(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
しかしながら、上述した特許文献1〜3では、筒状杭を連結する上で外周側にネジ部やスリーブ等を設けると、当該スリーブの分において外径が大きくなり、打ち込み時における周面摩擦が増大してしまう。周面摩擦の増大を防止する観点から、特許文献4に示すように、筒状杭の内空部にジョイント材を設ける技術も提案されているが、結局のところ排水パイプ長が長くなるにつれてその周面摩擦の増大は否めず、打ち込み作業が困難になる。
【0007】
このため、従来では、長い排水パイプを打ち込む際には、プレボーリングと呼ばれる、予め打ち込み箇所に削孔機を用いて削孔を行う必要性があった。しかし、このプレボーリングを行うこととなれば作業工程の増大による施工の遅れや、削孔労力の増大により、施工コストの低減が図れなくなるという問題点があった。
【0008】
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り、その目的とするところは、長い排水パイプを土砂部の斜面に打ち込んで土中の水分を排水する上で、プレボーリングを行うことなく容易に打ち込み作業を行うことができ、施工労力を軽減することが可能な排水パイプ及びその打ち込み方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0009】
本発明者は、上述した課題を解決するために土砂部の斜面に対して、周壁に適宜間隔で水抜き孔を形成させた管体を打ち込む際に、先端部の内径がより縮径化された第1の管体の内部に、上記第1の管体の先端部の内径よりも小径の本管部及び当該内径よりも拡径化された根本部を有する第2の管体を挿入した状態で、これらを上記斜面に打ち込み、上記第2の管体の根本部を押圧して、上記本管部を当該第1の管体から突出させ、更に上記根本部を上記第1の管体内の先端部に係止させる排水パイプの打ち込み方法を発明した。
【0010】
請求項1記載の排水パイプは、土砂部の斜面に打ち込まれ、周壁に適宜間隔で水抜き孔 を形成させた管体を備える排水パイプにおいて、先端部の内径が根本部より縮径化された 第1の管体と、上記第1の管体の先端部の内径よりも小径の本管部及び当該内径よりも拡 径化された根本部を有する第2の管体とを備え、上記第2の管体は、
その本管部が均一径とされ、その根本部が上記本管部から後端に近づくにつれて拡径化された後に更に後端に至るまで均一径とされ、挿入される上記第1の管体内の先端部に上記根本部を係止させつつ上記本管部を当該第1の管体から突出自在 とされていることを特徴とする。
【0012】
請求項
2記載の排水パイプは、請求項1の発明において、3本以上の上記管体を備え、当該3本目以降の各管体は、挿入される根本側の管体の先端部の内径より小径の本管部及び当該内径よりも拡径化された根本部を有し、当該根本側の管体内の先端部に上記根本部を係止させつつ上記本管部を当該根本側の管体から突出自在とされていることを特徴とする。
【0013】
請求項
3記載の排水パイプの打ち込み方法は、土砂部の斜面に対して、周壁に適宜間隔で水抜き孔を形成させた管体を打ち込む排水パイプの打ち込み方法において、先端部の内径が根本部より縮径化された第1の管体の内部に、上記第1の管体の先端部の内径よりも小径の本管部及び当該内径よりも拡径化された根本部を有する第2の管体を挿入した状態で、これらを上記斜面に打ち込み、上記第2の管体の根本部を押圧して、上記本管部を当該第1の管体から突出させ、更に上記根本部を上記第1の管体内の先端部に係止させることを特徴とする。
【0014】
請求項
4記載の排水パイプの打ち込み方法は、土砂部の斜面に対して、周壁に適宜間隔で水抜き孔を形成させた管体を打ち込む排水パイプの打ち込み方法において、先端部の内径が根本部より縮径化された第1の管体を上記斜面に打ち込み、上記第1の管体の先端部の内径よりも小径の本管部及び当該内径よりも拡径化された根本部を有する第2の管体を上記第1の管体に挿入し、更に上記第2の管体の根本部を押圧して、上記本管部を当該第1の管体から突出させ、上記根本部を上記第1の管体内の先端部に係止させることを特徴とする。
【0015】
請求項
5記載の排水パイプの打ち込み方法は、請求項
3又は
