JP2006336338A - 水抜管及び水抜管を用いた排水方法 - Google Patents

Abstract

【課題】
土砂崩壊を防止しうる水抜き技術を提供することを目的とする。
【解決手段】
有孔構造の水抜管であって、管本体の周面に無孔部を、管本体の長手方向に沿って連続して形成したことを特徴とする、水抜管。また、前記水抜管の製造方法であって、鋼製の平板の長手方向に有孔部を形成する第１工程と、前記平板を長手方向と交差する方向に折曲して筒状に成形する第２工程とからなることを特徴とする水抜管の製造方法。また、前記水抜管を使用し、無孔部を下向きにして前記水抜管を地中に設置し、前記水抜管の連続した無孔部を排水路として排水することを特徴とする、水抜管を用いた排水方法。
【選択図】 図１

Description

本発明は、土砂崩落・擁壁崩落を防ぐための水抜管及び水抜管の製造方法及び排水方法に関するものである。

土砂崩落・擁壁崩落を防ぐために、公知の水抜き技術においては、管本体の全周面に透孔を有する水抜管を地中に設置し、透孔を通じて集水した管周囲の間隙水を地中から誘導して地表へ排水している。

しかしながら、従来の水抜き技術には次のような問題がある。
（１） 水抜管は透孔を上下方向の区別無く設けたものであるため、水抜管の透孔から集水しても、地表へ誘導する途中に水抜管の下部に穿設された透孔を通じて周囲に水が漏れ出してしまい、排水性が悪い。
（２） 上記したように大量の漏水が土留壁等の裏面の地表に近い範囲に排水できずに集まってしまう。そのため土砂の間隙水圧が高まり、また土砂の流動性が高まるため、突然に土砂崩壊や擁壁の崩落が起こる危険がある。
（３） 現在、中越地方で被災した地域において、降雪した大量の雪どけ水による土砂崩落が危惧されている。既存のコンクリート製擁壁や各種の土留材が破損した状況下で、数ｍにも及ぶ大量の雪が溶け出すと、地盤が緩み、二次災害や三次災害の発生が危惧されている。現在このような悪環境を救済する好適な技術の提案が切望されている。

本発明は、以上の点に鑑みてなされたもので、排水性を改善して土砂崩壊を防止しうる水抜き技術を提供することを目的とする。
さらに、本発明は、地質を問わずに、集水しやすく、集水した水を逃すこと無く排水性能が高い、水抜管及び水抜管の製造方法及び水抜管を用いた排水方法の提供を目的とする。
また、本発明は、確実に水抜きを行うことのできる水抜管及び水抜管の製造方法及び水抜管を用いた排水方法を提供することを目的とする。
本発明は上記目的のうち少なくとも一つを達成するようにしたものである。

上記のような課題を解決するために、本願の第１発明は、有孔構造の水抜管であって、管本体の周面に単数又は複数の無孔部を、管本体の長手方向に沿って連続して形成したことを特徴とする、水抜管である。

また、本願の第２発明は、前記第１発明において、管本体を透水性のシートで被覆したことを特徴とする、水抜管である。

また、本願の第３発明は、前記第１発明において、管本体の内部に透水性の中詰体を設置したことを特徴とする、水抜管である。

また、本願の第４発明は、前記第１乃至第３発明の何れかに記載の水抜管において、中空のジョイント管を介して複数の管本体を結合して延長可能に構成したことを特徴とする、水抜管である。

また、本願の第５発明は、前記第１乃至第４発明の何れかに記載の水抜管において、水抜管の先端部に、打設キャップを付設したことを特徴とする、水抜管である。

また、本願の第６発明は、前記第１乃至第５発明に記載の水抜管の製造方法であって、鋼製の平板の長手方向に有孔部を形成する第１工程と、前記平板を長手方向と交差する方向に折曲して筒状に成形する第２工程とからなることを特徴とする水抜管の製造方法である。

また、本願の第７発明は、前記第１乃至第５発明に記載の水抜管の製造方法であって、管本体の長手方向に切削又は開孔により有孔部を形成したことを特徴とする、水抜管の製造方法。

また、本願の第８発明は、水抜管を用いた排水方法であって、前記第１乃至第５発明の何れかに記載の水抜管を使用し、無孔部を下向きにして前記水抜管を地中に設置し、前記水抜管の連続した無孔部を排水路として排水することを特徴とする、水抜管を用いた排水方法。

