(57)【要約】      （修正有）【課題】継手構造の性能を維持できる打設治具及び打設管の施工方法を提供する。【解決手段】先端に形成された継手嵌合部５１を有する継手５を介して連結される打設管４の打設治具１であって、継手５を介して打設管４を回転圧入するための治具本体２と、前記治具本体２に接続される伝達部材３とを備え、前記伝達部材３は、管軸方向Ｚの一端に形成され、前記治具本体２と接続する形状を有する本体側接続部と、管軸方向Ｚの他端に形成され、前記継手５の継手嵌合部５１と当接する形状を有する継手側接続部とを有することを特徴とする。【選択図】図１
2018172907.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
先端に形成された継手嵌合部を有する継手を介して連結される打設管の打設治具であって、
継手を介して打設管を回転圧入するための治具本体と、前記治具本体に接続される伝達部材と
を備え、
前記伝達部材は、
管軸方向の一端に形成され、前記治具本体と接続する形状を有する本体側接続部と、
管軸方向の他端に形成され、前記継手の継手嵌合部と当接する形状を有する継手側接続部と
を有すること
を特徴とする打設治具。
【請求項２】
前記治具本体は、先端に形成された接続部を有し、
前記本体側接続部は、前記接続部と嵌合する形状を有すること
を特徴とする請求項１記載の打設治具。
【請求項３】
前記治具本体は、外周に形成されたねじ部を有し、
前記ねじ部には、前記継手の外周に形成された継手ねじ部と等しいリード角を有するねじ溝又はねじ山が形成され、
前記ねじ部は、前記継手ねじ部に螺合された外套管に螺合される形状を有すること
を特徴とする請求項１又は２記載の打設治具。
【請求項４】
前記伝達部材は、前記本体側接続部と前記継手側接続部との間における外周に形成された平滑部を有し、
前記平滑部の外径は、前記外套管の内径よりも小さいこと
を特徴とする請求項３記載の打設治具。
【請求項５】
先端に形成された継手嵌合部を有する継手を介して連結される打設管の施工方法であって、
打設管に取り付けられた継手の継手嵌合部と、伝達部材における管軸方向の一端に形成された継手側接続部とを当接させる当接工程と、
前記伝達部材における管軸方向の他端に形成された本体側接続部と、治具本体とを接続させる接続工程と、
前記治具本体から前記伝達部材及び前記継手を介して、前記打設管を回転圧入する圧入工程と、
前記治具本体及び前記伝達部材を、前記打設管から離間させる離間工程と、
を備えることを特徴とする打設管の施工方法。
【請求項６】
前記圧入工程は、前記打設管を回転圧入する前に、前記治具本体の外周に形成されたねじ部から、前記継手の外周に形成された継手ねじ部まで外套管を螺合させる螺合工程を有すること
を特徴とする請求項５記載の打設管の施工方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、先端に形成された継手嵌合部を有する継手を介して連結される打設管の打設治具及び打設管の施工方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、回転圧入で打設され、杭やパイプルーフ等として用いられる鋼管（打設管）の接続部分は、管軸方向に押し込む力を伝達するとともに、回転力（トルク）を伝達することが求められる。打設管に用いられる機械式継手として、例えば特許文献１〜３に開示された技術が挙げられる。特に、特許文献４では、現場での溶接を必要とせず、必要な部品点数が少ないため、簡易な作業で施工することのできる打設用鋼管の継手構造について開示されている。
【０００３】
特許文献４では、例えば図１８に示すように、打設管１０２に取り付けられた第１継手１０３と、打設管１０４に取り付けられた第２継手１０５とが連結される打設管の継手構造について開示されている。第１継手１０３及び第２継手１０５の外周にはねじ山（ねじ部１３２、１５２）が設けられ、第１継手１０３の第１継手嵌合部１３１と第２継手１０５の第２継手嵌合部１５１とが嵌合した状態において、各ねじ部１３２、１５２は同一の螺旋上に位置するように位置決めされ、嵌合させた第１継手１０３及び第２継手１０５の外周にまたがる態様で外套管１０６が螺合されて各打設管１０２、１０４が連結される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−１９４７３５号公報
【特許文献２】特開２０１１−２２００４９号公報
【特許文献３】特開２０１４−２３４６５４号公報
【特許文献４】特開２０１６−４４４７６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献４のような継手構造において、例えば図１９（ａ）に示すように、打設治具１９０を用いて各打設管１０２、１０４を施工する方法がある。打設治具１９０は、第１継手１０３と同様の構成を備えた接続部１９１及びねじ部１９２を有する。この場合、接続部１９１と、第１継手１０３の第１継手嵌合部１３１とを嵌合させたあと、外套管１０６を用いて打設治具１９０及び第１継手１０３を連結させ、第１継手１０３を介して打設管１０２を回転圧入する。このあと、打設治具１９０を第１継手嵌合部１３１から離間させ、一対の打設管１０２、１０４を連結させる。この工程を繰り返し実施することで、継手構造で連結された複数の打設管が打設される。
