JP3455913B2 - Ｕ字溝用補強枠 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、農業用及び工業用
水路及び排水路、並びに一般土木用水路及び排水路に用
いることができるＵ字溝において、その内面に沿って嵌
め付け、固定される補強枠に関する。

【０００２】

【従来の技術】山野の土木開発現場並びに一般道路の側
溝排水路として、従来コンクリート製のＵ字溝が用いら
れてきたが、近年、コンクリート製のＵ字溝に代えて、
合成樹脂製のＵ字溝が用いられるに至っている。この合
成樹脂製のＵ字溝は、従来のコンクリート製のＵ字溝よ
りも軽量である為、輸送面や施工面で取扱いが容易であ
るが、コンクリート製のものと比較して、一般に剛性が
低い為、特に側壁の外方から土圧がかかった場合には、
Ｕ字溝の上部が内側へ曲がり、或いは倒れこんだり、側
壁部が内側へと変形しやすくなるという問題があった。
このような土圧による変形は、変形部分に亀裂が生じ強
度が低下するだけでなく、水もれを誘発するおそれがあ
る。これを放置すれば時間とともに変形部分はさらに広
がり、時としてＵ字溝同士の接続部分にまで変形が及ぶ
と、その接続部分に間隙が生じ、その間隙部からも水漏
れを起こす可能性もあった。そこで従来、Ｕ字溝の側壁
部の変形を防止すべく、Ｕ字溝の形状を工夫する他、Ｕ
字溝上部において、補強材をＵ字溝の両側壁の間に長手
方向に所要の箇所架け渡すことにより、合成樹脂製Ｕ字
溝の側壁への土圧に対して剛性を向上させる等の種々の
工夫がなされてきた。

