特許 7423009 暗渠管埋設装置

(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】2024-01-19

(45)【発行日】2024-01-29

(54)【発明の名称】暗渠管埋設装置

(51)【国際特許分類】

   E02B 11/00 20060101AFI20240122BHJP

【ＦＩ】

E02B11/00 Z

E02B11/00 A

【請求項の数】 4

(21)【出願番号】P 2020193691

(22)【出願日】2020-11-20

(65)【公開番号】P2022082240

(43)【公開日】2022-06-01

【審査請求日】2023-02-28

(73)【特許権者】

【識別番号】501203344

【氏名又は名称】国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構

(74)【代理人】

【識別番号】100095267

【弁理士】

【氏名又は名称】小島 高城郎

(74)【代理人】

【識別番号】100124176

【弁理士】

【氏名又は名称】河合 典子

(72)【発明者】

【氏名】北川 巌

(72)【発明者】

【氏名】岩田 幸良

【審査官】小倉 宏之

(56)【参考文献】

【文献】特開昭５５－０６８９３７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１０－１８９８５９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開昭５４－１３０３０１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１８－１７８５０８（ＪＰ，Ａ）

【文献】実開昭５６－１６３１４２（ＪＰ，Ｕ）

【文献】実開昭５３－１１８３２４（ＪＰ，Ｕ）

【文献】実開昭５４－１３９９０２（ＪＰ，Ｕ）

【文献】特開２００２－１６７７４２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開昭５２－１１１２１０（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｅ０２Ｂ １１／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

牽引されて進行することによって土壌（２）中に暗渠排水（３）を構築する暗渠管埋設装置（１）において、
互いに前後して所定の間隔を空けて配置され、それぞれ側面から視て上端と下端が前方に突出し中央部が後退するように湾曲した前刃（１０）及び後刃（１２）と、
暗渠管（４）を上端から下端へと挿通させる管部材であり上方から下方に延在すると共に漸次後方へと延在する暗渠管挿入ガイド（１４）と、
前記暗渠管挿入ガイド（１４）の長手方向に垂直な断面が、平面視にて１つの頂点（１１ａ）から進行方向に対し傾斜してそれぞれ後方に延在する２つの辺（１１ｂ，１１ｂ）を少なくとも有する形状であって、前記２つの辺（１１ｂ，１１ｂ）を含む前記暗渠管挿入ガイド（１４）の２つの外面により形成される開削溝形成刃（１１）と、
前記後刃（１２）の後縁と前記暗渠管挿入ガイド（１４）における前記開削溝形成刃（１１）の前縁とを接続する平板状の後刃固定板（１３）と、を有し、
前記前刃（１０）と、前記後刃（１２）と、前記後刃固定板（１３）と、前記開削溝形成刃（１１）を含む前記暗渠管挿入ガイド（１４）とが、進行方向に沿って前方から後方へと一列に直列配置されていることを特徴とする暗渠管埋設装置。

【請求項2】

前記前刃（１０）及び後刃（１２）がそれぞれ、土壌（２）を切削して細切れ目（６）を形成した後、前記開削溝形成刃（１１）が、前記細切れ目（６）を押し広げて開削溝（７）を形成することを特徴とする請求項１に記載の暗渠管埋設装置。

【請求項3】

前記暗渠管挿入ガイド（１４）の鉛直方向に垂直な断面形状が、平面視にて前記２つの辺（１１ｂ，１１ｂ）の各々の後端から進行方向に対し平行にそれぞれ後方に延在する別の２つの辺（１１ｃ，１１ｃ）をさらに有することを特徴とする請求項１又は２に記載の暗渠管埋設装置。

【請求項4】

前記後刃固定板（１３）は、進行方向に対し垂直に貫通する土付着防止孔（１６）を形成されていることを特徴とする請求項１～３のいずれかに記載の暗渠管埋設装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、農業生産の場である農地の排水性に欠陥があるために農産物の生産性を阻害する場合や適切な農作業性を確保できない場合に、その原因となる農地の排水性を抜本的に改善することができる暗渠排水を構築するための暗渠管埋設装置に関する。

【背景技術】

【0002】

畑作物の生産力を高めるには、水田の高度利用と生産力向上を進め、多様な作物栽培による付加価値の高い農業を展開することが不可欠である。そのためには、畑作物の生産力を左右する農地の排水機能を向上させる排水改良技術の技術開発が必要である。その方法では、暗渠排水を中核にした組合せ暗渠排水組織の充実が求められる。これらの基幹技術である暗渠排水の構築には、これまでの基盤整備とともに、多様な実施主体が利用できる暗渠排水の施工技術の充実や低コスト化が欠かせない。

