(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
躯体のコンクリートスラブ上の増打ちコンクリートに樋状の溝構成体を埋設してなる床の排水溝構造であって、溝構成体は、ステンレスで構成され且つ幅が８０〜１２０ｍｍ、長さが１２ｍ以下であり、当該溝構成体の流れ方向に直交する底盤の断面形状が船底状に形成され且つその２つの傾斜面の各傾斜角度が１〜１０度に設定され、長さ方向に沿った水勾配が１／１５０〜１／２００に設定されていることにより、増打ちコンクリートの厚さが１００ｍｍ以下であることを特徴とする床の排水溝構造。
【請求項２】
増打ちコンクリートは、コンクリートスラブの上面に順次積層された防水用アスファルト、保護コンクリートを介して打設されている請求項１に記載の排水溝構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、床の排水溝構造に関するものであり、詳しくは、総菜の製造、魚介類や食肉の加工を行う食品工場などの建家の床の排水溝構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、食品工場などの床の排水溝は、金属材料からなる樋状の溝構成体（排水路体）を床コンクリートスラブの上に配置し、溝構成体の周囲に増打ちコンクリート（シンダーコンクリート）を打設することにより、増打ちコンクリートに溝構成体を面一に埋設して構成されている。通常、上記の溝構成体は、流れ方向に直行する断面が凹状（上面が開口した四角形）に形成されている（特許文献１参照）。
【０００３】
一般的に、床の増打ちコンクリートは、１５０ｍｍ以上の厚さに打設されている。これは、排水溝において固形物を含む排水を流れ易くして当該排水溝の清浄化を図る観点から、排水溝の水勾配、換言すれば、溝構成体の底盤の長さ方向に沿った勾配を１／１００〜１／７５程度に設定するためである。すなわち、床に適当な間隔で排水升を設置し、排水溝の長さを例えば１２ｍ程度に設計した場合、排水溝の勾配を１／１００以上とするには、溝構成体の底盤の高低差を確保するため、増打ちコンクリートの厚さを上記のような厚さに設定する必要がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−１９０１８６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、建築上、床の軽量化、建築費の削減の観点からは、増打ちコンクリートの厚さを一層薄く設計することが要望されている。しかしながら、増打ちコンクリートの厚さを薄くするには、排水溝の水勾配も緩く設計しなければならず、排水溝の水勾配を更に緩くした場合には、水切れが悪くなり、汚れが残留する虞がある。
【０００６】
本発明は、上記のような実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、食品工場などの床に適用される排水溝構造であって、水勾配を更に緩やかに設計でき、床の増打ちコンクリートを一層薄くすることができ、床の軽量化および建築費の削減を図ることができる床の排水溝構造を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の課題を解決するため、本発明に係る床の排水溝構造においては、増打ちコンクリートに埋設される溝構成体の流れ方向に直交する底盤の断面形状を幅方向の中央が落ち込む船底状に形成し且つその傾斜面の傾斜角度を１〜１０度に設定することにより、排水時における水切れ性を高め、かつ、水勾配を１／１５０〜１／２００に設定することにより、溝構成体内の水位を高めて排水中の固形物の流れを向上させ、もって、溝構成体の長さを例えば１２ｍに設計した場合に増打ちコンクリートの厚さを１００ｍｍ以下に設定できるようにした。
【０００８】
