(57)【要約】【課題】閉塞部の強度を高めて地盤深く打ち込むことができる排水パイプを実現する。【解決手段】排水パイプ１は、管状部材６の長手方向に多数の孔２が貫設されている。孔２は長穴形状に形成され且つ周方向に対し千鳥状に列設されている。そして、一端は窪み部３ａ、３ｂが対向状に有するように端部同士が密着され、扁平状に閉塞されて閉塞部４を形成し、他端は開放端５ａとされている。閉塞部４は、扁平状に形成された幅Ｗが管状部材６の外径寸法と略同一に形成され、さらに窪み部３ａ、３ｂは前記管状部材６の長手方向に傾斜状となるように略Ｖ字状に変形されてなる。【選択図】図１
2012237128.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
管状部材の長手方向に多数の孔が形成されると共に、一端が扁平状に閉塞されて閉塞部が形成された排水パイプであって、
前記閉塞部は、前記扁平状の幅が前記管状部材の外径寸法と略同一に形成されると共に、前記長手方向に対し傾斜状の窪み部が前記閉塞部の両側面に形成されていることを特徴とする排水パイプ。
【請求項２】
前記閉塞部の肉厚は、該閉塞部以外の部分よりも厚肉に形成することを特徴とする請求項１記載の排水パイプの製造方法。
【請求項３】
長手方向に多数の孔を形成すると共に、一端を扁平状に閉塞させて閉塞部を形成した排水パイプの製造方法であって、
両端が開放端とされた管状部材の一方の開放端の一部を切り欠いて一対の切欠部を対向状に形成し、該切欠部の中央部に対し前記管状部材の径方向に押圧力を付与し略Ｖ字状であって前記長手方向に対し傾斜状の溝部を形成し、前記一方の開放端において前記切欠部を挟んで対向する部位同士が密着するように前記端部を圧潰させて前記閉塞部を形成することを特徴とする排水パイプの製造方法。
【請求項４】
前記切欠部は、半円形状又は円弧形状であることを特徴とする請求項３記載の排水パイプの製造方法。
【請求項５】
請求項１又は請求項２記載の排水パイプを地盤中に挿入、打設して地盤中の土粒子を締め固め、地下水が前記地盤中を上昇してきたときに、前記地下水を前記排水パイプに形成された孔に流入させて前記排水パイプの開放端から排水させることを特徴とする地盤の補強工法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は排水パイプ、排水パイプの製造方法、及び地盤の補強工法に関し、より詳しくは地盤に打設して地下水を集水し、排水するための排水パイプとその製造方法、及び該排水パイプを使用した地盤の補強工法に関する。
【背景技術】
【０００２】
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強度の低下を招き、液状化して地すべりが生じるおそれがある。
【０００３】
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。
【０００４】
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。
【０００５】
すなわち、この種の排水パイプは、図８に示すように、管状部材１０１の長手方向に多数の孔１０２が形成されると共に、一端が扁平状に圧潰されて管状部材１０１の外径よりも幅広となるように閉塞し、これにより閉塞部１０３が形成されている。
【０００６】
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１０４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１０４から外部に排水し、これにより地盤を補強することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特許第３７８９１２７号公報（段落番号〔００２７〕、〔００３８〕、図２）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、特許文献１に記載したような従来の排水パイプは、閉塞部１０３は、管状部材１０１の一端を対向する外周面に押圧力を付与して圧潰され、扁平状に閉塞させているに過ぎず、このため閉塞部１０３は強度的に十分ではなく、このため排水パイプを地表面から奥深く打設・挿入しようとしても、先端が折れ曲がり、一定以上の深さ以上に挿入することができなかった。しかも、閉塞部１０３は管状部材１０１の外径よりも幅広に形成されているため、打設時に地盤中の礫等が障害となり、上述した強度不足と相俟って、地表面から十分に奥深くまで排水パイプを挿入させるのが困難であった。このため、従来は所望の集水・排水効率を確保するために、多数の排水パイプを地盤中に打ち込まなければならず、コスト高を招いていた。
