JP3780506B2

JP3780506B2 - 土中埋設用集水管

Info

Publication number: JP3780506B2
Application number: JP2002069571A
Authority: JP
Inventors: 保幸木野
Original assignee: メタルテック株式会社; 株式会社サカイテック
Priority date: 2001-12-04
Filing date: 2002-03-14
Publication date: 2006-05-31
Anticipated expiration: 2022-03-14
Also published as: JP2003232028A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、地山の斜面や法面の安定性の向上を図るため、土中に埋設されて利用され、排水機能を発揮する土中埋設用集水管に関する。
【０００２】
【従来の技術】
地山の斜面や法面が崩壊する原因の一つとして、地山が保有する地下水や浸透水が過大となることが挙げられる。降雨や融雪水の浸透により地山内の水位が上昇すると、地山内の間隙水圧が高くなって見かけ上の地山強度が低下するため、地山の斜面や法面が崩壊する危険がある。
【０００３】
従来、このような危険を回避するため、削孔機等で地山の斜面や法面に孔をあけ、外周に直径５ｍｍ程度の孔を開けた直径５０ｍｍ程度の塩ビ管を該孔へ挿入して地山に埋設し、地山が保有する地下水を排出するという方法が採られている。
しかし、塩ビ管は、経年劣化により割れが生じたり、強度が弱いため周囲の土砂により潰されたりすることがあり、排水機能を果たさなくなるという問題を有していた。また、従来の塩ビ管は孔が目詰まりしやすく、目詰まりすると排水能力が著しく低下するという問題もあった。
【０００４】
また、有孔管の材料を塩ビの代わりに鉄とした鋼管を用いる方法も知られているが、やはり目詰まりの問題があった。
【０００５】
更に、特開平８−１３５２０号公報には、平面円形に配設した軸芯材に、断面三角形の線材をその頂部側が内側に位置するように間隔をもって螺旋状に巻き付けて形成した鋼製の集水管が記載されている。
しかし、前記集水管には、強度が高く目詰まりも起こりにくいものの、製造コストが極めて高いという問題があり、実際に施工することができるものではなかった。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
したがって、本発明は、強度が強く、目詰まりが起こりにくく排水機能に優れ、かつ、製造コストが低くて製造が容易である集水管を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
即ち、本発明は、略長方形の開口率５〜５０％の有孔板を、断面がＳ字形状となるように曲げて得られる集水管であって、
上半周部、下半周部および中央横断部から構成され、前記上半周部と前記中央横断部とで形成される上部空間と、前記下半周部と前記中央横断部とで形成される下部空間とを有する、集水管を提供する。
中でも、前記上半周部および前記下半周部に孔を有し、前記中央横断部には孔を有しないのが、上部空間に入った水が、集水管の外に出ずにほぼ確実に排水され、排水効率が高くなるので好ましい。
【０００８】
前記有孔板が、パンチングメタルであるのが好ましい。
【００１０】
両端に互いに接続しうる構成の接続部を有するのが好ましい。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明について詳細に説明する。
本発明の集水管に用いられる有孔板は、開口率が５〜５０％である。開口率が５％以上であると、目詰まりが起こらず排水機能に優れ、また、５０％以下であると、強度にも優れる。開口率は、１５％以上であるのが好ましく、また、２５％以下であるのが好ましい。
【００１２】
本発明に用いられる有孔板としては、例えば、パンチングメタル、エキスパンドメタル、金網等が挙げられる。中でも、パンチングメタルが、製造が容易である点、および、開口率を金型により任意設定することができるので、施工環境により開口率を適宜変えることができ、また、孔の位置や範囲の設定も自在に行うことができる点で好ましい。
【００１３】
有孔板の材質は、特に限定されないが、強度に優れる点で金属であるのが好ましい。金属としては、特に限定されず、例えば、鉄、アルミニウム、ステンレス、銅、黄銅（真鍮）、青銅、ジュラルミン等の１種の金属元素のみを実質的に含有する金属または２種以上の金属元素を含有する合金が挙げられる。中でも、強度、材料コストおよび製造コストの点で、鉄または鉄合金（特に、ステンレス）が好ましい。