すなわち、本発明の要旨は、躯体のコンクリートスラブ上の増打ちコンクリートに樋状の溝構成体を埋設してなる床の排水溝構造であって、溝構成体は、ステンレスで構成され且つ幅が８０〜１２０ｍｍ、長さが１２ｍ以下であり、当該溝構成体の流れ方向に直交する底盤の断面形状が船底状に形成され且つその２つの傾斜面の各傾斜角度が１〜１０度に設定され、長さ方向に沿った水勾配が１／１５０〜１／２００に設定されていることにより、増打ちコンクリートの厚さが１００ｍｍ以下であることを特徴とする床の排水溝構造に存する。
【発明の効果】
【０００９】
本発明に係る床の排水溝構造によれば、溝構成体の底盤が船底状に形成され且つその傾斜面の傾斜角度が１〜１０度に設定され、溝構成体の水勾配が１／１５０〜１／２００に設定されており、溝構成体内を流れる排水の水位を適度に高めることができ、排水に含まれる固形物に浮力を与えることができるため、排水をより円滑に流すことができる。そして、溝構成体の水勾配が１／１５０〜１／２００に設定されており、床の増打ちコンクリートの厚さを１００ｍｍ以下に設定できるため、床の軽量化を図ることができ、これにより、柱や梁のサイズダウンが可能となり、建築費を削減できる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明に係る床の排水溝構造の主要な構成を側面側から示した縦断面図である。
【図２】本発明において使用される溝構成体の外観を一部破断して示した斜視図である。
【図３】本発明において使用される溝構成体の流れ方向に直交する断面を示した断面図である。
【図４】排水実験に使用した溝構成体の底盤の形状を示す断面図である。
【図５】排水実験の装置構成を示すフロー図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
本発明に係る床の排水溝構造の一実施形態を図面に基づいて説明する。本発明の排水溝構造は、総菜の製造、食肉や魚介類の加工行う食品工場、医薬品の製造工場など、水洗浄を必要とする建家の床に適用される。
【００１２】
本発明の排水溝構造は、躯体のコンクリートスラブ上の増打ちコンクリート（シンダーコンクリート）に樋状の溝構成体（図２参照）を埋設して構成されている。図１に示すように、通常、工場などの床は、躯体としてのコンクリートスラブ１の上にかさ上げ部分を設けて構成される。斯かるかさ上げ部分は、コンクリートスラブ１の上面に順次に積層されたアスファルト防水層２及び保護コンクリート３と、当該保護コンクリートの上面に更に打設された増打ちコンクリート４とからなる。
【００１３】
建家の用途によっても異なるが、コンクリートスラブ１の厚さは、１５０〜２００ｍｍ程度、アスファルト防水層２の厚さは、２〜５ｍｍ程度、保護コンクリート３の厚さは、１５０〜２５０ｍｍ程度である。増打ちコンクリート４は、床に溝構成体５を埋設し、床に排水溝を構築するために設けられる。
【００１４】
溝構成体５は、図２に示すように、樋状の成形体であり、増打ちコンクリート４を打設した際の変形を防止し、設置後における耐久性を高める観点から、金属材料で構成されるが、好ましくは、耐蝕性のあるステンレスで構成される。図３に示すように、溝構成体５の流れ方向（長さ方向）に直交する断面形状は、上端が開口する略四角形に形成される。
【００１５】
具体的には、溝構成体５は、流れ方向に直交する断面が凹状の本体部５０と、当該本体部の上端部に階段状に外側へ張り出された鍔部５１とから構成される。溝構成体５の鍔部５１は、溝構成体５の上部に蓋としてのグレーチング８を落とし込むために設けられる。すなわち、鍔部５１は、本体部５０の上端から外側に水平に張り出されたグレーチング支持部５１ａと、当該グレーチング支持部の外縁からグレーチング８の厚さ分だけ立ち上げられた立上り部５１ｂと、当該立上り部の上縁から更に外側に水平に張り出され且つ先端が下方へ折り曲げられた縁取り部５１ｃとから構成される。
【００１６】
上記の溝構成体５においては、その設置場所によっても異なるが、床使用時に障害になることがなく、十分な排水量を確保でき、しかも、排水中の固形物が円滑に流れる大きさに設計される必要がある。斯かる実用上の観点から、通常、溝構成体５の溝幅Ｗは、８０〜１２０ｍｍに設計される。また、施工性の観点、および、後述する水勾配と増打ちコンクリート４の厚さとの関係から、溝構成体５の長さ（図１及び図２参照）は、通常は１２ｍ以下であり、部屋の大きさに合わせて適宜設計される。
