JP2000160535A - 傾斜水路、傾斜水路を有する法面構造及び水路ブロック - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 法面や勾配を有する道路等において、傾斜水
路内を流下する水の流速を低減して水の溢出を防止し、
法面崩壊や道路情況の悪化を確実に防止することができ
る傾斜水路、傾斜水路を有する法面構造及び水路ブロッ
クを提供する。 【解決手段】 法面１４に、上方から下方に向かって傾
斜水路１０、１１とこれらの傾斜水路１０、１１と直交
する水平水路１６、１７が設けられ、傾斜水路１０、１
１と水平水路１６、１７の合流部に集水枡２１が設けら
れている法面構造において、傾斜水路１０、１１の底面
に、凹凸面からなる流体抵抗付与面２３、２４、３１が
形成されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、法面や、勾配を有
する道路に用いることができる傾斜水路、傾斜水路を有
する法面構造及び水路ブロックに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、例えば、図１０及び図１１に示す
高速道路７０の法面７１には、高速道路７０の路長方向
に間隔をあけて上方から下方に向かう多数の傾斜排水溝
７２と、この傾斜排水溝７２と直交する方向に向かう水
平排水溝７３が設けられている。なお、水平排水溝７３
は、法面７１の中段に設けられる平坦部である、いわゆ
る犬走り７４に沿って設置される。そして、傾斜排水溝
７２と水平排水溝７３の合流部には集水枡７５が設けら
れている。上記した構成によって、高速道路７０やその
法面７１に大量の降雨があった場合でも、傾斜排水溝７
２と水平排水溝７３を通して雨水を下方に流下すること
ができ、法面７１への雨水の浸透による法面７１の軟弱
地盤化及びそれに起因する法面７１の崩壊を効果的に防
止することができる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記した構成
を有する傾斜排水溝は、未だ、以下の解決すべき課題を
有していた。即ち、図１１に示すように、降雨量が多い
場合、傾斜排水溝７２及び水平排水溝７３内には大量の
雨水が流れ込むことになる。この場合、高速道路７０か
ら傾斜排水溝７２に流れ込んだ雨水は、上方から下流に
向けて、集水枡７５を介して、比較的円滑に流下して排
水されることになる。一方、水平排水溝７３に流れ込ん
だ雨水は、水平排水溝７３から集水枡７５に流れ、その
後、集水枡７５から傾斜排水溝７２に沿って流下するこ
とになる。しかし、傾斜排水溝７２の底面７６が平滑面
であり、高速道路７０から傾斜排水溝７２内に流れ込ん
だ雨水は流速が速いため、この雨水が保有する流体エネ
ルギーは、水平排水溝７３から集水枡７５に流れ込む雨
水が保有する流体エネルギーと比較してはるかに大きい
ので、図１０に示すように、水平排水溝７３から集水枡
７５への雨水の流れ込みが著しく阻害される。従って、
雨水が水平排水溝７３から法面７１上に溢出し、溢出し
た雨水は法面７１に浸透し、法面７１の崩壊の原因とな
る。また、勾配を有する道路の一側又は両側には一般に
傾斜排水溝が設けられているが、傾斜排水溝内を流れる
雨水の保有する流体エネルギーが過大な場合、中継点に
設けられる集水枡に雨水が流れ込んだ際、集水枡から外
部に雨水が流出し、道路状況を悪化させるおそれがあ
る。

