(57)【要約】【課題】蓋と側溝本体とを点あるいは線で接することによりがたつきおよび騒音を防止する側溝において、経済的に製造可能な構造を提供する。【解決手段】側溝用ブロック１０の開口１１の本体側支持部３０の内側にブロック１０の内部に向かって傾斜した斜面部３２を設け、その斜面部３２に接するように底面２９に列状の突起２２が形成された蓋２０を提供する。蓋２０の厚みを増加させずに、蓋の底側２９で消音構造を実現できるので、突起２２のサイズを実際に精度良く、また強固にコンクリートで成形できるサイズにすることが可能となり、また、消音にさらに適した形状にすることができる。【選択図】        図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
平面形状がほぼ方形のコンクリート製の蓋と、その蓋が載る開口を備えたコンクリート製の本体とを有する開口付構造体であって、
前記本体は、前記蓋の底側を支持するように前記開口の１組の縁に沿って形成された本体側支持部を有し、この本体側支持部は、外側の水平部と、内側で前記本体の内部に向かって傾斜した斜面部とを備えており、
前記蓋は、前記底側に、前記本体側支持部の水平部に面した水平な縁部と、この縁部から前記斜面部と接するように突き出た列状の突起と、これらの突起の間で前記縁部とほぼ同じ蓋厚を確保するほぼ水平な中央部とを備えている、開口付構造体。
【請求項２】
請求項１において、前記突起は、１０〜３０ｍｍ程度突き出ている、開口付構造体。
【請求項３】
請求項１において、前記斜面部は下方に３０〜６０度程度傾いている、開口付構造体。
【請求項４】
請求項１において、前記突起の少なくとも１部は、前記本体の内部に張り出している、開口付構造体。
【請求項５】
請求項１において、前記本体は直線的な前記斜面部を備えており、前記蓋は下方に凸となるように湾曲した前記突起を備えている、開口付構造体。
【請求項６】
請求項１において、前記本体は上方に凸となるように湾曲した前記斜面部を備えており、前記蓋は下方に凸となるように湾曲した前記突起、または台形状に下方に突き出た前記突起を備えている、開口付構造体。
【請求項７】
請求項１において、前記本体は上方に凹となるように湾曲した前記斜面部を備えており、前記蓋は下方に凸となるように湾曲した前記突起を備えている、開口付構造体。
【請求項８】
請求項１において、前記本体側支持部は、前記斜面部の内側に勾配が水平方向に変化した第３の面を備えている、開口付構造体。
【請求項９】
請求項１において、前記突起は、列状に延びた前記蓋の両端の側が、中央付近より、下方および／または外側に向かって大きく突き出ている、開口付構造体。
【請求項１０】
請求項１において、前記突起は、列状に延びた前記蓋の両端の側に対して中央付近が凹むように弓形に反っている、開口付構造体。
【請求項１１】
請求項１において、前記突起は、列状に延びた前記蓋の中央付近で分断されており、前記蓋および前記本体側支持部は、前記分断された位置に雨水を前記本体の内部に導く切欠きを備えている、開口付構造体。
【請求項１２】
請求項１において、前記突起は、列状に延びた前記蓋の両端がほぼ球形に面取りされている、開口付構造体。
【請求項１３】
請求項１において、前記突起は、列状に延びた前記蓋の両端が縮小している、開口付構造体。
【請求項１４】
請求項１ないし１３のいずれかにおいて、前記本体は側溝用ブロックである、開口付構造体。
【請求項１５】
請求項１ないし１３のいずれかにおいて、前記本体は、前記開口が形成された開渠部と、前記開口のない暗渠部とを有し、前記暗渠部は側壁と上壁との境界の内側に斜めに張り出した補強部を備えている側溝用ブロックである、開口付構造体。
【請求項１６】
本体の開口に載せられる平面形状がほぼ方形のコンクリート製の蓋であって、前記本体の開口は、その１組の縁に沿って、当該蓋の底側を支持するように本体側支持部が形成され、この本体側支持部は、外側の水平部と、内側で前記本体の内部に向かって直線的な、または湾曲した斜面部とを備えており、
当該蓋は、前記底側に、前記本体側支持部の水平部に面した水平な縁部と、
この縁部から前記斜面部と接するように突き出た列状の突起と、
これらの突起の間で前記縁部とほぼ同じ蓋厚を確保するほぼ水平な中央部とを有するコンクリート製の蓋。
【請求項１７】
請求項１６において、前記突起は、１０〜３０ｍｍ程度突き出ているコンクリート製の蓋。
【請求項１８】
請求項１６において、前記突起の少なくとも１部は、前記本体の内部に張り出すコンクリート製の蓋。
【請求項１９】
請求項１６において、前記突起は、下方に凸となるように湾曲または台形状に突き出ているコンクリート製の蓋。
【請求項２０】
請求項１６において、前記突起は、列状に延びた前記蓋の両端の側が、中央付近より、下方および／または外側に向かって大きく突き出ているコンクリート製の蓋。
【請求項２１】
請求項１６において、前記突起は、列状に延びた前記蓋の両端の側に対して中央付近が凹むように弓形に反っているコンクリート製の蓋。
【請求項２２】
請求項１６において、前記突起は、列状に延びた前記蓋の中央付近で分断されており、前記分断された位置に雨水を前記本体の内部に導く切欠きを有するコンクリート製の蓋。
【請求項２３】
請求項１６において、前記突起は、列状に延びた前記蓋の両端がほぼ球形に面取りされている、コンクリート製の蓋。
【請求項２４】
請求項１６において、前記突起は、列状に延びた前記蓋の両端が縮小している、コンクリート製の蓋。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、騒音やがたつきを防止する側溝用ブロックなどの開口付構造体に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
側溝において、形状を工夫することにより騒音を防止する出願がある。特に、特開平１１−３４３６５８号公報には、従来の側溝を製造する製造用型枠に若干の加工を施すだけで、側溝本体と側溝蓋のがたつきや側溝蓋の跳ね上げを防止することを目的とした技術が開示されている。
【０００３】
特開平１１−３４３６５８号公報には、少なくとも内側の型枠と外側の型枠とを有する製造用型枠を備え、断面Ｕ字状の内壁とこの内壁の上方に形成される蓋掛かり部とを有する側溝本体を製造する側溝の製造方法であって、上記内側の型枠に、上記側溝本体の蓋掛かり部の水平部を形成する水平型枠部と断面Ｕ字状の内壁を形成する内壁型枠部とを有し、これら水平型枠部と内壁型枠部との角隅部に断面ほぼ三角形状または一辺に曲線部が形成された補助部品を配して、コンクリートを打ち込むことにより、上記側溝本体に内壁側に傾斜する直線状の傾斜部または曲形する曲線部を形成することが開示されている。
【０００４】
そして、蓋掛かり部に、側溝蓋の底面の左右側面側と対向する水平部と、この水平部と連続して内壁側に傾斜する直線状の傾斜部を形成し、側溝本体の直線状の傾斜部の傾斜角度と側溝蓋の底面の蓋側傾斜部の傾斜角度とが異なることから、側溝本体の直線状の傾斜部と蓋側傾斜部とが断面において点接触させることが記載されている。また、側溝本体の水平部と曲線部とが連結する連結角部が側溝蓋の底面の直線状の傾斜部に対して断面で点接触することから、側溝本体の蓋掛かり部と側溝蓋の底面とは側溝の長手方向において線接触するようになる。したがって、側溝本体と側溝蓋の間でガタツキを抑制できることが記載されている。
【０００５】
【特許文献１】
特開平１１−３４３６５８号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
