(57)【要約】【課題】回転トルクが作用する羽根付鋼管を対象として、特に、排水孔を形成することで排水機能を付与しながら、鋼管本体の変形を抑止できる水抜き鋼管を提供する。【解決手段】本発明を適用した水抜き鋼管１は、地盤を補強するために設けられるものであり、地中８に埋め込まれる鋼管本体２と、鋼管本体２の側面２１に設けられた羽根部材３とを備える。鋼管本体２は、鋼管本体２の側面２１を板厚方向に貫通する排水孔４が形成されて、鋼管本体２の側面２１から突出させた突出片が、排水孔４の外縁に沿って形成される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
地盤を補強するために設けられる水抜き鋼管であって、
地中に埋め込まれる鋼管本体と、前記鋼管本体の側面に設けられた羽根部材とを備え、
前記鋼管本体は、前記鋼管本体の側面を板厚方向に貫通する排水孔が形成されて、前記鋼管本体の側面から突出させた突出片が、前記排水孔の外縁に沿って形成されること
を特徴とする水抜き鋼管。
【請求項２】
前記突出片は、前記鋼管本体の側面から内側に向けて突出させて形成されること
を特徴とする請求項１記載の水抜き鋼管。
【請求項３】
前記鋼管本体は、前記鋼管本体の外側に前記羽根部材が設けられた管軸方向の推進区間に前記排水孔が形成されて、前記鋼管本体の側面から内側に向けて突出させた前記突出片が前記推進区間の前記排水孔に形成されること
を特徴とする請求項１又は２記載の水抜き鋼管。
【請求項４】
前記排水孔は、管軸方向の両端で湾曲させた一対の両端部と、一対の前記両端部の間で略直線状に延びる一対の直線部とで、前記排水孔の外縁が管軸方向に延びて形成されて、所定の突出長で突出する前記突出片が各々の前記両端部に形成されるとともに、前記直線部に前記突出片が形成されることなく、又は、前記両端部に形成された前記突出片よりも小さい突出長で前記直線部に前記突出片が形成されること
を特徴とする請求項１〜３の何れか１項記載の水抜き鋼管。
【請求項５】
前記排水孔は、管軸方向に分断させた状態となる３個以上の分断排水孔が形成されて、所定の突出長で突出する前記突出片が管軸方向の両端に配置された各々の前記分断排水孔に形成されるとともに、管軸方向の中間に配置された前記分断排水孔に前記突出片が形成されることなく、又は、管軸方向の両端の前記分断排水孔に形成された前記突出片よりも小さい突出長で管軸方向の中間の前記分断排水孔に前記突出片が形成されること
を特徴とする請求項１〜４の何れか１項記載の水抜き鋼管。
【請求項６】
前記排水孔は、管軸方向に分断させた状態となる複数の分断排水孔が形成されて、複数の前記分断排水孔を管軸方向に離間させた離隔部の離間距離が、各々の前記分断排水孔の管軸方向の長さ寸法以下の大きさとなって、複数の前記分断排水孔の長さ寸法の総和が、前記分断排水孔の管周方向の幅寸法に対して、５倍以上、２０倍以下の大きさとなること
を特徴とする請求項１〜５の何れか１項記載の水抜き鋼管。
【請求項７】
前記排水孔は、管軸方向の両端に配置された一対の両端部と、一対の前記両端部の間で略直線状に延びる一対の直線部とで、前記排水孔の外縁が管軸方向に延びて形成されて、各々の前記両端部の管周方向の幅寸法が、一対の前記直線部を互いに離間させた管周方向の幅寸法よりも大きくなること
を特徴とする請求項１〜６の何れか１項記載の水抜き鋼管。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、地盤を補強するために設けられる水抜き鋼管に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、目詰まりが起こりにくく、かつ、製造コストが低くて製造が容易となるものとして、特許文献１に開示された土中埋設用集水管が提案されている。また、地下水排水機能と地盤、斜面補強機能を併せ持った鋼製パイプの防錆機能を飛躍的に向上させるものとして、例えば、特許文献２に開示された高耐食耐疵付性排水パイプが提案されている。
【０００３】
特許文献１に開示された土中埋設用集水管は、開口率５〜５０％の有孔板からなる集水管であって、前記有孔板にパンチングメタルが用いられる。特許文献１に開示された土中埋設用集水管は、略長方形の開口率５〜５０％の有孔板が、対向する長辺同士を合わせて筒状にして、この合わせた部分を溶接することで製造されることを特徴とする。
【０００４】
