(57)【要約】【課題】  第一部材と、一対の第一部材によって受けられる第二部材とを備えた構造物において、第一部材と第二部材とのガタツキを防止すると共に、大きな荷重がかかるとその荷重の作用する方向を制御して強度を向上させることのできる構造物及び支持構造を提供する。【解決手段】  構造物としての側溝１０に、接面部１９が形成された受部１７を有した一対の側壁部１１（第一部材）と、接面部２２が形成された被受部２１を両端に有した蓋１５（第二部材）とを具備させ、接面部１９，２２を、一対の側壁部１１によって蓋１５を支持する方向にかかる荷重が増加するのに従って、受部１７に作用する力が、一対の受部１７を互いに離反する方向から接近する方向へ変化するように形成し、それら接面部１９，２２を互いに接触させることで、一対の側壁部１１に蓋１５を支持させる。【選択図】        図２
2006112082.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
接面部が形成された受部を一端に有し、該受部を互いに対向するように配置される少なくとも一対の第一部材と、
該第一部材の前記受部に受けられ、接面部が形成された被受部を両端に有し、一対の前記第一部材に支持される第二部材とを具備し、
前記第一部材及び前記第二部材の前記接面部は、互いに接触した状態で、一対の前記第一部材によって前記第二部材を支持する方向にかかる荷重が増加するのに従って、前記第一部材の前記受部に作用する力を、一対の前記第一部材の前記受部が互いに離反する方向から接近する方向へ変化させることを特徴とする構造物。
【請求項２】
接面部が形成された受部を一端に有し、該受部を互いに対向するように配置される少なくとも一対の第一部材と、
該第一部材の前記受部に受けられ、接面部が形成された被受部を両端に有し、一対の前記第一部材に支持される第二部材とを具備し、
前記第一部材及び前記第二部材の前記接面部は、互いに接触した状態で、一対の前記第一部材によって前記第二部材を支持する方向にかかる荷重が増加するのに従って、前記第一部材の前記受部に作用する力を、一対の前記第一部材の前記受部が互いに離反する方向に作用する増加量が減少するように変化させることを特徴とする構造物。
【請求項３】
前記第一部材の前記接面部と、前記第二部材の前記接面部との接触幅は、
１ｍｍ〜４００ｍｍ、又は、前記第二部材の厚さに対して０．５％〜５０％、であることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の構造物。
【請求項４】
前記第一部材の前記接面部と、前記第二部材の前記接面部との前記接触幅は、
前記第二部材が一対の前記第一部材に支持される方向にかかる荷重、及び、前記第一部材及び前記第二部材の収縮膨張、の少なくとも一つに応じて変動することを特徴とする請求項１から請求項３までの何れか一つに記載の構造物。
【請求項５】
一対の前記第一部材の前記接面部、及び前記第二部材の両端の前記接面部は、
その断面形状が、双円又は楕円の円弧形状とされ、前記第一部材の前記接面部の焦点位置と、前記第二部材の前記接面部の焦点位置とが、異なる位置とされていることを特徴とする請求項１から請求項４までの何れか一つに記載の構造物。
【請求項６】
一対の前記第一部材の前記接面部、及び前記第二部材の両端の前記接面部は、
その断面形状が、放物線形状とされていることを特徴とする請求項１から請求項４までの何れか一つに記載の構造物。
【請求項７】
接面部が形成された受部を一端に有し、該受部を互いに対向するように配置される少なくとも一対の第一部材に、該第一部材の前記受部に受けられ、接面部が形成された被受部を両端に有した第二部材を支持する支持構造であって、
一対の前記第一部材によって前記第二部材を支持する方向にかかる荷重が増加するのに従って、前記第一部材の前記受部に作用する力が、一対の前記第一部材の前記受部を互いに離反する方向から接近する方向へ変化するように形成された前記第一部材及び前記第二部材の前記接面部を、互いに接触させることで、一対の前記第一部材に前記第二部材を支持させることを特徴とする支持構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、建築や土木などの構造物及び支持構造に関するものであり、特に、所定距離離間した一対の柱状又は壁状の部材と、その一対の部材の上に架け渡される部材とを備えた構造物及び支持構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、構造物として、所定距離離間した一対の柱状又は壁状の第一部材と、その一対の第一部材の上に架け渡される第二部材とを備えたものが知られている。この構造物としては、例えば、側溝、水路、地下構造物、橋梁、などがある。
