JP2001311217A

JP2001311217A - 覆蓋支持用梁構造体

Info

Publication number: JP2001311217A
Application number: JP2000130289A
Authority: JP
Inventors: Kuniaki Onishi; 国昭大西; Tatsuo Ikebe; 達男池部
Original assignee: Sekisui Chemical Co Ltd
Current assignee: Sekisui Chemical Co Ltd
Priority date: 2000-04-28
Filing date: 2000-04-28
Publication date: 2001-11-09

Abstract

(57)【要約】【課題】耐食性に優れた材料を用いつつも十分な強度
を得ることができ、各種水槽や水路の上部開口の施蓋に
適した梁構造体を提供する。【解決手段】水槽又は水路の上部開口５１に架設さ
れ、複数の覆蓋６０を支持する長尺の梁構造体１０であ
って、長手方向略全長にわたる繊維強化合成樹脂からな
る板状の複数の梁材１１，１２，１３を、接着により箱
状に一体的に接合してなり、その内部空間Ｐ内には補強
材１４，１５，１６が一体的に接着接合されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、上下水処理層や水
路などの開口を覆蓋するための防臭蓋を支持する梁構造
体に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、上下水処理層や汚水路などに
おいては、防臭目的などのためにその上部開口を覆蓋す
ることが行われている。

【０００３】比較的規模の大きい下水処理層のように、
施蓋施設を設置する開口面積が大きい場合には、覆蓋が
架設される開口の対向縁部間隔（スパン）が大きくな
り、１０ｍを超える非常に長く大きな蓋が必要となるこ
とがあるが、蓋が大きすぎると着脱作業が困難となると
ともに、蓋に荷重が加わったときのたわみ量も大きくな
り、気密性能が低下する。したがって、このような場合
には、従来より、例えばＳＵＳ３０４製の図１４に示す
ようなＨ鋼からなる支持梁を適当な間隔で配置し、この
支持梁で覆蓋の一端を支持することによって各蓋のスパ
ンを短くし、そこに適当な形状の蓋を敷設する方法が採
用されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、近年、下水の
質が変化し、ＳＵＳ３０４でも腐食するという問題が生
じている。塩素滅菌を行う浄水場や、工業地帯からの廃
水を処理する下水処理場などでは、特に塩素や硫化水素
などの含有量が多くなって鋼材を腐食させ易い雰囲気と
なり、ＳＵＳ３０４でも錆びてしまう。また、生活排水
の下水処理場においても、ある処理層の用途は時期によ
って変動し、ＳＵＳ３０４をも腐食させ易い雰囲気とな
ることもある。

【０００５】そこで、本発明は、耐食性に優れた材料を
用いつつも十分な強度を得ることができ、各種水槽や水
路の上部開口の覆蓋に適した梁構造体を提供することを
目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するために、次の技術的手段を講じた。

【０００７】即ち、本発明は、上水用浄化層や下水処理
層などの水槽又は水路の上部開口に架設され、複数の覆
蓋を支持する長尺の梁構造体であって、長手方向略全長
にわたる繊維強化合成樹脂からなる板状の複数の梁材
を、接着により箱状に一体的に接合してなり、その内部
空間内には補強材が一体的に接着接合されていることを
特徴とするものである。これによれば、梁構造体を構成
する梁材は繊維強化合成樹脂からなるものであるため、
耐食性が良好であり、また、長尺方向に沿って長繊維を
引き揃えた材料を用いると、覆蓋を支持することによっ
て生じる軸力に対する引っ張り強度を一層大きくするこ
とができ、断面積を小さくしつつ所望の強度を確保する
ことができ、軽量化をも図ることが可能である。また、
梁材を箱状に一体的に接合して内部空間を設けているた
め、比較的小さな断面積で大きな断面二次モーメントが
得られ、曲げ剛性（ＥＩ）の向上が図られる。さらに、
その内部空間内に補強部材を接着接合することで、対向
する梁材を一体化して更なる強度向上を図ることが可能
である。

【０００８】上記梁構造体において、補強材は、梁構造
体の長手方向略全長にわたるトラス構造を呈しているも
のとすることができる。これによれば、該補強材のみか
らなるトラス構造と、上記梁材からなる箱状の梁構造と
が一体化された構造となり、トラス構造部分では小さな
断面積で大きな剛性が得られ、該トラス構造を構成する
各部材の接合接着部分は梁材により囲まれているため、
かかるいわば点接合状態の接着部分が塩素ガス等の接着
剤を劣化させ易い雰囲気に直接晒されることがなく、全
体として耐食性、耐薬品性にすぐれたものとしつつ、大
きな曲げ剛性を得ることが可能となる。

