(57)【要約】【課題】高圧給水ホースｈの先端に装着され、かつ杭１の下端部に固定されているノズル１７を、該高圧給水ホースｈに巨大な張力を与えることなく、杭１から離脱させる。【解決手段】ポンプ２１の吐出側に、（イ）開閉弁２３を直列に接続した定格圧力の調圧弁２７と、（ロ）定格圧力の約３倍に設定した高圧調圧弁２６と、を接続しておく。前記開閉弁２３を開いておくとポンプ２１は定格圧力の水を送給する。この状態でウォータージェット工法を併用しつつ、杭打機３５で杭１を打ち込む。前記開閉弁２３を急激に閉じると、ポンプ２１の吐出圧は急激に約３倍に昇圧する。昇圧した圧力波がノズル１７に達すると、噴射水流の流速・流量が瞬間的に増大し、噴射水流の反動も衝撃的に増大して、ノズル１７をノズルホルダ１８から離脱させる。【選択図】　図２
2004116266.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
杭打作業にウォータージェット工法を併用して、杭を所定の位置まで打ち込んだ後、ウォータージェット用のノズルに上向き方向の力を与え、該ノズルを杭から離脱させてホースと共に回収する方法において、
前記ノズルからの水噴射を一旦停止し、
その後、定格噴射圧力もしくはそれ以上の圧力水を急激に送給して、該ノズルによって絞られている流路付近に衝撃的な圧力上昇を発生させることにより、
ノズル噴射水流の流速・流量を瞬間的に増加せしめ、
ノズル噴射水流の反動の瞬間的増大によって、ノズルを杭から離脱させることを特徴とする、ホース・ノズル回収方法。
【請求項２】
杭打作業にウォータージェット工法を併用して、杭を所定の位置まで打ち込んだ後、ウォータージェット用のノズルに上向き方向の力を与え、該ノズルを杭から離脱させてホースと共に回収する方法において、
前記ノズルからの水噴射圧力を、一時的に、定格圧力の１／３以下に低下させ、
その後、定格噴射圧力もしくはそれ以上の圧力水を急激に送給して、該ノズルによって絞られている流路付近に衝撃的な圧力上昇を発生させることにより、
ノズル噴射水流の流速・流量を瞬間的に増加せしめ、
ノズル噴射水流の反動の瞬間的増大によって、ノズルを杭から離脱させることを特徴とする、ホース・ノズル回収方法。
【請求項３】
水噴射を一旦停止し、もしくは一時的に定格圧力の１／３以下に低下させた後、
圧力水を送給している水ポンプの連続定格圧力の３倍以上の圧力水を急激に送給することを特徴とする、請求項１または請求項２に記載したホース・ノズル回収方法。
【請求項４】
杭打作業にウォータージェット工法を併用して、杭を所定の位置まで打ち込んだ後、ウォータージェット用のノズルに上向き方向の力を与え、該ノズルを杭から離脱させて、ホースと共に回収する方法において、
前記ノズルに圧力水を送給しているポンプの吐出水流の少なくとも１部分を急激に遮断し、
上記の急激な水流遮断によって発生した水撃波をノズルに導き、
該ノズルから噴射されるジェット水流の流速・流量を瞬間的に増大せしめることにより、噴射水流の反動力を瞬間的に増大させ、
瞬間的に増大した反動力によって、ノズルを杭から離脱せしめることを特徴とする、ホース・ノズル回収方法。
【請求項５】
反動力の瞬間的増大によってノズルを杭から離脱させた後、噴射水流の流速・流量を瞬間的に増大させる操作を繰り返して、ノズルに対して上向きの反動力をくり返して与え、
杭から離脱したノズルを介してホースを押し上げ、
上記のホース押上げ力単独で、または、ホースを地上から引っ張る力と協働して、ホースおよびノズルを地上に引き抜くことを特徴とする、請求項１ないし請求項４に記載したホース・ノズル回収方法。
【請求項６】
杭打工事に併用されるウォータージェット機構の高圧給水ホースおよびその先端に接続されているノズルを回収する装置において、
前記高圧給水ホースに送給される圧力水を一時的に停止する手段と、
圧力水の給水が停止されている状態で、定格水圧もしくはそれ以上の圧力水を急激に送給する手段と、を具備していることを特徴とする、ホース・ノズル回収装置。
【請求項７】
杭打工事に併用されるウォータージェット機構の高圧給水ホースおよびその先端に接続されているノズルを回収する装置において、
前記高圧給水ホースに送給される圧力水の圧力を、一時的に、定格圧力の１／３以下に低下させる手段と、
圧力水の圧力が低下している状態で、定格水圧もしくはそれ以上の圧力水を急激に送給する手段と、を具備していることを特徴とする、ホース・ノズル回収装置。
【請求項８】
杭打工事に併用されるウォータージェット機構の高圧給水ホースおよびその先端に接続されているノズルを回収する装置において、
前記高圧給水ホースに圧力水を送給するポンプと、
上記ポンプの吐出側と吸入側との間に接続されたバイパス管路と、を具備し、上記バイパス管路は、前記ポンプの定格圧力よりも低い圧力で、定格流量よりも大量の水を流通せしめ得るものであり、
かつ、前記バイパス管路の通水を急激に閉止し得る開閉弁が設けられていることを特徴とする、ホース・ノズル回収装置。
【請求項９】
杭打工事に併用されるウォータージェット機構であって、ノズルと、該ノズルに接続された給水ホースと、上記給水ホースに圧力水を送給する水ポンプとを具備しているものにおいて、
前記水ポンプの吐出側管路に接続された、調整圧力可変の調圧弁と、
上記水ポンプと前記給水ホースとの間に介挿接続された開閉弁と、を具備していることを特徴とする、ホース・ノズル回収装置。
【請求項１０】
杭打工事に併用されるウォータージェット機構であって、ノズルと、該ノズルに接続された給水ホースと、上記給水ホースに圧力水を送給する水ポンプとを具備しているものにおいて、
それぞれ上記水ポンプの吐出側管路に接続された、個別に圧力を調整し得る、複数個の調圧弁と、
上記複数個の調圧弁を含む給水管路中に介挿接続された方向制御弁と、を具備していることを特徴とする、ホース・ノズル回収装置。
【請求項１１】
前記の調圧弁、開閉弁、および方向制御弁の内の少なくとも何れか一つを、予め定められたプログラムに従って制御し得る自動制御回路を備えていることを特徴とする、請求項９または請求項１０に記載したホース・ノズル回収装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、杭打作業を促進するために併用されるウォータージェット工法において、高圧給水ホースおよびその先端に接続されているジェットノズルを回収する技術に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
杭を硬質の地盤内へ打ち込む際、ウォータージェット工法を併用する場合が少なくない。
この工法は、杭の下端付近にウォータージェットノズル（以下、紛らわしくない場合はジェットノズル、または単にノズルと略称する）を取り付け、このノズルから下方に向けて圧力水を噴射する。
噴射された水流は杭の下端付近の地盤を攪拌して、該杭の沈下を助長する。
上記のノズルから圧力水を噴射させるため、該ノズルに接続した鋼管を杭に沿わせて固着（一般に溶接）し、この鋼管の上端に高圧給水ホースを介して水ポンプを接続して、圧力水が送給される。
杭を所定の位置まで打ち込むと、前記のノズルおよび鋼管は杭に固着された侭、地中に埋め捨てられることになる。
【０００３】
１本の杭を打つ度に、該杭と等長の鋼管およびノズルを捨ててしまうことは施工コストを増大させ、また、資源の節約という社会的要請にも反する。
このため、高圧水を送給する鋼管またはホース、および、その先端に装着されているノズルを回収して再使用に供しようという試みは既に実用化している。
図６は、回収可能なノズルおよび高圧給水ホースの従来例の要部を描いた模式的な斜視図である。
高圧給水ホースｈの先端（下端）に、ノズルソケット３を介してジェットノズル（略称ノズル）２が装着されている。
このノズルソケット３には、図に現われていない周溝が設けられ、この周溝に嵌め合わせて鋼製のバンド４が巻き掛けられている。
上記バンド４の両端部４ａ，４ｂは、それぞれ鋼製の杭１に溶接されている。
【０００４】
図６を参照して以上に述べた従来例のノズル固定装置に用いられたジェットノズル２および高圧給水ホースｈを回収するには、杭１を所定の深度まで打ち込んだ後、地上から高圧給水ホースｈを引っ張り、矢印Ｆ方向の力を加えて、バンド４の両端部４ａ，４ｂの溶接を引き剥がして地上に引き抜く。
上記の溶接の強度が不充分であると、杭１を所定の深度まで打ち込む途中で、地盤から受ける抵抗によって剥がれてしまうから、充分な強度を持たせて溶接しておかねばならない。
従って、矢印Ｆ方向に加える力は、例えば３トンというように、非常に大きい力であることを要する。
回収のために、高圧給水ホースｈに強大な引張力を与えなければならないということは、後に述べる「本発明が解決しようとする課題」の渕源をなしているので、記憶に留められたい。
【０００５】
図７は、前掲の図６に示した従来例よりも進歩した、回収可能なノズルおよび高圧給水ホースの１例を示す要部断面図である。
高圧給水ホースｈの先端に、ノズル１７が接続されている。
一方、ノズルホルダ１８は杭１の下端付近に溶接固着されていて、このノズルホルダ１８の中へ前記ノズル１７が上方から差し込まれている。
これだけでは、ノズル１７がノズルホルダ１８から上方へ抜け出してしまうので、該ノズル１７にリング溝１７ａを削成するとともに、ノズルホルダ１８の壁に穿たれたリベット孔１８ａに圧入したリベット１９の先端をリング溝１７ａに嵌め入れてある。
１７ｂは下方に向けて設けられた噴射口、１７ｃは側方に向けて設けられた逃げ孔である（その作用は後に述べる）。
【０００６】
図７に描かれている状態で、高圧給水ホースｈに高圧（例えば１５０ｋｇ／ｃｍ２）の水を送給しながら、杭１を地盤の中へ打ち込んでゆくと、
圧力水は噴射口１７ｂから下方に向けて噴射し、杭１の下端部付近の土砂を攪拌して、該杭１が地中に貫入することを助長する。
杭１を所望の深度まで打ち込むと、圧力水の送給を止めて、地上から高圧給水ホースｈを引っ張る。
ノズル１７がノズルホルダ１８から上方へ抜け出すことを阻止していたリベット１９は剪断力を受ける。高圧給水ホースｈを引っ張る力がリベット１９の耐剪力および各部の摩擦力よりも大きいと、リベット１９が剪断され、ノズル１７はノズルホルダ１８から抜け出す。
高圧給水ホースｈは、その先端にノズル１７を装着されたまま、地上に引き抜かれ、回収される。
【０００７】
前記のリベット１９は、杭打作業中に破断してはならないので所要の強度を有するように設計製作されている。従って、該リベット１９を剪断するためには、高圧給水ホースを強大な力（例えば３トン）で引っ張らねばならない。
このように、強大な引張力を必要とすることは、後に説明する「本発明が解決しようとする課題」の原因になるので記憶に留められたい。
なお、ノズル１７の噴射口１７ｂから圧力水を噴出させながら地上へ引き抜くと、噴出水流の反動によって高圧給水ホースｈが首振り状に跳ね回って非常に危険である。しかし、本図７の装置においては、ノズル１７がノズルホルダ１８から抜け出すと、逃げ孔１７ｃが開かれる。逃げ孔１７ｃが開かれて、ここからも圧力水が噴出すると、ノズル１７内の水圧が低下して、噴射口１７ｂからの噴出水流が弱まり、高圧給水ホースｈの首振り状跳ね回りの危険性が無くなる。
