JP6220638B2 - 橋梁路面及び床版上の雨水を排水する排水装置 - Google Patents

Description

本発明は、橋梁や高架橋に降った雨水を排水管に導く排水装置に関し、特に、橋梁路面及び床版上の雨水を排水する排水装置に関する。

従来から、橋梁や高架橋（以降、これらをまとめて橋梁と記す）に設置される排水装置としては、排水枡やスラブドレーンが知られている。
排水枡は、主に、橋梁の舗装上を流れる雨水（以降、表面水と記す）を排水管に導いて排水する装置であり、例えば、特許文献１に開示されている。一方、スラブドレーンは、舗装に浸透し床版上面に設けられた防水層（防水工ともいう）上に溜まった雨水（以降、浸透水と記す）を排水管に導いて排水する装置であり、浸透水が床版と舗装の間に長期間留まって床版や舗装を劣化させることを防止するために設置される。スラブドレーンは、例えば、特許文献２に開示されている。

一般に、橋梁の道路は、道路の横断方向と縦断方向にわずかに設けられた傾斜により、雨水が路肩に向かって流れる構造を有している。このため、図１に示すように、排水枡２とスラブドレーン３はいずれも路肩１に設置される。

より詳細には、排水枡２は、路肩１の舗装に形成された幅がおよそ７０ｍｍ程度の排水溝４を伝って舗装上面から表面水が流入するように設置される。これに対して、スラブドレーン３は、舗装と床版の間の防水層上を伝って浸透水が流入するように床版に埋設される。

なお、排水枡２は大量の雨水（表面水）を処理可能なように、例えば、３００ｍｍ程度の幅を有しているのに対して、スラブドレーン３は、表面水に比べて少量の浸透水を処理するものであるので、その幅は、例えば、３０ｍｍ程度である。

特開２００５−１０５５８５号公報 特開２００５−０４８３５７号公報

上述したように、道路には、横断方向に加えて縦断方向にもわずかに傾斜が設けられている。従って、雨水（表面水及び浸透水）は、路肩１の中でも、路面端部、つまり、伸縮装置５付近に特に溜りやすい。しかしながら、伸縮装置５付近には構造上の制約によって３００ｍｍ程度の幅を有する排水枡２を設置することができないため、図１に示すように、スラブドレーン３のみが設置されるのが通常である。

このため、浸透水が良好に排水される一方で、路肩の伸縮装置５付近には表面水が溜まってしまうといった事態が生じ得る。このような事態が長期間に亘って放置されると、桁遊間部からの漏水や防水層下面への雨水の回り込みにより床版が劣化してしまう。

以上のような実情を踏まえ、本願発明は、橋梁の路肩滞水を解消することができる排水装置を提供することを目的とする。

本発明の一態様は、橋梁路面及び床版上の雨水を排水する排水装置であって、前記床版に埋設される管状の排水パイプと、舗装に浸透した浸透水が流入する導水孔が側面に形成され、一端が前記排水パイプと嵌合する内管と、前記内管の内径よりも大きな内径を有する、前記舗装上面からの表面水が通る外管と、前記外管を通った前記表面水を前記内管に導くように前記外管の内壁から前記内管の内部にまで延出し先端が前記内管の内径よりも細く絞り込まれた延出部とを有する本体部と、を備える排水装置を提供する。

本発明によれば、橋梁の路肩滞水を解消することができる排水装置を提供することができる。

排水枡とスラブドレーンの設置例を示した図である。 本発明の一実施形態に係る排水装置の構成を示した図である。 図２に示す排水装置の蓋部の構成を示した図である。 図３に示す蓋部が開かれた状態における、図２に示す排水装置を示した図である。 図３に示す蓋部が閉じられた状態における、図２に示す排水装置を示した図である。 図２に示す排水装置の本体部の構成を示した図である。 図２に示す排水装置の、橋梁への設置例を示した図である。 図２に示す排水装置への表面水と浸透水の流入経路を示した図である。

まず、図２を参照しながら、排水装置１０について概説する。図２は、本発明の一実施形態に係る排水装置１０の構成を示した図である。
排水装置１０は、浸透水と表面水の両方を排水処理する排水装置であり、図２に示すように、管状の排水パイプ１１と、排水パイプ１１の一端に取り付けられる本体部１２と、本体部１２に取り付けられるドーム状の蓋部１３を備えている。

