JP6951703B2 - 橋梁床版用排水パイプ - Google Patents

Description

本発明は一般に、橋梁床版に設置される排水パイプに関する。より詳細には、本発明は、防水層が劣化した場合であって良好な排水を可能にする橋梁床版用排水パイプに関する。本発明における床版には、コンクリート床版と鋼床版の両方が含まれる。

橋梁の床版上にはアスファルト舗装が施されるが、床版の防水性を高めて床版の耐久性を向上させるため、床版とアスファルト舗装との間に防水層を設けるのが一般的である。

しかしながら、時間の経過や激しい交通状況によって防水層が劣化すると、床版の防水性が損なわれ、これにより床版の耐久性が低下するという課題があった。

本発明は、このような状況に鑑みて開発されたものであって、防水層が劣化して初期の防水性能を発揮せずに床版と防水層との間に滞水する事態が生じた場合であっても、滞水した雨水の良好な排水を可能にする橋梁床版用排水パイプを提供することを目的としている。

本願請求項１に記載された橋梁床版用排水パイプは、上端が開放し、下端に排出管が接続された本体管と、前記本体管の上部に配置された上部構造体と、前記本体管の上部の周囲に配置され、透水性と耐熱性を兼備した材料で形成された透水フィルタと、前記本体管内の中央にほぼ垂直方向に延びるように配置された膨張圧緩和部材とを備え、前記本体管の前記上端の周縁部に、所定間隔隔てた複数個のスリットが設けられており、前記上部構造体が、前記本体管の内径よりも僅かに小径の外径をもつ円筒形のキャップ管と、前記キャップ管の下端に配置された目皿とを有しており、前記橋梁床版と前記防水層との間に滞留した水が、前記透水フィルタを介して前記スリットを通り、前記本体管と前記キャップ管との間の隙間から、前記本体管内に流下するように構成されていることを特徴とするものである。

本願請求項２に記載された橋梁床版用排水パイプは、前記請求項１の排水パイプにおいて、前記透水フィルタの下面に配置された不透水性フィルムをさらに備えていることを特徴とするものである。

本願請求項３に記載された橋梁床版用排水パイプは、前記請求項１又は２の排水パイプにおいて、前記排出管の外周に雄ねじが設けられ、前記雄ねじに第１ナットが螺合され、上端に第２ナットが取り付けられたフレキシブル管を前記排出管に螺合させることによって前記排出管に前記フレキシブル管が接合されていることを特徴とするものである。

本発明の橋梁床版用排水パイプ１０によれば、透水フィルタ１６からスリット１２ａ１を経て本体管１２とキャップ管１４ａとの間の隙間に至る排水経路を設けたことにより、床版と防水層との間に滞留した水を良好に排出することができる。また、透水フィルタ１６の下面に不透水性フィルム１６ａを配置したことにより、充填材料の浸透を回避して透水フィルタ１６の機能を保持することができる。また、膨張圧緩和部材１８を設けたことにより、凍結時の膨張圧を吸収して、本体管１２の内壁に作用する膨張圧を緩和することができる。さらに、排出管１２ｃとフレキシブル管２０との接合を二重ナット構造としたことにより、フレキシブル管２０が外れにくいようにすることができる。本発明の橋梁床版用排水パイプ１０は、構造が簡単であるため、低コストで提供することができる。

本発明の好ましい実施の形態に係る橋梁床版用排水パイプの分解斜視図である。 図２（ａ）は本体管の上端部の拡大斜視図、図２（ｂ）は本体管の上端部の平面図である。 図３（ａ）は上部構造体の分解斜視図、図３（ｂ）は上部構造体の縦断面図である。 本発明の好ましい実施の形態に係る橋梁床版用排水パイプの縦断面図である。 図５（ａ）は図４の部分５ａの拡大図、図５（ｂ）は図４の部分５ｂの拡大図、図５（ｃ）は図４の線５ｃ‐５ｃに沿って見た平面図である。 本発明の好ましい実施の形態に係る橋梁床版用排水パイプの設置状態を示した拡大図である。 図６に示した実施形態を模式的に示した部分切り取り斜視図である。 本発明の好ましい実施の形態に係る橋梁床版用排水パイプの別の設置状態を示した拡大図である。 導水テープ等の透水材を用いて橋梁床版用排水パイプに雨水を導く実施形態を示した平面図である。

次に図面を参照して、本発明の好ましい実施の形態に係る橋梁床版用排水パイプについて詳細に説明する。図１は、本発明の好ましい実施の形態に係る橋梁床版用排水パイプの分解斜視図である。図１において全体として参照符号１０で示される橋梁床版用排水パイプは、本体管１２を備えている。

本体管１２は好ましくは、ステンレス鋼で形成された円筒管であるが、他の適当な金属材料で形成された円筒管を用いてもよい。

本体管１２の上端１２ａは開放しており、上端１２ａの周縁部には、図２（ａ）に最も良く示されるように、所定間隔隔てた複数個（図示された例では、９個）のスリット１２ａ１が設けられている。

