(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
底壁部から左右の側壁部の上部へと延びる凹条部及び凸条部を交互に溝の長手方向に連続形成することにより、波形に成形された硬質合成樹脂又は繊維強化樹脂からなるＵ字溝において、
前記左右の側壁部は、前記底壁部から垂直に立ち上がった形状をなし、
前記左右の側壁部の上部は、前記凸条部が内方へと絞られることにより前記凹条部及び凸条部が消失されそして実質平坦な垂直壁を長手方向に実質連続して形成するとともに、各々、前記左右の側壁部の上端より外方に延び前記凹条部を塞ぎかつ前記凸条部の頂きよりもさらに外方に延びた平坦な補強壁を長手方向に連続形成してなり、
また、前記補強壁は、その上面に、その外方の辺縁から立ち上がる突条部をＵ字溝の長手方向に延びて形成してなり、
さらに、左右の前記垂直壁の外表面側においてそれぞれ、リブ部を前記凹条部及び凸条部が消失される部分より前記垂直壁の下部まで上下に延びて形成するように設けてなることを特徴とするＵ字溝。
【請求項２】
前記左右の側壁部の間に横架、固定する為の横断面略Ｌ字形の架け渡し材を備えるとともに、前記左右の側壁部は各々、該架け渡し材の端部を嵌め止めることができる略Ｌ字形の架け渡し材受け部を形成してなることを特徴とする請求項１記載のＵ字溝。
【請求項３】
前記左右の側壁部は、剛性を高めるべく外方に突出する膨出部を設け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】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
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Ｕ字溝に関する。
【０００２】
【従来の技術】
山野の土木開発現場並びに一般道路の側溝排水路として、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為、輸送面や施工面で取扱いが容易であるが、コンクリート製のものと比較して、一般に剛性が低い為、特に側壁部の外方から大きな土圧がかかった場合には、側壁部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。そこで従来、Ｕ字溝の最も弱い部分であるＵ字溝上部において、Ｕ字溝の両側壁部の間に架け渡す架け渡し材を幅方向に適当な箇所取付ける他、Ｕ字溝の底壁部から側壁部にわたって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字溝の側壁部への土圧に対する剛性を向上させる工夫がなされてきた。
【０００３】
かような改良技術は、例えば、特許第３０６５５６２号公報に示されている。同公報には、樹脂材から成り、流体通路を形成すべく、底壁部と両側壁部とが一体に成形されて断面Ｕ字状に設けられると共に、剛性を向上させるべく前記底壁部と両側壁部とに長手方向に直交する方向に延びる多数の凹条及び凸条が形成されるよう、波形に成形されたＵ字溝において、前記凹条及び凸条が前記両側壁部の各上端まで形成されると共に、該両側壁部の各上端で該側壁部と一体に成形されて前記凹条を埋める隔壁部を具備することを特徴とするＵ字溝が開示されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記公報に記載されるような、側壁外面の凹条を埋める隔壁部が側壁上端に形成されているＵ字溝は、その埋設時における側壁外面及びその近傍への土壌の充填性について問題があった。すなわち、側壁上端付近において、隔壁部が外方に延びて庇のように凹条を覆っているので、その凹条部分には土砂がうまく充填されにくく、側壁外面との間に空隙が形成されやすい。かかる空隙が存在すると、雨水の浸透によりＵ字溝周囲の土砂が侵食されてＵ字溝の浮上の原因となるだけでなく、空隙が存在することでＵ字溝の側壁への土圧の負荷が不均一なものとなり、Ｕ字溝の内方への変形の可能性が各段に高まる。かような弊害は、剛性の改良度をいくらか抑えてでも排除する必要がある。
