特許 7406411 Ｕ字溝の設置方法及びＵ字溝構造

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2023-12-19

(45)【発行日】2023-12-27

(54)【発明の名称】Ｕ字溝の設置方法及びＵ字溝構造

(51)【国際特許分類】

   E03F 5/04 20060101AFI20231220BHJP

   E02B 5/02 20060101ALI20231220BHJP

【ＦＩ】

E03F5/04 B

E02B5/02 H

【請求項の数】 6

(21)【出願番号】P 2020042388

(22)【出願日】2020-03-11

(65)【公開番号】P2021143506

(43)【公開日】2021-09-24

【審査請求日】2023-01-06

(73)【特許権者】

【識別番号】000006839

【氏名又は名称】日鉄建材株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100120868

【弁理士】

【氏名又は名称】安彦 元

(72)【発明者】

【氏名】阿部 幸夫

(72)【発明者】

【氏名】原田 剛男

【審査官】五十幡 直子

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１７－１３７６８７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１７－１７９９８５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００１－０７３３３９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１５－０４８６７３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１６－１５６２７０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１８－０８０５６６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０００－０２７１５０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開昭６０－１８８５３２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開昭６１－１３７９２２（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｅ０３Ｆ １／００－１１／００

Ｅ０２Ｂ ５／００－ ７／１８

Ｅ０２Ｂ ８／００

Ｅ０２Ｂ ８／０６－ ８／０８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

断面略Ｕ字状のＵ字溝を、地表面の掘削作業をしないでそのまま設置面である地表面の上に載置するＵ字溝載置工程と、
前記Ｕ字溝を前記地表面の上に露出した状態で前記設置面に固定するＵ字溝固定工程と、を有し、
更に前記Ｕ字溝固定工程は、前記Ｕ字溝の両側に自立する籠体の固定物を設置して前記Ｕ字溝を挟み込んで、前記固定物の重量で前記Ｕ字溝を固定して、前記Ｕ字溝を支持する固定物設置工程を有すること
を特徴とするＵ字溝の設置方法。

【請求項2】

前記固定物設置工程は、籠体を前記設置面に載置する籠体載置工程と、前記籠体に石礫又は土砂を充填する中詰め材充填工程と、を有すること
を特徴とする請求項１に記載のＵ字溝の設置方法。

【請求項3】

前記設置面は、斜面であり、
前記固定物設置工程は、籠体を前記斜面に載置する籠体載置工程と、前記籠体に石礫又は土砂を充填する中詰め材充填工程と、前記斜面に前記籠体を固定する籠体固定工程と、を有すること
を特徴とする請求項１に記載のＵ字溝の設置方法。

【請求項4】

前記設置面は、斜面であり、
前記固定物設置工程は、前記Ｕ字溝を載置する両側の前記斜面を階段状に整地する整地工程と、籠体を前記整地工程で階段状に整地した階段状斜面に載置する籠体載置工程と、前記籠体に石礫又は土砂を充填する中詰め材充填工程と、を有すること
を特徴とする請求項１に記載のＵ字溝の設置方法。

【請求項5】

鋼板からなる断面略Ｕ字状のＵ字溝を備え、
請求項１ないし４のいずれか１項に記載のＵ字溝の設置方法により設置されたこと
を特徴とするＵ字溝構造。

【請求項6】

樹脂からなる断面略Ｕ字状のＵ字溝を備え、
請求項１ないし４のいずれか１項に記載のＵ字溝の設置方法により設置されたこと
を特徴とするＵ字溝構造。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、Ｕ字溝の設置方法及びそのＵ字溝の設置方法で設置されたＵ字溝構造に関するものである。

【背景技術】

【0002】

従来、水路及び排水路等に用いられる土木資材としてＵ字溝が知られている。Ｕ字溝に用いられる材質としては、コンクリートや合成樹脂、鋼材が一般的に用いられている。また、一般的には、Ｕ字溝の設置方法（施工方法）としては、水を移動又は流下させたい地盤面を開削して溝を作り、そこにＵ字溝を設置し、その後、Ｕ字溝と開削面との間に隙間ができないように、地盤面を締め固めて施工されている。

【0003】

例えば、コンクリート製のＵ字溝としては、特許文献１に、底面１１から略垂直に立設されている対向する側壁１２のうちいずれか一方若しくは両方における長手方向２０所定中間位置に、底面１１から上方へいくにしたがって外側へ傾斜した所定幅を有する斜面部１３が形成されている略Ｕ字型のコンクリートフリューム１０が開示されている（特許文献１の明細書の段落［００２０］～［００２６］、図面の図１～図５等参照）。

【0004】

特許文献１に記載のＵ字溝は、地盤面を開削して溝を作り、そこにコンクリートフリューム１０が設置される。このＵ字溝は、水路周辺に生息する生物がＵ字溝に落下する可能性があるが、斜面部１３有していることで、この斜面部１３を使って落下した生物が、自力で脱出することが可能となるというものである。

【0005】

また、樹脂製のＵ字溝としては、特許文献２に、合成樹脂を主原料とし、底壁１４と底壁の幅方向両側端から立ち上がる側壁１６とを有する溝本体１２を備え、溝本体の底部には、幅方向に張り出して長手方向に延びる土圧受け部３４が連結されるＵ字溝１０が開示されている（特許文献２の明細書の段落［００４１］～［００６０］、図面の図１，図１０等参照）。

【0006】

特許文献２に記載のＵ字溝１０も、特許文献１のＵ字溝と同様に、地盤面を開削して溝を作り、そこにＵ字溝１０が設定される。このＵ字溝１０は、側壁に土圧が作用し、側壁が内側に倒れ込もうとするが、前記土圧受け部が地盤によって係止されることで、倒れ込みを低減することができるというものである。

【0007】

そして、鋼製のＵ字溝としては、本願出願人が提案した特許文献３に、波付け鋼板製であって、前記波付け鋼板の波形状を設計する際に、底部が、両側壁外面から水平に作用する外圧により座屈する時の全体座屈相当圧力と、前記外圧により降伏する時の降伏応力とが等しくなるように、底部直線部の長さと波の深さを設定する波付鋼板フリューム１が開示されている（特許文献３の明細書の段落［００２２］～［００３９］、図面の図１～図７等参照）。