特許文献２に開示された高耐食耐疵付性排水パイプは、土砂又は岩盤からの地下水排除と地盤補強を目的として、鋼管表面及び内面に高耐食溶融めっきを施すことで、錆、腐食に強くなるとともに、硬質の皮膜を形成することで傷つきにくくなる。そして、特許文献２に開示された高耐食耐疵付性排水パイプは、水抜き穴が開いていることを特徴とする。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００３−２３２０２８号公報
【特許文献２】実用新案登録第３１０５９３６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１、２に開示された土中埋設用集水管等は、何れも鋼管を埋設することで地盤を補強するものであるが、鋼管に羽根部材等が設けられていないため、回転トルクが作用する羽根付鋼管を対象とするものではない。このとき、特許文献１、２に開示された土中埋設用集水管等は、回転トルクが作用する羽根付鋼管を対象としないため、鋼管に水抜き穴等が形成されて断面欠損が生じることで、鋼管が捩れ変形するおそれがあった。
【０００７】
また、特許文献１に開示された土中埋設用集水管は、バーリング孔と呼ばれる突起状のフランジを有する孔が有孔板に形成されることが示唆されているが、突起状のフランジを鋼管の内側及び外側の何れに突出させるかが明らかとなっていない。そして、特許文献１に開示された土中埋設用集水管は、有孔板が長辺で溶接されて管状となるため、突起状のフランジを鋼管の外側に突出させた状態で長辺同士が溶接されるものと推測される。
【０００８】
このとき、特許文献１に開示された土中埋設用集水管は、バーリング孔と呼ばれる突起状のフランジが鋼管の外側に突出させた状態で製造されることから、地盤に埋め込むときに突起状のフランジが障害となる。さらに、特許文献１に開示された土中埋設用集水管は、突起状のフランジが鋼管の外側に突出させた状態となるため、地下水の通過がフランジで阻害されて、地盤からの排水機能が低下するおそれがあった。
【０００９】
そこで、本発明は、上述した問題点に鑑みて案出されたものであって、その目的とするところは、回転トルクが作用する羽根付鋼管を対象として、排水孔を形成することで排水機能を付与しながら、鋼管本体の変形を抑止できる水抜き鋼管を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
第１発明に係る水抜き鋼管は、地盤を補強するために設けられる水抜き鋼管であって、地中に埋め込まれる鋼管本体と、前記鋼管本体の側面に設けられた羽根部材とを備え、前記鋼管本体は、前記鋼管本体の側面を板厚方向に貫通する排水孔が形成されて、前記鋼管本体の側面から突出させた突出片が、前記排水孔の外縁に沿って形成されることを特徴とする。
【００１１】
第２発明に係る水抜き鋼管は、第１発明において、前記突出片は、前記鋼管本体の側面から内側に向けて突出させて形成されることを特徴とする。
【００１２】
第３発明に係る水抜き鋼管は、第１発明又は第２発明において、前記鋼管本体は、前記鋼管本体の外側に前記羽根部材が設けられた管軸方向の推進区間に前記排水孔が形成されて、前記鋼管本体の側面から内側に向けて突出させた前記突出片が前記推進区間の前記排水孔に形成されることを特徴とする。
【００１３】
第４発明に係る水抜き鋼管は、第１発明〜第３発明の何れかにおいて、前記排水孔は、管軸方向の両端で湾曲させた一対の両端部と、一対の前記両端部の間で略直線状に延びる一対の直線部とで、前記排水孔の外縁が管軸方向に延びて形成されて、所定の突出長で突出する前記突出片が各々の前記両端部に形成されるとともに、前記直線部に前記突出片が形成されることなく、又は、前記両端部に形成された前記突出片よりも小さい突出長で前記直線部に前記突出片が形成されることを特徴とする。
【００１４】
第５発明に係る水抜き鋼管は、第１発明〜第４発明の何れかにおいて、前記排水孔は、管軸方向に分断させた状態となる３個以上の分断排水孔が形成されて、所定の突出長で突出する前記突出片が管軸方向の両端に配置された各々の前記分断排水孔に形成されるとともに、管軸方向の中間に配置された前記分断排水孔に前記突出片が形成されることなく、又は、管軸方向の両端の前記分断排水孔に形成された前記突出片よりも小さい突出長で管軸方向の中間の前記分断排水孔に前記突出片が形成されることを特徴とする。
【００１５】
