JP6348158B2

JP6348158B2 - 排水パイプ

Info

Publication number: JP6348158B2
Application number: JP2016205203A
Authority: JP
Inventors: 英将太田
Original assignee: 株式会社地盤リスク研究所
Priority date: 2016-10-19
Filing date: 2016-10-19
Publication date: 2018-06-27
Anticipated expiration: 2036-10-19
Also published as: JP2018066181A

Description

本発明は排水パイプに関し、より詳しくは地盤に打設して地下水を集水し、排水すると共に地盤を補強する排水パイプに関する。

鉄道、道路、堤防、宅地、擁壁等の盛土や切土の斜面では、大地震や集中豪雨などにより地下水が上昇し、これら盛土や切土に地下水が浸透して地盤強度の低下を招き、地すべりが生じるおそれがある。

そこで、従来より、一端を閉塞状にし、長手方向に多数の孔を形成した排水パイプを使用し、この排水パイプを地盤に打ち込んで地下水を集水し、地下水を排水パイプの開放端から外部に排水している。

例えば、特許文献１には、この種の排水パイプを使用した耐震構造が提案されている。

すなわち、特許文献１の排水パイプは、図６に示すように、管状部材１０１の長手方向に多数の孔１０２が形成され、そして一端が開放端とされると共に、他端が扁平状に圧潰された閉塞部１０３を有している。

そして、排水パイプを地盤に対しコンクリートブレーカー等で開放端から打設して地盤中に固着し、これにより地下水が地盤中を上昇してきた場合であっても、地下水を孔１０２に流入させて集水し、集水された地下水を開放端から外部に排水し、これにより地盤を補強しようとしている。

また、特許文献２には、図７に示すように、補強対象土面に打ち込み又は挿入される所定長さのパイプ本体１０５を形成し、このパイプ本体１０５の周面に内部と連通する複数個の水抜き穴１０６を形成し、かつパイプ本体１０５の先端を偏平に形成し、先端部に補強歯１０７を固定した排水パイプが提案されている。

この特許文献２では、パイプ本体１０５の先端に補強歯１０７を固定することにより、パイプ本体１０５の打ち込み抵抗を軽減させ、これにより作業性の向上を図ろうとしている。

特許第３７８９１２７号公報（段落番号〔００２７〕、〔００３８〕、図２等）特開２００３−１４７７５号公報（請求項１、４、図２等）

しかしながら、特許文献１では、管状部材１０１の外周の土と管状部材１０１との間の摩擦力でもって地盤を締め固め、補強しているものの、管状部材１０１が土と密着した状態で排水パイプを地盤中に打設されることから、打設時の摩擦抵抗力が大きく、このため長尺の管状部材１０１を使用するのが困難であった。

また、特許文献２も、特許文献１と同様、パイプ本体１０５が土と密着した状態で排水パイプを地盤中に打設することから、打設時の摩擦抵抗力が大きくなり、このため長尺のパイプ本体１０５を使用するのが困難であった。

本発明はこのような事情に鑑みなされたものであって、施工時には長尺であっても円滑に地盤に打設することができ、かつ地盤補強も確保することができる排水パイプを提供することを目的とする。

上記目的を達成するために本発明に係る排水パイプは、地盤に打設され、前記地盤を締め固めて該地盤を補強するための排水パイプであって、両端が開放端とされ長手方向に多数の孔が貫設された同一径からなるパイプ本体と、前記パイプ本体の一方の開放端に連接される先端が閉塞された打設用の先端部材とからなり、前記パイプ本体の外径寸法が、前記先端部材の前記パイプ本体との連接部における外径寸法よりも小さく形成されると共に、前記先端部材は前記パイプ本体に内嵌され、かつ、前記パイプ本体と前記先端部材とは、挿脱自在に構成され、前記パイプ本体の外周と前記地盤中の土との間に空隙が存在するように、前記一方の開放端とは反対側の他方の開放端が打設され、前記パイプ本体の外周と前記土とを点接触させながら前記地盤に埋設されると共に、前記パイプ本体の外周と前記土との密着性が強化されることを特徴としている。