【０００４】本発明は、このような事情に鑑みなされた
ものであり、法面や勾配を有する道路等において、傾斜
水路内を流下する水の流速を低減して水の溢出を防止
し、法面崩壊や道路情況の悪化を確実に防止することが
できる傾斜水路、傾斜水路を有する法面構造及び水路ブ
ロックを提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】前記目的に沿う本発明に
係る傾斜水路は、傾斜面に沿って設置されるＵ字状又は
中空矩形断面を有する傾斜水路の底面に、凹凸面からな
る流体抵抗付与面を形成している。上記した構成によっ
て、傾斜水路内に大量の雨水等が流れ込んだ場合でも、
流体抵抗付与面によって、流下する水の流速を低減し
て、流下する水の流体エネルギーが増大するのを効果的
に抑制することができる。従って、過大な流体エネルギ
ーによる水の溢出に起因する法面の崩壊や道路情況の悪
化を確実に防止することができる。ここで、流体抵抗付
与面は傾斜水路の底面に複数の階段部材を設けることに
よって形成することができる。この場合、各段から次段
に水が落下する際に次段に水が衝突し、この衝突によっ
て位置エネルギーの一部を消失させることができ、これ
を全ての階段部材において繰り返すことによって、流速
を効果的に低減して水の保有する流体エネルギーが増大
するのを確実かつ効果的に防止することができる。ま
た、単に、傾斜水路の底面に階段部材を設けるだけでよ
いので、傾斜水路を安価に構築することができる。

【０００６】また、流体抵抗付与面は傾斜水路の底面に
複数の突起を間隔をあけて設けることによっても形成す
ることができる。ここで、突起は、半球状でもよく、棒
状、円錐状、角錐状でもよい。この場合、傾斜水路内を
流下する水を各突起に衝突させることによって流速を低
減して、水の保有する流体エネルギーを低減することが
でき、このエネルギー低減作用を全ての突起について行
うことによって、水の保有する流体エネルギーが増大す
るのを確実かつ効果的に防止することができる。また、
単に、傾斜水路の底面に突起を設ければよいので、傾斜
水路を安価に構築することができる。

【０００７】前記目的に沿う本発明に係る傾斜水路を有
する法面構造は、法面に、上方から下方に向かって傾斜
水路とこの傾斜水路と直交する水平水路が設けられ、傾
斜水路と水平水路の合流部に集水枡が設けられている法
面構造において、傾斜水路の底面に、凹凸面からなる流
体抵抗付与面を形成している。上記した構成によって、
傾斜水路内に大量の雨水等が流れ込んだ場合でも、流体
抵抗付与面によって、流下する水の流速を低下して、流
下する水の保有する流体エネルギーが増大するのを効果
的に抑制することができる。従って、流下する水が過大
な流体エネルギーを保有するのを確実に防止でき、過大
な流体エネルギーによる水平水路からの水の溢出に起因
する法面の崩壊を確実に防止することができる。

【０００８】前記目的に沿う本発明に係る水路ブロック
は、Ｕ字状断面又は中空矩形断面を有する水路ブロック
であって、底面に凹凸面からなる流体抵抗付与面を形成
している。上記した構成によって、このような水路ブロ
ックから構築される傾斜水路内に大量の雨水等が流れ込
んだ場合でも、流体抵抗付与面によって、流下する水の
流速を低減して、流下する水の保有する流体エネルギー
が増大するのを効果的に抑制することができる。従っ
て、傾斜水路内の過大な流体エネルギーによる水平水路
からの水の溢出に起因する法面の崩壊や道路情況の悪化
を確実に防止することができる。また、単に、底面に流
体抵抗付与面を設けるだけでよいので、容易にコンクリ
ート二次製品として水路ブロックを成形することがで
き、水路ブロックを安価に製造することができる。

【０００９】

【発明の実施の形態】続いて、添付した図面を参照しつ
つ、本発明を具体化した実施の形態につき説明し、本発
明の理解に供する。まず、図１〜図６を参照して、本発
明の一実施の形態に係る傾斜水路、傾斜水路を有する法
面構造及び水路ブロックの構成を説明する。なお、本実
施の形態は、傾斜水路の一例である傾斜排水溝１０、１
１及び水路ブロックの一例である排水ブロック１２を、
傾斜面の一例である高速道路１３の法面１４に用いた場
合である。

【００１０】図１及び図２に示すように、法面１４に
は、上方から下方に向かって傾斜面に沿って直列に配列
された状態でＵ字溝からなる傾斜排水溝１０、１１が設
けられている。法面１４の中段に設けられた平面部から
なる犬走り１５上には、傾斜排水溝１０、１１と直交す
る方向に直列に配列された水平水路の一例である水平排
水溝１６、１７が設けられている。また、法面１４の下
部に連設された平地部１８上には、傾斜排水溝１０、１
１と直交する方向に直列に配列された水平排水溝１９、
２０が設けられている。そして、傾斜排水溝１０、１１
と水平排水溝１６、１７の合流部に第１の集水枡２１が
設けられ、傾斜排水溝１０、１１と水平排水溝１９、２
０の合流部には第２の集水枡２２が設けられている。

