专利名称：边沟用砌块结构件和通过该边沟用砌块结构件形成的水路以及边沟用砌块结构件的制造方法
技术领域：
本发明涉及排水路、灌溉用水路等所采用的边沟用砌块结构件和由该边沟用砌块结构件组合成的水路以及该边沟用砌块结构件的制造方法。
背景技术：
排水路、灌溉用水路等的建筑中广泛地采用边沟用砌块结构件。通常，边沟用砌块由钢筋混凝土制成，截面呈V形、U形或凵状等。该边沟用砌块的内侧表面最终形成使混凝土面露出的平滑面，以便流水阻力减小。
在现场，将上述边沟用砌块并列地连接延伸设置，构成水路。于是，该水路作为直线状的水路构筑而成。
采用上述侧槽用砌块构筑而成的水路的内侧表面和其侧壁可顺利地使排水、使用水流动，另外，可获得抵抗水压的耐久性。但是，对于在水中、水边生长的微生物、藻类、水生昆虫类、鱼类和其它的脊椎小动物等，未必形成良好的生存环境。
比如，在通过上述边沟用砌块形成边沟之前，能看见的许多的萤类、蜻蜓类就无法看到了。另外，水生昆虫类、鳉鱼(kiffifish)等鱼类、其它的脊椎动物也显著减少。
人们认为去这样的水生昆虫类等的减少的原因在于，因向边沟中流入大量的生活排水、家畜的尿粪等，使水质恶化，并且形成构成饵食的微生物和藻类等难以繁殖的环境等。
另外，对于萤类的急剧减少，除了上述原因以外还被指出有以下等原因，即，作为萤类的幼虫的饵食的螺类难以在上述混凝土面露出的边沟中生长、繁殖，萤类的幼虫难以沿着该混凝土的壁面上爬，其结果导致无法在陆地上成虫最终死亡的情况。上述混凝土面露出的边沟用砌块的壁面形成即使对于蛙类、蜻蜓类的幼虫或脊椎小动物等来说也难以上爬的加工面。
本发明的目的在于提供一种边沟用砌块和由该边沟用砌块结构件组合构筑成的水路以及该边沟用砌块结构件的制造方法，可获得适合于水生昆虫类、微生物和藻类以及鱼类、其它的脊椎小动物等生长的环境，以及与周边土壤的水的共有化和可调整水流的速度。
专利文献1JP特开2001-3343号文献发明内容本发明的边沟用砌块结构件是为了解决上述课题而提出的，在该边沟用砌块结构件中，在形成具有透水性的混凝土材料的水路的内侧表面成一体地安装植物纤维层。
另外，在本发明的边沟用砌块结构件中，形成混凝土材料的粘合料采用无机类材料和/或有机类材料。
此外，在本发明的边沟用砌块结构件中，构成混凝土的骨料为轻骨料。
还有，在本发明的边沟用砌块结构件中，植物纤维层为椰子纤维。
再有，在本发明的边沟用砌块结构件中，形成水路的内侧表面的侧壁面呈台阶状。
另外，在本发明的边沟用砌块结构件中，形成水路的内侧表面的底部面呈凹凸状。
此外，在本发明的边沟用砌块结构件中，水路的两侧壁呈弯曲状或S形。
还有，在本发明的边沟用砌块结构件中，水路的外侧壁面为呈弯曲状向外翻出的形状。
再有，本发明的边沟用砌块结构件为下述的结构，其中，外侧表面呈卵形或球状，其上方部侧的一部分为水路用开口部，并且在内侧表面的底部立设突出部，在构成水路的内侧表面上，成一体安装植物纤维层。
另外，本发明的水路为下述的结构，其中，多个上述的边沟用砌块结构件连接，或边沟用砌块结构件适当组合的多个组合体连接延伸设置。
此外，本发明的边沟用砌块结构件的制造方法为下述的方案，其中，在通过底模板、内模板、外模板和侧模板组合成的模板中，在内模板的表面安装植物纤维，在由该模板形成的空间内浇注混凝土材料，从上方部通过按压机构进行按压，由此，将该植物纤维和混凝土材料牢固地连接。
