水抜き管、水抜き管の設置方法及び水抜き方法
【課題】集水性を長期に維持することができる水抜き管、水抜き管の設置方法及び水抜き方法を提供する。
【解決手段】水抜き管１は、排水口１ａが設けられた一端を地盤から露出させて地盤中に設置され、地盤中の水を集めて排水口１ａから排出する水抜き管である。水抜き管１は、管壁が生分解性材料からなると共に、多数の取水孔５が形成された管壁を通じて地盤中の水を中空部３ａに取り込む外管と、外管３の中空部３ａ内に充填され、当該中空部３ａ内に取り込んだ水を流通させる帯水層１１を形成する礫７と、外管３に沿って延在し外管３を加熱するための熱水搬送パイプ１３と、を備えたことを特徴とする。
【解決手段】水抜き管１は、排水口１ａが設けられた一端を地盤から露出させて地盤中に設置され、地盤中の水を集めて排水口１ａから排出する水抜き管である。水抜き管１は、管壁が生分解性材料からなると共に、多数の取水孔５が形成された管壁を通じて地盤中の水を中空部３ａに取り込む外管と、外管３の中空部３ａ内に充填され、当該中空部３ａ内に取り込んだ水を流通させる帯水層１１を形成する礫７と、外管３に沿って延在し外管３を加熱するための熱水搬送パイプ１３と、を備えたことを特徴とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、地盤中の水を集めて排出する水抜き管、水抜き管の設置方法及び水抜き方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、水抜きボーリング用の水抜き管としては、例えばＶＰ４０の塩ビ管の管壁に所定の間隔で径５ｍｍ程度の取水孔が形成されてなる有孔塩ビ管が広く用いられている。この有孔塩ビ管を地盤に埋設し、地盤中に含まれる地下水を、取水孔を通じて有孔塩ビ管の中空部に導入し、その後、地下水を有孔塩ビ管の下端の排水口から排出する。また、下記特許文献１のように、地盤に埋設する透水性の管の外側に生分解性樹脂からなる被覆層を設ける技術も知られている。管の外側に生分解性樹脂の被覆層を設けることにより、埋設作業時の損傷を抑制することができ、埋設後には被覆層が土中の微生物により分解されるので、透水性の障害にもなりにくいといった提案がなされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−０５７３６３号公報
【特許文献２】特開平１１−２０９９０６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
水抜きボーリング用の水抜き管にあっては、地盤中の水を内部に導入する集水性が重要である。しかしながら、上記の有孔塩ビ管では、土砂が取水孔に詰まったり、植物の根が取水孔に侵入したり、土砂の細粒分が取水孔付近に集まったりすることで、集水性が劣化するおそれもある。また、地盤中で管が潰れたり折れたりして集水性が失われるというおそれもある。また、上記特許文献１のように、生分解性樹脂の被覆層をもつ管では、被覆層の生分解の進行状態によっては十分な集水性が発揮されないという問題がある。このように、水抜き管においては、集水性を長期に亘って維持することが課題となっている。
【０００５】
本発明は、集水性を長期に維持することができる水抜き管、水抜き管の設置方法及び水抜き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】
【０００６】
本発明の水抜き管は、排水口が設けられた一端を地盤から露出させて地盤中に設置され、地盤中の水を集めて排水口から排出する水抜き管であって、管壁の少なくとも一部が生分解性材料からなると共に、管壁を通じて地盤中の水を中空部に取り込む外管と、外管の中空部内に充填されると共に、当該中空部内に取り込んだ水を流通させる帯水層を形成する帯水層形成材と、外管に沿って延在し外管を加熱する加熱手段と、を備えたことを特徴とする。
【０００７】
この水抜き管では、外管の管壁を通じて地盤中の水が中空部に導入され、この水が中空部内を流通して排水口から排出される。この水抜き管の長期の使用にあっては、集水性が劣化する可能性があるが、外管の管壁の少なくとも一部が生分解性材料からなるので、生分解性材料からなる管壁の部位が地中の微生物で分解される。そうすると、分解された当該部位に孔が空く等の現象が生じることで集水性が回復する。また、加熱手段で外管を加熱することにより、管壁の加水分解が促進され、その後の微生物による生分解を促進することができるので、必要な時期に集水性の回復を促進することができる。また、外管の中空部には帯水層形成材が充填されているので、地盤中で外管が潰れたり折れたりする可能性も低減される。また、外管が破損したとしても、帯水層自体によって集水が行われる。従って、この水抜き管は、集水性を長期に維持することができる。
【０００８】
具体的には、加熱手段は、外管の中空部内に延在し排水口側の一端から供給される熱水を搬送する熱水搬送パイプを有し、熱水搬送パイプから排出される熱水を帯水層に流通させることで外管を加熱することとしてもよい。この構成によれば、地盤から露出した排水口側にある熱水搬送パイプの一端に熱水を供給するといった簡易な手法で外管を加熱することができる。
【０００９】
また、加熱手段は、熱水に加えて供給されるアルカリ水を熱水搬送パイプで搬送し、アルカリ水を熱水と一緒に帯水層に流通させることとしてもよい。この場合、アルカリ水が外管に接触することにより、外管の生分解が更に促進される。
【００１０】
また、加熱手段は、外管の中空部内に延在し放熱することで外管を加熱することとしてもよい。この場合、外管を加熱する際に、熱水等の水分を外管中空部に放出する必要がなくなり、地盤中の水を排出するといった水抜き管の本来の目的に反することがなくなる。また、生分解性材料の生分解は、その前段階として加水分解反応が必要であるので、水分を必要とする。放熱による外管の加熱によれば、外管のうち地盤中の水に元々接している部位において、この水を積極的に利用し、当該部位において特に集中的に加水分解反応が促進される。すなわち、本来、集水性が特に必要とされる部分（水が存在する部分）で集中的に外管の加水分解反応を促進させ、ひいては外管の生分解を促進させ、集中的に集水性の回復を図ることができる。
【００１１】
また、加熱手段は、排出口側に形成される熱水入口と熱水出口とを有し外管の中空部内を往復して延在する熱水循環パイプを有し、熱水循環パイプに熱水を循環させることにより中空部内で放熱することとしてもよい。この構成によれば、地盤から露出した排水口側にある熱水循環パイプの熱水入口から熱水を供給するといった簡易な手法で外管を加熱することができる。そして、排水口側にある熱水循環パイプの熱水出口から循環済みの熱水が排出されるので、熱水等の水分が外管中空部に放出される必要がなく、地盤中の水を排出するといった水抜き管の本来の目的に反することがなくなる。また、絶えず高温の熱を中空部内に供給することができるので、効率的に外管の加熱を行うことができる。
【００１２】
また、帯水層形成材は、複数の通水性の袋に小分け収納された状態で、中空部に設置されていることとしてもよい。この構成によれば、中空部に帯水層形成材を充填する作業の作業性が向上する。
【００１３】
本発明の水抜き管の設置方法は、上述の水抜き管を地盤中に設置するための水抜き管の設置方法であって、地盤にボーリング孔を形成する工程と、長手方向に複数連結されることで外管を形成するための単位管を準備し、当該単位管の中空部に帯水層形成材を設置する工程と、中空部に帯水層形成材が設置された状態の単位管を、長手方向に順次接続しながら複数ボーリング孔に挿入していく工程と、を備えたことを特徴とする。
【００１４】
