JP5526395B2 - 敷設装置および敷設方法 - Google Patents

Description

この発明は、敷設装置および敷設方法に関し、特にたとえば、耕作地に地下灌漑用部材を敷設するための敷設装置および敷設方法に関する。

本件出願人は、平成２０年７月２５日付で特許出願された特願２００８−１９２３９９号において、耕作地に適用される地下灌漑システムを提案している。この地下灌漑システムでは、地中に埋設されている遮水部材の上側に水が供給される。遮水部材の上側に供給された水は、土壌中を浸透していき、重力水となって重力水状態の土壌部を形成する。そして、土壌部の重力水が、その上方の土壌に毛細管現象によって吸い上げられ、適切な水分量を有する毛管水状態の土壌部が耕作地に形成される。

このような地下灌漑システムでは、遮水部材が上側開口の容器状に形成される。たとえば、上面に開口を設けた横管状（横長の容器状）の遮水部材を用いる場合には、遮水部材内の端部まで水が適切に浸透しない可能性があるため、遮水部材の内部に給水部材が設けられる。給水部材は、遮水部材の軸方向に沿って延びて、遮水部材の内部を通る水路を形成する。そして、この水路の水が給水部材の管壁に形成される細孔を介して遮水部材内に供給される。

しかしながら、このような横長の容器状の遮水部材を耕作地に敷設するためには、遮水部材やその内部に設ける給水部材を適宜接続して、耕作地の両端付近まで連設しなければならない。このため、遮水部材や給水部材の接続作業に手間と時間がかかり、施工性が悪い。

これに対し、長尺の遮水部材を耕作地に敷設することが考えられる。しかし、遮水部材の形状を横方向に長くしすぎると、遮水部材の接続作業には手間がかからないが、遮水部材の現場への移動が困難であり、やはり施工性が悪い。さらに、遮水部材の汎用性が低くなり、１つの遮水部材を耕作地の形状や範囲に対応させて使用することができず、コストの面でも問題が生じる。

それゆえに、この発明の主たる目的は、新規な、敷設装置および敷設方法を提供することである。

この発明の他の目的は、遮水部材の汎用性を高めつつ、施工性に優れる、敷設装置および敷設方法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、推進力による前進に伴って耕作地に地下灌漑用の遮水部材を敷設するための敷設装置であって、合成樹脂シートからなる遮水部材を連続的に供給可能に保持する第１保持手段、および耕作地を掘り取らずに地中で掘削することにより、耕作地の地中に遮水部材を敷設するための溝形状の空間を一時的に設ける掘削手段を備え、掘削手段は、耕作地の地中を掘削する掘削部および掘削部によって掘削された土を左右に押し分ける推進補助部を含み、さらに溝形状の空間に、第１保持手段から連続的に供給される遮水部材を溝形状に変形させて敷設する敷設手段を備える、敷設装置である。

第１の発明によれば、耕作地に遮水部材を連続的に敷設することができる。このため、遮水部材の接続作業に手間や時間がかかることがない。したがって、施工性に優れる。

また、このような遮水部材は汎用性が高いため、遮水部材の種類および在庫量の削減、ならびに生産の効率化が図られ、経済性にも優れる。
第２の発明は、第１の発明に従属し、敷設手段は、第１保持手段から供給された遮水部材が内部に挿通されるガイド体を含み、ガイド体から前方に突き出して推進補助部が設けられ、その推進補助部からさらに前方に突き出して掘削部が設けられる。

第３の発明は、第１または第２の発明に従属し、有孔管を連続的に供給可能に保持する第２保持手段、および掘削手段によって耕作地の地中に一時的に設けられた空間において、第２保持手段から供給された有孔管を第１保持手段から供給された遮水部材の上側の所定位置に配置する配置手段をさらに備える。

第４の発明は、請求項１ないし３のいずれかに記載の敷設装置を用いて耕作地に地下灌漑用の遮水部材を敷設する敷設方法であって、（ａ）耕作地を掘り取らずに地中で掘削することにより、耕作地の地中に合成樹脂シートからなる遮水部材を敷設するための溝形状の空間を一時的に設けるステップ、および（ｂ）ステップ（ａ）で耕作地の地中に一時的に設けた溝形状の空間に合成樹脂シートからなる遮水部材を溝形状に変形させて敷設するステップを含み、敷設装置を前進させることによってステップ（ａ）とステップ（ｂ）とが実質的に同時に行われる、敷設方法である。