【００１７】
図２及び図３に示すように、溝構成体５の流れ方向（長さ方向）に直交する本体部５０の底盤５ｃの断面形状は、当該底盤の幅方向の中央が落ち込む船底状に形成される。すなわち、本体部５０の底盤５ｃは、本体部５０の両側壁から溝幅の中心へ向けてそれぞれに漸次低くなる下り勾配の２つの傾斜面で構成される。そして、図３に示すように、これら傾斜面の傾斜角度θ１、換言すれば、仮想水平線に対する底盤５ｃの幅方向の各傾斜角度θ１が１〜１０度（ｔａｎθ１＝１／５０〜９／５０）、好ましくは３．４〜５．７度（ｔａｎθ１＝３／５０〜５／５０）に設定される。
【００１８】
底盤５ｃの傾斜面の傾斜角度θ１を上記の範囲に設定する理由は次の通りである。すなわち、例えば食品工場においては排水中に総菜、魚介類、肉などの屑が固形物として含まれているが、上記の傾斜角度θ１が１度未満の場合、換言すれば、平坦面に近い場合には、底盤５ｃの幅方向全体に排水が拡がるため、水切れが悪くなり、排水性が低下する。
【００１９】
一方、上記の傾斜角度θ１が１０度よりも大きい場合には、底盤５ｃの幅方向の中央部分に排水が集中するために水切れは良くなる反面、底盤５ｃの幅方向の両側部分（本体部５０の側壁に近い部分）、すなわち、両傾斜面の上部における水量がなくなり、斯かる部位での固形物の付着が発生する。本発明においては、後述する溝構成体５の水勾配との関係において、上記の傾斜角度θ１を１〜１０度に設定することにより、排水に同伴する固形物を滞留させることなく、円滑に流すことができる。
【００２０】
本発明においては、増打ちコンクリート４の厚さを一層薄くするため、溝構成体５は、その長さ方向に沿った水勾配が１／１５０〜１／２００、好ましくは１／１８０〜２００に設定される。上記の水勾配は、図１に示すように、仮想水平線に対する溝構成体５の底盤５ｃの長さ方向の傾斜角度θ２の正接であり、傾斜角度θ２は０．３８〜０．２８度、好ましくは０．３２〜０．２８度である。
【００２１】
具体的には、図３に示すように、溝構成体５の深さＨは、グレーチング８の落とし込み代を含めて、本体部５０の底盤５ｃの中心から本体部５０上端までの高さであり、図２に示すように、溝構成体５の本体部５０は、溝構成体５の長さ方向の一端（図面の右側の端部）から溝構成体５の長さ方向の他端（図示省略）へ向けて深さＨが漸次深くなるように構成される。これにより、溝構成体５は、長さ方向の一端側から他端側へ向けて下り勾配の上記のような水勾配が設けられる。例えば、溝構成体５の全長が１２ｍの場合は、一端側の本体部５０の深さＨが２０ｍｍ、他端側の本体部５０の深さＨが１２０ｍｍに設定され、水勾配を１／１００に設定される。
【００２２】
溝構成体５の水勾配（ｔａｎθ１）を１／１５０〜１／２００に設定する理由は次の通りである。すなわち、水勾配が１／１５０よりも大きい場合（急勾配の場合）には、高低差の関係から増打ちコンクリート４を厚くする必要があり、しかも、排水中の水だけが流れて固形物が残留し易いと言う傾向がある。一方、増打ちコンクリート４の厚さをできる限り薄くするためには溝構成体５の水勾配をより小さく設定するのが好ましいが、１／２００よりも小さい場合（緩勾配の場合）には、溝内の水深が深くなり、固形物に対する浮力が得られて当該固形物自体は流れ易くなる反面、水切れが悪くなり、しかも、溝構成体５の製作精度および施工精度が一層高くなる。
【００２３】
本発明においては、溝構成体５の水勾配を上記のように設定することにより、増打ちコンクリート４の厚さを１００ｍｍ以下に設計される。例えば、上記のように水勾配を１／２００とし、溝構成体５の長さを１２ｍに設計した場合は、増打ちコンクリート４の厚さを８０ｍｍ以上、溝構成体５の長さを１０ｍに設計した場合は、増打ちコンクリート４の厚さを７０ｍｍ以上、溝構成体５の長さを５ｍに設計した場合は、増打ちコンクリート４の厚さを４５ｍｍ以上、それぞれ確保すればよい。なお、増打ちコンクリート４は、排水が溝構成体５に円滑に流れ込むように、僅かではあるが溝構成体５から離れるに従い漸次厚く打設されるが、本発明において、増打ちコンクリート４の厚さとは、溝構成体５の周縁部分の増打ちコンクリート４の最低厚さを言う。