4記載の発明において、本管部が均一径とされ、その根本部が上記本管部から後端に近づくにつれて拡径化された後に更に後端に至るまで均一径とされた上記第2の管体を、その根本部の後端に対して単管パイプで押圧することを特徴とする。
【0016】
請求項
6記載の排水パイプの打ち込み方法は、請求項
3〜
5のうち何れか1項記載の発明において、3本以上の上記管体を有する場合には、挿入される根本側の管体の先端部の内径より小径の本管部及び当該内径よりも拡径化された根本部を有する当該3本目以降の各管体を、当該根本側の管体内の先端部に上記根本部を係止させつつ上記本管部を当該根本側の管体から突出させることを特徴とする。
【発明の効果】
【0017】
上述した構成からなる本発明によれば、押し出される管体のうち最外周に位置する管体の何れかのみに周面摩擦を生じさせ、それ以外の管体については周面摩擦の発生を防止することができる。これにより、特に管体を連結することにより、排水パイプの全長を長く構成した場合において、斜面への打ち込み時において周面摩擦を減少させることができ、ひいては排水パイプの打ち込み容易性を向上させることが可能となる。また、打ち込み時における排水パイプに加わる周面摩擦を減少可能な本発明によれば、プレボーリングと呼ばれる、予め打ち込み箇所に削孔機を用いた削孔を行う必要が無くなる。このため、プレボーリングに伴う作業工程の増大による施工が遅れることなく、削孔労力を低減でき、更には施工コストを抑制することが可能となる。
【発明を実施するための形態】
【0019】
以下、本発明を適用した排水パイプ及びその打ち込み方法の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。
【0020】
本発明を適用した排水パイプ1は、例えば
図1に示すように、土砂部5の斜面51に打ち込まれる。土砂部5は、鉄道や道路の施工に伴う盛土や切土、宅地造成地等であるが、このような人工的に形成されるものに限定されること無く、自然に形成された丘陵地、高台等であってもよい。この排水パイプ1は、雨水等の浸透水や上昇した地下水により土砂部5の浸透能力を超えた結果、土砂部5に蓄積された水分を排水するために設けられる。
【0021】
図2は、本発明を適用した排水パイプ1の斜視図であり、
図3(a)はその側面図を、更に
図3(b)は、その側断面図を示している。
【0022】
排水パイプ1は、第1の管体10と、第2の管体20と、第3の管体30とを備えている。第2の管体20は、第1の管体10内に挿入されて図中突出方向Aに向けて突出自在に構成されている。第3の管体30は、第2の管体20内に挿入されて図中突出方向Aに向けて突出自在に構成されている。
【0023】
第1の管体10は、均一径からなる本管部11と、本管部11からA方向に向けて延長された先端部12とを有している。先端部12は、本管部11からA方向に進むにつれて縮径されている縮径管12aと、縮径管12aを介して縮径された最小径のままA方向に向けて延長された均一径からなる延長管12bとを有している。第1の管体10は、その本管部11の周壁において適宜間隔で水抜き孔9が形成されている。
【0024】
第2の管体20は、均一径からなる本管部21と、本管部21からA方向に向けて延長された先端部22と、本管部21からA方向の反対方向Bに向けて設けられた根本部24とを有している。先端部22は、本管部21からA方向に進むにつれて縮径されている縮径管22aと、縮径管22aを介して縮径された最小径のままA方向に向けて延長された均一径からなる延長管22bとを有している。根本部24は、本管部21からB方向に進むにつれて拡径されている拡径管24aと、拡径管24aを介して拡径された最大径のままB方向に向けて延長された均一径からなる延長管24bとを有している。本管部21の外径は、第1の管体10における先端部12(12a、12b)の内径よりも小径とされている。根本部24の外径は、第1の管体10における先端部12(12a、12b)の内径よりも拡径化されている。第2の管体20は、その本管部21の周壁において適宜間隔で水抜き孔9が形成されている。
【0025】
図4は、この根本部24並びに先端部12の嵌合状態の詳細を示しているが、本実施の形態では、拡径管24aと延長管24bとの連続点Cにおいて、その外径が、既に先端部12を構成する延長管12bの内径、及び縮径管12aの一部よりも大きくなっている。一方、拡径管24aと本管部21との連続点Dでは、その外径が、先端部12を構成する延長管12bの内径よりも小さくなっている。また、延長管24bは、その外径が、既に先端部12を構成する延長管12bの内径並びに及び縮径管12aの一部よりも大きくなっている。因みに延長管24bの外径は、本管部11の内径よりも小さく構成されている。