由上述方案构成的本发明通过植物纤维层覆盖边沟用砌块结构件的内侧表面，混凝土的表面不露出，并且植物从该部位培育，从景致方面来说也是优良的。
还有，由于植物纤维层的pH值低，比如，在椰子纤维层的场合，pH值为6，故从混凝土(pH值在12～13的范围内)析出的碱通过椰子纤维层中和，边沟用砌块结构件的植物纤维层有效地用作植物生长基底。
再有，由于混凝土材料和植物纤维层均为多孔结构，故如果通过该边沟用砌块结构件形成水路，则在土壤包含大量的水分时，可从土壤向水路排水，反之，在土壤干燥时，可将水分从水路供向土壤。
另外，由于还将水分补给到地下，故可防止周边地域的地基的下沉，并且防止地下水位的降低，即使在枯水期，仍可有助于周围的植物、微生物和昆虫等的生命维持。
此外，植物的根锚固于多孔结构件中，并且贯穿该结构件，由此，还可实现根的生长，以及来自于周边土壤的水分的补充和营养成分的吸收。
还有，在由边沟用砌块结构件连接而构成的水路中，由于不必设置特别的开口部、内腔部和袋部等栽植用空间，植物的根像上述那样，锚固于植物纤维层和混凝土的空隙中，实现稳定，故可形成绿化带。同时，由于植物的根不会生长得较大，故可防止该植物变成超过必要程度的巨大尺寸，可节省修剪、割草等的管理。
再有，由于在边沟用砌块结构件的壁面形成台阶部，设置凹凸图案等，故在连接该边沟用砌块而构筑的水路中，昆虫、小动物可自由地进出。
另外，通过使边沟用砌块结构件的纵向的壁面弯曲或呈S形，可减缓在该结构件的内侧流动的水的速度。另外，可通过邻接地设置直线状部分和弯曲状部分，形成流速不同的区域，可谋求水中生物的生长环境的最佳化。
此外，通过使边沟用砌块结构件的外侧壁面为呈弯曲状而向外方鼓出的形状，在地下水冻结的场合，首先，顶部侧冻结，由此，可将水路的上方部固定，防止水路结构件上升。然后，根据情况，底部侧冻结，但是，即使在该情况下，膨胀压力沿弯曲面而释放，该压力按照使周围的土壤上升的方式作用，水路结构件不上升。
上述现象即使在平时仍相同，横向的土压力沿该弯曲面而分散，同样从结构上也可获得有效的砌块结构件。
再有，通过边沟用砌块结构件的渗透性和上述曲面结构，即使在急剧的降水时，仍可减缓流速而使水滞留，另外，可通过水向土壤中的渗透，将水暂时贮留于周边区域，可减缓向下游侧的洪水压力。
图1为本发明的边沟用砌块结构件的一个实施例的立体图；图2为制造本发明的边沟用砌块结构件时的一个实施例的立体图；图3为制造本发明的边沟用砌块结构件时的一个实施例的剖视图；图4(a)为本发明的边沟用砌块结构件的另一实施例的立体图；图4(b)为表示本发明的边沟用砌块结构件和周边土壤之间的关系的剖视图；图4(c)为表示本发明的边沟用砌块结构件和周边土壤之间的关系的剖视图；图5为表示本发明的边沟用砌块结构件和周边土壤之间的关系的外观结构的一部分的剖视图；图6为制造本发明的边沟用砌块结构件时的实施例的立体图；图7为本发明的边沟用砌块结构件的还一实施例的剖视图；图8为本发明的边沟用砌块结构件的又一实施例的剖视图；图9为本发明的边沟用砌块结构件的再一实施例的立体图；