この発明によれば、連続的に供給された遮水部材をそのまま敷設することができるため、施工性に優れる。

また、このような遮水部材は汎用性が高いため、経済性にも優れる。

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。

この発明の背景となる地下灌漑システムの一例を示す図解図である。 図１の地下灌漑システムの水位管理器の周辺の様子を示す概略断面図である。 図１の地下灌漑システムの遮水部材の周辺の様子を示す概略断面図である。 この発明の一実施例の敷設装置によって遮水部材と給水部材とを敷設する様子を示す図解図である。 図４の敷設装置を示す図解図である。 （Ａ）が図５の敷設装置の本体に合成樹脂シートを挿通した様子を示す図解図であり、（Ｂ）が（Ａ）の敷設装置の本体にさらにコルゲート管を挿通した様子を示す図解図である。 図５の敷設装置の本体に合成樹脂シートとコルゲート管とを挿通した様子を示す図解図である。 図５の敷設装置の本体に合成樹脂シートとコルゲート管とを挿通した様子を示す平面図である。 地下灌漑システムの他の一例を示す図解図である。 図９の地下灌漑システムに用いられる封止具を示す図解図である。 この発明の他の実施例の敷設装置によって遮水部材と給水部材とを敷設する様子を示す図解図である。 図１１の敷設装置を示す図解図である。 図１１の敷設装置の本体に合成樹脂シートとコルゲート管とを挿通した様子を示す平面図である。 この発明のさらに他の実施例の敷設装置を示す図解図である。 図１４の敷設装置によって敷設された遮水部材と給水部材とを示す図解図である。 この発明のさらに他の実施例の敷設装置を示す図解図である。 図１６の遮水部材を示す図解図である。 この発明のさらに他の実施例の敷設装置を示す図解図である。 図１８の敷設装置の本体に合成樹脂シートとコルゲート管とを挿通した様子を示す平面図である。 この発明のさらに他の実施例の敷設装置を示す図解図である。 この発明のさらに他の実施例の敷設装置によって遮水部材と給水部材とを敷設する様子を示す図解図である。 図２１の敷設装置の本体に合成樹脂シートとコルゲート管とを挿通した様子を示す平面図である。 （Ａ）が図２２の本体を示す上面図であり、（Ｂ）が図２２の本体を示す平面図である。 図２１の敷設装置において第２ロール部が動く様子を示す図解図である。 この発明のさらに他の実施例の敷設装置によって遮水部材と給水部材とを敷設する様子を示す図解図である。 この発明のさらに他の実施例の敷設装置によって遮水部材と給水部材とを敷設する様子を示す図解図である。 （Ａ）がこの発明のさらに他の実施例の敷設装置の本体を示す上面図であり、（Ｂ）がその平面図である。 この発明のさらに他の実施例の敷設装置によって敷設された遮水部材と排水用の暗渠管とを示す図解図である。

この発明の一実施例である敷設装置１０は、たとえば、耕作地１００に地下灌漑用部材を敷設するためのものであり、耕作地１００に適用される地下灌漑システム２００の遮水部材２１６と給水部材２１８とを敷設するために用いられる。

先ず、耕作地１００に適用される地下灌漑システム２００について、後述するこの発明
の理解に必要な範囲で、簡単に説明する。

図１に示すように、地下灌漑システム２００は、地下から水を供給して土壌中の水分を植物の生育にとって適切な状態に保持することを主たる目的として、耕作地１００に設けられるものであり、たとえば、水タンク２０２、給水管２０４、水位管理器２１０、遮水部材２１６および給水部材２１８を備えている。

なお、この実施例における「耕作地」とは、農作地のみならず、植物の栽培場や公園緑地などを含む概念である。

水タンク２０２は、地上に設置されて、耕作地１００に供給するための水を貯留する。水タンク２０２は、たとえば、農業用水配管（図示せず）などと接続されて、農業用水配管から送られてくる水をその内部に貯留する。水タンク２０２に貯留される水量は、耕作地１００の面積などによって適宜設定され、水タンク２０２内には、常に一定量以上の水が貯留される。たとえば、水タンク２０２内の水位が一定水位を下回ると、農業用水配管から自動的に水が補給されるようにしてもよいし、手動で栓を開け閉めすること等によって水を適宜補給するようにしてもよい。

給水管２０４は、水タンク２０２内の水を遮水部材２１６の内部まで送る管路であって、水タンク２０２と接続される本管２０６、および本管２０６から分岐する分岐管２０８を含む。また、分岐管２０８は、本管２０６と接続される第１分岐管２０８ａ、および第１分岐管２０８ａからさらに分岐して、遮水部材２１６の内部において給水部材２１８と接続される第２分岐管２０８ｂを含む。給水管２０４は、塩化ビニル等の合成樹脂およびＳＵＳ等の金属などによって形成され、複数の直管、可撓管および継手などを適宜連結して形成される。

図２に示すように、給水管２０４には、水位管理器２１０が設けられる。水位管理器２１０は、貯水機能を有する縦管２１２、および縦管２１２の内部に収容される管理器本体２１４を含み、縦管２１２内の水位に応じて水の供給を調整するものである。具体的には、水位管理器２１０は、第１分岐管２０８ａから第２分岐管２０８ｂへの水の供給を調整することによって、遮水部材２１６の内部に形成される重力水状態、すなわち重力水で満たされた状態の土壌部２２２の重力水の水位２１６を管理する。

ただし、栽培植物、土壌および気候条件に応じて、この水位、給水間隔と給水量などを制御する給水制御器を設けることもある。

縦管２１２は、塩化ビニルなどの合成樹脂によって、有底円筒状に形成される。縦管２１２の上端は開口しており、その上端開口部から第１分岐管２０８ａが挿入されて、第１分岐管２０８ａと管理器本体２１４とが接続される。また、縦管２１２の側壁下部には接続部が形成され、この接続部に第２分岐管２０８ａが接続される。管理器本体２１４としては、本願出願人が先に出願した特願２００７−８３８２５号において提案したものを使用することができる。

図３に示すように、遮水部材２１６は、合成樹脂および金属などの遮水性を有する材質によって上側開口の容器状に形成され、その長手方向を水平方向として、地中に埋設される。詳細は後述するが、この実施例では、遮水部材２１６は、合成樹脂シート２４を溝形状に変形させることによって、その上面に開口を有する横長の容器状に形成される。そして、耕作地１００の両端付近まで延びる遮水部材２１６が、所定の間隔を隔てて並ぶように分散配置される（図１参照）。