【００１１】上記した構成を有する法面構造において、
図１〜図３に示すように、Ｕ字溝からなる傾斜排水溝１
０、１１の底面には、傾斜排水溝１０、１１内を流下す
る水の流速を低減して、流体エネルギーの増大を防止す
ることができる凹凸面からなる流体抵抗付与面を形成す
る複数の階段部材２３、２４が形成されている。図３に
示すように、階段部材２３、２４は、それぞれ、水平形
成面２３ａ、２４ａと、垂直形成面２３ｂ、２４ｂとか
らなり、水平形成面２３ａ、２４ａの奥行きＤ１、Ｄ２
及び、垂直形成面２３ｂ、２４ｂの高さＨ１、Ｈ２は、
それぞれ、各段の階段部材２３、２４から次段の階段部
材２３、２４に水が落下する際に次段の階段部材２３、
２４に水が衝突し、この衝突によって位置エネルギーの
一部を効果的に消失させることができるような値に設定
する。

【００１２】例えば、図５及び図６に示すように、内側
高さＨが２４０ｍｍ、内側幅Ｗが２４０ｍｍ、長さＬが
６００ｍｍの排水ブロック１２を直列に連結して、１：
１．８の勾配を有する階段部材２３、２４からなる傾斜
排水溝１０、１１を法面１４に設置する場合、水平形成
面２３ａ、２４ａの奥行きＤ１、Ｄ２と、垂直形成面２
３ｂ、２４ｂの高さＨ１、Ｈ２は、それぞれ、８７ｍ
ｍ、４８ｍｍとするのが好ましい。しかし、水平形成面
２３ａ、２４ａの奥行きＤ１、Ｄ２と、垂直形成面２３
ｂ、２４ｂの高さＨ１、Ｈ２は、何ら、これらの具体的
値に限定されるものではない。

【００１３】次に、上記した構成を有する法面構造にお
ける傾斜排水溝１０、１１及び水平排水溝１６、１７、
１９、２０の排水作用について説明する。高速道路１３
や法面１４への降雨量が多い場合、傾斜排水溝１０及び
水平排水溝１６、１７内には大量の雨水が流れ込む。こ
の場合、高速道路１３から傾斜排水溝１０に流れ込んだ
雨水は、上方から下流に向けて、第１の集水枡２１及び
傾斜排水溝１１を介して、比較的円滑に流下して排水さ
れることになる。一方、水平排水溝１６、１７に流れ込
んだ雨水は、水平排水溝１６、１７から第１の集水枡２
１に流れ、その後、第１の集水枡２１から傾斜排水溝１
１に沿って流下することになる。

【００１４】上述したように、傾斜排水溝１０、１１内
には、階段部材２３、２４からなる流体抵抗付与面が形
成されているので、各段から次段に水が落下する際に次
段に水が衝突し、この衝突によって位置エネルギーの一
部を消失させることができ、流下する水の流速を低減す
ることができる。これを全ての階段部材２３、２４にお
いて繰り返すことによって、傾斜排水溝１０、１１内を
流れる水の流速を効果的に低減して水の保有する流体エ
ネルギーが増大するのを確実かつ効果的に防止すること
ができる。従って、図２に示すように、第１の集水枡２
１において、水平排水溝１６、１７からの水も速やかに
第１の集水枡２１中に流れ込み、傾斜排水溝１１を通し
て第２の集水枡２２に向けて円滑に流下することにな
る。従って、水平排水溝１６、１７から水が法面１４に
溢出して法面１４に浸透するのを確実に防止することが
できる。また、傾斜排水溝１１を通して流下する水の流
速も低減できるので、第１の集水枡２１からの溢出も防
止できる。

