JP3434188B2 - 土壌中水分調整装置の成形機 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、既設の排水暗渠の排水
効率を向上させることができる土壌中水分調整装置の成
形機に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、農地やグランド等の土壌水分を適
正に保持させる装置として、排水暗渠が知られている。

【０００３】特に、現今、米余り減少のため、稲作の生
産調整が各地で行なわれており、これらの水田は休耕や
転作等が導入されたり、田畑転換等が行なわれるように
なってきた。

【０００４】このものは、図９に示すように、地面８０
に深さ７０〜８０ｃｍの横溝８１を掘って、外周に多数
の通孔８２を設けた暗渠管８３を埋め、その周囲と上方
に吸水性の疎水材８４を設けた後、この横溝８１を埋戻
して構築されるものが知られている。

【０００５】これにより、土壌中の過剰水を疎水材８４
が吸収して暗渠管８３の通孔８２より排除することで、
粘土質等の排水性の低い、例えば、畑・水田土壌の水分
調整が行なわれる。

【０００６】しかしながら、経年、該排水暗渠が老朽化
すると、次第に土壌の排水能力が低下して希望する畑・
水田土壌の水分調整が行なわれない。

【０００７】特に、この排水暗渠は、施工費用がかさむ
こともあって、畑・水田に対して、５〜１０ｍ間隔で埋
設されているだけであるため、この広い面積の畑・水田
に対して対応し切れず、この敷設された箇所のみしか排
水が行なわれないので、その大部分の面積は高い含水率
の湿田となっいる。

【０００８】そのため、土壌に対する酸素供給機能や停
滞水排出機能の促進がきわめて低下し、作物根の活性が
悪化して、該畑・水稲の育成が良好に行なえない。

【０００９】また、作土層の湿田化により、春先作業や
収穫時の作業が困難を極め、その労力負担が増大して作
業者に大きな労働負担を与え、労働衛生上好ましいもの
ではない。等の様々な問題点を有するものであった。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】本発明は前記した問題
点を解決するためになされたもので、地中に埋設された
排水暗渠の上方における該地中において、前記排水暗渠
と交叉し、この排水暗渠の疎水材にその一部または全部
が接触する導水溝を形成し、この導水溝に導水材を充填
させることにより、既設の排水暗渠の排水効率を向上さ
せて、土壌状態の安定化を計り、地上での活動を容易に
することができる土壌中水分調整装置の成形機を提供す
ることを目的としている。

【００１１】

【課題を解決するための手段】前記した目的を達成する
ための本発明の手段は、駆動手段により地上を走行する
本体と、この本体に取り付けた支持体と、該支持体に取
り付けて導水材を収容するホッパーと、このホッパーの
底部に設けて開閉手段により開放と閉塞が行なわれる吐
出孔と、前記支持体より垂下させて地中へ没入する導水
材の敷設体と、この敷設体に接続して前記ホッパーの吐
出孔とを連絡する送出筒とを備えさせ、前記敷設体は、
その一側に高さ方向へ所定寸法を有するように設けて地
中へ導水溝を形成する拡開部材と、この拡開部材の他側
において高さ方向へ該拡開部材と略同寸法に設けて前記
導水材を供給する給材孔とからなり、 前記ホッパーは、
前記支持体の保持部材へその底部において一側部を回動
軸により取り付け、他側部を前記保持部材へ回動手段を
介して取り付けて、該回動手段により水平位置と、傾斜
させて該ホッパーの吐出孔を前記送出筒への対応位置と
を回動自在とさせる土壌中水分調整装置の成形機の構成
にある。

【００１２】そして、駆動手段により地上を走行する本
体と、この本体に取り付けた支持体と、該支持体に取り
付けて導水材を収容するホッパーと、このホッパーの底
部に設けて開閉手段により開放と閉塞が行なわれる吐出
孔と、前記支持体より垂下させて地中へ没入する導水材
の敷設体と、この敷設体に接続して前記ホッパーの吐出
孔とを連絡する送出筒とを備えさせ、前記敷設体は、支
持体の幅方向へ間隔的に３箇所に取り付けて、その一側
に高さ方向へ所定寸法を有するように設けて地中へ導水
溝を形成する拡開部材と、この拡開部材の他側において
高さ方向へ該拡開部材と略同寸法に設けて前記導水材を
供給する給材孔とからなり、前記吐出孔は、前記敷設体
に接続した前記送出筒ごと該送出筒に対応するように前
記ホッパーの幅方向へ３箇所設けてあり、これら吐出孔
に対してそれぞれ個別の開閉板が設けられ、これら開閉
板のうち、真ん中の吐出孔に他の吐出孔とは単独に開閉
動作を行う内開閉板を設けた土壌中水分調整装置の成形
機の構成にある。

