JP2011012448A - 立設ポール、それに用いるドリルおよびドリルの製造方法 - Google Patents

Abstract

【構成】 立設ポール１０は、合成樹脂製のポール本体１２およびドリル１４を含み、たとえば船舶係留用ポールとして用いられる。ポール本体１２は、円筒状のポール部材１６を連結して形成され、その先端にはドリル１４が設けられる。ドリル１４は、長平板を捻った形状を有し、両側縁（２８）は共に外側螺旋を形成する。この立設ポール１０を水底（１００）に差し込む際には、ドリル１４が上向きと下向きとを交互に現出させる螺旋面（３０）を有することによって、泥の入り込みおよび排出が効率良く行われるので、立設ポール１０はスムーズに水底（１００）に差し込まれていく。
【効果】 ドリルが軽量化される上、差し込み時のドリルの排泥効果が大きいので、立設ポールの水底への差し込みが容易となり、設置作業を容易に行うことができる。
【選択図】 図２

Description

この発明は立設ポール、それに用いるドリルおよびドリルの製造方法に関し、特にたとえば、海や湖などに立設されて船舶を係留するために利用される、立設ポール、それに用いるドリルおよびドリルの製造方法に関する。

従来技術の一例が特許文献１に開示されている。特許文献１の水中穿刺杆装置（立設ポール）は、水底の泥層に下端を穿刺埋没させ上端側を水面上に突出させて立設される杆本体を備える。この杆本体の上端には、ハンドル等の回転入力具が接続される回転受部が設けられ、杆本体の下端には、回転入力具による杆本体の回転によって刺進する刺進体（ドリル）が設けられる。このドリルは、ステレンス等の鋼材によって形成され、軸芯にスパイラル刃が形成されたスパイラルドリル形状、または円錐形状を有する。

特開２００５−３３６９９８号公報 [Ｅ０２Ｂ ３／２４]

しかしながら、特許文献１の立設ポールに設けられるドリルは、長さが０．５ｍと大型のため、鋼製のドリルを用いると、ドリル自体、延いてはドリルを取り付けた立設ポールが重くなりすぎて、手作業での扱いが難しくなる。したがって、特許文献１の立設ポールは、設置に手間がかかる。

また、ステレンス等の鋼材によって形成され、スパイラルドリル形状のように軸芯を有するドリルを用いると、硬い土層にも差し込める強度を保持できる。しかしながら、海底などの水底は、軟らかい泥層によって形成されるので、高い強度を有することよりも、泥の排除効果が高く、水底に入り込み易い形状を有するドリルが望まれる。つまり、水底への差し込みに適したドリルを備えた立設ポールが望まれる。

それゆえに、この発明の主たる目的は、新規な、立設ポール、それに用いるドリルおよびドリルの製造方法を提供することである。

この発明の他の目的は、水底に差し込み易く設置作業が容易な、立設ポール、それに用いるドリルおよびドリルの製造方法を提供することである。

この発明は、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、この発明を何ら限定するものではない。

第１の発明は、一方端が水底に差し込まれて立設される立設ポールであって、合成樹脂製のポール本体、およびポール本体の一方端に設けられる合成樹脂製のドリルを備え、ドリルは、長平板を捻った形状を有し両側縁が共に外側螺旋を形成する、立設ポールである。

第１の発明では、立設ポール（１０）は、合成樹脂製のポール本体（１２）およびドリ
ル（１４）を備え、たとえば、小型船舶（１０４）などを係留するための船舶係留用ポールとして用いられる。ポール本体は、たとえば円筒状のポール部材（１６）を連結して形成され、その先端にドリルが設けられる。ドリルは、長平板を捻った形状を有しており、その両側縁（２８）は共に外側螺旋を形成し、両側縁の間に形成される２つの面は螺旋面（３０）を形成する。この立設ポールを水底（１００）に差し込む際には、ドリルが上向きと下向きとを交互に現出させる螺旋面を有することによって、泥の入り込みおよび排出が効率良く行われるので、立設ポールはスムーズに水底に差し込まれていく。

第１の発明によれば、先端に設けるドリルの形状を捻り形状としたので、水底に差し込む際の排泥効果が大きくなり、水底への差し込みが容易となる。また、ドリルを合成樹脂によって形成したので、軽量化でき、手作業での扱いが容易となる。したがって、設置作業を容易に行うことができる。

