JP7217034B2

JP7217034B2 - 畦防水壁の施工装置

Info

Publication number: JP7217034B2
Application number: JP2020131432A
Authority: JP
Inventors: 実竹田
Original assignee: 野原工業株式会社
Priority date: 2020-08-03
Filing date: 2020-08-03
Publication date: 2023-02-02
Anticipated expiration: 2040-08-03
Also published as: JP2022028186A

Description

この発明は、水田の畦に設けられた畦防水壁の施工装置に関する。

ほ場基盤整備事業が完工後４０年ほど経過したほ場では、漏水による保水機能の低下による稲作収量の低下が著しくなる。特に、乾田直播方法では、秋季に荒耕し、代播きをし、春季にほ場全体を天日乾燥させ、トラクターにより種播きをするものであり、ほ場全体に日割れが生じ、発芽後に灌漑水を満たしたときに漏水することがある。その他、ほ場に灌水した後、日割れや畦への浸水により、隣接する低いほ場へ浸水したり、畦の崩壊や、畦にモグラの穴が形成され、そこから漏水することもある。これらの漏水を防ぐために、畦防水壁を作ることが行われている。

例えば、本願出願人による特許文献１に開示されている畦防水壁の施工方法と畦防水壁の施工装置は、地面に対して掘削プレートを起立状態で配置し、バックホウのブレーカアタッチメントで打ち込み、この後掘削プレートを引き上げることにより、掘削プレートを引き上げた跡に溝を形成し、溝の中にベントナイトを投入するものである。また、畦防水壁の施工装置である掘削プレートは、一定の厚みを有する板体が設けられ、板体の側面が垂直となるように保持され、板体の上端部にはブレーカアタッチメントのロッドが摺動可能に嵌合される取付部が設けられている。

特開２０１８－１０２１３６号公報

上記背景技術の場合、掘削プレートを打ち込むためにブレーカアタッチメントのロッドが衝突する当接板は、強度が十分ではなく、長時間の施工作業で、ロッドを繰り返して衝突させることにより割れ等の不具合が発生する恐れがある。

この発明は、上記背景技術の問題点に鑑みてなされたものであり、作業性が良く簡単に畦畔の形状を維持したまま任意の大きさの防水壁を形成することができ、耐久性を有する施工装置により長時間の施工作業が可能な畦防水壁の施工装置を提供することを目的とする。

本発明は、バックホウのブレーカアタッチメント等の油圧式打ち込み装置に取り付けられ、地面に打ち込むことにより前記地面に溝を形成する掘削プレートを備えた畦防水壁の施工装置である。前記掘削プレートは、一定の厚みを有する金属製の板本体が設けられ、前記板本体は、正面と背面が地面に対して起立状態となるように保持されている。前記板本体の起立状態で上方に位置する上面には、前記油圧式打ち込み装置のロッドが当接する当接板と、前記当接板の一部に対面し前記当接板が前記板本体に対して移動することを防ぐ支持部材が設けられている。

前記支持部材は、前記正面と前記背面に各々取り付けられ一部が前記板本体の前記上面から上方に突出し、前記当接板の前記正面又は前記背面への移動を防ぐ面方向支持部材と、前記板本体の前記上面の両端部近傍に各々設けられ前記上面から上方に突出し前記正面と前記背面に交差する略水平な方向への移動を防ぐ交差方向支持部材と、前記面方向支持部材の上端縁近傍に取り付けられ前記当接板の上面に対面し、前記当接板の上方向への移動を防ぐ上方向支持部材が設けられている。

前記当接板は鋼材で作られている。前記当接板は、前記板本体の前記上面に衝撃吸収部材を介して載置されている。

前記板本体の上面の、面方向に対して平行な長手方向の両端部付近には、前記油圧式打ち込み装置に吊り下げる吊り下げ部材を取り付ける取付突起が各々形成されている。前記一対の取付突起の間に前記交差方向支持部材が各々設けられ、前記一対の交差方向支持部材の間に前記当接板が設置されている。前記面方向支持部材は、前記板本体の前記正面と前記背面に、面方向に対して略平行にそれぞれ取り付けられる側板であり、前記側板には、下端縁近傍と上端縁近傍にそれぞれ挿通孔が設けられている。前記板本体の前記上面に近い位置に取付孔が形成されている。前記側板の下方に位置する前記挿通孔を前記板本体の前記取付孔に連通させて、ボルトとナットを取り付けて互いに連結されている。前記一対の側板の上方に位置する前記挿通孔に、ボルトとナットを取り付けて互いに連結し、上方に位置する前記挿通孔に挿通された前記ボルトは前記当接板の上面に対面し前記上方向支持部材となる。

本発明の畦防水壁の施工装置は、作業性が良く簡単に畦畔の形状を維持したまま任意の大きさの防水壁を形成することができる。そして、耐久性を有する施工装置により長時間の施工作業が可能である。長時間の施工作業が可能なことから、長距離にわたって畦防水壁を施工することができる。油圧式打ち込み装置のロッドが当接する当接板と、当接板が板本体に対して移動することを防ぐ支持部材はシンプルな構造であり、ボルトとナットで板本体に取り付けて組み立てることができ、破損しにくい。万一破損しても、破損した部品のみを交換して使用することができる。

