JP6392156B2

JP6392156B2 - Ｕ字溝

Info

Publication number: JP6392156B2
Application number: JP2015067936A
Authority: JP
Inventors: 孝知原田; 氏家　光晴; 光晴氏家; 俊祐小森; 松下　要介; 要介松下; 堀　隆一; 隆一堀; 博邦藤岡; 剛伊東
Original assignee: 中日本ハイウェイ・エンジニアリング東京株式会社
Priority date: 2015-03-30
Filing date: 2015-03-30
Publication date: 2018-09-19
Anticipated expiration: 2035-03-30
Also published as: JP2016188464A

Description

この発明はＵ字溝に関し、特にたとえば、合成樹脂を主原料とし、長手方向に連結されて排水溝を形成する、Ｕ字溝に関する。

コンクリート製のＵ字溝は、重量が大きく、運搬、設置作業が大変であるが、合成樹脂を主原料としたＵ字溝は、軽量であるためこれらの作業を容易に行うことができる。

従来の合成樹脂を主原料としたＵ字溝の一例が特許文献１に開示される。特許文献１のＵ字溝（プラスチック製Ｕ字側溝）は、断面Ｕ字状の側溝本体を備える。この側溝本体の両上縁には、外側に張り出すフランジが設けられる。また、側溝本体の外周面には、縦横に延びる複数のリブが設けられる。すなわち、側溝本体の側面には、長手方向に適宜の間隔をおいて配置され、上端をフランジの裏面に連続させて、側溝本体の側面に沿う縦リブが設けられる。また、側溝本体の底部裏面には、長さ方向に沿い縦リブと交差して左右対称位置に配置される底リブが設けられる。さらに、側溝本体の側面の中間高さ位置には、フランジと平行し、縦リブと交差して側溝本体の長手方向に沿う横リブが設けられる。

特許第３８１１５３０号

特許文献１の技術では、側溝本体の両上縁に対して外側に張り出すフランジが設けられる。このため、Ｕ字溝を埋設する際には、フランジの裏面側に埋め戻しの土が回り込み難く、また、フランジの裏面側の土を押し固めることもできない。したがって、特許文献１の技術では、埋設時にフランジの裏面側に空隙ができてしまう。Ｕ字溝の周囲に空隙があると、その空隙に雨水または地下水が入り込んで土が流され易くなり、加速度的に空隙が大きくなってしまう。これにより、Ｕ字溝が浮き上がったり破損したりする不具合が生じてしまう。

それゆえに、この発明の主たる目的は、新規な、Ｕ字溝を提供することである。

この発明の他の目的は、強度を向上でき、かつ周囲に空隙を生じさせることなく適切に埋設できる、Ｕ字溝を提供することである。

第１の発明は、合成樹脂を主原料としたＵ字溝であって、底壁と底壁の幅方向両側端から立ち上がる側壁とを有する溝本体、側壁の外周面に対して長手方向に所定間隔で設けられる複数の側壁リブ、および側壁リブの上部に設けられ、側壁との間に間隔をあけた状態で、隣り合う当該側壁リブの先端部同士を連結する補強部を備える、Ｕ字溝である。

第１の発明では、Ｕ字溝は、長手方向に連結されることで排水溝などを形成する合成樹脂を主原料とした溝部材であって、底壁と底壁の幅方向両側端から立ち上がる側壁とを有する溝本体、および側壁の外周面に対して長手方向に所定間隔で設けられる複数の側壁リブを備える。そして、側壁リブの上部には、側壁との間に間隔をあけた状態で、隣り合う側壁リブの先端部同士を連結する補強部が設けられる。

このようなＵ字溝を埋設する際には、Ｕ字溝の補強部が、側壁との間に間隔をあけた状態で設けられていることから、溝本体の周囲に土が回り込み易く、側壁の上端まで適切に土を埋め戻すことができる。また、側壁の外面近傍の土を上方から押し固めることもできる。

第１の発明によれば、側壁との間に間隔をあけた状態で、隣り合う側壁リブの先端部同士を連結する補強部を側壁リブの上部に設けたので、Ｕ字溝の上部の強度を向上でき、かつ、Ｕ字溝の周囲に空隙を生じさせることなくＵ字溝を適切に埋設することができる。

第２の発明は、第１の発明に従属し、側壁リブは、先端に平板状のリブ先端平板部を有する断面Ｔ字状に形成され、リブ先端平板部は、補強部と連結される。

第２の発明では、側壁リブは、先端に平板状のリブ先端平板部を有し、断面Ｔ字状に形成される。このリブ先端平板部は、補強部と連結される。

第２の発明によれば、側壁リブの先端にリブ先端平板部を形成することによって、側壁の内側への倒れ込みに対して土の引っ掛かり（反力）を得ることができ、また、側壁リブの強度を向上できるので、側壁の内側への倒れ込みを低減できる。