图10为本发明的边沟用砌块结构件的另一实施例的立体图；图11(a)为本发明的边沟用砌块结构件的另一实施例的纵向剖视图；图11(b)为本发明的边沟用砌块结构件的再一实施例的纵向剖视图；图12为本发明的边沟用砌块结构件的又一实施例的立体图；图13(a)为连接本发明的边沟用砌块，形成水路的实施例的俯视图；图13(b)为连接本发明的边沟用砌块，形成水路的纵向剖视图。
具体实施例方式
下面根据U形槽的实施例，对本发明的边沟用砌块结构件和通过该边沟用砌块结构件而形成的水路以及该边沟用砌块结构件的制造方法进行描述。
(实施例1)图1表示U形槽的立体图。U形槽1由主体2、构成内侧表面的植物纤维层3构成，该主体2由混凝土材料形成、截面基本呈U字形。
主体2通过混凝土材料形成，在该主体的内部根据需要，沿横向和纵向布设钢筋，上方部为稍大的开口部，横截面状基本呈U字状。该主体2的宽度和纵向的长度可适当地选择。
作为混凝土材料选择具有透水性的混凝土材料。混凝土材料的骨料可采用人工轻骨料、产业废弃物。人工轻骨料最好为塑料破碎物，可采用泡沫塑料、使泡沫塑料溶解以进行减容处理的减容塑料等的破碎物。产业废弃物可采用混凝土外皮、混凝土浆液、垃圾熔融渣、铸件渣、铸件屑等。
另外，骨料采用20mm的尺寸的单一颗粒的材料，由此，可完成整体的透水性优良的多孔混凝土材料。
混凝土材料的粘合料采用无机类粘合料、有机类粘合料，分别单独或混合地使用。无机类粘合料可为通过与水反应而硬化的水硬性的无机化合物，最好为比如，无机水泥类、钙矾石、石膏等，特别是最好为容易获得隔热性、韧性、耐久性的无机水泥类。对于无机水泥类，可列举硅酸盐水泥、快硬硅酸盐水泥、白色硅酸盐水泥、氧化铝水泥、熟石膏等的水硬性水泥类、高炉水泥、高硫酸盐矿渣水泥、石灰渣水泥等的潜在水硬性水泥类、硅土水、飞灰水泥等的混合水泥类等。有机类粘合料可为反应硬化型、热可塑型等的状态而固化的类型，最好为环氧类树脂。
植物纤维层3为对植物纤维进行干燥的类型，可采用多种的植物纤维，但是最好为具有较强的强度，并且与混凝土材料的粘接力良好的椰子纤维。采用厚度在约5～15mm的范围内，规定的尺寸的片状的类型，其通过对将该植物纤维相互缠绕而形成的制品进行加压形成。
由于椰子纤维层具有吸水性、保水性和通气性，并且相应的纤维弯曲，故相互缠绕，容易保留土砂，适合于捕获植物的种子、根，形成植物的培养的基底。
为了制造上述U形槽，像图2所示的那样，通过由底模板4、内模板5、外模板6和例模板7构架成的模板组进行该制造。在底模板4中，平坦状的模板放置于地基、架座等的水平面上。内模板5放置固定于该底模板4上。该内侧模板5采用其外形与U字形的形状对应的类型。
在该内模板5的外侧确保规定间距，设置外模板6。该外模板6按照从底模板4的端部或其侧面部竖起的方式设置。上述规定间距为U形槽的厚度。该外模板6的立设高度为U形槽的基本高度。
在该外模板6的两端部设置侧模板7。该侧模板7也按照从底模板4的端部或其侧面部竖起的方式设置。
可通过上述模板的构架，形成U形槽的外形和内侧的槽。在该内模板5的表面3a和构架的内侧露出的底模板4的表面3b，敷设构成植物纤维层3的植物纤维。该植物纤维采用粘接剂，或仅仅通过放置的方式敷设于该内模板5和底模板4的表面3a、3b上。
在构成通过上述底模板4、内模板5、外模板6和侧模板7的构架而形成的空间S的位置，沿横向和纵向架设而布设钢筋8。按照通过间隔件，相对各模板具有规定间距的方式设置。该钢筋8也可预先作为钢筋笼而形成，设置于形成植物纤维层3之后的模板空间S。