【0003】

従来の暗渠排水の工法として、土地改良事業により整備されることの多い暗渠排水については、一般的に、農林水産省構造改善局監修土地改良事業計画設計基準計画「暗渠排水」に、工事の手順や標準的な工法や施工上の基準が示され、それらに基づく工法がある。これらの工法を用いて排水性の劣る農地に対して施工される暗渠排水は、深さ６０ｃｍ～９０ｃｍ程度の位置に、多数の孔が空いている合成樹脂の素材の暗渠管を埋設し、その上に透水性の高い資材を疎水材として埋設した溝状の構造を、５～１０ｍ程度の一定間隔で設置することによって構築される。

【0004】

これら従来工法を行うための暗渠管埋設装置としては、パイプ引き込み溝を構築する回転チェーン式のトレンチャー（特許文献１）、犂体によるドレーンレイヤー（特許文献２）などが提案されている。トレンチャーは専用機で機械が複雑、大型、高価であり、土木業者が製造し所有しており市販されていない。ドレーンレイヤーの施工機はブル用大型機種もあるが、埋設深さは６０ｃｍ程度と浅い。加えて施工前に予備的な土壌掘削作業が必要であり手間がかかる。トラクタ用小型機種の提案（非特許文献１）もあるが、事前に深さ４０ｃｍの溝掘りや深さ５０ｃｍの心土破砕を行なう必要があるにも関わらず、管の埋設深さは５０ｃｍと浅い。

【0005】

これらのことから、現状では、トレンチャーの高価な専用機、或いは、バックホー掘削機の建設機械を用いる以外で、多様な実施主体が、十分な排水機能をもつ深さに暗渠排水を構築できる低コストな施工技術はない。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【文献】特開２０１２－４１８１５号公報（トレンチャー式暗渠埋設装置）

【文献】特開２００４－３２６８号公報（ドレーンレイヤー式暗渠埋設装置）

【非特許文献】

【0007】

【文献】「トラクタで利用できる浅層暗渠施工器」改訂版、農研機構東北農業研究センター、２０１９．３．３０

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0008】

上述した従来技術には、以下のような問題点がある。
（１）トレンチャーやバックホー掘削機などの建設機械による施工方法は、高価な専用機械による施工となるため、機械コストが極めて高く、かつ限られた者しか使用できない。
（２）牽引式のドレーンレイヤー式は、大型機械による施工であっても埋設深さが浅く、土の硬さにより機械の抵抗がかかるため、埋設深さの制御が難しい。
（３）大型機械で施工する場合、天候が悪いと走行により泥沼化してしまい、逆に排水不良を助長する。
（４）トラクタ用の小型牽引式のドレーンレイヤー式では、暗渠管の埋設深さは最深でも４０～５０ｃｍまでと極めて浅い。

【0009】

以上の現状に鑑み、本発明は、排水不良な農地を高生産性な農地に改良するために、農業者が簡単かつ迅速に、トラクタの牽引力のみで、これまで建設機械により施工されていた構造の暗渠排水を構築することができる暗渠管埋設装置を実現することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0010】

以上の目的を達成するために、本発明は以下の構成を提供する。なお、括弧内の数字は、後述する図面中の符号であり、参考のために付するものである。
・ 本発明の態様は、牽引されて進行することによって土壌（２）中に暗渠排水（３）を構築する暗渠管埋設装置（１）において、
互いに前後して所定の間隔を空けて配置され、それぞれ側面から視て上端と下端が前方に突出し中央部が後退するように湾曲した前刃（１０）及び後刃（１２）と、
暗渠管（４）を上端から下端へと挿通させる管部材であり上方から下方に延在すると共に漸次後方へと延在する暗渠管挿入ガイド（１４）と、
前記暗渠管挿入ガイド（１４）の長手方向に垂直な断面が、平面視にて１つの頂点（１１ａ）から進行方向に対し傾斜してそれぞれ後方に延在する２つの辺（１１ｂ，１１ｂ）を少なくとも有する形状であって、前記２つの辺（１１ｂ，１１ｂ）を含む前記暗渠管挿入ガイド（１４）の２つの外面により形成される開削溝形成刃（１１）と、
前記後刃（１２）の後縁と前記暗渠管挿入ガイド（１４）における前記開削溝形成刃（１１）の前縁とを接続する平板状の後刃固定板（１３）と、を有し、
前記前刃（１０）と、前記後刃（１２）と、前記後刃固定板（１３）と、前記開削溝形成刃（１１）を含む前記暗渠管挿入ガイド（１４）とが、進行方向に沿って前方から後方へと一列に直列配置されていることを特徴とする。
・ 上記態様において、前記前刃（１０）及び後刃（１２）がそれぞれ、土壌（２）を切削して細切れ目（６）を形成した後、前記開削溝形成刃（１１）が、前記細切れ目（６）を押し広げて開削溝（７）を形成することが、好適である。
・ 上記態様において、前記暗渠管挿入ガイド（１４）の長手方向に垂直な断面形状が、平面視にて前記２つの辺（１１ｂ）の各々の後端から進行方向に対し平行にそれぞれ後方に延在する別の２つの辺（１１ｃ）をさらに有することが、好適である。
・ 上記態様において、前記後刃固定板（１３）は、進行方向に対し垂直に貫通する土付着防止孔（１６）を形成されていることが、好適である。

