JP2007308889A - ストレーナ管 - Google Patents

Abstract

【課題】 同形状の管体ユニットの組合わせ構造として、設置時の挿入圧力や地盤からの土圧に対する十分な強度と、設置後の管内への異物侵入防止性能とを共に確保しつつ、簡略な構造によりコストダウンが図れるストレーナ管を提供する。
【解決手段】 円筒体両端に互いに螺合可能な雄ネジ部１１及び雌ネジ部１２を設けた管体ユニット１０を複数連結し、雄ネジ部１１近傍に設けられた側面貫通孔１４の外側を他の管体ユニットの内径拡大部で被覆可能とし、側面貫通孔１４の直接の外部への露出を避けつつ、管体ユニット１０間は螺合しているネジ部以外は隙間１６を設定して、側面貫通孔１４と外部との連通を確保することから、同形の管体ユニット１０同士を複数連結させるのみで、連結箇所毎に水を浸入させる開放部分のあるストレーナとすることができ、極めて簡略な構造でコストダウンが図れると共に、十分な開口率が得られる。
【選択図】 図４

Description

本発明は、井戸等の孔に挿入されて異物の侵入を防ぎつつ管外部から管内へ水を浸入させるストレーナ管に関し、特に強度と異物阻止性能に優れ、構造も簡略で低コスト化できるストレーナ管に関する。

地下水を汲上げるための井戸を構築する場合や、建物の基礎工事等で地下水位を下げるために地下水を排出する場合、近年は、地盤に井戸や排水路となる孔を掘削するボーリング作業を行った後、硬質の塩化ビニル樹脂管（以下、塩ビ管と略称）を孔の深度に合わせて連結して延長させながら地中に挿入し、この塩ビ管をケーシングとして用いてボーリングで掘削した孔を維持する方法が一般的である。地下水の汲上げは、塩ビ管内に入り込んだ地下水を塩ビ管内に挿入した揚水管や水中ポンプ等により汲上げる方法で行われるが、塩ビ管の内部に孔周囲の地盤から地下水が浸入可能とするために、地中に挿入する塩ビ管の先頭部分（最下部）には、水が浸入可能な多数の開口孔を設けたストレーナがあらかじめ配置される。

この地中に配置されるストレーナとしては、従来から様々な構造、形態のものが提案されており、例えば、特開平７−２７９５７２号公報や特開平１１−１０７６６９号公報、特開２００１−１１８４６号公報に開示されるものがある。またこの他、ケーシングパイプに用いるものと同様の塩ビ管にスリット状や円形などの孔を多数穿設した単純な構成のストレーナも一般的に用いられていた。
特開平７−２７９５７２号公報 特開平１１−１０７６６９号公報 特開２００１−１１８４６号公報

従来のストレーナは前記各特許文献に示される構成となっており、周囲地盤からの土砂の侵入を防いで確実に水を汲上げ可能とすることができるが、いずれの例も複数の材料を用いた多重構造となっており、構成が複雑で高コストになるという課題を有していた。

また、塩ビ管を直接加工したものは構造的には簡略で材料費を抑えることができるものの、塩ビ管は比較的変形しやすいため、孔形状が大きい場合、特に孔が管軸方向に連続するスリット形状の場合などは、軸方向の圧縮力など外力に対する管強度が低下していることから、挿入時の上方からの過大な押圧力や周囲地盤からの土圧で管各部が孔を閉ざす状態に変形してしまい、有効に管内に水を浸入させられなくなる危険性が高いという課題を有していた。

さらに、塩ビ管に直接孔を穿設してストレーナとする場合、水を適切に浸入させるためには一定の開口率が必要となるが、孔が直接周囲地盤に面しているため、孔を大きくすると周囲地盤から水と共に小石や砂等の異物の管内への侵入を招き、管内の早期の埋没で水の汲上げに支障を来すようになることに加え、ポンプにおいて水と共に異物が吸込まれやすく、ポンプの損傷、故障を招いてしまうという課題を有していた。これに対し、塩ビ管に穿設する孔を小さくすると、異物の管内侵入は避けられるものの、開口率の関係から多数の穿孔が必要となり、穿孔作業のコストが膨大なものになってしまうという課題を有していた。