本発明の水抜き管の設置方法は、上述の水抜き管を地盤中に設置するための水抜き管の設置方法であって、地盤にボーリング孔を形成する工程と、長手方向に複数連結されることで外管を形成するための複数の単位管を、長手方向に順次接続しながらボーリング孔に複数挿入していき、地盤中に外管を形成する工程と、帯水層形成材を収納した通水性の袋を複数数珠繋ぎに接続した状態で準備する工程と、地盤中に形成された外管の中空部に、数珠繋ぎに接続された状態の通水性の袋を挿入していく工程と、を備えたことを特徴とする。
【００１５】
これらの設置方法によれば、地盤中に上述の水抜き管を設置することができる。
【００１６】
本発明の水抜き方法は、排水口が設けられた一端を地盤から露出させた状態で水抜き管を地盤中に設置し、地盤中の水を集めて排水口から排出させる水抜き方法であって、水抜き管は、管壁の少なくとも一部が生分解性材料からなると共に、管壁を通じて地盤中の水を中空部に取り込む外管と、外管の中空部内に充填されると共に、当該中空部内に取り込んだ水を流通させる帯水層を形成する帯水層形成材と、を備えており、水抜き管を地盤中に設置する水抜き管設置工程と、水抜き管設置工程で設置された水抜き管の外管を加熱する外管加熱工程と、を備えたことを特徴とする。
【００１７】
この水抜き方法では、外管の管壁を通じて地盤中の水が中空部に導入され、この水が中空部内を流通して排水口から排出される。この水抜き管の長期の使用にあっては、集水性が劣化する可能性があるが、外管の管壁の少なくとも一部が生分解性材料からなるので、生分解性材料からなる管壁の部位が地中の微生物で分解される。そうすると、分解された当該部位に孔が空く等の現象が生じることで集水性が回復する。また、外管加熱工程で外管を加熱することにより、管壁の加水分解が促進され、その後の微生物による生分解を促進することができるので、必要な時期に集水性の回復を促進することができる。また、外管の中空部には帯水層形成材が充填されているので、地盤中で外管が潰れたり折れたりする可能性も低減される。また、外管が破損したとしても、帯水層自体によって集水が行われる。従って、この水抜き方法では、集水性を長期に維持することができる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、集水性を長期に維持することができる水抜き管、水抜き管の設置方法及び水抜き方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明に係る水抜き管の使用状態を示す地盤の断面図である。
【図２】本発明に係る水抜き管の第１実施形態を示す一部破断斜視図である。
【図３】図２の水抜き管の断面図である。
【図４】複数の生分解有孔管を繋いでなる外管を示す斜視図である。
【図５】熱水搬送パイプの他の形態を示す水抜き管の断面図である。
【図６】本発明に係る水抜き管の第２実施形態を示す斜視図である。
【図７】本発明に係る水抜き管の第３実施形態を示す斜視図である。
【図８】本発明に係る水抜き管の第４実施形態を示す斜視図である。
【図９】本発明に係る水抜き管の第５実施形態を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、図面を参照しつつ本発明に係る水抜き管、水抜き管の設置方法及び水抜き方法の好適な実施形態について詳細に説明する。なお、以下の各実施形態において、互いに同様又は同等の構成要素については図面に同一の符号を付すこととし、重複する説明を省略する。
【００２１】
（第１実施形態）
図１に示す水抜き管１は、土木工事において地下水や堤体内の水位を低下させる（或いは水位を上昇させない）目的で施工される水抜きボーリングに用いられるものである。水抜きボーリングでは、地盤１００の斜面１０３（法面）に、５°程度の水平に近い角度で傾斜したボーリング孔１０１が設けられ、水抜き管１はボーリング孔１０１の保孔管として用いられる。
【００２２】
水抜き管１は、５°程度の水平に近い角度で傾斜してボーリング孔１０１内に埋設され、一端の排水口１ａを斜面１０３から露出させている。水抜き管１は、地盤１００に含まれる地下水を集め、集めた地下水を傾斜によって排水口１ａまで導き地盤１００の外に排出する。一般的には、水抜き管１の長さは４０ｍ程度である。なお、ボーリング孔１０１の傾斜、すなわち使用状態における水抜き管１の傾斜は、５°程度といった略水平の傾斜には限られず、諸条件に応じて約４０〜５０°程度まで適宜調整される。
【００２３】
図２及び図３に示すように、水抜き管１は、内径４０ｍｍ程度の外管３を有している。外管３の管壁は、硬質の生分解性樹脂からなる。生分解性樹脂としては、ポリ乳酸、デンプン系、酢酸セルロース系、ポリヒドロキシブチレート等を採用することができる。外管３の管壁には径５ｍｍ程度の多数の取水孔５が設けられており、外管３の中空部３ａと外管３の外部とが取水孔５によって連通されている。取水孔５は、周方向に２箇所対向して配置され長手方向に１００ｍｍ程度のピッチで千鳥配置される。なお、外管３は、図４に示すように、例えば、長さ２ｍ程度の生分解性有孔管（単位管）４を長手方向に必要な本数だけ接続して形成される。生分解性有孔管４同士の接続は、公知の管同士の接続方法を用いて行えばよい。
【００２４】
外管３の中空部３ａには、礫７が充填されている。礫７の粒子同士の間には空隙が形成されるので、中空部３ａには、水を含んだり水を流通させたりすることが可能な帯水層１１が形成される。すなわち、礫７は、中空部３ａに帯水層１１を形成する帯水層形成材として機能する。帯水層１１は、水抜き管１の周辺の地盤よりも高い透水係数を有する必要があり、そのような帯水層１１を形成するために、礫７の粒径の仕様は、下式(1)と(2)とを両方満たすことが好ましい。
D15drain> 5×D15soil …(1)
D15drain< 5×D85soil …(2)
但し、D85soilは地盤１００の８５％粒径、D15soilは地盤１００の１５％粒径、D15drainは礫７の１５％粒径である。式(1)が満たされることにより、帯水層１１の透水性が確保される。式(2)が満たされることにより、パイピング（浸透水によって土粒子が流出し地盤内にパイプ状の孔や水みちができる現象）の抑制が図られる。
【００２５】
上記仕様の礫７を外管３の中空部３ａに設置することで、地盤１００の流出を防止することができ、かつ、透水性を妨げない効果も確保される。従って、外管３に設ける孔径（中空部３ａの径）については、透水性の確保さえできれば、長距離にわたるボーリング孔１０１への挿入を確実に行うことができるように配慮すればよい。また、中空部３ａに充填する作業の作業性向上のため、パーライト等の軽量土の礫７を採用することが好ましい。
【００２６】
中空部３ａに礫７が充填されることにより、外管３が外圧で押し潰されたり折れたりする可能性が低減する。地盤１００中の地下水は、外管３の取水孔５を通じて中空部３ａの帯水層１１に侵入し、その後、下り傾斜に従って帯水層１１内を流動し、最下端の排水口１ａから排出される。なお、礫７が排水口１ａから流れ出ないように、排水口１ａをメッシュ状の部材で塞いでもよい。また、礫７が排水口１ａから流れ出ないようにするためには、後述するように、礫７を通水性の袋１７に収納した状態で（図７参照）中空部３ａ内に設置しておいてもよい。
【００２７】
更に、水抜き管１は、中空部３ａ内に挿通された熱水搬送パイプ（加熱手段）１３を備えている。熱水搬送パイプ１３は、排水口１ａから他端の口１ｂのやや手前の位置まで延在している。熱水搬送パイプ１３の排水口１ａ側の一端は熱水の供給口として機能する熱水入口１３ａであり、熱水搬送パイプ１３の他端は熱水を排出する熱水出口１３ｂである。すなわち、熱水入口１３ａから熱水を供給すると、熱水は熱水搬送パイプ１３内を搬送され、熱水出口１３ｂから排出される。熱水出口１３ｂから排出された熱水は、帯水層１１内を下り傾斜に従って流動し、排水口１ａから排出される。このように、供給された熱水が帯水層１１内を流動することにより、外管３が加熱される。また、熱水を搬送する際に熱水搬送パイプ１３自体が放熱することで、周囲の外管３を加熱する作用もある。なお、熱水搬送パイプ１３の上端の排水口１ａから熱水を排出する方式に代えて、熱水搬送パイプ１３の途中の管壁に小孔を設け、当該小孔から熱水を放出するようにしてもよい。熱水入口１３ａから供給する熱水の温度は、周辺地盤よりも高い温度であればよい。例えば、ポリ乳酸を原料とした生分解性樹脂を外管３の材料として用いた場合、熱水入口１３ａから供給する熱水の温度は、一般的に６０℃以上とすることが特に好ましい。