【0026】
このように、根本部24の外径は、第1の管体10における先端部12(12a、12b)の内径よりも拡径化させる上では、少なくとも根本部24の一部の外径が、先端部12の一部の内径よりも拡径化されていればよい。
【0027】
また、縮径管12aの内壁と、拡径管24aの外壁とは互いに平行とされている。このため、縮径管12aの内壁と、拡径管24aの外壁とをほぼ隙間無く当接することが可能となる。しかしながら、これら縮径管12aの内壁と、拡径管24aの外壁とが互いに非平行とされていてもよい。
【0028】
第3の管体30は、均一径からなる本管部31と、本管部31から方向Bに向けて設けられた根本部34とを有している。根本部34は、本管部31からB方向に進むにつれて拡径されている拡径管34aと、拡径管34aを介して拡径された最大径のままB方向に向けて延長された均一径からなる延長管34bとを有している。本管部31の外径は、第2の管体20における先端部22(22a、22b)の内径よりも小径とされている。根本部34の外径は、第2の管体20における先端部22(22a、22b)の内径よりも拡径化されている。第3の管体30は、その本管部31の周壁において適宜間隔で水抜き孔9が形成されている。なお、根本部34並びに先端部22の嵌合状態の詳細は、上述した
図4に示す根本部24並びに先端部12の嵌合状態の詳細と同様であるため、以下での説明は省略する。
【0029】
各管体10、20、30の板厚は、それぞれ1.5〜1.8mm程度とされている。特に強度面においてそれほど大きな支持力の負担が求められていないため、かかる板厚程度構成されていればよいが、これに限定されるものではなく、いかなる板厚で構成されていてもよい。
【0030】
ちなみに、第3の管体30の突出方向Aにおける先端には、蓋45を介して閉蓋されている。即ち、第3の管体30の突出方向Aにおける先端は、排水パイプ1としての最先端を構成するものであるから、蓋45を介して閉蓋されることで、当該先端を介して管内部に土砂が流入してしまうのを防止できる。この蓋45は、本管部31の中に挿入することで固定されるようにしてもよい。かかる場合には、
図5に示すように、蓋45は、第3の管体30に対して嵌合させるようにしてもよい。蓋45は、管体内部に土砂が流入するのを防止するために設けられるものであることから、管体の打ち込み時において外れてしまうのを防止できる程度に嵌合されていればよい。このため、蓋45は、第3の管体30に対して強固に固定される必要はなく、第3の管体10に対して差し込ませるのみでよい。また、この蓋45は、
図5に示すような先端に進むにつれて縮径化された形状とされている場合に限定されるものではなく、先端部を丸め形状や平面で構成したもの等、他のいかなる形状とされていてもよい。
【0031】
またこれ以外には
図5(b)に示すように蓋45により第3の管体30先端の開口を外側から被覆するようにして固定するようにしてもよい。また蓋45自体を設ける代替として、第3の管体30の先端を潰す等の処理を施すことで閉塞するようにしてもよい。更に、この蓋45を設ける場合においても、或いは第3の管体30の先端を潰す場合においても、突出方向Aに向けて先鋭化させた形状としてもよいことは勿論である。これにより、先鋭化された先端形状を介して土砂への打ち込み容易性を向上させることができる。
【0032】
上述した構成からなる排水パイプ1によれば、
図6に示すように第1の管体10の内部に第2の管体20を収納することができ、また第2の管体20の内部に第3の管体30を収納することができる。これは、第1の管体10の本管部11が第2の管体20の本管部21よりも大きく、また第2の管体20の本管部21が第3の管体30の本管部31よりも大きく構成されているため実現し得るものである。なお、
図6に示す例では、このような収納時において、第2の管体20が第1の管体10から突出された状態とされているが、互いに長さ調整を行うことで、第2の管体20が第1の管体10に完全に収納された状態とされていてもよい。
【0033】
