JP2009268410A - 配管ユニットおよびそれを用いた地下灌漑用枡システム - Google Patents

配管ユニットおよびそれを用いた地下灌漑用枡システム Download PDF

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Abstract

【構成】 配管ユニット50は、配管部品52と当該配管部品52を包含する包含部材60とを備える。配管部品52は、曲管状に形成され、その一方端部52aが垂直上方向に向けて開口している。また、配管部品52の他方端部52bは、包含部材60の側面から外部に露出して、水平方向に向けて開口しており、地下灌漑用の埋設配管12に接続するための接続部64として機能する。このような配管ユニット50によれば、配管部品52の一方端部52aを地下灌漑用の枡14の内部空間28で開口させ、その他方端部52bを埋設配管12に接続するだけで、埋設配管12と枡14とを容易に接続することができる。さらに、配管部品52が包含部材60によって包含されるため、埋設配管12における管と管との間に土を充填する充填作業、およびその充填した土を転圧する転圧作業を行わなくてよい。
【効果】 施工性に優れる。
【選択図】図3

Description

この発明は、配管ユニットおよびそれを用いた地下灌漑用枡システムに関し、特にたとえば、埋設配管と地下灌漑用の枡とを接続する配管ユニットおよびそれを用いた地下灌漑用枡システムに関する。
従来、農業用水路から取水した用水を圃場に給水するための地下灌漑用給水枡システムが公知である。たとえば、特許文献1に記載されている地下灌漑用給水枡システムは、1つの給水枡の中に取水口、圃場給水口、地下灌漑用給水口、および掃流口が設けられており、農業用水路から供給される用水を圃場の地表面に供給する機能と、当該用水を圃場の地中に埋設されている地下灌漑用の有孔管に供給する機能と、当該有孔管を掃流する機能とを併せ持っている。
特開2005−21125号公報[A01G 25/00]
上述のような地下灌漑用給水枡システムでは、給水枡の荷重による圧密沈下などを防止するために、埋設配管の周りに土を充填して、転圧しながら埋め戻す必要がある。しかしながら、埋設配管の立ち上がり部分における管と管との間の狭小な空間に土を充填する充填作業、およびその充填した土を転圧する転圧作業は困難であり、その施工に手間と時間がかかってしまうという問題があった。
それゆえに、この発明の主たる目的は、新規な、配管ユニットおよびそれを用いた地下灌漑用枡システムを提供することである。
この発明の他の目的は、施工性に優れる配管ユニットおよびそれを用いた地下灌漑用枡システムを提供することである。
本発明は、上記の課題を解決するために、以下の構成を採用した。なお、括弧内の参照符号および補足説明などは、本発明の理解を助けるために後述する実施の形態との対応関係を示したものであって、本発明を何ら限定するものではない。
第1の発明は、地下灌漑用の埋設配管に接続するための接続部を有する少なくとも1つの配管部品、および配管部品を包含し、かつ接続部を埋設配管に接続可能に露出させる包含部材を備える、配管ユニットである。
第1の発明では、配管ユニット(50)は、配管部品(52)と当該配管部品を包含する包含部材(60)とを備える。たとえば、配管部品は、曲管状に形成され、その一方端部(52a)が垂直上方向に向けて開口している。また、たとえば、配管部品の他方端部(52b)は、包含部材の側面から外部に露出して、水平方向に向けて開口しており、地下灌漑用の埋設配管(12)に接続するための接続部(64)として機能する。このような配管ユニットによれば、配管部品の一方端部を地下灌漑用の枡(14)の内部空間(28)で開口させ、その他方端部を埋設配管に接続するだけで、埋設配管と枡とを容易に接続することができる。さらに、配管部品が包含部材によって包含されるため、埋設配管における管と管との間に土を充填する充填作業、およびその充填した土を転圧する転圧作業を行わなくてよい。
第1の発明によれば、施工性に優れる。
第2の発明は、第1の発明に従属し、包含部材は、発泡材によって形成される。