【０００８】
図８は、最も優れた未公知の、回収可能なノズルを示し、杭に装着された状態の縦断面図である。
この装置は本出願人が別途出願中の発明であって、ノズルとして機能するバルブ機構が設けられていてホースの首振り状跳ね回りの虞れが無く、かつ、杭打作業員が何らの手工具を用いなくてもノズルを杭に固定できるようになっている。バルブボディ６には管用ネジ６ａと六角部６ｂとが形成されていて、図外の高圧給水ホースに接続できるようになっている。
上記バルブボディ６にはスプールガイド孔６ｃが設けられていて、バルブスプール７がスライド可能に嵌め合わされている。このバルブスプール７の下端部には直噴口７ａが設けられるとともに、側壁には側噴口７ｂが設けられている。
一方、杭１に対してバルブボディホルダ５が溶接されている。５ａは溶接脚である。
【０００９】
前記のバルブボディ６はバルブボディホルダ５の中に挿入される。これにより前記バルブスプール７は該バルブボディホルダ５の底壁で押し上げられた形に、相対的にバルブボディ６に対して上昇スライド（図示の状態）せしめられる。
この状態でバルブスプール７の側噴口７ｂは閉塞されているので、送給された圧力水は直噴口７ａから下方に噴射される。
噴射された水流は、バルブボディホルダ５の底部透孔５ｄを通って、杭１の下端部付近の土砂（図示省略）を撹拌する。
このようにして、バルブスプール７を備えたバルブボディ６から成る弁機構はノズルとして作用する。
【００１０】
バルブボディホルダ５に差し込まれたバルブボディ６の抜け止め手段として、イ．バルブボディホルダ５の側壁、上方寄りに、窓状の開口５ｂが設けられ、
ロ．該窓状開口５ｂに係合するバイト１２がバルブボディ６に装着されている。ここにバイトとは「切刃」の意味であって、窓状開口の上方の部分５ｃを切断する（詳細後述）役目と、抜け止めの役目とを兼ねている。
バルブボディ６に直交貫通して、バイト保持シリンダ８が装着されている。符号９を付して示したのはＯリングである。
上記バイト保持シリンダ８にフリーピストン１０が嵌合していて、このフリーピストン１０に対し取付ネジ１３でバイト１２が取り付けられるとともに、圧縮コイルバネ１１によって図の右方向きに付勢されている。小孔８ａはフリーピストン１０のスライドを妨げないように背圧を逃がしている。
【００１１】
図９は、前掲の図８に示した未公知の先行技術に係るノズル固定装置のバルブボディホルダ５を抽出して実線で描くとともに、バイトの位置を鎖線で付記した部分破断斜視図である。
（図８，図９を併せて参照）図示を省略した高圧給水ホースを地上から上方へ引っ張って、バルブボディ６に上向きの力を与えると、バイト１２が上方へ動こうとし、窓状開口５ｂの上方の部分５ｃを切断する。
上記窓状開口の上方の部分５ｃは梁状をなしている。ここに切欠５ｅ（図９参照）を設けておくと、バイト１２による切断所要力（切断抵抗）を設定し易い。
【００１２】
前記バイト１２は（図８参照）ラチェット形状に構成され、かつ、図の左右方向にスライド可能に案内されるとともに、図の右方に向けて付勢されている（すなわち、バルブボディ６から側方へ突出する方向に弾力的に押されており、該弾力に抗して押し込むことも可能になっている）。
このような構成であるから、バルブボディ６の先端部をバルブボディホルダ５の上方開口部に差し入れて、さらに下方へ押し込むと（譬えて言えば一般の部屋のドアのように）バチンと引っ掛かって抜けなくなる。
杭１に対するバルブボディホルダ５の溶接は、杭溜まりと呼ばれる資材プールにおいて専門の溶接工で行なえば良い。このように手配しておけば、杭の打設地点における杭打作業員は手工具を用いることなく「ノズル兼バルブ機構」を杭１に対して迅速，容易に固定することができる。
【００１３】
先に述べたようにしてバイト１２で窓状開口５ｂの上側の縁を切断して、ノズルとして機能する弁機構（バルブスプール７を収納したバルブボディ６）を上方へ引き抜くと、
図８に実線で描いたように「バルブボディ６に対して相対的にバルブスプール７を押し上げていた状態」でなくなるので、該バルブスプール７は自重と水圧とによって下方にスライドし、鎖線で描いた下降位置７ｄとなる。（下降とは、バルブボディ６に対する相対的な下降の意である）。
バルブスプール７が下降位置７ｄになると（このとき、バルブボディ６はバルブボディホルダ５から抜け出して離間している）、バルブスプール７の側噴口７ｂが開放される。このようにして、直噴口７ａからだけではなく、複数の側噴口７ｂからも圧力水が噴出するので、バルブスプール７内の水圧が降下する。
このため、直噴口７ａからの噴射水流の流速・流量が低下し、その反動力が減少するので、先に述べた反動による高圧給水ホースの首振り状の跳ね回りが防止される。
【００１４】
この図８に示したノズル固定装置は、先行技術の中で最も進歩したものである。しかし、バイト１２によって窓状開口５ｂの上方の部分５ｃを切断するには、切断抵抗を超える大きい力（例えば３トン）を必要とし、
高圧給水ホース（図外）を強い力で上方へ引っ張らねばならない。
その理由は、前記の切断抵抗を、「通常の杭打ち工事中に受ける力」に耐え得るように大きく設定しておかねばならないからである。
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】
図６に示した従来例においても、図７に示した改良形公知例においても、また図８および図９に示した最も進歩した未公知の先行技術においても、
ノズル、もしくはノズルとして機能する部材を、高圧給水ホースと一緒に回収するためには、上記ノズルもしくはノズルとして機能する部材に上向きの力を与えなければならない。
ここに、ノズル（もしくはノズルとして機能する部材を含む・以下同様）を杭から離脱させるには、非常に大きい（例えば３トン）の引き上げ力を与えなければならない。上記の引き上げ力を具体的に示すと、
図６の例で言えばバンド４の両端４ａ，４ｂの溶接を引き剥がす力であり、
図７の例で言えばリベット１９を剪断する力であり、
図８の例で言えば、バイト１２によってバルブボディホルダ５の窓状開口の上方の部分５ｃを切断する力である。
【００１６】
ノズルに対して大きい上向きの力を与えるための手段として、従来は該ノズルに接続された高圧給水ホースを地上から引っ張って引き抜いていた。
高圧給水ホースにトン単位の引抜力を加えるということは、次に説明するように、いろんな事情が絡んで非常に困難である。
現今の耐圧ホース技術において、ウォータージェット工法に用いられるように耐圧１５０ｋｇ／ｃｍ２ないし３００ｋｇ／ｃｍ２程度の耐圧性を持たせることは一般に行なわれている。
しかし、耐引張力を３トンにすることは、可能ではあるが容易ではない。
耐引張力３トンの高圧給水ホースは、外径寸法が大きく剛性が大きい（フレキシブルでない）。
【００１７】
一方、地上から高圧給水ホースを引き抜くには、一般に、リールで巻き取る方式が用いられている。ウィンチ技術を適用すればリールの接線方向の巻取力を３トンにすることは可能である。
ところが、先に検討したように高圧給水ホースの剛性が大きくなり、外径が大きくなると、巻取リールの所要回転トルクは著しく大きくなる。
さらに、耐圧数百ｋｇ／ｃｍ２、耐引張力数トンの高圧給水ホースは非常に高価である。しかも、これを地中へ貫入させたり引き抜いたりすると、損耗が進行するのでウォータージェット工法の施工コストが割高になる。
本発明は上述の事情に鑑みて為されたものであって、その目的とする処は
イ．従来例ないし先行技術に係るウォータージェット用ノズルに適用され、
ロ．高圧給水ホースに引張力を掛けることなく、ノズルを杭から離脱させ、
ハ．高圧給水ホースに与える引張力を従来例の数分の一ないしゼロとして、上記高圧給水ホース、およびこれに接続されているノズルを回収し得る技術を
提供しようとするものである。
【００１８】
【課題を解決するための手段】
前記の目的を達成するために創作した本発明の基本的な原理を、その実施形態に対応する図２を参照して略述すると次のとおりである。すなわち、
高圧給水ホースｈの先端に装着され、かつ杭１の下端部に固定されているノズル１７を、該高圧給水ホースｈに巨大な張力を与えることなく、杭１から離脱させるための、上向きの力を与えるため、
前記高圧給水ホースｈに圧力水を送給しているポンプ２１の吐出側に、（イ）開閉弁２３を直列に接続した定格圧力の調圧弁２７と、（ロ）定格圧力の約３倍に設定した高圧調圧弁２６と、を接続しておく。前記開閉弁２３を開いておくとポンプ２１は定格圧力の水を送給する。この状態でウォータージェット工法を併用しつつ、杭打機３５で杭１を打ち込む。杭１が所定深度まで打ち込まれると、前記開閉弁２３を急激に閉じる。ポンプ２１の吐出圧は急激に約３倍に昇圧する。昇圧した圧力波がノズル１７に達すると、噴射水流の流速・流量が瞬間的に増大し、噴射水流の反動も衝撃的に増大して、ノズル１７をノズルホルダ１８から離脱させる。
【００１９】
上述の原理に基づいて、請求項１に係る発明装置の構成は、
杭打作業にウォータージェット工法を併用して、杭を所定の位置まで打ち込んだ後、ウォータージェット用のノズルに上向き方向の力を与え、該ノズルを杭から離脱させてホースと共に回収する方法において、
前記ノズルからの水噴射を一旦停止し、
その後、定格噴射圧力もしくはそれ以上の圧力水を急激に送給して、該ノズルによって絞られている流路付近に衝撃的な圧力上昇を発生させることにより、
ノズル噴射水流の流速・流量を瞬間的に増加せしめ、
ノズル噴射水流の反動の瞬間的増大によって、ノズルを杭から離脱させることを特徴とする。
【００２０】
以上に説明した請求項１の発明方法によると、ノズルに対する圧力水の送給を１時的に停止し、高圧給水ホースの中に水が充満している状態で、定格圧力以上の高圧を与えるので、上記の高圧は高圧給水ホースを経てノズルに到達する。
ポンプの吐出側からノズルまでの間は流通抵抗が少ないので、与えられた高圧は速やかにノズルに到達する。しかし、ノズルにおいては流路断面積が絞られているので、該ノズルの直近の上流側で衝撃的な高圧が発生する。
定常的な流動についてはベルヌイの方程式が当てはまるが、上述のように瞬間的な過渡現象はベルヌイの法則では解き難い。
ポンプからノズルまで押し寄せた瞬間的な大流量の運動エネルギーが、ノズルで半ば閉塞されたため、これに衝突して圧力エネルギーに変換されたものと考えた方が理解し易い。
このようにして、ノズル直近の上流側に瞬間的な高圧が発生するため、該ノズルから下方に向けて噴出する水流の流速・流量が瞬間的に増大する。
その結果、噴出水流の反動力が衝撃的に増大して、ノズルを杭の下端付近から上方へ離脱させる。
上記の上向きの強大な反動力がノズルを離脱させるメカニズムについては、ノズルの固定手段によって異なり、バンドの溶接を引き剥がす場合もあり、リベットを剪断する場合も有り、バイトでノズルホルダの一部を切断する場合も有る。いずれにしても、高圧給水ホースの引張力に頼らず噴射水流の反動力単独で、もしくは、若干の引張力と反動力とを協働せしめて、ノズルを杭の下端部から離脱させて回収することができる。
【００２１】
請求項２に係る発明方法の構成は、
