JP2004124690A - 集水用グレーチングとこれを用いた排水構造 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】本発明の集水用グレーチング1は、道路の流水表面6の縦断勾配よりも大きく傾斜した導水表面19を有するガイド部材20と、下方開口状の集水通路23を介在した状態でガイド部材20の下流側に配置され、かつ、同ガイド部材20の下流側部分よりも高位置の上縁面22Aを有する横断方向に延びる横断部材22と、ガイド部材20の導水表面と横断部材22の上縁面22Aとの間の高低差を埋めるようにこれらの両部材20,22同士を互いに連結する複数の底上げリブ24と、を備えている。
【選択図】 図1
Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、道路の流水表面を流れる雨水の呑み込み機能を強化した集水用グレーチングとこれを用いた排水構造に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
例えば、歩車道境界ブロックを介して車道と歩道が区分けされている一般道路では、通常、横断方向外側に向かって下方に傾斜した流水表面を有するエプロン部が車道の道路脇に設けられている。かかるエプロン部には、グレーチング蓋を有する集水桝が縦断方向に所定間隔おきに設置されており、この各集水桝はエプロン部の下方に埋設された縦断方向に沿うU字型溝又は断面円形の集水管によって互いに接続されている。
かかる道路脇のエプロン部の流水表面においては、その縦断勾配がある程度急(概ね1%以上)になると、「射流」と呼ばれる水深が浅く流速の速い流れが発生する場合がある。このような射流が発生すると、集水桝のグレーチング蓋の隙間を素通りし、道路の車道側が水浸しになることがある。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
上記のような射流の発生に伴う排水性能の低下を防止するには、流水表面の縦断勾配よりも大きく傾斜した導水表面を有するガイド部材をグレーチングの入り口部分に設けるとともに、横断方向に延びる横断部材を下方開口状の集水通路を介在した状態でガイド部材の下流側に配置することにより、ガイド部材に沿って流れる射流を積極的に集水通路に落とし込むようにすることが考えられる。
しかるに、そのようなガイド部材と横断部材を設けるだけでは、ガイド部材の導水表面の傾斜度合いによっては、その導水表面と横断部材の上縁面との間に大きな段差が生じ、この段差が車道の道路脇を通過する車両(特に二輪車)の通行の妨げとなり、交通の安全面において好ましくない。
【0004】
本発明は、このような実情に鑑み、段差の発生を防止しつつ道路の流水表面を流れる流水を適切に下方に落とし込めるようにして、交通の安全性を有効に維持しつつ排水性能を増大することができる集水用グレーチングとこれを用いた道路脇の排水構造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】
上記目的を達成するため、本発明は次の技術的手段を講じた。
すなわち、本発明に係る集水用グレーチングは、次の3つの部材を備えていることを特徴としている。
(a) 道路の流水表面の縦断勾配よりも大きく傾斜した導水表面を有するガイド部材
(b) 下方開口状の集水通路を介在した状態で前記ガイド部材の下流側に配置され、かつ、同ガイド部材の下流側部分よりも高位置の上縁面を有する横断方向に延びる横断部材
(c) 前記ガイド部材の導水表面と前記横断部材の上縁面との間の高低差を埋めるようにこれらの両部材同士を互いに連結する複数の底上げリブ
【0006】
上記の本発明によれば、ガイド部材が道路の流水表面の縦断勾配よりも大きく傾斜した導水表面を有しているので、道路の流水表面を流れてきた流水は、その流れが射流の状態になっていても、ガイド部材の導水表面に沿って集水通路に落とし込まれる。また、そのガイド部材の下流側に配置される横断部材が同ガイド部材の下流側部分よりも高位置の上縁面を有しているので、ガイド部材の導水表面を流下する流水の一部が乱流の発生等によってジャンプしても、その流水は横断部材に衝突して集水通路に落とし込まれることになる。