【0008】

特許文献３に記載の波付鋼板フリューム１も、地盤面を開削して溝を作り、そこにＵ字溝である波付鋼板フリューム１が設置される。この波付鋼板フリューム１は、波付鋼板フリュームの強度と鋼材使用量との関係で効率的な断面形状（波形状）とすることができ、側壁に作用する土圧に対して、最も合理的な構造となっている。

【0009】

一方、近年、豪雨災害の多発により、排水路等を設計する際、時間当たり降雨量を従来よりも上げて設計する場合が増えてきている。このとき、既存の排水路では要求する排水能力を確保することができず、新たにＵ字溝などを増設することになる。対策すべき箇所は、相当な数に上り、また、豪雨災害を繰り返さないためにも速やかな対応が求められている。

【0010】

しかし、特許文献１～３に記載したような従来のＵ字溝は、材質に関わらず、すべて地盤面を開削して溝を作り、そこにＵ字溝を設置する施工法が取られていた。特に、Ｕ字溝を既設道路の盛土斜面や切土斜面に新たに設置する場合、重機が入れず、斜面上での人力開削となるため、Ｕ字溝を収める溝を掘るのは相当な労力が掛かり、工事がなかなか進まないという問題が生じていた。

【0011】

また、従来のＵ字溝は地盤面を開削し、そこに設置していたため、Ｕ字溝の側面に土圧が作用することから、コンクリート製の場合はＵ字溝の厚さを大きくし、合成樹脂製や鋼製の場合は波付けやリブ等を付与する必要が生じ、材料のコストアップとなるという問題が生じていた。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0012】

【文献】特開２０１１－１５７７４４号公報

【文献】特開２０１６－１８８４６３号公報

【文献】国際公開第２０１３／００２０９５号

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0013】

そこで、本発明は、前述した問題に鑑みて案出されたものであり、その目的とするところは、開削作業を無くして工期短縮を達成し、人が誤って転落するリスクを低減するとともに、土圧に対抗するための対策を低減してコストダウンを達成することができるＵ字溝の設置方法及びＵ字溝構造を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0014】

第１発明に係るＵ字溝の設置方法は、断面略Ｕ字状のＵ字溝を、地表面の掘削作業をしないでそのまま設置面である地表面の上に載置するＵ字溝載置工程と、前記Ｕ字溝を前記地表面の上に露出した状態で前記設置面に固定するＵ字溝固定工程と、を有し、更に前記Ｕ字溝固定工程は、前記Ｕ字溝の両側に自立する籠体の固定物を設置して前記Ｕ字溝を挟み込んで、前記固定物の重量で前記Ｕ字溝を固定して、前記Ｕ字溝を支持する固定物設置工程を有することを特徴とする。

【0016】

第２発明に係るＵ字溝の設置方法は、第１発明において、前記固定物設置工程は、籠体を前記設置面に載置する籠体載置工程と、前記籠体に石礫又は土砂を充填する中詰め材充填工程と、を有することを特徴とする。

【0017】

第３発明に係るＵ字溝の設置方法は、第１発明において、前記設置面は、斜面であり、前記固定物設置工程は、籠体を前記斜面に載置する籠体載置工程と、前記籠体に石礫又は土砂を充填する中詰め材充填工程と、前記斜面に前記籠体を固定する籠体固定工程を有することを特徴とする。

【0018】

第４発明に係るＵ字溝の設置方法は、第１発明において、前記設置面は、斜面であり、前記固定物設置工程は、前記Ｕ字溝を載置する両側の前記斜面を階段状に整地する整地工程と、籠体を前記整地工程で階段状に整地した階段状斜面に載置する籠体載置工程と、前記籠体に石礫又は土砂を充填する中詰め材充填工程と、を有することを特徴とする。

【0019】

第５発明に係るＵ字溝構造は、鋼板からなる略断面Ｕ字状のＵ字溝を備え、請求項１ないし４のいずれか１項に記載のＵ字溝の設置方法により設置されたことを特徴とする。

【0020】

第６発明に係るＵ字溝構造は、樹脂からなる断面略Ｕ字状のＵ字溝を備え、請求項１ないし４のいずれか１項に記載のＵ字溝の設置方法により設置されたことを特徴とする。

【発明の効果】

【0021】

第１発明～第６発明によれば、設置面である地盤面を開削せずにＵ字溝を設置できるため、大幅な工期短縮を達成して施工費も低減することができる。また、第１発明～第６発明によれば、設置面である地盤面の上にＵ字溝を設置するので、Ｕ字溝の側面に土圧が作用せず、土圧に抵抗するための増厚、波付け、リブ等の付与が不要となり、材料のコストダウンによりＵ字溝の工事全体のコストダウンを達成することができる。

【0022】

特に、第１発明によれば、固定物によりＵ字溝を支持するので、Ｕ字溝を設置固定することが容易であるとともに、Ｕ字溝を流れる水などの流体圧（水圧）がＵ字溝の側面に作用しても、自立した固定物によりＵ字溝のはらみ出しを抑制することができる。

【0023】

特に、第２発明によれば、Ｕ字溝を固定する際の固定物として籠体を用いるので、施工性が極めて良く工期短縮によるコストダウンを達成することができるとともに、長期にわたり形状を保持することができ長期安定性が向上する。また、第３発明によれば、使用材料が比較的安価であるため、その点でもコストダウンを達成することができる。

【0024】

特に、第３発明によれば、設置面が斜面となる場合であっても、固定物である籠体が斜面上を滑り落ちて下に移動する危険を防止することができる。

【0025】

特に、第４発明によれば、籠体を階段状に積み上げることで、斜面上を籠体が滑り落ちていくような移動を防止することができる。また、第４発明によれば、籠体の設置面を階段状に整地する際土砂が発生するが、その土砂は籠体の中詰め材として利用でき、土砂の処分費用を低減することもできる。その上、第４発明によれば、Ｕ字溝の両側に階段状の籠体が構築されるため、そこを作業足場とすることで、Ｕ字溝の設置や取替え、点検等がやり易くなる利点も有する。