杭打作業にウォータージェット工法を併用して、杭を所定の位置まで打ち込んだ後、ウォータージェット用のノズルに上向き方向の力を与え、該ノズルを杭から離脱させてホースと共に回収する方法において、
前記ノズルからの水噴射圧力を、一時的に、定格圧力の１／３以下に低下させ、
その後、定格噴射圧力もしくはそれ以上の圧力水を急激に送給して、該ノズルによって絞られている流路付近に衝撃的な圧力上昇を発生させることにより、
ノズル噴射水流の流速・流量を瞬間的に増加せしめ、
ノズル噴射水流の反動の瞬間的増大によって、ノズルを杭から離脱させることを特徴とする。
【００２２】
以上に説明した請求項２の発明方法によると、ノズルに対する圧力水の送給を１時的に停止し、高圧給水ホースの中に水が流動している状態で、定格圧力以上の高圧を与えるので、上記の高圧は高圧給水ホースを経てノズルに到達する。
ポンプの吐出側からノズルまでの間は流通抵抗が少ないので、与えられた高圧は速やかにノズルに到達する。しかし、ノズルにおいては流路断面積が絞られているので、該ノズルの直近の上流側で衝撃的な高圧が発生する。
定常的な流動についてはベルヌイの方程式が当てはまるが、上述のように瞬間的な過渡現象はベルヌイの法則では解き難い。
ポンプからノズルまで押し寄せた瞬間的な大流量の運動エネルギーが、ノズルで半ば閉塞されたため、これに衝突して圧力エネルギーに変換されたものと考えた方が理解し易い。
このようにして、ノズル直近の上流側に瞬間的な高圧が発生するため、該ノズルから下方に向けて噴出する水流の流速・流量が瞬間的に増大する。
その結果、噴出水流の反動力が衝撃的に増大して、ノズルを杭の下端付近から上方へ離脱させる。
上記の上向きの強大な反動力がノズルを離脱させるメカニズムについては、ノズルの固定手段によって異なり、バンドの溶接を引き剥がす場合もあり、リベットを剪断する場合も有り、バイトでノズルホルダーの一部を切断する場合も有る。
いずれにしても、高圧給水ホースの引張力に頼らず噴射水流の反動力単独で、もしくは、若干の引張力と反動力とを協働せしめて、ノズルを杭の下端部から離脱させて回収することができる。
以上に説明した請求項２の発明方法の作用は、前述した請求項１の発明方法の作用と類似しているが、異なる所は次のとおりである。
請求項１の発明方法においては、高圧の水を急激に送給する直前に、圧力水の送給を一時的に「停止」するのに比して、請求項２の発明方法では一時的に「減圧」する。
減圧中も圧力水の噴射が行なわれているので、土砂が送水系統内に侵入する虞れが無い。
【００２３】
請求項３に係る発明方法の構成は、前記請求項１または請求項２の発明方法の構成要件に加えて、
水噴射を一旦停止し、もしくは一時的に定格圧力の１／３以下に低下させた後、
圧力水を送給している水ポンプの連続定格圧力の３倍以上の圧力水を急激に送給することを特徴とする。
【００２４】
以上に説明した請求項３の発明方法によると、水ポンプおよびその駆動モータに対して過負荷による損傷を与えることなく、非常に高圧（定格圧力の３倍以上）の水を送給して強大な反動力を生じさせ、ノズルを杭から確実に離脱させることができる。
このように、安全に（機器を損傷させることなく）高圧を与え得るのは、
一つには、本発明方法によって高圧の水を急激に送給する動作の継続時間が、秒単位以下の短時間で足りること、
二つには、高圧の水を急激に送給する直前に、ポンプおよびモータの負荷が定格の１／３ないしゼロに低下して、休養を与えられているから（例えばポンプやモータの温度が低下しているから）である。
本請求項３は、単に高圧水を与えるという暴挙ではなく、本発明における圧力変化の特性と、「連続定格と瞬間負荷耐力との関係」を充分に考究して創作されたものであって、譬えて言うならば１トントラックに３トンの荷を荷重積載するのとは根本的に異なった技術的創作である。
【００２５】
請求項４に係る発明方法の構成は、
杭打作業にウォータージェット工法を併用して、杭を所定の位置まで打ち込んだ後、ウォータージェット用のノズルに上向き方向の力を与え、該ノズルを杭から離脱させて、ホースと共に回収する方法において、
前記ノズルに圧力水を送給しているポンプの吐出水流の少なくとも１部分を急激に遮断し、
上記の急激な水流遮断によって発生した水撃波をノズルに導き、
該ノズルから噴射されるジェット水流の流速・流量を瞬間的に増大せしめることにより、噴射水流の反動力を瞬間的に増大させ、
瞬間的に増大した反動力によって、ノズルを杭から離脱せしめることを特徴とする。
【００２６】
以上に説明した請求項４の発明によると、格別に容量が大きくはないポンプを用い、しかも該ポンプに一切の過負荷を与えることなく、その定格圧力よりも格段に高い衝撃的水圧を発生させることにより、この格段に高い衝撃的水圧の圧力波をノズルに導いて衝撃的に高速・大流量の水噴射を行なわせて、衝撃的な反動力を発生させてノズルを杭から離断させることができる。
流動している液体を瞬時に遮断したとき、非常な高圧が発生することは、水撃現象として古くから知られていたが、戦前においては水力発電所を保持する面から「水撃による破損の防止」が研究テーマであった。
比較的最近（平成に入ってから）、油圧回路における「油撃」を利用して杭の圧入技術が改善され、続いて、油撃による建設機械の能力向上が研究され、提案されている。
しかし乍ら、「油撃」に変身していた技術開発の趨勢を「水撃」に戻すとともに、水撃圧による噴射流速および反動力の増加を利用して「ノズルを杭から離断させて回収する」という技術的思想は全く新規なものであって、これを示唆する先行技術や公知文献は存在しない。
【００２７】
請求項５に係る発明方法の構成は、前記請求項１ないし請求項４の発明方法の構成要件に加えて、
反動力の瞬間的増大によってノズルを杭から離脱させた後、
噴射水流の流速・流量を瞬間的に増大させる操作を繰り返して、ノズルに対して上向きの反動力をくり返して与え、
杭から離脱したノズルを介してホースを押し上げ、
上記のホース押上げ力単独で、または、ホースを地上から引っ張る力と協働して、ホースおよびノズルを地上に引き抜くことを特徴とする。
【００２８】
以上に説明した請求項５の発明方法によると、ホースおよびノズルを地上に引き抜いて回収する際、ノズルが、噴射水流の反動によって押し上げられる。
フレキシブルなホースの下端に装着されているノズルに押上力が掛かったとき該ホースは坐屈（旧称・撓屈）するばかりであって、ホース全体が押し上げられるとは考え難い、という錯覚に捉われる虞れも有ろうが、
高圧給水ホースは、それ自体相当の剛性を有している上に、
ノズルに反動力が掛かる瞬間は、該高圧給水ホースに定格圧力の数倍の高圧が掛かっていて曲がり難くなっている。
その上、高圧給水ホースと土砂との間隙を通って、噴射された圧力水が上昇流動していて、該高圧給水ホースは水を潤滑剤とする被膜で覆われた形になっているので、ノズルが押し上げられると、ホース全体が押し上げられる。
１回の衝撃的な押し上げ力による押上げ寸法は僅少であっても、これを繰り返すことによって数十メートルのホースを地上に押し上げて回収することも容易に可能である。
この場合、噴射水の反動による押上げ力単独でホースを地上に回収しても良く、また、何らかの手段でホースを地上から引っ張り上げる力と、ノズルを押し上げる力とを協働させてホースを回収することもできる。
【００２９】
請求項６に係る発明装置は、前記請求項１の発明方法を容易に実施できるように創作された装置であって、その構成は、
杭打工事に併用されるウォータージェット機構の高圧給水ホースおよびその先端に接続されているノズルを回収する装置において、
前記高圧給水ホースに送給される圧力水を一時的に停止する手段と、
圧力水の給水が停止されている状態で、定格水圧もしくはそれ以上の圧力水を急激に送給する手段と、を具備していることを特徴とする。
【００３０】
以上に説明した請求項６の発明装置によると、高圧給水ホースを介してノズルに送給していた圧力水の圧力を、一時的に、ほとんどゼロ（相対圧・ただし、水頭圧は無視するものとする）ならしめることができる（この一時的状態において高圧給水ホース中には水が充満していることに留意されたい）。
上述のように、水圧ゼロで充満している水に対して急激に高圧が加えられると、ホース内に充満している水の中に圧力波が伝わり、この圧力波がノズルに到達したとき、該ノズルから瞬間的に強い噴射が行なわれて強大な反動力が発生する。
この強大な反動力発生は、請求項１の発明方法をして効果を奏せしめるための最大要因である。
【００３１】
請求項７に係る発明装置は、前記請求項２の発明方法を容易に実施できるように創作された装置であって、その構成は、
杭打工事に併用されるウォータージェット機構の高圧給水ホースおよびその先端に接続されているノズルを回収する装置において、
前記高圧給水ホースに送給される圧力水の圧力を、一時的に、定格圧力の１／３以下に低下させる手段と、
圧力水の圧力が低下している状態で、定格水圧もしくはそれ以上の圧力水を急激に送給する手段と、を具備していることを特徴とする。
【００３２】
以上に説明した請求項７の発明装置によると、高圧給水ホースを介してノズルに送給していた圧力水の圧力を一時的に１／３以下に降圧させることができる。
この状態でノズルは、ジェット水流の勢力を弱めて噴射を継続している。
さらに本発明装置は、上記の降圧した水圧を急激に昇圧させることができる。急激に送給された高圧の圧力水は、圧力波を形成して高圧給水ホース内を進行してノズルに到達し、ノズルで流路を絞られて更なる瞬間的高圧を発生して、衝撃的な反動力が発生する。この衝撃的な反動力が、請求項２の発明方法をして効果を奏せしめる。
以上に述べた請求項７の発明装置の作用，効果は、前述した請求項６の発明装置の作用，効果と類似しているが、送給圧力を一時的にゼロならしめることなく常に正圧を保っているので、環境状態が変化しても送水系統内へ泥水が逆流して侵入する虞れが無い。
【００３３】
請求項８に係る発明装置は、前記請求項４の発明方法を容易に実施できるように創作された装置であって、その構成は、
杭打工事に併用されるウォータージェット機構の高圧給水ホースおよびその先端に接続されているノズルを回収する装置において、
前記高圧給水ホースに圧力水を送給するポンプと、
上記ポンプの吐出側と吸入側との間に接続されたバイパス管路と、を具備し、上記バイパス管路は、前記ポンプの定格圧力よりも低い圧力で、定格流量よりも大量の水を流通せしめ得るものであり、
かつ、前記バイパス管路の通水を急激に閉止し得る開閉弁が設けられていることを特徴とする。
【００３４】
以上に説明した請求項８の発明装置によると、定格圧力よりも低い圧力で低格流量よりも大きい流量を流通せしめ得るバイパス管路を備えているので、ポンプやモータに過負荷を与えることなく大流量の循環流水が形成される。
上記大流量の流水を開閉弁によって急激に閉止すると、該開閉弁の上流側（ポンプ吐出側管路）に必然的に「水撃」が発生する。
上記の水撃は高圧給水ホース内を水撃波として伝わり、ノズルに到達する。
水撃波がノズルに到達したとき、該ノズルの噴射水流の流速，流量が瞬間的に著しく増大し、従って噴射水流の反動力が衝撃的に増大する。この、噴射水流反動力の衝撃的増大は、請求項４の発明方法をして効果を奏せしめるための原動力となる。
【００３５】
請求項９に係る発明装置の構成は、