【００２８】
続いて、水抜き管１を地盤１００中に設置するための工法について説明する（水抜き管設置工程）。まず、地盤１００の斜面１０３にボーリング孔１０１を形成する。その一方、外管３を構成するために必要な本数の生分解性有孔管４を準備する。次に、１本目の生分解性有孔管４の中空部に熱水搬送パイプ１３を敷設し、更に中空部には礫７を充填する。その後、管の接続作業を可能とする程度の長さを残して、１本目の生分解性有孔管４をボーリング孔１０１に挿入する。次に、２本目の生分解性有孔管４の中空部に熱水搬送パイプ１３を敷設し礫７を充填する。次に、２本目の生分解性有孔管４を１本目の生分解性有孔管４に接続すると共に、熱水搬送パイプ１３を接続する。そして、１本目の生分解性有孔管４を押し込むようにして、２本目の生分解性有孔管４をボーリング孔１０１に挿入する。以上を必要回数繰り返すことで、ボーリング孔１０１内に水抜き管１が完成する。
【００２９】
続いて、水抜き管１及び水抜き管１を用いる水抜き方法が奏する作用効果について説明する。水抜き管１を長期使用した場合、土砂が取水孔５に詰まったり、植物の根が取水孔５に侵入したり、土砂の細粒分が取水孔５付近に集まったりすることで、集水性が劣化するおそれもある。ところが、外管３の材料は生分解性樹脂であるので、使用開始時から徐々に、地中の微生物により外管３の管壁が分解されていく。そして、分解により管壁に孔が空く等の現象が生じることで、外管３に新たな取水孔が形成されることとなり集水性が回復する。
【００３０】
また、熱水搬送パイプ１３で熱水供給を行うことより、外管３を加熱することができる。外管３を加熱すると、外管３の管壁の加水分解が促進され、その後の微生物による管壁の生分解を促進することができるので、必要な時期に集水性の回復を促進することができる。従って、水抜き管１の排水量の低下が見られたときに、熱水供給（外管加熱工程）を行って集水性を回復させるといった運用も可能になる。また、熱水搬送パイプ１３によれば、地盤１００から露出した排水口１ａ側の熱水入口１３ａに熱水を供給するといった簡易な手法で外管３を加熱することができる。
【００３１】
また、外管３の中空部３ａには礫７が充填されているので、地盤１００中で外管３が潰れたり折れたりする可能性も低減される。また、仮に外管３が破損した場合にも、帯水層１１が維持されることで集水が可能であり、帯水層１１により排水口１ａに通じる水路が確保される。また、最終的に外管３のすべてが生分解で消滅した後も、残された帯水層１１の作用により、地盤１００中の水を集水し斜面１０３に排水することが可能である。以上により、この水抜き管１は、排水機能を長期に維持することができる。
【００３２】
なお、本実施形態では１本の熱水搬送パイプ１３を外管３の中空部３ａに設置する例を説明したが、熱水搬送パイプは、外管３の外壁面に沿って外管３の外側に設置してもよい。また、熱水搬送パイプ１３は、複数本を設置してもよい。熱水搬送パイプ１３は、中空部３ａの中央に設置されることが好ましい。また、図５に示すように、長手方向に延びる断面コ字状の隔壁２１を外管３の内壁面に設けることで、中空部３ａから区画された通水領域２３を設けてもよい。この構成では、外管３の管壁の一部及び隔壁２１によって熱水搬送パイプが構成され、上記通水領域２３に熱水を流通させ搬送することができる。この場合、生分解性有孔管４同士を長手方向に接続する工程においては、通水領域２３の位置を合わせながら管同士を接続する必要がある。
【００３３】
また、外管３の生分解を促進するためには、外管３にアルカリ水を接触させることも有効である。従って、熱水搬送パイプ１３から供給する熱水にアルカリ水を加えることで、帯水層１１にアルカリ水を送り込んでもよい。この場合、熱水搬送パイプ１３から排出されるアルカリ水が、熱水と一緒に帯水層１１を流通しながら外管３の内壁面に接触し、外管３の生分解を更に促進する。アルカリ水としては、アルカリ性を示すものであれば何でもよく、例えば、アンモニア水、石鹸水、炭酸ナトリウム溶液等を用いることができる。アルカリ水はｐＨ８．０以上であればよいが、例えば、ポリ乳酸を原料とする生分解性樹脂の外管３を用いる場合で１日以内の分解を期待する場合には、ｐＨが１０よりも高い（ｐＨ１０よりもアルカリ性が強い）アルカリ水を用いることが好ましい。なお、熱水にアルカリ水を加える方法に代えて、搬送パイプ１３にアルカリ水のみを送り込んでもよい。
【００３４】
また、管壁に取水孔５を形成した外管３に代えて、図６に示すように、管壁をメッシュ構造とした生分解性樹脂の外管５３を採用してもよい。また、この管壁は生分解性樹脂の織物であってもよい。このような外管５３によれば、管壁面全体が地盤１００中の地下水を透過させて中空部に導く。そして、長期使用によりメッシュの目詰まりが進行してきた場合にも、管壁の生分解により集水性が回復する。
【００３５】
（第２実施形態）
続いて、本発明に係る水抜き管の第２実施形態を説明する。図７に示すように、水抜き管２０１では、礫７が袋１７に小分け収納された状態で中空部３ａに充填されている。袋１７は、外管３の管壁よりも高い通水性を有しており、また、帯水層１１の通水性の妨げともならないように高い通水性を有することが好ましい。袋１７の材料としては、例えば不織布が用いられる。この構成によれば、中空部３ａに礫７を充填する作業における作業性が向上する。なお、袋１７の材料として生分解性材料を用いてもよい。
【００３６】
また、図７に示されるように、袋１７同士を長手方向に数珠繋ぎの状態に接続してもよい。この数珠繋ぎの構成によれば、水抜き管２０１を地盤１００中に形成するにあたり、ボーリング孔１０１内にまず外管３を形成した後、中空部３ａに礫７をまとめて挿入する工法も可能になる。具体的な水抜き管２０１の設置方法は次の通りである。まず、ボーリング孔１０１を形成した後、管の接続作業を可能とする程度の長さを残して、１本目の生分解性有孔管４をボーリング孔１０１に挿入する。次に、２本目の生分解性有孔管４を１本目の生分解性有孔管４に接続しボーリング孔１０１に挿入する。以上を必要回数繰り返すことで、ボーリング孔１０１内に外管３を形成する。その一方、礫７を必要数の袋１７に小分け収納し、袋１７同士を数珠繋ぎに接続する。
【００３７】
そして、図７に示すように、数珠繋ぎの袋１７を、排水口１ａ側から外管３の中空部３ａに挿入していく。このとき、各袋１７同士を密着させるように中空部３ａに押し込むことで、礫７を隙間無く中空部３ａ内に充填することができる。また、このとき、熱水搬送パイプ１３も数珠繋ぎの袋１７に付随させておき、袋１７と一緒に中空部３ａ内に送り出す。なお、熱水搬送パイプ１３が硬質の材料であれば、数珠繋ぎの袋１７を中空部３ａに押し込み易く好ましい。以上を繰り返して必要数の袋１７を中空部３ａに挿入し、先頭の袋１７と熱水搬送パイプ１３の熱水出口１３ｂとが他端の口１ｂ近傍まで到達すれば、水抜き管２０１が完成する。
【００３８】
なお、数珠繋ぎの袋１７や熱水搬送パイプ１３を外管３の孔奥に挿入するにあたり、引き込み線を利用する方式を採用してもよい。この場合、生分解性有孔管４を繋いで外管３を設置するときに同時に引き込み線を設置しておく。この引き込み線に数珠繋ぎの袋１７や熱水搬送パイプ１３をつなぎ、ボーリング孔１０１の口元で引き込み線の一端を引っ張ることで、数珠繋ぎの袋１７や熱水搬送パイプ１３を外管３の孔奥に挿入することができる。また、水抜き管２０１の外管加熱工程は、水抜き管１における外管加熱工程と同様に行うことができる。