【発明の効果】

【0011】

本発明による暗渠管埋設装置は、進行方向に沿って前方から後方へと一列に直列配置された、前刃、後刃、開削溝形成刃付きの暗渠管挿入ガイドを備えている。暗渠管埋設装置は、牽引されて進行しつつ暗渠管埋設深さよりさらに深くまで挿入できるように、長さを変更可能な前刃及び後刃によって深層まで土壌を切削して細切れ目を構築することにより、暗渠管の土壌中への挿入を容易にする。

【0012】

加えて、後刃の後方に配置された暗渠管挿入ガイドが、所定の断面形状を有し、前向きに突出する開削溝形成刃を形成している。これにより、少ない抵抗で細切れ目を押し広げることができる。この結果、暗渠管を埋設する開削溝を容易に構築して暗渠管を最下部に設置できる。

【0013】

好ましくは暗渠管埋設装置の最後部に疎水材投入ガイドが配置され、所望の深さまで疎水材を投入することができる。これにより、排水不良な農地を改善するために十分な暗渠排水を、トラクタによっても簡単かつ迅速に構築できる。

【0014】

本発明によれば、従来の暗渠管埋設装置と比べて以下の効果があるため、確実に暗渠排水に必要な構造を構築することができる。
（ａ）暗渠管挿入ガイドが、土壌を切断するための、深さをそれぞれ変更できる前刃と後刃の２本の切断刃を前方に有するので、暗渠管埋設装置の地中施工部を確実に所定の深さに挿入できる。
（ｂ）前刃と後刃の下端には暗渠管埋設装置の地中施工部を土中に挿入しやすくするために角度を変えることのできる射込み爪が取り付けられており、暗渠管埋設装置の地中施工部を水平に土壌中に挿入する作用が働き、安定した暗渠管の埋設深さを維持できる。
（ｃ）暗渠管の埋設において土壌を開削するため土壌の持ち上げがないことから、下層土に化学的に不良な土壌が有る場合でも、農地の化学性を悪化させることなく暗渠排水を構築できる。
（ｄ）暗渠管埋設装置に土壌が付着すると抵抗が増えて暗渠管埋設深さの不安定化が誘発されるため、土壌が付着し易い後刃と暗渠管挿入ガイドを支える後刃固定板に貫通孔を形成することによって空気の取り入れにより土壌の付着を防止できる。
（ｅ）前刃、疎水材投入ガイドが不要な場合は取り外すことができる。

【0015】

以上の効果により、本発明によれば、農業者が簡単かつ迅速にトラクタの牽引力のみで、これまで建設機械により施工されていた構造の暗渠排水を施工することができる暗渠管埋設装置を実現して、所定の深さと任意の間隔で自由度が高い暗渠排水の構築技術を実現しできる。本発明は、より多くの排水不良地を改良して高生産性で優良な農地の創出に貢献できる。

【図面の簡単な説明】

【0016】

【図1】図１は、本発明の暗渠管埋設装置の全体の構成を示す概略側面図である。

【図2】図２は、図１に示した暗渠管埋設装置の前刃と後刃の設置長さを変更できることを示した図である。

【図3】図３は、暗渠管埋設装置をトラクタに牽引させることによって暗渠排水の施工を行っている状況を示した概略側面図である。

【図4】図４は、図１に示した暗渠管埋設装置の主要な部品である前刃と後刃に関係する部材とその接続方法及び配置を示した展開斜視図である。

【図5】図５（ａ）は、図１に示した暗渠管埋設装置の概略平面図であり、主要な部品の配置を示した図である。（ｂ）は、（ａ）における暗渠管挿入ガイドの周辺の部分拡大断面図である。

【図6】図６は、図１に示した暗渠管埋設装置を前方から見た概略正面図であり、主要な部品の配置を示した図である。

【図7】図７（ａ）～（ｄ）は、図３に示した暗渠管埋設装置による暗渠排水の施工状況の各段階を、関係する主要な部品と共に模式的に示した図である。

【図8】図８は、本発明の暗渠管埋設装置により施工した圃場の土壌断面図の例を示している。

【発明を実施するための形態】

【0017】

本発明の構成例を示した図面を参照して本発明の暗渠管埋設装置の実施形態を説明する。

【0018】

本発明の暗渠管埋設装置は、トラクタにより牽引されて進行することによって、地中に暗渠排水を構築する機械である。暗渠排水は、土壌中の例えば深さ６０ｃｍ～９０ｃｍ程度の位置に、多数の孔が空いている合成樹脂の素材の暗渠管を埋設し、その上に透水性の高い資材を疎水材として埋設した溝状の構造物である。本明細書では、暗渠管埋設装置の進行方向を前方と、その反対方向を後方と称する。