【０００３】
図５（Ａ）に示すものは、構造物として、従来の側溝の断面を示したもので、この側溝１００は、所定距離離間した一対の側壁部１０１と、側壁部１０１の下端を夫々連結する底部１０２とを有した側溝本体１０３と、側溝本体１０３における一対の側壁部１０１の上端に載置される蓋１０４とから構成されている。側溝本体１０３の側壁部１０１の上端には、垂直面１０５と水平面１０６とを有した蓋受部１０７が互いに対向するように形成されており、一対の蓋受部１０７の水平面１０６に、蓋１０４の底面が当接することで、側溝本体１０３に蓋１０４を支持する構造とされている。
【０００４】
ところで、上記の側溝１００では、側溝本体１０３の水平面１０６により蓋１０４を支持しており、この水平面１０６には土や小石などが溜まり易く、それらが溜まった状態で蓋１０４を載置すると、蓋受部１０７において蓋１０４を安定して支持することができず、蓋１０４の上を人や車両などが通過する際に、ガタツキ音が発生する問題があった。
【０００５】
そこで、図５（Ｂ）に示すような側溝１１０が提案されている。この側溝１１０では、上記の側溝１００における蓋受部１０７の水平面１０６を、夫々側溝本体１０３の内側が低くなるような傾斜面１１１としたもので、この構造により、蓋受部１０７に土や小石などを溜まり難くして、ガタツキ音の発生を防止するようにしたものである。
【０００６】
出願人は、本願出願時において、以上の従来技術が記載されている文献としては、特に知見していない。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上述した従来の側溝１００，１１０では、蓋受部１０７において、側溝本体１０３と蓋１０４とが、互いの平面同士を当接させて支持するようにしており、蓋１０４を安定して支持するようにするには、それらの平面同士を面接触させる必要がある。ところが、一般に側溝はコンクリート製品とされており、たとえ型枠などの成形型の精度が高くても、コンクリートが硬化する際に収縮してしまい、所望の平面精度や平行精度を得るのは困難であった。そのため、蓋受部１０７において蓋１０４を安定して支持することができず、蓋１０４の上を人や車両などが通過する際に発生するガタツキ音を防止することはできなかった。
【０００８】
また、側溝本体１０３の蓋受部１０７に形成した傾斜面１１１によって蓋１０４を支持するようにした場合、蓋受部１０７に土や小石などが溜まり難くなるものの、蓋１０４に大きな荷重がかかると、蓋１０４が楔の作用を果たして側溝本体１０３が破損する問題があった。詳述すると、側溝本体１０３の蓋受部１０７において、蓋１０４から側溝本体１０３へ作用する力が、傾斜面１１１に対して略直角で側溝本体１０３の外側の方向に作用する力となり、これによって、一対の側壁部１０１に互いを離反させる力が作用し、その力が側溝本体１０３の強度を超えることで側溝本体１０３が破損する。なお、ここでは、底部１０２を有した側溝１１０について説明したが、一対の側壁部の上部において連結され、底部を備えていない形態の側溝、所謂、自由勾配型側溝においても、同様の問題が発生する。
【０００９】
更に、側溝本体１１０の蓋受部１０７に形成した傾斜面１１１によって蓋１０４を支持するようにした場合、蓋１０４に偏荷重がかかると、蓋受部１０７の傾斜面１１１において、蓋１０４が滑って移動して、側溝本体１０３から蓋１０４が外れる恐れがあった。
【００１０】
なお、上記では、構造物として側溝を例に説明したが、他の形態の構造物においても、上記と同様の問題を有している。
【００１１】
そこで、本発明は、上記の実情に鑑み、第一部材と、一対の第一部材によって受けられる第二部材とを備えた構造物において、第一部材と第二部材とのガタツキを防止すると共に、大きな荷重がかかるとその荷重の作用する方向を制御して強度を向上させることのできる構造物及び支持構造の提供を課題とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明に係る構造物は、「接面部が形成された受部を一端に有し、該受部を互いに対向するように配置される少なくとも一対の第一部材と、該第一部材の前記受部に受けられ、接面部が形成された被受部を両端に有し、一対の前記第一部材に支持される第二部材とを具備し、前記第一部材及び前記第二部材の前記接面部は、互いに接触した状態で、一対の前記第一部材によって前記第二部材を支持する方向にかかる荷重が増加するのに従って、前記第一部材の前記受部に作用する力を、一対の前記第一部材の前記受部が互いに離反する方向から接近する方向へ変化させる」構成とするものである。