【0026】

第５発明によれば、前記作用効果に加え、Ｕ字溝を鋼製とすることで、軽量化が図られ、施工スピードが向上し、工期短縮によるコストダウンを達成することができる。

【0027】

第６発明によれば、前記作用効果に加え、Ｕ字溝を樹脂製とすることで、鋼板からなるＵ字溝と比べても軽量化が図られ、さらに施工スピードが向上し、工期短縮によるコストダウンを達成することができる。

【図面の簡単な説明】

【0028】

【図1】図１は、本発明の第１実施形態に係るＵ字溝の設置方法で設置したＵ字溝構造を示す鉛直断面図である。

【図2】図２は、同上のＵ字溝構造を示す斜視図である。

【図3】図３は、第１実施形態に係るＵ字溝の設置方法で設置したＵ字溝構造の変形例を示す鉛直断面図である。

【図4】図４は、本発明の第２実施形態に係るＵ字溝の設置方法で設置したＵ字溝構造を示す鉛直断面図である。

【図5】図５は、同上のＵ字溝構造のＵ字溝単体を示す斜視図である。

【図6】図６は、第２実施形態に係るＵ字溝の設置方法で設置したＵ字溝構造を示す側面図である。

【図7】図７は、本発明の第３実施形態に係るＵ字溝の設置方法で設置したＵ字溝構造を示す鉛直断面図である。

【図8】図８は、第３実施形態に係るＵ字溝の設置方法で設置したＵ字溝構造を示す側面図である。

【図9】図９は、本発明の第４実施形態に係るＵ字溝の設置方法で設置したＵ字溝構造を示す鉛直断面図である。

【図10】図１０は、第４実施形態に係るＵ字溝の設置方法で設置したＵ字溝構造を示す側面図である。

【図11】図１１は、第４実施形態に係るＵ字溝の設置方法のＵ字溝載置工程を示す工程説明図である。

【図12】図１２は、第４実施形態に係るＵ字溝の設置方法の整地工程及び籠体載置工程を示す工程説明図である。

【発明を実施するための形態】

【0029】

以下、本発明の実施形態に係るＵ字溝の設置方法及びそのＵ字溝の設置方法で設置されるＵ字溝構造について、図面を参照しながら詳細に説明する。

【0030】

［第１実施形態］
図１，図２を用いて、本発明の第１実施形態に係るＵ字溝の設置方法について説明する。図１は、本発明の第１実施形態に係るＵ字溝の設置方法で設置したＵ字溝構造１０を示す鉛直断面図であり、図２は、図１のＵ字溝構造１０を示す斜視図である。図１，図２に示すように、第１実施形態に係るＵ字溝の設置方法では、鋼板からなる断面略Ｕ字状のＵ字溝Ｕ１を備えたＵ字溝構造１０を構築する場合を例示して説明する。

【0031】

（Ｕ字溝載置工程）
本発明の第１実施形態に係るＵ字溝の設置方法では、先ず、Ｕ字溝Ｕ１を設置面である地表面Ｇ１の上に載置するＵ字溝載置工程を行う。このとき、Ｕ字溝Ｕ１を地表面Ｇ１の上にそのまま載置するだけである。なお、設置面に不陸がある場合、Ｕ字溝を載置するに当たり、設置面に対して多少の盛り切り、調整を行うことがあるが、この程度の整地作業を施しても本実施形態に含まれるものとする。すなわち、本発明における、そのまま載置とは、Ｕ字溝本体を設置面に収容する程度の大きな掘削を要しないとの主旨であり、この主旨を逸脱しない範囲で種々の改変が可能である。

【0032】

これに対して、従来のＵ字溝の設置方法では、Ｕ字溝の材質に関わらず、地盤の地表面Ｇ１を開削（掘削）して溝を作り、その溝にＵ字溝を収容して設置する方法が取られていた。このため、地盤面に溝を掘る作業に時間と労力がかかり、コストアップの要因となっていた。

【0033】

その上、Ｕ字溝を既設道路の盛土斜面や切土斜面に新たに設置する場合、勾配の大きい斜面においては重機での掘削作業ができず、斜面上での人力での掘削作業となっていた。このため、設置面が斜面の場合、Ｕ字溝を収めることが可能な大きさの溝を掘るのは相当な労力が掛かり、工事がなかなか進まないという問題が生じていた。

【0034】

なお、本工程で設置するＵ字溝Ｕ１としては、溝内を流れる流体（例えば、雨水などの排水）の圧力に対抗可能な所定厚の鋼板（一般には、熱間圧延軟鋼板ＳＰＨＣからなる板厚１．６ｍｍ～４．０ｍｍ程度の鋼板）から断面略Ｕ字状に成形された鋼製のＵ字フリュームを例示している。また、Ｕ字溝Ｕ１は、防錆のため溶融亜鉛めっきでめっき処理が施されている。勿論、Ｕ字溝Ｕ１に施す防錆上の表面処理は、防錆塗料などの塗装処理を施すだけでも構わない。

【0035】

このＵ字溝Ｕ１は、図１，図２に示すように、断面略Ｕ字状のＵ字フリューム本体１１と、このＵ字フリューム本体１１の上端の縁に沿って外側に張り出したフランジ１２など、から構成されている。図示形態では、Ｕ字フリューム本体１１とフランジ１２とが一体のものを例示したが、Ｕ字フリューム本体１１の上端に、山形鋼からなるＬ型アングルを取り付けるなど、フランジ１２をＵ字フリューム本体１１と別体とすることもできる。

【0036】

勿論、Ｕ字溝Ｕ１は、鋼製に限られず、コンクリート製や樹脂製であっても構わない。また、Ｕ字溝Ｕ１は、後述のように、波み付け加工（コルゲート加工）が施された波形鋼板から構成することにより、Ｕ字溝Ｕ１全体で鋼板を薄くすることができるため好ましい。

【0037】

（Ｕ字溝固定工程）
次に、第１実施形態に係るＵ字溝の設置方法では、Ｕ字溝Ｕ１を設置面である地盤の地表面Ｇ１に固定するＵ字溝固定工程を行う。本実施形態では、切土や盛土などの土砂等からなる地盤の略水平又は緩やかに傾斜する地表面Ｇ１を想定している。但し、Ｕ字溝Ｕ１を設置する設置面は、切土や盛土以外の土砂面やコンクリート舗装されたような人工地盤であってもよいことは云うまでもない。