排水装置１０は、排水パイプ１１がＲＣ床版６に埋設され、且つ、蓋部１３が排水溝４に突出するように、橋梁に設置される。より詳細には、排水パイプ１１は、本体部１２側に接続される端部がおよそ橋梁のＲＣ床版６と舗装９（レベルリング層７）の境界に位置するように、ＲＣ床版６に埋設される。また、本体部１２、蓋部１３は、排水装置１０が橋梁に設置されたときに、それぞれ、レベルリング層７、表層８に対応する領域に位置するように設けられる。

排水パイプ１１は、例えば、塩化ビニル樹脂（ＰＶＣ）でできていて、ＲＣ床版６の鉄筋の間に挿通可能なように、鉄筋の間隔よりも小さな外径を有している。排水パイプ１１の外径は、例えば、５０ｍｍである。一方、本体部１２は、例えば、塩化ビニル樹脂（ＰＶＣ）でできていて、排水パイプ１１よりも一回り大きな外径を有している。本体部１２の外径は、例えば、７０ｍｍである。

排水装置１０は、浸透水に比べて水量の多い表面水を浸透水に加えて排水処理するものであることから、浸透水のみを排水処理する従来のスラブドレーンに比べて大きな装置であるものの、従来の排水枡に比べれば十分に小さな装置である。このため、従来のスラブドレーンと同様の位置に設置可能であり、従来の排水桝を設置することができない路肩の伸縮装置付近にも設置することができる。

次に、図３から図６を参照しながら、排水装置１０の構成について詳述する。図３は、排水装置１０の蓋部１３の構成を示した図である。図３（ａ）、図３（ｂ）は、それぞれ蓋部１３の平面図、側面図である。図４、図５は、それぞれ、蓋部１３が開かれた状態、閉じられた状態における排水装置１０を示した図である。図６は、排水装置１０の本体部１２の構成を示した図である。図６（ａ）は、本体部１２の平面図である。図６（ｂ）は、図６（ａ）に示す矢印Ｂ方向から見た本体部１２の側面図である。図６（ｃ）は、図６（ａ）に示すＣ−Ｃ’断面における本体部１２の断面図である。図６（ｄ）は、図６（ａ）に示すＤ−Ｄ’断面における本体部１２の断面図である。

蓋部１３には、図３に示すように、蓋部１３を貫通する複数の導水孔（導水孔１３ａ、導水孔１３ｂ）が形成されている。蓋部１３は、例えば、ステンレス鋳鋼などの金属材料からできていて、舗装９上面や排水溝４を伝って流れてくる表面水を複数の導水孔から排水装置１０に取り込むとともに、表面水とともに流れてくる大きなゴミ等の排水装置１０への流入を防ぐ役割を担っている。

さらに、蓋部１３は、図３に示すように、ドーム形状を有している部分から延出した平面部１８を有している。平面部１８には、縦長の貫通孔である軸孔１８ａが形成されている。蓋部１３が外管１４に取り付けられた状態で、本体部１２の軸支部１７（図６参照）に形成された軸孔１７ａ（図６参照）に挿通されたスプリングピン１９が軸孔１８ａに挿通されることで、蓋部１３は、図４及び図５に示すように、本体部１２に対して開閉自在に支持される。なお、蓋部１３は、軸部材であるスプリングピン１９により、本体部１２に対して閉方向に押さえつけられている。

本体部１２は、図６に示すように、本体部１２の外径を画定する外管１４と、一端が排水パイプ１１と嵌合する内管１５と、外管１４と内管１５とを接続する延出部１６と、スプリングピン１９が挿通される軸孔１７ａが形成された軸支部１７と、を備えている。

外管１４は、蓋部１３に形成された導水孔（導水孔１３ａ、導水孔１３ｂ）から流入する舗装上面からの 表面水が通る管であり、蓋部１３からの表面水を受け入れる本体部１２の入り口としての役割を担っている。これに対して、内管１５は、外管１４を通った表面水に加えて舗装９に浸透した浸透水が通る管であり、表面水と浸透水の両方を排水パイプ１１に導く役割を担っている。

外管１４の長さ（つまり、道路の深さ方向の幅）は、レベルリング層７の深さと同程度であり、例えば、４０ｍｍである。一方、内管１５は、外管１４の長さよりも短い長さを有している。ただし、図６（ｃ）及び図６（ｄ）に示すように、内管１５は外管１４に対して深さ方向にずれた位置に設けられているため、内管１５の一部が外管１４から突出している。本体部１２では、内管１５のこの突出した部分が排水パイプ１１に嵌合する嵌合部として機能している。外管１４から突出している内管１５の一部の長さは、例えば、１０ｍｍであり、従って、本体部１２全体の長さは、例えば、５０ｍｍである。