【０００９】複数の梁材として、底板と、該底板上に立
設され且つ長手方向略全長に延びる面板と、該面板上に
設けられた天板とを備え、前記面板は幅方向に離間して
複数設けられ、これら梁材により囲まれた内部空間に補
強材が設けられ、底板は前記複数の面板の全体の幅より
も広幅とされているものとすることができる。なお、好
ましくは、補強材は、直棒状若しくは円弧状に湾曲する
角材により構成し、対向する面板両側面に接着接合す
る。これによれば、複数の面板を、底板、天板及び補強
部材により、相互に離間した状態で一体的に接合した構
成となり、内部空間を有する箱状の梁構造体を効率よく
構成することが可能である。

【００１０】また梁構造体が、複数の梁材として、底板
と、該底板上に立設され且つ長手方向略全長に延びる面
板と、該面板上に設けられた天板とを備え、面板は幅方
向に離間して複数設けられ、これら梁材により囲まれた
内部空間に補強材が設けられて箱状に一体的に接合して
なり、長手方向の両端部下面には幅方向全長に渡って水
槽又は水路の上部開口に当接する段部を設けたものとす
ることもできる。これによれば、梁構造体の段部よりも
下方の部分を上部開口内に落とし込む形で架設するの
で、梁構造体が上部開口から突出する部分の高さを小さ
くすることができる。

【００１１】上記梁構造体において、幅方向の外側面の
上下中途部に、長手方向略全長に延びる蓋支持部材を接
合した構造とすることもできる。則ち、蓋支持部材が外
側面の途中に設けられるので、箱形状の覆蓋を落とし込
み形状に架設できる。これにより、梁構造体の天板とそ
の梁構造体に敷設される覆蓋の天板との間の段差を少な
くしたり、或いは段差を取り除くことができる。なお、
上記蓋支持部材よりも、底板を幅方向外方に突出させて
おくことが好ましい。

【００１２】また、梁構造体を無負荷状態で長手方向中
央側が上方に湾曲した構造を呈するように構成すること
もできる。この構成によれば、梁構造体に設計荷重が負
荷された状態で梁構造体が略水平状態になるので、梁構
造体の負荷強度を向上できるとともに、梁構造体に支持
される複数の覆蓋が略水平面上に配置されるので、覆蓋
同士のシール性も向上する。

【００１３】梁材並びに補強材は、ガラス長繊維強化プ
ラスチック発泡体を素材とする板材で構成するのが良
く、耐久性、加工性が向上すると共に軽量化を実現でき
る。

【００１４】なお、上記した本発明において、各梁材や
補強部材の原材料としては、長手方向に向けて埋設した
長繊維で補強した樹脂（これを「合成木材」という）に
より形成することができ、より好ましくはガラス長繊維
を長手方向に引き揃えて埋設した熱硬化性樹脂発泡体に
より形成することができる。また、上記合成木材単体か
ら梁材や補強部材を形成してもよいが、合成木材や樹脂
発泡体などからなる板材を上下に積層してなる複合材に
より形成することもできる。なお、合成木材の密度は、
一般的には５００〜１０００ｋｇ／ｍ³（０．５〜１．
０ｇ／ｃｍ³）であり、補強材である長繊維の含有量は
４０〜６０重量％程度のものとすることができる。長繊
維としては、無機質、有機質のいずれを使用してもよい
が、ガラス繊維を使用することが好ましい。熱硬化性樹
脂発泡体としては、硬質ポリウレタン樹脂や硬質ポリエ
ステル樹脂を好適に使用できる。さらに耐食性を向上す
るために、合成木材からなる部材の表面に、イソフタル
酸系樹脂やビスフェノールＡ系樹脂、ビニルエステル系
樹脂などの高耐食性樹脂を被覆したものを使用すること
も可能である。この場合、各部材の接合部分を覆うよう
に、高耐食性樹脂シートを梁構造体の外面に被覆するこ
とで、内部空間への薬品等の侵入を確実に防止すること
ができる。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、本発明の覆蓋支持用梁構造
体の実施の形態を図面に基づいて説明する。

【００１６】図１〜図５は本発明の実施形態に係る梁構
造体１０を示したものであり、この梁構造体１０は、長
尺の底板１１上に長手方向略全長に延びる３枚の面板１
２を垂直に立設し、面板１２上に天板１３を接合した長
尺形状を呈する。面板１２同士は幅方向に所定距離だけ
間隔を設け、これら底板１１、面板１２および天板１３
で囲まれる内部空間Ｐには補強材が設けられている。底
板１１は３枚の面板１２の全体の幅よりも広幅に成され
ている。

