JP2020080755A - 排水管用防草部材、及び該防草部材を組み合わせた排水口 - Google Patents

Abstract

【課題】排水管の排水口からの種子の侵入を防止できる排水管用防草部材、及び該防草部材を用いた排水管の排水口を提供すること。【解決手段】本発明の排水管用防草部材は透水性、及び弾性を有する柱状体であり、また本発明には本発明の防草部材と排水管とを組み合わせた排水管の排水口であって、前記柱状体の側面の少なくとも一部が排水管の内壁に接して設置されている排水管の排水口も含まれる。【選択図】図１

Description

本発明は排水管用防草部材、及び該防草部材と排水管とを組み合わせた排水口に関する。

軌道基礎用の盛り土や鉄道用地内のトンネル、法面などの斜面（以下、これらをまとめて擁壁という）には降雨による地盤軟弱化対策として土地に浸透した雨水等を排水するための排水管が設置されている。ところが排水管の排水口は擁壁の外部に露出して開口しているため、風等により飛来した種子が該排水口から排水管内に侵入することがある。侵入した種子は排水管内で発芽し、そのまま成長すると美観を損ねるだけでなく、近隣に対する苦情や排水不良の原因となる。そのためこのような植物は排水管から除去する必要がある。しかしながら鉄道軌道の擁壁に設置されている排水管は多数あるため、植物除去作業に時間とコストがかかる。

従来から排水管内への種子の侵入を防止する手段が検討されており、例えば排水管の排水口を金属製ネットや樹脂製ネット（以下、ネットという）で覆うことが提案されている。また特許文献１では細孔を設けた遮蔽板を排水口に設けた防草キャップが提案されている。

実用新案登録第３１４８０８８号公報

排水口にネットや細孔を有する防草キャップ（以下、ネット等という）を設けても種子は小さいため、ネット等の開口部から種子が排水管内に侵入することがある。またネット等は開口部から日光が入射するため排水管内に侵入した種子が発芽、成長することがある。一方、ネット等の目開きを調整して開口部を小さくすれば種子の侵入は抑制できるが、排水効率が低下する。排水効率が低下すると、ネット等の開口部に対する水圧が高まってネット等が脱着しやすくなる。特にネット等が硬質の金属製乃至樹脂製の場合、排水口から外れたネット等が鉄道車両を損傷させたり、線路上の障害物となる危険性がある。

本発明は上記の様な事情に着目してなされたものであって、その目的は、排水管の排水口からの種子の侵入を防止できる排水管用防草部材、及び該防草部材を用いた排水管の排水口を提供することである。

［１］本発明の排水管用防草部材は透水性、及び弾性を有する柱状体である。

［２］上記［１］に記載の排水管用防草部材は、前記柱状体の底面の直径よりも前記柱状体の高さが長いものであることが好ましい。

［３］上記柱状体は連続気泡を有する弾性発泡体である上記［１］または［２］に記載の排水管用防草部材であることが好ましい。

［４］上記柱状体は不織布である［１］または［２］に記載の排水管用防草部材であることが好ましい。

［５］上記柱状体はシートが巻回されたロール状物である［１］〜［４］のいずれかに記載の排水管用防草部材であることが好ましい。

また本発明には上記［１］〜［５］のいずれかに記載の防草部材と排水管とを組み合わせた排水管の排水口であって、前記柱状体の側面の少なくとも一部が排水管の内壁に接して設置されていることを特徴とする排水管の排水口も含まれる。

［７］上記［６］に記載の排水口は、排水管の排水口の切断面が筒部の軸線方向に対して直交する面に対して傾斜していてもよい。

本発明によれば、排水管の排水口からの種子の侵入防止に優れた効果を有する排水管用防草部材、及び該防草部材を用いた排水管の排水口を提供できる。したがって本発明の防草部材を用いれば防草効果が得られる。