この発明の一実施形態の畦防水壁の縦断面図である。この実施形態の畦防水壁の施工方法の掘削工程を示す部分破断正面図である。この実施形態の畦防水壁の施工方法の投入工程を示す部分破断正面図である。この実施形態の畦防水壁の施工装置の掘削プレートを示す上面図（ａ）と正面図（ｂ）、右側面図（ｃ）である。この実施形態の畦防水壁の施工装置の掘削プレートの一部である板本体を示す上面図（ａ）と正面図（ｂ）、右側面図（ｃ）である。この実施形態の畦防水壁の施工装置の樹脂板を取り付けた掘削プレートの拡大横断面図である。この実施形態の畦防水壁の施工装置の掘削プレートの上方向支持部材であるボルトと面方向支持部材を取り付けた状態を示す上面図（ａ）と正面図（ｂ）、右側面図（ｃ）である。この実施形態の畦防水壁の施工装置の規制部材を示す上面図（ａ）と正面図（ｂ）、右側面図（ｃ）である。この実施形態の畦防水壁の施工方法のその他の掘削工程を示す部分破断正面図である。

以下、この発明の実施形態について図面に基づいて説明する。図１～図９はこの発明の一実施形態を示すもので、この実施形態の畦防水壁１０は、図１～図３、図９に示すように、平坦なほ場１２と、ほ場１２よりも低い位置にある平坦なほ場１４の間に形成された畦１６の地中に設けられたもので、漏水防止材料１１が投入されて構築されている。なお、ほ場１２，１４は、例えば水田であり、稲の栽培時期には灌漑水１８が貯められている。ほ場１２，１４は、表面の耕土２０の下にすき床２２があり、その下に心土２４がある。すき床２２は、トラクターや耕転機の重さで押し固められた部分であり、心土２４側への水の浸透を抑制する役割を有している。

畦防水壁１０は、畦１６を挟んで高い方のほ場１２側の法面もしくは畦１６の中央部に沿って設けられ、垂直方向の下端部は、すき床２２を貫通して心土２４に達している。畦防水壁１０は、例えばほ場１２の表面より約２０ｃｍ上がった畦１６の法面に、深さ８０～１００ｃｍで形成されている。畦防水壁１０は、畦１６の長手方向に沿って長く連続して設けられている。畦１６の長手方向に交差する幅は狭くてもよく、例えば５～１０ｃｍ程度の幅である。漏水防止材料１１の上端部は畦１６の表面よりも僅かに下に位置し、畦１６の土１６ａで薄く覆われている。

漏水防止材料１１はベントナイト１３である。ベントナイト１３は、海底・湖底に堆積した火山灰や溶岩が変質することで出来上がった粘土鉱物の一種である。成分構成としてはモンモリナイトという鉱物を主成分とし、他に石英や雲母、長石、ゼオライト等の鉱物を含んでいる。膨潤性、増粘性、吸水性等を有しており、吸水によって膨潤し高い遮水性を持つ。ベントナイトは完全無機鉱物であり腐敗することがない。ベントナイト１３は、土に含まれる水分を吸収し膨潤してクリーム状態となり、高い不透水性を有するものとなる。従って、もぐら等により畦防水壁１０に穴や亀裂ができても、クリーム状の漏水防止材料１１が流動して自然に穴や亀裂を塞ぐ。これにより、図１に示すように、高いほ場１２から低いほ場１４への、土中の灌漑水１８や雨水の流れを止めることができる。

次に、畦防水壁１０の施工装置２７について説明する。地面、ここでは畦１６に、畦防水壁１０の溝２６を掘削する時は、ブレーカ仕様のバックホウ２８を使用し、バックホウ２８の油圧式打ち込み装置であるブレーカアタッチメント３０に、図４に示す掘削プレート３２を吊り下げる。ブレーカアタッチメント３０に吊り下げる吊り下げ部材は、後述するチェーン８８やワイヤ等である。バックホウ２８は、例えば、０．４５ｍ^３級バックホウである。バックホウ２８のブレーカアタッチメント３０には、チェーン８８で吊り下げた掘削プレート３２をガイドして、正確な位置をブレーカアタッチメント３０の打ち込み用のロッド５２が打つように規制する規制部材７４が固定されている。

ここで、掘削プレート３２について図４に基づいて説明する。掘削プレート３２には、一定の厚みを有する金属製の板本体３４と、板本体３４の正面３４ａと背面３４ｆに取り付けられた耕土付着防止板である樹脂板３６と、板本体３４の上面３４ｂに設置された後述する当接板５６と、板本体３４に設けられ当接板５６の一部に対面して板本体３４に対して移動を防ぐ後述する支持部材が設けられている。

先ず、板本体３４について図５に基づいて説明する。板本体３４は、例えば鉄製であり、一定の厚みを有する矩形の板体であり、大きさは、例えば長さ１．６５ｍ、巾０．７５ｍ、厚さ１２ｍｍである。板本体３４は、長手方向が垂直となるように保持して使用される。なお、板本体３４の長手方向と幅方向を含む広い面積の正面３４ａは、通常は図２に示すようにバックホウ２８のブームとアームが連結されブレーカアタッチメント３０が揺動する回転軸の挿通方向に対して平行となる。

板本体３４の厚さは上述のように１２ｍｍであるが、上端部に位置する上面３４ｂから１５ｃｍの一定幅の部分は、５６ｍｍの均一な厚みを有する肉厚の保持部４０となっている。保持部４０は、板本体３４のその他の厚み１２ｍｍの部分から、２２ｍｍの厚みを増す段部を正面３４ａと背面３４ｆに形成して設けられ、図５（ａ）（ｂ）において紙面の右に位置する右側面３４ｄと左側面３４ｅに達する矩形となる。

