の再利用率を高めることができてコスト的にも有利となるウォータージェット併用の杭打設工法を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上述の目的を達成すべく、本発明に係る杭打設工法は、杭の先端部付近にアダプター付きの高圧流体噴射用ノズルを切り離し可能に取り付け、外部の高圧流体供給装置から高圧流体を可撓性を有するホースを通じて前記アダプター付きノズルに直接導き、該ノズルから高圧流体を地盤中に噴射させながら前記杭を打ち込み、杭打設完了後に前記アダプター付きノズルを前記杭から切り離すべく上方に引っ張り上げるようにされる。
【００１２】
より好ましい具体例としては、前記アダプター付きノズルを概略Ｕ字状の押さえ部を持つ止め具と前記杭との間に挟むようにして取り付けるとともに、前記アダプターに前記止め具を押し拡げる拡開手段を設け、該アダプター付きノズルの引き上げ時に前記拡開手段により前記止め具を押し拡げるようにして前記アダプター付きノズルを前記杭から切り離すようになすことが挙げられる。
【００１３】
前記アダプター付きノズルに設けられる拡開手段としては、前記アダプターの周面に設けられる断面先細り形状の楔状片、あるいは、基端部が前記アダプター付きノズルを前記杭に取り付けている止め具より上方部位にて枢支されていて、前記アダプター付きノズルの引き上げ時に前記止め具を押し拡げるように回動せしめられる拡開レバー等が挙げられる。
【００１４】
【作用】
上述の如くの構成とされた本発明に係る杭打設工法においては、杭打込時に高圧流体を可撓性を有するホースを介してアダプター付きノズルに直接導くようにされる。言い換えれば、本発明では、前述した鋼管を用いた配管材は使用せず、アダプター付きノズルを杭の先端部付近に取り付け、そこに可撓性ホースを接続しただけの簡単な構成で杭打ち込み作業を行う。
【００１５】
従って、予め打ち込まれる杭の長さ（複数本を継ぎ足して打ち込む場合はその杭の本数分以上の長さ）を見込んだ長さのホースを用意しておき、さらに好ましくは、所要本の杭の打設完了後にアダプター付きノズルを引っ張り上げるために、該アダプター付きノズルに前記ホースと同程度の長さを有するロープ等を繋いでおけば、複数本の杭を順次継ぎ足して打ち込む場合には地上のホースを杭の沈下量に合わせて地盤（穴）内に送り出して最深部に位置するアダプター付きノズルにホースを通じて高圧流体を供給することができ、また、所要本の杭の打設完了後には、アダプター付きノズルに繋がれたロープを引っ張ることでアダプター付きノズル（及びホース）を杭から切り離して引き上げることが可能となり、アダプター付きノズルを何度でも再利用することが可能となる。
【００１６】
このようにされることにより、ウォータージェット併用の杭打設工法において従来は不可能であった、先に打設された杭の上に継ぎ足して２本目以降の杭を打ち込むことが可能となり、また、折れ曲がったり傷つきやすい鋼管を使用した配管材が不要となる結果、アダプター付きノズルの再利用率を高めることができてコスト的にも有利となる。
【００１７】
それに加えて、アダプターに止め具を押し拡げる拡開手段を設け、アダプター付きノズルの引き上げ時に拡開手段により止め具を押し拡げるようにしてアダプター付きノズルを前記杭から切り離すようにすることにより、アダプター付きノズルを小さな引っ張り力で容易に杭から切り離すことができ、アダプター付きノズルの再利用率を一層高めることができる。
【００１８】
【実施例】
以下、本発明の実施例を図面を参照しつつ説明する。
図１は、本発明に係る杭打設工法により地盤中に打ち込まれる杭（鋼矢板）の先端部を示している。
本例の杭打設工法においては、杭８５の先端部中央付近にアダプター１１付きの高圧流体噴射用ノズル１０が切り離し可能に取り付けられる。
【００１９】
