JP5067759B2 - 雨水等の貯留施設並びに浸透施設 - Google Patents

Description

この発明は、住宅地、公園、駐車場や工場敷地等において雨水等を貯留並びに浸透させる地下貯水施設であって、施設を施工する際に内部に積層した充填部材が埋め戻しの際の偏土圧によって傾いたり、倒れたりすることのない雨水等の貯留施設並びに浸透施設に関する。

近年、都市部では集中豪雨による家屋の浸水や河川の氾濫を防止するために、雨水等の貯留浸透施設が施工されている。地表面のほとんどが建物や舗装などの不浸透面で覆われている都市部では、雨水等は地下に浸透せず低地に流入して家屋を浸水させたり、河川を氾濫させる危険が高まっている。また、水の使用量が年々増大しており、水源地での降雨量が少ないと水不足となる危険がある。そのために水対策として、雨水を一定時間貯留した後、河川等に順次放流したり、積極的に地下に浸透させることにより、雨水等による河川の氾濫、家屋の浸水災害を防止したり、さらに、一時貯留した雨水を汲み上げて利用するための雨水等の貯留施設並びに浸透施設が施工されている。

このような雨水等の浸透施設として、例えば、特開２０００−１６０６０６号公報記載の「雨水貯留装置」、特開２００５−００２６２０号公報の「地下貯留及び／又は浸透槽」に記載されている。これらの施設は、例えば図１０に示すように、地面を掘り下げてタンク部１を構成し、上記タンク部１内に充填部材３を充填して形成される。

即ち、砕石や砂利等を敷設して平坦にした底部２からグランドライン付近まで、複数の充填部材３を縦横且つ上下に配設して充填する。これらの充填部材３の周りの空間部分を埋め戻し土４で埋め戻した後、充填部材の最上部には被覆手段５が施される。被覆手段５は、充填部材３の上に蓋体５ａを載置し、蓋体５ａの上面に透水性シート５ｂ、礫層５ｃ、上層５ｄを順次積層することによって構成されている。

なお、図７においては、通常施工されるような雨水を導入する側溝、溢れた水を排出する排出管、あるいは水を汲み上げる揚水管等は省略されている。
特開２０００−１６０６０６号公報 特開２００５−００２６２０号公報

しかしながら、施設を施工する際に次のような問題がある。タンク部を形成するために地面を掘り下げる際に、側面を垂直に掘り下げることはできないから、傾斜面に掘り下げることになる。また、充填する充填部材の寸法通りに掘り下げることはできないから、タンク部の側面と充填した充填部材との間には空隙が形成されることになる。この空隙は埋め戻されることになるが、埋め戻しの際に次のような問題が生じる。

充填された充填部材の周囲を埋め戻す際には、四周の高さが均等になるように少しずつ埋め戻して行くことが望ましいが、種々の条件によって埋め戻し用の作業用機械が周囲に回り込めない場合がある。例えば、図１０に示すように、道路７とは反対側に建築物８等がある場合に、建築物８等側から掘り下げることによりタンク部を形成することはできるが、充填部材を充填した後埋め戻す際には作業用機械が建築物８等側に回り込むことはできない。このような場合には、まず道路７側の空隙を埋め戻した後、作業用機械を充填部材の上に載せて建築物８等側の空隙を埋め戻すことになる。

上記のように周囲を均等に埋め戻すことができない場合に、充填部材３は、タンク部１内に縦横に並べ縦方向に積層することによって充填されているが、材質はプラスチックであり軽量であるから、積層された充填部材３は先に埋め戻す側からの土圧によって充填部材の積層体全体が傾いたり、崩れる虞がある。特に、貯水効率を上げるために枠部に支柱部を突設して形成した充填部材においては、支柱部を載置することによって積層されているに過ぎないから、偏土圧の影響を受け易い。

そして、タンク部が深いほど偏土圧の影響を受け易いが、偏土圧によって傾いたり、崩れた場合には、これらの充填部材を取り除き再度積層しなければならない。タンク部が深ければそれだけ積層作業も困難で手間もかかるばかりでなく、安全上の問題がある。