【0019】

以下、図１～図７を参照して本発明の暗渠管埋設装置の構成及び動作を説明する。なお、説明においては、複数の図面を同時に参照する場合がある。
図１は、本発明の暗渠管埋設装置の全体構成の一例を概略的に示す。
図２は、図１に示した暗渠管埋設装置の前刃と後刃の設置長さを変更できることを示した図である。
図３は、暗渠管埋設装置をトラクタに牽引させることによって暗渠排水の施工を行っている状況を示した概略側面図である。
図４は、図１に示した暗渠管埋設装置の主要な部品である前刃と後刃に関係する部材とその接続方法及び配置を示した展開斜視図である。
図５（ａ）は、図１に示した暗渠管埋設装置の概略平面図であり、主要な部品の配置を示した図である。図５（ｂ）は、図５（ａ）における暗渠管挿入ガイドの周辺の部分拡大断面図である。
図６は、図１に示した暗渠管埋設装置を前方から見た概略正面図であり、主要な部品の配置を示した図である。
図７（ａ）～（ｄ）は、図３に示した暗渠管埋設装置による暗渠排水の施工状況の各段階を、関係する主要な部品と共に模式的に示した図である。

【0020】

図１に示すように、暗渠管埋設装置１は、施工中に地上を進行する上半部の地上構造部１ａと、施工中に地中を進行する下半部の地中施工部１ｂとを有する。

【0021】

地上構造部１ａは、主な構成部品として、部品接続フレーム６０と、トラクタ接続フレーム５０と、暗渠管積載リール４０とを有する。疎水材投入ガイド１５は、地中施工部１ｂに接続されているが、図３に示すように、施工中、その上部のホッパー部１５ａが地上に露出している。

【0022】

地中施工部１ｂは、主な構成部品として、前刃１０及び後刃１２と、後刃固定板１３と、開削溝形成刃１１と、暗渠管挿入ガイド１４と、支持連結板１７と、疎水材投入ガイド１５とを有する。

【0023】

部品接続フレーム６０は、暗渠管埋設装置１の各構成部品を取付けてこれらを支持するための本体フレームである（図４、図５及び図６も参照）。

【0024】

トラクタ接続フレーム５０は、暗渠管埋設装置１を牽引するトラクタの後部に接続するための接続具である（図３、図５及び図６も参照）。

【0025】

暗渠管積載リール４０は、図３に示すように、リール状に巻かれた暗渠管４の製品を積載するためのリールである。暗渠管積載リール４０は両方向に回転可能である。暗渠管４を埋設するときは、暗渠管積載リール４０から暗渠管４が引き出され、暗渠管挿入ガイド１４に供給される。

【0026】

前刃１０と後刃１２とは、互いに前後して所定の間隔を空けて直列配置されている。前刃１０及び後刃１２の各々は、側面から視て上端と下端が前方に突出し中央部が後退するように湾曲して鉛直方向に延在し、前向きの切断刃をそれぞれ有する。施工中、先ず、前刃１０が前方の土壌を切削することにより、図７に示す細切れ目６を土壌中に形成する。後刃１２は、前刃１０による切削によって形成された土壌中の細切れ目６を再度切削する。なお、必要に応じて、前刃１０を取り外し、後刃１２のみで切削を行うこともできる。

【0027】

後刃固定板１３は、後刃１２の後縁に沿うように接続された１枚の平板部材である。後刃固定板１３の両側面は進行方向に平行であり、その厚さは、後刃１２の厚さ以下である。後刃固定板１３には、進行方向に対し垂直に貫通する適宜の大きさの土付着防止孔１６が形成されている。土付着防止孔１６は、後刃固定板１３の周辺に空気を取り入れる作用があり、それによって暗渠管埋設装置１の構成部品に土壌が付着することを軽減できる。

【0028】

暗渠管挿入ガイド１４は、後刃１２の後方に配置されている。具体的には、後刃固定板１３の後縁に沿うように接続されている。暗渠管挿入ガイド１４は、両端が開口した管部材であり、その上端１４ａから下端１４ｂまで暗渠管４を挿通させることができる。暗渠管挿入ガイド１４の上端１４ａは、暗渠管積載リール４０の近傍で開口し、暗渠管積載リール４０から引き出された暗渠管４が挿入される。暗渠管挿入ガイド１４は、上方から下方に延在すると共に漸次後方へと延在し、暗渠管挿入ガイド１４の下端１４ｂは、後方斜め下方に向かって開口している。暗渠管挿入ガイド１４の下端１４ｂから暗渠管４が送り出される。下端１４ｂの位置は、暗渠管４の埋設位置に応じて設定される。