【０００９】
本発明はこのような課題に鑑みなされたものであって、閉塞部の強度が向上した排水パイプとその製造方法、及びこの排水パイプを使用した地盤の補強工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】
【００１０】
上記目的を達成するために本発明に係る排水パイプは、管状部材の長手方向に多数の孔が形成されると共に、一端が扁平状に閉塞されて閉塞部が形成された排水パイプであって、前記閉塞部は、前記扁平状の幅が前記管状部材の外径寸法と略同一に形成されると共に、前記長手方向に対し傾斜状の窪み部が前記閉塞部の両側面に形成されていることを特徴としている。
【００１１】
また、本発明の排水パイプは、前記閉塞部の肉厚は、該閉塞部以外の部分よりも厚肉に形成するのが好ましい
また、本発明に係る排水パイプの製造方法は、長手方向に多数の孔を形成すると共に、一端を扁平状に閉塞させて閉塞部を形成した排水パイプの製造方法であって、両端が開放端とされた管状部材の一方の開放端の一部を切り欠いて一対の切欠部を対向状に形成し、該切欠部の中央部に対し前記管状部材の径方向に押圧力を付与し略Ｖ字状であって前記長手方向に対し傾斜状の溝部を形成し、前記一方の開放端において前記切欠部を挟んで対向する部位同士が密着するように前記端部を圧潰させて前記閉塞部を形成することを特徴としている。
【００１２】
また、本発明の排水パイプの製造方法は、前記切欠部は、半円形状又は円弧形状であるのが好ましい。
【００１３】
また、本発明に係る地盤の補強工法は、上記排水パイプを地盤中に挿入、打設して地盤中の土粒子を締め固め、地下水が前記地盤中を上昇してきたときに、前記地下水を前記排水パイプに形成された孔に流入させて前記排水パイプの開放端から排水させることを特徴としている。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の排水パイプによれば、管状部材の長手方向に多数の孔が形成されると共に、一端が扁平状に閉塞されて閉塞部が形成された排水パイプであって、前記閉塞部は、前記扁平状の幅が前記管状部材の外径寸法と略同一に形成されると共に、前記長手方向に対し傾斜状の窪み部が前記閉塞部の両側面に形成されているので、閉塞部の強度を向上させることができると共に、地盤中の礫等が障害となるのを極力回避することができ、従来に比べて奥深くまで打設・挿入が可能な排水パイプを実現することが可能となる。
【００１５】
さらに、前記閉塞部の肉厚は、該閉塞部以外の部分よりも厚肉に形成することにより、閉塞部の強度をより一層向上させることができる。
【００１６】
また、本発明の排水パイプの製造方法によれば、両端が開放端とされた管状部材の一方の開放端の一部を切り欠き、好ましくは半円形状又は円弧状の一対の切欠部を対向状に形成し、該切欠部の中央部に対し前記管状部材の径方向に押圧力を付与し略Ｖ字状であって前記長手方向に対し傾斜状の溝部を形成し、前記一方の開放端において前記切欠部を挟んで対向する部位同士が密着するように前記端部を圧潰させて前記閉塞部を形成するので、上記作用効果を有する排水パイプを低コストで実現することが可能となる。
【００１７】
また、前記切欠部を半円形状又は円弧形状とすることにより、容易に所望形状の排水パイプを製造することができる。
【００１８】
本発明の地盤の補強工法によれば、上記排水パイプを地盤中に挿入、打設して地盤中の土粒子を締め固め、地下水が前記地盤中を上昇してきたときに、前記地下水を前記排水パイプに形成された孔に流入させて前記排水パイプの開放端から排水させるので、閉塞部の強度が向上することから、地中深く打ち込むことが可能となり、地盤に挿入・打設される排水パイプの本数を削減することが可能となり、低コストで地盤補強をすることができる。すなわち、低コストで過剰間隙水圧の低減と排水パイプが有する補強力で地盤のせん断力を効果的に増加させることができ、低コストで効果的に地盤補強を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明に係る排水パイプの一実施の形態を示す図であり、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図である。
