JP2004019122A - 雨水等を貯留及び/又は浸透する施設及びこの施設に使用する充填部材 - Google Patents

雨水等を貯留及び/又は浸透する施設及びこの施設に使用する充填部材 Download PDF

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Abstract

【課題】構成が簡単で施工が容易であり、充填部材を効率良く充填できる雨水等を貯留及び/又は浸透する施設と、この施設に使用する充填部材を提供する。
【解決手段】充填部材30は、雨水等を貯留する貯留部10と、貯留部の上部を覆う被覆部材40とを備える雨水等を貯留及び/又は浸透する施設に使用し、被覆部材を支持するものであり、上下方向に積み重ねる連結部31と、貯留部に流入した雨水等を所定方向に誘導する傾斜板部32とを備え、傾斜板部の下面に補強リブ33を形成してある。雨水等を貯留及び/又は浸透する施設は、この充填部材30を貯留部の下部においては小さいピッチで積み重ね、貯留部の上部においては大きいピッチで積み重ねて被覆部材40を支持し、傾斜板部32に沿って雨水が誘導される方向の貯留部の底面に凹窪部11を形成する。凹窪部に連続して地面に開口する角型マンホール15,16を貯留部の内部に形成する。
【選択図】 図1

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、雨水等を貯留及び/又は浸透する施設に係り、特に、雨水と共に流入する砂等を効率よく除去できる雨水等の貯留及び/又は浸透施設と、この施設に使用され貯留部内に充填する充填部材とに関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、例えば大規模な宅地造成地では、造成面積に見合う間隔や規模で調整池を造成している。この調整池は、例えば地面を1m程度掘下げて雨水等の貯留部を形成し、この貯留部に周囲の住宅地からの排水溝や道路の側溝を接続するものであり、集中豪雨等に際しては余分な雨水等を一時貯留して、周囲の住宅地の雨水等の滞留や、河川の氾濫や、下水の河川への流出等を防止するものである。また、貯留部の周囲を透水シートで形成して、雨水を徐々に地面に浸透させるように構成した浸透式の貯留部を用いたものもある。このように貯留部の壁面を防水性シートで形成するか、透水性シートで形成するか、或いは下方を防水性シートで形成し上方を透水性シートで形成することによって、貯留施設、浸透施設、貯留浸透施設として機能させるものである。
【0003】
この種の雨水等の貯留浸透施設として、特公平4−26648号公報に記載の雨水等の貯留浸透施設がある。この公報に記載の技術は、地面を掘下げてタンク部を構成し、その底部からグランドライン付近まで、複数の容器状部材を縦横かつ上下に配設して充填し、最上部には、被覆手段を施したことを特徴とするものである。そして、容器状部材を多数の孔を有する底部及び周側板で構成し、底部に向かって小さくなるテーパ状に構成したことを特徴とするものである。
【0004】
また、雨水を貯留する装置として、特開2000−160606号公報に記載の雨水貯溜装置がある。この公報に記載の技術は、地面を掘り下げて形成した貯水槽の内部に、複数本の支柱を備えた合成樹脂製充填体を縦横に並べると共に上下に積み重ねて充填し、その上に被覆手段を施した雨水貯溜装置であって、貯水槽の底面に固形分排出用の溝を形成し、少なくとも上方の合成樹脂製充填体の支柱間に多数の水噴射孔を有する散水管、又は多数の排気孔を有する散気管を配設したものであり、充填体に堆積する固形分を簡単に取り除くことができるメンテナンスの容易な雨水貯溜装置を提供するものである。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、前記した前者の貯留浸透施設は、雨水と共に砂や汚泥が貯留部に流れ込むことを防止するため、流入部に泥溜め枡を備えているが、長期間使用しているうちに泥溜め枡を通過した砂や汚泥が貯留部の底面に沈殿して堆積する。貯留部は内部に容器状部材が縦横かつ上下に配設して充填されており、堆積した砂や汚泥を除去することが難しい。このため、貯留部の内容積が徐々に少なくなって雨水の貯留量が少なくなり、内容積が極端に少なくなると調整池として機能しなくなる虞があった。その場合、既設の調整池を掘り起こし、充填部材を撤去後に清掃し、再度充填部材を配設しなおすという手間と多額な維持費がかかる。また、必要に応じて新規の貯留浸透施設を造成することとなり、新たな土地を必要とし、土地の有効利用の妨げになるという問題点も生じる。
