通気パイプの埋設装置及び埋設方法
【課題】製造コストの低い蓋体を用い、効率良く通気パイプを埋設しうる埋設装置を提供する。
【解決手段】鋼管３０と、通気パイプ２０と、蓋体１０とからなり、鋼管３０の外周に螺旋状の羽根３２を設け、鋼管３０と蓋体１０とを、鋼管固定筒１５に設けた切り欠き部１６と、鋼管３０の内周に設けた係止片３４とによって、互いに脱着可能に係止する。
【解決手段】鋼管３０と、通気パイプ２０と、蓋体１０とからなり、鋼管３０の外周に螺旋状の羽根３２を設け、鋼管３０と蓋体１０とを、鋼管固定筒１５に設けた切り欠き部１６と、鋼管３０の内周に設けた係止片３４とによって、互いに脱着可能に係止する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、廃棄物処分場の廃棄物の安定化といった処理を施す際に廃棄物層内に通気パイプを埋設する場合に用いられる埋設装置と、該埋設装置を用いた埋設方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
廃棄物を投棄して処分する処理場や埋立地では、有害なガスの大気中への拡散防止手段として、廃棄物層内に通気パイプを埋設し、該通気パイプを介して廃棄物層内から有害なガスを吸引除去する方法が開示されている。また、廃棄物層内に浸み出した地下水を汲み上げる揚水井戸として、廃棄物層内に通水パイプを埋設する方法なども知られている。
【０００３】
このような廃棄物層内に通気パイプや通水パイプを埋設する方法としては、削孔式のボーリングマシーンを使用して廃棄物層を削孔して係るパイプを挿入する方法が採られていたが、当該方法では削孔の際に廃棄物の一部や土砂が地上に排出され、これらと共に有害物質が排出される危険性があった。
【０００４】
このような問題を解決する手段として、特許文献１には、中空の鋼管の先端に脱着可能な蓋体を取り付け、該蓋体に有孔パイプを取り付けた埋設装置を廃棄物層内にねじ込み、先端の蓋体が所定の深さまで到達した時点で鋼管のみを引き抜くことで、有孔パイプを埋設する方法が提案されている。
【０００５】
【特許文献１】特開２００６−２６３５２３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１に開示されたような、蓋体を有孔パイプと共に削孔内に残す装置の場合、蓋体に係る費用を可能な限り低減することが求められている。
【０００７】
また、特許文献１に開示された埋設装置の基本構成では、鋼管の中心軸方向において鋼管と蓋体とが係止していないため、係る装置の蓋体を下方に向けた際に蓋体が鋼管から抜け落ちてしまい、扱いにくいという問題があった。特許文献１には、蓋体にＬ字型の切り込みを入れ、鋼管先端に該切り込みに係止するピンを設けることにより、鋼管の中心軸方向においても鋼管と蓋体とが係止する構成を挙げているが、当該構成では蓋体を残して鋼管を引き抜く際に、蓋体が鋼管から外れにくく、有孔パイプを精度よく所定の深さに埋設することが容易ではない。
【０００８】
本発明の課題は、製造コストの低い蓋体を用い、効率良く通気パイプを埋設しうる埋設装置を提供することにあり、さらには、埋設装置を被処理層内にねじ込む際には蓋体と鋼管とが一体化して取り扱いが容易であり、鋼管のみを引き上げる際には所定の深さで蓋体を鋼管から確実に取り外すことが可能な埋設装置を提供することにある。また、本発明は該埋設装置を用いた通気パイプの埋設方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の第１は、中空の鋼管と、該鋼管の先端に脱着可能に取り付けられる蓋体と、先端が該蓋体に取り付けられる通気パイプとを備えた通気パイプの埋設装置であって、
上記鋼管が、先端近傍の外周に螺旋状に取り付けられた羽根を有し、該鋼管を平面上に展開した場合に、水平方向に対して羽根の取り付けラインのなす角度が１０°以上２０°以下であることを特徴とする。
【００１０】
本発明の埋設装置においては、下記の構成を好ましい態様として含む。
【００１１】
上記蓋体が、筒状の鋼管固定筒を有し、該鋼管固定筒或いは鋼管のいずれか一方に、他方との取り付け側先端から上下方向に切れ込む垂直領域と、該垂直領域の終端から一方の水平方向に切れ込む水平領域とを有する略Ｌ字型の切り欠き部を有し、他方に該切り欠き部に係止する係止片を設け、該Ｌ字の頂部が上記取り付け側先端に位置するとした場合に、Ｌ字の垂直領域の、水平領域が配置していない側を形成する辺が、上記Ｌ字の頂部に向かって該垂直領域が広がるように垂直方向に対して傾斜している傾斜部である。さらに、上記係止片が、上記切り欠き部の傾斜部に対応する傾斜部を有している。
【００１２】
上記蓋体が、筒状の鋼管固定筒を有し、該鋼管固定筒或いは鋼管のいずれか一方に、他方との取り付け側先端から上下方向に切れ込む垂直領域と、該垂直領域の終端から一方の水平方向に切れ込む水平領域とを有する略Ｌ字型の切り欠き部を有し、他方に該切り欠き部に係止する係止片を設け、該Ｌ字の頂部が上記取り付け側先端に位置するとした場合に、上記鋼管を鋼管固定筒に係止した状態から、該鋼管を回転させて上記羽根の推進力によって該鋼管を後退させた際に、少なくとも上記Ｌ字の垂直辺に相当する領域内において、上記切り欠き部のＬ字の垂直領域の、水平領域が配置していない側を形成する辺に、係止片が接触せずに該切り欠き部外へ移動しうる。
【００１３】
本発明の第２は、上記本発明の通気パイプの埋設装置を用いた通気パイプの埋設方法であって、
鋼管内に挿入した通気パイプと該鋼管とをそれぞれ蓋体に取り付けた状態で該蓋体を下方に向け、該鋼管に回転を与えて被処理層内にねじ込み、蓋体が所定の深さに到達した時点で、鋼管を逆回転させて蓋体と通気パイプを残して鋼管を軸方向に引き上げることを特徴とする。
【００１４】
本発明の第３は、上記本発明の通気パイプの埋設装置を用いた通気パイプの埋設方法であって、
鋼管に蓋体を取り付けた状態で該蓋体を下方に向け、該鋼管に回転を与えて被処理層内にねじ込み、蓋体が所定の深さに到達した時点で鋼管内に通気パイプを挿入し、鋼管を逆回転させて蓋体と通気パイプを残して鋼管を軸方向に引き上げることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、埋設装置を被処理層内にねじ込む際に埋設装置の進入を容易にするための羽根が鋼管側に設けられているため、蓋体の製造コストが低く、当該装置を用いた工法全体の費用を削減することができる。
【００１６】
また、蓋体と鋼管との係止手段として、一方に略Ｌ字型の切り欠き部を設け、さらに該切り欠き部の、他方に設けた係止片が接触する部分に傾斜部を設けておくことにより、鋼管を引き抜く際に該係止片が切り欠き部から容易に外れ、確実に蓋体を残して鋼管を引き上げることが可能となる。さらに、係止片にも切り欠き部の傾斜部に対応する傾斜部を設けておくことにより、より容易に係止片が切り欠き部から外れる。また、該略Ｌ字型の切り欠き部を、係止片が切り欠き部を形成している部材に接触せずに切り欠き部から外れる大きさに形成しておくことにより、鋼管を引き抜く際に、鋼管の回転を伴う後退によって自然に該係止片が切り欠き部から外れ、より確実に蓋体を残して鋼管を引き上げることが可能となる。よって、本発明によれば、精度よく所定の深さに通気パイプを埋設することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明の好ましい実施形態を挙げて本発明を具体的に且つ詳細に説明する。
【００１８】
本発明の埋設装置により通気パイプが埋設される被処理層とは、主として廃棄物処分場における廃棄物層であるが、通気パイプを埋設して処理する必要がある層であれば特に限定されず、例えば不法投棄された廃棄物層や土砂層などもその対象である。
【００１９】
本発明の埋設装置は、蓋体と、鋼管とを少なくとも備えている。
【００２０】
