JP6165938B1 - 排水溝ユニット - Google Patents

Abstract

【課題】メンテナンスをしなくても排水機能の低下が生じにくくすることを可能とする排水溝ユニットを提供すること。【解決手段】（ａ）排水を流す底面部２４と、底面部２４の端部から立ち上がり正面側の壁となる立ち上がり部２３と、立ち上がり部２３と反対側の底面部２４の端部から立ち上がる背面部２５とを有する流水プレート２０と、（ｂ）流水プレート２０の上に載せて蓋として着脱可能に設けられ流水孔１４を穿設したガードプレート１０とを有し、流水プレート２０の底面部２４の上面側に排水の流路と並行に仕切り板２１、２２を複数突設し、ガードプレート１０と仕切り板２１、２２の先端との間に隙間を設けてあるものとする。【選択図】図１

Description

本発明は、道路の路肩等に設置して路面の排水を行う鋼製の排水溝ユニットに関する。

従来、鋼製の排水溝ユニットは、路肩等に連続して並べて、路面の雨水等を排水マスに導いて排水する中空のユニットであり、大量の雨水等を排水するものも知られている（例えば、特許文献１参照）。

特開２００５-５４４９１号公報

しかし、従来の排水溝ユニットでは、内部に溜まったゴミなどを取り除く掃除等のメンテナンスが困難であり、特に、橋梁上、交差点内、トンネル内道路、線路内等、作業が困難な箇所の路肩に設置する場合はメンテナンスが特に困難であるという問題があった。橋の上などは、足場を作って塩ビ管を用いて排水マスを点検する必要があり美観も悪く作業も大変であるという問題があった。メンテナンスが十分でないと、時がたつにつれ、錆びやすくなる上に、泥が詰まって草が生え、排水機能が著しく低下するという問題があった。

したがって、本発明の第１の目的は、上記した課題を解決し、メンテナンスをしなくても排水機能の低下が生じにくくすることを可能とする排水溝ユニットを提供することにある。

本発明の第１の態様は、上記目的を達成するため、（ａ）排水を流す底面部と、前記底面部端部から立ち上がり正面側の壁となる立ち上がり部と、前記立ち上がり部と反対側の前記底面部端部から立ち上がる背面部とを有する流水プレートと、
（ｂ）前記流水プレートの上に載せて蓋として着脱可能に設けられ流水孔を穿設したガードプレートと、
を有し、
前記流水プレートの底面部の上面側に排水の流路と並行に仕切り板を複数突設し、前記ガードプレートと前記仕切り板の先端との間に隙間を設けてあることを特徴とする排水溝ユニットを提供する。

本発明の第１の態様によれば、流水孔から入ってくる水量が少なければ、調節しなくても自動的に排水を流す範囲を狭くし、流水孔から入ってくる水量が多ければ、調節しなくても自動的に排水を流す範囲を広くできるので、土砂等が堆積しにくくなり、したがって、メンテナンスをしなくても排水機能の低下が生じにくくすることを可能とする。

前記複数の仕切り板の高さが、前記流水プレートの背面側の仕切り板ほど高いことが好ましい。流水孔から入ってくる水量による流路の幅を３段階以上で調整することができる。

本発明によれば、メンテナンスをしなくても排水機能の低下が生じにくくすることを可能とする。

本発明の排水溝ユニットの実施例１斜視図である。 本発明の排水溝ユニットの実施例１においてガードプレートを開いた状態の斜視図である。 本発明の排水溝ユニットの実施例１の正面図である。 本発明の排水溝ユニットの実施例１の平面図である。 本発明の排水溝ユニットの実施例１の右側面図である。 本発明の排水溝ユニットの実施例１の左側面図である。 本発明の排水溝ユニットの実施例１の背面図である。 本発明の排水溝ユニットの実施例１の設置図である。 本発明の排水溝ユニットの実施例１の底面図である。 本発明の排水溝ユニットの実施例１のＡ-Ａ断面図である。 本発明の排水溝ユニットの実施例１のＢ-Ｂ断面図である。 本発明の排水溝ユニットの実施例１における流水プレート及び補強プレートを組み合わせ部分の斜視図である。