【００１５】図７〜図９に、上記した排水ブロック１２
の変形例に係る排水ブロック３０を示す。図示するよう
に、排水ブロック３０はＵ字溝からなり、その底面には
間隔をあけて複数の半球状の突起３１が千鳥状に突設さ
れており、これらの突起３１によって凹凸面からなる流
体抵抗付与面が形成されることになる。ここで、図７〜
図９に示すように、内側高さＨが３００ｍｍ、内側幅Ｗ
が３００ｍｍ、長さＬが６００ｍｍの排水ブロック３０
を直列に連結して、上記した傾斜排水溝１０、１１と同
様な傾斜排水溝を法面１４に同じ勾配（１：１．８）で
設置する場合、突起３１の直径ｄと、突出高さｈと、長
手方向間隔ｓ１と、幅方向間隔ｓ２は、それぞれ、例え
ば、８０ｍｍ、２５ｍｍ、１５０ｍｍ、１５０ｍｍに設
定するのが好ましい。しかし、突起３１の直径ｄと、突
出高さｈと、長手方向間隔ｓ１と、幅方向間隔ｓ２は、
何ら、これらの具体的値に限定されるものではない。

【００１６】この排水ブロック３０を用いて上記した傾
斜排水溝を構築した場合においても、傾斜排水溝内を流
れる水の流速を効果的に低減して水の保有する流体エネ
ルギーが増大するのを確実かつ効果的に防止することが
できる。即ち、傾斜排水溝内を流下する水を各突起３１
に衝突させることによって流速を低減して、水の保有す
る流体エネルギーを低減することができ、このエネルギ
ー低減作用を全ての突起３１について行うことによっ
て、水の保有する流体エネルギーが増大するのを確実か
つ効果的に防止することができる。

【００１７】以上、本発明を、一実施の形態を参照して
説明してきたが、本発明は何ら上記した実施の形態に記
載の構成に限定されるものではなく、特許請求の範囲に
記載されている事項の範囲内で考えられるその他の実施
の形態や変形例も含むものである。例えば、本発明に係
る傾斜水路や水路ブロックは、道路の一方又は両方の路
肩に設置する傾斜側溝や、高低差がある住宅地における
排水溝にも好適に用いることができる。また、必要に応
じて、傾斜水路や水路ブロックの底面のみならず、内側
面にも階段部材や突起からなる流体抵抗付与面を形成す
ることもできるようにしてもよい。さらに、傾斜水路や
水路ブロックは中空矩形断面とすることもできる。

【００１８】

【発明の効果】請求項１〜３記載の傾斜水路において
は、傾斜面に沿って設置されるＵ字状又は中空矩形断面
を有する傾斜水路の底面に、凹凸面からなる流体抵抗付
与面を形成したので、傾斜水路内に大量の雨水等が流れ
込んだ場合でも、流体抵抗付与面によって、流下する水
の流速を低減して、流下する水の流体エネルギーが増大
するのを効果的に抑制することができ、水の溢出に起因
する法面の崩壊や道路情況の悪化を確実に防止すること
ができる。

【００１９】請求項２記載の傾斜水路においては、流体
抵抗付与面を傾斜水路の底面に複数の階段部材を設ける
ことによって形成したので、各段から次段に水が落下す
る際に次段に水が衝突し、この衝突によって位置エネル
ギーの一部を消失させることができ、これを全ての階段
部材において繰り返すことによって、流速を効果的に低
減して水の保有する流体エネルギーが増大するのを確実
かつ効果的に防止することができると共に、傾斜水路を
安価に構築することができる。

【００２０】請求項３記載の傾斜水路においては、流体
抵抗付与面を傾斜水路の底面に複数の突起を間隔をあけ
て設けることによっても形成したので、傾斜水路内を流
下する水を各突起に衝突させることによって流速を低減
して、水の保有する流体エネルギーを低減することがで
き、水の保有する流体エネルギーが増大するのを確実か
つ効果的に防止することができると共に、傾斜水路を安
価に構築することができる。