【0029】

図４及び図５を参照して、暗渠管埋設装置１が有する開削溝形成刃１１について説明する。開削溝形成刃１１は、暗渠管挿入ガイド１４の外面の少なくとも１部により構成される。開削溝形成刃１１は、先行する前刃１０及び後刃１２により形成された細切れ目６の幅を押し広げることによって、図７に示す開削溝７を土壌中に形成する役割を果たす。このために、暗渠管挿入ガイド１４は、長手方向に垂直な断面が、平面視にて所定の外郭形状を有する。好ましくはその断面形状が多角形であり、さらに好ましくは六角形である。

【0030】

図５（ｂ）の暗渠管挿入ガイド１４の周辺の拡大断面図に示すように、平面視にて、暗渠管挿入ガイド１４の長手方向に垂直な断面形状が、１つの頂点１１ａから進行方向に対し傾斜してそれぞれ後方に延在する２つの辺１１ｂ、１１ｂを少なくとも有する。これらの傾斜した２つの辺１１ｂ、１１ｂを含む暗渠管挿入ガイド１４の２つの外面が、実質的に開削溝形成刃１１を構成している。暗渠管挿入ガイド１４の前向きの２つの外面は、平面視にて頂点が前向きに突出した三角形部分を形成する。２つの辺１１ｂ、１１ｂの後端同士の間の間隔によって、形成される開削溝７の幅が決まる。開削溝７の幅は、暗渠管４を設置するために適切な幅に設定される。

【0031】

好ましくは、暗渠管挿入ガイド１４の断面形状において、平面視にて、進行方向に対し傾斜した２つの辺１１ｂ、１１ｂの各々の後端から、進行方向に対し平行にそれぞれ後方に延在する２つの辺１１ｃ、１１ｃを有する。互いに平行な２つの辺１１ｃ、１１ｃを含む暗渠管挿入ガイド１４の２つの外面すなわち両側面は、開削溝７を形成する際の土壌２からの抵抗をより少なくすると共に、形成された開削溝７の両壁を安定に保持する。

【0032】

疎水材投入ガイド１５は、一例として平板状の支持連結板１７を介して暗渠管挿入ガイド１４の後方に接続されている。支持連結板１７の幅は、開削溝７の幅と同程度とすることが好ましい。疎水材投入ガイド１５は、上部のホッパー部１５ａと、下部の投入スリット部１５ｂとを有する。ホッパー部１５ａは、投入するための疎水材を積載している。投入スリット部１５ｂは、一対の側壁の間に内部空間を有し、その内部空間はホッパー部１５ａの底部と連通すると共に、下方及び後方に向かって大きく開口している。投入スリット部１５ｂの幅は、開削溝７の幅とほぼ同程度とすることが好ましい。

【0033】

なお、必要に応じて疎水材投入ガイド１５を取り外すこともできる。その場合、別の方法で疎水材５を投入する。

【0034】

前刃１０及び後刃１２の各々の下端には、下方に向かって土壌に突き刺すことができる射込み爪２０がそれぞれ取り付けられている。射込み爪２０によって、土壌中への前刃１０及び後刃１２の挿入が容易となる。

【0035】

図２に示すように、前刃１０及び後刃１２は、部品接続フレーム６０から下方に延在する部分の長さをそれぞれ変更することができる（図４も参照）。前刃１０及び後刃１２の上端には、鉛直方向に配列した複数の刃固定孔３２がそれぞれ形成されている。一方、部品接続フレーム６０に取り付けられた２つの刃ホルダー３０、３０には、前刃及び後刃１２の上端を取り付けるための取付孔が形成されている。前刃１０及び後刃１２の複数の固定孔からそれぞれ選択された１つの刃固定孔３２、３２を、刃ホルダー３０、３０の取付孔に合わせ、双方の孔に刃固定ピン３１、３１をそれぞれ挿通し固定することによって、前刃１０及び後刃１２を部品接続フレーム６０にそれぞれ固定できる。

【0036】

必要に応じて、前刃１０と後刃１２の長さを、図１に示すように同じ長さとすることも、図２に示すようにΔｄだけ異なる長さとすることもできる。前刃１０及び後刃１２の長さを設定することによって、図７に示す細切れ目６の深さを変更することができる。

【0037】

図３は、暗渠管埋設装置１をトラクタ１００に牽引させることによって暗渠排水の施工を行っている状況を示した概略側面図である。なお、図３中の左端には、施工後の地表と進行方向に垂直な土壌断面とを概略斜視図で示している。