また、本発明の排水パイプは、前記先端部材が、先端は円錐状又は扁平状であるのが好ましい。

さらに、本発明の排水パイプは、前記パイプ本体の開放端近傍であって該パイプ本体の外周には凹状螺旋部が形成されているのが好ましい。

また、本発明の排水パイプは、複数のパイプ本体が、外周に凸状螺旋部が形成された継手部材を介して互いに連結されているのが好ましい。

また、本発明の排水パイプは、複数のパイプ本体が、円筒状の継手部材を介して互いに連結されているのも好ましい。

本発明の排水パイプによれば、地盤に打設され、前記地盤を締め固めて該地盤を補強するための排水パイプであって、両端が開放端とされ長手方向に多数の孔が貫設された同一径からなるパイプ本体と、前記パイプ本体の一方の開放端に連接される先端が閉塞された打設用の先端部材とからなり、前記パイプ本体の外径寸法が、前記先端部材の前記パイプ本体との連接部における外径寸法よりも小さく形成されると共に、前記先端部材は前記パイプ本体に内嵌され、かつ、前記パイプ本体と前記先端部材とは、挿脱自在に構成され、前記パイプ本体の外周と前記地盤中の土との間に空隙が存在するように、前記一方の開放端とは反対側の他方の開放端が打設され、前記パイプ本体の外周と前記土とを点接触させながら前記地盤に埋設されると共に、前記パイプ本体の外周と前記土との密着性が強化されるので、地盤への打設時にパイプ本体の外周と土との間の摩擦抵抗力を軽減することができ、従来に比べ長尺の排水パイプを使用して施工することが可能となる。また、パイプ本体の外周の土は、打設後に前記外周周辺に広がることから、地盤補強も確保することができる。

さらに、パイプ本体と先端部材とが挿脱自在とされているので、施工の自由度が広がり、先端部材側の開放端とは反対側の開放端に継手部材を介して前記パイプ本体と同一寸法・形状の別のパイプ本体を接続することにより、長尺の排水パイプを得ることができる。また、寸法や形状の異なる複数の排水パイプを準備する必要もなく、在庫点数の削減を図ることができると共に施工性を向上させることができ、コストダウンを図ることができる。

尚、先端部材の形状は、円錐状又は扁平状のいずれであっても同様の作用効果を奏することができる。

また、前記パイプ本体の開放端近傍であって該パイプ本体の外周には凹状螺旋部が形成されているので、パイプ本体との接続部材（先端部材又は別のパイプ本体）が円筒状又は外周に凸状螺旋部を有する場合であっても、容易に接続することができる。

複数のパイプ本体が、外周に凸状螺旋部が形成された継手部材又は円筒状の継手部材を介して互いに連結されているので、施工性が良好で地盤補強も確保できる長尺の排水パイプを容易に得ることができる。

本発明に係る排水パイプの一実施の形態を示す正面図である。パイプ本体と先端部材との連接部近傍を示す拡大断面図である。図２のＡ−Ａ断面図である。継手部材の一例を示す正面図である。本発明に係る排水パイプの他の実施の形態を示す正面図である。特許文献１に記載された排水パイプの要部正面図である。特許文献２に記載された排水パイプの要部正面図である。

次に、本発明の実施の形態を図面に基づき詳説する。

図１は、本発明に係る排水パイプの一実施の形態を示す正面図である。

この排水パイプは、所定外径（例えば、４０〜８０ｍｍ）を有するパイプ本体１と、該パイプ本体１の一端に連接された先端部材２とから構成されている。

具体的には、パイプ本体１は、両端が開放端３ａ、３ｂとされた所定長さ（例えば、１．５〜２ｍ）の管状に形成されると共に、長手方向に多数の孔４が貫設されている。本実施の形態では、孔４は長穴形状に形成され且つ周方向に千鳥状に列設されている。また、このパイプ本体１は、開放端３ａ、３ｂの近傍外周には所定間隔毎に螺旋状に刻設された凹状螺旋部５ａ、５ｂが形成されている。