この発明は、かかる現況に鑑みてなされたもので、埋め戻しの際に偏土圧によって充填部材が傾いたり、崩れたりすることのない雨水等の貯留施設並びに浸透施設を提供することを目的とする。

この発明は上記目的を達成するために次のような構成とした。即ち、この発明に係る雨水等の貯留施設並びに浸透施設は、地面を掘り下げて平面方形状に形成したタンク部内に充填部材を縦横及び上下方向に積み重ねて充填部材の積層体を形成し、前記充填部材積層体の周囲を埋め戻すとともに、充填部材積層体の上を被覆してなる雨水等の貯留施設並びに浸透施設において、前記充填部材積層体は、積層充填部と連結充填部とからなり、前記積層充填部は、単体の充填部材を縦横及び上下方向に積み重ねて形成してなり、連結充填部は、枠部に中空の支柱部を複数突設してなる単体の充填部材を縦横及び上下方向に積み重ね、前記単体の充填部材の支柱部のうち少なくとも１つの支柱部が上下に連通するように形成されており、前記連通する支柱部の内部に連結材を入れることにより支柱部同士を一体に連結して形成してなり、前記連結充填部が積層充填部の偏土圧を受ける側と対向する側の外周側面又は積層充填部の内部に配設してなることを特徴とする。

前記上下において連通する支柱部の内部に入れて支柱部同士を連結する連結材として、コンクリートを用いてもよいし、連結棒を用いてもよい。

上下に積層してなる充填部材の支柱部同士をコンクリートまたは連結棒等による連結材によって一体に連結してなるから、埋め戻しの際に偏土圧を受けてもタンク部内に縦横及び上下方向に積み重ねてなる充填部材の充填部材積層体は一体となって偏土圧を受けることになるから、前記積層体が傾いたり、崩れたりすることもない。また、安定した埋め戻し作業を行うことができるから、埋め戻し作業を安全かつ効率よく行うことができる。

以下に、この発明に係る雨水等の貯留施設並びに浸透施設の実施形態を詳細に説明する。図１は、雨水等の貯留施設並びに浸透施設の充填部材の配置を示す説明用平面図である。雨水等の貯留施設並びに浸透施設１０は、地面を掘り下げたタンク部内に充填部材が積層された積層充填部１１と、充填部材が一体に連結された連結充填部１２と、タンク部の側面との間に埋め戻された埋め戻し土１３によって構成されている。

前記積層充填部１１は、単体の充填部材を縦横に並列するとともに複数段に積層してなる充填部材積層体であって、単体の充填部材には従来公知のいずれの充填部材でも使用することができる。また、前記連結充填部１２は、支柱部を有する充填部材を縦横に並列するとともに上下に複数段積層して、上下において連通する支柱部同士を一体に連結してなる充填部材積層体である。このような連結充填部１２を構成する充填部材には、枠部に中空の支柱部を突設してなる充填部材であって、積層したとき支柱部の少なくとも１つが連通する充填部材を使用することができる。

上下において連通する支柱部の上下には公知の固着手段を設け、この固着手段により支柱部同士を一体に連結する。上下において連通する支柱部内部に連結材を入れることによって支柱部同士をより強固に連結することができる。積層したとき連通している支柱部に入れて一体に連結する連結材としては、コンクリートを充填し又は連結棒を挿入することによって一体化することができる。コンクリートは積層した充填部材のうち連通している支柱部に充填すればよい。また、連結棒にはプラスチック製、金属製、木製等のいずれの材質であってもよく、支柱部に挿入した連結棒は、積層した充填部材の支柱部内を貫通することによって連結している。前記コンクリート又は連結棒の全部又は一部は、その下端部がタンク部の底部に固定されていることが好ましい。

