特開 2024-157834 地中排水具及び地中排水構造

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024157834

(43)【公開日】2024-11-08

(54)【発明の名称】地中排水具及び地中排水構造

(51)【国際特許分類】

   E02D 3/10 20060101AFI20241031BHJP

   E02D 17/20 20060101ALI20241031BHJP

【ＦＩ】

E02D3/10 101

E02D17/20 106

【審査請求】未請求

【請求項の数】4

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023072440

(22)【出願日】2023-04-26

(71)【出願人】

【識別番号】000000446

【氏名又は名称】岡部株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100128509

【弁理士】

【氏名又は名称】絹谷 晴久

(74)【代理人】

【識別番号】100119356

【弁理士】

【氏名又は名称】柱山 啓之

(74)【代理人】

【氏名又は名称】鈴木 知

(72)【発明者】

【氏名】前田 和徳

【テーマコード（参考）】

2D043

2D044

【Ｆターム（参考）】

2D043DA04

2D043DD15

2D044EA03

(57)【要約】

【課題】土砂などの粒分によって目詰まりが生じることがなく、地下水を円滑に排出することが可能な地中排水具及び地中排水構造を提供する。
【解決手段】地中に斜め下向きに挿入されて地下水ｗを流通させる排水管２，３を直列接続するために、端部開口４ａ，４ｂから長さ方向に内奥へ向けて、排水管が挿入される中空筒状の接続管４を備え、接続管の内周には、端部開口４ａから内奥へ向けて、螺旋状に凸条１５が形成され、凸条と接続管の第１接続部１０に挿入される第１排水管２とで区画して、接続管の端部開口から内奥へ向けて螺旋状の通水路１６が形成され、接続管の内奥に位置する通水路の終端である排水部１６ａが接続管内方に連通されると共に、接続管の端部開口に位置する通水路の始端である流入部１６ｂが地中と連通される。
【選択図】図３

【特許請求の範囲】

【請求項1】

地中に浸透している地下水を排出する地中排水具であって、
地中に斜め下向きに挿入されて地下水を流通させる排水管を直列接続するために、端部開口から長さ方向に内奥へ向けて、該排水管が挿入される中空筒状の接続管を備え、
該接続管の内周には、上記端部開口から上記内奥へ向けて、螺旋状に凸条が形成され、
該凸条と上記接続管に挿入される上記排水管とで区画して、該接続管の上記端部開口から上記内奥へ向けて螺旋状の通水路が形成され、
上記接続管の上記内奥に位置する上記通水路の終端が該接続管内方に連通されると共に、該接続管の上記端部開口に位置する該通水路の始端が地中と連通されることを特徴とする地中排水具。

【請求項2】

前記排水管には、前記接続管と接続するための外周ねじ条が形成され、該外周ねじ条は、前記凸条に隙間を隔てて螺合され、前記通水路は、上記凸条と上記外周ねじ条の隙間で形成されることを特徴とする請求項１に記載の地中排水具。

【請求項3】

前記接続管に挿入される前記排水管は、外周が前記凸条に当接され、前記通水路は、上記凸条と上記排水管の外周で区画形成されることを特徴とする請求項１に記載の地中排水具。

【請求項4】

請求項１～３いずれかの項に記載の地中排水具を用い、該地中排水具は、前記排水管が斜め下向きとなる姿勢で地中に挿入され、上記排水管の斜め下向きの先端は、挿入終端として地中から地盤面に露出されることを特徴とする地中排水構造。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、土砂などの粒分によって目詰まりが生じることがなく、地下水を円滑に排出することが可能な地中排水具及び地中排水構造に関する。

【背景技術】

【0002】

地中に浸透している地下水を排出する技術として、例えば特許文献１及び２が知られている。特許文献１の「排水管」は、地中に埋設して、地中に浸透した水を排水する排水管であって、周面に軸方向に延びる多数のスリット状通水孔を開設して構成されている。

【0003】

特許文献２の「土中埋設用集水管」は、目詰まりが起こりにくく、かつ、製造コストが低くて製造が容易である集水管の提供を課題とし、開口率５～５０％の有孔板からなる集水管としている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】実開平４－３７６２４号公報

