(57)【要約】【課題】勾配の設定が容易で、設定された勾配の調整も容易に行え、充填材の量を低減できる水路構成部材を提供する。【解決手段】水路構成部材１は、上方に開口し汚水等が流れる樋状のインバート部２を備え、地中に埋設された管路Ｐ内に新規の水路を構成するものであり、管路内面に下端が当接する伸縮自在の複数の脚部１０をサポート部として備える。脚部１０は内周の中心軸部１２と外周の固定パイプ部１１とから構成され、中心軸部の上端には六角穴１３が形成され、上方から六角棒スパナＳを挿入して中心軸部を回転することにより水路構成部材の上下位置を調整できる。脚部１０は設置後に調整可能な位置に、上下位置を調整する調整部として六角穴１３が上方に露出しており、上方から中心軸部を回転して水路構成部材１の上下位置を調整できる。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
上方に開口し汚水等が流れる樋状のインバート部を備え、地中に埋設された管路内に新規の水路を構成する水路構成部材であって、
前記インバート部の水路方向に垂直な破断面の開口形状は、水平方向の最長長さが垂直方向の最深長さの２倍以上となる形状であることを特徴とする水路構成部材。
【請求項２】
前記インバート部の上端から外側に向けて連続する傾斜部と、該傾斜部の外周端から上方に延出された立上げ部とを、前記インバート部の左右にそれぞれ少なくとも１以上備えていることを特徴とする請求項１に記載の水路構成部材。
【請求項３】
前記水路構成部材はその水路方向の両端部において、隣接する水路構成部材と接合するための接合フランジ部を備え、前記水路構成部材の水路方向の一端または両端の前記接合フランジ部において、隣接する水路構成部材の接合フランジ部を係止することのできるフック部材を備えていることを特徴とする請求項１または２に記載の水路構成部材。
【請求項４】
前記水路構成部材は、その裏面側に一側が固定され、他側が前記管路内面に当接する少なくとも１以上のサポート部を備え、該サポート部は前記一側と他側との距離を変更することにより前記水路構成部材の管路中の上下位置を調整可能であり、該サポート部の長さを調整して、該サポート部下端を管路内壁に当接させて、水路構成部材を管路内に挿入できるようにしたことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の水路構成部材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、新設の下水管や老朽化した既設の下水管等の管路内において新規の水路を構成する水路構成部材に係り、特に、所定の勾配を容易に付けることができ、また勾配の調整も容易に行える水路構成部材に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の水路構成工法で使用する、例えば、特許文献１に記載の水路構成部材は、断面が樋状に形成され、その軸に沿った開口端面及び軸方向端面にそれぞれ半径方向へ延出する突縁が一体に形成され、軸方向端面の突縁に締結部材挿入孔が設けられ、また樋状の本体の突縁を含む両側面にアンカー部材取付部を設けて構成されている。
【０００３】
前記構造の水路構成部材は、成形体の歪みが全く無く、断面の波打ち変形などは全く生じないため、水路を設ける場合において、モルタルの打設時に従来必要としていた浮上防止用抑え木が全く不要となり施工時管路内の上部空間が完全に空積となるので固定作業が非常に容易で、モルタル打設後はアンカー部材及びスペーサ部材等はすべてモルタル内に埋め込まれてしまい除去作業も不要となるので事後処理も不要となり施工の簡略化が図れるという種々の効果を有するものである。
【０００４】
【特許文献１】特許第２７０４９７６号公報（段落［０００７］、図１，２）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
前記構造の水路構成部材は、前記のような種々の効果を有するものであるが、アンカー部材による水路構成部材の管路への固定は、管路内に人が入って手動で行う必要があった。また、アンカー部材としてアンカーボルトやターンバックル等で固定しているため固定作業が煩雑となり、１つの水路構成部材に対して４個所程度固定する必要があり、多数の水路構成部材を連結して固定する場合には作業時間が極めて多大となっていた。また、水路構成部材と管路の間に充填材を注入する時間も作業時間の延長をもたらす原因となっていた。
【０００６】
本発明は、このような問題に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、例えば勾配が一定でなくなった既設の管路に、短尺の水路構成部材を連結して新規の水路を構成する際に、短い作業時間で勾配の設定が容易で、一度設定された勾配の調整も容易に行える水路構成部材を提供するものであり、特に、人が入れないような直径の小さい管路に新規の水路も構成できる水路構成部材を提供することにある。更に細かくは、水路構成部材と管路との間に注入する充填材量や充填時間を低減することのできる水路構成部材を提供することにある。また、その場合でも汚水等の流量を確保して汚水等の滞留を防止できる水路構成部材を提供することにある。さらに、前記の水路構成部材を用いて、既設や新設の管路内に所望の勾配を付けて新規の水路を容易に構成できる水路構成工法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記目的を達成すべく、本発明の水路構成部材は、上方に開口し汚水が流れる樋状のインバート部を備え、地中に埋設された管路内に新規の水路を構成する水路構成部材で、前記インバート部の水路方向に垂直な破断面の開口形状が、水平方向の最長長さが垂直方向の最深長さの２倍以上となる形状であることを特徴とする。ここで、前記する開口形状は、滑らかな曲線からなる形状や多角形状、横長の略矩形状など、前記する水平方向と垂直方向の長さの関係を満足する任意の形状でよい。ここで、「滑らかな曲線からなる形状」とは、一つの曲率半径からなる円弧であってもよく、複数の曲率半径からなる円弧を連続させた形状であってもよい。
【０００８】
従来の水路構成部材のインバート部の開口形状は、略半円弧状のものが一般的であった。管路内に新規の水路を構成する場合、水路構成部材を設置した後に該水路構成部材と管路との間にモルタル等の充填材を注入して水路構成部材が管路内に固定される。この場合、充填材の上面はインバート部の上端から所定勾配の傾斜面となるように均される。インバート部の開口形状を略半円弧状よりも底の浅い前記のような開口形状とすることにより、充填材の量や充填時間を低減することができ、新規の水路の延長が長くなるとその低減効果は大きくなる。なお、かかる水路構成部材は、サポート部を備えた構成とすることができる。
【０００９】
また、本発明の水路構成部材は、前記インバート部の上端から外側に向けて連続する傾斜部と、該傾斜部の外周端から上方に延出された立上げ部とを、前記インバート部の左右にそれぞれ少なくとも１以上備えていることを特徴とする。
【００１０】
このように、インバート部の左右の上端から外側に傾斜部及び立上げ部を設けていくことにより、上記と同様に水路構成部材と管路の間に注入する充填材の量を従来に比べて低減することができる。また、傾斜部を設けることにより、水路構成部材と管路の間に充填材を注入する時、空気を傾斜部斜面に沿って逃がすことができるので、充填材に空気が浸入せず良好な充填ができる。そして、傾斜部や立上げ部は、水路施工後に人や物を移動する装置（例えば台車）が走行することができるので、管路保全管理用にも活用できる。また、既設の管路の上部付近に取り付けられた取り付け管から該管路内に汚水等が流入するのが一般的であるが、例えば管径の大きな管路の場合には汚水等の流入落差が大きくなり、流入時に管路が部分的に損傷することがある。摩耗に強い樹脂等の耐摩耗性材料からなる傾斜部を設けることにより、上記のような損傷を最小限に抑えることができる。傾斜部及び立上げ部の数はインバート部の左右それぞれにおいて単数であっても複数であってもよく、充填材の量を極力少なくできる適宜の数に設定できる。
【００１１】