前記アダプター１１は、図２及び図３に示される如くに、内部に通路１１ａを有する概略円筒形の本体部１１Ａの前端に前記ノズル１０が一体的に螺合せしめられ、前記本体部１１Ａの後端に螺合せしめられた継手２２を介して高圧水供給用の可撓性を有したホース２０の先端部が連結されている。このホース２０は杭８５の何本分かの充分な長さを有し、打ち込まれる杭８５に追随できるように、地上に置かれた巻き取り機５５（後述する図６参照）等に巻回されて必要に応じて繰り出せるようにされており、その後端部は高圧水供給装置であるジェットポンプ５０に接続されている。
【００２０】
前記アダプター１１は、その中央部において、両端部が杭８５に溶接接合された概略Ｕ字状の押さえ部を持つ止め具３０により杭８５との間に挟まれるようにして切り離し可能に保持されている（後述）。アダプター１１の中央部（止め具３０）より後端側の上面には支持凸部１２が突設されていて、この支持凸部１２にＵ字状係止片１３がボルト・ナット１４を介して回動自在に支持されている。前記Ｕ字状係止片１３には後述するように杭打設完了後にアダプター１１付きノズル１０を引き上げるべく前記ホース２０と同様に充分な長さを有するロープ２４の先端部が繋がれている。
【００２１】
そして、前記アダプター１１の中央部より前端側の止め具３０近傍には、上面と左右面の３ヵ所に平坦な取付面が形成されていてそこにそれぞれ断面先細り形状の楔状片１５，１５，１５が固着されている。各楔状片１５は、図２に加えて図３を参照すればよくわかるように、それらの先端部は前記止め具３０のＵ字状押さえ部の内径より小なる径の円周上に位置し、それらの後端部は前記止め具３０のＵ字状押さえ部の外径より大なる径の円周上に位置するようにされており、アダプター付きノズル１０が後方に向けて引っ張られると、該楔状片１５，１５，１５が止め具３０の内側に入り込んでそれを押し拡げるように作用し、それにより、止め具３０の杭８５への溶接接合部位が破壊又は剥離して外れ、アダプター付きノズル１０が杭８５から切り離される。
【００２２】
このような構成のもとで、アダプター付きノズル１０が取り付けられた杭８５を打設する際には、図４に示される如くに、杭８５の上端部を適宜の杭打設装置、例えば、クレーン６５等にフックを介して吊持された振動杭打機６０のチャックに挟持させて杭打ち場所に建て、振動杭打機６０を作動させて杭８５に上下方向の振動を与えつつ下降させるとともに、ジェットポンプ５０から吐出される高圧水をホース２０を通じてアダプター付きノズル１０に導く。この場合、ホース２０は打ち込まれる杭８５に追随するように、地上に置かれた巻き取り機５５から必要に応じて繰り出される。
【００２３】
それにより、ノズル１０の噴射口１０ａから杭打ち込み方向に向けて高圧水が噴射され、杭８５と地盤との間にジェット水の水壁が形成され、たとえ硬質地盤であっても杭８５を容易に打ち込むことが可能となる。この場合、アダプター付きノズル１０は止め具３０により杭８５に保持されているので、アダプター付きノズル１０とそれに連結されたホース２０及びロープ２４は杭８５と共に地盤中に打ち込まれる。
【００２４】
そして、杭８５の所定深さまでの打ち込みが完了すると（図５）、振動杭打機６０のチャックを杭８５から離し、高圧流体供給装置５０からアダプター付きノズル１０への高圧水圧送を停止させ、しかる後、打ち込むべき杭８５が１本だけでよい場合は、使用したアダプター付きノズル１０を他の杭（杭８５）の打設に再使用すべく、図６に示される如くに、打設が完了した杭８５を地盤中に残したまま、アダプター付きノズル１０に繋がれたロープ２４をクレーン６５で杭打機６０を介して引っ張って、アダプター付きノズル１０を引き上げる。
【００２５】
これにより、アダプター１１に設けられた楔状片１５，１５，１５の作用により、図８に示される如くに、止め具３０のＵ字状押さえ部が押し拡げられて止め具３０の杭８５への溶接接合部位が破壊又は剥離して外れ、アダプター付きノズル１０が杭８５から切り離され、アダプター付きノズル１０（及びホース２０）が地上に引き出され、次に打ち込むべき杭８５にセットされて再利用に供される。
