JP4263342B2

JP4263342B2 - 側溝ブロックおよび排水構造

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Publication number: JP4263342B2
Application number: JP2000250631A
Authority: JP
Inventors: 明藤田; 直祐細田; 実畑; 健次松本
Original assignee: Kuraray Plastics Co Ltd; Kuraray Co Ltd
Current assignee: Kuraray Plastics Co Ltd; Kuraray Co Ltd
Priority date: 2000-08-22
Filing date: 2000-08-22
Publication date: 2009-05-13
Anticipated expiration: 2020-08-22
Also published as: JP2002061270A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、透水性舗装内部に浸透した雨水を集排水する側溝ブロック、および排水構造に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、透水性舗装が急激な普及を見せるなか、透水性舗装内部に浸透した雨水を効率よく排水することが課題となっており、特開平９−１４４１２１号公報の技術に記される排水装置付き側溝ブロックが提案されている。
【０００３】
図７（ａ）〜（ｃ）に示すように、この側溝ブロック１０１には、側溝ブロックの長手方向に沿って、側溝ブロック１０１の上側外面に凹入溝１０３が設けられており、この凹入溝１０３に透水性を有するチューブ状の導水管１０５が挿入されている。この導水管１０５を流れる排水は、側溝ブロック１０１の排水路１０２と凹入溝１０３とを連通する孔１０４を介して、排水路１０２に排出される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、導水管１０５の下部は凹入溝１０３の下面に接しているため、導水管１０５に粒径の小さい土や砂が浸透して、孔１０４を介して排水路１０２に移動する。また、導水管１０５に浸透しない土や砂は、導水管１０５内の下部に堆積する。このように導水管１０５の下部に土や砂が堆積して、導水管１０５の中空部である通水路にまで堆積してしまうと、導水管１０５の流路面積を経時的低下させてしまうという問題があった。
【０００５】
また、排水路１０２が鉄筋補強されているため、排水路１０２と凹入溝１０３とを連通する孔１０４を設ける際に、この排水路１０２の鉄筋や、高価な削孔具（ダイアコア）を破損する恐れがあり、削孔には熟練を要していた。
【０００６】
一方、ダルシー則に従って流動する舗装内の浸透水を、導水管１０５を設けないで舗装体の浸透水移送能力のみで排出しようした場合、一般的な排水性舗装の施工条件を想定して試算すると（空隙率２０％、透水係数０．３ｃｍ／ｓｅｃ、排水性舗装体厚さ５ｃｍ、縦断勾配１％、横断勾配２％）、舗装体から排出される雨水を処理するためには、排水路１０２に通じる通水路である孔１０４を、５６ｃｍ間隔に設ける必要があった。このように、狭い間隔で切削孔１０４を設けるには、手間を要する。
【０００７】
そこで、本発明は、排水能力の経時的低下が少ない側溝ブロックおよび排水構造を提供することを目的とする。本発明は、また、側溝ブロックの補強鉄筋や工具の破損がなく、容易に側溝ブロック排水路へ通じる通水路の形成が可能であって、舗装体内の浸透水量に合わせて、通水路の間隔距離を調節可能な排水構造を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明の側溝ブロックは、排水路方向に沿って多数連接され、壁内に排水路を形成し、この壁の一方の外側面が舗装体に接する側溝ブロックであって、前記一方の外側面に形成され、前記排水路に対して平行に延び、内部に第１の通水路が設けられる凹入溝と、前記凹入溝と前記排水路を連結して前記第１の通水路を流れる排水を前記排水路に導く第２の通水路を形成する溝であって、連接する側溝ブロックに接する前記壁の端面に設けられた溝とを備え、前記凹入溝には、前記第１の通水路の下方に排水中の固形物を溜める溝が形成されている。
【０００９】