【0006】
また、前記した後者の雨水貯溜装置は、貯水槽の内部に散水管や散気管を別途配設するため、構成が複雑となって装置の作製が煩雑となり、費用もかさむという問題点がある。そして、散水管や散気管が貯水槽内に位置するため、その分貯水槽の空隙率が下がり貯水量が減るという問題点がある。さらに、充填体に堆積する固形分を散水管で取り除くときには、貯水槽を空にして散水管から高圧の水を噴射する操作が必要である。
【0007】
本発明は、このような問題に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、雨水と共に流入する砂や汚泥を所定の場所に誘導して集め、この場所に堆積した砂や汚泥をバキューム等で吸い出すことができ、また、洗浄して除去することができ、長期間使用して貯留部に砂等が堆積しても除去することができ、内容積を充分に確保できる雨水等を貯留及び/又は浸透する施設を提供することにある。
【0008】
また、雨水等の貯留及び/又は浸透施設において、雨水と共に貯留部に流入する砂や汚泥を雨水と共に一定の方向に誘導し、砂や汚泥を施設の底部の所定の位置に形成した凹窪部に誘導して堆積させ、堆積した砂や汚泥を除去しやすくする充填部材を提供することにある。そして、雨水の貯留部に充填部材を積み重ねるときに、充填部材の強度が大きく施工者が充填部材の上に載って安定して積み重ねることができる充填部材と、この充填部材を使用し施工作業が容易に行える雨水等を貯留及び/又は浸透する施設を提供することにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成すべく、請求項1に記載の発明による雨水等を貯留及び/又は浸透する施設に使用する充填部材は、雨水等を貯留する貯留部内に縦横かつ上下に連設して充填するもので、貯留部に流入した雨水等を重力により所定方向に誘導する誘導手段を備えていることを特徴とする。この施設は、地面を掘下げて形成した貯留部を備え、充填部材は貯留部内に充填される。この構成によれば、雨水が貯留部内に流入する毎に重力の作用により自動的に砂等が所定の方向に誘導されて、順次下段の充填部材に移動し、自浄作用を発揮する。従って、貯留部底面に自動的に砂等を所定の方向に誘導して堆積させることが可能なメンテナンス容易な充填部材となる。
【0010】
請求項2に記載の発明による雨水等を貯留及び/又は浸透する施設に使用する充填部材は、雨水等を貯留する貯留部内に縦横かつ上下に連設して充填するもので、貯留部に流入した雨水等を所定方向に誘導する傾斜板部を備えていることを特徴とする。この構成によれば、雨水と共に貯留部に流入した固形分である砂や小砂利等は、充填部材の傾斜板部で所定の方向に誘導され、貯留部の底部に形成された凹窪部等の所定の個所に落下して堆積される。そして、堆積された砂等が一定量を超えると、地面に開口する連通路等からバキューム管等を使用して除去することができるため、貯留部の所定の貯留量を確保することができる。
【0011】
また、請求項3に記載の発明による雨水等を貯留及び/又は浸透する施設に使用する充填部材は、雨水等を貯留する貯留部内に縦横かつ上下に連設して充填するもので、この充填部材は、上下方向に積み重ねる連結部と、貯留部に流入した雨水等を所定方向に誘導する傾斜板部とを備え、傾斜板部の下面に補強部を形成したことを特徴とする。
【0012】