【００２６】
また、複数本の杭８５を継ぎ足して打設する場合には、１本目の杭８５が打ち込まれた（図５の状態）後、アダプター付きノズル１０はそのまま１本目の杭８５に取り付けた状態で、図７に示される如くに、２本目の杭８５の上端部を前記杭打機６０のチャックに挟持させてそれを適宜の継手等を利用して１本目の杭８５の上端部に連結する。そして、一本目と同様に、杭打機６０を作動させて、連結された２本の杭８５，８５に上下方向の振動を与えつつ下降させるとともに、ジェットポンプ５０から吐出される高圧水をホース２０を通じてアダプター付きノズル１０に導く。この場合もホース２０は打ち込まれる２本の杭８５，８５に追随するように、地上に置かれた巻き取り機５５から必要に応じて繰り出される。
【００２７】
それにより、１本目と同様に、ノズル１０の噴射口１０ａから杭打ち込み方向に向けて高圧水が噴射され、杭８５と地盤との間にジェット水の水壁が形成され、たとえ硬質地盤であっても２本の杭８５を容易に打ち込むことが可能となる。この場合、アダプター付きノズル１０は止め具３０により１本目の杭８５の先端部に保持されているので、アダプター付きノズル１０とそれに連結されたホース２０及びロープ２４は２本の杭８５，８５と共に地盤中に打ち込まれる。
【００２８】
そして、２本の杭８５，８５の所定深さまでの打ち込みが完了すると、前述した１本目と同様に、振動杭打機６０のチャックを杭８５から離し、ジェットポンプ５０からアダプター付きノズル１０への高圧水圧送を停止させ、しかる後、打ち込むべき杭８５が２本でよい場合は、使用したアダプター付きノズル１０を他の杭（杭８５）の打設に再使用すべく、前述と同様に打設が完了した２本の杭８５，８５を地盤中に残したまま、アダプター付きノズル１０に繋がれたロープ２４をクレーン６５で杭打機６０を介して引っ張って、アダプター付きノズル１０を引き上げ、打ち込むべき杭８５が３本以上である場合は、２本目と同様にして３本目以降の杭８５を打ち込むようにされる。
【００２９】
上述のように、本例の杭打設工法においては、杭８５の打込時に高圧流体を可撓性を有するホース２０を介してアダプター１１付きのノズル１０に直接導くようにされる。言い換えれば、従来のように鋼管を用いた配管材は使用せず、アダプター付きノズル１０を杭８５の先端部付近に取り付け、そこに可撓性ホース２０を接続しただけの簡単な構成で杭打ち込み作業を行うようにされる。
【００３０】
ここで本例では、予め打ち込まれる杭８５の長さ（複数本を継ぎ足して打ち込む場合はその杭の本数分以上の長さ）を見込んだ長さのホースを用意し、さらに、所要本の杭８５の打設完了後にアダプター付きノズル１０を引っ張り上げるために、該アダプター付きノズル１０に前記ホース２０と同程度の長さを有するロープ２４を繋いでおくようにされるので、複数本の杭８５を順次継ぎ足して打ち込む場合には地上のホース２０を杭の沈下量に合わせて地盤（穴）内に送り出して最深部に位置するアダプター付きノズル１０にホース２０を通じて高圧流体を供給することができ、また、所要本の杭８５の打設完了後には、アダプター付きノズル１０に繋がれたロープ２４を引っ張ることでアダプター付きノズル１０（及びホース２０）を杭８５から切り離して引き上げることが可能となり、アダプター付きノズル１０を何度でも再利用することが可能となる。
【００３１】
このようされることにより、ウォータージェット併用の杭打設工法において従来は不可能であった、先に打設された杭の上に継ぎ足して２本目以降の杭を打ち込むことが可能となり、また、折れ曲がったり傷つきやすい鋼管を使用した配管材が不要となる結果、アダプター付きノズルの再利用率を高めることができてコスト的にも有利となる。
【００３２】