図２は、パイプ本体１と先端部材２との連接部近傍を示す拡大断面図である。

すなわち、先端部材２は先端が円錐状に形成されたコーン部６と、該コーン部６と一体的に形成されて前記パイプ本体１に内嵌される円筒部７とを有している。

そして、パイプ本体１の外径寸法Ｄ１が、先端部材２のコーン部６の前記パイプ本体１との連接部における外形寸法Ｄ２よりも所定径（例えば、４〜５ｍｍ）だけ小さく形成されている。

また、円筒部７は、図３に示すように、櫛状に形成されてパイプ本体１に内嵌されている。そして、本実施の形態ではパイプ本体１と先端部材２とが挿脱自在に構成されている。

このように形成された排水パイプは、地盤への打設時にパイプ本体１の外周と土との間の摩擦抵抗力を軽減することができ、従来に比べ長尺の排水パイプを使用して施工することが可能となる。

すなわち、［発明が解決しようとする課題］の項でも記載したように、特許文献１や特許文献２では、排水パイプは土と密着した状態で打設されるため、即時に地盤を締固めて補強するには効果的であるが、排水パイプの外周と土との間には大きな摩擦抵抗力が作用するため、長尺の排水パイプを使用して施工するのが困難であった。

しかるに、本発明者の研究結果により、排水パイプは、地盤中への打設時には地盤中の土と外周で点接触している。そして、点接触していた土は、時間の経過と共に土間の空隙が収縮し、変形して外周面全域に広がり、これにより打設後に排水パイプと土との密着性を強化できることが分かった。すなわち、排水パイプの施工後に密着性を強化できることから、施工時には排水パイプの打設性を優先し、密着性を若干弱めて摩擦抵抗力を低減するのが好ましいと考えられる。

そこで、本実施の形態では、排水パイプを管状のパイプ本体１と先端部材２とに分割し、パイプ本体１の外径寸法Ｄ１を、先端部材２のコーン部６の前記パイプ本体１との連接部における外形寸法Ｄ２よりも所定径だけ小さくし、先端部材２の円筒部７をパイプ本体１に内嵌させ、これにより排水パイプの施工時にはパイプ本体１の外周と土と間に空隙を存在させて密着性を弱め、摩擦抵抗力を低減した状態で排水パイプを地盤中に打設できるようにしている。そしてその結果、排水パイプが長尺であっても円滑に打設することができ、かつ、施工後は上述したようにパイプ本体１の外周と土との密着性が強化されることから、土は締め固められ、これにより地盤を補強することができる。

尚、排水パイプと地盤との密着性は、上述したように時間の経過と共に強化されるが、パイプ本体１の開放端３ａから水を流入させ、孔４から排水させることにより、パイプ本体外周の土が水と馴染んで収縮し、これにより早期に所望の密着性を得ることが可能である。

このように本実施の形態によれば、両端が開放端３ａ、３ｂとされ長手方向に多数の孔４が形成されたパイプ本体１と、前記パイプ本体１の一端に連接される先端が閉塞された先端部材２とからなり、パイプ本体１の外径寸法Ｄ１は、先端部材２のパイプ本体１との連接部における外形寸法Ｄ２よりも小さく形成されているので、地盤への打設時にパイプ本体１の外周と土との間の摩擦抵抗力を軽減することができ、従来に比べ長尺の排水パイプを使用して施工することが可能となる。また、打設後はパイプ本体１の外周と土との密着性が強化されることから、土は締め固められ、これにより地盤を補強することができる。

また、パイプ本体１と先端部材２とが挿脱自在とされているので、施工の自由度が広がり、先端部材２側の開放端３ａとは反対側の開放端３ｂに継手部材を介して前記パイプ本体と同一寸法・形状の別のパイプ本体を接続することにより、長尺の排水パイプを得ることができる。また、寸法や形状の異なる複数の排水パイプを準備する必要もなく、在庫点数の削減を図ることができると共に施工性を向上させることができ、コストダウンを図ることができる。