また、本発明の埋設方法は、該埋設装置を、蓋体に鋼管を取り付けた状態で回転させながら被処理層内にねじ込み（ねじ込み工程）、所定の深さに蓋体が到達した時点で蓋体を鋼管から取り外し、蓋体を残して鋼管のみをねじ込み工程とは逆方向に回転させて引き上げる（引き上げ工程）ことにより通気パイプを埋設する工法である。通気パイプは、予め先端を蓋体に取り付けてねじ込み工程で鋼管や蓋体と共に埋設し、蓋体と共に被処理層内に残してくる第１の埋設方法と、先に鋼管と蓋体とを被処理層内にねじ込んで蓋体が所定の深さに到達してから、鋼管内に通気パイプを挿入し、鋼管を引き上げて蓋体と通気パイプとを被処理層内に残してくる第２の埋設方法がある。
【００２１】
（埋設装置）
図１は、本発明の埋設装置の好ましい一実施形態の分解斜視図であり、図２は本例の分解正面図である。図中、１０は蓋体、２０は通気パイプ、３０は鋼管である。さらに、１１は蓋体１０の本体、１２は掘削刃、１３は掘削爪、１４は通気パイプ固定筒、１４ａは固定筒１４に設けられた貫通孔、１５は鋼管固定筒、１６は鋼管固定筒１５に設けられた切り欠き部であり、係止部１６ａと傾斜部１６ｂとを有する。２１は通気パイプ２０に設けられた孔、３１は鋼管３０の本体、３２は本体３０に取り付けられた羽根であり、３２ａは螺旋の先端部、３２ｂは螺旋の後端部である。３３は突出部、３４は本体３１の内周に取り付けられた係止片である。
【００２２】
さらに、図３は上記した蓋体１０に通気パイプ２０と鋼管３０とを取り付けた状態を示す図であり、（ａ）は図２に対応する正面図、（ｂ）は（ａ）の右側面図である。また、図４（ａ）、（ｂ）にそれぞれ、図３（ａ）のＡ−Ａ’断面模式図、図３（ｂ）のＢ−Ｂ’断面模式図を示す。さらに、図５は、図４（ｂ）のＡ−Ａ’断面模式図である。図中、４１は寸切り棒である。
【００２３】
以下、当該埋設装置を第１の埋設方法により廃棄物層内に埋設する場合を例に挙げて各部材について説明する。
【００２４】
〔蓋体１０〕
蓋体１０は、鋼管３０の先端に取り付けて該鋼管３０の先端を閉塞し、鋼管３０内に廃棄物層内の廃棄物や土砂が入り込むのを防止する部材である。また、蓋体１０には通気パイプ２０の先端も取り付けられ、埋設装置の廃棄物層内へのねじ込みと同時に通気パイプ２０が埋設される。
【００２５】
本例の蓋体１０は、図１，図２に示すように装置の先端側が閉塞した筒状の本体１１を有し、該本体１１の内側に所定の間隙を介して鋼管固定筒１５が同心円状に配置しており、鋼管３０の先端が本体１１の内周と鋼管固定筒１５の外周との間の間隙内に挿入され、鋼管３０と蓋体１０とが係止される。
【００２６】
本例においては、鋼管３０と鋼管固定筒１５との係止手段として、鋼管３０の本体３１の内周の先端近傍に、内側に突出する係止片３４が取り付けられており、鋼管固定筒１５に略Ｌ字型に切れ込む切り欠き部１６が形成されている。鋼管３０の蓋体１０への取り付けの際には、鋼管固定筒１５の切り欠き部１６内に鋼管３０の係止片３４が進入するように位置を確認しながら、鋼管３０の先端を蓋体１０の本体１１と鋼管固定筒１４との間に差し込み、次いで鋼管３０を回転させることで係止片３４が係止部１６ｂの下方に入り込み、蓋体１０と鋼管３０とが係止して一体化する。尚、切り欠き部１６のＬ字は、ねじ込み工程における装置の回転方向において前方に係止部１６ａが位置するように形成する。また、切り欠き部１６及び係止片３４は好ましくは二対、鋼管３０の中心軸を中心に対称な位置に設けることが好ましい。
【００２７】
蓋体１０を鋼管３０から取り外す際には、鋼管３０をねじ込み工程とは逆方向に回転させて鋼管３０を引き上げれば、係止片３４が係止部１６ａから外れて容易に脱離する。
【００２８】
特に本例においては、Ｌ字の頂部が鋼管固定筒１５の鋼管３０への取り付け側先端に位置するとした場合に、Ｌ字の垂直領域の、水平領域が配置していない側を形成する辺が、Ｌ字の頂部に向かって該垂直領域が広がるように垂直方向に対して傾斜している傾斜部１６ｂとしたことにより、蓋体１０を鋼管３０から取り外す際には、係止片３４の下方の一角のみが傾斜部１６ｂに接触し、傾斜に沿って滑るため、取り外しがスムーズに行われる。
【００２９】
さらに本例においては、係止片３４にも、上記切り欠き部１６の傾斜部１６ｂに対応する傾斜部３４ａを設けることにより、傾斜部１６ｂに傾斜部３４ｂが接触してより滑らかに係止片３４が滑って取り外しが容易に行われる。この様子を図６に示す。図６は鋼管固定筒１５を平面上に展開した場合の切り欠き部１６周辺部の拡大図である。図中、破線５１ａ，５１ｂは、鋼管３０の引き抜き工程において、ねじ込み工程とは逆方向に鋼管３０を回転させ、鋼管３０に取り付けた螺旋状の羽根３２の推進力のみによって鋼管３０が後退する際に、係止片３４が描く経路のうち、係止片３４の紙面上、左上の角部及び右下の角部の描く経路である。
【００３０】
図６に示すように、係止片３４の描く経路５１ｂは、係止片３４が切り欠き部１６から抜け出る前に、Ｌ字の垂直領域の、水平領域が配置していない側の辺、即ち傾斜部１６ｂに接触する（３４’の位置）。しかしながら、本例においては、係止片３４に該傾斜部１６ｂに対応する（つまり、傾斜部１６ｂと同じ傾斜角度の）傾斜部３４ａを、該傾斜部１６ｂに接触する係止片３４の右下角部に設けたことにより、傾斜部１６ｂと傾斜部３４ａとの面接触によって係止片３４は傾斜部３４ａに沿って滑らかに上昇し、係止片３４はスムーズに切り欠き部１６から脱離することができる。
【００３１】
さらに本例においては、切り欠き部１６を、係止片３４の描く経路に対応して形成することにより、該脱離が確実になる。係る作用について図７を用いて説明する。
【００３２】
図７は図６と同様に、鋼管固定筒１５を平面上に展開した場合の切り欠き部１６周辺部の拡大図である。図中、破線５１ａ，５１ｂは、鋼管３０の引き抜き工程において、ねじ込み工程とは逆方向に鋼管３０を回転させ、鋼管３０に取り付けた螺旋状の羽根３２の推進力のみによって鋼管３０が後退する際に、係止片３４が描く経路であり、５１ａは紙面上、係止片３４の左上の角部、５１ｂは右下の角部が描く経路である。
【００３３】
本発明において、好ましくは、少なくとも略Ｌ字の切り欠き部１６の該Ｌ字の垂直領域内において、鋼管３０を引き抜き工程で係止片３４が描く経路５１ｂが傾斜部１６ｂに接触しないように、切り欠き部１６を形成する。即ち、鋼管３０の引き抜き工程において、係止片３４が係止部１６ａから外れる位置までわずかに鋼管３０を回転させれば、略Ｌ字の切り欠き部１６の該Ｌ字の垂直辺に相当する領域内においては、鋼管３０の螺旋状の回転動作に伴って係止片３４が傾斜部１６ｂに接触せずに切り欠き部１６より抜け出すことができる。さらに、図７に示すように、予め鋼管３０の本体３１の先端が蓋体１０に押しつけられた状態で、係止片３４の上部と切り欠き部１６の係止部１６ａとの間に所定の間隙を有し、係止片３４の経路５１ａが係止部１６ａに接触しないように構成しておけば、引き抜き工程において鋼管３０を逆回転させて羽根３２の推進力にまかせて鋼管３０を後退させれば、自然に係止片３４が切り欠き部１６から外れて蓋体１０を鋼管３０から取り外すことができる。
【００３４】
尚、本例においては、製造コストを考慮して切り欠き部１６を鋼管固定筒１５に、係止片３４を鋼管３０に設けたが、逆に鋼管固定筒１５に係止片３４を、鋼管３０に切り欠き部１６を設けてもかまわない。その場合、Ｌ字の方向は逆になり、埋設装置を廃棄物層内にねじ込む際の回転方向において傾斜部１６ｂより後方に係止部１６ａが位置するように形成する。
【００３５】
本例の蓋体１０の鋼管固定筒１５の内側にはさらに、所定の間隙を介して通気パイプ２０の先端を取り付けるための通気パイプ固定筒１４が本体１１、鋼管固定筒１５と同心円状に配置している。通気パイプ固定筒１４の内周が通気パイプ２０の外周よりも大きすぎる場合には、通気パイプ２０を通気パイプ固定筒１４に取り付ける作業が繁雑になるため、通気パイプ固定筒１４の内周は、用いる通気パイプ２０の外周よりも若干大きくなる程度に調整することが好ましい。