この傾斜部と立上げ部の数は、インバート部の左右それぞれにおいて、同数ずつ（例えば２つずつ）設けることの他、２つの傾斜部と１つの立上げ部という具合に異なる数の組み合わせであってもよい。この場合は、インバート部の左右の上端から外側に傾斜部を設け、傾斜部の外周端から上方に立上げ部を設け、立上げ部の上端から外側に傾斜部を設けた形状となる。最上部に位置する傾斜部の外周端と管路内面との間には後述するようにモルタル等の充填材を注入するが、この充填材の上面は傾斜部と同様の角度で均しながら管路内面にすりつけられる。かかる構成とした場合は、例えば、最上部に位置する傾斜部の傾斜方向の部材幅を調整するなどすることで、傾斜部と立上げ部が同数設けられた場合よりも充填材の表面均し面積を小さくすることができ、均し作業の負担を軽減することができる。なお、かかる水路構成部材も、前記するサポート部を備えた構成とすることができる。
【００１２】
ところで、インバート部を前記する断面形状とした場合にインバート部の通水断面積が減少するという問題が考えられるが、雨水や汚水は左右の傾斜部及び立上げ部で挟まれた断面内にも流れることが可能であり、従って通水断面積が減少するといった問題は生じ難い。
【００１３】
また、本発明の水路構成部材は、その水路方向の両端部において、隣接する水路構成部材と接合するための接合フランジ部を備え、該接合フランジ部は、インバート部底中央付近の鉛直方向の部材幅が、接合フランジ部の他の部分と比較して、最も小さく成形されていることを特徴とする。ここで、「インバート部底中央付近」とは、接合フランジ部において、水路構成部材を管路内に設置した際にインバート部の上面高さに影響を与える範囲のことであり、例えば、インバート部の開口形状が一定の曲率半径をもった滑らかな曲線からなる形状の場合であれば、その中心角が９０度程度の範囲の部分のことである（もっとも、この範囲は任意であってよく、９０度よりも非常に狭い範囲を設定してもよい）。
【００１４】
水路構成部材は、その水路方向の長さを例えば０．５〜１ｍ程度の任意の長さに成形したものを使用するが、隣接する水路構成部材の双方が備える接合フランジ部同士を対接させ、該接合フランジ部に穿設した連結孔の孔合わせをおこないボルトを挿入してナット締めすることによって水路構成部材同士を連結することにより、水路構成部材を容易に延長させることができる。
【００１５】
前記するように水路構成部材を連結していく場合、所定の勾配を設定した際の最下点は、該最下点の水路構成部材のインバート部底中央付近の接合フランジ部の鉛直方向の幅で規定される。最下点はできるだけ低くしておくことで最上点の高さを低くすることができる。最上点の高さをできるだけ低くすることができれば、水路を更に延長していく際の勾配設定の自由度が高まる。しかしながら、その接合フランジ部は前記するように、隣接する水路構成部材を連結するための連結孔を設け、所定の強度をもたせる必要がある。本発明では、接合フランジ部のうち、インバート部底中央付近以外の部分に連結孔を設けるとともに、その鉛直方向の幅をインバート部底中央付近よりも大きく設定することで、前記する要求を満たすことができる。そのため、インバート部底中央付近の鉛直方向の幅を非常に小さくすることができる。なお、かかる水路構成部材は、前記するサポート部を備えた構成とすることができる。
【００１６】
また、本発明の水路構成部材は、前記水路構成部材の水路方向の一端または両端の前記接合フランジ部において、隣接する水路構成部材の接合フランジ部を係止することのできるフック部材を備えていることを特徴とする。フック部材は、例えば断面が上方に開いたコの字状に成形される。該フック部材を接合フランジ部に引っ掛けた状態で予め固着させ、隣接する水路構成部材の接合フランジ部をフック部材に落とし込んで係止させ、上記と同様に両接合フランジ部同士の連結孔にボルトを挿入してナット締めすることができる。水路構成部材は、その両端の接合フランジ部の双方にフック部材を備えたものとフック部材を備えていないものを交互に接続させていくこともできるし、その一端にフック部材を備えた水路構成部材を順次接続していくこともできる。
【００１７】
また、本発明に係る水路構成部材は、上方に開口し汚水等が流れる樋状のインバート部を備え、地中に埋設された管路内に新規の水路を構成する水路構成部材で、この水路構成部材は、その裏面側に一側が固定され、他側が管路内面に当接する少なくとも１以上のサポート部を備え、該サポート部は前記一側と他側との距離を変更することにより水路構成部材の管路中の上下位置を調整可能であり、該サポート部の長さを調整して、該サポート部下端を管路内壁に当接させて、水路構成部材を管路内に挿入できるようにしたことを特徴とする。脚部は、例えば水路構成部材の外周の４個所、あるいはインバート部の外周の複数個所に固定されることが好ましいが、例えばインバート部の底中央や端部の１個所にあるだけでもよく、この場合は複数の水路構成部材を連結したときに、それぞれのサポート部を調整して全体の高さや勾配を調整することができる。
【００１８】
前記のごとく構成された本発明の水路構成部材は、マンホールから短尺の水路構成部材を管路内に挿入し、水路構成部材の長手方向の端部に形成された連結用の接合フランジ部を例えばボルトナットで連結し、管路内壁に当接するサポート部の長さを調整することで水路構成部材に付ける勾配を容易に調整できる。このようにサポート部を伸縮して管路に対する上下位置を変更して勾配を自由に連続的に調整できるため、例えば勾配を一旦、調整して水路構成部材を管路に設置後に、全体の設置状況に合わせて勾配を変更することも容易に行うことができる。
【００１９】
また、本発明の該水路構成部材は、管路内面とを繋いで該水路構成部材を管路内に固定する少なくとも１以上の固定部材を備えていることを特徴とする。固定部材は、例えば細長プレート、または２本の細長プレートをボルト結合したものである。この細長プレートの両端にはボルト孔を穿設しておき、インバート部の裏面に固着されたアングル部材と管路内面にアンカーボルトにて固定されたアングル部材にそれぞれ細長プレートの両端をボルト結合することで、水路構成部材を管路内に固定することができる。このように、水路構成部材を管路内に固定することで、水路構成部材の管路内における左右の位置決めを簡単かつ確実に行うことができ、モルタル等打設時の水路構成部材の浮き上がりを防止することができる。なお、かかる水路構成部材は、前記するサポート部を備えた構成として、その上下位置を調整することもできる。
【００２０】
また、本発明に係る水路構成部材の好ましい具体的な態様としては、前記サポート部は、設置後に調整可能な位置に上下位置を調整する調整部が露出しており、該調整部を調整してサポート部の前記距離を変更できることを特徴としている。調整部が上部に露出している場合は上方から調整可能であり、側面に露出している場合は側方からの調整が可能となる。この構成によれば、水路構成部材の上部からサポート部を伸縮してその長さを変更することができるため、水路構成部材を管路内に挿入してからでも容易にサポート部を伸縮して勾配を調整することができる。また、管路の内径が小さい場合は、水路構成部材に沿わせて勾配を設定する装置を管路内に挿入して、調整部を用いて上下位置を調整することにより、人が管路に入らないで勾配設定することが可能となる。
【００２１】
さらに、本発明に係る水路構成部材の好ましい具体的な他の態様としては、前記サポート部は、前記一側に対して前記他側を反発する弾性体を備え、該弾性体に抗して前記水路構成部材を下降させた位置で係止する固定手段を備えることを特徴としている。弾性体としては板ばねや圧縮コイルばねが好適である。この構成によれば、サポート部の弾性体を伸長させた状態で水路構成部材を管路内に設置した後、水路構成部材を上方から押圧すると弾性体が圧縮されてサポート部の一側と他側間の距離が変更でき、下降した位置で係止されるため水路構成部材の上下位置を容易に変更することができる。
【００２２】
また、前記のサポート部は、その他側が管路内面と当接する端部に球面が形成されていることを特徴としている。鉛直方向に伸縮自在のねじの下端に球体を連結固定することが好ましい。この構成によれば、サポート部は端部に球面を形成しているため球面と管路内面とが点接触し、上下位置を連続的に調整できると共に、管路内へ水路構成部材を挿入する際の抵抗が小さいため容易に挿入でき、管路の内径の大きさに拘わらずにサポート部を伸縮しても安定した状態で水路構成部材を管路に当接させることができる。
【００２３】