遮水部材２１６の内部には、給水部材２１８が設けられる。ただし、上述のように、遮水部材２１６は、上側開口の容器状に形成されるため、この場合の遮水部材２１６の内部とは、遮水部材２１６の上側に含まれる概念となる。

給水部材２１８は、ポリエチレンなどの合成樹脂によって形成された有孔管であり、その管壁には、多数の細孔（図示せず）が形成されている。給水部材２１８は、遮水部材２１６の内側において第２分岐管２０８ｂと接続され、遮水部材２１６の底面に沿うように軸方向に延びて、遮水部材２１６の内部を通る水路２２０を形成する。そして、この水路２２０の水が給水部材２１８の細孔を介して遮水部材２１６内に供給される。ただし、給水部材２１８から単に水を供給するだけでなく、肥料や農薬を供給してもよい。また、たとえば雨などで土壌の水位が上昇した場合には、給水部材２１８を排水管として機能させて、重力水の水位を適切に保つこともできる。詳細は後述するが、この実施例では、給水部材２１８には、土圧で変形しないだけの厚さを保持しつつ可撓性を確保するために、コルゲート管３４が用いられる。

このような地下灌漑システム２００では、水タンク２０２内の水が、本管２０６および第１分岐管２０８ａを介して、縦管２１２内に供給される。縦管２１２内に供給された水は、さらに第２分岐管２０８ｂおよび給水部材２１８を介して、遮水部材２１６の内部に供給される。遮水部材２１６の内部に供給された水は、その内部の土中に浸透していき、重力水となって遮水部材２１６の内部に留まる。これによって、遮水部材２１６の内部には、重力水で飽和した土壌部２２２が形成される。遮水部材２１６内の重力水、つまり土壌部２２２の水分は、その上側の土壌に毛細管現象によって吸い上げられて浸透していき、上側の土壌に毛管水が常に補充される土壌部２２４を形成する。この毛管水で満たされた土壌部２２４の水分量は、遮水部材２１６内の重力水の水位２２６の高低によって変動するため、重力水の水位２２６を適切な位置に保てば、毛管水で満たされた土壌部２２４の水分状態を栽培する植物にとって適切な量に保つことができる。

以上で、耕作地１００に適用される地下灌漑システム２００を説明した。

以下に、このような地下灌漑システム２００を前提にして、必要に応じてそれらを援用しながら、本発明の実施例または実施形態について説明する。

図４に示すように、敷設装置１０は、農業用トラクタ１０４などの走行機１０２に取り付けられるフレーム１２を備え、当該走行機１０２の進行方向に沿って牽引されて、地下灌漑システム２００の遮水部材２１６と給水部材２１８とを耕作地１００に敷設する。

図４および図５に示すように、フレーム１２は、一定以上の硬度を有する合成樹脂または金属などによって形成され、たとえば走行機１０２の後方に設けられている装置取り付け部１０７に連結される。

なお、この実施例における「前方」とは、走行機１０２の進行方向を意味し、「後方」とは、その反対方向を意味する。

フレーム１２は、矩形の板状に形成される台座部１４を含み、台座部１４の略中央部には、後述する本体２６と連通する開口１６が形成される。

台座部１４の側面には、カバー部１８が設けられる。カバー部１８は、台座部１４の側面から上方に延びる板状体であり、当該台座部１４の前方側の側面から上方に延びる前方側面カバー１８ａと、台座部１４の側方側の側面のそれぞれから上方に延びる側方側面カバー１８ｂ，１８ｂとによって形成される。

前方側面カバー１８ａは、矩形の板状に形成され、この前方側面カバー１８ａが走行機１０２の装置取り付け部１０７に連結される。また、側方側面カバー１８ｂ，１８ｂは、下端でその前後方向の長さが大きく、上端でその前後方向の長さが小さい略台形状に形成され、この側方側面カバー１８ｂ，１８ｂには、第１ロール部２０が取り付けられる。

第１ロール部２０は、軸部２２と合成樹脂シート２４とを含む。軸部２２は、円柱棒状に形成され、一方の側方側面カバー１８ｂともう一方の側方側面カバー１８ｂとに亘って延び、それらよって周方向に回動可能に固定される。軸部２２には、合成樹脂シート２４がロール状に巻き取られており、軸部２２を周方向に回転させることによって合成樹脂シート２４を連続的に引き出すことができる。すなわち、第１ロール部２０は、ロール状に巻き取った合成樹脂シート２４を連続的に供給可能に保持する。合成樹脂シート２４の面は、平板状に形成されており、その厚さは、たとえば０．３―０．５ｍｍであり、その長さは、たとえば５０ｍである。

フレーム１２の下部には、本体２６が設けられる。本体２６は、合成樹脂シート２４を溝形状に変形させるためのものであるとともに、その変形させた合成樹脂シート２４の上側に有孔管３４を配置するためのものであり、台座部１４の開口１６と連通するガイド体２８を含む。

ただし、この実施例における「溝形状」とは、あくまで上面に開口を有する横長の容器形状を意味しており、合成樹脂シート２４を略コ字状に屈曲変形したもののみならず、たとえば、合成樹脂シート２４を略Ｖ字状に屈曲変形したもの、合成樹脂シート２４を略Ｕ字状に湾曲変形したもの、および合成樹脂シート２４を半割り管状に湾曲変形したものを含む概念である。

