グレーチングとは？役割や種類・素材・構造を解説書き
グレーチングは、単なる溝の蓋に留まらず、排水性能・耐荷重・設置される側溝との適合性など、考慮すべき要素が数多く存在します。選定を誤ると、施工後のトラブルや安全性の問題につながりかねません。
この記事では、グレーチングの基礎知識から種類、素材、構造まで、設計者として押さえておくべき情報を解説します。
グレーチングとは？
グレーチングとは、鋼材を格子状に組み、溶接して作られた蓋のことを指します。英語では「grating」と表記され、道路や歩道の排水溝、工場・プラントの足場など、幅広い用途で使われる建材です。
もともとは米軍が戦艦や空母で使用していた資材ですが、軽量で扱いやすく、高い排水性能を備えていたことから評価され、昭和31年以降、日本の土木資材として本格的に普及しました。
グレーチングの大きな特徴は、コンクリート製の蓋に比べて圧倒的に軽量でありながら、水だけをしっかり通す構造にある点です。コンクリート蓋は重く、排水性も限られますが、格子状のグレーチングなら雨水を素早く排水でき、人や物が落ちることも防げます。
近年は集中豪雨が増えていることもあり、排水能力に優れたグレーチングの重要性はさらに高まっています。
グレーチングの役割
グレーチングには、主に3つの重要な役割があります。
【排水機能】
格子状の構造により、雨水を効率的に排水溝へ流すことができます。とくに集中豪雨が増加している昨今、道路冠水を防ぐための重要な役割を担っています。
【安全性の確保】
溝の上に設置することで、人や物の落下を防止します。歩行者の安全を守るとともに、車両の通行も可能にします。
【メンテナンス性の向上】
軽量なため、清掃や点検の際に容易に取り外すことができます。これにより、側溝内部の維持管理が効率化されます。
用途別に見ると、グレーチングの約9割は道路や歩道で使用され、残りの1割が施設の外構や工場内で使用されています。設計対象が公共事業か民間施設かによって、求められる仕様も異なってきます。
こちらの記事では、側溝について解説しています。
工事の必要性や種類ごとの特徴も取り上げているため、ぜひあわせてご覧ください。
グレーチングの種類
グレーチングは、設置される側溝や桝の形状に応じて、大きく4つのタイプに分類されます。
ここで重要なのは、グレーチングの形状が、設置場所となる側溝の仕様と密接に結びついているという点です。そのため「どのグレーチングにするか」を考えるときは「どの側溝を採用するか」とセットで検討する必要があります。
ここでは、主なグレーチングの種類について解説します。
みぞぶたタイプ
みぞぶたタイプは、グレーチングのなかで最も基本的な形状です。
専用の受枠をコンクリートに打設し、その上にグレーチングをセットする構造になっています。受枠の設置には施工の手間がかかりますが、しっかりと固定できるため、安定性が高いのが特徴です。
主に道路の側溝用として使用されますが、横断溝としても活用できます。車両の通行が想定される場所では、このタイプが選ばれることが多くなっています。
自由勾配側溝などのコンクリート二次製品と組み合わせる際は、受枠の寸法と側溝の開口部サイズを正確に照合することが重要です。
かさあげタイプ
かさあげタイプは、みぞぶたタイプに脚を溶接し、高さを確保したタイプです。
このタイプの最大の特徴は、受枠を必要としない点にあります。コンクリート二次製品である側溝の中に直接置いて使用できるため、施工の手間を大幅に削減できます。
もともとコンクリート蓋の代用品として開発された経緯があり、既設の側溝にも容易に設置可能です。U型側溝や自由勾配側溝など、さまざまなコンクリート製品に対応できます。
側溝のメンテナンス性を向上させたい場合や、排水性能を改善したい場合に適した選択肢です。コンクリート蓋からの切り替えを検討する際の有力な候補となります。
ますぶたタイプ
ますぶたタイプは、集水桝用に設計された正方形に近い形状のグレーチングです。