【００２１】請求項４記載の傾斜水路を有する法面構造
においては、傾斜水路の底面に、凹凸面からなる流体抵
抗付与面を形成したので、傾斜水路内に大量の雨水等が
流れ込んだ場合でも、流体抵抗付与面によって、流下す
る水の流速を低下して、流下する水の保有する流体エネ
ルギーが増大するのを効果的に抑制することができ、過
大な流体エネルギーによる水平水路からの水の溢出に起
因する法面の崩壊を確実に防止することができる。

【００２２】請求項５記載の水路ブロックにおいては、
底面に凹凸面からなる流体抵抗付与面を形成したので、
水路ブロックから構築される傾斜水路内に大量の雨水等
が流れ込んだ場合でも、流体抵抗付与面によって、流下
する水の流速を低減して、流下する水の保有する流体エ
ネルギーが増大するのを効果的に抑制することができ、
過大な流体エネルギーによる水平水路からの水の溢出に
起因する法面の崩壊や道路情況の悪化を確実に防止する
ことができる。また、単に、底面に流体抵抗付与面を設
けるだけでよいので、容易にコンクリート二次製品とし
て水路ブロックを成形することができ、水路ブロックを
安価に製造することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態に係る傾斜水路を有する
法面構造の斜視図である。

【図２】同平面図である。

【図３】図２のＩ−Ｉ線による断面図である。

【図４】図２のII−II線による断面図である。

【図５】本発明の一実施の形態に係る傾斜水路を有する
法面構造における傾斜排水溝を構築するために用いる水
路ブロックの斜視図である。

【図６】同縦断面図である。

【図７】本発明の一実施の形態に係る傾斜水路を有する
法面構造における傾斜排水溝を構築するために用いる変
形例に係る水路ブロックの斜視図である。

【図８】同平面図である。

【図９】同縦断面図である。

【図１０】従来の傾斜排水溝を有する法面構造の平面図
である。

【図１１】同斜視図である。

【符号の説明】

Ｄ１ 奥行き Ｄ２ 奥行き Ｈ 内側高さ Ｈ１ 高さ Ｈ２ 高さ Ｗ 内側幅 Ｌ 長さ ｄ 直径 ｈ 突出高さ ｓ１ 長手方向
間隔 ｓ２ 幅方向間隔 １０ 傾斜排水
溝 １１ 傾斜排水溝 １２ 排水ブロ
ック １３ 高速道路 １４ 法面 １５ 犬走り １６ 水平排水
溝 １７ 水平排水溝 １８ 平地部 １９ 水平排水溝 ２０ 水平排水
溝 ２１ 第１の集水枡 ２２ 第２の集
水枡 ２３ 階段部材 ２３ａ 水平形
成面 ２３ｂ 垂直形成面 ２４ 階段部材 ２４ａ 水平形成面 ２４ｂ 垂直形
成面 ３０ 排水ブロック ３１ 突起

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 傾斜面に沿って設置されるＵ字状又は中
   空矩形断面を有する傾斜水路の底面に、凹凸面からなる
   流体抵抗付与面が形成されていることを特徴とする傾斜
   水路。
2. 【請求項２】 請求項１記載の傾斜水路において、前記
   流体抵抗付与面は複数の階段部材から形成されているこ
   とを特徴とする傾斜水路。
3. 【請求項３】 請求項１記載の傾斜水路において、前記
   流体抵抗付与面は前記底面に間隔をあけて配置される複
   数の突起から形成されていることを特徴とする傾斜水
   路。
4. 【請求項４】 法面に、上方から下方に向かって傾斜水
   路と該傾斜水路と直交する水平水路が設けられ、前記傾
   斜水路と前記水平水路の合流部に集水枡が設けられてい
   る法面構造において、前記傾斜水路の底面に、凹凸面か
   らなる流体抵抗付与面が形成されていることを特徴とす
   る傾斜水路を有する法面構造。
5. 【請求項５】 Ｕ字状断面又は中空矩形断面を有する水
   路ブロックであって、底面に凹凸面からなる流体抵抗付
   与面が形成されていることを特徴とする水路ブロック。