ガイド体２８は、略四角筒状に形成され、その上側開口の内縁の全体が台座部１４の開口１６の周縁に密着しており、そこから下方かつ後方に向けて円弧状に湾曲して、その下側開口が水平方向に向けて開口する。

詳細は後述するが、このガイド体２８の下側開口は、本体２６の出口２６ａであり、変形させた合成樹脂シート２４を溝１０６に嵌め込むことができるように、地下灌漑用部材の敷設時に溝１０６の底面と略等しい高さに配置される。

ガイド体２８の内部には、仕切り体３０が設けられる。仕切り体３０は、たとえば断面略Ｈ形状に形成され、ガイド体２８の後方面の内面に沿って設けられる。仕切り体３０の開放端３０ａ，３０ｂの幅は、後述するコルゲート管３４の外径とほぼ等しく設定される。

ガイド体２８には、当該ガイド体２８の前方面の外面に沿って推進補助部３２が設けられる。推進補助部３２は、敷設装置１０が牽引された際に溝１０６内に残っている余分な土を左右に押し分けるためのものであり、ガイド体２８の前方面からさらに前方に向けて傾斜突出する略三角柱状に形成される。

また、詳細は後述するが、本体２６には、コルゲート管３４が挿通される（図７参照）。コルゲート管３４は、ポリエチレンなどの合成樹脂によって形成される有孔管であり、その管壁には、多数の細孔（図示せず）が形成されている。たとえば、コルゲート管３４は、少なくともガイド体２８内に挿通されている部分を除いて、リール等の巻付け具（図示せず）などに巻き取られており、この巻付け具がたとえば溝１０６の近傍の地上に配置される。

図６―図８を参照して、このような敷設装置１０を用いて、耕作地１００に遮水部材２１６と給水部材２１８とを敷設する方法を以下に示す。

先ず、遮水部材２１６の敷設区間の全長に亘って地面を掘削して、耕作地１００に溝１０６を設ける。遮水部材２１６の底面から地表面までの距離は、たとえば１００ｍｍ−５００ｍｍである。

ただし、遮水部材２１６の大きさ、配置個数、配置深さおよび配置間隔などは、この地下灌漑システム２００を適用する耕作地１００の面積、土壌特性、気候条件および栽培植物などに応じて、適宜設定される。

そして、敷設装置１０のフレーム１２を走行機１０２の装置取り付け部１０７に連結して、この敷設装置１０の本体２６の出口２６ａを溝１０６の一方側の端であってかつ溝１０６の底面と略等しい高さに配置する。

なお、装置取り付け部１０７とフレーム１２との連結構造は、係止、係合、嵌合、ボルト締めなどの適宜な連結構造を採用することができる。

次に、合成樹脂シート２４を本体２６内に挿通させて、当該合成樹脂シート２４をガイド体２８と仕切り体３０との間に挟み込む。

具体的には、図６（Ａ）に示すように、第１ロール部２０から引き出した合成樹脂シート２４の先端部２４ａを台座部１４の開口１６からガイド体２８内に挿入する。それから、図７および図８に示すように、合成樹脂シート２４の幅方向の一方端部が仕切り体３０の開放端３０ａとガイド体２８の側面との間に、ならびに当該合成樹脂シート２４の他方端部が仕切り体３０の開放端３０ｂとガイド体２８の側面との間に位置するように、ガイド体２８の内部に合成樹脂シート２４を押し込む。すると、ガイド体２８と仕切り体３０の開放端３０ａ，３０ｂとの間に挟まれた合成樹脂シート２４の両端部が屈曲して、当該合成樹脂シート２４が底板とその両側端から立ち上がる側板とを有する溝形状に変形される。それから、少なくとも合成樹脂シート２４の先端部２４ａが本体２６の出口２６ａから出てくるまで、この合成樹脂シート２４をガイド体２８内に押し込む。

なお、図面の都合上、図７および図８では、合成樹脂シート２４の側板が垂直上方向に向けて立ち上がっているが、実際には、合成樹脂シート２４の側板は、垂直上方向のみならず、上方向かつやや外側や上方向かつやや内側に向けて立ち上がる場合があることに留意されたい。以下、同様である。

そして、これと同時に、コルゲート管３４を本体２６内に挿通させる。

具体的には、図６（Ｂ）に示すように、コルゲート管３４の先端部３４ａを台座部１４の開口１６からガイド体２８内に挿入し、仕切り体３０の開放端３０ａと３０ｂとの間であって、かつ仕切り体３０の下側に挿通させる。すると、仕切り体３０によって合成樹脂シート２４に対するコルゲート管３４の位置が保持されて、これにより変形された合成樹脂シート２４の上側にコルゲート管３４が配置された状態となる。それから、図７および図８に示すように、少なくともコルゲート管３４の先端部３４ａが本体２６の出口２６ａから出てくるまで、このコルゲート管３４をガイド体２８内に押し込む。

次に、本体２６の出口２６ａから出ている合成樹脂シート２４の先端部２４ａと、その合成樹脂シート２４の上側に配置されているコルゲート管３４の先端部３４ａとを溝１０
６の一方側の端の底面に嵌め込み、それらを固定した状態で、走行機１０２を溝１０６の一方側の端から溝１０６に沿って前進させる。

