JP6775217B1

JP6775217B1 - 排水桝の施工方法

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Publication number: JP6775217B1
Application number: JP2019116009A
Authority: JP
Inventors: 努平田; 孝一島津; 鈴木　裕二; 裕二鈴木
Original assignee: 橋梁技建株式会社; 協立エンジ株式会社
Priority date: 2019-06-24
Filing date: 2019-06-24
Publication date: 2020-10-28
Anticipated expiration: 2039-06-24
Also published as: JP2021001492A

Abstract

【課題】床版３を構成するコンクリートの内、排水桝１の周囲で排水桝１の外壁面と界面Ｘを構成する界面近傍部３ａが砕ける破壊現象を防止する。【解決手段】排水桝１を床版３に埋設するときに、上部開口４の上縁７ｄを外気に触れないようにコンクリートで覆う。これにより、従来、見られた排水桝１の上端部による水の堰き止め現象が発生しなくなる。また、排水桝１の外壁面と床版３のコンクリートとの界面Ｘに剥離隙間が発生しても、剥離隙間は、上縁７ｄの上側を経由して上部開口４の内周側に開口する。このため、剥離隙間に水分が浸入する可能性は大幅に低減する。以上により、剥離隙間における水分の凍結・融解の繰り返しに伴う、床版３の界面近傍部３ａにおける破壊現象を防止することができる。【選択図】図１

Description

本開示は、コンクリートからなる床版に排水桝を施工する施工方法に関し、より詳しくは、排水桝において水が流入する上部開口が空中に開放されるように、排水桝を床版に埋設する施工方法に係わる。

従来から、例えば、高速道路では、路面としてのアスファルトからなる舗装の下側に基礎部分として、コンクリートからなる床版が設けられている。そして、この床版に、路面上から水を排水する排水桝が埋設されている（例えば、特許文献１参照）。
近年、床版を構成するコンクリートの内、排水桝の周囲で排水桝の外壁面と界面を構成する部分（以下、界面近傍部と呼ぶことがある。）が砕ける破壊現象が散見される。

特開２０１５−１０５４８６号公報

そこで、本開示は、上記破壊現象の原因を解明して上記破壊現象の発生を防止することを課題とする。

本開示の排水桝の施工方法は、コンクリートからなる床版に排水桝を施工するときに、排水桝において排水が流入する上部開口が空中に開放されるように、排水桝を床版に埋設する。そして、排水桝において上部開口を形成する上縁を、外気に触れないようにコンクリートで覆う。
これにより、本開示の排水桝の施工方法によれば、潜在的に、上記破壊現象の発生を防止することができる。

床版に排水桝が埋設された状態を示す断面図である（実施例）。図１のＩＩ−ＩＩ断面図である（実施例）。排水桝の平面図である（実施例）。図３のＩＶ−ＩＶ断面図である（実施例）。図３のＶ−Ｖ断面図である（実施例）。上部筒体の平面図である（実施例）。図６のＶＩＩ−ＶＩＩ断面図である（実施例）。図６のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ断面図である（実施例）。グレーチング受けの平面図である（実施例）。図９のＸ−Ｘ断面図である（実施例）。図９のＸＩ−ＸＩ断面図である（実施例）。図２のＸＩＩ部の拡大図である（実施例）。床版用コンクリート打設後の排水桝の状態を示す断面図である（実施例）。図１３のＸＩＶ−ＸＩＶ断面図である（実施例）。床版に排水桝が埋設された状態を示す断面図である（従来例）。壁高欄側において床版に排水桝が埋設された状態を示す断面図である（従来例）。

鋭意検討の結果、本願出願人らは、上記破壊現象が、寒冷地で顕著に見られること、また、寒冷地の中でも、冬季における日中と夜間との気温差が大きい場所で顕著に見られること、さらに、界面近傍部１０１の中でも特定の部位で顕著に見られることを確認し、上記破壊現象の原因を次のとおり推定した。