【０００６】
上記施工方法において、打設治具１９０を用いて複数の打設管１０２を打設する。このため、各打設管１０２に取り付けられた各継手１０３の形状によっては、例えば図１９（ｂ）に示すように、外套管１０６を取り付けた際、各ねじ部１３２、１９２の位相差が生じ、接続部１９１と第１継手嵌合部１３１との間に隙間２００（最大でねじ１山分）が発生する。
【０００７】
隙間２００が発生した場合、接続部１９１と第１継手嵌合部１３１との間の接触面積が小さくなり、回転圧入時における負荷が大きくなる。これにより、接続部１９１及び第１継手嵌合部１３１の早期劣化の懸念が挙げられる。ここで、打設治具１９０は地中まで打設されないため、接続部１９１の劣化に伴い新しいものに取り換える等の対応を行える。これに対し、第１継手１０３は地中まで打設されて、他の継手と嵌合された状態で各継手が接続される。これにより、第１継手嵌合部１３１の劣化に伴い、継手構造の性能を維持できない恐れがある。
【０００８】
この点、特許文献４では、各継手嵌合部１３１、１５１が嵌合した状態で、各ねじ部１３２、１５２が同一の螺旋上に位置した状態について記載されているに過ぎず、打設治具１９０を用いた打設時について記載されていない。このため、特許文献４では、上記と同様に、第１継手嵌合部１３１の劣化に伴い、継手構造の性能を維持できない恐れがある。
【０００９】
そこで、本発明は、上述した問題点に鑑みて案出されたものであって、その目的とするところは、継手構造の性能を維持できる打設治具及び打設管の施工方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
第１発明に係る打設治具は、先端に形成された継手嵌合部を有する継手を介して連結される打設管の打設治具であって、継手を介して打設管を回転圧入するための治具本体と、前記治具本体に接続される伝達部材とを備え、前記伝達部材は、管軸方向の一端に形成され、前記治具本体と接続する形状を有する本体側接続部と、管軸方向の他端に形成され、前記継手の継手嵌合部と当接する形状を有する継手側接続部とを有することを特徴とする。
【００１１】
第２発明に係る打設治具は、第１発明において、前記治具本体は、先端に形成された接続部を有し、前記本体側接続部は、前記接続部と嵌合する形状を有することを特徴とする。
【００１２】
第３発明に係る打設治具は、第１発明又は第２発明において、前記治具本体は、外周に形成されたねじ部を有し、前記ねじ部には、前記継手の外周に形成された継手ねじ部と等しいリード角を有するねじ溝又はねじ山が形成され、前記ねじ部は、前記継手ねじ部に螺合された外套管に螺合される形状を有することを特徴とする。
【００１３】
第４発明に係る打設治具は、第３発明において、前記伝達部材は、前記本体側接続部と前記継手側接続部との間における外周に形成された平滑部を有し、前記平滑部の外径は、前記外套管の内径よりも小さいことを特徴とする。
【００１４】
第５発明に係る打設管の施工方法は、先端に形成された継手嵌合部を有する継手を介して連結される打設管の施工方法であって、打設管に取り付けられた継手の継手嵌合部と、伝達部材における管軸方向の一端に形成された継手側接続部とを当接させる当接工程と、前記伝達部材における管軸方向の他端に形成された本体側接続部と、治具本体とを接続させる接続工程と、前記治具本体から前記伝達部材及び前記継手を介して、前記打設管を回転圧入する圧入工程と、前記治具本体及び前記伝達部材を、前記打設管から離間させる離間工程と、を備えることを特徴とする。
【００１５】
第６発明に係る打設管の施工方法は、第５発明において、前記圧入工程は、前記打設管を回転圧入する前に、前記治具本体の外周に形成されたねじ部から、前記継手の外周に形成された継手ねじ部まで外套管を螺合させる螺合工程を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
第１発明〜第４発明によれば、継手側接続部が、継手嵌合部と当接する形状を有する。このため、治具本体から継手側接続部及び継手嵌合部を介して打設管を回転圧入するとき、継手側接続部と継手嵌合部との間における隙間の発生を抑制することができる。これにより、継手嵌合部の劣化を抑制でき、継手構造の特性を維持することが可能となる。
【００１７】
第２発明〜第４発明によれば、本体側接続部が、接続部と嵌合する形状を有する。このため、従来の治具本体の構成を変更する必要がなく、容易に継手嵌合部の劣化を抑制することが可能となる。
【００１８】
第３発明、第４発明によれば、ねじ部が、継手ねじ部に螺合された外套管に螺合される形状を有する。このため、治具本体を用いて打設管を回転圧入するとき、打設管を連結するときに用いられる外套管を併用することができる。これにより、材料コストの削減及び施工期間の短縮を実現することが可能となる。
【００１９】
第４発明によれば、平滑部の外径は、外套管の内径よりも小さい。このため、伝達部材が継手嵌合部と当接した状態で、ねじ部及び継手ねじ部に外套管を螺合させたとき、伝達部材が継手嵌合部と当接した状態を維持することができる。これにより、継手嵌合部の劣化を容易に抑制でき、継手構造の特性を維持することが可能となる。
【００２０】