本発明は、かかる事情により為されたものであり、その達成しようとする課題は、側壁の上端付近において土砂を空隙なく充填することができ、以って、側壁につき所要の剛性を保持すると共に、土圧の不均一な負荷による側壁の変形を有効に防止することができるところのＵ字溝を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは鋭意研究の結果、波形に成形され、かつ、左右の側壁部が底壁部から垂直に立ち上がるＵ字溝について、その側壁部の上部において、凸条部が内方へと絞られることにより凹条部及び凸条部が消失された平坦な垂直壁を長手方向に連続形成することにより、側壁部の上端より外方に延びその外方の辺縁に突条部を有する補強壁を形成したとしても、該側壁部の上端付近（補強壁の下側）において土砂を空隙なく充填することが出来ることを見出し、さらに、凸条部が内方へと絞られた上に、補強壁を形成し、そして垂直壁の外表面の所要の箇所にリブ部を設けるといった構成が相俟って、側壁部のねじれ変形、局部変形などを有効に防止でき、かつ、所要の剛性を保持し得ることを見出し、本発明を完成した。
すなわち本発明は、底壁部から左右の側壁部の上部へと延びる凹条部及び凸条部を交互に溝の長手方向に連続形成することにより、波形に成形された硬質合成樹脂又は繊維強化樹脂からなるＵ字溝において、
前記左右の側壁部は、前記底壁部から垂直に立ち上がった形状をなし、
前記左右の側壁部の上部は、前記凸条部が内方へと絞られることにより前記凹条部及び凸条部が消失されそして実質平坦な垂直壁を長手方向に実質連続して形成するとともに、各々、前記左右の側壁部の上端より外方に延び前記凹条部を塞ぎかつ前記凸条部の頂きよりもさらに外方に延びた平坦な補強壁を長手方向に連続形成してなり、
また、前記補強壁は、その上面に、その外方の辺縁から立ち上がる突条部をＵ字溝の長手方向に延びて形成してなり、
さらに、左右の前記垂直壁の外表面側においてそれぞれ、リブ部を前記凹条部及び凸条部が消失される部分より前記垂直壁の下部まで上下に延びて形成されるように設けてなることを特徴とするＵ字溝に関する。
本発明の好ましい態様は、前記左右の側壁部の間に横架、固定する為の横断面略Ｌ字形の架け渡し材を備えるとともに、前記左右の側壁部は各々、該架け渡し材の端部を嵌め止めることができる略Ｌ字形の架け渡し材受け部を形成してなることを特徴とするか、或いは、前記左右の側壁部は、剛性を高めるべく外方に突出する膨出部を設けてなることを特徴とする前述のＵ字溝に関する。
【０００６】
本発明におけるＵ字溝は、剛性向上の為に、その底壁部から左右の側壁部の上部へと延びる凹条部及び凸条部を交互に溝の長手方向に連続形成することにより、波形に成形されているが、前記凹条部及び凸条部は前記左右の側壁部の上部において消失する構造をとっている。すなわち、左右の側壁部の上部は、凹凸がない実質平坦な垂直壁が長手方向に実質連続して形成されている為、側壁部の上端より外方に延びる補強壁が形成された構造であっても、埋設作業の際にはそのＵ字溝の周囲は土砂で容易にかつ均一に充填され得る。したがってＵ字溝の両側壁部の外面近傍、特にその上部と周囲の土砂との間に空隙が形成されることがなく、周囲の土砂と密着した状態で保たれ、地盤沈下や雨水の流入によるＵ字溝の浮上等を引き起こす恐れが極めて少ない。また、前記左右の側壁部の上部は実質平坦な垂直壁が長手方向に実質連続して形成されていれば良く、平坦な垂直壁が連続形成される場合はもちろん、例えば両側壁部間に横架する架け渡し材の両端の嵌め込み部を形成する為に、厚肉に成形されて突出した部分が数箇所存在する形状であっても構わない。