以下、本発明について、実施例を用いて本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。

実施例１の排水溝ユニットは、排水の流れ込んだ量に応じて流路幅が段階的に変わる構成であり、したがって泥が溜まる等メンテナンスが必要となる事態を防ぐことができるものである。

｛構成｝
図１は、本発明の排水溝ユニットの実施例１斜視図である。排水溝ユニット１は、鋼製であって、背面側を歩道側に、正面側を車道側にして、路肩等に連続して並べて、路面の雨水等を排水マスに導いて排水する中空のユニットであり、橋梁上、交差点内、トンネル内道路、線路内等の設置に特に適している。排水溝ユニット１は縁石としての役割も兼ね備え、歩道は、排水溝ユニットの背面側にアスファルト等を流し入れて、車道より高い位置に作られる。

排水溝ユニット１は、（ａ）排水を流す底面部２４と、底面部２４の端部から立ち上がり正面側の壁となる立ち上がり部２３と、立ち上がり部２３と反対側の底面部２４の端部から立ち上がる背面部２５とを有する流水プレート２０と、（ｂ）流水プレート２０の上に載せて蓋として着脱可能に設けられ流水孔１４を穿設したガードプレート１０とを有し、流水プレート２０の底面部２４の上面側に排水の流路と並行に仕切り板２１、２２を複数突設し、ガードプレート１０と仕切り板２１、２２の先端との間に隙間を設けてある。

以下、詳細に示す。ガードプレート１０は、鋼板をクランク状に連続して３面に屈曲させて、直角なＳ字状の形状としてある。すなわち、ガードプレート１０は、上面部１１と、上端が上面部の一端に連続しており上面部１１に対し下方に直角な面となる前面部１２と、前面部１２の下端に連続しており上面部と反対側に向けて直角な面となる受面部１２とを構成する。前面部１２と受面部１３のなす角部分に雨水が入る流水孔１４が複数穿設してある。図１においては、流水孔１４は８つであるが、流水孔の数はこれに限られない。以下、前面部１２側を排水溝ユニット１の正面側として説明する。なお、本実施例では、前面部１２と、受け面部１３や上面部１１とのなす角度は９０度であるが、これに限られず、前面部下部が正面側にせり出す方向に斜めであってもよいし、前面部上部が正面側にせり出す方向に斜めであってもよい。

図２は、本発明の排水溝ユニットの実施例１においてガードプレートを開いた状態の斜視図である。流水プレート２０は、鋼板を直角なＬ字に曲げてさらに正面側先端を上方に直角に曲げて、背面側を背面部２５、下面側を底面部２４、正面側先端の立ち上がった壁部分を立ち上がり部２３として、ガードプレート１０の下方にガードプレート１０の背面側から正面側下部に向かって中空領域を形成するように配置されており、正面側先端の高さは、ガードプレート１０の受面部１３と同じ高さにしてある。すなわち、ガードプレート１０は、上方が開いた流水プレート２０の蓋の役目を果たす。流水プレート２０には、底面部２４の上面側に、第１の仕切り板２１と、第２の仕切り板２２が上向きに排水溝ユニットの長手方向全長に渡って並行に並べて溶接されている。流水プレート２０の正面側の屈曲部分である立ち上がり部２３の外側には、Ｌ字型の補強アングル７３が、流水プレート２０の正面側下部の角部を保護するように設けてある。

排水溝ユニット１は、車道の端に一列に直列して並べ、受面部１３の上面が車道面に対してフラットになるように埋め込んであり、隣り合う排水溝ユニットは接続されている。ガードプレート１０と、流水プレート２０とは、曲げ加工又は、ロールホーミング加工で作成され各面を形成している。ロールホーミング及び潰し曲げで加工により流水プレート２０と、仕切りプレート板２１、２２を一体で形成し作成することも可能である。

ガードプレート１０の裏側には、前面部１２と受面部１３のなす角の裏側部分に、流水孔１４と重ならないように、補強プレート６０ａ、ｂ、ｃが溶接して設けられている。また、前面部１２と上面部１１の裏面側に、排水溝ユニット１の長手方向に垂直となるようにリブプレート３０ａ、ｂ、ｃが設けられている。受面部１３に車のタイヤ等が載ったり、前面部１２に車のタイヤや車体等が当たったり、上面部１１に車のタイヤや車体等が乗り上げたりする事態でも、補強プレート６０やリブプレート３０によって中空である排水溝ユニットが潰れないように保護する役割を果たす。また、リブプレート３０の縁は、上面部１１と前面部１２の裏側に溶接されており、ガードプレート１０を閉じたときに流水プレートの背面に一辺が当たる大きさとなっている。