【００１３】

【００１４】

【００１５】

【実施例】次に、本発明に関する土壌中水分調整装置の
成形機の実施の一例を図面に基づいて説明する。

【００１６】図１〜図２においてＡは土壌中水分調整装
置で、地中１に埋設された排水暗渠２の上方における該
地中１において、排水暗渠２と交叉し、この排水暗渠２
の疎水材３にその一部または全部が接触する導水溝４を
形成し、この導水溝４に導水材５を充填させてある。

【００１７】前記した排水暗渠２は、慣用の排水暗渠成
形機（図示せず）により地表から約８０ｃｍ程度の深さ
に埋設溝６を形成し、この埋設溝６へ４〜１５０ｃｍ径
の合成樹脂製の長尺な暗渠管７を籾殻等の疎水材３と共
に埋設するもので、この暗渠管７の外周部には多数の通
水孔７ａを穿設してある。

【００１８】なお、疎水材３は、暗渠管７の回り、およ
びこの暗渠管７から少なくとも地表下２０〜３０ｃｍ程
度の深さまで敷設することが好ましい。

【００１９】また、前記した導水溝４は、後記する土壌
中水分調整装置Ａの成形機Ｂにより形成されるもので、
その成形幅は、１〜５ｃｍ程度に設けられ、その深さ
は、排水暗渠２の疎水材３と接触・干渉するまで設けら
れるもので、２０〜７０ｃｍ程度である。

【００２０】この溝幅が１ｃｍ以下であると、後記する
導水材５の充填量が減少して導水効果が十分に得られな
いものであり、また、５ｃｍ以上であると、土壌の排水
効果は向上するが、土壌に対する影響と、資材の使用量
増大に伴う施工費および資材費がかさむ。

【００２１】前記した導水材５は、導水性あるいは吸水
性を発揮し得る流動性の良好な砂、あるいは所定粒度の
石，籾殻，粉粒炭等が用いられるもので、導水溝４の略
全深さに対して充填される。

【００２２】この装置Ａは、排水暗渠２と交叉するよう
に、所定間隔で多数状に、例えば、１〜３ｍ間隔で構築
されるもので、図２（ａ）に示すように、排水暗渠２と
直交するように設けたり、図２（ｂ）に示すように、排
水暗渠２に対して所定角度で斜めになるように設けるも
のであって、その間隔すなわち本数は、導水材５の充填
幅との関係で適宜選定される。

【００２３】次に、本発明に係る土壌中水分調整装置Ａ
の成形機Ｂの一実施例を図３〜図７に基づいて説明す
る。

【００２４】この土壌中水分調整装置Ａの成形機Ｂは、
本体１０と、支持体１１と、ホッパー１２と、吐出孔１
３と、敷設体１４と、送出筒１５とにより基本的に構成
される。

【００２５】そして、前記した本体１０は、無限軌道と
原動機等からなる駆動手段１６により、任意に地上を走
行し得るもので、操作者による運転や遠隔操作による無
人運転がなされる。

【００２６】前記した支持体１１は、本体１０へその一
端の基部を枢軸１７により取り付けてあるもので、操作
手段１８によって上下方向へ移動自在となる。

【００２７】すなわち、本体１０への取付体１９に設け
た上下一対の枢軸１７，１７へそれぞれ揺動腕２０，２
０の一端部を軸着し、該揺動腕２０，２０の他端部を保
持部材２１へ支軸２２，２２により回動自在に軸着して
ある。

【００２８】また、この保持部材２１に設けた支軸２２
と取付体１９に設けた取付軸２３へ操作手段１８である
流体シリンダのロッドを連係してあって、この操作手段
１８の作動により、後記する敷設体１４が、図５におい
て実線で示す位置付近から仮想線で示す位置付近までを
任意に移動させることができる。

