水路工の最大許容流速の取り扱いについて

質問

土木技術者（特に農業土木技術者）へ質問・相談です。
中山間地の農用地の用排水路の改修整備を行っている者です。
用水路はベンチフリューム、排水路は組立水路II型を基本としていますが、用地的制約等により一部の排水路はＵ字溝で計画しています。

問題になっているのは、ベンチフリュームとＵ字溝ですが、現況が急勾配であるため、水理計算の結果、流速が3.0m/s超えとなってしまいまう路線があります。区画整理等を行っている事業ではないので水路の勾配を大きく変更することも不可能であります。

土地改良事業計画設計基準『水路工』によればコンクリート二次製品水路の最大許容流速は3.0m/sとされておりますが、現場打ち鉄筋コンクリート水路の鉄筋被りを1.5cmずつ増加することにより、許容流速を3.0m/sずつ増加させることができるとありますが、壁厚を13cm？以上確保する必要があり、規模が大きく不経済になります。

私自身は二次製品で設計したいと思っております。

そこで、同じような条件の現場で設計・施工された事例がございましたら、どのようになされたかをお聞きしたいです。
もし、二次製品施工された場合は、その技術的根拠をどのように整理されたかをご教授願いたいです。

大変困っています。よろしくお願いします。

回答No.1

char2nd

Ｕ字溝との事ですが、内空断面はどのくらいでしょうか？

　道路側溝の場合だと、そのような場合は自由勾配側溝を使用します。底部を現場打ちとすることで、天端勾配と通水勾配を同一とせず、必要な流速・流量を任意に確保することが出来ます。

http://www.yoshicon.co.jp/concrete/product/prod/Ro16/Ro16_0101.cfm

　具体的な適用例としては、道路の縦断勾配が非常にゆるくそのままでは十分な通水勾配が確保できない場合、あるいは逆に道路の勾配が大きすぎて許容流速を超えてしまう場合などに使用します。
　同様の製品は全国のコンクリート２次製品メーカーで製造・販売されており、国土交通省の各地方整備局で発行されている標準図集にも掲載されています。
　又、一部のメーカーでは通常の道路用鉄筋コンクリート側溝と同一断面で、底部にコンクリートを打設して勾配可変式としたものもあります（ただし、割高です）。
　自由勾配側溝は用排水路としても使用する場合があります。内空断面の形状がほぼ矩形となるので、角落としなどが設置しやすいという利点があるからです。

お礼

ありがとうございました。
お礼・回答が遅れて申し訳ありませんでした。
退院してからも色々考えました。
現況勾配が例えば1/5～1/25だったり、岩が露出して掘れなかったり、
で可変側溝で施工すると、隣接農地より排水路が地上に飛び出してしま
うといった問題点があったりします。ちなみに原案はU-450としています。

一方で、道路の縦排水や縦断勾配12%(道路構造令特例値)では最大許容流速をオーバーする場合が考えられるのに、どうして二次製品での施工が許されるのか？
そもそも最大許容流速3.0m/s以上に耐えうる製品が存在するか否か？
メーカーにも確認したが、”分からない”という回答しかいただけなかったり、いろいろありました。

結論から言うと、高コストになることは避けられませんが、現場打鉄筋コンクリートで対応せざるを得ないかと考えております。

何かいい方法が他にあれば、よろしくお願いします。