板本体３４の上面３４ｂとは反対側の下端３４ｃには、下端３４ｃから１５ｃｍの一定幅の部分は２５ｍｍの厚みを有する肉厚の打ち込み部４２となる。打ち込み部４２は、２５ｍｍの厚みに形成され、板本体３４の正面３４ａと背面３４ｆに段部を形成して設けられ、右側面３４ｄと左側面３４ｅに達する矩形となる。打ち込み部４２は、下端３４ｃ側の例えば５ｃｍ程度の部分が、下端３４ｃに近づくほど薄くなるテーパ面に形成され、下端３４ｃが鋭利に尖っている。

保持部４０と打ち込み部４２の間には、上下方向に沿ってリブ４４が設けられている。リブ４４は４本設けられ、右側面３４ｄと左側面３４ｅに沿って１本ずつ設けられ、その間に２本設けられている。４本のリブ４４は、正面３４ａ又は背面３４ｆからの突出量は、打ち込み部４２側が小さく保持部４０側が大きくなるように傾斜している。例えば、打ち込み部４２側の突出量は５．７５ｍｍであり、保持部４０側の突出量は２２ｍｍである。

板本体３４の、保持部４０と打ち込み部４２、リブ４４以外の部分には、後述する樹脂板３６を取り付ける雌ネジ孔部４６が複数個設けられ、雌ネジ孔部４６は雌ネジが切られて、正面３４ａと背面３４ｆを貫通している。

板本体３４上面３４ｂには、ブレーカアタッチメント３０に吊り下げるための吊り下げ部材であるチェーン８８を取り付ける取付突起４８が設けられ、右側面３４ｄまたは左側面３４ｅに連接する端部に位置している。取付突起４８は、板本体３４の厚みと同じ１２ｍｍの厚みの小さい板体であり、正面３４ａを見た時に半円形状に上方に突出する形状であり、中央にチェーン８８を連結する連結具が挿通される穴が貫通して設けられている。また、保持部４０の、上面３４ｂから少し下方に離れた位置には、後述する面方向支持部材５８を取り付けるボルト６８が差し込まれる取付孔５０が２個設けられている。一対の取付孔５０は、右側面３４ｄ又は左側面３４ｅから等間隔の位置に設けられ、上下方向に長い長丸に形成されている。

また、板本体３４上面３４ｂには、後述する当接板５６の、正面３４ａと背面３４ｆに交差する水平な方向への移動を防ぐ支持部材である交差方向支持部材５３が取り付けられている。交差方向支持部材５３は、上面３４ｂの両端部付近に一対設けられ、一対の取付突起４８の間に、取付突起４８の中央側にほぼ隣接して設けられている。交差方向支持部材５３は所定の厚みの金属板をコの字形にカットして作られ、板面が板本体３４の正面３４ａと背面３４ｆに交差する水平な方向に対面して取り付けられ、板本体３４を上面３４ｂからコの字形に挟持し、溶接により板本体３４に固定されている。これにより、上面３４ｂから上方に突出し、後述する当接板５６の、正面３４ａまたは背面３４ｆに交差する水平な方向への移動を防ぐ。

板本体３４の上面３４ｂには、一定の厚みの衝撃吸収部材５１が取り付けられている。衝撃吸収部材５１は、例えば耐久性が高く靭性、緩衝性を有するステンレス板等の金属が好ましく、耐衝撃性があればウレタン等の樹脂でも良い。例えば１０ｍｍの厚み板の体である。衝撃吸収部材５１は、上面３４ｂと同じ幅で、一対の交差方向支持部材５３の間に入る長さの矩形であり、板本体３４の上面３４ｂに接着剤等で固定されている。

また、板本体３４の側面には、保持部４０と打ち込み部４２、リブ４４以外の部分に、樹脂板３６が取り付けられている。樹脂板３６は、土が付着しにくい材料又は表面形状であれば良く、例えばポリアセタールのＰＯＭ（例えばポリプラスチックス社製、商品名ジェラコン）等で作られ、厚みは例えば６ｍｍである。樹脂板３６は一方向に長い矩形に形成され、短い方の幅は、板本体３４の正面３４ａ又は背面３４ｆの、一対のリブ４４の間に入る長さであり、長手方向長さは、保持部４０と打ち込み部４２の間隔を略３等分するものである。樹脂板３６は、一対のリブ４４で囲まれた上下に長い矩形の区画に３枚ずつリブ４４に沿って長手方向が互いに連続するように並べて嵌合され取り付けられている。つまり、板本体３４の正面３４ａ又は背面３４ｆに、３枚が３列、合計９枚の樹脂板３６が各々取り付けられている。

各樹脂板３６には、正面３４ａと背面３４ｆを貫通して設けられた雌ネジ孔部４６と一致する複数個のテーパ孔部３７が形成されている。樹脂板３６は、図６に示すように、雄ネジ皿ボルト４７と、特殊構造の雌ネジ付特殊皿ボルト４９で、板本体３４に取り付けられている。雄ネジ皿ボルト４７は、雄ネジが形成され、雌ネジ付特殊皿ボルト４９には、ボルトの雄ネジと同心状に円筒部がボルト先端から形成され、この円筒部の内周面には雄ネジ皿ボルト４７の雄ネジが螺合する雌ネジが、同軸に形成されている。各テーパ孔部３７は、雄ネジ皿ボルト４７と雌ネジ付特殊皿ボルト４９の頭部に一致するテーパ面を有して孔が形成されている。