【図２】管状部材の断面図である。
【図３】管状部材に切欠部を形成した状態を示す図であり、（ａ）は正面図、（ｂ）は底面図である。
【図４】管状部材に略Ｖ字状の溝部を形成した状態を示す図であり、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は底面図である。
【図５】管状部材に閉塞部を形成した状態を示す図であり、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図である。
【図６】本発明の排水パイプを使用した地盤の補強工法の一例を示す断面図である。
【図７】本発明に係る排水パイプの他の実施の形態を示す要部正面図である。
【図８】特許文献１に記載された従来の排水パイプを示す図であり、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
次に、本発明の実施の形態を図面に基づき詳説する。
【００２１】
図１は、本発明の製造方法によって製造された排水パイプの一実施の形態を示す図であり、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図である。
【００２２】
この排水パイプ１は、所定外径（例えば、４０〜８０ｍｍ）を有する長尺（例えば、全長５〜６ｍ）の管状部材６からなり、該管状部材６の一端が閉塞部４を形成している。
【００２３】
具体的には、この排水パイプ１は、管状部材６の長手方向に多数の孔２が貫設されている。本実施の形態では、孔２は長穴形状に形成され且つ周方向に対し千鳥状に列設されている。また、一端は窪み部３ａ、３ｂが対向状に有するように端部同士が密着され、扁平状に閉塞されて閉塞部４を形成し、他端は開放端５ａとされている。
【００２４】
前記閉塞部４は、扁平状に形成された幅Ｗが管状部材６の外径寸法と略同一に形成され、さらに窪み部３ａ、３ｂは前記管状部材６の長手方向に傾斜状となるように略Ｖ字状に変形されてなる。
【００２５】
次に、この排水パイプ１の製造方法を図２〜図５に基づき詳述する。
【００２６】
図２は排水パイプ１の素材となる管状部材の断面図であって、該管状部材６は、所定外径（例えば、４０〜８０ｍｍ）を有する長尺（例えば、全長５〜６ｍ）とされ、両端が開放端５ａ、５ｂとされている。そして、この管状部材６には、長手方向に長穴形状の多数の孔が形成されている。また、この孔は周方向に対しては複数列となるように千鳥状に列設されている。
【００２７】
まず、この管状部材６の一方の端部５ｂに切欠部を形成する。
【００２８】
図３は、管状部材６に切欠部を形成した状態を示す図であり、（ａ）は正面図、（ｂ）は底面図である。
【００２９】
すなわち、この図３に示すように、一方の端部５ｂを長手方向に半円形状又は円弧状に切り欠き、互いに対向するように一対の切欠部７ａ、７ｂを形成する。
【００３０】
次いで、切欠部７ａ、７ｂの中央部に対し矢印Ａ、Ａ′に示すように、管状部材６の径方向に一定の押圧力を付与し、略Ｖ字状の溝を形成する。
【００３１】
図４は、管状部材に略Ｖ字状の溝部を形成した状態を示す図であり、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は底面図である。
【００３２】
すなわち、この図４に示すように、切欠部７ａ、７ｂの中央部に対し管状部材６の径方向に一定の押圧力を付与すると、切欠部７ａ、７ｂを含む端部近傍は、管状部材６の径方向側に奥深く入り込むような形態となり、これにより略Ｖ字状の一対の溝部８ａ、８ｂが形成される。尚、押圧力は切欠部７ａ、７ｂの中央部に付与することにより、管状部材６の外周に連なるように傾斜状９ａ、９ｂに形成される。
【００３３】
次いで、このようにＶ字状の溝部８ａ、８ｂが形成された管状部材６に対し、矢印Ｂ、Ｂ′に示すように開放端の端部５ｂを扁平状に圧潰させ、前記切欠部７ａ、７ｂを挟んで対向する部位１０ａ、１０ｂ同士を密着させて閉塞部４を形成する。
【００３４】
図５は、管状部材に閉塞部を形成した状態を示す図であり、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図である。
【００３５】
すなわち、この図５に示すように、前記切欠部７ａ、７ｂを挟んで対向する部位１０ａ、１０ｂ同士を密着するように端部５ｂを圧潰させると、溝部８ａ、８ｂは窪み部３ａ、３ｂを形成して閉塞され、閉塞部４を有する排水パイプが製造される。