【0007】
一方、本発明では、複数の底上げリブがガイド部材の導水表面と横断部材の上縁面との間の高低差を埋めるようにこれらの両部材同士を互いに連結しているので、かかる底上げリブの存在により、ガイド部材と横断部材との間に段差が発生するのが防止されることになる。従って、本発明に係る集水用グレーチングによれば、車両通行の妨げとなるような段差の発生を有効に防止しつつ、道路の流水表面を流れる流水を適切に下方に落とし込むことができる。
【0008】
本発明において、各底上げリブや横断部材の具体的形状は、特に特定のものに限定されないが、各底上げリブと横断部材の上縁面は、道路の流水表面と実質的に面一となる平坦面に形成されていることが好ましい。この場合、各底上げリブ及び横断部材とその周囲の流水表面との間でいっさい段差が生じなくなるので、より一層、交通の安全性を向上することができる。
また、横断部材として、上流側に向かうに従って上方に傾斜した反射面を有するものを採用すれば、乱流の発生等によってジャンプした流水が反射面に衝突しても、その反射面によって下方に跳ね返されることになるので、当該反射面が垂直である場合に比べて、流水をより確実に集水通路に落とし込むことができる。
【0009】
一方、道路の流水表面とガイド部材の導水表面の間の勾配差が余りに大き過ぎる場合(例えば、流量が4L/secで30度(但し、水路勾配が20%まで)を超える場合)には、流水表面と導水表面との交差部分において流水が剥離し、その剥離部分に乱流が発生して流水が水路底面に沿わなくなる場合があり、かかる現象が発生すると流水の集水効率が悪くなる。他方、上記両表面の勾配差が余りに小さすぎると、横断部材との間で必要な高低差を確保するためにガイド部材の縦断方向長さを非常に大きくする必要がある。
【0010】
そこで、本発明は、ガイド部材の導水表面として、上流側の第一傾斜面と、この傾斜面よりも勾配が大きい下流側の第二傾斜面とを備えたものを採用することを推奨する。かかる導水表面を採用した場合には、流水表面と第一傾斜面と間の勾配差をできるだけ小さく抑えて剥離に伴う乱流の発生を抑えつつ、より勾配の大きい第二傾斜面を第一傾斜面の下流側に設けることによって、所定の縦断方向長さの範囲内において横断部材に対する必要な高低差を有効に確保することができる。
【0011】
更に、本発明において、ガイド部材の下流側部分に、下流側に向かうに従って次第に下方への傾斜度合いが増加するように湾曲した落とし込み部を形成しておけば、ガイド部材の下流側部分に到達した流水をすべて確実に集水通路に落とし込むことができ、集水効率をより向上することができる。
なお、本発明の集水用グレーチングを道路脇の排水構造に使用するには、その集水用グレーチングをグレーチング枠の上流側に隣接して配置するか、グレーチング蓋の上流側部分を当該集水用グレーチングで構成するようにすればよい。
【0012】
また、本発明の集水用グレーチングは、道路脇のエプロン部に位置する集水桝の上部に取り付けることによって道路脇の排水口として使用されるのが一般的であるが(図1参照)、道路の縦断方向に沿って埋設される縦断側溝や、道路の横断方向に沿って埋設される横断側溝の開口部分を施蓋するグレーチング蓋として使用することができる(図9参照)。すなわち、本発明の集水用グレーチングは、道路脇に埋設される集水桝用のグレーチング蓋だけでなく、側溝用(道路の縦断方向に対して斜めに配置される場合も含む。)のグレーチング蓋としても使用でき、このため、その使用場所も道路脇に限定されるものではない。
【0013】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づいて、本発明の実施の形態を説明する。
図1は、本発明の第一実施形態に係る集水用グレーチング1とこれを用いた道路脇の排水構造を示し、図2及び図3は、同グレーチング1を採用した集水ブロック2を示している。
図1に示すように、この一般道路では歩車道境界ブロック(縁石)3を介して車道4と歩道5が区分けされている。車道4の道路脇には、横断方向外側に向かって下方に傾斜した流水表面6を有するエプロン部7が歩車道境界ブロック3に沿って配置されており、このエプロン部7は、上面が露出するように埋設された現場打ちコンクリート又はプレキャストコンクリートで構成されている。