また、本願の第９発明は、第８発明に記載の水抜管を用いた排水方法において、先行して設けたボーリング用のケーシング管を利用し、前記ケーシング管に前記水抜管を内挿して地中に設置し、前記水抜管の設置後にケーシング管を抜き取り、前記水抜管の連続した無孔部を排水路として排水することを特徴とする、水抜管を用いた排水方法。

また、本願の第１０発明は、第８発明に記載の水抜管を用いた排水方法において、既設管を利用し、前記既設管に前記水抜管を内挿して地中に設置し、前記水抜管の連続した無孔部を排水路として排水することを特徴とする、水抜管を用いた排水方法。

本発明の水抜管及び水抜管の設置方法は、上記した課題を解決するための手段により、次のような効果のうちの少なくとも一つを得ることができる。
（１） 有孔構造の水抜管の管本体の周面に無孔部を、管本体の長手方向に沿って連続して形成したことで、無孔部からの水漏れを防止して、排水効果に優れ、土砂崩落・擁壁崩落をより防止しうる。殊に、被災地に積った大量の雪が溶け出すような現場においては、簡易な手法で以って大量の地中水を排水できるので二次三次被害を未然に防止することができ、人命や経済的損失を最小限に食い止めることができる。また、過剰な余剰水を排出することで耐震化、免震作用を高めるものとなる。
（２） 有孔部と無孔部の上下の方向性を定めて形成したものであるため、有孔部の透孔をより大きく形成しうるため、集水性に優れ排水効果が良く、土砂崩落・擁壁崩落をより防止しうる。
（３） 水抜管を透水性のシートで被覆するので土砂の流出を防止できる。
（４） 水抜管内部に透水性の中詰体を配置し、前記中詰体で有孔部の透孔を塞いだことで、土砂の流出防止が可能となる。
（５） 透孔を大きなものに形成し得るため、排水効果が良く、土砂崩落・擁壁崩落をより防止しうる。
（６） 水抜管を長尺に形成し得ないような場合でも、ジョイント管を使用することで、長尺に形成することができる。このため、現場の必要長を簡単に確保可能である。
（７） 水抜管の先端部に打設キャップを取り付けたことにより、貫入抵抗が小さくなり水抜管の設置作業性を改善できる。

以下、図面を参照しながら本発明の実施の形態について説明する。

＜１＞ 水抜管
本発明の水抜管１０は、図１に示すように、有孔構造の管本体２０の周面に、水の集水のための透孔３０１を有する有孔部３０に加えて、無孔部４０を設けたことで、該無孔部４０から水が漏れ出さないことを特徴とするものである。
このため、水抜管１０を打設した際に、水を集め地山や盛土から外部へ流しだす排水効果を最大にするために、管本体２０の鉛直方向の下方向に無孔部４０が位置することが望ましい。

＜２＞ 有孔部・無孔部
無孔部４０は管本体の鉛直方向の下方向に位置するものであれば、水抜管１０の排水効果をより高めるものとなる。
一方、有孔部３０は管本体１０の鉛直方向の下方向に位置しないもの、つまり排水が、漏れ出さないような位置に形成したものであれば、排水効果を低下させるものとならない。
無孔部４０と有孔部３０の管本体１０周面上での配置割合は、無孔部４０を水抜管の全周面の下部の３分の１程度にすることも可能であるし、３分の２程度に形成することも可能である。その場合には有孔部３０は全周面の下部３分の２、３分の１の割合を占めることになる。
通常、管本体２０周面の、無孔部４０の割合を多く取ることで、排水が漏れ出さない許容量を大きくするものであり、無孔部４０の割合が少なければ、有孔部３０が地盤に接する面積が多くなることを意味し、地盤の水を集めやすくなる。

ここで、無孔部４０と有孔部３０が一対になるように、管本体２０を形成するようにすることで、排水効果が十分に発揮するものとなしえる。
つまり、無孔部４０が管の全周面の下部の略半分を形成し、有孔部３０が管の上部の略半分を形成することで、水抜管上部からの水を受け止める面積が最大になると共に、管本体２０内部に入った水を漏れずに排出する機能も十分なものとなる。
図示した無孔部４０の形成範囲は一例であり、要は管体の底部に連続した排水路を形成できる範囲であればよい。
この点、有孔部３０を管本体２０の全周面の上部３分の２程度を有するものとした場合には、水抜管１０を設置した際の、円筒の水抜管１０である場合、直径方向の左右端に上部から侵入した水は、そのまま、有孔部３０をすり抜けてしまうことになり、無孔部４０で受け止めないものとなる。
このため、排水効果を最大限に発揮させるためには、水抜管１０設置時の上半分を有孔部３０とし、下半分を無孔部４０とすることが望ましい。
つまり、有孔部３０と無孔部４０が一対になるように、管本体２０の周面を形成することが望ましい。

