(57)【要約】【課題】  横断面が閉塞された排水管において縮径機能を有する特殊な内型枠を使用しなくても製造可能な減勢機能を備えた排水管及び該排水管の製造方法を提供する。【解決手段】  本発明にかかる排水管は横断面が閉塞された排水通路を内部に有する排水管において、管軸方向に対して傾斜する減勢用傾斜面５が段差のない連続面となる状態で前記排水通路に形成されていることを特徴とする。また、前記管本体の内部の減勢用傾斜面５が階段状に並ぶように、管軸方向端部同士が互いに接続された複数の排水管により構成されている排水構造を有する。本発明の製造方法は、外型枠３１と傾斜した成型面を有する内型枠３０で形成される成型空間に硬練りコンクリート３６を投入し、振動を加えて締め固めた後、それらの型枠を軸心方向に移動させて即時脱型する。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
管軸方向に延びかつ横断面が閉塞された排水通路を内部に有する管本体よりなる排水管において、
管軸方向に対して傾斜する減勢用傾斜面が前記管本体の管軸方向一端から他端に渡って段差のない連続面となる状態で前記排水通路に形成されていることを特徴とする排水管。
【請求項２】
前記管本体の内部の減勢用傾斜面が管軸方向に階段状に並ぶように、管軸方向端部同士が互いに接続された複数の請求項１に記載の排水管により構成されている排水構造。
【請求項３】
縦向きに配置された筒状の外型枠の内部に、その外型枠の軸心に対して傾斜した成型面を有する内型枠を当該外型枠に対して同軸心状に配置し、前記外型枠と内型枠の間に形成された成型空間にゼロスランプの硬練りコンクリートを投入し、前記外型枠又は内型枠若しくはこれらの双方に振動を加えて前記硬練りコンクリートを締め固めた後、それらの型枠を軸心方向に移動させて即時脱型することを特徴とする排水管の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、減勢機能を備えた階段工付き排水管及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
傾斜地に配管された排水管路や下水管路等を流れる雨水、生活排水や下水等の流水は、高速となり大きな運動エネルギーを有するため、そのまま配管に流されると管内の磨耗が進むだけでなく、水流の衝撃でマンホール、ポンプ塔を破損させる恐れがある。
また、管内の流速が高速だと浮遊物を残したまま水だけが流下したり、高速の水流のため点検員が立っていられないので管内点検ができない等の不都合がある。このため、下水では管内の流速を３[ｍ/Ｓ]以下に抑えることが条件となっている。
したがって、通常このような高速水流が予測される箇所には、高速水流のエネルギーを減勢する手段が設けられている。
【０００３】
従来の水流を一定に保つための手段としては図４（ａ）に示すように、傾斜地においてマンホールを敷設して管を規定勾配以下にする方法がある。しかし、現在は経費削減のため、図４（ｂ）のように地表勾配に合わせた管勾配とする方法が採用されることが多い。地表勾配に合わせて配管を敷設することによって、管の敷設位置を全体的に浅くすることができ、また中央のマンホールが不要になるため大きな経費削減になるからである。
図４（ｂ）のように排水管を敷設する場合には、排水管内に減勢機能を設ける必要があるが、この方法の減勢機能としては、断面Ｕ字形状又は中空矩形断面からなる傾斜水路の底面に複数の階段部材、突起等の凹凸面を形成した水路が提案されている。（特許文献１、２参照）
また、断面円形の配水管としては、底面の所定円弧角を除いて左右から内方に突出する突出部を形成することによって減勢機能が設けられた配水管が提案されている。（特許文献３参照）
【０００４】
【特許文献１】特開２０００−１６０５３５号公報
【特許文献２】実開平６−５３６８２号公報
【特許文献３】特開２００４−２７５７９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に記載の水路は横断面が閉塞された中空矩形断面に複数の階段状の減勢機能が設けられた構造で、特許文献２に記載の排水路は横断面の上方が開口されたＵ字型形状である。特許文献３に記載の塩化ビニル等の合成樹脂材料による配水管は断面円形であるが、一度押出成型によって円形管を製造した後、再度加熱して減勢機能となる突出部、突起部を成型する必要があるため、二度の成型によって製造コストが上昇するといった問題点がある。コンクリート材料において特許文献１及び３に記載の水路のように横断面が閉塞された水路を形成しようとすると、１本の管内に突起物や複数段からなる階段部を設けられているので、内型枠が縮径手段を備えていないと内型枠の取り外し時に突起物や複数段からなる階段部が内型枠と接触するために崩れるといった問題がある。
