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技術 水路ブロックとそれを使用した排水性舗装の排水設備

出願人 茨城県コンクリート製品協同組合
発明者 千代忠幸
出願日 2001年2月6日 (19年9ヶ月経過) 出願番号 2001-029132
公開日 2002年8月14日 (18年3ヶ月経過) 公開番号 2002-227111
状態 拒絶査定
技術分野 道路の舗装構造 下水
主要キーワード 排水スリット 各排水孔 立方体形 側溝内 基盤層 勾配面 エルボ管 雨水量
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2002年8月14日)のものです。
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図面 (10)

課題

数少ない排水孔11でも、透水性舗装層3からの十分な排水量を確保する。

解決手段

排水性舗装3は、地盤33上に、一方に向けて次第に低くなる勾配を形成した非透水性舗装層32を設け、その上に連続する細孔を有するポーラスな透水性舗装層31を設けたものである。この排水性舗装3の前記非透水性舗装層32が勾配に沿って低くなった側に、水路ブロックを敷設する。この水路ブロックは、蓋1の側面に開口した排水孔11の流入口14の周囲に、その流入口14の径より蓋1の長手方向における長さが長い凹状の取水凹部13を設けており、この取水凹部13を排水性舗装3の縁面に対面させる。

概要

背景

最近、雨天時の道路やその他の舗装面での冠水溢水を防止するため、排水性舗装工法による舗装が多く行われるようになっている。この排水性舗装は、アスファルト等の舗装層表層部分を、従来の緻密で通水性の乏しい舗装層ではなく、ポーラス透水性舗装層として、降雨時に舗装表面の雨水を舗装面の下に透過させて、透水性舗装層の中に取り込み、排水するものである。これにより、舗装面に雨水が溜まったり、或いは舗装面に沿って雨水が流れ、舗装面が冠水したり、まとまって溢水することを防止するものである。

この排水性舗装は、舗装面からの雨水の排水だけでな、車のタイヤノイズの低減、道路の冠水による車のスリップ事故の低減、夜間の降雨時における対向車ライト反射による眩惑の低減等にも効果があることが確認されている。しかしこのような排水性舗装では、透水性舗装層に保有できる水の量は有限であるため、道路の表面からその下にある透水性舗装層に取り込んだ雨水を、常時排水する必要がある。

この透水性舗装層からの雨水の排水に当たっては、例えば、公園や公共広場等のように、舗装面が広いエリアでは、透水性舗装層とその下の非透水性舗装層との間に排水路を設け、この排水路で雨水を排水溝に導き、排水する手段をとることもある。

他方、道路のように幅が有限である排水性舗装においては、透水性舗装層とその下の非透水性舗装層との界面に道路の中央から路側帯側に向けて低くなるような勾配を設け、透水性舗装層を通って路側帯側に集まる雨水を、路側帯側に敷設した水路ブロックの蓋の側面またはブロック本体の上部側面に設けた排水孔排水スリットを通して水路ブロック内の水路に排水することが行われている。

概要

数少ない排水孔11でも、透水性舗装層3からの十分な排水量を確保する。

排水性舗装3は、地盤33上に、一方に向けて次第に低くなる勾配を形成した非透水性舗装層32を設け、その上に連続する細孔を有するポーラスな透水性舗装層31を設けたものである。この排水性舗装3の前記非透水性舗装層32が勾配に沿って低くなった側に、水路ブロックを敷設する。この水路ブロックは、蓋1の側面に開口した排水孔11の流入口14の周囲に、その流入口14の径より蓋1の長手方向における長さが長い凹状の取水凹部13を設けており、この取水凹部13を排水性舗装3の縁面に対面させる。

目的

本発明は、前記従来のような排水性舗装に隣接して敷設される排水孔を有する水路ブロックにおける課題に鑑み、数少ない排水孔でも、透水性舗装層からの十分な排水量を確保することができ、これにより、排水孔を持たない水路ブロックと同等の強度と生産性を確保することができる水路ブロックを提供することを目的とするものである。

