JP2019078082A - 水路 - Google Patents

Abstract

【課題】地盤変動による腹起し材部分の水路本体の変形量を最小限に止めることができる結果、水路として支障を来さない水路断面を維持することができ、しかも、水路本体の破損や漏水を防止することができる水路を提供する。【解決手段】波付け方向と直交する方向にＵ字状に折り曲げられた波形鋼板からなる水路本体１と、水路本体１の上縁部に、水路本体１の長手方向に沿って取り付けられた腹起し材３と、腹起し材３間に取り付けられた切梁１０とから構成される水路において、水路本体１は、一枚の波形鋼板１ａをＵ字状に折り曲げた水路セクション２を、複数個、水路本体１の長手方向に沿って連結したものからなり、腹起し材３は、緩衝部材３を介して水路本体１に取り付けられている。【選択図】図１

Description

この発明は、水路、特に、波形鋼板からなるＵ字状の水路において、地盤変動による腹起し材部分の水路本体の変形量を最小限に止めることができる結果、水路として支障を来さない水路断面を維持することができ、水路本体の破損や漏水を防止することができ、しかも、波形鋼板の結合箇所が減少する結果、水密性が向上し、構築費用および構築時間が削減され、さらに、草木やごみ等の引っ掛かりがなくなる結果、メンテナンス性が向上する水路に関するものである。

従来、例えば、かんがい用水路、農業用水路、工業用水路等の水路は、地面に掘られた溝に、Ｕ字状の水路を構築したものからなっている。

特許文献１に、水路の一例が開示されている。以下、この水路を従来水路といい、図面を参照しながら説明する。

図８は、従来水路を示す正面図、図９は、図８のＡ−Ａ線断面図、図１０は、図８のＢ−Ｂ線視図である。

図８から図１０において、２１は、水路本体であり、波形鋼板としてのコルゲート鋼板を、その波付け方向と直交する方向にＵ字状に折り曲げたもので構成されている。２２は、水路本体２１の上縁部に、水路本体２１の長手方向に沿って取り付けられた、アングル鋼からなる腹起し材、２３は、腹起し材２２間に、アングル鋼からなる切梁取付け材２４を介して取り付けられた切梁である。

切梁２３は、その頂部を上にして切梁取付け材２４間に溶接され、切梁取付け材２４は、ボルト・ナット２５により腹起し材２２に取り付けられている。

上述した従来水路によれば、切梁２３は、その頂部を上にして腹起し材２２間に取り付けられているので、降雪時期に、雪は、切梁２３の斜面に沿って滑り落ちるため、切梁２３上に堆積することがない。この結果、積雪荷重による切梁２３の変形を防止するために、切梁２３の断面積を増加させる必要がないので、経済的であるといった利点を有している。

実開平１−１６７４８７号公報

上記従来水路によれば、積雪荷重による切梁２３の変形を防止するために、切梁２３の断面積を増加させる必要がなく、経済的であるが、以下のような問題があった。

水路本体２１を構成する波形鋼板は、薄肉軽量で比較的容易に地盤の変動に対応する。そのため、土圧等の外圧がバランスよく分担されるので、水路本体２１は、薄肉材であっても大きな荷重に耐えることができるたわみ性の構造物である。

このように、波形鋼板製水路は、田園地帯等の軟弱地盤に構築する際の有効な水路構造物であるが、大規模地震等による地盤の液状化や不当沈下が発生した場合、地盤の変動に伴い水路本体も変形する。

この結果、図１１（ａ）から（ｃ）に示す平常時の状態が、図１２（ａ）から（ｃ）に示すように、腹起し材２２部分の水路本体２１が上下左右に変形して、水路断面が狭まったり、水路本体の破損や漏水が生じて、水路としての機能が損なわれるおそれがあった。