この構成によれば、雨水と共に貯留部に流入した砂等の固形分は、充填部材の傾斜板部で所定の方向に誘導され、貯留部の底部に形成された凹窪部等の所定の個所に落下して堆積され、容易に除去することができるため、貯留部の所定の貯留量を確保することができる。また、施設の貯留部に、この充填部材を積み重ねるとき傾斜板部の上面に人が載って作業を行っても充填部材が破損することなく、また人の体重が傾斜板部に加わっても変形することが少ないため、作業が安定して行え作業効率が向上する。
【0013】
請求項4に記載の発明による充填部材は、前記補強部が傾斜板部の下面に形成した補強リブであり、傾斜板部は補強リブで囲まれた下方開口の空間が形成され、この空間の上部と連通する開放部が補強リブ及び/又は傾斜板部に形成されることを特徴としている。この構成によれば、貯留部に徐々に雨水が進入して水面が上昇したとき、補強リブで囲まれた下方開口の空間に空気が残るが、この空気は開放部から上昇して排気され空間内に雨水が進入することができるため、貯留部に雨水を充満させることができ雨水の貯留量が減ることを防止できる。
【0014】
請求項5に記載の発明による充填部材は、前記開放部が傾斜板部を貫通する貫通孔で形成され、貫通孔の傾斜板部上面側の周囲には突部が形成されていることを特徴とする。貫通孔の位置は、前記空間の上面側の補強リブに対応して、或いは近接して穿設されることが好ましい。この構成によれば、補強リブを分断しないで空間の開放部を形成できるため傾斜板部の強度をさらに向上でき、貫通孔の傾斜板部上面側の周囲に形成された突部により、砂等が貫通孔を通して落下することを防止でき、突部が施工者の靴等をグリップするため滑ることが防止され、施工性が良く作業効率が向上する。突部は球面や円錐面で形成されることが好ましい。
【0015】
請求項6に記載の発明による雨水等を貯留及び/又は浸透する施設は、前記の充填部材を貯留部内に位置させた施設であって、充填部材の誘導手段又は傾斜板部に沿って雨水が誘導される貯留部の底面に形成した凹窪部を備えることを特徴とする。この構成によれば、砂等を含む雨水は誘導手段又は傾斜板部に沿って誘導され、固形分である砂等は底面の凹窪部に落下して堆積する。そして、堆積された砂等の固形分が多量になると、必要に応じて除去して貯留部の所定の貯留量を確保することができ、施設の耐久性を向上できる。
【0016】
そして、請求項7に記載の発明による雨水等を貯留及び/又は浸透する施設は、請求項6に記載した施設に、更に、凹窪部に連続して地面に開口する連通路とを備え、この連通路を貯留部の内部又は貯留部に隣接して形成することを特徴とする。連通路を構成するスペースは、充填部材を上下方向に例えば1列取り除いて上下に貫通するスペースを形成することができ、このスペースにマンホールを設置することができる。
【0017】
この構成によれば、傾斜板部に沿って誘導された固形分である砂等は凹窪部に落下して堆積し、堆積物が多量になると地面の開口部(マンホールの開口部)から連通路を通してバキューム管等を挿入して堆積物を除去できるので、貯留部の内容積が減ることを防止でき、この種の施設の耐久性を向上させることができる。また、連通路を貯留部の内部に形成すると貯留部の外部に別の連通路を備える必要が無く、構成を簡単にできると共に施工を容易にできる。
【0018】
さらに、請求項8に記載の発明による雨水等を貯留及び/又は浸透する施設は、前記の充填部材を貯留部内に位置させた施設であって、充填部材の誘導手段又は傾斜板部に沿って雨水が誘導される貯留部の底面に形成した凹窪部を備え、充填部材を貯留部の下部においては小さいピッチで積み重ね、貯留部の上部においては大きいピッチで積み重ねることを特徴としている。高さの異なる2種類の充填部材を準備し、貯留部の下部では低い充填部材を積み重ねて小さいピッチとし、上部では高い充填部材を積み重ねて大きいピッチとしてもよい。
【0019】