内管１５の側面には、貫通孔である導水孔１５ａが形成されている。導水孔１５ａは、舗装９に浸透し防水層を伝って流れる浸透水が内管１５内に流入するように、排水パイプ１１と嵌合する領域の上方であって（つまり、内管１５が露出している領域であって）、ＲＣ床版６とレベルリング層７の境界に対応する位置に形成されている。なお、導水孔１５ａは、内管１５の周方向に複数形成されている。

延出部１６は、外管１４の内壁から内管１５の内部にまで延出したテーパー形状を有する管状部材であり、外管１４を通った表面水を内管１５に導く役割を担っている。延出部１６は、外管１４に接続された根本部分が外管１４の内径Ｄ４と同程度の内径を有しているのに対して、内管１５の内部に位置する先端は内管１５の内径Ｄ５よりも細く絞り込まれて、内径Ｄ６（＜Ｄ５）を有している。なお、以降では、延出部１６のうち内管１５の内部に位置する部分を先端部１６ａと記す。

外管１４は、延出部１６が内壁から延出している部分を境目にして、上段部分と下段部分を有している。下段部分は、その内部に内管１５の一部及び延出部１６が設けられたスカート部である。そして、外管１４の排水パイプ１１側の端部、つまり、スカート部には、浸透水を導水するための切欠き部１４ａが形成されている。

図６（ｃ）及び図６（ｄ）に示すように、外管１４の切欠き部１４ａは、導水孔１５ａの側方に位置し、且つ、導水孔１５ａは、延出部１６の先端部１６ａの側方に位置している。この配置では、図６（ｄ）を参照すると明らかなように、延出部１６の先端部１６ａと内管１５の間に切欠き部１４ａによって導水されて導水孔１５ａから流入する浸透水の排水パイプ１１への流路が形成され、延出部１６の内側に蓋部１３に形成された導水孔（導水孔１３ａ、導水孔１３ｂ）から流入する表面水の排水パイプ１１への流路が形成される。つまり、延出部１６の先端部１６ａは、排水パイプ１１へ流入する浸透水と表面水の流路を分ける役割を担っている。

なお、導水孔１５ａの位置は、延出部１６の先端部１６ａの側方に限られない。導水孔１５ａの位置は、浸透水が延出部１６の先端部１６ａの最も絞りこまれた部分の内側を通らずに排水パイプ１１に導かれるような位置に形成されれば良く、従って、導水孔１５ａは内管１５の側面の任意の位置に形成され得る。

最後に、図７を参照しながら、排水装置１０の橋梁２０への設置例について説明する。図７は、橋梁２０への排水装置１０の設置例を示した図である。
排水装置１０は、蓋部１３が排水溝４に突出するように、防護柵２１横の路肩部分に設置される。排水装置１０の下端（つまり、排水パイプ１１）は、排水パイプ１１よりも大きな径を有するフレキシブルパイプ２４に接続され、さらに、フレキシブルパイプ２４が橋桁２２に沿って設置されている既存の排水管２３に接続される。既存の排水管２３には、例えば、既存の排水枡が接続されている。

以上のように構成された排水装置１０には、図８に示すように、表面水２５と浸透水２６の両方が流入し、その両方が排水処理される。また、排水装置１０は、従来のスラブドレーンよりも一回り大きな装置であるものの、従来の排水枡に比べれば十分に小さな装置であることから、従来の排水桝を設置することができない路肩の伸縮装置付近にも設置することができる。

このため、排水装置１０によれば、排水装置１０を路肩の伸縮装置付近に設置することで、従来のスラブドレーンと同様に浸透水を良好に排水しながら、さらに表面水を排水して橋梁２０の路肩滞水を解消することができる。これにより、桁遊間部からの漏水や防水層下面への雨水の回り込みによるＲＣ床版６の劣化が抑制されるため、ＲＣ床版６の耐久性の向上も期待できる。

排水装置１０が排水処理の対象としている表面水には、浸透水にはほとんど含まれないゴミ、土砂、塵芥などが混じっているが、排水装置１０は、表面水とともに流入するゴミ、土砂、塵芥などによる影響にも十分な配慮がなされている。