また、本発明に係る水路構成工法は、前記する水路構成部材を用いて地中に埋設された管路内に新規の水路を構成する水路構成工法であって、前記サポート部の他側を管路壁面に当接して水路構成部材を前記管路内に連結して設置する工程と、連結設置された水路構成部材に沿わせて勾配設定装置を前記管路内に挿入し前記サポート部の前記距離を変更して水路構成部材に所望の勾配をつける工程と、前記水路構成部材を管路に固定する工程と、前記水路構成部材と管路との間に充填材を注入する工程とを備えることを特徴とする。
【００２４】
このように構成された水路構成工法によれば、先ず、管路内に、例えば水平に近い状態で水路構成部材を連結設置した後、この水路構成部材をガイドとして勾配設定装置を管路内に挿入し、各水路構成部材の複数のサポート部の距離を調整して上下位置を設定し、全ての水路構成部材の上下位置を調整して勾配を付けることができるため、所定の勾配を精度良く、また効率良く付けることができ、その後、全ての水路構成部材を管路に固定することができる。さらに、一度設定した勾配を再設定することも容易に行える。
【００２５】
そして、前記水路構成部材を管路に固定した後、水路構成部材と管路との間にモルタル等の充填材を注入する工程を備えるので、充填材の上面に水路構成部材のインバート部に向けて低くなるような傾斜面を形成することができる。このため、水路構成部材を管路内に強固に固定することができ、管路自体を補強できると共に、汚水等をインバート部に誘導したとき大きな流速を確保することができ、滞留を防止することができる。
【発明の効果】
【００２６】
以上の説明から理解できるように、本発明の水路構成部材は、既設管内に新規の水路を容易に構成することができる。また、既設管のレベルを事前に測定しなくても、管路内に水路構成部材を搬入設置してから任意の勾配を付けることができるため、作業効率の向上により工期を短縮できる。また、水路構成部材を連結して管路内に設置した後、一旦、設定した勾配の変更も容易に行うことができる。さらに、モルタル等の充填材の量や充填時間を従来に比べて格段に低減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
以下、本発明に係る水路構成部材の一実施形態を図面に基づき詳細に説明する。図１は、本実施形態に係る水路構成部材の正面図と、高さを変えた状態の断面図、図２は、図１の水路構成部材の平面図と側面図、図３は、図１，２に示す水路構成部材の斜視図、図４は、図１〜３に示す水路構成部材の脚部（サポート部）の要部断面図である。
【００２８】
図１〜４において、水路構成部材１は、基本的には円筒を軸方向に沿って割ったような半割管の上端に傾斜面が連続した形状をしており、上方に開口し汚水等が流れる水路を構成する樋状のインバート部２を備えている。インバート部２は、例えば断面は半径が１００〜１５０ｍｍ程度の略半円弧状に形成され、長さが０．５〜１ｍ程度の樋形状をしている。水路構成部材１の水路方向の両端部には、外側に向けて直角に延出する接合フランジ部３，３が形成され、所定の間隔で複数の連結孔４が穿設されている。本実施形態では、水路構成部材１の汚水等が流れる水路方向の長さは５０ｃｍ程度に形成されているが、この長さに限られるものでなく、挿入できるマンホールの大きさに合わせて任意の長さに設定できる。水路構成部材１は接合フランジ部３を、他の水路構成部材１の接合フランジ部３と対接させ、連結孔４に例えばボルトを挿入してナットで締めることにより、インバート部２を延長させるように連結することができる。
【００２９】
図１ａに示すように、水路構成部材１はインバート部２の上端から所定の勾配αを有し、外側に向けて上昇して連続する傾斜部５，５を備えており、この傾斜部の外周端は上方に向けて延出され立上げ部６，６が形成されている。傾斜部５，５の勾配αは２０％程度が好ましく、立上げ部６，６は鉛直方向に延出されている。傾斜部５から連続する立上げ部６は、後述する勾配設定装置を水路構成部材１に沿わせて移動させるのに好適である。水路構成部材１はインバート部２、接合フランジ部３、傾斜部５及び立上げ部６が一体的に、例えば繊維強化プラスチック（ＦＲＰ）で形成されている。なお、ＦＲＰに限られるものでなく、強化されていない通常のプラスチック成形品や金属鋳物、板金加工品、陶器、セラミックス等から形成してもよく、また補強のために、例えばインバート部２と傾斜部５，５とのコーナー部分にアングル材等を埋め込むようにしてもよい。
【００３０】
この水路構成部材１は、例えば既設のパイプ状の管路Ｐ内に設置される場合に、水路構成部材１を支持するサポート部として、管路Ｐ内面に下端が当接する伸縮自在の少なくとも１以上の脚部１０…を備えることを特徴としている。すなわち、傾斜部５，５の下面には、接合フランジ部３，３に近接して４つの取付板部７が固着されており、取付板部７は中間部分で水平方向に折り曲げられ、この取付板部７の水平方向の延出端部に鉛直方向に脚部１０が固定されている。このため、４つの脚部１０は、各々が平行状態で鉛直方向に伸縮可能となっており、４点で水路構成部材１を支持する構成となっている。取付板部７を接合フランジ部３から離しているのは、水路構成部材１を連結するときにボルトナットで連結しやすいようにするためである。
【００３１】
脚部１０は外周の固定パイプ部１１と、内周の中心軸部１２とから二重構造に形成され、固定パイプ部１１の内周ねじ部に中心軸部１２の外周ねじ部が螺合している。固定パイプ部１１は外周が六角柱をしており、上端が縮径されたねじ部１１ａ（図４参照）で取付板部７に螺着されている。内周の中心軸部１２は軸の全長にわたって外周にねじが形成され、上端には六角棒スパナＳが嵌合できる六角穴１３が形成され、下端にはねじ穴が形成され球体１４が螺着されている。したがって、六角穴１３に六角棒スパナＳを嵌合させて回転することにより、中心軸部１２は固定パイプ部１１に対して上下し、その鉛直方向の長さＤ（図１，３参照）、すなわち、固定側の一側と当接側の他側との距離をＤ〜Ｄ１に連続的に変えることができる。本実施形態の脚部１０は、同一長の固定パイプ部１１と中心軸部１２との二重構造であり、縮めた状態は比較的小型にでき、縮めた状態から最大に延ばした状態までの調整幅を大きく取れる長所がある。
【００３２】
また、脚部１０の下端には球体１４が固定され、脚部の管路内面と当接する側の端部には球面が形成され、脚部１０はこの球面で管路Ｐの内壁に当接するように構成されている。このように、球面が管路Ｐの内壁面と点接触で対接するため、脚部１０の中心軸部１２を連続的に回転させたときに、水路構成部材１を連続的に上下させることができ、上下の昇降の途中で水路構成部材１が急激に上昇や下降することを防止できる。そして、脚部１０の球体１４と管路Ｐ壁面とが点接触のため、水路構成部材１の管路Ｐ内への挿入は抵抗が小さく容易に行える。なお、脚部１０の下端に球体を固定せず、中心軸部１２の下端を球面に形成してもよい。
【００３３】
脚部１０の上端は、設置後に調整可能な位置として、水路構成部材１の上面から露出しており、水路構成部材の上下位置を調整する調整部である六角穴１３が露出し、上方からの調整操作が可能となっている。このため、六角穴１３に上方から六角棒スパナＳを挿入して中心軸部１２を回転させることができる。なお、中心軸部１２を例えば右回転して下降させると、六角穴１３は固定パイプ部１１の奥深くに移動するため、六角棒スパナＳは固定パイプ部１１の長さより大きい長さが必要である。
【００３４】
前記した脚部１０は、外周の固定パイプ部１１と中心軸部１２との二重構造であるが、図５に示すように三重構造とすることもできる。すなわち、図５において、脚部１０Ａは、外周の固定パイプ部１１Ａと中心軸部１２Ａとの間に中間パイプ部１１Ｂを備える三重構造であり、固定パイプ部１１Ａは上端の外ねじ１１ａで取付板部７に固定され、下端には縮径された内ねじ１１ｂが形成されている。中間パイプ部１１Ｂは下端部が縮径され、上端を除く外周には固定パイプ部の内ねじ１１ｂと螺合する外ねじ１１ｃが形成され、下端の縮径部には内ねじ１１ｄが形成されている。そして、中心軸部１２Ａは上端を除く外周に中間パイプ部１１Ｂの下端の内ねじ１１ｄと螺合する外ねじ１２ａが形成され、下端には球体１４が螺着されている。中心軸部１２Ａの上面には、六角棒スパナＳが嵌合できる六角穴１３が形成されている。この脚部１０Ａは、図４に示す脚部１０と比較して固定側の一側と当接側の他側との距離の調整幅が大きいという長所を有しており、さらに図示していないが、四重構造とすることで調整幅をさらに大きくすることができる。
【００３５】