【００３６】
本例においては、ねじ込み工程をより容易にするため、蓋体１０の本体１１の先端に掘削刃１２、さらには、側面にＬ字型の掘削爪１３を２個取り付けているが、これらはなくてもかまわない。また、本例に示す以外の形状、個数の掘削刃や掘削爪を設けてもよい。図３，４において、鋼管３０を蓋体１０に取り付けた状態で、羽根３２の先端３２ａが掘削爪１３の水平位置よりも若干突き出た位置に配置しているが、本発明では特に当該位置関係に限定されるものではない。
【００３７】
〔通気パイプ〕
本発明の埋設装置において埋設される通気パイプ２０としては、通気性のみを有するパイプ以外に、通水性も有するものであってもよい。このような通水パイプとしては、例えばストレーナー管と称される市販の部材が好ましく用いられ、具体的には、ポリ塩化ビニル管に適当な大きさの孔をまんべんなく形成した有孔パイプや、不織布からなるパイプの外側に螺旋状の弾性体を取り付けたものなどが挙げられる。また、筒状の可撓性を有する有孔樹脂パイプの外側に螺旋状の硬質樹脂部材を巻き付けた、カナフレックスコーポレーション社製の「カナネット（登録商標）」なども好ましく用いられる。
【００３８】
本例において通気パイプ２０は、予めその先端を蓋体１０に取り付けておく。具体的には、図４に示すように、通気パイプ２０の孔２１と通気パイプ固定筒１４の貫通孔１４ａに寸切り棒４１を通して固定すればよい。
【００３９】
尚、通気パイプ２０の先端を蓋体１０に取り付ける手段としては寸切り棒４１に限定されるものではなく、ワイヤー等を利用しても良いが、寸切り棒であれば、蓋体１０の貫通孔１４ａから飛び出した先端部にナットで締めて固定することが可能であり好ましい。寸切り棒４１の直径は６〜１５ｍｍ程度である。
【００４０】
〔鋼管３０〕
本発明に係る鋼管３０は先端に蓋体１０を取り付けて廃棄物層内にねじ込んだ後、廃棄物層内で蓋体１０を取り外し、該蓋体１０を削孔の先端に残したまま、引き上げて回収される部材である。従って、係る鋼管３０は先に説明したように、蓋体１０が脱着可能に取り付けられるように構成されている。
【００４１】
本発明の鋼管３０は、本体３１の蓋体１０の取り付け側先端近傍の外周に螺旋状に取り付けられた羽根３２を有している。このように、螺旋状の羽根３２が鋼管３０の外周に取り付けられていることにより、ねじ込み工程において該羽根３２の螺旋の先端部３２ａが廃棄物層内に進入するように装置を回転させれば（本例の場合、鋼管３０の後端から見て装置を時計回りに回転させれば）、該羽根３２の上面に乗るようにして廃棄物や土砂が相対的に上方に容易に移動するため、装置自体を廃棄物層内に容易にねじ込むことができる。
【００４２】
本発明においては、羽根３２の傾斜の角度としては、本体３１を平面上に展開した場合に、水平方向に対して羽根３２の取り付けラインのなす角度が１０〜２０°の範囲となるように羽根３２が本体３１に取り付けられている。１０°未満では当該羽根３２を取り付けた効果が低く、また、２０°を超えると装置の回転に対する鉛直方向の進入距離が長くなり、装置をねじ込むための重機の負担が大きくなってしまうので好ましくない。好ましくは、１０°〜１５°である。
【００４３】
また、羽根３２の外径は、羽根３２が取り付けられた本体３１の外径の１．５〜３倍が好ましい。羽根３２の外径が本体３１の外径の１．５倍未満では当該羽根３２を取り付けた効果が低く、また、３倍を超えても効果に差が無く、装置をねじ込むための重機の負担が大きくなってしまうので好ましくない。
【００４４】
本例においては、羽根３２の螺旋の先端部１３ａから後端部１３ｂまでの螺旋の中心角は３６０°となっているが、本発明においては特に当該構成に限定されるものではなく、２２５〜７２０°の範囲が好ましい。２２５°未満の場合には、前記した羽根３２による廃棄物や土砂の上方への移動効果が低減するため好ましくなく、また施工の容易性から鑑みて７２０°以下が好ましい。
【００４５】
本例においては、先に説明したように、蓋体１０が本体１１と鋼管固定筒１５とを備え、該本体１１と鋼管固定筒１５との間の間隙に鋼管３０の先端を挿入して蓋体１０と鋼管３０とを係止する。よって、本例の鋼管３０は、外径が蓋体１０の本体１１の内径よりも小さく、且つ、内径が鋼管固定筒１５の外径よりも大きく形成されている。
【００４６】
本例においては、図３に示すように、鋼管３０と蓋体１０との係止領域が蓋体１０の本体１１で覆われ、且つ、本体１１によって先端側は全て塞がれているため、係る埋設装置を廃棄物層内にねじ込む際に、上記係止領域が廃棄物層に直接接することがなく、該係止領域に廃棄物がからんだり、廃棄物や土砂が付着するなどにより、埋設装置のねじ込みを妨げたり、蓋体１０の鋼管３０からの取り外しを妨げるなどの不都合を生じる恐れがない。
【００４７】
また、本例においては、鋼管３０の本体３１の先端近傍の外周に、全周にわたる突出部３３が形成されている。係る突出部３３は、鋼管３０に蓋体１０を取り付けた際に、蓋体１０の本体１１と鋼管３０との間隙を全周にわたって覆う。これにより、本例の埋設装置を廃棄物層内にねじ込む際に、該間隙に廃棄物や土砂が侵入するのを防ぐことができ、蓋体１０の鋼管３０からの取り外しが困難になる恐れがない。
【００４８】
（埋設方法）
本発明の通気パイプの埋設方法としては、前記したように、通気パイプを鋼管や蓋体と共にねじ込む第１の埋設方法と、鋼管と蓋体をねじ込んだ後に通気パイプを鋼管内に挿入する第２の埋設方法がある。
【００４９】
本発明においては、鋼管の先端が蓋体で塞がれていることから、ねじ込み工程で鋼管内に被処理層の被処理物が侵入しないため、ねじ込み工程の後で通気パイプを鋼管内に挿入する第２の埋設方法でも、通気パイプの先端を蓋体にまで容易に到達することができる。また、第１の埋設方法においては、鋼管と通気パイプの継ぎ目がほぼ同位置に来るが、第２の埋設方法では、通気パイプの継ぎ目の間隔を鋼管の継ぎ目の間隔より長い間隔とすることができるため、施工時間の短縮を図ることができるという効果も得られる。
【００５０】
図１の埋設装置を用いた通気パイプ２０の第１の埋設方法について説明する。図８は係る埋設工程を示す断面模式図である。図中、６０は廃棄物層、６１は削孔である。
【００５１】
図１の埋設装置において、蓋体１０に通気パイプ２０の先端を取り付けて固定し〔図８（ａ）〕、次いで通気パイプ２０を鋼管３０内に挿入し、鋼管３０を蓋体１０に係止する〔図８（ｂ）〕。尚、通気パイプ２０を鋼管３０内に先に挿入してから、通気パイプ２０の先端を蓋体１０に取り付け、次いで鋼管３０を蓋体１０に係止してもかまわない。
【００５２】
本例においては、蓋体１０と鋼管３０との取り付けが、蓋体１０の鋼管固定筒１５の切り欠き部１６に鋼管３０に設けた係止片３４を係止するだけで良いため、他の部材や工具を必要とせず、容易に取り付けることができる。
【００５３】
次いで、重機により鋼管３０に回転を与えながら廃棄物層６０内に係る埋設装置を所定の深さまでねじ込む〔図８（ｃ）〕。この時、前記したように本例の埋設装置においては、鋼管３０に羽根３２を取り付けているため、効率良く当該装置を廃棄物層６０内にねじ込むことができる。
【００５４】
蓋体１０を鋼管３０から取り外し、鋼管３０を上方に引き上げて回収する〔図８（ｄ）〕。本例では、蓋体１０と鋼管３０とが蓋体１０の鋼管固定筒１５に設けた切り欠き部１６に鋼管３０に設けた係止片３４が係止しているだけであり、切り欠き部１６が係止片３４が鋼管固定筒１５に接触せずに外れる程度に大きく形成されているため、鋼管３０の回転のみによって、鋼管３０が速やかに蓋体１０から取り外される。
【００５５】
鋼管３０を引き上げた後には、削孔６１内に通気パイプ２０が残される。この状態で、通気パイプ２０と削孔６１内に砕石などの充填材を充填し、地盤面付近に深さ０．５〜１．０ｍ程度コンクリートを打ち込んで通気パイプ２０の上方先端を固定することが好ましい。
【００５６】