【００３９】
（第３実施形態）
続いて、本発明に係る水抜き管の第３実施形態を説明する。図８に示すように、水抜き管３０１は、熱水搬送パイプ１３に代えて、熱水循環パイプ（加熱手段）６１を備えている。熱水循環パイプ６１は、中空部３ａ内で排水口１ａから他の口１ｂの近傍までの間を往復して延在している。熱水循環パイプ６１の両端は、排水口１ａ側に位置しており、その一方は熱水入口６１ａであり他方は熱水出口６１ｂである。水抜き管３０１の設置工程は、水抜き管１又は水抜き管２０１の設置工程と同様に行うことができる。
【００４０】
この水抜き管３０１の構成に基づき、熱水入口６１ａから熱水を供給すると、熱水は、熱水循環パイプ６１内を搬送され中空部３ａ内を循環した後、熱水出口６１ｂから排出される。このとき、熱水循環パイプ６１から外管３へは熱のみが付与される。すなわち、熱水の熱により熱水循環パイプ６１が放熱することで、外管３が加熱される（外管加熱工程）。熱水循環パイプ６１の材料としては、放熱性が高い材料が好ましい。
【００４１】
このように、熱水循環パイプ６１によれば、帯水層１１に熱水を放出することなく、熱のみを中空部３ａ内に付与して、外管３の加熱を実現することができる。すなわち、熱水等の水分を中空部３ａに放出する必要がないので、中空部３ａを通じて地盤１００中の水を排出するといった水抜き管３０１の本来の目的に反することもない。
【００４２】
また、生分解性樹脂の生分解は、その前段階として加水分解反応が必要であるので、水分を必要とする。熱水循環パイプ６１の加熱によれば、外管３のうち地盤１００中の地下水に元々接している部位において、特に集中的に加水分解反応が促進される。すなわち、本来、集水性が特に必要とされる部分（地下水が存在する部分）で集中的に管壁の加水分解反応を促進させ、ひいては管壁の生分解を促進させ、集中的に集水性の回復を図ることができる。
【００４３】
なお、中空部３ａに水分を導入せずに外管３を加熱可能とする構成としては、例えば、外管３に沿って延在する電熱線を設ける構成も考えられる。しかしながら、熱水循環パイプ６１は電熱線よりも断線に強い点において優れている。すなわち、電熱線が断線すれば加熱機能が喪失される場合もあるが、熱水循環パイプ６１では、多少の熱水漏れがあったとしても、加熱機能が喪失される可能性は比較的低い。
【００４４】
（第４実施形態）
続いて、本発明に係る水抜き管の第４実施形態を説明する。図９に示すように、水抜き管４０１は、外管３に代えて、管壁の一部のみを生分解性樹脂とした外管６３を備えている。すなわち、外管６３は、多数の取水孔５を形成した塩ビ（ポリ塩化ビニル）製の管と、上記多数の取水孔５のうちの一部の取水孔５を塞ぐシール部６５とを備えている。そして、シール部６５は生分解性樹脂を材料とするシール材からなる。図９の例では、取水孔５のうちの半数がシール部６５によって塞がれている。水抜き管４０１の設置工程は、水抜き管１又は水抜き管２０１の設置工程と同様に行うことができ、水抜き管４０１の外管加熱工程は、水抜き管１における外管加熱工程と同様に行うことができる。
【００４５】
この構成の水抜き管４０１によれば、使用開始当初は、シール部６５で塞がれていない取水孔５の存在により、集水性が発揮される。水抜き管４０１の長期使用により、シール部６５で塞がれていない取水孔５の集水性が低下してきた場合にも、シール部６５が生分解されることにより新たな取水孔５が現れ集水性が回復する。このように、水抜き管４０１も水抜き管１と同様の作用効果を奏する。
【００４６】
本発明は、前述した実施形態に限定されるものではない。各実施形態で説明した各水抜き管が備える各構成要素は、適宜組み合わせて採用することができる。
【符号の説明】
【００４７】
１，２０１，３０１，４０１…水抜き管、１ａ…排水口、３，５３，６３…外管、３ａ…中空部、４…生分解性有孔管（単位管）、１１…帯水層、１３…熱水搬送パイプ（加熱手段）、１３ａ…熱水搬送パイプの一端、１３ｂ…熱水搬送パイプの他端、１７…袋、６１…熱水循環パイプ、６１ａ…熱水入口、６１ｂ…熱水出口、６５…シール部、１００…地盤。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、地盤中の水を集めて排出する水抜き管、水抜き管の設置方法及び水抜き方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、水抜きボーリング用の水抜き管としては、例えばＶＰ４０の塩ビ管の管壁に所定の間隔で径５ｍｍ程度の取水孔が形成されてなる有孔塩ビ管が広く用いられている。この有孔塩ビ管を地盤に埋設し、地盤中に含まれる地下水を、取水孔を通じて有孔塩ビ管の中空部に導入し、その後、地下水を有孔塩ビ管の下端の排水口から排出する。また、下記特許文献１のように、地盤に埋設する透水性の管の外側に生分解性樹脂からなる被覆層を設ける技術も知られている。管の外側に生分解性樹脂の被覆層を設けることにより、埋設作業時の損傷を抑制することができ、埋設後には被覆層が土中の微生物により分解されるので、透水性の障害にもなりにくいといった提案がなされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−０５７３６３号公報
【特許文献２】特開平１１−２０９９０６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
水抜きボーリング用の水抜き管にあっては、地盤中の水を内部に導入する集水性が重要である。しかしながら、上記の有孔塩ビ管では、土砂が取水孔に詰まったり、植物の根が取水孔に侵入したり、土砂の細粒分が取水孔付近に集まったりすることで、集水性が劣化するおそれもある。また、地盤中で管が潰れたり折れたりして集水性が失われるというおそれもある。また、上記特許文献１のように、生分解性樹脂の被覆層をもつ管では、被覆層の生分解の進行状態によっては十分な集水性が発揮されないという問題がある。このように、水抜き管においては、集水性を長期に亘って維持することが課題となっている。
【０００５】
本発明は、集水性を長期に維持することができる水抜き管、水抜き管の設置方法及び水抜き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】
【０００６】
本発明の水抜き管は、排水口が設けられた一端を地盤から露出させて地盤中に設置され、地盤中の水を集めて排水口から排出する水抜き管であって、管壁の少なくとも一部が生分解性材料からなると共に、管壁を通じて地盤中の水を中空部に取り込む外管と、外管の中空部内に充填されると共に、当該中空部内に取り込んだ水を流通させる帯水層を形成する帯水層形成材と、外管に沿って延在し外管を加熱する加熱手段と、を備えたことを特徴とする。
【０００７】
この水抜き管では、外管の管壁を通じて地盤中の水が中空部に導入され、この水が中空部内を流通して排水口から排出される。この水抜き管の長期の使用にあっては、集水性が劣化する可能性があるが、外管の管壁の少なくとも一部が生分解性材料からなるので、生分解性材料からなる管壁の部位が地中の微生物で分解される。そうすると、分解された当該部位に孔が空く等の現象が生じることで集水性が回復する。また、加熱手段で外管を加熱することにより、管壁の加水分解が促進され、その後の微生物による生分解を促進することができるので、必要な時期に集水性の回復を促進することができる。また、外管の中空部には帯水層形成材が充填されているので、地盤中で外管が潰れたり折れたりする可能性も低減される。また、外管が破損したとしても、帯水層自体によって集水が行われる。従って、この水抜き管は、集水性を長期に維持することができる。
