(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｓ字形又は擬Ｓ字形のポリスチレン系樹脂発泡部材を互いに溶着した透水性ブロックであって、
前記個々のポリスチレン系樹脂発泡部材は、その長さＬ、全体幅Ｃ、肉厚みＴ、部材幅Ｗ、曲部の厚みＲの寸法の割合が、Ｃ／Ｌ：０．５５〜０．３、Ｔ／Ｌ：０．４６〜０．１５、Ｗ／Ｌ：０．３５〜０．１５、Ｃ／Ｗ：２．８〜１．３、Ｒ／Ｗ：０．６〜０．１であり、かつ長さＬの実寸法が７５〜１５ｍｍで、密度が０．０５〜０．００５ｇ／ｃｍ３  のＳ字形又は擬Ｓ字形の一次発泡品であり、
前記多数の一次発泡品を所定の形状の成形容器に入れて加熱して二次発泡させて該一次発泡品相互が互いに絡み合った状態で溶着し、空隙率が５〜５０％の透水性を有するブロックに形成したことを特徴とする透水性ブロック。
【請求項２】
排水処理を必要とする地域に掘削された溝中に、請求項１に記載の透水性ブロックを敷設し、前記溝の表層部に土壌を埋め戻されてなることを特徴とする暗渠排水構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、水田、畑及び果樹園等で排水処理の必要な地域に暗渠排水材として使用する透水性ブロック及びそれを用いた暗渠排水構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、ハウス栽培など水ハケが必要な農地の土壌を管理・改良するために、図６に示す如く、畑地区域１の周囲に枠上の暗渠２を囲設し、川などへ通じる排水手段を設ける工夫が行われている。
【０００３】
その一般的な構造としては、断面がＵ字もしくは長方形の溝を掘削し、排水管として素焼土管または周面を穿孔された塩ビパイプを溝底部に敷設して、その透孔から集まる水が管内を流れて排出口へ注ぐように構成されたものが普通であるが、管を敷設した後に、掘削された土壌を再び埋め戻しただけでは、土が管の透孔を目詰まりさせて、時日の経過と共に排水不良を招くことが多いので、前記溝底部の壁面と菅面との間に水はけ媒体として砂利やモミガラ・ワラ等を充填する工夫が試みられてきた。
【０００４】
しかし、砂利は重くて運搬が大変で、作業性に欠ける上、近年は価格の上昇という難問を抱えている。また、モミガラ・ワラ等は腐敗し管の透孔が目詰まりしやすく、少量の酢酸が発生し土壌が酸性になる欠点もある。
【０００５】
本出願人は、実公平４−１０３号で、軽量で扱いやすく安価な水ハケ媒体としてＳ字形の発泡成形体を、管の周囲に充填することにより、排水能力と耐久性の大きい暗渠排水構造を提案している。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本出願人による上記考案品は、優れた暗渠排水構造として実使用に供されているが、当該発泡成形体は充填後・土壌の埋め戻し前に風で飛ばされることがあった。また、排水管、特に素焼土管ではその接合部から水が多量に漏れ出てしまうことが多く、管自体が重く敷設処理が煩雑なため作業性改善の妨げにもなっていた。
【０００７】
本発明の目的は、上記の問題点に鑑みて、より扱いやすく、安価で、かつ優れた排水能力を発揮し耐久性を有する暗渠排水用透水性ブロック及びそれを用いた暗渠排水構造を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明者は、本出願人による上記考案品に改良を加え、排水管の機能を併せ持つことができる発泡成形体を見いだし、上記問題を一挙に解決した。
【０００９】
即ち、本発明は、Ｓ字形又は擬Ｓ字形のポリスチレン系樹脂発泡部材を互いに溶着した透水性ブロックであって、前記個々のポリスチレン系樹脂発泡部材は、その長さＬ、全体幅Ｃ、肉厚みＴ、部材幅Ｗ、曲部の厚みＲの寸法の割合が、Ｃ／Ｌ：０．５５〜０．３、Ｔ／Ｌ：０．４６〜０．１５、Ｗ／Ｌ：０．３５〜０．１５、Ｃ／Ｗ：２．８〜１．３、Ｒ／Ｗ：０．６〜０．１であり、かつ長さＬの実寸法が７５〜１５ｍｍで、密度が０．０５〜０．００５ｇ／ｃｍ３  のＳ字形又は擬Ｓ字形の一次発泡品であり、前記多数の一次発泡品を所定の形状の成形容器に入れて加熱して二次発泡させて該一次発泡品相互が互いに絡み合った状態で溶着し、空隙率が５〜５０％の透水性を有するブロックに形成したことを特徴とする透水性ブロックにある。
また、排水処理を必要とする地域に掘削された溝中に、前記透水性ブロックを敷設し、前記溝の表層部に土壌を埋め戻されてなることを特徴とする暗渠排水構造にある。
【００１０】
【発明の実施の形態】
本発明の透水性ブロックは、Ｓ字形又は擬Ｓ字形の合成樹脂発泡部材が互いに溶着されてなるものである。
【００１１】
