JP6563852B2 - 地下貯水槽における貯水構造および貯水工法 - Google Patents

Description

本発明は、例えば地上を駐車場や庭など別用途に利用しながら地下に雨水を貯めておくための貯水槽や貯水池などを設ける貯水構造及び貯水工法に関るものであり、詳しくは、より簡便に貯水槽を形成することができ、人件費の節約や工期の短縮ができるとともに人的な施工ミスを防止することができる貯水構造及び貯水工法を提供するものである。

一般的に地下に帯水層がない土地や、地下に自然の帯水層があっても帯水層を仕切るのが地質上、困難な場所など水資源の乏しい土地では、地下に人工的な貯水槽を形成して水資源を確保することが行われている。その他にも都市部で防火用水や工業用水を確保するために建物の地下や公園・駐車場の地下などに人工的な貯水スペースを有する貯水槽を設けて雨水が効率よく貯水槽に流れ込むようなシステムを作り上げている。このような貯水槽は、貯水スペースの上を駐車場や公園などに利用することから、上からの圧力に対して十分に耐えるものでなければならない。そのため貯水スペース内に中詰材を配置充填して強度を高めており、中詰材としては通常砂利や砕石がよく用いられている。しかし、これらの砂利や砕石は土地によっては十分な量を入手するのが困難なところもあり、価格的にも高価となるケースが多い。また、貯水するための広大な凹所があったとしても砂利や砕石を用いる場合、少なくとも砂利や砕石の体積分は貯水量が減ってしまうことになる。通常、砕石を中詰材として用いた場合、凹所全体の容積に比して貯水率が４０％程度となってしまい、残りの６０％は砕石に取られてしまうという課題がある。

特許文献１には、遮水シートにて囲われた貯水スペースに、ブロック体中詰材を配置した貯水槽を形成する貯水工法において、遮水シートを予め層状に形成した遮水成形体を凹所に配置し、その後遮水成形体内に中詰材を配置することを特徴としたものが開示されている。また、特許文献２には、凹状に形成された下地に遮水シートを敷設した貯水スペースに、中詰材を配置した貯水槽において、下地は傾斜面からなる法面と底面とからなり、遮水シートを敷設した貯水スペースにはブロック体中詰材と小サイズ中詰材を併用配置したことを特徴とする貯水槽などが記載されている。また、特許文献３には、合成樹脂製の貯水ブロック群を被包体で液蜜に被抱して構成された地下貯水槽に用いられる被包体について記載されている。

上述の特許文献１〜３に開示されているようなブロック体中詰材は、樹脂などの素材からなる成形体で、上からの圧力に耐えるとともに、貯水するための凹所全体の容量に比して貯水率を９０％以上にすることが可能である。

特開２００１−２７９７３７号公報 特開２００１−４０７１９号公報 特開２０１３−７９５２４号公報

しかしながら、上記のように中詰材を砂利や砕石からブロック体中詰材に代替えて、このブロック体中詰材を遮水シート及び保護シートで包む貯水構造および工法（図１１の従来の貯水槽参照）には、次のような問題点がある。（１）積み上げたブロック体中詰材を遮水シートで包もうとする際に、コーナー部（角部分、詳しくは中詰材の辺部分や頂点部分）において遮水シートを納めるために遮水シートを折り曲げたり不用部分を切り取ったりする場合があり、手間がかかっていた。また、遮水シートの一部を切り取ることによる漏水の可能性が増えるという問題がある。（２）ブロック体中詰材を積み上げたものは、側壁面や上面が平坦な面ではないので遮水シートで包むときに、ブロック体中詰材が、ずれることがあり、特にコーナー部においての施工が困難になってしまう。（３）積み上げたブロック体中詰材の高さが高いときには、仮敷設した遮水シートを持ち上げてブロック体中詰材側に被せる作業が困難になってしまう。以上のような問題により、遮水シート設置時の作業が困難になり（特にコーナー部）、作業者によって出来栄えが左右されやすくなり、また、人件費がかさんでしまう。

そこで、本発明は、積み上げたブロック体中詰材のコーナー部の施工性を向上させることにより、貯水槽の施工がより簡便であり、作業者の熟練度によって出来栄えが左右されにくく、なおかつ人件費などのコストを少なくすることのできる貯水構造および貯水工法の提供を目的とする。

