特許 7475239 流体供給装置及び管状体の埋設方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-04-18

(45)【発行日】2024-04-26

(54)【発明の名称】流体供給装置及び管状体の埋設方法

(51)【国際特許分類】

   E21B 17/05 20060101AFI20240419BHJP

   E21B 4/06 20060101ALI20240419BHJP

【ＦＩ】

E21B17/05

E21B4/06

【請求項の数】 6

(21)【出願番号】P 2020135638

(22)【出願日】2020-08-11

(65)【公開番号】P2022032127

(43)【公開日】2022-02-25

【審査請求日】2023-07-11

(73)【特許権者】

【識別番号】000141521

【氏名又は名称】株式会社技研製作所

(74)【代理人】

【識別番号】100113549

【弁理士】

【氏名又は名称】鈴木 守

(74)【代理人】

【識別番号】100115808

【弁理士】

【氏名又は名称】加藤 真司

(74)【代理人】

【識別番号】100169199

【弁理士】

【氏名又は名称】石本 貴幸

(72)【発明者】

【氏名】高橋 渉

【審査官】亀谷 英樹

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１９－１８３６２６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１０－０８４３４１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１３－１５１８２９（ＪＰ，Ａ）

【文献】実開昭６２－１２９４８７（ＪＰ，Ｕ）

【文献】特開平０３－０２１７１９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０９－０４１８５８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１９－１９９７７６（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０１７／００７４０７５（ＵＳ，Ａ１）

【文献】実開昭５９－０６７６８９（ＪＰ，Ｕ）

【文献】特開２０１４－１６３０９２（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｅ２１Ｂ １／００－１９／２４

Ｅ２１Ｂ ４４／００－４４／１０

Ｅ０２Ｄ ７／００－１３／１０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

圧入機が把持して地盤に圧入する管状体の内部に挿入されて掘削を行うビット部を備えるダウンザホールハンマへ流体を供給する流体供給装置であって、
前記ビット部を駆動させる流体を供給する流体供給管を有し、前記ビット部を先端に配置するロッド部が接続可能とされるスイベルと、
上下に開口された円管形状とされて前記流体供給管が挿通され、前記スイベルの外周に対して水平に設けられたフランジを介して前記スイベルに取り付けられ、前記管状体と嵌め合わされる連結部と、
を備え、
前記スイベルと前記連結部とは、前記ダウンザホールハンマの下端からの前記ビット部の突出状態を変更するために、前記フランジと前記連結部との間にスペーサを介して連結され、
前記連結部と前記管状体とが嵌め合わされた場合に、前記管状体の上方位置が前記連結部の上面の位置に規定され、前記連結部が前記管状体の内周に収まる、流体供給装置。

【請求項2】

前記フランジは、ボルトが挿入される孔が形成され、
前記連結部の上面は、前記ボルトが締結されるボルト溝が形成される、請求項１に記載の流体供給装置。

【請求項3】

前記フランジは、前記連結部に挿入される突起部を有する、請求項１又は請求項２に記載の流体供給装置。

【請求項4】

前記管状体は、周面に突部が設けられ、
前記連結部は、前記管状体を嵌め込んで、前記管状体の長軸を軸中心として左右何れかの方向に回転させることで前記突部に嵌合する第１嵌合部が形成される、請求項１から請求項３の何れか１項に記載の流体供給装置。

【請求項5】

前記管状体は、他の前記管状体に設けられた前記突部を嵌め込んで、前記方向とは逆方向に回転させることで前記突部に嵌合する第２嵌合部が形成される、請求項４に記載の流体供給装置。

【請求項6】

請求項１から請求項５の何れか１項に記載の流体供給装置に管状体を連結し、前記管状体の内部に流体を供給しながら前記管状体を回転圧入させて埋設する、管状体の埋設方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、流体供給装置及び管状体の埋設方法に関する。

【背景技術】

【0002】

鋼管等の管状体（杭材）を地盤に埋設する際に、管状体の内側の地盤を掘削しながら埋設する工法が従来から行われている。

【0003】

例えば、特許文献１には、下端に掘削刃が設けられた管状体を回転させながら地盤に圧入する管状体の回転圧入方法が開示されている。この特許文献１に記載の回転圧入方法は、多重管からなる流体供給管に接続されたダウンザホールハンマを管状体の内部に挿入するものである。そして、この流体供給管は、ダウンザホールハンマを駆動する駆動流体と、掘削ズリ排出補助流体を供給可能に構成され、管状体の回転圧入とダウンザホールハンマによる地盤の掘削とを併用し、掘削により発生した掘削ズリを、管状体の内部を通して上方へ移送させ外部に排出させる。また、特許文献１では、管状体の回転圧入において、連結する管状体の緩み止めを目的としたボルト等のピンを挿入する必要があり、管状体にピン穴（タップ穴）が形成されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開２０１９－１８３６２６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