前記の如く構成された本実施形態の水路構成部材を用いた水路の構成工法の動作について、図６，７を参照して以下に説明する。図６は水路構成部材の施工方法を示す管路Ｐの長手方向と直交する方向の断面図で（ａ）は施工中、（ｂ）は施工後を示し、図７は水路構成部材の施工方法を示す管路Ｐの長手方向の断面図である。
【００３６】
管路Ｐは、本実施の形態では内径が６００ｍｍ程度の鉄筋コンクリート製のヒューム管が使用され、管路Ｐは汚水と雨水が流れる合流管である。管路Ｐは地中に埋設されてから長期間が経過して老朽化しており、図７に二点鎖線で示すように不等沈下等により所定の勾配が得られていない状態の部分があり、雨水が流れて流量が多い場合は汚水も同時に流れるが、汚水のみのときは流れにくく滞留しやすい状態で新規の水路が必要となっている。なお、管路Ｐは断面が円環の管路に限られず、断面が馬蹄形や矩形の管路でもよい。
【００３７】
前記した水路構成部材１を管路Ｐ内に設置して新規の水路を形成するときは、先ず０．５〜１ｍ程度の長さの各部材１をマンホールから下水道管に搬入する。そして、伸縮自在の４本の脚部１０の長さを調整して、下端の球体１４を管路Ｐの内壁に当接させる。脚部１０の調整は、予め補修する管路Ｐ内に形成する水路の勾配を設定しておき、その勾配に合わせて調整するようにしてもよいが、例えば水平に近い状態で設置し、その後に勾配を調整するようにしてもよい。
【００３８】
このようにして脚部１０の長さを適当に調整した水路構成部材１を順次、管路Ｐの中に挿入し、接合フランジ部３，３を対接させてボルトナット８で締付けて連結する。この操作を繰り返して、例えば次のマンホールまでの下水管の管路Ｐ中に水路構成部材１を連結し、既存の管路Ｐ内に新規の水路を水平状態に近い状態で構成する。予め測定した管路Ｐの勾配にあわせて所定の勾配となるように脚部１０を調整しても、設置後に勾配が好ましくなく凹部等が発生した場合は、脚部１０の中心軸部１２の六角穴１３に六角棒スパナＳを嵌合させて回転し、脚部１０の長さを調整することで勾配を好ましい状態とすることができる。
【００３９】
伸縮自在の脚部１０は、予め測定しておいた既設の管路Ｐに所定の勾配を付けるように所定長に設定しておいてから管路Ｐに挿入してもよく、また、管路Ｐに挿入してから各脚部１０の長さを調整して所望の勾配を付けるようにしてもよい。管路Ｐに挿入後に勾配を調整するときは、管路Ｐの内径が大きく人が入れる場合は六角棒スパナＳにより脚部１０の中心軸部１２を回転させて伸縮することにより容易に勾配を設定することができる。管路Ｐの内径が小さく、人が入れない場合は勾配設定装置３０を水路構成部材に沿って挿入し、脚部１０の長さを調整する。
【００４０】
この勾配設定装置３０は、詳細には図示していないが水路構成部材１の傾斜部５，５に沿って移動するローラ３１を備え、手動あるいは自動で移動するように構成され、勾配を調整する脚部１０の位置にモータ等で回転する六角棒スパナに相当する六角棒３２が突出した調整部を備えている。六角棒３２は、中心軸部１２を回転させると上下するため、中心軸部に合わせて軸方向に上下できる構成を備えている。また、勾配設定装置３０は、図示していないが立上げ部６に係合するガイド片、あるいはガイドローラを備え、形成された水路に沿って一直線上を精度良く移動することができる。勾配設定装置３０を手動で移動する場合、例えばロープの一端を装置に固定して他端を一方のマンホールから引くことにより移動することができる。
【００４１】
そして、例えばテレビカメラにより、水路構成部材１の脚部１０の位置を確認して六角穴１３に六角棒３２を挿入し、モータを正逆転させて六角棒３２を回転させ、脚部１０の長さ（一側と他側との距離）Ｄを調整することにより水路構成部材１を上下させて勾配を設定する。なお、１つの水路構成部材１に４つの脚部１０がある場合、勾配設定装置３０には４つの六角棒３２を備える調整部を設けて、一度に４個所の調整を行って勾配を付けることが好ましい。脚部１０と六角棒３２との位置合わせは、テレビカメラ等で脚部１０の像を取り込み、画像認識装置を用いて勾配設定装置３０を移動させると、水路構成部材の勾配設定が短時間で効率良く行える。
【００４２】
このようにして、管路Ｐ内に水路構成部材１を連結設置して新規の水路を構成した後、水路構成部材１を管路Ｐ内に固定する。この固定は、基本的には水路構成部材１と管路Ｐとの間にモルタルＭ等の充填材を注入して充填固定する。すなわち、水路構成部材１が浮き上がらないように下方に押圧した状態で隙間にモルタルＭを注入して行う。モルタルＭの注入は、例えば２回に分けて行い、１回目は水路構成部材１を押圧した状態で脚部１０の下端の球体１４が少なくとも埋まる程度にモルタルＭ１を注入し、１回目のモルタルＭ１が硬化したあとは水路構成部材１が移動することがなくなるため、押圧をせずに２回目のモルタルＭ２を注入できる。なお、モルタルＭの１回目の注入は、水路構成部材１を押圧せずに実施することも可能である。２回目のモルタル注入後に、水路構成部材１の傾斜部５と同様の角度でモルタルの上面を傾斜面Ｍａ（図６ｂ参照）に均す。
【００４３】
このようにして、既設の管路Ｐ内に多数の水路構成部材１を連結設置して新規の水路を構成すると、水路構成部材１の汚水等が流れるインバート部２は半径が小さくなって断面積が小さくなり、勾配が適正化されることと相俟って汚水等の流速が確保できるため、汚水等の滞留を防止して臭気の発生を防止することができる。また、降雨量が多く、管路内を流れる水量が多い場合は、汚水等はインバート部２と、その外側の傾斜部５，５の両方を使用して流れ、さらに水量が多い場合はモルタルの傾斜面Ｍａを使用して流量を確保できる。
【００４４】
前記の実施形態では、水路構成部材１はサポート部として４つの脚部１０を備えているが、サポート部は少なくとも１以上あればよい。図８ａに示す水路構成部材１Ａは、サポート部として水路構成部材の片側に２つの脚部１０，１０を備えている。この構成の水路構成部材１Ａは、接合フランジ部３，３により連結したときに図８ｂに示されるように連結設置され、それぞれの水路構成部材に２つずつ備えられた脚部１０，１０を調整することにより、全体の勾配を設定できるものである。また、図８ｃに示すように、４つの脚部１０を備える水路構成部材１と、脚部を備えていない水路構成部材１Ｂとを交互に連結し、１つおきの水路構成部材１の脚部１０を調整することにより、全体の勾配を設定できるように設置することができる。なお、図示していないが、水路構成部材１Ａの脚部を備えていない端部同士を連結して、両端部に脚部を有する２倍の長さの水路構成部材として使用することも可能であり、さらに片側に脚部を有する水路構成部材１Ａと、脚部を備えていない水路構成部材１Ｂとを交互に連結してもよい。
【００４５】
つぎに、本発明に係る水路構成部材の他の実施形態を図９，１０に基づき詳細に説明する。図９は本発明に係る水路構成部材の他の実施形態の斜視図、図１０は図９の水路構成部材の施工方法の工程を示す断面図である。なお、この実施形態は前記した実施形態に対し、水路構成部材のサポート部を構成する脚部１５は、長尺の全長に亘ってねじ山が形成された全ボルト１６で形成され、この全ボルト上端のダブルナット１７を用いて全ボルト１６を回転させることにより、水路構成部材の管路内での上下位置を調整できることを特徴とする。そして、他の実質的に同等の構成については同じ符号を付して詳細な説明は省略する。
【００４６】
図９、１０において、水路構成部材１Ｃは半円筒状のインバート部２の上端に傾斜部５，５及び立上げ部６，６が延出形成され、これらと直交する接合フランジ部３，３が形成されている。そして、水路構成部材１Ｃには、インバート部２と傾斜部５，５の裏面に対接するように補強部を兼ねる金属板材７Ａが固着されている。この金属板材７Ａは、円弧部と、その上端の両端部から外側に延びる取付部とを備えており、取付部の左右端部は傾斜部５，５から外側に露出している。そして、露出部分の取付部にナットが固着され、このナットに脚部１５として全ボルト１６が螺合しており、この全ボルトの頭部にはダブルナット１７の調整部が固定されている。このダブルナット１７を回転することにより全ボルト１６が鉛直方向に移動して、取付部から下方の長さ（距離）Ｄを変えて水路構成部材１Ｃの上下位置を調整できる構成となっている。なお、金属板材７Ａを用いずに、前記の実施形態と同様の取付板部を接着等により固定してもよい。また、ダブルナットの代わりに１つのナットを溶接して固着してもよい。この脚部１５も、上方からの調整が可能となっている。
【００４７】
