JP4811630B2

JP4811630B2 - Ｕ字溝

Info

Publication number: JP4811630B2
Application number: JP2004211915A
Authority: JP
Inventors: 俊夫鎌田; 高栄寺沢
Original assignee: 炭平コーポレーション株式会社
Priority date: 2004-07-20
Filing date: 2004-07-20
Publication date: 2011-11-09
Anticipated expiration: 2021-03-30
Also published as: JP2004332536A

Description

本発明は、農業用及び工業用水路及び排水路、並びに一般土木用水路及び排水路に用いることができる合成樹脂製のＵ字溝に関する。

山野の土木開発現場並びに一般道路の側溝および排水路として、従来コンクリート製のＵ字溝が用いられてきたが、近年、コンクリート製のＵ字溝に代えて合成樹脂製のＵ字溝が用いられるに至っている。この合成樹脂製のＵ字溝は、従来のコンクリート製のＵ字溝よりも軽量であるため、輸送面や施工面で取扱いが容易であるが、一方合成樹脂製のものは、コンクリート製のものと比較して一般に、剛性が低いため、特に側壁外から大きな土圧がかかった場合には、側壁が内側に折れこんで変形しやすくなるという問題があった。そこでこの問題を解決するべく、Ｕ字溝の底壁面から側壁面を波形もしくは類似の凹凸形状に成形することにより合成樹脂製Ｕ字溝の側壁外からの土圧に対する剛性の向上を達成する方法が提案され利用されていることが知られている（特開昭６１−８３７３１号公報、特開平１１−１９５６号公報等）。なおこの種の、Ｕ字溝において、その底部付近について上記の凹凸形状をあまりに大きな凹凸に設計することは、雨水や地下水等の流通を妨げ、本来の使用目的である流路としての機能を十分に果たすことはできなくなる。従って、Ｕ字溝の内壁面を平坦な面に保ちかつ凹凸形状を外側壁面にのみに付ける方法も検討されている（例えば特開平８−１５１６７７号公報等）が、剛性の格段の向上が期待できず、これは有利な手段とは必ずしもいえない。

しかしながら、Ｕ字溝の側壁外からの土圧に対する剛性を高めるためにＵ字溝の形状に単に凹凸条を与えるのみでは自ずと限界があり、またその壁厚を厚くするとしても製造コストが上昇する。加えてＵ字溝の、使用時に左右の側壁を内側に押し変形させる土圧は側壁に対して垂直の方向に働く場合の他、側壁に対して斜めの方向にも働く。さらに、Ｕ字溝に加わる土圧の程度は、Ｕ字溝全体についてみると不均等なものとなりやすく、ねじれ応力がＵ字溝に作用する結果になり易い。従ってＵ字溝は、種々の荷重方向からの圧力に
も耐える剛性を備えるように配慮する必要がある。そこで従来、Ｕ字溝の形状を工夫するほか、Ｕ字溝の一番弱い部分であるＵ字溝上部において、Ｕ字溝の両側壁を架け渡す補強材を幅方向に数カ所取り付けることにより、合成樹脂製Ｕ字溝の側壁への土圧に対して剛性を向上させる方法も知られている。例えば、上記特開平１１−１９５６号公報においてはより強度を確保するため両側壁部上端に沿ってあてがい補強材を配し、リベットやボルト・ナットにより前記補強材に固定した金属製の複数の架け渡し材で架け渡した構造を開示している。また、特開２０００−１２９７６８号公報は合成樹脂製のＵ字溝部材の対向する側壁の上端部に形成した受容部にその長手方向に形鋼からなる補強材を配設した上で、受容部間にボルト・ナットで固定した横架材により架け渡しするかまたはその両端部が逆Ｕ字形に折り曲げられて、Ｕ字溝の両側壁上端部に上方から跨ぐように成形された嵌め込み可能な嵌込部を有する横架材にて架け渡ししたＵ字溝部材を示す。後者の場合にはＵ字溝に固定する横架材の止め具を必要としないものである。
特開昭６１−８３７３１号公報特開平１１−１９５６号公報特開平８−１５１６７７号公報特開２０００−１２９７６８号公報

