(57)【要約】【課題】多段式パイプを地中に打ち込む際のパイプ先端に掛かる抵抗を低減できるとともに、パイプ先端に土砂が溜まることを防止することができる多段式パイプの貫入治具及びそれを用いた多段式パイプの貫入方法を提供する。【解決手段】管径の異なる複数の管体が伸縮自在に嵌合された多段式パイプ１０の後端を押し出して、地盤に貫入させる多段式排水パイプ１０の貫入治具１において、貫入治具１を、チゼルＴと、複数段の回転体からなる治具本体２と、で構成し、治具本体２に、複数の管体１１〜１３の各管体の後端に当接する押出部を設けるとともに、貫入方向の後端面にチゼルＴに嵌着する嵌合孔を設ける。【選択図】図１６
2018096130.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
管径の異なる複数の管体が伸縮自在に嵌合された多段式パイプにおいて、前記多段式パイプの後端を押し出して地盤に貫入させる多段式パイプの貫入治具であって、
前記貫入治具は、チゼルと、複数段の回転体からなる治具本体と、で構成され、
前記治具本体は、前記複数の管体の各管体の後端に当接する押出部を備え、貫入方向の後端面にチゼルに嵌着する嵌合孔を備えていること
を特徴とする多段式パイプの貫入治具。
【請求項２】
前記治具本体は、前記押出部が複数設けられ、
前記各押出部間の距離並びに、前記押出部と前記後端面との距離は、それぞれ前記押出部が当接する前記各管体の縮径された先端部の長さ以上であること
を特徴とする請求項１に記載の多段式パイプの貫入治具。
【請求項３】
前記治具本体には、前記複数の管体の後端を押し出して伸長する押出ロッドを嵌着するロッド装着孔が前記押出部に設けられていること
を特徴とする請求項１又は２に記載の多段式パイプの貫入治具。
【請求項４】
管径の異なる複数の管体が伸縮自在に嵌合された多段式パイプを地中に貫入する多段式パイプの貫入方法であって、
請求項１ないし３のいずれかに記載の多段式パイプの貫入治具をチゼルに嵌着し、
前記チゼルに装着された前記貫入治具を用いて前記多段式パイプの後端を押し出して、
前記多段式パイプを地盤に貫入すること
を特徴とする多段式パイプの貫入方法。
【請求項５】
前記複数管体のうち一つの管体の一部を前記地盤から露出させたまま、
前記貫入治具を用いて前記地盤に露出した管体以外の他の管体の後端を押し出して、
前記多段式パイプを地盤に貫入すること
を特徴とする請求項４記載の多段式パイプの貫入方法。
【請求項６】
前記複数管体のうち前記地盤から露出した管体内に当該管体以外の他の管体を収納して、
前記貫入治具を用いて前記多段式パイプを地盤に貫入すること
を特徴とする請求項４又は５に記載の多段式パイプの貫入方法。
【請求項７】
管径の異なる複数の管体が伸縮自在に嵌合された多段式パイプを地中に貫入する多段式パイプの貫入方法であって、
請求項３に記載の多段式パイプの貫入治具をチゼルに嵌着し、前記ロッド装着孔に前記押出ロッドを装着するとともに、前記多段式パイプの管体の後端を押し出す押出ナットを前記押出ロッドに装着して、
前記貫入治具を用いて前記多段式パイプの管体の後端を押し出して、
前記多段式パイプを地盤に貫入すること
を特徴とする多段式パイプの貫入方法。
【請求項８】
前記チゼルを打撃させつつ前記多段式パイプを地盤に貫入すること
を特徴とする請求項４〜７いずれか１項に記載の多段式パイプの貫入方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、油圧重機であるブレーカーなどのチゼルに装着して、管径の異なる複数の管体が伸縮自在に嵌合された多段式パイプの後端を押し出して、地盤に貫入させる多段式パイプの貫入治具及びそれを用いた多段式パイプの貫入方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の多段式パイプのうち、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、地震時の過剰間隙水圧を消散して、斜面崩壊を防止する排水パイプにおいて、打ち込み時の抵抗力を少なくするために多段式として、管径の異なる複数の管体が伸縮自在に嵌合された多段式排水パイプが知られている。また、地盤内から集水した水を地盤から確実に排水するために地盤（地表や地面、法面等）からパイプの後端部を露出させている。
【０００３】
例えば、特許文献１には、土砂部５の斜面に打ち込まれ、周壁に水抜き孔が形成された管体を備える排水パイプ１において、先端部１２の内径が根本部より縮径化された第１の管体１０と、第１の管体１０の先端部１２の内径よりも小径の本管部２１及び当該内径よりも拡径化された根本部２４を有する第２の管体２０とを備え、第２の管体２０は、挿入される第１の管体１０内の先端部２２に根本部２４を係止させつつ本管部２１を第１の管体１０から突出自在とされている多段式排水パイプ１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［００２０］〜［００２９］図面の図１〜図４、等参照）。
【０００４】
また、特許文献１には、単管パイプ６０と、この単管パイプ６０の先端に取り付けられた、押し出す管体の管径より大きく内包される管体の管径より小さな円盤状の押圧体６１とからなる貫入治具を用いて、多段式排水パイプ１を、管径の大きな管体から順次地盤（地面）に貫入させる多段式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の特許請求の範囲の請求項４、明細書の段落［００３５］〜［００４４］、図面の図７〜図９等参照）。