【００１３】
ここで、構造物としては、特に限定するものではないが、少なくとも一対の第一部材と一対の第一部材によって支持される第二部材とを備えたものであれば良く、例えば、側溝、水路、地下構造物、橋梁、トンネル、暗渠、などを例示することができる。
【００１４】
また、接面部としては、特に限定するものではないが、その断面形状が、所定の曲線形状であることが望ましく、例えば、円弧形状、楕円弧（円弧は除く）形状、二次曲線形状、ｎ次曲線形状、インボリュート曲線形状、多角形形状、などの種々の幾何学的曲線形状を例示することができ、受部において接面部の下端がその上端よりも一対の第一部材に対して内側に位置する形態とすることが望ましい。なお、接面部とは、互いに接触する可能性のある面の部分を言う。
【００１５】
ところで、本願発明者は、鋭意研究を重ねた結果、接面部を所定形状とすることで、第一部材の受部に作用する力を分散させると共に、その力の一部が所定の方向に作用することを知見した。具体的には、例えば、第二部材を略水平になるように配置した状態で、鉛直方向に荷重をかけると、図５（Ｂ）に示すような蓋受部１０７に平らな傾斜面１１１を備えたものでは、鉛直方向の荷重が増加するのに比例して、第一部材に作用する水平方向外向きの荷重も増加し、やがて第一部材を有した側溝本体が破損するが、第一部材と第二部材との接触可能部分（接面部）を例えば、断面が所定の曲線形状となるようにした場合、鉛直方向の荷重が増加するのに従って、第一部材に作用する水平方向外向きの荷重も増加するが、その増加する割合が次第に減少し、側溝本体の耐荷重強度が飛躍的に向上することを知見した。この理由については、接面部において荷重が分散されることに加えて、荷重の増加に伴って、接面部における第一部材と第二部材との接触部分が移動或いは拡大することで、水平方向外向きの荷重の一部が鉛直方向や水平方向内向きの荷重となって、水平方向外向きの荷重が相対的に減少する。或いは、荷重の増加に伴って、接面部における第一部材と第二部材との接触部分において接面部に沿った摩擦力が発生し、その摩擦力によって、水平方向外向きの荷重が相対的に減少するものと思われ、この知見に基づいて本願発明はなされたものである。
【００１６】
本発明によると、一対の第一部材によって第二部材を支持する方向にかかる荷重が増加するのに従って、接面部では、受部に作用する力を、一対の受部が互いに離反する方向から接近する方向へ変化させるので、大きな荷重がかかると、一対の受部が第二部材の方に引き寄せられるようになり、一対の第一部材が互いに離反する方向に移動してしまったり、第二部材が第一部材の受部から外れたりするのを防止することが可能となり、より強固に一対の第一部材に第二部材を支持することができる。
【００１７】
なお、構造物として、側溝に適用した場合、第一部材を側溝の側壁部とし、第二部材を側溝の蓋とすることで、蓋に大きな荷重が作用しても、従来のように一対の側壁部に対して蓋が楔の作用をすることが無く、大きな荷重により一対の側壁部を有した側溝本体が破損するのを防止することができる。
【００１８】
本発明に係る構造物は、「接面部が形成された受部を一端に有し、該受部を互いに対向するように配置される少なくとも一対の第一部材と、該第一部材の前記受部に受けられ、接面部が形成された被受部を両端に有し、一対の前記第一部材に支持される第二部材とを具備し、前記第一部材及び前記第二部材の前記接面部は、互いに接触した状態で、一対の前記第一部材によって前記第二部材を支持する方向にかかる荷重が増加するのに従って、前記第一部材の前記受部に作用する力を、一対の前記第一部材の前記受部が互いに離反する方向に作用する増加量が減少するように変化させる」構成とするものである。
【００１９】
本発明によると、一対の第一部材によって第二部材を支持する方向にかかる荷重が増加するのに従って、接面部では、一対の受部が互いに離反する方向に作用する力の増加する割合が減少するように変化させるので、大きな荷重がかかっても、一対の受部を離反させる方向に作用する力を必要以上に大きくなることを防止することができ、第二部材が第一部材の受部から外れたり、構造物が破損したりするのを防止することができる。
【００２０】
本発明に係る構造物は、上記の構成に加えて、「前記第一部材の前記接面部と、前記第二部材の前記接面部との接触幅は、１ｍｍ〜４００ｍｍ、又は、前記第二部材の厚さに対して０．５％〜５０％、である」構成とすることもできる。