図１は本発明の好ましい一実施形態に係る円柱状体の斜視図である。 図２は本発明の好ましい一実施形態に係るロール状物を形成する前のシートを示す上視図である。 図３（ａ）は本発明の好ましい一実施形態に係る防草部材と排水管を側面から見た概略断面図であり、図３（ｂ）は本発明の好ましい一実施形態に係る防草部材と排水管とを組み合わせた排水管を側面から見た概略断面図である。 図４（ａ）は本発明に係る防草部材を使用する前の擁壁に設置された排水管を側面から見た概略断面図である。 図４（ｂ）は本発明の好ましい一実施形態に係る防草部材を設置した排水管を側面から見た概略断面図である。 図５（ａ）は本発明の防草部材の一例であり、排水口に内挿する防草キャップの側面図であり、図５（ｂ）は該防草キャップを透過性、及び弾性を有する材料で被覆した後の側面図である。

本発明の排水管用防草部材は透水性と弾性を兼備する柱状体である。本発明において透水性とは水が柱状体の一方の底面側から他方の底面側に通過できる性質をいう。したがって本発明の柱状体を設けても擁壁側から排水管内に流入した雨水は該柱状体を通過して排水口から外部に排出できる。透水性は好ましくは１×１０^-2ｃｍ／ｓｅｃ以上、より好ましくは１×１０^-1ｃｍ／ｓｅｃ以上の透水係数を有することが好ましい。なお、透水係数の測定はＪＩＳＡ１２１８に準拠して行う。

また本発明において弾性とは、柱状体の側面に応力を加えたときに生じた変形が、除荷すれば元に戻る性質をいう。排水管にセットする前の本発明の柱状体の底面直径は排水管の排水口直径よりも大きいことが好ましい。本発明の柱状体は弾性を有するため、柱状体の底面直径が排水管の排水口直径よりも大きくても本発明の柱状体を排水管に挿入する際に柱状体を側面から加圧して排水管の排水口直径より小さくなるように弾性変形させて排水管に挿入できる。また排水管に挿入された柱状体は徐荷されて復元力が開放されるが、排水管の内径の方が小さいため柱状体は元のサイズにまで完全に復元されない。そのため柱状体に残存する復元力によって柱状体の側面と排水管内壁との密着性が高まって摩擦抵抗が高くなり、柱状体の脱着防止効果をより一層向上できる。一方で排水管に挿入した柱状体は相応の力で引っ張ることで排水管から引き抜くことができるため交換作業性に優れている。

本発明の柱状体における柱状とは、円柱、角柱、円錐、角錐、円錐台、角錐台などが例示されるがこれに限定されない。また柱状体の底面の形状は特に限定されず、三角形、四角形、五角形、六角形、七角形、八角形などの多角形；円形、楕円形などが例示されるがこれに限定されない。排水管の内壁と柱状体の側面との間に隙間が生じないように柱状体は排水管の形状、特に排水口の形状に応じた形状とすることが好ましい。また柱状体の底面の形状が排水管の排水口と同じ形状であると、排水管に挿入した柱状体の側面と排水管内壁との接地面積が大きくなって空隙が減少するため種子侵入防止効果を向上できる。例えば排水管が中空の円筒状パイプの場合、柱状体は図１に示す様な円柱状体１であることが好ましい。なお、排水口の形状とは排水管を排水口側からみたときの排水口の見かけ形状である。また柱状体の底面の形状とは底面側から見たときの見かけ形状である。

本発明においては柱状体の底面の直径よりも柱状体の高さが長いことが好ましい。柱状体の高さを長くすることによって柱状体の長さ方向において排水管の内壁との接地面積が増大し、脱着防止効果を向上できる。図１に示す柱状体である円柱状体１の底面の直径２と高さ３の長さの関係（高さの長さ／底面の直径）は好ましくは１．１倍以上、より好ましくは１．３倍以上、更に好ましくは１．５倍以上、より更に好ましくは１．７倍以上、特に好ましくは１．９倍以上、より特に好ましくは２倍以上でもよい。上限は特に限定されないが、排水管の長さや透水性に応じて適宜調整すればよい。なお、本発明の柱状体の底面の形状が不定形ないし非対称形である場合の底面の直径とは底面の中心点を通る最大直径を意味する。