板本体３４の上面３４ｂに設けられた衝撃吸収部材５１の上には、一定の厚みの衝撃吸収部材７２が設けられている。衝撃吸収部材７２は、衝撃吸収部材５１よりも厚く、例えば１５ｍｍであり、耐衝撃性がある緩衝ゴム板等が好ましい。

衝撃吸収部材７２の上面には、ブレーカアタッチメント３０のロッド５２が衝突する当接板５６が設けられている。当接板５６は、例えば５０ｍｍの厚い板体であり、一方向に長い矩形である。種々の元素を添加した高炭素鉄合金であるスーパーハードロイ（ＳＨＡ）で作られ、硬度及び靱性が高い。当接板５６は、厚み方向を上下方向にして、板本体３４の上面３４ｂに重ねられ、長手方向は正面３４ａと背面３４ｆに平行となる。当接板５６の上面の中央には、ブレーカアタッチメント３０のロッド５２が衝突する凹部５６ａが設けられている。

板本体３４の上面３４ｂに近い、正面３４ａと背面３４ｆには、当接板５６の長手方向に対して平行な面に対面し当接板５６の正面３４ａ又は背面３４ｆへの移動を防ぐ支持部材である面方向支持部材５８が設けられている。面方向支持部材５８は、左右両側に同形状が一対設けられている。各面方向支持部材５８には、一方向に長い矩形の内側板６０を有し、内側板６０の長手方向の両端には、変形した矩形の外側板６２が各々設けられている。外側板６２は、互いに線対称の形状であり、下端縁６２ａと、下端縁６２ａに略直角に交差する一方の端縁部６２ｂは、内側板６０の下端縁と長手方向に交差する端縁部と一致し、上端縁６２ｃは内側板６０の上端縁よりも上方に位置し、下端縁６２ａに対して平行である。端縁部６２ｂに対向する辺は、下端縁６２ａに対して鋭角となる傾斜端部６２ｄである。内側板６０と、外側板６２は溶接されている。外側板６２の、下端縁６２ａと端縁部６２ｂで囲まれた角部付近に、挿通孔６４が設けられている。挿通孔６４は、面方向支持部材５８を板本体３４に取り付ける時に、板本体３４の取付孔５０に一致して連通するものである。挿通孔６４は、内側板６０を貫通し、上下方向に長い長丸であり、長径は取付孔５０の長径よりも長く形成されている。挿通孔６４の上方には、内側板６０の上縁部よりも上方に、挿通孔６４と同形状の挿通孔６６が設けられている。挿通孔６６は、当接板５６と面方向支持部材５８を板本体３４に取り付ける時に、当接板５６の上面よりも少し上に位置する。

次に、当接板５６と面方向支持部材５８を板本体３４に取り付ける工程について説明する。先ず、板本体３４の両面に、保持部４０に面方向支持部材５８を、内側板６０が内側になるようにして当て、挿通孔６４と取付孔５０を一致させ、ボルト６８とナット７０で板本体３４を挟持して固定する。内側板６０の上端縁は板本体３４の上面３４ｂ付近に位置し、正面３４ａと背面３４ｆに、各々一対、つまり４つの外側板６２の上端縁６２ｃが上面３４ｂよりも上方に突出する。板本体３４の上面３４ｂの衝撃吸収部材５１の上に、衝撃吸収部材７２を置き、衝撃吸収部材７２の上に当接板５６を置く。外側板６２の上方の挿通孔６６は、当接板５６の上面から上方に突出し、左右一対の挿通孔６６にボルト６８を挿通しナット７０で固定する。なお、挿通孔６６に挿通したボルト６８は、当接板５６の上面の両端部付近に対面し、当接板５６の上方向への移動を防ぐ上方向支持部材となる。これで、当接板５６と面方向支持部材５８を板本体３４に取り付ける工程が完了し、図４に示す状態となる。当接板５６の凹部５６ａは、上方に解放されている。なお、板本体３４の取付孔５０と、面方向支持部材５８の挿通孔６４は、上下方向に長い長丸であり、上下方向の振動を受けた時に互いにずれることができ、ボルト６８にせん断力がかからない。また、当接板５６と面方向支持部材５８も、互いに溶接等で連結されていないため、振動を受けた時に互いにずれることができる。

次に、バックホウ２８のブレーカアタッチメント３０にチェーン８８で吊り下げられた掘削プレート３２の位置を規制する規制部材７４について図８に基づいて説明する。規制部材７４は、ブレーカアタッチメント３０の下端部分を下方からコの字形に包む形状であり、ブレーカアタッチメント３０の下端面に重ねられる矩形の底面部７４ａと、底面部７４ａの側縁部に連続し底面部７４ａに対して略直角に上方に延出する一対の側縁部７４ｂとで形成されている。規制部材７４をブレーカアタッチメント３０に取り付ける方向は、一対の側縁部７４ｂがバックホウ２８のブームとアームが連結される回転軸の挿通方向に対して平行となる向きにする。側縁部７４ｂは、底面部７４ａに連接する方向の幅が底面部７４ａより少し長く、底面部７４ａの両側に少し張り出している。