集水桝は雨水を集める重要なポイントとなるため、ますぶたには高い排水性能と耐久性が求められます。メンテナンスが容易な開閉式タイプや、ゴミの落ち込みを防ぐバスケット付きの製品も用意されています。
集水桝の選定と一体で考える必要があり、桝の開口寸法とますぶたのサイズを正確に合わせることが重要です。CD桝などのコンクリート二次製品を使用する場合は、製品仕様を確認しながら適合するますぶたを選定します。
とくに車両の通行が想定される場所では、十分な耐荷重を持つタイプを選ぶ必要があります。
U字溝タイプ
U字溝タイプは、受枠を必要とせず、グレーチングの「つば」部分をU字溝の天端に引っ掛けて設置するタイプです。
Lアングルと呼ばれるつば部分が特徴で、U字溝の縁に載せるだけで固定できるため、施工が非常に容易です。この簡便さから、U型水路やU字溝と組み合わせる際の第一選択となることが多くなっています。
ただし、設計上の重要な制約があります。U字溝タイプの耐荷重は一般的にT-14までとなっており、T-20やT-25といった高荷重が想定される場所には適していません。
車両の通行が頻繁な道路や、大型車両が通過する可能性がある場所では、ほかのタイプを検討する必要があります。U型水路を採用する際は、想定される車両の荷重を事前に確認し、適切なグレーチングを選定することが不可欠です。
グレーチングに使われる素材
グレーチングの素材選定は、コスト、耐久性、設置場所の環境条件によって決まります。塩害地域、薬品を扱う施設、美観が重視される場所など、環境に応じた適切な素材を選ぶことで、長期的な性能維持とコスト削減を実現できます。
ここでは、主要な4つの素材について、特徴と適用場面を解説します。
スチール
スチール製は、グレーチングの中で最も一般的な素材です。
高い強度を持ちながら、ほかの素材と比較して安価であるため、コストパフォーマンスに優れています。道路や歩道など、一般的な環境下での使用に適しています。
ただし、鉄は錆びやすい性質があるため、防錆処理として溶融亜鉛メッキを施すのが一般的です。この処理により、屋外での長期使用にも耐えられる耐久性を確保しています。
標準的な用途では、スチール製を選択することでコストを抑えつつ、必要な性能を満たすことができます。
ステンレス
ステンレス製は、錆びにくく高級感のある外観が特徴です。
耐食性に優れているため、メンテナンスの頻度を減らすことができます。建物のエントランスや商業施設の外構など、美観が重視される場所での使用に適しています。
また、水処理プラントや化学工場など、薬品や塩分による腐食が懸念される環境でも活躍します。初期コストはスチール製より高くなりますが、長期的なメンテナンスコストを考慮すると、費用対効果が高い選択となる場合があります。
デザイン性と耐久性の両立が求められる案件では、ステンレス製の採用を検討する価値があります。
FRP
FRPは繊維強化プラスチックの略称で、軽量かつ錆びない特性を持っています。
海辺の施設や薬品を扱う工場など、とくに耐候性や耐薬品性が求められる環境で威力を発揮します。金属製と異なり、塩害の影響を受けないため、沿岸部での使用に適しています。
ただし、重要な制約があります。FRP製は柔軟性がある分、重い物が乗るとしなる傾向があるため、車両が通行する場所での使用は避ける必要があります。歩行者専用エリアや、軽荷重のみが想定される場所での使用に限定されます。
設計時には、想定される荷重を十分に検討し、車両通行の可能性がある場所にはほかの素材を選択してください。
ラバー（合成ゴム）
ラバー製は、特殊合成ゴムを使用したグレーチングです。
主な用途は、人や物の落下防止に重点を置いた安全対策です。公園、競技場、建物の玄関周りなど、高い安全性が求められる歩行者エリアで使用されます。
柔軟性のある素材特性により、歩行時の衝撃を吸収し、転倒時のケガのリスクを軽減します。また、ガタつきや騒音を抑える効果もあるため、静穏性が求められる環境にも適しています。