本発明は、貯水可能な間隙を有するブロック形状をした中詰材を、遮水シートで覆って貯水槽を形成する貯水工法であって、
前記中詰材の辺部分に、当該辺部分を覆う形状をしたコーナー型物を配置し、前記コーナー型物が配置された前記中詰材を前記遮水シートによって覆うことを特徴とする貯水工法である。

上記工法によれば、間隙により凹凸を有する中詰材の辺部分に、当該辺部分を覆う形状をしたコーナー型物を配置することにより、中詰材を遮水シートによって覆う際に、遮水シートが凹凸を有する中詰材の辺部分に引っ掛かるのを防止し、中詰材がずれてしまうことを防ぐことができる。これにより、ブロック形状をした中詰材の辺部分の施工性を向上させ、貯水槽の形成がより簡便であり、作業者の熟練度によって出来栄えが左右されにくく、なおかつ人件費などのコストを少なくすることができる。

また、本発明は、上記貯水工法において、前記コーナー型物が、三又形状をしており、前記ブロック形状をした中詰材が有する頂点部分を覆うように配置される三又コーナー型物を含むことを特徴としている。

上記工法によれば、三又コーナー型物によって、中詰材が有する頂点部分（三辺の交点）を簡単な施工手順によって覆うことができる。これにより、ブロック形状をした中詰材の頂点部分の施工性を向上させることができる。

また、本発明は、上記貯水工法において、前記コーナー型物が、断面視Ｌ字形状をしており、前記ブロック形状をした中詰材が有する一つの辺の少なくとも一部を覆うように配置されるＬ字コーナー型物を含むことを特徴としている。

上記工法によれば、中詰材が有する辺部分を簡単な施工手順によって覆うことができる。これにより、ブロック形状をした中詰材の辺部分の施工性を向上させることができる。

また、本発明は、上記貯水工法において、前記コーナー型物が、前記遮水シートに接触する部分が平坦な形状をしていることを特徴としている。

上記工法によれば、中詰材を遮水シートによって覆う際に、コーナー型物は遮水シートに接触する部分が平坦な形状をしているため、中詰材の辺部分で遮水シートをずらしたり、折り曲げたりする際の施工性を向上させることができる。

また、本発明は、貯水可能な間隙を有する、ブロック形状をした中詰材と、
前記中詰材を覆う遮水シートと、
前記中詰材の辺部分と前記遮水シートとの間に配置され、前記中詰材の辺部分を覆う形状をしたコーナー型物と、
を備えたことを特徴とする貯水構造である。

上記構造によれば、間隙により凹凸を有する中詰材の辺部分と遮水シートとの間に中詰材の辺部分を覆う形状をしたコーナー型物を配置することにより、中詰材と遮水シートとが、中詰材の辺部分で直接接触しないようにすることができる。これにより、遮水シートが中詰材の凹凸により損傷することを防止することができる。

また、本発明は、上記貯水構造において、前記コーナー型物が、三又形状をしており、前記ブロック形状をした中詰材が有する頂点部分を覆うように配置される三又コーナー型物を含むことを特徴としている。

上記構造によれば、三又コーナー型物によって、中詰材が有する頂点部分（三辺の交点）を簡単な施工手順によって覆うことができる。これにより、ブロック形状をした中詰材の頂点部分の施工性を向上させることができる。

また、本発明は、上記貯水構造において、前記コーナー型物が、断面視Ｌ字形状をしており、前記ブロック形状をした中詰材が有する一つの辺の少なくとも一部を覆うように配置されるＬ字コーナー型物を含むことを特徴としている。

上記構造によれば、中詰材が有する辺部分を簡単な施工手順によって覆うことができる。これにより、ブロック形状をした中詰材の辺部分の施工性を向上させることができる。

また、本発明は、上記貯水構造において、前記コーナー型物が、前記遮水シートに接触する部分が平坦な形状をしていることを特徴としている。

上記構造によれば、中詰材を遮水シートによって覆う際に、コーナー型物は遮水シートに接触する部分が平坦な形状をしているため、中詰材の辺部分で遮水シートをずらしたり、折り曲げたりする際の施工性を向上させることができる。

貯水槽の施工がより簡便であり、作業者の熟練度によって出来栄えが左右されにくく、なおかつ人件費などのコストを少なくすることができる貯水構造および貯水工法を提供することができる。