第５発明、第６発明によれば、継手側接続部と、継手嵌合部とを当接させる当接工程を備える。このため、圧入工程を実施するとき、継手側接続部と継手嵌合部との間に隙間が発生しない。これにより、継手嵌合部の劣化を抑制でき、継手構造の特性を維持することが可能となる。
【００２１】
第６発明によれば、ねじ部から継手ねじ部まで外套管を螺合させる螺合工程を有する。このため、打設管を連結するときに用いられる外套管を併用することができる。これにより、材料コストの削減及び施工期間の短縮を実現することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明を適用した打設治具の一例を示す側面図である。
【図２】本発明を適用した打設治具における伝達部材の一例を示す斜視図である。
【図３】（ａ）は、本発明を適用した打設治具における接続部及び本体側接続部の形状を示す平面図であり、（ｂ）は、継手側接続部及び継手嵌合部の形状を示す平面図である。
【図４】（ａ）は、本発明を適用した打設治具に用いられる外套管の一例を示す斜視図であり、（ｂ）は、外套管の一例を示す断面図である。
【図５】（ａ）は、本発明を適用した打設管の施工方法における当接工程、接続工程、及び圧入工程の一部を示す側面図であり、（ｂ）は、圧入工程の一部を示す側面図であり、（ｃ）は、離間工程を示す側面図である。
【図６】（ａ）は、本発明を適用した打設管の施工方法における連結工程を示す側面図であり、（ｂ）は、他の打設管に対する当接工程、接続工程、及び圧入工程の一部を示す側面図である。
【図７】本発明を適用した打設管の施工方法における他の打設管に対する圧入工程の一部を示す側面図である。
【図８】（ａ）は、本発明を適用した打設管の施工方法に用いられる外套管の他の例を示す側面図であり、（ｂ）は、当接工程、接続工程、及び圧入工程の一部を示す側面図である。
【図９】本発明を適用した打設治具における伝達部材が接続部及び継手嵌合部の当接した状態を示す側面図であり、（ｂ）は、（ａ）における９Ｂ枠の拡大側面図を示す。
【図１０】（ａ）は、本発明を適用した打設治具における各螺旋導入部の角度の一例を示す斜視図であり、（ｂ）は、各螺旋導入部の角度の他の例を示す斜視図である。
【図１１】（ａ）は、本発明を適用した打設治具の第１変形例を示す側面図であり、（ｂ）及び（ｃ）は、その平面図である。
【図１２】本発明を適用した打設治具の第１変形例を示す側面図である。
【図１３】本発明を適用した打設治具の第２変形例を示す側面図である。
【図１４】本発明を適用した打設治具を用いて施工された打設管を示す側面図である。
【図１５】（ａ）は、本発明を適用した打設治具を用いて施工された打設管に取り付けられた各継手を示す側面図であり、（ｂ）は、各継手の平面図を示す平面図である。
【図１６】本発明を適用した打設治具を用いて施工された打設管を示す側面図である。
【図１７】本発明を適用した継手構造に用いられる外套管の変形例を示す側面図である。
【図１８】参考例の継手構造を示す断面図である。
【図１９】（ａ）は、参考例の打設管の施工方法を示す側面図であり、（ｂ）は、参考例の各継手を示す側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
（打設治具１）
以下、本発明を適用した打設治具１を実施するための形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、以下において治具本体２の管軸に沿った方向を管軸方向Ｚとし、管軸方向Ｚを基準として治具本体２の外周の方向を回転方向Ｘとする。
【００２４】
本発明を適用した打設治具１は、図１に示すように、主に打設管４を地中９９に打設施工するために用いられる。打設管４として、例えば円筒状の鋼管が用いられる。例えば、打設治具１を用いて打設管４を地中９９に打設したあと、継手構造１０（例えば図１４）を介して他の打設管を打設管４に連結させ、他の打設管を地中９９に打設する。この工程を複数回繰り返し実施することで、継手構造１０で連結された複数の打設管が打設される。
【００２５】
本発明を適用した打設治具１は、治具本体２と、治具本体２と接続される伝達部材３とを備える。治具本体２は、打設管４に取り付けられた継手５を介して、打設管４を回転圧入するためのものである。治具本体２として、円筒状の鋼管が用いられ、例えば打設管４と同様の形状を有してもよい。伝達部材３として、円筒状の鋼管が用いられ、例えば治具本体２と略等しい内径を有する。
【００２６】
治具本体２は、先端に形成された接続部２１と、接続部２１に隣接する外周に形成されたねじ部２２とを有する。ねじ部２２には、継手５の外周に形成された継手ねじ部５２と等しいリード各を有するねじ溝又はねじ山が形成される。ねじ部２２は、継手ねじ部５２に螺合された外套管６に螺合される形状を有する。接続部２１及びねじ部２２は、例えば治具本体２の鋼管から脱着可能な鋼管に形成されてもよい。
【００２７】
治具本体２は、図２に示すように、管軸方向Ｚにおける一端に形成された本体側接続部３１と、管軸方向Ｚにおける他端に形成された継手側接続部３２と、本体側接続部３１と継手側接続部３２との間における外周に形成された平滑部３３とを有する。本体側接続部３１は、治具本体２の接続部２１と接続するためのものであり、例えば接続部２１と嵌合する形状を有する。継手側接続部３２は、継手５における治具本体２側の先端に形成された継手嵌合部５１と当接する形状を有する。
【００２８】