上記のようにして埋設した通気パイプ２０に加圧空気を送り込んで廃棄物層６０内に存在する好気性菌を活性化させ、廃棄物を安定化することができる。また、通気パイプ２０として通水性を有するものを用いた場合には、通気パイプ２０内にホースの先端を挿入し、他端をポンプに連結して、通気パイプ２０内に周囲から流れ込んだ地下水を汲み上げることにより、地下水の採取、排除を行うことができる。この時、廃棄物や土砂は通気パイプ２０によって遮断されるため、地下水の採取中にホース内に廃棄物や土砂が詰まってしまう恐れはない。
【００５７】
尚、第２の埋設方法においては、通気パイプ２０を取り付けずに図８（ｃ）の如く蓋体１０と鋼管３０とを所定の深さにねじ込み、この段階で鋼管３０内に通気パイプ２０を挿入し、通気パイプ２０の先端が蓋体１０に到達したら、図８（ｄ）に示すように鋼管３０を逆回転させて引き上げればよい。
【実施例】
【００５８】
（実施例１）
図１に例示した埋設装置を作製し、破棄物層内へ通気パイプを埋設した。装置の各部位の寸法は、以下の通りである。
【００５９】
〔蓋体１０〕
本体１１の外径２９６ｍｍ、高さ６６ｍｍ、側面の厚さ９ｍｍ、底部の厚さ１６ｍｍ、鋼管固定筒１５の外径２３０ｍｍ、高さ１５０ｍｍ、厚さ１２ｍｍ、切り欠き部１６の上端の開口部の長さ１５０ｍｍ、高さ１２０ｍｍ、底部の長さ１００ｍｍ、係止部１６ｂの高さ３０ｍｍ、幅２０ｍｍ、通気パイプ固定筒１４の外径１６５．２ｍｍ、高さ２５０ｍｍ、厚さ５．０ｍｍで、上端から５０ｍｍの位置に直径１２ｍｍの貫通孔を２個設けた。尚、切り欠き部１６の寸法は、鋼管固定筒１５の外周での寸法である。
【００６０】
〔通気パイプ２０〕
外径１４０ｍｍ、厚さ７．０ｍｍのポリ塩化ビニル製パイプを用いた。
【００６１】
〔鋼管３０〕
本体３１は下端（蓋体１０の取り付け側）の外径が２６７．４ｍｍ、厚さ１２．７ｍｍで、上端の外径が２６７．４ｍｍ、厚さ８．０ｍｍとなるように、上端から下端に向かって途中で厚さを変化させた鋼管である。該本体３１にはさらに外径２６７．４ｍｍで厚さ８．０ｍｍの延長管を上端に取り付けて長さが延長される。羽根３２の外径５００ｍｍ、厚さ２８ｍｍ、羽根３２は本体３１の下端（蓋体１０の取り付け側）から１００ｍｍの位置に羽根３２の先端３２ａの下端が来るように取り付け、螺旋の先端部から後端部までの中心角３６０°で螺旋のピッチを２００ｍｍとした。本体３１を平面上に展開した場合に、水平方向に対して羽根３４の取り付けラインのなす角度は１３．４°である。本体３１の内側に、横１９ｍｍ、厚さ１９ｍｍ、高さ５０ｍｍの係止片３４を２個、本体３１の下端から５０ｍｍの位置に該係止片３４の下端が位置するように取り付け、本体３１の外側の下端から５０ｍｍの位置に突出部３３を取り付けた。
【００６２】
上記蓋体１０、通気パイプ２０、鋼管３０を用い、図８に示した工程によって既存の廃棄物処理場にて廃棄物層内に先端が１５ｍの深さになるように通気パイプ２０を埋設した。その結果、埋設装置をスムーズに廃棄物層内にねじ込むことができ、鋼管３０の引き抜き工程においても、余計な圧力をかけることなく蓋体１０が取り外され、確実に通気パイプ２０を埋設することができた。
【００６３】
（実施例２）
蓋体１０の鋼管固定筒１５の高さを１００ｍｍ、切り欠き部１６の上端の開口部の長さを３００ｍｍ、高さ８５ｍｍ、底部の長さ２７０ｍｍ、係止部１６ｂの高さ１５ｍｍ、幅２０ｍｍとし、鋼管３０の内側の係止片３４を、横２０ｍｍ、厚さ１９ｍｍ、高さ４０ｍｍとし、鋼管３０の本体３１の下端から３０ｍｍの位置に係止片３４の下端が位置するように取り付けた以外は実施例１と同様の装置を構成し、同様の通気パイプ２０の埋設を行った。その結果、鋼管３０の引き抜き工程において、何ら抵抗無く蓋体１０が取り外され、確実に通気パイプ２０を埋設することができた。
【産業上の利用可能性】
【００６４】
本発明は廃棄物処分場などにおいて、廃棄物層内のガスや水分を除去するために通気パイプや通水パイプを埋設する際に用いられる。
【図面の簡単な説明】
【００６５】
【図１】本発明の埋設装置の好ましい一実施形態の分解斜視図である。
【図２】図１の埋設装置の分解正面図である。
【図３】図１の埋設装置の正面図と右側面図である。
【図４】図１の埋設装置の断面模式図である。
【図５】図１の埋設装置の断面模式図である。
【図６】本発明に係る、鋼管と蓋体との係止部分の説明図である。
【図７】本発明に係る、鋼管と蓋体との係止部分の説明図である。
【図８】本発明の埋設方法の工程図である。
【符号の説明】
【００６６】
１０ 蓋体
１１ 本体
１２ 掘削刃
１３ 掘削爪
１４ 通気パイプ固定筒
１４ａ 貫通孔
１５ 鋼管固定筒
１６ 切り欠き部
１６ａ 係止部
１６ｂ 傾斜部
２０ 通気パイプ
２１ 孔
３０ 鋼管
３１ 本体
３２ 羽根
３２ａ 羽根の螺旋の先端部
３２ｂ 羽根の螺旋の後端部
３３ 突出部
３４，３４’ 係止片
３４ａ 傾斜部
４１ 寸切り棒
５１ａ，５１ｂ 係止片の経路
６０ 廃棄物層
６１ 削孔
【技術分野】
【０００１】
本発明は、廃棄物処分場の廃棄物の安定化といった処理を施す際に廃棄物層内に通気パイプを埋設する場合に用いられる埋設装置と、該埋設装置を用いた埋設方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
廃棄物を投棄して処分する処理場や埋立地では、有害なガスの大気中への拡散防止手段として、廃棄物層内に通気パイプを埋設し、該通気パイプを介して廃棄物層内から有害なガスを吸引除去する方法が開示されている。また、廃棄物層内に浸み出した地下水を汲み上げる揚水井戸として、廃棄物層内に通水パイプを埋設する方法なども知られている。
【０００３】
このような廃棄物層内に通気パイプや通水パイプを埋設する方法としては、削孔式のボーリングマシーンを使用して廃棄物層を削孔して係るパイプを挿入する方法が採られていたが、当該方法では削孔の際に廃棄物の一部や土砂が地上に排出され、これらと共に有害物質が排出される危険性があった。
【０００４】
このような問題を解決する手段として、特許文献１には、中空の鋼管の先端に脱着可能な蓋体を取り付け、該蓋体に有孔パイプを取り付けた埋設装置を廃棄物層内にねじ込み、先端の蓋体が所定の深さまで到達した時点で鋼管のみを引き抜くことで、有孔パイプを埋設する方法が提案されている。
【０００５】
【特許文献１】特開２００６−２６３５２３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１に開示されたような、蓋体を有孔パイプと共に削孔内に残す装置の場合、蓋体に係る費用を可能な限り低減することが求められている。
【０００７】
また、特許文献１に開示された埋設装置の基本構成では、鋼管の中心軸方向において鋼管と蓋体とが係止していないため、係る装置の蓋体を下方に向けた際に蓋体が鋼管から抜け落ちてしまい、扱いにくいという問題があった。特許文献１には、蓋体にＬ字型の切り込みを入れ、鋼管先端に該切り込みに係止するピンを設けることにより、鋼管の中心軸方向においても鋼管と蓋体とが係止する構成を挙げているが、当該構成では蓋体を残して鋼管を引き抜く際に、蓋体が鋼管から外れにくく、有孔パイプを精度よく所定の深さに埋設することが容易ではない。
【０００８】
本発明の課題は、製造コストの低い蓋体を用い、効率良く通気パイプを埋設しうる埋設装置を提供することにあり、さらには、埋設装置を被処理層内にねじ込む際には蓋体と鋼管とが一体化して取り扱いが容易であり、鋼管のみを引き上げる際には所定の深さで蓋体を鋼管から確実に取り外すことが可能な埋設装置を提供することにある。また、本発明は該埋設装置を用いた通気パイプの埋設方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の第１は、中空の鋼管と、該鋼管の先端に脱着可能に取り付けられる蓋体と、先端が該蓋体に取り付けられる通気パイプとを備えた通気パイプの埋設装置であって、
