特開 2025-18654 耐寒用導水樋

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2025018654

(43)【公開日】2025-02-06

(54)【発明の名称】耐寒用導水樋

(51)【国際特許分類】

   E21F 16/02 20060101AFI20250130BHJP

【ＦＩ】

E21F16/02

【審査請求】未請求

【請求項の数】3

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023122550

(22)【出願日】2023-07-27

(71)【出願人】

【識別番号】393022470

【氏名又は名称】三重重工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001977

【氏名又は名称】弁理士法人クスノキ特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】湯口 清之

(72)【発明者】

【氏名】北沢 淳史

(57)【要約】

【課題】通水部の凍結や目詰まりを抑制できるとともに、保守管理の作業性がよい耐寒用導水樋を提供すること。
【解決手段】構造物の壁面に取り付けられ、内部を通水部１５とした中空の樋本体１１と、樋本体１１の長手方向の両端部に固定された一対の滑車２０と、中空の樋本体１１の内部を通してこれらの滑車２０に周回可能に架け渡された紐状体３０と、紐状体３０に取り付けられ、中空の樋本体１１の内部を移動する内面清掃部材４０と、冬季に紐状体３０によって中空の樋本体１１の内部に引き込まれ、凍結を防止する線状ヒーター５０とを備えた耐寒用導水樋１０とする。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

構造物の壁面に取り付けられ、内部を通水部とした中空の樋本体と、
樋本体の長手方向の両端部に固定された一対の滑車と、
中空の樋本体の内部を通してこれらの滑車に周回可能に架け渡された紐状体と、
前記紐状体に取り付けられ、中空の樋本体の内部を移動する内面清掃部材と、
冬季に紐状体によって中空の樋本体の内部に引き込まれ、凍結を防止する線状ヒーターとを備えた耐寒用導水樋。

【請求項2】

樋本体は、前記壁面と対向する前面板部を備え、前記前面板部が透明板である請求項１に記載の耐寒用導水樋。

【請求項3】

前記紐状体に張力調整部材を備えた請求項１または２に記載の耐寒用導水樋。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、トンネル等の構造物の壁面からの漏水を排水溝に導くために、構造物の壁面に設置される耐寒用導水樋に関するものである。

【背景技術】

【0002】

トンネル等の構造物のコンクリート壁面には、コンクリート施工のための目地が存在する。また、コンクリート壁面に浸透した地下水が凍結してクラックを発生させることがある。そしてこれらの目地やクラックを通じて地下水がコンクリート壁面を通過し、トンネル等の内部に漏水として漏れ出すことがある。

【0003】

従来、このような漏水を排水するために、構造物の壁面に導水樋を取り付けて漏水を排水溝に導くことが行われている。しかし、寒冷地では、冬季に導水樋の内部で凍結が生じて漏水が流れにくくなることがある。導水樋内部の水の流れが悪いと、つららや側氷、氷柱が発生してトンネル内を通行する人や車に危険を与えたり、導水樋やコンクリート壁面に凍害破損が生じたりするおそれがある。

【0004】

特許文献１には、寒冷地に適した耐寒用の導水装置が記載されている。この導水装置は、前面側に２枚の板部材が互いに間隔を空けて配置されており、この２枚の板の間に断熱空間層が形成されることにより断熱性能を確保するものである。しかし、特にトンネルの坑口付近においては、このような構造としても低温の外気の影響により耐寒用導水装置の内部の凍結を防ぎきれないことがあった。

【0005】

また、導水樋の通水部は、上記した凍結による目詰まりの他に、漏水から析出した遊離石灰が付着したり、バクテリアが増殖したりすることなどによっても水の流れが悪くなることがある。これらの目詰まりを除去するためには、例えば導水樋の複数枚のパネルを取り外して通水部を清掃するなどの方法が考えられるが、時間と手間がかかり保守管理の作業性に問題があった。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【特許文献1】特開２０１９－７２９６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