【００２９】前記したホッパー１２は、支持体１１にお
ける保持部材２１に取り付けて導水材５を収容するもの
で、所定の容積を有する上部に開口部１２ａを設けた箱
形に形成してあって、その底部において一側部を保持部
材２１へ回動軸２４により取り付け、他側部を保持部材
２１へ回動手段２５を介して取り付けてあり、図１にお
いて実線で示す位置から仮想線で示す位置までを任意に
回動させることができる。

【００３０】このホッパー１２の回動運動は、図３にお
いて実線で示す位置に対応させることで、該ホッパー１
２の開口部１２ａが大きく上方へ向いてトンパック等に
よる導水材５の供給が容易となり、図３において仮想線
で示す位置に対応させることで、該ホッパー１２の底部
が傾斜して、吐出孔１３からの導水材５の排出が促進さ
れる。

【００３１】前記した吐出孔１３は、ホッパー１２の底
部に設けて開閉手段２６により操作される開閉板２７に
よって開放と閉塞が行なわれるもので、後記する敷設体
１４の量に応じた個数が設けられ、本実施例において
は、ホッパー１２の幅方向に所定間隔（土壌の含水状態
に合わせて）三箇所に配設され、これら吐出孔１３に対
し、それぞれ個別の開閉板２７が設けられる。

【００３２】この開閉手段２６は、図４および図５に示
すように、それぞれ個別の開閉板２７に対して連杆２８
により一体的に結合してあって、ホッパー１２の外壁に
軸支させたベルクランク２９により連結部材３０を介し
て吊持してある。

【００３３】また、このベルクランク２９に、リンク３
１，３２を介して流体シリンダ等の作動部材３３を連係
してある。

【００３４】なお、ホッパー１２の底部に設けられた三
箇所の吐出孔１３のうちの真ん中の吐出孔１３は、図６
に示すように、開閉板２７との二重の内開閉板３４が設
けられているもので、ワイヤ等の連係索３５により単独
に開閉動作を行なえるようにしてあるもので、導水材５
の敷設間隔幅を変更する際に操作する。

【００３５】前記した敷設体１４は、支持体１１より垂
下させて地中へ没入することで導水材５が敷設されるも
ので、拡開部材３６と、給材孔３７とからなる。

【００３６】このうち、拡開部材３６は、その一側に、
すなわち、進行方向前側に、高さ方向と幅方向へ所定寸
法を有するように設けて地中へ導水溝４を形成するもの
で、その先端部を尖鋭に成形して土壌に対する切り込み
および押し広げを容易にしてある。

【００３７】また、給材孔３７は、拡開部材３６の他側
に、すなわち、進行方向後側において、高さ方向へこの
拡開部材３６と略同寸法に設けた内部に所定の供給空間
を形成して、導水材５を縦方向へ層を成して供給するも
ので、スリット状に構成される。

【００３８】前記送出筒１５は、敷設体１４に接続して
ホッパー１２の吐出孔１３とを連絡するもので、上部を
漏斗状に形成してあって、その途中に開閉蓋によるのぞ
き窓３８を設けておけば、導水溝４への導水材５の供給
状態が把握できる。

【００３９】なお、前記した支持体１１は、操作手段１
８によりこの支持体１１に取り付けた敷設体１４の地中
埋入深さを調整自在とさせてあるもので、この操作手段
１８は、高さ位置検出手段４０により適宜制御される。

【００４０】この高さ位置検出手段４０は、レーザ受光
体４１とレーザ発光体４２とからなるもので、図７に示
すように、本体１０にレーザ受光体４１を取り付け、工
作する地面１に隣接する適所にレーザ発光体４２を設置
して、本体１０の駆動手段１６が走行する地表に高さ変
化を生ずると、あらかじめ設定した基準値を外れたと
き、レーザ受光体４１の受光信号に基づいて操作手段１
８を作動することで、支持体１１が上下し、それに伴っ
て、敷設体１４が地中１に埋入する高さ位置を常に一定
にさせることができる。