上記鋼管が、先端近傍の外周に螺旋状に取り付けられた羽根を有し、該鋼管を平面上に展開した場合に、水平方向に対して羽根の取り付けラインのなす角度が１０°以上２０°以下であることを特徴とする。
【００１０】
本発明の埋設装置においては、下記の構成を好ましい態様として含む。
【００１１】
上記蓋体が、筒状の鋼管固定筒を有し、該鋼管固定筒或いは鋼管のいずれか一方に、他方との取り付け側先端から上下方向に切れ込む垂直領域と、該垂直領域の終端から一方の水平方向に切れ込む水平領域とを有する略Ｌ字型の切り欠き部を有し、他方に該切り欠き部に係止する係止片を設け、該Ｌ字の頂部が上記取り付け側先端に位置するとした場合に、Ｌ字の垂直領域の、水平領域が配置していない側を形成する辺が、上記Ｌ字の頂部に向かって該垂直領域が広がるように垂直方向に対して傾斜している傾斜部である。さらに、上記係止片が、上記切り欠き部の傾斜部に対応する傾斜部を有している。
【００１２】
上記蓋体が、筒状の鋼管固定筒を有し、該鋼管固定筒或いは鋼管のいずれか一方に、他方との取り付け側先端から上下方向に切れ込む垂直領域と、該垂直領域の終端から一方の水平方向に切れ込む水平領域とを有する略Ｌ字型の切り欠き部を有し、他方に該切り欠き部に係止する係止片を設け、該Ｌ字の頂部が上記取り付け側先端に位置するとした場合に、上記鋼管を鋼管固定筒に係止した状態から、該鋼管を回転させて上記羽根の推進力によって該鋼管を後退させた際に、少なくとも上記Ｌ字の垂直辺に相当する領域内において、上記切り欠き部のＬ字の垂直領域の、水平領域が配置していない側を形成する辺に、係止片が接触せずに該切り欠き部外へ移動しうる。
【００１３】
本発明の第２は、上記本発明の通気パイプの埋設装置を用いた通気パイプの埋設方法であって、
鋼管内に挿入した通気パイプと該鋼管とをそれぞれ蓋体に取り付けた状態で該蓋体を下方に向け、該鋼管に回転を与えて被処理層内にねじ込み、蓋体が所定の深さに到達した時点で、鋼管を逆回転させて蓋体と通気パイプを残して鋼管を軸方向に引き上げることを特徴とする。
【００１４】
本発明の第３は、上記本発明の通気パイプの埋設装置を用いた通気パイプの埋設方法であって、
鋼管に蓋体を取り付けた状態で該蓋体を下方に向け、該鋼管に回転を与えて被処理層内にねじ込み、蓋体が所定の深さに到達した時点で鋼管内に通気パイプを挿入し、鋼管を逆回転させて蓋体と通気パイプを残して鋼管を軸方向に引き上げることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、埋設装置を被処理層内にねじ込む際に埋設装置の進入を容易にするための羽根が鋼管側に設けられているため、蓋体の製造コストが低く、当該装置を用いた工法全体の費用を削減することができる。
【００１６】
また、蓋体と鋼管との係止手段として、一方に略Ｌ字型の切り欠き部を設け、さらに該切り欠き部の、他方に設けた係止片が接触する部分に傾斜部を設けておくことにより、鋼管を引き抜く際に該係止片が切り欠き部から容易に外れ、確実に蓋体を残して鋼管を引き上げることが可能となる。さらに、係止片にも切り欠き部の傾斜部に対応する傾斜部を設けておくことにより、より容易に係止片が切り欠き部から外れる。また、該略Ｌ字型の切り欠き部を、係止片が切り欠き部を形成している部材に接触せずに切り欠き部から外れる大きさに形成しておくことにより、鋼管を引き抜く際に、鋼管の回転を伴う後退によって自然に該係止片が切り欠き部から外れ、より確実に蓋体を残して鋼管を引き上げることが可能となる。よって、本発明によれば、精度よく所定の深さに通気パイプを埋設することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明の好ましい実施形態を挙げて本発明を具体的に且つ詳細に説明する。
【００１８】
本発明の埋設装置により通気パイプが埋設される被処理層とは、主として廃棄物処分場における廃棄物層であるが、通気パイプを埋設して処理する必要がある層であれば特に限定されず、例えば不法投棄された廃棄物層や土砂層などもその対象である。
【００１９】
本発明の埋設装置は、蓋体と、鋼管とを少なくとも備えている。
【００２０】
また、本発明の埋設方法は、該埋設装置を、蓋体に鋼管を取り付けた状態で回転させながら被処理層内にねじ込み（ねじ込み工程）、所定の深さに蓋体が到達した時点で蓋体を鋼管から取り外し、蓋体を残して鋼管のみをねじ込み工程とは逆方向に回転させて引き上げる（引き上げ工程）ことにより通気パイプを埋設する工法である。通気パイプは、予め先端を蓋体に取り付けてねじ込み工程で鋼管や蓋体と共に埋設し、蓋体と共に被処理層内に残してくる第１の埋設方法と、先に鋼管と蓋体とを被処理層内にねじ込んで蓋体が所定の深さに到達してから、鋼管内に通気パイプを挿入し、鋼管を引き上げて蓋体と通気パイプとを被処理層内に残してくる第２の埋設方法がある。
【００２１】
（埋設装置）
図１は、本発明の埋設装置の好ましい一実施形態の分解斜視図であり、図２は本例の分解正面図である。図中、１０は蓋体、２０は通気パイプ、３０は鋼管である。さらに、１１は蓋体１０の本体、１２は掘削刃、１３は掘削爪、１４は通気パイプ固定筒、１４ａは固定筒１４に設けられた貫通孔、１５は鋼管固定筒、１６は鋼管固定筒１５に設けられた切り欠き部であり、係止部１６ａと傾斜部１６ｂとを有する。２１は通気パイプ２０に設けられた孔、３１は鋼管３０の本体、３２は本体３０に取り付けられた羽根であり、３２ａは螺旋の先端部、３２ｂは螺旋の後端部である。３３は突出部、３４は本体３１の内周に取り付けられた係止片である。
【００２２】
さらに、図３は上記した蓋体１０に通気パイプ２０と鋼管３０とを取り付けた状態を示す図であり、（ａ）は図２に対応する正面図、（ｂ）は（ａ）の右側面図である。また、図４（ａ）、（ｂ）にそれぞれ、図３（ａ）のＡ−Ａ’断面模式図、図３（ｂ）のＢ−Ｂ’断面模式図を示す。さらに、図５は、図４（ｂ）のＡ−Ａ’断面模式図である。図中、４１は寸切り棒である。
【００２３】
以下、当該埋設装置を第１の埋設方法により廃棄物層内に埋設する場合を例に挙げて各部材について説明する。
【００２４】
〔蓋体１０〕
蓋体１０は、鋼管３０の先端に取り付けて該鋼管３０の先端を閉塞し、鋼管３０内に廃棄物層内の廃棄物や土砂が入り込むのを防止する部材である。また、蓋体１０には通気パイプ２０の先端も取り付けられ、埋設装置の廃棄物層内へのねじ込みと同時に通気パイプ２０が埋設される。
【００２５】
本例の蓋体１０は、図１，図２に示すように装置の先端側が閉塞した筒状の本体１１を有し、該本体１１の内側に所定の間隙を介して鋼管固定筒１５が同心円状に配置しており、鋼管３０の先端が本体１１の内周と鋼管固定筒１５の外周との間の間隙内に挿入され、鋼管３０と蓋体１０とが係止される。
【００２６】
本例においては、鋼管３０と鋼管固定筒１５との係止手段として、鋼管３０の本体３１の内周の先端近傍に、内側に突出する係止片３４が取り付けられており、鋼管固定筒１５に略Ｌ字型に切れ込む切り欠き部１６が形成されている。鋼管３０の蓋体１０への取り付けの際には、鋼管固定筒１５の切り欠き部１６内に鋼管３０の係止片３４が進入するように位置を確認しながら、鋼管３０の先端を蓋体１０の本体１１と鋼管固定筒１４との間に差し込み、次いで鋼管３０を回転させることで係止片３４が係止部１６ｂの下方に入り込み、蓋体１０と鋼管３０とが係止して一体化する。尚、切り欠き部１６のＬ字は、ねじ込み工程における装置の回転方向において前方に係止部１６ａが位置するように形成する。また、切り欠き部１６及び係止片３４は好ましくは二対、鋼管３０の中心軸を中心に対称な位置に設けることが好ましい。
【００２７】
蓋体１０を鋼管３０から取り外す際には、鋼管３０をねじ込み工程とは逆方向に回転させて鋼管３０を引き上げれば、係止片３４が係止部１６ａから外れて容易に脱離する。
【００２８】