【００２４】
上記の溝構成体５は、板金加工用の曲げ加工機（ベンダー加工機）を使用し、例えば厚さ１．５〜２．０ｍｍのステンレス板に曲げ加工を施して樋状体を製作した後、その長さ方向の両端の合わせ部分を溶接して製造される。なお、図示しないが、溝構成体５の下流側の端部（他端部）には、当該溝構成体を排水升に繋ぎ込むための排水口が設けられる。
【００２５】
本発明の排水溝構造を施工するには、先ず、コンクリートスラブ１の上面に例えばアスファルト防水層２、保護コンクリート３を敷設した後、アジャスターボルトで昇降可能な枕構造の支持脚（図示省略）を使用し、保護コンクリート３の上に溝構成体５をその本体部５０の上端が水平となるように配置する。次いで、溝構成体５の上端（鍔部５１の縁取り部５１ｃ）と面一となるように、溝構成体５の周囲に増打ちコンクリート４を打設、養生する。その際、溝構成体５に予め上記の水勾配が設けられているため、増打ちコンクリート４に溝構成体５を上記のように埋設するだけで所定の水勾配を設定できる。
【００２６】
上記のように、本発明の排水溝構造においては、増打ちコンクリート４に埋設される溝構成体５の流れ方向に直交する底盤５ｃ（底面部分）の断面形状を幅方向の中央が落ち込む船底状に形成し且つその傾斜面の傾斜角度を１〜１０度に設定することにより、排水時における水切れ性を高め、かつ、水勾配を１／１５０〜１／２００に設定することにより、溝構成体５内の水位を高めて排水中の固形物の流れを向上させ、もって、増打ちコンクリート４の厚さを１００ｍｍ以下に設定できるようにした。
【００２７】
換言すれば、本発明の排水溝構造においては、溝構成体５内を流れる排水の水位を適度に高めることができ、排水に含まれる固形物に浮力を与えることができるため、排水をより円滑に流すことができる。そして、溝構成体５の水勾配が１／１５０〜１／２００に設定されており、床の増打ちコンクリート４の厚さを１００ｍｍ以下に設定できるため、床の軽量化を図ることができ、これにより、柱６や梁７のサイズダウンが可能となり、建築費を一層削減できる。また、溝構成体５における水切れ性に優れ且つ固形物の残留を低減できるため、清掃が極めて容易である。
【実施例】
【００２８】
本発明の排水溝構造において、溝構成体５の底盤５ｃの傾斜面の傾斜角度θ１、および、水勾配（ｔａｎθ２）に関して、模擬の溝構成体を製作し、当該溝構成体に水を連続供給しながら、食品工場で排出される排水中の固形物を想定して食品片を落下させ、溝構成体における食品片の流れ状況を観察した。
【００２９】
図５に示すように、ステンレス製の模擬の溝構成体５Ａが組み込まれた流水実験装置を準備した。上記の流水実験装置は、溝構成体５Ａの長手方向の両端部を下方から支持し且つ一端側の高さを調節可能な一対の枕状の架台（図示省略）と、当該架台上の溝構成体５Ａに給水するための水を貯留する水槽９１と、当該水槽中に配置された汲上げポンプ９２と、当該汲上げポンプで汲み上げた水を架台上の溝構成体５Ａの上端部へ供給する流路９３と、当該流路に配置された流量調節用の弁９４，９５及び超音波流量計９６と、架台上の溝構成体５Ａから排出された水を受けるストレーナー付きのバケット９７と、当該バケットに排出された水を水槽９１へ戻す流路９８とによって構成した。
【００３０】
溝構成体５Ａは、その底盤５ｃの形状の違いにより複数台製作し、底盤５ｃは、図４（ａ）に示すような平坦な形状、図４（ｂ）に示す船底状とした。また、図４（ｂ）に示す船底状の溝構成体５Ａについては、幅Ｗが１５０ｍｍのものと、幅Ｗが１００ｍｍものを準備した。幅Ｗが１５０ｍｍの溝構成体５Ａは、底盤５ｃの幅方向の傾斜角度θ１を１０度、深さＨを１００ｍｍ、長さを１２ｍとした。一方、幅Ｗが１００ｍｍの溝構成体５Ａは、底盤５ｃの幅方向の傾斜角度θ１が０度、１．１度、３．４度、５．７度の４種類を製作し、何れも、深さＨを１００ｍｍ、長さを１２ｍとした。