流水プレート２０の底面部２４の上面側に設けられた、第１の仕切り板２１と第２の仕切り板２２は、排水溝ユニットの長手方向全長に渡って設けられており、内部を流れる排水は、長手方向に連続して接続される複数の排水溝ユニットを通って排水マスへと導かれる。Ｌ字型の流水プレート２０の立ち上がり部２３の内側、すなわち、正面側から見て裏面側には、Ｌ字型の前面受アングル７１が溶接されている。前面受アングル７１は、ガードプレート１０を閉じたときに受面部１３の端部を載せる一辺と、流水プレート２０の正面側先端裏面側に溶接したもう一辺を有する。また、流水プレート２０の背面の上部内側、すなわち正面側から見て表面側には、Ｌ字型の背面受アングル７２が溶接されている。背面受アングル７２は、ガードプレート１０を閉じたときに上面部１１の端部を載せる一辺と、流水プレート２０の背面部２５の上部表面側に溶接したもう一辺を有する。

ガードプレート１０と流水プレート２０とは、ガードプレート１０の上面部１１裏側に設けられた連結プレート４０ｂと流水プレート２０の連結プレート４０ａに接続されたチェーン８０ａ、連結プレート４０ｄと流水プレート２０の連結プレート４０ｃに接続されたチェーン８０ｂとで繋がれている。流水プレート２０の背面部２５の表面側左右端には、左右に並べた排水溝ユニットを接続するボルト止めに用いる接続プレート５０ａ、ｂが設けられている。なお、連結プレート４０ａ、ｃの上部には、ガードプレート１０を上方に開いて上げた際にガードプレートの端部を挟み込んで保持するための切欠きが設けられている。図２は当該切欠きにガードプレート１０を挟み込んだ状態を示す。

ガードプレート１０は、上面部１１を背面受アングル７２の上に載せてリブプレート３０の背面側の辺を流水プレート２０の背面で支え受面部１３を前面受アングル７１の上に載せることで安定して保持される。

図３は、本発明の排水溝ユニットの実施例１の正面図である。上にガードプレート１０を被せた流水プレート２０の下部は補強アングル７３でカバーされている。

図４は、本発明の排水溝ユニットの実施例１の平面図である。流水プレート２０の背面部２５の裏側には、アンカーパイプ９０ａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅ、ｆ、ｇが設けられている。

図５は、本発明の排水溝ユニットの実施例１の右側面図である。また、図６は、本発明の排水溝ユニットの実施例１の左側面図である。両図ともチェーンは図示を省略してある。ガードプレート１０の上面部１１と前面部１２の交わる部分の裏側にあたるリブプレート３０の上部角は、ガードプレート１０とリブプレート３０を溶接で接続しているため、スカラップ３１が設けられている。リブプレート３０の下端は、第１の仕切り板２１と第２の仕切り板２２の上端とは離れている。第１の仕切り板２１の高さは、第２の仕切り板２２より低く設けられている。流水プレート２０の背面部２５及び底面部２４とリブプレート３０の下端とガードプレート１０の受面部１３とで作られる空間は、正面側に立ち上がり部２３と第１の仕切り板２１とで仕切られて作られる第１の流水部１１０と、第１の仕切り板２１と第２の仕切り板２２とで仕切られて作られる両仕切り板の間の第２の流水部１２０と、背面部２５と第２の仕切り板２２とで仕切られて作られる第３の流水部１３０とに、いずれも上部空間を共有して分けられている。

図７は、本発明の排水溝ユニットの実施例１の背面図である。流水プレート２０の背面部２５の裏側、すなわち排水溝ユニット１の背面側には、上部に３つのアンカーパイプ９０ａ、ｂ、ｃ、下部に４つのアンカーパイプ９０ｄ、ｅ、ｆ、ｇが並べて溶接してある。各アンカーパイプ９０は筒状であり、中には、Ｌ字型のアンカーバーを通す。