本発明は前記課題を解決するためになされたもので、同形状の管体ユニットの組合わせ構造として、設置時の挿入圧力や地盤からの土圧に対する十分な強度と、設置後の管内への異物侵入防止性能とを共に確保しつつ、簡略な構造によりコストダウンが図れるストレーナ管を提供することを目的とする。

本発明に係るストレーナ管は、円筒体の一端部外周に雄ネジ部を形成され、且つ他端側内周に前記雄ネジ部と螺合可能な形状の雌ネジ部を形成される管体ユニットを複数備え、当該管体ユニット他端側に、内径を拡大して他の管体ユニットの一端部を挿入可能とする内径拡大部が形成され、当該内径拡大部の最奥部に前記雌ネジ部が形成され、前記管体ユニットの前記雄ネジ部を含む一端部所定長さ範囲の外周部分が、残りの外周部分の外径より小さい外径縮小部とされ、当該外径縮小部のうち雄ネジ部より他端寄りとなる所定箇所に、筒内外に連通する側面貫通孔を穿設され、前記内径拡大部が、前記雌ネジ部より他端寄り部分の内径を前記外径縮小部の外径より大きくされ、且つ雌ネジ部と他の管体ユニットの雄ネジ部との螺合状態で、当該他の管体ユニットの側面貫通孔を外側から覆うと共に、前記雄ネジ部以外の外径縮小部との間に外周全周にわたって外部に通じる隙間を生成可能な所定長さに設定されてなり、前記管体ユニットを複数螺合連結させて形成されるものである。

このように本発明によれば、円筒体両端に互いに螺合可能な雄ネジ部及び雌ネジ部を設けた管体ユニットを複数連結し、雄ネジ部近傍に設けられた側面貫通孔の外側を他の管体ユニットの内径拡大部で被覆可能とし、側面貫通孔の直接の外部への露出を避けつつ、管体ユニット間は螺合しているネジ部以外は隙間を設定して、側面貫通孔と外部との連通を確保することにより、同一形状の管体ユニット同士を各ネジ部の螺合で複数連結させるのみで、連結箇所毎に水を浸入させる開放部分が生じているストレーナとすることができ、管体ユニットの組合わせ数を変えて所望の長さのストレーナも容易に得られ、極めて簡略な構造でコストダウンが図れると共に、強度を低下させたり、穿孔に手間をかけたりすることなく十分な開口率が得られ、抵抗無く水を管内へ導ける。また、水を管内へ取入れる側面貫通孔が表面に現れず、水の浸入効率を重視した適度な大きさの孔を設けることができ、貫通孔を過大に大きくしたり、あるいは小孔を多数穿設したりする必要が無く、管体として軸方向に加えられる力に対して十分な強度を確保でき、挿入作業を経ても変形が無く孔開放状態を維持してストレーナとして確実に機能させられることに加え、表面に現れない側面貫通孔とこれに通じる狭い隙間との組合わせで水以外の異物を管内へ侵入しにくくし、異物による悪影響を排除できる。

また、本発明に係るストレーナ管は必要に応じて、前記管体ユニットが、前記外径縮小部を除く外周が同一径の円筒外面として形成され、複数螺合連結状態で前記隙間の外部開放位置を除いて外径の一様な円管体をなすものである。

このように本発明によれば、管体ユニットが一端部を除いて外周を円筒面とされ、連結状態で一様な円管状となって外周面に凹凸を生じさせないことにより、ボーリング孔への挿入時の抵抗を必要最小限に抑えることができ、挿入のために管軸方向へ過大な押圧力を加えることなくスムーズに設置作業を進められ、作業コストを低減できると共に、管自体の損傷も防止できる。

また、本発明に係るストレーナ管は必要に応じて、管軸方向を上下方向とする配設状態で、螺合連結されている各管体ユニットが、雄ネジ部側を上、雌ネジ部側を下に向けた配置とされるものである。