ここで、特許文献１に開示されているようなダウンザホールハンマは、一般的に、打下げアタッチメントとスイベルとが一体とされている。なお、打下げアタッチメントは、駆動流体である水と、掘削ズリ排出補助流体である空気とを供給する流体供給管が内側に配設され、圧入機によって把持される管状体である。また、スイベルは、打下げアタッチメントの上部に配置され、流体供給管に供給される水と空気の供給配管が接続される。

【0006】

しかしながら、このような構成ではダウンザホールハンマの全長が長くなり（一例として、スイベルと打下げアタッチメントの全長が４ｍ以上）、上空制限が低い現場（橋梁の桁下など）ではダウンザホールハンマを使用することができなかった。

【0007】

そこで本発明は、上空制限が低い現場でもダウンザホールハンマを使用可能とする、流体供給装置及び管状体の埋設方法を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本発明の流体供給装置は、地盤に圧入する管状体の内部に挿入されて掘削を行うビット部を駆動させる流体を供給し、前記ビット部を先端に配置するロッド部が接続可能とされる固定部と、前記固定部の外周に設けられたフランジを介して前記固定部に取り付けられ、前記管状体と嵌め合わされる連結部と、を備える。

【0009】

本構成によれば、固定部は流体（一例として水）によってビット部を駆動して掘削するダウンザホールハンマを固定する部材であり、この固定部の外周に設けられたフランジを介して連結部が取り付けられる。そして、連結部に管状体が嵌め合わされ、ダウンザホールハンマを使用しながら管状体の圧入が可能とされる。

【0010】

ここで従来は、固定部と固定部に連結される管状体（打下げパイプ筒部ともいう）とが一体構造となっていたため全長が長く（４ｍ以上）、上空制限が十分に高い現場でなければ、ダウンザホールハンマを用いた施工ができなかった。

【0011】

しかしながら、本構成は、固定部に連結部が取り付けられることで、固定部に連結される管状体（打下げパイプ筒部）と固定部とを別体とすることができる。これにより、固定部に連結される管状体として短い管状体が選択できる。従って、上空制限が低い現場であっても、ダウンザホールハンマを用いた施工ができる。

【0012】

本発明の流体供給装置は、前記フランジにボルトが挿入される孔が形成され、前記連結部の上面に前記ボルトが締結される溝が形成される。

【0013】

本構成によれば、簡易な構成で固定部に連結部を取り付けることができる。また、連結部とフランジとがボルトによって固定されることで、ダウンザホールハンマによる反作用力はボルトを介して固定部に伝達される。

【0014】

本発明の流体供給装置は、前記フランジが前記連結部に挿入される突起部を有する。

【0015】

本構成によれば、フランジが有する突起部が連結部に挿入され、さらにボルトを用いた固定部と連結部との締結によって回転方向のトルクが固定部に伝達される。

【0016】

本発明の流体供給装置は、前記固定部と前記連結部とが前記フランジと前記連結部との間にスペーサを介して連結される。

【0017】

本構成によれば、管状体の先端に対するビット部の位置を簡易かつ無段階で調整できる。また、スペーサの厚み分ボルト長が確保できるので、耐トルク性能が向上する。

【0018】

本発明の流体供給装置は、前記管状体の周面に突部が設けられ、前記連結部に前記管状体を嵌め込んで、前記管状体の長軸を軸中心として左右何れかの方向に回転させることで前記突部に嵌合する第１嵌合部が形成される。

【0019】

本構成によれば、連結部と管状体とを簡易かつ強固に連結できる。

【0020】

本発明の流体供給装置は、前記管状体に他の前記管状体に設けられた前記突部を嵌め込んで、前記方向とは逆方向に回転させることで前記突部に嵌合する第２嵌合部が形成される。

【0021】

本構成によれば、連結部に管状体を連結する方向と管状体同士を連結する方向とが逆方向となる。なお、管状体同士を連結する方向は、管状体を把持して圧入する際の回転方向（正転方向、一例として反時計方向）と同じ方向である。これにより、連結部に連結された管状体（打下げパイプ筒部）に連結された管状体を把持して回転圧入しても、第２嵌合部による嵌合に緩みが生じることなく連結が保たれる。従って、第２嵌合部に緩み止めのピンを挿入するためのピン穴を形成する必要がない。