すなわち、図１５に示すように、上記の界面１０２では、従来から、排水桝１００の材料（金属または樹脂）と、床版１０３の材料（コンクリート）との線膨張係数差に起因して剥離が発生し、上部開口１０４の外周側に隙間が形成されることが知られている（以下、排水桝の外壁と床版のコンクリートとの剥離により生じた隙間を剥離隙間１０５と呼ぶことがある。）。

また、寒冷地の中でも冬季における日中と夜間との気温差が大きい場所で、上記破壊現象が顕著に見られることから、上記破壊現象の直接的なメカニズムを次のように推定した。すなわち、剥離隙間１０５に滞留した水が夜間に凍結して膨張し、日中には融解して収縮することで、界面近傍部１０１には、日々、衝撃が繰り返し加えられ、この結果、上記の破壊現象に至ったものと推定した。

さらに、界面近傍部１０１は、上部開口１０４の周囲に環状に形成されるが、上記の破壊現象は、全周で発生するのではなく、特定の部位で発生していることから、界面近傍部１０１の中でも、剥離隙間１０５に水が滞留しやすい部位が存在するものと推定した。
すなわち、上部開口１０４の上縁１０４ａと界面近傍部１０１の上面とは、同じ高さとなるように、つまり、面一となるように、施工者の手作業により仕上げられる。しかし、厳密に面一に仕上げることは極めて困難であり、上縁１０４ａの方が界面近傍部１０１の上面よりも極僅かに上に突き出ている部位が存在すると考えられる。

このような部位では、排水桝１００の上縁近傍、つまり、上部開口１０４近傍の外壁により水が堰き止められ、上部開口１０４の外周側に、水が溜まりやすくなる。その上、剥離隙間１０５が水の溜まりに開口するので、剥離隙間１０５に水が持続的に供給されてしまう。
以上により、上縁１０４ａの方が界面近傍部１０１の上面よりも上に突き出ていた部位では、剥離隙間１０５に水が滞留しやすく、上記の破壊現象が発生しやすいものと推定した。

そこで、本実施形態の施工方法では、排水桝１を床版３に埋設するときに、上縁７ｄを外気に触れないようにコンクリートで覆う（図１等参照）。
これにより、上縁７ｄの方が界面近傍部３ａの上面よりも上に突き出ている部位が存在しなくなるので、排水桝１の上縁７ｄ近傍の外壁により水が堰き止められる現象が発生しなくなる。また、排水桝１と床版３のコンクリートとの界面Ｘの端は、上部開口４の内周側に存在するので、仮に剥離隙間が発生しても、剥離隙間は、上部開口４の内周側に開口する。このため、剥離隙間に水が浸入する可能性は大幅に低減する。

以上により、剥離隙間における水の凍結・融解の繰り返しに伴う上記破壊現象を防止することができる。
また、上縁７ｄを外気に触れないようにコンクリートで覆うことは、施工者に過大な負担をかけないので、上記破壊現象を防止する上で極めて現実的な方法である。

また、本実施形態の施工方法によれば、上縁７ｄの内、道路の反対側に存在する部分、つまり、壁高欄６側の部分を、壁高欄６を構成するコンクリートで覆う（図１等参照。）。
これにより、上縁７ｄの内、壁高欄６側の部分を、壁高欄６を打設するときにコンクリートで覆うことができる。

また、従来から、床版１０３の上には、塗装またはシート掛けにより防水層が設けられ、防水層の上に舗装が設けられる。この防水層の施工に関し、図１６に示す従来の施工方法のように、上縁１０４ａの内、壁高欄１０６側の部分を、コンクリートで覆わない場合、角ができてしまい、防水層を施工しにくい。これに対し、本実施形態の施工方法によれば、壁高欄６側の部分をコンクリートで覆うことにより、角をなくすことがでるので、防水層を容易に施工することができる。