第2の発明では、配管ユニット(50)の包含部材(60)は、発泡材によって形成される。実施例では、包含部材は、発泡倍率が15〜45倍に設定された発泡スチロールによって形成され、略立方体形状を有している。
第2の発明によれば、包含部材の剛性を保ったまま、当該包含部材を軽量化することができる。
第3の発明は、第1または2の発明に従属し、包含部材の上面および側面の少なくとも一方に形成される肉盗み部をさらに備える。
第3の発明では、包含部材(60)のたとえば上面には、凹状の肉盗み部(68)が形成される。このため、たとえば配管ユニット(50)を地中に埋設する際に、肉盗み部(68)に土を充填して、包含部材に加重することができる。したがって、地下水や土壌水によるによる浮力が包含部材に作用しても、肉盗み部に充填する土の荷重によって配管ユニットの浮き上がりを防止することができる。
第4の発明は、第1ないし3のいずれかの発明に従属し、包含部材の側面に形成される突起部をさらに備える。
第4の発明では、包含部材(60)の側面には、当該包含部材の外側に突出する突起部(72)が形成される。このため、配管ユニット(50)を地中に埋設する際に、突起部の上に土を積載し、その土を転圧して固めることができる。したがって、地下水や土壌水によるによる浮力が包含部材に作用しても、転圧して固めた土の荷重と抵抗力とによって配管ユニットの浮き上がりを防止することができる。
第5の発明は、第1ないし4のいずれかの発明の配管ユニットを地中に埋設して、その配管ユニットの上方に地下灌漑用の枡を配置した地下灌漑用枡システムであって、配管部品は、その一方端部が枡の内部空間で開口し、その他方端部が埋設配管に接続される、地下灌漑用枡システム。
第5の発明では、地下灌漑用枡システム(10)は、地中に埋設された配管ユニット(50)と、当該配管ユニットの上方に配置される地下灌漑用の枡(14)とを備えており、農業用水路(100)から取水した用水を圃場(102)に供給する。枡は、たとえば角筒状に形成される側壁部(22)と当該側壁部の下端を封止する底部(24)とを含む。底部には、厚み方向に貫通する開口部(30)が設けられる。配管部品(52)の一方端部(52a)は、開口部に挿通されて、枡の内部空間(28)で垂直上方向に向けて開口する。また、配管部品の他方端部(52b)は、たとえば水平方向に向けて開口しており、地下灌漑用の埋設配管(12)に接続される。
第5の発明によれば、第1の発明と同様の作用効果を奏する。
この発明によれば、地下灌漑用の埋設配管と地下灌漑用の枡とが配管ユニットによって接続されるため、施工性に優れる。
この発明の上述の目的,その他の目的,特徴および利点は、図面を参照して行う以下の実施例の詳細な説明から一層明らかとなろう。
図1にこの発明の背景となる地下灌漑用枡システム10の一例が図解される。この地下灌漑用枡システム10は、地中に埋設された地下灌漑用の埋設配管12を含み、当該埋設配管12を地下灌漑用の枡14に接続することによって、農業用水路100から取水した用水を圃場102に供給する地下灌漑用給水施設として構成したものである。
ただし、この明細書においては、これらを区別する記述がなされている以外の部分では、農業用水路100から用水を引き込むための取水管16、当該用水を圃場102に供給するための地下給水管18、および当該地下給水管18を洗浄するための掃流管20を総称するために参照符号12を用いて埋設配管12と表記する場合があることに留意されたい。
図2に示すように、枡14は、コンクリートなどのセメント硬化物からなり、角筒状に形成される側壁部22と当該側壁部22の下端を封止する底部24とを含む。
側壁部22の圃場102側には、上下方向に延びるスリット26が形成される。スリット26には、取り外し可能な堰板(図示せず)が設けられており、水田の代掻き時などには、当該堰板を取り外すことによって、枡14の内部空間28に貯留されている用水を直接圃場102に供給することができる。
底部24は、矩形の板形状を有しており、側壁部22と一体的に形成される。底部24には、厚み方向に貫通する開口部30が設けられており、当該開口部30に挿通された埋設配管12が枡14の内部空間28で開口している。