図１１（ａ）は、平常時の水路を示す断面図、図１１（ｂ）は、平常時の水路を示す平面図、図１１（ｃ）は、平常時の水路を示す側面図であり、図１２（ａ）は、腹起し材部分の水路本体が上下左右に変形したときの状態を示す断面図、図１２（ｂ）は、腹起し材部分の水路本体が上下左右に変形したときの状態を示す平面図、図１２（ｃ）は、腹起し材部分の水路本体が上下左右に変形したときの状態を示す側面図である。

図１１（ａ）から（ｃ）、図１２（ａ）から（ｃ）において、２１は、地盤２６に掘削した溝内に構築された水路本体、２２は、水路本体２１の上縁部に、水路本体２１の長手方向に沿って取り付けられた、アングル鋼からなる腹起し材である。

従って、この発明の目的は、地盤変動による腹起し材部分の水路本体の変形量を最小限に止めることができる結果、水路として支障を来さない水路断面を維持することができ、水路本体の破損や漏水を防止することができ、しかも、波形鋼板の結合箇所が減少する結果、水密性が向上し、構築費用および構築時間が削減され、さらに、草木やごみ等の引っ掛かりがなくなる結果、メンテナンス性が向上する水路を提供することにある。

この発明は、上記目的を達成するためになされたものであって、下記を特徴とする。

請求項１記載の発明は、波付け方向と直交する方向にＵ字状に折り曲げられた波形鋼板からなる水路本体と、前記水路本体の上縁部に、前記水路本体の長手方向に沿って取り付けられた腹起し材と、前記腹起し材間に取り付けられた切梁とから構成される水路において、前記水路本体は、一枚の波形鋼板をＵ字状に折り曲げた水路セクションを、複数個、前記水路本体の長手方向に沿って連結したものからなり、前記腹起し材は、緩衝部材を介して前記水路本体に取り付けられていることに特徴を有するものである。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記波形鋼板は、コルゲート鋼板からなることに特徴を有するものである。

請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載の発明において、前記腹起し材の断面性能は、前記水路本体の断面性能より大きいことに特徴を有するものである。

請求項４に記載の発明は、請求項１から３の何れか１つに記載の発明において、前記腹起し材は、Ｈ形鋼からなることに特徴を有するものである。

請求項５に記載の発明は、請求項１から４の何れか１つに記載の発明において、前記緩衝部材は、容易に変形可能で、前記水路本体と前記腹起し材とにボルト・ナットにより取り付けられていることに特徴を有するものである。

請求項６に記載の発明は、請求項１から４の何れか１つに記載の発明において、前記緩衝部材は、前記水路本体と前記腹起し材とにボルト・ナットにより取り付けられ、前記水路本体および前記腹起し材に形成されたボルト孔は、前記ボルトの径より大きいことに特徴を有するものである。

請求項７に記載の発明は、請求項１から４の何れか１つに記載の発明において、前記緩衝部材は、前記水路本体と前記腹起し材とにボルト・ナットにより取り付けられ、前記緩衝部材に形成されたボルト孔は、前記ボルトの径より大きいことに特徴を有するものである。

請求項８に記載の発明は、請求項１から７の何れか１つに記載の発明において、前記緩衝部材は、Ｌ字状鋼板からなることに特徴を有するものである。

請求項９に記載の発明は、請求項１から８の何れか１つに記載の発明において、前記水路本体は、ステンレス鋼板からなっていることに特徴を有するものである。

請求項１０に記載の発明は、請求項９に記載の発明にいて、前記水路本体と前記緩衝部材とは、絶縁板を介して取り付けられていることに特徴を有するものである。

この発明によれば、波付け方向と直交する方向にＵ字状に折り曲げられた波形鋼板からなる水路本体と、水路本体の上縁部に、水路本体の長手方向に沿って取り付けられた腹起し材と、腹起し材間に取り付けられた切梁とから構成される水路において、腹起し材を緩衝部材を介して水路本体に取り付けることによって、地盤変動による腹起し材部分の水路本体の変形量を最小限に止めることができる。この結果、水路として支障を来さない水路断面を維持することができ、しかも、水路本体の破損や漏水を防止することができる。