第６発明に係る水抜き鋼管は、第１発明〜第５発明の何れかにおいて、前記排水孔は、管軸方向に分断させた状態となる複数の分断排水孔が形成されて、複数の前記分断排水孔を管軸方向に離間させた離隔部の離間距離が、各々の前記分断排水孔の管軸方向の長さ寸法以下の大きさとなって、複数の前記分断排水孔の長さ寸法の総和が、前記分断排水孔の管周方向の幅寸法に対して、５倍以上、２０倍以下の大きさとなることを特徴とする。
【００１６】
第７発明に係る水抜き鋼管は、第１発明〜第６発明の何れかにおいて、前記排水孔は、管軸方向の両端に配置された一対の両端部と、一対の前記両端部の間で略直線状に延びる一対の直線部とで、前記排水孔の外縁が管軸方向に延びて形成されて、各々の前記両端部の管周方向の幅寸法が、一対の前記直線部を互いに離間させた管周方向の幅寸法よりも大きくなることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
第１発明〜第７発明によれば、鋼管本体の側面にバーリング加工等することで、排水孔の外縁に沿って突出片が形成されるため、鋼管本体の側面の排水孔で排水機能を付与しながら、排水孔が形成された鋼管本体の断面欠損を突出片で補填して、鋼管本体の側面の変形を抑止することが可能となる。
【００１８】
第１発明〜第７発明によれば、鋼管本体の側面の変形が抑止されることから、鋼管本体の破壊、損傷を防止して安定した施工を実現することが可能となり、また、排水孔の開孔形状が保持されて、安定した排水機能を維持することが可能となる。さらに、鋼管本体の側面の排水孔の突出片により、鋼管本体の断面欠損による曲げ耐力の低下を抑制できる。
【００１９】
特に、第２発明、第３発明によれば、各々の排水孔の突出片を、鋼管本体の側面から内側に向けて突出させることで、鋼管本体の側面から外側に突出片が突出しないため、鋼管本体を回転させて埋め込むときに突出片が障害とならず、鋼管本体に作用させる回転トルクを必要最低限に抑制することが可能となる。
【００２０】
特に、第２発明、第３発明によれば、各々の排水孔の突出片を、鋼管本体の側面から内側に向けて突出させることで、地中の地下水が排水孔を通過するときに、地下水の通過が突出片で阻害されないものとなるため、地中の地下水を排水孔で円滑に通過させて、排水機能を向上させることが可能となる。
【００２１】
特に、第２発明、第３発明によれば、各々の排水孔の突出片を、鋼管本体の側面から内側に向けて突出させることで、鋼管本体の外側からのバーリング加工等が容易に実施できるため、鋼管本体の加工費を抑制することが可能となる。
【００２２】
特に、第３発明によれば、鋼管本体の外側に羽根部材が設けられた管軸方向の推進区間で、鋼管本体の内側に突出させた突出片が排水孔に形成されることで、排水孔の突出片に干渉させることなく羽根部材が設けられるため、推進区間の羽根部材で十分な推進力及び支持力を確保しながら、鋼管本体の全長に亘って排水機能を確保することが可能となる。
【００２３】
特に、第４発明〜第７発明によれば、各々の排水孔の外縁が略長円形状又は略瓢箪形状に延びて形成されるため、地中の土粒子が排水孔を通過することを抑制しながら、地中の地下水を排水孔で通過させるものとなり、地中の土砂の流出を防止して、地盤沈下等を防止することが可能となる。
【００２４】
特に、第４発明によれば、各々の排水孔の直線部よりも両端部で突出片が重点的に形成されることで、鋼管本体に回転トルクを作用させたときの応力集中が大きい排水孔の両端部を突出片で十分に補強しながら、応力集中が小さい排水孔の直線部でバーリング加工等を部分的に省略して、鋼管本体の加工費を抑制することが可能となる。
【００２５】
特に、第５発明、第６発明によれば、１個の排水孔を分断させた状態として、複数の分断排水孔が形成されることで、１個の排水孔を分断させていないものよりも、鋼管本体の断面欠損を略同一の大きさとしながら、鋼管本体の全体の捻り耐力を向上させることが可能となる。
【００２６】
特に、第７発明によれば、応力集中が大きい排水孔の両端部の幅寸法が、応力集中が小さい排水孔の直線部の幅寸法よりも大きくなって、各々の排水孔の外縁が略瓢箪形状に形成されることで、各々の排水孔の両端部での応力集中を緩和させることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明を適用した水抜き鋼管を示す斜視図である。
【図２】本発明を適用した水抜き鋼管を示す正面図である。