一方、本体管１２の下端は閉鎖しており、閉鎖した下端の中央に開口部１２ｂが設けられ、本体管１２の下端には、外周に雄ねじが設けられた排出管１２ｃが溶接で固定されている（図５（ｂ）参照）。

橋梁床版用排水パイプ１０はまた、本体管１２の上部に配置された上部構造体１４を備えている。図３（ａ）は、上部構造体１４の分解斜視図である。上部構造体１４は、本体管１２の内径よりも僅かに小径の外径をもつ円筒形のキャップ管１４ａと、キャップ管１４ａの上端に水平方向外方に延びるように配置されたリング状のフランジ１４ｂと、キャップ管１４ａの下端に配置された目皿１４ｃとを有している。

上部構造体１４のフランジ１４ｂには、水平方向外方に延びた複数個（図示された例では、４個）のアーム１４ｂ１が設けられている。アーム１４ｂ１は、後述する透水フィルタ１６を所定位置に保持するのに役立つ。目皿１４ｃには、図３（ａ）に示されるように、複数個の開口が設けられているが、これらの開口は、図３（ａ）に示される形状に限定されるものではなく、雨水を適切に流下させるものであれば、他の開口形状にしてもよい。フランジ１４ｂとアーム１４ｂ１は、一体に形成してもよい。また、一般的に、フランジ１４ｂはキャップ管１４ａに溶接で固定され、目皿１４ｃもキャップ管１４ａに溶接で固定されている。

橋梁床版用排水パイプ１０はまた、本体管１２の上部の周囲に配置された透水フィルタ１６を備えている。透水フィルタ１６は、本発明の重要な特徴となる構成要素であり、防水層の劣化により床版と防水層との間に滞留した水を本体管１２内に導くのに役立つ。

透水フィルタ１６は、少なくともその内径が本体管１２の外径とほぼ同一となるようなリング状のシート材である。透水フィルタ１６は、透水性と耐熱性を有する材料で形成される。透水性を条件としたのは、滞留した水を本体管１２内に導く必要があるからであり、耐熱性を条件としたのは、硬化前の高温のアスファルトや防水材に耐える必要があるからである。これに適合する材料として、例えば市販の防草シートが考えられるが、透水性と耐熱性を兼備した材料であれば、これに限定されるものではない。

透水フィルタ１６は、図５（ａ）及び図５（ｃ）に示されるように、本体管１２の上部の周囲に配置され、上部構造体１４のアーム１４ｂ１によって上方から押さえられている。なお、透水フィルタ１６の下面に、不透水性フィルム１６ａを配置するのが好ましい。コンクリート床版を削孔し、削孔部に橋梁床版用排水パイプ１０を挿入して設置する際、削孔部と本体管１２との間の隙間に、セメント系又はエポキシ樹脂系材料を充填して間詰めが行われるが、不透水性フィルム１６ａを配置することにより、透水フィルタ１６に充填材料が浸透して透水フィルタ１０の機能が損なわれるのが回避される。

好ましくは、橋梁床版用排水パイプ１０はまた、本体管１２内の中央にほぼ垂直方向に延びるように配置された膨張圧緩和部材１８を備えている。膨張圧緩和部材１８は、非吸水性の弾性材料（たとえば、独立気泡系の樹脂発泡材料、空気入りチューブ）で形成されている。寒冷地の橋梁床版に設置される排水パイプでは、排水しようとするパイプ内の水が凍結し、その結果排水パイプ（本体管）に膨張圧が作用することになるが、凍結時の膨張圧を膨張圧緩和部材１８が吸収することにより、本体管１２の内壁に作用する膨張圧を緩和することができる。

図示されている実施形態では、膨張圧緩和部材１８は、上部構造体１４の目皿１４ｃの下面に円筒形パイプ１４ｃ１を溶接で固定し（図３（ｂ）参照）、円筒形パイプ１４ｃ１内に上端を差し込むことによって、取り付けられるが、他の適当な方法で膨張圧緩和部材１８を取り付けてもよい。なお、膨張圧緩和部材１８は、中央に空洞のある円筒形状でもよく、内部が中実の円柱形状でもよい。

図４に示されるように、上端にナット２０ａが取り付けられたフレキシブル管２０を排出管１２ｃに螺合させることによって、排出管１２ｃにフレキシブル管２０が接合されているが、好ましくは、排出管１２ｃにナット１２ｄを螺合させてナット２０ａとナット１２ｄの二重ナット構造とすることによって、フレキシブル管２０が外れにくいように構成されている。

好ましくは、ナット２０ａとナット１２ｄを熱収縮材料製チューブ２４（図１参照）で覆いチューブ２４を加温して収縮させることによって、ナット２０ａとナット１２ｄが常時露出している事態を回避することができる。