【００４１】更に、地中１に埋設された排水暗渠２は、
図７に示すように、地面１の一側から他側へ向かって所
定の勾配をもって設けられているもので、この勾配に対
応して、排水暗渠２の長さ方向のどの位置であっても、
あらかじめ設定した排水暗渠２の長さ方向の位置におけ
る敷設体１４深さに基づいて、該敷設体１４の地中埋入
深さを調整することができる。

【００４２】なお、本体１０の適所に、高さ位置検出手
段４０における検出状態を示す表示体４４を設けること
により、本体１０に搭乗した作業者が目視により地表の
凹凸状態を確認することができる。

【００４３】前記のように構成される本発明実施例の土
壌中水分調整装置Ａの成形機Ｂは、以下に述べる作用を
奏する。

【００４４】排水性が低い稲作水田や畑１では、排水暗
渠２が、例えば、図２に示す配列で埋設されている。

【００４５】この排水暗渠２が老朽化等により排水能力
が低下したときは、まず、成形機Ｂを、例えば、稲田１
に搬入し、埋設されている排水暗渠２列に対して交叉す
るように、該成形機Ｂの走行方向を決める。

【００４６】また、高さ位置検出手段４０におけるレー
ザ発光体４２を該水田１の近隣に設置し、レーザ光線を
発信すると、略水平で横方向に幅広い光が成形機Ｂに対
して照射される。

【００４７】この状態で、操作手段１８を操作して支持
体１１を降下させ、その敷設体１４を地中１へ埋入させ
ると、高さ位置検出手段４０におけるレーザ受信体４１
がレーザ発光体４２のレーザ光線を設定した位置におい
て受信したとき、操作手段１８が停止し、敷設体１４が
地中１において所定位置において位置決めされる。

【００４８】更に、ホッパー１２を回動手段２５によ
り、図３において仮想線で示す位置まで回動させ、その
吐出孔１３を送出筒１５の上端部に対応させると、土壌
中水分調整装置Ａの成形準備ができる。

【００４９】まず、本体１０を駆動手段１６により発進
させると、該本体１０は所定速度で走行するもので、こ
れに伴って、地中１に埋入した敷設体１４も牽引された
状態で前進するもので、その拡開部材３６が土壌を掻き
分けつつ、所定深さと幅の導水溝４を直線状（本体１０
の走行経路通りにたどって）に形成させる。

【００５０】と同時に、ホッパー１２内の砂等の導水材
５が、吐出孔１３と送出筒１５とを介して落下流入し、
敷設体１４の給材孔３７から前記形成された導水溝４内
に万遍なく充填される。

【００５１】したがって、本体１０が前進走行すること
で、連続した導水溝４の形成と、導水材５の充填とが一
連的に行なわれ、図２に示すような、土壌中水分調整装
置Ａが構築される。

【００５２】この導水溝４に充填された導水材５は、排
水暗渠２の疎水材３の上部の一部を横切るように接触・
干渉するため、図１および図８に示すように、この導水
材５と疎水材３とが水・気において連通状態となって、
土壌上部および土壌中に存在する過剰水分は、この土壌
から導水材５に取り込まれる。

【００５３】更に、この導水材５と繋がる重複部ｃによ
って疎水材３へ導かれて、暗渠管７の通水孔７ａから該
暗渠管７内へ流れ込んで、稲田１外部に突出した排水管
７ｂより適宜排水される。

【００５４】したがって、この稲田または畑１は適正の
水分調整がなされて、老朽化した排水暗渠２が再びよみ
がえり、土壌に対する酸素供給機能や停滞水排出機能の
促進が円滑かつ良好に行なわれて、作物根の活性が良く
なり、該水稲の育成が良好となる。

【００５５】また、作土層の水分調整により、春先作業
や収穫時の作業が円滑に行なわれ、農事作業者への労働
負担が軽減する。

【００５６】なお、本体１０が走行する地表に凹凸があ
っても、高さ位置検出手段４０による操作手段１８の制
御により、敷設体１４がその信号に基づいて上下するの
で、導水材５の敷設深さにバラツキを生じない。

【００５７】更に、土壌中水分調整装置Ａの敷設にあっ
て、図８に示すように、地表部から所定寸法（例えば、
１０〜２０ｃｍ）ｄを、導水材５の充填がない状態を形
成することで、土壌の耕作時等において該導水材５の層
が破壊されないものであり、この場合、敷設体１４をこ
の分深く埋入させる。