このような収納状態とされている排水パイプ1において、第3の管体30、第2の管体20を突出方向Aに向けて押し出すことで、
図3に示すような延長状態を構成することが可能となる。第2の管体20が押し出されることで、
図4に示すように、第2の管体20における根本部24を構成する拡径管24aが、第1の管体10における先端部12を構成する縮径管12aに当接され、これ以上A方向に向けて押し出せなくなる。つまり、第2の管体20は、挿入される第1の管体10内の先端部12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。
【0034】
同様に第3の管体30が押し出されることで、第3の管体30における根本部34を構成する拡径管34aが、第2の管体20における先端部22を構成する縮径管22aに当接され、これ以上A方向に向けて押し出せなくなる。つまり、第3の管体30は、挿入される第2の管体20内の先端部22に根本部34を係止させつつ本管部31を第2の管体20から突出自在とされている。
【0035】
次に、上述した構成からなる排水パイプ1の打ち込み方法の詳細について説明をする。
【0036】
先ず
図7(a)に示すように、第1の管体10の内部に第2の管体20を収納し、第2の管体20の内部に第3の管体30を収納した状態とした上で、これを土砂部5の斜面51に打ち込む。斜面51への打ち込み角度は、水平方向又は当該水平方向よりも上向きとなるように設定されるが、これに限定されるものではなく、水平方向よりも下向きとなるように打ち込まれていてもよい。この段階において土砂と接するのは、第1の管体10の周壁のみであり、打ち込み時においてその土砂と接触している第1の管体10の周壁のみおいて発生する周面摩擦が負荷されることとなる。第2の管体20、第3の管体30は、第1の管体10の内部に収納されており、周壁が土砂と接触していないため、この段階において、周面摩擦は特段負荷されない。
【0037】
この押し込み時において、第1の管体10のB方向に向けた後端10a、第2の管体20のB方向に向けた後端20a、第3の管体30のB方向に向けた後端30aがほぼ同一端を構成するように位置している。かかる状態の下で第1の管体10〜第3の管体30の打ち込みは、例えば単管パイプ60を用いて行うようにしてもよい。このとき単管パイプ60の先端に押圧体61を取り付けておくことで、第1の管体10のみならず、第2の管体20、第3の管体30をも同時に押し出すことが可能となる。
【0038】
次に
図7(b)に示すように、単管パイプ60を用いて、第2の管体20、第3の管体30を同時に押し出す。このとき、単管パイプ60の先端に取り付ける押圧体61は、第1の管体10の内径よりも狭小化されていることで、第2の管体20、第3の管体30のみを選択的に押し出すことが可能となる。
【0039】
第2の管体20、第3の管体30が単管パイプ60を介して押し出された結果、
図8(a)に示すように第2の管体20における根本部24を構成する拡径管24aが、第1の管体10における先端部12を構成する縮径管12aに当接され、これ以上A方向に向けて押し出せなくなる。即ち、第2の管体20は、第1の管体10内の先端部12に根本部24を係止された状態で固定されることとなる。
【0040】
このとき、第2の管体20、第3の管体30を押し出す過程で土砂との間で周面摩擦が負荷されるのは、第2の管体20の周壁のみである。第1の管体10は、この過程において特に押し込み動作が行われないため、第1の管体10の周面において土砂との間で摩擦が生じることは無い。
【0041】
次に
図8(b)に示すように、単管パイプ60を用いて、第3の管体30を押し出す。このとき、単管パイプ60の先端に取り付ける押圧体61は、第2の管体20の内径よりも狭小化されていることで、第3の管体30のみを選択的に押し出すことが可能となる。
【0042】
第3の管体30が単管パイプ60を介して押し出された結果、
図8(b)に示すように第3の管体30における根本部34を構成する拡径管34aが、第2の管体20における先端部22を構成する縮径管22aに当接され、これ以上A方向に向けて押し出せなくなる。即ち、第3の管体30は、第2の管体20内の先端部22に根本部34を係止された状態で固定されることとなる。
【0043】