この構成によれば、砂等を含む雨水は誘導手段又は傾斜板部に沿って誘導され、砂等は貯留部の底面に形成された凹窪部に誘導されて堆積し、凹窪部に堆積した砂等は排出でき、貯留部の内容積が減ることを防止できるため、この種の施設の耐久性を向上させることができる。貯留部の下部においては小さいピッチで充填部材の強度を向上させて安定して積み重ねることができ、上部においては大きいピッチで貯留部の空隙率を高めることができる。
【0020】
請求項9に記載の発明による雨水等を貯留及び/又は浸透する施設は、前記の施設において、充填部材は、貯留部の下部においては連結部を直接積み重ねて小さいピッチとし、貯留部の上部においては連結部材を挟んで積み重ねて大きいピッチとすることを特徴としている。この構成によれば、1種類の充填部材を使用して、貯留部の下部においては充填部材が密の状態に積み重ねられ基礎に相当する部分の強度が向上し、上部においては疎の状態に積み重ねられ貯留部の空隙率を高めることができ、コストを低減でき雨水を多量に貯留できる。
【0021】
請求項10に記載の発明による雨水等を貯留及び/又は浸透する施設は、前記の施設において、充填部材に挟まれ大きいピッチで充填部材を積み重ねる連結部材は、水平方向の接合部を備えることを特徴とする。この構成によれば、充填部材は積み重ねられた上部が接合部で水平方向に繋がれるため、充填部材の上部が揺動することが防止され、傾斜板部に施工者が載ったときに安定するため、施工作業の効率を高めることができる。
【0022】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る雨水等を貯留及び/又は浸透する施設の一実施形態を図面に基づき詳細に説明する。なお、本実施の形態では、雨水等を貯留する貯留施設について詳細に説明する。図1は、本実施の形態に係る雨水等の貯留施設の断面図、図2は、図1の被覆部材を省略した平面図、図3は、図1のA−A線断面図である。
【0023】
図1〜3において、雨水等の貯留施設は、大雨が降ったときに雨水を一時的に貯留し、河川流量が急激に増大するのを防止する流出抑制効果を有するものである。そして、貯留された雨水等を植木への散水や洗車用水、非常時の生活用水や防火用水として利用することもできるものであり、地面1を掘下げて形成した貯留部10と、貯留部10内に水平方向に並べて設置すると共に、上下方向に重ねる多数の充填部材30と、充填部材30の最上部に載置され貯留部10の上部を覆う被覆部材40とを備えている。
【0024】
貯留部10は、地面1を例えば1〜10m程度の深さで平面形状が矩形状に掘下げて掘削部2を造成し、底面は割栗石等を敷き詰めて突き固めて基礎部3を形成している。貯留部10の底面は、基本的には平坦面となっており、底面の長辺方向の中央部には平坦面から一段落ち込んだ凹窪部11が形成されている。この凹窪部11は底面の短辺方向の全幅に亘って形成されている。凹窪部11の底面及び貯留部10の底面全面には、防水シート12が敷設されている。防水シート12としては厚さが1.5mm以上の合成ゴム又は樹脂系シート又はアスファルト系シートを使用している。そして、貯留部10の底面の凹窪部11には格子状のフレーム14が嵌め込まれ、貯留部10の底面は全面が略平坦となっている。
【0025】
なお、割栗石等から形成される基礎部3上に保護ボード13を敷き、その上に防水シート12を敷設するようにしてもよい。また、前記した保護ボード13の代わりに、防水シート12の下に必要に応じてポリエステル系不織布シート等の基礎用シート(図示せず)を敷設し、防水シート12を基礎部3の割栗石から保護するようにしてもよい。さらに、凹窪部は貯留部の広さに応じて複数本形成し、複数の凹窪部に充填部材30の後述する傾斜板部で雨水を誘導するようにしてもよい。
【0026】
前記のように略平坦とされた貯留部10の底面に、多数の充填部材30が水平に並べられると共に、上下に重ねられて設置される。本実施の形態では、貯留部10は図2に示すように充填部材30を1段に20個並設するスペースを有し、凹窪部11の両端に対応する2ヶ所を除いた18個を1段に並設している。この状態で充填部材30を7段、直接積み重ねて小さいピッチとし、この上に充填部材30を4段、連結部材35を挟んで積み重ねて大きいピッチとしており、充填部材30は貯留部10内に充填されて雨水等の貯留空間を確保すると共に、上部の被覆部材40を支持するものである。