【００２１】
ここで、接触幅を、１ｍｍ〜４００ｍｍ、又は、第二部材の厚さに対して０．５％〜５０％、としたのは、接触幅が１ｍｍ又は０．５％よりも小さいと、接触部分にかかる荷重が集中しすぎて破損する恐れがあるためである。なお、第二部材の厚さに対する下限は１ｍｍよりも小さくならない割合とする。また、接触幅が３００ｍｍ又は５０％よりも広いと、接触部分がこれ以上広くなると、これ以上の効果の向上が望めないのと、第一部材と第二部材の接面部の寸法精度を高くしなければならずコストが高くなるためである。また、これ以上広くなると、摩擦抵抗が増えて、第一部材と第二部材とが相対移動し難くなって、上記の効果を得られなくなる恐れがある。なお、接触幅の下限は、０．５ｍｍ、１．５ｍｍ、２ｍｍ、又は、１％、２％、でも良く、また、上限は、３００ｍｍ、２００ｍｍ、又は、４０％、３０％、としても良い。
【００２２】
本発明によると、接触幅を１ｍｍ〜４００ｍｍ、又は、第二部材の厚さに対して０．５％〜５０％としたもので、これにより、接面部における第一部材と第二部材との接触状況を良好な状態とすることができ、上記効果を確実に奏することができる。
【００２３】
本発明に係る構造物は、上記の構成に加えて、「前記第一部材の前記接面部と、前記第二部材の前記接面部との前記接触幅は、前記第二部材が一対の前記第一部材に支持される方向にかかる荷重、及び、前記第一部材及び前記第二部材の収縮膨張、の少なくとも一つに応じて変動する」構成とするものである。
【００２４】
ここで、変動とは、接触幅の位置（接面部における接触部分の位置）が変化したり、接触幅の幅が変化したり、することを言う。また、第一部材及び第二部材の収縮膨張とは、第一部材及び第二部材に用いられる素材の物性に対し、それらが設置される環境によって、温度、湿度などが変化することで発生する、熱膨張、熱収縮、乾燥による収縮、吸湿による膨張、などを言う。
【００２５】
本発明によると、荷重や、第一部材及び第二部材の収縮膨張に応じて、接面部における接触幅が変動するので、荷重の大きさや、収縮膨張の度合いに応じた接触幅となり、荷重を良好に伝達させることができると共に、一対の第一部材に第二部材を安定して支持させることができる。
【００２６】
本発明に係る構造物は、上記の構成に加えて、「一対の前記第一部材の前記接面部、及び前記第二部材の両端の前記接面部は、その断面形状が、双円又は楕円の円弧形状とされ、前記第一部材の前記接面部の焦点位置と、前記第二部材の前記接面部の焦点位置とが、異なる位置とされている」構成とするものである。
【００２７】
ここで、双円とは、所定距離離れた位置に設けられた二つの点を中心とした二つの円と、二つの円を挟んで対向しそれらの円に接する直線又は曲線とからなる楕円に似た形状のものを言う。また、楕円とは、ここでは、円を除いたものを言う。更に、焦点位置とは、双円にあっては二つの円の中心点の位置であり、楕円にあってはその中心点の位置である。
【００２８】
本発明によると、接面部の断面を、双円又は楕円の円弧形状とし、第一部材と第二部材との夫々の接面部の焦点位置を互いに異なる位置としているので、構造物の寸法精度が悪くても、接面部において所定の接触幅を得ることが可能となり、第一部材と第二部材との接触面積を充分に確保することができる。これにより、構造物の寸法精度が低くても、良好に支持することができるので、構造物にかかるコストを低減させることができる。また、一対の第一部材に第二部材を良好に支持させることができるので、ガタツキを防止して騒音の発生を抑制することができる。なお、接面部を双円弧形状とした場合、双円の中心点間の距離を大きくするほどより安定して支持させることができる。
【００２９】
ところで、接面部の断面形状を、円の円弧形状、或いは、第一部材と第二部材との夫々の接面部の焦点位置を略同じ位置とした場合、夫々の接面部の中心点や焦点が略一致すると、第一部材と第二部材とが互いに相対回転し易くなり、この状態で例えば、第二部材に偏荷重がかかると、第一部材と第二部材とが相対回転してしまい、第二部材が第一部材から外れる恐れがあった。しかしながら、本発明によると、第一部材と第二部材との夫々の接面部の焦点位置を互いに異なる位置としているので、第一部材と第二部材とが相対回転し難くなり、例えば、第二部材に偏荷重がかかっても、第一部材と第二部材とが相対回転するのを防止することができ、第二部材が第一部材から外れるのを良好に抑制することができると共に、第二部材の支持をより安定させることができる。
【００３０】