【０００５】
しかし、特許文献１に記載の多段式排水パイプの打ち込み方法では、多段式としているため同一長の排水パイプを一気に打ち込む時よりも打ち込み時の抵抗力は少なくなるが、複数の管体（第１管体１０，第２管体２０，第３管体３０）の先端（特に、第２管体２０と第３管体３０）が揃った状態（特許文献１の図７等参照）で地中に貫入している。このように複数の管体の後端が揃った状態で地中に貫入すると、多段式排水パイプが嵌合位置で嵌合させるパイプ長での施工を行う場合に、管体の先端部分の隙間に入り込んだ土砂が管体同士の嵌合部分に挟まり、多段式排水パイプが嵌合位置まで嵌合させるパイプ長で施工させる際に多段式排水パイプが嵌合位置で嵌合せず、所定の長さまで伸びきらないおそれがあった。
【０００６】
その他、排水パイプ以外の多段式パイプとしは、多段式パイプからなるテーパー杭が知られている。例えば、特許文献２には、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）。
【０００７】
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、大がかりな機械装置が必要であり、狭隘な場所では、施工できないという問題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２０１５−１６６５１９号公報
【特許文献２】特開２０１５−１７５１９３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
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、多段式パイプを地中に打ち込む際のパイプ先端に掛かる抵抗を低減できるとともに、パイプ先端に土砂が溜まることを低減することができる多段式パイプの貫入治具及びそれを用いた多段式パイプの貫入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発明に係る多段式パイプの貫入治具は、管径の異なる複数の管体が伸縮自在に嵌合された多段式パイプにおいて、前記多段式パイプの後端を押し出して地盤に貫入させる多段式パイプの貫入治具であって、前記貫入治具は、チゼルと、複数段の回転体からなる治具本体と、で構成され、前記治具本体は、前記複数の管体の各管体の後端に当接する押出部を備え、貫入方向の後端面にチゼルに嵌着する嵌合孔を備えていることを特徴とする。
【００１１】
第２発明に係る多段式パイプの貫入治具は、第１発明において、前記治具本体は、前記押出部が複数設けられ、前記各押出部間の距離並びに、前記押出部と前記後端面との距離は、それぞれ前記押出部が当接する前記各管体の縮径された先端部の長さ以上であることを特徴とする。
【００１２】
第３発明に係る多段式パイプの貫入治具は、第１発明又は第２発明において、前記治具本体には、前記複数の管体の後端を押し出して伸長する押出ロッドを嵌着するロッド装着孔が前記押出部に設けられていることを特徴とする。
【００１３】
第４発明に係る多段式パイプの貫入方法は、管径の異なる複数の管体が伸縮自在に嵌合された多段式パイプを地中に貫入する多段式パイプの貫入方法であって、請求項１ないし３のいずれかに記載の多段式パイプの貫入治具をチゼルに嵌着し、前記チゼルに装着された前記貫入治具を用いて前記多段式パイプの後端を押し出して、前記多段式パイプを地盤に貫入することを特徴とする。
【００１４】
第５発明に係る多段式パイプの貫入方法は、第４発明において、前記複数管体のうち一つの管体の一部を前記地盤から露出させたまま、前記貫入治具を用いて前記地盤に露出した管体以外の他の管体の後端を押し出して、前記多段式パイプを地盤に貫入することを特徴とする。
【００１５】
第６発明に係る多段式パイプの貫入方法は、第４発明又は第５発明において、前記複数管体のうち前記地盤から露出した管体内に当該管体以外の他の管体を収納して、前記貫入治具を用いて前記多段式パイプを地盤に貫入することを特徴とする。
【００１６】
第７発明に係る多段式パイプの貫入方法は、管径の異なる複数の管体が伸縮自在に嵌合された多段式パイプを地中に貫入する多段式パイプの貫入方法であって、請求項３に記載の多段式パイプの貫入治具をチゼルに嵌着し、前記ロッド装着孔に前記押出ロッドを装着するとともに、前記多段式パイプの管体の後端を押し出す押出ナットを前記押出ロッドに装着して、前記貫入治具を用いて前記多段式パイプの管体の後端を押し出して、前記多段式パイプを地盤に貫入することを特徴とする。
【００１７】
第８発明に係る多段式パイプの貫入方法は、第４発明ないし第７発明のいずれかの発明において、前記チゼルを打撃させつつ前記多段式パイプを地盤に貫入することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１８】
第１発明〜第８発明によれば、多段式パイプを地中に打ち込む際のパイプ先端に掛かる土圧抵抗を低減することができるとともに、パイプ先端に土砂が溜まることを低減することができる。このため、多段式の各管体（パイプ）同士が嵌合するパイプ長で施工する場合に、多段式の各管体（パイプ）同士が嵌合する嵌合部分に土砂が噛んで所定の長さまで伸長しにくいおそれが低減できる。