ただし、この明細書においては、これらを区別する記述がなされている以外の部分では、取水管16が挿通される取水口32、地下給水管18が挿通される給水口34、および掃流管20が挿通される掃流口36を総称するために参照符号30を用いて開口部30と表記する場合があることに留意されたい。
また、取水口32に挿通されて枡14の内部空間28で開口する取水管16には、たとえば給水バルブなどが設けられるが、図面の簡素化のために給水バルブの図示は省略していることに留意されたい。以下、同様である。
底部24には、圃場102とは反対側に突出する突出部38が形成される。たとえば、枡14の設置時に突出部38の上に土が積載されることによって、枡14の圃場102側への転倒が防止される。
枡14の下には、枠体40が設けられる。枠体40は、枡14を積載するための部位であり、木材などによって形成され、その上端が地表面に臨むように地中に埋設される(図1参照)。枠体40は、上下方向に延びる縦板材42を含む。縦板材42は、たとえば枡14の底部24の四隅に対応した位置に配置されており、隣接する縦板材42同士が水平方向に延びる横板材44によって繋がれている。また、縦板材42の下端には、矩形の板状に形成される底板材46が設けられる。
以上で、この発明の背景技術としての地下灌漑用枡システム10を説明した。以下に、このような背景技術を前提にして、必要に応じてそれらを参照しながら、この発明の実施例または実施形態について説明する。
図3に示すこの発明の一実施例の地下灌漑用枡システム10は、埋設配管12と枡14とが配管ユニット50の配管部品52によって接続されるという点で、図1の地下灌漑用枡システム10と異なる。
図4および図5に示すように、配管部品52は、塩化ビニルなどの合成樹脂からなり、たとえば汎用の90°エルボ等の両受継手の上方開口に直管を接続したものが用いられる。すなわち、配管部品52は、略L字形状を有する曲管状に形成され、その一方端部52aが垂直または略垂直上方向に向けて開口し、その他方端部52bが水平または略水平方向に向けて開口している。
ただし、この明細書においては、これらを区別する記述がなされている以外の部分では、枡14と取水管16とを接続する第1配管部品54、当該枡14と地下給水管18とを接続する第2配管部品56、および当該枡14と掃流管20とを接続する第3配管部品58を総称するために参照符号52を用いて配管部品52と表記する場合があることに留意されたい。
配管部品52は、その両端部52a,52bが外部に露出するように包含部材60によって包含されている。
包含部材60は、たとえば発泡スチロールのような発泡材によって形成される。たとえば、包含部材60の発泡倍率は、比較的軽量でかつ一定以上の剛性を有するように、15〜45倍に設定される。包含部材60は、上面視で枡14の底部24と略同形状を有する立方体状に形成され、たとえばその一辺は600mm程度に設定される。
包含部材60には、上述した配管部品52の外形と略同形状を有する空間である貫通部62が形成され、当該貫通部62に沿って配管部品52が配置されている。ただし、貫通部60は、配管部品52が包含部材60の下方から着脱可能となるように、その下方側が開放されている。
貫通部62に配置されている配管部品52の一方端部52aは、包含部材60の上面から突出して外部に露出しており、それぞれ枡14の開口部30に挿通されて、枡14の内部空間28で開口する。
また、貫通部62に配置されている配管部品52の他方端部52bは、包含部材60の側面から突出して外部に露出しており、埋設配管12に接続するための接続部64として機能する。
具体的には、図6に示すように、第1配管部品54の一方端部54aは、取水口32に挿通されて、枡14の内部空間28で開口する。また、第1配管部品54の他方端部54b(接続部64)は、包含部材60の第1側面から突出して外部に露出し、取水管16に接続される。
第2配管部品56の一方端部56aは、給水口34に挿通されて、枡14の内部空間28で開口する。また、第2配管部品56の他方端部56b(接続部64)は、包含部材60の前方側面から突出して外部に露出し、地下給水管18に接続される。
第3配管部品58の一方端部58aは、掃流口36に挿通されて、枡14の内部空間28で開口する。第3配管部品58の他方端部58b(接続部64)は、包含部材60の第2側面から突出して外部に露出し、掃流管20に接続される。