本体側接続部３１は、複数の凸部３１ａと、複数の凹部３１ｂとを有し、回転方向Ｘにおいて交互に配置される。凸部３１ａ及び凹部３１ｂの配置される数及び回転方向Ｘにおける幅は、治具本体２の接続部２１の形状と相補的な形状となるように形成される。継手側接続部３２は、複数の凸部３２ａと、複数の凹部３２ｂとを有し、回転方向Ｘにおいて交互に配置される。凸部３２ａ及び凹部３２ｂの配置される数及び回転方向Ｘにおける幅は、継手５における継手嵌合部５１の形状と相補的な形状となるように形成される。
【００２９】
治具本体２の接続部２１は、図３（ａ）に示すように、複数の凸部２１ａと、複数の凹部２１ｂとを有し、凸部２１ａ及び凹部２１ｂは、回転方向Ｘにおいて交互に配置される。凸部２１ａ及び凹部２１ｂの配置される数及び回転方向Ｘにおける幅は、任意である。凸部２１ａ及び本体側接続部３１の凸部３１ａは、例えばそれぞれ３つ以上配置され、それぞれの回転方向Ｘにおける幅は、各凸部２１ａ、３１ａの平均幅の０．５倍以上１．５倍以下である。このため、接続部２１が本体側接続部３１と嵌合されて回転圧入を行ったとき、各凸部２１ａ、３１ａには略均一に負荷が作用するため、接続部２１及び本体側接続部３１を介してトルクを十分に伝達できる。
【００３０】
接続部２１は、例えば本体側接続部３１のガイド凹部３１ｂｉに嵌合するガイド凸部２１ａｉを有し、本体側接続部３１は、接続部２１のガイド凹部２１ｂｉに嵌合するガイド凸部３１ａｉを有してもよい。この場合、例えば各ガイド凸部２１ａｉ、３１ａｉの形状を、他の凸部２１ａ、３１ａとは異なる形状等に形成することで、接続部２１及び本体側接続部３１が嵌合して接続できる位置を１つに固定させることができる。
【００３１】
なお、接続部２１は、上述した凸部２１ａ及び凹部２１ｂを有するほか、例えばねじ形状を有してもよい。この場合、本体側接続部３１は、接続部２１のねじ形状と相補的な形状となるように形成される。接続部２１は、ねじ部２２よりも管軸中心方向の位置において、本体側接続部３１と接続される。
【００３２】
継手５の継手嵌合部５１は、図３（ｂ）に示すように、複数の凸部５１ａと、複数の凹部２１ｂとを有し、凸部５１ａ及び凹部２１ｂは、回転方向Ｘにおいて交互に配置される。凸部５１ａ及び凹部５１ｂの配置される数及び回転方向Ｘにおける幅は、任意である。凸部５１ａ及び継手側接続部３２の凸部３２ａは、例えばそれぞれ３つ以上配置され、それぞれの回転方向Ｘにおける幅は、各凸部３２ａ、５１ａの平均幅の０．５倍以上１．５倍以下である。このため、継手側接続部３２が継手嵌合部５１と当接した状態で回転圧入を行ったとき、各凸部３２ａ、５１ａには略均一に負荷が作用するため、継手側接続部３２及び継手嵌合部５１を介してトルクを十分に伝達できる。なお、接続部２１及び伝達部材３として、例えば継手嵌合部５１よりも高い強度を有する材料が用いられる。
【００３３】
継手側接続部３２は、例えば継手嵌合部５１のガイド凹部５１ｂｉに嵌合するガイド凸部３２ａｉを有し、継手嵌合部５１は、継手側接続部３２のガイド凹部３２ｂｉに嵌合するガイド凸部５１ａｉを有してもよい。この場合、例えば各ガイド凸部３２ａｉ、５１ａｉの形状を、他の凸部３２ａ、５１ａとは異なる形状等に形成することで、継手側接続部３２及び継手嵌合部５１が当接できる位置を１つに固定させることができる。
【００３４】
ねじ部２２及び継手ねじ部５２に螺合される外套管６として、例えば図４に示すように、円筒状の鋼製部材が用いられる。外套管６は、円筒の内側に外套ねじ部６１を有し、外套ねじ部６１は、ねじ部２２及び継手ねじ部５２のねじ溝又はねじ山に相補的な形状が形成される。外套ねじ部６１のリード角は、ねじ部２２及び継手ねじ部５２のリード角と等しい。
【００３５】
（打設管の施工方法）
次に、本発明を適用した打設管の施工方法の一例について、図面を参照しながら詳細に説明する。
【００３６】
本発明を適用した打設管の施工方法は、図５に示すように、伝達部材３と継手５とを当接させる当接工程と、伝達部材３と治具本体２とを接続させる接続工程と、打設管４を回転圧入する圧入工程と、打設治具１を打設管４から離間させる離間工程とを備える。
【００３７】
図５（ａ）に示すように、当接工程は、継手５の継手嵌合部５１と、伝達部材３の継手側接続部３２とを当接させる。このとき、継手嵌合部５１と継手側接続部３２との間には、隙間が発生しない。
【００３８】
接続工程は、伝達部材３の本体側接続部３１と治具本体２の接続部２１とを接続させる。本体側接続部３１は、接続部２１と嵌合することで、治具本体２と接続された状態を形成する。このとき、本体側接続部３１と接続部２１との間には、隙間が発生せず、また、継手嵌合部５１と継手側接続部３２との間は、隙間が発生しない状態を維持する。なお、接続工程は、当接工程の前に行ってもよい。
【００３９】
圧入工程は、先ず、治具本体２のねじ部２２から、継手５の継手ねじ部５２まで外套管６を螺合させる。これにより、打設治具１は、打設管４の継手５に対して連結される。外套管６は、例えば予め継手ねじ部５２の一部に螺合させておき、当接工程及び接続工程の後に、ねじ部２２まで螺合させる。このとき、継手嵌合部５１及び継手側接続部３２は、間に隙間が発生しない状態を維持する。また、本体側接続部３１及び接続部２１は、例えば間に隙間が発生しない状態を維持する。この場合、外套管６をねじ部２２に螺合させる前において、ねじ部２２の螺旋経路は、継手ねじ部５２の螺旋経路の延長線上に設けられる。