【0014】
上記エプロン部7には、グレーチング蓋8を有する集水桝9が縦断方向に所定間隔おきに設置されており、この集水桝9は、上方が開口した中空箱状の桝本体10と、この桝本体10の上方開口部を閉塞するプレキャストコンクリート製の前記集水ブロック2とを備えている。このうち、桝本体10は、現場打ちコンクリート又はプレキャストコンクリートで構成され、その側壁部分に断面円形の集水管11が接続されている。他方、集水ブロック2は、桝本体10の上側に設置されることで前記エプロン部7の一部を構成している。
【0015】
図2〜図3に示すように、本実施形態の集水ブロック2は、プレキャストコンクリート製のブロック本体13と、このブロック本体13の中央部に埋め込まれたグレーチング枠14と、このグレーチング枠14の内部に嵌め込まれた前記グレーチング蓋8と、ブロック本体13におけるグレーチング枠14の上流側(図3の左側)に埋設された前記集水用グレーチング1と、を備えている。
なお、ブロック本体13の内部構造を明確にするため、図2(b)と図3においてはグレーチング蓋8の描写が省略されている。
【0016】
上記ブロック本体13は、横断方向外側(図2の右側)に向かうに従って下方に傾斜した流水表面6を有する長方形板状のスラブ部分15と、このスラブ部分15の横断方向外側に一体に形成された縁石部分16とから、断面ほぼL字状に形成されている。なお、ブロック本体13は、上記縁石部分16を設けないでスラブ部分15のみから構成することもできる。
【0017】
グレーチング枠14は、全体形状が長方形枠状(正方形でもよい。)でかつ断面L字状のフレーム材よりなり、その上縁面がスラブ部分15の表面(エプロン部7の流水表面6)と一致するように、ブロック本体13の中央部にインサートされた状態で固定されている。他方、グレーチング蓋8は、グレーチング枠14の内周とほぼ適合する長方形状に形成された鋼板製又は鋳鉄製の格子部材よりなり、その上縁面がスラブ部分15の表面と一致するように、グレーチング枠14の内部に嵌め込まれている。なお、本実施形態のグレーチング蓋8は、前後一対のヒンジ部17を介してグレーチング枠14に回動自在に連結されている。
【0018】
一方、前記集水用グレーチング1は、グレーチング蓋8の上方を素通りしてしまうような射流でも下方に落とし込めるように、グレーチング蓋8の上流側に配置されたものである。図1及び図3に示すように、この集水用グレーチング1は、流水表面6の縦断勾配よりも大きく傾斜した導水表面19を有するガイド部材20と、このガイド部材20の下流側部分よりも高位置の上縁面22Aを有する横断方向に延びる横断部材22とを備えており、この横断部材22は、グレーチング枠14の上流側部材の外側面に一体に形成されている。
【0019】
上記集水用グレーチング1の横断部材22は、下方開口状の集水通路23を介在した状態でガイド部材20の下流側に配置されている。これらのガイド部材20と横断部材22とは、ガイド部材20の導水表面19と横断部材22の上縁面22Aとの間の高低差を埋めるための複数の底上げリブ24によって互いに連結されている。
【0020】
この各底上げリブ24は、図3(b)に示すように、その上流側部分がガイド部材20の表面から一体に突設され、その上流側部分に続く下流側部分が集水通路23に向かってオーバーハングした状態となっている。また、各底上げリブ24の下流側端部は前記横断部材22に一体に連結されており、この各底上げリブ24の上縁面24Aと横断部材22の上縁面22Aは前記流水表面6(スラブ部分15の上面)と実質的に面一となる平坦面に形成されている。
なお、図例では、複数の底上げリブ24は、すべて縦断方向に沿って真っ直ぐに延設されかつ横断方向に等間隔おきに配置されているが、縦断方向に対してやや傾斜していてもよい。
【0021】