【特許文献2】特開２００３－２３２０２８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

地中に浸透している地下水は、土や砂などの粒分が混ざり合って、混濁状態となっている。これら粒分は、水中で浮遊するものもあるが、比重が水よりも重くて沈殿する。

【0006】

背景技術では、孔の形状や個数、開口率によって、孔に目詰まりを生じさせずに、土中から排水することを企図している。

【0007】

しかしながら、地下水が排水管や集水管へ流入する際、地下水と共に流れ込もうとする土や砂などの粒分によって孔が塞がれて目詰まりが生じてしまうことは避けられず、また、排水管等の内部に流れ込んでしまった粒分がその重さによって当該排水管等の内部に沈殿し堆積して、これにより排水管等それ自体に目詰まりが生じてしまって、排水や集水の機能を継続して果たすことができないという課題があった。

【0008】

本発明は上記従来の課題に鑑みて創案されたものであって、土砂などの粒分によって目詰まりが生じることがなく、地下水を円滑に排出することが可能な地中排水具及び地中排水構造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】

【0009】

本発明にかかる地中排水具は、地中に浸透している地下水を排出する地中排水具であって、地中に斜め下向きに挿入されて地下水を流通させる排水管を直列接続するために、端部開口から長さ方向に内奥へ向けて、該排水管が挿入される中空筒状の接続管を備え、該接続管の内周には、上記端部開口から上記内奥へ向けて、螺旋状に凸条が形成され、該凸条と上記接続管に挿入される上記排水管とで区画して、該接続管の上記端部開口から上記内奥へ向けて螺旋状の通水路が形成され、上記接続管の上記内奥に位置する上記通水路の終端が該接続管内方に連通されると共に、該接続管の上記端部開口に位置する該通水路の始端が地中と連通されることを特徴とする。

【0010】

前記排水管には、前記接続管と接続するための外周ねじ条が形成され、該外周ねじ条は、前記凸条に隙間を隔てて螺合され、前記通水路は、上記凸条と上記外周ねじ条の隙間で形成されることを特徴とする。

【0011】

前記接続管に挿入される前記排水管は、外周が前記凸条に当接され、前記通水路は、上記凸条と上記排水管の外周で区画形成されることを特徴とする。

【0012】

本発明にかかる地中排水構造は、上記地中排水具を用い、地中排水具は、排水管が斜め下向きとなる姿勢で地中に挿入され、排水管の斜め下向きの先端は、挿入終端として地中から地盤面に露出されることを特徴とする。

【発明の効果】

【0013】

本発明にかかる地中排水具及び地中排水構造にあっては、土砂などの粒分によって目詰まりが生じることがなく、地下水を円滑に排出することができる。

【図面の簡単な説明】

【0014】

【図1】本発明に係る地中排水具及び地中排水構造の好適な一実施形態を説明する説明図である。

【図2】図１に示した地中排水具に用いられる接続管の側面図である。

【図3】図２に示した接続管の側断面図である。

【図4】本発明に係る地中排水具及び地中排水構造の変形例を説明する説明図である。

【発明を実施するための形態】

【0015】

以下に、本発明にかかる地中排水具及び地中排水構造の好適な一実施形態を、添付図面を参照して詳細に説明する。

【0016】

本実施形態に係る地中排水具１は基本的に、図１に示すように、２本の排水管２，３を１つの接続管４で、排水管２，３の長さ方向（管軸方向とも言う）に直列接続することで構成され、地中Ｅに浸透している地下水ｗを排出するように構成される。

【0017】

地中排水具１の排水管２，３は、地中Ｅに斜め下向きに挿入され、地下水ｗを自然流下で流通させて排水するように構成される。

【0018】

地中排水具１は、地中Ｅに挿入して用いられる。地中排水具１の挿入先端となる排水管３の端部には自穿孔ビット５が設けられる。

【0019】

自穿孔ビット５がモータによって管軸Ｃ周りに回転駆動されることにより、排水管３の地中Ｅへの貫入が行われる。

【0020】

地中排水具１の挿入後端となる排水管２の端部は、地中Ｅから地盤面Ｇに露出される。以上によって、本実施形態に係る地中排水構造６が構成される。

【0021】

図示例では、２本の排水管２，３を１つの接続管４で直列接続した地中排水具１が示されているが、地中排水具１は、接続管４で排水管２，３を順次継ぎ足していくようにして、複数の接続管４で複数本の排水管２，３を、当該排水管２，３の長さ方向に連結接続した長尺な構成であってもよい。

【0022】

また、地中排水具１は、自穿孔ビット５を必須とするものではなく、地中Ｅに向けて形成されたプレボーリング穴に差し込んで挿入されるものであってもよい。

【0023】

本実施形態に係る地中排水具１を構成する排水管２，３は、同じ寸法（長さは異なっていてもよい）であって、長さ方向に一端から他端に亘って一連に、地下水ｗを流通させるための中空通路７（図３参照）が形成されて、内部中空に形成される。