上記従来技術において、Ｕ字溝上部にＵ字溝の両側壁を架け渡す補強材は、主に、断面略Ｌ字形のアングル型鋼材等の金属製で、Ｕ字溝の壁側部上部にネジや、ボルト・ナット等の止め具（固定具）を使用するものであるか、固定具を要しなくても架け渡し補強材の両端が複雑な形状をなすものである。しかしながら、Ｕ字溝に架け渡し材を架け渡すために、従来のようなネジや、ボルト・ナット等の固定具を使用することは、Ｕ字溝の敷設作業がとても煩雑な作業になる。また、架け渡し補強材の両端が複雑な形状をなすものでは、その形状を製造する際に、折り曲げ加工すべき箇所が多く、工程数を多く要し、製造コスト面で不利である。さらに、上記従来のＵ字溝は、架け渡し材の補強材受容部として、Ｕ字溝の長手方向に延びる補強用の金属製の補助部材を併用する必要があるもの（特開平１１−１９５６号公報）であるか、または補強材としての金属を一体成形してＵ字溝の両側壁上部に直接埋込む形式のもの（特開２０００−１２９７６８号公報）である。これは、金属製の補強材を長手方向と幅方向にはしご状に配置することが剛性の著しい向上を図る上で効果的であると考えられるためである。しかしながら、架け渡し材の配置のために、Ｕ字溝に補助部材を装着しなければならないことは、Ｕ字溝の敷設の作業性をより悪くする。また、一体成形にてＵ字溝に補強材を埋込む形式のものはＵ字溝の製造に当たって工程数が多くコスト高になる。また、金属は腐食するので、金属製の架け渡し材は腐食による強度の減少および外観の悪化が生じるおそれがある。また、Ｌ字形のアングル型鋼材は、鋭利な部分が突出した状態で取り付けられるため、作業者を負傷させたり、作業者の衣服が引掛かり破れるおそれもある。
従って、本発明の課題は、取り付けのために補助部材や固定具を必要とせずに簡単に取付けられ、しかも、簡単な形状で製造費も安価な架け渡し材を、横架、固定することによって、十分な強度と高い剛性を確保し得る、架け渡し材を備えた合成樹脂製のＵ字溝を提供することにある。また、金属製架け渡し材を使用した場合と比較してそれに劣らない強度が得られ、しかも腐食による悪影響がなくかつ、作業者が負傷しがちな鋭利な部分が突出した形状をもたない部材からなり、設置作業を安全にかつ容易迅速に行い得るＵ字溝を提供することにある。

本発明者は上記課題を解決するべく鋭意検討を行った。その結果、凹条部位と凸条部位を交互にＵ字溝の長手方向に連続形成することにより波形に成形されたＵ字溝本体と、該本体の左右の壁側部の間に横架された架け渡し材とを備えてなるＵ字溝であって、該本体
の左右の内壁側部の上部にそれぞれ架け渡し材受け部を形成し、そこに簡単な構造の架け渡し材を単に嵌め止めることによって容易に取り付けることができるＵ字溝が、従来の金属製の補強材を用いたＵ字溝に劣らない十分な強度と高い剛性をもち、かつ、作業性に優れていることを見出した。
すなわち、本発明は、
断面Ｕ字形状の壁を形成するＵ字溝本体であって、該本体の壁底部から左右の壁側部の上部へと延びる凹条部位および凸条部位を交互に、Ｕ字溝の長手方向に連続形成することにより、波形に成形されたＵ字溝本体と、該本体の左右の壁側部の間に横架、固定される架け渡し材と、前記左右の壁側部の上部においてそれぞれ形成された、該架け渡し材の端部を嵌め止めることができる架け渡し材受け部とを備えてなる、Ｕ字溝であって、
前記架け渡し材は、管材、筒材または両端部に差込み孔を形成する軸材からなり、一方、
前記架け渡し材受け部は、前記凹条部位に形成された、該架け渡し材の端部の内部に挿入し該端部によって嵌合される突部と、該突部の下側に形成された、嵌合された架け渡し材を下方より支持し固定する支持部よりなることを特徴とする、硬質合成樹脂または繊維強化樹脂からなるＵ字溝に関する。