特に本例においては、Ｌ字の頂部が鋼管固定筒１５の鋼管３０への取り付け側先端に位置するとした場合に、Ｌ字の垂直領域の、水平領域が配置していない側を形成する辺が、Ｌ字の頂部に向かって該垂直領域が広がるように垂直方向に対して傾斜している傾斜部１６ｂとしたことにより、蓋体１０を鋼管３０から取り外す際には、係止片３４の下方の一角のみが傾斜部１６ｂに接触し、傾斜に沿って滑るため、取り外しがスムーズに行われる。
【００２９】
さらに本例においては、係止片３４にも、上記切り欠き部１６の傾斜部１６ｂに対応する傾斜部３４ａを設けることにより、傾斜部１６ｂに傾斜部３４ｂが接触してより滑らかに係止片３４が滑って取り外しが容易に行われる。この様子を図６に示す。図６は鋼管固定筒１５を平面上に展開した場合の切り欠き部１６周辺部の拡大図である。図中、破線５１ａ，５１ｂは、鋼管３０の引き抜き工程において、ねじ込み工程とは逆方向に鋼管３０を回転させ、鋼管３０に取り付けた螺旋状の羽根３２の推進力のみによって鋼管３０が後退する際に、係止片３４が描く経路のうち、係止片３４の紙面上、左上の角部及び右下の角部の描く経路である。
【００３０】
図６に示すように、係止片３４の描く経路５１ｂは、係止片３４が切り欠き部１６から抜け出る前に、Ｌ字の垂直領域の、水平領域が配置していない側の辺、即ち傾斜部１６ｂに接触する（３４’の位置）。しかしながら、本例においては、係止片３４に該傾斜部１６ｂに対応する（つまり、傾斜部１６ｂと同じ傾斜角度の）傾斜部３４ａを、該傾斜部１６ｂに接触する係止片３４の右下角部に設けたことにより、傾斜部１６ｂと傾斜部３４ａとの面接触によって係止片３４は傾斜部３４ａに沿って滑らかに上昇し、係止片３４はスムーズに切り欠き部１６から脱離することができる。
【００３１】
さらに本例においては、切り欠き部１６を、係止片３４の描く経路に対応して形成することにより、該脱離が確実になる。係る作用について図７を用いて説明する。
【００３２】
図７は図６と同様に、鋼管固定筒１５を平面上に展開した場合の切り欠き部１６周辺部の拡大図である。図中、破線５１ａ，５１ｂは、鋼管３０の引き抜き工程において、ねじ込み工程とは逆方向に鋼管３０を回転させ、鋼管３０に取り付けた螺旋状の羽根３２の推進力のみによって鋼管３０が後退する際に、係止片３４が描く経路であり、５１ａは紙面上、係止片３４の左上の角部、５１ｂは右下の角部が描く経路である。
【００３３】
本発明において、好ましくは、少なくとも略Ｌ字の切り欠き部１６の該Ｌ字の垂直領域内において、鋼管３０を引き抜き工程で係止片３４が描く経路５１ｂが傾斜部１６ｂに接触しないように、切り欠き部１６を形成する。即ち、鋼管３０の引き抜き工程において、係止片３４が係止部１６ａから外れる位置までわずかに鋼管３０を回転させれば、略Ｌ字の切り欠き部１６の該Ｌ字の垂直辺に相当する領域内においては、鋼管３０の螺旋状の回転動作に伴って係止片３４が傾斜部１６ｂに接触せずに切り欠き部１６より抜け出すことができる。さらに、図７に示すように、予め鋼管３０の本体３１の先端が蓋体１０に押しつけられた状態で、係止片３４の上部と切り欠き部１６の係止部１６ａとの間に所定の間隙を有し、係止片３４の経路５１ａが係止部１６ａに接触しないように構成しておけば、引き抜き工程において鋼管３０を逆回転させて羽根３２の推進力にまかせて鋼管３０を後退させれば、自然に係止片３４が切り欠き部１６から外れて蓋体１０を鋼管３０から取り外すことができる。
【００３４】
尚、本例においては、製造コストを考慮して切り欠き部１６を鋼管固定筒１５に、係止片３４を鋼管３０に設けたが、逆に鋼管固定筒１５に係止片３４を、鋼管３０に切り欠き部１６を設けてもかまわない。その場合、Ｌ字の方向は逆になり、埋設装置を廃棄物層内にねじ込む際の回転方向において傾斜部１６ｂより後方に係止部１６ａが位置するように形成する。
【００３５】
本例の蓋体１０の鋼管固定筒１５の内側にはさらに、所定の間隙を介して通気パイプ２０の先端を取り付けるための通気パイプ固定筒１４が本体１１、鋼管固定筒１５と同心円状に配置している。通気パイプ固定筒１４の内周が通気パイプ２０の外周よりも大きすぎる場合には、通気パイプ２０を通気パイプ固定筒１４に取り付ける作業が繁雑になるため、通気パイプ固定筒１４の内周は、用いる通気パイプ２０の外周よりも若干大きくなる程度に調整することが好ましい。
【００３６】
本例においては、ねじ込み工程をより容易にするため、蓋体１０の本体１１の先端に掘削刃１２、さらには、側面にＬ字型の掘削爪１３を２個取り付けているが、これらはなくてもかまわない。また、本例に示す以外の形状、個数の掘削刃や掘削爪を設けてもよい。図３，４において、鋼管３０を蓋体１０に取り付けた状態で、羽根３２の先端３２ａが掘削爪１３の水平位置よりも若干突き出た位置に配置しているが、本発明では特に当該位置関係に限定されるものではない。
【００３７】
〔通気パイプ〕
本発明の埋設装置において埋設される通気パイプ２０としては、通気性のみを有するパイプ以外に、通水性も有するものであってもよい。このような通水パイプとしては、例えばストレーナー管と称される市販の部材が好ましく用いられ、具体的には、ポリ塩化ビニル管に適当な大きさの孔をまんべんなく形成した有孔パイプや、不織布からなるパイプの外側に螺旋状の弾性体を取り付けたものなどが挙げられる。また、筒状の可撓性を有する有孔樹脂パイプの外側に螺旋状の硬質樹脂部材を巻き付けた、カナフレックスコーポレーション社製の「カナネット（登録商標）」なども好ましく用いられる。
【００３８】
本例において通気パイプ２０は、予めその先端を蓋体１０に取り付けておく。具体的には、図４に示すように、通気パイプ２０の孔２１と通気パイプ固定筒１４の貫通孔１４ａに寸切り棒４１を通して固定すればよい。
【００３９】
尚、通気パイプ２０の先端を蓋体１０に取り付ける手段としては寸切り棒４１に限定されるものではなく、ワイヤー等を利用しても良いが、寸切り棒であれば、蓋体１０の貫通孔１４ａから飛び出した先端部にナットで締めて固定することが可能であり好ましい。寸切り棒４１の直径は６〜１５ｍｍ程度である。
【００４０】
〔鋼管３０〕
本発明に係る鋼管３０は先端に蓋体１０を取り付けて廃棄物層内にねじ込んだ後、廃棄物層内で蓋体１０を取り外し、該蓋体１０を削孔の先端に残したまま、引き上げて回収される部材である。従って、係る鋼管３０は先に説明したように、蓋体１０が脱着可能に取り付けられるように構成されている。
【００４１】
本発明の鋼管３０は、本体３１の蓋体１０の取り付け側先端近傍の外周に螺旋状に取り付けられた羽根３２を有している。このように、螺旋状の羽根３２が鋼管３０の外周に取り付けられていることにより、ねじ込み工程において該羽根３２の螺旋の先端部３２ａが廃棄物層内に進入するように装置を回転させれば（本例の場合、鋼管３０の後端から見て装置を時計回りに回転させれば）、該羽根３２の上面に乗るようにして廃棄物や土砂が相対的に上方に容易に移動するため、装置自体を廃棄物層内に容易にねじ込むことができる。
【００４２】
本発明においては、羽根３２の傾斜の角度としては、本体３１を平面上に展開した場合に、水平方向に対して羽根３２の取り付けラインのなす角度が１０〜２０°の範囲となるように羽根３２が本体３１に取り付けられている。１０°未満では当該羽根３２を取り付けた効果が低く、また、２０°を超えると装置の回転に対する鉛直方向の進入距離が長くなり、装置をねじ込むための重機の負担が大きくなってしまうので好ましくない。好ましくは、１０°〜１５°である。
【００４３】
また、羽根３２の外径は、羽根３２が取り付けられた本体３１の外径の１．５〜３倍が好ましい。羽根３２の外径が本体３１の外径の１．５倍未満では当該羽根３２を取り付けた効果が低く、また、３倍を超えても効果に差が無く、装置をねじ込むための重機の負担が大きくなってしまうので好ましくない。
【００４４】
本例においては、羽根３２の螺旋の先端部１３ａから後端部１３ｂまでの螺旋の中心角は３６０°となっているが、本発明においては特に当該構成に限定されるものではなく、２２５〜７２０°の範囲が好ましい。２２５°未満の場合には、前記した羽根３２による廃棄物や土砂の上方への移動効果が低減するため好ましくなく、また施工の容易性から鑑みて７２０°以下が好ましい。