この透水性ブロックを構成する合成樹脂発泡部材は、加熱溶融して発泡させた後の密度を０．０５〜０．００５ｇ／ｃｍ3にまで膨張させることのできるものであれば軽量性・強度上の見地から満足できる。通常、ポリエチレン系発泡体もしくはポリスチレン系発泡体が、密度の低い割に剛性を生じ易く、また表面に薄いスキン層を生じて発泡部材自体は吸水・膨潤しないという見地からも望ましい。
【００１２】
本発明の透水性ブロックが十分な耐圧強度と透水性を同時に満足するためには、透水性ブロックを構成する個々の発泡部材は、Ｓ字形又は擬Ｓ字形を呈していることが必要である。
【００１３】
図１は、本発明に係る発泡部材の形状の好適な一例を示す斜視図で、図１（ロ）は、図１（イ）におけるＸ−Ｘ′線の部分断面斜視図である。図１において、発泡部材はＳ字形に形成され、該Ｓ字形の長さＬ、全体幅Ｃ、肉厚みＴ、成形体幅Ｗ、曲部の厚み（肉厚みの内数）Ｒの寸法の割合が、Ｃ／Ｌ：０．５５〜０．３、Ｔ／Ｌ：０．４６〜０．１５、Ｗ／Ｌ：０．３５〜０．１５、Ｃ／Ｗ：２．８〜１．３、Ｒ／Ｗ：０．６〜０．１に限定されている。長さＬの実寸法は７５〜１５ｍｍで、密度は、前記の如く０．０５〜０．００５ｇ／ｃｍ3  である。このようなＳ字形であると、透水性ブロックとして成形後、互いに絡みあった状態で溶着されているため、耐圧強度を増すことができるだけでなく、ブロックに十分な透水性を持たせることができる。
【００１４】
Ｃ／Ｌの値が０．５５を超えて大きくなると所望の空隙率が得にくくなり、０．３未満であると、強度が低下しやすくなる。Ｔ／Ｌ及びＷ／Ｌが過大であると、所望の空隙率が得にくくなり、逆に過小であると、強度が低下しやすくなる。また、上記条件を満たすものであっても、Ｒ／Ｗの値が０．６を超えると、やはり強度が低下するし、Ｃ／Ｗの値が２．８を超えても同様である。Ｃ／Ｗが１．３未満の値になると、嵩密度が大きくなって不経済を招く。
【００１５】
上記の数値を満足させるＳ字形状であれば、発泡体自身の持つ剛性や強度が、形状及び寸法の構造力学上の剛性や強度等と調和して曲げ剛性を強化し、更に作業性を維持しつつ、耐圧強度及び透水性を高めることになる。
【００１６】
なお、このＳ字形状に準ずる形状であれば、同等もしくは前記に準じる効果を発揮することは可能で、殊に、合成樹脂発泡部材そのものが持つ撥水性及び耐腐蝕性の効果は変らない。
【００１７】
本発明の透水性ブロックは、例えば、図２（イ）のような板状、同図（ロ）のようなブロック状の他、同図（ハ）のような形状のものが挙げられるが、これらに限定されるものではない。また、その大きさも特に限定されるものではなく、透水性ブロックの形状および大きさは、成形の容易さ、作業の容易さ、暗渠の大きさ、排水管の大きさ、排水管の有無などを考慮して適宜決定すれば良い。
【００１８】
また、本発明の透水性ブロックは、一般の発泡スチロール板とは異なり、図２の（ａ）部分を示した図３のように肉眼でＳ字形の合成樹脂発泡部材３１が互いに溶着していることが分かるものであり、一般の発泡スチロール板には無い５〜５０％（好ましくは１０〜３０％）の空隙率を有するものである。空隙率が５％未満では充分な透水性が得られず、集水ができなくなる。空隙率が５０％を超えると耐圧強度に支障が生じやすくなり、また却って集水力が低下してしまうため好ましくない。
【００１９】
本発明の透水性ブロックを得るには、例えば、エチレン樹脂又はスチレン樹脂を加熱溶融したものを、断面がＳ字状の押出機より押し出して一次発泡させる。次にＳ字形の一次発泡品を、所定の形状の成形器に入れ蒸気にて加熱して二次発泡させた後、送風機により成形器に送風し、ドレン抜きと冷却を行って取り出すことによって、上記規定を満足するＳ字形の合成樹脂発泡部材が互いに溶着されてなる透水性ブロックを得ることができる。
【００２０】
次に、上記の透水性ブロックを用いた暗渠排水構造について説明する。
【００２１】
図４は、本発明の暗渠排水構造の一例を示し、同図（イ）はその全体構成の概略図であり、同図（ロ）はその土壌埋め戻し前の透水性ブロック敷設状態を示す説明図である。図４において、暗渠排水構造は、畑地１に接して掘削されたＵ字溝２の溝底部にブロック４ａ及び中空筒状の排水パイプ３を敷設し、さらに排水パイプ３と溝壁面２ａとの間及び排水パイプ３上にブロック４ｂを敷設した後、Ｕ字溝２の表層部に土壌５を埋め戻して構成されている。排水パイプ３は、中空の筒状管であれば断面形状は特定されないが、強度上の見地からは円断面が好ましく、その周面に多数の集水用の透孔３ａが穿設されている。土中よりブロック層へ浸出した水は、この透孔３ａを通って筒状管内へ集水され、管中を流れて排水口へ注ぐ。筒状管すなわち排水パイプ３は、開閉弁６を経由して、貯水層７に連結されている。開閉弁６は制御手段１０により開閉される。該貯水層７には排水ポンプ８が備えられていて、所要の都度、槽内の水を水路９へ排水できる。
【００２２】