本発明のＵ字溝において、架け渡し材の横架、固定は、該Ｕ字溝本体の左右の壁側部の上部に設けられた架け渡し材受け部にそれぞれ架け渡し材の端部を嵌め止めることによって行うことができる構成となっている。従って、架け渡し材の取り付けはネジやボルト・ナット止め等の固定具を必要せず、極めて簡単な作業で迅速に行うことができ、Ｕ字溝の設置作業時間を短縮できる。また、固定具を必要としないことから製造コストも低減できる。しかも、本発明のＵ字溝では、架け渡し材受け部が、Ｕ字溝本体の構造の一部として成形と同時に得られるので、架け渡し材の取付けのために、Ｕ字溝本体に取付ける他の補助部材を必要としない。また、架け渡し材には、管材、筒材または両端部に差込み孔を形成する軸材という簡単な形状のものが使用できるため、複雑な形状の架け渡し材を製造する必要がない。従って、本発明は、Ｕ字溝本体と架け渡し材の二つの部材のみの簡単な構成でＵ字溝を提供でき、またこれらを製造する工程も煩雑にはならない。さらに本発明のＵ字溝は全ての部材が硬質合成樹脂または繊維強化樹脂からなるので、従来技術のように金属製の架け渡し材を使用した場合と比べ腐食による強度の減少や外観の悪化が生じることがなく、架け渡し材も軽量であり、作業者の負担が軽減される。その上、本発明のＵ字溝は、従来の金属製の架け渡し材を使用する場合に劣らずその左右の壁側部上部付近に加わる種々の方向からの土圧荷重に対して十分な剛性をもつ、変形し難いＵ字溝である。また、本発明のＵ字溝の部材は、鋭利な部分が突出しない構造であるので作業者を負傷させたり、作業者の衣服が引掛かり破れるおそれも減少する。

本発明の硬質合成樹脂または繊維強化樹脂からなるＵ字溝本体は、壁底部から左右の壁側部の上部へと延びる凹条部位および凸条部位を交互に、Ｕ字溝の長手方向に連続形成することにより、波形に成形されて剛性をはかっている。そして、本発明のＵ字溝は、特にその側部における種々の荷重方向からの土圧に対し、剛性を高めるために架け渡し材をＵ字溝本体の左右の壁側部の間に横架・固定するが、架け渡し材の取付けをＵ字溝本体の左右の壁側部への嵌め止めによりなしうるようにするために、該左右の壁側部の上部において架け渡し材受け部を形成するべく成形されていることを特徴とするものである。従って、本発明のＵ字溝における架け渡し材の取り付けは、ネジやボルト・ナット止め等の固定具を全く必要としないので従来の取付け固定作業を省力化でき、取付け作業を極めて迅速容易に行うことができる。この架け渡し材受け部はＵ字溝本体の成形と同時に形成されるので、架け渡し材の配置のために、成形したＵ字溝本体の他に補助部材や固定具は必要とならない。