【００４０】
なお、外套管６は、ねじ部２２及び継手ねじ部５２の全体に螺合されるほか、ねじ部２２及び継手ねじ部５２の一部にのみ螺合されてもよい。また、伝達部材３の平滑部３３の外径が、外套管６の内径よりも小さく形成されることで、外套管６の外套ねじ部６１等に伝達部材３が当接せずに、外套管６をねじ部２２に螺合させることができる。
【００４１】
その後、圧入工程は、図５（ｂ）に示すように、治具本体２から伝達部材３及び継手５を介して打設管４を回転圧入する。このとき、継手嵌合部５１と継手側接続部３２との間、及び、本体側接続部３１と接続部２１との間には、隙間が発生していないため、治具本体２から伝達部材３及び継手５を介して打設管４にトルクを十分に伝達できる。圧入工程は、継手５が地中９９に設けられない程度に打設管４を回転圧入する。
【００４２】
圧入工程では、基本的には押し込み力を打設管４側に殆ど作用させず、回転力によって打設管４を打設する。また、圧入工程の途中で何かしらの理由により打設管４を引き抜く必要があった場合においても、逆回転させることにより打設管４を引き抜く。これらのため、圧入工程において外套管６周辺部の耐力は必ずしも高くする必要がない。これにより、ねじ部２２及び継手ねじ部５２の一部にのみ外套管６が螺合された状態でも、圧入工程を行うことができる。
【００４３】
離間工程は、図５（ｃ）に示すように、治具本体２及び伝達部材３を、打設管４から離間させる。このとき、ねじ部２２に螺合された外套管６を、例えば継手５側に移動させることで、治具本体２及び伝達部材３を、打設管４から離間させることができる。
【００４４】
本発明を適用した打設管の施工方法は、例えば図６（ａ）に示すように、離間工程のあと、打設管４と他の打設管７とを連結させる連結工程をさらに備えてもよい。連結工程は、他の打設管７の一端に取り付けられた第１継手８の第１継手嵌合部８１と、継手５の継手嵌合部５１とを嵌合させる。その後、第１継手８の第１継手ねじ部８２及び継手ねじ部５２に外套管６を螺合させる。これにより、打設管４と他の打設管７とを連結させることができる。
【００４５】
その後、図６（ｂ）及び図７に示すように、他の打設管７に対して上述した当接工程、接続工程、及び圧入工程を行う。このとき、打設治具１は、他の打設管７の他端に取り付けられた第２継手９に対して連結される。圧入工程を行うとき、第２継手９の第２継手嵌合部９１と継手側接続部３２との間、及び、本体側接続部３１と接続部２１との間には、隙間が発生していない。このため、治具本体２から伝達部材３及び第２継手９を介して他の打設管７にトルクを十分に伝達でき、他の打設管７を介して打設管４にトルクを十分に伝達できる。
【００４６】
その後、上述した離脱工程を行い、治具本体２及び伝達部材３を、他の打設管７から離間させる。これにより、本発明を適用した打設管の施工方法が終了する。なお、本発明を適用した打設管の施工方法は、上述した当接工程、接続工程、圧入工程、離脱工程、及び連結工程を繰り返して、任意の数の打設管を連結させた施工を行ってもよい。
【００４７】
なお、本発明を適用した打設管の施工方法は、例えば図８に示すように、外套管６が予め治具本体２のねじ部２２に螺合された状態で行ってもよい。この場合、外套管６における管軸方向Ｚの長さを、ねじ部２２及び継手ねじ部５２の全体に螺合できる程度に形成し、外套管６がねじ部２２及び継手ねじ部５２を完全に覆う形状にしてもよい。これにより、圧入工程において外套部６周辺の耐力を高くすることが可能となる。なお、外套管６を予めねじ部２２に螺合させた状態で施工を行う場合は、上述した離脱工程の後、打設管４と他の打設管７とを連結するための外套管６が新たに設けられる。
【００４８】
（ねじ部２２の螺旋経路）
ここで、ねじ部２２の螺旋経路について、図面を参照しながら詳細に説明する。
【００４９】
図９（ａ）は、本発明を適用した打設治具１における伝達部材３が、継手５の継手嵌合部５１と当接した状態を示す側面図であり、図９（ｂ）は、図９（ａ）における９Ｂ枠の拡大側面図を示す。なお、図９の仮想経路５２１は、継手ねじ部５２の螺旋経路の延長線上を示す。
【００５０】
ねじ部２２は、図９に示すように、継手ねじ部５２に最も近い位置にねじ山を開始する螺旋導入部２２ｔを有し、継手ねじ部５２は、ねじ部２２に最も近い位置にねじ溝を開始する継手螺旋導入部５２ｔを有する。ねじ部２２及び継手ねじ部５２は、互いに等しいねじピッチｐを有する。伝達部材３が、治具本体２に接続され、継手嵌合部５１と当接した状態において、ねじ部２２と継手ねじ部５２との間は、長さＬで離間する。なお、螺旋導入部２２ｔはねじ山を開始する位置、継手螺旋導入部５２ｔはねじ溝を開始する位置に設けられてもよい。
【００５１】
このとき、図９（ｂ）に示すように、長さＬが、ねじピッチｐの正の実数ｍ倍となる。例えば正の実数ｍが自然数の場合、図１０（ａ）に示すように、螺旋導入部２２ｔ及び継手螺旋導入部５２ｔは、管軸方向Ｚにおいて重なる位置に形成される。すなわち、螺旋導入部２２ｔ及び継手螺旋導入部５２ｔは、回転方向Ｘにおいて等しい角度の位置に形成される。このため、ねじ部２２の螺旋経路は、仮想経路５２１と一致し、継手ねじ部５２の螺旋経路の延長線上に設けられる。これにより、外套管６がねじ部２２及び継手ねじ部５２に連続して螺合された場合においても、継手嵌合部５１及び継手側接続部３２は、間に隙間が発生しない状態を維持することができ、本体側接続部３１及び接続部２１は、例えば間に隙間が発生しない状態を維持することができる。