まず、比較的大きなゴミについては、蓋部１３によって流入を防止することができる。また、延出部１６の形状としてテーパー形状を採用することで、本体部１２に流入した土砂や塵芥が本体部１２内で詰まりにくくしている。さらに、浸透水が流入する導水孔１５ａを内管１５に形成し且つ延出部１６の先端部１６ａを内管１５の内径よりも細く絞り込むことで、本体部１２で土砂や塵芥が詰まってしまう場合であっても、内管１５や排水パイプ１１ではなく延出部１６で詰まるようにしている。これにより、土砂や塵芥が詰まって表面水の排水が滞る状態でも、内管１５に形成された導水孔１５ａから流入する浸透水の流路が確保され、浸透水の排水が滞らないようになっている。さらに、蓋部１３が開閉自在に構成されているため、詰まってしまった土砂や塵芥を容易に除去することができる。

このため、排水装置１０によれば、浸透水を排水する機能を確実に維持しながら、表面水を排水する機能を追加的に実現することができる。なお、排水装置１０が従来のスラブドレーンの代わりに設置される場合、浸透水を排水する機能を確実に維持することができる点は非常に重要であって有益である。

なお、上述した実施形態は、発明の理解を容易にするために本発明の具体例を示したものであり、本発明はこの実施形態に限定されるものではない。排水装置は、特許請求の範囲に規定された本発明の思想を逸脱しない範囲において、さまざまな変形、変更が可能である。

延出部１６がテーパー形状を有する例が示されているが、延出部１６の先端部１６ａは、内管１５の内径よりも細く絞り込まれていれば良い。従って、延出部１６の先端部１６ａは、例えば、段階的に絞り込まれた階段形状を有していてもよい。

また、本体部１２に詰まった土砂や塵芥を取り除くために、開閉自在な蓋部１３が例示されているが、蓋部１３は、例えば、本体部１２に対して取り外し自在に構成されてもよい。

１ 路肩
２ 排水枡
３ スラブドレーン
４ 排水溝
５ 伸縮装置
６ ＲＣ床版
７ レべリング層
８ 表層
９ 舗装
１０ 排水装置
１１ 排水パイプ
１２ 本体部
１３ 蓋部
１３ａ、１３ｂ、１５ａ 導水孔
１４ 外管
１４ａ 切欠き部
１５ 内管
１６ 延出部
１６ａ 先端部
１７ 軸支部
１７ａ、１８ａ 軸孔
１８ 平面部
１９ スプリングピン
２０ 橋梁
２１ 防護柵
２２ 橋桁
２３ 排水管
２４ フレキシブルパイプ
２５ 表面水
２６ 浸透水

Claims (6)

1. 橋梁路面及び床版上の雨水を排水する排水装置であって、
   前記床版に埋設される管状の排水パイプと、
   舗装に浸透した浸透水が流入する導水孔が側面に形成され、一端が前記排水パイプと嵌合する内管と、前記内管の内径よりも大きな内径を有する、前記舗装上面からの表面水が通る外管と、前記外管を通った前記表面水を前記内管に導くように前記外管の内壁から前記内管の内部にまで延出し、先端が前記内管の内径よりも細く絞り込まれた延出部と、を有する本体部と、を備える
   ことを特徴とする排水装置。
2. 請求項１に記載の排水装置において、さらに、
   前記舗装上面からの前記表面水が流入する導水孔が形成された、前記外管に取り付けられる蓋部を備える
   ことを特徴とする排水装置。
3. 請求項２に記載の排水装置において、さらに、
   前記蓋部と前記本体部の各々に形成された軸孔に挿通される軸部材を備え、
   前記蓋部は、前記軸部材によって前記本体部に対して開閉自在に支持される
   ことを特徴とする排水装置。
4. 請求項２に記載の排水装置において、
   前記内管の側面に形成された前記導水孔は、前記延出部の先端部の側方に位置し、
   前記延出部と前記内管の間に前記内管の側面に形成された前記導水孔からの前記浸透水の流路が形成され、
   前記延出部の内側に前記蓋部に形成された前記導水孔からの前記表面水の流路が形成される
   ことを特徴とする排水装置。
5. 請求項４に記載の排水装置において、
   前記外管の前記排水パイプ側の端部に形成された浸透水を導水するための切欠きは、前記内管の側面に形成された前記導水孔の側方に位置する
   ことを特徴とする排水装置。
6. 請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載の排水装置において、
   前記延出部は、テーパー形状を有する
   ことを特徴とする排水装置。