(57)【要約】【課題】  継ぎ目部の管ズレを防止すると共に、閉塞防止機能を保有させた暗きょ排水管及び製造方法を提供する。【解決手段】  円筒形状の管体を具備する暗きょ排水管において、暗きょ排水管内における鉄沈積物の沈積を防止すべく管体又は管体表面の薄膜層がアルカリ土類金属、11族遷移金属及び10族遷移金属からなる群から選択された１又は複数の閉塞防止剤を含有し、一方の端面が外Ｒ面を他方の端面が内Ｒ面を具備し、両Ｒ面は挿入可能であり、かつそれぞれに円形窪みを形成する。【選択図】  図１Ａ
2006002342.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
円筒形状の管体を具備する暗きょ排水管において、
前記暗きょ排水管内における鉄沈積物の沈積を防止すべく前記管体がアルカリ土類金属、11族遷移金属及び10族遷移金属からなる群から選択された１又は複数の閉塞防止剤を含有することを特徴とする
暗きょ排水管。
【請求項２】
円筒形状の管体を具備する暗きょ排水管において、
前記暗きょ排水管内における鉄沈積物の沈積を防止すべく前記管体表面に対し、アルカリ土類金属、11族遷移金属及び10族遷移金属からなる群から選択された１又は複数の閉塞防止剤を含有する薄膜層を付着させたことを特徴とする
暗きょ排水管。
【請求項３】
前記暗きょ排水管の一方の端面が外側に突出した湾曲面である外Ｒ面を、他方の端面が内側に窪んだ湾曲面である内Ｒ面を具備し、複数の該暗きょ排水管を連結した際、隣り合う暗きょ排水管同士の継ぎ目部において一方の暗きょ排水管の該内Ｒ面に対し他方の暗きょ排水管の該外Ｒ面が挿入可能であることを特徴とする
請求項１又は２に記載の暗きょ排水管。
【請求項４】
前記隣り合う暗きょ排水管同士の許容接続角が最大７．５°であることを特徴とする請求項３に記載の暗きょ排水管。
【請求項５】
前記隣り合う暗きょ排水管同士の前記継ぎ目部における前記内Ｒ面への前記外Ｒ面の挿入により、複数の連結された前記暗きょ排水管全体の許容伸びが最大０．４５％であることを特徴とする
請求項３に記載の暗きょ排水管。
【請求項６】
前記暗きょ排水管の前記外Ｒ面及び前記内Ｒ面の各々の面上に、周方向に沿って複数の円形窪みを具備することを特徴とする
請求項３に記載の暗きょ排水管。
【請求項７】
前記暗きょ排水管の前記外Ｒ面及び前記内Ｒ面の各々の面上に、周方向に波状の起伏を具備することを特徴とする
請求項３に記載の暗きょ排水管。
【請求項８】
前記暗きょ排水管の管体が磁力を有する物質を含有することを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載の暗きょ排水管。
【請求項９】
鉄沈積物の沈積を防止可能な暗きょ排水管の製造方法において、
閉塞防止剤であるアルカリ土類金属を含有する粉体と粘土と混合することにより前記暗きょ排水管の管体材料を調製する第１工程と、
前記管体材料を一定期間堆積させた後、該管体材料に対して前記閉塞防止剤の飽和溶液を散布する第２工程と、
前記閉塞防止剤の飽和溶液を散布した前記管体材料に対して砂質珪砂を混合する第３工程と、
前記砂質珪砂を混合した前記管体材料を前記暗きょ排水管の形状に成形し、乾燥し、及び焼成する第４工程と、
前記焼成した暗きょ排水管を一定期間放置する第５工程とを有することを特徴とする
暗きょ排水管の製造方法。
【請求項１０】
鉄沈積物の沈積を防止可能な暗きょ排水管の製造方法において、
閉塞防止剤である11族遷移金属及び10族遷移金属からなる群から選択された１又は複数の元素を含有する粉体と粘土と混合することにより前記暗きょ排水管の管体材料を調製する第１工程と、
前記管体材料を前記暗きょ排水管の形状に成形し、乾燥し、及び焼成する第２工程とを有することを特徴とする
暗きょ排水管の製造方法。
【請求項１１】
鉄沈積物の沈積を防止可能な暗きょ排水管の製造方法において、
閉塞防止剤を含まない暗きょ排水管を成形し、乾燥させる第１工程と、
アルカリ土類金属、11族遷移金属及び10族遷移金属からなる群から選択された１又は複数の閉塞防止剤を含む粉体を粘土系の液体バインダーに混合した液状閉塞防止剤混合材料の浴中に、前記暗きょ排水管を浸漬する第２工程と、
前記浴から取り出した前記暗きょ排水管を焼成する第３工程とを有することを特徴とする
暗きょ排水管の製造方法。
【請求項１２】
鉄沈積物の沈積を防止可能な暗きょ排水管の製造方法において、
閉塞防止剤を含まない暗きょ排水管を成形し、乾燥させる第１工程と、
アルカリ土類金属、11族遷移金属及び10族遷移金属からなる群から選択された１又は複数の閉塞防止剤を含む粉体を粘土系の液体バインダーに混合した液状閉塞防止剤混合材料、又は、該閉塞防止剤を含む粉体である粉体状閉塞防止剤混合材料のいずれかを噴霧することにより前記暗きょ排水管の管体上に薄膜層を付着させる第２工程と、
前記暗きょ排水管を焼成する第３工程とを有することを特徴とする
暗きょ排水管の製造方法。
【請求項１３】
前記暗きょ排水管の焼成後において、該暗きょ排水管の一方の端面に対し外側に突出した湾曲面である外Ｒ面を、他方の端面に対し内側に窪んだ湾曲面である内Ｒ面を形成する工程をさらに有することを特徴とする
請求項９〜１２のいずれかに記載の暗きょ排水管の製造方法。
【請求項１４】
前記暗きょ排水管の前記外Ｒ面及び前記内Ｒ面の各々の面上に、周方向に沿って複数の円形窪みを形成する工程をさらに有することを特徴とする
請求項１３に記載の暗きょ排水管の製造方法。
【請求項１５】
前記暗きょ排水管の成型後であって焼成前において、該暗きょ排水管の一方の端面に対し外側に突出した湾曲面である外Ｒ面を、他方の端面に対し内側に窪んだ湾曲面である内Ｒ面を形成する工程をさらに有することを特徴とする
請求項９〜１２のいずれかに記載の暗きょ排水管の製造方法。
【請求項１６】
前記暗きょ排水管の前記外Ｒ面及び前記内Ｒ面の各々の面上に、周方向に沿って複数の円形窪みを形成する工程をさらに有することを特徴とする
請求項１５に記載の暗きょ排水管の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、農地に排水用水路として埋設される暗きょ排水管及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
日本に広く分布する泥炭土、グライ土、湿性火山性土などの農地は、排水不良を呈する。排水不良の農地に対しては、農作物の湿害による生育不良を回避し良好な農作物の生産量を確保するため、排水改良として暗きょ排水工法が実施されてきた。例えば、特許文献１に開示されている。
【０００３】
図１７は、従来の暗きょ排水工法の実施状況を示す一部切り欠き斜視図である。暗きょ排水工法は、土中の余分な水分である余剰流水８を排除する唯一の方法である。暗きょ排水工法では、農地を最小０．６ｍ以下の深さに１／１００〜１／１０００の勾配を持たせて溝状に掘削した後、暗きょ排水管１００を埋設し、その周辺及び上部に疎水材１２を被せて埋設する工法である。余剰流水８を迅速に農地から排除するためには、掘削溝中の最下部に位置する暗きょ排水管１００の吸水及び通水能力が高く維持されることが求められる。
【０００４】
暗きょ排水管１００の吸水及び通水機能の低下の原因としては、例えば、図１７に符号１０７Ｂで示すように暗きょ排水管１００の継ぎ目部７の管ズレ、及び暗きょ排水管１００の上下左右への蛇行状態での配置、並びに、図１９に示すように、余剰水の排水中に含有されている粘土やシルト等の微細粒子の流入とその微細粒子沈積物１３Ｂの沈積、及び鉄錯体や二価鉄による酸化鉄類の鉄沈積物１３Ａの沈積が指摘されてきた。