また、本実施形態の施工方法によれば、排水桝１は、次の上部筒体７および本体８を備える。すなわち、上部筒体７は、上部開口４を形成するとともに、床版３のコンクリートと界面Ｘを構成し、本体８は、上部筒体７の下側に接続され、上部筒体７に流入した排水を受け入れる。そして、上部筒体７はコンクリートからなる。

これにより、界面Ｘの内、界面Ｘの開口Ｘｏから連続する部分を、上部筒体７のコンクリートと床版３のコンクリートとにより構成することができる。このため、界面Ｘの内、開口Ｘｏから連続する部分において排水桝１と床版３との間に線膨張係数差がなくなるので、剥離隙間が発生しなくなる。
以上により、上記破壊現象が発生する可能性をさらに下げることができる。

以下、本願発明を実施するための形態を実施例に基づいて説明する。なお、実施例は具体例を開示するものであり、本願発明が実施例に限定されないことは言うまでもない。

〔実施例の構成〕
まず、実施例の排水桝１の構成を、図面を用いて説明する。
排水桝１は、高速道路や橋梁などの路面から排水するため、例えば、アスファルトからなる舗装２の下側の床版３に埋設されている。ここで、排水桝１は、水が流入する上部開口４、および、流入した水が流出する下部開口５を有し、例えば、床版３を構成するコンクリートを打設するときに、上部開口４が空中に開放されるように埋設される。また、排水桝１は、壁高欄６に沿って配置される。
以下、排水桝１の構成について詳述する。

排水桝１は、主に、上部筒体７および本体８からなる。
まず、上部筒体７は、上部開口４を形成する矩形の扁平な筒体であり、上部開口４も、矩形である。そして、上部筒体７の外側面は、床版３のコンクリートと界面Ｘを構成する。さらに、上部開口４の短手方向が道路の進行方向に平行であり、長手方向が道路の幅方向に平行である。

また、上部筒体７は、セメントや珪石粉末等のコンクリート材料にポリプロピレン繊維等の繊維粉末を分散させて押出し成形した成形品である。なお、上部筒体７の外側面には、図６に示すように、上下方向に平行なリブ７ａが等間隔で設けられている。また、リブ７ａには、床版３のコンクリート打設時に必要な型枠９（図１３および図１４参照。）を固定するためのボルトの軸部を通す孔１０が貫通している。

また、上部筒体７の上側には、グレーチング１２を受けるためのグレーチング受け１３が固定されている。ここで、グレーチング受け１３は、ＳＳ４００等の鉄鋼材料を素材としており、上部開口４に嵌まるように矩形に設けられている。また、グレーチング受け１３は、図９等に示すように、グレーチング１２が載る載置部１６、および、水を通す開口１７を有する。なお、載置部１６は、短手方向の両側に、それぞれ長手方向に伸びるように設けられている。また、グレーチング１２とグレーチング受け１３とは、例えば、それぞれに設けた貫通穴にボルトの軸部を通してボルトの頭部とナットとで挟むことで固定される（図９には、グレーチング受け１３に設けた貫通穴１３ａが図示されている。）。

なお、グレーチング受け１３は、本体８に装着されたボルト１８の頭部１８ａとナット１９とで載置部１６を挟むことで、本体８の上方に位置決めされて固定されている（図１２参照。）。また、グレーチング１２は、鋼材を格子状に組み立てた周知の形状である。また、グレーチング受け１３と上部筒体７との間には、合成繊維からなる網状管２０が装着され、水の滞留が抑制されている。また、上部筒体７の上縁７ｄは、内周側に向かって下方に傾斜する傾斜面をなす。また、上部筒体７を構成する４つの辺部の内、壁高欄６側の辺部７ＳＨは他の３つの辺部７ＳＬよりも高く、他の３つの辺部７ＳＬは同じ高さである。