本発明に係る構造物は、上記の構成に加えて、「一対の前記第一部材の前記接面部、及び前記第二部材の両端の前記接面部は、その断面形状が、放物線形状とされている」構成とするものである。
【００３１】
本発明によると、接面部の断面形状を放物線形状とするもので、これによっても、上記と同様の作用効果を奏することができる。なお、断面形状に用いる放物線としては、頂点が下向きとなる放物線を用いることが好ましい。また、二次曲線、或いは、三次曲線以上の曲線を用いても良い。
【００３２】
本発明に係る支持構造は、「接面部が形成された受部を一端に有し、該受部を互いに対向するように配置される少なくとも一対の第一部材に、該第一部材の前記受部に受けられ、接面部が形成された被受部を両端に有した第二部材を支持する支持構造であって、一対の前記第一部材によって前記第二部材を支持する方向にかかる荷重が増加するのに従って、前記第一部材の前記受部に作用する力が、一対の前記第一部材の前記受部を互いに離反する方向から接近する方向へ変化するように形成された前記第一部材及び前記第二部材の前記接面部を、互いに接触させることで、一対の前記第一部材に前記第二部材を支持させる」構成とするものである。
【００３３】
本発明によると、一対の第一部材に第二部材を支持する構造として、一対の第一部材によって第二部材を支持する方向にかかる荷重が増加するのに従って、第一部材の受部に作用する力が、一対の受部を互いに離反する方向から接近する方向へ変化するように形成された接面部を介して支持する構造としたもので、これにより、上記と同様の作用効果を奏することができる。なお、本発明の支持構造を側溝に適応することで、ガタツキの発生を防止することもできるので、消音型側溝構造とすることもできる。
【発明の効果】
【００３４】
上記のように本発明によると、第一部材と、第一部材によって受けられる第二部材とを備えた構造物において、第一部材と第二部材とのガタツキを防止すると共に、大きな荷重がかかるとその荷重の作用する方向を制御して強度を向上させることのできる構造物及び支持構造を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３５】
以下、本発明を実施するための最良の形態である構造物について、図１及び図２に基づき詳細に説明する。なお、ここでは、構造物として、側溝を例に説明する。図１（Ａ）は本発明の構造物として側溝に適用した一例を示す斜視図であり、（Ｂ）は（Ａ）の側溝の断面図である。また、図２は、図１に示す側溝の要部を拡大して示す断面図である。
【００３６】
図示するように、本実施形態の側溝１０は、所定距離離間し略平行に配置された一対の側壁部１１と、一対の側壁部１１の上端同士を連結する天板部１２と、天板部１２の中央に設けられ矩形状で所定長さの開口部１３とを有した側溝本体１４と、側溝本体１４の開口部１３に嵌合され開口部１３を閉鎖する複数の蓋１５と、側溝本体１４の下端に配置され断面Ｕ字形状の底部材１６とから構成されている。本例の側溝本体１４は、自由勾配型側溝と言われるものと略同等の形態のものである。
【００３７】
側溝本体１４は、その開口部１３が設けられた位置の側壁部１１の上端に、蓋１５を支持するための受部１７が形成されており、一対の側壁部１１の受部１７が夫々互いに対向するように配置されている。この受部１７は、一定の断面形状で側溝本体１４の長手方向に連続するように形成されており、図２に示すように、側溝本体１４の内側にその面を向ける立上り面部１８と、立上り面部１８の下端から続き断面が所定の曲線形状とされた接面部１９と、接面部１９の側溝本体１４内側端部に段状に形成されたせぎり部２０とから構成されている。なお、本例では、受部１７の接面部１９は、その曲線形状が図２に示すように、点Ｐ１を中心とする略一定の曲率半径Ｒ１からなる円弧形状とされており、一対の接面部１９の円弧形状は、後述の蓋１５の接面部と同様に、小判型の双円形状の一部とされている。また、受部１７は、側溝本体１４の内側に突出するように側壁部１１に形成されている。
【００３８】
蓋１５は、その幅方向（図２中左右方向）両端に一対の側壁部１１の受部１７に受けられる被受部２１を備えており、この被受部２１には、その断面において一端が蓋１５の左右側面と続き、他端が蓋１５の底面と続く所定の曲線形状とされた接面部２２が形成されている。この被受部２１の接面部２２は、本例では、その曲線形状が図示すように、点Ｐ２を中心とする略一定の曲率半径Ｒ２からなる円弧形状とされている。換言すると、蓋１５の左右の接面部２２は、図２中二点鎖線で示すような、小判型の双円形状の一部とされている。なお、点Ｐ２の位置は点Ｐ１の位置とは異なる位置とされており、図２では、点Ｐ１と点Ｐ２との位置の違いを明確にするために、それらの位置を実際よりは誇張して示してある。