特開平１１−３４３６５８号公報に開示された技術では、傾斜角度の異なる側溝本体の直線状の傾斜部と蓋側傾斜部とが断面において点接触する。すなわち、溝本体の直線状の傾斜部の角、または蓋側傾斜部の角を、他方の直線状の傾斜に当てることにより点接触を実現する。また、側溝本体の水平部と曲線部とが連結する連結角部が側溝蓋の底面の直線状の傾斜部に当たることにより点接触を実現する。したがって、蓋または本体の直線状の傾斜部に、他方の角が当たるので点接触、すなわち、長手方向において線接触させることができると言える。このため、他方の角以外の部分が当たると点接触あるいは線接触が実現せず、がたつきが発生する要因となり、いったん、がたつきが発生すると、角欠けが発生する要因となるので、がたつきを抑えることができなくなる。したがって、側溝本体の蓋掛り部と、側溝蓋の底面の製造精度はきわめて高くなければならない。たとえば、本体の直線状の傾斜部の傾斜角度は約１０度であり、蓋側傾斜部の傾斜角は１１．２度にすることが記載されている。また、蓋側傾斜部の長さは２０ｍｍ前後で、高さは数ｍｍ程度である。
【０００７】
コンクリート製品において、このようなｍｍ単位の構造や、微細な角度を精度良く製造することは可能であるとしても、型枠の管理や、製造工程の管理に手間がかかり、従来と同様のコストで市販することは難しい。さらに、精度良く製造できたとしても、搬入搬出の際、あるいは現場で取り扱う際に、微細な角欠けが発生すると点接触にならず、がたつきが発生する要因になる。したがって、特開平１１−３４３６５８号公報に開示された技術は、理想的には蓋のがたつきを抑え、従来の側溝を製造する製造用型枠に若干の加工を施すだけで実現できるので経済的ではあるが、実際の製品として製造することは容易ではない。さらに、製造できたとしても現場で理想どおりの形状で適用することは難しく、所望の性能を安定して提供できる技術とは言えない。
【０００８】
さらに、特開平１１−３４３６５８号公報に開示された技術では、蓋側傾斜部の角を、他方の直線状の傾斜に当てることにより点接触を実現しようとしているが、既存の型枠に補助部材を取り付けて蓋側傾斜部を成形した場合、その角は補助部材を取り付けるために溶接された箇所になるか、あるいは溶接しなくても異なる部材同士が接するあるいは交わる箇所となるので形状は安定しない。溶接した箇所をサンダーなどで仕上げることも可能であるが、凹凸なく仕上げることは至難の業である。したがって、点接触を実現しようとする部分は凹凸、反りあるいはひずみが発生しやすい部分となり、がたつきを抑えることが難しい。
【０００９】
そこで、本発明においては、実際に使用される環境あるいは条件で、蓋を安定して、がたつきや騒音を発生させずに設置することができる蓋と本体との構成を提供することを目的としている。本発明は、側溝に限定されるものではないが、騒音やがたつきの問題は、車両が通過するたびに騒音が発生する可能性がある側溝において顕著であり、本発明により、がたつきや騒音がなく、あるいは非常に小さく、蓋の跳ね上げを未然に防止することができる構成を開示することも目的としている。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
型枠による製造を容易にし、さらに、成形された形状の強度を確保するためには、がたつきを抑制するために成形される形状をｍｍ単位ではなくｃｍ単位あるいはそれに近いサイズにすることである。しかしながら、蓋側の傾斜部の高さを大きくすると、蓋の底は側溝本体の内部に大きく突き出ることになり、蓋は厚くなる。蓋の強度設計からは、側溝本体の蓋掛かり部に載る部分の蓋の厚みより、蓋の中央の部分を厚くする意味はほとんどない。したがって、傾斜部の高さを大きくすることは、蓋を重くするだけであり、製造コスト、運賃など様々な点で経済的な解ではない。さらに、蓋の底が側溝本体の内部に突き出ると、側溝の流路の有効断面が減り、設計上の側溝の流量が低下する。したがって、本来、呼称サイズが３００の側溝で済むところが、呼称サイズが４００の側溝を敷設する必要が生ずる可能性があり、この点でも経済的な解にならない。このため、がたつきを抑制するために成形する形状のサイズアップは容易なことではない。
【００１１】
そこで、本発明においては、蓋の底面に列状の突起を設けることにより、この問題を解決する。すなわち、本発明においては、平面形状がほぼ方形のコンクリート製の蓋と、その蓋が載る開口を備えたコンクリート製の本体とを有する開口付構造体であって、本体は、蓋の底側を支持するように開口の１組の縁に沿って形成された本体側支持部を有し、この本体側支持部は、外側の水平部と、内側で本体の内部に向かって直線的な、または湾曲した斜面部とを備えている開口付構造体を提供する。そして、その本体の開口に載せられる蓋としては、底側に、本体側支持部の水平部に面した水平な縁部と、この縁部から斜面部と接するように突き出た列状の突起と、これらの突起の間で縁部とほぼ同じ蓋厚を確保するほぼ水平な中央部とを有するコンクリート製の蓋を提供する。
【００１２】
本発明の開口付構造体においても、本体側の蓋掛かり、すなわち、本体側支持部は、外側の水平部と、内側で本体の内部に向かって直線的な、または湾曲した斜面部とを設けている。したがって、従来の側溝用ブロックなどの本体の製造に使用していた従来の型枠の蓋掛かり部分に斜面部を形成する補助部材（目地材）を取り付けることにより本発明の開口付構造体の本体を製造することができ、従来の型枠の資産を有効活用できるので経済的である。蓋掛かり部分あるいは蓋受け部分に補助部材を取り付けたときに、開口を形成する内型枠と補助部材とが接する場合がある。このとき、補助部材が三角形であると、その先端と内型枠とが当たり傷つく可能性がある。したがって、補助部材は内型枠と当たる可能性がある開口の側、すなわち、本体側支持部の内側を形成する部分は斜面から水平に勾配変化していることが望ましい。これにより、本体側支持部には、斜面部の内側に勾配が水平方向に変化した第３の面が形成される。
【００１３】
本発明の蓋においては、蓋の底側に、列状の突起を設けることにより、突起のサイズを大きくしても蓋の中央部の厚みを縁部とほぼ同じにでき、蓋が厚くなることによる上述した問題、すなわち、製造コストや運賃、さらには、側溝の流量の低下という問題をすべて解決できる。したがって、本体側支持部の斜面部と接する蓋側の形状をｍｍ単位ではなく、ｃｍ単位あるいはｃｍ単位に近いサイズにすることができ、コンクリート蓋を型枠により製造する際の製造公差の問題、また、がたつき防止のための形状の強度の問題を解決できる。このため、製造が容易で、さらに、運搬する際や現場で施工する際に形状が損傷することの少ない蓋を提供でき、その蓋を本体の開口に載せることにより、がたつきや騒音の発生を防止できる。したがって、本発明により、低コストで市販することができ、さらに、実際に現場で施工したときに、十分な消音やがたつき防止の効果を得ることができる開口付構造体およびそのための蓋を提供できる。
【００１４】
さらに、この蓋は、縁部と中央部で蓋の強度を維持するために必要な厚みが確保されており、中央部の強度も、縁部の強度も必要かつ十分である。したがって、強度的には従来の一様な厚みの蓋と同等である。このため、万一、蓋が回転しても、縁部が本体側支持部の水平部に当たり、その状態で設計通りの荷重を支持することが可能である。したがって、本発明に係る蓋はがたつきおよび騒音を防止できると共に、安全性も高く、さらに不必要な厚みがないので様々な点で経済的である。
【００１５】
蓋の底側に設けられる列状の突起のサイズはｃｍ単位にすることが可能であるが、突起のサイズをあまりに大きくすると突起を追設することによる重量が増加し経済的でない。また、突起の強度や形状を考慮すると、本体の側壁に沿って切り立ったような形状は好ましくなく、断面が半円形や、台形などの対称的な形状が好ましい。したがって、突起の一部は本体内部に突き出た状態になりやすく、側溝の流路の有効断面に影響を与える可能性がある。このため、突起のサイズは、蓋の底側から約１０〜３０ｍｍの範囲で突き出る程度に止めることが望ましい。