それに加えて、アダプター１１に止め具３０を押し拡げる楔状片１５からなる拡開手段を設け、アダプター付きノズルの引き上げ時にその楔状片１５により止め具３０を押し拡げるようにしてアダプター付きノズル１０を杭８５から切り離すようにされるので、アダプター付きノズル１０を小さな引っ張り力で容易に杭８５から切り離すことができ、アダプター付きノズル１０の再利用率を一層高めることができる。
【００３３】
なお、アダプター１１を杭８５に保持するための止め具として、図９（Ａ）に示される如くの２つ割り構造の止め具３１を用いたり、図９（Ｂ）に示される如くに適宜の箇所に破断し易くするための切欠溝３２ａ，３２ａ，３２ａを形成した止め具３２を用いたりすることにより、アダプター付きノズル１０の杭８５からの切り離しが一層容易となる。
【００３４】
また、上述の例においては、アダプター１１に設けられる拡開手段として、アダプター１１の周面に設けられる断面先細り形状の楔状片１５が用いられているが、それに限られることはなく、拡開手段として、例えば、図１０に示される如くの、基端部がアダプター付きノズル１０を杭８５に取り付けている止め具３０より上方部位にてボルト３６により枢支されていて、アダプター付きノズル１０の引き上げ時に止め具３０を押し拡げるように回動せしめられる、てこの原理を応用した概略Ｌ字形の拡開レバー３７を用いるようにしてもよい。
【００３５】
さらに、上述した例では、一本の杭８５にアダプター付きノズル１０を１個だけ取り付けているが、アダプター付きノズル１０の個数は地盤の性質や杭の寸法形状等に応じて適宜選定すればよく、複数個取り付けた場合でも、上記と同様な作用効果が得られることは勿論である。
また、本発明の杭打設工法は、パイロット杭（ダミー杭，先導杭）と呼ばれる、通常の杭を打ち込み易くするためにその打設に先立って硬質地盤に打ち込まれる杭についても同様に適用できる。
【００３６】
【発明の効果】
以上の説明から明らかな如く、本発明に係る杭打設工法によれば、ウォータージェット併用の杭打設工法において従来は不可能であった、先に打設された杭の上に継ぎ足して２本目以降の杭を打ち込むことが可能となり、また、折れ曲がったり傷つきやすい鋼管を使用した配管材が不要となる結果、アダプター付きノズルの再利用率を高めることができてコスト的にも有利となるという優れた効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る杭打設工法により地盤中に打ち込まれる杭（鋼矢板）の先端部を示す斜視図。
【図２】図１に示される如くにアダプター付きノズルの詳細を示す側面図。
【図３】図１に示される如くにアダプター付きノズルの詳細を示す正面図。
【図４】本発明の杭打設工法における杭打ち込み開始状態の説明に供される図。
【図５】本発明の杭打設工法における杭打ち込み完了状態の説明に供される図。
【図６】本発明の杭打設工法におけるアダプター付きノズル引き上げ工程の説明に供される図。
【図７】本発明の杭打設工法において２本目の杭打ち込み工程の説明に供される図。
【図８】図１に示されるアダプター付きノズルの杭からの切り離し工程の説明に供される斜視図。
【図９】アダプター付きノズルの止め具の他の例を示す図。
【図１０】アダプター付きノズルに設けられる拡開手段の他の例を示す図。
【図１１】従来の杭打設工法に用いられる配管材を杭にセットした状態で示す斜視図。
【図１２】従来の杭打設工法の各工程の説明に供される図。
【符号の説明】
１０−ノズル
１１−アダプター
１３−Ｕ字状係止片
１５−楔状片
２０−ホース
２４−ロープ
５０−ジェットポンプ
６０−振動杭打機
６５−クレーン
８５−杭（鋼矢板）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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