杭打工事に併用されるウォータージェット機構であって、ノズルと、該ノズルに接続された給水ホースと、上記給水ホースに圧力水を送給する水ポンプとを具備しているものにおいて、
前記水ポンプの吐出側管路に接続された、調整圧力可変の調圧弁と、
上記水ポンプと前記給水ホースとの間に介挿接続された開閉弁と、を具備していることを特徴とする。
【００３６】
以上に説明した請求項９の発明によると、調整圧力可変の調圧弁と、開閉弁とを具備しているので、
上記開閉弁を閉じることによって、ジェットノズルに送給している圧力水を一時的に閉止することもでき、前記可変調圧弁を操作して圧力水の圧力を一時的に定格圧力の１／３以下に降圧させることもできる。
このようにして急激な圧力上昇操作の準備を整えておき、引き続いて、前記開閉弁を開くことにより、または可変調圧弁を操作して、送給圧力水の圧力を定格値まで急激に上昇させることができ、
または、送給圧力水の圧力を急激に定格圧力の３倍以上に上昇させることもできる。
こうした構成であるから本請求項５の装置によると、ノズルを杭から離断させる請求項１，請求項２の発明方法を容易に実施することができ、その効果を充分に発揮させることができる。
【００３７】
請求項１０に係る発明装置の構成は、
杭打工事に併用されるウォータージェット機構であって、ノズルと、該ノズルに接続された給水ホースと、上記給水ホースに圧力水を送給する水ポンプとを具備しているものにおいて、
それぞれ上記水ポンプの吐出側管路に接続された、個別に圧力を調整し得る、複数個の調圧弁と、
上記複数個の調圧弁を含む給水管路中に介挿接続された方向制御弁と、を具備していることを特徴とする。
【００３８】
以上に説明した請求項１０の発明装置によると、個別に圧力を調整し得る複数個の調圧弁と、これら複数個の調圧弁が設けられた給水管路中に介挿接続された方向制御弁とを具備しているので、高圧給水ホースを介してノズルに送給する圧力水の圧力を、任意に、かつ急激に変化させることができる。
従って、給水の圧力をゼロ（相対圧力）ならしめることも、定格圧力の１／３ならしめることも容易に可能であり、しかも、このような低圧の状態から急激に定格圧力に昇圧させることもでき、また、上記の低圧状態から急激に「定格圧力よりも高圧」ならしめることも容易に可能である。
水圧を高低自在に制御するだけであれば格別の新規性は認められないであろうが、本請求項１０はウォータージェット式の杭打用機器において、ジェットノズルに送給する高圧水を「低圧状態から、急激に、予め定められた高圧に昇圧させる」という構成によって、従来は予想し得なかった効果（杭からノズルを離脱させる）を奏したものである。
【００３９】
請求項１１に係る発明装置の構成は、前記請求項９または請求項１０の発明装置の構成要件に加えて、
前記の調圧弁、開閉弁、および方向制御弁の内の少なくとも何れか一つを、予め定められたプログラムに従って制御し得る自動制御回路を備えていることを特徴とする。
【００４０】
以上に説明した請求項１１の発明装置によると、「杭が所定の深度まで打込まれた後、一時的に圧力を下げてから急激に高圧を掛ける操作」を自動的に行なうことができる。さらに、上記の操作を自動的に繰り返して行なわせることもできる。
その上、反動による首振りを防止した形式のノズル固定装置（図７，図８）を用いている場合は、ノズルが杭から離脱すると高圧給水ホース内の水圧が低下するので、この水圧の低下を検出して前記自動操作を自動的に停止させることもできる。
このようにして、格別の熟練や労力を要しないでホース・ノズルを確実に回収することができる。
【００４１】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明に係るホース・ノズル回収方法を実施するために構成したホース・ノズル回収装置の１実施形態を示し、ウォータージェットを併用した杭打作業状態を表す模式的な断面図に、ノズル回収装置の概要的な配管・制御系統を付記した図である。
杭１は、杭打機３５によって地盤中に打ち込まれている。上記杭打機は圧入式杭打機であっても良く、また振動杭打機であっても良い。
上記杭１の下端付近にノズルホルダ１８が溶接されており、上記ノズルホルダ１８にノズル１７が嵌め合わされている。このノズル１７は、上向きの強い力を受けると上方へ引き抜かれるように、ただし通常の杭打作業中に受ける力（例えば土砂の貫入抵抗力など）では外れることのないように、相当強固に止め付けられている。
【００４２】
上記ノズル１７に高圧給水ホースｈが接続されている。本発明を実施する際高圧給水ホースは、従来例におけるように強大な耐引張力（例えば３トン）を必要としない。本例においては、耐引張力１トンのものを用いた。
（注）本発明によれば、高圧給水ホースに別段の引張力を加えることなく、杭からノズルを離脱させることができる。しかし、ノズルを離脱させた後、この高圧給水ホースを地中から地上まで引き抜かねばならないことを考えると、若干の耐引張力を有する高圧給水ホースを用いることが望ましい。
本例のように、耐引張力が従来例に比して１／３で足りるとなると、高圧給水ホースの径寸法は従来技術に比して小さく、剛性も少なく、許容曲げ半径も小さく、重量も軽く、長さ当たり価格が著しく安価になる。
【００４３】
符号２１を付して示したポンプは、従来例におけると同様ないし類似の機器であって、モータＭによって回転駆動され、水源２２から水を吸入して圧送する。ポンプ２１から吐出された圧力水は開閉弁２３を経て高圧給水ホースｈに送給される。符号Ｐを付して示したのは、電気信号を出力する機能を備えた圧力計である。上記電気信号は自動制御装置ＣＰＵに入力される。
前記ポンプ２１の吐出側と吸入側との間に、リリーフバルブ型の可変圧力調圧弁２４が接続され、該ポンプ２１の吐出圧を制限している。
前記開閉弁２３と可変調圧弁２４とは、前記自動制御装置ＣＰＵによって、予め定められているプログラムに従って制御される。
【００４４】
次に、図１に示したホース・ノズル回収装置を用いて、請求項１に係るホース・ノズル回収方法を実施した１例について述べる。
ａ．可変調圧弁２４を、ポンプ２１の連続定格圧力（１５０ｋｇ／ｃｍ２）に調整して開閉弁２３を開くと、ポンプ２１から吐出された圧力水は１５０ｋｇ／ｃｍ２で高圧給水ホースｈを経てノズル１７に供給され、該ノズル１７から下方へ噴射される。
（注）詳しくは、開閉弁２３からノズル１７までの間で、若干の圧力降下は発生するが、降下量は僅少であるから無視することにする・以下同様。
ただし、ノズル１７においては流路が絞られており、該ノズル近傍における圧力・流速の変化は重要であつて、決して無視できない。その詳細は後に述べる。以上のようにして、ノズル１７から下方に向けて圧力水を噴射しながら、杭打機３５によって杭１を打ち込む。この作業は、通例のウォータージェット併用杭打作業である。
【００４５】
杭１が所定の深度まで打ち込まれると、狭義の杭打作業の完了である。次に、高圧給水ホースｈおよびノズル１７を回収して再使用に供するため、請求項１に係る発明方法を適用する。以下の手順は自動制御装置ＣＰＵによって進行され、作業員には別段の熟練や労力を要しない。
可変調圧弁２４は定格の１５０ｋｇ／ｃｍ２のままで、瞬時的に開閉弁２３を閉じる。これにより、開閉弁２３からノズル１７までの間の管路内は、概要的に圧力（ゼロ）となる。
詳しくは、高圧給水ホースｈの下半部には水頭が掛かって正圧となり、開閉弁２３に近い箇所は流水の慣性によって負圧となる。しかし、本発明における作用・効果を奏する圧力は数百ｋｇ／ｃｍ２以上のオーダーであるから、開閉弁２３を閉じた直後における高圧給水ホースｈ内の圧力は、近似的にゼロ（相対圧）であると考えておくことにする。
【００４６】
開閉弁２３が閉じられると、ポンプ２１から吐出された水の行先が無くなるので、吐出圧力が上昇しようとする。しかし、リリーフバルブ型の調圧弁２４が作動するので、吐出圧は１５０ｋｇ／ｃｍ２に保たれる。
次の瞬間（時間的間隔は０．１秒単位）、開閉弁２３を開く。
高圧給水ホースｈの流入側（図において上端側）に、定格圧力１５０ｋｇ／ｃｍ２の水圧が急激に掛かり、圧力波となって高速でノズル１７に向かう。
流路断面積はノズル１７において絞られている。このため、該ノズル１７に到達した高圧給水は、流通抵抗の大きい所に衝突した形となり、運動エネルギーの一部が圧力エネルギーに変換される現象を呈し、衝撃的な高圧を発生する。
【００４７】
上述のようにして、衝撃的な圧力上昇が瞬間的に発生するため、ノズル１７から下方に噴出するジェット水流の流速・流量が瞬間的に、かつ衝撃的に増大する。その結果として、噴出水流の反動力が瞬間的ながら衝撃的に増大する。
ノズル１７をノズルホルダ１８に止め付けていた部材は、上記の衝撃的な反動力によって破断（剪断や切断も含む意）され、杭１から離脱する。
以上に述べたノズル離脱のメカニズムから明らかなように、高圧給水ホースｈに対して外力を加えて引っ張る必要は無い。
【００４８】
次に、前掲の図１を参照しつつ、請求項２の発明方法を実施した１例について述べる。
開閉弁２３を開くとともに、可変調圧弁２４を定格圧力（１５０ｋｇ／ｃｍ２）に調節した状態で従来技術におけると同様にしてウォータージェット工法を併用しつつ、杭１を所定の深度まで打ち込んだ後、自動制御装置ＣＰＵによって次のように操作せしめる（プログラムは予め与えておく）。
可変調圧弁２４の調整圧力を定格圧力の１／３以下（本例においては３０ｋｇ／ｃｍ２）に下げ、その次の瞬間に可変調圧弁２４の調整圧力を定格の１５０ｋｇ／ｃｍ２に上げる。
【００４９】
水圧が３０ｋｇ／ｃｍ２に低下した状態では、ノズル１７の噴射水流は弱まるが、噴射を中断することなく継続している。この状態で、水圧が急激に１５０ｋｇ／ｃｍ２に上昇すると、圧力波が高圧給水ホースｈの中を伝わってノズル１７に到達したとき、瞬間的に、衝撃的な高圧を発生し、噴射水流の流速・流量が衝撃的に増大して、その反動力が衝撃的に増加し、ノズルホルダ１８からノズル１７を抜け出させる。
以上に説明した請求項２の発明方法によると、ポンプ２１の吐出側からノズル１７までの間が常に正圧に保たれ、部分的・一時的にも負圧を生じない。このため、給水系統の管路や水圧機器類の中に泥水が浸入する虞れが無い。
また、請求項２の発明方法の作用・効果から容易に理解できるように、高圧給水ホースｈに別段の引張力を与えることなく、ノズル１７を杭１から離脱させることができる。
【００５０】
次に、図１を参照しつつ請求項１の発明方法の変形例（請求項３に対応）を説明する。
従来例と同様にしてウォータージェット工法を併用しつつ杭打機３５によって杭１を所望の深度まで打ち込んだ後、
開閉弁２３を閉じて高圧給水ホースｈ内を近似的に圧力ゼロ（相対圧）ならしめるとともに、可変調圧弁２４の調整圧力を定格圧力の３倍以上にする。本例では５００ｋｇ／ｃｍ２ならしめた。
そして、０．１秒単位の次の瞬間、開閉弁２３を開く。これにより、定格の３倍以上の超高圧の圧力波が急激に高圧給水ホースｈ内を進行してノズル１７に到達し、きわめて強烈な衝撃的なパルス圧を発生する。
【００５１】
上記きわめて強烈なパルス圧により、ノズル１７は下方に向けて強大な流速・流量のジェット水流を噴射する。