また、この発明によれば、水路本体を、一枚の波形鋼板をＵ字状に折り曲げた水路セクションを、複数個、前記水路本体の長手方向に沿って連結したもので構成することによって、波形鋼板の結合箇所が減少する結果、水密性が向上し、構築費用および構築時間が削減され、さらに、草木やごみ等の引っ掛かりがなくなる結果、メンテナンス性が向上する。

また、この発明によれば、腹起し材として、断面性能が水路本体の断面性能より大きいＨ形鋼等を使用することにより、上述した効果を得ることができる。

また、この発明によれば、緩衝部材として、容易に変形可能なＬ字状鋼板等を使用することにより、所望の緩衝効果を得ることができる。

また、この発明によれば、緩衝部材を、水路本体と腹起し材とにボルト・ナットにより取り付け、水路本体および腹起し材に形成するボルト孔を、ボルトの径より大きく形成することによって、所望の緩衝効果を得ることができる。

また、この発明によれば、緩衝部材を、水路本体と腹起し材とにボルト・ナットにより取り付け、緩衝部材に形成されたボルト孔を、ボルトの径より大きく形成することによって、所望の緩衝効果を得ることができる。

また、この発明によれば、水路本体をステンレス鋼板製とすることによって、水路本体の強度を所定強度に維持した状態で水路本体の板厚を薄くすることができるので、水路本体の軽量化を図ることができ、この結果、軟弱地盤に水路を構築した場合の水路の沈下を防止することができる。

この発明の水路を示す部分平面図である。 この発明の水路を示す部分正面図である。 図１のＡ−Ａ線断面図である。 図１のａ部詳細図である。 図１のｂ部詳細図である。 図１のｃ部詳細図である。 この発明の水路の変形状態を示す図であり、（ａ）は断面図、（ｂ）は平面図、（ｃ）は側面図である。 従来水路を示す正面図である。 図８のＡ−Ａ線断面図である。 図８のＢ−Ｂ線視図である。 平常時の水路の形状を示す図であり、（ａ）は断面図、（ｂ）は平面図、（ｃ）は側面図である。 腹起し材部分の水路本体が上下左右に変形した状態を示す図であり、（ａ）は断面図、（ｂ）は平面図、（ｃ）は側面図である。

この発明の水路の一実施態様を、図面を参照しながら説明する。

図１は、この発明の水路を示す部分平面図、図２は、この発明の水路を示す部分正面図、図３は、図１のＡ−Ａ線断面図、図４は、図１のａ部詳細図、図５は、図１のｂ部詳細図で、図６は、図１のｃ部詳細図である。

図１から図６において、１は、波付け方向と直交する方向にＵ字状に折り曲げられた波形鋼板からなる水路本体である。波形鋼板としては、コルゲート鋼板等を使用することができる。水路本体１は、一枚の波形鋼板１ａをＵ字状に折り曲げたものからなる水路セクション２を、複数個、水路本体１の長手方向に沿ってボルト結合したものから構成されている（図３参照）。

このように、水路本体１を、一枚の波形鋼板１ａをＵ字状に折り曲げたものからなる水路セクション２を、複数個、水路本体１の長手方向に沿ってボルト・ナットにより連結したもので構成することによって、波形鋼板のボルト・ナットによる連結箇所が減少する結果、水密性が向上し、構築費用および構築時間が削減され、さらに、連結用のボルト・ナットに草木やごみ等の引っ掛かりがなくなる結果、メンテナンス性が向上する。

３は、水路本体１の上縁部に、水路本体１の長手方向に沿って取り付けられた腹起し材である。腹起し材３としては、その断面性能が水路本体１の断面性能より大きいものを使用する。この例では、腹起し材３は、Ｈ形鋼からなり、その断面性能は、例えば、水路本体１の断面性能より１０倍程度大きい。

この結果、水路本体１の強度が高くなるので、地盤の変動等による水路本体１の変形を、後述する緩衝部材４による緩衝効果との相乗効果によって、低減することができる。腹起し材３同士は、継手板１１を介してボルト結合されている（図４参照）。