在设置上述钢筋8之后，完成构架，为了防止该模板的错位，从其周围借助保持件等，按照抵抗相对该模板组装的内压力的方式将其周围牢固地固定。然后，在该模板空间S中浇注混凝土。在填充混凝土时，在振动的同时浇注该混凝土。将振捣器放入混凝土的内部使其振动，以使模板振动的方式进行。
以上述模板组合好的上方部开放，构成混凝土的浇注部，但是，像图3所示的那样，从上方部按压压板9，由此将该开放部关闭，防止因振动浇注混凝土向外方部飞散的情况，同时，可使混凝土的表面侧(在完成时为底面侧)是平坦的。
另外，可通过该压板9施加规定压力，由于在植物纤维层3中，在纤维之间形成许多空隙，故在填充上述混凝土时，无机类和/或有机类粘合料和骨料等进入纤维之间的空隙中，另外，缠绕于骨料上，该植物纤维层3牢固地附着于混凝土材料上形成一体。
(实施例2)
图4(a)表示U形槽的另一实施例的立体图。U形槽11由通过混凝土形成的主体12、形成内侧表面的植物纤维层13构成。
主体12按照设置与上述实施例1相同的材料和钢筋等的方式形成，但是，其外形呈外侧壁面朝向外方而鼓出的弯曲形状。
图4(b)表示V字槽的实施例，但是，在冬季V字槽水路因周围的土壤的冻结而隆起。其原因在于由于通过将V字槽水路的外侧壁和底面部像箭头所示的那样上推，故使该水路整体上升。
另外，在图4(c)所示的U形槽的实施例中，该U形槽水路的外侧壁面直接承受横向的土壤压力，对槽部分产生外力负担。
上述图4(b)、(c)所示的外侧壁面为图4(a)所示的外侧壁面，由此，可沿曲面而分散土壤压力。
此外，像图5所示的那样，上方部的外侧壁面为卵型壁面14，由此，在冻结时，顶部侧A首先冻结将水路固定，一段时间后底部侧的土壤冻结，即使在该情况下，在该底部侧的冻结时产生的膨胀压力沿外侧壁面的曲面而释放。
图6表示制造本实施例2的U形槽的场合的立体图。通过呈弯曲状形成外侧模15，可通过与实施例1相同的制造方法，形成外侧壁面外翻的U形槽。
(实施例3)图7表示U形槽的另一实施例的剖视图。
U形槽21根据由混凝土材料形成的主体22、形成内侧表面的植物纤维层23构成。
在该主体22和植物纤维层23的内侧壁表面上形成适当数量的台阶部24。在本实施例中，在侧壁表面上形成2节的台阶部24。
该台阶部24通过在实施例1、2的内模板5的表面上事先形成台阶部，由此，可通过与上述实施例相同的制造方法，形成带有台阶部的U形槽21。
(实施例4)图8表示U形槽的另一实施例的剖视图。
U形槽31由通过混凝土材料形成的主体32、形成内侧表面的植物纤维层33构成。
同样在该主体32和植物纤维层33的内侧壁表面上形成适当数量的台阶部34。
另外，主体32的外侧壁面呈弯曲状而翻出，形成曲面。
此外，该外侧壁部和底部的角部表面侧也由弯曲状的曲面形成。
可通过上述曲面，沿壁面分散土压力。外侧底部可作为设置面，事先设置平坦部。
通过实施例3、4，由于可在U形槽21、31的内侧壁面形成水平部或坡度较缓的部位，故它们形成立足处，昆虫、小动物等可容易从U形槽的内底部脱出。
还有，表面例的植物纤维层23、33可通过台阶部24、34增加与混凝土的接触面积，实现与混凝土的结合固定强化的作用，混凝土主体22、32的附着力进一步增加，难以脱落。