【００５２】
上記のほか、例えば正の実数ｍが自然数以外の有理数または無理数となる場合がある。この場合、図１０（ｂ）に示すように、螺旋導入部２２ｔ及び継手螺旋導入部５２ｔは、回転方向Ｘにおいて（１）式を満たす角度差Δθに応じた位置に離間して形成される。
Ａ≦Δθ≦Ａ＋９０  ・・・（１）
Ａ＝（ｍ−ｎ）×３６０
（ｎは正の実数ｍ未満の最も大きい自然数または０）
【００５３】
この場合においても、ねじ部２２の螺旋経路は、仮想経路５２１と一致するため、継手ねじ部５２の螺旋経路の延長線上に設けられる。この構成により、外套管６がねじ部２２及び継手ねじ部５２に連続して螺合された場合においても、継手嵌合部５１及び継手側接続部３２は、間に隙間が発生しない状態を維持することができ、本体側接続部３１及び接続部２１は、例えば間に隙間が発生しない状態を維持することができる。
【００５４】
なお、上述した状態のほか、例えばねじ部２２の螺旋経路が、継手ねじ部５２の螺旋経路上の延長線上に設けられなくてもよい。この場合においても、継手嵌合部５１及び継手側接続部３２は、間に隙間が発生しない状態を維持できるが、本体側接続部３１と接続部２１との間には、隙間が発生することがある。しかし、本体側接続部３１及び接続部２１は、継手嵌合部５１よりも高い強度を有しているため、トルクの伝達は問題なく行うことができる。また、例えば隙間の発生に伴い本体側接続部３１及び接続部２１が劣化した場合、容易に交換することができるため、継手嵌合部５１の劣化に比べて問題になり難い。これにより、継手構造１０の特性を維持することが可能となる。また、本体側接続部３１及び接続部２１として、継手嵌合部５１よりも高い強度を有する材料が用いられることにより、継手嵌合部５１のコストを削減することが可能となる。
【００５５】
（打設治具１の第１変形例）
次に、本発明を適用した打設治具１における第１変形例について、図面を参照しながら詳細に説明する。
【００５６】
治具本体２の接続部２１は、図１１（ａ）及び（ｂ）に示すように、先端側の細いテーパ状の凸部２１ａを有する。伝達部材３の本体側接続部３１は、先端側の細いテーパ状の凸部３１ａを有する。接続部２１は、テーパ状の凸部３１ａと嵌合する逆テーパ状の凹部２１ｂを有する。本体側接続部３１は、テーパ状の凸部２１ａと嵌合する逆テーパ状の凹部３１ｂを有する。
【００５７】
伝達部材３の継手側接続部３２は、図１１（ａ）及び（ｃ）に示すように、先端側の細いテーパ状の凸部３２ａを有する。継手５の継手嵌合部５１は、先端側の細いテーパ状の凸部５１ａを有する。継手側接続部３２は、テーパ状の凸部５１ａと嵌合する逆テーパ状の凹部３２ｂを有する。継手嵌合部５１は、テーパ状の凸部３２ａと嵌合する逆テーパ状の凹部５１ｂを有する。
【００５８】
この場合、図１２に示すように、接続部２１と本体側接続部３１とが接続された状態において、凸部２１ａの側面２１ａｓ及び凸部３１ａの側面３１ａｓは、回転方向Ｘで当接する。この状態で施工時に治具本体２を回転させたとき、テーパ状の凸部２１ａ及び凸部３１ａにより、トルクを回転方向Ｘに加えて管軸方向Ｚに分散させて接続部２１から伝達部材３に伝達させることができる。また、継手側接続部３２と継手嵌合部５１とが当接された状態において、凸部３２ａの側面３２ａｓ及び凸部５１ａの側面５１ａｓは、回転方向Ｘで当接する。この状態で施工時に治具本体２を回転させたとき、テーパ状の凸部３２ａ及び凸部５１ａにより、トルクを回転方向Ｘに加えて管軸方向Ｚに分散させて伝達部材３から継手５に伝達させることができる。
【００５９】
例えば、各側面２１ａｓ、３１ａｓ、３２ａｓ、５１ａｓの管軸方向Ｚにおける傾きを、５°以上５０°以下とすることで、トルクを回転方向Ｘ及び管軸方向Ｚへ均一に分散することができる。
【００６０】
なお、上述したテーパ状の各凸部２１ａ、３１ａ、３２ａ、５１ａは、両側の側面２１ａｓ、３１ａｓ、３２ａｓ、５１ａｓを傾斜させた形状のほか、例えば片側の側面２１ａｓ、３１ａｓ、３２ａｓ、５１ａｓのみを傾斜させた形状でもよい。
【００６１】
（打設治具１の第２変形例）
次に、本発明を適用した打設治具１における第２変形例について、図面を参照しながら詳細に説明する。
【００６２】
治具本体２のねじ部２２は、図１３に示すように、治具本体２に隣接した位置に、係止部２２ｅを有する。係止部２２ｅは、ねじ溝又はねじ山が途切れる位置を示す。このため、外套管６がねじ部２２に螺合されたとき、係止部２２ｅによって治具本体２側に外套管６が外れることを抑制することができる。これにより、外套管６がねじ部２２から離脱することを防止できる。
【００６３】
（継手構造１０）
次に、本発明を適用した打設治具１により施工される各打設管４、７を連結させる継手構造１０について、図面を参照しながら詳細に説明する。
【００６４】
本発明を適用した打設治具１により施工される各打設管４、７は、例えば図１４に示すように、継手構造１０により連結される。継手構造１０は、打設管４の端部に取り付けられた継手５と、他の打設管７の端部に取り付けられた第１継手８とを備える。各継手５、８は、外套管６を用いて管軸方向Ｚに連結される。各継手５、８の外径は、各打設管４、７の外径と略等しい。