側縁部７４ｂには、下方に突出する一対の規制面部７６が設けられている。規制面部７６は、側縁部７４ｂに対して平行な板体であり、面方向支持部材５８を上方から僅かなゆとりを有して挟持するように一対設けられ、一対の規制面部７６の間隔は、一対の面方向支持部材５８より僅かに外側に位置する長さである。規制面部７６の基端部は底面部７４ａと同じ長さであり、先端に近づくにつれて小さくなる台形状である。規制面部７６の、底面部７４ａから先端までの長さは、側縁部７４ｂの底面部７４ａから、反対側の先端までの長さよりも少し短い。一対の規制面部７６の間には、規制面部７６の基端部と先端との間の中間程度の位置に、一対の規制面部７６を補強する横面部７８が設けられている。横面部７８は、基端部は底面部７４ａに連続し、先端は規制面部７６の突出長さの半分程度の位置に達している。一対の規制面部７６と一対の横面部７８は、互いに連続して四角錘の筒状となる。横面部７８の、底面部７４ａと反対側の先端縁は円弧状にくぼんだ形状であり、底面部７４ａから見た時に、図８（ｃ）に示すように、一対の横面部７８の先端縁が互いに連続して円形の空間となる。この空隙は、バックホウ２８のブレーカアタッチメント３０のロッド５２が挿通して外側に突出する。

規制部材７４には、補強用のリブ８０が設けられている。リブ８０は、側縁部７４ｂと底面部７４ａ、規制面部７６に連続して設けられ、側縁部７４ｂと底面部７４ａ、規制面部７６に対して直角に外側に突出する板体である。リブ８０は、側縁部７４ｂの上方の端部と、規制面部７６の先端との間の中間部分が外側に突出するような三角形状となっている。リブ８０は左右、つまり両方の側縁部７４ｂに各々３個設けられ、３個は互いに所定間隔を開けて平行に設けられている。

側縁部７４ｂには、リブ８０の位置よりも外側で角部に近い位置に、４個の挿通孔８２が形成されている。挿通孔８２は、バックホウ２８のブレーカアタッチメント３０に取り付けた時に、ボルト８４を一対の側縁部７４ｂの対向する位置の挿通孔８２に挿通して外側からナット８６を締めて、ブレーカアタッチメント３０を挟持して固定するものである。

次に、畦防水壁１０の施工方法について、図２、図３に基づいて全体的な流れを説明する。畦防水壁１０の施工には、畦１６のほ場１２側の法面に、掘削プレート３２を垂直に、バックホウ２８のブレーカアタッチメント３０で打ち込む。その後、掘削プレート３２を引き上げながら、掘削プレート３２をプレート面と直交する方向にバックホウ２８のアームを揺動させて溝２６を広げるように形成し、この溝２６の中に漏水防止材料１１を投入する。漏水防止材料１１は顆粒状のベントナイト１３であり、耕土２０の水分を吸収し膨潤し、クリーム状態となって不透水性が高くなる。漏水防止材料１１は、粉末状のベントナイト１３でも良いが、軽くて舞い上がり易いため、顆粒状のものが好ましい。顆粒状のベントナイト１３は、例えば、粒径が３．３６ｍｍ以上のものはなく、０．４２ｍｍ以上が８５％以上に揃えられたものである。かさ密度は約１．０ｇ／ｃｍ^３、含水比は１２％以下であり、ｐＨが９．５～１０．５（２％懸濁液）のものである。そして、投入した漏水防止材料１１の表面に土１６ａをかけ、畦１６の表面と連続するように整える。工期は、例えば施工長が１５０ｍで１～２日であり、極めて短い。

この実施形態の畦防水壁１０の施工装置２７の使用方法について、以下に詳しく説明する。まず、バックホウ２８のブレーカアタッチメント３０に、規制部材７４を固定する。固定する方法は、ブレーカアタッチメント３０の下端部に底面部７４ａを重ね、バックホウ２８のブームとアームを連結してブレーカアタッチメント３０が揺動する回転軸の挿通方向に対して平行となる側面に側縁部７４ｂを重ねてコの字形に覆い、前述のように、一対の側縁部７４ｂの、互いに対向する挿通孔８２に一本にボルト８４を挿通して外側からナット８６を締め、ブレーカアタッチメント３０を挟持して固定する。ボルト８４は計４本使用する。この状態で、規制部材７４の、一対の横面部７８の先端縁で形成される円形の空隙から、ブレーカアタッチメント３０のロッド５２が外側に突出している。

そして、掘削プレート３２を組み立てる。上記のとおり、板本体３４に当接板５６と面方向支持部材５８を取り付ける。また、板本体３４の正面３４ａと背面３４ｆに、樹脂板３６を重ね、樹脂板３６のテーパ孔部３７と板本体３４の雌ネジ孔部４６を一致させ、背面３４ｆ側から雌ネジ付特殊皿ボルト４９を挿入し、正面３４ａ側から雄ネジ皿ボルト４７を挿入し図６に示すように、板本体３４と、表裏２枚の樹脂板３６を一体に連結する。なお、背面３４ｆ側から雄ネジ皿ボルト４７を挿入し、正面３４ａ側から雌ネジ付特殊皿ボルト４９を挿入してもよい。

次に、規制部材７４を取り付けたブレーカアタッチメント３０に、組み立てた掘削プレート３２を、チェーン８８で吊り下げる。なお、チェーン８８は例えば２ｔ荷重用を使用し、チェーン８８のブレーカアタッチメント３０又は掘削プレート３２への取り付けは、超強力シャックルを使用する。チェーン８８以外にロープやワイヤ等でも良い。チェーン８８の長さは、規制部材７４の一対の規制面部７６の間に、掘削プレート３２の当接板５６と、面方向支持部材５８の一部が上方向のゆとりを有して収容されるように調節する。