本発明はこのような実情に鑑み、横断面が閉塞された排水管において縮径機能を有する特殊な内型枠を使用しなくても製造可能な減勢機能を備えた排水管及び該排水管の製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成すべく本発明は次の技術的手段を講じた。
すなわち、本発明にかかる排水管は管軸方向に延びかつ横断面が閉塞された排水通路を内部に有する管本体よりなる排水管において、管軸方向に対して傾斜する減勢用傾斜面が前記管本体の管軸方向一端から他端に渡って段差のない連続面となる状態で前記排水通路に形成されていることを特徴とする。
この場合、管本体の内部の減勢用傾斜面が管軸方向に階段状に並ぶように、複数の上記排水管をその管軸方向端部同士を互いに接続させた排水構造とすることにより、排水管の接続部分において水が落下して衝突するときに水の運動エネルギー及び位置エネルギーが消費され、流速を抑えることができる。
また、本発明の排水管では、管軸方向一端から他端に渡って段差のない連続面となる状態で排水通路が形成されているため、次の製造方法を採用することができる。
すなわち、本発明の排水管の製造方法は、縦向きに配置された筒状の外型枠の内部に、その外型枠の軸心に対して傾斜した成型面を有する内型枠を当該外型枠に対して同軸心上に配置し、前記外型枠又は内型枠若しくはこれらの双方に振動を加えて前記硬練りコンクリートを締め固めた後、それらの型枠を軸心方向に移動させて即時脱型することを特徴とする。
この場合、排水通路が管軸方向一端から他端に渡って段差のない連続面となっているので、外型枠と内型枠を軸心方向に移動させるだけでそれらの型枠を硬練りコンクリートから即時脱型することができ、このため、縮径機能を有する特殊な内型枠を用いなくても減勢機能を有する排水管を製造することができる。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、横断面が閉塞された排水管において、縮径機能を有さない特殊な内型枠を用いなくても減勢機能を備えた排水管を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、本発明の実施形態を図面を参照しつつ説明する。
図１（ａ）は本発明の実施形態にかかる管軸方向に延びかつ横断面が閉塞された排水通路３を内部に有する管本体８よりなる排水管、なかでも安定性を持たせるために外径面２底部にフラットベース部４を有する台付管１の径方向断面図であり、図１（ｂ）は軸方向断面図である。この台付管１は、例えば図４（ｂ）に示すように傾斜地で、地表勾配に合わせて敷設する。なお、この場合中央のマンホール１１は必要ない。
この台付管１は、コンクリート材料によって形成されていて、管本体８の排水通路３の底部には、水の流速を低減して水の運動エネルギーの増大を防止するための減勢用の傾斜面５が管軸方向一端から他端に渡って段差のない連続面となる状態で形成されている。
【０００９】
例えば、図１において、管本体８の排水通路の内径ｄを３００ｍｍ、長さＬを１０００ｍｍ、管本体８の一端である下流側接続部７の傾斜面の高さｄ２を１００ｍｍ（他端となる上流側接続部６の傾斜面の高さは０ｍｍ）となるように傾斜面を設けることができる。このとき、傾斜面は傾斜地の地表勾配に対して１０％の逆勾配を持つので、図２において、勾配ｇ１を１５％とする傾斜地に台付管１が敷設されたときに、水が流れる排水通路３の勾配は１０％低減され、管内の勾配ｇ２は５％の緩やかな勾配となる。このため、管内を流れる流水速度が低減される。
【００１０】
なお、内径ｄ、長さＬ、傾斜面の高さｄ１等は例示であり、なんらこれらの具体的数値に限定されるものではない。そして、本発明は傾斜面５が台付管１と一体に形成されているため、人が入ることのできないほどの小口径管にも適用可能である。また、傾斜角度は１０％〜３０％まで適用可能であり、減勢効果も大きく実用レベルを満たしている。
【００１１】
図２は傾斜面を有する前記台付管１の複数接続した排水構造である。図２に示すように水の運動エネルギーの増大を防止するため、台付管１の傾斜面が管軸方向に階段状に並ぶように管軸方向端部同士が直列に接続されている。上述のようにこの１本の台付管内において地表面の勾配を低減する向きに傾斜が設けられているので、流水速度が低減される。
さらに、本実施形態においては接続部において水が上流側に配置された台付管１の下流側接続部６から、下流側に配置された台付管１の上流側接続部７に落下し、下流側の台付管１の上流側接続部７に衝突する。このとき、水の運動エネルギー及び位置エネルギーの一部が消失し、流水の速度が低減される。
【００１２】