次に、本体８は、下部開口５を有し、上部筒体７とは別体に設けられて床版３に埋設され、床版３のコンクリートと界面Ｘを構成する。また、本体８は、ＦＲＰを材料とする樹脂成形品である。
また、本体８は、次のような上部８ａ、中部８ｂおよび下部８ｃを有する。

まず、上部８ａは、上部筒体７の下側端部７ｃと接続する部分であり、矩形筒状に設けられている。ここで、上部８ａと下側端部７ｃとは、例えば、次のように、上部８ａを下側端部７ｃに溶着することで接続される。すなわち、上部８ａの矩形の上縁に、下側端部７ｃが嵌る溝を設け、溝に下側端部７ｃを嵌めた状態で溝の側壁を溶融することで、上部８ａを構成する樹脂を下側端部７ｃに溶着する。これにより、上部８ａは下側端部７ｃに接続される。

次に、中部８ｂは、内周に、長手方向の一方側に向かって傾斜する傾斜面２１を有し、傾斜面２１の一方側に下部８ｃの内周が開口している。また、中部８ｂは、上側から視たときに矩形状に視える。さらに、中部８ｂの内周には、短手方向の両端に、長手方向と平行な面を有する台部２２が設けられ、台部２２には、ボルト１８が螺合するネジ穴１８ｂが設けられている。

そして、ネジ穴１８ｂに螺合したボルト１８によってグレーチング受け１３が固定されている。なお、ボルト１８のネジ穴１８ｂへの螺合を調整することでグレーチング１２の上下方向の位置を調節することができる。
また、傾斜面２１、および、下部８ｃの内周は、２つの台部２２の間に設けられている。また、中部８ｂとグレーチング受け１３との間には飛散防止用のチェーン２３が架け渡されている。さらに、中部８ｂの外面には、排水桝１を床版３の鉄筋に固定するためのアンカーバー２４が外側に向かって突出している。

さらに、下部８ｃは、円筒形状であり、下部８ｃの内周の上側は、上記のように２つの台部２２の間に開口している。また、下部８ｃの内周の下端は下部開口５を形成する。そして、下部８ｃの周囲には型枠管２５が配置されている。

〔実施例の施工方法〕
実施例の排水桝１の施工方法によれば、排水桝１において上部開口４を形成する上縁（つまり、上部筒体７の上縁７ｄ）を、外気に触れないようにコンクリートで覆う。より具体的には、上部筒体７の４つの辺部の内、壁高欄６側の辺部７ＳＨ以外の３つの辺部７ＳＬの上縁７ｄに関し、型枠９の上端が上縁７ｄよりも上側に位置するように、型枠９を３つの辺部７ＳＬの内周側に固定してコンクリートを打設する（図１３および図１４参照。）。
これにより、３つの辺部７ＳＬの上縁７ｄは、床版３を設けることにより、外気に触れないようにコンクリートで覆われる。

また、壁高欄６側の辺部７ＳＨの上縁７ｄは、壁高欄６を構成するコンクリートにより覆われる。つまり、床版３を設けたのち、壁高欄６用の型枠を組み付けてコンクリートを打設する。これにより、辺部７ＳＨの上縁７ｄは、壁高欄６を設けることにより、外気に触れないようにコンクリートで覆われる。
なお、床版３の上には、塗装またはシート掛けにより防水層が設けられ、防水層の上に舗装２が設けられる。

〔実施例の効果〕
実施例の施工方法では、排水桝１を床版３に埋設するときに、上部開口４の上縁７ｄを外気に触れないようにコンクリートで覆う。
これにより、従来、見られた排水桝１の上端部による水の堰き止め現象が発生しなくなる。また、排水桝１の外壁面と床版３のコンクリートとの界面Ｘに剥離隙間が発生しても、剥離隙間は、上縁７ｄの上側を経由して上部開口４の内周側に開口する。このため、剥離隙間に水分が浸入する可能性は大幅に低減する。