この脚部１５を調整して水路構成部材１Ｃの管路Ｐ内での上下位置を調整するときは、全ボルト１６の上端のダブルナット１７にスパナを係合させて回転させる。この操作により全ボルト１６は軸方向に移動して下端の球体１４の位置が距離Ｄ２に変更され、球体１４が管路Ｐ内面に当接しているため水路構成部材１Ｃを上下させることができる（図１０ａ〜ｂ）。１つの水路構成部材１Ｃの４本の全ボルト１６を調整して勾配及び位置を設定し、この水路構成部材１Ｃと連結された他の水路構成部材１Ａを順番に調整することにより、連結された新規の水路の勾配を設定することができる。全ての水路構成部材１Ｃの勾配の設定が完了すると、各水路構成部材から全ボルト１６が突出している場合には突出部分を切断する（図１０ｃ）。
【００４８】
なお、この実施形態においても、各水路構成部材１Ｃの脚部１５の長さを設定してから管路Ｐ内に挿入して連結する場合と、水平に近い状態で連結した後、勾配設定装置３０により脚部１５の長さ（距離）を調整して勾配を決める場合のどちらの工法を用いてもよい。この実施形態の脚部１５も、長さを調整する調整部としてのダブルナット１７が水路構成部材１Ｃの上方から露出しているため、手で調整する場合でも、勾配設定装置３０により調整でも容易に行うことができる。また、各水路構成部材１Ｃも、サポート部として４つの脚部１５を有するものに限らず、２つの脚部１５を備えるものでもよいことは勿論である。
【００４９】
このあと、水路構成部材１Ｃと管路Ｐ内面との隙間にモルタルＭ等の充填材を注入し（図１０ｄ）、水路構成部材１Ｃを管路Ｐに固定するとともに、モルタルＭの上面に傾斜面Ｍａを形成して汚水等がインバート部２に流れやすくする。モルタルＭ等の充填材を注入するとき、注入時の圧力や浮力で水路構成部材１Ｃが移動しないように、水路構成部材を下方に押圧することが好ましい。また、モルタルＭの注入を２度に分けて行い、１度目の注入（Ｍ１）は水路構成部材１Ｃを押圧固定した状態で脚部１５下端の球体１４が埋まる程度の注入として水路構成部材１Ｃを固定し、２度目の注入（Ｍ２）では押圧しない状態で上部まで注入することが好ましいが、押圧した状態で一度に充填してもよい。
【００５０】
本発明のさらに他の実施形態を図１１，１２に基づき詳細に説明する。図１１は本発明に係る水路構成部材のさらに他の実施形態を示し、（ａ）は一部を破断した正面図、（ｂ）は（ａ）の要部断面図、（ｃ）は（ａ）のＡ−Ａ線断面図、（ｄ）は（ｃ）のＢ−Ｂ線要部断面図、図１２は図１１に示す水路構成部材の施工方法の工程を示す断面図である。なお、この実施形態の水路構成部材１Ｄは、この水路構成部材を支持するサポート部が異なることを特徴とする。
【００５１】
図１１，１２において、水路構成部材１Ｄは、サポート部として機能するサポート部材２０を備えており、サポート部材２０は水路構成部材１Ｄのインバート部２の裏面に、接合フランジ部３，３の中間に、例えば４５度の傾斜方向に２つ固定され、水路構成部材１Ｄの管路Ｐ内の上下位置を調整して支持するものである。サポート部材２０は一対の板ばね部２１，２１と、一対の板ばね部の両端部を平行状態に間隔を有して並設支持する一対の支持部材２２，２２と、一対の支持部材を一対の板ばね部と平行状態に移動可能に貫通する中心軸部２３と、中心軸部２３に対して支持部材２２，２２を軸端側に移動可能に係止し中央側への移動を不能とする固定ねじ２４，２４とを備え、一対の板ばね部２１，２１を外側に湾曲させて膨らませた状態で一方の板ばね部の中央部を水路構成部材１Ｄの裏面に止め具２５で固定し、他方の板ばね部の中央部を管路Ｐ内面に当接させて、水路構成部材１Ｄを管路Ｐ内に支持するものである。板ばね部２１は無負荷状態では湾曲するように形成されている。
【００５２】
支持部材２２には、移動自在に貫通している中心軸部２３を係止する固定手段として、先端が尖った固定ねじ２４を傾斜状態にねじ込んでいる。すなわち、両側の支持部材２２，２２には、それぞれ先端が内側を向くように傾斜して固定ねじ２４，２４がねじ込まれ、中心軸部２３に対して支持部材２２は外側（矢印２６）方向には移動可能であるが、内側（矢印２７）方向には固定ねじ２４の先鋭部が刺さって移動できない構成となっている。このサポート部材２０は、搬送時には水路構成部材１Ｄから外され、固定ねじ２４を緩めて板ばね部２１を平坦な状態にして固定ねじ２４を係止すると、中心軸部２３と一対の板ばね部２１，２１とが平行で、かさばらない状態となる。
【００５３】
サポート部材２０を水路構成部材１Ｄに固定するときには、両方の板ばね部２１，２１を外側に湾曲させて膨らませた状態として固定ねじ２４，２４をねじ込んで先端の先鋭部が中心軸部２３に僅かに刺さった状態に係止しておく。一方、水路構成部材１Ｄのインバート部２の裏面には、サポート部材２０を固定する止め具２５が固定されている。この止め具２５は、例えば三又状に形成され、両側の２片がインバート部２の裏面に貼着等により固定され、中央の１片が浮き上がっており、両側の２片と中央の一片によりサポート部材２０の一方の板ばね部２１を挟んで固定するものである。
【００５４】
このようにして一対の板ばね部２１，２１を膨らませた状態で、一方の板ばね部をインバート部２の裏面に固定された止め具２５の中央の一片に係合させ、水路構成部材１Ｄの裏面のインバート部２に４５度の方向で２つのサポート部材２０，２０を固定する。膨らまされた板ばね部２１、２１の反発力に抗して、一対の板ばね部が扁平となるように止め具２５を押圧すると、支持部材２２，２２は中心軸部２３を外側に向けて移動し、移動した位置で固定ねじ２４，２４により係止され、水路構成部材１Ｂは下降した位置で保持される構成となっている。
【００５５】
なお、サポート部材を固定する角度は４５度に限られるものでなく、固定する個数も２つに限られるものでない。また、板ばね部は金属製に限られるものでなく、例えば弾性を有する樹脂板等から形成してもよい。また、中心軸部に対して支持部材が外側方向に移動可能で、内側方向に移動不能とする固定手段として、中心軸部に軸方向と直交する方向の刻みを形成し、この刻みに傾斜状態に弾接するばね材を設けてラチェット機構として構成することもできる。
【００５６】
サポート部材２０を２つ固定した状態の水路構成部材１Ｄは、図１２ａに示すようにサポート部材の他側が管路Ｐの内面に当接した状態で管路内に挿入される。この状態で図１２ｂに示すように、水路構成部材１Ｄを上方から押圧すると、サポート部材２０の一対の板ばね部２１，２１はインバート部２と管路Ｐ内面とにより、ばね力に抗して押しつぶされた状態となり、支持部材２２，２２は中心軸部２３に対して外側に移動してその位置で固定ねじ２４，２４により係止固定される。この結果、一対の板ばね部２１，２１の間隔（距離）ＤはＤ３に狭まり、水路構成部材１Ｄの管路Ｐ内での上下位置は変更される。
【００５７】
このように水路構成部材１Ｄを上方から押圧するという単純な操作のみにより、水路構成部材１Ｄの勾配を設定することができる。このサポート部材２０の場合、水路構成部材１Ｄを押圧して一度下降させると、その位置で固定されるため、再度上昇させたい場合は固定ねじ２４，２４を緩めて対向している支持部材２２，２２の係止を解くと、板ばね部２１，２１は膨らんで、支持部材２２，２２は間隔が狭まり、水路構成部材１Ｄを上昇させることができる。
【００５８】
この後、図１２ｄに示すように、水路構成部材１Ｄと管路との間にモルタルＭ等の充填材を注入し、水路構成部材１Ｄを管路Ｐ内に固定する。モルタルＭの充填は、前記の実施形態と同様に、Ｍ１，Ｍ２のように２回に分けて充填し、１回目のモルタルＭ１でサポート部材２０を固定し、２回目のモルタルＭ２で全体を固定することが好ましいが、１回で充填するようにしてもよい。水路構成部材１Ｄは、サポート部材２０がモルタルＭ１，Ｍ２に埋め込まれた状態で固定される。このように構成された新規の水路は、前記の実施形態と同様に汚水等が円滑に流れ、臭気等の発生が防止できる。
【００５９】
本発明のさらに他の実施形態を図１３に基づき詳細に説明する。図１３は、それぞれ本発明に係る水路構成部材のさらに他の実施形態を示している。図１３ａに示す水路構成部材１Ｅは、基本的には図１〜４に示す水路構成部材１の脚部１０，１０を連結する連結バー４０を備え、脚部が直径の小さい管路Ｐの内面に当接したときに内側に湾曲することを防止すると共に、荷重が加わったときに脚部が折れるのを防止している。この例では、連結バー４０は管路の内面に沿って屈成され、両端部の貫通孔に中心軸部１２が貫通し、脚部１０の球体１４上部に中心軸部１２が回転できるように僅かな隙間を空けて六角ナットを位置させ、中間の２個所に球体１４Ａがねじ止めされている。