【００１９】
特に、第２発明によれば、前記各押出部間の距離と、前記押出部と前記嵌合孔を備えた面との間の軸方向の距離は、前記押出部に当接する各管体の縮径された先端部の長さより長くなっているので、多段式の各管体（パイプ）の後端を管軸方向にずらして押し出す際に、内管の一般部（先端部と後端部を除く部分）と外管の先端部との隙間しか離間していないこととなる。このため、管体（パイプ）同士の先端部の隙間から入ってくる土砂を少なくすることができ、土圧抵抗も低減することができる。
【００２０】
特に、第３発明及び第７発明によれば、貫入治具の各押出部で多段式パイプの各管体の後端部を押し出して地中に貫入後、貫入治具を取り外すことなく、次の管体を押し出すための押出ロッドを装着することが可能となる。このため、多段式パイプの地中への貫入作業の作業時間を短縮することができる。
【００２１】
また、第４発明〜第８発明によれば、多段式パイプを地中に打ち込む際のパイプ先端に掛かる土圧抵抗を低減することができるとともに、パイプ先端に土砂が溜まることを低減することができる。このため、多段式の各管体（パイプ）同士が嵌合するパイプ長で施工する場合に、多段式の各管体（パイプ）同士が嵌合する嵌合部分に土砂が噛んで所定の長さまで伸長しにくいおそれを低減できる。
なお、第２発明に係る貫入治具を用いた場合は、多段式の各管体（パイプ）の後端を管軸方向にずらして押し出す際に、内管の本体部と外管の先端部との隙間を小さくすることができる。このため、管体（パイプ）同士の先端部の隙間から入ってくる土砂を少なくすることができ、土圧抵抗も低減することができる。
【００２２】
特に、第８発明によれば、チゼルを打撃させつつ多段式パイプを地盤に貫入するので、地盤の土粒子同士が振動により離間して貫入抵抗を低減することができる。よって、多段式パイプの地中への貫入作業の作業時間をさらに短縮することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本実施形態に係る多段式排水パイプを傾斜した地盤に設置した状態を鉛直断面で模式的に示した断面図である。
【図２】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。
【図３】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。
【図４】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。
【図５】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。
【図６】本発明の実施形態に係る多段式排水パイプの貫入治具を示す側面図である。
【図７】同上の貫入治具の治具本体を示す斜視図である。
【図８】同上の治具本体を軸芯に沿って切断して示す断面図である。
【図９】図６の貫入治具の押出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。
【図１０】同上の押出ロッド同士の連結部をカプラーだけ断面で示す部分拡大断面図である。
【図１１】図６の貫入治具の先端部分に装着した押出ナットと押出プレートの挟持状態を示す部分拡大断面図である。
【図１２】同上の押出プレートを示す斜視図である。
【図１３】本発明の第１実施形態に係る多段式パイプの貫入方法の工程を示すフローチャートである。
【図１４】同上の多段式パイプの貫入方法の架台設置工程を示す写真である。
【図１５】同上の貫入方法の治具本体装着工程を示す工程説明図である。
【図１６】同上の貫入方法の第１管体押出工程を示す工程説明図である。
【図１７】同上の貫入方法の押出ロッド装着工程を示す工程説明図である。
【図１８】同上の貫入方法の第２管体押出工程を示す工程説明図である。
【図１９】同上の貫入方法の第３管体押出工程を示す工程説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、本発明の実施形態に係る多段式パイプの貫入治具及びそれを用いた多段式パイプの貫入方法について、図面を参照しながら詳細に説明する。
【００２５】
＜多段式パイプ＞
先ず、図１〜図５を用いて、本発明に係る多段式パイプの貫入治具で押し出して地盤に貫入させる多段式パイプについて説明する。本発明の実施形態に係る多段式パイプとして多段式排水パイプを例示して説明する。
【００２６】
図１は、本実施形態に係る多段式パイプを傾斜した地盤に設置した状態を鉛直断面で模式的に示した断面図である。図１に示すように、本実施形態に係る多段式パイプであ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。
【００２７】
この多段式排水パイプ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。
【００２８】
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Ｈ２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。
【００２９】
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。
【００３０】