【０００８】
具体的には、加熱手段は、外管の中空部内に延在し排水口側の一端から供給される熱水を搬送する熱水搬送パイプを有し、熱水搬送パイプから排出される熱水を帯水層に流通させることで外管を加熱することとしてもよい。この構成によれば、地盤から露出した排水口側にある熱水搬送パイプの一端に熱水を供給するといった簡易な手法で外管を加熱することができる。
【０００９】
また、加熱手段は、熱水に加えて供給されるアルカリ水を熱水搬送パイプで搬送し、アルカリ水を熱水と一緒に帯水層に流通させることとしてもよい。この場合、アルカリ水が外管に接触することにより、外管の生分解が更に促進される。
【００１０】
また、加熱手段は、外管の中空部内に延在し放熱することで外管を加熱することとしてもよい。この場合、外管を加熱する際に、熱水等の水分を外管中空部に放出する必要がなくなり、地盤中の水を排出するといった水抜き管の本来の目的に反することがなくなる。また、生分解性材料の生分解は、その前段階として加水分解反応が必要であるので、水分を必要とする。放熱による外管の加熱によれば、外管のうち地盤中の水に元々接している部位において、この水を積極的に利用し、当該部位において特に集中的に加水分解反応が促進される。すなわち、本来、集水性が特に必要とされる部分（水が存在する部分）で集中的に外管の加水分解反応を促進させ、ひいては外管の生分解を促進させ、集中的に集水性の回復を図ることができる。
【００１１】
また、加熱手段は、排出口側に形成される熱水入口と熱水出口とを有し外管の中空部内を往復して延在する熱水循環パイプを有し、熱水循環パイプに熱水を循環させることにより中空部内で放熱することとしてもよい。この構成によれば、地盤から露出した排水口側にある熱水循環パイプの熱水入口から熱水を供給するといった簡易な手法で外管を加熱することができる。そして、排水口側にある熱水循環パイプの熱水出口から循環済みの熱水が排出されるので、熱水等の水分が外管中空部に放出される必要がなく、地盤中の水を排出するといった水抜き管の本来の目的に反することがなくなる。また、絶えず高温の熱を中空部内に供給することができるので、効率的に外管の加熱を行うことができる。
【００１２】
また、帯水層形成材は、複数の通水性の袋に小分け収納された状態で、中空部に設置されていることとしてもよい。この構成によれば、中空部に帯水層形成材を充填する作業の作業性が向上する。
【００１３】
本発明の水抜き管の設置方法は、上述の水抜き管を地盤中に設置するための水抜き管の設置方法であって、地盤にボーリング孔を形成する工程と、長手方向に複数連結されることで外管を形成するための単位管を準備し、当該単位管の中空部に帯水層形成材を設置する工程と、中空部に帯水層形成材が設置された状態の単位管を、長手方向に順次接続しながら複数ボーリング孔に挿入していく工程と、を備えたことを特徴とする。
【００１４】
本発明の水抜き管の設置方法は、上述の水抜き管を地盤中に設置するための水抜き管の設置方法であって、地盤にボーリング孔を形成する工程と、長手方向に複数連結されることで外管を形成するための複数の単位管を、長手方向に順次接続しながらボーリング孔に複数挿入していき、地盤中に外管を形成する工程と、帯水層形成材を収納した通水性の袋を複数数珠繋ぎに接続した状態で準備する工程と、地盤中に形成された外管の中空部に、数珠繋ぎに接続された状態の通水性の袋を挿入していく工程と、を備えたことを特徴とする。
【００１５】
これらの設置方法によれば、地盤中に上述の水抜き管を設置することができる。
【００１６】
本発明の水抜き方法は、排水口が設けられた一端を地盤から露出させた状態で水抜き管を地盤中に設置し、地盤中の水を集めて排水口から排出させる水抜き方法であって、水抜き管は、管壁の少なくとも一部が生分解性材料からなると共に、管壁を通じて地盤中の水を中空部に取り込む外管と、外管の中空部内に充填されると共に、当該中空部内に取り込んだ水を流通させる帯水層を形成する帯水層形成材と、を備えており、水抜き管を地盤中に設置する水抜き管設置工程と、水抜き管設置工程で設置された水抜き管の外管を加熱する外管加熱工程と、を備えたことを特徴とする。
【００１７】
この水抜き方法では、外管の管壁を通じて地盤中の水が中空部に導入され、この水が中空部内を流通して排水口から排出される。この水抜き管の長期の使用にあっては、集水性が劣化する可能性があるが、外管の管壁の少なくとも一部が生分解性材料からなるので、生分解性材料からなる管壁の部位が地中の微生物で分解される。そうすると、分解された当該部位に孔が空く等の現象が生じることで集水性が回復する。また、外管加熱工程で外管を加熱することにより、管壁の加水分解が促進され、その後の微生物による生分解を促進することができるので、必要な時期に集水性の回復を促進することができる。また、外管の中空部には帯水層形成材が充填されているので、地盤中で外管が潰れたり折れたりする可能性も低減される。また、外管が破損したとしても、帯水層自体によって集水が行われる。従って、この水抜き方法では、集水性を長期に維持することができる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、集水性を長期に維持することができる水抜き管、水抜き管の設置方法及び水抜き方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明に係る水抜き管の使用状態を示す地盤の断面図である。
【図２】本発明に係る水抜き管の第１実施形態を示す一部破断斜視図である。
【図３】図２の水抜き管の断面図である。
【図４】複数の生分解有孔管を繋いでなる外管を示す斜視図である。
【図５】熱水搬送パイプの他の形態を示す水抜き管の断面図である。
【図６】本発明に係る水抜き管の第２実施形態を示す斜視図である。
【図７】本発明に係る水抜き管の第３実施形態を示す斜視図である。
【図８】本発明に係る水抜き管の第４実施形態を示す斜視図である。
【図９】本発明に係る水抜き管の第５実施形態を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、図面を参照しつつ本発明に係る水抜き管、水抜き管の設置方法及び水抜き方法の好適な実施形態について詳細に説明する。なお、以下の各実施形態において、互いに同様又は同等の構成要素については図面に同一の符号を付すこととし、重複する説明を省略する。
【００２１】
（第１実施形態）
図１に示す水抜き管１は、土木工事において地下水や堤体内の水位を低下させる（或いは水位を上昇させない）目的で施工される水抜きボーリングに用いられるものである。水抜きボーリングでは、地盤１００の斜面１０３（法面）に、５°程度の水平に近い角度で傾斜したボーリング孔１０１が設けられ、水抜き管１はボーリング孔１０１の保孔管として用いられる。
【００２２】
水抜き管１は、５°程度の水平に近い角度で傾斜してボーリング孔１０１内に埋設され、一端の排水口１ａを斜面１０３から露出させている。水抜き管１は、地盤１００に含まれる地下水を集め、集めた地下水を傾斜によって排水口１ａまで導き地盤１００の外に排出する。一般的には、水抜き管１の長さは４０ｍ程度である。なお、ボーリング孔１０１の傾斜、すなわち使用状態における水抜き管１の傾斜は、５°程度といった略水平の傾斜には限られず、諸条件に応じて約４０〜５０°程度まで適宜調整される。
【００２３】
図２及び図３に示すように、水抜き管１は、内径４０ｍｍ程度の外管３を有している。外管３の管壁は、硬質の生分解性樹脂からなる。生分解性樹脂としては、ポリ乳酸、デンプン系、酢酸セルロース系、ポリヒドロキシブチレート等を採用することができる。外管３の管壁には径５ｍｍ程度の多数の取水孔５が設けられており、外管３の中空部３ａと外管３の外部とが取水孔５によって連通されている。取水孔５は、周方向に２箇所対向して配置され長手方向に１００ｍｍ程度のピッチで千鳥配置される。なお、外管３は、図４に示すように、例えば、長さ２ｍ程度の生分解性有孔管（単位管）４を長手方向に必要な本数だけ接続して形成される。生分解性有孔管４同士の接続は、公知の管同士の接続方法を用いて行えばよい。