実施形態に係る貯水構造の説明図である。 実施形態に係る中詰材の説明図である。 実施形態に係る遮水シート及び保護シートの敷設についての説明図である。 実施形態に係るコーナー型物の説明図である。 実施形態に係る中詰材とコーナー型物との設置態様の説明図である。 実施形態に係る貯水工法のフローである。 貯水工法における遮水シートの接合についての説明図である。 貯水工法における中詰材組立工に係る説明図である。 貯水工法における側面シート工に係る説明図である。 貯水工法における埋め戻しに係る説明図である。 従来の貯水槽の説明図である。

（実施形態）
以下、図面を参照しつつ、本実施形態に係る地下貯水槽における貯水構造および貯水工法について説明する。

（貯水構造１）
実施形態に係る貯水構造１は、図１に示すように、貯水可能な間隙を有するブロック形状をした中詰材２と、中詰材２を覆う遮水シート３と、遮水シート３を保護する保護シート４と、中詰材２の辺部分や頂点部分と遮水シート３との間に配置され、中詰材２の辺部分２５や頂点部分２６を覆う形状をしたコーナー型物５とを備え、中詰材２に水を流入させる管と、中詰材２に貯水した水を利用するポンプ機構と、中詰材２に貯水した水がオーバーフローした場合に排出する管とが配設されている。そして、この貯水構造１は地中に埋設されて、雨水を内部に蓄え、必要の際に蓄えた雨水が取出されて使用される。

（中詰材２）
中詰材２は、図２に示すように、多数の凸形状をした折り曲げ部２３（図２では４つ）を平行に形成して多数の溝部２４（図２では３つ）を形成した直方体のブロック体２２を、折り曲げ部２３及び溝部２４の方向が互い違いになるように多数積み上げることにより（図２では５つ）、多くの間隙（空隙）を確保した中空構造をしている。

ブロック体２２は、平面形状が３００〜４０００ｍｍ、好ましくは５００〜２０００ｍｍ四方で、厚みが１００〜５００ｍｍ程度の大きさである。また、ブロック体２２を構成する素材としては、ポリプロピレン、ポリエチレン、塩化ビニル樹脂、ポリエチレンテレフタレートなどが挙げられ、水によって腐食しにくく、比較的安価で最も軽量なポリプロピレンが好ましい。このようなブロック体２２を重ねて積み上げた中詰材２は、８０％以上、好ましくは９０％以上の間隙（空隙）を確保することができ、また上からの１０ｔｆ／ｍ２ 以上の荷重に対して耐えうるものである。

なお、中詰材２の形状は、ブロック体２２を積み重ねたものに限定されず、前述のように８０％以上、好ましくは９０％以上の間隙を確保することができるような、ブロック（直方体）形状をした物体であればよい。

（遮水シート３）
遮水シート３を構成する素材としては、加硫ゴム系、熱可塑性エラストマー系、ポリエチレン樹脂系、エチレン酢酸ビニル樹脂系、塩化ビニル樹脂系が挙げられ、高強度で耐候性に優れたポリエチレン樹脂系が好ましい。遮水シート３の厚みは、１．０ｍｍ〜２．５ｍｍの範囲のものを用いることが好ましい。その理由としては、遮水シート３の厚みが、１．０ｍｍ未満であると強度が不足してシートが容易に破断することがあり、一方で、厚みが、２．５ｍｍを超えると、遮水シート３の接合箇所において段差が大きくなってしまい外観を悪くするからである。

（保護シート４）
本実施形態の貯水構造１では、図３に示すように、遮水シート３の損傷を防ぐため下地面や側面に保護シート４を敷設する。保護シート４を構成する素材としては、ポリエステル長繊維不織布、ポリエステル短繊維不織布、あるいは天然繊維、合成繊維、合成樹脂などの単体あるいは複合材が挙げられ、遮水シート３と同じ高強度、耐候性を有するポリエステル長繊維不織布、ポリエステル短繊維不織布が好ましい。保護シート４の厚みは４．０ｍｍ以上ものを用いることが好ましい。なお、貯水構造１では、遮水シート３と保護シート４の２層での使用が一般的であるが、遮水シート３や保護シート４の枚数は特に限定されるものではなく、遮水シート３と保護シート４が複数枚重なっていてもよい。

（コーナー型物５）
コーナー型物５には、図４に示すように、平板形状をしたシートを加工して、三又形状に形成した三又コーナー型物５１と、平板形状をしたシートをＬ字状に折り曲げ、断面視Ｌ字形状をしたＬ字コーナー型物５２との２種類がある。

