JP2002294769A - 木製枠組工法による地下貯水槽 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 地盤支持力に大きく影響され難く、廃棄に際
し環境汚染及び生態系への悪影響を引き起こさないこと
を図る。 【解決手段】 地面を掘削して形成され水を貯留可能な
貯水部２と、貯水部２の構成面を被覆し地面への水の浸
透を遮断する遮水層３と、貯水部２の開口４を塞ぐ蓋部
５と、貯水部２内に構築され蓋部５を支持可能な骨組６
とを備え、蓋部５及び骨組６を生分解材料である木材で
構成した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、河川水又は、渓流
水や雨水を貯水して灌がい用水源、防火用水源等として
利用することができる木製枠組工法による地下貯水槽に
関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の木製枠組工法による地下貯水槽と
しては、 特開平９−４１４３４号公報に記載されたも
のが挙げられる。図５に示すように、従来の木製枠組工
法による地下貯水槽１は、開削穴３０の内壁にモルタル
で下地３１を作り、下地３１の上に保護層３２を設け、
更に遮水シート３３を敷設し貯水部３４を形成し、貯水
部３４の底部に梁部材を井桁状に組んで骨組３５を形成
し、骨組３５の上端で支持される貯水部３４の開口３６
を塞ぐ蓋部３７とを備えて構成され、蓋部３７の上には
砂３８が敷設されている。従来の木製枠組工法による地
下貯水槽１では、水を貯水部３４に供給することにより
貯水を行い、必要に応じポンプ等で水を汲み上げて利用
するものである。また、骨組３５の梁部材は廃プラスチ
ックを用いており水没していても腐敗の心配がなく長期
に亘って利用することができる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】構造上の問題 従来の木製枠組工法による地下貯水槽１は、骨組３５に
かかる上載荷重は、骨組３５の底部に集中するため、底
部地盤の支持力をある程度強くしなければならないとい
う問題がある。 環境保全上の問題 従来の木製枠組工法による地下貯水槽１は、長期的使用
の視野から、下地３１にコンクリートモルタル、遮水シ
ート３３にポリ塩化ビニール製シート、骨組３５にプラ
スチック材等耐久性に優れた材質を用いているのが通例
である。しかし、近年、環境保全の機運が高まり、既存
製品の残余残存物質の廃棄による環境汚染の問題が取り
沙汰されている。既存製品にあっては、ダイオキシン等
の自然汚染物質の発生を避けるため特別な廃棄処分をし
なければ自然に還元できないものが多い。従来の木製枠
組工法による地下貯水槽１にあっても、長期的使用の目
的から主材料である骨組３５の材料にあえて生分解し難
い材質を用いている。従って、木製枠組工法による地下
貯水槽１が不要となった場合には、それらの材料を廃棄
処分する必要が生じる。廃棄処分としては、焼却処理や
埋設処理等があるが、焼却処理にあっては大気汚染、埋
設処理にあっては地中汚染等の環境汚染を引き起こしか
ねないという問題がある。特に森林資源の保全を主に目
的とする山間に施工される木製枠組工法による地下貯水
槽１では、植生の変化等により木製枠組工法による地下
貯水槽１の位置を変更することがままあり、不要となる
木製枠組工法による地下貯水槽１の材料を廃棄する必要
が生じる。施工場所柄、持ち帰ることは困難であり、現
地で焼却処理や埋設処理を行えば生態系へ悪影響を与え
るおそれが生じるという問題がある。

【０００４】本発明は、このような問題点に鑑みてなさ
れたもので、地盤支持力に大きく影響され難く、廃棄に
際し環境汚染及び生態系への悪影響を引き起こさない木
製枠組工法による地下貯水槽を提供することを目的とす
る。