【００６５】
各継手５、８は、図１５（ａ）に示すように、それぞれ端部に設けられた継手嵌合部５１、８１と、外周に設けられたねじ部５２、８２と、各打設管４、７と接続する接続部５３、８３とを有する。各ねじ部５２、８２には、互いに等しいリード角を有するねじ溝又はねじ山が形成される。各ねじ部５２、８２のリード角は、任意である。
【００６６】
各継手嵌合部５１、８１は、互いに嵌合する形状を有する。すなわち、管軸方向Ｚにおいて、各継手嵌合部５１、８１は、互いに相補的な形状を有する。
【００６７】
各継手嵌合部５１、８１は、図１５（ｂ）に示すように、複数の凸部５１ａ、８１ａ及び複数の凹部５１ｂ、８１ｂを有し、各凸部５１ａ、８１ａ及び各凹部５１ｂ、８１ｂは、回転方向Ｘにおいて交互に配置される。各凸部５１ａ、８１ａは、例えばそれぞれ３つ以上配置され、それぞれの回転方向Ｘにおける幅は、各凸部５１ａ、８１ａの平均幅の０．５倍以上１．５倍以下である。このため、各継手５、８が連結されたとき、各凸部５１ａ、８１ａには略均一に負荷が作用するため、各継手５、８を介してトルクを十分に伝達できる。
【００６８】
各継手嵌合部５１、８１は、例えば各ガイド凹部５１ｂｉ、８１ｂｉに嵌合するガイド凸部５１ａｉ、８１ａｉを有してもよい。この場合、各ガイド凸部５１ａｉ、８１ａｉの形状を、他の凸部５１ａ、８１ａとは異なる形状等にすることで、各継手嵌合部５１、８１の形状は、例えば管軸方向Ｚにおいて１回回転対称性を有する。このため、各継手嵌合部５１、８１の嵌合状態を形成できる位置は、１つの位置に特定される。これにより、施工時において各継手嵌合部５１、８１にマーキング等を実施することなく、各継手嵌合部５１、８１の嵌合位置を決定することができる。
【００６９】
各継手５、８は、図１６に示すように、各ねじ部５２、８２に連続して螺合された外套管６によって連結される。このとき、各継手嵌合部５１、８１は、互いに当接した状態で連結されるため、各継手嵌合部５１、８１との間には隙間が生じない。このため、各継手５、８を介してトルクを十分に伝達することができる。なお、本発明を適用した打設治具１は、例えば図１８に示したように、各継手１０３、１０５の外径が、各打設管１０２、１０４の外径よりも小さい構成に対しても用いることができる。
【００７０】
ここで、外套管６における構成の変形例について、図面を参照しながら詳細に説明する。
【００７１】
外套管６は、図１７に示すように、締め込み用カプラー６ａと、緩み止めカプラー６ｂとを有する。締め込み用カプラー６ａにおける管軸方向Ｚの長さは、緩み止めカプラー６ｂの管軸方向Ｚの長さよりも長い。各継手５、８に締め込み用カプラー６ａ及び緩み止めカプラー６ｂが螺合されるとき、締め込み用カプラー６ａが地上側に設けられ、緩み止めカプラー６ｂが地中側に設けられる。緩み止めカプラー６ｂは、締め込み用カプラー６ａの位置ずれを抑制することができ、より安定した性能を維持することが可能となる。
【００７２】
上述した外套管６を用いる場合、先ず、緩み止めカプラー６ｂを地中側の継手５に螺合する。その後、各継手５、８の各継手嵌合部５１、８１（図１６参照）を嵌合させる。次に、締め込み用カプラー６ａを地上側の継手８から継手５の一部まで螺合する。その後、緩み止めカプラー６ｂを締め込み用カプラー６ａ側に締め込む。これにより、締め込み用カプラー６ａの位置ずれを抑制することができる。なお、締め込み用カプラー６ａ及び緩み止めカプラー６ｂは、例えば打設管４を打設するときに用いられてもよい。
【００７３】
本発明を適用した打設治具１によれば、継手側接続部３２が、継手嵌合部５１と当接する形状を有する。このため、治具本体２から継手側接続部３２及び継手嵌合部５１を介して打設管４を回転圧入するとき、継手側接続部３２と継手嵌合部５１との間における隙間の発生を抑制することができる。これにより、継手嵌合部５１の劣化を抑制でき、継手構造１０の特性を維持することが可能となる。
【００７４】
本発明を適用した打設治具１によれば、本体側接続部３１が、接続部２１と嵌合する形状を有する。このため、従来の治具本体２の構成を変更する必要がなく、容易に継手嵌合部５１の劣化を抑制することが可能となる。
【００７５】
本発明を適用した打設治具１によれば、ねじ部２２が、継手ねじ部５２に螺合された外套管６に螺合される形状を有する。このため、治具本体２を用いて打設管４を回転圧入するとき、打設管４を連結するときに用いられる外套管６を併用することができる。これにより、材料コストの削減及び施工期間の短縮を実現することが可能となる。
【００７６】
本発明を適用した打設治具１によれば、平滑部３３の外径は、外套管６の内径よりも小さい。このため、継手側接続部３２が継手嵌合部５１と当接した状態で、ねじ部２２及び継手ねじ部５２に外套管６を螺合させたとき、継手側接続部３２が継手嵌合部５１と当接した状態を維持することができる。これにより、継手嵌合部５１の劣化を容易に抑制でき、継手構造１０の特性を維持することが可能となる。
【００７７】
本発明を適用した打設管の施工方法によれば、継手側接続部３２と、継手嵌合部５１とを当接させる当接工程を備える。このため、圧入工程を実施するとき、継手側接続部３２と継手嵌合部５１との間における隙間の発生を抑制することができる。これにより、継手嵌合部５１の劣化を抑制でき、継手構造１０の特性を維持することが可能となる。