図１（ａ）は、積層充填部１１の外周のうち三面にコの字状に連結充填部１２を配設した場合であり、一方側からのみ埋め戻しが可能な場合の配置図である。図１（ｂ）は、積層充填部１１の外周のうち二面にＬ字状に連結充填部１２を配設した場合であり、二方側から埋め戻しが可能な場合の配置図である。また、図１（ｃ）は、一方側からのみ埋め戻しが可能な場合に、積層充填部１１の中央部に連結充填部１２を配設した場合の配置図である。さらに、図１（ｄ）は、積層充填部１１の縦横の各中央部に連結充填部１２を配設した場合の配置図である。

前記連結充填部１２は、縦方向において支柱部同士が連結材によって一体に連結されているとともに、全体の重量が増大するから、連結充填部１２を積層充填部１１の外周側面又は中央部に配設することによって、埋め戻しの際の矢印方向からの偏土圧に対抗して積層充填部１１の傾きや崩れを防止することができる。

次に、前記連結充填部１２に用いる充填部材とその連結方法について説明する。図２に示す連結充填部１２に用いる充填部材の一例を示す斜視図である。充填部材１５は、枠部１６と支柱１８，１９とからなる。前記枠部１６は、平面長方形状の枠体１６Ａのほぼ中間部に連結桟１６Ｂを一体に設けてなり、連結桟１６Ｂで仕切られた両側の透孔に十字状桟２０を形成してなる。枠部１６の枠体１６Ａの下面には四隅部と長手方向の中間部に前記支柱部１８、１９を設けてなる。

前記枠体１６Ａ及び連結桟１６Ｂは、図示する実施形態では、板状体によって形成されているが、下面に補強リブを設ける構造であってもよく、複数の透孔を形成した格子状構造であってもよく、その他任意の公知構造とすることができる。

また、枠体１６Ａの四隅の下面に突設された支柱部１８、枠体１６Ａの長手方向のほぼ中間部の下面に突設された支柱部１９は、四角形中空構造に形成されている。支柱１８，１９の上面は、枠体１６Ａに開口しているとともに、下面も開口しているから上下面は貫通している。従って、雨水は、支柱部１８，１９の内部にも流入することになり、それだけ、雨水の貯留量を大きくすることができるとともに、支柱部１８，１９は、コンクリートを充填し又は連結棒を挿入して一体化する支柱部として利用することができる。

前記支柱部１８，１９の断面形状は、四角形に限定されるものではなく、円形、楕円形、三角形等任意の形状とすることができる。さらに、図示する実施形態では、枠部１６と支柱部１８、１９とを一体に形成しているが、着脱自在な組み立て式に形成してもよい。組み立て式充填部材は、例えば、枠部１６の下面に支柱部１８，１９と断面が同形状の嵌合突部を設けておき、この突部を支柱部１８、１９の上端開口部に嵌合させる構成とすればよい。

次に、枠部１６と支柱部１８，１９との関係について説明すると、枠部１６の長手方向の長さ寸法Ｌ１は、短手方向の幅寸法Ｌ２の約２倍である。即ち、Ｌ１≒２Ｌ２の関係にある。そして、支柱部１８、１９は同一寸法の大きさに形成されていることが好ましい。

また、図３は、図１に示す実施形態の変形例である第２実施形態を示し、充填部材２３は、枠部２４と支柱２５，２６とからなる。前記枠部２４は、平面長方形状の枠体２４Ａのほぼ中間部に連結桟２４Ｂを一体に設けてなり、連結桟２４Ｂで仕切られた両側に透孔２４Ｃを形成してなる。枠部２４の枠体２４Ａの下面には四隅部と長手方向の中間部に支柱部２５、２６を設けてなる。支柱部２６は、隅間を設けて並列した支柱２６Ａ，２６Ａからなる。

支柱部２６は、隅間を設けて並列した支柱２６Ａ，２６Ａとすることによって、両者の隙間の部分から連結桟２４Ｂを二分割することによって充填部材２３を半分に分割することができる。このように、充填部材２３を二分割可能な大きさとする場合には、枠体２４Ａの長手方向の長さ寸法Ｌ３を短手方向の幅寸法Ｌ４の約２倍とし、Ｌ３≒２Ｌ４とする。