すると、走行機１０２が前進することによって、第１ロール部２０から合成樹脂シート２４が連続的に引き出され、その引き出された合成樹脂シート２４が本体２６によって変形されて、そのまま溝１０６に嵌め込まれる。そして、これと同時に、合成樹脂シート２４の上側にコルゲート管３４が配置される。溝１０６に嵌め込まれた合成樹脂シート２４は、その形状が溝１０６によって保持され、内部に重力水状態の土壌部２２２が形成される遮水部材２１６となる。また、合成樹脂シート２４の上側に配置されたコルゲート管３４は、たとえば遮水部材２１６の内部を通る水路２２０を形成する給水部材２１８となる。そして、そのまま走行機１０２を溝１０６の他方側の端まで前進させると、耕作地１００の溝１０６の全長に亘って遮水部材２１６と給水部材２１８とが敷設された状態となる。

最後に、溝１０６の他方側の端で合成樹脂シート２４およびコルゲート管３４を切り離し、溝１０６を埋め戻して、作業を終了する（図３参照）。

このように、この実施例では、第１ロール部２０から引き出した合成樹脂シート２４を変形させて、そのまま溝１０６に嵌め込むことによって、耕作地１００に遮水部材２１６を連続的に敷設することができる。また、引き出されたコルゲート管３４を変形された合成樹脂シート２４の上側に配置することによって、耕作地１００に給水部材２１８を連続的に敷設することができる。このため、遮水部材２１６や給水部材２１８の接続作業に手間や時間がかかることがない。したがって、施工性に優れる。

また、ロール状に巻き取られた合成樹脂シート２４を溝形状に変形させることによって遮水部材２１６が形成されるため、遮水部材２１６の現場への移動も容易である。

さらに、このような遮水部材２１６は汎用性が高いため、遮水部材２１６の種類および在庫量の削減、ならびに生産の効率化が図られ、経済性にも優れる。

さらにまた、この実施例では、合成樹脂シート２４が本体２６によって溝形状に変形されると同時に、この合成樹脂シート２４の上側に有孔管３４が配置される。そして、たとえば、この合成樹脂シート２４の先端部２４ａと有孔管３４の先端部３４ａとを固定した状態で走行機１０２を前進させることによって、耕作地１００に遮水部材２１６および給水部材２１８とを実質的に同時かつ連続的に敷設することができる。したがって、地下灌漑用部材の敷設時の施工性を向上させることができる。

なお、上述の実施例では、溝形状に変形された合成樹脂シート２４を溝１０６に嵌め込むことによって遮水部材２１６が形成された。しかしながら、遮水部材２１６はその長手方向の端部が開放された状態であるため、この端部から遮水部材２１６内に供給された水が漏れ出して、下方の土壌へと浸透してしまうことが考えられる。

そこで、図９に示すように、遮水部材２１６の長手方向の端部、すなわち溝形状に変形された合成樹脂シート２４の長手方向の端部を封止具３６によって塞ぐこともできる。

図１０に示すように、封止具３６は、矩形の板状に形成され、その幅方向の略中央部が下方に向けて突出する凸部３８ａを有する上部部材３８、およびその凸部３８ａに対応した凹部４０ａを有する下部部材４０を含み、この凸部３８ａと凹部４０ａとの間に合成樹脂シート２４が挟み込まれる。上部部材３８の凸部３８ａおよび下部部材４０の凹部４０ａは、変形された合成樹脂シート２４と略同形状に形成される。そして、上部部材３８と
下部部材４０とそれらの間に挟まれた合成樹脂シート２４とがビス等によってまとめて固定される。

この場合には、遮水部材２１６の長手方向の端部が封止具３６に塞がれて、この端部から下方の土壌への水の浸透が遮断される。さらに、変形された合成樹脂シート２４の形状が封止具３６によって保持されるため、合成樹脂シート２４が周囲の土圧や自身の応力によって変形してしまうこともない。したがって、遮水部材２１６の内部に重力水状態の土壌部２２２を適切に形成することができる。

また、上述の実施例では、コルゲート管３４がリール等の巻付け具（図示せず）に巻き取られ、この巻付け具が溝１０６の近傍の地上に配置されたが、これに限定される必要はない。

たとえば、図１１に示すように、コルゲート管３４を巻き取った第２ロール部４４をフレーム１２に取り付けて、この第２ロール部４４によってコルゲート管３４を連続的に引き出し可能に保持することもできる。

図１２および図１３に示すように、フレーム１２のカバー部１８の側方側面カバー１８ｂ，１８ｂには、それぞれ後方側に突出する軸受部４２が設けられ、この軸受部４２に第２ロール部４４が取り付けられる。第２ロール部４４は、円柱棒状に形成される軸部４６を含み、軸部４６は、一方の軸受部４２ともう一方の軸受部４２とに亘って延び、それらよって周方向に回動可能に固定される。軸部４６には、コルゲート管３４が多列多段に巻き取られており、軸部４６を周方向に回転させることによってコルゲート管３４を引き出すことができる。すなわち、第２ロール部４４は、巻き取ったコルゲート管３４を連続的に供給可能に保持する。

この場合には、第２ロール部４４からコルゲート管３４を引き出して、そのまま合成樹脂シート２４の上側に配置することができる。このため、給水部材２１８の敷設時の施工性をより向上させることができる。

さらにまた、上述の実施例では、第１ロール部２０は、平板状に形成された合成樹脂シート２４を引出可能に保持したが、これに限定される必要はない。

たとえば、図１４および図１５に示すように、合成樹脂シート２４にコルゲート形状を付与することもできる。

図１４に示すように、合成樹脂シート２４には、２次加工によってコルゲート形状が付与されており、その面の長手方向に山部分と谷部分とが交互に連続して形成されている。たとえば、山部分と谷部分との間隔は、３−５ｍｍである。