【0038】

本工程では、前工程（Ｕ字溝載置工程）で地表面Ｇ１に載置したＵ字溝Ｕ１の底面に形成された固定用孔１１ａに、鋼棒からなる頭部１３ａを有する釘状の杭１３を打設して地面に突き刺し、固定する。地表面Ｇ１の傾斜や水流で押し流されるなどにより、Ｕ字溝Ｕ１が地表面Ｇ１から滑り落ちて移動しないようにするためである。なお、固定用孔１１ａは、杭１３の径より少し大きく、これに応じた孔に形成されている。勿論、杭１３は、鋼棒などの鋼材に限られず、木製や樹脂製などどのような素材からなる杭であってもよいことは云うまでもない。

【0039】

また、杭１３の頭部１３ａと固定用孔１１ａとの間に、リング状のゴムパッキン（図示せず）を介装させると、Ｕ字溝Ｕ１を流れる流体がこれらの隙間から漏れることを防止できるため好ましい。

【0040】

その上、杭１３の頭部１３ａを丸頭として頭部１３ａと流体との抵抗を低減したり、固定用孔１１ａを座ぐり孔として、頭部１３ａの上面と、Ｕ字フリューム本体１１の底面とが略面一になるようにしたりしてもよい。

【0041】

なお、Ｕ字溝固定工程として、Ｕ字溝Ｕ１の底面に形成された固定用孔１１ａに杭１３を打設して固定する場合を説明したが、図３に示すように、Ｕ字溝Ｕ１の両側のフランジ１２を鋼棒からなるフック付き杭１３’で固定してもよい。図３は、第１実施形態に係るＵ字溝の設置方法で設置した変形例に係るＵ字溝構造１０’を示す鉛直断面図である。変形例に係るＵ字溝構造１０’によれば、前述のゴムパッキン等の漏水処理を行わなくて済むというメリットがある。

【0042】

（はらみ出し抑制部材設置工程）
次に、第１実施形態に係るＵ字溝の設置方法では、前工程（Ｕ字溝固定工程）で地表面Ｇ１に固定したＵ字溝Ｕ１のフランジ１２，１２間に、はらみ出し抑制部材であるストラット１４を架け渡して設置するはらみ出し抑制部材設置工程を行う。本工程が終了することにより、第１実施形態に係るＵ字溝の設置方法によるＵ字溝の設置工事の施工が完了する。

【0043】

具体的には、本工程では、フランジ１２，１２に形成されたボルト孔１２ａにボルトＢ１を挿通してストラット１４をフランジ１２，１２間にボルト接合して固定、設置する。勿論、ストラット１４とフランジ１２との接合は、ボルト接合に限られず、リベット接合や溶接接合で固定してもよいことは云うまでもない。

【0044】

なお、はらみ出し抑制部材として図示したストラット１４は、一般構造用圧延鋼材（ＳＳ４００）からなるＬ＝５０ｍｍ×５０ｍｍ×４ｍｍの山形鋼（Ｌ型アングル）を例示している。勿論、本発明に係るはらみ出し抑制部材は、山形鋼やフラットバーなどの鋼材に限られず、流体の圧力等の影響でＵ字フリューム本体１１の側面が外側にはらんで膨らみ、フランジ１２，１２同士の間隔が広がる力に対抗できれば、どのような素材であっても構わない。

【0045】

このはらみ出し抑制部材設置工程は、前述のＵ字溝載置工程前に行って、予めＵ字溝Ｕ１にストラット１４を取り付けてもよい。ボルト孔１２ａが設けられている位置と固定用孔１１ａが設けられている位置とが、Ｕ字溝Ｕ１の長手方向においてずれていれば、Ｕ字溝固定工程で杭１３を打設する際に支障がないからである。

【0046】

また、本工程は、省略してフランジ１２，１２間にストラット１４を架設しなくてもよい。Ｕ字溝Ｕ１の規模や設置状況により、Ｕ字溝Ｕ１の強度だけで、流体の圧力等の影響でＵ字フリューム本体１１の側面が外側にはらんで膨らむことに対抗できる場合があるからである。但し、はらみ出し抑制部材としてストラット１４を設けた場合の方が、設けない場合より、Ｕ字フリューム本体１１の全体の板厚を薄くすることができ、材料費を低減できるため好ましい。

【0047】

以上説明した、第１実施形態に係るＵ字溝の設置方法によれば、Ｕ字溝載置工程で、地表面Ｇ１の上にＵ字溝Ｕ１をそのまま載置し、Ｕ字溝固定工程でＵ字溝Ｕ１を地表面Ｇ１に固定するだけでＵ字溝の設置工事が完了する。このため、従来のＵ字溝の設置方法で必要であった地盤面にＵ字溝が収容できるような溝を掘る作業を全部省略してこれらの作業にかかる時間を短縮することができる。よって、本実施形態に係るＵ字溝の設置方法によれば、従来のＵ字溝の設置方法と比べて、設置時間を大幅に短縮して大幅なコストダウンを達成することができる。

【0048】

また、第１実施形態に係るＵ字溝の設置方法によれば、設置面である地表面Ｇ１の上にＵ字溝Ｕ１を設置するので、Ｕ字溝Ｕ１の側面に土圧が作用せず、土圧に抵抗するための増厚、波付け、リブ等の付与が不要となる。このため、Ｕ字フリューム本体１１を薄くすることができ、Ｕ字溝Ｕ１の材料費のコストダウンによりＵ字溝Ｕ１設置工事全体のコストダウンを達成することができる。

【0049】

［第２実施形態］
次に、図４～図６を用いて、本発明の第２実施形態に係るＵ字溝の設置方法について説明する。図４は、本発明の第２実施形態に係るＵ字溝の設置方法で設置したＵ字溝構造２０を示す鉛直断面図であり、図５は、図４のＵ字溝構造２０のＵ字溝Ｕ２単体を示す斜視図である。また、図６は、Ｕ字溝構造２０を示す側面図である。第２実施形態に係るＵ字溝の設置方法では、鋼板からなる断面略Ｕ字状のＵ字溝Ｕ２と、Ｕ字溝Ｕ２の設置面に自立する固定物と、を備えたＵ字溝構造２０を設置面である地表面Ｇ１に沿って構築する場合を例示して説明する。