その結果、従来技術では考慮の範囲外であった強大な反動力が、上向きに、瞬間的な衝撃力としてノズル１７に加えられる。このため、該ノズル１７をノズルホルダ１８に止め付けていた部材が破断し、ノズル１７がノズルホルダ１８から抜け出す。
上述のように、調圧圧力を定格圧力の３倍以上にすることは、少なくともウォータージェット工法に関する従来技術では思いも及ばない操作である。しかし乍ら、一般に言われている「定格」は連続定格であるから、１秒間以内の過負荷を与えても、水ポンプや駆動モータが破損する虞れは無い。
【００５２】
工学関係の数多の機器類の中には、連続定格に比して３倍以上の瞬間過負荷に耐え得るものと耐え得ないものとが有る。本発明者は杭打ち技術に関する多年の研鑚に基づいて、０．１秒単位の３倍以上過負荷が実用性を有しているとの知見を得て本発明の請求項３の発明方法を創作したものであって、決して当業者が容易に想到し得るところではない。
【００５３】
次に、図１の発明装置を用いた請求項２に係る発明方法の応用例（請求項３に対応）を説明する。
可変調圧弁２４を定格圧力（１５０ｋｇ／ｃｍ２）に調整し、開閉弁２３を開いた状態で、従来技術におけると同様にしてウォータージェット工法を併用しつつ、杭打機３５によって杭１を所定の深度に打ち込んだ後、
可変調圧弁２４の調整圧力を３０ｋｇ／ｃｍ２に下げて、ノズル１７から弱いジェット水流を噴射し、
前記可変調圧弁２４の調整圧力を急激に定格の３倍以上に上昇させる。本例では５００ｋｇ／ｃｍ２に昇圧した。この５００ｋｇ／ｃｍ２の超高圧の継続時間は１秒未満とし、０．１秒単位の次の瞬間には定格圧力もしくはそれ以下に復元させる。
こうした操作によって、定格圧力の３倍に近い値の圧力上昇が瞬時にして加えられ、ノズル１７からの噴射水流の流速・流量の瞬時的上昇を発生させる。その結果、該ノズル１７に対して上向きの、衝撃的な強大な噴射反動力が加えられ、ノズル１７が確実にノズルホルダ１８から抜け出し、杭１から離脱する。
本例の場合においても、ポンプ２１およびその駆動モータＭに掛かる過負荷は１秒未満の短時間であるから、これらの機器を損傷せしめる虞れが無い。
【００５４】
図１を参照して以上に説明した各実施形態は請求項１ないし請求項３の内の何れか一つ又は二つに対応するものであるが、総べての実施形態に共通する作用の要点は「ノズル１７に対して上向きの、衝撃的に強大な力が瞬間的に作用する」ということであった。この上向きの衝撃的反動力の働きについて具体的に考察すると次のとおりである。
イ．図６の従来例に本発明方法を適用すると、ジェットノズル２に上向きの衝撃力が加えられてバンド４の溶接が引き剥がされる。
ロ．図７の改良公知例に本発明方法を適用すると、ノズル１７に上向きの衝撃力が加えられて、リベット１９が剪断される。
ハ．図８の未公知先行技術に本発明方法を適用すると、バルブボディ６に上向きの衝撃力が加えられて、バイト１２が開口の上方部分５ｃを切断する。
【００５５】
以上イ，ロ，ハにおける溶接引き剥がし，リベット剪断，およびバイトによる切断は、いずれも相当の仕事量を必要とし、１回の衝撃力だけでは必ずしも遂行できない場合が有り得る。
このような場合、前記の瞬時的な衝撃力をノズルに対して繰り返し与えることにより、確実に該ノズルを杭から離脱させることができる。
図１に示した自動制御装置ＣＰＵは、以上に例示した
ａ．開閉弁２３を閉じるとともに、可変調圧弁２４の調圧圧力を定格値ならしめた後、開閉弁２３を開く操作、
ｂ．開閉弁２３を閉じるとともに、可変調圧弁２４の調圧圧力を定格値の３倍以上ならしめた後、開閉弁２３を開く操作、
ｃ．可変調圧弁２４の調圧圧力を定格値の１／３以下に下げた後、定格圧力に変化させる操作、または、
ｄ．可変調圧弁２４の調圧圧力を定格値の１／３以下に下げた後、定格値の３倍以上に急上昇させる操作を、秒単位のサイクルで繰り返す。
【００５６】
例えば図６に示した従来例のノズル固定装置の場合、ノズル２に対して上向きの衝撃力が１回加えられただけでは、バンド４の端部４ａ，４ｂの溶接箇所に小さいヒビが入るだけであったとしても、自動制御装置ＣＰＵ２５に予め与えられていたプログラムによって、前記の衝撃力が繰り返して行なわれると、発生したヒビが次第に生長して、確実に破断に至る。
上記のように衝撃力を繰り返して加えるサイクルは、１秒程度に設定することが容易に可能である。従って、作業者が受ける感覚としては、ノズルの離脱は即時的に行なわれる。
【００５７】
図２は、前掲の図１と異なる実施形態を説明するために示したもので、杭を打設しつつウォータージェット工法を併用している状態の模式図に、本発明を適用して構成したホース・ノズル回収装置の配管系統図を付記するとともに、その制御系統を記入した図である。
杭打作業にウォータージェット工法を併用している状態の模式図の部分は、前掲の図１におけると同様であるから詳細な説明は省略する。
ポンプ２１は水源２２から水を吸入して吐出する。Ｍは上記ポンプ２１を回転駆動するモータであり、電気モータであっても良く、または、ディゼルエンジン，ガソリンエンジンなどの内燃機関であっても良い。
【００５８】
前記ポンプ２１の吐出側管路と吸入側管路との間に、２個のリリーフバルブ型の調圧弁、すなわち高圧調圧弁２６と低圧調圧弁２７とが並列に接続されている。上記２個の調圧弁は、それぞれ自動制御装置ＣＰＵ２５によって制御されるようになっている。
前記の高圧調圧弁２６とは、ポンプ２１の定格圧力（連続定格）以上の調整圧力範囲を有するものをいい、低圧調圧弁とは定格圧力の１／３未満の調整圧力範囲を有するものをいう。ただし、上記調整圧力範囲外の圧力に調圧する機能を有することを妨げない。
前記低圧調圧弁２７の調圧回路内に、高圧調圧弁２６の調圧機能を妨げないように位置せしめて電磁作動式の開閉弁２３が介挿接続されている。この開閉弁２３は自動制御装置ＣＰＵによって開閉制御されるようになっている。
次に、この図２の実施形態に係るホース・ノズル回収装置を用いて本発明のホースノズル回収方法を実施した４例について順次に説明する。これらの操作は、何れもＣＰＵ２５により、予め与えられたプログラムに従って、自動的ないし半自動的に行なわれる。
【００５９】
本図２に示したポンプ２１の連続定格吐出圧力は１５０ｋｇ／ｃｍ２である。高圧調圧弁２６を、ポンプ定格圧と等しい１５０ｋｇ／ｃｍ２に調節するとともに、低圧調圧弁２７をゼロ（相対圧力）に調節する。
（注）厳密にゼロならしめることは不可能であるから、上記の調圧圧力がゼロであるとは、ゼロと見做し得る程度の低い圧力という意味である（以下同様）。
開閉弁２３を閉じてポンプ２１を運転すると、低圧調圧弁２７がポンプ２１の吐出側管路から切り離されているので、該ポンプ２１の吐出圧力は高圧調圧弁２６によって１５０ｋｇ／ｃｍ２に調圧される。
上記１５０ｋｇ／ｃｍ２の圧力水は高圧給水ホースｈを経てノズル１７に送給され、該ノズル１７から下方に向けて噴出する。
【００６０】
この状態でウォータージェット併用の杭打ち作業を行なう。
杭１が所定の深度まで打ち込まれると、狭義の杭打ちを終えて、ノズル１７および高圧給水ホースｈの回収が図られる。
ポンプ２１の運転を継続したままで開閉弁２３を開く。これにより、ポンプ２１の吐出圧はゼロになり、高圧給水ホースｈに送給される水流の圧力はほぼゼロになる。
ノズル１７は、静水圧に相当する水圧を受けるが、ウォータージェット工法の稼働状態に比べると、ほとんど休止状態と見做すことができる。
【００６１】
０．１秒単位の次の瞬間、開閉弁２３を閉じる。これにより、低圧調圧弁２７の調圧管路が閉塞されるので、ポンプ２１の吐出圧は高圧調圧弁によって１５０ｋｇ／ｃｍ２に調圧される。
上記の０．１秒単位というのは本実施形態における値であって、本発明を実施する際、必ずしも０．１秒単位で調圧弁の切換を進めなければならないというものではない。
ただし、時間的間隔が広くなるとホース・ノズル回収作業の所要時間が延びるので、作業能率という面からは短時間で切換えることが望ましい。実際問題としては、イ．弁類の応答時間と、ロ．圧力波の伝播時間とを勘案して適宜に設定することができる。
【００６２】
上述のようにして、高圧給水ホースｈに対する給水圧力が、ゼロから急激に定格圧力（１５０ｋｇ／ｃｍ２）に上昇するので、急激に供給された高圧の水の圧力波が高圧給水ホースｈ内を下方に伝わり、ノズル１７に到達したとき流路断面積が絞られているので衝撃的な高圧を発生する．
その結果、ノズル１７はその噴出水流の流速，流量を瞬時的に強大ならしめる。このため、上向きの、衝撃的な反動力を受け、ノズルホルダ１８に対する抜止部材を破断させて該ノズルホルダ１８から抜け出し、杭１から離脱する。
上述のようにして、高圧給水ホースｈに対して格別の引張力を与えることなくノズルをノズルホルダから抜き出すことができる。
【００６３】
次に、図２の装置を用いた、前記と異なるホース・ノズル回収方法の１実施形態について説明する。
本例の方法においては、図２の装置における高圧調圧弁２６を前例と同様にポンプ２１の定格圧力（１５０ｋｇ／ｃｍ２）に調節するとともに、低圧調圧弁２７は定格圧力の１／３以下に調節する．本例においては約１／５の３０ｋｇ／ｃｍ２に設定した。その他の点は、図２の装置を用いて実施した前記の発明方法におけると同様ないし類似である。
なお、本図２のシンボルマークに関しては、高圧調圧弁２６および低圧調圧弁２７のそれぞれを可変圧形リリーフバルブとして描き、自動制御装置ＣＰＵによって制御されるように描いてあるが、本発明を実施する場合、前記高圧調圧弁２６および低圧調圧弁２７を手動操作形の調圧弁としても良く、また、一旦調整したら自在に調整圧を変更できない定圧形の調圧弁とすることもできる。このように、定圧形の調圧弁を使用し得ることが、図１の装置に比して図２の装置の長所の一つである。
【００６４】
上述した段落６３のように調節して、開閉弁２３を閉じ、ポンプ２１の吐出圧を定格圧力（１５０ｋｇ／ｃｍ２）に調圧しながらウォータージェット工法を併用して杭１を所定の位置まで打ち込む。
その後、開閉弁２３を開いてポンプ２１の吐出圧を３０ｋｇ／ｃｍ２に調圧し、正常状態よりも緩やかな低圧噴射を行ない、０．１秒単位の次の瞬間、開閉弁２３を閉じて、高圧給水ホースｈに送給する水圧を急激に１５０ｋｇ／ｃｍ２まで上昇させる。
圧力の急上昇によって発生した圧力波は高圧給水ホースｈ内を進行してノズル１７に到達し、更なる圧力上昇と、高流速大流量の噴射と、衝撃的な圧動力とを生じる。これにより、高圧給水ホースｈに別段の引張力を加えなくても、ノズル１７がノズルホルダ１８から抜け出して、杭１から離脱する。
【００６５】
次に、前掲の図２に示したホース・ノズル回収装置を用いて、前記２例と更に異なるホース・ノズル回収方法の実施形態を説明する。
高圧調圧弁２６を定格圧力（１５０ｋｇ／ｃｍ２）に調節するとともに、低圧調圧弁２７を圧力ゼロ（と見做し得る程度の低圧なる旨、先に述べたとおり・以下同様）に調節し、開閉弁２３を閉じる。
これにより、ポンプ２１の吐出圧は定格圧力に調圧され、これを高圧給水ホースｈに供給することによって通例のごとくウォータージェット工法を併用しつつ、杭打機３５によって杭１を所定の位置まで打ち込んだ後、
【００６６】
開閉弁２３を開くとともに、高圧調圧弁２６を定格圧力の３倍以上の値に調節する。本例においては５００ｋｇ／ｃｍ２に調節した。