【図３】（ａ）は、本発明を適用した水抜き鋼管の略長円形状の排水孔を示す正面図であり、（ｂ）は、略瓢箪形状の排水孔を示す正面図である。
【図４】本発明を適用した水抜き鋼管で両端部が略三角形状の排水孔を示す正面図である。
【図５】（ａ）は、本発明を適用した水抜き鋼管で内側に突出させた突出片を示す側面図であり、（ｂ）は、外側に突出させた突出片を示す側面図である。
【図６】本発明を適用した水抜き鋼管の略長円形状の排水孔を示す斜視図である。
【図７】本発明を適用した水抜き鋼管の略瓢箪形状の排水孔を示す斜視図である。
【図８】（ａ）は、本発明を適用した水抜き鋼管で略長円形状の排水孔の変形例を示す斜視図であり、（ｂ）は、略瓢箪形状の排水孔の変形例を示す斜視図である。
【図９】（ａ）は、本発明を適用した水抜き鋼管で分断させていない状態の排水孔を示す正面図であり、（ｂ）は、１個の排水孔を２個の分断排水孔に分断させた状態を示す正面図である。
【図１０】（ａ）は、本発明を適用した水抜き鋼管で１個の排水孔を３個の分断排水孔に分断させた状態を示す正面図であり、（ｂ）は、その側面図である。
【図１１】本発明を適用した水抜き鋼管で鋼管本体の内部に流入する地下水を示す側面図である。
【図１２】本発明を適用した水抜き鋼管で排水孔の周囲で鋼管本体の側面に生じる応力集中を示す正面図である。
【図１３】（ａ）は、本発明を適用した水抜き鋼管で排水孔を分断させていない状態の解析モデルを示す正面図であり、（ｂ）は、排水孔を分断させた状態の解析モデルを示す正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
以下、本発明を適用した水抜き鋼管１を実施するための形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。
【００２９】
本発明を適用した水抜き鋼管１は、図１に示すように、地盤を補強するために地中８に埋め込まれて設けられる。本発明を適用した水抜き鋼管１は、例えば、法面等の傾斜した自然斜面又は盛土斜面等の地盤を補強するために設けられる。
【００３０】
本発明を適用した水抜き鋼管１は、地中８に埋め込まれる鋼管本体２と、鋼管本体２の側面２１に設けられた羽根部材３とを備え、特に、自然斜面等から地中８に埋め込むときに回転トルクを作用させる羽根付鋼管として用いられる。
【００３１】
鋼管本体２は、図２に示すように、断面略円形状に形成された鋼管が用いられる。鋼管本体２は、例えば、鋼管径Ｄｐを４０ｍｍ〜８０ｍｍ程度として、鋼管板厚ｔを３ｍｍ〜５ｍｍ程度とするとともに、鋼管長さＬｐを２ｍ〜１０ｍ程度として、特に、鋼管長さＬｐを２ｍ〜６ｍ程度とすることが好ましい。
【００３２】
鋼管本体２は、鋼管本体２の側面２１に取り囲まれて、鋼管本体２の内側αに略中空状の内部２０が形成される。また、鋼管本体２にて、鋼管本体２の外側βから内側αまで連続させて、鋼管本体２の側面２１を板厚方向に貫通する複数の排水孔４が形成される。
【００３３】
鋼管本体２は、先行して地中８に埋め込まれる鋼管本体２の先端２ａ側で、鋼管本体２の外側βに羽根部材３が設けられる。鋼管本体２は、略螺旋状に形成された鋼板等が取り付けられることで、鋼管本体２の側面２１に沿って略螺旋状の羽根部材３が設けられる。
【００３４】
鋼管本体２は、例えば、管周方向Ｘの８周〜１２周程度で、羽根部材３を連続的に周回させて、管軸方向Ｙで鋼管本体２の先端２ａから所定の範囲が、羽根部材３が設けられた管軸方向Ｙの推進区間Ａとなる。鋼管本体２は、鋼管本体２の先端２ａから鋼管長さＬｐの１/２〜１/３程度の範囲が、羽根部材３が設けられた管軸方向Ｙの推進区間Ａとなる。
【００３５】
鋼管本体２は、鋼管本体２の全長に亘って複数の排水孔４が断続的に形成されて、特に、羽根部材３が設けられた推進区間Ａに、複数の排水孔４が形成される。複数の排水孔４が形成される場合は、一般的に、管軸方向Ｙに隣り合った排水孔４が、管周方向Ｘの位置を９０°程度異ならせて互い違いに配置される。鋼管本体２は、羽根部材３が設けられた推進区間Ａで、管軸方向Ｙで羽根部材３と重複しない位置に排水孔４が形成されるほか、羽根部材３と重複する位置にも排水孔４が形成される。
【００３６】
羽根部材３は、羽根径Ｄｗを鋼管径Ｄｐの１．５倍〜３倍程度（７０ｍｍ〜２４０ｍｍ程度）として、管軸方向ＹのピッチＰを羽根径Ｄｗと同程度の大きさとする。羽根部材３は、主に、略螺旋状に形成された鋼板等が用いられるものであるが、これに限らず、半円形状に形成された鋼板等が用いられて、鋼管本体２の側面２１に複数の半円形状の鋼板等が傾斜して取り付けられてもよい。