次に、上記充填部材１５、２３の使用方法について説明する。充填部材１５、２３は、地中に形成されたタンク部に縦横に並べられ、かつ上下に段積みすることによって充填され、図１に示す連結充填部１２を形成することになる。

連結充填部１２を形成するには、図４及び図５に示すように、同一方向に並べられた下段の充填部材１５，１５又は充填部材２３，２３上に、上段の充填部材１５、２３を９０度方向を変えて井桁状に段積みし、さらにその上に充填材１５，１５又は充填部材２３，２３を９０度方向を変えて井桁状に順次段積みすればよい。このようにして、縦横に並べられた下段の充填材の上に井桁状に積み重ねることによって安定した状態で積み重ねることができる。

井桁状に段積みされた充填部材１５の支柱部１８，１９または充填部材２３の支柱部２５，２６は上下方向に連通している部分があるから、これらの連通している支柱部の全部又は一部にコンクリートを充填し又は連結棒を挿入することによって一体化すれば連結充填部１２とすることができる。

図６は、充填部材１５を井桁状に段積みしたとき、上下に連通する支柱部１８にコンクリートＣを充填して一体に連結し、連結充填部１２を形成した場合の一部要部断面図である。充填されたコンクリートＣによって支柱部１８、１８が一体に連結されている。連通する支柱部１８には、コンクリートＣに代えて連結棒を挿入して連結してもよい。支柱部１８に充填したコンクリート又は支柱部１８に挿入した連結棒の全部又は一部は、その下端部がタンク部１の底部２に固定されていることが好ましい。

図７は、連結充填部１２に用いる充填部材の第３の実施形態を示す。図７に示す充填部材３０は、略正方形の枠部３０Ａと、枠部３０Ａの対角線方向に沿って斜めに交差することで枠部３０Ａの内側を相互に連結する複数のリブ３０Ｂと、枠部３０Ａの４隅部分及び各リブ３０Ｂの交差部分から下方に突出する複数本の支柱部３０Ｃとを有する。

充填部材３０の各支柱部３０Ｃは、小径の嵌合部３０Ｄを下端部に有する段付きパイプ状に形成されており、各支柱部３０Ｃの上面は開口している。従って、段積みしたときに、下段の充填部材３０の上面の開口に、上段の充填体３０の各支柱部３０Ｃの嵌合部３０Ｄが嵌合する。このため、複数の充填部材３０は、各支柱部３０Ｃの上面開口に嵌合部３０Ｄを嵌合させることで、上下に安定的に積み重ねることができる。

そして、上下に積み重ねられた充填部材３０の支柱部３０Ｃは、図８に示すように上下方向に連通しているから、これらの支柱部の全部又は一部にコンクリートを充填し又は連結棒を挿入することによって連結充填部１２とすることができる。支柱部に充填したコンクリート又は支柱部に挿入した連結棒の全部又は一部は、その下端部がタンク部の底部２に固定されていることが好ましい。

なお、連結充填部１２を形成する充填部材は、上記実施形態に限定されるものではなく、積み重ねたとき上下に連通する支柱部を有する充填部材であればよい。例えば、基盤の一方の側から１つの支柱部を延在させた充填部材であってもよい。

一方、積層充填部１１を形成する充填部材は、連結充填部に使用する充填部材であってもよく、その他の公知の充填部材であってもよい。積層充填部１１を形成する充填部材に連結充填部１２と同一の充填部材を用いた場合には、一体に連結する必要はないから連通する支柱部にコンクリートを充填したり、連結棒を挿入するのを省略すればよい。また、積層充填部１１を形成する充填部材として、他の公知の充填部材を用いた場合には、その充填部材の通りに積み重ねればよい。

積層充填部１１を形成する充填部材としては、例えば、図９(ａ)に示すように側壁が底部に向って小さくなるテーパー状に構成した容器状充填体３３、図９(ｂ)に示すように平板を複数の連続する山型に折り曲げ、山頂部と谷部に嵌合部を設けた充填体３４、あるいは図９(ｃ)に示すように矩形の傾斜板の上下に連結部を設けた充填体３５であってもよい。