本発明の目的は、上記した従来の問題点を解決し、通水部の凍結や目詰まりを抑制できるとともに、保守管理の作業性がよい耐寒用導水樋を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0008】

上記課題を解決するため、構造物の壁面に取り付けられ、内部を通水部とした中空の樋本体と、樋本体の長手方向の両端部に固定された一対の滑車と、中空の樋本体の内部を通してこれらの滑車に周回可能に架け渡された紐状体と、前記紐状体に取り付けられ、中空の樋本体の内部を移動する内面清掃部材と、冬季に紐状体によって中空の樋本体の内部に引き込まれ、凍結を防止する線状ヒーターとを備えた耐寒用導水樋とする。

【0009】

また、樋本体は、前記壁面と対向する前面板部を備え、前記前面板部が透明板である構成とすることが好ましい。

【0010】

また、前記紐状体に張力調整部材を備えた構成とすることが好ましい。

【発明の効果】

【0011】

本発明では、通水部の凍結や目詰まりを抑制できるとともに、保守管理の作業性がよい耐寒用導水樋を提供することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】実施形態の耐寒用導水樋の正面図である。

【図2】冬季における耐寒用導水樋の使用状態を示す模式図である。なお、図１のＡ方向から見た図である。

【図3】図２の耐寒用導水樋の、夏季における使用状態を示す模式図である。

【図4】図２のＢ方向から見た樋本体の端部を示す模式図である。

【図5】実施形態における天井側の滑車を示す拡大部分断面図である。

【図6】実施形態における地面側の滑車を示す拡大部分断面図である。

【図7】実施形態の耐寒用導水樋に線状ヒーターを取り付ける手順を示す模式図である。

【図8】滑車が、壁面に対して軸が平行となる向きで設けられた例を示す拡大部分断面図である。

【図9】図８に示す実施形態における樋本体の天井側の端部を示す模式図である。

【発明を実施するための形態】

【0013】

（全体構造）
以下に発明を実施するための形態を示す。図１～図３に示されるように、耐寒用導水樋１０は構造物の壁面Ｗに取り付けられる中空の樋である。本実施形態の耐寒用導水樋１０は、自動車道路のトンネルの壁面Ｗの天井高所から側壁低所にわたって取り付けられており、壁面Ｗに面する中空部分が、漏水を流す通水部１５となっている。

【0014】

なお、図２及び図３には、トンネル内の長手方向に向かって左側の壁面Ｗに設けられた耐寒用導水樋１０が示されているが、トンネル内の長手方向に向かって右側の壁面Ｗにも同様に耐寒用導水樋１０が設けられる。

【0015】

（樋本体）
実施形態の耐寒用導水樋１０は、複数の導水樋パネルが一列に連結されて構成された樋本体１１を備えている。

【0016】

実施形態の樋本体１１は、図１及び図４に示されるように、壁面Ｗと対向する前面板部１２と、前面板部１２の図中左右の端部を支持するフレーム部材１３とを備え、フレーム部材１３を貫通するアンカーボルト１４によって壁面Ｗに固定されている。これにより、前面板部１２と壁面Ｗとの間に中空の空間が形成され、壁面Ｗからの漏水を導く通水部１５を構成している。樋本体１１の上端部には、図４に示されるように、前面板部１２と接する断熱材１６を配置してもよい。

【0017】

前面板部１２は、通水部１５を形成する導水板である。実施形態の前面板部１２は、透明なアクリル変性高衝撃塩化ビニル板であり、耐衝撃性に優れている。前面板部１２が透明板であれば、通水部１５の状態を樋本体１１の外側から視認できるため好ましい。

【0018】

実施形態の前面板部１２は１枚の透明板によって構成されているが、前面板部１２はこれに限定されず、例えば特許文献１に記載されているような互いに間隔を空けて取り付けられた２枚の透明板であってもよい。このような前面板部１２であれば、２枚の透明板の間に断熱空間層が形成されるため、樋本体１１の断熱性能をさらに向上できるため好ましい。

