JP5067762B2 - 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１０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、四周の土圧及び高さが均等になるように周囲を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、掘り下げるときには建築物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等側に回り込んで埋め戻すことはできない。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。

充填部材３は、タンク部１内に縦横に並べ上方向に積層することによって充填されているが、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は、充填部材３の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は先に埋め戻した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、充填部材の積層体全体は、タンク部が深いほど偏土圧の影響を受け易い。充填部材の積層体全体が、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充填部材の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が偏土圧を受ける側面と対向する側の外側面又は充填部材積層体の内部に、充填部材積層体の偏土圧による崩れを防止する耐偏土圧部材を偏土圧に対向するように配設し、充填部材積層体の偏土圧を受ける側面には土砂の侵入を防止する板又はシートを取り付けたことを特徴とする。

前記耐偏土圧部材は、透孔又は隙間を有する壁状部材により形成してもよいし、壁状部材における板を取り外した状態の支柱群部材又は前記支柱群部材に横桟を設けた柵状部材により形成してもよい。

偏土圧と対抗する耐偏土圧部材を配設することによって、埋め戻しの際に偏土圧に対抗して充填部材積層体の傾きや崩れを防止することができる。また、耐偏土圧部材は、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。また、安定した状態で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と耐偏土圧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充填部材積層体１１と、偏土圧による充填部材積層体１１の崩れを防止する耐偏土圧部材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。

前記充填部材積層体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り、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、前記耐偏土圧部材１２は、充填部材積層体１１の外側面又は内部に配設され、偏土圧に十分耐える壁構造又は柱構造の部材によって形成されている。耐偏土圧部材１２としては、例えば、コンクリート壁、支柱に板材又はシートを取り付けてなる板状壁、ブロック壁等の壁状部材、あるいは適宜の間隔に配設した棒状体による支柱部材により形成することができる。

図１は、図中の矢印方向から偏土圧を受けた場合の耐偏土圧部材１２の配置を示す。図１（ａ）は、充填部材積層体１１の外側面のうち三面に平面コの字状に耐偏土圧部材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、充填部材積層体１１の外側面のうち二面に平面Ｌ字状に耐偏土圧部材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、矢印方向の一方側からのみ埋め戻しが可能な場合に、充填部材積層体１１の内部に耐偏土圧部材１２を配設した場合の配置図である。さらに、図１（ｄ）は、充填部材積層体１１の内部に縦横に十字状に耐偏土圧部材１２を配設した場合の配置図である。

耐偏土圧部材１２は、充填部材を縦横及び垂直方向に積層する前に図１に示すような形状に配設され、充填部材は垂直方向において側面が前記耐偏土圧部材１２に接するように積層される。充填部材の積層が完了した後は、従来と同様に土砂の浸入を防止する板又はシート等の手段を講じて埋め戻し土を埋め戻せばよい。耐偏土圧部材１２は、偏土圧に対向するように配設されているから、埋め戻しの際の矢印方向からの偏土圧に対抗して充填部材積層体１１の傾きや崩れを防止することができる。

次に、前記耐偏土圧部材１２の構造について説明する。図２は、耐偏土圧部材１２の一例を示す。まず、充填部材１５，２０を積層する前に、耐偏土圧部材１２を立設する。耐偏土圧部材１２は、充填部材が接する面は垂直面に形成されており、偏土圧に耐え、充填部材を支持するものであればよい。

図２（ａ）は、耐偏土圧部材１２を一枚のコンクリート壁、ブロック壁からなる壁状部材１２Ａにより形成した場合であり、図２（ｂ）は、適宜の間隔に立設した支柱２５に板２６を取り付けた構造の壁状部材１２Ｂにより形成した場合である。前記支柱２５が充填部材に直接当接する場合には、充填部材の支柱部に対向する位置に設けることが好ましい。前記支柱２５及び板２６は、コンクリート製、金属製、木製等任意に選択することができ、また、前記板２６に代えてプラスチック製あるいは布製のシートを使用することができる。

前記壁状部材１２Ａ及び壁状部材１２Ｂは、全面が閉じた平滑板であってもよいが、図示するように、壁状部材１２Ａにおいては下端部に切欠２７を設け、上部に透孔２８を設ける構成とし、壁状部材１２Ｂにおいては下端部の板２６の下面とタンク部底面との間に隙間２９Ａを設けると共に、板２６と板２６の間に隙間２９Ｂを設けてもよい。

このように、切欠２７、透孔２８を設けた壁状部材１２Ａあるいは隙間２９Ａ，２９Ｂを設けた壁状部材１２Ｂとした場合には、図１（ｃ）、（ｄ）のように充填部材積層体１１の内部に配設するのが好ましい。前記切欠２７、透孔２８あるいは隙間２９Ａ，２９Ｂにより貯留施設並びに浸透施設の内部に貯留された雨水等の水面高さを同一面とすることができる。また、切欠２７、透孔２８を設けた壁状部材１２Ａあるいは隙間２９Ａ，２９Ｂを設けた壁状部材１２Ｂを図１（ａ）、（ｂ）のように充填部材積層体１１の外側面に配設する場合には、前記切欠２７、透孔２８あるいは隙間２９Ａ，２９Ｂの部分に土砂の侵入を防止するシート等により被覆するのが好ましい。