【０００５】

【課題を解決するための手段】このような課題を解決す
るための本発明の技術的手段は、水を貯留するために地
面を掘削して形成された凹形の貯水部と、該貯水部に貯
まった水が地中へ浸透するのを防ぐ遮水層と、該貯水部
の開口を塞ぐ蓋部と、該貯水部内に構築され、該蓋部を
支持可能な骨組とを備えて構成される木製枠組工法によ
る地下貯水槽において、上記蓋部及び上記骨組を生分解
材料である木材で形成した構成とした。木製枠組工法に
よる地下貯水槽を構成する主要部は、全て生分解材料で
形成しているので、所定の自然環境において所定の寿命
に達したとき無公害の物質に還元される。寿命前に廃棄
する場合においても、不要部品のみを除去すれば特別な
廃棄処理を行なうことなく例えば土に埋設すれば環境に
悪影響を与えることがない。また、浮力の大きい木材を
利用することより地盤に対する負荷も軽減される。ま
た、必要に応じ、上記骨組を、上記貯水部の底面の上記
遮水層上に設けられる筏状に組まれた下部施工部と、上
記貯水部の側面の上記遮水層上に設けられる井形状に組
まれた側面施工部と、上記貯水部の中空に設けられる井
形状に組まれた中空施工部とを備え、該中空施工部を該
下部施工部と該側面施工部とに固定して設けた構成とし
た。骨組全体の支柱に上部荷重を分散させ、かつ骨組の
底部を筏状に形成したことにより荷重が等分布に作用
し、地盤の不等沈下を軽減することができ、かつ、骨組
が木製であるため、水中での浮力が大きく働き、底部支
持地盤への応力集中を避けることができ、底部支持地盤
の弱い所でも設置可能とした。また、骨組部が井形状で
あることから、例えば地震時の上下、水平力に対しても
互いの支柱が相互に対応して外力を消滅する方向に働く
可撓性のある柔構造としての特徴を備えている。貯水部
の構成面は、遮水層上から下部施工部と側面施工部とで
補強しているので外力に対する優れた耐性を備える。ま
た、遮水層は、下部施工部と側面施工部とにより強制的
に被覆される。また、貯水部の中空に設けられた中空施
工部は、下部施工部と側面施工部とに固定されることに
より骨組全体の強度の向上が図られる。また、中空施工
部にて開口域に在る蓋部を支持させることができる。

【０００６】更に、必要に応じ、上記木材は、間伐材で
ある構成とした。生分解材料として身近な材料である間
伐材は、入手や加工が容易で作業性、経済性に優れてい
る。更にまた、必要に応じ、上記遮水層を、上記貯水部
の構成面に敷設される保護シートと該保護シート上に敷
設される遮水シートとから構成した。遮水層をシート状
に形成するので、貯水部への敷設作業が容易になる。ま
た、遮水能を有する遮水シートは直接構成面に接するよ
うにして、地盤の不陸による遮水能の低下が生じないよ
うにしている。また、必要に応じ、上記蓋部を、上記貯
水部の開口に内包される大きさにし、上記蓋部を上記貯
水部に貯まった水に浮揚可能に形成し、上記骨組の蓋部
の支持位置を上記貯水部の開口縁位置より低い位置に設
定した構成とした。湿地状態としての景観が保たれる。
また、必要に応じ、上記蓋部に、開けられ人が貯水部内
に入出可能な孔と該孔の開口を開閉可能に保護する覆体
を備える構成とした。貯水部内への入出を可能にする。
更に、必要に応じ、蓋部に、貫通し上記貯水部底部に通
じる管状の観測孔を設ける構成とした。観測孔からは、
目視による水位の確認や採水を可能にする。更にまた、
必要に応じ、貯水部に水を供給する給水部と、貯水部か
ら水を排出する排水部とを設ける構成とし、貯水部の貯
水能を越えた水量は排水部から排出可能にする。

【０００７】

【発明の実施の形態】以下、添付図面に基づいて本発明
の実施の形態に係る木製枠組工法による地下貯水槽を説
明する。ここでは、木製枠組工法による地下貯水槽を山
間林野で用いる場合を例に説明するが、山間林野で利用
するものに限られることはない。尚、上記と同様のもの
には同一の符号を付して説明する。図１及び図２に示す
ように、木製枠組工法による地下貯水槽１は、地面を掘
削して形成された水を貯留する貯水部２と、貯水部２の
構成面( 底面側面 )を被覆し地面への水の浸透を遮断す
る遮水層３と、貯水部２の開口４を塞ぐ蓋部５と、貯水
部２内に構築され蓋部５を支持可能な骨組６とを備えて
構成する。貯水部２は、開口４が入手材料の強度や上載
荷重及び地形を考慮した辺長、及び高さとし、側面７は
斜面の安定と施工に適した角度の勾配で構成する。遮水
層３は、貯水部２の構成面に敷設される遮水シート８と
遮水シート８上に敷設される保護シート９から構成され
る。保護シート９は、物理的強度に優れた材料で形成さ
れ、貯水部２の構成面が直接遮水シート８に接触しない
ように遮水シート８を保護している。遮水シート８は、
遮水性に優れた材料で形成され、貯水部２に蓄えられた
水が地中に浸透することを防止する。遮水シート８と保
護シート９とは、図示しないが開口４の外縁まで曳かれ
盛土や間伐材等により押さえられている。