【0024】

排水管２，３は例えば、鋼製などの金属製のロックボルトや硬質樹脂製の塩ビ管等で構成される。

【0025】

図３に示したロックボルトの場合には、排水管２，３の外周には、外周ねじ条８が形成されている。

【0026】

接続管４は、排水管２，３と同様に、硬質樹脂製もしくは金属製であって、図２及び図３に示すように、長さ方向の両端に端部開口４ａ，４ｂを有し、これら端部開口４ａ，４ｂの間の長さ方向に内部中空な中空筒状に形成される。

【0027】

接続管４には、端部開口４ａ，４ｂから長さ方向に沿って内奥となる長さ方向中央部分に、接続管４の内周に沿って、環状の内部仕切り壁９が一体的に形成される。

【0028】

接続管４は、内部仕切り壁９よりも長さ方向の一端側に、２本の排水管２，３のうち、一方の第１排水管２が挿入されて接続される筒状の第１接続部１０を有すると共に、長さ方向の他端側に、他方の第２排水管３が挿入されて接続される筒状の第２接続部１１を有する。

【0029】

排水管２，３は、接続管４の端部開口４ａ，４ｂそれぞれから長さ方向に、内部仕切り壁９が形成された内奥へ向けて接続管４内に挿入される。

【0030】

内部仕切り壁９には、第１接続部１０から第２接続部１１へ貫通させて、これら第１及び第２接続部１０，１１に接続された２本の排水管２，３同士の中空通路７を連通し、地下水ｗを排水管２，３の間で流通させるための通孔１２が形成される。

【0031】

接続管４は、第１接続部１０と第２接続部１１の内径寸法が同じ寸法で形成される一方、内部仕切り壁９を境界として、第１接続部１０に対し、後述するらせん状に溝１３を形成するために、当該第１接続部１０の管厚が第２接続部１１の管厚よりも厚く形成され、これにより、第１接続部１０の外径寸法が第２接続部１１の外径寸法よりも大きな寸法で形成される。

【0032】

第２接続部１１の内周には、当該第２接続部１１に挿入される排水管３の外周ねじ条８と螺合される内周ねじ条１４が形成される。これにより、接続管４の第２接続部１１に対して、第２排水管３が接続される。

【0033】

第２接続部１１の内周ねじ条１４は、第２排水管３が内部仕切り壁９に当接する長さ寸法で形成される。

【0034】

従って、第２排水管３については、内部仕切り壁９が、その挿入量を規制するストッパとして機能される。

【0035】

他方、第１接続部１０の内周には、端部開口４ａから接続管４の長さ方向に、内部仕切り壁９が位置する内奥へ向けて、第２接続部１１の内周ねじ条１４の寸法よりも大きな寸法で螺旋状に溝１３が形成され、この溝１３によって、第１接続部１０の内部には、螺旋状に凸条１５が形成される。

【0036】

詳細には、第２接続部１１の内周ねじ条１４と第１接続部１０の螺旋状の溝１３とは、ねじのピッチは同じである一方、第２接続部１１の径方向における内周ねじ条１４の谷部の寸法よりも、第１接続部１０の径方向における螺旋状の溝１３の寸法が大きく、かつ第２接続部１１の長さ方向における内周ねじ条１４のねじ溝の寸法よりも、第１接続部１０の長さ方向における螺旋状の溝１３の寸法が大きく形成される。

【0037】

従って、同一ピッチの雄ねじを螺合させると、第２接続部１１では、ねじ結合が確立される一方、第１接続部１０では、雄ねじ（第１接続部１０に挿入される第１排水管２の外周ねじ条８）は螺旋状の凸条１５に係合されると共に、外周ねじ条８と螺旋状の溝１３との間に螺旋状の隙間が生じるように構成される。

【0038】

第２接続部１１に挿入される第２排水管３と同一寸法の外周ねじ条８を有する第１排水管２を第１接続部１０の端部開口４ａから内奥の内部仕切り壁９に向けてねじ込んでいくと、上記隙間により螺旋状の凸条１５と第１排水管２の外周とで区画して、螺旋状の溝１３内には、第１接続部１０の端部開口４ａから内奥に向けて、螺旋状の通水路１６が形成される。