三又コーナー型物５１は、中詰材２に接触する部分、及び、遮水シート３に接触する部分が平坦な形状をしており、中詰材２の頂点部分２６（三辺の交点）を覆うように配置される。即ち、本実施形態では、三又コーナー型物５１は、中詰材２の８つの頂点部分２６にそれぞれ配置されることになる。また、三又コーナー型物５１の寸法としては、幅ｃが３０〜６０ｍｍ、幅ｄが１５０〜５００ｍｍ、厚みが２〜５ｍｍである。

Ｌ字コーナー型物５２は、中詰材２に接触する部分、及び、遮水シート３に接触する部分が平坦な形状をしており、中詰材２の辺部分２５の一部を覆うように配置される。即ち、本実施形態では、Ｌ字コーナー型物５２は、中詰材２の１２個の辺部分２５にそれぞれ配置されることになる。また、Ｌ字コーナー型物５２の寸法としては、幅ａが２００〜１２００ｍｍ、幅ｂが３０〜６０ｍｍ、厚みが２〜５ｍｍである。

三又コーナー型物５１及びＬ字コーナー型物５２を構成する素材としては、遮水シート３と同様の材質のものを用いている。即ち、三又コーナー型物５１及びＬ字コーナー型物５２を構成する素材としては、加硫ゴム系、熱可塑性エラストマー系、ポリエチレン樹脂系、エチレン酢酸ビニル樹脂系、塩化ビニル樹脂系が挙げられ、高強度で耐候性に優れたポリエチレン樹脂系が好ましい。

三又コーナー型物５１及びＬ字コーナー型物５２は、図５に示すように、中詰材２の辺部分２５や頂点部分２６に配置され、三又コーナー型物５１及びＬ字コーナー型物５２に遮水シート３が直接接合されている。

三又コーナー型物５１及びＬ字コーナー型物５２と、遮水シート３との接合態様としては、遮水シート３が加硫ゴムなどゴム系の場合は接着剤（例えば、ブチルゴム系の接着剤）により接合している。また、遮水シート３が樹脂系の場合は熱融着により接合している。

（貯水工法）
次に、本実施形態に係る貯水工法について、図６のフロー等を参照して説明する。

（１：準備工）
建物の地下や公園・駐車場の地下などに上記貯水構造１を施工するにあたり、障害物の除去、及び、安全対策を施す。

（２：掘削工）
地面を平面形状が矩形状に掘下げて造成する。

（３：基礎工）
底面は地盤表面を突き固めるか、あるいはコンクリート施工により基礎平坦部を形成する。

（４：底面シート工）
遮水シート３の損傷を防ぐため、最初に、底面に保護シート４をしわがよらないように敷設してから、遮水シート３を敷設する。なお、遮水シート３の敷設面積が大きい場合は、遮水シート３同士を接合させる。例えば、図７に示すように、遮水シート３の一方にプライマーを貼り付け、他方の遮水シート３にジョイントテープを貼り付け、遮水シート３同士を接合し、接合部分をハンドローラーによって転圧する。

（５：中詰材組立工）
底面に敷いた遮水シート３の上において、中詰材２（ブロック体２２）の下側の辺部分２５及び頂点部分２６が設置される位置に、三又コーナー型物５１及びＬ字コーナー型物５２を配置する。その後、配置された三又コーナー型物５１及びＬ字コーナー型物５２の上に、ブロック体２２を折り曲げ部２３及び溝部２４の方向が互い違いになるように所定数積み上げ、中詰材２を成形する。中詰材２を成形したら、残りの三又コーナー型物５１及びＬ字コーナー型物５２を中詰材２の辺部分２５及び頂点部分２６に設置する（図８参照）。そして、最後に中詰材２の最上部にスペーサーを嵌め込む。

（６：側面シート工）
図９に示すように、底部に敷設した遮水シート３を、中詰材２の辺部分２５及び頂点部分２６に取り付けた三又コーナー型物５１及びＬ字コーナー型物５２に接合させて、包み込むように中詰材２の側面に敷設する。遮水シート３の三又コーナー型物５１及びＬ字コーナー型物５２に対する接合方法としては、遮水シート３が樹脂系の場合は熱融着、遮水シート３がゴム系の場合は接着剤により接合する。続いて、保護シート４を、遮水シート３の外側を包み込むように敷設する（なお、保護シート４は遮水シート３に接合させない）。

（７：上面シート工）
中詰材２の上面に、遮水シート３または透水シート（不織布）を敷設し、中詰材２の側面に敷設した遮水シート３と接合させる。これにより貯水槽になる部分が完成する。