(实施例5)图9表示U形槽的另一实施例的立体图。
U形槽41由通过混凝土材料形成的主体42、形成内侧表面的植物纤维层43构成。
该主体42在该槽的纵向呈弯曲状。在图9所示的主体中基本呈S形。
通过将适当数量的U形槽41连接形成水路，但是，即使在直线的设置部位的情况下，仍可形成下述水路，该水路连续的形成弯曲状或将该弯曲状与直线状的U形槽组合，间断地具有弯曲部。
通过实施例5的U形槽41，可减缓在该U形槽41的内部流动的水流速度，并且还可设置流速不同的区域。由此，可在具有植物纤维层43的同时，使水中生物的生存环境处于极良好的状态。
另外，由于流速减小，故通过具有渗透性的植物纤维层43和混凝土主体42，即使在急剧的降水时，仍可使水渗透于周边的土壤中，可防止雨水集中地聚积于U形槽41中，可减缓向下游区域的洪水的压力。
(实施例6)图10表示U形槽的另一实施例的立体图。
实施例6采用同时具有实施例3、4、5的类型的U形槽。
该U形槽51由通过混凝土材料形成的主体52、形成内侧表面的植物纤维层53构成。
该主体52在该槽的纵向，基本呈S字形状。
此外，在该主体52和植物纤维层53的内侧壁表面，形成适当数量的台阶部54，外侧壁表面部朝向外方翻出，呈弯曲状。
还有，该外侧壁部和底部的角部表面侧也由弯曲状的曲面形成。
(实施例7)图11表示U形槽的另一实施例的纵向的剖视图。
图11(a)的U形槽61由通过混凝土材料形成的主体62、形成内侧表面的植物纤维层63构成。
在该主体62的内侧底部形成适当数量的台阶部。在本实施例中，形成构成凹部的台阶部64a和构成凸部的台阶部64b。另外，形成该台阶部64a、64b的倾斜角度也在台阶部64a由较缓的倾斜角α表示，在台阶部64b由急剧的倾斜角度β形成。可适当地选择该倾斜角。
图11(b)的U形槽65也由主体66和植物纤维层67构成。
在主体66的内侧底部，以适当间距而设置突起物68。
在实施例1、2中所示的U形槽的制造方法中，在内模板的植物纤维层37的顶面，设置或按压设置石子、模拟石、其它物，浇注混凝土，由此，可在内侧底部形成具有凹凸部的U形槽65。
在上述实施例中，显然可对在内侧表面形成台阶部；外侧壁面和该外侧壁面与底部的角部呈曲面状；并且在槽的纵向呈弯曲状而弯折等的情形进行适当的选择，形成U形槽。
通过上述实施例，也可设置能减缓水流的速度，并且流速不同的区域。由此，可同时设置植物纤维层，使水中生物处于极良好的状态。
另外，在流速减少的同时，特别是，通过形成倾斜面的台阶部，植物纤维层和混凝土主体的槽中的水容易渗透于周边土壤中。
(实施例8)图12表示边沟用砌块结构件的还一实施例的立体图。
图12的边沟用砌块结构件71由通过混凝土材料形成的主体72、形成内侧表面的植物纤维层73构成。
该主体72为其外形接近球状或卵形的形状的球状U形槽(呈现包含卵形的形状)。壁部向外方和底部侧以较大程度鼓出地形成，呈弯曲状。
于是，从上方部到底部的高度为较大的尺寸。另外，该壁部和底部的角部也呈弯曲状。从该底部的内侧突出地形成半球状的突出部74。
在球状侧壁上，形成构成U形槽的开口部75。由于外壁部的整体呈球状，故其顶部侧为向外方突出的突出部76，位于较短尺寸一侧的端侧壁面77垂直地形成。在U形槽的内侧表面上，形成台阶部78。