【００２４】
外管３の中空部３ａには、礫７が充填されている。礫７の粒子同士の間には空隙が形成されるので、中空部３ａには、水を含んだり水を流通させたりすることが可能な帯水層１１が形成される。すなわち、礫７は、中空部３ａに帯水層１１を形成する帯水層形成材として機能する。帯水層１１は、水抜き管１の周辺の地盤よりも高い透水係数を有する必要があり、そのような帯水層１１を形成するために、礫７の粒径の仕様は、下式(1)と(2)とを両方満たすことが好ましい。
D15drain> 5×D15soil …(1)
D15drain< 5×D85soil …(2)
但し、D85soilは地盤１００の８５％粒径、D15soilは地盤１００の１５％粒径、D15drainは礫７の１５％粒径である。式(1)が満たされることにより、帯水層１１の透水性が確保される。式(2)が満たされることにより、パイピング（浸透水によって土粒子が流出し地盤内にパイプ状の孔や水みちができる現象）の抑制が図られる。
【００２５】
上記仕様の礫７を外管３の中空部３ａに設置することで、地盤１００の流出を防止することができ、かつ、透水性を妨げない効果も確保される。従って、外管３に設ける孔径（中空部３ａの径）については、透水性の確保さえできれば、長距離にわたるボーリング孔１０１への挿入を確実に行うことができるように配慮すればよい。また、中空部３ａに充填する作業の作業性向上のため、パーライト等の軽量土の礫７を採用することが好ましい。
【００２６】
中空部３ａに礫７が充填されることにより、外管３が外圧で押し潰されたり折れたりする可能性が低減する。地盤１００中の地下水は、外管３の取水孔５を通じて中空部３ａの帯水層１１に侵入し、その後、下り傾斜に従って帯水層１１内を流動し、最下端の排水口１ａから排出される。なお、礫７が排水口１ａから流れ出ないように、排水口１ａをメッシュ状の部材で塞いでもよい。また、礫７が排水口１ａから流れ出ないようにするためには、後述するように、礫７を通水性の袋１７に収納した状態で（図７参照）中空部３ａ内に設置しておいてもよい。
【００２７】
更に、水抜き管１は、中空部３ａ内に挿通された熱水搬送パイプ（加熱手段）１３を備えている。熱水搬送パイプ１３は、排水口１ａから他端の口１ｂのやや手前の位置まで延在している。熱水搬送パイプ１３の排水口１ａ側の一端は熱水の供給口として機能する熱水入口１３ａであり、熱水搬送パイプ１３の他端は熱水を排出する熱水出口１３ｂである。すなわち、熱水入口１３ａから熱水を供給すると、熱水は熱水搬送パイプ１３内を搬送され、熱水出口１３ｂから排出される。熱水出口１３ｂから排出された熱水は、帯水層１１内を下り傾斜に従って流動し、排水口１ａから排出される。このように、供給された熱水が帯水層１１内を流動することにより、外管３が加熱される。また、熱水を搬送する際に熱水搬送パイプ１３自体が放熱することで、周囲の外管３を加熱する作用もある。なお、熱水搬送パイプ１３の上端の排水口１ａから熱水を排出する方式に代えて、熱水搬送パイプ１３の途中の管壁に小孔を設け、当該小孔から熱水を放出するようにしてもよい。熱水入口１３ａから供給する熱水の温度は、周辺地盤よりも高い温度であればよい。例えば、ポリ乳酸を原料とした生分解性樹脂を外管３の材料として用いた場合、熱水入口１３ａから供給する熱水の温度は、一般的に６０℃以上とすることが特に好ましい。
【００２８】
続いて、水抜き管１を地盤１００中に設置するための工法について説明する（水抜き管設置工程）。まず、地盤１００の斜面１０３にボーリング孔１０１を形成する。その一方、外管３を構成するために必要な本数の生分解性有孔管４を準備する。次に、１本目の生分解性有孔管４の中空部に熱水搬送パイプ１３を敷設し、更に中空部には礫７を充填する。その後、管の接続作業を可能とする程度の長さを残して、１本目の生分解性有孔管４をボーリング孔１０１に挿入する。次に、２本目の生分解性有孔管４の中空部に熱水搬送パイプ１３を敷設し礫７を充填する。次に、２本目の生分解性有孔管４を１本目の生分解性有孔管４に接続すると共に、熱水搬送パイプ１３を接続する。そして、１本目の生分解性有孔管４を押し込むようにして、２本目の生分解性有孔管４をボーリング孔１０１に挿入する。以上を必要回数繰り返すことで、ボーリング孔１０１内に水抜き管１が完成する。
【００２９】
続いて、水抜き管１及び水抜き管１を用いる水抜き方法が奏する作用効果について説明する。水抜き管１を長期使用した場合、土砂が取水孔５に詰まったり、植物の根が取水孔５に侵入したり、土砂の細粒分が取水孔５付近に集まったりすることで、集水性が劣化するおそれもある。ところが、外管３の材料は生分解性樹脂であるので、使用開始時から徐々に、地中の微生物により外管３の管壁が分解されていく。そして、分解により管壁に孔が空く等の現象が生じることで、外管３に新たな取水孔が形成されることとなり集水性が回復する。
【００３０】
また、熱水搬送パイプ１３で熱水供給を行うことより、外管３を加熱することができる。外管３を加熱すると、外管３の管壁の加水分解が促進され、その後の微生物による管壁の生分解を促進することができるので、必要な時期に集水性の回復を促進することができる。従って、水抜き管１の排水量の低下が見られたときに、熱水供給（外管加熱工程）を行って集水性を回復させるといった運用も可能になる。また、熱水搬送パイプ１３によれば、地盤１００から露出した排水口１ａ側の熱水入口１３ａに熱水を供給するといった簡易な手法で外管３を加熱することができる。
【００３１】
また、外管３の中空部３ａには礫７が充填されているので、地盤１００中で外管３が潰れたり折れたりする可能性も低減される。また、仮に外管３が破損した場合にも、帯水層１１が維持されることで集水が可能であり、帯水層１１により排水口１ａに通じる水路が確保される。また、最終的に外管３のすべてが生分解で消滅した後も、残された帯水層１１の作用により、地盤１００中の水を集水し斜面１０３に排水することが可能である。以上により、この水抜き管１は、排水機能を長期に維持することができる。
【００３２】
なお、本実施形態では１本の熱水搬送パイプ１３を外管３の中空部３ａに設置する例を説明したが、熱水搬送パイプは、外管３の外壁面に沿って外管３の外側に設置してもよい。また、熱水搬送パイプ１３は、複数本を設置してもよい。熱水搬送パイプ１３は、中空部３ａの中央に設置されることが好ましい。また、図５に示すように、長手方向に延びる断面コ字状の隔壁２１を外管３の内壁面に設けることで、中空部３ａから区画された通水領域２３を設けてもよい。この構成では、外管３の管壁の一部及び隔壁２１によって熱水搬送パイプが構成され、上記通水領域２３に熱水を流通させ搬送することができる。この場合、生分解性有孔管４同士を長手方向に接続する工程においては、通水領域２３の位置を合わせながら管同士を接続する必要がある。
【００３３】
また、外管３の生分解を促進するためには、外管３にアルカリ水を接触させることも有効である。従って、熱水搬送パイプ１３から供給する熱水にアルカリ水を加えることで、帯水層１１にアルカリ水を送り込んでもよい。この場合、熱水搬送パイプ１３から排出されるアルカリ水が、熱水と一緒に帯水層１１を流通しながら外管３の内壁面に接触し、外管３の生分解を更に促進する。アルカリ水としては、アルカリ性を示すものであれば何でもよく、例えば、アンモニア水、石鹸水、炭酸ナトリウム溶液等を用いることができる。アルカリ水はｐＨ８．０以上であればよいが、例えば、ポリ乳酸を原料とする生分解性樹脂の外管３を用いる場合で１日以内の分解を期待する場合には、ｐＨが１０よりも高い（ｐＨ１０よりもアルカリ性が強い）アルカリ水を用いることが好ましい。なお、熱水にアルカリ水を加える方法に代えて、搬送パイプ１３にアルカリ水のみを送り込んでもよい。