第２の発明は、一方端が水底に差し込まれて立設される立設ポールの先端に取り付けられる合成樹脂製のドリルであって、長平板を捻った形状を有し、両側縁が共に外側螺旋を形成する、ドリルである。

第２の発明では、ドリル（１４）は、合成樹脂によって形成され、一方端が水底（１００）に差し込まれて立設される立設ポール（１０）の先端に取り付けられる。ドリルは、長平板を捻った形状を有しており、その両側縁（２８）は共に外側螺旋を形成し、両側縁の間に形成される２つの面は、上向きと下向きとを交互に現出させる螺旋面（３０）を形成する。

第２の発明によれば、第１の発明と同様に、水底に差し込み易く、設置作業が容易な立設ポールを提供できる。

第３の発明は、（ａ）合成樹脂製の長平板を用意し、（ｂ）長平板を加熱して軟化させ、（ｃ）ステップ（ｂ）で軟化させた長平板を長手方向を軸にして捻る、ドリルの製造方法である。

第３の発明では、合成樹脂製の長平板を用意し、その長平板を加熱して軟化させた後、たとえば長平板の両端をバイス等で固定し、長手方向を軸にして捻りを加える捻り加工を行うことにより、ドリル（１４）を製造する。

第３の発明によれば、切削加工によって螺旋溝を形成する従来の鋼製のドリルと比較して、簡単かつ安価にドリルを形成できる。

第４の発明は、第３の発明に従属し、ステップ（ａ）で用意される長平板は、管状体を軸方向に沿って切断した後、平板状に変形することによって形成される。

第４の発明では、管状体を軸方向に沿って切断した後、平板状に変形することによって長平板を形成した後、その長平板を用いてドリル（１４）を製造する。

第４の発明によれば、汎用の合成樹脂管を利用できるので、より安価にドリルを製造できる。

この発明によれば、先端に設けるドリルの形状を捻り形状としたので、水底に差し込む際の排泥効果が大きくなり、水底への差し込みが容易となる。また、ドリルを合成樹脂によって形成したので、軽量化でき、手作業での扱いが容易となる。したがって、設置作業
を容易に行うことができる。

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後述の実施例の詳細な説明から一層明らかとなろう。

この発明の一実施例の立設ポールを船舶係留用ポールとして用いた様子を概略的に示す図解図である。 この発明の立設ポールの一実施例を示す図解図である。 図２の立設ポールを構成するポール本体の接続状態を説明するための断面図であり、（Ａ）は同径のポール部材を接続した部分を示し、（Ｂ）は異径のポール部材を接続した部分を示す。 図２の立設ポールが備えるドリルを示す図解図である。 図２の立設ポールの一方端部分を示す図解図である。

図１を参照して、この発明の一実施例である立設ポール１０は、海、湖、池および河川などの水底１００に一方端が差し込まれ、水面１０２から他端が突出するように立設されるものであり、たとえば、マリーナ（船舶の停泊所）等に設置される、小型船舶や漁船などの船１０４を係留するための船舶係留用ポールとして好適に用いられる。

図２に示すように、立設ポール１０は、ポール本体１２およびその先端に設けられるドリル１４を備える。ポール本体１２は、合成樹脂製の筒状体であり、複数のポール部材１６を軸方向に連結することによって形成される。

具体的には、この実施例のポール本体１２は、３つの円筒状のポール部材１６を連結することによって形成される。ポール部材１６の軸方向の長さは、たとえば４ｍであり、ポール本体１２全体としての長さは、たとえば１２ｍに設定される。また、ポール部材１６の外径は、たとえば５０−１５０ｍｍである。ポール部材１６としては、たとえば、汎用のＶＵ管（硬質塩化ビニル管）の外面にＦＲＰ（繊維強化プラスチック）をライニングしたものを用いるとよい。これにより、耐久性が高くかつ軽量のポール部材１６（ポール本体１２）を低コストで製造できる。