低圧調圧弁２７が開閉弁２３を介してポンプ２１の吐出口に接続連通されている状態においては、高圧調圧弁２６の調節を如何に変化させてもポンプ２１の吐出圧は高圧調圧弁２６の影響を受けることなく、専ら低圧調圧弁２７によって調圧される。
この状態で、高圧給水ホースｈに対する給水圧力はゼロとなり、ノズル１７に対しては静水圧だけが掛かり、圧力水の噴射は瞬間的にほとんど休止する。
【００６７】
上記の噴射休止状態を０．１秒単位の短時間だけ継続した後、開閉弁２３を閉じ、さらに、０．１秒単位の短時間の後、高圧調圧弁２６の調節圧力を定格値１５０ｋｇ／ｃｍ２に戻す。
以上の操作により、高圧給水ホースｈの流入端に、０．１秒単位の瞬間的に、定格圧力の３倍以上の高圧が急激に加えられる。
急激に加えられた高水圧の圧力波は高圧給水ホースｈ内を伝わってノズル１７に到達する。このノズル１７では流路断面が絞られているので、高圧（５００ｋｇ／ｃｍ２）の圧力波は半ば行き詰まって更なる超高圧を生じる。
これにより、定格状態よりも遥かに高速，大流量の圧力水噴射が瞬間的に行なわれ、定格状態よりも遥かに強い反動力が衝撃的に加えられ、ノズル１７がノズルホルダ１８から抜け出して杭１から離脱する。
【００６８】
この実施形態に係る発明方法においては、ポンプ２１の定格圧力よりも遥かに高い値の高水圧を急激に加え、しかも該高水圧の圧力波がノズル１７で絞られて更なる超高圧を生じるので、「ノズルホルダ１８に対するノズル１７の抜け止め部材（本図２において図示省略・例えば図６におけるバンド４、図７におけるリベット１９、または図８における窓状開口の上方部分５ｃ）が丈夫に作られていても、これを破断に至らしめることが可能である。
本実施形態においては、以上に述べたようにして、高圧給水ホースｈに別段の引張力を与えることなく、ノズル１７を杭１から離脱せしめることができる。しかし、前記の高圧給水ホースｈに若干の引張力を与えながら噴射水流の反動力でノズル１７を離脱させることを妨げるものではない（併用も可能である）。
【００６９】
図２を参照して以上に述べた実施形態においては、ポンプの吐出圧力を定格圧力の３倍以上に調圧したが、この３倍以上の吐出圧による運転時間は０．１秒単位の短時間で足り、長くても数秒を出ないから、連続定格値の数倍の圧力を加えてもポンプ２１や駆動モータＭが過負荷で焼き付いたり焼損したりする虞れが無い。
なお、本実施形態から容易に推察し得るように、高圧調圧弁２６の調節圧力を「ポンプ２１の定格吐出圧を超え、定格吐出圧の１／３未満」に調節することも可能であり、このような構成に係るホース・ノズル回収方法や同装置を実施することも本発明の技術的範囲に属するものである。
【００７０】
図２に示した本発明に係るホース・ノズル回収装置を用いて、以上の３例とさらに異なるホース・ノズル回収方法を実施した形態を次に説明する。
高圧調圧弁２６をポンプ２１の定格圧力（１５０ｋｇ／ｃｍ２）に調節するとともに、低圧調圧弁２７を定格圧力の１／３以下に調節する。本例においては３０ｋｇ／ｃｍ２に調節した。
開閉弁２３を閉じてポンプ２１を運転すると、低圧調圧弁２７の調節状態に拘わらず、高圧調圧弁２６によって吐出圧が定格圧力に調圧される。
このようにしてノズル１７から通例どおりにウォータージェットを噴射させながら、杭１を所定の位置まで打ち込んだ後、
【００７１】
低圧調圧弁２７とポンプ２１の吐出口とを遮断していた開閉弁２３を開くとともに、高圧調圧弁２６を定格値の３倍以上に調節する。本実施形態は５００ｋｇ／ｃｍ２に調節した。
ポンプ２１の吐出圧は、高圧調圧弁の調節状態の如何に拘らず、低圧調圧弁２７によって３０ｋｇ／ｃｍ２）に調圧されて高圧給水ホースｈに送給される。
これにより、ノズル１７からは弱いジェット水流が噴射され続け、高圧給水ホースｈの中は「３０ｋｇ／ｃｍ２＋高低差による静水圧」に保たれる。
このため、ウォータージェット用の配管内の泥水が逆流する虞れが無い。
【００７２】
上記の弱いジェット水流を０．１秒単位の短時間継続した後、開閉弁２３を閉じる。これにより、５００ｋｇ／ｃｍ２の高圧のポンプ吐出流が高圧給水ホースｈに送給される。この高圧は、開閉弁２３の閉止によって急激に発生し、その圧力波が高圧給水ホースｈを経てノズル１７に到達する。
閉止した開閉弁２３は、０．１秒単位の次の瞬間に開弁する。
上記と異なる実施例として、上記の開閉弁２３を開弁する代りに、高圧調圧弁２６の調節圧力を定格圧力（１５０ｋｇ／ｃｍ２）もしくはそれ以下に低下させても良い。
いずれにしても、ポンプ２１の吐出側に５００ｋｇ／ｃｍ２の高負荷を受けるのは０．１秒単位の単時間であるから、該ポンプ２１が過負荷で破損したり、その駆動モータＭが過負荷で焼損したりする虞れは無い。
【００７３】
５００ｋｇ／ｃｍ２の圧力波がノズル１７に到達すると、その流路断面が急に絞られているので、更なる高圧が瞬間的に発生する。
このため、ノズル１７から緩やかに噴射されていた水流の流速，流量が瞬時に増大し、上向きの衝撃的な噴射反動力がノズル１７に与えられ、該ノズル１７はノズルホルダ１８から抜け出して杭１から離脱する。
このようにして、高圧給水ホースｈに別段の引張力を与えることなく、ノズル１７を杭１から離脱させることができる。ただし、前述のようにしてノズル１７に衝撃的な上向きの反動力を与える際、高圧給水ホースｈに若干の（例えば１トン程度の）引張力を与えることを妨げるものではない。このように操作すると、引張力と反動力とが協働してより確実に、より容易にノズル１７を杭１から離脱させることができる。
【００７４】
図２を参照しつつ以上に説明した四種類の実施形態は、いずれもノズル１７に瞬間的な噴射反動力を与えるものである。
しかし、ノズル１７をノズルホルダに止め付けている部材は、「正常な杭打ち作業中に受ける力」に対して充分に耐えるだけの強度を持たせてあるから、これらの部材を破断するには１回の衝撃力（瞬間的な噴射反動力）では足りない場合も有り得る。
このような場合は、予め自動制御装置ＣＰＵ２５にプログラムを与えておいて、前記の「ポンプ２１の吐出圧を急激に上昇させる操作」を繰り返して行なわせれば良い。
【００７５】
上述のように、圧力急上昇操作を自動的に繰り返させることは、従来技術を適用して困難なく実施し得る。
しかし乍ら、上記の操作を自動的に反復させたり、反復を停止させたりするために、ノズル１７がノズルホルダ１８から抜け出したことを検知しなければならない。そこで、ノズル１７の抜け出しを検知する方法について次に述べる。このノズル抜け出しを自動的に検知する技術は、前掲の図１の発明装置を用いる場合にも適用することができる。また、後に詳述する図３ないし図５の発明装置を用いる場合にも応用することができる。
（図２参照）高圧給水ホースｈの流入側付近に圧力計Ｐを接続し、その検出信号を自動制御装置ＣＰＵに入力させる。
【００７６】
杭に対してノズルを固定する装置が前述した図７の方式であっても、図８の方式であっても、該ノズルが杭から離脱すると安全装置が作動して、圧力水を放出する流路断面積が広くなり、ノズル内の圧力が低下する（既述のとおり）。
このため、図１または図２の実施形態における自動制御装置ＣＰＵの作用によって、急激な圧力上昇（ゼロ圧力または定格圧力の１／３から、定格圧力またはその３倍以上までの上昇）が繰り返して行なわれた結果、ノズル１７がノズルホルダ１８から抜け出すと、ポンプ２１の吐出側に設けられている調圧弁の調節状態の如何に拘らず、高圧給水ホースｈ内に圧が立たなくなる。
【００７７】
前記の段落７６に記述した現象を利用して、ＣＰＵ２５に入力された圧力計Ｐの検出信号値を解析させる。すなわち、ポンプ２１の吐出圧の調圧値を定格圧力もしくは定格圧力の３倍以上に急上昇させたとき、圧力計Ｐによる検出信号の値が調圧値に比して著しく低い（例えば定格圧力の１／１０以下）ときは、ノズル１７が杭１から離脱したものと判定し、「調圧圧力を急上昇させる操作」の反復を停止する。
【００７８】
図３は、前掲の図１および図２のいずれとも異なる実施形態における本発明に係るホース・ノズル回収装置を示し、ウォータージェット工法を併用して杭を打設している状態の模式的な垂直断面図に、本発明装置を適用して構成した配管系統を付記した図である。
ポンプ２１は、可変速モータ２８によって回転駆動され、水源２２から吸入した水を吐出する。上記可変速モータ２８は自動制御装置ＣＰＵ２５によって回転速度を制御されている。
前記ポンプ２１と高圧給水ホースｈとの間に、「前記自動制御装置ＣＰＵ２５によって開閉操作される開閉弁２３」が介挿接続されている。
【００７９】
ポンプ２１の吐出圧は、吐出側管路の流通抵抗の大小と、可変速モータ２８の回転速度の高低とによって定まる。このため、該ポンプ２１を保護するため、その吐出口と吸入口との間に安全弁２９を接続してある。
図示を省略するが、上記安全弁２９を省略して、可変速モータ２８の電気回路中に負荷を制限する機器を設けても良い。
前記安全弁２９の応答速度が遅いと、ポンプ２１を保護し切れない場合が無いとも限らない。このような虞れが有れば、該ポンプ２１の吐出側にアキュムレータ３３を接続しておくと安心である。
符号Ｐを付して示したのはポンプ２１の吐出圧を検知する圧力計であって、その検出信号は自動制御装置ＣＰＵ２５に入力される。
【００８０】
前掲の図３の装置を用いて本発明方法を実施した４例について次に説明する。これら４例は何れも「高圧給水ホースｈに送給する圧力水の水圧を急激に上昇させる」という作動原理については、図１の装置を使用した発明方法の４例、および、図２の装置を使用した発明方法の４例と同様であるから、本図３の発明装置を用いて実施した発明方法の４例は「または方式」で一括して次の段落て説明する。
本発明方法を実施するための前工程として、開閉弁２３を開き、圧力計Ｐの出力信号値がポンプ２１の定格吐出圧（１５０ｋｇ／ｃｍ２）となるように可変速モータ２８を制御しつつノズル１７から圧力水を噴射し、ウォータージェット工法を併用して杭打機３５によって杭１を所定の位置まで打ち込む。
【００８１】
イ．開閉弁２３を閉じて、高圧給水ホースｈに送給する水圧をゼロとし、
または、開閉弁２３を開いたままで可変速モータ２８の回転速度を下げて、圧力計Ｐの信号出力値をポンプ定格圧力の１／３以下とする（本例では３０ｋｇ／ｃｍ２とした）。
ロ．可変速モータ２８を操作して回転速度を上昇させ、圧力計Ｐの出力信号が急激にポンプ定格吐出圧（１５０ｋｇ／ｃｍ２）まで上昇するように、
または、急激にポンプ定格吐出圧の３倍以上（本例では５００ｋｇ／ｃｍ２）となるように制御する。
（注）イ項の低圧が、ゼロ圧と１／３圧との２種類あり、
ロ項の高圧が、定格圧と３倍圧との２種類あるので、
これらを任意に組み合わせて４種類の実施形態を選択することができる。
【００８２】
図４は、前掲の図１，図２の実施形態と更に異なり、前掲の図３と類似するホース・ノズル回収装置の１実施形態を示し、ウォータージェット工法を併用して杭を打設している状態の垂直断面図に、本発明に係る装置の配管系統および制御系統を付記した図である。
この図４が図３と異なる所は、ポンプ２１に代えて可変ポンプ３０を用いたことである。このように構成すると、自動制御装置ＣＰＵによって可変ポンプ３０を操作させることにより、高圧給水ホースｈに供給する水圧をゼロ圧力にしたり、１／３定格圧力にしたりすることができ、さらに上記の圧力を急速に定格圧力まで上昇させたり、定格の３倍圧に上昇させたりすることができるので、前掲の図３の装置におけると同様の作用，効果が得られる。