図3(b)に示すように、本実施形態の横断部材22は、断面ほぼ三角形状に形成され、上流側に向かうに従って上方に傾斜した反射面25を有している。また、本実施形態では、ガイド部材20の下流側部分に、下流側に向かうに従って次第に下方への傾斜度合いが増加するように湾曲した落とし込み部26が形成され、これにより、ガイド部材20の下流側部分に到達した流水をすべて確実に集水通路23に落とし込むようにしている。
【0022】
次に、上記構成に係る集水用グレーチング1を有する排水構造の作用を説明する。
まず、降雨が発生すると、雨水は横断勾配によって車道4の道路脇に集まってエプロン部7に到達し、そのエプロン部7の流水表面6に沿って縦断方向下方に流下し、集水用グレーチング1又は従前のグレーチング蓋8を通って集水桝9の内部に集められ、集水管11を介して図示しない下水設備に排水される。
【0023】
このさい、本実施形態の集水用グレーチング1によれば、ガイド部材20が流水表面6の縦断勾配よりも大きく傾斜した導水表面19を有しているので、その流水表面6を流れてきた流水は、その流れが射流の状態になっていても、ガイド部材20の導水表面19に沿って集水通路23に落とし込まれる。また、そのガイド部材20の下流側に配置される横断部材22が同ガイド部材20の下流側部分よりも高位置の上縁面22Aを有しているので、ガイド部材20の導水表面19を流下する流水の一部が乱流の発生等によってジャンプしても、その流水は横断部材22に衝突して集水通路23に落とし込まれることになる。
【0024】
また、本実施形態の集水用グレーチング1では、複数の底上げリブ24がガイド部材20の導水表面19と横断部材22の上縁面22Aとの間の高低差を埋めるようにこれらの両部材20,22同士を互いに連結しているので、かかる底上げリブ24の存在により、ガイド部材20と横断部材22との間に車両通行の妨げとなるような段差が発生するのが防止される。
【0025】
特に、本実施形態では、各底上げリブ24の上縁面24Aと横断部材22の上縁面22Aが流水表面6と実質的に面一となる平坦面に形成されているので、各底上げリブ24及び横断部材22とその周囲の流水表面6との間でいっさい段差が生じなくなっており、この点で、交通の安全性をより一層向上することができる。
【0026】
更に、本実施形態では、上流側に向かうに従って上方に傾斜した反射面25が横断部材22に設けられているので、乱流の発生等によってジャンプした流水が反射面25に衝突しても、その反射面25によって下方に跳ね返されることになり、当該反射面25が垂直である場合に比べて、流水をより確実に集水通路23に落とし込むことができる。
【0027】
図4は、本発明の第二実施形態に係る集水用グレーチング1を示している。
本実施形態の集水用グレーチング1は、前記グレーチング蓋8の一部を構成している点で第一実施形態の場合と相違している。すなわち、図4(a)に示すように、この場合の集水用グレーチング1は、グレーチング枠14の枠内に嵌め込まれるグレーチング蓋8の上流側端部に一体に連結されている。
また、図4(b)に示すように、本実施形態の集水用グレーチング1では、ガイド部材20の導水表面19が、上流側の第一傾斜面27と、この傾斜面27よりも勾配が大きい下流側の第二傾斜面28とから構成されている。
【0028】
このため、流水表面6と第一傾斜面27と間の勾配差をできるだけ小さく抑えることによって剥離に伴う乱流(水はね)の発生を抑制しながら、より勾配の大きい第二傾斜面28を第一傾斜面27の下流側に設けることによって、所定の縦断方向長さの範囲内において横断部材22に対する必要な高低差を有効に確保することができる。なお、その他の構成及び作用効果は第一実施形態の場合と同様であるから、図面に同一符号を付することにより、その詳細説明を省略する。
【0029】
図5は、グレーチング枠14の枠外部に集水用グレーチング1を設ける場合の配置パターンを示している。この場合には、図5(a)に示すように、集水用グレーチング1の縦断方向長さをグレーチング枠14の縦断方向長さよりも小さく設定してもよいし、その逆に、図5(b)に示すように、集水用グレーチング1の縦断方向長さをグレーチング枠14の縦断方向長さよりも大きく設定してもよい。
【0030】