第３の発明は、第１または第２の発明に従属し、側壁リブの底部から幅方向に張り出して長手方向に延びる土圧受け部を備える。

第３の発明では、側壁リブの底部には、土圧受け部が設けられる。土圧受け部は、側壁よりも幅方向外方に張り出して溝本体の長手方向に延びる。

第３の発明によれば、幅方向に張り出す土圧受け部を溝本体の底部に備えるので、側壁の内側への倒れ込みを適切に低減できる。また、地下水などによるＵ字溝の浮上が防止される。

第４の発明は、第３の発明に従属し、側壁リブは、先端に平板状のリブ先端平板部を有する断面Ｔ字状に形成され、リブ先端平板部は、補強部と土圧受け部とを連結する。

第４の発明では、側壁リブは、先端に平板状のリブ先端平板部を有し、断面Ｔ字状に形成される。そして、補強部と土圧受け部とは、リブ先端平板部によって連結される。

第４の発明によれば、側壁リブの先端にリブ先端平板部を形成することによって、側壁の内側への倒れ込みに対して土の引っ掛かりを得ることができ、また、側壁リブの強度を向上できるので、側壁の内側への倒れ込みをさらに低減できる。また、補強部と土圧受け部とをリブ先端平板部によって連結させることによって、Ｕ字溝を製造するための金型の構造を簡易化できるので、Ｕ字溝を安価に製造できる。

この発明によれば、側壁との間に間隔をあけた状態で、隣り合う側壁リブの先端部同士を連結する補強部を側壁リブの上部に設けたので、Ｕ字溝の上部の強度を向上でき、かつ、Ｕ字溝の周囲に空隙を生じさせることなくＵ字溝を適切に埋設することができる。

この発明の上述の目的，その他の目的，特徴および利点は、図面を参照して行う以下の実施例の詳細な説明から一層明らかとなろう。

この発明の一実施例のＵ字溝を示す斜視図である。図１のＵ字溝を示す平面図である。図１のＵ字溝を示す正面図である。図１のＵ字溝を示す底面図である。図１のＵ字溝を示す図解図であって、(Ａ)は図３のＶ(Ａ)−Ｖ(Ａ)線における断面を示す断面図であり、(Ｂ)は図３のＶ(Ｂ)−Ｖ(Ｂ)線における断面を示す断面図である。図１のＵ字溝の側壁部分を拡大して示す部分拡大図である。Ｕ字溝の施工例を示す図解図である。Ｕ字溝を接続するときの様子を示す図解図である。埋設したＵ字溝の周囲の土を治具を用いて押し固めるときの様子を示す図解図である。埋設したＵ字溝にかかる応力を示す図解図である。この発明の他の実施例のＵ字溝を示す斜視図である。

図１を参照して、この発明の一実施例であるＵ字溝１０は、長手方向に連結されることで排水溝および送水溝などを形成するを主原料とした溝部材であって、断面Ｕ字状の溝本体１２を備える。一例として、図７に示すように、Ｕ字溝１０は、道路１００等の側方に設けられる法面１０２に降った雨水などを排水するために、法面１０２の小段１０４に設けられる小段排水溝１０６を形成する。

なお、図７では詳細な図示は省略するが、Ｕ字溝１０を連結して形成した小段排水溝１０６は、道路１００と平行に延びるように埋設される。小段排水溝１０６に流入した雨水は、小段排水溝１０６に所定間隔で設けられる桝、および法面１０２に沿って設けられる縦排水溝または縦排水管を通って、道路１００の路肩などに設けられる排水路１０８に排水される。

以下、Ｕ字溝１０の構成について具体的に説明する。図１−図６に示すように、Ｕ字溝１０は、ポリエチレン、ポリプロピレンおよび硬質塩化ビニル等の合成樹脂製であって、射出成形などによってその全体が一体成形される。ただし、Ｕ字溝１０の原料には、強化繊維などの混合物が含まれていてもよいし、Ｕ字溝１０は、２次加工を経て製造されてもよい。Ｕ字溝１０の溝本体１２は、長平板状の底壁１４と、底壁１４の幅方向両側端から垂直または少し拡径傾斜する方向に立ち上がる側壁１６とを有し、底壁１４と２つの側壁１６とによって溝形（断面Ｕ字状）に形成される。溝本体１２の一方端には、少し拡径された嵌合受部１８が形成される。一方、溝本体１２の他端には、嵌合受部１８に受容される嵌合差部２０が形成される。