このとき、第3の管体30を押し出す過程で土砂との間で周面摩擦が負荷されるのは、この第3の管体30の周壁のみである。第1の管体10及び第2の管体20は、この過程において特に押し込み動作が行われないため、第1の管体10及び第2の管体20の周面において土砂との間で摩擦が生じることは無い。
【0044】
仮に
図3に示すように第1の管体10から第2の管体20を突出させ、第2の管体20から第3の管体30を突出させた状態で、第3の管体30から斜面51に打ち込んだ場合、土砂と接触する全ての管体10、20、30について周面摩擦が発生してしまう。これに対して、上述したように本発明を適用した排水パイプ1の打ち込み方法では、第2の管体20及び第3の管体30を収納した第1の管体10を押し出す際には、当該第1の管体10のみに周面摩擦を生じさせる。また、第3の管体30を収納した第2の管体20を押し出す際には、当該第2の管体10のみに周面摩擦を生じさせる。最後に第3の管体30を押し出す際には、当該第3の管体30のみに周面摩擦を生じさせる。
【0045】
即ち本発明によれば、押し出される管体10、20、30のうち最外周に位置する管体10、20、30の何れかのみに周面摩擦を生じさせ、それ以外の管体10、20、30については周面摩擦の発生を防止することができる。これにより、特に管体10、20、30を連結することにより、排水パイプ1の全長を長く構成した場合において、斜面51への打ち込み時において周面摩擦を減少させることができ、ひいては排水パイプの打ち込み容易性を向上させることが可能となる。また、打ち込み時における排水パイプ1に加わる周面摩擦を減少可能な本発明によれば、プレボーリングと呼ばれる、予め打ち込み箇所に削孔機を用いた削孔を行う必要が無くなる。このため、プレボーリングに伴う作業工程の増大による施工が遅れることなく、削孔労力を低減でき、更には施工コストを抑制することが可能となる。
【0046】
また、上述した構成からなる本発明によれば、複数本の管体10、20、30を連結することで排水パイプ1の全長を長く構成できることから、土砂部5から多くの水分を集水することができ、降水量が土砂部の浸透能力を超えてしまう場合においても土砂部5に大量の水分が蓄積されるのを防止でき、ひいては斜面の崩落を防ぐことができる。
【0047】
ちなみに、この管体10、20、30の押圧に使用する単管パイプ60は、その先端に設ける押圧体61を例えば
図9に示すように交換自在に構成するようにしてもよい。例えば、径の大きい第1の管体10を押圧する場合には、
図9(a)に示すように径の大きい押圧体61を単管パイプ60の先端に設ける。この押圧体61は、単管パイプ60に内接可能な挿入部61aが設けられ、この挿入部61a並びに単管パイプ60に穿設された図示しない孔部に挿通棒62を挿通させることで取り付けられる。径の小さい第3の管体30を押圧する場合には、
図9(b)に示すように径の小さい押圧体61を単管パイプ60の先端に設ける。係る場合において、上述した挿通棒62を取り外すことで、押圧体61は自在に交換できる。
【0048】
なお、本発明を適用した排水パイプ1の打ち込み方法は、上述した実施の形態に限定されるものではない。例えば、以下に説明する手順により排水パイプ1を打ち込むようにしてもよい。
【0049】
先ず
図10(a)に示すように、第1の管体10の内部に第2の管体20、第3の管体30を収納しない状態で、当該第1の管体10のみを土砂部5の斜面51に打ち込む。この段階において土砂と接するのは、第1の管体10の周壁のみであり、打ち込み時においてその土砂と接触している第1の管体10の周壁のみおいて発生する周面摩擦が負荷されることとなる。また、この第1の管体10を打ち込む際において、その先端には土砂の流入を防止する観点から、
図5(b)に示すように、第1の管体10の先端に蓋45を外側から被せるようにして設け、第1の管体10の押し込み時には、蓋45を取り外すことなくそのままにしておく。このとき、
図5(a)に示すような第1の管体10の内部に蓋45を挿入するタイプのものを使用するようにしてもよい。なお、本手順においても、上述した押圧体61を先端に取り付けた単管パイプ60を使用して押し込みを行うようにしてもよい。
【0050】
次に
図10(b)に示すように、第1の管体10の内部に第2の管体20を挿入し、これを押圧する。この第2の管体20の押し出し時において、この蓋45を第2の管体20を介して内側から押し込んでいくことで、これを押し出すようにしてもよい。次に