【００１７】補強材は、図２および図５に示すように、
各面板１２に挟まれて底板１４および天板１３に接する
部分に４本の主梁部材１４が長手方向略全長に渡って接
合されている。この上下の主梁部材１４同士の間には、
長手方向に所定の間隔をおいて複数の副梁部材１６が主
梁部材１４に垂直に接合されている。また、各々の副梁
部材１６同士の間には斜めに接合された斜め梁部材１５
が梁構造体１０の中央部を基に対称に配されており、こ
れによりトラス構造を形成している。

【００１８】また、面板１２の両端部には側梁部材１７
が接合され、この側梁部材１７によって底板１１、面板
１２および天板１３で囲まれる内部空間Ｐを封止してい
る。則ち、内部空間Ｐを外気から遮蔽することによっ
て、梁構造体１０の内部空間Ｐにおける梁部材の接合部
が廃液などに含まれる腐食性ガス（塩素ガス）などに晒
されることがなくなり、これによって接着剤の劣化も抑
える構造としている。

【００１９】梁構造体１０の幅方向の外側面の上下中途
部、則ち面板１２の外側面には長手方向略全長に延びる
蓋支持部材１８が接合されている。尚、蓋支持部材１８
の両端には底板１１との間に側支持部材１９が接合され
ている。

【００２０】図６〜８は本実施形態に係る梁構造体１０
の架設例を示したものである。この例では、使用する覆
蓋６０の形状に合わせて汚水槽５０などの上部開口５１
に複数の梁構造体１０を前後方向に橋渡し、梁構造体１
０の両端部を開口部５１に固定釘１０ａで固定する。次
いで、開口部５１の周辺に沿って断面が「コ」字状の受
け枠５２を固定釘５２ａで固定する。

【００２１】そして、図６で示すように、梁構造体１０
の蓋支持部材１８と受け枠５２との間、或いは、対向す
る梁構造体１０の蓋支持部材１８同士の間に複数の覆蓋
６０の短辺側辺両端が掛かるように順次橋渡して架設す
るものである。

【００２２】この例では、図７および図８に示すよう
に、受け枠５２の上面と梁構造体１０の蓋支持部材１８
の上面には、各々ゴムで成されたシール部材Ｓを予め取
り付けており、覆蓋６０と梁構造体１０および受け枠５
２との間のシール性を向上させている。尚、梁構造体１
０における蓋支持部材１８の接合位置を天板１３に近づ
けた形状にすれば、梁構造体１０の天板１３と覆蓋６０
の天板との段差をより少なくしたり、或いは段差をなく
すことができる。

【００２３】ところで、図６に示した架設例では、梁構
造体１０の長さが１０ｍを超えるような場合も生じる。
梁構造体１０自体のスパンが長くなると、メンテナンス
などで覆蓋６０の上に人が乗ると梁構造体１０が下方に
撓んでしまう。

【００２４】そこで、本実施形態の梁構造体１０は図４
に示すように、無負荷状態で長手方向中央部が両端部の
水平線に対してｄだけ上方に持ち上がるように、予め梁
構造体１０自体を上方に湾曲させた構造を採っている。
この構造により、覆蓋６０を架設しその上に人などが乗
った場合を想定した設計荷重が負荷として加わった場合
に梁構造体１０が略水平になるようにして、設計荷重に
おける撓みを吸収させている。

【００２５】前記した梁構造体１０では、複数の縦梁部
材１６と斜め梁部材１５とを設けた構成としたが、梁構
造体１０に加わる負荷に応じて梁部材の数を減らした構
成も採れる。

【００２６】図９および図１０は、本発明の別の実施形
態に係る梁構造体２０の例を示したもので、トラス構造
を形成する梁部材の数を削減した構成としている。尚、
前記した梁構造体１０と同一構成部材については同一の
番号を付している。

【００２７】この構造では、長手方向の中央部に２本の
副梁部材１６を主梁部材１４の間に垂直に接合し、副梁
部材１６の上端から左右斜め下方の主梁部材１４の両端
部に向かって斜め梁部材１５を接合したトラス構造とし
ている。