【0038】

暗渠管埋設装置１は、トラクタ接続フレーム５０によりトラクタ１００の後部に接続され、進行方向に牽引される。土壌２中には、少なくとも前刃１０及び後刃１２と、その後方に位置して開削溝形成刃１１を前面に有する暗渠管挿入ガイド１４とが、進行方向に沿って一列に直列配置されている。好ましくはさらに、最後部の疎水材投入ガイド１５（投入スリット部１５ｂ）が加わり、進行方向に沿って一列に直列配置されている。これら全ての構成部品は、所定の深さに挿入されている。

【0039】

最初に前刃１０が土壌を切断し、続いて後刃１２が再度、土壌を確実に切断する。それにより図７に示す細切れ目６が形成される。その後、暗渠管挿入ガイド１４の前向きに突出する外面により形成された開削溝形成刃１１が、細切れ目６の幅を押し広げることによって、図７に示す開削溝７が形成される。続いて、５０ｍや１００ｍの暗渠管４の巻き製品を積載した暗渠管積載リール４０を回転させながら、暗渠管４を引き出して暗渠管挿入ガイド１４の上端から挿入し、下端から送り出すことによって、所定の深さに暗渠管４を埋設していく。

【0040】

その後、最後部の疎水材投入ガイド１５の投入スリット部１５ｂから開削溝内に疎水材５が投入され、暗渠管４の上の空間が充填される。これにより、暗渠排水の構造が構築される。

【0041】

暗渠管埋設装置１が通過したのち、表面土壌などの混和土・埋戻し土８を暗渠の溝内に戻し、暗渠排水の上部を塞いだ状態にする。この作業は、ブルーザーなどの建設機械やロータリ耕運機を付けたトラクタなどの作業機や人力により行うことができる。

【0042】

図４は、暗渠管埋設装置１の主要部の展開斜視図である。図４を参照して、前刃１０及び後刃１２の各々の下端に取り付けられる射込み爪２０の角度の変更について説明する。射込み爪２０には、前固定ボルト２１と後固定ボルト２２をそれぞれ貫通させる前方孔２０ａと後方孔２０ｂが形成されている。一方、前刃１０及び後刃１２の各々の下端には、前方に位置する１つの爪配置前方孔２３と、後方に互いに上下に位置する３つの爪配置後方孔２４、２５、２６が形成されている。前固定ボルト２１は、射込み爪２０の前方孔２０ａと、前刃１０及び後刃１２の爪配置前方孔２３とを貫通して固定される。一方、後固定ボルト２２は、射込み爪２０の後方孔２０ｂと、前刃１０及び後刃１２の爪配置後方孔２４、２５、２６のうち選択された１つとを貫通して固定される。

【0043】

前刃１０及び後刃１２の爪配置後方孔２４、２５、２６のうち１つを選択することによって、前固定ボルト２１を支点として水平方向に対する角度を変えて射込み爪２０を配置することができる。射込み爪２０の角度を変えることで、暗渠管埋設装置１が土壌２の下方に向かって挿入される力を調整することができる。

【0044】

図５の平面図に示すように、重要な点として、互いに前後して所定の間隔を空けて配置された前刃１０と後刃１２が、平面視にて略二等辺三角形の部品接続フレーム６０の二等分線上、すなわちほぼ中央に配置されている。そのために、部品接続フレーム６０には、互いに前後して直列配置された２つの刃ホルダー３０が設けられている。その後方には、ここでは六角形断面をもつ暗渠管挿入ガイド１４の上端開口が配置され、さらにその後方に疎水材投入ガイド１５が配置されている。直接的又は間接的に土の抵抗を受けるこれらの部品３０、１４、１５が、平面視にて進行方向に沿って前方から後方へと一列に直列配置されていることによって、土の抵抗を軽減して暗渠管埋設装置１を所定の深さまで到達させることを容易にする。

【0045】

なお、土の抵抗を受けない暗渠管積載リール４０は、作業の支障とならない位置に適宜配置できる。好ましくは、暗渠管積載リール４０の重量が、暗渠管埋設装置１を深く挿入するためのモーメント力として寄与するように、暗渠管挿入ガイド１４への暗渠管の円滑な供給を考慮しつつ、暗渠管積載リール４０をできるだけ後方に配置している。

【0046】

図６の正面図に示すように、暗渠管埋設装置１の揺れやトラクタ１００の蛇行などによって、前刃１０が切断した土壌２の細切れ目６から後刃１２が逸れた場合でも、後刃１２によって新たな位置に細切れ目６を構築することができる。その場合、前刃１０による細切れ目６と後刃１２による細切れ目６とは、土壌中で近傍に位置するので、暗渠管挿入ガイド１４の前方の土壌は確実にほぐされる。それによって、暗渠管挿入ガイド１４にかかる土壌からの抵抗を軽減することが可能になる。その結果、暗渠管挿入ガイド１４の前向きに突出する外面により形成された開削溝形成刃１１が細切れ目６の幅を容易に広げることができる。