ただし、この実施例では、説明の都合上、包含部材60における、当該包含部材60から圃場102に向かう方向の側面を「前方側面」とし、水平面において当該包含部材60から圃場102に向かう方向に直行する方向の一方の側面を「第1側面」とし、他方の側面を「第2側面」として、区別していることに留意されたい。
また、図4に戻って、包含部材60の下部には、当該包含部材60の下面に沿う支持板66が設けられる。支持板66は、包含部材60の上面視形状(下面視形状)と略同形状を有するベニヤ等の合板であり、配管部品52が包含部材60から抜け落ちないように、図示しない固定具によって包含部材60に固定されている。
このような配管ユニット50を用いて、地下灌漑用枡システム10を形成する方法を以下に説明する。
先ず、掘削した地面上に配管ユニット50を配置する。
そして、配管ユニット50と埋設配管12とを接続する。具体的には、第1配管部品54の接続部64を取水管16に接続し、第2配管部品56の接続部64を地下給水管18に接続し、第3配管部品58の接続部64を掃流管20に接続する。
次に、配管ユニット50の上面が地表面に臨むように、掘削した地面を埋め戻して配管ユニット50を埋設し、当該埋め戻した土を転圧する。なお、この際には、配管ユニット50における配管部品52の一方端部52aをキャップなどによって塞いでおくと好適である。
それから、配管ユニット50と枡14とを接続する。具体的には、第1配管部品54の一方端部54aの位置と取水口32の位置とを、第2配管部品56の一方端部56aの位置と給水口34の位置とを、さらに第3配管部品58の一方端部58aの位置と掃流口36の位置とを合わせて、それらの一方端部54a,56a,58aが枡14の内部空間28で開口するように、配管ユニット50上に枡14を配置する。
最後に、配管部品52の外面と開口部30との隙間にエラストマなどの止水材(図示せず)を充填して、作業を終了する。
このように、この実施例によれば、配管部品52の一方端部52aを枡14の内部空間28で開口させ、その他方端部52b(接続部64)を埋設配管12に接続するだけで、埋設配管12と枡14とを容易に接続することができる。さらに、配管部品52が包含部材60によって包含されるため、埋設配管12における管と管との間に土を充填する充填作業、およびその充填した土を転圧する転圧作業も行わなくてよい。したがって、施工性に優れる。
また、配管ユニット50の包含部材60は、発泡材によって形成される。このため、枡14の荷重によって変形することがない程度に包含部材60の剛性を保ったままで、当該包含部材60を軽量化することができる。また、発泡材は加工性にも優れるため、配管部品52の形状に対応させた貫通部62を包含部材60に容易に形成することができる。
なお、上述の実施例では、配管ユニット50における配管部品52は、枡14と取水管16とを接続する第1配管部品54、枡14と地下給水管18とを接続する第2配管部品56、および枡14と掃流管20とを接続する第3配管部品58によって構成されたが、これに限定される必要はなく、埋設配管12や枡14に形成される開口部30の数に対応して、任意の数の配管部品52を配管ユニット50に設けることができる。
また、上述の実施例では、配管部品52と当該配管部品52を包含する包含部材60と支持板66とを別体に形成したが、これに限定される必要はなく、これらを一体的に形成することもできる。
さらに、上述の実施例では、配管部品52の両端部52a,52bは、包含部材60の上面ないし側面から突出して外部に露出したが、これに限定される必要はない。配管部品52の他方端部52b(接続部64)は、埋設配管12と接続可能に露出しているのであれば、包含部材60の内部に配置してもよい。
また、図示は省略するが、包含部材60の内部に配置した配管部品52の端部に現地で長さ調整した調整管を継ぎ足して、その調整管の端部に埋設配管12ないし枡14を接続することもできる。
さらに、上述の実施例では、包含部材60は、発泡倍率を15〜45倍に設定した発泡スチロールによって形成されたが、これに限定される必要はない。