【００１４】
また、有孔板は、耐食性を優れたものとするため、めっきを施したものであってもよい。めっきの方法としては、特に限定されず、有孔板の材質に応じて、従来公知の方法を用いることができる。めっきは、有孔板を集水管とした後に施す「あとめっき」としてもよいし、集水管とする前の有孔板や孔を設ける前の板にあらかじめめっきを施す「プレめっき」としてもよい。溶接により集水管とする場合は、溶接性に優れる点で、あとめっきが好ましい。なお、溶接性に優れるめっき層を設ける場合は、プレめっきも好適に用いられる。
具体的には、プレめっきされた有孔板として亜鉛めっき鋼板をが好適に例示される。また、集水管とした後、ドブめっきと称される溶融亜鉛めっきを施す方法も好適に例示される。
【００１５】
有孔板の厚さは、特に限定されないが、強度の点で、０．８〜６．０ｍｍであるのが好ましい。
【００１６】
有孔板における孔の大きさおよび密度は、開口率が５〜５０％となる範囲であれば、特に限定されないが、目詰まりの発生の防止および強度の点で、それぞれ下記の範囲であるのが好ましい。
即ち、孔の大きさは、例えば、丸孔の場合は、１．０ｍｍ以上であるのが好ましく、２．５ｍｍ以上であるのがより好ましく、また、１０ｍｍ以下であるのが好ましく、５ｍｍ以下であるのがより好ましい。また、例えば、長孔の場合は、幅については、１．０ｍｍ以上であるのが好ましく、２．５ｍｍ以上であるのがより好ましく、また、１０ｍｍ以下であるのが好ましく、５ｍｍ以下であるのがより好ましく、長さについては、１０ｍｍ以上であるのが好ましく、１５ｍｍ以上であるのがより好ましく、また、５０ｍｍ以下であるのが好ましく、２５ｍｍ以下であるのがより好ましい。
孔の密度は、１，０００個／ｍ²以上であるのが好ましく、５，０００個／ｍ²以上であるのがより好ましく、また、１１０，０００個／ｍ²以下であるのが好ましく、５０，０００個／ｍ²以下であるのがより好ましい。
【００１７】
有孔板における孔の形状および配置は、開口率が５〜５０％となる範囲であれば、特に限定されない。
孔は、打ち抜き部分が完全に打ち抜かれた状態としてもよく、打ち抜き部分が完全には打ち抜かれずに一部で板とつながっている状態としてもよい。また、バーリング孔と呼ばれる突起状のフランジを有する孔としてもよい。
孔の平面形状は、例えば、円形、楕円形、多角形（例えば、四角形、三角形）、不定形とすることができる。より具体的には、丸孔、長孔、角孔、ダイヤ型孔、亀甲孔（六角形孔）、装飾孔等の形状とすることができる。
【００１８】
孔の断面形状は、例えば、ストレート、テーパーとすることができる。図１（ａ）および（ｂ）は、それぞれ有孔板の模式的な断面図である。図１（ａ）は、断面形状がストレートの孔を有する有孔板であり、図１（ｂ）は、断面形状がテーパーの孔を有する有孔板である。図１（ａ）および（ｂ）において、１は板、２は孔、３は管の外表面、４は管の内表面を表す。孔の断面形状をテーパーとする場合は、図１（ｂ）に示すように、孔が、管の外表面側において狭く、管の内表面側において広くなるようなテーパーとするのが好ましい。このようにすると、土砂が詰まりにくく、かつ、水が通りやすいからである。
【００１９】
打ち抜き部分が完全には打ち抜かれずに一部で板とつながっている状態としては、例えば、図２（ａ）および（ｂ）に示すようなブリッジ、図２（ｃ）に示すようなチューブラー、図２（ｄ）に示すようなリップ、図２（ｅ）に示すようなノーズ、図２（ｆ）に示すようなスリットルーバーが挙げられる。
なお、打ち抜き部分が完全には打ち抜かれずに一部で板とつながっている状態においては、開口率は、全体の面積から板のまま残っている部分の面積を減じたものを全体の面積で除することにより求められる。
【００２０】
孔の配置は、例えば、千鳥配列、直列配列、ランダムとすることができる。千鳥配列とする場合は、その角度は任意であり、また、正千鳥と逆千鳥のいずれとすることもできる。
【００２１】
有孔板における孔の位置は、開口率が５〜５０％となる範囲であれば、特に限定されない。
管の周方向において、図３（ａ）に示すように全周にわたって設けてもよいし、一部のみに設けてもよい。例えば、図３（ｂ）に示すように、施工時における上半周のみに孔が設けられており、下半周には孔が設けられていない態様とすることができる。この態様では、上半周に設けられた孔から水が入り、下半周には孔が設けられていないので一旦管に入った水が再び出てしまうということがないので、排水効率が高くなる。上半周と下半周との割合は、５０％ずつに限られず、任意の範囲とすることができる。