【００３１】
排水実験においては、溝構成体５Ａに流路９３から連続して水を供給しながら、溝構成体５Ａの上流部に食品片を落下させ、溝構成体５Ａにおける固着物の流れ状況を確認した。また、溝構成体５Ａの架台の一端側の高さ調節により水勾配（ｔａｎθ２）を変えながら付着状態を確認した。
【００３２】
食品片としては、カット野菜（レタス片、ダイコンの千切り、ニンジンの千切り）、魚類（練り物、昆布、イカ）、肉類（ミンチ、豚バラ肉）、惣菜類（ごはん、キンピラ、うどん）を使用した（表１参照）。溝構成体５Ａへの給水量については、超音波流量計９６で測定しながら弁９４，９５を調節することにより、１７リットル／分、４０リットル／分の２通りを設定した。また、上記の食品片の落下量は１０〜１５ｇ／分とし、溝構成体５Ａにおける落下位置は３ｍ間隔で９箇所とした。
【００３３】
先ず、幅Ｗが１５０ｍｍの溝構成体５Ａについて、食品片を流し、その付着状況を確認したところ、表１に示す結果が得られた。すなわち、幅Ｗが１５０ｍｍの溝構成体５Ａにおいては、底盤５ｃの高い位置に食品片が有る場合（食品片が嵩高の場合）に水位が届かず、流れにくいという現象が見られた。
【００３４】
【表１】
0005990982.tif 000002
【００３５】
次に、幅Ｗが１００ｍｍ、底盤５ｃの傾斜角度θ１が０〜５．７度の溝構成体５Ａについて、同様の食品片を使用し、その付着状況を確認したところ、表２に示す結果が得られた。
【００３６】
【表２】
0005990982.tif 000003
【００３７】
上記の実験および観察の結果、水の流量が４０リットル／分の場合は、食品片は溝構成体５Ａの底盤５ｃに付着、滞留することなく流れるが、水量が１７リットル／分の場合は、溝構成体５Ａの水勾配および底盤５ｃの傾斜角度θ１の違いによって食品片の付着、滞留の状況に差異が見られた。すなわち、溝構成体５Ａの水勾配については、１／１００よりも１／２００の方が、換言すれば、緩やかな方が水位が上がって食品片が流れ易いという傾向が見られた。また、底盤５ｃの傾斜角度θ１については、同様に、緩やかな方が水位が上がって食品片が流れ易いという傾向が見られた。
【００３８】
なお、食品片の流れ状況に関して、幅Ｗが１５０ｍｍの溝構成体５Ａと幅Ｗが１００ｍｍの溝構成体５Ａとを目視観察で比較したところ、幅Ｗが１００ｍｍの溝構成体５Ａの方が水位が上がり、明らかに食品片の流れが良好であった。
【００３９】
更に、同様の装置を使用し、溝構成体５Ａの水切れ性を確認した。実験では、溝構成体５Ａに水だけを１７リットル／分の流量で流した。そして、放水停止１２分後に底盤５ｃの表面に残留した水の量を測定した。その結果、表３に示すように、水切れに関しては、平底よりも船底状の底盤５ｃの方が水切れ性がよく、底盤５ｃの傾斜角度θ１が大きいほど水切れ性がよいことが確認できた。殊に、傾斜角度θ１が１／５０の場合は、底盤５ｃの中央に水が集約し難く、水切れ性に劣っていた。
【００４０】
【表３】
0005990982.tif 000004
【００４１】
上記のような実験の結果、溝構成体５の水勾配（ｔａｎθ２）は１／１５０〜１／２００が適切な範囲であり、底盤５ｃの傾斜角度θ１は３．４〜５．７度（ｔａｎθ１＝３／５０〜５／５０）が最も適切な範囲であることが確認された。
【符号の説明】
【００４２】
１  ：コンクリートスラブ
２  ：アスファルト防水層
３  ：保護コンクリート
４  ：増打ちコンクリート（シンダーコンクリート）
５  ：溝構成体
５Ａ：溝構成体（実験用）
５０：本体部
５１：鍔部
５ｃ：底盤
６  ：柱
７  ：梁
８  ：グレーチング
Ｈ  ：溝構成体の深さ
Ｗ  ：溝構成体の溝幅
θ１：溝構成体の底盤の幅方向の傾斜角度
θ２：溝構成体の底盤の長さ方向の傾斜角度
【図１】
0005990982.tif 000005
【図２】
0005990982.tif 000006
【図３】
0005990982.tif 000007
【図４】
0005990982.tif 000008
【図５】
0005990982.tif 000009