【００４５】
本例においては、先に説明したように、蓋体１０が本体１１と鋼管固定筒１５とを備え、該本体１１と鋼管固定筒１５との間の間隙に鋼管３０の先端を挿入して蓋体１０と鋼管３０とを係止する。よって、本例の鋼管３０は、外径が蓋体１０の本体１１の内径よりも小さく、且つ、内径が鋼管固定筒１５の外径よりも大きく形成されている。
【００４６】
本例においては、図３に示すように、鋼管３０と蓋体１０との係止領域が蓋体１０の本体１１で覆われ、且つ、本体１１によって先端側は全て塞がれているため、係る埋設装置を廃棄物層内にねじ込む際に、上記係止領域が廃棄物層に直接接することがなく、該係止領域に廃棄物がからんだり、廃棄物や土砂が付着するなどにより、埋設装置のねじ込みを妨げたり、蓋体１０の鋼管３０からの取り外しを妨げるなどの不都合を生じる恐れがない。
【００４７】
また、本例においては、鋼管３０の本体３１の先端近傍の外周に、全周にわたる突出部３３が形成されている。係る突出部３３は、鋼管３０に蓋体１０を取り付けた際に、蓋体１０の本体１１と鋼管３０との間隙を全周にわたって覆う。これにより、本例の埋設装置を廃棄物層内にねじ込む際に、該間隙に廃棄物や土砂が侵入するのを防ぐことができ、蓋体１０の鋼管３０からの取り外しが困難になる恐れがない。
【００４８】
（埋設方法）
本発明の通気パイプの埋設方法としては、前記したように、通気パイプを鋼管や蓋体と共にねじ込む第１の埋設方法と、鋼管と蓋体をねじ込んだ後に通気パイプを鋼管内に挿入する第２の埋設方法がある。
【００４９】
本発明においては、鋼管の先端が蓋体で塞がれていることから、ねじ込み工程で鋼管内に被処理層の被処理物が侵入しないため、ねじ込み工程の後で通気パイプを鋼管内に挿入する第２の埋設方法でも、通気パイプの先端を蓋体にまで容易に到達することができる。また、第１の埋設方法においては、鋼管と通気パイプの継ぎ目がほぼ同位置に来るが、第２の埋設方法では、通気パイプの継ぎ目の間隔を鋼管の継ぎ目の間隔より長い間隔とすることができるため、施工時間の短縮を図ることができるという効果も得られる。
【００５０】
図１の埋設装置を用いた通気パイプ２０の第１の埋設方法について説明する。図８は係る埋設工程を示す断面模式図である。図中、６０は廃棄物層、６１は削孔である。
【００５１】
図１の埋設装置において、蓋体１０に通気パイプ２０の先端を取り付けて固定し〔図８（ａ）〕、次いで通気パイプ２０を鋼管３０内に挿入し、鋼管３０を蓋体１０に係止する〔図８（ｂ）〕。尚、通気パイプ２０を鋼管３０内に先に挿入してから、通気パイプ２０の先端を蓋体１０に取り付け、次いで鋼管３０を蓋体１０に係止してもかまわない。
【００５２】
本例においては、蓋体１０と鋼管３０との取り付けが、蓋体１０の鋼管固定筒１５の切り欠き部１６に鋼管３０に設けた係止片３４を係止するだけで良いため、他の部材や工具を必要とせず、容易に取り付けることができる。
【００５３】
次いで、重機により鋼管３０に回転を与えながら廃棄物層６０内に係る埋設装置を所定の深さまでねじ込む〔図８（ｃ）〕。この時、前記したように本例の埋設装置においては、鋼管３０に羽根３２を取り付けているため、効率良く当該装置を廃棄物層６０内にねじ込むことができる。
【００５４】
蓋体１０を鋼管３０から取り外し、鋼管３０を上方に引き上げて回収する〔図８（ｄ）〕。本例では、蓋体１０と鋼管３０とが蓋体１０の鋼管固定筒１５に設けた切り欠き部１６に鋼管３０に設けた係止片３４が係止しているだけであり、切り欠き部１６が係止片３４が鋼管固定筒１５に接触せずに外れる程度に大きく形成されているため、鋼管３０の回転のみによって、鋼管３０が速やかに蓋体１０から取り外される。
【００５５】
鋼管３０を引き上げた後には、削孔６１内に通気パイプ２０が残される。この状態で、通気パイプ２０と削孔６１内に砕石などの充填材を充填し、地盤面付近に深さ０．５〜１．０ｍ程度コンクリートを打ち込んで通気パイプ２０の上方先端を固定することが好ましい。
【００５６】
上記のようにして埋設した通気パイプ２０に加圧空気を送り込んで廃棄物層６０内に存在する好気性菌を活性化させ、廃棄物を安定化することができる。また、通気パイプ２０として通水性を有するものを用いた場合には、通気パイプ２０内にホースの先端を挿入し、他端をポンプに連結して、通気パイプ２０内に周囲から流れ込んだ地下水を汲み上げることにより、地下水の採取、排除を行うことができる。この時、廃棄物や土砂は通気パイプ２０によって遮断されるため、地下水の採取中にホース内に廃棄物や土砂が詰まってしまう恐れはない。
【００５７】
尚、第２の埋設方法においては、通気パイプ２０を取り付けずに図８（ｃ）の如く蓋体１０と鋼管３０とを所定の深さにねじ込み、この段階で鋼管３０内に通気パイプ２０を挿入し、通気パイプ２０の先端が蓋体１０に到達したら、図８（ｄ）に示すように鋼管３０を逆回転させて引き上げればよい。
【実施例】
【００５８】
（実施例１）
図１に例示した埋設装置を作製し、破棄物層内へ通気パイプを埋設した。装置の各部位の寸法は、以下の通りである。
【００５９】
〔蓋体１０〕
本体１１の外径２９６ｍｍ、高さ６６ｍｍ、側面の厚さ９ｍｍ、底部の厚さ１６ｍｍ、鋼管固定筒１５の外径２３０ｍｍ、高さ１５０ｍｍ、厚さ１２ｍｍ、切り欠き部１６の上端の開口部の長さ１５０ｍｍ、高さ１２０ｍｍ、底部の長さ１００ｍｍ、係止部１６ｂの高さ３０ｍｍ、幅２０ｍｍ、通気パイプ固定筒１４の外径１６５．２ｍｍ、高さ２５０ｍｍ、厚さ５．０ｍｍで、上端から５０ｍｍの位置に直径１２ｍｍの貫通孔を２個設けた。尚、切り欠き部１６の寸法は、鋼管固定筒１５の外周での寸法である。
【００６０】
〔通気パイプ２０〕
外径１４０ｍｍ、厚さ７．０ｍｍのポリ塩化ビニル製パイプを用いた。
【００６１】
〔鋼管３０〕
本体３１は下端（蓋体１０の取り付け側）の外径が２６７．４ｍｍ、厚さ１２．７ｍｍで、上端の外径が２６７．４ｍｍ、厚さ８．０ｍｍとなるように、上端から下端に向かって途中で厚さを変化させた鋼管である。該本体３１にはさらに外径２６７．４ｍｍで厚さ８．０ｍｍの延長管を上端に取り付けて長さが延長される。羽根３２の外径５００ｍｍ、厚さ２８ｍｍ、羽根３２は本体３１の下端（蓋体１０の取り付け側）から１００ｍｍの位置に羽根３２の先端３２ａの下端が来るように取り付け、螺旋の先端部から後端部までの中心角３６０°で螺旋のピッチを２００ｍｍとした。本体３１を平面上に展開した場合に、水平方向に対して羽根３４の取り付けラインのなす角度は１３．４°である。本体３１の内側に、横１９ｍｍ、厚さ１９ｍｍ、高さ５０ｍｍの係止片３４を２個、本体３１の下端から５０ｍｍの位置に該係止片３４の下端が位置するように取り付け、本体３１の外側の下端から５０ｍｍの位置に突出部３３を取り付けた。
【００６２】
上記蓋体１０、通気パイプ２０、鋼管３０を用い、図８に示した工程によって既存の廃棄物処理場にて廃棄物層内に先端が１５ｍの深さになるように通気パイプ２０を埋設した。その結果、埋設装置をスムーズに廃棄物層内にねじ込むことができ、鋼管３０の引き抜き工程においても、余計な圧力をかけることなく蓋体１０が取り外され、確実に通気パイプ２０を埋設することができた。
【００６３】
（実施例２）
蓋体１０の鋼管固定筒１５の高さを１００ｍｍ、切り欠き部１６の上端の開口部の長さを３００ｍｍ、高さ８５ｍｍ、底部の長さ２７０ｍｍ、係止部１６ｂの高さ１５ｍｍ、幅２０ｍｍとし、鋼管３０の内側の係止片３４を、横２０ｍｍ、厚さ１９ｍｍ、高さ４０ｍｍとし、鋼管３０の本体３１の下端から３０ｍｍの位置に係止片３４の下端が位置するように取り付けた以外は実施例１と同様の装置を構成し、同様の通気パイプ２０の埋設を行った。その結果、鋼管３０の引き抜き工程において、何ら抵抗無く蓋体１０が取り外され、確実に通気パイプ２０を埋設することができた。
【産業上の利用可能性】
【００６４】