【0027】
2個の充填部材が除かれた貯留部10内を上下方向に貫通するスペースには、凹窪部11に連通する角型マンホール15,16を設置している。そして、充填部材30の傾斜板部で誘導された雨水が砂等と共に凹窪部11に誘導され落下する構成となっている。また、この角型マンホール15,16は、凹窪部11に堆積された砂等の堆積物を除去する際に、バキューム管や洗浄水を噴射する管を通すスペースとして利用される。
【0028】
充填部材30は、図4〜6に詳細に示すように、ポリエチレン、ポリプロピレン、塩化ビニル、ポリエチレンテレフタレート等のプラスチックや、これらの廃プラスチック等から形成され、貯留部10の上部を覆う被覆部材40の垂直荷重、及び水圧による水平荷重を支持し、貯留部10の空間を確保する4本の柱状の連結部31と、4本の連結部31に固定され水平面に対して5度程度の角度で傾斜する傾斜板部32とから構成されている。
【0029】
傾斜板部32は厚さが4〜5mm程度の肉厚の板材で形成され、流入した雨水等を所定方向に誘導する誘導手段を構成する。傾斜板部32の傾斜方向Sは、矢印の先端が低い方向となっており、傾斜角度が緩やかな場合砂等が雨水と共に流れずに滞留するため、5度程度の傾斜角度が好ましい。充填部材30の大きさは、例えば1辺が50cm〜1m程度の正方形の傾斜板部32と、傾斜板部の四隅に上下に延びる連結部31とから構成され、連結部は高さが10〜15cm程度の三角柱で形成され、1辺が50cm〜1m程度で高さが10〜15cm程度の直方体に納まるような形状をしている。
【0030】
なお、充填部材30の大きさは、1辺が30cm程度の大きさでも、また1辺が1m以上の大きさでもよい。また、充填部材30の傾斜板部32は平板を傾斜させた例を示したが、平板でなく傾斜方向に沿って緩やかに凹んだ、或いは緩やかに凸状に膨らんだ湾曲面でもよく、小さい段差が連続して勾配が付いた階段状の傾斜面でもよい。さらに、急勾配から緩勾配に途中で変化するような傾斜面で構成してもよい。
【0031】
連結部31は厚さが4〜5mm程度の肉厚の板材で形成され、大きい断面の三角パイプ状の上部柱部31aの下方には、上部柱部31aの内部に嵌合する小さい断面の三角パイプ状の下部柱部31bが形成されている。したがって、充填部材30の上部柱部31aに、他の充填部材30の下部柱部31bを内嵌させることにより充填部材30同士を小さいピッチ、すなわち連結部31の高さのピッチで積み重ねることができる。三角パイプ状の連結部31の底面と側面には上下に貫通孔31c,31dが形成され、下方の貫通孔から雨水が進入することができ、側方の貫通孔から内部の空気が逃げることができる。なお、下部柱部31bは、コーナー部が切欠かれているが連続したものでもよい。また、連結部31内の底面は土砂等を傾斜板部32に誘導するために、側面の貫通孔方向に傾斜していることが好ましい。
【0032】
傾斜板部32の下面には補強部が形成され、上面は平坦で緩やかな傾斜面となっている。補強部としては、所定の間隔で一体的に縦横に立設された格子状の補強リブ33が形成されている。この補強リブ33は傾斜板部32の中央部の上下幅が大きく、周辺に行くにしたがって上下幅が徐々に小さくなるように形成されている。この構成により、傾斜板部32の上面に荷重が加わっても傾斜板部32の変形は小さくなり、上面に施工者が載ってもひび割れ等の破損が生じることを防止できる。なお、補強リブは格子状でなくてもよいが、格子状にすると一方向のものと比較して強度が大きくなり好ましく、六角形のハニカム格子状が強度面からより好ましい。
【0033】