【０００３】かかる従来の改良技術として、例えば、特
開昭６１−８３７３１号公報は、剛性向上を図るべく、
少なくとも内底面が、好ましくは外底面にも、ほぼ流体
の流れ方向に進行する波状の凹凸面を形成してなるＵ字
溝を開示している。また、特開２０００−１０４３２６
号公報は、Ｕ字溝の両側壁の上端から外側に向かって断
面Ｌ字形に形成された双方の補強材受部の間に横架する
横架材であって、該補強材受部の内面に沿って装着され
た断面Ｌ字形の補強材の立上がり部と該補強材受部の立
上がり縁を下方から嵌め込む嵌込部が横架材両端に形成
されており、該嵌込部の外側片の下端に、補強材受部の
コーナー部に下方から係合する係合部が形成されている
ことを特徴とするＵ字溝用横架材を開示している。さら
に、特許第３０６５５６２号公報は、樹脂材からなり、
流体通路を形成すべく、底壁部と両側壁部とが一体に成
形されて断面Ｕ字状に設けられると共に、剛性を向上さ
せるべく前記底壁部と両側壁部とに長手方向に直交する
方向に延びる多数の凹条及び凸条が形成されるよう、波
形に成形されたＵ字溝において、前記凹条及び凸条が前
記両側壁部の各上端まで形成されると共に、該両側壁部
の各上端で該側壁部と一体に成形されて前記凹条を埋め
る隔壁部を具備することを特徴とするＵ字溝を開示して
いる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記公報に記
載されるような、Ｕ字溝の左右の側壁部間に横架材を架
け渡して剛性を図る態様や、波形に成形し凹条及び凸条
を底壁部と両側壁部とに形成する態様のＵ字溝は、それ
らの左右の側壁部の中央部の剛性において問題があっ
た。すなわち、特開昭６１−８３７３１号公報に記載の
Ｕ字溝においては、剛性を高める為の凹凸が底面にのみ
形成されているにすぎないので、その左右の側壁部にお
いては剛性の向上がほとんど見られなかった。また、特
開２０００−１０４３２６号公報においては、Ｕ字溝の
左右の側壁部の上端の間に横架材を組み付けることによ
りＵ字溝の左右の側壁部の剛性向上を図っているが、Ｕ
字溝の上部の変形に対する剛性は高まったものの、より
強い土圧荷重が左右の側壁部に作用した場合において
は、側壁部の中央部の内側へのはらみ変形を防止するに
は不十分であった。さらに、特許第３０６５５６２号公
報に記載されるＵ字溝は、波形をなす凹条及び凸条がＵ
字溝の底壁部から側壁部の上端まで形成されて側壁部の
剛性向上が図られる一方、さらにはＵ字溝の上部の剛性
を高めるべく、前記凹条を埋める隔壁部が設けられてい
るが、それであってもより強い土圧荷重の影響により生
じる側壁部の内側へのはらみ変形を効果的に防止できる
とは言い難かった。したがって、本発明は、Ｕ字溝の側
壁部の剛性をより一層高め、以ってＵ字溝の左右の側壁
部の変形、特に内方へのはらみ変形を有効に防止し得る
手段の提供を課題とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明者らは鋭意研究の
結果、略ロ字形の新規な補強枠をＵ字溝に嵌め付けるこ
とにより、上記課題を解決し得ることを見出し、本発明
を完成させた。すなわち本発明は、Ｕ字溝に嵌め付けら
れる補強枠において、硬質合成樹脂又は繊維強化樹脂か
らなる略ロ字形の枠であって、該枠の外側表面はＵ字溝
の底壁部及び左右の側壁部の各内面と実質密接する形状
をなし、該左右の側壁部をＵ字溝内側への変形に対して
支持する構造を有することを特徴とするＵ字溝用補強枠
に関する。本発明の好ましい態様は、凹条部及び凸条部
が交互に溝の長手方向に連続形成されて波形に成形され
たＵ字溝の内側に嵌め付けられる補強枠であって、該Ｕ
字溝の底壁部及び／又は左右の側壁部において、該補強
枠の外側表面はＵ字溝内側の凹条部の曲表面と実質密接
する形状をなす上記の補強枠に関する。さらにまた、本
発明の好ましい態様は、前記補強枠は、略ロ字形の枠が
左右に二分割された形状の二つの枠部品からなり、か
つ、該二つの枠部品は、それぞれ、各々の両端部にて結
合することができる構造を有することを特徴とする上記
のＵ字溝用補強枠に関する。また他の態様として、前記
補強枠は、略ロ字形の枠が３つ以上の部分に分割された
３つ以上の枠部品のキットから構成されており、かつ、
該３つ以上の枠部品は、各々の嵌め合わせによって補強
枠全体を作り上げることができる構造を有することを特
徴とする上記のＵ字溝用補強枠である。さらに本発明は
別の態様として、複数の上記のＵ字溝用補強枠が互いに
平行を保って並列するように連結材を用いて結合されて
なるＵ字溝用補強枠組体にも関する。

【０００６】本発明の硬質合成樹脂又は繊維強化樹脂か
らなるＵ字溝用補強枠は、略ロ字形状を有し、さらに該
補強枠の外側表面はＵ字溝の底壁部及び左右の側壁部の
各内面と実質密接する形状をとる。ここで、前記枠の外
側表面は、Ｕ字溝の該左右の底壁部及び左右の側壁部の
各内面に完全に密接する場合の他、一部においてこれら
内面との間に部分的に間隙を有する形状であってもよ
い。そしてこの実質密接の構成により、補強枠は左右の
側壁部の間に挟まれ、側壁部をＵ字溝内側への変形に対
して支持する構造を有する。なお、前記補強枠のＵ字溝
への取付けに際しては、前記外側表面をＵ字溝の底壁部
及び左右の側壁部に合わせて簡単に嵌め付けることがで
き、ネジ・ボルトやナット又はリベットを使用する必要
がない。そして前記補強枠をＵ字溝に嵌め付けた場合、
前記補強枠の外側表面と前記溝の内面とは実質密着して
いる為、前記補強枠がその嵌め付け位置からずれること
なく前記外側表面が前記溝の底壁部から左右の側壁部に
渡って接して配置され、さらには前記側壁部間に挟持さ
れる構造をとる。したがって、土圧荷重がＵ字溝の左右
の側壁部に作用した場合、側壁部が内方に変形する前に
前記補強枠に対して荷重がかかるので、側壁部の内方へ
のはらみ変形を有効に防止することができる。