溝本体１２の長手方向（連結方向）の長さは、たとえば５００−１０００ｍｍであり、この実施例では１０００ｍｍである。溝本体１２の高さは、たとえば７５−３００ｍｍであり、この実施例では３００ｍｍである。溝本体１２の溝幅、つまり対向する側壁１６の内面間の距離は、たとえば７５−３００ｍｍであり、この実施例では３００ｍｍである。溝本体１２の厚み（肉厚）は、たとえば４−１０ｍｍであり、この実施例では６ｍｍである。なお、Ｕ字溝１０の後述する他の部分の厚みは、溝本体１２の厚みと同程度に設定される。

溝本体１２の外周面には、溝本体１２の長手方向に所定間隔で並ぶように、複数の溝本体リブ２４が設けられる。溝本体リブ２４は、側壁１６の外面から突出して高さ方向に延びる側壁リブ２６と、底壁１４の下面（裏面）から突出して幅方向に延びる底壁リブ２８とを含む。この側壁リブ２６と底壁リブ２８とは、溝本体１２の周方向に連続して延びる。つまり、各溝本体リブ２４は、溝本体１２の周方向全長に亘って延びるＵ字板状に形成され、応力が最も集中する部分である溝本体１２の角部分にも連続的にリブが形成される。このような溝本体リブ２４を設けることにより、側壁１６の内側への倒れ込み（撓み）が低減される。側壁リブ２６の突出高さは、たとえば５０ｍｍであり、底壁リブ２８の突出高さは、たとえば６０ｍｍである。また、隣り合う溝本体リブ２４同士の間隔は、たとえば１００ｍｍである。

側壁リブ２６の先端には、溝本体１２の長手方向に拡がる平板状のリブ先端平板部２６ａが形成される。つまり、側壁リブ２６は、断面Ｔ字状に形成される。ただし、この実施例では、溝本体１２の長手方向両端部に設けられる側壁リブ２６は、断面Ｌ字状に形成される。側壁リブ２６がリブ先端平板部２６ａを有することによって、側壁リブ２６の強度が大きくなり、溝本体１２およびＵ字溝１０の強度が向上される。また、埋設状態においては、土の反力（引っ掛かり）がリブ先端平板部２６ａに作用するようになるので、側壁１６が内側に倒れ込み難くなる。

また、溝本体リブ２４の周方向両端部、つまり側壁リブ２６の上部には、隣り合う側壁リブ２６の突出方向における先端部同士を連結する平板状の補強部３０が設けられる。この補強部３０は、側壁１６との間に間隔３２をあけた状態で設けられ、高さ方向に拡がるように側壁１６に対して平行に延びる。補強部３０の幅（高さ方向の長さ）は、たとえば３０ｍｍである。また、補強部３０は、上述のリブ先端平板部２６ａと連結されており、このリブ先端平板部２６ａによって補強部３０と後述する土圧受け部３４とが連結される。このような補強部３０を設けることによって、溝本体１２およびＵ字溝１０の上部の強度が向上される。

さらに、側壁リブ２６の底部（下部）には、溝本体１２の幅方向に張り出して、長手方向に延びる平板状の土圧受け部３４が設けられる。土圧受け部３４は、側壁１６との間に幅方向に間隔をあけた状態で、隣り合う側壁リブ２６の先端部（リブ先端平板部２６ａ）同士を連結する。土圧受け部３４の幅は、たとえば５０ｍｍである。このような土圧受け部３４を設けることによって、後述のように、側壁１６が内側に倒れ込み難くなると共に、地下水などによるＵ字溝１０の浮上が防止される。また、土圧受け部３４を設けることによって、溝本体１２およびＵ字溝１０の底部の強度が向上される。

土圧受け部３４の上面には、溝本体１２の長手方向に所定間隔で並ぶように、複数の土圧受け縦リブ３６が設けられる。土圧受け縦リブ３６は、側壁リブ２６の中央高さ位置まで延びる三角板状に形成され、土圧受け部３４の上面と溝本体リブ２４の先端部とを連結する。このような土圧受け縦リブ３６が設けることによって、溝本体リブ２４と土圧受け部３４とが強固に固定され、延いては、土圧受け縦リブ３６および溝本体リブ２４によって土圧受け部３４と溝本体２４とが強固に連結される。これにより、土圧受け部３４による撓みを抑えるモーメントＭ２（図１０参照）を側壁１６に対してより適切に伝えることができる。また、溝本体１２およびＵ字溝１０の周方向における強度が向上されるので、側壁１６が内側に倒れ込み難くなる。