【０００５】
図１７に示すように、余剰流水８が表土１０及び下層土１１、疎水材１２を浸透しつつ、土壌中の粘土やシルト、鉄錯体や二価鉄、疎水材１２の微細粒子等を含みながら流れ込み、微細粒子や鉄などを含んだ管内流水Ｗとなる。通常、暗きょ排水管周辺流水９のように、正常流水９Ａとなり適正継ぎ目部１０７Ａの隙間から暗きょ排水管１００内に流れ込み、暗きょ排水管内流水Ｗ（以下、単に「管内流水Ｗ」と称する場合がある）となる。
【０００６】
しかしながら、暗きょ排水管１００の継ぎ目部１０７に管ズレ状態継ぎ目部１０７Ｂがある場合、管ズレにより空いた管ズレ状態継ぎ目部１０７Ｂから管ズレ部流出水９Ｂのように一カ所から多量の水が流れ出すと共に、周辺の下層土１１及び疎水材１２の粘土やシルト及び疎水材１２の微細粒子を洗掘し、多量に水に含んでから管ズレ部流入水９Ｃとして暗きょ排水管１００内に再度流れ込む。
【０００７】
図１８は、従来の暗きょ排水管１００における管ズレ状態を示す側断面図である。このように従来の形状では、暗きょ排水管１００の継ぎ目部１０７が管ズレ状態継ぎ目部１０７Ｂとなることが多く、接続角θに応じて管ズレの隙間が発生した。
【０００８】
このような管ズレにより、暗きょ排水管１００内に再度流れ込んだ管内流水Ｗには粘土やシルト、疎水材の微細粒子、鉄錯体や二価鉄等が多量に含まれた条件となる。図１９は、従来の暗きょ排水管１００における沈積物による閉塞状況を示す斜視図である。図１９に示すように管内では、管内流水Ｗに含まれる鉄錯体や二価鉄等が大気に接触することで、Gallionella属の鉄酸化細菌ＦｅＧにより酸化鉄類の鉄沈積物１３Ａとして暗きょ排水管１００の内面に沈積する。それにより、管内流水Ｗの流速が低下し、粘土やシルト及び微細粒子が沈積しやすくなり、これらの微細粒子沈積物１３Ｂが沈積する。このサイクルが降雨の度に繰り返され沈積物１３が沈積することで暗きょ排水管１００を閉塞してしまう。
【０００９】
北海道では殖民開拓以来、約７５万ｈａの暗きょ排水工法が施工されてきたが、北海道立中央農業試験場による調査報告では、そのうちの１３．５％で暗きょ排水管１００内に何らかの沈積物１３の沈積が確認され、暗きょ排水管１００が完全に閉塞した場合もあった。このような状況に至った場合は、多額の費用をかけて再度、同様の暗きょ排水工法を施工し直すことがしばしば行われてきた。
【００１０】
このような再施工を回避するための従来技術としては、次の通りである。
(i)暗きょ排水管の管ズレ等の防止方法としては、管の継ぎ目部をソケット状にする方法、別ソケットを用いて完全に繋ぐ方法や、継ぎ目部をラッパ状もしく三角にして差し込む方法、円形管の外側に突起部を付けたり、管の外形を多角形にして横方向への管ズレを防止する方法が考案されてきた。
(ii)暗きょ排水管内への粘土やシルト等の微細粒子沈積物及び鉄沈積物に対しては管内を機械で洗浄する方法がある（特許文献２等）。
【００１１】
【特許文献１】特開平１０−３７１６８号公報
【特許文献２】特開２００３−１０８０３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
しかしながら、上記従来技術(i)では、暗きょ排水管の外観形状が複雑になったり、別部品を必要としたりするので、製造時、施工時及び施工後の製品の欠け等により破損が生じる場合がある。また、施工時及び施工後の地形変形による管ズレ防止に対応できない。上記従来技術(ii)では、作業負担が大きい上、沈積物を洗浄して一時的に排除しても、いずれは沈積物による閉塞が再発する。
【００１３】
また、上記の従来技術によれば、暗きょ排水管の管ズレを軽減・防止することと、暗きょ排水管の沈積物を洗浄により排除することとは、それぞれを個別に実施できるが、暗きょ排水管が閉塞している場合、暗きょ排水管の管ズレと酸化鉄等の沈積の両方が発生している場合が多い。従って、暗きょ排水管の管ズレだけを防止したり、沈積物を洗浄して排除しても、長期間にわたって暗きょ排水管の管ズレと微細粒子や酸化鉄類の沈積物による閉塞の双方を防止することは不可能であり、根本的な解決となっていなかった。
【００１４】
そこで、本発明は、暗きょ排水管の外観形状を大きく変えずに、暗きょ排水管の形状を改善することで継ぎ目部の管ズレを防止すると共に、暗きょ排水管の管体又は管体表面の材料を改善することで沈積物による暗きょ排水管の閉塞防止機能を保有させ、長期間にわたって吸水及び通水機能を確保する暗きょ排水管とその製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
（１）請求項１に係る発明は、円筒形状の管体を具備する暗きょ排水管において、前記暗きょ排水管内における鉄沈積物の沈積を防止すべく前記管体がアルカリ土類金属、11族遷移金属及び10族遷移金属からなる群から選択された１又は複数の閉塞防止剤を含有することを特徴とする。
【００１６】
（２）請求項２に係る発明は、円筒形状の管体を具備する暗きょ排水管において、  前記暗きょ排水管内における鉄沈積物の沈積を防止すべく前記管体表面に対し、アルカリ土類金属、11族遷移金属及び10族遷移金属からなる群から選択された１又は複数の閉塞防止剤を含有する薄膜層を付着させたことを特徴とする。
【００１７】
（３）請求項３に係る発明は、請求項１又は２の暗きょ排水管において、前記暗きょ排水管の一方の端面が外側に突出した湾曲面である外Ｒ面を、他方の端面が内側に窪んだ湾曲面である内Ｒ面を具備し、複数の該暗きょ排水管を連結した際、隣り合う暗きょ排水管同士の継ぎ目部において一方の暗きょ排水管の該内Ｒ面に対し他方の暗きょ排水管の該外Ｒ面が挿入可能であることを特徴とする。
【００１８】
（４）請求項４に係る発明は、請求項３の暗きょ排水管において、前記隣り合う暗きょ排水管同士の許容接続角が最大７．５°であることを特徴とする。
【００１９】
（５）請求項５に係る発明は、請求項３の暗きょ排水管において、前記隣り合う暗きょ排水管同士の前記継ぎ目部における前記内Ｒ面への前記外Ｒ面の挿入により、複数の連結された前記暗きょ排水管全体の許容伸びが最大０．４５％であることを特徴とする。
【００２０】
（６）請求項６に係る発明は、請求項３の暗きょ排水管において、前記暗きょ排水管の前記外Ｒ面及び前記内Ｒ面の各々の面上に、周方向に沿って複数の円形窪みを形成したことを特徴とする。
【００２１】
（７）請求項７に係る発明は、請求項３の暗きょ排水管において、前記暗きょ排水管の前記外Ｒ面及び前記内Ｒ面の各々の面上に、周方向に波状の起伏を形成したことを特徴とする。
【００２２】
（８）請求項８に係る発明は、請求項１〜７のいずれかの暗きょ排水管において、前記暗きょ排水管の管体に対して磁力を有する物質を含有させたことを特徴とする。
【００２３】
（９）請求項９に係る発明は、鉄沈積物の沈積を防止可能な暗きょ排水管の製造方法において、
閉塞防止剤であるアルカリ土類金属を含有する粉体と粘土と混合することにより前記暗きょ排水管の管体材料を調製する第１工程と、
前記管体材料を一定期間堆積させた後、該管体材料に対して前記閉塞防止剤の飽和溶液を散布する第２工程と、
前記閉塞防止剤の飽和溶液を散布した前記管体材料に対して砂質珪砂を混合する第３工程と、
前記砂質珪砂を混合した前記管体材料を前記暗きょ排水管の形状に成形し、乾燥し、及び焼成する第４工程と、
前記焼成した暗きょ排水管を一定期間放置する第５工程とを有することを特徴とする。
【００２４】
（１０）請求項１０に係る発明は、鉄沈積物の沈積を防止可能な暗きょ排水管の製造方法において、