ここで、「側溝ブロック」とは、道路の側縁部などに埋設される多種多様のブロック形態をした水路または孔であり、特に後述する箱形円形水路に限定されるものではなく、箱形ヒューム管、横断用箱形ヒューム管、ボックスカルバート、Ｕ形溝なども含まれる。
【００１０】
「排水中の固形物」とは、舗装体を浸透して側溝ブロックまで流れてくる排水に含まれる土や砂をいう。
【００１１】
この構成によれば、第１の通水路の下方に排水中の固形物を溜める溝が形成されているので、排水中の固形物が排水路に流れていくのを防止できる。また、排水中の固形物が第１の通水路の流路断面積を減少させないため、排水能力の経時的低下も防止できる。
【００１２】
さらに、第２の通水路は壁の端面に設けられた溝から形成されるので、側溝ブロックに削孔しないため、側溝ブロックの補強鉄筋や工具の破損がなく、容易に形成することができる。
【００１３】
本発明の排水構造は、壁内に排水路を形成し、この壁の一方の外側面が舗装体に接する側溝ブロックであって、前記一方の外側面に形成され、前記排水路に対して平行に延び、内部に第１の通水路が設けられる凹入溝を備え、この凹入溝には、前記第１の通水路の下方に排水中の固形物を溜める溝が形成されている側溝ブロックを、排水路方向に沿って多数連接させた排水構造であって、前記多数の側溝ブロックの一部が、さらに、前記凹入溝と前記排水路を連結して前記第１の通水路を流れる排水を前記排水路に導く第２の通水路を形成する溝であって、連接する側溝ブロックに接する前記壁の端面に設けられた溝を備える。
【００１４】
この構成によれば、第２の通水路を形成する溝を備えた側溝ブロックと、この溝を備えていない側溝ブロックとから排水構造が構成されているので、舗装内浸透水の集水量に合わせるために、これらの側溝ブロックの数を調整して第２の通水路間の距離を調節できる。すなわち、第２の通水路を形成する溝を備えた２つの側溝ブロックの間にこの溝を備えていない側溝ブロックを設ければ、第２の通水路を形成する溝を備えた２つの側溝ブロックを連接させた場合に比べて、第２の通水路間の距離が大きくなる。また、２つの側溝ブロックの間に設けられた第２の通水路を形成する溝を備えていない側溝ブロックの数を多くする程、第２の通水路間の距離がさらに大きくなる。したがって、側溝ブロックの組合せを変えるだけで、舗装内浸透水の集水量に応じた排水構造にすることができる。
【００１５】
なお、このように側溝ブロック数のみで第２の通水路間の距離を調節するには、第２の通水路間の距離が側溝ブロックの長手方向の大きさと同一か、これよりも大きくなければならない。そこで、本発明では、側溝ブロックの外側面に形成された第１の通水路によって、大きい流量の排水を第２の通水路まで導くことを可能として、第２の通水路間の距離を大きくしている。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好ましい実施形態について図面を参照しながら詳述する。
図１に示すように、本発明にかかる排水構造は、側溝ブロックを排水路方向Ａ１に沿って多数連接させたブロック構造体１０からなる。ブロック構造体１０によって路面排水が行われる道路は、アスファルト舗装された舗装道路であって、この舗装道路は、雨水の浸水性が高い表層２１、雨水の浸水性が低い基層２２および路盤（図示せず）からなる舗装体２０を層状に備える。舗装体２０の表層２１は、例えば空隙率が１０％〜３０％であって、透水係数は０．００５〜１ｃｍ／ｓｅｃである。このように、アスファルトの表層２１の空隙率が大きいので、降雨時には雨水が舗装体２０の表面に溜まったり、表面で流れたりせず、表層２１の空隙を通過してブロック構造体１０に集められる。
【００１７】
排水構造を構成するブロック構造体１０は、以下に示す第１の側溝ブロック１１、第２の側溝ブロック１２、および第３の側溝ブロック１３から構成される。まず、図２に示すように、第１の側溝ブロック１１はコンクリート壁３１からなり、外形は直方体形状で、コンクリート壁３１内に円形断面Ｓ１を持つ排水路３２を形成している。つまり、第１の側溝ブロック１１はいわゆる箱形円形水路である。排水路方向Ａ１の側方に位置する、コンクリート壁３１の一方の外側面３１ａが、図１の舗装体２０に接する面であり、この第１の側溝ブロック１１は図１において舗装体２０の右側に配置されるものである。
【００１８】