【０００７】本発明の略ロ字形のＵ字溝用補強枠は、凹
条部及び凸条部が交互に溝の長手方向に連続形成されて
波形に成形されたＵ字溝、例えば、凹条部及び凸条部が
溝の底壁部にのみ形成されているＵ字溝や、溝の底壁部
から左右の側壁部にかけて形成されているＵ字溝にもも
ちろん使用され得る。前記溝に使用される補強枠の外側
表面は、前記溝の底壁部及び／又は左右の側壁部におい
て、前記溝内側の凹条部の曲表面と全面に渡って接する
か、或いは部分的に間隙を残して接し、同時に左右の側
壁部の間に挟持される形状を有する。前記補強枠を前記
Ｕ字溝に取付ける場合には、前記補強枠の外側表面を前
記溝の凹条部の曲表面に合わせて嵌め付けるだけであ
り、取付け作業は非常に簡便である。また、嵌め付けら
れた際には、前記補強枠の外側表面は前記凹条部の凹曲
面と実質的に対応する凸曲面形状に成形されている為、
前記凹条部との密着性が高く、補強枠が位置ずれを起こ
す恐れが少ない。さらに、嵌め付けられた前記補強枠の
外側表面は、前記Ｕ字溝の底壁部から左右の側壁部にか
けて接して配置され、同時に補強枠の上部は左右の側壁
部間に挟持される構造をとるので、Ｕ字溝の側壁部に向
かって作用する土圧荷重を前記補強枠の外側表面にて受
け止めることができ、よって従来のように左右の側壁部
間に補強材を架け渡す態様と比較して一層高い剛性を左
右の側壁部に付与し得る。したがって、Ｕ字溝の左右の
側壁部の内方へのはらみ変形を防止するのに好適であ
る。

【０００８】本発明の補強枠はまた、左右に二分割され
た形状の二つの枠部品からなる構造をとっても好まし
い。特にＵ字溝のサイズが相対的に大きなものになる
と、必然的に補強枠のサイズも大きなものが要求される
為、運搬性や現場での作業性の点から、かさばらず取扱
いやすい大きさの二つの枠部品に分割され得ることが好
ましい。この場合、各枠部品の両端にはそれぞれ結合部
が設けられ、二つの枠部品の結合部が互いに結合されて
一つの補強枠が形成され得るようにするとよい。結合方
法としては、接着剤、ボルト・ナットの使用やリベット
による鋲着等が挙げられるが、作業性の点から、一方の
枠部品の両端の結合部と他方の枠部品の両端の結合部と
が互いに簡単に嵌め止め得る態様が好適である。また、
本発明の補強枠は、略ロ字形の枠が３つ以上の部分に分
割された３つ以上の枠部品のキットから構成されてなる
態様も、運搬性の面からさらに好ましい。ここで、組み
立てる枠部品の数が多くなる程、組み立てに要する時間
と労力も増すので、前記３つ以上の枠部品は、それぞれ
嵌め合わせ等の比較的簡便な方法によって補強枠全体を
作り上げてなる態様が好ましい。

【０００９】また、本発明における他の好ましい態様
は、複数の補強枠が、あらかじめ連結材により互いに平
行を保ちつつ並列するよう結合されてなるＵ字溝用補強
枠組体である。これにより、補強枠を一つ一つＵ字溝に
嵌め付ける手間が省け、一度に複数の補強枠を嵌め付け
ることができる。連結材は複数の補強枠を所望の間隔を
おいてつなぎ止める役目を果たし、連結される補強枠と
あらかじめ一体で成形されていることが現場における作
業性の点から好ましい。