【００５８】

【発明の効果】前述したように本発明の土壌中水分調整
装置の成形機は、地中に埋設された排水暗渠の上方にお
ける該地中において、前記排水暗渠と交叉し、この排水
暗渠の疎水材にその一部または全部が接触する導水溝を
形成し、この導水溝に導水材を充填させることにより、
土壌中に存在する過剰水分は、この土壌から導水材，疎
水材へ導かれて、排水暗渠へ適宜排水されるので、この
土壌は適正の水分調整がなされて、老朽化した排水暗渠
が再びよみがえり、土壌に対する酸素供給機能や停滞水
排出機能の促進が円滑かつ良好に行なわれて、作物根の
活性が良くなり、該水稲や他の作物の育成が良好とな
る。

【００５９】また、作土層の水分調整により、春先作業
や収穫時の作業が円滑に行なわれ農事作業者への労働負
担が軽減する。

【００６０】

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明実施例に係る土壌中水分調整装置の成形
機を用いる土壌中水分調整装置を示す要部の概略的な斜
視図である。

【図２】図１における一部を示す平面図である。

【図３】図１における装置を構築する成形機を示す要部
の側面図である。

【図４】図３における正面図である。

【図５】図３における要部の断面図である。

【図６】図３におけるホッパの吐出孔部を示す他の例の
断面図である。

【図７】図１における装置の構築状態を示す説明図であ
る。

【図８】図１における拡大断面図である。

【図９】従来の排水暗渠を示す要部を断面下斜視図図で
ある。

【符号の説明】

１ 地中 ２ 排水暗渠 ３ 疎水材 ４ 導水溝 ５ 導水材 １０ 本体 １１ 支持体 １２ ホッパー １３ 敷設体 １５ 送出筒 １８ 操作手段 ３６ 拡開部材 ３７ 給材孔

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 駆動手段により地上を走行する本体と、
   この本体に取り付けた支持体と、該支持体に取り付けて
   導水材を収容するホッパーと、このホッパーの底部に設
   けて開閉手段により開放と閉塞が行なわれる吐出孔と、
   前記支持体より垂下させて地中へ没入する導水材の敷設
   体と、この敷設体に接続して前記ホッパーの吐出孔とを
   連絡する送出筒とを備えさせ、 前記敷設体は、その一側に高さ方向へ所定寸法を有する
   ように設けて地中へ導水溝を形成する拡開部材と、この
   拡開部材の他側において高さ方向へ該拡開部材と略同寸
   法に設けて前記導水材を供給する給材孔とからなり、 前記ホッパーは、前記支持体の保持部材へその底部にお
   いて一側部を回動軸により取り付け、他側部を前記保持
   部材へ回動手段を介して取り付けて、該回動手段により
   水平位置と、傾斜させて該ホッパーの吐出孔を前記送出
   筒への対応位置とを回動自在とさせる ことを特徴とする
   土壌中水分調整装置の成形機。
2. 【請求項２】 駆動手段により地上を走行する本体と、
   この本体に取り付けた支持体と、該支持体に取り付けて
   導水材を収容するホッパーと、このホッパーの底部に設
   けて開閉手段により開放と閉塞が行なわれる吐出孔と、
   前記支持体より垂下させて地中へ没入する導水材の敷設
   体と、この敷設体に接続して前記ホッパーの吐出孔とを
   連絡する送出筒とを備えさせ、 前記敷設体は、支持体の幅方向へ間隔的に３箇所に取り
   付けて、その一側に高さ方向へ所定寸法を有するように
   設けて地中へ導水溝を形成する拡開部材と、この拡開部
   材の他側において高さ方向へ該拡開部材と略同寸法に設
   けて前記導水材を供給する給材孔とからなり、 前記吐出孔は、前記敷設体に接続した前記送出筒ごと該
   送出筒に対応するように前記ホッパーの幅方向へ３箇所
   設けてあり、これら吐出孔に対してそれぞれ個別の開閉
   板が設けられ、 これら開閉板のうち、真ん中の吐出孔に他の吐出孔とは
   単独に開閉動作を行う内開閉板を設けた ことを特徴とす
   る土壌中水分調整装置の成形機。