【0047】

このように、少なくとも前刃１０、後刃１２、暗渠管挿入ガイド１４（開削溝形成刃１１を含む）が、好ましくはさらに疎水材投入ガイド１５が、進行方向に沿って前方から後方へと一列に直列配置されていることによって、土の抵抗を軽減して暗渠管埋設装置１を所定の深さまで容易に到達させることが可能となる。

【0048】

土の抵抗を受けない暗渠管積載リール４０は、正面視においても作業の支障とならない位置に適宜配置できる。

【0049】

図７（ａ）～（ｄ）は、図３に示した暗渠管埋設装置による暗渠排水の施工状況を示している。各段階に対応する各図において、上側には関係する主要な構成部品を示し、下側には進行方向に垂直な土壌断面を模式的に示している。

【0050】

図７（ａ）では、前刃１０により、土壌２を切断することによって細切れ目６を形成し、土壌を深層まで細く切削する。それによって、暗渠管埋設装置１の地中構造部１ｂを土壌中に挿入し易くする。加えて、前刃１０の下端に配置された射込み爪２０の作用によって、前刃１０は、可能な限り深く挿入される力を得られる。

【0051】

図７（ｂ）では、前刃１０の後方に配置された後刃１２が、再度土壌２を切削する。これにより前刃１０により形成された細切れ目６から後刃１２が逸れた場合でも、再度、後刃１２が土壌２を切削して新たな細切れ目６を構築できる。その場合、進行方向において同位置に、左右方向に並んだ２つの細切れ目６が形成されるため、土壌２から受ける抵抗を軽減することができる。

【0052】

さらに、後刃１２の後方に後刃固定板１３を介して接続された暗渠管挿入ガイド１４の前向きに突出する外面が開削溝形成刃１１の役割を果たす。このために、暗渠管挿入ガイド１４の断面は所定の外郭形状を有し、好ましくは多角形、さらに好ましくは六角形の断面形状を有する。その断面の外郭形状は、１つの頂点が進行方向に突出するように配置されている。暗渠管挿入ガイド１４の前向きに突出する外面により形成された開削溝形成刃１１によって、土壌２に既に形成されている細切れ目６の幅を容易に押し広げて開削溝７を形成することができる。暗渠管挿入ガイド１４の左右方向の幅は、所望する開削溝７の幅に応じて設定される。また好ましくは、暗渠管挿入ガイド１４の左右の両側面が進行方向に対し平行であることから、開削溝７を形成する際の土壌２からの抵抗をより少なくすることができる。

【0053】

開削溝７が形成されると、暗渠管挿入ガイド１４の下端から送り出された暗渠管４が開削溝７の底に設置されていく。

【0054】

図７（ｃ）では、暗渠管挿入ガイド１４の後方に配置された疎水材投入ガイド１５から開削溝７内に、疎水材１５が所定の深さまで投入される。これは、人力や暗渠管埋設装置１に伴走５１する作業機械により行うことができる。

【0055】

図７（ｄ）では、暗渠管埋設装置１が通過した後、表面の土壌などの混和土・埋戻し土８を開削溝７の上部空間に戻して上部を塞ぐ。これにより、暗渠排水が完成する。この作業は、ブルーザーなどの建設機械やロータリ耕運機付けたトラクタなどの作業機により、又は人力により行うことができる。

【実施例1】

【0056】

以下に、本発明の実施例を示す。
図８（ａ）は、図１に示した暗渠管埋設装置１を用いた暗渠排水の試験施工の結果を示す土壌２中の概略断面図である。
試験条件は次の通りである。
・試験場所：茨城県つくば市農村工学研究部門の重粘土圃場
・トラクタ：クボタ製 セミクローラ ＳＭＺ７６（７６馬力）
・土壌条件：グライ土

【0057】

施工試験の処理区では、前刃１１、後刃１２ともに想定の深さまで挿入できている。施工速度は２ｋｍ／ｈでトラクタがスリップすることなく施工できた。図８（ａ）に示すように、施工後の暗渠排水の形状も暗渠管４上の埋設深さｄが７５ｃｍと適切に施工されていることが見てとれる。暗渠排水の幅ｗは７ｃｍである。これにより、本発明の暗渠管埋設装置１の実施効果が確認された。

【実施例2】

【0058】

図８（ｂ）は、同じ敷地内の別の圃場において土壌の違いによる暗渠管埋設装置１の作動を確認した結果を示す。
なお、試験条件は次の通りである。
・試験場所：茨城県つくば市農村工学研究部門の黒ボク土圃場
・土壌条件：黒ボク土
・トラクタ：クボタ製 セミクローラ ＳＭＺ７６（７６馬力）
・土層構成：地表から深さ７０ｃｍの間は均質な淡色な黒ボク土で深さ３０ｃｍに山中式土壌硬度計で１８ｍｍの耕盤層と思われる土層がある。排水性は中程度である。