水抜管１０の断面形状は、図示したように円形の断面形状を有する管を使用するものであるが、水抜管１０の断面は、円形のものに限られるものではない。
断面が、四辺形状のものでも構成可能である。
ここで、例えば、断面が長方形状の水抜管１０とした場合には、上半分を有孔部３０、下半分を無孔部４０とすることも可能であるが、四辺のうちの上辺のみを有孔部３０とすることでも可能である。
この場合、上辺全てに透孔３０１が位置するため、側辺が高くなる分、漏れずに排水できる許容水量が増加するので、水抜管１０の排水効果がより高まるものとなる。

＜３＞ 排水方法
次に上記した水抜管１０を用いた排水方法について説明する。
水抜管１０を設置する場合、例えば水抜管１０を擁壁５０に打設する際に、水抜管１０の円周の上下方向を確かめてから打設する必要がある。
打設方向は無孔部４０が水抜管１０設置時に下向きに、つまり鉛直方向に対し下向きとなるように設置する。

＜４＞排水作用
図２に示すように、打設した水抜管１０は、鉛直方向の上方向に有孔部３０を有するものであるため、水抜管１０の上部から水が透孔３０１を通過し、鉛直方向の下方向に位置する無孔部４０に溜まるものとなる。
水抜管１０の擁壁５０等への挿入角度は一定角度上向きに傾斜して設置するため、無孔部４０に溜まった水は、盛土６０などの外へ排出される。
その際に、水が無孔部４０を流れるため、水抜管内部を流れる際に、再び水抜管１０の外部に漏れ出すこと無く、盛土６０などの外へ排出される。
ここで、水抜管１０の下部には、透孔３０１が無いものであるため、水抜管１０内から漏れ出すことなく、擁壁５０の外部へと排水することができる。
また、透孔３０１を大きく形成した場合には、水を集める効果がより大きなものとなる。

図６に、複数の無孔部４０を形成した水抜管１０についての他の形態を示す。
水抜管１０の有孔部３０、無孔部４０の配置は、管の上部、下部に限られるものではなく、排水効果が十分であるような配置にすることが重要となる。
図６に示すように、水抜管１０の断面形状が星状を呈し、突起部１２０相互の結合部分である根本部１１０に有孔部３０を設けることでも、通水効率を上げることができる。
なお、突起部１２０の個数は図示したように５個に限られるものではなく４個や６個等の複数個を有するものでも同様の効果を有するものである。
同様に、突起部１２０は水を保持し、排水路を形成しうる形状であれば、図示したように鋭角を有する形状に限るものではない。
実施例２においては、有孔部３０から浸入した水は、水抜管１０内部にて、突起部１２０に溜まるものとなる。突起部１２０には、根本部１１０に至るまで透孔３０１が存在しないため、水抜管１０内に集まった水は、突起部１２０を流れていくものとなり、水漏れが無いものとなる。
また、本例にあっては、設置時に水抜管１０の上下の方向性に対する配慮が不要となるという利点がある。

図３に示すように、水抜管１０を設置する際には、打設キャップ７０を、水抜管１０の擁壁への挿入方向の端部に取り付けることも可能である。
打設キャップ７０は、内径が管本体２０の外径とほぼ同一、あるいは、外径が管本体２０の内径とほぼ同一のキャップ状を有し、先端を鋭角に形成したものである。
なお、キャップの先端は鋭角に形成しないようにも形成可能である。
本例にあっては打設キャップ７０を取り付けることで、先端を鋭角に形成したことにより、打設時に、水抜管１０をより容易に擁壁に挿入していくことができる。

また、打設キャップ７０を取り付けるものでなくとも、管本体の挿入方向の先端を閉塞することで、水抜管１０を直接、盛土６０等に挿入して打設する方法も挙げられる。
これにより、水抜管１０の擁壁への挿入時や設置後に、水抜管１０の先頭部から土砂が水抜管１０内部へ侵入することを妨げる効果も有する。