ここで、図３、図４に示すように、第１管体１１の先端部１１ａ及び第２管体１２の先端部１２ａの長さＨ１は、９０ｍｍに設定されており、後述の治具の円柱体の長さと同じ長さとなっている。
【００３１】
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を地盤に押し出して貫入させる際の進行方向（貫入方向）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）。
【００３２】
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、貫入治具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、管体同士の端部が係合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。
【００３３】
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。
【００３４】
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、後述の貫入治具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。
【００３５】
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。
【００３６】
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。
【００３７】
＜貫入治具＞
次に、図６〜図１３を用いて、本発明の実施形態に係る多段式パイプの貫入治具について説明する。図６は、本発明の実施形態に係る多段式パイプの貫入治具を示す側面図である。なお、図の矢印は、多段式排水パイプ１０の貫入方向を示している。
【００３８】
図６に示すように、本実施形態に係る多段式パイプの貫入治具１は、治具本体２と、この治具本体２に挿着されるねじフシ棒鋼からなる押出ロッド３と、この押出ロッド３のねじ山に螺合する複数の押出ナット４と、こられの押出ナット４で挟持される押出プレート５など、から主に構成されている。
【００３９】
この貫入治具１は、ブレーカーＢのチゼルＴ先端に装着されて、前述の多段式排水パイプ１０を地盤（土の斜面等）に貫入するのに用いられる治具である。ブレーカーＢとは、油圧重機であるパワーショベル（以下、油圧ショベルという）のバケット部分に装着されるアタッチメントユニットであり、内蔵シリンダにより振動して鋼製のチゼルＴが進退動する装置である。なお、本発明に係る貫入治具は、ブレーカーのチゼルに限らず、ハンディータイプの油圧杭打機の先などに棒材であるチゼルを介して装着して用いることができる。
【００４０】
（治具本体）
図７は、図６の貫入治具１の治具本体２を示す斜視図、図８は、治具本体２を軸芯に沿って切断して示す断面図である。図７、図８に示すように、治具本体２は、外径が異なる第１円柱体２１、第２円柱体２２、第３円柱体２３で構成される複数段の回転体からなる部材であり、前述のブレーカーＢのチゼルＴ先端に装着されて用いられる。
【００４１】
第１円柱体２１は、治具本体２の後端に位置し、外径が直径８０ｍｍと一番大きく、軸方向の長さが５０ｍｍの円柱体である。また。この第１円柱体２１の後端面の中心には、ブレーカーＢのチゼルＴを嵌合（内嵌）させて装着するための直径４０ｍｍ×深さ１００ｍｍの嵌合孔２１ａが設けられている。なお、この第１円柱体２１の先端が、第１管体１１を押し出す押出部２１ｂとなっている。
【００４２】
第２円柱体２２は、治具本体２の中央付近に位置し、後端側が第１円柱体２１に連続して外径が直径７０ｍｍ、軸方向の長さが９０ｍｍの円柱体である。また、この第２円柱体２２の先端が、第２管体１２を押し出す押出部２２ｂとなっている。なお、図８等に示すように、前述の嵌合孔２１ａは、第２円柱体２２の一部まで達している。
【００４３】
第３円柱体２３は、治具本体２の先端に位置し、後端側が第２円柱体２２に連続して外径が直径５３．５ｍｍ、軸方向の長さが９０ｍｍの円柱体である。また。この第３円柱体２３の先端面の中心には、押出ロッド３を嵌め込んで装着するための直径３６．４ｍｍ×深さ５０ｍｍのロッド装着孔２３ａが設けられている。なお、この第３円柱体２３の先端が、第２管体１３を押し出す押出部２３ｂとなっている。
また、治具本体２の各円柱体は、一つの円柱体を削り出した一体のものでも、外径の異なる円柱体を接合したものであってもよい。その上、各円柱体は、円柱体形状に限られず、外周面にテーパーが付けられた円錐台形状などの多段式パイプの管軸を軸とする回転体形状であればよい。
【００４４】
ここで、第１円柱体２１及び第３円柱体２３には、それぞれの外周面から嵌合孔２１ａ、ロッド装着孔２３ａに貫通し、チゼルＴや押出ロッド３を固定する固定ボルトを別途設けても構わない。しかし、貫入治具１には、基本的に、多段式排水パイプ１０の貫入方向に直線的に軸力が作用するだけなので、嵌合する孔にチゼルＴや押出ロッド３を嵌め込むだけで脱落するおそれは少ない。このため、本実施形態に係る貫入治具１の治具本体２には、固定ボルト等の固定するための部材は設けられていない。
【００４５】
なお、第１円柱体２１と第２円柱体２２、及び第２円柱体２２と第３円柱体２３との接合部分の円周状の入隅には、曲率半径２ｍｍの曲面加工が施されており、土砂等が溜まりにくくなっている。