効果

実績

技術文献被引用数
1件
牽制数
4件

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請求項1

蓋(1)の側面またはブロック本体(2)の上部側面から、ブロック本体(2)内の水路(21)に通じる排水孔(11)、(41)、(51)を設けた水路ブロックにおいて、蓋(1)の側面またはブロック本体(2)の上部側面に開口した排水孔(11)、(41)、(51)の流入口(14)、(44)、(54)の周囲に、その流入口(14)、(44)、(54)の径(d)より蓋(1)またはブロック本体(2)の長手方向における長さ(L)が長い凹状の取水凹部(13)、(53)、(63)を設けたことを特徴とする水路ブロック。

請求項2

取水凹部(13)、(53)、(63)は、その周囲に開口部がその奥側より広くなるような勾配面(18)、(58)、(68)を有することを特徴とする請求項1に記載の水路ブロック。

請求項3

地盤(33)上に、一方に向けて次第に低くなる勾配を形成した非透水性舗装層(32)を設け、その上に連続する細孔を有する透水性舗装層(31)を設けて排水性舗装(3)を構成し、この排水性舗装(3)の前記非透水性舗装層(32)が勾配に沿って低くなった側に、前記排水性舗装(3)の縁面に面して流入口(14)、(44)、(54)が開口した排水孔(11)、(41)、(51)を有する水路ブロックを敷設した排水性舗装の排水設備において、水路ブロックとして前記請求項1または2に記載の水路ブロックを使用し、その取水凹部(13)、(53)、(63)を排水性舗装(3)の縁面に対面させたことを特徴とする排水性舗装の排水設備。

技術分野

0001

本発明は、コンクリート等により成型され、道路等に敷設されて排水路として使用される長尺U字溝グレーチング蓋側溝水路ボックスカルバート等の水路ブロックに関し、特に排水性舗装に隣接して敷設され、排水性舗装を通して舗装側から流れてくる雨水等を側溝内に排水する機能を有する水路ブロックに関する。

背景技術

0002

最近、雨天時の道路やその他の舗装面での冠水溢水を防止するため、排水性舗装工法による舗装が多く行われるようになっている。この排水性舗装は、アスファルト等の舗装層表層部分を、従来の緻密で通水性の乏しい舗装層ではなく、ポーラス透水性舗装層として、降雨時に舗装表面の雨水を舗装面の下に透過させて、透水性舗装層の中に取り込み、排水するものである。これにより、舗装面に雨水が溜まったり、或いは舗装面に沿って雨水が流れ、舗装面が冠水したり、まとまって溢水することを防止するものである。

0003

この排水性舗装は、舗装面からの雨水の排水だけでな、車のタイヤノイズの低減、道路の冠水による車のスリップ事故の低減、夜間の降雨時における対向車ライト反射による眩惑の低減等にも効果があることが確認されている。しかしこのような排水性舗装では、透水性舗装層に保有できる水の量は有限であるため、道路の表面からその下にある透水性舗装層に取り込んだ雨水を、常時排水する必要がある。

0004

この透水性舗装層からの雨水の排水に当たっては、例えば、公園や公共広場等のように、舗装面が広いエリアでは、透水性舗装層とその下の非透水性舗装層との間に排水路を設け、この排水路で雨水を排水溝に導き、排水する手段をとることもある。

0005

他方、道路のように幅が有限である排水性舗装においては、透水性舗装層とその下の非透水性舗装層との界面に道路の中央から路側帯側に向けて低くなるような勾配を設け、透水性舗装層を通って路側帯側に集まる雨水を、路側帯側に敷設した水路ブロックの蓋の側面またはブロック本体の上部側面に設けた排水孔排水スリットを通して水路ブロック内の水路に排水することが行われている。