【００６０】
この構成では、管路の直径が小さい場合でも、水路構成部材の脚部が内側に湾曲することや、折損することが防止され、水路構成部材を安定した状態で設置できる。また、この形状にすると、モルタルの一度打ちで完全固定しやすく、連結バー等の連結部材に球体やそりのセットが可能で、最小高さをより低くできる効果を奏する。なお、中間部の球体は２個に限らず、１個でも、さらに多数個でもよい。また、連結バーの屈成の角度は、管路の直径に合わせて折り曲げることが好ましい。
【００６１】
図１３ｂに示す水路構成部材１Ｆは、平板状の連結バー４１を備えることを特徴としている。この例の連結バー４１も、両端の脚部１０の球体１４の上に、脚部の回転を妨げないような状態で支持され、管路Ｐの直径が小さく球体１４が外周側で管路に対接する場合でも、脚部１０，１０が内側に曲げられることを防止でき、連結バー４１の製造を容易とすることができる。
【００６２】
図１３ｃ，ｄに示す水路構成部材１Ｇは、図１３ａに示す水路構成部材１Ｅの両端の球体１４を外し、中央部の２個の球体１４Ａで管路Ｐの内面に当接する構成となっている。この構成の連結バー４０は両端部の貫通孔に中心軸部１２が貫通し、２個のナットで僅かな隙間を空けた状態で支持されているため、脚部１０の高さを調整するときの中心軸部１２の回転を妨げることがない。この構成では、中心寄りの２個の球体１４Ａで管路内面に当接するため、管路Ｐの直径が小さい場合でも、少ない球体数で安定した状態で水路構成部材１Ｇを設置することができる。
【００６３】
図１３ｅに示す水路構成部材１Ｈは、連結バー４０の中央寄りの２個の球体１４Ａの代わりに、半円弧状のそり４２（一方のみ図示）を備えていることを特徴としている。そり４２は一端側が連結バー４０に溶接等により固着され、他端側は片持ち梁となっている。この構成によると、高さ調整の済んだ水路構成部材の管路内への挿入が容易に行える。なお、そりの形状は、半円弧状に限らず、中心部分が平坦で両端が上方へ湾曲する形状や、中央部を溶接して固定した形状等、適宜の形状とすることができる。
【００６４】
図１３ｆに示す水路構成部材１Ｉは、図１３ｃの球体１４Ａの代わりに、調整ボルト１４Ｂを連結バー４０に螺合させたことを特徴としている。調整ボルト１４Ｂは下端が半球形とされており、球面で管路Ｐ内面に当接する構成となっている。このように構成すると、両端の脚部１０，１０で水路構成部材の上下位置を調整できると共に、調整ボルト１４Ｂでさらに調整することができ、調整幅を大きくすることができる。また、調整ボルト１４Ｂの下端は球面であり、管路Ｐ内への水路構成部材１Ｉの挿入を容易とすることができる。図１３に示す各水路構成部材１Ｅ〜１Ｉは、前記と同様にモルタル等の充填材で管路Ｐ内に固定される。モルタルは２度打ちが好ましく、１度目に下端の管路当接部を固定し、２度目に上部まで充填して上面を傾斜面に形成することが好ましい。
【００６５】
本発明のさらに他の実施形態を、図１４を参照して説明する。図１４は、それぞれ、本発明の他の実施形態の一部を破断した要部側面図である。図１４ａにおいて、水路構成部材１Ｊは、取付板部７の端部にサポート部として機能するサポート部材５０を備えている。サポート部材５０は取付板部７に固定される支持部材５１と、この支持部材を鉛直方向に貫通する貫通孔に上下動可能に挿通した調整軸５２と、調整軸の下端に固定された球体５３と支持部材５１との間の外周に巻回された圧縮ばね５４と、支持部材に上向きにねじ込まれ先鋭部が調整軸に係止する固定ねじ５５とを備えており、調整軸５２は下方より圧縮ばね５４に抗して押圧されると軸方向に上方に移動でき、移動位置に固定ねじ５５で係止され、水路構成部材１Ｊを下降した位置に保持する構成である。
【００６６】
すなわち、圧縮ばね５４に抗して水路構成部材１Ｊを下方に押さえつけると、調整軸５２に対して支持部材５１が下降し、水路構成部材１Ｊを所定の高さに設定することができ、調整軸５２は固定ねじ５５で係止されるため、その位置で保持される構成となっている。この構成では、水路構成部材１Ｊをさらに押し込むことにより、さらに下降させることができるが、一旦、下降させたサポート部材５０を上昇させるときには固定ねじ５５を緩めて、圧縮ばね５４を伸長させることが必要となる。そして、再度高さを調整するときには、固定ねじ５５の先端の先鋭部を調整軸５２に突き刺すようにして係止する。これにより、再度、サポート部材５０の高さを調整することができる。
【００６７】
つぎに、図１４ｂにおいて、水路構成部材１Ｋは、取付板部７の端部にサポート部として機能するサポート部材６０を備えている。このサポート部材６０も、前記のサポート部材５０と同様に、水路構成部材を上方から押し付けたときに、その上下位置を調整できるものである。サポート部材６０は、取付板部７に支持部材としてケース状の支持ケース６１が固定され、上下方向の貫通孔には調整軸６２が貫通している。調整軸６２は円錐台を連結したような形状をしており、その傾斜面に支持ケース６１内に対向するラチェット爪６３，６３が弾接している。調整軸６２の下端に固定された球体６４と支持ケース６１との間の外周には、圧縮ばね６５が巻回されている。
【００６８】
この構成においては、圧縮ばね６５に抗して水路構成部材１Ｋを下方に押さえつけると、調整軸６２に対して支持ケース６１が下降し、水路構成部材１Ｋを所定の高さに設定することができ、調整軸６２はラチェット爪６３，６３で係止されるため、その位置で保持される構成となっている。このサポート部材６０は、水路構成部材１Ｋを押し付けることで、その高さを所望の位置に設定できるが、下降させ過ぎた場合に上昇させるときには、支持ケース６１内のラチェット爪６３，６３を広げて圧縮ばね６５を伸長させ、支持ケース６１に対して調整軸６２を下降させることで、水路構成部材１Ｋを上昇させることができる。図１４に示す水路固定部材１Ｊ，１Ｋもモルタル等の充填材で、管路との空間が充填されて固定される。この固定も、モルタルの２度打ちが好ましい。なお、調整軸は円錐台を連結した形状に限らず、軸の側方に鋸歯の形状の爪を形成したものでもよい。
【００６９】
以上、本発明の一実施形態について詳述したが、本発明は、前記の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の精神を逸脱しない範囲で、種々の設計変更を行うことができるものである。例えば、脚部の伸縮方向は鉛直方向に限られるものでなく、下方に向かって所定の角度で広がるように伸長するものでもよい。また、脚部として取付板部に長ナット状の固定パイプ部を取付け、この長ナットに螺合する中心軸部の例を示したが、取付板部に通常のナットを溶接等で固定し、このナットに通常のボルトを螺合させるように構成してもよい。
【００７０】
さらに、前記した実施形態では、複数の水路構成部材を連結するのに、接続フランジ部をボルト、ナットで固定する例を示したが、一端側に溝を形成し、他端を挿入して接着してもよく、圧入するようにしてもよい。水路構成部材のサポート部として、接合フランジ部に近接して脚部を４つ固定した例を示したが、両端のフランジ部の中間位置に２つの脚部を固定し、管路内に連結設置した状態で２つの脚部の長さを変更して水路構成部材の上下位置を調整するように構成してもよい。サポート部を上方から調整するために調整部が露出するように構成したが、インバート部から連続する傾斜部に孔を開け、この孔から調整するようにしてもよい。
【００７１】
本発明の水路構成部材の他の実施形態について、その水路方向に垂直な破断面で見た形状を変化させた場合の実施形態を以下で説明する。まず、図１５ａの正面図に示すように、インバート部２の開口形状は、水平方向の最長長さであるＨが垂直方向の最深長さであるＢの２倍以上となるように成形する。なお、図１５ａに示すインバート部２の開口形状は、一つの曲率半径からなり、中心角が１８０度よりも小さな中心角θ０の円弧の場合を示している。
【００７２】
また、傾斜部５は水平方向から所定勾配βで傾斜させてインバート部２及び立上げ部６と連続させる。勾配βは図１ａに示す傾斜部５の勾配αと同様に２０％程度が好ましいが、通水断面積の確保などを勘案して適宜の勾配を選定できる。
【００７３】
