(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｕ字溝本体の底壁及び左右の側壁が硬質合成樹脂又は繊維強化樹脂により成形されているＵ字溝であって、前記左右の側壁の上部より外方に延びる網状部が該本体の長手方向に沿って形成され、該網状部は、多数の枠部分が四方に連設されて形成され、そこを流れる水の勢いを弱め得る網目構造を有することを特徴とするＵ字溝。
【請求項２】
前記網状部は、さらに、そこを流れる水を前記Ｕ字溝本体の内側へと導き得る網目構造となっていることを特徴とする請求項１記載のＵ字溝。
【請求項３】
前記網状部は、前記Ｕ字溝本体と一体に成形されてなることを特徴とする請求項１記載のＵ字溝。
【請求項４】
前記網状部は、前記Ｕ字溝本体と別体に成形され、左右の側壁の上部に鋲着されてなることを特徴とする請求項１記載のＵ字溝。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般土木用、農業用及び工業用水路及び排水路において使用されるＵ字溝において、特に傾斜面に埋設された後に、その周囲の土壌が水の勢いにより侵食されることが抑制され得るように改良されたＵ字溝に関する。
【背景技術】
【０００２】
Ｕ字溝は、一般道路の側溝排水路として用いられる他、山野の土木開発現場における排水路としても用いられている。したがってその設置場所もまた平坦な土地に限られず、斜面、例えば丘陵地帯や山岳地帯の斜面に及ぶ。Ｕ字溝、特に合成樹脂製のＵ字溝としては例えば、特開平２０００−１２９７６８号公報に記載される、側壁の上端部に補強材（架け渡し材）の受容部を長手方向に形成するＵ字溝部材が挙げられる。
【０００３】
【特許文献１】特開平２０００−１２９７６８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
設置された後のＵ字溝で問題となるのが、雨水や湧水による土壌の侵食である。設置されたＵ字溝の周囲において水による土壌の侵食が経時的に進行し、Ｕ字溝の外側の土壌が徐々に削られて穴ができ、Ｕ字溝の設置が不安定なものとなる。とりわけ、丘陵地帯や山岳地帯の斜面に設置した場合に土壌侵食が著しい。
従来のＵ字溝を斜面に埋設した場合、その周囲の土壌がどのように侵食されるかを、図４（ａ）及び（ｂ）を挙げて説明する。
図４（ａ）は、平地の土壌に埋設された従来のＵ字溝１９の平面図を示す。雨水や上流側Ｕから滲み出た湧水（水Ｗ３）は、Ｕ字溝１９の外側を下流側Ｄに向って流れて来る。すると、Ｕ字溝１９の外側には、水Ｗ３の勢いを和らげるものが殆ど存在しない為に、水Ｗ３はその勢いを保ったまま、或いはさらに勢いを増して流れて行く。結果として、図４（ａ）のＸ−Ｘ線における断面図である図４（ｂ）に示すように、Ｕ字溝１９の周囲の土壌が、水Ｗ３の勢いによる侵食作用によって経時的に削られてしまう（図４（ｂ）中のｓ１部分）。このように、水Ｗ３に削られることによって侵食された後の土壌の部分（ｓ１部分）では、例えば後の降雨時に新たに生じた水Ｗ３の通り道となって、さらに侵食が広がる（ｓ２部分）。
このように、上記公報に記載されたような従来のＵ字溝では、水の勢いによる埋設後の周囲の土壌の侵食を有効に抑制することが出来ず、侵食が避けられない状況にある。とりわけ、Ｕ字溝が丘陵地帯や山岳地帯の斜面に設置された場合においては、Ｕ字溝の外側には傾斜によってさらに強い勢いの水が流れるが、この勢いに十分に対抗することが出来ずに土壌の侵食がより顕著なものとなるであろう。
Ｕ字溝の周囲の土壌の侵食は、Ｕ字溝を剥き出しの状態にしてしまい、ひいてはＵ字溝の位置ずれ又は浮上、若しくは最悪の場合、Ｕ字溝周囲の土砂崩れを引き起こすことにつながる。さらには、水による土壌の侵食作用によって、Ｕ字溝の周囲の土壌に撒かれた植物の種子又は芽すらも一緒に流されてしまい、それによりＵ字溝の周囲は、植物が根付かない不毛の部分となることも考えられる。したがって、Ｕ字溝周囲の土壌の侵食は出来る限り抑制されることが望まれる。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明者は上記課題に鋭意取り組んだ結果、多角形枠の連なる網目構造等を有する網状部がＵ字溝本体の左右の側壁の上部より外方に延びて形成されてなるＵ字溝が、平地のみならず斜面に埋設された場合においてさえも、その外側近傍を流れる水の勢いを弱め、それによりＵ字溝の周囲の土壌の水による侵食を有効に抑制することが出来ることを見出すに至った。