【００１６】
さらに、突起のサイズを大きくできるということは本体の斜面部の角度を大きくできることを意味する。蓋の突起のサイズが小さいときに突起の強度を確保しようとすれば突起を構成する面の角度は小さくならざるを得ない。したがって、本体側の斜面部の角度を大きくすると、本体側支持部と蓋の縁との間に大きな隙間が開いてしまい、開口付構造体として、本体側支持部と蓋との接続部分の断面欠損が大きくなり強度的に不安定になる。一方、突起のサイズを大きくできれば、本体側の斜面部の角度を大きくしても隙間は小さくなり、断面欠損はほとんど発生しない。したがって、斜面部が下方に約３０〜６０度程度傾いている構造を採用できる。
【００１７】
さらに、突起にすることにより本体の内側に突き出る断面積を低減できるので、突起自体は、その一部が本体の内部に張り出すようになっても、流路の有効断面に与える影響はほとんどない。その一方で、突起を蓋の縁から内側にシフトさせて配置できるので、蓋の縁に十分な面積に水平な部分を確保でき、過剰な荷重が加わったときに、その水平な部分が確実に本体側支持部の水平部に当たり蓋が確実に支持されるようにできる。したがって、より安全な蓋および開口付構造体を提供できる。
【００１８】
斜面部が水平に近い場合、斜面部と蓋の底面とが点で接触し、その他の部分にある程度の隙間を持たせるためには、突起の角または斜面部が勾配変化した角が鋭くなくてはならない。さらに、接する角にほとんど上向きに荷重が作用するので、蓋および蓋にかかる輪荷重などを全て突起の角あるいは斜面部が勾配変化した角で集中して受けなければならない。コンクリートの圧縮強度は非常に高いといっても、そのような集中荷重に耐えることは不可能である。したがって、荷重が加わると、結局、突起の角や斜面部の勾配変化した角は欠けてしまい、面で接したり、突起と斜面部との接する位置が狂ってがたつきや騒音が発生することになる。
【００１９】
一方、斜面部が大きく、３０〜６０程度、さらには、４５度前後（４０〜５０度程度）に傾いていると、蓋に加わる荷重は、斜面部に沿った方向（すべりまたは摩擦方向）と、斜面部に垂直な方向の、突起に掛かる力とに分解され、突起に加わる力は小さくなる。したがって、突起に損傷は発生し難くなる。さらに、すべり方向の力は、斜面部に対して蓋側の突起が一様に接するまで押し込むあるいは回転させる力として作用する。このため、多少の製造誤差や、斜面部と突起との間にごみなどが入って部分的に蓋の突起が斜面部から浮いているような場合でも、その浮いた部分が動く場合は、最初の荷重によって動かない位置まで蓋が移動あるいは回転する。したがって、荷重を加えることにより自動的にがたつきが発生しない状態に蓋が落ち着き、騒音やがたつきを防止できる。
【００２０】
斜面部の角度が大きすぎると、すべり力が大きくなるので、がたつきを防止するには都合が良いかもしれない。しかしながら、斜面部が水平方向に投影される長さが短くなるので、蓋側の突起と都合よく接する範囲が狭くなり、蓋を載せる位置の調整が難しくなる。したがって、斜面部の傾きは３０〜６０度程度、さらに好ましくは４０〜５０度程度（４５度前後）にすることが望ましい。
【００２１】
斜面部の傾斜を大きくすることにより、蓋の突起に加わる力を低減できるが、斜面部に角が当たる組み合わせは、やはり角に集中荷重がかかり、角欠けが発生しやすい。これに対し、曲率の差が大きな曲面同士や、曲面と平面とを当てて点接触にすることも可能であり、斜面部の角度を大きくできれば、面と面で点接触するような形状を採用できる。例えば、直線的な斜面部を備えた本体に対し、下方に凸となるように湾曲した突起を備えた蓋を組み合わせることができる。上方に凸となるように湾曲した斜面部を備えた本体に対し、下方に凸となるように湾曲した突起、または台形状に下方に突き出た突起を備えた蓋を組み合わせることができる。さらに、本体の斜面部が上方に凹となるように湾曲している場合は、蓋側に下方に凸となるように湾曲した曲率の異なる突起を設けることにより点（長手方向には線）で接触させることができる。
【００２２】
このような面と面との組み合わせは、面に角を当てる場合と比較すると、接する部分の強度が高くなるので荷重による欠けが発生しにくく、実際に車両などの重量物が通過する条件でも騒音やがたつきが発生しない開口付構造体、例えば、側溝を提供できる。また、荷重によって突起が斜面部をすべって安定した位置に落ち着くような状況を考えたとき、角であると荷重が掛かった状態でずれると、ほとんどすぐに、角欠けが発生してしまう。これに対し、面同士の接触であると移動は比較的スムーズであり、欠けが発生することは少ない。さらに、面同士の接触は巨視的には点であるとしても、微視的には面同士の接触であり、荷重が加わり曲面が変形しながら接する場合、荷重によって接触面積が大きくなるので、集中荷重が分散され、緩和されるので、欠けることが少ないという効果もある。
【００２３】
なんらかの条件で列状に突起が延びた方向の中央で本体の斜面部と蓋の突起が接し、両端が浮いてしまうと、がたつきが発生する。逆に、両端が接していれば、中央が浮いたとしてもがたつきは発生しない。型枠を用いて側溝用ブロックを成形する場合、型枠の変形や、脱型した後に保管している段階で、開口の縁が微小に延び、長手方向の中央が、長手方向の両端に対して突き出た（微小であるが）状態になりやすい。また、蓋の裏面に列状突起を成形する場合も、突起の先端が長手方向に微小に延びる変形は発生しやすく、長手方向の中央が両端に対して突き出る方向の変形が発生しやすい。したがって、突起は、列状に延びた蓋の両端の側が、中央付近より、下方および／または外側に向かって大きく突き出ている形状となるように成形することが望ましい。すなわち、突起は、列状に延びた蓋の両端の側に対して中央付近が凹むように弓形に反っていることが望ましい。両端と中央部分との差は数ｍｍ程度、例えば２〜３ｍｍ程度で十分である。また、この弓形の形状は、段階的あるいは断続的に突起の断面の大きさが変わってしまうと、その変わった部分が接点となり、がたつきの要因となる。したがって、連続的に断面サイズが変化することが望ましい。
【００２４】
また、突起を、列状に延びた蓋の中央付近で分断しても良く、この場合は、蓋および本体側支持部の、突起が分断された位置に雨水を本体の内部に導く切欠きを設けることができる。本発明の開口付構造体においては、蓋に設けられた列状の突起と、本体側の斜面部とが密着するので、蓋と本体との隙間から排水されることは少ない。上記の構成により、列状に延びた突起に沿って、すなわち、道路の長手方向に沿って排水用の切り欠きを準備できるので、排水効率が良く、さらに、騒音やがたつきのない側溝を施工できる。
【００２５】
さらに、本発明の開口付構造体では、蓋の底側に列状の突起を設けているので、蓋の厚みが中央で厚くなることはない。したがって、本体が、開口が形成された開渠部と、開口のない暗渠部とを有する側溝（自由勾配側溝またはＭ型あるいは門型側溝）の開口に蓋を載せたときに、蓋の底面が暗渠部の天壁あるいは上面よりも低くならず、蓋の底面が流路に飛び出さない。このため、ごみなどが蓋の底面に引っかかるのを未然に防止できる。暗渠部が、側壁と上壁との境界の内側に斜めに張り出した補強部（ハンチ）を備えている側溝用ブロックにおいては、暗渠部の補強部と、開渠部の開口に載せた蓋の突起の内側の部分が流路の長手方向に並ぶので、突起の実質的な飛び出しもなくなり、ごみや草などは、さらに掛かり難くなる。また、突起の一部が本体の内部に張り出している蓋であっても、本体の上部に内側に張り出した補強部が流れ方向に連続した状態になるので、ごみなどが引っかかることはない。逆に、突起の少なくとも一部を本体の内側に張り出すことにより、本体内部の流路においては、側壁と上壁との境界の補強部が上壁のない開口において蓋の突起の一部により連続した状態となり、流れ方向の段差がなくなるので、ごみが引っかかる問題を防止できる。