【００３６】
そして、このように形成された排水パイプは、端部５ｂが閉塞部４の内部に入り込むように窪み部３ａ、３ｂが形成され、これにより端部を単に扁平状に圧潰させた場合に比べ、先端強度を飛躍的に向上させることが可能となる。しかも、先端が管状部材６の外径寸法と略同一であるので、従来のように閉塞部の先端が管状部材６の外径寸法より幅広になるのを避けることができ、排水パイプ６が打設中に礫等に引っ掛かるのを極力回避することができ、地盤への挿入・打設をより円滑に行うことが可能となる。
【００３７】
図６は本排水パイプを使用した地盤の補強工法を示す断面図である。
【００３８】
すなわち、排水パイプ１の閉塞部４を地盤１２の地表面１２ａに当接させた後、例えば、排水パイプ１の開放端５ｂにコンクリートブレーカー等の打設装置１３を当接させ、その打設装置を加振しながら排水パイプ１を押圧して地盤１２中に圧入する。
【００３９】
そして、この排水パイプ１の地盤１２中への打設により、排水パイプ１周辺の土砂が周囲に圧搾されると共に、該排水パイプ１は地盤１２に埋設され、これにより排水パイプ１の周辺の地盤１２は締め固められて地盤１２が強化される。
【００４０】
本地盤の補強工法は、排水パイプ１の閉塞部４の強度が従来に比べて飛躍的に向上するので、地表面１２ａからより深く地盤１２中に打ち込むことができる。しかも、排水パイプ１は、閉塞部４の幅Ｗが管状部材６の外径寸法と略同一であるので、地盤１２中の礫等が障害となるのを極力回避することができ、埋設処理を円滑に行うことができる。
【００４１】
因みに、本発明者が実験したところ、特許文献１記載の排水パイプでは、管状部材６の内径が５５〜６０ｍｍの場合で、地表面からの埋設距離は３．６ｍ程度が限度で、それ以上打設しようとしても、先端が折れ曲がって圧入できなかった。これに対し本実施の形態では、埋設距離が５．５ｍ以上になっても支障なく圧入することが可能であり、降伏応力も従来に比べ約２倍になることが確認された。
【００４２】
また、このように排水パイプ１を地表面１２ａから奥深く挿入することができるので、多数の排水パイプ１を地盤１２中に埋設しなくても、所望の集水・排水効果を得ることが可能となり、したがって、排水パイプ１の埋設本数を削減することができ、工事費の低コスト化が可能となる。
【００４３】
図７は、本発明の他の実施の形態を示す要部正面図であって、閉塞部４の表面に補強部材１２が溶接等の固着手段により管状部材６に固着され、先端を厚肉に形成することにより、より一層の強度向上を図ることができる。
【００４４】
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。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。
【００４５】
また、上記実施の形態では一本の排水パイプを使用した場合を示しているが、排水パイプ同士を継手部材によって接続し、さらに長尺の排水パイプを使用することも可能である。
【００４６】
また、上記実施の形態では、管状部材に孔を形成した後、閉塞部を形成しているが、閉塞部を形成した後、孔を形成してもよい。
【産業上の利用可能性】
【００４７】
地盤の奥深くまで圧入可能とし、低コストで地盤補強に寄与する排水パイプを実現でき、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で地下水の集水・排水させて過剰間隙水圧を低減するのに有用であり、斜面安定化対策や液状化対策に好適に使用できる。
【符号の説明】
【００４８】
１  排水パイプ
６  管状部材
２  孔
３ａ、３ｂ  窪み部
４  閉塞部
５ａ  開放端の他端
５ｂ  開放端の一端
７ａ、７ｂ  切欠部
８ａ、８ｂ  溝部
９ａ、９ｂ  傾斜状
１２  地盤
【図１】
2012237128.tif 000003
【図２】
2012237128.tif 000004
【図３】
2012237128.tif 000005
【図４】
2012237128.tif 000006
【図５】
2012237128.tif 000007
【図６】
2012237128.tif 000008
【図７】
2012237128.tif 000009
【図８】
2012237128.tif 000010
【手続補正書】