発明が解決しようとする課題

0006

水路ブロックに設けるドレン用の排水孔や排水スリットは、舗装の設計上予想される最大降雨量において十分な排水量が確保できるよう配置されなければならない。しかしながら、1箇所の排水孔や排水スリットを通して透水性舗装層から排水できる水量は限りがあり、十分な排水量を確保するためには、水路ブロックに多くの排水孔や排水スリットを設ける必要がある。特に、1箇所の排水孔や排水スリットの開口部が透水性舗装層の縁面に面する面積には限りがあり、その排水能力には限界があるため、水路ブロックの排水孔や排水スリットの数が少ないと、透水性舗装層を通って路側帯側に集まった水が排水孔や排水スリットの無い部分から溢水する可能性がある。

0007

この点について本件発明者は、現状の問題を理解し、解決するため、検討した結果、次の事実に着目するに至った。排水性舗装の透水性舗装層は、ポーラスな舗装構造を有するため、連続する細孔を通して水を浸透させるが、水の通路は細かい細孔であるため、透水性舗装層のブロック本体やその蓋と接する面から排出される単位面積当たりの水はそう多くはない。そのため、透水性舗装層から個々の排水孔に排水される水量は、かなり少ない。すなわち、従来の水路ブロックの排水孔は、必要以上の排水能力を有しており、流入口側でその排水能力に対応しきれていないのである。それ故、ブロック本体やその蓋に多くの排水孔を設けなければ、雨量が多い時に、透水性舗装層から雨水を排水しきれず、雨水が溢水する結果を招くのである。

0008

しかし一方で、水路ブロックに排水孔や排水スリットを数多く設けることは、その内部への鉄筋配筋等の設計にも影響を与え、水路ブロックの強度の低下等の問題をもたらす。また、水路ブロックを成型する型枠が複雑になり、生コンクリート充填にも支障を来し、生産性の低下をもたらす等の問題も指摘される。

0009

本発明は、前記従来のような排水性舗装に隣接して敷設される排水孔を有する水路ブロックにおける課題に鑑み、数少ない排水孔でも、透水性舗装層からの十分な排水量を確保することができ、これにより、排水孔を持たない水路ブロックと同等の強度と生産性を確保することができる水路ブロックを提供することを目的とするものである。

課題を解決するための手段

0010

本件発明者は、前記の課題について検討したところ、前記の目的を達成するためには、個々の排水孔11、41、51により多くの雨水が流入できるるようにすれば良いことに着目した。そのためには、前述のように単位面積当たりの排水量がさほど多くない透水性舗装層31の広い範囲から水を流入させるのが有効である。透水性舗装層31の広い範囲から水を流入させたとしても、透水性舗装層31の単位面積当たりの排水量はそう多くはないため、降雨量が多い時でも、雨水量が排水孔11、41、51の排水能力を超え、雨水を排水しきれなくなる事態は起こらない。

0011

このような着目のもとでなされたのが、排水孔11、41、51が透水性舗装層31の境界に面して開口した流入口14、44、54へ、透水性舗装層31の縁面において、より広いエリアから水を集めて排出することが出来れば、少ない数の排水孔11、41、51でより多くの排水量が得られるという着想である。そこで本発明において講じた手段は、蓋1の側面またはブロック本体2の上部側面に開口し、透水性舗装層31から水を流入させる排水孔11、41、51の流入口14、44、54の周囲に、その流入口14、44、54の開口面積より広い範囲から水を集める凹状の取水凹部13、53、63を設けるということである。

0012

すなわち、本発明による水路ブロックは、蓋1の側面またはブロック本体2の上部側面から、ブロック本体2内の水路21に通じる排水孔11、41、51を設けている。そして、蓋1の側面またはブロック本体2の上部側面に開口した排水孔11、41、51の流入口14、44、54の周囲に、その流入口14、44、54の径dより蓋1またはブロック本体2の長手方向における長さLが長い凹状の取水凹部13、53、63を設けている。この取水凹部13、53、63は、その周囲の開口部がその奥側より広くなるような勾配面18、58、68を有する。