【００４６】
このように、貫入治具１の治具本体２は、第１円柱体２１、第２円柱体２２、第３円柱体２３の３つの円柱体が外径の大きさ順に軸方向に並んで接合された段違い形状となっているので、多段式排水パイプ１０の各管体の後端を対応する円柱体の長さ分ずつ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１０を地中に打ち込む際の各管体のパイプ先端に掛かる土圧抵抗を低減することができるとともに、パイプ先端に土砂が溜まることを低減することができる。
【００４７】
また、本実施形態に係る貫入治具１の治具本体２は、第２円柱体２２と第３円柱体２３の長さが９０ｍｍに設定されており、この長さは、前述の第１管体１１の先端部１１ａ及び第２管体１２の先端部１２ａの長さＨ１と同じである。このため、多段式排水パイプ１０を地中に打ち込む際の管体同士の先端の隙間が、内管の太い一般部（先端部と後端部を除く部分）と、それより外側の外管の先端部との間の隙間となり、従来の先端の隙間より狭くなる。よって、管体（パイプ）同士の先端部の隙間から入ってくる土砂を少なくすることができ、土圧抵抗も低減することができる。
【００４８】
（押出ロッド）
図９は、押出ロッド３を中間省略して示す側面図である。押出ロッド３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（Ｐ）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、本実施形態に係る貫入治具１の押出ロッド３は、中実で高強度の鋼棒からなるので、従来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、押出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、押出ロッド３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。
【００４９】
なお、この押出ロッド３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、押出ロッド３の外表面には、ねじ山が形成されているので、図１０に示すように、機械的継手であるカプラー６で簡単に継ぎ足すことができる。このため、１ｍの短尺な押出ロッド３を現場で継ぎ足して長尺な押出ロッドとすることができる。よって、長尺な押出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。
【００５０】
（押出ナット）
押出ナット４は、図１１に示すように、押出ロッド３の外周面に形成されたねじ山と螺合するナットであり、２つの押出ナット４で押出プレート５を両側から挟み込んで挟持し、押出ロッド３上に押出プレート５を固定する機能を有している。また、押出ナット４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。
【００５１】
これらの押出ナット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）から形成された外径が５２ｍｍで長さが９０ｍｍ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。
【００５２】
（押出プレート）
押出プレート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の管端に当接して地盤内に押し出す機能を有いている。押出プレート５は、多段式排水パイプ１０の第２管体１２の後端より径が大きく、第１管体１１の管内に挿通可能な直径に設定されている。なお、第１管体１１の押し出し用の押出部材は、治具本体２で兼用され、第３管体１３の押し出し用の押出部材は、押出ナット４で兼用されている。
【００５３】
図１２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１２に示すように、押出プレート５は、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。この脱着溝５１は、押出ロッド３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、押出ロッド３の軸線上に固定されている状態から、押出ロッド３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。
【００５４】
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４の外径５２ｍｍと略同形の曲率の直径が５４ｍｍ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４が嵌め込まれることにより、必然的に、押出ロッド３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。
【００５５】
［第１実施形態に係る多段式パイプの貫入方法］
次に、図１３〜図１９を用いて、本発明の実施形態に係る多段式パイプの貫入方法について説明する。前述の貫入治具１を用いて多段式パイプとして前述の多段式排水パイプ１０を地盤（土の斜面）に貫入させる場合で説明する。また、油圧重機である油圧ショベルの先端にブレーカーＢを取り付けた０．２ｍ3級の重機を用いて貫入治具１を押圧する場合を例示して説明する。