【0019】

実施形態のフレーム部材１３は、前面板部１２が差し込まれる凹部を備えた前面板部支持部材１３１と、前面板部支持部材１３１と壁面Ｗとの間に配置される止水部材１３２とを備え、壁面Ｗに固定されることにより通水部１５を水密に保つ。

【0020】

（滑車機構）
図１～図３に示されるように、樋本体１１の長手方向の両端部には一対の滑車２０が固定されている。実施形態の滑車２０は、図５及び図６に示されるように、いずれも樋本体１１の長手方向の両端部の外側に設けられた定滑車である。実施形態の滑車２０は、滑車固定金具２１とアンカーボルト２２とを用いて壁面Ｗに固定されている。

【0021】

実施形態の滑車固定金具２１は、滑車２０を収容可能な断面コ字状の凹部を有している。図５及び図６に示す実施形態の滑車２０は、この凹部内において軸Ｃを壁面Ｗに対して直交させた状態で回転可能に軸支されている。滑車固定金具２１の端部はアンカーボルト２２によって壁面Ｗに固定されている。

【0022】

このように、滑車２０を樋本体１１の外側に設ける構成とすれば、耐寒用導水樋１０の設置作業や管理作業が容易となるため好ましい。また、既存の導水樋に滑車機構を後付けして耐寒用導水樋１０とすることも容易となる。

【0023】

これらの滑車２０には、樋本体１１の内部である通水部１５に通された紐状体３０が周回可能に架け渡されており、一対の滑車２０と紐状体３０とがひとつの滑車機構を構成している。

【0024】

紐状体３０は、全体が環状に形成された長尺の部材である。実施形態の紐状体３０は直径４ｍｍの金属製ワイヤーロープを用いて構成されている。紐状体３０がワイヤーロープであれば、強度や耐候性に優れているため好ましい。紐状体３０は金属製のワイヤーロープに限定されず、樹脂や繊維ロープなど他の素材を用いることもできる。

【0025】

図１に示される実施形態の滑車機構では、地面側から天井側に向かう紐状体３０は、天井側の滑車２０に巻き回されて、天井側から地面側へ向かう向きに方向転換される。これとともに、紐状体３０は地面側の滑車２０に巻き回されてから輪を閉じるように接続され、紐状体３０全体が環状となる。これにより、紐状体３０は、正面視で滑車２０の左右に並んで２列となるように配置される。

【0026】

図１及び図４に示されるように、この実施形態の滑車２０は軸Ｃが壁面Ｗと直交する向きで設けられているため、紐状体３０の中間部の略全体が通水部１５の内部に位置する。樋本体１１に対する滑車機構の配置はこれに限定されない。後述するように、滑車２０を、軸Ｃが壁面Ｗと平行となるように配置し、紐状体３０の一部が樋本体１１の外側に位置する構成とすることもできる。

【0027】

（内面清掃部材）
紐状体３０には、図１～図３に示されるように、紐状体３０の移動に伴って通水部１５内を移動する内面清掃部材４０が取り付けられている。なお、図２及び図３は、耐寒用導水樋１０の構造を分かりやすく示すための模式図であって、図中の各部材の大きさは実際の比率とは異なる。

【0028】

実施形態の内面清掃部材４０は、針金製の芯線とナイロン製の毛材とを備えたチューブブラシであって、毛材が前面板部１２の内面に接触している。内面清掃部材４０の形状や素材はこれに限定されず、通水部１５の内面を清掃可能な様々な種類の部材を採用できる。

【0029】

作業者によって紐状体３０が引っ張られると、内面清掃部材４０が通水部１５の内部を移動する。内面清掃部材４０は、前面板部１２の内面（通水部１５に臨む面）を擦りながら移動し、通水部１５内に生じた遊離石灰等の汚れを除去できる。

【0030】

内面清掃部材４０は、少なくとも前面板部１２の内面に接触していることが好ましい。これにより、前面板部１２が透明板である場合に、樋本体１１の外側から通水部１５の状態を確認するときの視認性を保つことができる。