【0022】

ここで、仮に第１嵌合部と第２嵌合部の向きが同じであると、打下げパイプ筒部である管状体を把持して正転方向に回転させた場合に、第１嵌合部による嵌合に緩みが生じる可能性がある。

【0023】

そこで、本構成のように、連結部に形成される第１嵌合部と管状体に形成される第２嵌合部の向きを逆方向とすることで、打下げパイプ筒部である管状体を把持して回転させた場合、当該管状体の突部が連結部の第１嵌合部を押すことになる。このため、当該管状体と共に流体供給装置が回転することとなる。従って、第１嵌合部による嵌合に緩みが生じることなく連結が保たれるので、第１嵌合部にも緩み止めのピンを挿入するためのピン穴を形成する必要がない。

【0024】

なお、上空制限が低い現場では、制限高に応じた全長の短い管状体を複数連結して埋設する。このため、仮に上空制限が低い現場において、連結する管状体毎に緩み止めのピンを挿入する工程を必要とすると、その作業量が多くなる。このため、上空制限が低い現場でピンをピン穴に挿入する工程を不要とすることは、作業工数の低減に寄与することとなる。

【0025】

本発明の管状体の埋設方法は、上記記載の流体供給装置に管状体を連結し、前記管状体の内部に流体を供給しながら前記管状体を回転圧入させて埋設する。

【発明の効果】

【0026】

本発明によれば、橋梁の桁下など上空制限が有りかつ制限高が低い現場でもダウンザホールハンマを使用できる。

【図面の簡単な説明】

【0027】

【図1】本実施形態の圧入機の外観側面図である。

【図2】本実施形態の打下げパイプの構成図である。

【図3】本実施形態の固定アタッチメントの構成図である。

【図4】本実施形態の打下げパイプ筒部及びロッド部を示す構成図である。

【図5】本実施形態のスペーサの使用によるビット部の位置の変化を示す図であり、（Ａ）はビット部を小口径管の下端から下方に突出させた状態を示し、（Ｂ）はビット部を小口径管の下端と同程度の高さにした状態を示す。

【図6】本実施形態のフランジの上面図である。

【図7】本実施形態のヘッド部の上面図である。

【図8】本実施形態のスペーサを挟んだフランジとヘッド部との接続状態を示す上面図である。

【図9】本実施形態のスペーサを挟んだフランジとヘッド部との接続状態を示す横断面図である。

【図10】本実施形態の打下げパイプ筒部及び小口径管を把持して回転させる場合の図であり、（Ａ）は埋設する小口径管を把持しながら回転させる場合を示し、（Ｂ）は打下げパイプ筒部を把持しながら回転させる場合を示す。

【図11】本実施形態のウォーターハンマを使用する場合の上空制限を示す図であり、（Ａ）は施工時を示し、（Ｂ）は施工完了時を示し、（Ｃ）は従来のウォーターハンマによる施工時を示し、（Ｄ）は従来のウォーターハンマによる施工完了時を示す。

【発明を実施するための形態】

【0028】

以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。なお、以下に説明する実施形態は、本発明を実施する場合の一例を示すものであって、本発明を以下に説明する具体的構成に限定するものではない。本発明の実施にあたっては、実施形態に応じた具体的構成が適宜採用されてよい。

【0029】

図１は、本実施形態の圧入機１０の外観側面図である。なお、以下の実施形態では、地盤に鋼管杭２と小口径管３からなる壁構造１を構築する場合に基づいて、管状体の一例である小口径管３の回転圧入に本発明を適用する形態を説明する。

【0030】

本実施形態では、詳細を後述するようにダウンザホールハンマ２５を用いて埋設する管状体を小口径管３とするが、これは一例であり、ダウンザホールハンマ２５を用いて埋設する管状体は小口径管３に限定されるものではない。なお、小口径管３を埋設する場合には、圧入機１０に小口径管３を把持するために小口径アタッチメント（不図示）や小口径チャック（不図示）が用いられてもよい。本実施形態の小口径管３は、一例として、小口径チャックを用いて圧入機１０によって把持されて埋設される。

【0031】

圧入機１０は、サドル１１と、サドル１１の下部に設けられたクランプ装置１２と、サドル１１上を前後動可能に設けられたスライドベース１３と、スライドベース１３上に旋回可能に設けられた旋回ベース１４と、旋回ベース１４の前端部に昇降シリンダ装置１５を介して支持されたチャック装置１６と、旋回ベース１４上に支持されたクレーン２０を備えている。