閉塞防止剤である11族遷移金属及び10族遷移金属からなる群から選択された１又は複数の元素を含有する粉体と粘土と混合することにより前記暗きょ排水管の管体材料を調製する第１工程と、
前記管体材料を前記暗きょ排水管の形状に成形し、乾燥し、及び焼成する第２工程とを有することを特徴とする。
【００２５】
（１１）請求項１１に係る発明は、鉄沈積物の沈積を防止可能な暗きょ排水管の製造方法において、
閉塞防止剤を含まない暗きょ排水管を成形し、乾燥させる第１工程と、
アルカリ土類金属、11族遷移金属及び10族遷移金属からなる群から選択された１又は複数の閉塞防止剤を含む粉体を粘土系の液体バインダーに混合した液状閉塞防止剤混合材料の浴中に、前記暗きょ排水管を浸漬する第２工程と、
前記浴から取り出した前記暗きょ排水管を焼成する第３工程とを有することを特徴とする。
【００２６】
（１２）請求項１２に係る発明は、鉄沈積物の沈積を防止可能な暗きょ排水管の製造方法において、
閉塞防止剤を含まない暗きょ排水管を成形し、乾燥させる第１工程と、
アルカリ土類金属、11族遷移金属及び10族遷移金属からなる群から選択された１又は複数の閉塞防止剤を含む粉体を粘土系の液体バインダーに混合した液状閉塞防止剤混合材料、又は、該閉塞防止剤を含む粉体である粉体状閉塞防止剤混合材料のいずれかを噴霧することにより前記暗きょ排水管の管体上に薄膜層を付着させる第２工程と、
前記暗きょ排水管を焼成する第３工程とを有することを特徴とする。
【００２７】
（１３）請求項１３に係る発明は、請求項９〜１２のいずれかの製造方法において、前記暗きょ排水管の焼成後において、該暗きょ排水管の一方の端面に対し外側に突出した湾曲面である外Ｒ面を、他方の端面に対し内側に窪んだ湾曲面である内Ｒ面を形成する工程をさらに有することを特徴とする。
【００２８】
（１４）請求項１４に係る発明は、請求項１３の製造方法において、前記暗きょ排水管の前記外Ｒ面及び前記内Ｒ面の各々の面上に、周方向に沿って複数の円形窪みを形成する工程をさらに有することを特徴とする。
【００２９】
（１５）請求項１５に係る発明は、請求項９〜１２のいずれかの製造方法において、前記暗きょ排水管の成型後であって焼成前において、該暗きょ排水管の一方の端面に対し外側に突出した湾曲面である外Ｒ面を、他方の端面に対し内側に窪んだ湾曲面である内Ｒ面を形成する工程をさらに有することを特徴とする。
【００３０】
（１６）請求項１６に係る発明は、請求項１５の製造方法において、前記暗きょ排水管の前記外Ｒ面及び前記内Ｒ面の各々の面上に、周方向に沿って複数の円形窪みを形成する工程をさらに有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００３１】
（i）請求項１又は２に係る発明によれば、暗きょ排水管の管体又は管体表面の薄膜層にアルカリ土類金属(カルシウム等）、11遷移金属(銅、銀等)、10族遷移金属(ニッケル等)からなる群から選択された１又は複数の閉塞防止剤を含有することにより、鉄酸化細菌ＦｅＧ類の繁殖抑制効果が得られ、鉄沈積物の沈積を防止できる。
【００３２】
（ii）請求項３〜５に係る発明によれば、上記請求項１又は２に加えて、暗きょ排水管の継ぎ目部の形状を外Ｒ面５Ａ及び内Ｒ面５Ｂとし、隣り合う暗きょ排水管同士の端面を互いに挿入可能としたことにより、継ぎ目部の接点の支持力で管ズレを防止する。さらに、一定の範囲の接続許容角及び許容挿入量が確保されることにより、これらの範囲内であれば、施工時及び施工後において隣り合う暗きょ排水管同士の軸同士に傾斜角が生じたり、伸びが生じても不適正な管ズレが発生しない。この結果、不適正な管ズレによる暗きょ排水管内への流入を防止することができる。好適な接続許容角は、最大７．５°であり、好適な許容伸びは０．４５％である。
【００３３】
（iii）請求項６又は７に係る発明によれば、上記請求項３に加えて、外Ｒ面及び内Ｒ面の各々の面上に、円形窪み又は波形状をつけることで、両Ｒ面の密着状態を回避することにより適度な通水空間を確保する。
【００３４】
（iv）請求項８に係る発明によれば、上記請求項１〜７のいずれかに加えて、暗きょ排水管の管体が磁力を有する物質を含有することにより、地下探査レーダー又は金属探知器等の反射波等の検知反応を強めることができる。これにより、暗きょ排水完成後の暗きょ排水管の管ズレ等の機能不良発生時に、暗きょ排水管の埋設場所を探知し易くし、補修を可能とする。
【００３５】
（v）請求項９〜１２に係る発明は、暗きょ排水管の製造方法であって、製造された暗きょ排水管は、管体又は管体表面の薄膜層にアルカリ土類金属(カルシウム等）、11遷移金属(銅、銀等)、10族遷移金属(ニッケル等)からなる群から選択された１又は複数の閉塞防止剤を含有することにより、鉄酸化細菌ＦｅＧ類の繁殖抑制効果が得られ、鉄沈積物の沈積を防止できる。
【００３６】
（vi）請求項１３又は１５に係る発明は、請求項９〜１２のいずれかの製造方法に加えて、暗きょ排水管の継ぎ目部の形状に外Ｒ面５Ａ及び内Ｒ面５Ｂを形成したことにより、継ぎ目部の接点の支持力で管ズレを防止する。さらに、一定の範囲の接続許容角及び許容挿入量が確保されることにより、これらの範囲内であれば、施工時及び施工後において隣り合う暗きょ排水管同士の軸同士に傾斜角が生じたり、伸びが生じても不適正な管ズレが発生しない。この結果、不適正な管ズレによる暗きょ排水管内への流入を防止することができる。
【００３７】
（vii）請求項１４又は１６に係る発明は、請求項１３又は１５の製造方法に加えて、外Ｒ面及び内Ｒ面の各々の面上に、円形窪み又は波形状をつけることで、両Ｒ面の密着状態を回避することにより適度な通水空間を確保する。
【００３８】
（viii）以上、本発明の暗きょ排水管及びその製造方法によれば、暗きょ排水管への沈積物の沈積による閉塞が防止される共に、施工時及び施工後にも隣り合う暗きょ排水管同士が強固に固定されると共に、適度な通水空間が確保され、不適正な管ズレが防止される。この結果、長期に亘って暗きょ排水管の通水機能が維持でき、沈積物の洗浄作業や再施工等の負担が格段に軽減される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３９】
以下、図面を参照しつつ本発明の実施の形態を説明する。
図１Ａは、本発明の一実施形態を示す暗きょ排水管の一部切り欠き斜視図である。暗きょ排水管１の管体２は、所定の管壁厚さ及び長さをもち両端が開口した円筒形状を有する。
【００４０】
図１Ａに示す暗きょ排水管１の特徴の一つは、その管体２の含有物質である。管体２は、鉄酸化細菌ＦｅＧの繁殖抑制効果すなわち酸化鉄類の鉄沈積物１３Ａの沈積を防止する効果を奏する閉塞防止剤３を含有している。閉塞防止剤３は、例えば、次のように管体２に対して含有させることができる。従来の素焼き土管による暗きょ排水管では、管体２の材料の８０〜９０重量％を粘土が占めている。この粘土の陽イオン交換容量は２０〜８０ｍｅ／１００ｇの範囲にある。本発明では、この管体材料中の粘土の陽イオン交換容量の１００％近くまでを、アルカリ土類金属（カルシウムＣａ等）、11族遷移金属（銅Ｃｕ、銀Ａｇ等）、及び10族遷移金属（ニッケルＮｉ等）からなる群から選択された１又は複数の元素により置換させる。これらのカルシウムＣａ等の元素が、閉塞防止剤として機能する。本実施形態では、図示の通り、閉塞防止剤３は、管体２の管壁厚さ全体に亘って分散すると共に管体２の表面にも露出した状態となる。
【００４１】