図８は、本発明の排水溝ユニットの実施例１の設置図である。排水溝ユニット１は、受面部１３の上面を車道の路面と同じ高さとして路肩に敷設される。アンカーバーは、アンカーパイプ９０内に通した一端と直角をなす他端を排水ユニット１の背面と直角に突き出す形にして歩道側のアンカー鉄筋と固定する。

図９は、本発明の排水溝ユニットの実施例１の底面図である。排水溝ユニット１は、地面の上に、流水プレート２０の底面部２４と補強アングル７３の底面が、地面に接するように設置する。

図１０は、本発明の排水溝ユニットの実施例１のＡ-Ａ断面図である。また、図１１は、本発明の排水溝ユニットの実施例１のＢ-Ｂ断面図である。さらに、図１２は、本発明の排水溝ユニットの実施例１における流水プレート及び補強プレートを組み合わせ部分の斜視図である。これらの図が示す通り、流水孔１４から排水溝ユニット１の内部に取り込まれた大半の排水は、まず、第１の流水部１１０へと導かれる。排水量が多くなると、第１の流水部１１０からあふれた分は、第１の仕切り板２１上端とガードプレート１０の底部である受面部１３の裏面との間の隙間から排水が第２の流水部１２０にオーバーフローして導かれる。さらに排水量が多くなると、第２の流水部１２０からあふれた分は、第２の仕切り板２２上端を乗り越えて排水が第３の流水部１２０にオーバーフローして導かれる。かかる構成により、本実施例によれば、雨量に合わせて排水が流れる空間量を調整できる。

排水能力は通水断面積に平均流速を乗じた値となる。流速が高すぎると表面の摩耗等が生じる可能性があるが、流速が小さすぎると土砂が堆積する問題が生じる。雨量について標準降雨強度（３年確率１０分間降雨強度）を７０〜１００ｍｍ／ｈと想定して排水溝の強度計算をするが、日常ではそれほど大雨は多くなく、５〜２０ｍｍ／ｈの雨が降ることが多い。しかし、７０〜１００ｍｍ／ｈの雨量を想定した従来の排水溝では、５〜２０ｍｍ／ｈ程度の雨では、排水に含まれる土砂も一緒に流すために十分に流速が確保できず、内部に土砂が溜まりやすい。土砂が溜まるとやがて草が生え、排水機能が低下する。本実施例によれば、少ない雨量（およそ２０ｍｍ／ｈ以下）では第１の流水部１１０で排水するため、流速を十分確保でき、強い雨が降った場合（およそ２０ｍｍ／ｈ〜６０ｍｍ／ｈ）には、第２の流水部１２０、さらに大雨が降った場合（およそ６０ｍｍ／ｈ以上）には、第３の流水部１３０をも自動的に利用して排水されるため、大雨にも対応しつつ、少雨でも土砂の堆積を防ぐことができる。

なお、本実施例において、排水溝の長手方向の長さは１．２ｍ、受面部の奥行は１５０ｍｍ、上面部の奥行は２００ｍｍ、流水プレートの底面下側から正面側の立ち上がり端までの高さは７０ｍｍ、各鋼板の厚さが５ｍｍ、流水プレート２０の底面上側からリブプレート３０の下端までの高さは６０ｍｍ、第１の仕切り板２１の高さは３５ｍｍ、第２の仕切り板２２の高さは４０ｍｍである。ガードプレート１０の受面部１３の下部に溶接した補強アングル７３の下面から流水プレート２０の底面部２４の上面までの高さは５０ｍｍであるので、第１の仕切り板の上部の隙間は１５ｍｍはある。第１の流水部１１０の集水幅は１５０ｍｍ、第２の流水部１２０と第３の流水部１３０の集水幅はともに１００ｍｍとなる。これらに安全率等を加味して算出される排水流量は、第１の流水部１１０のみの場合は、０．００４ｍ^３／ｓ、第１の流水部１１０と第２の流水部１２０をあわせた場合は、０．０１０ｍ^３／ｓ、第１の流水部１１０と第２の流水部１２０と第３の流水部１３０を合わせた場合は、０．０３ｍ^３／ｓとなる。５０ｍ長の道路において、雨量が２０ｍｍ／ｈのときの流出流量が０．００３ｍ^３／ｓ、雨量が５０ｍｍ／ｈのときの流出流量が０．００６ｍ^３／ｓ、雨量が１１０ｍｍ／ｈのときの流出流量が０．０１３８ｍ^３／ｓと算出されるから、上記排水流量から安全率等を加味して算出される流速は、雨量が２０ｍｍ／ｈのとき０．５９５ｍ／ｓ、雨量が５０ｍｍ／ｈのとき０．７７４ｍ／ｓ、雨量が１１０ｍｍ／ｈのとき０．６２２ｍ／ｓとなる。したがって、本実施例によれば、雨量に応じて通水断面積を自動的に変えられるので、流速が大きくなりすぎることも小さくなりすぎることも防止できる。