そして、掘削プレート３２を吊り下げたバックホウ２８を運転して、図２に示すように、ほ場１２の畦１６に近い位置を、畦１６の長手方向に対して平行に移動し、畦防水壁１０を設ける所望の位置で停止させ、ブレーカアタッチメント３０を降下し、掘削プレート３２の板本体３４の下端３４ｃの打ち込み部４２が畦１６の長手方向に対して平行となるようにして、畦１６の法面に下ろす。板本体３４の下端３４ｃが耕土２０に降りると、チェーン８８はたるみ、張力は解除されるが、規制部材７４の規制面部７６が掘削プレート３２を両側から保持するため倒れることがない。そしてブレーカアタッチメント３０を作動させてロッド５２を打ち込み、ロッド５２が規制部材７４の一対の規制面部７６と一対の横面部７８で囲まれた空間を摺動して掘削プレート３２の当接板５６の凹部５６ａを打ち付け、その打撃エネルギーで掘削プレート３２を土に打ち込む。掘削プレート３２は、規制部材７４に保持されているため正確に位置決めされ、硬い当接板５６を打たれるため、耐久性がある。当接板５６は、交差方向支持部材５３と面方向支持部材５８で囲まれているため、衝撃により少しずれることができ、しかし大きく移動することがない。チェーン８８はたるんでいるため、ブレーカアタッチメント３０で掘削プレート３２を打ち込む際に無理な衝撃や緊張はかからない。

掘削プレート３２を所定の深さに打ち込んだ後、バックホウ２８を操作して掘削プレート３２を引き上げる。掘削プレート３２の、板本体３４の正面３４ａと背面３４ｆには樹脂板３６が固定されているため、土が付着せず、容易にきれいに抜ける。掘削プレート３２を引き上げる際に、プレート表面と直交する方向である前後方向、及び平行な方向である左右方向にバックホウ２８のアームを操作して、掘削プレート３２をブレーカアタッチメント３０で揺動させる。掘削プレート３２は、規制部材７４に保持されているため、掘削プレート３２が揺動して溝２６の内壁に押し付けられ、溝２６の内壁面を固めることができ、崩れにくくなる。さらに溝２６の幅を少し広げることもできる。掘削プレート３２の樹脂板３６には土が付着しないため、溝２６の内壁の土が掘削プレート３２に付いて剝がれることがなく、きれいに整えた状態となる。溝２６の底部は、打ち込みの衝撃で固められる。

次に、畦１６に形成した溝２６に、漏水防止材料１１を投入する。漏水防止材料１１を投入する際には、図３に示すように、別のバックホウ２９のアーム先端に、漏水防止材料１１が収容された投入器９０を吊り下げて使用する。投入器９０は円筒状で、底部が漏斗状に形成され、側面の四方には自立可能にする脚部９２が固定されている。投入器９０の底部には、漏水防止材料１１を少量ずつ落とす取出口９４が形成され、取出口９４には、ワンタッチで着脱可能でありフレキシブルな投入ホース９６が接続され、取出口９４又はその近傍の投入ホース９６に、開閉バルブ９８が設けられている。投入器９０の容量は、例えば５００ｋｇ用であり漏水防止材料１１の一回の充填量は約７００リットルである。投入器９０の上面部の投入口には、図示しない篩が設けられ、顆粒状のベントナイト１３から成る漏水防止材料１１の固まりを除去し、後述する投入ホース９６等の詰まりを防いでいる。

ベントナイト１３は、水分を吸収すると塊になるので、投入器９０の取出口９４で詰まり投入困難となるため、投入器９０上部にさらに固形物除去網を設け、固着した大きな塊のベントナイト１３の混入を防止すると良い。さらに、ベントナイト１３は、顆粒状のものを使用するため、流動性が良く固着しにくい。

掘削プレート３２により１つの溝２６に畦防水壁１０を形成した後、バックホウ２９を操作して投入器９０を溝２６の上方に位置し、溝２６に漏水防止材料１１を落下させて投入する。この時、投入器９０に接続された投入ホース９６を作業者が溝２６にめがけて保持して、漏水防止材料１１を投入する。漏水防止材料１１の投入時には、溝２６内に漏水防止材料１１が確実に充填されるように、棒状の部材で突き込む。

バックホウ２８を操作して溝２６に隣接する位置に、再度掘削プレート３２を打ち込んで、新たに溝２６を形成し、漏水防止材料１１を投入する。これを繰り返して溝２６を連続させ、畦１６に沿って長く畦防水壁１０を形成する。畦防水壁１０は、バックホウ２８を畦１６に沿って走行させて、長い任意の距離で溝２６により畦防水壁１０を形成する。また、バックホウ２９を畦１６に沿ってゆっくりと走行させ、溝２６の長手方向に沿って連続して漏水防止材料１１を投入することもできる。

なお、畦防水壁１０をモグラが破壊することを防ぐため、漏水防止材料１１にモグラ忌避剤を混入しても良い。モグラ忌避剤の混合率は、例えば遮水面積１ｍ^２に対し、約４ｇである。

漏水防止材料１１の溝２６への投入が終了した後、漏水防止材料１１の上端部に、畦１６の土１６ａをかけて畦１６の表面と連結するように修復する。修復には他のバックホウを使用すると作業効率が良い。

