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(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】2024-09-19
(45)【発行日】2024-09-30
(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 20060101AFI20240920BHJP
E02D 17/20 20060101ALI20240920BHJP
【ＦＩ】
E02D3/10 101
E02D17/20 106
【請求項の数】
4
(21)【出願番号】P 2021019846
(22)【出願日】2021-02-10
(65)【公開番号】P2022122541
(43)【公開日】2022-08-23
【審査請求日】2023-12-05
(73)【特許権者】
【識別番号】000000446
【氏名又は名称】岡部株式会社
(73)【特許権者】
【識別番号】591019368
【氏名又は名称】株式会社第四紀地質研究所
(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
(72)【発明者】
【氏名】古屋 武士
【審査官】山口 剛
(56)【参考文献】
【文献】実公昭４６－０２０６０１（ＪＰ，Ｙ１）
【文献】特開２０１８－１４６０７２（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００２－０５４１５２（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開昭６３－０４４０１８（ＪＰ，Ａ）
【文献】実開昭６３－１２１６４１（ＪＰ，Ｕ）
【文献】中国特許出願公開第１０８８２４１１３（ＣＮ，Ａ）
【文献】韓国公開特許第１０－２０１４－０１１０４８１（ＫＲ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｅ０２Ｄ ３／１０
Ｅ０２Ｄ １７／２０
Ｅ０２Ｄ ２９／０２
Ｅ０２Ｂ １１／００
(57)【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、内部中空に形成され、長さ方向に沿って斜め下向きの姿勢で地中に挿入される管材と、
該管材の管壁に貫通形成された穴形態であって、該管材が斜め下向きの姿勢で下縁が現れる通水部と、
上記管材に、地中に対して上記通水部を覆うように、該通水部の上記下縁位置から該管材の長さ方向に沿って設けられると共に、該下縁との間に、地中に向けて開口される流入口を区画形成する覆い部とを備え、
前記管材は、内部中空に形成され、長さ方向端部が互いに突き合わされる２本の管材パーツと、これら管材パーツの突き合わせ部を外側から包囲する中空筒状に形成され、これら管材パーツ同士を接続する接続パーツとから構成され、
前記通水部は、少なくともいずれか一方の上記管材パーツの長さ方向端部に設けられ、他方の上記管材パーツの長さ方向端部が突き合わされて穴形態とされる切り欠きであり、
前記覆い部は、上記管材パーツの長さ方向に沿って上記接続パーツに設けられることを特徴とする地中排水具。
【請求項2】
前記通水部は、前記管材に少なくとも一つ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】
前記覆い部は、前記接続パーツの管壁を部分的に該接続パーツの外方へ膨出させて、当該接続パーツに一体成形されることを特徴とする請求項１または２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、前記流入口及び前記管材が斜め下向きとなる姿勢で地中に挿入され、上記管材の斜め下向き先端は、挿入終端として地中から地盤面に露出されるように配置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】
【文献】実開平４－３７６２４号公報
【文献】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、内部中空に形成され、長さ方向に沿って斜め下向きの姿勢で地中に挿入される管材と、該管材の管壁に貫通形成された穴形態であって、該管材が斜め下向きの姿勢で下縁が現れる通水部と、上記管材に、地中に対して上記通水部を覆うように、該通水部の上記下縁位置から該管材の長さ方向に沿って設けられると共に、該下縁との間に、地中に向けて開口される流入口を区画形成する覆い部とを備えたことを特徴とする。