【００３９】
また、蓋１５には、その長手方向両端の略中央に、側溝本体１４に蓋１５を脱着する際に用いられる所定形状の手掛部２３が形成されている。本例の側溝１０では、側溝本体１４の開口部１３の長さが、二つの蓋１５が嵌合支持可能な長さとされている。なお、一つの側溝本体１４に支持される蓋１５の数は、任意に設定することができ、それに応じて、側溝本体１４、開口部１３、及び蓋１５の長さを夫々適宜設定することができる。
【００４０】
底部材１６は、図１に示すように、所定距離離間し略平行に配置された一対の側壁部２４と、一対の側壁部２４の下端同士を連結する底板部２５とから構成されている。一対の側壁部２４は、側溝本体１４の一対の側壁部１１と略同じ間隔で配置されており、底部材１６の一対の側壁部２４の上面に、側溝本体１４の一対の側壁部１１の下面が当接することで、底部材１６に側溝本体１４が載置されるようになっている。
【００４１】
また、底部材１６の底板部２５は、その上面が、その長手方向において所定角度傾斜した傾斜面とされている。これにより、底部材１６を設置する面の角度と、側溝１０における流路の底面の角度とを異なる角度とすることができるようになっている。詳述すると、従来の自由勾配型側溝では、初めに設置溝の底にコンクリートにより基礎を築いた上で、その基礎の上に自由勾配型側溝の側溝本体を配置し、その上で、側溝本体の開口部から仕上げのコンクリートを打設して、その上面が所定の勾配となるように仕上げることで、側溝を設置する斜面の角度と異なる角度の底面を有した側溝を構築していた。しかしながら、側溝の底面を仕上げる際に、側溝本体には天板部があるため、仕上げ作業がし辛く、手間がかかるものとなっていた。そこで、予め所定角度の底面を有した底部材１６を、側溝を設置するための設置溝に形成された基礎の上に配置し、更にその上に側溝本体１４を配置することで、斜面と側溝の底面との角度が異なった側溝１０を容易に構築することを可能とするものである。
【００４２】
因みに、本例では、半径Ｒ１と半径Ｒ２とは略同じ半径とされており、その寸法は約５５ｍｍとされている。また、蓋１５の厚さは約１１０ｍｍとされている。また、接面部１９，２２における接触幅は、１ｍｍ〜５５ｍｍ、又は、蓋１５の厚さに対して１％〜５０％、となっている。
【００４３】
なお、本例の、側溝本体１４、蓋１５、及び底部材１６は、夫々コンクリート製とされており、図示は省略するが、それらの内部には、補強用の鉄筋が埋設されている。また、本例の側壁部１１が、本発明の第一部材に、本例の蓋１５が、本発明の第二部材に夫々相当している。
【００４４】
次に、本実施形態の側溝１０における側溝本体１４と蓋１５との支持構造の作用について図２を基に詳細に説明する。まず、底部材１６及び側溝本体１４を所定位置に配置した後に、側溝本体１４の開口部１３に蓋１０４を嵌合させる。具体的には、側溝本体１４における一対の側壁部に形成された左右の受部１７に、蓋１５の両端の被受部２１が支持されるように、側溝本体１４の上方から蓋１５を下降させる。この時、初めに、受部１７の接面部１９の上端付近において、被受部２１の接面部２２と接触し、蓋１５の自重によって蓋１５が下降するのに伴って、その接触部分が下側に拡大、或いは、移動して変動し、ある位置において蓋１５の下降が停止して側溝本体１４に蓋１５が支持された状態となる。
【００４５】
そして、側溝本体１４に蓋１５が支持された状態では、受部１７の接面部１９と、被受部２１の接面部２２との接触部分が、断面視において、理論的には点接触であるが、現実には各接面部１９，２２を構成する素材がある程度の弾性を有しているので、それらの接触部分は所定の接触幅をもって接触することとなると共に、その接触幅は側溝本体１４の長手方向において蓋１５の略全長に亘って延びることとなる。これにより、側溝本体１４と蓋１５との接触面積を充分に確保することが可能となると共に、接面部１９，２２が所定の円弧形状とされているので、受部１７や被受部２１にかかる荷重が放射状に分散され、側溝本体１４や蓋１５にかかる負荷が軽減されて耐荷重強度が向上すると共に、耐用年数が永くなる。また、蓋１５の支持が安定してガタツキが防止される。
【００４６】