次に、主として図６〜図８を参照して、既設の橋梁への橋梁床版用排水パイプ１０の設置について説明する。まず設置しようとする箇所のコンクリート床版を削孔する。その際、削孔部に橋梁床版用排水パイプ１０を挿入しやすいように、本体管１２の外径よりも僅かに大きな径の孔を開ける。次いで、削孔部に橋梁床版用排水パイプ１０を挿入する。次いで、本体管１２と削孔部との間の隙間に、セメント系又はエポキシ樹脂系材料を充填して間詰めを行うことによって、橋梁床版用排水パイプ１０の設置が完了する。透水フィルタ１６と充填材料との間に不透水性フィルム１６ａが位置しているため、充填材料が透水フィルタ１６に浸透することはない。なお、透水フィルタ１６及び不透水性フィルム１６ａがフレキシブルな材料で形成されており、かつ、アーム１４ｂ１がフランジ１４ｂの全周には設けられていないので、充填材料で間詰めする際、透水フィルタ１６及び不透水性フィルム１６ａをめくれば、充填作業を容易に行うことができる。

図６（ａ）は、コンクリート床版に設置された橋梁床版用排水パイプ１０の上部分を示したものであって、フランジ１４ｂのアーム１４ｂ１が延びている箇所を示した拡大図、図６（ｂ）は、図６（ａ）と同様の部分を示したものであって、アーム１４ｂ１が延びている箇所以外の箇所を示した拡大図である。図６（ａ）及び図６（ｂ）において、防水層が劣化した結果、床版と防水層との間に滞留した水は、透水フィルタ１６を経て、本体管１２の上端のスリット１２ａ１から、キャップ管１４ａと本体管１２との間の隙間を通って本体管１２内に入り、排出管１２ｃ及びフレキシブル管２０を経て、所望箇所に排水される。なお、透水フィルタ１６を設けたことにより、床版と防水層との間の水のみが本体管１２内に流れ、ゴミ等の異物が本体管１２内に流れることはない。アスファルト舗装上及び防水層上に滞留した水は、従来のように、上部構造体１４の目皿１４ｃから本体管１２内に入り、排出管１２ｃ及びフレキシブル管２０を経て、所望箇所に排水される。

図８（ａ）及び図８（ｂ）は、より集水しやすいようにコンクリート床版の削孔後に削孔部の周囲を数ｍｍ程度削り取って面調整した点を除いて、図６（ａ）及び図６（ｂ）と同様な図である。

図９に示されるように、床版上の各所から橋梁床版用排水パイプ１０まで導水テープ２２等の透水材を設置し、床版上の雨水が橋梁床版用排水パイプ１０まで容易に誘導されるように構成してもよい。導水テープ２２は、市販のものを使用してよい。

本発明は、以上の発明の実施の形態に限定されることなく、特許請求の範囲に記載された発明の範囲内で、種々の変更が可能であり、それらも本発明の範囲内に包含されるものであることはいうまでもない。

たとえば、前記実施形態では、橋梁床版用排水パイプ１０を既設の橋梁に設置する事例が記載されているが、橋梁床版用排水パイプ１０を新設の橋梁に用いてもよい。また、図示されている各構成要素の細部形状や大きさ等は、例示的なものにすぎず、細部形状や大きさを他の適当なものにしてもよい。

１０ 橋梁床版用排水パイプ
１２ 本体管
１２ａ 上端
１２ａ１ スリット
１２ｂ 開口部
１２ｃ 排出管
１２ｄ ナット
１４ 上部構造体
１４ａ キャップ管
１４ｂ フランジ
１４ｂ１ アーム
１４ｃ 目皿
１４ｃ１ 円筒形パイプ
１６ 透水フィルタ
１６ａ 不透水性フィルム
１８ 膨張圧緩和部材
２０ フレキシブル管
２０ａ ナット
２２ 導水テープ
２４ 熱収縮材料製チューブ

Claims (3)

1. アスファルト舗装との間に防水層が設けられた橋梁床版に設置される橋梁床版用排水パイプであって、
   上端が開放し、下端に排出管が接続された本体管と、
   前記本体管の上部に配置された上部構造体と、
   前記本体管の上部の周囲に配置され、透水性と耐熱性を兼備した材料で形成された透水フィルタと、
   前記本体管内の中央にほぼ垂直方向に延びるように配置された膨張圧緩和部材とを備え、
   前記本体管の前記上端の周縁部に、所定間隔隔てた複数個のスリットが設けられており、
   前記上部構造体が、前記本体管の内径よりも僅かに小径の外径をもつ円筒形のキャップ管と、前記キャップ管の下端に配置された目皿とを有しており、
   前記橋梁床版と前記防水層との間に滞留した水が、前記透水フィルタを介して前記スリットを通り、前記本体管と前記キャップ管との間の隙間から、前記本体管内に流下するように構成されていることを特徴とする排水パイプ。
2. 前記透水フィルタの下面に配置された不透水性フィルムをさらに備えていることを特徴とする請求項１に記載された排水パイプ。
3. 前記排出管の外周に雄ねじが設けられ、前記雄ねじに第１ナットが螺合され、上端に第２ナットが取り付けられたフレキシブル管を前記排出管に螺合させることによって前記排出管に前記フレキシブル管が接合されていることを特徴とする請求項１又は２に記載された排水パイプ。

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