すなわち、本発明は、Ｕ字溝本体の底壁及び左右の側壁が硬質合成樹脂又は繊維強化樹脂により成形されているＵ字溝であって、前記左右の側壁の上部より外方に延びる網状部が該本体の長手方向に沿って形成され、該網状部は、多数の枠部分が四方に連設されて形成され、そこを流れる水の勢いを弱め得る網目構造を有し、好ましくはさらに、そこを流れる水を前記Ｕ字溝本体の内側へと導き得る網目構造となっていることを特徴とするＵ字溝に係る。
さらに本発明は、前記網状部は、前記Ｕ字溝本体と一体に成形されるか、もしくは別体に成形されて左右の側壁の上部に、例えばリベット等を用いて容易に鋲着されてなることを特徴とするＵ字溝に係る。
【発明の効果】
【０００６】
本発明のＵ字溝に形成された網状部には多数の枠部分が四方に連設されて形成され、そこを流れる水の勢いを弱め得る網目構造を有する。その為に、網状部を有したＵ字溝は、埋設された後において、土壌の表層を流れる水、例えば湧水又は雨水等、もしくはＵ字溝本体の内側から外側に飛散した水が網状部を構成する多数の枠部分に当ることでその水流の勢いを弱め、もって、周囲の土壌の侵食を有効に抑制し得るという効果を奏する。かかる効果によって、Ｕ字溝周囲の土壌が安定する為に、植物が根付き易くなり、繁茂することもまた容易となる。そしてＵ字溝周囲に繁茂した植物群は、そこを流れる水流の勢いを弱め、もって周囲の土壌の侵食を抑制するという相乗的な効果をももたらす。
また本発明のＵ字溝の網状部は、好ましくは、そこを流れる水の勢いを弱めるだけでなく、さらに勢いの弱まった水をＵ字溝本体の内側へと導き得る網目構造を有し得る。その為、Ｕ字溝の周囲の土壌の侵食の原因となる水そのものを周囲の土壌からＵ字溝本体の内側に導いて排水することが出来る。
さらに本発明のＵ字溝の網状部は、あらかじめＵ字溝本体と一体に成形されたものが用いられる他、Ｕ字溝本体とは別体に成形し、Ｕ字溝本体の左右の側壁の上部に鋲着される態様とすることも出来る。従って、埋設箇所の状況に応じて適宜２つの用法を使い分けることが出来るという効果を有する。
その他に、本発明のＵ字溝は、硬質合成樹脂又は繊維強化樹脂により成形されてなることにより、腐食の問題が起きないだけでなく、コンクリート製のＵ字溝と比較して軽量であり、その為に取扱い易く、かつ運搬効率が良好であるという利点をも併せ持つ。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
本発明に係るＵ字溝は、その周囲の土壌の表層を流れ下る雨水及び湧水、又はＵ字溝本体の内側から外側へと飛散した水を網状部の網目構造を構成する多数の枠部分に衝突させて、その勢いを緩衝して弱める原理が利用されているものである。まずは、かかる網状部が形成されてなる本発明に係るＵ字溝の構造について説明する。
【０００８】
本発明において、Ｕ字溝の網状部は網目構造を有している。この網目構造には、多数の枠部分が四方に連設されて形成されることにより、水が流れる際には、個々の枠部分に当りながら流れることになり、したがって水の勢いを次第に弱める効果を有する。枠部分はまた、その高さ（厚さ）が、前述の効果が維持されるように、流れる水量及び本発明のＵ字溝が埋設される傾斜角度等、埋設される地域の環境条件に合わせて適宜設定される。例えば、降水量が多い、又は傾斜角度が大きい地域に埋設される場合においては、枠部分の高さ（厚さ）は、水が衝突した時により多くの水に対する抵抗力を発揮するように、又はより強い勢いの水に対する抵抗力を発揮するように、より高く（厚く）設定されることが望ましい。
網状部は、Ｕ字溝本体の左右の側壁の上部のうちのいずれから形成されていてもよいが、埋設された時に、Ｕ字溝とその周囲の土壌の表層とがほぼ同一平面になるようにする為に、左右の側壁の上端から形成されることが構造上好ましい。網状部の形状もまた特に制限は設けられないが、Ｕ字溝本体と一体成形する場合においては成形のし易さ、すなわち生産性の点から、そしてＵ字溝本体とは別体として成形される場合は鋲着のし易さ、すなわち作業性の点から、全体として平板状であることが好ましい。