【００１０】以上述べた本発明の補強枠は、通常には略
ロ字形であるが、使用されるＵ字溝の形状に合わせて、
例えば略台形をとっても差し支えない。この場合におい
ても、その外側表面はＵ字溝の底壁部及び左右の側壁部
の各内面と実質密接し、位置ずれを起こさない形状であ
ることが望まれる。また上述したように、本発明の補強
枠はその構造上、Ｕ字溝の左右の側壁部を内方に変形す
る力に対して高い剛性をＵ字溝の側壁部に付与し得る。
したがって、左右の側壁部に土圧荷重が作用して生じる
内方へのはらみ変形を防止するには有効な手段となり得
る。さらにまた、本発明の補強枠のＵ字溝への固定に
は、ネジやボルト・ナットやリベット等による煩雑な取
り付け作業をすることなく容易に嵌め付けることができ
る。また、本発明の補強枠はその全てが硬質合成樹脂又
は繊維強化樹脂からなり、金属製の架け渡し材のように
腐食して外観を悪化させたり、強度が低下することがな
い。

【００１１】

【実施例】図面を参照して本発明をさらに詳細に説明す
る。以下の実施例はいかなる場合も本発明を限定するも
のと解釈してはならない。

【００１２】（実施例１）本実施例においては、凹条部
及び凸条部が交互に溝の長手方向に連続形成されて波形
に成形されたＵ字溝２に使用されるＵ字溝用補強枠１に
ついて記載する。図１（Ａ）は補強枠１の平面図、図１
（Ｂ）はその正面図、図１（Ｃ）はその側面図を示す。
補強枠１は図１（Ｂ）に示すように略ロ字形を有し、そ
の外側表面は図１に示すように、下部と左右の部分につ
いて弧状の凸曲面を有するように成形されている。本実
施例において、補強枠１は、Ｕ字溝２の特に左右の側壁
部３の上部及び中央部の一層の補強を目的として、その
高さｈが、Ｕ字溝２の底壁部４から側壁部３の上端７ま
での高さと同一となっているが、上端７付近の補強がそ
れ程必要とされない場合には、高さｈが上端７までの高
さよりもより低く成形されてあっても構わない。また、
補強枠１は、Ｕ字溝２に嵌め付けられ、そして固定され
るべく、その長さＬはＵ字溝２の左右の側壁部３，３間
の長さとほぼ同一の構造をとっている。さらに、幅ｗ
は、Ｕ字溝２の凹条部５の幅、つまりこれに左右隣接す
る両凸条部６、６の頂き部位間の間隔とほぼ等しくなる
よう成形されているが、補強枠１が不安定となり、位置
ずれをおこさない程度において、相対的に幅ｗを短くす
ることももちろん可能である。使用されるＵ字溝２はポ
リエチレン樹脂からなり、図２に示すように、左右の側
壁部３が各々底壁部４から垂直に立ち上がった形状をな
し、底壁部４から左右の側壁部３の上部へと延びる凹条
部５及び凸条部６を交互にＵ字溝の長手方向に連続形成
することにより波形に成形され、剛性向上が図られてい
る。補強枠１のＵ字溝２への取り付けには、補強枠１の
外側表面と凹条部５の内側の曲表面とを合わせ、Ｕ字溝
２の上方から嵌め込むことにより、Ｕ字溝２に簡単に固
定され得る。その際、補強枠１の外側表面は弧状の凸曲
面を有するように成形されており、凹条部５の内側の曲
表面の形状に対応して実質密接する形状となっているの
で、Ｕ字溝２との密着性が高く、嵌め付け後に補強枠１
が位置ずれを起こす恐れが極めて低い。したがってＵ字
溝２の埋設後においても、補強材としての効果が安定し
て発揮され得る。本実施例において、補強枠１は、Ｕ字
溝２の凹条部５の内側の曲表面に沿って、底壁部４から
左右の側壁部３の上端７に渡って接して配置され、全体
として左右の側壁部３をＵ字溝２の内側への変形に対し
て支持する構造をとっている。よって、一層高い剛性を
左右の側壁部３に付与し、側壁部３の内方へのはらみ変
形を効果的に防止することができる。