さらに、インバート部２の底中央付近の鉛直方向の部材幅ｈは極力小さく設定するのが好ましい。ここで、インバート部底中央付近とは、例えば、図１５ａ中の中心角θ１で示した角度範囲のことであり、例えば、中心角θ１は９０度程度に設定することができる。また、水路構成部材１Ｌと水路構成部材１Ｌをボルト接合するための連結孔４は、接合フランジ部３のうち、インバート部底中央付近以外の部分に設ける。
【００７４】
水路構成部材１Ｌを連結していく場合、少なくとも所定の縦断勾配を設定した際の最下点に設置される水路構成部材１Ｌは、その部材幅ｈを極力小さくしたものを使用することにより、水路を更に延長していく際の勾配設定の自由度を高めることができる。
【００７５】
図１５ｂは、従来の水路構成部材と本発明の水路構成部材１Ｌを使用した場合の充填材の量の違いを断面図において説明したものである。図中、２点鎖線のインバート部及び傾斜部５Ａが従来の水路構成部材を設置した場合を示しており、本発明の実施形態を示した実線部分とは斜線部５Ｂの断面積だけ充填材の量が相違する。これは、水平方向の最長長さが垂直方向の最深長さの２倍以上となるようなインバート部２としたことに起因するものである。なお、インバート部２の左右にそれぞれ２つ以上ずつの傾斜部５，５と立上げ部６，６を備えた場合も、従来に比べて充填材の量を低減することができる。
【００７６】
図１６は、水路構成部材の他の実施形態を示している。図１６ａは、インバート部２の水路方向に垂直な破断面の開口形状が滑らかな曲線からなる形状であり、インバート部２の左右にそれぞれ傾斜部５，５と立上げ部６，６を２つずつ備えた構成の水路構成部材１Ｌを示している。
【００７７】
図１６ｂではインバート部２の前記する開口形状を横長の略矩形状に成形して傾斜部５と立上げ部６を左右に備えた水路構成部材１Ｍを示しており、図１６ｃではインバート部２の開口形状が多角形状（図は７角形を示している）で前記と同様に傾斜部５と立上げ部６を備えた水路構成部材１Ｎを示している。ここで、略矩形状とは、図示するように矩形の下端隅角部を面取りした形状のほか、矩形を含む意味である。開口形状が多角形状の場合は、水平方向の最長長さが垂直方向の最深長さの２倍以上となるように成形することで、半円形かそれよりも底の浅いインバート部２を構成することができる。なお、かかる多角形状のインバート部２は図示する実施形態に限定されるものではなく、３角形や５角形など適宜の形状を選定できることは勿論である。また、水路構成部材１Ｍ，１Ｎにおける傾斜部５の勾配β、部材幅ｈの設定は水路構成部材１Ｌと同様である。
【００７８】
なお、図１６に示す実施形態は、水路構成部材の形状のバリエーションを示したものであり、かかる形状の水路構成部材に前記するような脚部１０，１５を備えた構成とすることができるのは勿論である。
【００７９】
図１７は、従来の水路構成部材と本発明の水路構成部材１Ｌを使用した場合の流量の違いを断面図において説明したものである。図１５ｂと同様に、図１７ａ中、２点鎖線のインバート部が従来の水路構成部材を設置した場合を示しており、インバート部分の流量は、Ｗ１で表されている。図１７ｂには、本発明の水路構成部材１Ｌを使用した場合の流量について、図１７ａに更に追記した図である。Ｗ１ｃは、中心角θによって決まる流量であり、Ｗ１ｂは、インバート部上面において左右の傾斜部及び立上げ部の形状によって決定される流量である。Ｗ２ａ及びＷ２ｂは、左右の傾斜部及び立上げ部によってそれぞれインバート部の左右に新たに形成される流量を示している。ここで、従来の水路構成部材の流量Ｗ１は、Ｗ１ａ＋Ｗ１ｂ＋Ｗ１ｃとなる。一方、本発明の水路構成部材の流量Ｗ２は、Ｗ２ａ＋Ｗ２ｂ＋Ｗ１ｂ＋Ｗ１ｃとなる。インバート部２の開口形状を、水平方向の最長長さであるＨが垂直方向の最深部であるＢの２倍以上となるように形成すると、インバート部上面の流量Ｗ１ａ分だけの流量の減少が懸念されることになるが、本発明によれば、減少した流量を左右の傾斜部及び立上げ部によって新たに形成される流量であるＷ２ａ＋Ｗ２ｂで補充することができるので、所定の流量を確保しつつ、充填材の量の低減と充填時間の短縮を図ることができるのである。中心角θおよび左右の傾斜部、立上げ部の形状をそれぞれ任意に設定することにより、流量に関する所定の設計仕様を満たすことが可能となる。
【００８０】
本発明の水路構成部材の他の実施形態として、接合フランジ部３に、隣接する水路構成部材の接合フランジ部３を係止させるフック部材３ａ，３ｂを取付けた水路構成部材１Ｐ，１Ｑを図１８に示している。なお、水路構成部材１Ｐ，１Ｑは、前記する水路構成部材１〜水路構成部材１Ｎにかかるフック部材３ａまたはフック部材３ｂを備えた水路構成部材である。図１８ａに示すフック部材３ａは、断面が上方に開いたコの字状に成形されたものであり、該フック部材３ａを接合フランジ部３に引っ掛けた状態で予め固着させ、隣接する水路構成部材の接合フランジ部３をフック部材３に落とし込んで係止させることができる。
【００８１】
図１８ｂに示すフック部材３ｂは、１本の細長い棒状の部材を折り曲げ成形したものである。その形状は、上方に開いたコの字状となる側部３ｂ１，３ｂ１を左右に構成し、側部３ｂ１，３ｂ１の端部から水平に伸びた繋ぎ部３ｂ２で左右の側部３ｂ１，３ｂ１を繋いだ形状である。上方に開いたコの字状の側部３ｂ１の立ち上がり部分を一方の接合フランジ部３に引っ掛けて固着させておき、繋ぎ部３ｂ２と側部３ｂ１，３ｂ１の水平な部分に他方の接合フランジ部３を落とし込んで係止させることができる。
【００８２】
上記するフック部材３ａ，３ｂは、プラスチック成形品や金属鋳物などとして製作することができる。また、フック部材は図示する実施形態に限定されるものではなく、隣接する水路構成部材の接合フランジ部３を係止できる形状であればよい。
【００８３】
フック部材３ａ（または３ｂ）は、水路構成部材１Ｐ（または１Ｑ）の一端の接合フランジ部３にのみ取り付けておき、隣接して設置される水路構成部材１Ｐ（または１Ｑ）のフック部材３ａ（または３ｂ）が取り付けられていない接合フランジ部３を係止させてボルト結合し、この作業を順次繰り返して管路内に水路構成部材１Ｐ（または１Ｑ）を設置していく。さらに、水路構成部材１Ｐ（または１Ｑ）の両端の接合フランジ部３，３にそれぞれフック部材３ａ（または３ｂ）を取り付けておき、かかる水路構成部材１Ｐ（または１Ｑ）とフック部材３ａ（または３ｂ）が取り付けられていない水路構成部材１Ｐ（または１Ｑ）を交互に結合させていくこともできる。
【００８４】
さらに、図１９に本発明の他の実施形態を示す。図１９ａは、インバート部２の下面から斜め下方に伸びて管路Ｐ内面に固定された固定部材９を１つの水路構成部材当たり２つ使用した場合の実施形態を示している。図１９ａの２点鎖線で囲んだ部分の拡大図を図１９ｂに示している。インバート部２の裏面にはアングル部材９２を固着させておき、管路Ｐ内面にもアンカーボルト９３を介してアングル部材９２を固定しておく。図示するように、例えば２本の細長プレート９１ａ，９１ｂをボルト９５ａにて結合させ、その両端部に穿設した連結孔と両アングル部材９２，９２の連結孔にボルト９４ａ，９４ｂを挿入してナット締めする。
【００８５】
２本の細長プレート９１ａ，９１ｂはボルト結合されているため、水路構成部材のレベル調整を行った後、インバート部２下面と管路Ｐとの離隔に合わせてボルト結合部９５にて長さ調整を行うことができる。ボルト結合部９５における細長プレート９１ａ，９１ｂの長さ調整とは、ボルト結合部９５を構成する細長プレート９１ａまたは９１ｂの少なくとも一方に長孔を穿設しておき、この長孔内をボルト９５ａがスライドすることによって２本の細長プレート９１ａ，９１ｂの延長を調整することである。また、その他の実施例としては、ボルト結合部９５で両細長プレート９１ａ，９１ｂを折り曲げてインバート部２下面と管路Ｐとの離隔に合わせることもできる。細長プレートは、２本をボルト結合するまでもなく、１本ものであってもよい。さらに図示するように１つの水路構成部材当たり２つの固定部材９，９を使用することの他、３つ以上使用することもできる。細長プレートは金属鋳物やプラスチック成形品などとして製作することができる。
【００８６】
また、固定部材９の他の実施形態としては、図示しないが、取付板部７に細長プレートの一端を固着させておき、他端は前記と同様に管路Ｐ内面とアングル部材９２を介してボルト９３にて固定することもできる。
【図面の簡単な説明】
【００８７】
【図１（ａ）】本発明に係る水路構成部材の一実施形態を示す正面図。
【図１（ｂ）】本発明に係る水路構成部材の一実施形態の高さを変えた状態の断面図。