図11(a)に示すように、第2の管体20は、第1の管体10内の先端部12に根本部24を係止された状態で固定されることとなる。この第2の管体20を押し出す過程で土砂との間で周面摩擦が負荷されるのは、第2の管体20の周壁のみである。第1の管体10は、この過程において特に押し込み動作が行われないため、第1の管体10の周面において土砂との間で摩擦が生じることは無い。なお、第2の管体20を打ち込む際において、その先端には土砂の流入を防止する観点から、同様に蓋45が被せられていることで閉蓋されていてもよい。
【0051】
次に
図11(a)に示すように、第1の管体10の内部に第3の管体30を挿入し、これを押圧する。押圧された第3の管体30は、第1の管体10、第2の管体20を通過し、土砂部5内に打ち込まれる。この過程で蓋45は第3の管体30の押し込みに伴って押し出される。その結果、
図11(b)に示すように、第3の管体30は、第2の管体20内の先端部22に根本部34を係止された状態で固定されることとなる。この第3の管体30を押し出す過程で土砂との間で周面摩擦が負荷されるのは、第3の管体30の周壁のみである。第1の管体10及び第2の管体20は、この過程において特に押し込み動作が行われないため、第1の管体10及び第2の管体20の周面において土砂との間で摩擦が生じることは無い。
【0052】
上述の如き排水パイプ1の打ち込み方法のように、1本ずつ管体10、20、30を打ち込む際において、打ち込み対象でない他の管体10、20、30については、特に土砂部5中に打ち込みを行わない。即ち、押し出すことで斜面51に打ち込むべき管体10、20、30のみに周面摩擦を生じさせ、それ以外の打ち込み対象でない他の管体10、20、30については周面摩擦の発生を防止することができる。これにより、特に管体10、20、30を連結することにより、排水パイプ1の全長を長く構成した場合において、斜面51への打ち込み時において同様に周面摩擦を減少させることができる。
【0053】
なお、上述した実施の形態においては、第1の管体10〜第3の管体30の3本で排水パイプ1を構成する場合を例にとり説明をしたが、これに限定されるものではなく、2本以上の管体を連結することにより構成されるものであればいかなる形態であってもよい。仮に2本の管体を連結することで排水パイプ1を構成する場合には、第3の管体30の構成を省略し、第1の管体10、第2の管体20で構成することとなる。打ち込み手順については、上述した説明において第2の管体20までの打ち込みが終了した時点で完了となる。
【0054】
また、管体を4本以上で構成する場合には、第3の管体30よりも突出方向A側において、これよりも小径からなる管体を更に連結することとなる。つまり、4本目以降の管体は、挿入される根本側の管体の先端部の内径より小径の本管部及び当該内径よりも拡径化された根本部を有するように構成される。またこれに伴い、根本側の管体は、上記根本部を係止可能なように先端部の内径がより縮径化されて構成されることとなる。
【0055】
また、上述した構成からなる本発明によれば、延長管12b、22bの構成、延長管24b、34bの構成を省略するようにしてもよい。但し、延長管24b、34bが設けられることで、その後端20a、30aの端面を、単管パイプ60の端面、或いは押圧体61の押圧面と平行とすることが可能となり、押圧力を効果的に伝達させることが可能となる。
【0056】
また、上述した構成からなる本発明によれば、均一径の本管部11、21、31の代替として、テーパー管を使用するようにしてもよい。
図12は、本発明を適用した排水パイプ1を全てテーパー管で構成した例を示している。ちなみに、
図12の例では、第1の管体10と、第2の管体20の2本を連結した例を示している。それぞれテーパー管とされた本管部11´、21´を備えており、延長管12b、22bの構成、延長管24bの構成を省略した場合には、管体全てがテーパー管で構成されることとなる。かかる構成であっても第1の管体10の先端部12の内径がより縮径化され、第2の管体20は、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を有しているため、挿入される第1の管体10内の先端部に根本部24を係止させつつ本管部21を第1の管体10から突出自在に構成することが可能となる。