このように本発明によれば、使用状態で螺合連結状態の管体ユニットが雄ネジ部より雌ネジ部が下側となる向きとなっており、連結した管体ユニット間に生じる隙間の外部開放位置が側面貫通孔より下側となり、外部から隙間を通じて側面貫通孔に入る経路が下から上に向うものとなることにより、外部から浸入する水はそのまま隙間を上向きに流れることができ、水の側面貫通孔への流入は許容する一方、隙間に侵入可能な大きさの砂等の異物については、隙間に入り込もうとしても重量のある異物は隙間を上昇しきれず、側面貫通孔に達するのを阻止できることとなり、異物の管内への侵入をより確実に防止できる。

以下、本発明の一実施形態を図１〜図４に基づいて説明する。本実施の形態においては、井戸用のストレーナ管の例について説明する。図１は本実施の形態に係るストレーナ管の正面図、図２は本実施の形態に係るストレーナ管における管体ユニットの一部切欠正面図、図３は本実施の形態に係るストレーナ管における管体ユニットの平面図及び底面図、図４は本実施の形態に係るストレーナ管における管体ユニットの連結状態断面図である。

前記各図において本実施形態に係るストレーナ管１は、円筒体の一端部外周に雄ネジ部１１を形成され、且つ他端側内周に前記雄ネジ部１１と螺合可能な形状の雌ネジ部１２を形成される管体ユニット１０を複数備え、この管体ユニット１０を複数螺合連結させて形成される構成である。

前記管体ユニット１０は、雄ネジ部１１を含む一端部所定長さ範囲の外周部分を、残りの他端寄り外周部分の外径より小さい外径縮小部１３とされ、また、この外径縮小部１３を除く外周部分が等径の円筒面とされ、これらの境界部分には段差を生じさせた構成である。この管体ユニット１０の、雄ネジ部１１と雌ネジ部１２との螺合による複数連結状態では、連結位置に生じる隙間１６を除いて外径の一様な円管体となる。さらに、前記外径縮小部１３の雄ネジ部１１より他端寄りとなる所定箇所には、筒内外に連通する複数の側面貫通孔１４がそれぞれ周方向等間隔で穿設される。側面貫通孔１４は、管体ユニット１０外径の約１５〜２０％程度の径の円孔とされ、比較的大きな孔となることで、水がスムーズに通過可能な開口面積を確保するための孔配置数を少なくすることができ、各孔間に十分な間隔を確保可能で、穿孔に伴う管体の強度低下はほとんど無く、地中への挿入時に管軸方向に加えられる力に対して十分な強度を確保できる。

前記管体ユニット１０の他端側には、所定長さ範囲にわたって内周部分の内径を残りの一端寄り内周部分よりも拡大した内径拡大部１５が形成され、この内径拡大部１５の最奥部に雌ネジ部１２が形成される構成である。この内径拡大部１５は、雌ネジ部１２より他端寄り部分の内径を、外径縮小部１３の外径より大きく形成されており、他の管体ユニット１０の外径縮小部１３を挿入可能とされることに加え、雌ネジ部１２と他の管体ユニット１０の雄ネジ部１１との螺合状態で、外径縮小部１３に穿設された各側面貫通孔１４を外側から覆いつつ、雄ネジ部１１部分を除く他の管体ユニット１０との間に外周全周にわたって外部に通じる隙間１６を生じさせる長さに設定されてなる構成である。

この内径拡大部１５は、管体ユニット１０他端から雌ネジ部１２側に近付くに従って内径が小さくなるテーパ孔形状とされる構成であり、螺合連結状態で他の管体ユニット１０の外径縮小部１３との間の隙間１６は、外部に開放する位置から側面貫通孔１４位置にかけて徐々に狭くなる。

こうして管体ユニット１０の外径縮小部１３に設けられた側面貫通孔１４の外側を他の管体ユニット１０の内径拡大部１５で覆い、側面貫通孔１４の直接の外部への露出を避けると共に、内径拡大部１５と外径縮小部１３との間は、螺合しているネジ部以外は隙間１６を設定して、側面貫通孔１４と外部との連通を確保していることで、管体ユニット１０の複数連結状態では、連結箇所毎に外部から管内へ水を浸入させる開口部分が生じ、異物の侵入を阻止しつつ水を浸入させるストレーナとしての機能を果せることとなる。また、側面貫通孔１４が筒外面に現れないことで、上記のような大きな孔としても異物阻止の点で問題はなく、開口面積確保のために管体ユニット１０に小さな貫通孔を多数設けずに済み、穿孔作業の手間を少なくすることができる。