図４は継手部材の一例を示す正面図であって、該継手部材８はパイプ本体１の凹状螺旋部５ｂと螺合可能となるように、その外周には凸状螺旋部９がプレス加工により形成されている。

この継手部材８の凸状螺旋部９をパイプ本体１の凹状螺旋部５ｂに螺合させ、別のパイプ本体を継手部材８と螺合させることにより長尺の排水パイプを得ることができる。

尚、継手部材が円筒状のスリーブであってもよく、複数のパイプ本体をスリーブを介して連結することができる。これにより継手部材の仕様の如何に拘わらずパイプ本体１の共用が可能であり、施工性の向上と共に準備すべき部品点数も削減することができ、コストダウンを図ることができる。

すなわち、従来は先端部材とパイプ本体とが一体形成されていたため、部品の共用が困難であったが、本実施の形態では、双方の開放端３ａ、３ｂの近傍に凹状螺旋部５ａ、５ｂを設けることにより、継手部材が図４のような凸状螺旋部９を有する場合であっても、円筒状のスリーブであっても双方に対応することができ、パイプ本体１の共用が可能であり、施工性の向上と共に準備すべき部品点数も削減することができ、コストダウンを図ることができる。

尚、本発明は上記実施の形態に限定されるものでなく、要旨を逸脱しない限り、変形可能である。

上記実施の形態では、先端部材２の先端形状は、円錐状に形成されているが、図５に示すように、扁平状に圧潰していてもよい。

また、本発明の排水パイプの適用範囲も特に限定されることはなく、鉄道、道路、堤防、宅地、擁壁等で造成される盛土や切土の斜面に広く適用することができ、大地震や集中豪雨時の液状化対策としても有用であり、斜面の安定化にも寄与するものである。また、挿入・打設方向も上傾斜方向、下傾斜方向、水平方向、鉛直方向のいずれにも好適に使用することができる。

土との摩擦抵抗力を軽減して円滑に地盤に打設することができ、斜面の安定化に有用な排水パイプを実現できる。また、準備すべき部品の部品点数を削減できると共に施工性を向上させることができ、コストダウンを図ることができる。

１パイプ本体
３ａ、３ｂ開放端
２先端部材
４孔
５ａ、５ｂ凹状螺旋部
８継手部材
９凸状螺旋部

Claims

地盤に打設され、前記地盤を締め固めて該地盤を補強するための排水パイプであって、
両端が開放端とされ長手方向に多数の孔が貫設された同一径からなるパイプ本体と、前記パイプ本体の一方の開放端に連接される先端が閉塞された打設用の先端部材とからなり、
前記パイプ本体の外径寸法が、前記先端部材の前記パイプ本体との連接部における外径寸法よりも小さく形成されると共に、
前記先端部材は前記パイプ本体に内嵌され、
かつ、前記パイプ本体と前記先端部材とは、挿脱自在に構成され、
前記パイプ本体の外周と前記地盤中の土との間に空隙が存在するように、前記一方の開放端とは反対側の他方の開放端が打設され、前記パイプ本体の外周と前記土とを点接触させながら前記地盤に埋設されると共に、前記パイプ本体の外周と前記土との密着性が強化されることを特徴とする排水パイプ。
前記先端部材は、前記先端が円錐状又は扁平状であることを特徴とする請求項１記載の排水パイプ。
前記パイプ本体の前記開放端近傍であって該パイプ本体の外周には凹状螺旋部が形成されていることを特徴とする請求項１又は請求項２記載の排水パイプ。
複数のパイプ本体が、外周に凸状螺旋部が形成された継手部材を介して互いに連結されていることを特徴とする請求項３記載の排水パイプ。
複数のパイプ本体が、円筒状の継手部材を介して互いに連結されていることを特徴とする請求項１又は請求項２記載の排水パイプ。