【0032】

圧入機１０は、地盤に圧入された既設の鋼管杭２の上端側を掴んで既設の鋼管杭２から反力を取りながら、昇降可能なチャック装置１６で新たな鋼管杭２を把持して下降させることにより新たな鋼管杭２を地盤に圧入する。クランプ装置１２は、既設の鋼管杭２の上端開口から内部に挿入した把持爪を鋼管杭２の半径方向に移動させる機能を有している。その把持爪を既設の鋼管杭２の半径方向外側に移動させて鋼管杭２の内側で突っ張った状態とすることで既設の鋼管杭２を内側から把持する。これにより圧入機１０が既設の鋼管杭２に対して固定される。

【0033】

チャック装置１６は、鋼管杭２を把持するチャック部１７を有し、チャック部１７は鋼管杭２が挿入されるための開口部１７ａと、開口部１７ａに挿入された鋼管杭２の半径方向に移動可能な複数の杭把持爪１７ｂを有している。チャック部１７は、開口部１７ａに鋼管杭２が挿入された後、杭把持爪１７ｂを鋼管杭２の半径方向内側に移動させることで鋼管杭２を把持する。また、チャック装置１６はチャック部１７を回転させるよう構成されている。すなわち、本実施形態の圧入機１０は、回転式杭圧入機であり、チャック装置１６のチャック部１７の回転と、杭把持爪１７ｂによる把持状態と解放状態の切り替えと、昇降シリンダ装置１５による昇降移動の組み合わせにより鋼管杭２（先端ビット付鋼管杭）を回転させながら地盤に圧入する。以上の構成は、いわゆるジャイロプレス工法（登録商標）に用いられるジャイロパイラー（登録商標）と同様の構成である。

【0034】

本実施形態の圧入機１０は、ダウンザホールハンマ２５を用いて小口径管３の圧入を行う。ダウンザホールハンマ２５は、管状体としての小口径管３の内部に挿入されて使用される。なお、小口径管３は、円筒形状の鋼管からなり、図５に示されるように小口径管３の下端面には小口径管３の回転によって地盤を掘削する掘削刃３ａが設けられている。

【0035】

本実施形態のダウンザホールハンマ２５は、一例として、水を駆動流体とする、いわゆるウォーターハンマであり、例えばWassara社製（Wassaraは登録商標）のワッサラハンマが用いられる。ダウンザホールハンマ２５の下端には、地盤を掘削するためのビット部５５が着脱自在に取り付けられている。なお、以下の説明では、ダウンザホールハンマ２５をウォーターハンマ２５として説明する。

【0036】

また、以下の説明において、ウォーターハンマ２５の説明に関する“上”又は“下”とは、ウォーターハンマ２５の使用時、すなわちウォーターハンマ２５が小口径管３に挿入されて、圧入機１０により、小口径管３が地盤に回転圧入される状態の“上”又は“下”を意味する。

【0037】

以下、図２～図５を参照して、本実施形態のウォーターハンマ２５の駆動流体の供給装置について説明する。図２は、本実施形態の打下げパイプ３０の構成図である。図３は、本実施形態の固定アタッチメント３１の構成図である。図４は、本実施形態の打下げパイプ筒部３２及びロッド部３３を示す構成図である。図５は、ウォーターハンマ２５が備えるビット部２６を示す図である。

【0038】

本実施形態の打下げパイプ３０は、小口径管３と同様に内部に流体供給管４２を通すことができる円筒形状を有しており、固定アタッチメント３１、打下げパイプ筒部３２、及びロッド部３３によって構成される。

【0039】

固定アタッチメント３１は、ビット部２６を先端に配置するロッド部３３を固定する固定装置であると共に、ウォーターハンマ２５へ流体を供給する流体供給装置である。固定アタッチメント３１は、スイベル４０及びヘッド部４１を備える。

【0040】

スイベル４０は、地盤に圧入する小口径管３の内部に挿入されて掘削を行うビット部２６を駆動させる流体（水）を供給し、ビット部２６を先端に配置するロッド部３３が接続可能とされる固定部である。

【0041】

ヘッド部４１は、スイベル４０の外周に設けられたフランジ４３を介してスイベル４０に取り付けられ、打下げパイプ筒部３２と嵌め合わされる連結部である。なお、ヘッド部４１は、上下に開口された円管形状とされ、スイベル４０が有する流体供給管４２が挿通される。ヘッド部４１の上部には受け部４４が備えられ、受け部４４の下面に打下げパイプ筒部３２の上面が当接し、打下げパイプ筒部３２の上方位置が規定される。