たとえば、(株)JSP製のチップドレン(商品名)やスチロダイアブロックNF−20(商品名)等の透水性を有する発泡スチロールを用いることもできる。この場合には、包含部材60が地中に存在する地下水や土壌水を透水するため、当該包含部材60の透水した部分には、地下水や土壌水による浮力が包含部材60に作用しない。したがって、配管ユニット50の浮き上がりを軽減することができる。
また、たとえば、発泡コンクリートによって包含部材60を形成することもできる。比重が1以上の発泡コンクリートを使用した場合には、地下水や土壌水によるによる浮力が包含部材60に作用しても、当該包含部材60の自重によって配管ユニット50の浮き上がりが防止される。
さらに、たとえば、粉状のガラス素材を発泡再固溶化させた人工軽石によって包含部材60を形成することもできる。
さらにまた、上述の実施例では、包含部材60は、上面視で枡14の底部24と略同形状を有する立方体状に形成されたが、これに限定される必要はなく、少なくとも枡14の底部24に設けられている開口部30を包含部材60の上面の範囲内に収容することができるのであれば、任意の形状の包含部材60を形成することができる。
たとえば、図7および図8に示すように、包含部材60の上面(図7)や側面(図8)に凹状の肉盗み部68を形成することもできる。この場合には、配管ユニット50を埋設する際に、その施工現場で肉盗み部68に土を充填して、包含部材60に加重することができる。このため、地下水や土壌水によるによる浮力が包含部材60に作用しても、肉盗み部68に充填する土の荷重によって配管ユニット50の浮き上がりを防止することができる。なお、肉盗み部68の数や形状は適宜変更されてもよい。
また、たとえば、図9に示すように、包含部材60を上面視で枡14の底部24より小さい形状を有する直方体状に形成することもできる。この場合には、包含部材60の体積が小さくなるため、容易に現場へ搬送することができ、さらに材料費を削減することもできる。
さらに、たとえば、図10に示すように、包含部材60を上面視で枡14の底部24より大きい形状を有する直方体状に形成することもできる。この場合には、包含部材60と配管ユニット50を配置している地面との接触面積が大きいため、枡14の荷重による圧密沈下を防止することができる。さらに、この場合には、貫通部62を除いた包含部材60の空きスペースにゆとりがあるため、図11に示すように、保持部分60に当該包含部材60を上下方向に貫通する、かつ配管ユニット50の浮き上がりを防止するためのアンカ70を打ち込み、当該アンカ70上に枡14を配置することもできる。なお、枡14の底部24の四隅に対応する位置にアンカ70を打ち込むと、枡14の荷重が均等に包含部材60にかかるため、好適である。
さらにまた、たとえば、図12に示すように、包含部材60の下部に、当該包含部材60の外側に突出する突起部72を形成することもできる。突起部72は、包含部材60と一体的に形成され、たとえば包含部材60の側面の下半部(包含部材60における上下方向の中央よりも下の部分)の全周に亘って段差状に突出する。この場合には、配管ユニット50を地中に埋設する際に、突起部72の上に土を積載し、その土を転圧して固めることができる。このため、地下水や土壌水によるによる浮力が包含部材60に作用しても、転圧して固めた土の荷重と抵抗力とによって、配管ユニット50の浮き上がりを防止することができる。なお、突起部72の形状は適宜変更されてもよい。
また、図13に示すように、突起部72に当該突起部72を上下方向に貫通するアンカ70を打ち込むこともできる。
さらに、図12では上面視で枡14の底部24と略同形状を有する包含部材60を例示したが、図14に示すように、上面視で枡14の底部24より小さい形状を有する包含部材60に突起部72を形成してもよい。
さらに、上述の実施例では、配管ユニット50の上面が地表面に臨むように地面を埋め戻し、当該配管ユニット50上に枡14を配置したが、これに限定される必要はない。
たとえば、配管部品52の一方端部52aが包含部材60の上面から突出して地表面に露出しているのであれば、配管ユニット50を完全に埋設して、地表面上に枡14を配置してもよい。
また、たとえば、図示は省略するが、包含部材60を上述したような枠体40(図2参照)によって囲繞し、当該枠体40上に枡14を配置してもよい。