【００３７】
複数の排水孔４は、鋼管本体２の管周方向Ｘで２箇所程度に形成される。複数の排水孔４は、鋼管本体２の管軸方向Ｙで互いに離間させて形成されて、管軸方向Ｙに隣り合った排水孔４が、例えば、管周方向Ｘの位置を９０°程度異ならせて互い違いに配置される。
【００３８】
各々の排水孔４は、図３に示すように、管軸方向Ｙに延びる略長円形状等に形成されて、管軸方向Ｙの両端に配置された一対の両端部４０と、一対の両端部４０の間で略直線状に延びる一対の直線部４１とで、排水孔４の外縁４ａが管軸方向Ｙに延びて形成される。
【００３９】
各々の排水孔４は、図３（ａ）に示すように、管軸方向Ｙの両端で各々の両端部４０を略円弧状等に湾曲させることで、略円弧状等に湾曲させた一対の両端部４０と略直線状に延びる一対の直線部４１とで、排水孔４の外縁４ａが略長円形状に形成される。このとき、各々の排水孔４は、各々の両端部４０の管周方向Ｘの幅寸法Ｂｓが、一対の直線部４１を互いに離間させた管周方向Ｘの幅寸法Ｂｃと略同一の大きさとなる。
【００４０】
また、各々の排水孔４は、図３（ｂ）に示すように、管軸方向Ｙの両端で各々の両端部４０を略円形状等に拡幅させることで、略円形状等に拡幅させた一対の両端部４０が一対の直線部４１で連結されて、排水孔４の外縁４ａが略瓢箪形状に形成されてもよい。このとき、各々の排水孔４は、各々の両端部４０の管周方向Ｘの幅寸法Ｂｓが、一対の直線部４１を互いに離間させた管周方向Ｘの幅寸法Ｂｃよりも大きくなる。
【００４１】
各々の排水孔４は、排水孔４の外縁４ａが略瓢箪形状に形成される場合に、略円形状に拡幅させた各々の両端部４０を湾曲させたものとなる。また、各々の排水孔４は、各々の両端部４０を略円形状に湾曲させるほか、図４に示すように、各々の両端部４０の幅寸法Ｂｓを、直線部４１の幅寸法Ｂｃよりも大きくしながら、各々の両端部４０を略三角形状等に屈曲させてもよい。
【００４２】
各々の排水孔４は、図５に示すように、鋼管本体２の側面２１にバーリング加工等することで、鋼管本体２の側面２１から所定の突出長Ｄで突出させた突出片５が、排水孔４の外縁４ａに沿って形成される。突出片５は、例えば、鋼管本体２の側面２１からの突出長Ｄを１ｍｍ〜５ｍｍ程度とする。突出片５は、主に、図５（ａ）に示すように、鋼管本体２の側面２１から内側αに向けて突出させて形成される。また、突出片５は、図５（ｂ）に示すように、鋼管本体２の側面２１から外側βに向けて突出させて形成されてもよい。
【００４３】
各々の排水孔４は、図６に示すように、排水孔４の外縁４ａが略長円形状に形成される場合において、排水孔４の外縁４ａで所定の箇所に突出片５が形成される。そして、各々の排水孔４は、図７に示すように、排水孔４の外縁４ａが略瓢箪形状に形成される場合においても、排水孔４の外縁４ａで所定の箇所に突出片５が形成される。
【００４４】
各々の排水孔４は、主に、図６（ａ）、図７（ａ）に示すように、一対の直線部４１の各々に突出片５が形成されることなく、各々の両端部４０にのみ突出片５が形成される。また、各々の排水孔４は、図６（ｂ）、図７（ｂ）に示すように、一対の両端部４０及び一対の直線部４１に突出片５が形成されて、直線部４１の突出片５と両端部４０の突出片５とが連続することで、排水孔４の外縁４ａの全部に突出片５が形成されてもよい。
【００４５】
各々の排水孔４は、排水孔４の外縁４ａの全部に突出片５が形成される場合には、図６（ｃ）、図７（ｃ）に示すように、各々の両端部４０での突出片５の突出長Ｄｓと、各々の直線部４１での突出片５の突出長Ｄｃとを、互いに異なる大きさとすることもできる。このとき、各々の排水孔４は、主に、各々の両端部４０での突出片５の突出長Ｄｓよりも、各々の直線部４１での突出片５の突出長Ｄｃが小さいものとなる。
【００４６】
各々の排水孔４は、図６（ａ）、図７（ａ）に示すように、両端部４０にのみ突出片５が形成されて、両端部４０と直線部４１との境界に向けて突出片５が漸減して形成される。また、各々の排水孔４は、これに限らず、図８に示すように、両端部４０にのみ突出片５が形成されて、両端部４０と直線部４１との境界に向けて突出片５が漸減することなく形成されてもよい。
【００４７】