【提出日】平成23年8月2日(2011.8.2)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求項１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項１】
管状部材の長手方向に多数の孔が形成されると共に、一端が扁平状に閉塞されて閉塞部が形成され、地盤に打設されて地下水を集水し、排水する排水パイプであって、
前記閉塞部は、前記扁平状の幅が前記管状部材の外径寸法と略同一に形成されると共に、前記長手方向に対し傾斜状の窪み部が前記閉塞部の両側面に形成されていることを特徴とする排水パイプ。  
【手続補正２】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求項３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項３】
長手方向に多数の孔を形成すると共に、一端を扁平状に閉塞させて閉塞部を形成し、地盤に打設して地下水を集水し、排水する排水パイプの製造方法であって、
両端が開放端とされた管状部材の一方の開放端の一部を切り欠いて一対の切欠部を対向状に形成し、該切欠部の中央部に対し前記管状部材の径方向に押圧力を付与し略Ｖ字状であって前記長手方向に対し傾斜状の溝部を形成し、前記一方の開放端において前記切欠部を挟んで対向する部位同士が密着するように前記端部を圧潰させて前記閉塞部を形成することを特徴とする排水パイプの製造方法。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１０】
上記目的を達成するために本発明に係る排水パイプは、管状部材の長手方向に多数の孔が形成されると共に、一端が扁平状に閉塞されて閉塞部が形成され、地盤に打設されて地下水を集水し、排水する排水パイプであって、前記閉塞部は、前記扁平状の幅が前記管状部材の外径寸法と略同一に形成されると共に、前記長手方向に対し傾斜状の窪み部が前記閉塞部の両側面に形成されていることを特徴としている。また、本発明の排水パイプは、前記閉塞部の肉厚は、該閉塞部以外の部分よりも厚肉に形成するのが好ましい。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１１】
また、本発明に係る排水パイプの製造方法は、長手方向に多数の孔を形成すると共に、一端を扁平状に閉塞させて閉塞部を形成し、地盤に打設して地下水を集水し、排水する排水パイプの製造方法であって、両端が開放端とされた管状部材の一方の開放端の一部を切り欠いて一対の切欠部を対向状に形成し、該切欠部の中央部に対し前記管状部材の径方向に押圧力を付与し略Ｖ字状であって前記長手方向に対し傾斜状の溝部を形成し、前記一方の開放端において前記切欠部を挟んで対向する部位同士が密着するように前記端部を圧潰させて前記閉塞部を形成することを特徴としている。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１４】
本発明の排水パイプによれば、管状部材の長手方向に多数の孔が形成されると共に、一端が扁平状に閉塞されて閉塞部が形成され、地盤に打設されて地下水を集水し、排水する排水パイプであって、前記閉塞部は、前記扁平状の幅が前記管状部材の外径寸法と略同一に形成されると共に、前記長手方向に対し傾斜状の窪み部が前記閉塞部の両側面に形成されているので、閉塞部の強度を向上させることができると共に、地盤中の礫等が障害となるのを極力回避することができ、従来に比べて奥深くまで打設・挿入が可能な排水パイプを実現することが可能となる。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１６】
また、本発明の排水パイプの製造方法によれば、長手方向に多数の孔を形成すると共に、一端を扁平状に閉塞させて閉塞部を形成し、地盤に打設して地下水を集水し、排水する排水パイプの製造方法であって、両端が開放端とされた管状部材の一方の開放端の一部を切り欠き、好ましくは半円形状又は円弧状の一対の切欠部を対向状に形成し、該切欠部の中央部に対し前記管状部材の径方向に押圧力を付与し略Ｖ字状であって前記長手方向に対し傾斜状の溝部を形成し、前記一方の開放端において前記切欠部を挟んで対向する部位同士が密着するように前記端部を圧潰させて前記閉塞部を形成するので、上記作用効果を有する排水パイプを低コストで実現することが可能となる。