本発明の柱状体は中実体であることが好ましい。柱状体は中実であると外部から排水管内への種子の侵入を防止できる。また中実の柱状体は空隙を有することが好ましく、該空隙は柱状体長手方向に連通していることがより好ましい。柱状体長手方向に空隙が連通していると該空隙を介して排水できる。中実の柱状体が空隙を有する場合、柱状体における空隙率（空隙率＝隙間の体積（ｃｍ^３）／柱状体の体積（ｃｍ^３）という）は特に限定されず、所望の透水性が得られればよい。空隙率が低くなると透水性が阻害されるため、空隙率は好ましくは５０％以上、より好ましくは６０％以上、更に好ましくは８０％以上、より更に好ましくは８０％以上、特に好ましくは８５％以上である。一方、空隙率が高くなりすぎると柱状体の強度が低下すると共に、空隙部分から種子の侵入することがあるため、好ましくは９８％以下、より好ましくは９５％以下、更に好ましくは９０％以下である。

また柱状体は透水性及び弾性を有する各種公知の材料で成形されたものを用いることができる。好ましい材料としては連続気泡を有する弾性発泡体、不織布が例示される。更に連続気泡を有する弾性発泡体や不織布で形成された柱状体は軟質材料であるため、仮に排水管から脱着しても鉄道車両の損傷原因とならないため好ましい。柱状体は具体的にはＪＩＳ Ｋ７１６１−１（２０１４）における曲げ弾性率（あるいは引張弾性率）が７００ＭＰａ以下、より好ましくは５００ＭＰａ以下、更に好ましくは７０ＭＰａ未満であることが好ましい。また柱状体の硬さはＪＩＳ Ｋ７２０２（ロックウェル硬さ）で好ましくは７０未満、より好ましくは６０未満、更に好ましくは５０未満、より更に好ましくは３０未満である。なお、以下では上記曲げ弾性率、および／またはロックウエル硬さを満足する材料を軟質材料とし、上記値を超えるものを硬質材料ということがある。

連続気泡を有する弾性発泡体は、柱状体の長手方向に連通している気泡、すなわち空隙が多い程、排水経路が多くなり優れた透水性を示す。このような連続気泡を有する弾性発泡体としては、各種公知の連続気泡を有する弾性発泡プラスチックを使用でき、連続気泡弾性ウレタンフォーム、連続気泡弾性フェノールフォーム、連続気泡弾性塩化ビニルフォーム、連続気泡弾性メラミンフォーム、連連続気泡弾性ポリエチレンフォーム、連続気泡弾性ポリエステルフォーム、連続気泡弾性ポリプロピレンフォーム、連続気泡弾性アクリルフォームなどが例示される。

不織布は、繊維間の空隙が排水路となるため優れた透水性を示す。また不織布は排水管内壁との摩擦係数が高いため、脱着防止に有効である。本発明では各種公知の不織布を使用でき、原料、製造方法なども限定されない。本発明の不織布には不織布を所望の形状に成形した柱状体も含む。

柱状体は遮光率が高いことが好ましい。遮光率が高いと排水管内への光の入射を遮断して擁壁側から雨水と共に種子が排水管内に侵入しても発芽を抑制できる。遮光率は特に限定されないが、好ましくは８０％以上、より好ましくは９０％以上、更に好ましくは９５％以上、より更に好ましくは９９％以上、特に好ましくは９９．５％以上である。遮光率は本発明の柱状体と排水管とを組み合わせた排水口において、該排水口に対する照射光と排水管内の入射光から算出される値である。

また本発明の柱状体はシートが巻回されたロール状物であることも好ましい。図２に示す様にシート４を一方向から巻き回して（図中５）ロール状に成形すると、図１に示す様な円柱状を有するロール状物を形成できる。したがって作業現場においてシートを巻くロール数等を調整することで排水管に適した直径を有するロール状の柱状体を形成できるため好ましい。またシートであれば作業現場において切断等により長さを調整することが可能である。例えば作業現場でシートの長さを調整することで排水管の長さに対応した適切な高さ（長さ）を有する柱状体とすることが可能であり、作業性向上の観点からも好ましい。またロール状に形成することでシート間の隙間も排水路として機能して透水性が向上し得る。シート材料は特に限定されないが、上記した連続気泡を有する弾性発泡体のシート、不織布シート、遮光シート、防草シートなどの各種公知のシートが例示される。特に不織布製の防草シートはロール状に形成しやすいだけでなく、透水性や遮光性にも優れているため好ましい。シートをロール状にした柱状体は、ロール状を維持するために接着剤や両面テープなどの粘着材、結束バンド、ステープラーなどを使用してもよい。またシートの巻き密度は特に限定されず、粗、密、いずれでもよいが、透水性、種子の侵入や脱着防止に適した密度となるように適宜調整すればよい。