【００２２】
また、管の長手方向において、図３（ｃ）に示すように全範囲にわたって設けてもよいし、一部のみに設けてもよい。例えば、図３（ｄ）に示すように、長手方向に一定間隔をおいて孔を有する部分と有しない部分を繰り返し設けることにより、孔を有する部分で水が入り、孔を有しない部分で水の流れが増すようになるので、排水効率が高くなる。
【００２３】
また、上述した管の周方向における孔の配置と、管の長手方向における孔の配置とは、任意に組み合わせて用いることができる。
【００２５】
本発明の集水管の形状は、特に限定されない。長手方向においては、直管であってもよく、屈曲部を有していたり湾曲していたりしてもよい。
本発明の集水管の断面形状は、例えば、円形、楕円形、多角形（例えば、四角形、三角形）、不定形とすることができる。また、断面形状をＳ字形状としたものも好適に用いられる。
図６に、Ｓ字形状の断面を有する集水管の断面模式図を示す。Ｓ字形状の断面を有する集水管１７は、上半周部１７ａ、下半周部１７ｂおよび中央横断部１７ｃから構成され、上半周部１７ａと中央横断部１７ｃとで形成される上部空間１８ａと、下半周部１７ｂと中央横断部１７ｃとで形成される下部空間１８ｂとを有する。このようなＳ字形状の断面とすると、集水管の強度が高くなるので好ましい。
また、Ｓ字形状の断面を有する集水管においても、孔の配置は、上述したように、特に限定されない。例えば、図６に示すように、上半周部１７ａおよび下半周部１７ｂに孔２を有し、中央横断部１７ｃには孔を有しない構成とすることができる。このような孔の配置とすると、上部空間１８ａに入った水が、集水管１７の外に出ずにほぼ確実に排水され、排水効率が高くなるので好ましい。
なお、施工時におけるＳ字形状の断面を有する集水管の向きは、図６に示すように、中央横断部１７ｃがほぼ水平となる向きであるのが排水効率の点で好ましいが、特に限定されない。
Ｓ字形状の断面を有する集水管は、略長方形の開口率５〜５０％の有孔板を、断面がＳ字形状となるように曲げて得ることができる。ここで、断面をＳ字形状にした後、その状態を固定するのが好ましい。固定する方法は、特に限定されず、例えば、後述する各種の方法を用いることができる。
固定する方法としては、例えば、電縫管方式、スポット溶接方式、タガ方式、カーリング固定方式、ヒンジとピンによる固定方式が挙げられる。
図４（ａ）に示す電縫管方式は、高周波溶接、ティグ溶接等により全長を溶接する方法である。５は溶接部である。
図４（ｂ）に示すスポット溶接は、全長に対して一定間隔をおいて点溶接する方法である。６はスポット溶接部である。
図４（ｃ）〜（ｆ）に示すタガ方式は、管の外側にタガ（リング）７をはめて固定する方法である。タガ７をはめた後、図４（ｄ）に示すようにタガ７と管の外周との間とを溶接（例えば、スポット溶接）してもよいし、図４（ｆ）に示すように機械打撃等によりタガに圧力をかけて圧着してもよい。６はスポット溶接部、８は圧着部である。また、図４（ｅ）に示すように、管の外径よりもわずかに小さい内径を有するタガ７を強制的にはめる方法を採ることもできる。
図４（ｇ）および（ｈ）に示すカーリング固定方式は、長辺を含む端部にカール９を設け、他のカール部材１０を嵌合させて固定する方法である。
図４（ｉ）に示すヒンジとピンによる固定方式は、長辺を含む端部にヒンジ１１を設け、他のピン部材（図示せず）を嵌入させて固定する方法である。
【００２６】
本発明においては、集水管が、両端に互いに接続しうる構成の接続部を有するのが好ましい。両端に接続部を設けると、短い集水管を接続により長くすることができるため、施工時の作業性が良好になり、また、製造、運搬等が容易になるので好ましい。集水管の長さは、特に限定されないが、通常、０．５〜５ｍとする。
【００２７】
接続部の構成としては、例えば、図５（ａ）に示すように、一方の端部を縮径しテーパー部を設け、他方の端部を拡径してテーパー部を設ける構成を採ることができる。この構成においては、図５（ａ）に示すように、一の集水管の縮径部を他の集水管の拡径部に挿入して嵌合させると、摩擦力によって二つの集水管が固定される。
また、接続部の構成として、例えば、図５（ｂ）に示すような一方の端部を縮径する構成、図５（ｃ）に示すような一方の端部を拡径する構成を採ることもできる。一方の端部を縮径する構成の場合、図５（ｂ）に示すように、縮径された端部を縮径されていない端部に挿入して接続し、一方の端部を拡径する構成の場合、図５（ｃ）に示すように、拡径されていない端部を拡径された端部に挿入し接続する。接続時の固定方法は、従来公知の方法を用いることができる。