【００２６】
また、突起の、列状に延びた蓋の両端がほぼ球形に面取りされていることが望ましい。突起の角欠けを防止でき、また、本体側支持部が突起の角と当たって損傷する可能性も排除できるからである。断面が湾曲した突起は、蓋の型枠の鉄板にエンドミルで溝を掘ることにより成形できる。したがって、型枠に形成された溝の端部においてエンドミルの歯を持ち上げることにより両端がほぼ球形に成形される溝を製造することができる。
【００２７】
一方、突起が列状に延びた蓋の側面の傾斜が大きい場合は、突起の両端をほぼ球状あるいは球形に加工することにより、本体側支持部と突起の接点が蓋の内側に移動するため、タイヤなどの荷重物が蓋の両端のいずれかに載ると反対側が浮き易い状態になる。したがって、がたつきが発生する可能性があるので、そのような蓋は突起の両端は球状に加工しないことが望ましい。しかしながら、角欠けや本体支持部の損傷を未然に防止するためには、突起の列状に延びた蓋の両端を縮小することが望ましい。また、本発明の蓋の突起は、中央部に向って若干細くなるようにしているので、両端で荷重を支持するケースが多いが、突起の両端を縮小することにより両端に集中して荷重が加わっても、本体支持部との接触はスムーズになる。このため、突起および本体支持部に傷が付き難くなり、耐久性の高い蓋および開口付構造体を提供できる。両端を縮小した突起は、型枠に突起用の溝をエンドミルにより形成する際に、エンドミルの歯を持ち上げる程度を調整することにより縮小の程度を自由に調整でき、また、突起の両端の形状が階段状にならず、スムーズに連続して縮小させることができる。
【００２８】
【発明の実施の形態】
以下に図面を参照して本発明をさらに説明する。図１に本発明に係る開口付構造体として、側溝１の開渠部９の端を断面で示してある。図１は、開渠部９の開口１１に蓋２０を載せた様子を示している。また、図２に、側溝１の開口１１から蓋２０を外した様子を示してある。図３は、この側溝１の平面図であり、この図に示すように道路（車道）２と歩道３との間などに道路２に沿って施工され、道路２からの排水を内部の流路５に集めて所定の場所に回収するものである。
【００２９】
図４は、この側溝１を構成する側溝用ブロック（本体）１０の平面図である。この側溝用ブロック１０は、自由勾配側溝あるいはＭ型側溝（門型側溝）などと称されるものであり、下側１９がほぼ全体にわたり開いており、図１に一点鎖線で示すように、現場の基礎コンクリート６の上に設置した後に、インバートコンクリート７を打設して底面を形成する。これにより、側溝本体１０の内部１５が排水の流路５として利用できる状態となる。側溝本体１０は工場においてプレハブされたコンクリート製のブロックであり、開口１１が形成された開渠部９と、開口のない暗渠部８とを有し、暗渠部８においては、図２に示すように、側壁１２ａおよび１２ｂと上壁１３との境界の内側に斜めに張り出した補強部（ハンチあるいは張出し部）１４を備えている。側溝本体１０の長手方向Ｘの中央の開渠部９においては、長手方向Ｘに長い長方形の開口１１が形成されており、この開口１１に２枚の平面形状がほぼ方形のコンクリート製の蓋２０を載せて、開口１１を塞ぐことができるようになっている。
【００３０】
開口１１には、蓋２０の底側２９を支持するように長手方向Ｘの縁１１ａに沿って１組の本体側支持部（蓋掛かり部）３０が形成されている。この本体側支持部３０は、外側の水平部３１と、内側で本体１０の内部１５に向かって直線的に傾斜した斜面部３２と、その内側で水平になった第３の面３３とを備えている。また、蓋２０は、底側２９に、本体側支持部３０の水平部３１に面した水平な縁部２１と、この縁部２１から本体側支持部３０の斜面部３２と接するように突き出た列状の突起２２と、これらの突起２２の間で縁部２１とほぼ同じ蓋厚を確保するほぼ水平な中央部２３とを備えている。したがって、蓋２０を開口１１に設置すると、蓋２０の裏面２９の２列の突起２２が、本体側支持部３０の斜面部３２に断面的にはほとんど点接触した状態で開口１１が蓋２０でカバーされる。このため、蓋２０の上を車両が通過したり、その他の荷重が加わっても蓋２０ががたつくことがなく、騒音は発生しない。
【００３１】
このような側溝用ブロック１０を製造することは比較的容易である。図５（ａ）に示すように、門型の自由勾配側溝用ブロック１０は、ブロックの外形を規定する外型枠８３と、内側を規定する内型枠８２と、開口の形状を規定する底型枠８１とを組み合わせて製造される。従来、開口には平面状の蓋掛り部が形成されているが、それを形成するように平面になった底型枠８１の内側に、本体側支持部３０を構成する斜面部３２を形成するような片台形の補助型枠８０を取り付けることにより成形できる。この補助型枠８０は目地材といわれるもので良く、底型枠８１の所定の場所に溶接などにより簡単に取り付けることができる。したがって、従来の側溝用ブロックを形成するための型枠を簡単に改造することにより本発明の側溝用ブロック１０の型枠として使用することができる。
【００３２】
例えば、図５（ｂ）または図５（ｃ）では、底型枠８１の内側に取り付けられた目地材８０の内側に、内型枠８２の底面８２ａ、すなわち、開口１１の内側を形成するための部分が挿入されるようにしている。このようなアレンジを採用することにより、目地材８０と内型枠８２は相互に押さえ合うようになり、トロ漏れを防止できるという効果も得られる。
【００３３】
図１に示した開口付構造体１を構成する自由勾配側溝１０など、一部暗渠、一部開渠となる製品では、この目地材８０を取り付けた底型枠８１に内型枠８２を上下に配置して、型枠の外し、組み立てが行われる。したがって、この目地材８０の先端が鋭角になっていると、内型枠８２を下げたときに、目地材８０あるいは内型枠８２が傷ついてしまう。したがって、この目地材８０はエッジ（先端）の角度を緩やかにする必要がある。緩やかにするためには傾斜部８０ａを勾配変化させることが望ましい。したがって、目地材８０は、本例のようにほぼ片台形とすることが好ましい。目地材８０の傾斜８０ａを急な勾配から緩やかな勾配８０ｂ（水平を含む）に変化させておけば、自由勾配側溝を製造するために内型枠８２を脱型、組み立てするとき、内型枠８２を底型枠８１から取りはずす型枠であっても目地材８０の先端および内型枠８２を傷めることがない。したがって、このような目地材８０を用いて成形された側溝１０の本体側支持部３０は、目地材８０の傾斜８０ａで形成される斜面３２の内側に勾配が緩やかになった第３の面３３が形成される。
【００３４】
さらに、この目地材８０の内側の面８０ｃは上に向い外側に広がる方向に勾配を確保することが好ましい。側溝１０は、これらの型枠８１および８２により逆さに成形されるので、側溝１０から見ると、目地材８０の内側の面８０ｃは下に向い外側に広がる方向に勾配を確保することが望ましい。この目地材８０の内側の面８０ｃにより、内型枠８２をおろすとき内型枠８２をガイドできる。目地材８０の内側に外側に拡大する勾配がないと、内型枠８２を両サイドの目地材８０の間に挿入することが難しい。目地材８０は小さいので、目地材８０の鋭角なエッジをなくし、なだらかにしたとしても、型枠を降ろすとき目地材８０に衝突させると目地材８０が変形してしまう可能性があるが、内側の面８０ｃでガイドすることによりその恐れもなくなる。目地材８０が変形すると、それにより成形される本体側支持部８０の形状が設計から変わってしまうので、消音効果が無くなる。自由勾配側溝１０では、内型枠８２が下側に縮小しているものがある。このような内型枠により、内側の形状が下側に広がっている自由勾配側溝１０が製造できる。この場合は、目地材８０の内側の面８０ｃの勾配を内型枠８２の縮小した勾配にあわせれば良い。