水抜管１０を長尺に形成しえない場合、例えば、一枚の鉄板に開口した部分と開口しない部分を設けて、円筒状に形成するような場合には、水抜管１０が現場での必要な長さを確保するのに十分な長さになりえない場合がある。
そのような場合には、図４に示すジョイント管８０により管本体２０同士を結合することもできる。
ジョイント管８０は、結合する管本体２０の端部の形状と同一形状の端部を有するものであり、内径が管本体２０の外径とほぼ同一、あるいは、外径が管本体２０の内径とほぼ同一の接続部８０１を有し筒状に構成する。
ジョイント管８０を管本体２０内部に挿入する場合には、ジョイント管８０の外周にフランジ部８０２を設けることで、ジョイント管８０の管本体２０への過度の挿入を防ぐことができる。
本例にあっては、水抜管１０を設置する地盤に雪が深く積っている場合でも設置可能である。また緩地盤層であるような場合でも設置が容易となる。

なお、ジョイント管８０を使用するものではなくとも、管本体２０の端部をオス、メス形状に形成することが可能であれば、接続部に接着剤を塗りオス、メス部を接続するなどの接続方法も可能である。

透孔３０１が大きなものであり、土砂が透孔３０１から管本体２０内部に流入してしまうような場合には、図５に示すように、透水性を有するシートである透水性シート９０で管本体２０を覆うことも可能である。
透水性シート９０で管本体２０を覆ったことにより、有孔部３０からの土砂の流出を防ぎつつ、大きな透孔３０１を設け、水をより効率よく集水することができる。
つまり、土砂が水抜管の内部に流れ込んで流出しないように管本体２０を透水性シート９０で被覆して水抜管１０を打設することで、透水性シート９０を通じて水だけを排水できる。

また、図６に示すように、管本体２０の内部に透水性の中詰体１００を配置することで、有孔部３０からの土砂の流出を防ぎつつ、大きな透孔３０１を設け、水をより効率よく集水することができる。

水抜管１０の製造方法は、平板の鋼板に有孔部を形成した後で、鋼板を管状に形成するという方法が挙げられる。
つまり、第１工程で鋼製の平板の長手方向に有孔部３０を形成する。有孔部３０を必要な幅だけ設ける。
第２工程で平板を平板の長手方向と交差する方向に折り曲げ、丸めて筒状に成形することも可能である。
第１工程での有孔部３０の形成は、切削又は打設により有孔部を形成することが可能である。
筒状にした際には、平板端部同士を溶接して閉じることも可能であり、有孔部を形成する際に、平板端部が有孔部３０にあたるように形成し、端部同士を接合しないで置くことも可能である。
この製造方法により開孔作業性に加え、開口精度も向上するものとなる。
また、透孔３０１を有しない鉄板と、透孔３０１を有する鉄板をそれぞれ、半円筒状に形成して溶接するように形成するものなども可能である。

なお、水抜管が鋼製以外に樹脂製であれば、透孔を有さない管に有孔部を設けていく製造方法も可能である。
その際には、開口を有さない管本体の長手方向の有孔部３０の形成に必要な幅だけ切り込み、切削や開孔して管を有孔構造として水抜管を製造する。

水抜管１は、公知の打設方法を採用しうるものである。例えば、図７（ａ）に示すようにボーリングにより盛土６０に貫通孔を形成し、ケーシング管１３０を該貫通孔に水抜管１０を挿入していく方法が一つの方法として挙げられる。
つまりケーシング管１３０の打設後、ケーシング管１３０内をピットで掘削する。ピットをケーシン管１３０から撤去し、ケーシング管１３０内に水抜管１０を挿入し、打設した擁壁６０等からケーシング管１３０を撤去という方法によるものである。
この際、水抜管１０の長さが、盛土６０等の水を抜くのに十分な長さを有しないものである場合は、図４に示すジョイント管８０により水抜管１０同士を結合することで、十分な集水を成しえる長さに継ぎ足していく。
ジョイント管８０を使用することで、擁壁５０や岩塊等の硬い障害物が存在する場合、初期の貫通路を確保でき、水抜管１０の破損を回避して容易に設置することが可能となる。