管体ユニット１０を連結させたストレーナ管１は、地上から地中の孔に挿入配設されるが、地中では各管体ユニット１０の雄ネジ部１１が上、雌ネジ部１２が下となるように向きを設定されて挿入配設される。また、ストレーナ管１とされた状態では、挿入方向先端側となる下端部や、反対側の上端部には、先端部保護用の部品やケーシング用のパイプ等、他の部品が直接、又はアダプタ１７、１８を介して連結接続される。このうち、ストレーナ管１の上方に連結されるパイプは、従来公知のケーシングパイプと同様、塩ビ管とされ、地盤に地上側から掘削された略垂直の孔に対し、地上から複数継足されつつ挿入されて地中に延長配設される。

次に、前記構成に基づくストレーナ管の組立及び地中挿入工程について説明する。まずストレーナ管１の組立として、管体ユニット１０他端部における内径拡大部１５に対し、別の管体ユニット１０一端部の外径縮小部１３を相対させて、外径縮小部１３を内径拡大部１５に対し挿入して雄ネジ部１１と雌ネジ部１２とを正しい向きで突合わせ、一方の管体ユニット１０を他方に対し回転させて雄ネジ部１１と雌ネジ部１２とを螺合させる。この管体ユニット１０を螺合させて一体に締結する連結作業を所定回繰返し、管体ユニット１０を順次連結して所望の長さの一体化した管体とすればストレーナ管１の組立完了となる。

こうして得られたストレーナ管１が、各管体ユニット１０の雄ネジ部１１が上、雌ネジ部１２が下となる向きとされ、挿入方向先端となる下端部への先端保護部品又はアダプタ１８の取付や、上端部へのケーシング用のパイプを接続するためのアダプタ１７取付等の行われる準備作業を経て、あらかじめ地表面から掘削機（図示を省略）で掘削された地中の孔下部に向け挿入される。ストレーナ管１の上側では、上端部に取付けられたアダプタ１７の雌ネジに対し、その上方で垂直に吊ったケーシング用のパイプ先端の雄ネジを正しい向きで挿入して雄ネジと雌ネジとを突合わせて螺合連結し、この連結一体化したパイプに下向きの押圧力が加えられる。

このようにして連結したパイプを下方へ押込んで、孔内でストレーナ管１を下方に進める中で、進行深さに応じてさらに複数本のパイプの連結を前記同様に繰返し、最上部のパイプの上端が地上に露出して、パイプに対して挿入のための押圧力を付加可能な状態を保つ。挿入作業中、管体ユニット１０を連結一体化したストレーナ管１の外面は等径の滑らかな円筒面となっており、パイプ同様に孔への挿入に係る抵抗を小さく抑えることができ、地上から過度に押圧力を加えることなくスムーズに作業を進められる。また、上下方向に圧縮力の加わる各管体ユニット１０は、その十分な強度により変形を起すことはなく、隙間１６形状及び側面貫通孔１４の開放状態は維持され、ストレーナとしての機能に問題が生じることはない。

この後、パイプを下方へ押込みつつ、パイプを順次連結する前記同様の作業を繰返して、ストレーナ管１を所定の深さ位置に到達させれば、設置作業が完了となる。この設置済状態で、周囲地盤中の水は管体ユニット１０連結部毎に生じた隙間１６を上向きに通過して側面貫通孔１４から管内へ浸入可能となるが、地中の小石は管体ユニット１０間の隙間１６に入り込むことができず、また、隙間１６に侵入可能な大きさの砂が流入しようとしても、重量のある砂は水と異なり隙間１６を上昇しきれないため、管内に小石や砂等の異物が入り込むことはほとんどなく、異物が管内にたまって管内を埋めた状態となったり、ポンプと接触して損傷を与えたりするといった、異物による悪影響を確実に排除できる。