仕切り板の数は２本に限らず、３本以上でもよいが、排水スペースが狭いので、２本であることが好ましい。第１の仕切り板より第２の仕切り板の方が低くても、流れ込んだ水量によって２段階の調整が可能であるが、本実施例では、第１の仕切り板より第２の仕切り板の方が高いので、３段階で調整できるので、より好ましい。仕切り板の数が３本以上の場合、背面部２５に近い仕切り板の方が高くなるように設けることが好ましい。

なお、本実施例では、流水プレート２０は、土中に埋めるため、ＪＩＳ規格でいえば、ＪＩＳ Ｈ ８６４１の種類２種５５（記号ＨＤＺ５５）の過酷な腐食環境下で使用される鋼材が適用される環境であるが、６ｍｍの厚さがなくても、成分調整して５ｍｍ厚でも、通常は６ｍｍ厚にしないと付着しない量である５５０ｇ／ｍ^２の亜鉛を鋼板に付着させることができるため、耐食性を保ちつつ軽量化できる。また、ＨＤＺ５５より耐性が高い、溶融亜鉛−アルミニウム−マグネシウム合金メッキ鋼鈑を使用することにより、３．２ｍｍまで薄くても耐食性を保つことができる。

｛効果｝
本実施例によれば、流水孔から入ってくる水量が少なければ、調節しなくても自動的に排水を流す範囲を狭くし、流水孔から入ってくる水量が多ければ、調節しなくても自動的に排水を流す範囲を広くできるので、土砂等が堆積しにくくなる。したがって、本実施例によれば、メンテナンスをしなくても排水機能の低下が生じにくくすることを可能とする。さらに、本実施例では第１の仕切り板より第２の仕切り板の方が高いので、流水孔から入ってくる水量による流路の幅を３段階で調整することができる。

なお、本発明は、上記実施の形態に限定されず、その発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々と変形実施が可能である。また、上記各実施の形態の構成要素を発明の趣旨を逸脱しない範囲で任意に組み合わせることができる。

１ 排水溝ユニット
１０ ガードプレート
１１ 上面部
１２ 前面部
１３ 受面部
１４ 流水孔
２０ 流水プレート
２１ 第１の仕切り板
２２ 第２の仕切り板
２３ 立ち上がり部
２４ 底面部
２５ 背面部
３０ ａ、ｂ、ｃ リブプレート
３１ スカラップ
４０ ａ、ｂ、ｃ、ｄ 連結プレート
５０ ａ、ｂ 接続プレート
６０ ａ、ｂ、ｃ 補強プレート
７１ 前面受アングル
７２ 背面受アングル
７３ 補強アングル
８０ ａ、ｂ チェーン
９０ ａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅ、ｆ、ｇ アンカーパイプ
１１０ 第１の流水部
１２０ 第２の流水部
１３０ 第３の流水部

Claims (2)

1. （ａ）排水を流す底面部と、前記底面部端部から立ち上がり正面側の壁となる立ち上がり部と、前記立ち上がり部と反対側の前記底面部端部から立ち上がる背面部とを有する流水プレートと、
   （ｂ）前記流水プレートの上に載せて蓋として着脱可能に設けられ流水孔を穿設したガードプレートと、
   を有し、
   前記流水プレートの底面部の上面側に排水の流路と並行に仕切り板を複数突設し、前記ガードプレートと前記仕切り板の先端との間に隙間を設けてあることを特徴とする排水溝ユニット。
2. 前記複数の仕切り板の高さが、前記流水プレートの背面側の仕切り板ほど高いことを特徴とする請求項１記載の排水溝ユニット。

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