本発明は廃棄物処分場などにおいて、廃棄物層内のガスや水分を除去するために通気パイプや通水パイプを埋設する際に用いられる。
【図面の簡単な説明】
【００６５】
【図１】本発明の埋設装置の好ましい一実施形態の分解斜視図である。
【図２】図１の埋設装置の分解正面図である。
【図３】図１の埋設装置の正面図と右側面図である。
【図４】図１の埋設装置の断面模式図である。
【図５】図１の埋設装置の断面模式図である。
【図６】本発明に係る、鋼管と蓋体との係止部分の説明図である。
【図７】本発明に係る、鋼管と蓋体との係止部分の説明図である。
【図８】本発明の埋設方法の工程図である。
【符号の説明】
【００６６】
１０ 蓋体
１１ 本体
１２ 掘削刃
１３ 掘削爪
１４ 通気パイプ固定筒
１４ａ 貫通孔
１５ 鋼管固定筒
１６ 切り欠き部
１６ａ 係止部
１６ｂ 傾斜部
２０ 通気パイプ
２１ 孔
３０ 鋼管
３１ 本体
３２ 羽根
３２ａ 羽根の螺旋の先端部
３２ｂ 羽根の螺旋の後端部
３３ 突出部
３４，３４’ 係止片
３４ａ 傾斜部
４１ 寸切り棒
５１ａ，５１ｂ 係止片の経路
６０ 廃棄物層
６１ 削孔
【特許請求の範囲】
【請求項１】
中空の鋼管と、該鋼管の先端に脱着可能に取り付けられる蓋体とを少なくとも備えた通気パイプの埋設装置であって、
上記鋼管が、先端近傍の外周に螺旋状に取り付けられた羽根を有し、該鋼管を平面上に展開した場合に、水平方向に対して羽根の取り付けラインのなす角度が１０°以上２０°以下であることを特徴とする通気パイプの埋設装置。
【請求項２】
上記蓋体が、筒状の鋼管固定筒を有し、該鋼管固定筒或いは鋼管のいずれか一方に、他方との取り付け側先端から上下方向に切れ込む垂直領域と、該垂直領域の終端から一方の水平方向に切れ込む水平領域とを有する略Ｌ字型の切り欠き部を有し、他方に該切り欠き部に係止する係止片を設け、該Ｌ字の頂部が上記取り付け側先端に位置するとした場合に、Ｌ字の垂直領域の、水平領域が配置していない側を形成する辺が、上記Ｌ字の頂部に向かって該垂直領域が広がるように垂直方向に対して傾斜している傾斜部である請求項１に記載の通気パイプの埋設装置。
【請求項３】
上記係止片が、上記切り欠き部の傾斜部に対応する傾斜部を有している請求項２に記載の通気パイプの埋設装置。
【請求項４】
上記蓋体が、筒状の鋼管固定筒を有し、該鋼管固定筒或いは鋼管のいずれか一方に、他方との取り付け側先端から上下方向に切れ込む垂直領域と、該垂直領域の終端から一方の水平方向に切れ込む水平領域とを有する略Ｌ字型の切り欠き部を有し、他方に該切り欠き部に係止する係止片を設け、該Ｌ字の頂部が上記取り付け側先端に位置するとした場合に、上記鋼管を鋼管固定筒に係止した状態から、該鋼管を回転させて上記羽根の推進力によって該鋼管を後退させた際に、少なくとも上記Ｌ字の垂直辺に相当する領域内において、上記切り欠き部のＬ字の垂直領域の、水平領域が配置していない側を形成する辺に、係止片が接触せずに該切り欠き部外へ移動しうる請求項１乃至３のいずれかに記載の通気パイプの埋設装置。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれかに記載の通気パイプの埋設装置を用いた通気パイプの埋設方法であって、
鋼管内に挿入した通気パイプと該鋼管とをそれぞれ蓋体に取り付けた状態で該蓋体を下方に向け、該鋼管に回転を与えて被処理層内にねじ込み、蓋体が所定の深さに到達した時点で、鋼管を逆回転させて蓋体と通気パイプを残して鋼管を軸方向に引き上げることを特徴とする通気パイプの埋設方法。
【請求項６】
請求項１乃至４のいずれかに記載の通気パイプの埋設装置を用いた通気パイプの埋設方法であって、
鋼管に蓋体を取り付けた状態で該蓋体を下方に向け、該鋼管に回転を与えて被処理層内にねじ込み、蓋体が所定の深さに到達した時点で鋼管内に通気パイプを挿入し、鋼管を逆回転させて蓋体と通気パイプを残して鋼管を軸方向に引き上げることを特徴とする通気パイプの埋設方法。
【請求項１】
中空の鋼管と、該鋼管の先端に脱着可能に取り付けられる蓋体とを少なくとも備えた通気パイプの埋設装置であって、
上記鋼管が、先端近傍の外周に螺旋状に取り付けられた羽根を有し、該鋼管を平面上に展開した場合に、水平方向に対して羽根の取り付けラインのなす角度が１０°以上２０°以下であることを特徴とする通気パイプの埋設装置。
【請求項２】
上記蓋体が、筒状の鋼管固定筒を有し、該鋼管固定筒或いは鋼管のいずれか一方に、他方との取り付け側先端から上下方向に切れ込む垂直領域と、該垂直領域の終端から一方の水平方向に切れ込む水平領域とを有する略Ｌ字型の切り欠き部を有し、他方に該切り欠き部に係止する係止片を設け、該Ｌ字の頂部が上記取り付け側先端に位置するとした場合に、Ｌ字の垂直領域の、水平領域が配置していない側を形成する辺が、上記Ｌ字の頂部に向かって該垂直領域が広がるように垂直方向に対して傾斜している傾斜部である請求項１に記載の通気パイプの埋設装置。
【請求項３】
上記係止片が、上記切り欠き部の傾斜部に対応する傾斜部を有している請求項２に記載の通気パイプの埋設装置。
【請求項４】
上記蓋体が、筒状の鋼管固定筒を有し、該鋼管固定筒或いは鋼管のいずれか一方に、他方との取り付け側先端から上下方向に切れ込む垂直領域と、該垂直領域の終端から一方の水平方向に切れ込む水平領域とを有する略Ｌ字型の切り欠き部を有し、他方に該切り欠き部に係止する係止片を設け、該Ｌ字の頂部が上記取り付け側先端に位置するとした場合に、上記鋼管を鋼管固定筒に係止した状態から、該鋼管を回転させて上記羽根の推進力によって該鋼管を後退させた際に、少なくとも上記Ｌ字の垂直辺に相当する領域内において、上記切り欠き部のＬ字の垂直領域の、水平領域が配置していない側を形成する辺に、係止片が接触せずに該切り欠き部外へ移動しうる請求項１乃至３のいずれかに記載の通気パイプの埋設装置。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれかに記載の通気パイプの埋設装置を用いた通気パイプの埋設方法であって、
鋼管内に挿入した通気パイプと該鋼管とをそれぞれ蓋体に取り付けた状態で該蓋体を下方に向け、該鋼管に回転を与えて被処理層内にねじ込み、蓋体が所定の深さに到達した時点で、鋼管を逆回転させて蓋体と通気パイプを残して鋼管を軸方向に引き上げることを特徴とする通気パイプの埋設方法。
【請求項６】
請求項１乃至４のいずれかに記載の通気パイプの埋設装置を用いた通気パイプの埋設方法であって、
鋼管に蓋体を取り付けた状態で該蓋体を下方に向け、該鋼管に回転を与えて被処理層内にねじ込み、蓋体が所定の深さに到達した時点で鋼管内に通気パイプを挿入し、鋼管を逆回転させて蓋体と通気パイプを残して鋼管を軸方向に引き上げることを特徴とする通気パイプの埋設方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２００９−２４９９６３（Ｐ２００９−２４９９６３Ａ）
【公開日】平成２１年１０月２９日（２００９．１０．２９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−１０１１３８（Ｐ２００８−１０１１３８）
【出願日】平成２０年４月９日（２００８．４．９）
【出願人】（３９００１８７１７）旭化成建材株式会社 (249)
【出願人】（３０３０５６３６８）東急建設株式会社 (225)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年１０月２９日（２００９．１０．２９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年４月９日（２００８．４．９）
【出願人】（３９００１８７１７）旭化成建材株式会社 (249)
【出願人】（３０３０５６３６８）東急建設株式会社 (225)
【Ｆターム（参考）】
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