以上により、剥離隙間における水分の凍結・融解の繰り返しに伴う、床版３の界面近傍部３ａにおける破壊現象を防止することができる。
また、上縁７ｄを外気に触れないようにコンクリートで覆うことは、施工者に過大な負担をかけないので、破壊現象を防止する上で極めて現実的な方法である。

また、実施例の施工方法によれば、上縁７ｄの内、壁高欄６側の部分を、壁高欄６を構成するコンクリートで覆う。
これにより、上縁７ｄの内、壁高欄６側の部分を、壁高欄６を打設するときにコンクリートで覆うことができる。また、壁高欄６側の上縁７ｄを、従来のようにコンクリートで覆わない場合、角ができてしまい、床版３の上に防水層を施工する際のコンクリートの研磨を施しにくい。これに対し、壁高欄６側の上縁７ｄをコンクリートで覆うことにより、角をなくすことがでるので、研磨を容易に施すことができる。

また、実施例の排水桝１は、次の上部筒体７および本体８を備える。すなわち、上部筒体７は、上部開口４を形成するとともに、床版３のコンクリートと界面Ｘを構成し、本体８は、上部筒体７の下側に接続され、上部筒体７に流入した水を受け入れる。そして、上部筒体７はコンクリートからなる。

これにより、排水桝１の外面と床版３のコンクリートとの界面Ｘの内、外部への開口、つまり、上部開口４の内周側への開口Ｘｏに連続する部分を、上部筒体７のコンクリートと床版３のコンクリートとにより構成することができる。このため、界面Ｘの内、開口Ｘｏに連続する部分において排水桝１と床版３との間に線膨張係数差がなくなるので、剥離隙間が発生しなくなる。このため、上記の破壊現象が発生する可能性をさらに下げることができる。

さらに、実施例の排水桝１によれば、上部筒体７の上縁７ｄは、内周側に向かって下方に傾斜する傾斜面をなす。これにより、上縁７ｄと、上縁７ｄの上側のコンクリートとの間に剥離隙間が形成されても、水の侵入を抑制することができる。

〔変形例〕
本願発明は、その要旨を逸脱しない範囲で様々な変形例を考えることができる。
例えば、実施例の排水桝１によれば、上部筒体７はコンクリート製であり、本体８は樹脂製であったが、上部筒体７および本体８の材料は、このような態様に限定されない。例えば、上部筒体７を樹脂製にしてもよく、金属製にしてもよい。
また、実施例の排水桝１によれば、グレーチング受け１３と上部筒体７とが別体として設けられていたが、グレーチング受け１３と上部筒体７とを一体物として設けてもよい。
さらに、実施例の排水桝１の施工方法によれば、上部筒体７に孔１０を設けて孔１０にボルトの軸部を通すことによりネジ締結によって型枠９を上部筒体７に固定していたが、上部筒体７に孔１０を設けずに、上部筒体７とのネジ締結によらずに型枠９を配置してもよい。

１排水桝３床版４上部開口７ｄ上縁

Claims

コンクリートからなる床版（３）に排水桝（１）を施工するときに、この排水桝において排水が流入する上部開口（４）が空中に開放されるように、前記排水桝を前記床版に埋設する排水桝の施工方法において、
前記排水桝において前記上部開口を形成する上縁（７ｄ）を、外気に触れないようにコンクリートで覆うことを特徴とする排水桝の施工方法。
請求項１に記載の排水桝の施工方法において、
前記上部開口を形成する上縁の内、道路の反対側に存在する部分を、壁高欄（６）を構成するコンクリートで覆うことを特徴とする排水桝の施工方法。
請求項１または請求項２に記載の排水桝の施工方法において、
前記排水桝は、
前記上部開口を形成するとともに、前記床版のコンクリートと界面（Ｘ）を構成する上部筒体（７）と、
この上部筒体の下側に接続され、前記上部筒体に流入した排水を受け入れる本体（８）とを備え、
前記上部筒体はコンクリートからなることを特徴とする排水桝の施工方法。