また、土圧受け部３４には、アンカボルト等の固定具（図示せず）を取り付けるための固定具取付部３８が設けられる。固定具取付部３８は、貫通孔などであって、この実施例では土圧受け部３４の長手方向両端部に形成される。Ｕ字溝１０の埋設時には、この固定具取付部３８を通してアンカボルト等の固定具を打ち込むことによって、Ｕ字溝１０が土中に固定される。固定具を用いてＵ字溝１０を強固に固定しておく、つまり地盤に対するＵ字溝１０の拘束力を大きくしておくことによって、地下水などによるＵ字溝１０の浮上がより確実に防止される。

このようなＵ字溝１０は、溝本体１２の上部開口が露出した状態で地中に埋設されると共に、長手方向に連結されることによって、排水溝などを形成する。

図８に示すように、Ｕ字溝１０同士を連結する際には、たとえば、帯状のシール部材５０を溝本体１２の嵌合受部１８の内周面に沿うように装着する。そして、このシール部材５０を介して、嵌合受部１８に対して嵌合差部２０を嵌め込むことによって、Ｕ字溝１０同士が水密的に連結される。ただし、Ｕ字溝１０の連結方法としては、他の連結方法を採用することも可能である。

また、Ｕ字溝１０を埋設する際には、先ず、地面を掘削して掘削溝を形成する。次に、その掘削溝の底面にＵ字溝１０を載置し、上述のＵ字溝１０の連結作業を行う。続いて、Ｕ字溝１０の土圧受け部３４に設けられる固定具取付部３８を通して、掘削溝の底面にアンカボルト等の固定具を打ち込むことによって、Ｕ字溝１０を掘削溝の底面に固定する。なお、固定具によるＵ字溝１０の固定作業は、全ての連結作業が終了してから行ってもよいし、１ないし複数個の連結作業を行うごとに行ってもよい。また、固定具によるＵ字溝１０の固定作業は、必ずしも行う必要はなく、Ｕ字溝１０は、掘削溝の底面に載置されるだけでもよい。

Ｕ字溝１０を掘削溝内に固定または載置した後、Ｕ字溝１０の周囲に土を埋め戻し、しっかりと土を押し固める（締め固める）ことによって、Ｕ字溝１０の埋設作業が終了する。埋設したＵ字溝１０の上部開口には、グレーチング等の溝蓋（図示せず）を適宜装着しておくとよい。

ここで、Ｕ字溝１０の周囲に土を埋め戻す際には、Ｕ字溝１０の補強部３０が、側壁１６との間に間隔３２をあけた状態で設けられていることから、溝本体１２の周囲に土が回り込み易く、側壁１６の上端まで適切に土を埋め戻すことができる。また、側壁１６の外面近傍の土を上方から押し固めることもできる。したがって、Ｕ字溝１０の周囲に空隙を生じさせることなく適切にＵ字溝１０を埋設できる。

なお、側壁１６近傍の土を押し固める際には、図９に示すような治具５２を用いるとよい。治具５２は、その先端部に、側壁１６と補強部３０との間の間隔３２と同じまたは少し小さい大きさを有する矩形板部５２ａを備える。このような治具５２を用いることによって、側壁１６近傍の土をより適切に押し固めることができる。

また、Ｕ字溝１０を埋設した状態においては、図１０に示すように、側壁１４の外面に対して土圧１が掛かることによって、側壁１６には、内側に倒れ込む方向にモーメントＭ１が作用する。一方、土圧受け部３４に対して土圧２が掛かることによって、側壁１６には、モーメントＭ２が作用する。モーメントＭ１とモーメントＭ２とは、反対方向に作用するので、側壁１６の内側への倒れ込み（撓み）が軽減される。すなわち、側壁１６の内側への倒れ込みは、土圧受け部３４が地盤によって係止（拘束）されることにより、低減または防止される。

この発明者らがＵ字溝１０の埋設試験および強度解析を行ったところ、Ｕ字溝１０から土圧受け部３４を取り除いたもの（土圧受け部３４が無い以外はＵ字溝１０と同じ構成のＵ字溝）と比較して、大きく重量増加することなく、側壁１６の内側への倒れ込みが大きく低減されることが確認された。

以上のように、この実施例によれば、側壁１６との間に間隔３２をあけた状態で、隣り合う側壁リブ２６の先端部同士を連結する補強部３０を、側壁リブ２６の上部に対して設けたので、Ｕ字溝１０の上部の強度を向上でき、かつ、Ｕ字溝１０の周囲に空隙を生じさせることなくＵ字溝１０を適切に埋設することができる。