【0031】

また、内面清掃部材４０は、前面板部１２と壁面Ｗとの両方に当接する寸法を有していてもよい。図１に示されるように、通水部１５の短手方向の幅寸法に対して内面清掃部材４０の幅寸法は小さいため、内面清掃部材４０が前面板部１２と壁面Ｗの両方に接触していても通水部１５内の水の流れを阻害しない。また、紐状体３０に取り付けられる内面清掃部材４０は、１つであってもよいし、複数であってもよい。

【0032】

実施形態では、内面清掃部材４０は紐状体３０に常時取り付けられた状態で用いられる。内面清掃部材４０は、紐状体３０に対して着脱自在に取り付けられていることが好ましい。これにより、消耗部材である内面清掃部材４０の交換を容易に行うことができる。

【0033】

（線状ヒーター）
紐状体３０には、凍結防止用の線状ヒーター５０が着脱自在に取り付けられる。実施形態の線状ヒーター５０は、図１及び図２に示されるように、一方の端部にループ状の吊下げ金具を備えている。この吊下げ金具が、紐状体３０の中間部に設けられたフック等に接続されることにより、線状ヒーター５０が紐状体３０に沿うように配置される。線状ヒーター５０のたるみを防ぐために、線状ヒーター５０の中間部が、複数のステンレスクリップや結束部材によって紐状体３０に固定されていてもよい。

【0034】

線状ヒーター５０としては、市販の凍結防止用ヒーターを用いることができる。線状ヒーター５０は防水加工が施されたものであることが好ましい。実施形態の線状ヒーター５０は、内部に自己温度制御発熱体を備え、外層がフッ素樹脂によって被覆されている。実施形態の線状ヒーター５０の他方の端部には、図示しない電源プラグが設けられており、この電源プラグがトンネル内のコンセントに接続されて通電する。線状ヒーター５０の種類はこれに限定されず様々なものを用いることができる。

【0035】

図１及び図２に示されるように、線状ヒーター５０は、樋本体１１の長手方向にわたりできるだけ多くの部分をカバーできる長さを有することが好ましい。これにより、通水部１５の内部の凍結をより確実に抑制できる。

【0036】

線状ヒーター５０は紐状体３０に対して着脱自在であるため、凍結のおそれがある冬季以外の季節には、図３に示されるように、耐寒用防水樋１０から取り外しておくことができる。凍結のおそれのない時季には、取り外した線状ヒーター５０を任意の保管場所に収納し、線状ヒーター５０の劣化を抑制できる。また、線状ヒーター５０を通年で通電させることによる待機電力等の浪費も抑制できる。

【0037】

（張力調整部材）
紐状体３０の中間部には、紐状体３０の張力を調整する張力調整部材６０が設けられていることが好ましい。実施形態の紐状体３０には、張力調整部材６０としてターンバックル６０が取り付けられている。

【0038】

実施形態のターンバックル６０は、図１～図３に示されるように、両端にフックを備えた形状であり、内面清掃部材４０と紐状体３０との間に接続されている。また、実施形態では、線状ヒーター５０の端部の吊下げ金具もターンバックル６０のフックに接続される。

【0039】

（使用方法）
耐寒用導水樋１０の使用方法について説明する。まず、図７を参照して線状ヒーター５０の取付手順を説明する。なお、図７は取付手順を説明するために細部を簡略化した模式図であり、各部材の大きさの比率や形状は実際のものとは異なっている。

【0040】

実施形態では、水が凍結するおそれがある季節が到来または近接すると、耐寒用導水樋１０に線状ヒーター５０を取り付ける。このとき、取付作業者は、作業がしやすい位置において任意の導水樋パネルを１枚取り外すことにより、樋本体１１内部の紐状体３０を操作するための作業用開口を設ける。次に、この作業用開口に臨む左右２本の紐状体３０のうち、図７（ａ）に示されるように、ターンバックル６０を備えた側（図中右側）の紐状体３０を下向きに引き下げる。