この場合には、溝形状に変形させた合成樹脂シート２４に形成されている山部分と谷部分とを任意の位置で折り重ねることによって、図１５に示すように、遮水部材２１６をその長手方向かつ横方向に湾曲させることができる。したがって、たとえ耕作地１００に設けられた溝１０６がその長手方向に曲線部分を含んでいても、遮水部材２１６の強度を保持しつつ、溝１０６の形状に合わせて遮水部材２１６を敷設することができる。

なお、図示は省略するが、平板状に形成しておいた合成樹脂シート２４を第１ロール部２０から引き出した後、本体２６に挿入するまでの間に、加熱したローラ等によってコルゲート形状を付与することもできる。

また、たとえば、図１６および図１７に示すように、合成樹脂シート２４に折り重ね部４８を形成することもできる。

図１６に示すように、合成樹脂シート２４には、２次加工によって折り重ね部４８が形成される。折り重ね部４８は、合成樹脂シート２４の面の幅方向の両端部に連続して形成される折り目であり、この折り目に沿って合成樹脂シート２４が折り重ねられる。折り重ね部４８は、合成樹脂シート２４の面の幅方向の端縁を底辺とする二等辺三角形状に形成されており、この底辺にたてた垂線が折り曲げるときの谷線４８ａとなり、底辺以外の２辺が折り曲げるときの山線４８ｂとなる。たとえば、折り重ね部４８における底辺の長さが７８ｍｍであり、その垂線の長さが２１０ｍｍである。

この場合には、溝形状に変形させた合成樹脂シート２４を折り重ね部４８に沿って折り重ねることによって、図１７に示すように、合成樹脂シート２４をその面の上側に向けて円弧状に湾曲させることができる。したがって、本体２６（ガイド体２８）内にスムーズに合成樹脂シート２４を挿通させることができる。

図１８および図１９に示すこの発明の他の一実施例である敷設装置１０は、耕作地１００に一時的に溝１０６を設けるための掘削部４８をさらに備える。

図１８および図１９に示すように、ガイド体２８には、当該ガイド体２８の前方面の外面に沿って、突出部５０が設けられる。突出部５０は、ガイド体２８から前方かつ下方に向かって突出し、その下端部（前方端部）が本体２６の出口２６ａと略等しい高さに位置する。突出部５０の下端部（前方端部）には、さらにそこから前方に向けて突出する掘削部５２が一体的に形成される。掘削部５２は、水平方向に拡がる板状体であり、前方に向けて傾斜突出する略五角形状に形成される。

このような敷設装置１０では、掘削部４８と推進補助部３２とによって、耕作地１００に一時的に溝１０６が設けられる。具体的には、耕作地１００における遮水部材２１６の敷設区間の一方側端に立抗を掘り、敷設装置１０を走行機１０２に連結して、当該敷設装置１０の掘削部５２を立抗の底面と略等しい高さに配置する。それから、走行機１０２を前進させて、掘削部５２によって耕作地１００を掘削するとともに、その掘削した土を推進補助部３２によって左右に押し分けることによって、耕作地１００に一時的に溝１０６を設けることができる。

ここで、溝１０６を設けた部分の土を掘り取っているわけではないので、あくまで一時的に設けられる溝１０６であるが、耕作地１００に溝１０６を設ける作業と、耕作地１００に遮水部材２１６と給水部材２１８とを敷設する作業とを、同時に行うことができるため、より施工性を向上させることができる。

さらに、この実施例によれば、たとえ耕作地１００に設けられている溝１０６の底面の高さ（溝１０６の深さ）が揃っていなくても、敷設装置１０を走行機１０２の進行方向に沿って牽引した際に、掘削部５２が溝１０６の底面を部分的に掘削することによって、溝１０６の底面を水平に調整することができる。

図２０に示すこの発明のさらに他の一実施例である敷設装置１０は、合成樹脂シート２４の上側に土を充填するための充填部５４をさらに備える。

図２０に示すように、フレーム１２の台座部１４の後方側には、充填部５４が設けられる。充填部５４は、合成樹脂シート２４の上側に土を充填するためのものであり、ホッパー５６と当該ホッパー５６の下部に設けられる放出部５８とを含む。

ただし、この実施例における「土」とは、耕作地１００を構成している土壌と同様の成分によって構成される土のみならず、土壌部２２２，２２４を形成することのできる性質の土や砂であればよい。

ホッパー５６は、たとえば上方に向けて拡開する略逆台形状を有しており、その上端部が当該ホッパー３４内に土を充填するための入口として開口している。また、ホッパー５６の下端部は、放出部５８に土を一定量ずつ流し込むための出口として開口しており、この出口が放出部５８の上方開口と連通している。

放出部５８は、ホッパー５６の下端部から下方に向けて延びる直管状に形成され、その上方開口がホッパー５６の出口と連通して、その下方開口が本体２６の出口２６ａと略同一の鉛直線上に載るように配置されている。

このような敷設装置１０では、ホッパー５６内に充填された土が、放出部５８に一定量ずつ流れ込み、放出部５８の下方開口から放出される。放出部５８から放出された土は、本体２６の出口２６ａ付近に自然落下して、そのまま本体２６によって変形された合成樹脂シート２４の上側に充填され、この合成樹脂シート２４の位置や形状を保持する。