このように、本実施形態に係るストレーナ管においては、円筒体両端に互いに螺合可能な雄ネジ部１１及び雌ネジ部１２を設けた管体ユニット１０を複数連結し、雄ネジ部１１近傍に設けられた側面貫通孔１４の外側を他の管体ユニット１０の内径拡大部１５で覆い、側面貫通孔１４の直接の外部への露出を避けつつ、管体ユニット１０間は螺合しているネジ部以外は隙間１６を設定して、側面貫通孔１４と外部との連通を確保することから、同形状の管体ユニット１０同士を各ネジ部の螺合で複数連結させるのみで、連結箇所毎に水を浸入させる開放部分が生じているストレーナとすることができ、管体ユニット１０の組合わせ数を変えて所望の長さも容易に得られ、極めて簡略な構造でコストダウンが図れると共に、強度を低下させたり、穿孔に手間をかけたりすることなく適切な開口率が得られ、抵抗無く水を管内へ導ける。また、水を管内へ取入れる側面貫通孔１４が表面に現れず、水の浸入効率を重視した大きさの孔を必要最小限設けることができ、貫通孔を過大に大きく、あるいは多数設ける必要が無く、管体として軸方向に加えられる力に対して十分な強度を確保でき、挿入作業を経ても変形が無く孔開放状態を維持してストレーナとして確実に機能させられることに加え、表面に現れない側面貫通孔１４とこれに通じる狭い隙間１６との組合わせで水以外の異物の管内への侵入を阻止でき、異物による悪影響も確実に排除できる。

本発明の一実施の形態に係るストレーナ管の正面図である。 本発明の一実施の形態に係るストレーナ管における管体ユニットの一部切欠正面図である。 本発明の一実施の形態に係るストレーナ管における管体ユニットの平面図及び底面図である。 本発明の一実施の形態に係るストレーナ管における管体ユニットの連結状態断面図である。

符号の説明

１ ストレーナ管
１０ 管体ユニット
１１ 雄ネジ部
１２ 雌ネジ部
１３ 外径縮小部
１４ 側面貫通孔
１５ 内径拡大部
１６ 隙間
１７、１８ アダプタ

Claims (3)

1. 円筒体の一端部外周に雄ネジ部を形成され、且つ他端側内周に前記雄ネジ部と螺合可能な形状の雌ネジ部を形成される管体ユニットを複数備え、
   当該管体ユニット他端側に、内径を拡大して他の管体ユニットの一端部を挿入可能とする内径拡大部が形成され、当該内径拡大部の最奥部に前記雌ネジ部が形成され、
   前記管体ユニットの前記雄ネジ部を含む一端部所定長さ範囲の外周部分が、残りの外周部分の外径より小さい外径縮小部とされ、当該外径縮小部のうち雄ネジ部より他端寄りとなる所定箇所に、筒内外に連通する側面貫通孔を穿設され、
   前記内径拡大部が、前記雌ネジ部より他端寄り部分の内径を前記外径縮小部の外径より大きくされ、且つ雌ネジ部と他の管体ユニットの雄ネジ部との螺合状態で、当該他の管体ユニットの側面貫通孔を外側から覆うと共に、前記雄ネジ部以外の外径縮小部との間に外周全周にわたって外部に通じる隙間を生成可能な所定長さに設定されてなり、
   前記管体ユニットを複数螺合連結させて形成されることを
   特徴とするストレーナ管。
2. 前記請求項１に記載のストレーナ管において、
   前記管体ユニットが、前記外径縮小部を除く外周が同一径の円筒外面として形成され、複数螺合連結状態で前記隙間の外部開放位置を除いて外径の一様な円管体をなすことを
   特徴とするストレーナ管。
3. 前記請求項１又は２に記載のストレーナ管において、
   管軸方向を上下方向とする配設状態で、螺合連結されている各管体ユニットが、雄ネジ部側を上、雌ネジ部側を下に向けた配置とされることを
   特徴とするストレーナ管。

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