【0050】

（Ｕ字溝載置工程）
本発明の第２実施形態に係るＵ字溝の設置方法では、前述の第１実施形態に係るＵ字溝の設置方法と同様に、先ず、Ｕ字溝Ｕ２を設置面である地表面Ｇ１の上に載置するＵ字溝載置工程を行う。このとき、Ｕ字溝Ｕ２を設置する地表面Ｇ１に沿ってＵ字溝Ｕ２をそのまま地表面Ｇ１上に載置するだけである。

【0051】

なお、設置面に不陸がある場合、Ｕ字溝を載置するに当たり、設置面に対して多少の盛り切り、調整を行うことがあるが、この程度の整地作業であれば本実施形態に含まれるものとする。すなわち、本発明における、そのまま地表面Ｇ１上に載置とは、Ｕ字溝本体を地表面Ｇ１に収容する程度の大きな掘削を要しないとの主旨であり、この主旨を逸脱しない範囲で種々の改変が可能である。また、図示していないが、このときＵ字溝Ｕ２を図１に示した杭１３等で設置面に仮固定することで、Ｕ字溝Ｕ２が横倒れするのを防止できる。

【0052】

また、本工程で設置するＵ字溝Ｕ２は、所定のピッチで波み付け加工（コルゲート加工）が施された波形鋼板（一般には、熱間圧延軟鋼板ＳＰＨＣからなる板厚１．６ｍｍ～４．０ｍｍ程度の鋼板）からなり、その波形鋼板を断面略Ｕ字状に成形した波形鋼板のＵ字フリュームとなっている。そして、Ｕ字溝Ｕ２も、防錆のため溶融亜鉛めっきでめっき処理が施されている。勿論、Ｕ字溝Ｕ２に施す防錆上の表面処理は、防錆塗料などの塗装処理を施すだけでも構わない。

【0053】

このＵ字溝Ｕ２は、図５に示すように、断面略Ｕ字状のＵ字フリューム本体２１と、このＵ字フリューム本体２１の上端の縁に沿って外側に張り出したフランジ２２など、から構成されている。図示形態では、Ｕ字フリューム本体２１とフランジ２２とが一体のものを例示したが、Ｕ字フリューム本体２１の上端に、山形鋼からなるＬ型アングルを取り付けるなど、フランジ２２をＵ字フリューム本体２１と別体とすることもできる。

【0054】

勿論、Ｕ字溝Ｕ２は、鋼製に限られず、コンクリート製や樹脂製であっても構わない。また、Ｕ字溝Ｕ２は、前述の波み付け加工が施されていないＵ字溝Ｕ１とすることもできる。その場合でも、板厚を厚くするなど設計に応じて適宜対応可能だからである。

【0055】

また、Ｕ字溝Ｕ２，Ｕ２同士の接合は、図６に示すように、波形鋼板を一山分重ね合わせて、Ｕ字フリューム本体２１の側面の長手方向の両端中央付近に設けられた長孔２１ａでボルト接合（図示せず）されている。Ｕ字溝Ｕ２，Ｕ２同士の接合箇所は、漏水防止のため、ゴム板からなるパッキンを介して接合されていることが好ましい。

【0056】

（Ｕ字溝固定工程：固定物設置工程）
次に、第２実施形態に係るＵ字溝の設置方法では、Ｕ字溝Ｕ２を設置面である地盤の地表面Ｇ１に固定するＵ字溝固定工程を行う。但し、第２実施形態に係るＵ字溝の設置方法では、Ｕ字溝固定工程は、前述の第１実施形態に係るＵ字溝の設置方法のＵ字溝固定工程と相違して、Ｕ字溝Ｕ２の両側に自立する固定物２３を設置してＵ字溝Ｕ２を支持する固定物設置工程となっている。

【0057】

この固定物設置工程では、前述のＵ字溝載置工程で地表面Ｇ１上に載置したＵ字溝Ｕ２の両側に、直方体状の固定物２３，２３を設置してＵ字溝Ｕ２を挟み込んで、固定物２３の重量でＵ字溝Ｕ２を固定して、Ｕ字溝Ｕ２を支持する。

【0058】

勿論、後述のように、固定物２３を地表面Ｇ１にアンカー等で固定してもよいし、連結工程を設けてＵ字溝Ｕ２と固定物２３とを連結してもよい。

【0059】

本工程で設置する固定物２３は、所定の重量を有したゴム製やコンクリート製のブロック、又は複数の土嚢の集合体を例示することができる。勿論、本発明に係る固定物は、所定の重量を有して自立可能な固定物であれば、その形状、材質は特に限定されるものではない。

【0060】

本工程が終了することにより、第２実施形態に係るＵ字溝の設置方法によるＵ字溝の設置工事の施工が完了し、図４，図６に示すように、Ｕ字溝構造２０が地表面Ｇ１上に構築される。なお、上述では、先ず、Ｕ字溝を設置面に載置後、次にその両側に固定物を設置したが、Ｕ字溝が収まる空間を空ける形で先に固定物を設置し、その次に前記空間にＵ字溝を設置することでもよい。または、先に固定物を１列設置し、その次に前記固定物にもたれる形でＵ字溝を設置面に載置し、さらにその次にＵ字溝を挟む形で固定物を１列を配置してもよい。すなわち本発明は、設置方法の各工程が存在していれば、その工程の順番の入れ替えが可能である。

【0061】

但し、はらみ出し抑制部材設置工程を設けて、Ｕ字溝Ｕ２のフランジ１２，１２間に、前述のストラット１４を架け渡してボルト接合してもよい（後述の第３，第４実施形態に係るＵ字溝の設置方法でも同様）。ストラット１４を設けることで、Ｕ字フリューム本体２１の全体の板厚をさらに薄くすることができ、材料費を低減できるため好ましい。