腹起し材３は、図４、図５に示すように、緩衝部材４を介して水路本体１にボルト結合されている。緩衝部材４は、この例では、Ｌ字状鋼板からなり、Ｈ形鋼からなる腹起し材３のウエッブ３ｂにボルト結合されている。緩衝部材４は、地盤変動等により腹起し材３と水路本体１との取付け部分に作用する荷重によって、容易に変形可能な材質あるいは板厚を有している。

このように、変形可能な緩衝部材４を介して腹起し材３を水路本体１に取り付けることによって、図７（ａ）から（ｃ）に示すように、地盤変動による腹起し材３部分の水路本体１の変形量を最小限に止めることができる。

この結果、水路として支障を来さない水路断面を維持することができ、しかも、水路本体１の破損や漏水を防止することができる。

図７（ａ）から（ｃ）において、１は、地盤１３に掘削した溝内に構築された水路本体、３は、水路本体１の上縁部に、水路本体１の長手方向に沿って取り付けられた、Ｈ形鋼からなる腹起し材である。

上記例は、緩衝部材４による緩衝効果を、緩衝部材４の板厚を薄くしたり、あるいは、材質を選択することによって、発揮させるものであるが、この方法以外に、水路本体１に形成されたボルト孔５（図５参照）を、ボルト７の径より大きく形成し、腹起し材３に形成されたボルト孔６（図５参照）を、ボルト８の径より大きく形成してもよい。

また、緩衝部材４の垂直部に形成されたボルト孔９ａを、ボルト７の径より大きく形成し、緩衝部材４の水平部に形成されたボルト孔９ｂを、ボルト８の径より大きく形成してもよい。

何れの場合も、地盤変動等により腹起し材３と水路本体１との取付け部分に荷重が作用した場合、取付け部分に逃げが生じるので、腹起し材３部分の水路本体１の変形量を最小限に止めることができる。

この結果、水路として支障を来さない水路断面を維持することができ、しかも、水路本体１の破損や漏水を防止することができる。

１０は、腹起し材３間に取り付けられた切梁である。図３、図６に示すように、切梁１０は、腹起し材３としてのＨ形鋼の対面する内側フランジ３ａ間に固定板１４を介してボルト結合されている。

この発明によれば、腹起し材３として、その断面性能が水路本体１の断面性能より大きい、例えば、Ｈ形鋼を使用するので、水路本体１の強度が高くなる結果、切梁１０の間隔を広げることが可能になる（図１参照）。

なお、水路本体１をステンレス鋼板製とすることによって、水路本体１の強度を所定強度に維持した状態で水路本体１の板厚を薄くすることができるので、水路本体１の軽量化を図ることができ、この結果、軟弱地盤に水路を構築した場合の水路の沈下を防止することができる。この場合、鋼とステンレスの異種金属同士の接触を防止するために、図４、図５に示すように、絶縁板１２を介してボルト結合する。

以上説明したように、この発明によれば、波付け方向と直交する方向にＵ字状に折り曲げられた波形鋼板からなる水路本体１と、水路本体１の上縁部に、水路本体１の長手方向に沿って取り付けられた腹起し材３と、腹起し材３間に取り付けられた切梁１０とから構成される水路において、腹起し材３を緩衝部材４を介して水路本体１に取り付けることによって、地盤変動による腹起し材３部分の水路本体１の変形量を最小限に止めることができる。この結果、水路として支障を来さない水路断面を維持することができ、しかも、水路本体の破損や漏水を防止することができる。

また、この発明によれば、水路本体１を、一枚の波形鋼板１ａをＵ字状に折り曲げたものからなる水路セクション２を、複数個、水路本体１の長手方向に沿ってボルト・ナットにより連結したもので構成することによって、波形鋼板１ａの結合箇所が減少する結果、水密性が向上し、構築費用および構築時間が削減され、さらに、連結用のボルト・ナットに草木やごみ等の引っ掛かりがなくなる結果、メンテナンス性が向上する。