図２に示す第１の側溝ブロック１１は、一方の外側面３１ａにおいて、この外側面３１ａの中心部よりも上方に形成されている凹入溝３３を備える。凹入溝３３は、排水路３２に対して平行に延び、内部に縦通水路（第１の通水路）を形成する導水管（図３（ａ））が設けられる。凹入溝３３の下部には、排水中の固形物を溜める溝である砂溜溝３３ｂが形成されている。
【００１９】
図３（ａ）に示すように、縦通水路３３ａは、透水性を有する導水管３４の中空部からなる。導水管としては、縦糸を有しない樹脂モノフィラメント編組層によって構成された、網状構造の樹脂性導水管が好ましい。また、特開平１０−１０３５６６号公報に記載されたスプリング管表面に繊維糸の編組層を有する導水管などでもよい。このように、凹入溝３３に導水管３４を設置すると、舗装体２０（図１）の側方に縦通水路３３ａを確保できるだけでなく、凹入溝３３内部への舗装体２０（図１）の進入を防止できる。
【００２０】
縦通水路３３ａは、通水性を確保できるのであれば、いかなるものから構成されてもよい。たとえば、外側面３１ａの凹入溝３３を覆う部分にメッシュを設けて凹入溝３３の中空を利用するか、凹入溝３３の内部に通水可能な網状体、たとえばインスタントラーメン状の構造物などを設置してもよい。しかしながら、施工性と排水能力および経済性を考えた場合、上記網状構造の樹脂性導水管が好適である。
【００２１】
本実施形態において導水管３４は、表層２１（図１）の下側に敷設されるのではなく、凹入溝３３内に収納されているので、施工時の転圧や施工後の輪荷重から保護されている。また、舗装体２０（図１）表面のクラック発生も防止されている。
【００２２】
縦通水路３３ａの下方に形成された砂溜溝３３ｂは、図２に示すように、排水路３２に対して平行に延び、後述する連結溝３５との境界部よりも下方に位置する。
【００２３】
この砂溜溝３３ｂは、以下の機能を果たす。舗装体２０の表層２１（図１）から図３（ａ）の導水管３４内に浸透した粒径の小さい土や砂などは、導水管３４外に浸透して一部は連結溝３５を通って排水路３２に流れるが、そのほとんどは導水管３４から砂溜溝３３ｂ内に入って堆積する。また、導水管３４と、凹入溝３３の外側壁３１ｄの上端縁との間に隙間があれば、この隙間を通過して土や砂などが砂溜溝３３ｂに堆積する。一旦、砂溜溝３３ｂに入った土や砂は、流動せず堆積したままとなり、排水路３２へ流れる排水から土や砂が除去されるので、後述する横通水路、および排水路３２に土や砂が堆積されない。また、土や砂が第１の通水路３３ａに堆積するのも防止されるので、第１の通水路の流路断面積は減少せず、通水量の経時的低下、つまり排水能力の経時的低下を防止できる。
【００２４】
なお、砂溜溝３３ｂ内が土や砂で満たされると、土や砂をさらに溜めることができなくなる。これを防止するために砂溜溝３３ｂの深さｄを大きくすることも考えられるが、側溝ブロック１１の強度を低下させないためには、深さｄは大きすぎない方がよい。一方、舗装体２０の表層２１（図１）内を浸透して側溝ブロック１１まで到達する土や砂などの量はそれほど多くないため、砂溜溝３３ｂが土や砂で満たされるまでには相当の年月を有する。したがって、深さｄは側溝ブロック１１の高さｈに対して、好ましくは１／５０〜１／３である。
【００２５】
本実施形態では、縦通水路３３ａが導水管３４によって構成されているので、砂溜溝３３ｂは縦通水路３３ａと分離されているが、凹入溝３３を覆う部分にメッシュを設けて凹入溝３３の中空によって第１の通水路３３ａを構成しているような場合には、凹入溝３３の中空の下方に土や砂が溜まり、その上方を排水が流れることとなる。
【００２６】
図２に戻って、側溝ブロック１１は、また、横通水路（第２の通水路）を形成する連結溝３５を備える。この連結溝３５は、連接する側溝ブロックに接するコンクリート壁３１の一方の端面３１ｂに設けられており、他方の端面３１ｃには設けられていない。連結溝３５によって構成される横通水路は、凹入溝３３と排水路３２を連結して、縦通水路３３ａ（図３（ａ））を流れる排水を排水路３２に導くものである。この連結溝３５は、下り勾配、つまり凹入溝３３との接続部が排水路３２との接続部よりも上方に位置するように傾斜している。この連結溝３５は、外側面３１ａ側からみた断面積が１ｃｍ²〜１００ｃｍ²程度である方形状または半円形状を有するのが、加工上好ましい。
【００２７】