图13(a)表示将实施例6的U形槽51和实施例7、8的U形槽71组合，形成水路的外观结构的俯视图，图13(b)表示水路的纵向的基本外观结构剖视图。
将适当数量的S形的U形槽51连接，在该纵向的适当部位设置球状U形槽71，形成水路。
在水路中，通过S形U形槽和在底部形成凹凸部的台阶部的带有台阶部的U形槽，流过由它们连接而形成的水路的水速可像上述那样减缓，另外，进入球状U形槽71的水导入由从底部突设的半球状突出部74和内侧表面形成的空间W内部，使其流速急剧地减缓。
通过可更进一步地减缓水流的水路，可进一步促进植物培养的稳定，混凝土材料和植物纤维层的水的透水性的提高，周边地基的下沉防止、植物、动物的生命维持等的效果。
产业上的应用可能性本发明在公园、原野、田园地域等，能得到水生昆虫类、微生物和藻类和鱼类、其它的脊椎动物等的舒适生长的环境，并且构筑减缓流速的水路时，能被很好的使用。
权利要求
1.一种边沟用砌块结构件，其特征在于在形成具有透水性的混凝土材料的水路的内侧表面成一体地安装植物纤维层。
2.根据权利要求1所述的边沟用砌块结构件，其特征在于形成混凝土材料的粘合料为无机类材料和/或有机类材料。
3.根据权利要求1所述的边沟用砌块结构件，其特征在于构成混凝土的骨料为轻骨料。
4.根据权利要求1所述的边沟用砌块结构件，其特征在于植物纤维层为椰子纤维。
5.根据权利要求1所述的边沟用砌块结构件，其特征在于形成内侧表面的侧壁面呈台阶状。
6.根据权利要求1所述的边沟用砌块结构件，其特征在于形成内侧表面的底部面呈凹凸状。
7.根据权利要求1所述的边沟用砌块结构件，其特征在于两侧壁呈弯曲状或S形。
8.根据权利要求1所述的边沟用砌块结构件，其特征在于外侧壁面为呈弯曲状向外翻出的形状。
9.一种边沟用砌块结构件，其特征在于外侧表面呈卵形或球状，其上方部侧的一部分为水路用开口部，并且在内侧表面的底部立设突出部，在构成水路的内侧表面成一体安装植物纤维层。
10.一种水路，在该水路中，多个权利要求1～8所述的边沟用砌块结构件连接，或边沟用砌块结构件适当组合的多个组合体连接延伸设置。
11.根据权利要求10所述的水路，其特征在于权利要求9所述的边沟用砌块结构件组合，连接而延伸设置。
12.一种边沟用砌块结构件的制造方法，其特征在于在通过底模板、内模板、外模板和侧模板组合成的模板组中，在内模板的表面安装植物纤维，在由该模板形成的空间内浇注混凝土材料，从上方部通过按压机构进行按压，由此，将该植物纤维和混凝土材料牢固地连接，形成砌块结构件。
全文摘要
本发明的边沟用砌块结构件为下述的结构，其中，在具有透水性的混凝土材料的内侧表面上成一体安装由椰子纤维等形成的植物纤维层，并且呈台阶状形成构成内侧表面的侧壁面，构成内侧表面的底部面呈凹凸状。另外，两侧壁呈弯曲状或S形。于是，如果通过这些边沟用砌块结构件形成水路，则可实现水路和周边土壤之间的水分的供给、排出，另外，可设置能减缓水流的速度，并且能设置流速不同的区域。由此，可使水路和水路周边的环境接近自然的状态，另外，可使水中生物的生存环境处于极良好的状态。
文档编号E02B13/00GK1898443SQ200480038768
公开日2007年1月17日 申请日期2004年12月24日 优先权日2003年12月26日
发明者江东 申请人:盛南工业株式会社