各々の排水孔４は、図９に示すように、例えば、長手方向となる管軸方向Ｙの長さ寸法Ｌを３０ｍｍ〜６０ｍｍ程度、短手方向となる管周方向Ｘの幅寸法Ｂを３ｍｍ〜１０ｍｍ程度とする。各々の排水孔４は、主に、図９（ａ）に示すように、管軸方向Ｙの長さ寸法Ｌが、管周方向Ｘの幅寸法Ｂに対して、５倍以上、２０倍以下の大きさとなる。排水孔４の幅寸法Ｂは、砂の抜出しを防ぐ目的で、砂の粒径である０．２５ｍｍ〜０．８５ｍｍの１０倍程度としている。一方、排水孔４の長さ寸法Ｌは、排水孔４を通過する流量を確保する目的で、幅寸法Ｂの５倍以上、２０倍以下の大きさとしている。
【００４８】
また、各々の排水孔４は、必要に応じて、図９（ｂ）に示すように、１個の排水孔４を管軸方向Ｙに分断させた状態となる複数の分断排水孔４５が形成されてもよい。このとき、各々の排水孔４は、複数の分断排水孔４５を管軸方向Ｙで離間させて、分断排水孔４５と分断排水孔４５との間の鋼管本体２の側面２１に離隔部４６が形成される。
【００４９】
各々の排水孔４は、１個の排水孔４をＮ個の分断排水孔４５に分断させることで、（Ｎ−１）個の離隔部４６が形成されて、例えば、１個の排水孔４を２個の分断排水孔４５に分断させることで、１個の離隔部４６が形成される。各々の分断排水孔４５は、管軸方向Ｙの長さ寸法Ｌｓを、１個の排水孔４の長さ寸法ＬをＮ等分させた程度の大きさとする。
【００５０】
各々の排水孔４は、離隔部４６での管軸方向Ｙの離間距離ｄを、分断排水孔４５の長さ寸法Ｌｓ以下の大きさとする。そして、各々の排水孔４は、複数の分断排水孔４５の長さ寸法Ｌｓの総和（≒１個の排水孔４の長さ寸法Ｌ）が、各々の分断排水孔４５の管周方向Ｘの幅寸法Ｂに対して、５倍以上、２０倍以下の大きさとなることが望ましい。なお、離隔部４６での管軸方向Ｙの離間距離ｄは、例えば、幅寸法Ｂに対して２０倍以下の大きさとなることで、幅寸法Ｂに対して２０倍を超える大きさとなる場合と比較して、高い集水性を発揮させることが可能となる。
【００５１】
各々の排水孔４は、図１０に示すように、１個の排水孔４を管軸方向Ｙに分断させた状態となる３個以上の分断排水孔４５が形成されてもよい。各々の排水孔４は、図１０（ａ）に示すように、３個の分断排水孔４５が形成される場合に、管軸方向Ｙの両端に２個の分断排水孔４５が配置されて、管軸方向Ｙの中間に１個の分断排水孔４５が配置される。
【００５２】
各々の排水孔４は、図１０（ｂ）に示すように、管軸方向Ｙの中間に配置された分断排水孔４５に突出片５が形成されることなく、管軸方向Ｙの両端に配置された各々の分断排水孔４５の両側又は片側にのみ突出片５が形成される。また、各々の排水孔４は、必要に応じて、管軸方向Ｙの両端の分断排水孔４５に形成された突出片５よりも小さい突出長Ｄで、管軸方向Ｙの中間の分断排水孔４５に突出片５が形成されてもよい。
【００５３】
なお、各々の排水孔４は、１個の排水孔４を複数の分断排水孔４５に分断させた場合にも、各々の分断排水孔４５の外縁４ａが、図６、図７に示すように、管軸方向Ｙで略長円形状又は略瓢箪形状に形成されて、所定の箇所に突出片５が形成されてもよい。
【００５４】
ここで、本発明を適用した水抜き鋼管１は、鋼管本体２の側面２１に複数の排水孔４が形成される。このとき、本発明を適用した水抜き鋼管１は、図１１に示すように、鋼管本体２の外側βから内側αまで、地中８の地下水Ｆが排水孔４を通過して、鋼管本体２の内部２０に流入した地下水Ｆを地表から排水させることで、排水機能を発揮するものとなる。
【００５５】
本発明を適用した水抜き鋼管１は、鋼管本体２の側面２１に排水孔４が形成されて排水機能を発揮するが、特に、回転トルクを作用させる羽根付鋼管として用いられることから、図１２に示すように、排水孔４の周囲で鋼管本体２の側面２１に応力集中が生じる。
【００５６】
本発明を適用した水抜き鋼管１は、回転トルクによって生じる応力集中に対抗するために、鋼管本体２の側面２１にバーリング加工等することで、排水孔４の外縁４ａに沿って突出片５が形成される。本発明を適用した水抜き鋼管１は、鋼管本体２の側面２１に形成された排水孔４で排水機能を確保しながら、鋼管本体２の側面２１の排水孔４による断面欠損を突出片５で補填することで、鋼管本体２の変形を抑止することが可能となる。
【００５７】
本発明を適用した水抜き鋼管１は、鋼管本体２に回転トルクを作用させることで、各々の排水孔４の直線部４１よりも両端部４０で、鋼管本体２の側面２１に生じる応力集中が大きくなる。このため、本発明を適用した水抜き鋼管１は、図６（ａ）、（ｃ）、図７（ａ）、（ｃ）、図８に示すように、特に、各々の排水孔４の外縁４ａにおける直線部４１よりも両端部４０で、突出片５が重点的に形成されることが望ましい。