【図２（ａ）】図１に示す水路構成部材の平面図。
【図２（ｂ）】図１に示す水路構成部材の側面図。
【図３】図１に示す水路構成部材の斜視図。
【図４】図１の水路構成部材のサポート部としての脚部の詳細を示す要部断面図。
【図５】脚部の他の実施形態を示す要部断面図。
【図６（ａ）】図１〜４に示す水路構成部材の施工方法を示す施工中の断面図。
【図６（ｂ）】図１〜４に示す水路構成部材の施工方法を示す施工後の要部断面図。
【図７】図１〜４に示す水路構成部材の施工方法を示す管路の長手方向の断面図。
【図８（ａ）】片側に脚部を備える水路構成部材の斜視図。
【図８（ｂ）】片側に脚部を備える水路構成部材の連結状態を示す要部側面図。
【図８（ｃ）】片側に脚部を備える水路構成部材の他の連結状態を示す側面図。
【図９】本発明に係る水路構成部材の他の実施形態の斜視図。
【図１０】図９に示す水路構成部材の施工方法の工程を示す断面図。
【図１１（ａ）】本発明に係る水路構成部材のさらに他の実施形態の一部を破断した正面図。
【図１１（ｂ）】図１１（ａ）の要部断面図。
【図１１（ｃ）】図１１（ａ）のＡ−Ａ線断面図。
【図１１（ｄ）】図１１（ｃ）のＢ−Ｂ線要部断面図。
【図１２】図１１に示す水路構成部材の施工方法の工程を示す断面図。
【図１３（ａ）】本発明に係る水路構成部材のさらに他の実施形態を示す要部断面図。
【図１３（ｂ）】本発明に係る水路構成部材のさらに他の実施形態を示す要部断面図。
【図１３（ｃ）】本発明に係る水路構成部材のさらに他の実施形態を示す要部断面図。
【図１３（ｄ）】本発明に係る水路構成部材のさらに他の実施形態を示す要部断面図。
【図１３（ｅ）】本発明に係る水路構成部材のさらに他の実施形態を示す要部断面図。
【図１３（ｆ）】本発明に係る水路構成部材のさらに他の実施形態を示す要部断面図。
【図１４（ａ）】本発明に係る水路構成部材のさらに他の実施形態を示す一部を破断した側面図。
【図１４（ｂ）】本発明に係る水路構成部材のさらに他の実施形態を示す一部を破断した側面図。
【図１５（ａ）】インバート部の開口形状や傾斜部の勾配を説明した図。
【図１５（ｂ）】本発明と従来の水路構成部材を使用した場合の充填材の量の違いを説明した説明図。
【図１６（ａ）】本発明に係る水路構成部材の他の実施形態を示す斜視図。
【図１６（ｂ）】本発明に係る水路構成部材の他の実施形態を示す斜視図。
【図１６（ｃ）】本発明に係る水路構成部材の他の実施形態を示す斜視図。
【図１７（ａ）】従来の水路構成部材を使用した場合の流量を説明した断面図。
【図１７（ｂ）】従来の水路構成部材と本発明の水路構成部材の流量の違いを説明した断面図。
【図１８（ａ）】本発明に係る水路構成部材の他の実施形態を示す断面図。
【図１８（ｂ）】本発明に係る水路構成部材の他の実施形態を示す断面図。
【図１９（ａ）】本発明に係る水路構成部材の他の実施形態を示す断面図。
【図１９（ｂ）】図１９（ａ）の水路構成部材の固定部材を拡大した断面図。
【符号の説明】
【００８８】
１，１Ａ〜１Ｑ…水路構成部材、２…インバート部、３…接合フランジ部、３ａ，３ｂ…フック部材、１０，１５…脚部（サポート部）、７…取付板部、９…固定部材、１１…固定パイプ部、１２…中心軸部、１３…六角穴、１４，１４Ａ，５３，６４…球体、１６…全ボルト、１７…ダブルナット（調整部）、２０，５０，６０…サポート部材、２１…板ばね部、２２…支持部材、２３…中心軸部、２４，５５…固定ねじ（固定手段）、２５…止め具、３０…勾配設定装置、３２…六角棒、５４，６５…圧縮ばね、６３…ラチェット爪（固定手段）、Ｄ，Ｄ１〜Ｄ３…距離、Ｐ…管路、Ｓ…六角棒スパナ、Ｍ，Ｍ１，Ｍ２…モルタル、Ｈ…水平方向の最長長さ、Ｂ…垂直方向の最深長さ、α，β…勾配、θ０，θ１…中心角
【図１（ａ）】
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【図１（ｂ）】
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【図２（ａ）】
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【図２（ｂ）】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６（ａ）】
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【図６（ｂ）】
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【図７】
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【図８（ａ）】
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【図８（ｂ）】
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【図８（ｃ）】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１（ａ）】
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【図１１（ｂ）】
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【図１１（ｃ）】
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【図１１（ｄ）】
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【図１２】
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【図１３（ａ）】
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【図１３（ｂ）】
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【図１３（ｃ）】
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【図１３（ｄ）】
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【図１３（ｅ）】
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【図１３（ｆ）】
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【図１４（ａ）】
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【図１４（ｂ）】
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【図１５（ａ）】
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【図１５（ｂ）】
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【図１６（ａ）】
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【図１６（ｂ）】
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【図１６（ｃ）】
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【図１７（ａ）】
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【図１７（ｂ）】
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【図１８（ａ）】
2006214270.tif 000038
【図１８（ｂ）】
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【図１９（ａ）】
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【図１９（ｂ）】
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