0013

既に述べた通り、排水性舗装3は、地盤33上に、一方に向けて次第に低くなる勾配を形成した非透水性舗装層32を設け、その上に連続する細孔を有するポーラスな透水性舗装層31を設けたものである。この排水性舗装3の前記非透水性舗装層32が勾配に沿って低くなった側に、前記水路ブロックを敷設し、その取水凹部13、53、63を排水性舗装3の縁面に対面させる。このような排水設備では、排水性舗装3に面して開口した排水孔11、41、51の流入口14、44、54へは、その周囲に設けた取水凹部13、53、63を通して水が流入する。すなわち、流入口14、44、54が開口した範囲よりも水路ブロックの長手方向において広い範囲から水が流入する。

0014

このような水路ブロックとそれを使用した排水設備では、取水凹部13、53、63を通して排水孔11、41、51の流入口14、44、54へ水が流入するため、個々の排水孔11、41、51へ透水水性舗装層31の縁面のより広い範囲から水を集めて流入させることができる。このため、各排水孔11、41、51からの排水量を大きく増大させることができ、少ない数の排水孔11、41、51でより大量の排水を行うことができる。

0015

また既に述べた通り、透水性舗装層31の縁面における単位面積当たりの透水量は、排水孔11、41、51からの排水能力に比べてそう多くはないため、取水凹部13、53、63を極端に長くしなければ、降雨量が多い時でも、排水孔11、41、51からの排水能力を越えてそれらのに水が流入することはない。すなわち、排水孔11、41、51で排水しきれずに、排水性舗装3の表面が冠水したり溢水したりすることがない。

発明を実施するための最良の形態

0016

次に、図面を参照しながら、本発明の実施の形態について、具体的且つ詳細に説明する。図1図5は、中央に排水用グレーチング15を有する蓋1と、端面ほぼU字形のブロック本体2とからなる水路ブロックの前記蓋1の側面に排水孔11の流入口14を開口した実施形態を示している。

0017

ブロック本体2は、鉄筋コンクリートにより形成されたもので、全長が1000mm程度のものである。両端を除いて均一なU字形の断面を有しており、外底面と両側壁の上面は何れも平坦である。その内側には、U字形の水路21が形成されている。図1破線で図示してあるが、両端には互いに嵌まり合う雄雌の継手を有する。

0018

蓋1は、やはり鉄筋コンクリートにより形成されたもので、前記ブロック本体2の両側の壁上面に載せられ、同ブロック本体2の全長にわたってその上面を閉じるものである。蓋1の下面とブロック本体2の両側の壁上面との間には、ピン22が嵌め込まれ、蓋2がブロック本体2の上でずれないように固定される。図2はこの蓋1の全体を示しているが、この図2に示したように蓋2は、基本的に長尺な立方体形を有する。

0019

図1図2に示すように、蓋1の中央にはスリット15が形成され、このスリットの部分の下部は、蓋1のスリットの高さの半分位の高さを有する複数のリブ17で一体に連結されている。このスリット15には、金属格子状の長尺なグレーチング16が嵌め込まれ、このグレーチング16の所々が前記リブ17で支持される。このグレーチング16は蓋1の上面からブロック本体2の内部の水路21に水を排水するものである。

0020

この蓋1の片方の側面、つまり図1において右側面から底面にわたって排水孔11が形成され、この排水孔11は、蓋1の右側面側とブロック本体2の中の水路21とを連絡している。この排水孔11は、例えば蓋1を型枠内で成型するとき、樹脂等からなるエルボ管を予め型枠内の所定の位置に挿入し、固定しておき、この状態で型枠内に生コンクリートを打設し、これを硬化させることにより、形成することができる。この排水孔11は、蓋1の側面に開口した図1において右端から左にいくに従って次第に低くなる勾配を有し、中央部で下方に湾曲し、ほぼ垂直になって蓋1の下面に開口している。その蓋1の下面の開口部はブロック本体2の側壁の内側に位置する。