一方、図５は、本発明の暗渠排水構造の他の例を示し、同図（イ）はその全体構成の概略図であり、同図（ロ）はその土壌埋め戻し前の透水性ブロック敷設状態を示す説明図である。図５に示すものは、図４とは異なり排水パイプを用いない場合であり、透水性ブロックが水ハケ媒体としての機能と排水パイプとしての機能を併せもっている。すなわち、畑地１に接して掘削されたＵ字溝２の溝底部にブロック１４ａ及び１４ｂを敷設した後、Ｕ字溝２の表層部に土壌５を埋め戻して構成されており、土中よりブロック層へ浸出した水は、ブロック１４ａと１４ｂとで形成される中空部１５内へ集水され、中空部中を流れて排水口に注がれる。
【００２３】
なお、本発明の暗渠排水構造は、図４及び図５のものに限定されるものではなく、例えば、排水パイプの上面のみをブロックで覆うようにしても良く、最初から中空状のブロックを作製して敷設しても良い。
【００２４】
この暗渠排水構造は、図６に示す如き前記枠状配置方式だけでなく、例えば図７に示す如く、畑地１を暗渠２で挟む川字状配置方式など、いずれの方式にも適用できるものである。
【００２５】
本発明においては、開閉弁６を閉じて、畑地１に水を貯めて容易に畑地から水田に変えることができ、水田の収穫が終ったあとで、開閉弁６を開けて、排水すると、また元の畑地として使用することができる。すなわち、土壌に畑地−水田の互換性を付与して、土壌の有効利用を積極的にすすめることができる。
【００２６】
【実施例】
実施例１
スチレン樹脂を加熱溶融したものを、断面がＳ字形の押出機より押し出して一次発泡させ、Ｓ字形の一次発泡品を成形器に入れ蒸気にて加熱して二次発泡させた後、送風機により成形器に送風し、ドレン抜きと冷却を行って取り出し、表１に示すＳ字形の合成樹脂発泡部材が互いに溶着されてなる透水性ブロック（本発明品１及び２）を得た。また、比較のため比較品１及び２を作った。
【００２７】
【表１】
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【００２８】
次に、これらのブロック成型品の空隙率と透水性を調べた。結果は表２に示す通りであった。
【００２９】
【表２】
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【００３０】
実施例２
上記本発明品１の特性を有し、大きさが２０ｃｍ×２０ｃｍ×１８０ｃｍのブロックを、図４に示すような態様で排水パイプ周囲に敷設して、水田からの排水を行ったところ、パイプ内に効果的に土中の水を集水でき、パイプの透孔に目詰まりもなく、ブロックの耐圧強度も十分なものであることが確認できた。
【００３１】
また、これとは別に図５に示すように排水パイプを用いない態様で排水を行ったところ、中空部内に効果的に土中の水を集水できることが確認でき、排水パイプの運搬・敷設を省略できることが分った。
【００３２】
【発明の効果】
以上説明したとおり、本発明の透水性ブロックによれば、Ｓ字形又は擬Ｓ字形の多数の一次発泡品を所定の形状の成形容器に入れて加熱して二次発泡させ、一次発泡品相互を溶着して空隙率が５〜５０％の透水性を有するブロックに成形したことにより、Ｓ字形の発泡品が互いに絡み合った状態で溶着されるため、耐圧強度が高く、しかもＳ字形の発泡品が持つ形状によって相互間に必然的に空隙が形成されて十分な透水性を持たせることができる。
さらに、排水処理を必要とする地域に掘削された溝中に、透水性ブロックを敷設することにより、優れた排水能力を発揮し、耐久性も十分で、排水パイプを用いない作業性の改善された暗渠排水構造を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る発泡部材の好適な一例を示す構成図である。
【図２】本発明の透水性ブロックの形状を示す構成図である。
【図３】本発明の透水性ブロックを形成している発泡部材の溶着状態の説明図である。
【図４】本発明の暗渠排水構造の一例を示す構成図である。
【図５】本発明の暗渠排水構造の他の例を示す構成図である。
【図６】暗渠の配置例の平面図である。
【図７】暗渠の配置例の平面図である。
【符号の説明】
１  畑地
２  暗渠
２ａ  壁面
３  排水パイプ
３ａ  透孔
４，１４  透水性ブロック
５  土壌
６  開閉弁
７  貯水槽
８  排水ポンプ
９  水路
１０  制御手段
１５  中空部
３１  合成樹脂発泡部材
Ｌ  長さ
Ｃ  全体幅
Ｔ  肉厚み
Ｗ  成形体幅
Ｒ  曲部の厚み
【図１】
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【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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