【００３５】
内型枠が縮小していない場合は、上述した形状の内型枠８２を新たに製造するか、内型枠の下側を縮小するように改造することが望ましい。目地材８０との干渉を避け、目地材８０との間にコンクリートが入り込むことを防止するために有効である。そして、内側の面８０ｃが外側に広がる勾配の目地材８０を使用することにより、自由勾配側溝など、一部暗渠一部開渠となる側溝の内型枠と、目地材との衝突による変形を防ぐことができるので、目地材により本体側支持部を精度良く製造することができ、消音効果のある側溝を製造する型枠に改造できる。全く新規に製造する型枠にも上記の設計を採用することが望ましい。
【００３６】
図６を参照して、側溝用ブロックに対して点（長手方向には線）で接触する部分を蓋の底に設ける方法のメリットを説明する。図６（ａ）は、従来の門型の側溝用ブロック９０であり、開口の蓋掛かり９１は平面になっている。したがって、蓋９９の裏側９８も平面であり、蓋９９を蓋掛かり９１に設置すると平面と平面が当たる構成になる。したがって、蓋掛かり９１あるいは蓋の裏面９８のいずれか一方に若干の歪みがあったり、蓋掛かり９１と蓋の裏面９８との間に砂やごみが入ったりすると、蓋９９にかかる荷重の位置によって蓋９９はがたつき、騒音を発生する。これに対し、蓋掛かり９１と、蓋９９とを断面方向には点、長手方向には線で接触するようにすると、蓋と本体９０との間の本来の接触面積が小さくなるので、がたつきを防止でき、さらに、図６（ｂ）に示すように、蓋９９が回転あるいはスライドできるような形状であると、荷重が加わったときにがたつきなく本体９０と接する安定した位置に蓋９９が自動的に動くので、さらに確実にがたつきと騒音を防止できると考えられる。
【００３７】
したがって、蓋掛かり９１に斜面部を設けることは蓋のがたつきを抑制する上で、１つの重要なポイントである。その１つの方法は図６（ｂ）の側溝用ブロック９２に示すように、従来の平面の蓋掛かり９１を斜面の蓋掛かり９３にすることである。しかしながら、この形状は幾つかの問題がある。まず、蓋側の問題として、蓋９９も、蓋掛かり９３に合わせて斜面あるいは斜面に近い曲面の側面９７を設ける必要があり、蓋掛かり９３と接するポイントＰは蓋９９の厚みの中間になる。側面９７を凸状の曲面にするか、図６（ｂ）に示すように突起９６を設けるかなどの選択が可能であるが、いずれの場合も、側面９７で蓋９９の荷重を受けることになる。したがって、蓋９９の荷重を受ける位置における厚みが不足してしまい、所定の強度が得られない。すなわち、この蓋９９においては、中央部の厚みが１００ｍｍであっても、蓋の厚みとして構造計算状１００ｍｍと計算することができなくなってしまう。また、蓋９９に大きな荷重が加わり、蓋９９が回転したときに、確実に蓋９９の動きが止まる構造になっていない。したがって、蓋９９が側溝用ブロック９２の中に落ちてしまう可能性がありうる。
【００３８】
次に、側溝用ブロック９２の問題として、製造コストが高いことが挙げられる。図６（ｂ）に示したような断面の側溝用ブロック９２を製造するためには、図６（ｃ）に示すように、従来の底型枠８１を酸素切断するなどの方法により加工して、図６（ｄ）に示すような斜め形状８９にする必要がある。型枠は鉄板で製造されているので、このような加工は可能ではあるが、溶断すると型枠に歪みが発生し、切断面の精度も上がらない。したがって、従来の型枠を改造したとしても、コスト高になり、新しい型枠を製造するのとほぼ同じ程度の経済的な負担になる。
【００３９】
これに対し、図１および図２に示した構成の側溝１では、蓋２０の裏面２９に側溝用ブロック１０の本体側支持部３０と当たる突起２２を設けているので、蓋２０の厚みが不足することはない。すなわち、突起２２が蓋２２の裏面２９にあり、しかも、側溝用ブロック１０と接触する部分が、蓋２２の水平部２１より下側に位置しているので、構造計算上、蓋の中央部２３（水平部２１においても同じであるが）の厚みを使用できる。
【００４０】
また、平面的な縁部２１が設けられているので、万一、蓋２０が大きな角度で回転したとしても、縁部２１が本体側支持部３０の平面部３１に当たり、蓋２０を確実に保持できる。さらに、縁部２１の厚みが中央部２３の厚みと同等になっており、縁部２１と中央部２３で設計強度は変わらない。したがって、蓋２０が回転して蓋の縁部２１と本体側支持部の水平部３１で蓋２０に加わった荷重を支持する必要が生じた場合でも安全である。また、中央部２３の厚みは縁部２１の厚みと同じになっているので、設計強度以上の余分な厚みはなく、蓋２０は全体に、余分なコンクリートの厚みはなく、軽量で、経済的である。
【００４１】
さらに、図１および図２に示した側溝用ブロック１０は、図５に基づき説明したように、側溝用ブロック１０も従来の型枠に補助型枠８０を取り付けるだけで、簡単に低コストで製造できる。したがって、図６に基づき説明したディメリットは全て解消されている。このため、蓋２０のがたつきがなく、騒音の発生しない側溝１を低コストで提供できる。
【００４２】
さらに、本例の蓋２０では、列状の突起２２により本体側支持部３０に載るようになっているので、側溝用ブロック１０の流量断面の欠損もないというメリットがある。すなわち、図６（ｂ）のような構成で、従来の型枠８１をカットしないで、型枠８１に補助部材を追加することにより側溝用ブロックを製造しようとすると、蓋９９と側溝用ブロック９２が接触する部分は下がり、側溝用ブロック９２の内部に入ってくる。したがって、蓋９９は厚くなり、さらに、側溝用ブロック９２の有効な断面は小さくなってしまう。例えば、図１に示した側溝１において、列状突起２２の代わりに、底面２９を全体的に下げると図７に示したようになる。このような形状の蓋９５でも、がたつきおよび騒音は防止できる。しかしながら、蓋が厚くなると、コンクリートの材料費が増大する。また、運賃コストが上がる。そして、本体支持部３０の水平面３１よりも蓋９５の底２９が下がってしまうので側溝の流量断面が低下する。この問題は、図８に示したようなＵ字型側溝（Ｕ字溝）４０においても同様である。
【００４３】
道路工事において設計者は、その場所で予想される排水の流量を計算して、側溝用ブロックのサイズを決定する。側溝のサイズには、幅と深さがあり、その内径が呼称となっている。例えば、簡単な例として、図８に示したＵ字溝４０の３００×３００と言えば、幅が３００ｍｍで、深さが３００ｍｍのＵ字側溝用ブロック４１を用いた側溝を指す。４００×５００といえば、幅が４００ｍｍで、深さが５００ｍｍを指す。したがって、３００×３００のＵ字溝４０の蓋として一点鎖線で示すような底面２９が２０ｍｍの下方に張り出した蓋９５を用いると、側溝４０の有効断面は３００×２８０ｍｍとなってしまう。この２０ｍｍに差は微小な差ではなく、側溝の流量設計をする上において、予想流量が有効断面で処理できないと判断されれば、ワンサイズアップした側溝用ブロックを採用する必要がある。これにより、側溝用ブロックのコストがアップすることはもちろん、重量が増加するので運賃は増加し、掘削する量も増えるので現場の施工費用も増加する。
【００４４】
この問題を避ける１つの解は、底面２９の張り出しを小さくすることである。しかしながら、この方法も、上述したように幾つかの問題がある。まず、蓋および側溝用ブロックの蓋掛かり（蓋受け）部の構造がｍｍ単位であり、ｍｍあるいはそれ以下の精度が要求されることである。コンクリート製品であってもｍｍ程度の精度を確保することは可能であるが、公差が小さくなればなるほど、型枠の管理、製造工程の管理、検査、歩留まりの低下など様々な点でコスト高になる。さらに、高精度で蓋を製造したとしても、運搬や、現場施工の段階で、ｍｍ単位の構造部分を欠けや損傷なく保存したり、施工することが可能であるか否かも問題である。