【００５８】
このとき、本発明を適用した水抜き鋼管１は、応力集中が大きい排水孔４の両端部４０を突出片５で十分に補強しながら、応力集中が小さい排水孔４の直線部４１で突出片５を省略することができる。これにより、本発明を適用した水抜き鋼管１は、バーリング加工等を部分的に省略させることで、鋼管本体２の加工費を抑制することが可能となる。
【００５９】
また、本発明を適用した水抜き鋼管１は、図３（ｂ）に示すように、各々の両端部４０の幅寸法Ｂｓが直線部４１の幅寸法Ｂｃよりも大きくなって、各々の排水孔４の外縁４ａが略瓢箪形状に形成されてもよい。これにより、本発明を適用した水抜き鋼管１は、特に、応力集中が大きい排水孔４の両端部４０で、管周方向Ｘの幅寸法Ｂｓが大きくなることで、各々の排水孔４の両端部４０での応力集中を緩和させることが可能となる。
【００６０】
本発明を適用した水抜き鋼管１は、図５（ａ）に示すように、特に、各々の排水孔４の突出片５を、鋼管本体２の側面２１から内側αに向けて突出させることが望ましい。このとき、本発明を適用した水抜き鋼管１は、鋼管本体２の側面２１から外側βに突出片５が突出しないため、鋼管本体２を回転させて埋め込むときに突出片５が障害とならず、鋼管本体２に作用させる回転トルクを必要最低限に抑制することが可能となる。
【００６１】
また、本発明を適用した水抜き鋼管１は、各々の排水孔４の突出片５を、鋼管本体２の側面２１から内側αに向けて突出させることで、図１１に示すように、地中８の地下水Ｆが排水孔４を通過するときに、地下水Ｆの通過が突出片５で阻害されないものとなる。このとき、本発明を適用した水抜き鋼管１は、鋼管本体２の外側βから内側αまで、地中８の地下水Ｆを排水孔４で円滑に通過させて、排水機能を向上させることが可能となる。
【００６２】
さらに、本発明を適用した水抜き鋼管１は、図２、図１１に示すように、特に、鋼管本体２の外側βに羽根部材３が設けられた管軸方向Ｙの推進区間Ａで、鋼管本体２の内側αに突出させた突出片５が排水孔４に形成される。このとき、本発明を適用した水抜き鋼管１は、鋼管本体２の外側βで突出片５に干渉させずに容易に羽根部材３を設けることが可能となる。また、本発明を適用した水抜き鋼管１は、排水孔４の突出片５に干渉させることなく羽根部材３が設けられて、推進区間Ａの羽根部材３で十分な推進力及び支持力を地中８で確保しながら、鋼管本体２の全長に亘って排水機能を確保することが可能となる。
【００６３】
なお、本発明を適用した水抜き鋼管１は、各々の排水孔４の突出片５を、鋼管本体２の側面２１から内側αに向けて突出させることで、鋼管本体２の外側βからバーリング加工等を実施することができる。このとき、本発明を適用した水抜き鋼管１は、鋼管本体２の外側βからのバーリング加工等が容易に実施できるため、鋼管本体２の加工費を抑制することが可能となる。
【００６４】
本発明を適用した水抜き鋼管１は、特に、図９（ｂ）に示すように、１個の排水孔４を複数の分断排水孔４５に分断させて、複数の分断排水孔４５の間の離隔部４６の離間距離ｄを、各々の分断排水孔４５の長さ寸法Ｌｓ以下の大きさとする。そして、本発明を適用した水抜き鋼管１は、複数の分断排水孔４５の長さ寸法Ｌｓの総和が、各々の分断排水孔４５の幅寸法Ｂに対して、５倍以上、２０倍以下の大きさとなることが望ましい。
【００６５】
このとき、本発明を適用した水抜き鋼管１は、複数の分断排水孔４５の間の離間距離ｄを分断排水孔４５の長さ寸法Ｌｓ以下の大きさとすることで、各々の排水孔４を管軸方向Ｙに分断することによる集水性の低下を抑制することが可能となる。また、本発明を適用した水抜き鋼管１は、図９（ａ）に示す１個の排水孔４が形成された鋼管本体２の断面欠損と、図９（ｂ）に示す複数に分断させた分断排水孔４５が形成された鋼管本体２の断面欠損とが、互いに略同一の大きさとなる。そして、本発明を適用した水抜き鋼管１は、鋼管本体２の断面欠損が略同一の条件で比較すると、図９（ａ）に示す１個の排水孔４が形成されるよりも、図９（ｂ）に示す複数の分断排水孔４５が形成されることで、鋼管本体２の全体の捻り耐力が向上する。
【００６６】