このように、積層充填部１１を単体の充填部材を縦横に並列するとともに複数段に積層してなる充填部材積層体とした場合でも、積層してなる充填部材の一部が縦方向において一体に連結してなる充填部材積層体である連結充填部１２を前記積層充填部１１の外周側面又は中央部に配設することによって、埋め戻しの際の偏土圧に対抗して積層充填部１１の傾きや崩れを防止することができる。また、連結充填部１２は、地震や大型車両の走行時に発生する横揺れ対策にも有効であるから、雨水等の貯留施設並びに浸透施設の耐震性能が向上する。

この発明に係る雨水等の貯留施設及び浸透施設の実施形態を示す説明用平面図であって、図１(a)は積層充填部１１の外周のうち三面にコの字状に連結充填部１２を配設した場合の説明用平面図であり、図１（ｂ）は積層充填部１１の外周のうち二面にＬ字状に連結充填部１２を配設した場合の説明用平面図であり、図１（ｃ）は積層充填部１１の中央部に連結充填部１２を配設した場合の説明用平面図であり、図１（ｄ）は積層充填部１１の縦横の各中央部に連結充填部１２を配設した場合に説明用平面図である。 連結充填部に用いる第１実施形態の充填部材の上面斜視図である。 同じく連結充填部に用いる第２実施形態の充填部材の上面斜視図である。 図２に示す充填部材の積み重ね方法を示す斜視図である。 図３に示す充填部材の積み重ね方法を示す斜視図である。 図２に示す充填部材を積み重ねて連通する支柱部にコンクリートを充填し、連結充填部を形成した要部断面図である。 連結充填部に用いる第３実施形態の充填部材の上面斜視図である 図７に示す充填部材を積み重ねて連通する支柱部にコンクリート充填し、連結充填部を形成した要部断面図である。 積層充填部に用いる充填部材の一例を示す上面斜視図である。 従来の雨水等の貯留施設並びに浸透施設の全体構造を概略的に示す縦断面図である。

符号の説明

１０：雨水等の貯留施設並びに浸透施設
１１：積層充填部
１２：連結充填部
１３：埋め戻し土
１５：充填部材
１６：枠部
１６Ａ：枠体
１６Ｂ：連結桟
１８、１９：支柱部
２０：十字状桟
２３：充填部材
２４：枠部
２４Ａ：枠体
２４Ｂ：連結桟
２４Ｃ：透孔
３０：充填部材
３０Ａ：枠部
３０Ｂ：リブ
３０Ｃ：支柱部

Claims (3)

1. 地面を掘り下げて平面方形状に形成したタンク部内に充填部材を縦横及び上下方向に積み重ねて充填部材の積層体を形成し、前記充填部材積層体の周囲を埋め戻すとともに、充填部材積層体の上を被覆してなる雨水等の貯留施設並びに浸透施設において、前記充填部材積層体は、積層充填部と連結充填部とからなり、前記積層充填部は、単体の充填部材を縦横及び上下方向に積み重ねて形成してなり、連結充填部は、枠部に中空の支柱部を複数突設してなる単体の充填部材を縦横及び上下方向に積み重ね、前記単体の充填部材の支柱部のうち少なくとも１つの支柱部が上下に連通するように形成されており、前記連通する支柱部の内部に連結材を入れることにより支柱部同士を一体に連結して形成してなり、前記連結充填部が積層充填部の偏土圧を受ける側と対向する側の外周側面又は積層充填部の内部に配設してなることを特徴とする雨水等の貯留施設並びに浸透施設。
2. 上下において連通する支柱部の内部に入れて支柱部同士を連結する連結材として、コンクリートを用いたことを特徴とする請求項１に記載の雨水等の貯留施設並びに浸透施設。
3. 上下において連通する支柱部の内部に入れて支柱部同士を連結する連結材として、連結棒を用いたことを特徴とする請求項１に記載の雨水等の貯留施設並びに浸透施設。

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