なお、ポール本体１２は、同径のポール部材１６を接続して形成することもできるが、外径の異なるポール部材１６を組み合わせて形成することもできる。この実施例では、設置時に主として水面下に位置するポール部材１６には大径のものを用い、主として水面上に位置するポール部材１６には小径のものを用いている。具体的には、設置時に下方に位置する２本のポール部材１６には、外径が１１９ｍｍのものを用い、最上部に位置するポール部材１６には、外径が９５ｍｍのものを用いている。また、異径のポール部材１６を接続した場合でも、ポール本体１２の外面が滑らかに接続されるように、小径のポール部材１６の一方端部は拡径されている。このように、上部に位置するポール部材１６に小径のものを用いることにより、立設ポール１０の上部が軽量化されると共に、風などの影響を受け難くなるので、設置後の立設ポール１０の転倒が防止される。また、後述するように、立設ポール１０を設置する際には、下部のポール部材１６を立設した後に、水面上に位置するポール部材１６を接続するので、上部に小径つまり軽量のポール部材１６を用いることによって、ポール部材１６を持ち上げる等の作業を行い易くなり、立設ポール１０の設置作業が容易となる。

また、ポール部材１６の接続には、インナーソケット１８を介した接着接合を用いるとよい。図３(Ａ)に示すように、同径のポール部材１６同士を接続する場合には、直管状の
ソケットが用いられ、図３(Ｂ)に示すように、径の異なるポール部材１６を接続する場合には、異径ソケットが用いられる。インナーソケット１８は、接続するポール部材１６の内径に応じた外径を有し、その軸方向の長さは、たとえば４００−５００ｍｍに設定される。ただし、ポール部材１６の接続方法は、インナーソケット１８を用いる方法に限定されない。たとえば、ポール部材１６の一方端にねじ溝を形成し、他端にねじ山を形成して、これらの螺合によってポール部材１６同士を接続することもできる。

図２に戻って、ポール本体１２には、棒状の回転治具を差し込むための１または複数の治具孔２０が形成される。治具孔２０のそれぞれは、ポール本体１２の管壁の対向位置に形成される２つの貫通孔であり、設置時に少なくとも１つの治具孔２０が水面１０２より上方となるような適宜の高さ位置に形成される。この実施例では、治具孔２０は、中央部のポール部材１６の上部および中央部に形成される。このように複数の治具孔２０をポール本体１２に形成しておけば、水深などの条件が異なる様々な設置場所に対応でき、汎用性が高くなる。なお、この治具孔２０は、ポール本体１２内に侵入した海水や雨水を抜くための水口としても機能する。

また、ポール本体１２の一方端には、基台部材２２を介してドリル１４が取り付けられる。図４に示すように、ドリル１４は、硬質ポリ塩化ビニル等の合成樹脂によって形成され、長平板を長手方向を軸にして捻った形状を有する刃部２４と平板状の接続部２６とを含む。刃部２４の両側縁２８は共に外側螺旋を形成し、その両側縁２８の間に形成される２つ（表裏）の面は、上向きとなったり下向きとなったりする螺旋面３０を形成する。また、刃部２４の先端３２は、面取りされて、鋭角に形成される。ただし、この先端３２の面取りは、施さないこともできる。

刃部２４の軸方向の長さは、たとえば２５０−４００ｍｍであり、その幅は、ポール本体１２の内径または外径に応じて設定され、たとえば３０−１５０ｍｍである。刃部２４の幅は、ポール本体１２の外径より小さくてもよいが、刃部２４の幅とポール本体１２の外径とは同じ大きさに設定しておくことが好ましい。これにより、刃部２４（ドリル１４）によってポール本体１２の外径と同じ大きさの穴を水底１００に形成できる（泥を排除できる）ので、水底１００に立設ポール１０をより差し込み易くなる。また、刃部２４の厚みは、たとえば５−１５ｍｍであり、刃部２４の強度および成形性（加工性）などを考慮すると、１０ｍｍ程度であることが好ましい。

また、接続部２６の長さは、たとえば３０−１５０ｍｍであり、その幅は、たとえば３０−１３０ｍｍであり、その厚みは、たとえば５−１５ｍｍである。なお、接続部２６の両側縁には、後述する基台部材２２の内径と接続部２６の幅とを合わせるために、接続部２６を基台部材２２へ挿入する長さ分だけ、切欠きを形成するようにしてもよい。

刃部２４の捻りの程度は、たとえば全体で１８０−３６０°であり、刃部２４の長さ３００−３５０ｍｍあたり、２７０°の捻りを加えることが好ましい。つまり、刃部２４の３／４捻りの成行は、３００−３５０ｍｍであることが好ましい。刃部２４をこの程度の緩やかな捻り形状に形成することにより、設置作業の際にドリル１４の回転に要する力を抑えつつ、１回転あたりに進む距離を大きくすることができる。