さらに、図２（ｃ）は、耐偏土圧部材１２を上記図２（ｂ）の壁状部材１２Ｂにおける板２６を取り外した状態の支柱群部材１２Ｃにより形成した場合であり、図２（ｄ）は、前記支柱群部材１２Ｃに横桟２９Ｃを設けた柵状部材１２Ｄにより形成した場合である。このような支柱群部材１２Ｃ又は柵状部材１２Ｄを図１（ａ）、（ｂ）のように充填部材積層体１１の外側面に配設する場合には、土砂の侵入を防止する板又はシート等で被覆すればよい。

次に、上記充填部材積層体１１を形成する充填部材１５、２０を図３及び図４に基づいて説明する。充填部材１５、２０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に示す充填部材積層体１１を形成することになる。図３に示す充填部材１５は、枠部１６の下面に四隅の支柱部１８とその中間の支柱部１９を突設してなる。

前記枠部１６は、平面長方形の板状体１６Ａの各支柱部間に位置するように十字状桟１６Ｂによって透孔１６Ｃを形成してなる。前記枠部１６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、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、枠部１６の下面に突設された支柱部１８、１９は、図示する実施形態では、四角形中空構造に形成されている。支柱部１８、１９の上面は、枠部１６に開口しているとともに、貫通するように下面も開口している。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。

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、この嵌合突部を支柱部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４は、図３に示す充填部材の変形例を示し、充填部材２０は、枠部２１と支柱部２２，２３とからなる。前記枠部２１は、平面長方形状の枠体２１Ａのほぼ中間部に連結桟２１Ｂを一体に設けてなり、連結桟２１Ｂで仕切られた両側に透孔２１Ｃを形成してなる。枠部２１の枠体２１Ａの下面には四隅部と長手方向の中間部に支柱部２２、２３が突設してなる。支柱部２３は、隅間を設けて並列した支柱２３Ａ，２３Ａからなる。

支柱部２３は、隅間を設けて並列した支柱２３Ａ，２３Ａとすることによって、両者の隙間の部分から連結桟２１Ｂを二分割することによって充填部材２０を半分に分割することができる。このように、充填部材２０を二分割可能な大きさとする場合には、枠体２１Ａ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。

次いで、充填部材１５，２０の使用方法について説明すると、図５及び図６は耐偏土圧部材１２Ａを配設した場合であり、図７及び図８は耐偏土圧部材１２Ｂを配設した場合である。耐偏土圧部材１２を配設した後に、充填部材積層体１１を形成するには、図５〜図８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２０，２０上に、上段の充填部材１５、２０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部材１５，１５又は充填部材２０，２０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部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。

充填部材積層体１１を形成する充填部材としては、上記充填部材１５，２０に限定されるものではなく、種々の形状の充填部材を使用することができる。図９は充填部材の他の形状を示す。例えば、図９(ａ)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、下方に突出する複数本の中空の支柱部３０Ｃとからなる。支柱部３０Ｃの下端部は窄められており、段積みしたときに、下段の充填部材３０の上面の開口に、各支柱部３０Ｃの下端部が嵌合するように形成されている。

さらに、図９（ｂ）は平板を複数の連続する山形に折り曲げ、山頂部と谷部に嵌合用の凹部を設けて井桁状に積み重ねられるように形成した充填部材３１であり、図９（ｃ）は矩形の傾斜板の上下に連結部を設けた充填部材３２であり、図９（ｄ）は側壁が底部に向かって小さくなりテーパー状に形成してなる容器状の充填部材３３である。このような種々の形状の充填部材であっても、耐偏土圧部材１２によって支持されるから、安定した状態で積層されることになる。

充填部材積層体１１を形成した後に埋め戻す際には、従来と同様に充填部材積層体１１の耐偏土圧部材１２が配設されていない側面に、土砂の浸入を防止する防止板またはシート等を取り付ければよい。

以上詳述したように、偏土圧と対抗するように耐偏土圧部材１２を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充填部材積層体１１の傾きや崩れを防止することができる。また、耐偏土圧部材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)は充填部材積層体の外側面のうち三面にコの字状に耐偏土圧部材を配設した場合の説明用平面図であり、図１（ｂ）は充填部材積層体の外周のうち二面にＬ字状に耐偏土圧部材を配設した場合の説明用平面図であり、図１（ｃ）は充填部材積層体の中央部に耐偏土圧部材を配設した場合の説明用平面図であり、図１（ｄ）は充填部材積層体の各中央部に耐偏土圧部材を十字状に配設した場合の説明用平面図である。 耐偏土圧部材の一例を示す上面斜視図である。 充填部材積層体に用いる一例を示す充填部材の上面斜視図である 同じく充填部材積層体に用いる他の例を示す充填部材２０の上面斜視図である。 図２に示す充填部材と耐偏土圧部材との関係を示す斜視図である。 同じく充填部材と耐偏土圧部材との関係を示す側面図である。 図３に示す充填部材と耐偏土圧部材との関係を示す斜視図である。 同じく充填部材と耐偏土圧部材との関係を示す側面図である。 充填部材積層体に用いる充填部材の他の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：充填部材積層体
１２：耐偏土圧部材
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：充填部材
２１：枠部
２２、２３：支柱部
２５：支柱
２６：板

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が偏土圧を受ける側面と対向する側の外側面又は充填部材積層体の内部に、充填部材積層体の偏土圧による崩れを防止する耐偏土圧部材を偏土圧に対向するように配設し、充填部材積層体の偏土圧を受ける側面には土砂の侵入を防止する板又はシートを取り付けたことを特徴とする雨水等の貯留施設並びに浸透施設。
2. 耐偏土圧部材は、透孔又は隙間を有する壁状部材により形成されている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. 耐偏土圧部材は、支柱群部材又は柵状部材により形成されている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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