また、幅方向に張り出す土圧受け部３４を溝本体１２の底部に備えるので、側壁１６の内側への倒れ込みを適切に低減できる。したがって、側壁１６の倒れ込みによる溝本体１２の破損を防止できる。また、土圧受け部３４を備えることによって、地盤によるＵ字溝１０の拘束力が大きくなるので、地下水などによるＵ字溝１０の浮上が防止される。

なお、上述の実施例では、補強部３０を側壁リブ２６の最上部に設けた、つまり補強部３０の上端と側壁リブ２６の上端とが面一となるように補強部３０を設けたが、これに限定されない。図１１に示すように、補強部３０の高さ位置は、側壁リブ２６の上部であれば、最上部より少し下の位置でもよい。

また、上述の実施例では、土圧受け部３４は、底壁１４よりも下方の位置において、側壁リブ２６の底部から幅方向に張り出すように設けたが、土圧受け部３４の配置態様は、適宜変更可能である。図示は省略するが、たとえば、土圧受け部３４は、底壁１４と同じ高さ位置において、側壁リブ２６の底部から幅方向に張り出すように設けてもよい。また、たとえば、土圧受け縦リブ３６を設ける代わりに、側壁リブ２６の先端よりも幅方向内方に張り出すように土圧受け部３４を設けてもよい。さらに、たとえば、側壁リブ２６の先端よりも幅方向内方および幅方向外方の双方に張り出すように土圧受け部３４を設けてもよい。さらにまた、たとえば、側壁１６との間に間隔のない状態で土圧受け部３４を設けることもできる。また、土圧受け部３４は、必ずしも溝本体１２の長手方向全長に亘って連続的に延びる必要はなく、たとえば、長手方向に間欠的に設けられてもよい。

また、土圧受け縦リブ３６の大きさは、特に限定されず、たとえば、側壁リブ２６の上部まで延びるように形成されてもよい。さらに、土圧受け縦リブ３６は、三角板状ではなく、矩形板状などに形成されてもよい。

さらに、上述の実施例では、溝本体リブ２４は、溝本体１２の周方向全長に亘って連続して延びるように設けたが、溝本体リブ２４の配置態様は、適宜変更可能である。たとえば、溝本体リブ２４は、側壁リブ２６のみで構成されてもよく、この側壁リブ２６も、必ずしも側壁２６の高さ方向全長に亘って連続して設けられる必要はない。また、たとえば、側壁リブ２６および底壁リブ２８の双方を有する場合であっても、側壁リブ２６と底壁リブ２８とを周方向に連続させずに、側壁リブ２６と底壁リブ２８とを長手方向に交互に配置することもできる。

また、上述の実施例では、Ｕ字溝１０を埋め戻す際に土を用いているが、Ｕ字溝１０は、砂等で埋め戻したり、コンクリート等を打設したりしてもよい。Ｕ字溝１０を砂やコンクリート等で埋め戻す場合においても、Ｕ字溝１０の補強部３０が側壁１６との間に間隔３２をあけた状態で設けられていることから、溝本体１２の周囲に砂やコンクリート等が回り込み易く、側壁１６の上端まで適切に埋め戻すことができる。

なお、上で挙げた寸法などの具体的数値は、いずれも単なる一例であり、必要に応じて適宜変更可能である。

１０ …Ｕ字溝
１２ …溝本体
１４ …底壁
１６ …側壁
２４ …溝本体リブ
２６ …側壁リブ
２８ …底壁リブ
３０ …補強部
３４ …土圧受け部
３６ …土圧受け縦リブ
３８ …固定具取付部

Claims

合成樹脂を主原料としたＵ字溝であって、
底壁と前記底壁の幅方向両側端から立ち上がる側壁とを有する溝本体、
前記側壁の外面に対して長手方向に所定間隔で設けられる複数の側壁リブ、および
前記側壁リブの上部に設けられ、前記側壁との間に間隔をあけた状態で、隣り合う当該側壁リブの先端部同士を連結する補強部を備える、Ｕ字溝。
前記側壁リブは、先端に平板状のリブ先端平板部を有する断面Ｔ字状に形成され、
前記リブ先端平板部は、前記補強部と連結される、請求項１記載のＵ字溝。
前記側壁リブの底部から幅方向に張り出して長手方向に延びる土圧受け部を備える、請求項１または２記載のＵ字溝。
前記側壁リブは、先端に平板状のリブ先端平板部を有する断面Ｔ字状に形成され、
前記リブ先端平板部は、前記補強部と前記土圧受け部とを連結する、請求項３記載のＵ字溝。