ここで、鋼管本体２の捻り耐力を比較するために、図１３に示す解析モデル及び表１に示す解析条件で、本発明を適用した水抜き鋼管１のＦＥＭ解析を実施した。このＦＥＭ解析では、図１３（ａ）に示すＣａｓｅ１を、１個の排水孔４が分断されていない解析モデルとして、図１３（ｂ）に示すＣａｓｅ２を、１個の排水孔４を３個の分断排水孔４５に分断させた解析モデルとした。なお、図１３に示す解析モデルでは、回転トルクが大きく作用する鋼管本体２の先端２ａ側を模擬して、鋼管本体２の鋼管長さＬｐを４５０ｍｍとするとともに、複数の分断排水孔４５の間の離隔部４６の離間距離ｄを５ｍｍとして解析した。これは、集水性の低下を抑制するために離間距離ｄを各々の分断排水孔４５の長さ寸法Ｌｓ以下の大きさとしたうえで、捻り耐力が発揮されにくい条件での解析を実施することで捻り耐力向上効果の下限値での比較検討を実施するためである。また、５ｍｍ以下の離間距離ｄでは、製造が困難であり現実的でないと判断した。
【００６７】
【表１】
2018009373.tif 000003
【００６８】
このとき、降伏点付近として想定した回転トルクを０．０３ｒａｄ与えたときの荷重で、図１３（ｂ）のＣａｓｅ２に示す１個の排水孔４を３個の分断排水孔４５に分断させた解析モデルと、図１３（ａ）のＣａｓｅ１に示す１個の排水孔４が分断されていない解析モデルとを比較すると、表２に示すように、Ｃａｓｅ２では、Ｃａｓｅ１よりも５％程度、鋼管本体２の捻り耐力が高くなる。このため、本発明を適用した水抜き鋼管１は、図９（ｂ）に示す複数の分断排水孔４５が形成されることで、鋼管本体２の断面欠損を略同一の大きさとしながら、図９（ａ）に示す１個の排水孔４が形成されるよりも、鋼管本体２の全体の捻り耐力を向上させることが可能となる。なお、この解析条件は、複数の分断排水孔４５の間の離隔部４６の離間距離ｄを５ｍｍとしているため、捻り耐力が最も発揮されにくい条件であることを鑑みると、分断排水孔４５の長さ寸法Ｌｓ以下の範囲で離間距離ｄを拡大することで捻り耐力がさらに向上すると推察される。また、１個の排水孔４を分断させて複数の分断排水孔４５が形成されることで、分断排水孔４５での突出片５の有無に関わらず、鋼管本体２の全体の捻り耐力が向上する。
【００６９】
【表２】
2018009373.tif 000004
【００７０】
本発明を適用した水抜き鋼管１は、図１１に示すように、排水孔４が形成された鋼管本体２の断面欠損を突出片５で補填して、鋼管本体２の側面２１の変形が抑止されることから、鋼管本体２の破壊、損傷を防止して安定した施工を実現することが可能となる。そして、本発明を適用した水抜き鋼管１は、鋼管本体２の側面２１の変形が抑止されることから、排水孔４の開孔形状が保持されて、安定した排水機能を維持することが可能となる。本発明を適用した水抜き鋼管１は、さらに、鋼管本体２の側面２１の排水孔４の突出片５により、鋼管本体２の断面欠損による曲げ耐力の低下を抑制することが可能となる。
【００７１】
本発明を適用した水抜き鋼管１は、各々の排水孔４の外縁４ａが略長円形状又は略瓢箪形状に延びて形成されるため、地中８の土粒子が排水孔４を通過することを抑制しながら、地中８の地下水Ｆを排水孔４で通過させるものとなる。これにより、本発明を適用した水抜き鋼管１は、地中８の土粒子が排水孔４を通過することを抑制することで、地中８の土砂の流出が防止されるため、地盤沈下等を防止することが可能となる。
【００７２】
以上、本発明の実施形態の例について詳細に説明したが、上述した実施形態は、何れも本発明を実施するにあたっての具体化の例を示したものに過ぎず、これらによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されてはならない。
【符号の説明】
【００７３】
１    ：水抜き鋼管
２    ：鋼管本体
２ａ  ：先端
２０  ：内部
２１  ：側面
３    ：羽根部材
４    ：排水孔
４ａ  ：外縁
４０  ：両端部
４１  ：直線部
４５  ：分断排水孔
４６  ：離隔部
５    ：突出片
８    ：地中
α    ：内側
β    ：外側
Ａ    ：推進区間
Ｘ    ：管周方向
Ｙ    ：管軸方向
【図１】
2018009373.tif 000005
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
2018009373.tif 000014
【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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