前記左右の側壁部はさらにその上端より外方に延び、補強壁が長手方向に連続形成され、Ｕ字溝の剛性をさらに向上させるべく、補強材が長手方向に沿って取付けが可能である。この補強壁の存在により、Ｕ字溝の左右の側壁部の上部が土圧により湾曲、ねじれ変形してしまうおそれが少ない。前記補強壁の幅は、凹条部の底と凸条部の頂きとの間隔よりも短くとも長くともよく、長い場合には該間隔の５倍までの長さを有することが好ましい。前記間隔の５倍以上になると剛性が殆ど上昇せず、また生産コストが上がり、好ましくない。
また補強壁の上面には、突条部がＵ字溝の長手方向に延設される。前記突条部は、補強壁がその外方の辺縁よりそのまま上方に垂直に立ち上がってＵ字溝の長手方向に連続形成されても良いし、補強壁の上面の中央部にＵ字溝の長手方向に連続形成される単なる突起状であっても良い。この突条部の存在によって、補強壁は変形しずらくなり、Ｕ字溝の左右の側壁部の上部にはさらなる剛性が付与され、また補強壁自体に対しても同様に剛性を向上し得る。それとともに、本発明のＵ字溝においては、リブ部が左右の垂直壁の外表面にそれぞれ設けられており、これによってＵ字溝の左右の側壁部の上部の剛性をより一層高めることができる構造となっている。前記リブ部は通常、凹条部及び凸条部が消失される部分より垂直壁の下部まで設けられるが、現場の状況により、特にＵ字溝の上部からの力に対してさらに剛性の向上が必要な場合には、前記凹条部及び凸条部が消失される部分より前記垂直壁を経て補強壁の下側まで連続して延設される形状をとっても好ましい。
本発明のＵ字溝においては、左右の側壁部の上部間に横架、固定する為の架け渡し材を取り付けることもでき、これらの例として略Ｌ字形、略Ｔ字形又は略十字形の横断面を有する架け渡し材が挙げられる。これら架け渡し材は、その両端をＵ字溝の左右の側壁部に嵌め止めることによりＵ字溝に固定され得る。例えば、横断面略Ｌ字形の架け渡し材を取り付ける場合、Ｕ字溝の左右の側壁部の上部に、該架け渡し材の両端の形状に対応した略Ｌ字形の架け渡し材受け部をあらかじめ成形しておき、施工時に前記架け渡し材の両端を各々の該受け部に嵌め込むことにより、前記架け渡し材はＵ字溝に容易に固定され得る。また、架け渡し材の本発明のＵ字溝への他の固定法としては、架け渡し材がＵ字溝の左右の補強壁上でリベットにより鋲着される態様が挙げられる。この場合、それぞれの架け渡し材の両端はリベットを通す為の孔を設け、Ｕ字溝の左右の側壁部間に組み付けられるよう、切り欠かれていることが必要である。これら架け渡し材をＵ字溝に取り付けることにより、Ｕ字溝の左右の側壁部の上部に対してより一層の剛性が付与されるなど好ましい効果が得られる。
さらにまた本発明のＵ字溝は、左右の側壁部に、外方に突出する膨出部を設けることができる。これにより、さらなる剛性をＵ字溝に付与できるだけでなく、この膨出部には、Ｕ字溝の埋設の際に土砂が堆積してその荷重がかかる為、Ｕ字溝をより効果的に固定し、地下水位の上昇によるＵ字溝の浮上防止に役立つ。
本発明のＵ字溝の材質としては、ポリエチレン樹脂、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の硬質合成樹脂、並びにＦＲＰ、ＦＲＴＰ等の繊維強化樹脂が望ましい。Ｕ字溝本体の形状としては、本来のＵ字形の他、壁底部から垂直に立ち上がった形状、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。本発明のＵ字溝はブロー成形、回転成形等により成形できる。
【０００７】
【実施例】
図面を参照して本発明をさらに詳しく説明する。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。
【０００８】
実施例1.