図５に示すように、基台部材２２は、硬質ポリ塩化ビニル等の合成樹脂によって円筒状に形成される。基台部材２２の軸方向の長さは、たとえば８０−２００ｍｍである。基台部材２２の外径は、取り付けられるポール本体１２の内径とほぼ同じに設定されて、たとえば４０−１４０ｍｍである。また、基台部材２２の内径は、ドリル１４の接続部２６の幅（切欠きを形成した場合には、切欠き間の幅）とほぼ同じに設定されて、たとえば３０−１３０ｍｍである。

この基台部材２２には、ドリル１４の接続部２６が差し込まれ、適宜の固定材３４を用いた充填接着により、基台部材２２とドリル１４とが一体化される。固定材３４としては、たとえば、熱硬化性のエポキシ接合剤（たとえばクボタシーアイ株式会社製の「ＫＣケーシーボンド」）や、合成樹脂製のチップを混入させた接合剤などを用いることができる。さらに、ドリル１４と一体化された基台部材２２は、ポール本体１２の一方端（大径側）に差し込まれ、基台部材２２の外面とポール本体１２の内面とが接合剤によって直接接着される。これにより、ポール本体１２にドリル１４が固定して取り付けられる。

なお、図示は省略するが、基台部材２２の差し込み側の端部には、ポール本体１２への差し込みが容易となるように、テーパ部（縮径部）を形成しておくこともできる。また、ドリル１４と基台部材２２との接合方法、および基台部材２２とポール本体１２との接合方法は、所定の強度を有するように固定できる方法であれば特に限定されず、上述の方法以外の接合方法を用いてもよい。

以下には、ドリル１４の製造方法の一例を示す。先ず、長尺の汎用の硬質塩化ビニル管、たとえばφ１００のＶＰ管を用意し、カッタ等を用いて管を所望の長さ、たとえば４００−５００ｍｍの長さに切断する。その後、さらに管を軸方向に沿って切断（縦割り）して、断面円弧状の長曲板を得る。このとき、長曲板の円弧の長さが、たとえば１００ｍｍになるように切断する。続いて、この長曲板を加熱して軟化させた後、平板状に変形して長平板を得る。そして、その長平板の両端をバイス（万力）等で固定し、長手方向を軸にしてたとえば２７０°の捻りを加える捻り加工を行う。この際、捻る方向は、右巻きでもよいし、左巻きでもよい。その後、冷却水槽に浸ける等して捻り加工した長平板を適宜冷却し、先端に面取りを施すことにより、ドリル１４を得る。

このように、ドリル１４は、特別な器具や装置を用いることなく、汎用の硬質塩化ビニル管を切断して、捻りを加えるだけで製造できる。したがって、切削加工などによって螺旋溝を形成する従来の鋼製ドリルと比較して、ドリル１４は、非常に簡単かつ安価に製造できる。

ただし、合成樹脂製の長平板は、必ずしも管状体を縦割りして形成する必要はなく、予め平板状に形成されたものを用いることもできる。この場合にも、長平板は、加熱して軟化させた状態で捻りが加えられる。また、ドリル１４は、射出成形によって製造することも可能である。

次に、上述のような構成の立設ポール１０をマリーナ等に設置する設置方法の一例について簡単に説明する。

先ず、立設ポール１０のうち、最上部に位置する小径のポール部材１６を接続する前のものを用意する。つまり、この例の場合、２本の大径のポール部材１６からなるポール本体１２の先端にドリル１４を取り付けた、立設ポール１０の下部分を用意する。この立設ポール１０の下部分は、工場で予め接続したものを搬入して用いてもよいし、ポール部材１６やドリル１４等を、部品の状態或いは一部接続した状態で搬入し、設置現場で接続作業を行って用いてもよい。

続いて、遠方の２方向から位置と角度とを指示しながら、この立設ポール１０の下部分を、垂直に立てた状態で海に沈めていく。海底は泥層で形成されるため、ドリル１４の先端３２が海底に到達した後も、立設ポール１０は、海底にある程度（たとえば１ｍ）自重で差し込まれる。