【0042】

打下げパイプ筒部３２は、ヘッド部４１によって固定アタッチメント３１に連結されるものであり、その構成は小口径管３と同様であり、圧入機１０による把持が可能とされる。

【0043】

ロッド部３３は、スイベル４０の流体供給管４２の先端に接続される。なお、ロッド部３３は、小口径管３の埋設状態に応じて複数本が連結されることで延長可能とされ、複数本が連結されたロッド部３３の先端にビット部２６が備えられる。

【0044】

なお、スイベル４０が有する流体供給管４２は多重管であり、本実施形態の流体供給管４２は二重管で構成され、ウォーターハンマ２５の駆動流体である水と、掘削ズリ排出補助流体である空気を供給する。流体供給管４２の上端には、水の供給配管４４Ａと空気の供給配管４４Ｂが接続されている。供給配管４４Ａからは、ウォーターハンマ２５の駆動流体である水が流体供給管４２に供給され、供給配管４４Ｂからは、掘削ズリ排出補助流体である空気が流体供給管４２に供給される。

【0045】

掘削ズリ排出補助流体とは、小口径管３の下端において発生した掘削ズリ（掘削された土壌や破砕された岩盤等）の地上への排出を促進させるための流体であり、本実施形態では、掘削ズリ排出補助流体として空気が使用される。そして、ビット部２６の上方近辺には掘削ズリ排出補助流体としての空気を吹き出す吐出口（不図示）が設けられている。流体供給管４２から供給された空気は、この吐出口から小口径管３の内部に吹出される。

【0046】

ここで従来の打下げパイプ１００（図１１参照）は、スイベルとスイベルに連結される打下げパイプ筒部とが一体構造となっていたため全長が長く（４ｍ以上）、上空制限が十分に高い現場でなければ、ウォーターハンマ２５を用いた施工ができなかった。

【0047】

しかしながら、本実施形態の打下げパイプ３０は、スイベル４０にヘッド部４１が取り付けられることで、スイベル４０と打下げパイプ筒部３２とを別体とすることができる。これにより、スイベル４０に連結される打下げパイプ筒部３２としてより短い小口径管３が選択できる。従って本実施形態の打下げパイプ３０は、橋梁の桁下など上空制限が有りかつ制限高が低い現場であっても、ウォーターハンマ２５を用いた施工を可能とする。すなわち、本実施形態の打下げパイプ３０を備えるウォーターハンマ２５は、低空頭用のウォーターハンマとして使用可能である。

【0048】

次に、本実施形態のスイベル４０とヘッド部４１との接続について、図６～図９も参照して説明する。図６は、フランジ４３の上面図であり、図７は、本実施形態のヘッド部４１の上面図である。図８は、本実施形態のスペーサ５０を挟んだフランジ４３とヘッド部４１との接続状態を示す上面図である。また、図９は、本実施形態のスペーサ５０を挟んだフランジ４３とヘッド部４１との接続状態を示す横断面図である。

【0049】

上述のように、スイベル４０とヘッド部４１とは、スイベル４０の外周に設けられたフランジ４３を介して接続される。本実施形態のスイベル４０とヘッド部４１とは、一例として、ボルト５１による締結によって接続される。

【0050】

このため、本実施形態のフランジ４３は、ボルト５１が挿入される孔（以下「ボルト穴」という）５２Ａが形成され、ヘッド部４１の上面は、ボルト５１が締結される溝（以下「ボルト溝」という。）５２Ｂが形成される。これにより、簡易な構成でスイベル４０にヘッド部４１を取り付けることができる。また、ヘッド部４１とフランジ４３とがボルト５１によって固定されることで、ウォーターハンマ２５による反作用力はボルト５１を介してスイベル４０に伝達される。なお、本実施形態ではフランジ４３及びヘッド部４１には、その周方向に対して均等な位置にボルト穴５２Ａ及びボルト溝５２Ｂが形成される。これにより、ボルト５１での締結によりスイベル４０の周方向に対して均等に力が伝達される。

【0051】

また、本実施形態のフランジ４３は、ヘッド部４１に挿入される突起部（以下「ピン」という。）５３Ａを有する。このため、フランジ４３にはピン５３Ａが挿入されるピン穴５４Ａが形成される。ヘッド部４１の上面にはピン穴５４Ｂが形成される。このような構成により、スイベル４０とヘッド部４１とがボルト５１によって締結されると共に、フランジ４３が有するピン５３Ａがヘッド部４１のピン穴５４Ｂに挿入されることで、回転方向のトルクがスイベル４０に伝達される。