【００７８】
本発明を適用した打設管の施工方法によれば、ねじ部２２から継手ねじ部５２まで外套管６を螺合させる螺合工程を有する。このため、打設管４を連結するときに用いられる外套管６を併用することができる。これにより、材料コストの削減及び施工期間の短縮を実現することが可能となる。
【００７９】
なお、本発明の実施形態の例においては、ねじ部２２及び継手ねじ部５２の双方にねじ山が形成された例を用いたが、本発明においてはこれに限らず、ねじ部２２及び継手ねじ部５２の双方にねじ溝が形成されてもよい。この場合、外套管６の内部には、これらのねじ溝と螺合するねじ山が設けられる。
【００８０】
また、本発明を適用した打設治具１を用いて他の打設管７を打設する際に、土中に障害物がある等した場合、各打設管４、７を逆回転させることがある。このとき、外套管６が周囲の土の周面摩擦力により回転せずにその場に保持される一方、各打設管４、７のみが逆回転してしまう場合が考えられる。
【００８１】
そのような場合の対策として、例えば各打設管４、７を逆回転させた際に、一緒に外套管６が回転するよう、各打設管４、７と外套管６とを、別途設けたビスや嵌合部材等により連結してもよい。このほか、例えば第１変形例で示したようなテーパ状の凸部５１ａ、８１ａを形成してもよい。この場合、トルクを回転方向Ｘに加えて管軸方向Ｚに分散させることができ、外套管６の回転を促す力を作用させることができる。また、例えば外套管６における構成の変形例で示したような締め込み用カプラー６ａ及び緩み止めカプラー６ｂを用いてもよい。この場合、締め込み用カプラー６ａと緩み止めカプラー６ｂとの間の摩擦力により、外套管６全体の回転を促すことができる。
【００８２】
以上、本発明の実施形態の例について詳細に説明したが、上述した実施形態は、いずれも本発明を実施するにあたっての具体化の例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。
【符号の説明】
【００８３】
１        ：打設治具
１０      ：継手構造
１０２    ：打設管
１０３    ：第１継手
１０４    ：打設管
１０５    ：第２継手
１０６    ：外套管
１３１    ：第１継手嵌合部
１３２    ：ねじ部
１５１    ：第２継手嵌合部
１５２    ：ねじ部
１９０    ：打設治具
１９１    ：接続部
１９２    ：ねじ部
２        ：治具本体
２１      ：接続部
２１ａ    ：凸部
２１ａｉ  ：ガイド凸部
２１ａｓ  ：側面
２１ｂ    ：凹部
２１ｂｉ  ：ガイド凹部
２２      ：ねじ部
２２ｅ    ：係止部
２２ｔ    ：螺旋導入部
２００    ：隙間
３        ：伝達部材
３１      ：本体側接続部
３１ａ    ：凸部
３１ａｉ  ：ガイド凸部
３１ａｓ  ：側面
３１ｂ    ：凹部
３１ｂｉ  ：ガイド凹部
３２      ：継手側接続部
３２ａ    ：凸部
３２ａｉ  ：ガイド凸部
３２ａｓ  ：側面
３２ｂ    ：凹部
３２ｂｉ  ：ガイド凹部
３３      ：平滑部
４        ：打設管
５        ：継手
５１      ：継手嵌合部
５１ａ    ：凸部
５１ａｉ  ：ガイド凸部
５１ａｓ  ：側面
５１ｂ    ：凹部
５１ｂｉ  ：ガイド凹部
５２      ：継手ねじ部
５２ｔ    ：継手螺旋導入部
５２１    ：仮想経路
５３      ：接続部
６        ：外套管
６ａ      ：締め込み用カプラー
６ｂ      ：緩み止めカプラー
６１      ：外套ねじ部
７        ：他の打設管
８        ：第１継手
８１      ：第１継手嵌合部
８１ａ    ：凸部
８１ａｉ  ：ガイド凸部
８１ｂ    ：凹部
８１ｂｉ  ：ガイド凹部
８２      ：第１継手ねじ部
８３      ：接続部
９        ：第２継手
９１      ：第２継手嵌合部
９９      ：地中
Ｘ        ：回転方向
Ｚ        ：管軸方向
【図１】
2018172907.tif 000003
【図２】
2018172907.tif 000004
【図３】
2018172907.tif 000005
【図４】
2018172907.tif 000006
【図５】
2018172907.tif 000007
【図６】
2018172907.tif 000008
【図７】
2018172907.tif 000009
【図８】
2018172907.tif 000010
【図９】
2018172907.tif 000011
【図１０】
2018172907.tif 000012
【図１１】
2018172907.tif 000013
【図１２】
2018172907.tif 000014
【図１３】
2018172907.tif 000015
【図１４】
2018172907.tif 000016
【図１５】
2018172907.tif 000017
【図１６】
2018172907.tif 000018
【図１７】
2018172907.tif 000019
【図１８】
2018172907.tif 000020
【図１９】
2018172907.tif 000021