【0041】

図中右側の紐状体３０を下向きに引っ張って、ターンバックル６０の下端のフックを前記作業用開口まで下ろしたら、図７（ｂ）に示されるように、このフックに線状ヒーター５０の上端の吊下げ金具を接続する。この状態で、図中左側の紐状体３０を下向きに引き下げると、図中右側の紐状体３０が上方へ向かって移動する。これに伴い、図中右側の紐状体３０に接続された線状ヒーター５０が通水部１５内を上昇して樋本体１１の内部に引き込まれる。

【0042】

線状ヒーター５０が樋本体１１の内部に引き込まれるとともに、内面清掃部材４０が前面板部１２の内面を擦りながら上昇するため、前面板部１２の内面に付着した遊離石灰等の汚れを除去することができる。

【0043】

図７（ｃ）に示されるように、内面清掃部材４０が天井側の滑車２０に近い位置に到達したら紐状体３０を停止させる。これにより、図２に示されるように、樋本体１１の下端から上端付近にわたって線状ヒーター５０を配置させることができる。次に、取り外した導水樋パネルを再び取り付けて前記作業用開口を閉じる。線状ヒーター５０の電源プラグを電源に接続して動作させることにより、耐寒用導水樋１０の通水部１５内を加温する。

【0044】

これにより、耐寒用導水樋１０の内部の凍結を抑制し、耐寒用導水樋１０の周囲における氷柱などの凍害を防止することができる。

【0045】

冬季が終了して水が凍結するおそれがなくなると、上述した取付手順と同様の手順によって線状ヒーター５０を取り外す。これにより、図３に示されるように、紐状体３０と内面清掃部材４０とターンバックル６０とが通水部１５に配置された状態に戻る。この線状ヒーター５０の取外し作業においても、内面清掃部材４０が前面板部１２の内面を擦りながら通水部１５の内部を移動するため、通水部１５を清掃することができる。

【0046】

なお、線状ヒーター５０を取り付ける前や線状ヒーター５０を取り外した後などの任意のタイミングにおいて、内面清掃部材４０を複数回上下させることにより通水部１５の清掃効果を上げることができる。

【0047】

また、内面清掃部材４０が消耗したときは、上述した線状ヒーター５０の取付手順に準じた手順により容易に内面清掃部材４０を交換できる。

【0048】

上述したように、本発明では、冬季に通水部１５を加温して凍結をより確実に抑制するとともに、線状ヒーター５０の着脱作業に伴って自動的に通水部１５の清掃を行える。また、任意のタイミングで内面清掃部材４０を上下させて容易に通水部１５を清掃することも可能である。これにより、本発明では耐寒用導水樋１０の保守管理の作業性を向上させることができる。

【0049】

（その他の実施形態）
その他の実施形態として、図８及び図９に示されるように、滑車２０を、軸Ｃが壁面Ｗと平行になる向きに配置することができる。この実施形態では、紐状体３０のうち内面清掃部材４０及び線状ヒーター５０が設けられる部分は樋本体１１の通水部１５内に位置し、紐状体３０のうちこれらの部材を備えない部分は樋本体１１の外部に露出する。

【0050】

この実施形態では、樋本体１１の外側に露出した紐状体３０を操作することにより内面清掃部材４０を上下させて通水部１５の清掃を行うことができる。これにより、必ずしも導水樋パネルの一部を取り外すことなく、内面清掃部材４０などの部材を上下に移動させることが可能となり、保守作業性をより向上させることができる。

【0051】

以上、実施形態を例に挙げて本発明について説明してきたが、本発明は上記実施形態に限定されることはなく、各種の態様とすることが可能である。例えば、樋本体１１は水平樋であってもよい。

【符号の説明】

【0052】

１０ 耐寒用導水樋
１１ 樋本体
１２ 前面板部
１３ フレーム部材
１５ 通水部
２０ 滑車
２１ 滑車固定金具
２２ アンカーボルト
３０ 紐状体
４０ 内面清掃部材
５０ 線状ヒーター
６０ 張力調整部材（ターンバックル）

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】