さらに、たとえば、図15に示すように、包含部材60に、当該包含部材60の上面と側面とに亘るかつアンカ70を打ち込むことのできる枠体74を設け、当該枠体74上に枡14を配置してもよい。
さらにまた、上述の実施例では、第1配管部品54の他方端部54b(接続部64)を包含部材60の第1側面から外部に露出させ、第2配管部品56の他方端部56b(接続部64)を包含部材60の前方側面から外部に露出させ、さらに第3配管部品58の他方端部58b(接続部64)を包含部材60の第2側面から外部に露出させたが、これに限定される必要はなく、配管部品52の接続部64は、包含部材60における任意の側面ないし底面から外部に露出させることができる。
たとえば、図16に示すように、第3配管部品58の他方端部58bを包含部材60の前方側面から外部に露出させることもできる。
また、たとえば、図示は省略するが、配管部品52の他方端部58bを包含部材60における底面から外部に露出させ、その接続部58bを水平方向に曲げて、埋設配管12と接続してもよい。
さらに、上述の実施例では、地下灌漑用の枡14と埋設配管12とを接続することによって、当該枡14を地下灌漑用給水枡として用いたが、これに限定される必要はなく、枡14を地下灌漑用排水枡として用いることもできる。
また、上述の実施例では、枡14は、コンクリートによって下端が封止された角筒状に形成されたが、これに限定される必要はない。たとえば、枡14の形状は適宜変更されてもよい。また、枡14を合成樹脂によって形成することもできる。さらにまた、合成樹脂によって形成される複数の分割体を組み合わせることによって枡14を形成してもよい。
なお、上述した径や高さ等の具体的数値は、いずれも単なる一例であり、必要に応じて適宜変更可能である。
この発明の背景となる地下灌漑用枡システムの一例を示す図解図である。 図1の地下灌漑用枡システムの構造を模式的に示す図解図である。 この発明の一実施例の地下灌漑用枡システムを示す図解図である。 図1の地下灌漑用枡システムの構造を模式的に示す図解図である。 図1の配管ユニットを示す斜視図である。 図1の配管ユニットに地下灌漑用の埋設配管を接続した様子を示す平面図である。 包含部材の変形実施例を示す斜視図である。 包含部材の変形実施例を示す斜視図である。 この発明の別の実施例の地下灌漑用枡システムを示す図解図である。 この発明のさらに別の実施例の地下灌漑用枡システムを示す図解図である。 この発明のさらに別の実施例の地下灌漑用枡システムを示す図解図である。 この発明のさらに別の実施例の地下灌漑用枡システムを示す図解図である。 この発明のさらに別の実施例の地下灌漑用枡システムを示す図解図である。 この発明のさらに別の実施例の地下灌漑用枡システムを示す図解図である。 この発明のさらに別の実施例の地下灌漑用枡システムを示す図解図である。 この発明のさらに別の実施例の地下灌漑用枡システムを示す図解図である。
符号の説明
10 …地下灌漑用枡システム
12 …埋設配管
14 …枡
50 …配管ユニット
52 …配管部品
60 …包含部材
64 …接続部
68 …肉盗み部
72 …突起部
100 …農業用水路
102 …圃場

Claims (5)

  1. 地下灌漑用の埋設配管に接続するための接続部を有する少なくとも1つの配管部品、および
    前記配管部品を包含し、かつ前記接続部を前記埋設配管に接続可能に露出させる包含部材を備える、配管ユニット。
  2. 前記包含部材は、発泡材によって形成される、請求項1記載の配管ユニット。
  3. 前記包含部材の上面および側面の少なくとも一方に形成される肉盗み部をさらに備える、請求項1または2記載の配管ユニット。
  4. 前記包含部材の前記側面に形成される突起部をさらに備える、請求項1ないし3のいずれかに記載の配管ユニット。
  5. 請求項1ないし4のいずれかに記載の配管ユニットを地中に埋設して、その配管ユニットの上方に地下灌漑用の枡を配置した地下灌漑用枡システムであって、
    前記配管部品は、その一方端部が前記枡の内部空間で開口し、その他方端部が前記埋設配管に接続される、地下灌漑用枡システム。
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