この実施例によれば、変形された合成樹脂シート２４の上側にすぐ土が充填されるため、変形された合成樹脂シート２４の形状を保持することができる。すなわち、溝１０６に嵌め込んだ合成樹脂シート２４が周囲からの土圧や自身の応力によって変形してしまうことがない。したがって、遮水部材２１６内に重力水状態の土壌部２２２，２２４を適切に形成することができる。

また、封止具３６などを使用せずとも、合成樹脂シート２４の形状を保持することができるため、施工コストをさらに削減できる。

さらに、たとえば放出部５８の下方開口から放出される土の量を大きめに設定する場合には、その土を合成樹脂シート２４の上側のみならず、耕作地１００に設けられた溝１０６内の全体に充填して、溝１０６を埋め戻すこともできる。

ところで、上述の各実施例ではいずれも、走行機１０２として農業用トラクタ１０４が利用され、この農業用トラクタ１０４の後方に設置されている装置取り付け部１０７に敷設装置１０が設けられたが、これに限定される必要はない。

図２１に示すこの発明のさらに他の一実施例では、走行機１０２としてコンバイン１０８が利用され、このコンバイン１０８の中央部に設置される昇降機１１２に敷設装置１０が設けられる。以下、図４の実施例における敷設装置１０と同様である部分に関しては、詳細な説明は省略する。

図２１に示すように、この実施例のコンバイン１０８は、刈り取り部分や脱穀部分が取り除かれており、クローラ１１０を含む車体部分のみが走行機１０２として利用される。たとえば、コンバイン１０８は、クローラ１１０の接地面を油圧で上下させる車体水平装置（図示せず）を備えており、左右のクローラ１１０を独立して制御することで自動的に車体を水平に保つことができる。

コンバイン１０８の中央部には、たとえば油圧シリンダによって駆動される油圧式の昇降機１１２が設けられ、この昇降機１１２には、敷設装置１０が固定される。換言すると、敷設装置１０は、昇降可能にコンバイン１０８に固定されている。

敷設装置１０は、本体２６、第１ロール部２０、および第２ロール部４４を含み、コンバイン１０８の進行方向に沿って牽引されて、地下灌漑システム２００の遮水部材２１６と給水部材２１８とを耕作地１００に敷設する。

図２２および図２３に示すように、本体２６は、合成樹脂シート２４と略等しい幅を有する板状に形成され、その幅方向の両端部は、合成樹脂シート２４の幅方向の両端部における表面と裏面とを保持することができるように、略コ字状に形成される。本体２６は、下方かつ後方に向けて円弧状に湾曲するとともに、その面の幅方向の両端部が下方かつ後方に向かうにしたがって立ち上がる。

本体２６の後方側には、充填部５４が一体的に設けられる。充填部５４は、ホッパー５６と放出部５８とを含み、ホッパー５６の下端部が放出部５８の上方開口と連通する。放出部５８は、ホッパー５６の下端部から下方に向けて延びる四角筒状に形成され、その下方開口が本体２６の出口２６ａと略同一の鉛直線上に載るように配置される。このため、放出部５８から放出された土は、本体２６の出口２６ａ付近に自然落下して、そのまま本体２６によって変形された合成樹脂シート２４の上側に充填される。

また、コンバイン１０８の後部には、連結部６０が設けられ、この連結部６０に第２ロール部４４が設けられる。図２４に示すように、連結部６０は、その前方端がコンバイン１０８に取り付けられており、その前方端を中心として水平方向に回動可能である。そして、連結部６０の後方端には、第２ロール部４４が固定される。このため、第２ロール部４４は、連結部６０の前方端を中心としかつ連結部６０の長手方向の長さを半径とする円周上を移動可能となる。第２ロール部４４には、コルゲート管３４が多列多段に巻き取られており、この第２ロール部４４からコルゲート管３４を引き出して本体２６の内側に挿通させることによって、コルゲート管３４を合成樹脂シート２４の上側に配置することができる。

この実施例では、走行機１０２としてコンバイン１０８が利用される。このため、耕作地１００に凹凸があったり、勾配を有する耕作地１００であっても、車体を水平に保って敷設作業を適切に行うことができる。したがって、耕作地１００に対する敷設装置１０の汎用性を高めることができる。

また、この実施例では、コンバイン１０８に油圧式の昇降機１１２が設置され、この昇降機１１２に敷設装置１０が昇降可能に連結される。このため、敷設装置１０をコンバイン１０８に連結した状態のまま施工現場まで移動することができる。したがって、施工現場で走行機１０２に敷設装置１０を連結する必要がなく、施工性が向上する。

なお、この実施例では、コンバイン１０８に油圧式の昇降機１１２が設けられ、この昇降機１１２に敷設装置１０が昇降可能に設置されたが、これに限定される必要はない。たとえば、図２５に示すように、コンバイン１０８の中央部にリンク機構１１４を設け、このリンク機構１１４を介して敷設装置１０を昇降可能にコンバイン１０８に連結することもできる。

また、図２６に示すように、敷設装置１０を前後方向に回動可能にコンバイン１０８に連結することもできる。この場合には、たとえ急勾配を有する耕作地１００であっても、その勾配に対応させた向きに本体２６およびホッパー５６を回動させることによって、耕作地１００に適切に遮水部材２１６および給水部材２１８を敷設することができる。

さらに、図示は省略するが、敷設装置１０を左右方向に回動可能にコンバイン１０８に
連結することもできる。この場合にも、耕作地１００の勾配に対応させた向きに敷設装置１０を回動させることによって、耕作地１００に適切に遮水部材２１６および給水部材２１８を敷設することができる。