【００５６】
図１３は、本発明の実施形態に係る多段式パイプの貫入方法の各工程を示すフローチャートである。
【００５７】
（１）位置決め工程
先ず、図１３に示すように、本実施形態に係る多段式パイプの貫入方法では、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、本工程では、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。
【００５８】
（２）架台設置工程
次に、本実施形態に係る多段式パイプの貫入方法では、図１３に示すように、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。図１４は、本実施形態に係る多段式パイプの貫入方法の架台設置工程を示す写真である。図１４に示すように、具体的には、本工程では、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。
【００５９】
（３）治具本体装着工程
次に、本実施形態に係る多段式パイプの貫入方法では、図１３に示すように、ブレーカーＢのチゼルＴに貫入治具１の治具本体２を装着する治具本体装着工程を行う。図１５は、本実施形態に係る多段式パイプの貫入方法の治具本体装着工程を示す工程説明図である。図１５に示すように、具体的には、本工程では、チゼルＴを治具本体２の嵌合孔２１ａに嵌め込んで治具本体２をチゼルＴの周りに嵌着する。
【００６０】
（４）第１管体押出工程
次に、本実施形態に係る多段式パイプの貫入方法では、図１３に示すように、前工程でブレーカーＢのチゼルＴに装着した貫入治具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。図１６は、本実施形態に係る多段式パイプの貫入方法の第１管体押出工程を示す工程説明図である。図１６に示すように、具体的には、本工程では、ブレーカーＢでチゼルＴを打撃で振動させつつ、チゼルＴに装着された貫入治具１の治具本体２の各押出部２１ｂ，２２ｂ，２３ｂ（図７、図８参照）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。
【００６１】
このとき、前述のように、治具本体２の外形は、第１円柱体２１、第２円柱体２２、第３円柱体２３の３つの円柱体が外径の大きさ順に軸方向に並んで接合された段違い形状となっているので、多段式排水パイプ１０の各管体の後端に当接する嵌合孔２１aを設けた面，各押出部２１ｂ，２２ｂ，２３ｂ間の（多段式パイプの管軸方向に沿った）距離ずつずらして押し出すことができる。また、図１６、図１８に示すように、第１管体１１の後端部１１ｂは、地下水を地表へ排出する排水口として地盤の地表面から露出した状態で貫入される。
【００６２】
このため、多段式排水パイプ１０を地中に打ち込む際の各管体のパイプ先端に掛かる土圧抵抗を低減することができるとともに、パイプ先端に土砂が溜まることを防止することができる。また、ブレーカーＢで振動を与えて多段式排水パイプ１０を地中に貫入しているので、土塊となっている地盤の土粒子同士が振動により離間して貫入抵抗を低減することができる。よって、多段式排水パイプ１０の地中への貫入作業の作業時間をさらに短縮することができる。
【００６３】
（５）押出ロッド装着工程
次に、本実施形態に係る多段式パイプの貫入方法では、図１３に示すように、治具本体２に押出ロッド３を装着する押出ロッド装着工程を行う。図１７は、本実施形態に係る多段式パイプの貫入方法の押出ロッド装着工程を示す工程説明図である。図１７に示すように、具体的には、本工程では、治具本体２のロッド装着孔２３ａに押出ロッド３を差し込んで装着し、差し込んだ押出ロッド３をカプラー６（図１０参照）で継ぎ足して延長し、押出ロッド３の先端に、２つの押出ナット４を螺合させ、これらの押出ナット４で押出プレート５を挟み込んで固定する。
【００６４】
このとき、特許文献１に記載の従来の貫入治具のように、先端の押圧体を取り替える必要がなく、貫入治具の交換作業の作業時間を短縮して多段式排水パイプ１０の設置コストを低減することができる。
【００６５】
（６）第２管体押出工程
次に、本実施形態に係る多段式パイプの貫入方法では、図１３に示すように、前工程で押出プレート５を装着した貫入治具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。図１８は、本実施形態に係る多段式パイプの貫入方法の第２管体押出工程を示す工程説明図である。図１８に示すように、具体的には、本工程では、ブレーカーＢでチゼルＴを振動させつつ、チゼルＴに装着された貫入治具１の押出プレート５で第２管体１２の後端部１２ｂを押圧するとともに、貫入治具１の押出ナット４で第３管体１３の後端部１３ｂ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。
【００６６】
このときも、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。
【００６７】
（７）押出プレート撤去工程
次に、本実施形態に係る多段式パイプの貫入方法では、図１３に示すように、押出プレート５を撤去する押出プレート撤去工程を行う。図示しないが、本工程では、押出プレート５の位置まで貫入治具１を多段式排水パイプ１０から引き抜いて、押出ナット４を緩め、押出ロッド３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。