【0010】
前記通水部は、前記管材に少なくとも一つ形成されることを特徴とする。
【0011】
前記覆い部は、前記管材の前記管壁を部分的に該管材の外方へ膨出させて、当該管材に一体成形されることを特徴とする。
【0012】
前記管材は、内部中空に形成され、長さ方向端部が互いに突き合わされる２本の管材パーツと、これら管材パーツの突き合わせ部を外側から包囲する中空筒状に形成され、これら管材パーツ同士を接続する接続パーツとから構成され、前記通水部は、少なくともいずれか一方の上記管材パーツの長さ方向端部に設けられ、他方の上記管材パーツの長さ方向端部が突き合わされて穴形態とされる切り欠きであり、前記覆い部は、上記管材パーツの長さ方向に沿って上記接続パーツに設けられることを特徴とする。
【0013】
本発明にかかる地中排水構造は、上記地中排水具を用い、該地中排水具は、前記流入口及び前記管材が斜め下向きとなる姿勢で地中に挿入され、上記管材の斜め下向き先端は、挿入終端として地中から地盤面に露出されるように配置されることを特徴とする。
【発明の効果】
【0014】
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】
【0015】
【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。
【発明を実施するための形態】
【0016】
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。
【0017】
本実施形態に係る地中排水具１は長尺な管材２で構成され、基本的に図１に示すように、プレボーリングにより形成された削孔３に挿入して用いられ、地中Ｅに浸透している地下水ｗを排出するようになっている。
【0018】
地中排水具１の管材２は、長さ方向に沿って斜め下向きの姿勢で地中Ｅに挿入され、挿入終端となる当該管材２の端部２ａが、地中Ｅから地盤面Ｇに露出されるように配置されて、これにより、本実施形態に係る地中排水構造６が構成される。
【0019】
図１及び図２に示すように、本実施形態に係る地中排水具１を構成する管材２は、長さ方向に一端から他端に亘って内部中空に形成され、これにより、地下水ｗを流通させるための中空通路７が形成される。管材２の削孔３への挿入先端２ｂは、中空通路７への土砂などの粒分の流入を抑制するために、封止することが望ましい。
【0020】
管材２は例えば、成形性及び加工性に優れた塩化ビニールなどの硬質樹脂材料で成形される。
【0021】
管材２には、図２に示すように、当該管材２の管壁２ｃを貫通する角穴形態で、管材２内方の中空通路７を管材２外方、すなわち管材２が挿入される地中Ｅに連通させるための通水部として、通水孔４が形成される。通水孔４の穴の形状は問われない。
【0022】
また、管材２には、通水孔４の位置に配置して、覆い部５が一体成形により設けられる。覆い部５は、角穴形態の通水孔４を地中Ｅに対し、管材２の長さ方向の一方端縁（後述する上縁４ａ）及び周方向の左右両端縁４ｂの三方から覆う、言い換えれば、地中Ｅから通水孔４を遮る形態で形成される。
【0023】
そして、覆い部５は、管材２が斜め下向きの姿勢とされて、角穴形態の通水孔４に、管材２の長さ方向で上縁２ａと下縁２ｃとが現れるとき、当該通水孔４の下縁４ｃ位置から管材２の長さ方向に沿って少なくとも上縁４ａ位置に達するように形成される。すなわち、通水孔４の下縁４ｃと覆い部５の下方側端縁５ａとが、いわゆる面一の関係とされる。
【0024】
そして、覆い部５の下方側端縁５ａは、通水孔４の下縁４ｃ位置で、当該下縁４ｃとの間に、地中Ｅに向けて開口されて、地下水ｗが通水孔４に向けて流入する流入口８を区画形成する。この流入口８は、覆い部５によって、通水孔４に連通され、ひいては中空通路７へと連通される。
【0025】
覆い部５は、本実施形態にあっては、管材２の管壁２ｃを部分的に、すなわち通水孔４位置で、当該管材２の内径を大きくすることにより、管材２の外方へ膨出させて一体成形される。これにより、通水孔４と向かい合う通水可能な溝状部５ｂが形成される。
【0026】
通水孔４、そしてこれを覆う覆い部５のセットは、管材２に少なくとも一つ形成される。図２に示した例では、通水孔４と覆い部５のセットは、管材２の周方向に間隔を隔てて４つ設けられている。
【0027】