周辺環境への配慮が重要視される施設では、ラバー製の採用を検討する価値があります。
グレーチングの耐荷重
グレーチングの耐荷重は、設置場所を通行する車両の種類によって細かく区分されています。適切な耐荷重区分を選定することで、安全性を確保しつつ、過剰な仕様によるコスト増を避けることができます。
主な耐荷重区分は、T-25、T-20、T-14、そして歩道用の4つです。
T-25は、総重量25トンまでの大型車両に対応します。幹線道路や物流拠点など、大型トラックの通行が想定される場所で使用されます。
T-20は、総重量20トンまでの車両に対応し、一般的な道路で広く使用される区分です。中型トラックまでの通行が想定される場所に適しています。
T-14は、総重量14トンまでの車両に対応します。住宅地の生活道路や、小型車両のみが通行する道路で使用されます。
歩道用は、歩行者と自転車のみを想定した区分で、車両の通行がない場所に限定されます。
これらの荷重区分が細分化されているのは、道路の使用状況に応じて適切な仕様を選択し、軽量化とコスト削減を図るためです。
また、荷重の計算では車両の進行方向も考慮する必要があります。横断用か縦断用かによって、グレーチングにかかる荷重の分散が異なるためです。設計時には、想定される車両の種類と通行方向の両方を確認し、適切な耐荷重区分を選定してください。
グレーチングの構造
グレーチングの構造を理解することは、適切な製品選定と仕様決定に不可欠です。各部材の役割と、ピッチ（間隔）の選択基準について解説します。
メインバー（主部材）
メインバーは、グレーチングの荷重を直接支える最も重要な部材です。溝の幅、桝の大きさ、想定される耐荷重によって、メインバーの高さと厚さが決定されます。これは強度計算の基礎となる要素であり、構造設計の核心部分です。
メインバーは等間隔で平行かつ垂直に配置され、グレーチング全体の骨格を形成します。
ツイストバー（補助部材）
ツイストバーは、メインバーを垂直かつ平行に保持する役割を持つ補助部材です。メインバーに対して直角方向に接合され、構造全体の安定性を確保します。ねじれた形状が特徴で、この構造により滑り止め効果も発揮します。
エンドバー（補助部材）
エンドバーは、メインバーの端部に溶接される補助部材です。グレーチングの縁取りをつける役割を持ち、端部の強度を高めるとともに、外観を整える効果があります。
メインバーピッチ
メインバーのピッチ、つまり間隔には、普通目と細目の2種類があります。
普通目は標準的な間隔で、一般的な道路や歩道で使用されます。細目は間隔を狭めたタイプで、ハイヒールのかかとや小物の落ち込みを防ぐ効果があります。
駅前や商業施設周辺など、ハイヒールを履いた歩行者が多い場所では、細目タイプの採用を検討すべきです。安全性の観点から、使用環境に応じた適切なピッチを選択することが重要です。
ツイストバーピッチ
ツイストバーのピッチは、50mmが主流となっています。
この標準化の背景には、バリアフリー化の推進があります。50mmピッチであれば、車椅子やベビーカーの車輪が格子の間に落ち込むリスクを大幅に軽減できます。
公共施設や福祉施設の設計では、とくにこの基準を意識する必要があります。ユニバーサルデザインの観点から、50mmピッチの採用が推奨されます。
まとめ
グレーチングは、種類・素材・耐荷重・構造といった多くの要素を踏まえて選定する必要があります。なかでも重要なのが「グレーチング」と「側溝」を切り離さず、一体で考えることです。
フジコンでは、自由勾配側溝やU型水路など幅広いコンクリート二次製品を揃えており、グレーチングと側溝をセットで最適な組み合わせを提案可能です。図面データもスピーディーに提供できるため、スムーズな業務進行をサポートします。
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