また、コンクリート壁３１の端面３１ｂに連結溝３５を設ける方法としては、第１の側溝ブロック１１を製造する際、連結溝３５を形成する部分に型枠を入れて形成させる方法、または、第１の側溝ブロック１１を製造した後、鉄筋補強されていない部分である端面３１ｂに溝を彫る方法がある。いずれの方法も補強鉄筋や工具を破損する恐れがない。この様に端面３１ｂに連結溝３５を設けた第１の側溝ブロック１１を連接して第２の通水路を形成させる場合、端面３１ｂにおける連結溝３５の継ぎ合わせ部（当たり面）３１ｂａは、端面に独立発泡体である止水ゴムを貼ってシールすることが好ましいが、コーキングなどでシールすることもでき、また、この様なシールはなくても良い。
【００２８】
図３（ａ），（ｂ）に示すように、第１の側溝ブロック１１は、舗装体２０（図１）側から見て右側の端面３１ｂのみに、連結溝３５が形成されている。これに対し、図４（ａ），（ｂ）に示すように、第２の側溝ブロック１２には、連結溝３５が形成されていない。また、図５に示す第３の側溝ブロック１３には、舗装体２０（図１）側から見て左側の端面３１ｃのみに、連結溝３５が形成されている。
【００２９】
次に、図１に示す本実施形態にかかる排水構造について詳しく説明する。
本実施形態にかかる排水構造では、第１〜第３の側溝ブロック１１，１２，１３から構成されるブロック構造体１０の図３（ａ）に示した縦通水路３３ａによって道路に沿ったＢ１方向に通水路が確保されるので、連結溝３５によって構成される横通水路までの流動性を向上させ、横通水路のＢ１方向における間隔を拡大することが可能である。このように、横通水路のＢ１方向における間隔が大きいため、この間隔に合わせて第１〜第３の側溝ブロック１１，１２，１３の数を調整してこれらを連結すればよい。
【００３０】
例えば、図６に示すように、円Ｃ１で示す部分において、第３の側溝ブロック１３と第１の側溝ブロック１１とを、連結溝３５，３５同士が対向するように、第１の側溝ブロック１１の端面３１ｂと第３の側溝ブロック１３の端面３１ｃにおいて接合して、連結溝３５，３５に囲まれた空間に横通水路を構成する。一方、円Ｃ２で示す部分において、第１の側溝ブロック１１と第２の側溝ブロック１２とを、凹入溝３３，３３が連続するように、第２の側溝ブロック１２の端面３１ｂと第１の側溝ブロック１１の端面３１ｃにおいて接合する。この円Ｃ２で示す部分においては、横通水路は構成されていない。したがって、第３の側溝ブロック１３，第１の側溝ブロック１１，第２の側溝ブロック１２を繰り返し並べることで、連結溝３５，３５によって構成される横通水路は距離Ｌの間隔を有することになる。なお、横通水路は、連結溝３５，３５同士が対向するように構成したものに限定されるものではなく、連結溝３５を有する端面と連結溝３５を有しない端面とを接触させて構成してもよい。後者の場合、横通水路３５の断面積は、前者の断面積の１／２となる。
【００３１】
このように、横通水路の間隔Ｌを確保して側溝ブロック１１，１２，１３を並べた後に、導水管３４（図３（ａ））を、凹入溝３３に押し込む。導水管３４の長さは、上記の間隔Ｌとほぼ同一であり、導水管３４の両端が連結溝３５，３５の位置とほぼ一致するように押し込む。これにより、道路に沿った方向Ｂ１に、縦通水路３３ａ（図３（ａ））が確保される。
【００３２】
以上のように、連結溝３５は連接されて使用される全側溝ブロックに必ずしも必要ではない。連結溝３５によって構成される横通水路を、各々の施工条件によって算出された舗装体の排水能力よりも縦通水路移送能力が等しいか、または大きくなるように設ければ、舗装体の排水を処理でき、舗装体の排水能力と通水路移送能力が等しくなるように横通水路の間隔をあけることが、コストの上から望ましい。舗装体の排水能力と通水路移送能力が等しい場合における第２の通水路の間隔が、最大横通水路間隔である。
【００３３】
排水能力は、以下の法則に基づき算出した。
▲１▼［横通水路間の排水すべき浸透水量(cm³/sec) ］（ダルシー則）
＝［横通水路間の距離(cm)］×［舗装厚さ(cm)］×［透水係数(cm/sec)］
×［｛（縦断勾配(%)²）＋（横断勾配(%)²）｝^1/2 ／１００］
▲２▼［横通水路間の舗装体浸透水移送能力(cm³/sec) ］（ダルシー則に冠水断面積代入）
＝［（舗装厚さ(cm)²）／（横断勾配(%) ／１００）／２］
×［透水係数(cm/sec)］×［（縦断勾配(%) ／１００）］
▲３▼［縦通水路浸透水移送能力(cm³/sec) ］（マニング則）
＝［導水管断面積(cm²) ］
×［｛径深(m) ：（導水管内径(mm)／４０００）｝^2/3］
×［（縦断勾配(%) ／１００）^1/2 ］