【０００８】蓋部５は、蓋本体１０と蓋本体１０の上部
一面に設けられる蓋フィルタ１１とから構成される。蓋
本体１０は、貯水部２の開口４を覆うように木材を複数
本隣接させて筏状に構成した。この蓋部５は、開口４部
分の骨組６に支持されて開口４を塞ぐ。このとき蓋本体
１０は、その下面が貯水面に接触しない位置に支持され
ている。蓋フィルタ１１は植生基盤として作用する椰子
繊維の不織布で形成し貯水部２への雨水の浸透を可能に
した。他に蓋フィルタ１１としては、木繊維や羊毛等の
不織布を用いることができる。更に、蓋フィルタ１１の
上に覆土１２を施し、植生の再生を図り周辺環境と外観
上同化させるようにし、景観の向上に努めた。また、蓋
部５の一部には、管理者が貯水部２内に出入りすること
ができる大きさの管理孔１３が設けられている。管理孔
１３は、蓋部５に開けられた正方形の孔１４と孔１４の
開口を保護する蓋部５上に設けられた井形状に積み上げ
た角柱状の枠体１５から構成する。枠体１５は、蓋部５
と同じ材料で作られ覆土１２上に上部が突出しており、
上端には開閉自在の蓋１６が設けられている。管理者
は、必要に応じ、管理孔１３からはしご等を使って貯水
部２内に入ることができる。また、管理孔１３の近辺に
は、管状の観測孔１７を設けている。観測孔１７は、一
端が蓋部５を貫通して貯水部２底面近辺に至り、他端は
覆土１２上に突出している。観測孔１７では、貯水部２
内の水位の確認、水質の検査のための採水が行なえ、ポ
ンプ車の給水管としても利用することができる。

【０００９】骨組６は、遮水層３上から貯水部２の底面
全体を押さえる下部施工部１８と、遮水層３上から貯水
部２の側面に設けられる側面施工部１９と、貯水部２の
中空部に設けられる中空施工部２０とから構成される。
骨組６には、周囲の木々の間伐材を適宜加工した木材を
利用した。下部施工部１８は、円柱形状の木材を複数本
隣接させて筏状に構成した。側面施工部１９は、円柱形
状の木材を所要の間隔で井形状に組んで側面７に副わせ
た。中空施工部２０は、円柱形状の木材を所要の間隔で
井形状に組んで下部施工部１８と側面施工部１９とに固
定した。また、中空施工部２０の貯水部２の開口４に係
る個所は、木材を水平に配置する構成にしている。木材
の組付けは、木材同士を嵌合して行なった。なお、骨組
６と蓋本体１０に用いる木材は、その表面を炭化させた
り、表面に松脂等を塗布させれば腐敗が防止され長寿命
化させることができる。

【００１０】図３には、木製枠組工法による地下貯水槽
１の利用形態の一例が示される。この例によれば、木製
枠組工法による地下貯水槽１は、水源となる河川（また
は渓流等）Ｌｄから水を曳いて貯水を行なう。また、蓋
部５から直接雨水を貯水部２に浸透させて貯水を行な
う。木製枠組工法による地下貯水槽１と水源となる河川
（または渓流等）Ｌｄとの間には給水部２１が設けら
れ、放流先となる既設河川（または渓流等）Ｌｄとの間
には排水部２２が設けられている。給水部２１は、河川
（または渓流等）Ｌｄから水を曳く取水路２３と、貯水
部２の直前に流水中に漂う砂粒子を沈降させるための沈
砂桝２４と、沈砂桝２４と貯水部２とを連結する取水管
２５から構成され、澄んだ水を貯水部２に供給する。排
水部２２は、貯水部２の所定水位（排水位置）以上の水
を放水する放水管２６と放水管２６に接続する排水路２
７とから構成され、余分な水を排水部２２を介して既設
河川（または渓流等）Ｌｄに排水する。このような、利
用形態にすれば、降雨量によらず木製枠組工法による地
下貯水槽１は常時満水状態が保持され得る。