すなわち、本発明の実施形態においては、１本の台付管内において前記傾斜面５が設けられていることによって流速が低減されるだけでなく、傾斜面５をもった台付管１を管軸方向に複数接続することによって階段工が形成され、より効果的に流速が低減される排水構造となっている。
【００１３】
図３は本発明の排水管の製造装置を示した図面である。円盤状の底板３２上に内型枠３０及び筒状の外型枠３１が載置され、これらによって排水管の成型空間が形成されている。内型枠３０の最下部は断面円形であり、軸方向片側の略半面が円筒状で、一方の軸方向片側の略半面が上方に向かって先細りするように形成されていて、内型枠３０の径断面の形状は図１（ａ）の排水通路３の径断面の形状に一致する。
また、内型枠３０はモータ３３により駆動される振動機３４が内設されている。円筒状の振動機３４は、下部がモータ３３に接続され、円盤状の板を備えて内型枠３０に当接している。
筒状の外型枠３１は内型枠３０の外側に所定の間隔をおいて配置されていて、上方にはコンクリートを投入するための開口部を有している。
振動機３４によって内型枠３０又は外型枠３１若しくはこれらの双方を振動させることによって、ゼロスランプの硬練りコンクリート３６に振動を与える。加圧盤３５は、成型空間内に投入した硬練りコンクリート３６の上面を加圧し、所定の形状に成型する役割がある。  また、本実施形態においては、内型枠３０を地下に降下させる機構、外型枠３１及び加圧盤３５を上昇させる機構を有していて、内型枠３０及び外型枠３１の上方には硬練りコンクリート３６を投入する投入口がある（図示せず）。以下、上記製造装置による排水管の製造方法を説明する。
【００１４】
まず、地上に置かれた内型枠３０に外型枠３１をセットし、内型枠３０、外型枠３１及び底板３２で形成された成型空間にゼロスランプの硬練りコンクリート３６を徐々に投入する。そして、モータ３３及び振動機３４を駆動し、硬練りコンクリート３６に振動を加え、硬練りコンクリート３６が成型空間の上端に達したときに、その上面に加圧盤３５を下ろして加圧しながら上面を成型する。硬練りコンクリートの締固めを終了した後、加圧盤３５及び外型枠３１を上昇させ、内型枠３０を地下に降下させて脱型し、養生する。完全に硬化すれば、排水通路３に傾斜面５を有する排水管が完成する。
【００１５】
同様の製法で１本の管内に複数の階段が設けられた開断面の階段付き排水溝を作る場合は一度の成型によって製造可能であるが、１本の管内に複数の階段が設けられた閉断面（管）の階段付き排水管を作成しようとしても、縮径機能を有する特殊な内型枠を用いないと作成できない。しかし、本実施形態の製造方法によれば、１本の管内には管軸方向一端から他端に渡って連続的な傾斜面があるのみで階段状になっておらず、複数接続することによって初めて階段面を形成するようにしている。したがって、外型枠３１と内型枠３０を軸心方向に移動させるだけで硬練りコンクリートから即時脱型することができ、縮径機能を有する特殊な内型枠を用いなくても減勢機能を有する排水管を製造できる。また、特殊な内型枠を使用する必要がないので、経費削減効果も有する。
【００１６】
本発明は上記実施形態に限られない。フラットベース部４を持たない外径面２が円形の排水管においても適用可能であり、管軸方向に延びかつ横断面が閉塞された排水通路３であれば形状は問わない。また、コンクリート材料のみならず、塩化ビニルなどの合成樹脂の排水管においても適用可能であり、内径、外径等の長さ、傾斜角、厚さ等については所望の減勢効果が得られるよう適宜変更可能である。また、上記排水管の製造方法においても、外型枠と軸心に対して傾斜した成型面を有する内型枠によって形成される成型空間にゼロスランプの硬練りコンクリートを投入し、振動圧縮して締固めた後、即時脱型する製法であれば生産設備、工程順の変更は可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】（ａ）本発明の一実施形態に係る台付管を示す径方向断面図である。            （ｂ）本発明の一実施形態に係る台付管を示す軸方向断面図である。
【図２】本発明の台付管を複数接続した図面である。
【図３】本発明の製造装置を示した図面である。
【図４】（ａ）従来の傾斜地における排水管の敷設方法を示す図面である。            （ｂ）現在の傾斜地における排水管の敷設方法を示す図面である。
【符号の説明】
【００１８】
１  台付管
２  外径面
３  排水通路
４  フラットベース部
５  傾斜面
６  上流側接続部
７  下流側接続部
８  管本体
１１  マンホール
３０  内型枠
３１  外型枠
３２  モータ
３４  振動機
３５  加圧盤
３６  硬練りコンクリート
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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