他方、図6は、グレーチング枠14の枠内部に集水用グレーチング1を設ける場合の配置パターンを示している。この場合には、図6(a)に示すように、グレーチング蓋8の上流側端部を集水用グレーチング1で構成して当該グレーチング1を開閉自在としてもよいし、図6(b)(c)に示すように、グレーチング蓋8とは別体とされた集水グレーチング1をグレーチング枠14の上流側部分に固定することにしてもよい。
また、図6(b)に示すように、集水用グレーチング1の底上げリブ24はグレーチング蓋8の縦方向格子と同じピッチで配置することもできるし、図6(c)に示すように、それよりも多くのピッチで配置することもできる。
【0031】
一方、本発明の集水用グレーチング1によれば、落ち葉や紙屑等の比較的比重の小さい屑片31がその上に堆積しても、流水を効率よく呑み込むことができるという作用効果をも奏することができる。
すなわち、グレーチング蓋8の上に落ち葉等の屑片31が堆積した状態(図7の上側)で流水が流れてきた場合、上流部分にガイド部材20を設けていない通常のグレーチング構造(図7の左側)においては、グレーチング蓋8の最上流端部で流水の一部が即座に下方に落ち込むため、堆積した屑片31がグレーチング蓋8の上面に吸い付けられてこれを閉鎖し、その結果、流水の大部分が堆積した屑片31の上面を素通りしてしまって、流水の排水性能が極度に低下するという問題がある。
【0032】
これに対して、上流部分にガイド部材20を設けている本発明のグレーチング構造(図7の右側)においては、図8に示すように、ガイド部材20の導水表面19を流れる流水によって屑片31が下流側に押しやられ、これによって集水通路23が開放されて流水の呑み込みスペースが確保され、このため、グレーチング蓋8の上に屑片31が堆積していても、流水の排水性能が殆ど低下することがない。
なお、上記した屑片31が堆積している場合の排水性能の相違は、道路の流水勾配に関係なく発揮されるものである。従って、本発明の集水用グレーチング1はフラットな道路(流水勾配が0度である道路)に設置することもでき、この場合でも、屑片31が堆積していても流水の排水性能が殆ど低下しないという作用効果が得られる。
【0033】
図9は、本発明の集水用グレーチング1を用いた他の排水構造を示しており、図示の例では、本発明の集水用グレーチング1を一体に有する第二実施形態に係るグレーチング蓋8が側溝32,33の開口部に嵌め込まれている。
すなわち、図9(a)に示す車道4においては、縦断方向の縦断側溝32が左右の道路脇にそれぞれ埋設されているとともに、横断方向の横断側溝33が左右の各縦断側溝32,32間を繋ぐように埋設されており、図9(b)に示すように、これらの縦断側溝32,32及び横断側溝33を構成する側溝ブロック34の開口部に、呑み込み機能が強化された多数の本発明に係るグレーチング蓋8が溝長手方向に連続した状態で嵌め込まれている。
【0034】
このため、図9に示す道路の排水構造によれば、車道4の勾配が大きくて流体が射流の状態になっていても、車道4の縦断方向下流側(図9(a)の下側)に流れる流水は、グレーチング蓋8のガイド部材20によって横断側溝33に効率よく呑み込まれるとともに、車道5の横断方向外側(図9(a)の左右方向外側)に流れる流水は、グレーチング蓋8のガイド部材20によって縦断側溝32に効率よく呑み込まれ、極めて排水性能の高い車道4を得ることができる。
【0035】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、段差の発生を防止しつつ道路の流水表面を流れる流水を適切に下方に落とし込むことができるので、交通の安全性を有効に維持しつつ排水性能を増大することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】第一実施形態の集水用グレーチングとこれを用いた道路脇の排水構造の斜視図である。
【図2】(a)は第一実施形態の集水用グレーチングを用いた集水ブロックの平面図であり、(b)は同集水ブロックの横断方向の断面図である。
【図3】(a)は第一実施形態の集水用グレーチングを用いた集水ブロックの縦断方向の断面図であり、(b)はA円内を拡大した断面図である。
【図4】(a)は第二実施形態の集水用グレーチングを有するグレーチング蓋の斜視図であり、(b)はその拡大断面図である。