本発明のＵ字溝の実施例を図１ないし図３に示す。図１は本実施例のＵ字溝１を示す斜視図であり、図２は本実施例のＵ字溝１の平面図であり、図３はその側面図である。これら図から分かるように、本実施例のＵ字溝１においては、底壁部２から左右の側壁部３の上部へと延びる凹条部４及び凸条部５が交互に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いる。しかしながら前記左右の側壁部３の上部は、前記凹条部４及び凸条部５が消失され、実質平坦な垂直壁６が長手方向に実質連続して形成されている。垂直壁６は、基本的には平坦でＵ字溝１の長手方向に連続する壁であるが、Ｕ字溝の左右の側壁部間に横架される架け渡し材１２の両端を嵌め込む為の受け部１３を形成する為に、その部分のみを厚肉の構造とし、外方にやや突出する形状となっている。さらに、前記左右の側壁部３の上端２１においては、補強壁７が、上端より外方に延び、前記凹条部４を塞ぎ、かつ凸条部５の頂き２２よりもさらに外方に延びた壁であって、Ｕ字溝１の長手方向に連続形成されている。本実施例においては、補強壁７の幅は、凹条部４の底２３と凸条部５の頂き２２との間隔よりもやや長く設定されている。そして補強壁７の上面の外方の辺縁には、Ｕ字溝１の長手方向に突条部８が連続形成される形状をとっている。これら補強壁７の存在により、左右の側壁部３の特に上部にはさらなる剛性が向上され、さらに突条部８の形成により補強壁７それ自体の剛性も向上され、埋設された際に周囲の土圧に対する耐力が高まる。本実施例において、上述したように突条部８は補強壁７の外方の辺縁から立上がってＵ字溝１の長手方向に連続形成される構造をとっているが、補強壁７の上面のほぼ中央部から立上がってＵ字溝１の長手方向に連続形成される構造をとっても良いし、補強壁７の内方の辺縁より立上がってＵ字溝１の長手方向に連続形成される構造をとっても構わない。
前記補強壁７には、Ｕ字溝にさらなる剛性を付与する為、その長手方向に沿って図４（ａ）正面図及び図４（ｂ）平面図に示す補強材９を取り付けることができる。補強材９には、図５（ａ）平面図及び図５（ｂ）正面図に示す硬質合成樹脂又は繊維強化樹脂からなるリベット１０を通す為の孔９ａが適切な箇所に穿設されており、この孔９ａ・・と補強壁７に穿設されているリベット１０を通す孔７ａ・・とを位置合わせした状態で補強材９は、リベット１０にて補強壁７へ鋲着される。
また、左右の前記垂直壁６の外表面側には、それぞれリブ部１１が設けられ、図６（図２中のＡ−Ａ線で切断した断面図）及び図７（図２中のＢ−Ｂ線で切断した断面図）から分かるように、凹条部４及び凸条部５が消失される部分より垂直壁６の下部まで上下に延びて形成されている。これによって、リブ部１１が存在しない場合と比較し、Ｕ字溝１の側壁部３の上部にさらなる剛性向上効果が付与され、Ｕ字溝１の上方からそして側方から作用する土圧に対して耐性が増したものになっている。リブ部１１の形状は特に問わないが、成形しやすい形状であることが生産効率の点で好ましい。
Ｕ字溝１にはまた、Ｕ字溝１の左右の側壁部３の間に横架、固定する為の架け渡し材、一例として図８に示す横断面略Ｌ字形の架け渡し材１２を取付けることができる。図１及び図３に示すように、架け渡し材１２は、その両端がＵ字溝１の両側壁部上部の内表面に設けられている略Ｌ字形の架け渡し材受け部１３に各々嵌め込まれ得るので鋲着の必要が無く、作業性が良い。また、Ｕ字溝１の左右の側壁部３の間に横架、固定する為の他の架け渡し材としては、図９ないし図１１に示される、それぞれ横断面略Ｌ字形の架け渡し材１４、横断面略Ｔ字形の架け渡し材１５又は横断面略十字形の架け渡し材１６が挙げられる。これら架け渡し材１４、１５又は１６は、その両端にリベットを通す為の孔１４ａ、１５ａ、１６ａが各々穿設されており、これらの孔とＵ字溝１の補強壁７上に穿設された孔７ａとを位置合わせし、リベット１０で鋲着される。それぞれの架け渡し材は、その両端部がＵ字溝１の補強壁７上で、リベット１０を用いて鋲着されるように切り欠かれているので、側壁部３の上面より下に位置するように組み付け可能となっている。
さらにまた、本発明のＵ字溝１の左右の側壁部３には、図１ないし３に示すように、剛性を高める為の膨出部１７がＵ字溝１の凸条部５よりも外方に突出して設けられており、側壁部にさらなる剛性が増大せしめられている。膨出部１７は剛性付与の効果のみならず、土中に埋設された際には土砂が堆積し、上部から荷重がかかるためにＵ字溝１の浮上防止の効果をも併せ持つ。Ｕ字溝１の底壁部２には、図１及び図３に示すように浮上防止材１８を嵌め込む為の浮上防止材支持溝部１９が設けられているので、この部分に浮上防止材１８を組み付けることによってより一層の浮上防止効果が得られる。
しかして本実施例のＵ字溝は、側壁の上端より外方に延びる補強壁を形成したとしても、側壁の上端付近（補強壁の下側）において土砂を空隙なく充填でき、側壁のねじれ変形、局部変形などを有効に防止でき、かつ、所要の剛性を保持し得ることができた。
【０００９】
実施例２.