なお、畦１６に対して交差する方向に畦防水壁１０を形成する際は、図９に示すように、規制部材７４を外し、掘削プレート３２をチェーン８８の吊り下げで行う。規制部材７４に掘削プレート３２が保持されている時は、掘削プレート３２の面方向は畦１６に沿って平行に位置決めされるが、規制部材７４を外すことで、掘削プレート３２とブレーカアタッチメント３０の間にはチェーン８８のみとなり、チェーン８８の取り付け位置をブレーカアタッチメント３０の正面側と背面側に付け替えて、掘削プレート３２の面方向を変更することができる。これにより、例えば、ほ場１２のコーナー部で、畦１６と直角に交差する他の畦１６に沿って、溝２６に交差する溝２６ａを連続して形成することができる。

また、規制部材７４を外すことで、土表面に対して斜め方向に打ち込むこともできる。例えば上空架線等が支障となり等垂直からの打ち込み作業ができない場合に、掘削プレート３２を傾けて畦１６に下ろし、バックホウ２８で障害物を避けながら斜め方向から打ち込み、溝２６を形成することができる。規制部材７４を用いない場合、ロッド５２で正確に掘削プレート３２の同じ場所を叩くことが難しく、掘削プレート３２をブレーカアタッチメント３０により揺らして溝２６の幅を広げる際の操作性は低下するが、短距離であれば規制部材７４が無くても支障なく溝２６を形成することができる。

この実施形態の施工装置２７と畦防水壁１０の施工方法によれば、畦１６の形状を維持したまま、任意の大きさの畦防水壁１０を形成することができ、簡単で確実に、ほ場１２に隣接する低いほ場１４への水漏れを防ぐものである。そして、耐久性を有する施工装置２７により長時間の施工作業が可能である。長時間の施工作業が可能なことから、長距離にわたって畦防水壁１０を施工することができる。油圧式打ち込み装置のロッド５２が当接する当接板５６と、当接板５６が板本体３４に対して移動することを防ぐ支持部材はシンプルな構造であり、ボルト６８とナット７０で板本体３４に取り付けて組み立てることができ、破損しにくい。万一破損しても、破損した部品のみを交換して使用することができる。土中の灌漑水１８や雨水の漏れを効果的にせき止め、ほ場１２の灌漑水１８を保持することができ、水の流れによる畦１６の崩壊も防ぐ。また、ほ場１２の保水能力を向上させ、水田管理の省力化及ぶ収穫量を維持することができる。溝２６の掘削工程では、柔らかい土で形成された畦１６に、任意の深さで均一な幅の溝２６を簡単に掘削することができ、掘削する際に畦１６自体の変形がなく、大規模な補修作業が不要である。固い地盤や転石等の悪条件下においても溝２６を容易に形成することができ、漏水防止材料１１の投入工程も容易である。また畦防水壁１０の施工期間が短くて安価であり、軽敏な工事である。そして、継続的で確実な漏水防止効果を有するものである。漏水防止材料１１に使用するベントナイト１３は、安価で無害、自然劣化が無く、高い遮水効果を有し、環境に与える影響も小さい。稲作に与える影響がなく、安全である。

掘削プレート３２は、板本体３４の上面３４ｂに、鉄合金で作られた強度が高い当接板５６が設置され、当接板５６がブレーカアタッチメント３０のロッド５２の打撃を受けるために耐久性が高い。これにより、掘削プレート３２は、板本体３４が薄く樹脂板３６を両面に取り付けたものでありながら長寿命化を図ることができる。面方向支持部材５８と板本体３４は、ボルト６８で固定されているが、面方向支持部材５８に形成されたボルト用の挿通孔６４と、板本体３４の取付孔５０は、上下方向に長い長丸で形成されているため、面方向支持部材５８と板本体３４は、取付状態で互いの位置が相対的に移動可能に形成され、ロッド５２による打撃を受けてもボルト６８にせん断力が加えられることが無く、破損を防止することができる。さらに、当接板５６と面方向支持部材５８も、溶接等により連結されていないため、ロッド５２による打撃を受けても互いにずれることができ、破損することが無い。さらに、当接板５６と板本体３４の間には、衝撃吸収部材５１，７２が設けられ、打撃音の吸収と、板本体３４と当接板５６との間に衝撃の吸収を図ることができ、板本体３４と当接板５６の破損も防止する。当接板５６には、交差方向支持部材５３と面方向支持部材５８が対面して水平方向を囲まれ、上方にはナット７０が対面し、衝撃により互いにずれることはできるが、大きく移動することを防ぐ。

板本体３４には樹脂板３６が取り付けられ、土が付着しないため、溝２６から掘削プレート３２を引き上げる時や、掘削プレート３２を揺らして溝２６の内壁に押し付ける際の操作性が良好である。樹脂板３６は、板本体３４の両面に取り付けられ、両面とも耕土２０が付着することがない。板本体３４は、両面にリブ４４が設けられて補強され、強度が高く、リブ４４以外の部分を薄くしても十分な強度が得られ、軽量化することができ、漏水防止材料１１の投入量の削減も図ることができる。リブ４４による段差に土が付着しやすくなるが、板本体３４に樹脂板３６を取り付けることで段差を小さくすることができる。樹脂板３６は、一対の雄ネジ皿ボルト４７と雌ネジ付特殊皿ボルト４９で板本体３４に確実に取り付けられ、樹脂板３６の表面に凹凸がなく、この点からも土がつかず、また他部材に引っ掛かることが無く、安全である。