【0052】

また、本実施形態のスイベル４０とヘッド部４１とは、フランジ４３とヘッド部４１との間にスペーサ５０を介して連結可能とされる。

【0053】

スペーサ５０は、図５に示されるように、小口径管３の下端に対するビット部５５の高さを変更するための、例えば板状又はブロック状の部材である。図５（Ａ）は、ビット部２６を小口径管３の下端から下方に突出させた状態を示し、図５（Ｂ）はビット部２６を小口径管３の下端と同程度の高さにした状態を示す。すなわち、フランジ４３とヘッド部４１との間に挟むスペーサ５０の枚数やスペーサ５０の一枚当たりの厚さを調整することで、小口径管３の下端の掘削刃３ａよりも、ウォーターハンマ２５の下端のビット部５５を下方に突出させたり、小口径管３の下端の掘削刃３ａよりも、ダウンザホールハンマ２５の下端のビット部５５を上方に引き込ませることができる。

【0054】

本実施形態は、スペーサ５０の枚数や一枚当たりの厚さを調整することで、ビット部２６の位置を簡易かつ無段階で調整できる。なお、本実施形態のスペーサ５０は、ボルト５１を挿通させるためのボルト穴５２Ｃが形成される。これにり、スペーサ５０の総厚み分ボルト長が確保できるので、耐トルク性能が向上する。

【0055】

また、本実施形態のスペーサ５０は、フランジ４３がピン５３Ａを有するため、ピン５３Ａが挿入されるピン穴５４Ｃが形成され、ピン穴５４Ｃにピン５３Ｂが挿入される。そして、スペーサ５０が有するピン５３Ｂは、下に重なる別のスペーサ５０のピン穴５４Ｃあるいは、ヘッド部４１の上面に形成されているピン穴５４Ｂに挿入される。

【0056】

以上のような構成により、本実施形態は、ピン５３Ａ，５３Ｂによってフランジ４３とヘッド部４１との間にスペーサ５０が配置・仮固定され、さらにボルト５１による締結によりフランジ４３とヘッド部４１とスペーサ５０が強固に連結される。より具体的には、ピン５３Ａ，５３Ｂは、スペーサ５０同士や、フランジ４３とヘッド部４１との仮止め用であり、設置が簡単であるものの、ボルト５１による締結よりも強度が弱い。一方、ボルト５１は、上記各部材を締結によって完全固定するために用いられ、設置に手間を要するものの、ピン５３Ａ，５３Ｂに比べて強度が強い。

【0057】

なお、本実施形態では、３対のボルト穴５２Ａとボルト溝５２Ｂが形成されることで、３のボルト５１によってフランジ４３とヘッド部４１とが締結されるものの、これは一例であり、４本以上又は２本以下のボルト５１によって締結されてもよい。また、本実施形態ではピン５３Ａ，５３Ｂによるフランジ４３とヘッド部４１との接続も行われるが、ボルト５１による締結のみとし、ピン５３Ａ，５３Ｂによる接続は行われなくてもよい。

【0058】

次に、本実施形態のヘッド部４１と打下げパイプ筒部３２との連結、及び打下げパイプ筒部３２と小口径管３との連結について説明する。

【0059】

本実施形態の打下げパイプ筒部３２には、周面に突部６０が設けられる（図４参照）。そして、ヘッド部４１には、打下げパイプ筒部３２を嵌め込んで、打下げパイプ筒部３２の長軸を軸中心として左右何れかの方向（以下「第１回転方向」という。）に回転させることで突部６０に嵌合する嵌合部６１Ａが形成される。なお、本実施形態の突部６０は、一例として、Ｌ字型の嵌合部６１Ａに嵌合するように矩形状とされているが、それに限らず他の形状にすることも可能である。例えば、突部６０と嵌合部６１Ａをそれぞれ櫛の歯状に形成し、櫛の歯が互いに噛み合うことでより強固に嵌合するようにしても良い。

【0060】

なお、本実施形態の打下げパイプ筒部３２に設けられる突部６０は、一例として、打下げパイプ筒部３２の内周面に設けられる。このため、ヘッド部４１の嵌合部６１Ａは、打下げパイプ筒部３２の内側に挿入され、突部６０と嵌合する。