閉塞防止剤をカルシウムＣａとした例について説明する。ここで、陽イオン交換容量のうち、カルシウムＣａにより占められる割合を石灰飽和度と称する。粘土の石灰飽和度を約１００％にするために、製造工程において管体材料の一つである粘土に対して、炭酸カルシウム、ケイ酸カルシウム又は酸化カルシウム等のカルシウム含有粉体及びその飽和溶液を混合する。炭酸カルシウム粉体の場合、粘土に対して３０重量％以内で混合する。その後さらに、ケイ素分の多い砂質珪砂を１０〜２０重量％混合した後、成形し、乾燥後に焼成する。焼成過程においてカルシウムＣａがケイ素と反応することにより、また焼成後に大気中の水分と炭酸ガスとが反応することにより、カルシウムＣａを穏やかに化学的に安定させることで水溶解性を低下させる。これにより、管体２表面のｐＨを長期間高く維持する機能を持たせる。
【００４２】
カルシウムＣａ以外の閉塞防止剤である、11族遷移金属の銅Ｃｕ、銀Ａｇ等又は10族遷移金属のニッケルＮｉ等については、これらの粉体及びその飽和溶液を、暗きょ排水管の製造時に管体材料に乾物で１重量％以内で混合することにより、管体２中に存在させると共に管体２表面に露出させる。
【００４３】
暗きょ排水管の管体材料が合成樹脂の場合、使用する閉塞防止剤３は、11族遷移金属の銅Ｃｕ、Ａｇ等又は10族遷移金属のニッケルＮｉ等とする。これらの元素を含む粉体を管体材料に混合することにより、閉塞防止剤３を管体２中に存在させると共に管体２表面に露出させる。
【００４４】
図１Ａに示した実施形態の暗きょ排水管１の製造方法については、後述する図９及び図１０において詳細に説明する。
【００４５】
図１Ｂは、本発明の暗きょ排水管１の別の実施形態を示す一部切り欠き斜視図である。図１Ｂの暗きょ排水管１の管体２の形状は、図１Ａと同じであるが、図１Ｂの実施形態では、管体２の内面及び外面にそれぞれ被覆された内面薄膜層４Ａ及び外面薄膜層４Ｂが、鉄酸化細菌ＦｅＧの繁殖抑制効果すなわち酸化鉄類の鉄沈積物１３Ａの沈積を防止する効果を奏する閉塞防止剤３を含有している。従って、図１Ｂの形態では、管体２自体は、従来の材質の素焼き土管又は合成樹脂製でもよい。
【００４６】
内面薄膜層４Ａ及び外面薄膜層４Ｂ（なお、双方をまとめて「薄膜層４」と称することとする）は、例えば、閉塞防止剤粉体をバインダー液に混合した液状閉塞防止剤混合材料を、暗きょ排水管１の管体２の表面に付着させることにより形成される。例えば、管体２を液状閉塞防止剤混合材料の浴中に浸漬したり、管体２に対して液状閉塞防止剤混合材料を噴霧塗布したりすることにより塗布する。製造方法については、後述する図１１及び図１２において詳細に説明する。図１Ｂの形態は、図１Ａの形態と比較して閉塞防止剤３の使用量を減らすことが可能である。なお、図１Ｂの形態においては、内面薄膜層４Ａを設けることは必須であるが、外面薄膜層４Ｂを設けることは任意である。図１Ｂの形態における閉塞防止剤としては、図１Ａの形態と同様に、アルカリ土類金属（カルシウムＣａ等）、11族遷移金属（銅Ｃｕ、銀Ａｇ等）、及び10族遷移金属（ニッケルＮｉ等）からなる群から選択された１又は複数の元素を用いることができる。
【００４７】
図１Ａ及び図１Ｂの双方の実施形態に共通の特徴である、暗きょ排水管１の両端の形状について説明する。暗きょ排水管１の両端は、複数の暗きょ排水管を連結する際の継ぎ目部として使用される。暗きょ排水管１において、管体２の一方の端面に外側に突出した湾曲面である外Ｒ面５Ａを設け、他方の端面に対して内側に窪んだ湾曲面である内Ｒ面５Ｂを設ける。
【００４８】
図２は、図１Ｂに示した暗きょ排水管１同士を複数連結する状況を示した断面図である。隣り合う暗きょ排水管１同士のうち一方の内Ｒ面５Ｂに対し、他方の外Ｒ面５Ａを挿入可能である。内Ｒ面に対し外Ｒ面５Ａを挿入したときの接点１４の支持力により、隣り合う暗きょ排水管１同士が強固に固定される。これにより、施工時及び施工後の管ズレを防止することができる。なお、連結された複数の暗きょ排水管１において隣り合う暗きょ排水管１同士の対向する外Ｒ面５Ａと内Ｒ面５Ｂの双方をまとめて、「両Ｒ面５」と称することとする。
【００４９】
図１Ａ及び図１Ｂにおいて、さらに、外Ｒ面５Ａ及び内Ｒ面５Ｂの各々の面上に、管体２の管壁厚さの中央位置にて周方向に沿って所定間隔で複数の円形窪み６を形成する。この円形窪み６を設けることにより、隣り合う暗きょ排水管１同士の対向する両Ｒ面５間に水の毛管張力が発生することを防止し、両Ｒ面５の密着を回避して通水空間を確保する。
【００５０】
図２〜図５を参照して、本発明における管ズレ防止手段についてさらに詳細に説明する。本発明の管ズレ防止構造を形成するには、例えば、後述する図１３及び図１４に示される外Ｒ面研磨機２４及び内Ｒ面研磨機３１、並びに外Ｒ面成形器具３３及び内Ｒ成形器具３７を用いて、図１Ａ及び図１Ｂに示した通り、暗きょ排水管１の継ぎ目部７の形状を外Ｒ面５Ａと内Ｒ面５Ｂとする。図２に示すように、隣り合う暗きょ排水管１同士における継ぎ目部７において、外Ｒ面５Ａと内Ｒ面５Ｂの挿入部（許容挿入量ΔＬ）における接点１４の支持力により、双方の暗きょ排水管１を固定し管ズレを防止する。この外Ｒ面５Ａと内Ｒ面５Ｂの適宜の挿入量（例えば２．７mm）を確保することで、暗きょ排水管同士の管ズレを防止する鉛直横方向の抵抗強度は、素焼き土管の管体の場合、１００N/cm程度となる。この程度の抵抗強度であれば、施工時及び施工後の外圧による管ズレや潰れは発生しない。
【００５１】
また、後述する図１５に示される外Ｒ面用円形窪み研磨機３８、内Ｒ面用円形窪み研磨機４６、外Ｒ面用円形窪み成型器具４７、及び内Ｒ面用円形窪み成型器具５０を用いて、図１に示した通り両Ｒ面５の各々の面上に、管壁厚さ中央位置にて周方向に沿って複数の円形窪み６をつける。これにより、接点１４が完全に密閉状態になることを防ぐことで適度な通水空間が確保される。
【００５２】
図３は、暗きょ排水管１の継ぎ目部７の形状、すなわち管体２の各端面形状の別の実施例を示す管体２の部分図である。図３に示すように、管体２の各端面に外Ｒ面５Ａと内Ｒ面５Ｂをそれぞれ形成すると共に、両Ｒ面５上に周方向に波形状の起伏６Ａを設けることでも通水空間を確保することが可能である。
【００５３】
図４は、複数連結された本発明の暗きょ排水管１において、許容範囲内の接続角での管ズレ状態を示す断面図である。図４に示すように、外Ｒ面５Ａと内Ｒ面５Ｂの働きにより、両Ｒ面５が接点１４が当接した状態で相対的に滑り変位可能である。従って、双方の暗きょ排水管１の軸のなす角度である接続角が、許容接続角θＡまでの範囲では継ぎ目部７に管ズレによる過剰な隙間は発生しない。この許容接続角θＡは上下左右において最大７．５°である。これにより、掘削溝の微小な歪みに対応できる。これに対し、前述の図１８に従来技術として示した暗きょ排水管１００の形状では、暗きょ排水管１００の継ぎ目部１０７が管ズレ状態継ぎ目部１０７Ｂとなることが多く、僅かの接続角θであっても許容できない程度の管ズレの隙間が発生していた。
【００５４】
図５は、複数連結された本発明の暗きょ排水管１において、許容範囲内の伸びによる管ズレ状態を示す断面図である。図５の上図に示すように、隣り合う暗きょ排水管１同士の両Ｒ面５を互いに最も挿入した状態の長さをＬ１（最小接続管長）とし、図５の下図に示すように、許容できる最大の伸び変形が生じた後の長さをＬ２（最大接続管長）とすると、暗きょ排水管１の挿入量の最大値である許容挿入量ΔＬは約２．７ｍｍである。この許容挿入量ΔＬを設けたことにより、連結された複数の暗きょ排水管全体が、各管の脱落を防止できる余裕として最大０．４５％の許容伸びが確保される。この許容伸びにより、施工後の地震や乾燥による地盤沈下等の地形変形に対応できる。
【００５５】