【００２８】
例えば、図５（ｄ）に示すように、挿入部（一方の端部を縮径する構成の場合、縮径された端部であり、一方の端部を拡径する構成の場合、拡径されていない端部である。以下同じ。）の外表面と非挿入部（一方の端部を縮径する構成の場合、縮径されていない端部であり、一方の端部を拡径する構成の場合、拡径された端部である。以下同じ。）の内表面とに雄雌のネジ山１２ａおよび１２ｂを設けておき、ネジにより固定する方法；挿入部の外表面と非挿入部の内表面との少なくとも一方に接着剤を塗布し、接着剤により固定する方法；図５（ｅ）に示すように、挿入部と非挿入部とに少なくとも一対のリベット孔１３を穿設しておき、リベット１４により固定する方法；図５（ｆ）に示すように、挿入部の外表面にＬ字型の溝１５を設け、非挿入部に溝１５に嵌合する大きさであり、管の内側に突出する突起部１６を設けておき、図５（ｇ）に示すように、挿入部を非挿入部に挿入した後、回転させ、溝１５の終端部１５ａに係止させて固定する方法が挙げられる。これらの方法は、単独で用いてもよく、２種以上を組み合わせて用いてもよい。
なお、これらの方法は、上述した一方の端部を縮径しテーパー部を設け、他方の端部を拡径してテーパー部を設ける構成においても、用いることができる。
【００２９】
上述した縮径部や拡径部を設ける工程と、ネジ山１２ａおよび１２ｂ、リベット孔１３、溝１５、突起部１６等を設ける工程とは、別工程としてもよいが、一つの工程とするのが好ましい。具体的には、プレス加工により両者を一度に設けるのが効率的である。
【００３０】
従来の土中埋設用集水管には、それぞれ欠点があった。
即ち、従来、土中埋設用集水管として用いられている塩ビ管は、開口率約０．４％であり、目詰まりが起こりやすかった。また、強度が低く、耐久性も低かった。
また、従来、土中埋設用集水管として用いられている鋼管は、開口率約０．４％であり、目詰まりが起こりやすかった。このように従来の鋼管において開口率が低いのは、従来の孔を有する鋼管は鋼管に穿孔して製造されているところ、鋼管に穿孔することは技術的に困難なことであり、製造コストにおいて極めて高価となってしまうためである。
更に、特開平８−１３５２０号公報に記載されている鋼製の集水管は、製造コストが極めて高いという問題があった。
これに対して、本発明の集水管は、上述したように、開口率５〜５０％の有孔板からなるので、目詰まりが起こらず排水機能に優れる。また、本発明の集水管は、製造が容易であり、製造コストも低く抑えることができる。更に、本発明の集水管は、Ｓ字形状の断面を有するので、集水管の強度が高い。
【００３１】
【発明の効果】
本発明の集水管は、排水機能に優れ、製造が容易であり、製造コストも低く抑えることができ、更に、強度が高いので、極めて有用である。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１（ａ）および（ｂ）は、それぞれ孔の断面形状を説明するための有孔板の模式的な断面図である。
【図２】図２（ａ）〜（ｆ）は、それぞれ孔の形状を説明するための有孔板の模式的な斜視図である。
【図３】図３（ａ）〜（ｄ）は、それぞれ集水管における孔の位置を説明するための集水管の模式的な斜視図である。
【図４】図４（ａ）〜（ｉ）は、それぞれ集水管の製造方法を説明するための集水管の模式的な斜視図または管の長手方向に垂直な断面図である。
【図５】図５（ａ）〜（ｇ）は、それぞれ集水管の接続部を説明するための集水管の模式的な斜視図である。
【図６】図６は、Ｓ字形状の断面を有する集水管の一例を示す断面模式図である。
【符号の説明】
１板
２孔
３管の外表面
４管の内表面
５溶接部
６スポット溶接部
７タガ（リング）
８圧着部
９カール
１０カール部材
１１ヒンジ
１２ａ、１２ｂネジ山
１３リベット孔
１４リベット
１５溝
１５ａ溝の終端部
１６突起部
１７Ｓ字形状の断面を有する集水管
１７ａ上半周部
１７ｂ下半周部
１７ｃ中央横断部
１８ａ上部空間
１８ｂ下部空間

Claims

略長方形の開口率５〜５０％の有孔板を、断面がＳ字形状となるように曲げて得られる集水管であって、
上半周部、下半周部および中央横断部から構成され、前記上半周部と前記中央横断部とで形成される上部空間と、前記下半周部と前記中央横断部とで形成される下部空間とを有する、集水管。
前記上半周部および前記下半周部に孔を有し、前記中央横断部には孔を有しない、請求項１に記載の集水管。
前記有孔板が、パンチングメタルである請求項１または２に記載の集水管。
両端に互いに接続しうる構成の接続部を有する請求項１〜３のいずれかに記載の集水管。