本発明のＵ字溝は、架け渡し材としてＵ字溝と同様の硬質合成樹脂または繊維強化樹脂からなる管材、筒材または両端部に差込み孔を形成する軸材を使用し、これを嵌め止める側のＵ字溝本体の左右の壁側部の上部には、凹条部位に形成された、該架け渡し材の端部の内部に挿入し該端部によって嵌合される突部と、該突部の下側に、嵌合された架け渡し材を下方より支持し固定する支持部よりなる架け渡し材受け部が設けられるものである。本発明においては、架け渡し材の端部を突部に嵌合することにより、架け渡し材がＵ字溝本体の左右の壁側部間に横架され、同時に突部の下側の支持部により架け渡し材が下方より支持される。上記の架け渡し材受け部はＵ字溝の凹条部位に設けられるため、架け渡し材が、Ｕ字溝本体側の突部に嵌合されたとき、その左右両側面が隣り合う凸条部位と密接する構造に設計されていると、Ｕ字溝本体への架け渡し材の固定がより確実となる。管材、筒材または両端部に差込み孔を形成する軸材からなる架け渡し材は極めて簡単に取り付けることが可能である上に、それらがもつ材料力学的特性により十分に高い剛性をもつので、Ｕ字溝本体の左右の壁側部上部付近に加わる種々の方向からの土圧荷重に対して十分な剛性を与える。しかもかかる架け渡し材は極めて簡単な形状であるため製造に多くの工程を必要としない。
なお、前記波形に成形された本発明のＵ字溝本体は、その左右の壁側部の上部において凹条部位が内方に反った構造に成形されていれば、該壁側部上部においては外方から内方に絞り込まれた形状になるので、壁側部の上部の剛性をより一層高めることができる。さらに、本発明のＵ字溝本体は左右の壁側部に外方に突出するリブ部を設けることによって、より一層高い剛性が達成でき、また、このリブ部によって構成される壁側部から外側に突出した部分は、Ｕ字溝埋設の際に土砂が堆積しその荷重が負荷されるためＵ字溝をより安定して敷設でき、Ｕ字溝の浮き上がりを防止する。

図面を参照して本発明をさらに詳細に説明する。以下の実施例は本発明を限定することを目的とするものではない。

実施例
本実施例は、図１および図２に示すように、Ｕ字溝１において、架け渡し材として図４に示す管材７Ｃを使用した態様を示す。図１は本実施例のＵ字溝１の形状を説明する斜視図であり、図２は本実施例のＵ字溝１の平面図であり、図３は、図２に対応する側面図である。
Ｕ字溝１は、例えば幅１８０ｍｍ、２４０ｍｍ、３００ｍｍ、４００ｍｍ、５００ｍｍ、６００ｍｍ、７００ｍｍ、８００ｍｍ、９００ｍｍ、１０００ｍｍの寸法規格を有する各種製品よりなり、いずれも直壁タイプである。図１ないし図３から明らかなように、ポリエチレン樹脂からなるＵ字溝本体２は、左右の壁側部４、４が各々、壁底部３から垂直に立ちあがった形状をなし、壁底部３から左右の壁側部４、４の上部へと延びるところの凹条部位５・・および凸条部位６・・を交互にＵ字溝１の長手方向に連続形成することにより、波形に成形されている。本実施例のように壁底部３から垂直に立ち上がった形状の他、Ｕ字溝本体２は上部に向けてやや外開きに立ち上がった形状をとってもよい。また本発明における断面のＵ字形状とは、流体通路を形成する凹部空間を形成するもの一般を含み、本来のＵ字形の他、断面コの字形、あるいは上面が開放された断面半円状のものを含むものとする。また、本実施例ではＵ字溝本体及び、その他の部材（架け渡し材など）の材質としてポリエチレン樹脂を使用したが、他に、ポリ塩化ビニル、ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリアミド、ポリフェニレンスルフィド等が使用でき、また、不飽和ポリエステル等に、ガラス繊維、炭素繊維、有機繊維（ケブラー等）などを含有させた繊維強化樹脂（ＦＲＰ、ＦＲＴＰ）等が利用できる。さらに、本発明のＵ字溝本体２はブロー成形、回転成形等により成形できる。本実施例のＵ字溝１の構造は、凸条部位６・・についてはそのまま左右の壁側部４、４の上端まで延び、その上端から外方に延び
て平坦な面８、８を形成する。これに対し、凹条部位５・・は、左右の壁側部４、４の上部において、そのまま上端まで延びるのではなく、内方に反った形状５ａ・・をとりながら左右の壁側部４、４の上端まで延び、上端から外方に延びて前記平坦な面８、８に繋がっている。この結果、Ｕ字溝本体２の両壁側部４、４の上部は全体として、外方から内方へ絞り込まれたような形状の構造をとる。この構造によって、左右の壁側部４、４の上部付近に加わる種々の荷重方向からの土圧に対しより一層の剛性を与えるものである。