補強部である補強リブ33には、この補強リブで囲まれた下方開口の空間が形成され、この空間の上部と連通する開放部34が形成してある。開放部34としては、補強リブ33の一部を切欠き隣接する下方開口の空間と連通するように構成する。この構成により、貯留部10に下方から徐々に雨水が溜まって上昇してきたとき、この下方開口の空間に空気が溜まったままとならず、空気が開放部34から隣接する空間に移動して代わりに雨水が進入することができると共に、浮力による充填部材の浮き上がりを防止することができることとなり、貯留部10に雨水を充満させて所定の貯留量を確保することができるものとなる。なお、補強リブ33を切り欠いた開放部34でなく、補強リブ33の上部を水平方向に貫通する孔(図示せず)を形成して連通させてもよい。
【0034】
充填部材30は連結部31の上部に連結部材35を挟んで積み上げることにより、大きいピッチで積み重ねることができる。連結部材35は三角パイプ状の連結部31を繋ぐものであり、図7に示すように上方の大きい三角パイプ状の連結部36は充填部材30の下部柱部31bを外嵌し、下方の小さい略三角パイプ状の連結部37は充填部材30の上部柱部31aに内嵌されるように構成されている。連結部材35の高さを調整することにより、充填部材30を積み重ねるピッチを任意に設定することができる。また、図示していないが、連結部の高さの大きい充填部材と、小さい充填部材の2種類の充填部材を準備し、小さいピッチ又は大きいピッチで積み重ねるようにしてもよい。なお、連結部37は一部が切欠かれているが、連続したものでもよい。
【0035】
連結部材35は外側の直交する垂直面に水平方向の接合部38を備えている。垂直面の一方には接合凸部38aが突出形成され、垂直面の他方には接合凸部38aが嵌合する接合孔38bが形成されている。接合凸部38aは、接合孔とほぼ同じ直径の根元の小径部と、その上部の先端が傾斜している大径部とから構成され、小径部と大径部に掛けてスリットが形成され、大径部は内側に湾曲して縮径することができる。この構成により、接合凸部38aは接合孔38bに嵌合して保持され、連結部材35同士を水平方向に接合することができる。連結部材35は土砂を傾斜板部32に誘導するために傾斜した仕切り板を備えており、この仕切り板の低い位置には貫通孔39が形成され、雨水の進入と空気の排出も可能となっている。
【0036】
連結部材35は、図8(a)、図9(a)に示すように、接合部38の接合凸部38aを接合孔38bに嵌合させることにより2個の連結部材35を接合することができる。このように2個を接合させた連結部材は、充填部材30が貯留部10の外周側に位置しているときに使用する。また、図8(b)、図9(b)に示すように、接合部38の接合凸部38aを接合孔38bに嵌合させることにより4個の連結部材35を接合することができる。この場合は、充填部材30が貯留部10の中心側に位置しているときに使用する。なお、使用していない接合凸部38aで突出しているものは、刃物等で切断して平坦としてもよい。また、角型マンホール15,16の角部に対向する充填部材30を接合するときは、図示していないが3個の連結部材を接合して使用する。
【0037】
本実施の形態では、図2において左端の縦一列の4個の充填部材30は雨水を誘導する傾斜方向S1が右方向に向くように、すなわち貯留部の中央の凹窪部11に向けて誘導するように配置され、右端の縦一列の4個の充填部材30も傾斜方向S1が左方向に向いて貯留部の中央の凹窪部11に向けて誘導するように配置されている。そして、左端から2番目の縦一列の4個の充填部材30は、上から順に傾斜方向Sが下向きS3、右向きS1、上向きS4、上向きS3になるように配置され、右端から2番目の縦一列の4個の充填部材30は上から順に傾斜方向Sが下向きS3、左向きS1、左向きS1、上向きS3になるように配置される。中央上側の充填部材30は、傾斜方向Sが同図において下向きS2になるように配置され、中央下側の充填部材30は左向きS3になるように配置されている。
【0038】