【００４５】
これに対し、本例の蓋２０においては、図１および図２、さらに図８に実線で示したように、底面２９を下げるのではなく、列状の突起２２を設けて、内側に凹んだ本体支持部３０に載るようにしている。したがって、蓋２０の中央部分２３は、蓋の厚みは縁部２１と変わらず、構成的に側溝の有効断面を減らすことはない。このため、突起２２のサイズをコンクリート製品の製造、保管および施工に適したｃｍ単位あるいはそれに近い値にすることができる。例えば、本例の蓋２０においては、底面２９から１０ｍｍ程度下方に突き出た曲率半径が１６ｍｍの突起２２を設けてある。そして、本体側支持部３０においては、水平面３１から１５ｍｍ前後傾斜した斜面部３２を設け、斜面部３２に突起２２が点（長手方向には線）で接するようにしている。
【００４６】
裏面に列状の突起２２を備えた蓋２０はさらに多くのメリットがある。側溝本体１０と、蓋２０とを別々に運搬する場合、突起２２により、蓋２０の裏面２９の側に手を入れたり、ジグ、たとえば、リフトのフォークを差し込める程度の空間が発生する。したがって、手を挟み込んだり、ジグの上で蓋が踊ったりすることなく、蓋２０を安全に、そして確実に搬送できる。また、自由勾配側溝１０の開口１１に蓋２０を搭載したまま運搬する場合、暗渠部８から開渠部９に向ってリフトのホークの先端を挿入しても、暗渠部８の上壁１３から下に突き出ている部分がないので、蓋２０の下側を破損してしまう恐れがない。したがって、いずれのケースでも、本例の蓋２０を採用することにより、作業者の安全を確保でき、また、運搬作業の負担を軽減することができる。
【００４７】
また、自由勾配側溝１に上壁１３から下に底が張り出したような蓋を載せると、下に突き出した部分が流量断面を小さくするだけでなく、ごみをトラップしてしまい、さらに排水の障害になる。すなわち、自由勾配側溝など、一部暗渠、一部開渠の側溝では、大雨により満水に近くなると側溝に流れるごみが蓋の張り出し部に引っかかり、側溝の水があふれる恐れがある。これに対し、本例の蓋２０であると、底面２９の張り出しがなく、同一の側溝１において、暗渠部８の底面と、開渠部９の底面に段差がないので、ごみが引っかかる問題も発生しない。
【００４８】
突起２２は、蓋２０の荷重に対する本体側支持部３０からの反力に対向するために、突起２２の内側は、傾斜して根元が厚くなるように設計することが望ましい。例えば、本例のように半円形の断面や、台形の断面の突起を採用することが望ましい。さらに、断面が円形の突起２２の場合は、円の中心は蓋の水平面（底面）２９よりも数ｍｍ上に位置するように設計することが好ましい。しかしながら、突起２２の根元を太くすると、突起２２の一部が側溝１の内部１５に突き出た状態になる。したがって、突起２２のサイズはｃｍ程度とはいっても必要以上に大きくすることは好ましくなく、精度良く製造でき、強度も確保できる範囲で小さいことが望ましい。このため、突起２２は底面２９から約１０〜３０ｍｍ突き出る程度にすることが望ましい。
【００４９】
さらに、この程度のサイズの突起２２であれば、暗渠部８の断面のハンチ１４、すなわち、側壁１２ａまたは１２ｂと上壁１３との境界の内側に斜めに張り出した補強部に近い形状になる。したがって、暗渠部８から開渠部９に流れる流路の断面をみた場合、ハンチ１４と突起２２とが流れ方向Ｘに連続した構成となり、突起２２による断面欠損の問題も解決でき、突起２２が流路に突き出てごみを引っ掛ける問題も解決できる。
【００５０】
突起２２を蓋２０の縁の近傍に沿って配置することも可能である。縁２１の近傍に沿って配置することにより、突起２２が本体側支持部３０の面積内に収まり、側溝１の内部１５に全く、あるいはほとんど突き出ない設計にすることが可能である。この設計は、流量断面を確保するという点では優れている。しかしながら、上述したように、ハンチ１４と重なるようなデザインであれば、突起２２が側溝内部１５に全く突き出ない設計は流量断面を確保するという点ではそれほど有効ではない。一方、突起２２が本体の内側１５に突き出ても、突起自体の断面は小さいので、流路の有効断面に与える影響はほとんどない。さらに、突起２２を蓋２０の縁から内側にシフトさせて配置することにより、蓋の縁に十分な面積に水平な部分２１を確保でき、過剰な荷重が加わったときに、その水平な部分２１が確実に本体側支持部３０の水平部３１に当たり蓋２０が確実に支持されるようにできる。したがって、より安全な蓋および開口付構造体を提供できる。
【００５１】
図９に本例の蓋２０の外観を示してある。図９（ａ）は底面２９を示し、図９（ｂ）は長手方向の面（端面）２５を示している。また、図９（ｃ）は幅方向の面（側面）２６を示してある。蓋２０の底面２９は、側溝１の長手方向Ｘに沿うように２列の突起２２が形成されており、その外側は水平な縁部２１となり、内側も縁部２１と同じ蓋厚みの水平な中央部２３となっている。列状に延びた突起２２の中央２２ａで本体側支持部の斜面部３２と蓋の突起２２が接し、突起２２の両端２２ｂが浮いてしまうと、がたつきが発生する。逆に、両端２２ｂが接していれば、中央が浮いたとしてもがたつきは発生しない。コンクリートも表面が膨張する方向の変形は発生しやすい。このため、型枠を用いて側溝用ブロック１０を成形する場合、型枠の変形や、脱型した後に保管している状態などの様々な要因で、本体側支持部３０の長手方向の中央が、長手方向の両端に対して微小ではあっても突き出た状態になりやすい。また、蓋２０の列状突起２２においても同様に長手方向の中央２２ａが両端２２ｂに対して突き出る方向に変形が発生しやすい。したがって、突起２２は、列状に延びた蓋の両端の側２２ｂが、中央付近２２ａより、下方および／または外側に向かって大きく突き出ている形状にしている。
【００５２】
本例においては、突起２２の端部２２ｂの突き出し量が１１ｍｍ程度、中央部２２ａの突き出し量が９．５ｍｍ程度となるように設計されている。そして、断面の円形の中心位置は変わらないようになっているので、突起２２の断面は、端２２ｂの断面の方が、中央２２ａの断面より半径が大きく、下方のみならず横方向にも２ｍｍ弱程度であるが突き出ており、突起２２は全体に中央２２ａが小さく、端部２２ｂが大きくなるように弓形に反った形状に設計されている。したがって、蓋２０および／または側溝用ブロック１０の側で微小な変形が発生したとしても、突起２２が中央部２２ａだけで本体側支持部３０と当たることはなく、がたつきを確実に抑え、騒音の発生を防止できる。例示した寸法はいずれも例示に過ぎず、蓋および側溝用ブロックのサイズや材料などの要因により変わる可能性があるものである。
【００５３】
図１０から図１２に、本体側支持部３０の斜面部３２の角度を変えた幾つかのケースを示してある。斜面部３２の角度が小さいと、斜面部３２の効果は水平面に近くなり、どこでも突起２２を支持することができる。しかしながら、蓋２０に荷重が加わってもがたつきのない状態に安定することはなく、斜面部３２の製造精度と、突起２２の製造精度だけでがたつきの有無が決まる状態になる。すなわち、斜面部３２と突起２２は点で接するかもしれないが、蓋２２に働く荷重が動くと接する点が移動し、がたつきが発生しやすい。荷重による接点Ｐの移動を防止しようとすると、突起２２を鋭角なものにして荷重が移動しても突起２２の先端だけが斜面部３２に接するような設計にせざるを得ないが、そのような形状の突起２２は強度が低く、逆に、荷重により割れたり、欠けたりするので、がたつきの要因になる。斜面部３２の角度が大きければ、蓋に荷重が加わったときに、斜面部３２に沿って接点Ｐが移動し、がたつきの発生しない位置で落ち着き、その位置で蓋２０は固定される。したがって、次に荷重が加わっても蓋２０は動かず、がたつきは発生せず、さらに、騒音も発生しない。したがって、がたつきを防止するという点では斜面部３２の角度は大きいことが望ましい。