このように、暗きょ排水管１の管体端面形状による継ぎ目部７の効果により、施工時と施工後において従来技術と同じ程度の接続角及び伸びが生じた場合であっても、適正な継ぎ目状態を維持できる許容範囲が広いため、管ズレの発生した継ぎ目部７Ｂからの土砂等の管内への流入を防止する。
【００５６】
さらに、図５を参照する。暗きょ排水管１の継ぎ目部７から流入した排水は管路を流下するが、暗きょ排水には１／１００〜１／１０００程度の勾配がある。継ぎ目部７においては、下流側に設置された暗きょ排水管１の内Ｒ面５Ｂに対して上流側に設置された暗きょ排水管１の外Ｒ面５Ａが挿入される。従って、図５の上図に示すように、管路に流入する排水の流入方向９Ｄは、管内流水Ｗの流下方向に対して鋭角にある。これに対して、従来は、暗きょ排水管の継ぎ目部の対向する端面同士が垂直であったので、管路に流入する排水は９０度方向に曲がって流入していた。よって、本発明では、継ぎ目部７からの管内への流入性は、従来の９０度方向に曲がって流入する場合より高まる。
【００５７】
また、図５の上図に示すように、管内流水Ｗから管外へ再度流出する流出方向９Ｅは、９０度以上の角度で曲がらないとならないため、流出し難い。従来は流出する場合も９０度方向に曲がって流出していた。従って、暗きょ排水管内に流入する水量が多い場合は、再度管外へ流出する現象は従来の暗きょ排水管より減少し、暗きょ排水管周辺の不規則な流水が無くなる。この結果、粘土やシルト、微細粒子等が流水により攪拌され管内に流入する現象が、従来の暗きょ排水管より軽減される。
【００５８】
次に、図６〜図８を参照しつつ、本発明における閉塞防止剤による鉄酸化細菌ＦｅＧの繁殖抑制効果すなわち酸化鉄類の鉄沈積物の沈積防止効果の原理を説明する。
【００５９】
図６は、図１Ａに示した本発明の暗きょ排水管の管体２（右側）と、従来の暗きょ排水管の管体１０２（左側）の、それぞれにおける鉄酸化細菌ＦｅＧに対する作用効果を示す模式的断面図である。
【００６０】
図６に示すように、従来の暗きょ排水管では、集水された暗きょ排水管内流水Ｗに含まれる鉄錯体や二価鉄は鉄酸化細菌ＦｅＧにより酸化され、酸化鉄類の鉄沈積物１３Ａとして沈積し、管内流水Ｗの流速を低下させ微細粒子沈積物１３Ｂを沈積しやすくする。これに対し、本発明の暗きょ排水管では、暗きょ排水管の管体２に閉塞防止剤３としてカルシウムＣａを含有させることにより、管体２表面のｐＨを上昇させ、鉄酸化細菌ＦｅＧの付着と活動を抑制し、管内流水Ｗに含まれる鉄錯体や二価鉄を酸化させないことで、鉄沈積物１３Ａを沈積させず、暗きょ排水外に排除する。
【００６１】
また、暗きょ排水管の管体２に含有されるカルシウムＣａの存在形態は、炭酸カルシウム及びケイ酸カルシウムであることから、徐々に管内流水Ｗ中に溶解する。これによっても、排水中のｐＨを上昇させ、鉄酸化細菌ＦｅＧの繁殖を抑制することができる。なお、管体２が素焼き土管の場合、管体２の飽和透水係数は１０−７cm/s未満と小さいことから、カルシウムイオンＣａ２＋の溶脱量はさほど大きくなく長期間効果が持続される。
【００６２】
さらに、管内流水Ｗ中に溶解したカルシウムイオンＣａ２＋は低濃度であることから、管内流水Ｗ中に溶解している大気中の炭酸ガス由来の炭酸水素イオンＨＣＯ３−と反応し、多孔質の素焼き表面に炭酸カルシウムＣａＣＯ３である方解石の結晶として被膜状に再結晶化し、この結晶の炭酸カルシウム被膜ＣａＣＯ３が鉄酸化細菌ＦｅＧの付着と繁殖をさらに抑制する。この薄膜の厚さは大気中の炭酸ガス濃度と平衡状態にありほぼ一定である。
【００６３】
図７は、図１Ａに示した本発明の暗きょ排水管の管体２における鉄酸化細菌ＦｅＧに対する作用効果を示す別の模式的断面図である。この場合は、閉塞防止剤３が銅Ｃｕである。閉塞防止剤３が銅Ｃｕの場合、図７に示すように閉塞防止剤３の成分が管体２中に存在すると共に、管体２表面に露出した状態で存在することにより、閉塞防止剤３である銅Ｃｕの粒子自体及び銅イオンＣｕ２＋が鉄酸化細菌ＦｅＧを殺菌することで二価鉄を酸化させないようにする。これらにより暗きょ排水管への酸化鉄類による鉄沈着物の沈積を防止する。
【００６４】
なお、図６及び図７で示した以外の閉塞防止剤３としては、11族遷移金属の銀Ａｇ等及び10族遷移金属のニッケル等がある。また、これらの閉塞防止剤３を含有する管体ではそれぞれの金属イオンは徐々に減少するが、その水溶解性は極めて低いことから、長期間の機能を維持できる。
【００６５】
図８は、図１Ｂに示した本発明の暗きょ排水管の管体２における鉄酸化細菌ＦｅＧに対する作用を示す模式的断面図である。左側は、管体２の表面に形成される薄膜層４に含まれる閉塞防止剤３がカルシウムＣａの場合、右側は、閉塞防止剤３が銅Ｃｕの場合である。鉄酸化細菌ＦｅＧに対する作用効果については、図６及び図７でそれぞれ述べた作用効果と同じである。
【００６６】
なお、図８で示した以外の閉塞防止剤３としては、11族遷移金属の銀Ａｇ等及び10族遷移金属のニッケル等がある。また、これらの閉塞防止剤３を含有する薄膜層４ではそれぞれの金属イオンは徐々に減少するが、その水溶解性は極めて低いことから、長期間の機能を維持できる。
【００６７】
本発明の暗きょ排水管の更なる実施形態として、図１Ａ又は図１Ｂに示した形態における管体２に対し、磁力を有する物質を添加し含有させることにより、地下探査レーダー又は金属探知器等の反射波等の検知反応を強めることができる。これにより、暗きょ排水完成後の暗きょ排水管１の管ズレ等の機能不良発生時に、暗きょ排水管の埋設場所を探知し易くし、補修を可能とする。
【００６８】
次に、図９〜図１６を参照しつつ、上記に示した本発明の暗きょ排水管の製造方法について述べる。
【００６９】
［製造方法１：管体に閉塞防止剤(アルカリ土類金属)を含有する場合］
図９は、図１Ａに示した本発明の暗きょ排水管の製造工程において、アルカリ土類金属の閉塞防止剤３を含有する管体材料の調製工程の一例を示す模式図である。閉塞防止剤３がカルシウムＣａの場合を例として示す。図９に示すように、暗きょ排水管の管体材料の８０〜９０％を占める粘土１６を土取り場から採掘して運搬トラック１５により運び、この粘土１６を堆積させる。次に、閉塞防止剤３として用いるカルシウムを含有する炭酸カルシウム、ケイ酸カルシウム若しくは酸化カルシウム等のカルシウムＣａ含有粉体、ライムケーキ、貝殻微粉砕粉体等又はこれらの混合物を、粘土１６の上に散布した後、ロータリー等の強制攪拌機１７を用いて粘土１６と閉塞防止剤３を混合する作業を行う（第１工程）。これにより、閉塞防止剤３を含有した管体材料１８を調製する。管体材料１８は、雨水に当たる場所に堆積しておく。
【００７０】
図１０は、図９に続く製造工程を示す模式図である。図１０のように、堆積させた管体材料１８に対して、さらに閉塞防止剤の飽和溶液２０をスプリンクラ１９等を用いて散布し、粘土中にカルシウムＣａを含有する閉塞防止剤３をさらに添加させる（第２工程）。カルシウムＣａの最終的な添加量は、粘土に対して３０重量％以内である。その後、この管体材料１８に対して、ケイ素の多い砂質珪砂を１０〜２０重量％混合し水分調整する（第３工程）、その後、通常の暗きょ排水管の製造過程により成形、乾燥及び焼成する（第４工程）。
【００７１】
焼成された暗きょ排水管を雨よけ状態で積み上げ、１ヶ月程度雨よけ状態で放置し、大気中の水分と炭酸ガスにより穏やかに化学的に安定させる（第５工程）。
【００７２】
［製造方法２：管体に閉塞防止剤(アルカリ土類金属以外)を含有する場合］
閉塞防止剤として、カルシウムＣａ等のアルカリ土類金属以外の11族遷移金属又は10族遷移金属である銅Ｃｕ、銀Ａｇ等若しくはニッケルＮｉ等又はこれらの混合物の粉体を添加する場合は、粘土との混合作業において１重量％以内で混合し（第１工程）、通常の暗きょ排水管の製造過程により成形、乾燥及び焼成する（第２工程）。
