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技術 U字溝

出願人 中日本ハイウェイ・エンジニアリング東京株式会社
発明者 原田孝知氏家光晴小森俊祐松下要介堀隆一藤岡博邦伊東剛
出願日 2015年3月30日 (5年1ヶ月経過) 出願番号 2015-067936
公開日 2016年11月4日 (3年6ヶ月経過) 公開番号 2016-188464
状態 特許登録済
技術分野 下水
主要キーワード 本体リブ 底リブ 周方向全長 側壁リブ 長平板 三角板状 強度解析 リブ先端
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(2016年11月4日)のものです。
また、この項目は機械的に抽出しているため、正しく解析できていない場合があります

図面 (12)

構成

U字溝10は、合成樹脂主原料とし、底壁14と底壁の幅方向側端から立ち上がる側壁16とを有する溝本体12を備える。側壁の外面には、長手方向に所定間隔で並ぶ複数の側壁リブ26が設けられる。また、側壁リブの上部には、側壁との間に間隔32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平板状の補強部30が設けられる。

効果

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。

概要

背景

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。

概要

U字溝10は、合成樹脂を主原料とし、底壁14と底壁の幅方向側端から立ち上がる側壁16とを有する溝本体12を備える。側壁の外面には、長手方向に所定間隔で並ぶ複数の側壁リブ26が設けられる。また、側壁リブの上部には、側壁との間に間隔32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平板状の補強部30が設けられる。 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。

目的

この発明の主たる目的は、新規な、U字溝を提供する

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

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請求項1

合成樹脂主原料としたU字溝であって、底壁と前記底壁の幅方向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。

請求項2

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。

請求項3

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。

請求項4

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。

技術分野

0001

この発明はU字溝に関し、特にたとえば、合成樹脂主原料とし、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。

背景技術

0002

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。

0003

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。

先行技術

0004

特許第3811530号

発明が解決しようとする課題

0005

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。

0006

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。

0007

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。

課題を解決するための手段

0008

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。

0009

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。

0010

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。

0011

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。

0012

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。

0013

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。

0014

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。

0015

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。

0016

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。

0017

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。

0018

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。

0019

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。

0020

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。

発明の効果

0021

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。

0022

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。

図面の簡単な説明

0023

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。

実施例

0024

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。

0025

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、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。

0026

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。

0027

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。

0028

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。

0029

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。

0030

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。

0031

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。

0032

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。

0033

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。

0034

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。

0035

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。

0036

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。

0037

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。

0038

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。

0039

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。

0040

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。

0041

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。

0042

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。

0043

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。

0044

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。

0045

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。

0046

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。

0047

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。

0048

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。

0049

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。

0050

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

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