【００２８】図１１および図１２は、本発明の別の実施
形態に係る梁構造体３０の例を示したものであり、前記
した梁構造体１０と同一構成部材については同一の番号
を付している。この構造では、前記梁構造体２０におい
て、主梁部材１４を省き、底板１１の両端部に湾曲させ
たアーチ部材１５’の両端を接合し、アーチ部材１５’
の中央を天板１３の中央部に当接させて縦梁部材１６で
支持する構造としている。

【００２９】次に、図１３〜図１５は、本発明の別の実
施形態に係る梁構造体３５を示したものであり、前記し
た梁構造体１０と同一構成部材については同一の番号を
付している。

【００３０】この梁構造体３５は、図１３に示すよう
に、長手方向の両端部の下面に段部３６を幅方向に設け
た構造としている。則ち、底板１１の両端部において斜
め梁部材１５に沿って斜め底板３７を接合し、斜め底板
３７の上端に天板１３と平行に当接板３８を接合した構
造とされている。この底板１１と当接板３８との間に段
差を設けて段部３６を形成している。この梁構造体３５
では、当接板３８を汚水槽などの上部開口５１に当接さ
せて取り付けるので、梁構造体３５の当接板３８よりも
下の部分を上部開口５１内に落とし込む形で架設され
る。これにより、梁構造体３５が上部開口５１から突出
する部分を低くすることができる。尚、面板１２および
側梁部材１７は段部３６に沿わせた形状として、形成さ
れる内部空間Ｐの気密性を確保している。

【００３１】図１４は、図１３におけるＦ−Ｆ矢視断面
図を示したもので、本実施形態では底板１１と天板１３
の幅を同一としている。また、前記したように内部空間
Ｐは外気と遮断されているので、各梁部材および接合部
の耐久性、耐食性が向上し、これによって梁構造体３５
自体の耐久性、耐食性を向上させている。

【００３２】図１５は、この梁構造体３５の架設例を示
したものである。この梁構造体３５では、蓋支持部材１
８は面板１２の高さ方向の略中央の面板１２外面に設け
ている。この蓋支持部材１８を更に天板１３に近づけた
位置に設ければ、梁構造体３５の天板１３と覆蓋６０の
天板との段差を一層少なくすることができ、段差を取り
除くことも可能である。

【００３３】尚、本発明の覆蓋支持用梁構造体は基本的
に図１６に示すように、底板１１，天板１３および面板
１２，１２で囲まれる内部空間Ｐを端部に設けた側梁部
材（不図示）で封止したものである。則ち、外気と遮断
された内部空間Ｐに梁部材１５，１５’を設けることに
よって、梁部材および接合に用いられた接着剤の耐久
性、耐腐食性を向上させ、これによって梁構造体１０の
耐久性を向上させるものであり、前記した実施形態にか
かわらず種々の構造を採ることが可能である。

【００３４】なお、上記梁材や補強材は、好ましくは、
ガラス繊維強化プラスチック発泡体（合成木材）からな
るものとすることが好ましい。この発泡体における発泡
樹脂の種類としては、例えば、ウレタン樹脂、エポキシ
樹脂、ビニルエステル樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、
フェノール樹脂等の熱硬化性樹脂であって硬質のものが
好適に使用される。なお、発泡樹脂中に、圧縮強度の向
上や低コスト化を図るために、炭酸カルシウム、石膏、
タルク、水酸化アルミニウム、クレー等の無機充填材
や、シラスバルーン、パーライト、ガラスバルーン等の
軽量骨材が添加されていてもよい。

【００３５】また、発泡体を補強する繊維としては、例
えば、ガラス繊維、炭素繊維、金属繊維等の無機質繊
維、天然繊維、合成繊維等の有機質繊維のいずれであっ
てもよいが、強度や経済性の面からガラス繊維が適して
いる。ガラス繊維としては、ガラスロービング、ガラス
ロービングクロス、ガラスマット、コンティニュアスス
トランドマット等の形態のものが挙げられる。この繊維
は単独で使用してもよいし、二層以上積層してもよく、
また、長繊維と短繊維を混ぜて使用してもよい。なお、
ガラス長繊維を長手方向に引き揃えて補強繊維とした、
ガラス長繊維強化硬質ウレタン発泡体（例えば、積水化
学工業株式会社製、商品名「エスロンネオランバーＦＦ
Ｕ」など）を採用するのが、軽量化、耐久性および加工
性の確保のために最も好ましい。