実施例２は、図１２ないし図１４に示す。本実施例２においては、リブ部１１に代えてリブ部２０が凹条部４及び凸条部５が消失される部分より垂直壁６を経て補強壁７の下側まで連続して延設されている。その他の構成は実施例１と同様である。図１５（図１３におけるＣ−Ｃ線で切断した断面図）及び図１６（Ｄ−Ｄ線で切断した断面図）から分かるように、前記凹条部４及び凸条部５が消失される部分より前記垂直壁６を経て、前記補強壁７の下側までリブ部２０が連続形成されている。この為、垂直壁６は上方からの圧力に対する剛性が一段と高まり、Ｕ字溝の側壁部の上端が破損、変形する恐れが一層少ない構造となっている。
【００１０】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明のＵ字溝は、側壁部の上端より外方に延びる補強壁を備える構造のものであっても、埋設された際、側壁上端付近において土砂の充填が不十分となることがなく、Ｕ字溝の側壁部と周囲の土砂との間に空隙が形成され易いという欠点が解消されている。したがって、本発明のＵ字溝は側壁の上端付近において土砂を空隙なく充填することができ、以って、側壁につき所要の剛性を保持すると共に、土圧の不均一な負荷による側壁の変形を有効に防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明のＵ字溝の一態様を示す斜視図である。
【図２】  本発明のＵ字溝の一態様を示す平面図である。
【図３】  図２に示すＵ字溝の側面図である。
【図４】  補強材の正面図（ａ）及び平面図（ｂ）である。
【図５】  リベットの平面図（ａ）及び正面図（ｂ）である。
【図６】  図２のＡ−Ａ線で切断したＵ字溝の凹条部の断面図である。
【図７】  図２のＢ−Ｂ線で切断したＵ字溝の凸条部の断面図である。
【図８】  横断面略Ｌ字形状の架け渡し材の平面図（ａ）、正面図（ｂ）及び側面図（ｃ）である。
【図９】  横断面略Ｌ字形状の架け渡し材の平面図（ａ）、正面図（ｂ）及び側面図（ｃ）である。
【図１０】横断面略Ｔ字形状の他の架け渡し材の平面図（ａ）、正面図（ｂ）及び側面図（ｃ）である。
【図１１】横断面略十字形状の他の架け渡し材の平面図（ａ）、正面図（ｂ）及び側面図（ｃ）である。
【図１２】本発明のＵ字溝の他の実施例を示す斜視図である。
【図１３】本発明のＵ字溝の他の実施例を示す平面図である。
【図１４】図１４に示すＵ字溝の側面図である。
【図１５】図１４のＣ−Ｃ線で切断したＵ字溝の凹条部の断面図である。
【図１６】図１４のＤ−Ｄ線で切断したＵ字溝の凹条部の断面図である。
【符号の説明】
１    Ｕ字溝
２    底壁部
３    側壁部
４    凹条部
５    凸条部
６    垂直壁
７    補強壁
７ａ  孔
８    突条部
９    補強材
１０    リベット
１１    リブ部
１２    架け渡し材
１３    架け渡し材受け部
１４    架け渡し材
１５    架け渡し材
１６    架け渡し材
１７    膨出部
１８    浮上防止材
１９    浮上防止材支持溝部
２０    リブ部
２１    側壁部の上端
２２    凸条部の頂き
２３    凹条部の底
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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