（８：埋め戻し）
側面からの土圧による移動や遮水シート３及び保護シート４のズレを防ぐため、重石代わりに上面にバランスよく置き土をし、一方向からの偏荷重が作用しないように四辺均等に外周部を埋戻した後、図１０に示すように、上部を所定の高さまで埋戻す。これにより、建物の地下や公園・駐車場の地下などに上記貯水構造１を施工することができる。

（効果）
上記貯水工法及び貯水構造１によれば、間隙により凹凸を有する中詰材２の辺部分２５等に、辺部分２５等を覆う形状をしたコーナー型物５を配置することにより、中詰材２を遮水シート３によって覆う際に、遮水シート３が凹凸を有する中詰材２の辺部分２５等に引っ掛かるのを防止し、中詰材２（ブロック体２２）がずれてしまうことを防ぐことができる。これにより、ブロック形状をした中詰材２の辺部分２５等の施工性を向上させ、貯水槽の形成がより簡便であり、作業者の熟練度によって出来栄えが左右されにくく、なおかつ人件費などのコストを少なくすることができる。

また、上記貯水工法及び貯水構造１によれば、三又コーナー型物５１によって、中詰材２が有する頂点部分２６（三辺の交点）を簡単な施工手順によって覆うことができる。これにより、ブロック形状をした中詰材２の頂点部分２６の施工性を向上させることができる。

また、上記貯水工法及び貯水構造１によれば、中詰材２が有する辺部分２５を簡単な施工手順によって覆うことができる。これにより、ブロック形状をした中詰材２の辺部分２５の施工性を向上させることができる。

また、上記貯水工法及び貯水構造１によれば、中詰材２を遮水シート３によって覆う際に、コーナー型物５は遮水シート３に接触する部分が平坦な形状をしているため、中詰材２の辺部分２５や頂点部分２６で遮水シート３をずらしたり、折り曲げたりする際の施工性を向上させることができる。

１ 貯水構造
２ 中詰材
２２ ブロック体
２３ 折り曲げ部
２４ 溝部
２５ 辺部分
２６ 頂点部分
３ 遮水シート
４ 保護シート
５ コーナー型物
５１ 三又コーナー型物
５２ Ｌ字コーナー型物

Claims (6)

1. 貯水可能な間隙を有するブロック形状をした中詰材を、遮水シートで覆って貯水槽を形成する貯水工法であって、
   前記中詰材の辺部分に、当該辺部分を覆う形状をし、且つ、前記遮水シートに接触する部分が平坦な形状をした、コーナー型物を配置し、
   前記コーナー型物が配置された前記中詰材を前記遮水シートによって覆う際に、前記コーナー型物と前記遮水シートとを、接着又は熱融着により接合し、
   更に、保護シートによって、前記遮水シートの外側を包み込むように施設する際に、前記保護シートと前記遮水シートとは接合しない、ことを特徴とする貯水工法。
2. 前記コーナー型物は、三又形状をしており、前記ブロック形状をした中詰材が有する頂点部分を覆うように配置される三又コーナー型物を含むことを特徴とする請求項１に記載の貯水工法。
3. 前記コーナー型物は、断面視Ｌ字形状をしており、前記ブロック形状をした中詰材が有する一つの辺の少なくとも一部を覆うように配置されるＬ字コーナー型物を含むことを特徴とする請求項１又は２に記載の貯水工法。
4. 貯水可能な間隙を有する、ブロック形状をした中詰材と、
   前記中詰材を覆う遮水シートと、
   前記中詰材の辺部分と前記遮水シートとの間に配置され、前記中詰材の辺部分を覆う形状をし、且つ、前記遮水シートに接触する部分が平坦な形状をした、コーナー型物と、
   前記遮水シートの外側を包み込む、保護シートと、
   を備え、
   前記コーナー型物と前記遮水シートとは、接着又は熱融着により接合されており、
   前記遮水シートと前記保護シートとは接合されていない、ことを特徴とする貯水構造。
5. 前記コーナー型物は、三又形状をしており、前記ブロック形状をした中詰材が有する頂点部分を覆うように配置される三又コーナー型物を含むことを特徴とする請求項４に記載の貯水構造。
6. 前記コーナー型物は、断面視Ｌ字形状をしており、前記ブロック形状をした中詰材が有する一つの辺の少なくとも一部を覆うように配置されるＬ字コーナー型物を含むことを特徴とする請求項４又は５に記載の貯水構造。

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