【００１１】従って、この実施の形態に係る木製枠組工
法による地下貯水槽１は、以下のように利用される。 （取水）木製枠組工法による地下貯水槽１の水源として
は、図３に示す利用形態によれば、河川水（または渓流
水等）と雨水とを利用することができる。河川（又は渓
流等）を水源とする場合、河川水（または渓流水等）が
取水路２３を通り沈砂桝２４から取水管２５を介して貯
水部２に注がれる。貯水部２に注がれる水は、沈砂桝２
４を介すので水中の浮遊砂等が除去されている。従っ
て、貯水部２に砂等が堆積することにより貯水能が低下
することが防止される。雨水を水源とする場合、雨水は
蓋部５の間隙や貯水部２の開口４辺部より貯水部２に注
がれる。蓋部５には蓋フィルタ１１が設けられているの
で砂等の貯水部２への流入が防止される。 （貯水状態）河川（または渓流等）から十分な取水が可
能な状態であれば、貯水部２は満水状態を維持すること
ができる。一方、河川（または渓流等）からの取水が不
可能な場合であっても貯水部２の水は遮水シート８より
土中への浸透が妨げられ、また蓋部５及び覆土１２によ
り外部への蒸散も抑制されて貯水状態が保持される。ま
た、蓋部５は、貯水部２への落下を防止し、貯水部２の
開口４域の利用を可能にしている。例えば、林道の一部
や植栽地としての利用が可能であり、また、植生により
景観の向上を図ることができる。 （排水）貯水部２の貯水量が満水位を越えると越えた分
の水が放水管２６を介して排水路２７から河川（または
渓流等）に還元される。そのため、木製枠組工法による
地下貯水槽１周辺に溢水し周辺が湿地になることを防
ぎ、かつ、貴重な水の有効利用を図ることができる。 （木製枠組工法による地下貯水槽１の廃棄処分）木製枠
組工法による地下貯水槽１は、主要部が生分解材料で構
成されているので、法的な規制がかからず容易に廃棄処
分することができる。蓋部５及び骨組６は、間伐材や椰
子繊維を用いているので焼却することも埋設することも
できる。遮水層３は、生分解材料を用いた場合は、その
まま埋設すればよい。具体的には、木製枠組工法による
地下貯水槽１は地面下に設けているので、骨組６が在る
状態で貯水部２を埋めその上に蓋部５を置いて覆土すれ
ば足りる。このようにすれば、蓋部５の植生を維持させ
た状態で木製枠組工法による地下貯水槽１を埋設するこ
とができる。その際に、貯水部２を掘削した際に生じた
土を有効に利用することができる。また、手間をかける
ことなくそのまま放置しておくことも可能である。

【００１２】尚、上記実施の形態において、図４に示す
ように、貯水部２の所要水位において蓋部５と骨組６と
が水没状態になるように、木製枠組工法による地下貯水
槽１を形成することができる。このようにすれば、木製
枠組工法による地下貯水槽１は沼状の外観を呈し、蓋フ
ィルタ１１に浮葉植物、抽水植物、沈水植物を植生する
ことができる。

【００１３】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の木製枠組
工法による地下貯水槽によれば、構造の主要部を浮力の
大きい木材を利用するため、地盤の強弱による制約を受
けず施工範囲が広がり、かつ、蓋部及び骨組を生分解材
料で形成したので、廃棄した後に環境汚染を引き起こさ
ない。また、貯水部の中空施工部に骨組を井形状に組む
ことによって、中空施工部の構造に可撓性が得られ、地
振動に対しても互いの支柱が相互に対応して外力を消滅
する方向に働くためより高い構造上の安全性が確保でき
る。更にまた、木材は、間伐材である場合には、廃棄物
である間伐材を有効利用することができる。更に、遮水
層を、貯水部の構成面に敷設される遮水シートと遮水シ
ート上に敷設される保護シートとから構成することによ
り、遮水性を向上させることができる。