【0061】

より具体的には、嵌合部６１Ａの外径は打下げパイプ筒部３２の内径よりも僅かに小さくなっており、嵌合部６１Ａを打下げパイプ筒部３２の上端から、打下げパイプ筒部３２の内部に挿入することができる。嵌合部６１Ａの外周面には、縦方向通路６２と横方向通路６３を有するＬ字型の溝部６４が設けられている。そして、嵌合部６１Ａを、打下げパイプ筒部３２の上端から内部に挿入する際に、打下げパイプ筒部３２の上端の内面に取り付けられた突部６０を溝部６４の縦方向通路６２に通す。そして、突部６０が溝部６４の横方向通路６３に達した位置で、固定アタッチメント３１と打下げパイプ筒部３２を相対的に回転させる。これにより、突部６０を溝部６４の横方向通路６３内において横方向に移動させることになり、突部４が横方向通路６３の最奥部に入り込んだ状態となる。従って、突部４が溝部６４の横方向通路６３内に嵌合した状態となって、固定アタッチメント３１と打下げパイプ筒部３２の上端とが連結される。

【0062】

このように本実施形態は、打下げパイプ筒部３２に設けられた突部６０とヘッド部４１に設けられた嵌合部６１Ａとの嵌め合わせにより、固定アタッチメント３１と打下げパイプ筒部３２とは、簡易かつ強固に連結される。

【0063】

一方、打下げパイプ筒部３２は、小口径管３に設けられた突部６０を嵌め込んで、第１回転方向とは逆方向である第２回転方向に回転させることで突部６０に嵌合する嵌合部６１Ｂが形成される。すなわち、打下げパイプ筒部３２の一端には突部６０が形成される一方、他端には嵌合部６１Ｂが形成される。

【0064】

本実施形態の圧入機１０によって埋設される小口径管３も、打下げパイプ筒部３２と同様の構成とされる。このため、本実施形態の打下げパイプ筒部３２の嵌合部６１Ｂは、小口径管３の内側に挿入され、小口径管３の突部６０と嵌合することで、打下げパイプ筒部３２と小口径管３とは連結される。さらに、小口径管３同士も突部６０と嵌合部６１Ｂとを嵌合させることで連結される。

【0065】

なお、嵌合部６１Ａと嵌合部６１Ｂとは、縦方向通路６２に対する横方向通路６３の向きが逆向きとされている。換言すると、嵌合部６１Ａと嵌合部６１Ｂとでは、突部６０と嵌合する方向が逆方向とされる。これにより、ヘッド部４１に打下げパイプ筒部３２を連結する第１回転方向と打下げパイプ筒部３２と小口径管３又は小口径管３同士を連結する第２回転方向とは逆方向となる。本実施形態の第２回転方向は、小口径管３を把持して圧入する際の回転方向（正転方向、一例として反時計方向）と同じ方向である。

【0066】

また、突部６０及び嵌合部６１Ａ，６１Ｂは、各々ヘッド部４１、打下げパイプ筒部３２、及び小口径管３の周方向に一つ以上設けられていればよい。

【0067】

ここで、図１０は、本実施形態の打下げパイプ筒部３２及び小口径管３を把持して回転させる場合の概略図である。図１０（Ａ）は埋設する小口径管３を把持しながら回転させる場合を示し、図１０（Ｂ）は打下げパイプ筒部３２を把持しながら回転させる場合を示す。

【0068】

小口径管３を圧入する際には、小口径管３を把持しながら正転方向に回転させる（図１０（Ａ）参照）。これにより、嵌合部６１Ｂによる嵌合に緩みが生じることなく連結が保たれる。従って、嵌合部６１Ｂに緩み止めのピン（リーマーボルトともいう。）を挿入するためのピン穴を形成する必要がない。

【0069】

ここで、仮に嵌合部６１Ａと嵌合部６１Ｂの向きが同じであると、打下げパイプ筒部３２を把持して正転方向に回転させた場合に、打下げパイプ筒部３２の突部６０が嵌合部６１Ａから外れる方向に動いてしまい、嵌合部６１Ａによる嵌合に緩みが生じる可能性がある。

【0070】

そこで、本実施形態のように、ヘッド部４１に形成される嵌合部６１Ａの向きを嵌合部６１Ｂの向きを逆方向とすることで、打下げパイプ筒部３２を把持して第１回転方向で回転させた場合、打下げパイプ筒部３２の突部６０がヘッド部４１の嵌合部６１Ａを押すことになる（図１０（Ｂ）の矢印Ａ）。このため、打下げパイプ筒部３２と共に固定アタッチメント３１が回転することとなる。従って、打下げパイプ筒部３２を把持して第１回転方向に回転させるだけで嵌合部６１Ａによる嵌合に緩みが生じることなく連結が保たれるので、ここにも緩み止めのピンを挿入するためのピン穴を形成する必要がない。