【００１３】本実施例の補強枠１が使用されたＵ字溝２
にはまた、左右の側壁部３の間に横架、固定する為の架
け渡し材として、横断面略Ｌ字形の架け渡し材８が取付
けられていてもよい。架け渡し材８は、リベット９を使
用して補強壁１０上の孔１１に組み付けることもでき、
補強枠１と併用して側壁部３の上部の剛性を一層向上さ
せることができる。また、Ｕ字溝２の左右の側壁部３に
は、剛性を高める為の膨出部１２がＵ字溝１の凹条部５
及び凸条部６に渡って設けられており、側壁部３にさら
なる剛性が付与されている。膨出部１２は剛性向上の効
果のみならず、土中に埋設された際には土砂が堆積し、
上部から荷重がかかるためにＵ字溝２の浮上防止の効果
をも併せ持つ。さらに、Ｕ字溝１の底壁部４には、浮上
防止材１３が嵌挿されており、より一層の浮上防止効果
を得ることができる。

【００１４】（実施例２）上記補強枠１に代えて使用で
きる、又はそれと併用可能な他の補強枠の別の態様は、
図３の平面図（Ａ）、正面図（Ｂ）、側面図（Ｃ）及び
図４の斜視図（Ａ）、（Ａ）における結合部の拡大図
（Ｂ）に示す、補強枠１４である。補強枠１４は補強枠
２と同様に略ロ字形であり、その外側表面は使用される
Ｕ字溝の内面の形状に対応するが、二つの枠部品１４ａ
及び１４ｂから成り立つ構造である。枠部品１４ａ及び
１４ｂの両端には、結合部として、それぞれ上下に対応
している嵌合部１５が設けられ、本実施例においては、
嵌合部１５には嵌合手段としてダボ１６又はダボ１６に
対応する孔１７が設けられている。したがって、現場に
おいて、枠部品１４ａ及び１４ｂの嵌合部１５の位置が
それぞれ互いに対応するように合わせ、ダボ１６を孔１
７に嵌め込むことにより簡便に補強枠１４を組み立てる
ことが可能である。このように補強枠１４が枠部品１４
ａ及び１４ｂとに分割されている利点としては、運搬及
び施工面での効率が挙げられる。すなわち、Ｕ字溝のサ
イズが相当に大きく、要求される補強枠も大きい場合、
そのままの形態では車両に積載するにはかさばってしま
い、また現場にて作業員が持ち運ぶ際においても困難な
大きさのものになるが、枠部品１４ａ及び１４ｂとに分
割されていれば、車両への積載配置も比較的自由度が高
いので効率良く積載することが可能で、また、作業現場
においてもたやすく持ち運びができる。補強枠１４は、
あらかじめ組み立てた後、実施例１に記載したと同様に
してＵ字溝に嵌め付けることが出来る他、枠部品１４ａ
及び１４ｂのどちらか一方をＵ字溝の所望の凸条部の内
面に配置し、しかる後に他方の枠部品を配置し、そして
嵌合部１５を互いに嵌め止めることによって補強枠１４
を組み立て、Ｕ字溝への嵌め付けを完成することもでき
る。補強枠１４をＵ字溝に嵌め付けた際には、実施例１
に記載の補強枠１と同様、Ｕ字溝の左右の側壁部の上部
及び中央部により一層の剛性を付与する。そしてまた、
枠部品１４ａ及び１４ｂとに分割され得るので、特に、
より大きなサイズのＵ字溝に使用される場合に好適の補
強枠であり、しかも大サイズのＵ字溝において特に生じ
易い左右の側壁部の中央部の内方へのはらみ変形を効果
的に防止することができる。

【００１５】（実施例３）本発明の補強枠の他の好まし
い態様は、図５の平面図（Ａ）、正面図（Ｂ）、側面図
（Ｃ）及び図６の斜視図（Ａ）、（Ａ）における結合部
の拡大図（Ｂ）に示す、補強枠１８である。補強枠１８
は実施例２に記載の補強枠１４と同様、略ロ字形状を有
し、また枠部品１８ａ及び１８ｂの二つに分割が可能で
ある。枠部品１８ａ及び１８ｂの両端には結合部として
嵌合部１９が設けられているが、実施例２における補強
枠１４の嵌合部と異なり、それぞれ左右同形状の一対品
の構造となっている。よって、部品点数を減らすことが
でき、生産費の低減に有利である。その他の構成は実施
例２と同様である。補強枠１８も実施例２に記載の補強
枠１４と同様、より大きなサイズのＵ字溝の使用に好適
であり、左右の側壁部の中央部の内方へのはらみ変形を
効果的に防止することができる。