通水孔４と覆い部５とのセットは、周方向に隣接するもの同士で位置をずらして設けてもよい。
【0028】
通水孔４と覆い部５のセットは、管材２の長さ方向に間隔を隔てて、複数多段に設けてもよい。図１に示した例では、通水孔４と覆い部５のセットは、２段で設けられている。これにより、地中Ｅへの挿入深さが異なる複数の位置から地下水ｗを排出することができる。
【0029】
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。
【0030】
地中排水具１は、プレボーリングされた削孔３に挿入されて、地中Ｅに配設される。プレボーリングによる削孔３は、管材２の挿入箇所の地中Ｅにおける水平に対し、斜め上向きに形成され、地中排水具１は、管材２及び覆い部５で形成される流入口８が挿入方向（管材２の長さ方向）に斜め下向きとなる姿勢で挿入される（図１中、「傾斜角」参照）。
【0031】
そして、地中Ｅにおいて斜め上方に位置される挿入先端２ｂとは反対側の斜め下方に位置される管材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２ａ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。
【0032】
図１に示すように、管材２の挿入終端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加工される。
【0033】
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。地中排水具１は上述したように、管材２の挿入箇所の地中Ｅにおける水平に対し、斜め上向きに形成した削孔３内へ、流入口８及び管材２が斜め下向きとなる姿勢で地中Ｅに挿入される。そして、管材２の斜め下向き先端が、挿入終端２ａとして地中Ｅから地盤面Ｇに露出される。
【0034】
地中排水具１による地下水ｗの排出について説明すると、地中Ｅの水圧が高まっていくことにより、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。
【0035】
本実施形態に係る地中排水具１の覆い部５における流入口８及び流入口８につながる通水孔４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が流入してくる。また、流入口８周囲に土砂などの粒分があると、その付近の地下水ｗは毛細管現象で、流入口８へと導かれる。
【0036】
地中排水具１は、地中Ｅに挿入された状態で、流入口８が斜め下向きであるため、地下水ｗに含まれている、水よりも比重の重い土砂などの粒分が流入口８外の地中Ｅ側で沈殿して残留される一方、地下水ｗは、浮遊物を含むものの、上澄みとして流入口８を介し通水孔４から越流して、管材２の中空通路７へと流れ込む。
【0037】
管材２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、管材２の中空通路７を通じて、挿入終端２ａから地盤面Ｇへ向けて排出される。
【0038】
これにより、本実施形態に係る地下排水具１は、土砂などの粒分による目詰まりが生じることなく、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から円滑かつ効率よく排出することができる。
【0039】
上記実施形態では、単一の管材２を地中排水具１とする場合について説明したが、管材２同士を接続する延長パーツを用いることで、複数本の管材２を接続し、それらの中空通路７をつなげた長尺な地中排水具１を構成できることはもちろんである。
【0040】
図４には、上記実施形態の変形例が示されている。上記実施形態は、覆い部５を管材２に設ける場合であったが、この変形例の地中排水具１では、単一の管材を管材パーツ１０とし、当該管材パーツ１０の複数本を接続パーツ９で延長接続するようにし、そして接続パーツ９に覆い部５を設けるようにしたものである。
【0041】
地中排水具１は、内部中空に形成され、長さ方向端部が互いに突き合わされる２本の管材パーツ１０Ａ，１０Ｂと、これら管材パーツ１０Ａ，１０Ｂの突き合わせ部を外側から包囲する中空筒状に形成され、これら管材パーツ１０Ａ，１０Ｂ同士を接続する接続パーツ９とから構成される。
【0042】
図示例では、２本の管材パーツ１０Ａ，１０Ｂと１つの接続パーツ９で構成した場合が示されている。
【0043】