【００３４】
また、管壁に取水孔５を形成した外管３に代えて、図６に示すように、管壁をメッシュ構造とした生分解性樹脂の外管５３を採用してもよい。また、この管壁は生分解性樹脂の織物であってもよい。このような外管５３によれば、管壁面全体が地盤１００中の地下水を透過させて中空部に導く。そして、長期使用によりメッシュの目詰まりが進行してきた場合にも、管壁の生分解により集水性が回復する。
【００３５】
（第２実施形態）
続いて、本発明に係る水抜き管の第２実施形態を説明する。図７に示すように、水抜き管２０１では、礫７が袋１７に小分け収納された状態で中空部３ａに充填されている。袋１７は、外管３の管壁よりも高い通水性を有しており、また、帯水層１１の通水性の妨げともならないように高い通水性を有することが好ましい。袋１７の材料としては、例えば不織布が用いられる。この構成によれば、中空部３ａに礫７を充填する作業における作業性が向上する。なお、袋１７の材料として生分解性材料を用いてもよい。
【００３６】
また、図７に示されるように、袋１７同士を長手方向に数珠繋ぎの状態に接続してもよい。この数珠繋ぎの構成によれば、水抜き管２０１を地盤１００中に形成するにあたり、ボーリング孔１０１内にまず外管３を形成した後、中空部３ａに礫７をまとめて挿入する工法も可能になる。具体的な水抜き管２０１の設置方法は次の通りである。まず、ボーリング孔１０１を形成した後、管の接続作業を可能とする程度の長さを残して、１本目の生分解性有孔管４をボーリング孔１０１に挿入する。次に、２本目の生分解性有孔管４を１本目の生分解性有孔管４に接続しボーリング孔１０１に挿入する。以上を必要回数繰り返すことで、ボーリング孔１０１内に外管３を形成する。その一方、礫７を必要数の袋１７に小分け収納し、袋１７同士を数珠繋ぎに接続する。
【００３７】
そして、図７に示すように、数珠繋ぎの袋１７を、排水口１ａ側から外管３の中空部３ａに挿入していく。このとき、各袋１７同士を密着させるように中空部３ａに押し込むことで、礫７を隙間無く中空部３ａ内に充填することができる。また、このとき、熱水搬送パイプ１３も数珠繋ぎの袋１７に付随させておき、袋１７と一緒に中空部３ａ内に送り出す。なお、熱水搬送パイプ１３が硬質の材料であれば、数珠繋ぎの袋１７を中空部３ａに押し込み易く好ましい。以上を繰り返して必要数の袋１７を中空部３ａに挿入し、先頭の袋１７と熱水搬送パイプ１３の熱水出口１３ｂとが他端の口１ｂ近傍まで到達すれば、水抜き管２０１が完成する。
【００３８】
なお、数珠繋ぎの袋１７や熱水搬送パイプ１３を外管３の孔奥に挿入するにあたり、引き込み線を利用する方式を採用してもよい。この場合、生分解性有孔管４を繋いで外管３を設置するときに同時に引き込み線を設置しておく。この引き込み線に数珠繋ぎの袋１７や熱水搬送パイプ１３をつなぎ、ボーリング孔１０１の口元で引き込み線の一端を引っ張ることで、数珠繋ぎの袋１７や熱水搬送パイプ１３を外管３の孔奥に挿入することができる。また、水抜き管２０１の外管加熱工程は、水抜き管１における外管加熱工程と同様に行うことができる。
【００３９】
（第３実施形態）
続いて、本発明に係る水抜き管の第３実施形態を説明する。図８に示すように、水抜き管３０１は、熱水搬送パイプ１３に代えて、熱水循環パイプ（加熱手段）６１を備えている。熱水循環パイプ６１は、中空部３ａ内で排水口１ａから他の口１ｂの近傍までの間を往復して延在している。熱水循環パイプ６１の両端は、排水口１ａ側に位置しており、その一方は熱水入口６１ａであり他方は熱水出口６１ｂである。水抜き管３０１の設置工程は、水抜き管１又は水抜き管２０１の設置工程と同様に行うことができる。
【００４０】
この水抜き管３０１の構成に基づき、熱水入口６１ａから熱水を供給すると、熱水は、熱水循環パイプ６１内を搬送され中空部３ａ内を循環した後、熱水出口６１ｂから排出される。このとき、熱水循環パイプ６１から外管３へは熱のみが付与される。すなわち、熱水の熱により熱水循環パイプ６１が放熱することで、外管３が加熱される（外管加熱工程）。熱水循環パイプ６１の材料としては、放熱性が高い材料が好ましい。
【００４１】
このように、熱水循環パイプ６１によれば、帯水層１１に熱水を放出することなく、熱のみを中空部３ａ内に付与して、外管３の加熱を実現することができる。すなわち、熱水等の水分を中空部３ａに放出する必要がないので、中空部３ａを通じて地盤１００中の水を排出するといった水抜き管３０１の本来の目的に反することもない。
【００４２】
また、生分解性樹脂の生分解は、その前段階として加水分解反応が必要であるので、水分を必要とする。熱水循環パイプ６１の加熱によれば、外管３のうち地盤１００中の地下水に元々接している部位において、特に集中的に加水分解反応が促進される。すなわち、本来、集水性が特に必要とされる部分（地下水が存在する部分）で集中的に管壁の加水分解反応を促進させ、ひいては管壁の生分解を促進させ、集中的に集水性の回復を図ることができる。
【００４３】
なお、中空部３ａに水分を導入せずに外管３を加熱可能とする構成としては、例えば、外管３に沿って延在する電熱線を設ける構成も考えられる。しかしながら、熱水循環パイプ６１は電熱線よりも断線に強い点において優れている。すなわち、電熱線が断線すれば加熱機能が喪失される場合もあるが、熱水循環パイプ６１では、多少の熱水漏れがあったとしても、加熱機能が喪失される可能性は比較的低い。
【００４４】
（第４実施形態）
続いて、本発明に係る水抜き管の第４実施形態を説明する。図９に示すように、水抜き管４０１は、外管３に代えて、管壁の一部のみを生分解性樹脂とした外管６３を備えている。すなわち、外管６３は、多数の取水孔５を形成した塩ビ（ポリ塩化ビニル）製の管と、上記多数の取水孔５のうちの一部の取水孔５を塞ぐシール部６５とを備えている。そして、シール部６５は生分解性樹脂を材料とするシール材からなる。図９の例では、取水孔５のうちの半数がシール部６５によって塞がれている。水抜き管４０１の設置工程は、水抜き管１又は水抜き管２０１の設置工程と同様に行うことができ、水抜き管４０１の外管加熱工程は、水抜き管１における外管加熱工程と同様に行うことができる。
【００４５】
この構成の水抜き管４０１によれば、使用開始当初は、シール部６５で塞がれていない取水孔５の存在により、集水性が発揮される。水抜き管４０１の長期使用により、シール部６５で塞がれていない取水孔５の集水性が低下してきた場合にも、シール部６５が生分解されることにより新たな取水孔５が現れ集水性が回復する。このように、水抜き管４０１も水抜き管１と同様の作用効果を奏する。
【００４６】
本発明は、前述した実施形態に限定されるものではない。各実施形態で説明した各水抜き管が備える各構成要素は、適宜組み合わせて採用することができる。
【符号の説明】
【００４７】
１，２０１，３０１，４０１…水抜き管、１ａ…排水口、３，５３，６３…外管、３ａ…中空部、４…生分解性有孔管（単位管）、１１…帯水層、１３…熱水搬送パイプ（加熱手段）、１３ａ…熱水搬送パイプの一端、１３ｂ…熱水搬送パイプの他端、１７…袋、６１…熱水循環パイプ、６１ａ…熱水入口、６１ｂ…熱水出口、６５…シール部、１００…地盤。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
排水口が設けられた一端を地盤から露出させて前記地盤中に設置され、前記地盤中の水を集めて前記排水口から排出する水抜き管であって、
管壁の少なくとも一部が生分解性材料からなると共に、前記管壁を通じて前記地盤中の前記水を中空部に取り込む外管と、
前記外管の前記中空部内に充填されると共に、当該中空部内に取り込んだ前記水を流通させる帯水層を形成する帯水層形成材と、