／［粗度係数：０．０１３ (cm・sec/m^2/3) ］×１００
▲４▼［最大横通水路間隔(cm)］
＝ ▲１▼＝▲２▼または、▲１▼＝▲３▼が成り立つ時の横通水路間隔
【００３４】
なお、上記法則▲３▼は、道路に沿ったＢ１方向に延びる縦通水路の流速を示すものであるため、上記法則▲４▼において、▲１▼＝▲３▼が成り立つのは、縦通水路が設けられている場合に限られる。したがって、縦通水路が設けられていない場合は、▲１▼＝▲２▼が成り立つ時の横通水路の間隔が、最大横通水路間隔となる。
【００３５】
このように、縦通水路によって横通水路の設置間隔を拡大できることを示すため、縦通水路として内径２０mmの縦糸を有さない樹脂性導水管を凹入溝に設置した場合と、導水管を設置せずに、縦通水路が設けられていない場合とにおける最大横通水路間隔を上記法則▲４▼に基づいて算出した。この結果を表１に示す。
【００３６】
【表１】

【００３７】
表１に示すように、縦通水路を設けることによって、最大横通水路間隔が拡大されることは、明らかである。この最大間隔以下であれば舗装体の排水を処理できるため、おおむね任意の長さで横通水路を形成できる。このように横通水路間の距離を任意にできるので、例えば長手方向の長さが２００ｃｍの側溝ブロック１１，１２，１３を組み合わせるだけで、排水構造を得ることができる。すなわち、一部の側溝ブロックのみに、コンクリート壁の端面に連結溝を設ければよい。これより、いたずらに加工技術を要する側溝ブロックを設ける必要がなく、加工コスト上好ましい。
【００３８】
本排水構造においては、図１に示すように、側溝ブロック１１，１２，１３の凹入溝３３の側壁面３３ｃ（図２）が、舗装体２０の基層２２の上面２２ａと一致するのが好ましい。
【００３９】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、第１の通水路の下方に排水中の固形物を溜める溝が形成されているので、排水中の固形物が排水路に流れていくのを防止できる。また、排水中の固形物が第１の通水路の流路断面積を減少させないため、排水能力の経時的低下も防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態にかかる排水構造の断面斜視図である。
【図２】図１の排水構造に用いられる側溝ブロックの斜視図である。
【図３】（ａ）は、図２の側溝ブロックの正面図であり、（ｂ）は舗装体に接する側から見た側面図である。
【図４】（ａ）は、図１の排水構造に用いられる別の側溝ブロックの正面図であり、（ｂ）は舗装体に接する側から見た側面図である。
【図５】図１の排水構造に用いられるさらに別の側溝ブロックの舗装体に接する側から見た側面図である。
【図６】図１の排水構造における連接した側溝ブロックを、舗装体に接する側からみた側断面図である。
【図７】（ａ）は従来の側溝ブロックの要部の斜視図であり、（ｂ）は（ａ）の側溝ブロックの断面図、（ｃ）は側面図である。
【符号の説明】
１１，１２，１３…側溝ブロック、２０…舗装体、３１…壁、３１ａ…一方の外側面、３１ｂ，３１ｃ…端面、３２…排水路、３３…凹入溝、３３ａ…第１の通水路、３３ｂ…排水中の固形物を溜める溝、３５…第２の通水路（溝）、Ａ1 …排水路方向。

Claims

排水路方向に沿って多数連接され、壁内に排水路を形成し、この壁の一方の外側面が舗装体に接する側溝ブロックであって、
前記一方の外側面に形成され、前記排水路に対して平行に延び、内部に第１の通水路が設けられる凹入溝と、
前記凹入溝と前記排水路を連結して前記第１の通水路を流れる排水を前記排水路に導く第２の通水路を形成する溝であって、連接する側溝ブロックに接する前記壁の端面に設けられた溝とを備え、
前記凹入溝には、前記第１の通水路の下方に排水中の固形物を溜める溝が形成されている側溝ブロック。
壁内に排水路を形成し、この壁の一方の外側面が舗装体に接する側溝ブロックであって、前記一方の外側面に形成され、前記排水路に対して平行に延び、内部に第１の通水路が設けられる凹入溝を備え、この凹入溝には、前記第１の通水路の下方に排水中の固形物を溜める溝が形成されている側溝ブロックを、排水路方向に沿って多数連接させた排水構造であって、
前記多数の側溝ブロックの一部が、さらに、前記凹入溝と前記排水路を連結して前記第１の通水路を流れる排水を前記排水路に導く第２の通水路を形成する溝であって、連接する側溝ブロックに接する前記壁の端面に設けられた溝を備えた排水構造。