【００７３】
［製造方法３：管体表面に閉塞防止剤薄膜層を具備する場合］
図１１は、図１Ｂに示した本発明の暗きょ排水管の製造工程の一例を示す模式図である。暗きょ排水管１の管体表面に閉塞防止剤を含有する薄膜層を形成するには、適宜の閉塞防止剤を含む閉塞防止剤混合材料２１を管体に対して塗布若しくは噴霧することにより付着させる。閉塞防止剤混合材料２１には、液状閉塞防止剤混合材料２１Ａ、又は粉体状閉塞防止剤混合材料２１Ｂの２種があり、いずれかが用いられる。
【００７４】
図１１では、液状閉塞防止剤混合材料２１Ａの塗布による薄膜層形成方法を示している。液状閉塞防止剤混合材料２１Ａは、カルシウムＣａ等のアルカリ土類金属、銅Ｃｕ、銀Ａｇ等の11族遷移金属、及びニッケルＮｉ等の10族遷移金属からなる群から１又は複数選択された閉塞防止剤を含む粉体を粘土系の液体バインダーに混合したものである。先ず、通常の暗きょ排水管１の製造工程に従って、成形及び乾燥を行う（第１工程）。次に、乾燥後の半塑性又は固化状態である暗きょ排水管１を液状閉塞防止剤混合材料２１Ａの浴中に沈めることで薄膜層４を管体２上に付着させる（第２工程）。その後、浴から取り出した暗きょ排水管１を焼成する（第３工程）。
【００７５】
［製造方法４：管体表面に閉塞防止剤薄膜層を具備する場合］
図１２は、図１Ｂに示した本発明の暗きょ排水管の製造工程の別の一例を示す模式図である。図１２では、液状閉塞防止剤混合材料２１Ａ又は粉体状閉塞防止剤混合材料２１Ｂの噴霧による薄膜層形成方法を示している。液状閉塞防止剤混合材料２１Ａは、上記図１１について述べたものと同じである。粉体状閉塞防止剤混合材料２１Ｂは、カルシウムＣａ等のアルカリ土類金属、銅Ｃｕ、銀Ａｇ等11族遷移金属、及びニッケルＮｉ等の10族遷移金属からなる群から１又は複数選択された閉塞防止剤を含む粉体の混合物である。先ず、通常の暗きょ排水管１の製造工程に従って、成形及び乾燥を行う（第１工程）。次に、乾燥後の半塑性又は固化状態である暗きょ排水管１に対して、液状閉塞防止剤混合材料２１Ａ又は粉体状閉塞防止剤混合材料２１Ｂを、管体内面噴霧装置２２及び管体外面噴霧装置２３を用いてスプレー噴射することより、管体２上に薄膜層４を付着させる（第２工程）。その後、焼成を行う（第３工程）。
【００７６】
図１１及び図１２に示した方法で、薄膜層４を付着させ焼成した後の製品は、カルシウムＣａ等のアルカリ土類金属を含む閉塞防止剤混合材料２１を用いた場合は、暗きょ排水管を雨よけ状態で積み上げ、１ヶ月以上雨よけ状態で放置する。一方、銅、銀等の11族遷移金属又はニッケル等の10族遷移金属を含む閉塞防止剤混合材料２１を用いた場合は、通常の暗きょ排水管１と同様に扱う。
【００７７】
図１３〜図１６を参照しつつ、本発明の暗きょ排水管の両端面形状の成形方法を説明する。
【００７８】
図１３は、本発明の暗きょ排水管において、焼成後の固化状態において外Ｒ面及び内Ｒ面の形状を成形する方法の一例を概略的に示す図である。焼成後の暗きょ排水管１の一方の端面に対しては、硬質カッター又はグラインダー等の外Ｒ面研磨機２４の具備する外Ｒ面研磨部２５を用いて、外Ｒ面５Ａの形状に成形する。そして、他方の端面に対しては、内Ｒ面研磨機３１の具備する内Ｒ面研磨部３２を用いて、内Ｒ面５Ｂの形状を成形する。
【００７９】
図１４は、本発明の暗きょ排水管において、焼成前に外Ｒ面及び内Ｒ面の形状を成形する方法の一例を概略的に示す図である。暗きょ排水管１を円筒状の管体に成形した直後の塑性状態において、一方の端面に対しては、外Ｒ面成型器具３３の具備するＲ面成形カッター３４を用いて外Ｒ面５Ａを削り取り成形する。そして、他方の端面に対しては、内Ｒ成形器具３７の具備するＲ面成形カッター３４を用いて内Ｒ面５Ｂを削り取り成形する。あるいは、暗きょ排水管１を円筒状の管体に成形し、乾燥した後の半塑性状態において、同様に外Ｒ面成型器具３３及び内Ｒ成形器具３７により外Ｒ面及び内Ｒ面をそれぞれ削り取り成形する。
【００８０】
図１５は、本発明の暗きょ排水管において、焼成後の固化状態において両Ｒ面５の各々の上に円形窪み６の形状を成形する方法の一例を概略的に示す図である。図１３で示した方法により焼成後の暗きょ排水管１に対し両Ｒ面５を成形した後、外Ｒ面用円形窪み研磨機３８を用いて一方の端面に外Ｒ面５Ａ上に円形窪み６を成形し、そして内Ｒ面用円形窪み研磨機４６を用い他方の端面に内Ｒ面５Ｂ上に円形窪み６を成形する。
【００８１】
図１６は、本発明の暗きょ排水管において、焼成前に両Ｒ面５の各々の上に円形窪み６の形状を成形する方法の一例を概略的に示す図である。焼成前の成形直後の塑性状態の暗きょ排水管１に対して図１４で示した方法により両Ｒ面５を成形した後に、外Ｒ面用円形窪み研磨機４７を用いて一方の端面に外Ｒ面５Ａ上に円形窪み６を成形し、そして内Ｒ面用円形窪み研磨機５０を用いて他方の端面に内Ｒ面５Ｂ上に円形窪み６を成形する。あるいは、焼成前の成形及び乾燥後の半塑性状態の暗きょ排水管１に対して図１４で示した方法により両Ｒ面５を成形した後に、外Ｒ面用円形窪み研磨機４７を用いて一方の端面に外Ｒ面５Ａ上に円形窪み６を成形し、そして内Ｒ面用円形窪み研磨機５０を用いて他方の端面に内Ｒ面５Ｂ上に円形窪み６を成形する。
【００８２】
本発明の暗きょ排水管は、これまでに提案されているソケット付きやラッパ式と異なり、成形後の塑性又は半塑性状態の暗きょ排水管１を立てた状態で両端の両Ｒ面５の最先端縁部が円周であり水平になるため、立てた状態での焼成によっても両Ｒ面５の形状を損なうことなく製造できるという特徴を有する。また、外観形状が従来と変わらないことから、製品としての結束数や結束後の体積及び重量が従来とほぼ同じであり、製品堆積性、運搬性及びその後の施工性は従来と同様に確保される。
【００８３】
このようにして製造された暗きょ排水管１は、継ぎ目部７の両Ｒ面５により挿入固定されたことで不適正な管ズレが防止されかつ円形窪み６により適度な通水空間が確保されたことで、図１７に示した余剰流水８中に作土及び心土、疎水材を浸透してきた粘土やシルトの微細粒子、鉄錯体や二価鉄が含有されていても、管周辺の過剰な洗掘による粘土やシルトの微細粒子を増加させずに、暗きょ排水管１内の管内流水Ｗの流速を適度に確保できることから沈積しない。また、暗きょ排水管１の排水と接触する面に閉塞防止剤３を含有させたことにより、排水中の鉄錯体や二価鉄が鉄酸化細菌により酸化鉄類の鉄沈積物として沈積することなく暗きょ排水から排除される。暗きょ排水管１の管体２の含有する閉塞防止剤３の成分の溶解は、素焼き管体の場合溶質移動性から極めて穏やかであり、閉塞防止効果が長期間にわたる。
【実施例１】
【００８４】
本発明で使用する暗きょ排水管の管体材料を用いて素焼き板を作製し、その理化学特性を試験した。通常の暗きょ排水管を製造する時に用いる洪積世堆積物で陽イオン交換容量が４０ｍｅ／１００ｇ、日本農学会法土性がＨＣの粘土８重量部と、洪積世堆積物で日本農学会法土性がＳＬの珪砂２重量部とを混合した粘土材料に対し、閉塞防止剤として微細な炭酸カルシウム粉体である炭酸カルシウム岩粉（北海道農材工業株式会社製）を５重量％、１０重量％、２０重量％、３０重量％混合したカルシウム含有管体材料を用いて幅５cm×長さ１０cmの素焼き板の試験体を作製した。同様に、閉塞防止剤として脱水乾燥ライムケーキ粉体を５重量％混合したライムケーキ含有管体材料を用いて幅５cm×長さ１０cmの素焼き板の試験体を作製した。
【００８５】
また、０％カルシウム管体材料の表面に閉塞防止剤として銅を含有する微粉体を付着させた銅付着管体材料についても幅５cm×長さ１０cmの素焼き板の試験体を作製した。