【0039】

このように第１排水管２には、接続管４と接続するための外周ねじ条８が形成され、外周ねじ条８は、凸条１２に対し隙間を隔てて螺合され、通水路１６は、凸条１５を形成する溝１３と外周ねじ条８の隙間で形成されることになる。

【0040】

第１接続部１０の螺旋状の溝１３は、第１排水管２と内部仕切り壁９との間に間隙Ｓが得られるように、当該内部仕切り壁９から間隔を隔てた位置まで形成される。

【0041】

接続管４内奥の内部仕切り壁９側となる通水路１６の終端が排水部１６ａとして、間隙Ｓを通じて、接続管４内方に連通され、地中Ｅに面する接続管４の端部開口４ａに位置する通水路１６の始端が地下水ｗの流入部１６ｂとして、地中Ｅと連通されるように構成される。

【0042】

流入部１６ｂと排水部１６ａとは、第１排水管２と環状の凸条１５とによって、接続管４の管軸方向に見通すことができないように遮られ、これら流入部１６ｂと排水部１６ａを備える通水路１６は、接続管４の内周に沿って周回される形態で形成される。

【0043】

従って、地中Ｅに浸透している地下水ｗは、地中Ｅに面する通水路１６の流入部１６ｂから接続管４内に流入し、螺旋状の通水路１６を流れ、接続管４の内奥に位置する排水部１６ａから間隙Ｓを経て、接続管４内方へ排水される。

【0044】

接続管４内方へ排水される地下水ｗは、第１接続部１０に挿入された第１排水管２の管端部から第１排水管２内へ排水される。

【0045】

上述のように構成される接続管４は、金属製であれば鋳造などの金属加工により、また硬質樹脂製であれば射出成形などによって形成される。

【0046】

本実施形態に係る地中排水具１を用い、これを地中Ｅに挿入することによって、図１に示すように、本実施形態に係る地中排水構造６が構成される。

【0047】

地中排水具１は、挿入先端となる排水管３の端部に設けた自穿孔ビット５で地中Ｅを穿孔しながら、地中Ｅに挿入されていく。

【0048】

その際、挿入箇所の地中Ｅにおける水平に対し、自穿孔ビット５により斜め上向きに穿孔が進められて、地中排水具１は、接続管４及び当該接続管４で接続された排水管２，３（それらの管軸方向）が斜め下向きとなる姿勢で挿入される（図１中、「傾斜角」参照）。

【0049】

そして、地中Ｅにおいて斜め上方に位置される挿入先端とは反対側の斜め下方に位置される排水管２の斜め下向き（中空通路７が斜め下に向かって開放している）の先端は、挿入終端として、中空通路７を地盤面Ｇ外方と連通させるために、地中Ｅから地盤面Ｇに露出されるように配置される。

【0050】

図１に示すように、挿入終端となる排水管２の端部２ａは、地盤面Ｇに突起物として現れないように、地盤面Ｇに沿う切断面で切除される。

【0051】

本実施形態に係る地中排水具１及び地中排水構造６の作用について説明する。

【0052】

まず、地中排水具１の設置施工について説明すると、地中排水具１を地中Ｅに埋設するときには、自穿孔ビット５を設けた先頭となる排水管３にモータを取り付け、地盤面Ｇから地中Ｅに向けて斜め上向きに穿孔作業を開始し、この排水管３が斜め下向きに地盤面Ｇに出ている状態で穿孔を一旦停止し、モータを排水管３から取り外した後、接続管４の第２接続部１１を排水管３に接続し、さらに、接続管４の第１接続部１０に新たに第１排水管２を継ぎ足して接続する。

【0053】

このとき、接続管４は、排水管２，３と共に、それらの管軸方向に沿って、斜めに下向きの姿勢で設けられ、通水路１６が接続管４内で上下方向に周回するように配される。

【0054】

また、接続管４は、穿孔作業による土砂によって、端部開口４ａで地中Ｅと連通する通水路１６の流入部１６ｂが土砂で塞がらないように、当該流入部１６ｂが斜め下向きになるように、すなわち地中排水具１の挿入先端とは反対側に向くように、取り付けの向きを設定することが望ましい。流入部１６ｂの向きは、接続管４の第１接続部１０と第２接続部１１を反対に配して、地中排水具１の挿入先端側に向けるようにしてもよい。

【0055】

新たに継ぎ足した排水管２にモータを取り付け、さらに穿孔作業を行う。複数の接続管４を用いて複数の排水管２，３を継ぎ足していく場合には、以上の作業を繰り返し行っていく。