【００８３】
図５は、前掲の図１ないし図４の実施形態と全く異なる構成と作動原理とによって、前掲の図１ないし図４におけると同様に「急激な圧力上昇」を可能ならしめた発明装置の１実施形態を示し、ウォータージェット併用杭打工事の模式図に、本発明装置の構成機器および配管を描いた系統図を付記し、さらに制御系統の概要を付記した図である。
本図５から、開閉弁２３と、可変オリフィス３１と、低圧調圧弁３２と、自動制御装置ＣＰＵ２５とを取り除いて考えると、従来例のウォータージェット用の給水装置とほぼ同様ないし類似の構成である。
【００８４】
ポンプ２１の吐出側の点ａと吸入側の点ｂとの間にバイパス管路ａ−ｂを設ける。上記バイパス管路ａ−ｂの途中に、開閉弁２３と可変オリフィス３１とを直列に介挿接続し、さらに、上記可変オリフィス３１に対して並列に、低圧調圧弁３２を接続する。
本発明を実施する際、上記可変オリフィス３１と低圧調圧弁３２との何れかを省略することもでき、また、可変オリフィス３１を更に省略して１本の管路とすることができる（最大限に省略したとき、バイパス管路ａ−ｂの途中には開閉弁２３が介挿接続されているだけの構成になる）。
【００８５】
図５に示した構成の実施形態における発明装置を用いて本発明に係るホース・ノズル回収方法を実施するには、開閉弁２３を閉じ、ポンプ２１を運転して水源２２の水を吸入，吐出させ、その吐出圧を定格調圧弁３７によってポンプの定格吐出圧（１５０ｋｇ／ｃｍ２）に調圧する。
これにより、定格吐出圧の給水はノズル１７から噴出せしめられる。上記のようにしてウォータージェット工法を併用しつつ、杭打機３５によって杭１を所定の位置まで打ち込んだ後、
【００８６】
可変オリフィス３１の開度および／または低圧調圧弁３２を適宜に調節して、開閉弁２３を開いてバイパス管路ａ−ｂに通水して、圧力計Ｐの出力信号値がポンプ定格圧力の１／３以下となるように操作する。本例においては３０ｋｇ／ｃｍ２に調節した。
これにより、高圧給水ホースｈ内はほぼ３０ｋｇ／ｃｍ２に保たれ、ノズル１７からは通常よりも弱い噴射が継続される。
このとき、ポンプ２１の吐出圧が定格の１／３以下であるから、前記バイパス管路ａ−ｂに定格吐出量の３倍の流量を通水しても、該ポンプ２１が過負荷によって損傷する虞れが無い。このようにして大流量をバイパス管路ａ−ｂに通水する操作は、圧力計Ｐの出力信号値が３０ｋｇ／ｃｍ２となるように可変オリフィス３１を調節することによって行ない得る。低圧調圧弁３２は、上記の圧力（３０ｋｇ／ｃｍ２）を安定させる作用を果たす。
【００８７】
バイパス管路ａ−ｂに大流量の通水が行なわれている状態で、開閉弁２３を閉じ、上記の通水を急激に遮断する。
この操作によって、開閉弁２３の流入側に、水撃と呼ばれる瞬間的な高圧が発生する。
上記の水撃は、圧力波として高圧給水ホースｈ内を伝播し、ノズル１７に到達すると、瞬時的に高流速，大流量の噴射水流を生じる。
このため、該ノズル１７は衝撃的な上向きの噴射反動力を受け、ノズルホルダ１８から抜け出して杭１から離脱する。
１回の衝撃的反動力だけではノズル１７の抜け止め用部材を破断できない場合も有るので、このような場合は上記の操作を繰り返して行なう。この繰り返し操作は、自動制御装置ＣＰＵ２５に予めプログラムを与えておいて、自動的に行なわせると便利である。
【００８８】
上述のようにして自動的に繰り返して水撃を発生させる場合、ノズル１７がノズルホルダ１８から抜け出したならば水撃発生を停止させねばならない。このような目的で、ノズル１７の抜け出しを検知するには、圧力計Ｐの検出信号の値が３０ｋｇ／ｃｍ２の１／３以上の値を示さなくなったとき、ノズル１７が抜け出したものと判定すれば良い。
開閉弁２３を閉じたとき発生した水撃は、ノズル１７に向かって伝わってゆく他、ポンプ２１に向かっても伝わってゆくが、該ポンプ２１に向かう水撃波は逆止弁３４によって阻止されるので、ポンプを損傷せしめる虞れは無い。
【００８９】
図５を準用して、前記と異なるホース・ノズル回収方法の実施形態を説明する。本例においても、ノズル１７を杭１から離脱させるまでに、開閉弁２３を閉じ、バイパス管路ａ−ｂを閉塞した状態で、通例のごとくウォータージェット工法を併用しつつ杭１を所定の位置まで打ち込む。
そして可変オリフィス３１を全開して流通抵抗をほとんどゼロならしめ、
または、低圧調圧弁３２をいっぱいに緩めて調圧値をほとんどゼロ圧にする。上述のように調整する代りに、予め、バイパス管路ａ−ｂから可変オリフィス３１および／または低圧調圧弁３２を取り去って、図示の点ａと点ｂとの間に、開閉弁２３のみを設けた構成としておいても良い。
【００９０】
上述のように準備しておいて開閉弁２３を開くと、ポンプ２１はほとんど最大吐出流量，最小吐出圧力で運転され、バイパス管路ａ−ｂには大流量の水が循環流動する。このとき圧力計Ｐの検出信号値はほとんどゼロ（相対圧力）となる。この状態で開閉弁２３を閉じて上記の循環流を急激に遮断すると、該開閉弁２３の上流側に水撃が発生し、ノズル１７をノズルホルダ１８から抜け出させる。上記ノズルホルダ１８に対するノズル１７の抜け止め作用をしている部材（例えば図７におけるリベット１９、または図８における開口の上方の部分５ｃ）を破断させるために複数回の水撃を反復させる必要がある場合には、自動制御装置ＣＰＵ２５によって開閉弁２５を、０．１秒単位の比較的高サイクルで開閉作動させれば良い。
【００９１】
以上に図１ないし図５を参照して、ノズルホルダ１８からノズル１７を抜き出し、該ノズル１７を杭１から離脱させる方法について各種の実施形態を説明したが、ノズル１７を杭１から離脱させただけではホース・ノズル回収作業は完了せず、「先端にノズルを装着されている高圧給水ホース」を地上まで引き抜かねばならない。この作業は相当大きい力を必要とし、大形，高価な機械装置を使わねばならない。その理由は次のとおりである。
ａ．高圧給水ホースｈの長さは、概要的に杭の打込深さ寸法よりも若干長くなければならないので、その重量は相当に重い。
ｂ．（図１参照）ノズル１７がノズルホルダ１８から抜け出しても、高圧給水ホースｈは土砂の中に埋もれて、その周囲に土圧を受けているので、これを引き抜こうとすると大きい摩擦抵抗を受ける。
【００９２】
このため、ノズル１７を接続された高圧給水ホースｈを地上へ引き抜くため、従来においては一般に、杭打機３５に付属する大容量の巻取リール手段を設けるか、または、杭打機と別途にクレーンを準備するなどしていた。
本例においては、ノズル１７がノズルホルダ１８から抜け出した後、さらに、「ノズル１７を抜き出すために発生させた衝撃的な上向きの噴射反動力」を、繰り返して発生させる。
これにより、ノズル１７によって押し上げられる形に、高圧給水ホースｈが地上まで押し出されて回収され、次回の使用に供される。
【００９３】
上記のノズル１７による高圧給水ホースｈの押し上げは、ノズル１７の噴射反動力のみによって行なうことも可能である。
しかし、杭１の打込み深さや土質条件など、各種の要因により、噴射反動力だけでは高圧給水ホースｈの押し上げ回収が困難な場合も有る。
このような場合（図示を省略するが）先に述べた巻取リールによる高圧給水ホースｈの巻取引抜きと噴射反動力とを併用したり、または、クレーンによる高圧給水ホースｈの吊上げ引抜きと噴射反動力とを併用したりすることもできる。
これらの場合、ノズルの噴射反動力を協働せしめることにより、巻取リールもしくはクレーンの容量（引抜き力）が小さくて足りる。
巻取リールやクレーンの容量が小さくて足りると、これらの機器が小形，軽量，安価なものとなり、その取扱いが著しく容易である。
【００９４】
【発明の効果】
以上に本発明の実施形態を挙げてその構成，作用を明らかならしめたように、請求項１の発明方法によると、ノズルに対する圧力水の送給を１時的に停止し、高圧給水ホースの中に水が充満している状態で、定格圧力以上の高圧を与えるので、上記の高圧は高圧給水ホースを経てノズルに到達する。
ポンプの吐出側からノズルまでの間は流通抵抗が少ないので、与えられた高圧は速やかにノズルに到達する。しかし、ノズルにおいては流路断面積が絞られているので、該ノズルの直近の上流側で衝撃的な高圧が発生する。
定常的な流動についてはベルヌイの方程式が当てはまるが、上述のように瞬間的な過渡現象はベルヌイの法則では解き難い。
ポンプからノズルまで押し寄せた瞬間的な大流量の運動エネルギーが、ノズルで半ば閉塞されたため、これに衝突して圧力エネルギーに変換されたものと考えた方が理解し易い。
このようにして、ノズル直近の上流側に瞬間的な高圧が発生するため、該ノズルから下方に向けて噴出する水流の流速・流量が瞬間的に増大する。
その結果、噴出水流の反動力が衝撃的に増大して、ノズルを杭の下端付近から上方へ離脱させる。
上記の上向きの強大な反動力がノズルを離脱させるメカニズムについては、ノズルの固定手段によって異なり、バンドの溶接を引き剥がす場合もあり、リベットを剪断する場合も有り、バイトでノズルホルダの一部を切断する場合も有る。いずれにしても、高圧給水ホースの引張力に頼らず噴射水流の反動力単独で、もしくは、若干の引張力と反動力とを協働せしめて、ノズルを杭の下端部から離脱させて回収することができる。
【００９５】
請求項２の発明方法によると、ノズルに対する圧力水の送給を１時的に停止し、高圧給水ホースの中に水が流動している状態で、定格圧力以上の高圧を与えるので、上記の高圧は高圧給水ホースを経てノズルに到達する。
ポンプの吐出側からノズルまでの間は流通抵抗が少ないので、与えられた高圧は速やかにノズルに到達する。しかし、ノズルにおいては流路断面積が絞られているので、該ノズルの直近の上流側で衝撃的な高圧が発生する。
定常的な流動についてはベルヌイの方程式が当てはまるが、上述のように瞬間的な過渡現象はベルヌイの法則では解き難い。
ポンプからノズルまで押し寄せた瞬間的な大流量の運動エネルギーが、ノズルで半ば閉塞されたため、これに衝突して圧力エネルギーに変換されたものと考えた方が理解し易い。
このようにして、ノズル直近の上流側に瞬間的な高圧が発生するため、該ノズルから下方に向けて噴出する水流の流速・流量が瞬間的に増大する。
その結果、噴出水流の反動力が衝撃的に増大して、ノズルを杭の下端付近から上方へ離脱させる。
上記の上向きの強大な反動力がノズルを離脱させるメカニズムについては、ノズルの固定手段によって異なり、バンドの溶接を引き剥がす場合もあり、リベットを剪断する場合も有り、バイトでノズルホルダーの一部を切断する場合も有る。
いずれにしても、高圧給水ホースの引張力に頼らず噴射水流の反動力単独で、もしくは、若干の引張力と反動力とを協働せしめて、ノズルを杭の下端部から離脱させて回収することができる。
以上に説明した請求項２の発明方法の作用は、前述した請求項１の発明方法の作用と類似しているが、異なる所は次のとおりである。
請求項１の発明方法においては、高圧の水を急激に送給する直前に、圧力水の送給を一時的に「停止」するのに比して、請求項２の発明方法では一時的に「減圧」する。
減圧中も圧力水の噴射が行なわれているので、土砂が送水系統内に侵入する虞れが無い。