更に本発明の柱状体は、硬質材料と軟質材料を組み合わせたものであってもよい。硬質材料と軟質材料を組み合わせる場合、硬質材料はネット等の部分のみ、あるいは中空柱状体（本体）部分だけであってもよい。またネット等の部分と本体部分を硬質材料で構成する場合、該本体部分の長さは被覆する軟質材料の長さとの異同は問わない。硬質材料の外周を軟質材料で被覆することで脱着した場合に鉄道車両へのダメージを防止できる。例えば図５（ａ）に示すように硬質塩化ビニル管などの硬質材料２０の中空柱状体の外周の少なくとも一部、より好ましくは全外周を軟質材料２１、更に好ましくは上記本発明の柱状体を構成する材料、すなわち不織布や連続気泡を有する弾性発泡体、あるいは軟質樹脂で被覆することが好ましい。また排水口の開口部を覆うように金属製乃至樹脂等の硬質材料のネット２０ａを組み合わせることが好ましい。例えば図５（ｂ）に示すように排水口に設置する金属製、乃至硬質樹脂製のネット等の硬質材料２０の外表面の少なくとも一部、より好ましくは外表面全体を軟質材料２１、更に好ましくは上記本発明の柱状体を構成する透水性、及び弾性を有する材料、すなわち不織布や連続気泡を有する弾性発泡体、あるいは軟質樹脂で被覆してもよい。

また本発明の柱状体は耐候に優れた材料であると長期間使用できるため望ましい。

本発明の柱状体は種子が排水口側から排水管内への侵入を防止する効果が高く、また排水管の擁壁側から排水管内へ流入した雨水を排水口側から排出する透水性にも優れているため排水管用防草部材として好適である。

次に本発明の柱状体（以下、防草部材という）と排水管とを組み合わせた排水管の排水口について図３、図４に基づいて説明するが、本発明はもとより図示例によって制限を受けるものではなく、前・後記の趣旨に適合し得る範囲で適当に変更を加えて実施することも勿論可能であり、それらはいずれも本発明の技術的範囲に包含される。

図３（ａ）は防草部材１ａ、及び排水管６を側面から見た概略断面図である。排水管６の排水口１５は側面から見ると斜め切りされた切り欠き形状７であるが、排水口１５の正面側から見たときの排水口１５の見かけ形状は円形である。防草部材１ａは図１に示す円柱状体１である。なお、本発明の防草部材１ａは排水管に挿入して設置するため、排水口１５の形状は限定されない。排水口１５の形状は側面から見た見かけ形状が図４（ａ）に示すような垂直形状７ａ、あるいは図３に示すような切り欠き形状７でもよい。すなわち、排水管の排水口の切断面が排水管の筒部の軸線方向に対して直交する面に対して傾斜していてもよい。本発明の防草部材の設置対象となる排水口の傾斜角度は限定されず、任意の角度に傾斜していてもよい。例えば側面から見た排水口１５の見かけ形状、具体的には該見かけ形状における排水口の直径部分１８と排水管の長さ部分１７とで形成される角１９が直角（図４（ａ））、あるいは直角以外、例えば鋭角（図３（ａ））、ないし鈍角（図示せず）であってもよい。

図３（ｂ）は防草部材１ａの一部が挿入された排水管６を側面から見た概略断面図である。図示例では防草部材１ａの側面の少なくとも一部が排水管６の内壁１３に接して設置されている。具体的には内挿された防草部材１ａの挿入部分１２の側面が排水管６の内壁１３に接している。防草部材１ａの交換作業性を考慮すると、挿入した防草部材１ａの側面と排水管６の内壁１３は粘着材等で固着させないことが好ましい。