図１、図５及び図６からも明らかなように、内方に反った形状５ａ・・の一部は、Ｕ字溝１の長手方向に対して一定の間隔で、架け渡し材である管材７Ｃが嵌合し得る突部１１ａ・・を左右の壁側部４、４上部で対になるように形成し、かつ前記各突部１１ａ・・の下側に嵌合された架け渡し材としての管材７Ｃを下方から支持するための支持部１１ｂ・・を形成している。すなわち管材７Ｃのための架け渡し材受け部１１・・はこれら突部１１ａ・・と支持部１１ｂ・・により構成されるものである。本実施例では、図４に示すようなＵ字溝本体２と同じ材質からなる中空の角形の管材７Ｃを使用するが、架け渡し材は他の形状の管材、筒材または両端部に差込み孔を形成する軸材等の形状であってよく、使用する架け渡し材の形状に合せて突部１１ａ・・および支持部１１ｂ・・の形状が設計される。図１、図５及び図６に示すように、架け渡し材である図４の樹脂製の管材７Ｃは、その両端部をＵ字溝壁側部４、４の両側を押し開くようにして凹条部位５、５に形成された突部１１ａ、１１ａに嵌合させて両壁側部の間に横架させ、その際、同時に支持部１１ｂ、１１ｂより下方より支持固定される。さらに、本実施例では、図１及び図５に示すように、Ｕ字溝本体２において前記管材７Ｃは、突部１１ａに嵌合したとき、その左右両側面が隣り合う凸条部位６・・と密接する構造に設計されているので、Ｕ字溝本体２への管材７Ｃは三方から支持されることとなり固定はより確実となる。管材７Ｃを横架することによって、本発明のＵ字溝１はＵ字溝本体２の両壁側部４、４にかかる土圧に対し高い剛性を得ることができ、Ｕ字溝本体２の変形が防止できる。架け渡し材としてこの管材７Ｃは、単なる嵌め込み作業により取り付けられるので、ネジやボルト・ナットならびにリベット等の固定具を必要とせず、架け渡し作業をより迅速に進めることができる。なお、本実施例の場合にも図２に示すように、リベット１０で鋲着することにより取付ける、他の架け渡し材７Ｂを併用することも可能である。また、図１ないし図３にも示すように本実施例においては、Ｕ字溝本体２の左右の壁側部４、４にリブ部１５を設けており、さらにまた、壁底部３に浮上防止材３０を取付けることもできる。

本発明の実施例のＵ字溝を示す斜視図である。本発明の実施例のＵ字溝を示す平面図である。図２に示す本発明の実施例のＵ字溝の側面図である。本発明の実施例のＵ字溝に使用された架け渡し材である管材の正面図（ａ）および側面図（ｂ）である。図４に示す管材をＵ字溝本体の突部に嵌合してなるＵ字溝の部分平面図である。図５のＥ−Ｅ線で切断した断面図である。

１Ｕ字溝２Ｕ字溝本体３壁底部４壁側部５凹条部位
５ａ内方に反った形状６凸条部位７Ｂ角アングル材
７Ｃ管材８架け渡し材受け面９受け凹部１０リベット
１１ａ突部１１ｂ支持部１５リブ部２０補強材

Claims

断面Ｕ字形状の壁を形成するＵ字溝本体であって、該本体の壁底部から左右の壁側部の上部へと延びる凹条部位および凸条部位を交互に、Ｕ字溝の長手方向に連続形成することにより、波形に成形されたＵ字溝本体と、該本体の左右の壁側部の間に横架、固定される架け渡し材と、前記左右の壁側部の上部においてそれぞれ形成された、該架け渡し材の端部を嵌め止めることができる架け渡し材受け部とを備えてなる、Ｕ字溝であって、
前記架け渡し材は、管材、筒材または両端部に差込み孔を形成する軸材からなり、一方、
前記架け渡し材受け部は、前記凹条部位に形成された、該架け渡し材の端部の内部に挿入し該端部によって嵌合される突部と、該突部の下側に形成された、嵌合された架け渡し材を下方より支持し固定する支持部よりなることを特徴とする、硬質合成樹脂または繊維強化樹脂からなるＵ字溝。