自重による差し込みが終わると、ポール本体１２の治具孔２０に、棒状の回転治具を取り付ける。そして、回転治具を利用して、立設ポール１０を下方向に押しながら回転させることにより、海底に立設ポール１０をさらに差し込んでいき（たとえば２．５ｍ差し込む）、立設ポール１０の下部分を海底にしっかりと固定する。このとき、先端に取り付けられたドリル１４が、上向きと下向きとを交互に現出させる螺旋面３０を有することによって、泥の入り込みおよび排出が効率良く行われ、立設ポール１０はスムーズに海底に差し込まれていく。また、ドリル１４が緩やかな捻り形状を有することによって、立設ポール１０を１回転したときに進む距離が大きくなり、立設ポール１０は素早く海底に差し込まれていく。

立設ポール１０の下部分の差し込み作業が終わると、立設ポール１０の下部分の上部が海面から突出した状態になるので、これに最上部に位置する小径のポール部材１６を接続し、立設ポール１０の設置作業を終了する。なお、複数の立設ポール１０を設置する場合には、これらの作業を繰り返す。

このように、立設ポール１０は、特別な器具や装置を用いることなく、棒状の回転治具を用いた手作業によって容易に水底１００に差し込むことができる。その上、立設ポール１０は軽量化されているので扱い易く、設置作業を容易に行うことができる。

この実施例によれば、先端に設けるドリル１４の形状を長平板を捻った形状とし、上向きと下向きとが交互に現出する螺旋面３０を有するようにしたので、水底１００に差し込む際の排泥効果が大きくなる。また、ドリル１４が緩やかな捻り形状を有することにより、ドリル１４が１回転するときに進む距離が大きくなる。したがって、容易に立設ポール１０を水底１００に差し込むことができ、立設ポール１０の設置作業を容易に行うことができる。

また、ドリル１４を合成樹脂によって形成したことによって、原料コストが低減できる上、鋼製のドリルと比較して軽量化もできるので、手作業での扱いが容易となり、設置作業を行い易い。

さらに、ドリル１４の先端３２は長線状に形成されるので、先端３２が鋭利になりすぎず、取扱い時の安全性が高い。

なお、上述の実施例では、ポール本体１２を３本のポール部材１６を連結することによって形成したが、これに限定されず、２本或いは４本以上のポール部材１６を連結してポール本体１２を形成してもよいし、１本の長尺のポール本体１２を形成して用いてもよい。また、ポール本体１２やポール部材１６の長さ、およびポール部材１６を接続する本数などは、水底１００に差し込む長さや設置場所の水深などに応じて適宜設定される。

また、上述の実施例では、ドリル１４の先端３２は、ポール本体１２の端面と平行な方向に延びる長線状に形成したが（図５参照）、先端３２の形状はこれに限定されない。先端３２の形状は、たとえば、山型に形成することもできるし、ポール本体１２の端面に対して斜め方向に延びる長線状に形成することもできる。

さらに、上述の実施例では、立設ポール１０を船舶係留用ポールとして用いたが、これに限定されない。たとえば、水中或いは水上において船舶以外の物体を支持するために用いることもできるし、水中或いは水上における指標として用いることもできる。

１０ …立設ポール
１２ …ポール本体
１４ …ドリル
１６ …ポール部材
１８ …インナーソケット
１００ …水底

Claims (4)

1. 一方端が水底に差し込まれて立設される立設ポールであって、
   合成樹脂製のポール本体、および
   前記ポール本体の一方端に設けられる合成樹脂製のドリルを備え、
   前記ドリルは、長平板を捻った形状を有し、両側縁が共に外側螺旋を形成する、立設ポール。
2. 一方端が水底に差し込まれて立設される立設ポールの先端に取り付けられる合成樹脂製のドリルであって、
   長平板を捻った形状を有し、両側縁が共に外側螺旋を形成する、ドリル。
3. （ａ）合成樹脂製の長平板を用意し、
   （ｂ）前記長平板を加熱して軟化させ、
   （ｃ）前記ステップ（ｂ）で軟化させた前記長平板を長手方向を軸にして捻る、ドリルの製造方法。
4. 前記ステップ（ａ）で用意される長平板は、管状体を軸方向に沿って切断した後、平板状に変形することによって形成される、請求項３記載のドリルの製造方法。

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