【００９６】
請求項３の発明方法によると、水ポンプおよびその駆動モータに対して過負荷による損傷を与えることなく、非常に高圧（定格圧力の３倍以上）の水を送給して強大な反動力を生じさせ、ノズルを杭から確実に離脱させることができる。
このように、安全に（機器を損傷させることなく）高圧を与え得るのは、
一つには、本発明方法によって高圧の水を急激に送給する動作の継続時間が、秒単位以下の短時間で足りること、
二つには、高圧の水を急激に送給する直前に、ポンプおよびモータの負荷が定格の１／３ないしゼロに低下して、休養を与えられているから（例えばポンプやモータの温度が低下しているから）である。
本請求項３は、単に高圧水を与えるという暴挙ではなく、本発明における圧力変化の特性と、「連続定格と瞬間負荷耐力との関係」を充分に考究して創作されたものであって、譬えて言うならば１トントラックに３トンの荷を荷重積載するのとは根本的に異なった技術的創作である。
【００９７】
請求項４の発明によると、格別に容量が大きくはないポンプを用い、しかも該ポンプに一切の過負荷を与えることなく、その定格圧力よりも格段に高い衝撃的水圧を発生させることにより、この格段に高い衝撃的水圧の圧力波をノズルに導いて衝撃的に高速・大流量の水噴射を行なわせて、衝撃的な反動力を発生させてノズルを杭から離断させることができる。
流動している液体を瞬時に遮断したとき、非常な高圧が発生することは、水撃現象として古くから知られていたが、戦前においては水力発電所を保持する面から「水撃による破損の防止」が研究テーマであった。
比較的最近（平成に入ってから）、油圧回路における「油撃」を利用して杭の圧入技術が改善され、続いて、油撃による建設機械の能力向上が研究され、提案されている。
しかし乍ら、「油撃」に変身していた技術開発の趨勢を「水撃」に戻すとともに、水撃圧による噴射流速および反動力の増加を利用して「ノズルを杭から離断させて回収する」という技術的思想は全く新規なものであって、これを示唆する先行技術や公知文献は存在しない。
【００９８】
請求項５の発明方法によると、ホースおよびノズルを地上に引き抜いて回収する際、ノズルが、噴射水流の反動によって押し上げられる。
フレキシブルなホースの下端に装着されているノズルに押上力が掛かったとき該ホースは坐屈（旧称・撓屈）するばかりであって、ホース全体が押し上げられるとは考え難い、という錯覚に捉われる虞れも有ろうが、
高圧給水ホースは、それ自体相当の剛性を有している上に、
ノズルに反動力が掛かる瞬間は、該高圧給水ホースに定格圧力の数倍の高圧が掛かっていて曲がり難くなっている。
その上、高圧給水ホースと土砂との間隙を通って、噴射された圧力水が上昇流動していて、該高圧給水ホースは水を潤滑剤とする被膜で覆われた形になっているので、ノズルが押し上げられると、ホース全体が押し上げられる。
１回の衝撃的な押し上げ力による押上げ寸法は僅少であっても、これを繰り返すことによって数十メートルのホースを地上に押し上げて回収することも容易に可能である。
この場合、噴射水の反動による押上げ力単独でホースを地上に回収しても良く、また、何らかの手段でホースを地上から引っ張り上げる力と、ノズルを押し上げる力とを協働させてホースを回収することもできる。
【００９９】
請求項６の発明装置によると、高圧給水ホースを介してノズルに送給していた圧力水の圧力を、一時的に、ほとんどゼロ（相対圧・ただし、水頭圧は無視するものとする）ならしめることができる（この一時的状態において高圧給水ホース中には水が充満していることに留意されたい）。
上述のように、水圧ゼロで充満している水に対して急激に高圧が加えられると、ホース内に充満している水の中に圧力波が伝わり、この圧力波がノズルに到達したとき、該ノズルから瞬間的に強い噴射が行なわれて強大な反動力が発生する。
この強大な反動力発生は、請求項１の発明方法をして効果を奏せしめるための最大要因である。
【０１００】
請求項７の発明装置によると、高圧給水ホースを介してノズルに送給していた圧力水の圧力を一時的に１／３以下に降圧させることができる。
この状態でノズルは、ジェット水流の勢力を弱めて噴射を継続している。
さらに本発明装置は、上記の降圧した水圧を急激に昇圧させることができる。急激に送給された高圧の圧力水は、圧力波を形成して高圧給水ホース内を進行してノズルに到達し、ノズルで流路を絞られて更なる瞬間的高圧を発生して、衝撃的な反動力が発生する。この衝撃的な反動力が、請求項２の発明方法をして効果を奏せしめる。
以上に述べた請求項７の発明装置の作用，効果は、前述した請求項６の発明装置の作用，効果と類似しているが、送給圧力を一時的にゼロならしめることなく常に正圧を保っているので、環境状態が変化しても送水系統内へ泥水が逆流して侵入する虞れが無い。
【０１０１】
請求項８の発明装置によると、定格圧力よりも低い圧力で低格流量よりも大きい流量を流通せしめ得るバイパス管路を備えているので、ポンプやモータに過負荷を与えることなく大流量の循環流水が形成される。
上記大流量の流水を開閉弁によって急激に閉止すると、該開閉弁の上流側（ポンプ吐出側管路）に必然的に「水撃」が発生する。
上記の水撃は高圧給水ホース内を水撃波として伝わり、ノズルに到達する。
水撃波がノズルに到達したとき、該ノズルの噴射水流の流速，流量が瞬間的に著しく増大し、従って噴射水流の反動力が衝撃的に増大する。この、噴射水流反動力の衝撃的増大は、請求項４の発明方法をして効果を奏せしめるための原動力となる。
【０１０２】
請求項９の発明によると、調整圧力可変の調圧弁と、開閉弁とを具備しているので、
上記開閉弁を閉じることによって、ジェットノズルに送給している圧力水を一時的に閉止することもでき、前記可変調圧弁を操作して圧力水の圧力を一時的に定格圧力の１／３以下に降圧させることもできる。
このようにして急激な圧力上昇操作の準備を整えておき、引き続いて、前記開閉弁を開くことにより、または可変調圧弁を操作して、送給圧力水の圧力を定格値まで急激に上昇させることができ、
または、送給圧力水の圧力を急激に定格圧力の３倍以上に上昇させることもできる。
こうした構成であるから本請求項５の装置によると、ノズルを杭から離断させる請求項１，請求項２の発明方法を容易に実施することができ、その効果を充分に発揮させることができる。
【０１０３】
請求項１０の発明装置によると、個別に圧力を調整し得る複数個の調圧弁と、これら複数個の調圧弁が設けられた給水管路中に介挿接続された方向制御弁とを具備しているので、高圧給水ホースを介してノズルに送給する圧力水の圧力を、任意に、かつ急激に変化させることができる。
従って、給水の圧力をゼロ（相対圧力）ならしめることも、定格圧力の１／３ならしめることも容易に可能であり、しかも、このような低圧の状態から急激に定格圧力に昇圧させることもでき、また、上記の低圧状態から急激に「定格圧力よりも高圧」ならしめることも容易に可能である。
水圧を高低自在に制御するだけであれば格別の新規性は認められないであろうが、本請求項１０はウォータージェット式の杭打用機器において、ジェットノズルに送給する高圧水を「低圧状態から、急激に、予め定められた高圧に昇圧させる」という構成によって、従来は予想し得なかった効果（杭からノズルを離脱させる）を奏したものである。
【０１０４】
請求項１１の発明装置によると、「杭が所定の深度まで打込まれた後、一時的に圧力を下げてから急激に高圧を掛ける操作」を自動的に行なうことができる。さらに、上記の操作を自動的に繰り返して行なわせることもできる。
その上、反動による首振りを防止した形式のノズル固定装置（図７，図８）を用いている場合は、ノズルが杭から離脱すると高圧給水ホース内の水圧が低下するので、この水圧の低下を検出して前記自動操作を自動的に停止させることもできる。
このようにして、格別の熟練や労力を要しないでホース・ノズルを確実に回収することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るホース・ノズル回収方法を実施するために構成したホース・ノズル回収装置の１実施形態を示し、ウォータージェットを併用した杭打作業状態を表す模式的な断面図に、ノズル回収装置の概要的な配管・制御系統を付記した図である。
【図２】前掲の図１と異なる実施形態を説明するために示したもので、杭を打設しつつウォータージェット工法を併用している状態の模式図に、本発明を適用して構成したホース・ノズル回収装置の配管系統図を付記するとともに、その制御系統を記入した図である。
【図３】前掲の図１および図２のいずれとも異なる実施形態における本発明に係るホース・ノズル回収装置を示し、ウォータージェット工法を併用して杭を打設している状態の模式的な垂直断面図に、本発明装置を適用して構成した配管系統を付記した図である。
【図４】前掲の図１，図２の実施形態と更に異なり、前掲の図３と類似するホース・ノズル回収装置の１実施形態を示し、ウォータージェット工法を併用して杭を打設している状態の垂直断面図に、本発明に係る装置の配管系統および制御系統を付記した図である。
【図５】前掲の図１ないし図４の実施形態と全く異なる構成と作動原理とによって、前掲の図１ないし図４におけると同様に「急激な圧力上昇」を可能ならしめた発明装置の１実施形態を示し、ウォータージェット併用杭打工事の模式図に、本発明装置の構成機器および配管を描いた系統図を付記し、さらに制御系統の概要を付記した図である。
【図６】回収可能なノズルおよび高圧給水ホースの従来例の要部を描いた模式的な斜視図である。
【図７】前掲の図６に示した従来例よりも進歩した、回収可能なノズルおよび高圧給水ホースの１例を示す要部断面図である。
【図８】最も優れた未公知の、回収可能なノズルを示し、杭に装着された状態の縦断面図である。
【図９】前掲の図８に示した未公知の先行技術に係るノズル固定装置のバルブボディホルダ５を抽出して実線で描くとともに、バイトの位置を鎖線で付記した部分破断斜視図である。
【符号の説明】
１…杭
２…ジェットノズル
３…ノズルソケット
４…バンド
４ａ，４ｂ…バンドの端部
５…バルブボディホルダ
５ａ…溶接脚
５ｂ…窓状開口
５ｃ…開口の上方部
５ｄ…底部透孔
５ｅ…切欠
６…ノズルとして機能する部材であるバルブボディ
６ａ…管用ネジ
６ｂ…六角部
６ｃ…スプールガイド孔
７…バルブスプール
７ａ…直噴口
７ｂ…側噴口
７ｃ…フランジ
７ｄ…下降位置
８…バイト保持シリンダ
９…Ｏリング
１０…フリーピストン
１１…圧縮コイルバネ
１２…バイト
１３…取付ネジ
１７…ノズル
１７ａ…リング溝
１７ｂ…噴射口
１７ｃ…逃げ孔
１８…ノズルホルダ
１８ａ…リベット孔
１９…リベット
２１…ポンプ
２２…水源
２３…開閉弁
２４…可変調圧弁
２５…自動制御装置（ＣＰＵ）
２６…高圧調圧弁
２８…可変速モータ
２９…安全弁
３０…可変ポンプ
３１…可変オリフィス
３２…低圧調圧弁
３３…アキュムレータ
３４…逆止弁
３５…杭打機
３６…可変オリフィス
３７…定格調圧弁
【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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