また網状部の幅、つまりＵ字溝の側壁より外方に向って網状部が続くまでの長さは、Ｕ字溝が埋設される地域の状況に応じて適宜設定される。例えば、降水量が特に多い地域等に埋設される場合には、Ｕ字溝の外側を流れる水量が多いことが予測される。この場合、これら多量の水の勢いを効果的に抑制する為には、網状部の幅を長く設定することが望ましい。
網状部の幅は、好ましくは、Ｕ字溝の底壁の幅の１／４以上、より好ましくは１／２倍以上である。
また網状部は、Ｕ字溝と一体成形されてある他、Ｕ字溝とは別体として成形しておき、Ｕ字溝の側壁の上部、特に側壁の上端にリベットを通す孔をあらかじめ穿設しておき、この孔に網状部をリベット等を用いて鋲着する手法をも採り得る。網状部がＵ字溝本体とは別体として成形された場合、その網状部を構成する材質としては、種々の合成樹脂、例えば取付けられるＵ字溝と同様の合成樹脂及び金属等が挙げられるが、腐食せず、軽量で運搬効率が良いという点で合成樹脂製のものが好ましい。
【０００９】
本発明に係るＵ字溝本体の形状に特に制限はなく、例えば側壁及び底壁が平坦構造のものや、又は凹凸形状が長手方向に交互に繰り返された波形構造のもの等が挙げられる。かかるＵ字溝本体の材質としては、合成樹脂、例えばポリエチレン、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、ポリアミド等の硬質合成樹脂が挙げられ、また不飽和ポリエステル等にガラス繊維、炭素繊維、有機繊維などを含有させた繊維強化樹脂ももちろん使用され得る。
【００１０】
次に、本発明のＵ字溝周辺の土壌の表層を流れ下る水の勢いが弱められる原理について、図１、図２（ａ）及び（ｂ）に示す本発明のＵ字溝１を挙げて説明する。Ｕ字溝１は、網状部２が、Ｕ字溝本体３の左右の側壁４の上端５に形成された平坦なフランジ部６に対してリベット７を用いて鋲着されることにより構成されている。用いられる網状部２は、それぞれ長手方向に連なって延びる正方形の枠部分８’及び六角形の枠部分８”とが幅方向に交互に連設されて形成した網目構造９を有している。そしてこれら枠部分８’ 及び８”を構成する枠の辺のうち、Ｕ字溝１の長手方向に対してほぼ直交する枠の辺の高さが、その他の  枠の辺の高さよりもやや高くなるように形成されている。
本発明のＵ字溝１を埋設した場合において、Ｕ字溝１の平面図である図２（ａ）に示すように、水Ｗ１がＵ字溝１周辺の土壌の表層を上流側Ｕから下流側Ｄに向って（図中の矢印方向）流れ下ってきたとする。次に、水Ｗ１は網状部２に接触する。すると、枠部分８の枠の辺のそれぞれ高さの異なった構造により、図２（ａ）における網状部２のうちＡの部分拡大図である（ｂ）に示すように、水Ｗ１は、網状部２に形成された多数の枠部分８の内面に次々と衝突して抵抗を受ける。したがって、水Ｗ１は徐々にその勢いが弱められ、結果として、流水Ｗ１は、そのＵ字溝１の周囲の土壌を削り取って侵食し得る勢いを大きく抑制されるのである。
【００１１】
続いて、本発明のＵ字溝の網状部が有する、該網状部を流れる水の勢いを弱めた上に、さらにＵ字溝本体の内側へと導き得る網目構造について、図３（ａ）及び（ｂ）に示すＵ字溝１０を挙げて説明する。Ｕ字溝１０は、その網状部１１の他は、前述したＵ字溝１と同様の構造を有するものである。用いられる網状部１１は、それぞれ長手方向に連なって延びる長方形の枠部分１２’及び六角形の枠部分１２”が交互に幅方向に連設されて形成した網目構造１３を有し、かつ、長方形の枠部分１２’は全て、その長手方向が、上流側
Ｕより下流側Ｄの方がＵ字溝１０の内側に接近するように斜めに連設されている。そして、長方形の枠部分１２’の辺のうち、長手方向の枠の辺は、その他の枠の辺よりもやや高くなるように構成されている。
本発明のＵ字溝１０を埋設した場合において、Ｕ字溝１０の外側を、水Ｗ２が上流側Ｕから下流側Ｄに向って（図中の矢印方向）流れ下って来たとする。しかし水Ｗ２は、網状部１１に接触すると、図３（ａ）中に示す網状部１１のＢ部分の拡大図である図３（ｂ）に示すように、多数の六角形の枠部分１２”の内面に衝突して抵抗を受け、その勢いが弱められる。なおかつ、長方形の枠部分１２’の枠の辺のそれぞれ高さの異なった構造により、水Ｗ２は、その長方形の枠部分１２’の長手方向に沿って、すなわちＵ字溝１０の内側に向って効果的に導かれる。
このように、水Ｗ２は、Ｕ字溝１０の外側の土壌を侵食し得る勢いを大きく削がれる上に、Ｕ字溝１０の内側へと導かれて効果的に排水される。
【実施例】
【００１２】