前記の傾斜方向は以下のように決定されている。第1に充填部材の傾斜方向S1は凹窪部11に向けられる。第2に凹窪部の上部に位置する充填部材は傾斜方向S2のように流出側に向けられる。第3に連通路であるマンホール部分では、雨水が行き止まりにならないように別の方向に傾斜方向S3のように逃がす。そして、第4に隣同士の充填部材の傾斜方向が向き合わないように傾斜方向S4とする。この結果、流出側のマンホール部分では、一部の雨水が右回りに旋回する旋回流S5が生じて徐々に傾斜板部の隙間から落下するように構成される。なお、傾斜方向S3を右向きとし、右側の充填部材の傾斜方向S4を上向きにすることにより旋回流を中央より右側に、左回りとするようにしてもよい。
【0039】
このため、雨水は充填部材30により中央の凹窪部11に向けて誘導されると共に、凹窪部11に向けて徐々に落下して誘導される構成となっている。充填部材30はこのような誘導方向で、小さいピッチで7段積み重ねたあと、大きいピッチで4段積み重ねられる。なお、小さいピッチで積み重ねた場合は、傾斜板部32は下段側の誘導方向の傾斜板部32と僅かな段差で連続し、雨水を連続的に誘導できる。
【0040】
このように1段に18個連設して、11段積み重ねられた充填部材30は、基礎に相当する下半分が小さいピッチで積み重ねられて強度が大きくなっており、上半分は大きいピッチで空隙率が大きくなっている。また、充填部材30を高く積み重ねると不安定となるが、上部の充填部材30は連結部材35の接合部38で水平方向に接合されているため安定し、施工が容易となる。さらに、充填部材30は積み重ね状態が安定しているため、上部の被覆部材40を安定して支持することができ、雨水等を貯留及び/又は浸透する施設の耐久性を向上させることができる。
【0041】
充填部材30は、単位体積当たりの空隙率が高いことや、実用上十分な強度、耐久性を有することが要求されると共に、運搬施工が容易であり、維持管理が容易であることが要求され、耐荷重は例えば垂直方向は1平方メートル当たり5〜20トン、水平方向は5〜16トン、空隙率は90%程度が好ましい。また、前記のように連結部31にスリットや貫通孔を設けて内部に雨水等が入るようにして空隙率を上げることが好ましい。
【0042】
充填部材30が上下に11段に積層され設置されたあと、充填部材30の側面を覆う壁材20が立設され、その外側に防水シート21が垂直方向に配置され、さらに外側には砂利や砕石等の埋め戻し材22が掘削部2との間に充填される。壁材20は、この外側に位置する防水シート21が貯留部10の空間に入り込むのを防止している。防水シート21は貯留部10の底面に敷いたものと同等の合成ゴム又は樹脂系シートを使用し、底面の防水シート12と漏水しないように、融着又は防水性の接着剤等で接合されている。防水シート21を砂利等の埋め戻し材22から保護するため、防水シート21の外側に壁材20と同等の保護板23を配置してもよい。
【0043】
なお、貯留施設でなく、浸透施設とする場合は、防水シート12,21の代わりに、例えばポリエステルとポリプロピレンの複合張合わせをした透水シートを敷設する。浸透型の施設の場合、貯留部に溜まった雨水等を徐々に地面に浸透させる。また、貯留と浸透の両方の機能を持たせる場合は、底面を防水シート12とし、側面の途中まで防水シート21を敷設し、側面の途中から上を透水シートで覆うようにする。この貯留浸透型の施設の場合、上半分の透水シートから雨水等を徐々に地面に浸透させ、下半分は貯留して利用する。
【0044】
貯留部10には、周辺に降った雨水等を集める側溝等からの導水管25が接続される。そして導水管25の途中には泥溜め枡26が設置され、雨水中の砂や泥が沈殿され、上澄み水が貯留部10に導水管25によって導入される構成となっている。導水管25は複数本が泥溜め枡26から延出して貯留部10の壁材20と防水シート21を貫通して等間隔に挿入されている。なお、複数の導水管25は、その長さを変えて貯留部10の奥に雨水を流入させるように構成してもよい。これにより、貯留部10の長辺方向に沿って均一に雨水等を導入することができる。
【0045】