地中排水具１は、接続パーツ９で管材パーツ１０Ａ，１０Ｂを順次継ぎ足していくようにして、複数の接続パーツ９で複数本の管材パーツ１０Ａ，１０Ｂを、当該管材パーツ１０Ａ，１０Ｂの長さ方向に連結接続した長尺な構成としてもよい。
【0044】
接続パーツ９は、長さ方向の一端側に、２本の管材１０Ａ，１０Ｂのうち、一方の管材パーツ１０Ａが嵌合挿入されて接続される第１接続部９Ａを有すると共に、長さ方向の他端側に、他方の管材パーツ１０Ｂが嵌合挿入されて接続される第２接続部９Ｂを有し、２本の管材パーツ１０Ａ，１０Ｂは、接続パーツ９に挿入されることによって互いに突き合わされ、かつ、当該接続パーツ９を介して固定的に連結される。
【0045】
そして、互いに突き合わせて接続された管材パーツ１０Ａ，１０Ｂは、一連の中空通路７を形成する。
【0046】
この変形例では、通水部としての通水孔４は、第１接続部９Ａ及び第２接続部９Ｂで接続される２本の管材パーツ１０Ａ，１０Ｂのうち、少なくともいずれか一方の管材パーツ、図示例では第２接続部９Ｂに接続された管材パーツ１０Ｂの長さ方向端部に形成され、第１接続部９Ａに接続された管材パーツ１０Ａの長さ方向端部が突き合わされて（図中、符号ｘで示す）穴形態とされる切り欠き１１で構成される。
【0047】
切り欠き１１は、第２接続部９Ｂに接続される管材パーツ１０Ｂに代えて、第１接続部９Ａに接続される管材パーツ１０Ａに形成してもよい。
【0048】
あるいは、切り欠き１１は、２つの管材パーツ１０Ａ，１０Ｂ双方に形成してもよい。この場合、各管材パーツ１０Ａ，１０Ｂの切り欠き１１の位置を、管材パーツ１０Ａ，１０Ｂの周方向に位置ずれさせるようにし、これにより、一方の管材パーツ１０Ａ，１０Ｂの切り欠き１１が、他方の管材パーツ１０Ｂ，１０Ａの長さ方向端部と突き合わされる（図中、符号ｘ参照）配置となるようにすることが望ましい。切り欠き１１を２つの管材パーツ１０Ａ，１０Ｂに形成することで、通水孔４を第１接続部９Ａから第２接続部９Ｂにわたって備えることも可能となる。
【0049】
覆い部５は、管材パーツ１０Ａ，１０Ｂの長さ方向に沿って接続パーツ９に設けられる。覆い部５は、通水孔４の位置に配置して、接続パーツ９に一体成形により設けられる。
【0050】
覆い部５は、上記実施形態と同様に、通水孔４の下縁４ｃと覆い部５の下方側端縁５ａとがいわゆる面一の関係となることを条件として、穴形態の通水孔４を地中Ｅに対し、斜め下向きの管材パーツ１０Ａ，１０Ｂの長さ方向の上縁４ａ及び周方向の左右両端縁４ｂの三方から覆う形態で形成される。
【0051】
図示例では、覆い部５は、第２接続部９Ｂに接続された管材パーツ１０Ｂの切り欠き１１を覆うように設けられている。
【0052】
通水孔４が第１接続部９Ａから第２接続部９Ｂにわたって設けられる場合には、覆い部５は、第１接続部９Ａに接続された管材パーツ１０Ａの切り欠き１１までを覆うように、図示例よりも長く形成される。
【0053】
そして、覆い部５の下方側端縁５ａは、通水孔４の下縁４ｃ位置で、当該下縁４ｃとの間に、地中Ｅに向けて開口されて、地下水ｗが通水孔４に向けて流入する流入口８を区画形成する。この流入口８は、覆い部５によって、通水孔４に連通され、ひいては中空通路７へと連通される。
【0054】
覆い部５は、この変形例であっても、接続パーツ９の管壁９ａを部分的に、すなわち通水孔４位置で、当該接続パーツ９の内径を大きくすることにより、接続パーツ９の外方へ膨出させて一体成形される。これにより、通水孔４と向かい合う通水可能な溝状部５ｂが形成される。
【0055】
そのほかの構成は上記実施形態と同様であって、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】
【0056】
１ 地中排水具
２ 管材
２ａ 管材の挿入終端
２ｃ 管材の管壁
４ 通水孔
４ｃ 通水孔の下縁
５ 覆い部
６ 地中排水構造
８ 流入口
９ 接続パーツ
１０Ａ，１０Ｂ 管材パーツ
１１ 切り欠き
Ｅ 地中
Ｇ 地盤面
ｗ 地下水
ｘ 管材パーツの突き合わせ部
２ 管材
２ａ 管材の挿入終端
２ｃ 管材の管壁
４ 通水孔
４ｃ 通水孔の下縁
５ 覆い部
６ 地中排水構造
８ 流入口
９ 接続パーツ
１０Ａ，１０Ｂ 管材パーツ
１１ 切り欠き
Ｅ 地中
Ｇ 地盤面
ｗ 地下水
ｘ 管材パーツの突き合わせ部
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】