【0062】

以上説明した、第２実施形態に係るＵ字溝の設置方法によれば、Ｕ字溝固定工程がＵ字溝Ｕ２の両側に固定物２３，２３を設置してＵ字溝Ｕ２を挟み込んで、固定物２３の重量でＵ字溝Ｕ２を固定するだけで済む。このため、前記作用効果に加え、Ｕ字溝を設置固定することが容易であり、Ｕ字溝の設置作業の作業時間を短縮して施工費をコストダウンすることができる。

【0063】

また、第２実施形態に係るＵ字溝の設置方法によれば、Ｕ字溝Ｕ２を流れる流体の圧力がＵ字溝Ｕ２の側面に作用しても固定物２３の重量でＵ字溝Ｕ２のはらみ出しを抑制することができる。このため、はらみ出し抑制部材設置工程を省略してＵ字溝の設置作業の作業時間を短縮して施工費をコストダウンすることができる。

【0064】

［第３実施形態］
次に、図７，図８を用いて、本発明の第３実施形態に係るＵ字溝の設置方法について説明する。図７は、本発明の第３実施形態に係るＵ字溝の設置方法で設置したＵ字溝構造３０を示す鉛直断面図であり、図８は、Ｕ字溝構造３０を示す側面図である。第３実施形態に係るＵ字溝の設置方法では、前述の波形鋼板からなるＵ字溝Ｕ２と、Ｕ字溝Ｕ２の設置面に自立する固定物であるカゴ枠３１と、を備えたＵ字溝構造３０を斜面Ｇ２に沿って構築する場合を例示して説明する。

【0065】

（Ｕ字溝載置工程）
本発明の第３実施形態に係るＵ字溝の設置方法では、前述の第２実施形態に係るＵ字溝の設置方法と同様に、先ず、Ｕ字溝Ｕ２を設置面である斜面Ｇ２の上に載置するＵ字溝載置工程を行う。このとき、Ｕ字溝Ｕ２を設置する斜面Ｇ２に沿ってＵ字溝Ｕ２をそのまま斜面Ｇ２上に載置するだけである。

【0066】

なお、設置面に不陸がある場合、Ｕ字溝を載置するに当たり、設置面に対して多少の盛り切り、調整を行うことがあるが、この程度の整地作業であれば本実施形態に含まれるものとする。すなわち、本発明における、そのまま載置とは、Ｕ字溝本体を設置面に収容する程度の大きな掘削を要しないとの主旨であり、この主旨を逸脱しない範囲で種々の改変が可能である。また、図示していないが、このときＵ字溝Ｕ２を図１に示した杭１３等で設置面に仮固定することで、Ｕ字溝Ｕ２が横倒れするのを防止できる。

【0067】

（Ｕ字溝固定工程：（１）籠体載置工程）
次に、第３実施形態に係るＵ字溝の設置方法では、Ｕ字溝Ｕ２を設置面である地盤の斜面Ｇ２に固定するＵ字溝固定工程を行う。但し、第３実施形態に係るＵ字溝の設置方法では、Ｕ字溝固定工程は、前述の第１実施形態に係るＵ字溝の設置方法のＵ字溝固定工程と相違して、（１）籠体載置工程と、（２）中詰め材充填工程と、（３）籠体固定工程の３工程に分かれている。

【0068】

第３実施形態に係るＵ字溝の設置方法では、Ｕ字溝固定工程として、先ず、（１）籠体載置工程を行う。本工程では、前述の直方体状の固定物２３と相違して、固定物としてカゴ枠３１（籠体）を用いる。

【0069】

図７，図８に示すように、カゴ枠３１（籠体）は、鉄筋コンクリート棒鋼（ＳＲ２３５）や、一般構造用圧延鋼材（ＳＳ４００）などの鋼材からなる直径１３ｍｍ又は９ｍｍの丸鋼３２と、直径６ｍｍの溶接金網３３が組み合わされた概略直方体となった格子状の枠体である。このカゴ枠３１は、一般に、現地で格子状の枠体に組み立てられて、その枠体内にシート材を内張りし、現地土砂を充填して鋼製土留擁壁などとして用いられるものである。

【0070】

なお、本発明に係る籠体として、鋼棒からなる直方体状のカゴ枠３１を例示したが、その他、鉄線で編んだ「じゃかご」や、鉄線を角形に成形した「ふとんかご」などが挙げられる。また、本発明に係る籠体は、エキスパンドメタル等からなる面材を枠体に組み立てても良く、充填する後述の中詰め材が脱落しない程度の排水可能な隙間が形成された籠状のものであれば、籠体の材質や形状等は、適宜選択することができる。

【0071】

（１）籠体載置工程では、前述の斜面Ｇ２上でカゴ枠３１を組み立てて、固定物であるカゴ枠３１を斜面Ｇ２上に載置する。勿論、予め別の場所でカゴ枠３１を組み立てておき、斜面Ｇ２上に吊り降ろして載置してもよいことは云うまでもない。但し、現地で組み立てた場合、揚重装置がなくても、簡単に資材の運搬等ができるため、重機等が使用できない急斜面では有効である。

【0072】

（Ｕ字溝固定工程：（２）中詰め材充填工程）
次に、Ｕ字溝固定工程として籠体載置工程で組み立てたカゴ枠３１に石礫又は土砂などの中詰め材を充填する中詰め材充填工程を行う。

【0073】

具体的には、カゴ枠３１に植生シートなどのシート材を内張りし、現地の石礫や土砂などを充填した上、ランマーや転圧機で転圧して締固める。なお、中詰め材の仕様や状態により、シート材の内張りをしない場合や、転圧をしない場合もある。

【0074】

（Ｕ字溝固定工程：（３）籠体固定工程）
そして、Ｕ字溝固定工程として斜面Ｇ２にカゴ枠３１を固定する籠体固定工程を行う。この籠体固定工程は、前述の（２）中詰め材充填工程の前に行ってもよいし、（１）籠体載置工程でカゴ枠３１を組み立てるのと同時並行で行ってもよい。

【0075】

具体的には、本工程では、前述の鋼棒からなるフック付き杭１３’を斜面Ｇ２にハンマー等で叩き込んで、カゴ枠３１のいずれかの丸鋼３２をフック付き杭１３’のフックで引っ掛けてカゴ枠３１を斜面Ｇ２に固定する。