本発明を実施例を挙げてさらに具体的に説明する。以下の実施例はいかなる場合も本発明を限定するものと解釈してはならない。
【００１３】
（実施例１）
本実施例においては、図１及び図２（ａ）、（ｂ）に示す本発明のＵ字溝１を使用した。網状部２及びＵ字溝本体３は共にポリエチレンからなり、すでに述べたように、網状部２はリベット７によってＵ字溝本体３のフランジ部６に鋲着されている。Ｕ字溝本体３は、その底壁１４から左右の側壁４の上部へと延びる凹条部１５及び凸条部１６が、長手方向に交互に連続形成されて波形構造に成形され、その側壁４にはＵ字溝１の浮上を防止する為の膨出部１７、及び側壁４の上部を補強する為のリブ部１８が形成された構造のものを用意した。
網状部２及びＵ字溝本体３の寸法を下記に示す。
網状部２の寸法      幅Ｌ１：３５０ｍｍ、長手方向の長さ：１２００ｍｍ
Ｕ字溝本体３の寸法  底壁１４の幅：６００ｍｍ
側壁４の上端５までの高さ：６５０ｍｍ
長手方向の長さ：１１８０ｍｍ
次に、土を用いて高さおよそ５ｍの人工の山を築き、その山の斜面（傾斜角およそ１０°）に、長手方向が山頂から麓に向うように本発明のＵ字溝１を複数連結して埋設した。次に、該人工の山の山頂から麓の方向へと、網状部２に向っておよそ１０リットル／分の量で、図２（ａ）に示す水Ｗ１を連続して流しながら、Ｕ字溝１の周囲の土壌を観察した。その結果、水Ｗ１は、網状部２を構成する正方形の枠部分８’及び六角形の枠部分８”に差し掛かると、その勢いが弱まることが観察され、水を流し始めて２４時間後においても、Ｕ字溝１の網状部２近傍の土壌及び下側の土壌には水Ｗ１による目立った浸食は見られなかった。
【００１４】
（実施例２）
本実施例においては、図３（ａ）及び（ｂ）に示すＵ字溝１０を使用した。なお、Ｕ字溝１０の構造のうち、網状部１１の他は、実施例１におけるＵ字溝１と同様の構造である。
網状部１１の寸法を下記に示す。
網状部１１の寸法      幅Ｌ２：３５０ｍｍ、長手方向の長さ：１２００ｍｍ
次に、実施例１と同様に人工の山を築き、そしてＵ字溝１０を埋設した後、該人工の山
の山頂から麓の方向へと、網状部１１に向っておよそ１０リットル／分の量で、図３（ａ）に示す水Ｗ２を連続して流し、Ｕ字溝１０の周辺の土壌を観察した。その結果、水Ｗ２は、網状部１１に差し掛かると、六角形の枠部分１２”によってその勢いが弱められる上に、長方形の枠部分１２’の長手方向に沿って、Ｕ字溝１０の内側へと効果的に排出されることが観察された。また水を流し始めて２４時間後においても、Ｕ字溝１０の網状部１１近傍の土壌及び下側の土壌には水Ｗ３による目立った浸食は見られなかった。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明のＵ字溝１の斜視図である。
【図２】（ａ）は本発明のＵ字溝１の平面図であり、（ｂ）は（ａ）に示された網状部２のうちのＡ部分の拡大図である。
【図３】（ａ）は本発明のＵ字溝１０の平面図であり、（ｂ）は（ａ）に示された網状部１１のうちのＢ部分の拡大図である。
【図４】（ａ）は従来のＵ字溝の平面図であり、（ｂ）は（ａ）のＸ−Ｘ線における断面図である。
【符号の説明】
【００１６】
１、１０  本発明のＵ字溝    ２、１１  網状部    ３  Ｕ字溝本体    ４  側壁    
５  上端    ６  フランジ部    ７  リベット    ８’、８”、１２’、１２”  枠部分
９、１３  網目構造    １４  底壁    １５  凹条部    １６  凸条部
１７  膨出部    １８  リブ部    １９  従来のＵ字溝
【要約】      （修正有）【課題】平地並びに斜面に埋設された場合においても、Ｕ字溝の外側の流水の勢いを弱め、それによりＵ字溝の周囲の土壌の水の勢いによる侵食を有効に抑制し得るＵ字溝の提供。【解決手段】Ｕ字溝本体３の左右の側壁４の上部より外方に延びる網状部２が該本体の長手方向に沿って形成され、該網状部２は、多数の枠部分８’、８”が四方に連設されて形成され、そこを流れる水の勢いを弱め得る網目構造９を有することを特徴とするＵ字溝１。【選択図】図１【図１】
0003622182.tif 000002
【図２】
0003622182.tif 000003
【図３】
0003622182.tif 000004
【図４】
0003622182.tif 000005