防草部材１ａの底面の直径は上記したように排水管６の排水口１５の直径よりも大きいことが好ましい。そのため防草部材１ａの側面に手で力を加えるなどして圧縮変形させて排水口１５の直径よりも小さくなるようにして排水管６に挿入することが望ましい。排水管６に挿入されると防草部材１ａは除荷されるが、上記したように残存復元力によって脱着防止効果が向上する。防草部材１ａ全体を排水管６に挿入することも可能であるが、交換などのメンテナンス性を考慮すると排水管６に挿入する防草部材１ａの側面の一部が排水管６の外に露出していることが好ましい。

排水管６に挿入した防草部材１ａは防草部材１ａの側面と排水管６内壁１３との摩擦抵抗を上回る力で引っ張ることで引き抜くことができるため道具が不要であり、メンテナンス性にも優れている。

図４（ａ）は他の実施形態の一例であり、擁壁１０に設置された排水管６を側面から見た概略断面図である。図示例では排水管６は略水平に取り付けられているが、下方向に傾斜していてもよい。本発明の防草部材１ａは排水管６が下方向に傾斜して取り付けられていても脱着することがない。擁壁１０側から排水管６に流入した水は排水口１５から外部に排出される。

防草部材１ａは図３と同様、防草部材１ａの側面に手で力を加えるなどして圧縮変形させて排水口６の直径よりも小さくなるようにして排水管６に挿入することが望ましい。

図４（ｂ）は図３（ｂ）と同様防草部材１ａの側面の一部が排水管６の内壁１３に接して設置されている防草部材１ａと排水管６とを組み合わせた排水管６を側面からみた概略断面図である。図４（ｂ）の形態も図３（ｂ）と同様の効果を有する。

また図４（ｂ）に基づいて実施形態の概略を説明すると、擁壁１０側から排水管６内に流入してきた雨水１６は、防草部材１ａを通過して排水口１５から外部に排出される。また種子１４が飛来してきても防草部材１ａによって排水管６の内部への侵入が防止される。太陽光も同様に防草部材１ａによって排水管６の内部への入射が抑制される。

本発明の防草部材１ａの脱着防止性を高めるために脱着防止手段を設けてもよい。例えば防草部材１ａの外周にゴムなどの摩擦抵抗の高い部材を設けてもよい。或いは図示するように排水管６の外周と防草部材１ａの露出部分とをワイヤーなどで接続してもよい。また脱落防止ピンなどで防草部材１ａを排水管６に係合させてもよい。また遺失防止手段を設けてもよく、例えば排水管６から脱着した防草部材１ａが遺失しないように防草部材１ａと排水管６乃至擁壁１０とをワイヤーなどで係合してもよい。

１ 円柱状体
１ａ 防草部材
２ 底面の直径
３ 高さ
４ シート
５ シートの巻き方向
６ 排水管
７ 切り欠き形状
７ａ 垂直形状
８ 圧縮力
９ 挿入方向
１０ 擁壁
１０ａ 柱状体の擁壁側
１１ 脱着防止手段
１２ 防草部材挿入部分
１３ 内壁
１４ 種子
１５ 排水口
１６ 雨水
１７ 排水管の長さ部分
１８ 排水口の直径部分
１９ 長さ部分と直径部分で形成される角
２０ 硬質材料
２０ａ ネット等
２１ 軟質材料

Claims (7)

1. 透水性、及び弾性を有する柱状体である排水管用防草部材。
2. 前記柱状体の底面の直径よりも前記柱状体の高さが長いものである請求項１に記載の排水管用防草部材。
3. 前記柱状体は連続気泡を有する弾性発泡体である請求項１または２に記載の排水管用防草部材。
4. 前記柱状体は不織布である請求項１または２に記載の排水管用防草部材。
5. 前記柱状体はシートが巻回されたロール状物である請求項１〜４のいずれかに記載の排水管用防草部材。
6. 請求項１〜５のいずれかに記載の防草部材と排水管とを組み合わせた排水管の排水口であって、
   前記柱状体の側面の少なくとも一部が排水管の内壁に接して設置されていることを特徴とする排水管の排水口。
7. 前記排水管の排水口の切断面が筒部の軸線方向に対して直交する面に対して傾斜しているものである請求項６に記載の排水口。
   

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