ブレーカアタッチメント３０には規制部材７４が取り付けられ、掘削プレート３２をコの字形に覆い、ロッド５２が正確に当接板５６の中心部に当たるように位置決めされる。また規制部材７４により、ブレーカアタッチメント３０を揺らして、掘削プレート３２を溝２６の内壁に押し付ける時の操作性が良い。規制部材７４を外すと、掘削プレート３２はブレーカアタッチメント３０にチェーン８８で吊り下げられただけとなり、作業者により簡単に掘削プレート３２の向きを容易に変えることができ、バックホウ２８の方向転換をすることなく溝２６の方向を変えることができ、自由度が高い。その他、投入器９０を用い、その取出口９４に開閉バルブ開閉バルブ９８が設けられているので、投入量を容易に調節することができる。

なお、この発明の畦防水壁の施工方法と畦防水壁の施工装置は、上記実施の形態に限定されるものではなく、漏水防止材料の材料は、ベントナイトと他の材料を混合したものでも良く、ベントナイト以外のものでも良い。ブレーカアタッチメント以外の油圧式打ち込み装置である油圧式バイブロハンマーを利用することもできる。掘削プレートに、バックホウのオペレータが掘削プレートの垂直を確認するための基準棒等を設けても良い。掘削プレートの大きさは適宜変更可能であり、面方向支持部材の形状や大きさ、板本体と当接板カバーの間に入れる衝撃吸収部材の材料や形状も適宜変更可能である。また、掘削プレートを油圧式打ち込み装置に吊り下げる吊り下げ部材は、ワイヤやチェーン以外でも良い。畦防水壁を形成する位置は畦の法面以外でも良く、畦の頂部や畦の端部でも良い。また、畦以外に池の周囲等、どこに設けてもよい。衝撃吸収部材は、不要であれば１つでも良い。

１０畦防水壁
１２，１４ほ場
１６畦
２６溝
２８バックホウ
３０ブレーカアタッチメント
３２掘削プレート
３４板本体
３４ａ正面
３４ｂ上面
３４ｆ背面
４８取付突起
５０取付孔
５１，７２衝撃吸収部材
５２ロッド
５３交差方向支持部材
５６当接板
５８面方向支持部材
６０内側板
６２外側板
６２ａ下端縁
６２ｃ上端縁
６４，６６挿通孔
６８ボルト
７０ナット
８８チェーン

Claims

バックホウの油圧式打ち込み装置に取り付けられ、地面に打ち込むことにより前記地面に溝を形成する掘削プレートを備えた畦防水壁の施工装置であり、
前記掘削プレートは、一定の厚みを有する金属製の板本体が設けられ、前記板本体は、正面と背面が地面に対して起立状態となるように保持され、
前記板本体の起立状態で上方に位置する上面には、前記油圧式打ち込み装置のロッドが当接する当接板と、前記当接板の一部に対面し前記当接板が前記板本体に対して移動することを防ぐ支持部材が設けられ、
前記支持部材は、前記正面と前記背面に各々取り付けられ一部が前記板本体の前記上面から上方に突出し、前記当接板の前記正面又は前記背面への移動を防ぐ面方向支持部材と、前記板本体の前記上面の両端部近傍に各々設けられ前記上面から上方に突出し、前記当接板の前記正面と前記背面に交差する略水平な方向への移動を防ぐ交差方向支持部材と、前記面方向支持部材の上端縁近傍に取り付けられ前記当接板の上面に対面し、前記当接板の上方向への移動を防ぐ上方向支持部材から成ることを特徴とする畦防水壁の施工装置。
前記当接板は鋼材で作られ、前記当接板は、前記板本体の前記上面に衝撃吸収部材を介して載置されている請求項１記載の畦防水壁の施工装置。
バックホウの油圧式打ち込み装置に取り付けられ、地面に打ち込むことにより前記地面に溝を形成する掘削プレートを備えた畦防水壁の施工装置であり、
前記掘削プレートは、一定の厚みを有する金属製の板本体が設けられ、前記板本体は、正面と背面が地面に対して起立状態となるように保持され、
前記板本体の起立状態で上方に位置する上面には、前記油圧式打ち込み装置のロッドが当接する当接板と、前記当接板の一部に対面し前記当接板が前記板本体に対して移動することを防ぐ支持部材が設けられ、
前記支持部材は、前記当接板の前記正面又は前記背面への移動を防ぐ面方向支持部材と、前記当接板の前記正面と前記背面に交差する略水平な方向への移動を防ぐ交差方向支持部材と、前記当接板の上方向への移動を防ぐ上方向支持部材から成り、
前記板本体の上面の、面方向に対して平行な長手方向の両端部付近には、前記油圧式打ち込み装置に吊り下げる吊り下げ部材を取り付ける取付突起が各々形成され、一対の前記取付突起の内側に前記交差方向支持部材が各々設けられ、一対の前記交差方向支持部材の間に前記当接板が設置され、
前記面方向支持部材は、前記板本体の前記正面と前記背面に、面方向に対して略平行にそれぞれ取り付けられる側板であり、前記側板には、下端縁近傍と上端縁近傍にそれぞれ挿通孔が設けられ、
前記板本体の前記上面に近い位置には取付孔が形成され、
前記側板の下方に位置する前記挿通孔と前記板本体の前記取付孔を連通させて、ボルトとナットを取り付けて互いに連結し、一対の前記側板の上方に位置する前記挿通孔にも、ボルトとナットを取り付けて互いに連結し、上方に位置する前記挿通孔に挿通された前記ボルトは前記当接板の上面に対面し前記上方向支持部材となることを特徴とする畦防水壁の施工装置。