また、この発明によれば、腹起し材３として、断面性能が水路本体１の断面性能より大きいＨ形鋼等を使用することにより、上述した効果を得ることができる。

また、この発明によれば、緩衝部材４として、容易に変形可能なＬ字状鋼板等を使用することにより、所望の緩衝効果を得ることができる。

また、この発明によれば、緩衝部材４を、水路本体１と腹起し材３とにボルト・ナットにより取り付け、水路本体１および腹起し材３に形成するボルト孔５、６を、ボルト７、８の径より大きく形成することによって、所望の緩衝効果を得ることができる。

また、この発明によれば、緩衝部材４を、水路本体１と腹起し材３とにボルト・ナットにより取り付け、緩衝部材４に形成するボルト孔９ａ、９ｂを、ボルト７、８の径より大きく形成することによって、所望の緩衝効果を得ることができる。

また、この発明によれば、水路本体１をステンレス鋼板製とすることによって、水路本体１の強度を所定強度に維持した状態で水路本体１の板厚を薄くすることができるので、水路本体１の軽量化を図ることができ、この結果、軟弱地盤に水路を構築した場合の水路の沈下を防止することができる。

１：水路本体
１ａ：波形鋼板
２：水路セクション
３：腹起し材
３ａ：内側フランジ
３ｂ：ウエッブ
４：緩衝部材
５：ボルト孔（水路本体に形成されたボルト孔）
６：ボルト孔（腹起し材に形成されたボルト孔）
７：ボルト（水路本体と緩衝部材と固定するボルト）
８：ボルト（緩衝部材と腹起し材とを固定するボルト）
９ａ：ボルト孔（緩衝部材の垂直部に形成されたボルト孔）
９ｂ：ボルト孔（緩衝部材の水平部に形成されたボルト孔）
１０：切梁
１１：継手板
１２：絶縁板
１３：地盤
１４：固定板
２１：水路本体
２２：腹起し材
２３：切梁
２４：切梁取付け材
２５：ボルト・ナット
２６：地盤

Claims (10)

1. 波付け方向と直交する方向にＵ字状に折り曲げられた波形鋼板からなる水路本体と、前記水路本体の上縁部に、前記水路本体の長手方向に沿って取り付けられた腹起し材と、前記腹起し材間に取り付けられた切梁とから構成される水路において、
   前記水路本体は、一枚の波形鋼板をＵ字状に折り曲げた水路セクションを、複数個、前記水路本体の長手方向に沿って連結したものからなり、前記腹起し材は、緩衝部材を介して前記水路本体に取り付けられていることを特徴とする水路。
2. 前記波形鋼板は、コルゲート鋼板からなることを特徴とする、請求項１に記載の水路。
3. 前記腹起し材の断面性能は、前記水路本体の断面性能より大きいことを特徴とする、請求項１または２に記載の水路。
4. 前記腹起し材は、Ｈ形鋼からなることを特徴とする、請求項１から３の何れか１つに記載の水路。
5. 前記緩衝部材は、容易に変形可能で、前記水路本体と前記腹起し材とにボルト・ナットにより取り付けられていることを特徴とする、請求項１から４の何れか１つに記載の水路。
6. 前記緩衝部材は、前記水路本体と前記腹起し材とにボルト・ナットにより取り付けられ、前記水路本体および前記腹起し材に形成されたボルト孔は、前記ボルトの径より大きいことを特徴とする、請求項１から４の何れか１つに記載の水路。
7. 前記緩衝部材は、前記水路本体と前記腹起し材とにボルト・ナットにより取り付けられ、前記緩衝部材に形成されたボルト孔は、前記ボルトの径より大きいことを特徴とする、請求項１から４の何れか１つに記載の水路。
8. 前記緩衝部材は、Ｌ字状鋼板からなることを特徴とする、請求項１から７の何れか１つに記載の水路。
9. 前記水路本体は、ステンレス鋼板からなっていることを特徴とする、請求項１から８の何れか１つに記載の水路。
10. 前記水路本体と前記緩衝部材とは、絶縁板を介して取り付けられていることを特徴する、請求項９に記載の水路。

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