【００６８】
このとき、本実施形態に係る貫入治具１の押出ナット４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、貫入治具の取替作業の時間短縮が可能となる。
【００６９】
（８）第３管体押出工程
次に、本実施形態に係る多段式パイプの貫入方法では、図１３に示すように、前工程で押出プレート５を撤去した貫入治具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。図１９は、本実施形態に係る多段式パイプの貫入方法の第３管体押出工程を示す工程説明図である。図１９に示すように、具体的には、本工程では、ブレーカーＢでチゼルＴを振動させつつ、チゼルＴに装着された貫入治具１の押出ナット４で第３管体１３の後端部１３ｂ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。
【００７０】
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。
【００７１】
＜実施形態に係る多段式パイプの貫入治具及び貫入方法の作用効果＞
以上説明した本実施形態に係る多段式パイプの貫入治具１及び貫入治具１を用いた多段式パイプの貫入方法によれば、治具本体２や押出ロッド３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、多段式排水パイプ１０の後端を押し出して貫入させるので、治具本体２や押出プレート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。
【００７２】
また、本実施形態に係る多段式パイプの貫入治具１及び貫入治具１を用いた多段式パイプの貫入方法によれば、貫入治具１により各管体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、管体の先端に土砂が詰まることを低減し、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。
【００７３】
以上、本発明の実施形態に係る多段式パイプの貫入治具及びそれを用いた多段式パイプの貫入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。
【符号の説明】
【００７４】
１                                        ：貫入治具
２                                        ：治具本体
２１                                      ：第１円柱体（円柱体）
２１ａ                                    ：嵌合孔
２２                                      ：第２円柱体（円柱体）
２３                                      ：第３円柱体（円柱体）
２１ｂ、２２ｂ、２３ｂ                    ：押出部
２３ａ                                    ：ロッド装着孔
３                                        ：押出ロッド
４                                        ：押出ナット
５                                        ：押出プレート（押出部材）
５０                                      ：プレート本体
５１                                      ：脱着溝（溝）
５２，５３                                ：座繰り部
６                                        ：カプラー（機械式継手）
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
Ｈ２                                      ：集水孔
Ｂ                                        ：ブレーカー
Ｔ                                        ：チゼル
【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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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
2018096130.tif 000018
【図１７】
2018096130.tif 000019
【図１８】
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【図１９】
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