【００８６】
これらの各試験体により、本発明の暗きょ排水管管体の理化学特性を分析したところ、次の表１の通りであった。なお、各閉塞防止剤を２０重量％以下の範囲内で混合した試験体の破砕強度は、従来の素焼き管体の品質管理指標値８０N/cmを上回っており、適正な強度を確保できた。
表１は、本発明の暗きょ排水管の理化学特性を示す表である。
【００８７】
【表１】
2006002342.tif 000003
【００８８】
次に、これらの試験体を、幅１m、長さ２．５m、深さ０．６mの大型水槽の底部に固定し、北海道美瑛町の農地に施工されていた暗きょ排水から流出している排水（ｐＨ３．７、二価鉄濃度２０mg/L、全鉄濃度２２０mg/L）と、その暗きょ排水管内から採取したGallionella属の鉄酸化細菌のバクテリア膜を水槽内に入れ満水状態にし、その後第一硫酸鉄水溶液により水槽内をｐＨ３に保つように平均０．１３m３／日で４週間通水した。
【００８９】
大型水槽の底部に固定した５重量％、１０重量％、２０重量％、３０重量％カルシウム含有試験体、５重量％ライムケーキ含有試験体、及び銅付着試験体において、５重量％ライムケーキ含有試験体に浮遊物の１mm未満の堆積があったが、試験体自体には光学顕微鏡（１０００倍）によりGallionella属の鉄酸化細菌の繁殖は確認されなかった。他の５重量％、１０重量％、２０重量％、３０重量％カルシウム含有試験及び銅付着試験体には付着物等は確認されず光学顕微鏡（１０００倍）によっても鉄酸化細菌の繁殖は確認されなかった。なお、大型水槽の内壁には鉄酸化細菌の付着が認められた。
【実施例２】
【００９０】
実施例１で使用した同じ試験体である５重量％、１０重量％、２０重量％、３０重量％のカルシウム含有試験体、及び５重量％ライムケーキ含有試験、銅付着試験体を、土壌条件として(i)０〜３５cm表層、(ii)３５〜５５cm泥流層、(iii)５５〜９５cm泥炭層、(iv)９５cm〜グライ層からなる農地に設置された２本の暗きょ排水管内の底面部に試験体をそれぞれ２反復で設置し、試験体への鉄酸化細菌のバクテリア膜の付着の有無とその状況を比較した。試験地の土壌条件は表２、試験地の暗きょ排水管内の水質は表３のとおりである。
表２は、本発明の一実施例を実施した農地の土壌理化学特性を示す表である。
【００９１】
【表２】
2006002342.tif 000004
【００９２】
表３は、本発明の一実施例を実施した暗きょ排水管内の水質を示す表である。
【００９３】
【表３】
2006002342.tif 000005
【００９４】
当試験地は土壌中の全鉄及び水溶性鉄、水溶性硫酸が多く、ｐＨが低いことから暗きょ排水に流れこむ排水もｐＨが低く、全鉄濃度及び二価鉄イオン濃度が高く、鉄酸化細菌の繁殖しやすい条件である。そのため、１年以内の短期間で内径６０mmの暗きょ排水管が酸化鉄により完全に閉塞することが確認されている。
【００９５】
当試験地において、掘削幅０．２m、平均掘削深０．８５m、平均勾配１／１００の暗きょ排水の溝中に内径９０mmの暗きょ排水管を設置し、その上部に木材チップ片の疎水材を地表より３０cmまで充填し、表土で埋め戻すことにより延長２６７mの暗きょ排水を２本（暗きょ排水１と暗きょ排水２）施工した。それぞれの暗きょ排水の出口から５mに内径１０cmの取り外し可能な透明合成樹脂管を付設し、この透明管内に５重量％、１０重量％、２０重量％、３０重量％カルシウム含有試験体、５重量％ライムケーキ含有試験体、及び銅付着試験体を固定設置し、常時、暗きょ排水管内の排水に接触するようにした。
【００９６】
試験体を設置してから１ヶ月が経過した暗きょ排水管内及び試験に用いた透明合成樹脂管に酸化鉄類の堆積物が沈積しており、この沈積物は８９．４〜９３．１％が鉄で、沈積物を光学顕微鏡で観察したところGallionella属の鉄酸化細菌類の鉄沈積物であった。
表４は、本発明の暗きょ排水管の一実施例における効果を示した表である。
【００９７】
【表４】
2006002342.tif 000006
【００９８】
なお、表４中、鉄酸化細菌の有無は次の基準で記載した。−：無沈積物で菌未確認、＋：沈積物ありで菌未確認又は無沈積物で菌確認、＋＋：沈積物ありで菌確認、＋＋＋：完全な付着沈積物ありで菌確認。
【００９９】
透明合成樹脂管内に固定設置した５重量％、１０重量％、２０重量％、３０重量％カルシウム含有試験体、５重量％ライムケーキ含有試験体、及び銅付着試験体は、１ヶ月が経過しても試験体のｐＨやＣａＯ、Ｃｕの含量に変化はみられず、閉塞防止剤の急激な成分変化はないことが裏付けられた。また、試験体表面での鉄酸化細菌の繁殖状況は、５重量％、１０重量％、２０重量％、３０重量％カルシウム含有試験体及び銅付着試験体のなかで、５重量％ライムケーキ含有試験体に黒色への変色斑点が認められたが試験体自体には光学顕微鏡（１０００倍）によりGallionella属の鉄酸化細菌による明らかな繁殖は確認されなかった。
【０１００】
他の５重量％、１０重量％、２０重量％、３０重量％カルシウム含有試験体及び銅付着試験体には付着物等は確認されず光学顕微鏡（１０００倍）によっても鉄酸化細菌の繁殖は全く確認されなかった。特に、銅付着試験体周辺の透明合成樹脂管には鉄酸化細菌の付着がなく、鉄沈積物の防止効果が高いことがうかがえた。
【実施例３】
【０１０１】
内径６０mmと外径９０mm、長さ３００mmの素焼き管体の片方の端面を外Ｒ面に、反対側の端面を内Ｒ面とすべくグラインダーにより削り取り、互いに２mm程度入り込むように両Ｒ面を成形した暗きょ排水管を製造した。
この両Ｒ面を成形した暗きょ排水管を、暗きょ排水施工時と同様な人力により付設挿入し接続したところ隣接管同士のズレは全くなかった。水平横方向に管同士をずらすために必要な力は管体の破砕強度に近い８２N/cmであった。排水暗きょ管同士をやや斜め方向に接続したときに隙間がない状態での接続の最大許容角度は７°程度であった。これにより、完全に管ズレを無くすことが可能であった。このことから、管ズレにより露出した管路からの土砂等の管内への流入は防止できる。また、両Ｒ面の挿入部が２mm程度あることでゆるく挿入し完全に密着させない状態でも横方向の転がりが防止できた。この時の計算上の完全密着挿入量に対する余裕長は、管長の０．２％であった。
【０１０２】
［比較例１］
実施例１と同じように、従来の暗きょ排水管を製造する時に用いる洪積世堆積物で陽イオン交換容量が４０ｍｅ／１００ｇ、日本農学会法土性がＨＣの粘土８重量部と、洪積世堆積物で日本農学会法土性がＳＬの珪砂２重量部を混合した管体材料を用い、幅５cm×長さ１０cmの従来の暗きょ排水管に相当する素焼き板の試験体（以下、「従来試験体」と称する）を作製した。この従来試験体の理化学特性を分析したところ次の表５のとおりであった。
表５は、従来の暗きょ排水管の場合の一比較例を示した表である。
【０１０３】
【表５】
2006002342.tif 000007
【０１０４】
次に、この従来試験体を、実施例１と同様に幅１m、長さ２．５m、深さ０．６mの大型水槽の底部に固定し、北海道美瑛町の農地に施工されていた暗きょ排水から流出している排水（ｐＨ３．７、二価鉄濃度２０mg/L、全鉄濃度２２０mg/L）と、その暗きょ排水管内から採取したGallionella属の鉄酸化細菌のバクテリア膜を水槽内に入れ満水状態にし、その後第一硫酸鉄水溶液により水槽内をｐＨ３に保つように０．１３ｍ３／日で４週間通水した。
【０１０５】
大型水槽の底部に固定した従来試験体（閉塞防止剤０重量％）には、表面に赤褐色の付着物が加水状態で５mm程度の厚さで認められ光学顕微鏡（１０００倍）によりGallionella属の鉄酸化細菌の繁殖であることが確認された。