この側溝１０では、接面部１９，２２の接触幅が、蓋１５にかかる荷重が増加するほど下側へと拡大、或いは、移動して変動する傾向があり、蓋１５に人や車両などが載って、蓋１５に荷重がかかると、その荷重に応じて蓋１５が（僅かに）下降すると共に、接触幅が変動し、その荷重が増加するのに従って、一対の受部１７が互いに離反する方向から接近する方向へ引き寄せられるようになっている。詳述すると、蓋１５にかかる鉛直方向の荷重が小さい時は、接面部１９，２２のより鉛直方向に立上った上端付近で荷重を支持するので、分散される荷重の多くが水平方向に作用する成分を多く含んだものとなり、一対の受部１７を互いに離反させようとするが、蓋１５にかかる荷重そのものは小さいので、側溝本体１４や蓋１５の強度が勝り、それらが破損することはない。その状態で蓋１５にかかる荷重が大きくなっていくと、相対的に分散される荷重の水平方向に作用する成分も大きくなるが、接面部１９，２２の接触幅が、下側（接面部１９，２２のより水平方向を向いた部分の側）へ変動することで、分散される荷重の多くが水平方向よりも鉛直方向に作用する成分の方が次第に多くなり、蓋１５にかかる荷重の増加に対して、水平方向に作用する荷重の増加の割合が減少し、ある荷重以上からは水平方向に作用する荷重が増加しなくなる。そして、本例の側溝本体１４や蓋１５は、その時の水平方向に作用する荷重に対して充分な強度を有しているので、破損することが無く、更に蓋１５にかかる荷重を増加しても、水平方向に作用する荷重が増加しないので、水平方向にかかる荷重によって破損することが無く、而して側溝本体１４や蓋１５の耐荷重強度が向上することとなる。
【００４７】
また、本例では、蓋１５にかかる荷重が増加するのに伴って、接面部１９，２２の接触幅が下側へ変動するので、その際に、その接触部分では、接面部１９，２２に沿った摩擦力が発生する。そして、本例では、接面部１９，２２が所定の円弧形状とされているので、その摩擦力によって、受部１７の接面部１９が被受部２１の接面部２２に巻き付くような力、換言すると、側溝本体１４の受部１７が、蓋１５の両端を包み込むような力が作用する。つまり、一対の受部１７が互いに接近する方向に力が作用するようになるので、蓋１５にかかる荷重が増加しても側溝本体１４が破損するのを防止することができると共に、側溝本体１４に蓋１５をより強固に支持させることができるようになっている。
【００４８】
一方、蓋１５に偏荷重がかかった場合、受部１７の接面部１９と、被受部２１の接面部２２の中心点Ｐ１とＰ２とが、互いに異なる位置とされていると共に、夫々左右の中心点間の距離が、半径に対して充分に大きい距離となっているので、夫々の接触部分において互いに相対回転し難くなっており、偏荷重によって蓋１５が回転して側溝本体１４から外れるのを防止している。
【００４９】
このように、本実施形態の側溝１０によると、蓋１５に大きな荷重がかかると、一対の受部１７が蓋１５の方に引き寄せられるようになり、一対の側壁部１１が互いに離反する方向に移動してしまったり、蓋１５が側壁部１１の受部１７から外れたりするのを防止することが可能となり、より強固に支持することができると共に、一対の側壁部１１に蓋１５を良好に支持させることができるので、ガタツキを防止して騒音の発生を抑制することができる。つまり、上記の支持構造とすることで、側溝１０を消音型側溝とすることもできる。
【００５０】
また、蓋１５にかかる荷重や、側溝本体１４や蓋１５の収縮膨張に応じて、接面部１９，２２における接触幅が変動するので、荷重の大きさや、収縮膨張の度合いに応じた接触幅となり、荷重を良好に伝達させることができると共に、一対の側壁部１１に蓋１５を安定して支持させることができる。
【００５１】
また、接面部１９，２２の断面を、所定の円弧形状としているので、側溝本体１４や蓋１５の寸法精度が悪くても、接面部１９，２２において所定の接触幅を得ることが可能となり、充分な接触面積を確保することができると共に、側溝本体１４や蓋１５の寸法精度が低くても、良好に支持することができるので、側溝１０にかかるコストを低減させることができる。
【００５２】
更に、接面部１９，２２の焦点位置を互いに異なる位置としているので、蓋１５が回転し難くなり、蓋１５に偏荷重がかかっても、蓋１５が回転するのを防止することができ、蓋１５が外れるのを良好に抑制することができると共に、蓋１５の支持をより安定させることができる。
【００５３】
以上、本発明について好適な実施形態を挙げて説明したが、本発明はこの実施形態に限定されるものではなく、以下に示すように、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々の改良及び設計の変更が可能である。
【００５４】
すなわち、本実施形態の側溝１０では、側溝本体１４の下側に底部材１６を配置した形態のものを示したが、これに限定するものではなく、底部材１６を用いない、従来の自由勾配型側溝とすることもでき、上記と同様の作用効果を奏することができる。