【００５４】
しかしながら、斜面部３２の角度が大きくなると、水平面に投影される長さ（面積）は減るので突起２０が動ける範囲は狭くなり、最適な条件で落ち着く可能性が減る。もっとも、水平面に投影される長さが一定になるように斜面部３２を形成しても良いが、その場合であっても、突起２２のサイズを大きくしないと、急な斜面部３２の広範囲で接触できる蓋２０は製造できない。したがって、上述したように、突起２２が側溝１の内部１５に突き出て有効断面を減らす要因になってしまう。
【００５５】
図１０に示した例は、斜面部３２が水平面３１に対して４５度（π／４）だけ傾いた状態である。この斜面部３２を採用した側溝１においては、本体１０と蓋２０との接点Ｐにかかる荷重Ｆの反力Ｆｉが均等にスライド方向Ｆｓと躯体方向Ｆｂに分解される。したがって、荷重Ｆは、斜面部３２と突起２２の摩擦力と、躯体、すなわち突起２２の強度によりほぼ均等に負担される。また、スライド方向Ｆｓは、突起２２を斜面部３２に対してスライドさせ、斜面部３２で突起２２が安定して支持される状態になる接点Ｐに落ち着かせる。したがって、接触位置Ｐが動くことがなく、がたつきは発生しない。さらに、蓋２０が回転したときに接点Ｐが移動できる範囲も、例えば４〜５ｍｍ程度は十分に確保でき、蓋２０を自動的に安定したポジションに落ち着かせることができる。
【００５６】
図１１に示した例は、斜面部３２が水平面３１に対して３０度傾いた状態である。この斜面部３２を採用した側溝１においては、躯体方向Ｆｂの力がスライド方向Ｆｓの力（すべり力）より大きくなる。したがって、突起２２の強度で支持する負荷が増大し、突起２２の断面強度を十分に確保しないと破壊の危険がある。また、スライド方向Ｆｓの力が小さいので、図１０に示したケースと比較すると、斜面部３２に対して突起２２は移動しにくくなり、図１１に示したケースよりも斜面部３２が水平になると、荷重Ｆの位置によってがたつきが発生しやすい状態となる。一方、斜面部３２の角度が小さいので、突起２２が移動可能な範囲は広くなる。
【００５７】
図１２に示した例は、斜面部３２が水平面３１に対して６０度傾いた状態である。この斜面部３２を採用した側溝１においては、スライド方向Ｆｓの力が躯体方向Ｆｂの力より大きくなる。したがって、突起２２の強度で支持する負荷は減り、突起２２の構造的には楽な設計になる。また、スライド方向Ｆｓの力が大きいので、図１０に示したケースと比較すると、斜面部３２に対して突起２２はさらに移動しやすく、がたつきが発生しない接点Ｐが容易に得やすい状態になる。しかしながら、実際には、斜面部３２の角度が大きいので、図１２に示した角度以上になると、突起２２が移動可能な範囲が狭くなりすぎて実際には安定した接点Ｐを得ることが難しくなる。さらに、斜面部３２と水平部３１との境界近傍で突起２２と接するようになるので、本体側支持部３０の強度が問題となりやすく、欠けや磨り減りにより、斜面部３２の角度をこれ以上大きくすると逆にがたつきが発生しやすい状態になる。
【００５８】
したがって、これらの図に示したように、突起２２の強度や、がたつきの発生メカニズムを考えると、斜面部３２の傾きは、３０から６０度程度の範囲内が好ましく、４５度前後、すなわち、４０から５０度の範囲であることがさらに好ましい。
【００５９】
このように、斜面部３２の傾斜を大きくすることにより、突起２２に加わる力を低減できるが、斜面部３２に角が当たる組み合わせは、やはり角に集中荷重がかかり、角欠けが発生しやすい。これに対し、曲率の差が大きな曲面同士や、曲面と平面とを当てて点接触にすることも可能であり、斜面部３２の角度を大きくできれば、斜面部３２の角度の自由度が増し、また、突起２２の形状の自由度がますので、面と面で点接触するような形状を採用できる。本例においては、直線的な斜面部３２を備えた本体１０に対し、下方に凸となるように湾曲した突起２２を備えた蓋２０を組み合わせて突起２０と本体側支持部３０とを点、長手方向には線で接触させている。この他に、図１３（ａ）に示すように、上方に凸となるように湾曲した斜面部３２に対し、下方に凸となるように湾曲した突起２２を組みあせても点で接触させることができる。また、図１３（ｂ）に示すように、上方に凸となるように湾曲した斜面部３２に対し、台形状に下方に突き出た突起２２を組み合わせても点で接触させることができる。さらに、図１３（ｃ）に示すように、上方に凹となるように湾曲している斜面部３２に対して、下方に凸となるように湾曲した曲率の異なる突起２２を組み合わせても点（長手方向には線）で接触させることができる。
【００６０】
このような面と面との組み合わせは、接する部分の強度が高くなるので荷重による欠けが発生しにくく、実際に車両などの重量物が通過する条件でも騒音やがたつきが発生しない側溝１を提供できる。面と面との接触になるので、蓋２０に荷重が加わったときに、角欠けを発生させずに、斜面部３２に対して突起２２をスムーズに移動させることが可能であり、安定した接触位置Ｐで蓋２０の突起２２と本体１０の斜面部３２とを接触させることができる。
【００６１】
図１４に、本発明の蓋の異なる例を示してある。この蓋２０ａでは、底面２９に設けられた列状の突起２２が、そのほぼ中央で分断されている。さらに、突起２２が分断された位置の縁部２１には切欠き２８が形成されている。この切欠き２８は、手掛けとしても機能し、また、雨水などの取水口として機能する。図１５に示すように、この蓋２０ａが取り付けられる開口１１の本体側支持部３０の側にも、突起２２が分断された位置に雨水を本体の内部に導く切欠き３８が形成されており、開口１１に蓋２０ａを取り付けると、図１６に示したように、道路２の排水をスムーズに本体１０の内部１５に導くことができる。
【００６２】
突起２２は、分断された中央の端部２２ｃの断面が延設方向の端部２２ｂの断面より小さくなっており、全体として、突起２２は弓形に沿った形状となっている。さらに、中央の端部２２ｃは円形に加工されており、端部２２ｃの角が本体側支持部３０に当たらないようになっている。また、端部２２ｃの角欠けを防止するにも都合の良い形状である。突起２２は全体として弓形に沿っていると共に、全体が滑らかに弓形に変形していることが望ましい。段階的あるいは断続的に突起２２の長手方向の断面形状を変えて全体として弓形に成形することも可能であるが、そのような形状であると、段階的に断面形状を変えた境界部分が本体側支持部３０の斜面部３２に当たりやすくなり、長手方向Ｘの接点が不連続になりやすい。したがって、がたつきが発生しやすい。連続的に、断面形状を相似的に変形すれば、そのような現象を防止できる。
【００６３】
図１７に、本発明の蓋のさらに異なる例を示してある。図１７（ａ）の蓋２０ｂは、裏面２９に２列の突起２２が形成されており、その延設方向の端部２２ｂが円形あるいは半球状に加工されている。したがって、突起２２の端が欠けにくく、突起の形状としては安定している。本例の蓋２０ｂは、図１７（ｂ）に示すように、蓋２０ｂの端面２５がほぼ垂直に近い。したがって、蓋２０ｂの端面２５の上方に荷重が加わった場合を考えたとき、突起２２の端２２ｂを円形あるいは球状にして突起２２が実際に斜面部３２と接する点Ｐを蓋２０の中央の側に若干シフトさせたとしても荷重の移動によりがたつきが発生する可能性はない。すなわち、突起２２の端部２２ｂを丸くして突起２２の有効長を多少減らしたとしてもがたつきには影響しない。これに対し、図９に示した蓋２０のように端面２５の傾きがある程度ある場合は、突起２２の有効長を最大限に活かすことが望ましく、突起の端２２ｂを端面２５まで延ばしている。図１７に示したような蓋２０ｂは、蓋同士を隣接して配置して開口をカバーするＵ字型の側溝４０に多く採用される。また、図９に示したような蓋２０は、開口１１の範囲が限定されている自由勾配側溝１に多く採用される。