【０１０６】
［比較例２］
実施例２と同様に、比較例１で使用した従来試験体（閉塞防止剤０重量％）を２本の暗きょ排水管内の底面部にそれぞれ２反復で固定設置し、従来試験体への鉄酸化細菌のバクテリア膜の付着の有無とその状況を比較した。
【０１０７】
固定設置してから１ヶ月が経過した従来試験体は、表６に示したｐＨおよびＣａＯ、Ｃｕであり、比較例１の表５と差はなく、比較例１と同様な酸化鉄類の付着物が確認され、この沈積物は９０％が鉄で、沈積物を光学顕微鏡で観察したところGallionella属の鉄酸化細菌の鉄沈積物であった。
表６は、従来の暗きょ排水管の場合の一比較例を示した表である。
【０１０８】
【表６】
2006002342.tif 000008
【０１０９】
なお、表６中、鉄酸化細菌の有無は次の基準で記載した。−：無沈積物で菌未確認、＋：沈積物ありで菌未確認又は無沈積物で菌確認、＋＋：沈積物ありで菌確認、＋＋＋：完全な付着沈積物ありで菌確認。
【０１１０】
［比較例３］
実施例３の比較として、これまでの接続部が平らな従来形状の暗きょ排水管での管ズレの発生状況を掘削調査した。北海道内の１５５カ所の農地に施工された暗きょ排水を調査したところ、暗きょ排水管同士の管ズレの発生率は６．５％で認められ、管ズレが発生した場合のズレ幅は平均で２．７cmで、１つの継ぎ目部当たりのズレ角度に換算すると５．１°であった。この管ズレの発生に施工後の経過年数や農地の利用形態、土壌の種類に関係はなく、多くは暗きょ排水施工時に発生していた。これは、従来の暗きょ排水管では力をかけなくても水平横方向に管同士が転がるためであった。このことから、本発明の両Ｒ面によるズレ防止の機能は施工時のズレを防ぐ点で有効である。
【図面の簡単な説明】
【０１１１】
【図１Ａ】本発明の一実施形態を示す暗きょ排水管の一部切り欠き斜視図である。
【図１Ｂ】本発明の別の実施形態を示す暗きょ排水管の一部切り欠き斜視図である。
【図２】図１Ｂに示した暗きょ排水管同士を複数連結する状況を示した断面図である。
【図３】暗きょ排水管の継ぎ目部の形状すなわち管体の各端面形状の別の実施例を示す管体の部分図である。
【図４】複数連結された本発明の暗きょ排水管において、許容範囲内の接続角での管ズレ状態を示す断面図である。
【図５】複数連結された本発明の暗きょ排水管において、許容範囲内の伸びによる管ズレ状態を示す断面図である。
【図６】図１Ａに示した本発明の暗きょ排水管の管体（右側）と、従来の暗きょ排水管の管体（左側）の、それぞれにおける鉄酸化細菌ＦｅＧに対する作用効果を示す模式的断面図である。
【図７】図１Ａに示した本発明の暗きょ排水管の管体における鉄酸化細菌ＦｅＧに対する作用効果を示す別の模式的断面図である。
【図８】図１Ｂに示した本発明の暗きょ排水管の管体における鉄酸化細菌ＦｅＧに対する作用を示す模式的断面図である。
【図９】図１Ａに示した本発明の暗きょ排水管の製造工程において、アルカリ土類金属の閉塞防止剤を含有する管体材料の調製工程の一例を示す模式図である。
【図１０】図９に続く製造工程を示す模式図である。
【図１１】図１Ｂに示した本発明の暗きょ排水管の製造工程の一例を示す模式図である。
【図１２】図１Ｂに示した本発明の暗きょ排水管の製造工程の別の一例を示す模式図である。
【図１３】本発明の暗きょ排水管において、焼成後の固化状態において外Ｒ面及び内Ｒ面の形状を成形する方法の一例を概略的に示す図である。
【図１４】本発明の暗きょ排水管において、焼成前に外Ｒ面及び内Ｒ面の形状を成形する方法の一例を概略的に示す図である。
【図１５】本発明の暗きょ排水管において、焼成後の固化状態において両Ｒ面の各々の上に円形窪みの形状を成形する方法の一例を概略的に示す図である。
【図１６】本発明の暗きょ排水管において、焼成前に両Ｒ面の各々の上に円形窪みの形状を成形する方法の一例を概略的に示す図である。
【図１７】従来の暗きょ排水工法の実施状況を示す一部切り欠き斜視図である。
【図１８】従来の暗きょ排水管を使用した実施状況を示す暗きょ排水の側断面図である。
【図１９】従来の暗きょ排水管における沈積物による閉塞状況を示す斜視図である。
【符号の説明】
【０１１２】
１  暗きょ排水管
２  管体
３  閉塞防止剤
４  薄膜層
４Ａ  内面薄膜層
４Ｂ  外面薄膜層
５  両Ｒ面
５Ａ  外Ｒ面
５Ｂ  内Ｒ面
６  円形窪み
６Ａ  波状起伏
７  継ぎ目部
７Ａ  適正継ぎ目部
７Ｂ  管ズレ状態継ぎ目部
８  余剰流水
９  暗きょ排水管周辺流水
９Ａ  正常流水
９Ｂ  管ズレ部流出水
９Ｃ  管スレ部流入水
１０  表土
１１  下層土
１２  疎水材
Ｗ    暗きょ排水管内流水
１３  沈積物
１３Ａ  鉄沈積物
１３Ｂ  微細粒子沈積物
１４  接点
ΔＬ  許容挿入量
Ｌ１  最小接続管長
Ｌ２  最大接続管長
θ  接続角
θＡ  許容接続角
１５  運搬トラック
１６  粘土
１７  混合作業
１８  管体材料
１９  スプリンクラ
２０  閉塞防止剤飽和溶液
２１  閉塞防止剤混合材料
２１Ａ  液状閉塞防止剤混合材料
２１Ｂ  粉体状閉塞防止剤混材料
２２  管体内面噴霧装置
２３  管体外面噴霧装置
２４  外Ｒ面研磨機
２５  外Ｒ面研磨部
２６  Ｒ面研磨部接続軸
２７  回転モータ−
２８  回転モータ−固定シリンダー
２９  回転モータークッション板
３０  衝撃圧力吸収スプリング
３１  内Ｒ面研磨機
３２  内Ｒ面研磨部
３３  外Ｒ面成型器具
３４  Ｒ面成型カッター
３５  中心空洞ガイド
３６  Ｒ面成型器具外枠
３７  内Ｒ面成型器具
３８  外Ｒ面用円形窪み研磨機
３９  円形窪み研磨球
４０  円形窪み研磨球回転動力伝達面
４１  円形窪み研磨球回転動力伝達板
４２  円形窪み研磨球回転動力伝達板接続軸
４３  円形窪み研磨球回転支持軸
４４  円形窪み研磨球固定ベアリング
４５  円形窪み研磨球支持軸工程ナット
４６  内Ｒ面用円形窪み研磨機
４７  外Ｒ面用円形窪み成型器具
４８  円形窪み成型球
４９  円形窪み成型器具外枠
５０  内Ｒ面用円形窪み成型器具
【図１Ａ】
2006002342.tif 000009
【図１Ｂ】
2006002342.tif 000010
【図２】
2006002342.tif 000011
【図３】
2006002342.tif 000012
【図４】
2006002342.tif 000013
【図５】
2006002342.tif 000014
【図６】
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【図７】
2006002342.tif 000016
【図８】
2006002342.tif 000017
【図９】
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【図１０】
2006002342.tif 000019
【図１１】
2006002342.tif 000020
【図１２】
2006002342.tif 000021
【図１３】
2006002342.tif 000022
【図１４】
2006002342.tif 000023
【図１５】
2006002342.tif 000024
【図１６】
2006002342.tif 000025
【図１７】
2006002342.tif 000026
【図１８】
2006002342.tif 000027
【図１９】
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