【0076】

なお、（３）籠体固定工程は、Ｕ字溝を設置する設置面が前述のような傾斜勾配の緩い地表面Ｇ１である場合は、省略することができる。カゴ枠３１は、設置面との摩擦抵抗も高く、Ｕ字溝が流水等で押し流されることが想定される場合でも、カゴ枠３１の自重である程度対抗できるからである。

【0077】

これらのＵ字溝固定工程の終了により、中詰め材が充填されて、ある程度の重量に達し、自立する固定物となったカゴ枠３１に、Ｕ字溝Ｕ２が挟まれて固定されることでＵ字溝Ｕ２がカゴ枠３１に支持される。

【0078】

（連結工程）
また、Ｕ字溝Ｕ２とカゴ枠３１との連結は、折り曲げてフックを形成した鉄筋をつなぎ部材として用いることで容易に連結する連結工程を極めて容易に短時間で行うことができる。連結工程を行うことで、より強固にＵ字溝Ｕ２を固定・支持することができる。勿論、連結工程は、省略することも可能である。

【0079】

このように、第３実施形態に係るＵ字溝の設置方法によるＵ字溝の設置工事の施工が完了し、図７，図８に示すように、Ｕ字溝構造３０が斜面Ｇ２上に構築される。なお、上述では、先ず、Ｕ字溝を設置面に載置後、次にその両側にカゴ枠を設置したが、Ｕ字溝が収まる空間を空ける形で先にカゴ枠を設置し、その次に前記空間にＵ字溝を設置することでもよい。または、先にカゴ枠を１列設置し、その次に前記カゴ枠にもたれる形でＵ字溝を設置面に載置し、さらにその次にＵ字溝を挟む形でカゴ枠を１列を配置してもよい。すなわち本発明は、設置方法の各工程が存在していれば、その工程の順番の入れ替えが可能である。

【0080】

以上説明した、第３実施形態に係るＵ字溝の設置方法によれば、前記作用効果に加え、Ｕ字溝Ｕ２を固定する際の固定物としてカゴ枠３１を用いることで、材料の運搬性や施工性が良好となり、工期を短縮することができる。また、カゴ枠３１を用いることで、長期に亘り形状が保持でき、長期安定性及び耐久性が高くなる。

【0081】

その上、第３実施形態に係るＵ字溝の設置方法によれば、現地の石礫や土砂を使用するため、比較的安価に設置でき、材料費を下げてコストダウンを達成することができる。

【0082】

［第４実施形態］
次に、図９～図１２を用いて、本発明の第４実施形態に係るＵ字溝の設置方法について説明する。図９は、本発明の第４実施形態に係るＵ字溝の設置方法で設置したＵ字溝構造４０を示す鉛直断面図であり、図１０は、Ｕ字溝構造４０を示す側面図である。また、図１１は、第４実施形態に係るＵ字溝の設置方法のＵ字溝載置工程を示す工程説明図であり、図１２は、第４実施形態に係るＵ字溝の設置方法の整地工程及び籠体載置工程を示す工程説明図である。

【0083】

第４実施形態に係るＵ字溝の設置方法では、前述の波形鋼板からなるＵ字溝Ｕ２と、Ｕ字溝Ｕ２の設置面に自立する固定物である前述のカゴ枠３１と、を備えたＵ字溝構造４０を、カゴ枠３１を水平に載置できるように斜面Ｇ２を階段状に整地した上、構築する場合を例示して説明する。

【0084】

（Ｕ字溝載置工程）
本発明の第４実施形態に係るＵ字溝の設置方法では、前述の第３実施形態に係るＵ字溝の設置方法と同様に、図１１に示すように、先ず、Ｕ字溝Ｕ２を設置面である斜面Ｇ２の上に載置するＵ字溝載置工程を行う。このとき、本工程では、Ｕ字溝Ｕ２を設置する斜面Ｇ２に沿ってＵ字溝Ｕ２をそのまま斜面Ｇ２上に載置するだけである。

【0085】

なお、設置面に不陸がある場合、Ｕ字溝を載置するに当たり、設置面に対して多少の盛り切り、調整を行うことがあるが、この程度の整地作業であれば本実施形態に含まれるものとする。すなわち、本発明における、そのまま斜面Ｇ２上に載置とは、Ｕ字溝本体を斜面Ｇ２に収容する程度の大きな掘削を要しないとの主旨であり、この主旨を逸脱しない範囲で種々の改変が可能である。また、図示していないが、このときＵ字溝Ｕ２を図１に示した杭１３等で斜面Ｇ２に仮固定することで、Ｕ字溝Ｕ２が横倒れするのを防止できる。

【0086】

（Ｕ字溝固定工程：（１）整地工程）
次に、第４実施形態に係るＵ字溝の設置方法では、Ｕ字溝Ｕ２を設置面である地盤の斜面Ｇ２に固定するＵ字溝固定工程を行う。但し、第４実施形態に係るＵ字溝の設置方法では、Ｕ字溝固定工程は、前述の第３実施形態に係るＵ字溝の設置方法のＵ字溝固定工程と相違して、籠体載置工程の前工程として、（１）整地工程を行う。つまり、第４実施形態に係るＵ字溝の設置方法のＵ字溝固定工程は、（１）整地工程と、（２）籠体載置工程と、（３）中詰め材充填工程の３工程に分かれており、前述の籠体固定工程は行わない。

【0087】

第４実施形態に係るＵ字溝の設置方法では、Ｕ字溝固定工程として、先ず、（１）整地工を行う。本工程では、図１２で示すように、Ｕ字溝載置工程で載置したＵ字溝Ｕ２の両側の斜面Ｇ２を階段状に整地して階段状斜面Ｇ３とする。このとき、階段状斜面Ｇ３の水平に整地した平面部分の面積は、カゴ枠３１の水平投影面積より小さくし、上段のカゴ枠３１の一部が、下段のカゴ枠３１の一部に覆い被さるようにする。

【0088】

カゴ枠３１が斜面Ｇ２上を滑り落ちる際の初動において、カゴ枠３１の傾斜面の山側が跳ね上がるのを、上段のカゴ枠３１で阻止して、カゴ枠３１が斜面Ｇ２を滑り落ちないようにするためである。