【００５５】
また、本実施形態の側溝１０では、側溝本体１４の下端が開放された断面逆Ｕ字形状の形態のものを示したが、これに限定するものではなく、図３（Ａ）及び（Ｂ）に示すような上端が開放された断面Ｕ字形状の側溝本体を備えた側溝とすることもできる。以下、図３に示す例を説明する。なお、上記実施形態と同じ構成については、同一の符号を付すと共に、詳細な説明は省略する。同図（Ａ）に示す側溝３０は、一対の側壁部１１の下端同士を連結する底板部３１を有した側溝本体３２を備えたものである。この側溝本体３２は、側壁部１１の外壁面が略垂直な平坦面とされると共に、側壁部１１の上端部に内側に突出する突出部３３が形成され、その突出部３３の上端部に蓋１５を受けるための受部１７が形成されたものである。一方、図３（Ｂ）の側溝３５は、その側溝本体３６の側壁部１１の上端部に外側に突出する突出部３７が形成されており、その突出部３７の内側上端部に蓋１５を受けるための受部１７が形成されたものである。これら、側溝３０，３５においてもまた、一対の側壁部１１と蓋１５との支持構造が上記の側溝１０と同様の構造とされており、上記と同様の作用効果を奏することができる。なお、図３（Ａ）に示した側溝３０は、同図（Ｂ）に示した側溝３５と比較して、側溝本体３２，３６の幅を同じ幅とした場合、側溝３０の方が流せる流量をより多くすることができる。
【００５６】
また、本実施形態の側溝１０，３０，３５では、受部１７に円弧形状の接面部１９が形成されたものを示したが、これに限定するものではなく、例えば、図４に示すような形態の受部４０を備えたものでも良い。この受部４０は、斜めに立上る立上り面部４１と、略水平に延びる水平面部４２とから構成されており、蓋４３にかかる荷重が小さいときは、立上り面部４１と蓋４３の接面部４４とが接触して、図示しない一対の受部４０が互いに離反する力が作用するが、荷重が大きくなるに従って、蓋４３が下降して蓋４３の底面付近の接面部４４と水平面部４２とが接触し、水平面部４２においても、荷重を支持するようになるので、一対の受部４０を互いに離反するように作用する力の増加する割合が減少し、受部４０を有した側壁部１１を備えた側溝本体４５が破損するのを防止することができるものである。なお、この例の立上り面部４１と水平面部４２は、本発明の接面部に相当している。
【００５７】
また、本実施形態の側溝では、蓋として、中実のコンクリート製のものを示したが、これに限定するものではなく、金属製でグレーチングなどの格子状や網状に形成された蓋とすることもでき、この場合でも、その両端に接面部が形成された被受部を備えることで、上記と同様の作用効果を奏することができる。
【００５８】
更に、本実施形態では、構造物として、側溝を示し、支持構造としてそれらに適用したものを示したが、それらに限定するものではなく、側溝の他に、水路、地下構造物、橋梁、トンネル、暗渠、などとすることができると共に、それらの支持構造として適用することもできる。また、素材としてコンクリート製のものを示したが、これに限定するものではなく、コンクリートと同等又はそれ以上の強度や耐久性を有した素材、金属、樹脂、或いは、複合素材、などとすることができ、これらによっても上記と同様の作用効果を奏することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】（Ａ）は本発明の構造物として側溝に適用した一例を示す斜視図であり、（Ｂ）は（Ａ）の側溝の断面図である。
【図２】図１に示す側溝の要部を拡大して示す断面図である。
【図３】図１とは異なる形態の側溝を示す断面図である。
【図４】更に異なる本発明の構造物の要部を示す断面図である。
【図５】（Ａ）は従来の側溝を示す断面図であり、（Ｂ）は（Ａ）とは異なる従来の側溝を示す断面図である。
【符号の説明】
【００６０】
１０  側溝（構造物）
１１  側壁部（第一部材）
１５  蓋（第二部材）
１７  受部
１９  接面部
２１  被受部
２２  接面部
３０  側溝（構造物）
３５  側溝（構造物）
４０  受部
４１  立上り面部（接面部）
４２  水平面部（接面部）
４３  蓋（第二部材）
４４  接面部
【図１】
2006112082.tif 000003
【図２】
2006112082.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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