【0056】

これにより、適宜必要な長さの地中排水具１は、接続管４の流入部１６ｂ及び排水管２，３が斜め下向きとなる姿勢で、地中Ｅに挿入される。

【0057】

最後に、地中排水具１の挿入終端となる排水管２の端部２ａを地盤面Ｇに合わせて切除し、これにより、地中排水具１を、地盤面Ｇに露出されるようにして配置する。以上のようにして、地中排水具１を地中Ｅに挿入した地中排水構造６の施工が完了する。

【0058】

次に、地中排水具１による地下水ｗの排出について説明する。

【0059】

地中Ｅの水圧が高まっていくと、地中Ｅには、土砂などの粒分を随伴した地下水ｗが空所に向けて移動していく。

【0060】

本実施形態に係る地中排水具１では、流入部１６ｂを有する通水路１６は、土中の空所となり、図３に示すように、土砂などの粒分と共に地下水ｗが、流入部１６ｂから通水路１６へと流入してくる。

【0061】

また、流入部１６ｂの付近に土砂などの粒分があると、地下水ｗは毛細管現象で、流入部１６ｂから通水路１６へと導かれる。

【0062】

地中排水具１は、（イ）地中Ｅに挿入された状態で、接続管４の通水路１６の流入部１６ｂが、斜め下向きであること、そしてまた、（ロ）通水路１６が、接続管４の内周に沿って上下方向に周回するように形成されていることから、流入部１６ｂから通水路１６に流入する地下水ｗが、地中Ｅに生じた水圧により重力の作用に逆らって押し上げられて、下方から上方へ向かって流れる箇所が存在することとなり、地下水ｗに含まれる土砂などの水よりも比重の重い粒分が分離されて接続管４外方の地中Ｅ側へ沈殿して残留される一方、粒分が取り除かれた地下水ｗは、浮遊物を含むものの、上澄みとして通水路１６内を、上方へ向かって押し上げられつつ流れていく。

【0063】

そして、通水路１６を流れて排水部１６ａに達した地下水ｗは、排水部１６ａから、間隙Ｓを介して、排水管２内へと流れ込んでいく。

【0064】

排水管２，３は、高所から低所に向けて地下水ｗが自然流下して地盤面Ｇに向かう斜め下向きに挿入されているので、流れ込んだ地下水ｗは、排水管２，３を通じて、地中排水具の挿入終端から地盤面Ｇへ向けて排出される。

【0065】

これにより、本実施形態に係る地中排水具１では、土砂などの粒分が接続管４に流入してきても、通水路１６までで分離して接続管４外方へ向けて残留させることができ、排水部１６ａまで達することを抑制できて、粒分による目詰まりが生じることなく、地中Ｅの地下水ｗを円滑かつ効率よく排出することができる。

【0066】

複数の排水管２，３を複数の接続管４で接続している場合には、各接続管４において同様に地下水ｗが流れ込んで排水管２，３を流下し、順次下方に位置している接続部４それぞれにおいて図３に示すように、合流しながら、排水管２，３を流れ下っていく。

【0067】

これにより、地中排水具１の挿入箇所及びその周辺の地下水ｗを、地中Ｅから排出することができる。

【0068】

図４には、上記実施形態の変形例が示されている。この変形例は、排水管２，３として、外周が円筒面２ｂ，３ｂである単管パイプを用いる場合である。接続管４の第２接続部１１の内周は、円筒面１１ａで形成される。

【0069】

単管パイプの第２排水管３は、円筒面３ｂが第２接続部１１の円筒面１１ａに摺接しつつ、管端部が内部仕切り壁９に突き当たるようにして第２接続部１１に挿入され、これにより両者の接続がなされる。

【0070】

他方、単管パイプの第１排水管２は、外周面２ｂが第１接続部１０の凸条１５に当接されつつ、管端部が上記間隙Ｓを隔てるように、第１接続部１０の内奥へ挿入され、これにより両者の接続がなされる。通水路１６は、凸条１５と第１排水管２の外周面２ｂで区画形成される。

【0071】

このような変形例であっても、上記実施形態と同様の作用効果を奏することはもちろんである。

【符号の説明】

【0072】

１ 地中排水具
２ 第１排水管
２ｂ 第１排水管の外周面
３ 第２排水管
４ 接続管
４ａ，４ｂ 端部開口
６ 地中排水構造
８ 外周ねじ条
１５ 凸条
１６ 通水路
１６ａ 排水部
１６ｂ 流入部
Ｅ 地中
Ｇ 地盤面
ｗ 地下水

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】