【発明の効果】以上説明したように、本発明の補強枠は
その構造上、Ｕ字溝の左右の側壁部を内方に変形する力
に対して高い剛性をＵ字溝の側壁部に付与し得る。した
がって、左右の側壁部に土圧荷重が作用して生じる内方
への変形、特に側壁部中央におけるはらみ変形を有効に
防止することが可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の補強枠１を示す。図１（Ａ）は平面
図、図１（Ｂ）は正面図、図１（Ｃ）は側面図である。

【図２】本発明の補強枠１が取り付けられたＵ字溝の一
態様を説明する斜視図である。

【図３】本発明の補強枠１４を示す。図３（Ａ）は平面
図、図３（Ｂ）は正面図、図３（Ｃ）は側面図である。

【図４】図４（Ａ）は本発明の補強枠１４の斜視図であ
り、図４（Ｂ）はその結合部を拡大して示す図である。

【図５】本発明の補強枠１８を示す。図５（Ａ）は平面
図、図５（Ｂ）は正面図、図５（Ｃ）は側面図である。

【図６】図６（Ａ）は本発明の補強枠１８の斜視図であ
り、図６（Ｂ）はその結合部を拡大して示す図である。

【符号の説明】

１ 補強枠 ２ Ｕ字溝 ３
側壁部 ４ 底壁部 ５ 凹条部 ６
凸条部 ７ 側壁部の上端 ８ 架け渡し材 ９
リベット １０ 補強壁 １１ 孔 １２ 膨
出部 １３ 浮上防止材 １４ 補強枠 １５ 嵌
合部 １６ ダボ １７ 孔 １８ 補
強枠 １９ 嵌合部

フロントページの続き (56)参考文献 特公 平８−33020（ＪＰ，Ｂ２) 特許3065562（ＪＰ，Ｂ２) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) E03F 5/04 E02B 11/00 301 E02B 5/02

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】成形されたＵ字溝においてその内側に嵌め
   付けられ固定される補強枠であって、硬質合成樹脂又は
   繊維強化樹脂からなる略ロ字形の枠であり、該枠の外側
   表面はＵ字溝の底壁部及び左右の側壁部の各内面と実質
   密接する形状をなし、該左右の側壁部をＵ字溝内側への
   変形に対して支持する構造を有することを特徴とするＵ
   字溝用補強枠。
2. 【請求項２】凹条部及び凸条部が交互に溝の長手方向に
   連続形成されて波形に成形されたＵ字溝においてその内
   側に嵌め付けられ固定される補強枠であって、該Ｕ字溝
   の底壁部及び／又は左右の側壁部において、該補強枠の
   外側表面はＵ字溝内側の凹条部の曲表面と実質密接する
   形状をなすことを特徴とする請求項１記載のＵ字溝用補
   強枠。
3. 【請求項３】前記補強枠は、略ロ字形の枠が左右に二分
   割された形状の二つの枠部品からなり、かつ、該二つの
   枠部品は、それぞれ、各々の両端部にて結合することが
   できる構造を有することを特徴とする請求項２記載のＵ
   字溝用補強枠。
4. 【請求項４】前記補強枠は、略ロ字形の枠が３つ以上の
   部分に分割された３つ以上の枠部品のキットから構成さ
   れており、かつ、該３つ以上の枠部品は、各々の嵌め合
   わせによって補強枠全体を作り上げることができる構造
   を有することを特徴とする請求項２記載のＵ字溝用補強
   枠。
5. 【請求項５】複数の請求項２記載のＵ字溝用補強枠が互
   いに平行を保って並列するように連結材を用いて結合さ
   れてなるＵ字溝用補強枠組体。