また、図７（ｂ）に示すように、既設の水抜管１０が、地山に既に導入されているような場合において、水抜管１０を既設管１４０の内径よりも小さな外径に形成し、水抜管１０を既設管１４０内に通して設置することも可能である。
つまり、既設管１４０内径よりも小さな外径を有する水抜管１０を形成し、既設管１４０内に本発明の水抜管１０を挿入することで、既設管１４０の透孔３０１に上下の方向性が無いような場合でも、本発明の水抜管１０により排水効果が高まる。
また、既設管１４０が土砂等により目詰まりしている場合、一部破損している場合等において、水抜管１０を新たに挿入し、既設管１４０に置き換え、排水機能を回復、改善するという利用法も可能である。
なお、既設管１４０は、水抜管１０の挿入後、土砂内から抜き去ることもできるし、そのまま残しておくことも可能である。

ケーシング管１３０を利用する場合、あるいは既設管１４０を利用して水抜管１０を設置する場合には、ケーシング管１３０や既設管１４０をガイド管として利用可能である。
ガイド管として利用することでケーシング管１３０や既設管１４０の長さより長い水抜管１０であっても挿入時の破損を防ぐことや、座屈変形の防止効果を有するものともなる。

軟らかい地山では打設ハンマー類を用いて水抜管１０を打ち込むことで、水抜管１０を設置することも可能である。
また、岩盤斜面など打ち込み出来ない硬い地山では削孔機械で必要断面を削孔して形成した水抜孔に水抜管１０を挿入して設置することも可能である。

本発明に係る水抜管の概観図。 本発明に係る水抜管の作用図。 本発明に係る水抜管に打設キャップを取り付けた説明図。 本発明に係る水抜管をジョイント管で接続した説明図。 本発明に係る水抜き管を透水性シートで覆った断面図。 本発明に係る水抜管に中詰体を配置した断面図。 本発明に係る水抜管の第２実施例の断面図。 本発明に係る水抜管の設置方法の説明図。

符号の説明

１０・・・・水抜管
２０・・・・管本体
３０・・・・有孔部
３０１・・・透孔
４０・・・・無孔部
５０・・・・擁壁
６０・・・・盛土
７０・・・・打設キャップ
８０・・・・ジョイント管
８０１・・・接続部
８０２・・・フランジ部
９０・・・・透水性シート
１００・・・中詰体
１１０・・・根本部
１２０・・・突起部
１３０・・・ケーシング管
１４０・・・既設管

Claims (10)

1. 有孔構造の水抜管であって、
   管本体の周面に単数又は複数の無孔部を、管本体の長手方向に沿って連続して形成したことを特徴とする、水抜管。
   
2. 請求項１に記載の水抜管において、管本体を透水性のシートで被覆したことを特徴とする、水抜管。
   
3. 請求項１に記載の水抜管において、管本体の内部に透水性の中詰体を設置したことを特徴とする、水抜管。
   
4. 請求項１乃至３の何れかに記載の水抜管において、中空のジョイント管を介して複数の管本体を結合して延長可能に構成したことを特徴とする、水抜管。
   
5. 請求項１乃至４の何れかに記載の水抜管において、水抜管の先端部に、打設キャップを付設したことを特徴とする、水抜管。
   
6. 請求項１乃至５に記載の水抜管の製造方法であって、鋼製の平板の長手方向に有孔部を形成する第１工程と、
   前記平板を長手方向と交差する方向に折曲して筒状に成形する第２工程とからなることを特徴とする、水抜管の製造方法。
   
7. 請求項１乃至５に記載の水抜管の製造方法であって、管本体の長手方向に切削又は開孔により有孔部を形成したことを特徴とする、水抜管の製造方法。
   
8. 水抜管を用いた排水方法であって、
   請求項１乃至５の何れかに記載の水抜管を使用し、
   無孔部を下向きにして前記水抜管を地中に設置し、前記水抜管の連続した無孔部を排水路として排水することを特徴とする、水抜管を用いた排水方法。
   
9. 請求項８に記載の水抜管を用いた排水方法において、先行して設けたボーリング用のケーシング管を利用し、前記ケーシング管に前記水抜管を内挿して地中に設置し、前記水抜管の設置後にケーシング管を抜き取り、前記水抜管の連続した無孔部を排水路として排水することを特徴とする、水抜管を用いた排水方法。
   
10. 請求項８に記載の水抜管を用いた排水方法において、既設管を利用し、前記既設管に前記水抜管を内挿して地中に設置し、前記水抜管の連続した無孔部を排水路として排水することを特徴とする、水抜管を用いた排水方法。

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