【図5】集水用グレーチングの配置パターンを示す平面図である。
【図6】集水用グレーチングの他の配置パターンを示す平面図である。
【図7】落ち葉等の屑片が堆積した状態で流水が発生した場合の流れ挙動を示す側面断面図である。
【図8】本発明の集水用グレーチングを有するグレーチング蓋の上に落ち葉等の屑片が堆積した状態を示す斜視図である。
【図9】(a)は縦断側溝及び横断側溝を有する車道の平面図であり、(b)はその側溝部分の拡大断面図である。
【符号の説明】
1 集水用グレーチング
2 集水ブロック
6 流水表面
7 エプロン部
8 グレーチング蓋
14 グレーチング枠
19 導水表面
20 ガイド部材
22 横断部材
22A 上縁面
23 集水通路
24 底上げリブ
24A 上縁面
25 反射面
26 落とし込み部
27 第一傾斜面
28 第二傾斜面
Claims (10)
- 道路の流水表面の縦断勾配よりも大きく傾斜した導水表面を有するガイド部材と、
下方開口状の集水通路を介在した状態で前記ガイド部材の下流側に配置され、かつ、同ガイド部材の下流側部分よりも高位置の上縁面を有する横断方向に延びる横断部材と、
前記ガイド部材の導水表面と前記横断部材の上縁面との間の高低差を埋めるようにこれらの両部材同士を互いに連結する複数の底上げリブと、
を備えていることを特徴とする集水用グレーチング。 - 各底上げリブと横断部材の上縁面は、道路の流水表面と実質的に面一となる平坦面に形成されている請求項1に記載の集水用グレーチング。
- 横断部材は、上流側に向かうに従って上方に傾斜した反射面を有している請求項1又は2に記載の集水用グレーチング。
- ガイド部材の導水表面は、上流側の第一傾斜面と、この傾斜面よりも勾配が大きい下流側の第二傾斜面とを備えている請求項1〜3のいずれかに記載の集水用グレーチング。
- ガイド部材の下流側部分に、下流側に向かうに従って次第に下方への傾斜度合いが増加するように湾曲した落とし込み部が形成されている請求項1〜4のいずれかに記載の集水用グレーチング。
- 上縁面が道路の流水表面と面一となるように道路脇に埋設されたグレーチング枠と、前記流水表面と面一となるように前記グレーチング枠の内部に嵌め込まれたグレーチング蓋とを備えている道路脇の排水構造において、
前記グレーチング枠の上流側に隣接して請求項1〜5のいずれかに記載の集水用グレーチングが配置されていることを特徴とする道路脇の排水構造。 - 上縁面が道路の流水表面と面一となるように道路脇に埋設されたグレーチング枠と、前記流水表面と面一となるように前記グレーチング枠の内部に嵌め込まれたグレーチング蓋とを備えている道路脇の排水構造において、
前記グレーチング蓋の上流側部分が請求項1〜5のいずれかに記載の集水用グレーチングで構成されていることを特徴とする道路脇の排水構造。 - 道路の流水勾配よりも大きく傾斜した導水表面を有するガイド部材と、
下方開口状の集水通路を介在した状態で前記ガイド部材の下流側に配置され、かつ、同ガイド部材の下流側部分よりも高位置の上縁面を有する流水方向と直交する横方向に延びる横断部材と、
前記ガイド部材の導水表面と前記横断部材の上縁面との間の高低差を埋めるようにこれらの両部材同士を互いに連結する複数の底上げリブと、
を備えていることを特徴とする集水用グレーチング。 - 上縁面が道路の流水表面と面一となるように埋設されたグレーチング枠と、前記道路表面と面一となるように前記グレーチング枠の内部に嵌め込まれたグレーチング蓋とを備えている道路の排水構造において、
前記グレーチング枠の上流側に隣接して請求項8に記載の集水用グレーチングが配置されていることを特徴とする排水構造。 - 上縁面が道路の流水表面と面一となるように埋設されたグレーチング枠と、前記道路表面と面一となるように前記グレーチング枠の内部に嵌め込まれたグレーチング蓋とを備えている道路の排水構造において、
前記グレーチング蓋の上流側部分が請求項8に記載の集水用グレーチングで構成されていることを特徴とする排水構造。
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