【００３６】尚、前記した梁構造体では更に耐食性を向
上するために、合成木材からなる各部材の表面に、イソ
フタル酸系樹脂やビスフェノールＡ系樹脂、ビニルエス
テル系樹脂などの高耐食性樹脂を被覆したものを使用す
ることも可能である。この場合、各部材の接合部分を覆
うように、高耐食性樹脂シートを梁構造体の外面に被覆
することで、廃液などに含まれる薬品等の内部空間や接
合部分への侵入を確実に防止することができる。また、
梁構造体の外面にこれらの高耐食性樹脂シートを被覆す
ることで各部材の強度が増すため、梁部材の一部を省略
しても同様の強度が得られる効果も得られる。

【００３７】

【発明の効果】本発明の覆蓋支持用梁構造体によれば、
梁部材などを接合した接着剤が廃液などから生じる腐食
性ガスで劣化することが防止されるので梁構造体の強度
が低下せず、耐久性が向上する。特に、梁構造体を合成
木材や樹脂発泡体の板材で成すれば、梁構造体の耐食性
が向上すると共に軽量化できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態に係る梁構造体の上面図であ
る。

【図２】図１におけるＡ−Ａ矢視断面図である。

【図３】本発明の実施形態に係る梁構造体の正面図であ
る。

【図４】本発明の実施形態に係る梁構造体にそりを持た
せた構造の説明図である。

【図５】図１におけるＢ−Ｂ矢視断面図である。

【図６】本発明の梁構造体の架設例の説明図である。

【図７】図６におけるＣ−Ｃ矢視断面図である。

【図８】図６において、覆蓋を本発明の梁構造体の蓋支
持部材に架設した状態の説明図である。

【図９】本発明の別の実施形態に係る梁構造体を縦断面
図で示したものである。

【図１０】図９におけるＤ−Ｄ矢視断面図である。

【図１１】本発明の別の実施形態に係る梁構造体を縦断
面図で示したものである。

【図１２】図１１におけるＥ−Ｅ矢視断面図である。

【図１３】本発明の別の実施形態に係る梁構造体を汚水
槽などに架設した状態の正面図である。

【図１４】図１３におけるＦ−Ｆ矢視断面図である。

【図１５】図１３の梁構造体に覆蓋を架設した状態の説
明図である。

【図１６】本発明の別の実施形態に係る梁構造体を横断
面図で示したものである。

【図１７】（ａ），（ｂ）は従来の梁構造体の説明図で
ある。

【符号の説明】

１０，２０，３０，３５，４０梁構造体１１底板（梁材）１２面板（梁材）１３天板（梁材）１４，１５，１６補強材１８蓋支持部材５１開口６０覆蓋Ｐ内部空間

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】水槽又は水路の上部開口に架設され、複
数の覆蓋を支持する長尺の梁構造体であって、長手方向
略全長にわたる繊維強化合成樹脂からなる板状の複数の
梁材を、接着により箱状に一体的に接合してなり、その
内部空間内には補強材が一体的に接着接合されているこ
とを特徴とする覆蓋支持用梁構造体。
【請求項２】補強材は、梁構造体の長手方向略全長に
わたるトラス構造を呈していることを特徴とする請求項
１に記載の覆蓋支持用梁構造体。
【請求項３】複数の梁材として、底板と、該底板上に
立設され且つ長手方向略全長に延びる面板と、該面板上
に設けられた天板とを備え、前記面板は幅方向に離間し
て複数設けられ、これら梁材により囲まれた内部空間に
補強材が設けられ、底板は前記複数の面板の全体の幅よ
りも広幅とされていることを特徴とする請求項１又は２
に記載の覆蓋支持用梁構造体。
【請求項４】複数の梁材として、底板と、該底板上に
立設され且つ長手方向略全長に延びる面板と、該面板上
に設けられた天板とを備え、前記面板は幅方向に離間し
て複数設けられ、これら梁材により囲まれた内部空間に
補強材が設けられて箱状に一体的に接合してなり、長手
方向の両端部下面には幅方向全長に渡って前記上部開口
に当接する段部を設けたことを特徴とする請求項１乃至
３のいずれか１項に記載の覆蓋支持用梁構造体。
【請求項５】幅方向の外側面の上下中途部に、長手方
向略全長に延びる蓋支持部材が接合されていることを特
徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の覆蓋支
持用梁構造体。
【請求項６】無負荷状態で長手方向中央側が上方に湾
曲した構造を呈するように構成されていることを特徴と
する請求項１乃至５のいずれか１項に記載の覆蓋支持用
梁構造体。
【請求項７】梁材並びに補強材は、ガラス長繊維強化
プラスチック発泡体からなることを特徴とする請求項１
乃至６のいずれか１項に記載の覆蓋支持用梁構造体。