【００１４】更にまた、蓋部を貯水部の開口に内包され
る大きさにし、蓋部を水没状態にした場合には湿地状態
としての利用が可能になる。更に、蓋部に、開けられ人
が貯水部内に入出可能な孔と孔の開口を開閉可能に保護
する蓋とを備えた管理孔を設けた場合には、貯水部内の
メンテナンスを容易にすることができる。更にまた、蓋
部に、貫通し貯水部底部に通じる管状の観測孔を設けた
場合には、貯水内部の状況判断を容易に行なうことがで
きる。また、貯水部に、水を供給する給水部と、貯水部
から水を排出する排水部とを設けた場合には、貯水部の
貯水効率を高めるとともに、周辺の維持管理が容易にな
り貴重な水の有効利用ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の木製枠組工法による地下貯水槽の断面
を示す説明図である。

【図２】本発明の木製枠組工法による地下貯水槽を示す
分解平面図である。

【図３】本発明の木製枠組工法による地下貯水槽の利用
状態を示す説明図である。

【図４】本発明の他の木製枠組工法による地下貯水槽の
断面を示す説明図である。

【図５】従来の木製枠組工法による地下貯水槽の断面を
示す説明図である。

【符号の説明】

Ｌｄ 河川（または渓流等） １ 木製枠組工法による地下貯水槽 ２ 貯水部 ３ 遮水層 ４ 開口 ５ 蓋部 ６ 骨組 ７ 側面 ８ 遮水シート ９ 保護シート １０ 蓋本体 １１ 蓋フィルタ １２ 覆土 １３ 管理孔 １４ 孔 １５ 枠体 １６ 蓋 １７ 観測孔 １８ 下部施工部 １９ 側面施工部 ２０ 中空施工部 ２１ 給水部 ２２ 排水部 ２３ 取水路 ２４ 沈砂桝 ２５ 取水管 ２６ 放水管 ２７ 排水路

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 村井 宏 岩手県盛岡市厨川五丁目８番６号 (72)発明者 向井田 岳 岩手県盛岡市新田町５番−35−1309号 (72)発明者 似内 利正 岩手県盛岡市上堂一丁目11番18号 Ｆターム(参考） 2D063 AA14

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 水を貯留するために地面を掘削して形成
   された凹形の貯水部と、該貯水部に貯まった水が地中へ
   浸透するのを防ぐ遮水層と、該貯水部の開口を塞ぐ蓋部
   と、該貯水部内に構築され、該蓋部を支持可能な骨組と
   を備えて構成される木製枠組工法による地下貯水槽にお
   いて、 上記蓋部及び上記骨組を生分解材料である木材で形成し
   たことを特徴とする木製枠組工法による地下貯水槽。
2. 【請求項２】 上記骨組を、上記貯水部の底面の上記遮
   水層上に設けられる筏状に組まれた下部施工部と、上記
   貯水部の側面の上記遮水層上に設けられる井形状に組ま
   れた側面施工部と、上記貯水部の中空に設けられる井形
   状に組まれた中空施工部とを備え、該中空施工部を該下
   部施工部と該側面施工部とに固定して設けたことを特徴
   とする請求項１記載の木製枠組工法による地下貯水槽。
3. 【請求項３】 上記木材は、間伐材であることを特徴と
   する請求項１または２記載の木製枠組工法による地下貯
   水槽。
4. 【請求項４】 上記遮水層を、上記貯水部の構成面に敷
   設される保護シートと該保護シート上に敷設される遮水
   シートとから構成したことを特徴とする請求項１，２ま
   たは３記載の木製枠組工法による地下貯水槽。
5. 【請求項５】 上記蓋部を、上記貯水部の開口に内包さ
   れる大きさにし、上記蓋部を上記貯水部に貯まった水に
   浮揚可能に形成し、上記骨組の蓋部の支持位置を上記貯
   水部の開口縁位置より低い位置に設定したことを特徴と
   する請求項１，２，３または４記載の木製枠組工法によ
   る地下貯水槽。
6. 【請求項６】 上記蓋部に、開けられ人が上記貯水部内
   に入出可能な孔と該孔の開口を開閉可能に保護する覆体
   とを備えた入出孔を設けたことを特徴とする請求項１，
   ２，３，４または５記載の木製枠組工法による地下貯水
   槽。
7. 【請求項７】 上記蓋部に、貫通し上記貯水部底部に通
   じる管状の観測孔を設けたことを特徴とする請求項１，
   ２，３，４，５または６記載の木製枠組工法による地下
   貯水槽。
8. 【請求項８】 上記貯水部に、水を供給する給水部と、
   上記貯水部から水を排出する排水部とを設けたことを特
   徴とする請求項１，２，３，４，５，６または７記載の
   木製枠組工法による地下貯水槽。