0021

この排水孔11の流入口14が開口した蓋1の側面であって、その流入口14の周囲には、図3に示すように、排水孔11の流入口14の径dより蓋2の長手方向の距離L、つまり幅が十分長い凹状の取水凹部13が形成されている。取水凹部13の長さLは、排水孔11の口径の3倍程度がよい。例えば、排水孔11の口径が32φmm程度の場合、取水凹部13の長さLはL=100mm程度が適当である。また、この取水凹部13の高さは、排水孔11の流入口14の径dより若干高い。また取水凹部13は、図示のように浅いものであってもよい。

0022

図3から明らかなように、この取水凹部13は横長の矩形のものであるが、その四辺には勾配面18が形成され、奥に行くに従って若干長さと高さが小さくなっている。このような水路ブロックは、ブロック本体21の水路がその長手方向に連なるように順次継ぎ合わせられながら、図6に示すように、排水性舗装3の透水性舗装層31の縁面に前記の蓋1の取水凹部13を有する側面が面するよう敷設され、水路を構成するものである。

0023

排水性舗装3は、地盤33の上に舗装基盤層として非透水性舗装層32を設け、その上に透水性舗装層31を設けたものである。非透水性舗装層32の上面、すなわち非透水性舗装層32と透水性舗装層31の界面には、道路等の中央から前記水路ブロックが敷設された路側帯側に向けて次第に低くなるような勾配が形成されている。前記非透水性舗装層32は、通常の舗装材料であるアスファルトやコンクリートにより形成されるが、透水性舗装層31は、その中に粗い粒状の骨材を添加し、全体として連続する細孔を有するポーラスな舗装層としたものである。

0024

前記の蓋1の側面は、その取水凹部13の中に開口した排水孔11の流入口14の最も下の縁が概ね透水性舗装層31と非透水性舗装層32との界面にあるように施工される。そして、透水性舗装層31の上面と蓋1の上面とはほぼ連続する面となる。

0025

このような排水性舗装3では、透水性舗装層31の表面に落ちた雨水が透水性舗装層31の連続する細孔を通ってその中に浸透する。この透水性舗装層31に浸透した水は、透水性舗装層31と非透水性舗装層32との界面の勾配に沿って透水性舗装層31の中を路側帯側へと流下する。そして、水路ブロックの蓋1の側面に達すると、取水凹部13へと水が流れ込み、さらにこの水は流入口14から排水孔11へと流入し、この排水孔11からブロック本体2の中の水路21へと落ちる。水路21へ落ちた水は、その水路21を通って排水される。

0026

このような排水の過程で、前記取水凹部13は、その長さLが排水孔11の流入口14の径dより長いため、取水凹部13を通して排水孔11の流入口14へとより広い範囲から水を流入させることができる。例えば、前述のように取水凹部13の長さLが排水孔11の口径の3倍程ある場合、排水孔11の流入口14より3〜5倍の広さから水を集めることができる。従って例えば、2本の排水孔11で6本〜10本分の水を集めて流入させることができる。また例えば、ブロック本体2と蓋1の長さが1000mmである場合に、長さL=100mmの取水凹部13を設けた場合、ブロック本体2と蓋1の全長の20%のエリアから排水孔11に水を流入させることができることになる。

0027

しかし一方で、各排水孔11により広い範囲から水を集めて流入させると、従来に比べて排水孔11に流入する水の量がそれだけ多くなる。しかし、透水性舗装層31は細かい細孔を通して水を流すため、その縁面から流出される単位面積当たりの水量はさほど多くはない。そのため、多量の降雨があったときに、排水孔11の流入口14の面積の数倍広いエリアから排水孔11に水を流入させても、その流入量が排水孔11がの排水能力を超えることはまず起こらない。