【００６４】
また、本例の蓋２０ｂに設けられた突起２２は、図１８に拡大して示すように、底面２９から２段に突き出ている。したがって、突起２２の強度が向上していると共に、蓋２０ｂに荷重が加わって回転したときに、下段の突起２７が本体側支持部３０の水平部３１と斜面部３２との境界３４に点接触し、蓋２０ｂの姿勢を固定できる。このため、荷重により蓋２０ｂが回転したときに一方の本体側支持部３０では突起２２および２７と２点で接し、他方の本体側支持部３０では突起２２と１点で接し、合計３点で接することにより安定する。
【００６５】
突起の両端２２ｂをほぼ球形に面取することにより、突起２２の角欠けを防止でき、また、本体側支持部３０に突起２２の角が当たって損傷する可能性も排除できる。突起２２が角欠けしたり、本体側支持部３０が損傷することは、がたつきや騒音の発生の要因となる可能性があり、そのような事態はできる限り防止することが望ましい。このような突起２２は、蓋の型枠の鉄板にエンドミルで溝を掘ることにより成形できる。そして、型枠に形成された溝の端部においてエンドミルの歯を持ち上げることにより両端がほぼ球形に成形される溝を製造することができる。
【００６６】
図１９に、本発明の蓋のさらに異なる例を示してある。本例の蓋２０ｃは、突起２２の延設方向の端部２２ｂが球状ではなく、若干縮小する程度に加工されている。したがって、本体側支持部と接触する点Ｐが側面２５の方向に移動するため側面２５の傾斜が大きい場合でも図１７に示した蓋２０ｂと同様に前後のがたつきを未然に防止できる。
【００６７】
図１９に示した蓋２０ｃのように、側面２５の傾斜が大きい場合は、突起２２の両端２２ｂをほぼ球状あるいは球形に加工すると、本体側支持部３０と突起２２の接点が蓋２０の内側（側溝の長手方向Ｘに対して）に移動する。このため、タイヤなどの荷重物が蓋の両端のいずれかに載ると反対側が浮き易い状態になる。したがって、がたつきが発生する可能性があるので、突起２２の両端２２ｂは球状に加工しないことが望ましい。しかしながら、角欠けや本体支持部の損傷を未然に防止するため、突起２２の列状に延びた両端２２ｂを縮小し、接点Ｐをできるだけ外側に配置しながら角欠けの発生し難い設計としている。特に、本発明の蓋の突起２２は、中央部２２ａに向って若干細くなるようにしているので、両端２２ｂで荷重を支持するケースが多い。突起の両端２２ｂを縮小することにより両端に集中して荷重が加わった場合でも、本体支持部３０との接触はスムーズになるので、突起２２および本体支持部３０に傷が付き難くなり、耐久性の高い蓋２２および開口付構造体１を提供できる。両端２２ｂを縮小した突起２２は、型枠に突起用の溝をエンドミルにより形成する際に、エンドミルの歯を持ち上げる程度を調整することにより縮小の程度を自由に調整でき、また、突起の両端の形状が階段状にならず、スムーズに連続して縮小させることができる。
【００６８】
なお、上記では、コンクリート製の側溝用ブロックを本体として、その本体の開口に蓋を設置する開口付構造体を例に本発明を説明しているが、側溝用ブロックに限らず、集水用の枡などの開口を備えた他のコンクリート製ブロックに対しても本発明を適用することが可能であり、消音タイプのブロックを提供することができる。また、側溝用ブロックとして上記では、自由勾配側溝とＵ字型側溝の例を示しているが、カルバートタイプの側溝であっても、開口を備えていれば本発明を適用できる。また、各側溝用ブロックの形状は、上記にて示したものに限定されないことはもちろんである。例えば、道路横断部においては、側壁の厚い形状の側溝用ブロックが使用される。また、施工現場の状況によっては、左右の張り出しのない断面の側溝用ブロックが適していることもあり、それら様々なタイプの側溝用ブロックと蓋との組み合わせに本発明を適用することができる。
【００６９】
【発明の効果】
以上に説明したように、本発明においては、蓋と側溝本体とを点あるいは線で接することによりがたつきおよび騒音を防止する開口付構造体において、蓋の底面に列状の突起を設けることにより蓋の厚みを増加させずに、蓋の底側で消音構造を実現している。したがって、側溝の有効断面やその他の排水性能に影響を与えることなく、騒音やがたつきがほとんど発生しない側溝を施工することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を適用した側溝用ブロックおよび蓋の概略構成を示す断面図である。
【図２】図１の側溝用ブロックから蓋を外した状態を示す断面図である。
【図３】図１に示す側溝用ブロックを用いて側溝を施工した状態を示す平面図である。
【図４】図１に示す側溝用ブロックの平面図である。
【図５】図１に示す側溝用ブロックを製造する型枠の概要を示す図であり、（ａ）は型枠が組み合わされた状態を示し、（ｂ）は本体側支持部（蓋掛り部）に補助型枠を取り付けた状態を示し、（ｃ）は、異なる補助型枠を取り付けた状態を示す。
【図６】自由勾配側溝を消音化する検討段階を示す図であり、（ａ）は従来の自由勾配側溝の概要を示す断面図であり、（ｂ）は消音化の検討段階の一例を示す断面図であり、（ｃ）は従来の自由勾配側溝用の型枠を示す図であり、（ｄ）は型枠を改造する案を示す図である。
【図７】図１に示す側溝用ブロックに、底面が張り出した蓋を設置した状態を示す図である。
【図８】Ｕ字型側溝に本発明の蓋と、底面が張り出した蓋とを装着した状態を示す図である。
【図９】本発明の蓋の一例を示す図であり、（ａ）は底面、（ｂ）は端面、（ｃ）は側面を示す図である。
【図１０】斜面部の角度が４５度のときの作用を説明する図であり、（ａ）は斜面部および突起の組み合わせを示し、（ｂ）は作用する力を分解して示してある。
【図１１】斜面部の角度が３０度のときの作用を説明する図であり、（ａ）は斜面部および突起の組み合わせを示し、（ｂ）は作用する力を分解して示してある。
【図１２】斜面部の角度が６０度のときの作用を説明する図であり、（ａ）は斜面部および突起の組み合わせを示し、（ｂ）は作用する力を分解して示してある。
【図１３】斜面部と突起の形状の組み合わせを示す図であり、（ａ）は上に凸に湾曲した斜面部と下に凸に湾曲した突起の組み合わせ、（ｂ）は上に凸に湾曲した斜面部と台形状に突き出た突起との組み合わせ、（ｃ）は上に凹に湾曲した斜面部と下に凸に湾曲した突起との組み合わせを示してある。
【図１４】本発明を適用した異なる蓋の外形を示す図であり、（ａ）は底面、（ｂ）は側面を示している。
【図１５】図１４に示した蓋が設置される側溝用ブロックの平面図である。
【図１６】図１５に示した側溝用ブロックに図１４に示した蓋を組み合わせた状態を示す断面図である。
【図１７】本発明を適用したさらに異なる蓋の外形を示す図であり、（ａ）は底面、（ｂ）は側面を示している。
【図１８】図１７に示した突起を拡大して示す図である。
【図１９】本発明を適用したさらに異なる蓋の外形を示す図であり、（ａ）は底面、（ｂ）は側面を示している。
【符号の説明】
１、４０    側溝
１０、４１    側溝用ブロック
１１    開口
２０、２０ａ、２０ｂ    蓋
２１    縁部、  ２２    突起、  ２３    中央部
３０    本体側支持部
３１    水平部、  ３２    斜面部
【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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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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