【0071】

なお、上空制限が低い現場では、制限高に応じた全長の短い小口径管３を複数連結して埋設する。このため、仮に上空制限が低い現場で小口径管３毎に緩み止めのピンをピン穴に挿入する工程を必要とすると、その作業量が多くなる。このため、上空制限が低い現場でピンをピン穴に挿入する工程を不要とすることは、作業工数の低減に寄与することとなる。

【0072】

図１１は、本実施形態の打下げパイプ３０を使用する場合の上空制限を示す図であり、図１１（Ａ）は施工時を示し、図１１（Ｂ）は施工完了時を示す。一方、図１１（Ｃ）は従来の打下げパイプ１００による施工時を示し、図１１（Ｄ）は従来の打下げパイプ１００による施工完了時を示す。なお、図１１に示されるように、本実施形態の小口径管３の埋設方法は、固定アタッチメント３１に打下げパイプ筒部３２を連結した本実施形態の打下げパイプ３０に小口径管３を連結し、小口径管３の内部に流体を供給しながら、圧入機１０によって小口径管３を回転圧入させて埋設する。

【0073】

図１１（Ｃ），（Ｄ）に示されるように、従来の打下げパイプ１００による施工では、例えば７ｍ以上の上空制限を必要としていた。一方、図１１（Ａ），（Ｂ）に示されるように、本実施形態の打下げパイプ３０は、従来の打下げパイプ１００よりも全長が短くなるため、例えば、従来の打下げパイプ１００を用いる場合よりも低い上空制限が５．０ｍのような現場でも打下げパイプ３０を用いた施工が可能となる。

【0074】

以上、本発明を、上記実施形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施形態に記載の範囲には限定されない。発明の要旨を逸脱しない範囲で上記実施形態に多様な変更又は改良を加えることができ、該変更又は改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれる。

【0075】

上記実施形態では、突部６０が打下げパイプ筒部３２及び小口径管３の内周面に設けられる形態について説明したが、本発明はこれに限定されず、突部６０は打下げパイプ筒部３２及び小口径管３の外周面に設けられてもよい。この場合、ヘッド部４１の嵌合部６１Ａの内径は、打下げパイプ筒部３２の外径よりも僅かに大きくされており、嵌合部６１Ａを打下げパイプ筒部３２の上端から嵌め込み、突部６０と嵌合させる。また、打下げパイプ筒部３２及び小口径管３に設けられる嵌合部６１Ｂの内径も、打下げパイプ筒部３２及び小口径管３の外径よりも僅かに大きくされる。

【0076】

上記実施形態では、突部６０が打下げパイプ筒部３２及び小口径管３の周方向に一列で設けられる形態について説明したが、本発明はこれに限定されず、打下げパイプ筒部３２及び小口径管３の長軸方向に複数列で設けられてもよい。この場合、嵌合部６１Ａ，５１Ｂには、複数列の突部６０に対応するように複数列の横方向通路６３が形成される。

【0077】

上記実施形態では、突部６０と嵌合部６１Ａ，５１Ｂとの嵌合により、固定アタッチメント３１と打下げパイプ筒部３２とを連結し、打下げパイプ筒部３２と小口径管３とを連結する形態について説明したが、本発明はこれに限定されない。固定アタッチメント３１と打下げパイプ筒部３２とを着脱可能に連結し、打下げパイプ筒部３２と小口径管３とを着脱可能に連結できる構成であれば、例えばピンにより各々を接続する等、他の構成が適用されてもよい。

【0078】

上記実施形態では、ウォーターハンマ２５の先端にビット部２６が取り付けられる形態について説明したが、本発明はこれに限定されず、地盤の固さによってはビット部２６を取り付けずに小口径管３を埋設してもよい。この場合、例えば、固定アタッチメント３１の流体供給管４２の先端にホースを取り付け、このホースから小口径管３内部への水の供給を行いながら埋設してもよい。

【0079】

上記実施形態では、ダウンザホールハンマの駆動流体を水としたウォーターハンマ２５とする形態について説明したが、本発明はこれに限定されず、駆動流体を圧縮空気としたダウンザホールハンマが用いられてもよい。

【符号の説明】

【0080】

３ 小口径配管（管状体）
２６ ビット
３１ 固定アタッチメント（流体供給装置）
３２ 打下げパイプ筒部
４０ スイベル（固定部）
４１ ヘッド部（連結部）
４３ フランジ
５０ スペーサ
５１ ボルト
５２Ａ ボルト穴（孔）
５２Ｂ ボルト溝（溝）
５３Ａ ピン（突起部）
６０ 突部
６１Ａ 嵌合部
６１Ｂ 嵌合部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】