さらにまた、図２７に示すように、合成樹脂シート２４の引き込みをスムーズにするための補助ローラ６２を本体２６に設けることもできる。

なお、上述の各実施例ではいずれも、走行機１０２として農業用トラクタ１０４やコンバイン１０８などを例示し、この走行機１０２の進行方向に沿って敷設装置１０が牽引されたが、これに限定される必要はない。走行機１０２には、任意の作業機などを採用することができる。また、敷設装置１０は、走行機１０２の前方に連結されて、当該走行機１０２の進行方向に沿って押動されるものであってもよい。さらに、走行機１０２と敷設装置１０とを専用機として一体的に形成してもよい。

また、上述の各実施例ではいずれも、第１ロール部２０がロール状に巻き取った合成樹脂シート２４を引き出し可能に保持したが、これに限定される必要はない。たとえば、図示は省略するが、コルゲート管を半割り管状に形成したものを軸部２２に巻き取って、引き出し可能に保持することもできる。この場合には、第１ロール部２０は、遮水部材２１６を連続的に供給可能に保持することとなる。また、たとえば、折り返して重ねた合成樹脂シート２４を台座１４上に設置することによって、この合成樹脂シート２４を連続的に引き出し可能に保持することもできる。

さらに、上述の各実施例ではいずれも、給水部材２１８としてコルゲート管３４が用いられたが、これに限定される必要はなく、給水部材２１８は、周囲からの土圧に耐えることができる、かつ柔軟で自由自在に曲げることができる有孔管であればよい。

さらにまた、たとえば耕作地１００の範囲に比べて合成樹脂シート２４の長さが短い場合には、第１ロール部２０を新しいものに交換して、前の合成樹脂シート２４の後端部と新しい合成樹脂シート２４の先端部２４ａとを接合することもできる。合成樹脂シート２４同士の接合構造は、熱融着、接着などの適宜な接合構造を採用することができる。

さらにまた、上述の各実施例ではいずれも、敷設装置１０は、耕作地１００に遮水部材２１６と給水部材２１８とを敷設したが、これに限定される必要はない。

たとえば、敷設装置１０によって、耕作地１００に遮水部材２１６のみを敷設することもできる。

また、たとえば、図２８に示すように、敷設装置１０によって、土壌に設けられた溝１０６に暗渠排水用の排水部材２２８と遮水部材２１６とを敷設することもできる。この場合には、合成樹脂シート２４が溝１０６に嵌め込まれ、その合成樹脂シート２４の上側にコルゲート管３４が配置される。コルゲート管３４は、暗渠排水用の排水部材２２８となり、その内部に排水路２３０を形成し、排水路２３０に入り込んだ土壌中の水を排水する。また、合成樹脂シート２４は、その形状が溝１０６によって保持されて、排水部材２２８（コルゲート管３４）の側方および下方を囲む遮水部材２１６となる。遮水部材２１６（合成樹脂シート２４）は、コルゲート管の外部に流出した排水路２３０の水を、暗渠管２２８の周囲に保持する。

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。

１０ …敷設装置
１２ …フレーム
２０ …第１ロール部
２４ …合成樹脂シート
２６ …本体
３４ …コルゲート管
４４ …第２ロール部
１００ …耕作地
１０２ …走行機
１０６ …溝
２００ …地下灌漑システム
２１６ …遮水部材
２１８ …給水部材

Claims (4)

1. 推進力による前進に伴って耕作地に地下灌漑用の遮水部材を敷設するための敷設装置であって、
   合成樹脂シートからなる遮水部材を連続的に供給可能に保持する第１保持手段、および
   前記耕作地を掘り取らずに地中で掘削することにより、前記耕作地の地中に前記遮水部材を敷設するための溝形状の空間を一時的に設ける掘削手段を備え、
   掘削手段は、前記耕作地の地中を掘削する掘削部および前記掘削部によって掘削された土を左右に押し分ける推進補助部を含み、さらに
   前記溝形状の空間に、前記第１保持手段から連続的に供給される前記遮水部材を溝形状に変形させて敷設する敷設手段を備える、敷設装置。
2. 前記敷設手段は、前記第１保持手段から供給された遮水部材が内部に挿通されるガイド体を含み、
   前記ガイド体から前方に突き出して前記推進補助部が設けられ、その推進補助部からさらに前方に突き出して前記掘削部が設けられる、請求項１記載の敷設装置。
3. 有孔管を連続的に供給可能に保持する第２保持手段、および
   前記掘削手段によって前記耕作地の地中に一時的に設けられた空間において、前記第２保持手段から供給された有孔管を前記第１保持手段から供給された遮水部材の上側の所定位置に配置する配置手段をさらに備える、請求項１または２記載の敷設装置。
4. 請求項１ないし３のいずれかに記載の敷設装置を用いて耕作地に地下灌漑用の遮水部材を敷設する敷設方法であって、
   （ａ）前記耕作地を掘り取らずに地中で掘削することにより、前記耕作地の地中に合成樹脂シートからなる遮水部材を敷設するための溝形状の空間を一時的に設けるステップ、および
   （ｂ）前記ステップ（ａ）で耕作地の地中に一時的に設けた溝形状の空間に合成樹脂シートからなる遮水部材を溝形状に変形させて敷設するステップを含み、
   前記敷設装置を前進させることによって前記ステップ（ａ）と前記ステップ（ｂ）とが実質的に同時に行われる、敷設方法。

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