0028

次に、図7図8は、嵌め込み式の蓋4を有する、いわゆる長尺U字溝と呼ばれる水路ブロックに本発明を適用した実施形態である。図7は蓋4を外した状態、図8は、水路ブロックを排水性舗装3の縁側に敷設した状態を示す。この実施形態の場合は、蓋4が嵌め込み式であり、蓋4の側面は透水性舗装層31の縁面に面することがなく、ブロック本体5の上縁部の側面が透水性舗装層31の縁面に面するため、前記のような取水凹部53を排水孔51の流入口54はブロック本体5の上縁部の側面に設けられている。

0029

この取水凹部53の構成は、前述の蓋2に設けた取水凹部13の構成と全く同様である。すなわち、取水凹部53の長さは排水孔51の口径より長く、排水孔51の流入口54より広い範囲から水を集めて排水孔51に流入させることができる。この取水凹部53を通って排水孔51に流入した水は、この排水孔51を通ってブロック本体5内の水路21内に流入する。

0030

なお、図示の排水孔51はブロック本体5の上部の壁を斜めに貫通するストレートな孔となっているが、これは型枠の中で生コンクリートからブロック本体5を成型する際に、棒状の中子により排水孔51を形成し、コンクリートの硬化の後その中子を抜き取ることができるようにするためである。前述の蓋2に形成した排水孔11と同様に、樹脂製等の管をブロック本体1に埋め込んで排水孔51を形成する場合には、前述の蓋1と同様に、曲がった排水孔51を形成することもできる。

0031

次に図9は、ブロック本体5の上縁部に切欠きを設け、そこに蓋4に設けた排水孔41の流入口44が開口されるようにしたもので、蓋4の側面とブロック本体5の切欠きにより形成される凹部を取水凹部63としたものである。この切欠きには勾配面68が形成され、その結果取水凹部63の両側と下側の面に勾配面68が形成されている。取水凹部63の長さが排水孔41の流入口44の径より長く、排水孔41の流入口44より広い範囲から水を集めて排水孔61に流入させることができるのは、前述の2つの実施形態と全く同じである。

発明の効果

0032

以上説明した通り、本発明による水路ブロックとそれを使用した排水設備では、排水性舗装3の透水性舗装層3の縁面において、蓋2、4やブロック本体5に設けた排水孔11、41、51の流入口14の面積より蓋2、4やブロック本体5の長手方向のより広い範囲から水を集めて排水出来るので、排水孔11、41、51の一本当たりの排水能力を増大することができる。これにより、少ない本数の排水孔11、41、51で排水性舗装3から雨水を効率よく排水することができるので、蓋2、4やブロック本体5の強度低下を招くことなく、しかも排水性舗装3の冠水や溢水が確実に防止される。

図面の簡単な説明

0033

図1本発明の一実施形態による水路ブロックを示す縦断正面図である。
図2同実施形態による水路ブロックの蓋を示す斜視図である。
図3同実施形態による水路ブロックの蓋の取水凹部の部分を示す要部拡大側面図である。
図4図3のA−A線断面図である。
図5図3のB−B線断面図である。
図6同実施形態による水路ブロックを排水性舗装の縁に敷設した状態を示す縦断正面図である。
図7本発明の他の実施形態による水路ブロックのブロック本体を示す斜視図である。
図8同実施形態による水路ブロックを排水性舗装の縁に敷設した状態を示す要部縦断正面図である。
図9本発明の他の実施形態による水路ブロックのブロック本体と蓋とを示す斜視図である。

--

0034

1 蓋
2ブロック本体
3排水性舗装
11排水孔
13取水凹部
14 排水孔の流入口
18 取水凹部の勾配面
21水路ブロック内の水路
31透水性舗装層
32非透水性舗装層
33地盤
41 排水孔
44 排水孔の流入口
51 排水孔
53 取水凹部
54 排水孔の流入口
58 取水凹部の勾配面
63 取水凹部
68 取水凹部の勾配面

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