前記外管に沿って延在し前記外管を加熱する加熱手段と、
を備えたことを特徴とする水抜き管。
【請求項２】
前記加熱手段は、
前記外管の前記中空部内に延在し前記排水口側の一端から供給される熱水を搬送する熱水搬送パイプを有し、
前記熱水搬送パイプから排出される前記熱水を前記帯水層に流通させることで前記外管を加熱することを特徴とする請求項１に記載の水抜き管。
【請求項３】
前記加熱手段は、
前記熱水に加えて供給されるアルカリ水を前記熱水搬送パイプで搬送し、
前記アルカリ水を前記熱水と一緒に前記帯水層に流通させることを特徴とする請求項２に記載の水抜き管。
【請求項４】
前記加熱手段は、
前記外管の前記中空部内に延在し放熱することで前記外管を加熱することを特徴とする請求項１に記載の水抜き管。
【請求項５】
前記加熱手段は、
前記排出口側に形成される熱水入口と熱水出口とを有し前記外管の前記中空部内を往復して延在する熱水循環パイプを有し、
前記熱水循環パイプに熱水を循環させることにより前記中空部内で放熱することを特徴とする請求項４に記載の水抜き管。
【請求項６】
前記帯水層形成材は、複数の通水性の袋に小分け収納された状態で、前記中空部に設置されていることを特徴とする請求項１〜５の何れか１項に記載の水抜き管。
【請求項７】
請求項１〜６の何れか１項に記載の水抜き管を前記地盤中に設置するための水抜き管の設置方法であって、
前記地盤にボーリング孔を形成する工程と、
長手方向に複数連結されることで前記外管を形成するための単位管を準備し、当該単位管の中空部に前記帯水層形成材を設置する工程と、
前記中空部に前記帯水層形成材が設置された状態の前記単位管を、長手方向に順次接続しながら複数前記ボーリング孔に挿入していく工程と、
を備えたことを特徴とする水抜き管の設置方法。
【請求項８】
請求項６に記載の水抜き管を前記地盤中に設置するための水抜き管の設置方法であって、
前記地盤にボーリング孔を形成する工程と、
長手方向に複数連結されることで前記外管を形成するための複数の単位管を、長手方向に順次接続しながら前記ボーリング孔に複数挿入していき、前記地盤中に前記外管を形成する工程と、
前記帯水層形成材を収納した前記通水性の袋を複数数珠繋ぎに接続した状態で準備する工程と、
前記地盤中に形成された前記外管の中空部に、数珠繋ぎに接続された状態の前記通水性の袋を挿入していく工程と、
を備えたことを特徴とする水抜き管の設置方法。
【請求項９】
排水口が設けられた一端を地盤から露出させた状態で水抜き管を前記地盤中に設置し、前記地盤中の水を集めて前記排水口から排出させる水抜き方法であって、
前記水抜き管は、
管壁の少なくとも一部が生分解性材料からなると共に、前記管壁を通じて前記地盤中の前記水を中空部に取り込む外管と、
前記外管の前記中空部内に充填されると共に、当該中空部内に取り込んだ前記水を流通させる帯水層を形成する帯水層形成材と、を備えており、
前記水抜き管を前記地盤中に設置する水抜き管設置工程と、
前記水抜き管設置工程で設置された前記水抜き管の前記外管を加熱する外管加熱工程と、
を備えたことを特徴とする水抜き方法。
【請求項１】
排水口が設けられた一端を地盤から露出させて前記地盤中に設置され、前記地盤中の水を集めて前記排水口から排出する水抜き管であって、
管壁の少なくとも一部が生分解性材料からなると共に、前記管壁を通じて前記地盤中の前記水を中空部に取り込む外管と、
前記外管の前記中空部内に充填されると共に、当該中空部内に取り込んだ前記水を流通させる帯水層を形成する帯水層形成材と、
前記外管に沿って延在し前記外管を加熱する加熱手段と、
を備えたことを特徴とする水抜き管。
【請求項２】
前記加熱手段は、
前記外管の前記中空部内に延在し前記排水口側の一端から供給される熱水を搬送する熱水搬送パイプを有し、
前記熱水搬送パイプから排出される前記熱水を前記帯水層に流通させることで前記外管を加熱することを特徴とする請求項１に記載の水抜き管。
【請求項３】
前記加熱手段は、
前記熱水に加えて供給されるアルカリ水を前記熱水搬送パイプで搬送し、
前記アルカリ水を前記熱水と一緒に前記帯水層に流通させることを特徴とする請求項２に記載の水抜き管。
【請求項４】
前記加熱手段は、
前記外管の前記中空部内に延在し放熱することで前記外管を加熱することを特徴とする請求項１に記載の水抜き管。
【請求項５】
前記加熱手段は、
前記排出口側に形成される熱水入口と熱水出口とを有し前記外管の前記中空部内を往復して延在する熱水循環パイプを有し、
前記熱水循環パイプに熱水を循環させることにより前記中空部内で放熱することを特徴とする請求項４に記載の水抜き管。
【請求項６】
前記帯水層形成材は、複数の通水性の袋に小分け収納された状態で、前記中空部に設置されていることを特徴とする請求項１〜５の何れか１項に記載の水抜き管。
【請求項７】
請求項１〜６の何れか１項に記載の水抜き管を前記地盤中に設置するための水抜き管の設置方法であって、
前記地盤にボーリング孔を形成する工程と、
長手方向に複数連結されることで前記外管を形成するための単位管を準備し、当該単位管の中空部に前記帯水層形成材を設置する工程と、
前記中空部に前記帯水層形成材が設置された状態の前記単位管を、長手方向に順次接続しながら複数前記ボーリング孔に挿入していく工程と、
を備えたことを特徴とする水抜き管の設置方法。
【請求項８】
請求項６に記載の水抜き管を前記地盤中に設置するための水抜き管の設置方法であって、
前記地盤にボーリング孔を形成する工程と、
長手方向に複数連結されることで前記外管を形成するための複数の単位管を、長手方向に順次接続しながら前記ボーリング孔に複数挿入していき、前記地盤中に前記外管を形成する工程と、
前記帯水層形成材を収納した前記通水性の袋を複数数珠繋ぎに接続した状態で準備する工程と、
前記地盤中に形成された前記外管の中空部に、数珠繋ぎに接続された状態の前記通水性の袋を挿入していく工程と、
を備えたことを特徴とする水抜き管の設置方法。
【請求項９】
排水口が設けられた一端を地盤から露出させた状態で水抜き管を前記地盤中に設置し、前記地盤中の水を集めて前記排水口から排出させる水抜き方法であって、
前記水抜き管は、
管壁の少なくとも一部が生分解性材料からなると共に、前記管壁を通じて前記地盤中の前記水を中空部に取り込む外管と、
前記外管の前記中空部内に充填されると共に、当該中空部内に取り込んだ前記水を流通させる帯水層を形成する帯水層形成材と、を備えており、
前記水抜き管を前記地盤中に設置する水抜き管設置工程と、
前記水抜き管設置工程で設置された前記水抜き管の前記外管を加熱する外管加熱工程と、
を備えたことを特徴とする水抜き方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２０１２−４６８９２（Ｐ２０１２−４６８９２Ａ）
【公開日】平成２４年３月８日（２０１２．３．８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１８７４０６（Ｐ２０１０−１８７４０６）
【出願日】平成２２年８月２４日（２０１０．８．２４）
【出願人】（０００００１３７３）鹿島建設株式会社 (1,387)
【出願人】（０００１１７１３５）芦森工業株式会社 (447)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年３月８日（２０１２．３．８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年８月２４日（２０１０．８．２４）
【出願人】（０００００１３７３）鹿島建設株式会社 (1,387)
【出願人】（０００１１７１３５）芦森工業株式会社 (447)
【Ｆターム（参考）】
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