【0089】

本工程は、重機を用いて行ってもよいし、人力で行ってもよい。このとき、本工程で水平に整地する部分は、後述のカゴ枠３１の体積の半分以下の限られた範囲である。このため、斜面Ｇ２の勾配が大きく、重機で作業ができない場合でも、さほど重労働とはならない。また、整地で発生した土砂は、後述の（２）中詰め材充填工程で使用することができ、残土処分にかかるコストも発生することがない。

【0090】

なお、本工程は、Ｕ字溝載置工程前に行ってもよい。そうすることで、足場が平らとなり、Ｕ字溝Ｕ２同士の連結作業などの様々な作業の作業性が向上する。

【0091】

（Ｕ字溝固定工程：（２）籠体載置工程）
（２）籠体載置工程では、図１２に示すように、（１）整地工程で整地した階段状斜面Ｇ３上でカゴ枠３１を組み立てて、固定物であるカゴ枠３１を階段状斜面Ｇ３上に載置する。勿論、予め別の場所でカゴ枠３１を組み立てておき、階段状斜面Ｇ３上に吊り降ろして載置してもよいことは云うまでもない。

【0092】

（Ｕ字溝固定工程：（３）中詰め材充填工程）
次に、Ｕ字溝固定工程として籠体載置工程で組み立てたカゴ枠３１に石礫又は土砂などの中詰め材を充填する中詰め材充填工程を行う。

【0093】

具体的には、カゴ枠３１に植生シートなどのシート材を内張りし、現地の石礫や土砂などを充填した上、ランマーや転圧機で転圧して締固める。なお、中詰め材の仕様や状態により、シート材の内張りをしない場合や、転圧をしない場合もある。

【0094】

これらのＵ字溝固定工程の終了により、中詰め材が充填されて、ある程度の重量に達し、自立する固定物となったカゴ枠３１に、Ｕ字溝Ｕ２が挟まれて支持されることで固定される。

【0095】

（連結工程）
次に、第４実施形態に係るＵ字溝の設置方法では、Ｕ字溝Ｕ２とカゴ枠３１とを連結する連結工程を行う。

【0096】

具体的には、図９，図１０に示すように、Ｕ字溝Ｕ２のフランジ２２に、下端にＪ字フックが形成された鋼材からなるアンカー４１をボルト止めし、アンカー４１のＪ字フックをカゴ枠３１の丸鋼３２に掛け止める。

【0097】

本工程は、Ｕ字溝載置工程前に、予めＵ字溝Ｕ２のフランジ２２にアンカー４１を装着しておいてもよいし、整地工程後に、籠体載置工程でカゴ枠３１を組み立てるのと同時並行して行ってもよい。

【0098】

このように、第４実施形態に係るＵ字溝の設置方法によるＵ字溝の設置工事の施工が完了し、図９，図１０に示すように、Ｕ字溝構造４０が斜面Ｇ２及び階段状斜面Ｇ３上に構築される。なお、上述では、先ず、Ｕ字溝を設置面に載置後、次にその両側にカゴ枠を設置したが、Ｕ字溝が収まる空間を空ける形で先にカゴ枠を設置し、その次に前記空間にＵ字溝を設置することでもよい。または、先にカゴ枠を１列設置し、その次に前記カゴ枠にもたれる形でＵ字溝を設置面に載置し、さらにその次にＵ字溝を挟む形でカゴ枠を１列を配置してもよい。すなわち本発明は、設置方法の各工程が存在していれば、その工程の順番の入れ替えが可能である。

【0099】

以上説明した、第４実施形態に係るＵ字溝の設置方法によれば、整地工程を行い、Ｕ字溝載置工程で載置したＵ字溝Ｕ２の両側の斜面Ｇ２を階段状に整地して階段状斜面Ｇ３とするので、カゴ枠を階段状に積み上げることで、斜面Ｇ２上をカゴ枠３１が落ちていくような移動を防止することができる。

【0100】

また、第４実施形態に係るＵ字溝の設置方法によれば、Ｕ字溝Ｕ２の両側に、階段状斜面Ｇ３や階段状のカゴ枠３１を構築するので、それらを平らな作業足場として利用することができ、Ｕ字溝Ｕ２の連結やカゴ枠３１の組立などの様々な作業、Ｕ字溝Ｕ２の取替え、点検等の作業の作業性が向上する。

【0101】

以上、本発明の第１～第４実施形態に係るＵ字溝の設置方法及びその設置方法で設置されたＵ字溝構造１０，２０，３０，４０について詳細に説明した。しかし、前述した又は図示した実施形態は、いずれも本発明を実施するにあたって具体化した一実施形態を示したものに過ぎず、例示した実施形態によって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されてはならないものである。

【0102】

特に、Ｕ字溝として溶融亜鉛めっきが施された鋼鈑からなるものを例示して説明したが、本発明に係るＵ字溝は、その他の耐食性鋼板やステンレス鋼板からなるものとすることもできる。製品単価は、高くなるが耐久性が向上するため、用途によっては好ましい。また、ステンレス鋼板からなるＵ字溝であっても、めっき処理又は塗装処理が行われる場合もあり得る。

【0103】

なお、本発明では、Ｕ字溝が設置面に載置されることから、既存のＵ字溝を本発明に係るＵ字溝構造に変更する場合、Ｕ字溝に接続される排水桝（集水桝）との接続部が従来よりも上方となるため、排水桝を嵩上げする必要が生じる。しかし、設計時の時間当たり降雨量の増加により、排水能力ＵＰが求められるため、必然的に排水桝の嵩上げも併せて計画されるものであり、その点のデメリットはないものと考えられる。

【符号の説明】

【0104】

１０，１０’，２０，３０，４０：Ｕ字溝構造
Ｕ１，Ｕ２：Ｕ字溝
１１，２１：Ｕ字フリューム本体
１１ａ：固定用孔
２１ａ：長孔
１２，２２：フランジ
１２ａ：ボルト孔
１３：杭
１３ａ：頭部
１３’：フック付き杭
１４：ストラット（はらみ出し抑制部材）
２３：固定物
３１：カゴ枠（籠体：固定物）
３２：丸鋼
３３：溶接金網
４１：アンカー
Ｇ１：地表面（設置面）
Ｇ２：斜面（設置面）
Ｇ３：階段状斜面

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】