【0059】

施工試験の処理区では、土壌が切断しにくい黒ボク土であるため、若干浅くなる傾向が見られたが、前刃１１、後刃１２ともに想定の深さまで挿入できている。暗渠管４も所定の埋設深さｄを確保している。施工速度は２ｋｍ／ｈでトラクタがスリップすることなく施工できた。図８（ｂ）に示すように、施工後の暗渠排水の形状は暗渠管４上の埋設深さｄが６８ｃｍと適切に施工されていることが見てとれる。暗渠排水の幅ｗは７ｃｍである。これにより、本発明の暗渠管埋設装置１の実施効果が確認された。

【実施例3】

【0060】

図８（ｃ）は、異なる地域の土壌と異なるトラクタの違いによる暗渠管埋設装置１の作動を確認した結果を示す。
なお、試験条件は次の通りである。
・試験場所：宮城県大崎市の低地土圃場
・トラクタ：クボタ製 セミクローラ ＭＩＲ１０００（１００馬力）
・土壌条件：灰色低地土

【0061】

施工試験の処理区では、前刃１１、後刃１２ともに想定の深さまで挿入できている。土壌はやや固めであったが、所定の暗渠管４の埋設深さｄを確保している。トラクタは大きいことから施工速度は２ｋｍ／ｈでトラクタがスリップすることなく施工できた。図８（ｃ）に示すように、施工後の暗渠排水の形状は暗渠管４上の埋設深さｄが７３ｃｍと適切に施工されていることが見てとれる。暗渠排水の幅ｗは７ｃｍである。これにより、本発明の暗渠管埋設装置１の実施効果が確認された。

【0062】

［比較例１］
暗渠管埋設装置１の現地ほ場における異なるトラクタや土壌での作動を確認した。
なお、試験条件は次の通りである。
・試験場所：茨城県つくば市農村工学研究部門の重粘土圃場
・土壌条件：グライ土
・土層構成：地表から深さ７０ｃｍの間は均質な重粘土で青色にグライ化している。
１５ｃｍ以下に山中式土壌硬度計で１８ｍｍの耕盤層と思われる土層がある。排水性は不良。地下水位が６０ｃｍ付近に見られる。

【0063】

［比較例２］
本発明による暗渠管埋設装置１より施工されなかった、試験圃場における未施工の場所の土壌条件は、以下の通りである。
・試験場所：茨城県つくば市農村工学研究部門の黒ボク土圃場
・土壌条件：黒ボク土
・土層構成：地表から深さ７０ｃｍの間は均質な淡色な黒ボク土で深さ３０ｃｍに山中式土壌硬度計で１８ｍｍの耕盤層と思われる土層がある。排水性は中程度である。

【0064】

［比較例３］
本発明による暗渠管埋設装置１より施工されなかった、試験圃場における未施工の場所の土壌条件は、以下の通りである。
・試験場所：宮城県大崎市の低地土圃場
・土壌条件：灰色低地土
・土層構成：地表から深さ７０ｃｍの間に粘土層があり、15cm程度の深さに山中式土壌硬度計で２０ｍｍの堅い耕盤層がある。排水性は不良である。

【0065】

以上の通り、本発明による暗渠管埋設装置は、それぞれ深さを変えることのできる前刃と後刃が、前後に直列配置された構造を備える。これにより、農業者が所有するトラクタによる暗渠管埋設装置の牽引作業によっても、堅密な土層においても、土壌を２本の刃で確実に切断して、深層まで暗渠管埋設装置を挿入でき、暗渠管と疎水材を深さ７５ｃｍ程度までの所定の深さに安定して埋設することができる。これにより排水不良な農地の排水性を改善できる。

【符号の説明】

【0066】

１ 暗渠管埋設装置
１ａ 地上構造部
１ｂ 地中施工部
２ 土壌
４ 暗渠管
５ 疎水材
６ 細切れ目
７ 開削溝
８ 混和土・埋戻し土
１０ 前刃
１１ 開削溝形成刃
１２ 後刃
１３ 後刃固定板
１４ 暗渠管挿入ガイド
１５ 疎水材投入ガイド
１６ 土付着防止孔
１７ 支持固定板
２０ 射込み爪
２１ 前固定ボルト
２２ 後固定ボルト
２３ 爪配置前方孔
２４、２５、２６ 爪配置後方孔
３０ 刃ホルダー
３１ 刃固定ピン
３２ 刃固定孔
４０ 暗渠管積載リール
５０ トラクタ接続フレーム
６０ 部品接続フレーム
１００ トラクタ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】