貯留部10の上部からオーバーフロー管27が突出しており、貯留部10の下部からはオリフィス管28が突出している。オーバーフロー管27は貯留部10が満水に近い状態となると上部から放流するものである。オリフィス管28は貯留部10に溜められた雨水を徐々に流出させるものであり、オリフィスの径を調整して流出量を調整できる。貯留部10に溜まった雨水を利用するときには、貯留部10内の雨水をポンプで汲み上げて、植木への散水や洗車用水として利用することもできる。
【0046】
貯留部10の上部開口は被覆部材40が覆っている。被覆部材40は多数の充填部材30の上部に載置される被覆ボード41と、この上に敷設された防水シート42と、この上に埋め戻された埋め戻し層43とから構成される。被覆ボード41は、図示していないが充填部材30の上部の連結部が嵌合する凹部を有すると充填部材に安定して載置できて好ましい。被覆ボード41の角型マンホール15,16に対応する位置に連通口17を固定する。そして、防水シート42を連通口17に接合すると共に、防水シート42と側面の防水シート21は重ね合わせて側面で接合する。これにより凹窪部11は、角型マンホール15,16と、連通口17を通して地面に開口し、連通口17から洗浄水やバキューム等のホースを挿入して凹窪部11にホースの先端を到達させることができる。連通口17は通常は図示していない蓋により閉じられている。なお、防水シート42の上に、保護ボード44や保護シートを敷くようにしてもよい。
【0047】
このようにして貯留部10は、底面の防水シート12と、側面の防水シート21とにより、雨水等を貯留することができ、防水シート12,21と上面の被覆部材40の防水シート42とにより内部空間が構成される。そして、被覆部材40の埋め戻し層43により、地面1と同じ平面に埋め戻される。なお、貯留部10の上部の防水シート42を透水シートで構成し、貯留部10の上部に降った雨水を埋め戻し層43、透水シート、被覆ボード41を通して直接、貯留部10に貯留するようにしてもよい。また、被覆部材は前記の構成に限らず、充填部材の上部に単にコンクリート板等を並べるような構成でもよい。
【0048】
前記の如く構成された本実施形態の雨水等を貯留及び/又は浸透する施設の充填部材の積み重ね動作について以下に説明する。地面1を掘下げて掘削部2を形成し、掘削部2の底面に基礎部3を形成する。基礎部3の長辺方向の中央部に短片方向に全幅に亘って凹窪部11を形成する。
【0049】
貯留部10の底面に防水シート12を敷き、フレーム14をはめ込んだあと、貯留部10の底面に充填部材30を並べる。なお、最下段に貫通孔を多数穿設した下地ボードを敷き、その上に充填部材30を積み重ねるようにしてもよい。貯留部10の最下段に充填部材30を傾斜板部32が所定の方向に向くように18個並べ、その上に2段目の充填部材30を積み重ねる。2段目の充填部材30は1段目の充填部材30の連結部31の上部柱部31aに、2段目の充填部材30の下部柱部31bを内嵌させて直接連結し、小さいピッチで積み重ねられる。2段目の充填部材30も傾斜板部32が所定の方向に向くように積み重ねる。
【0050】
充填部材30は正方形の傾斜板部32の四隅に連結部31が突出し、傾斜板部32は下面側に補強リブ33が形成され上面側は平坦であるため、施工者が傾斜板部32上に容易に載ることができ、不要な突出物が無いため施工が容易となる。また、傾斜板部32は補強されているため変形が少なく破損を防止でき、作業効率を上げることができる。このようにして、貯留部10内に充填部材30を本実施の形態では小さいピッチで、すなわち充填部材30同士を直接7段積み重ねる。
【0051】
このあと、充填部材30の連結部31の上に、連結部材35を挟んで充填部材30を積み重ねる。すなわち、1つの充填部材30の4つの連結部31の上部柱部31aに、4つの連結部材35の下方の連結部37を内嵌させ、連結部材35の上方の連結部36に充填部材30の下部柱部31bを内嵌させる。連結部31が貯留部10のコーナーに位置しているときは連結部31の上部に1つの連結部材35を重ねて押し込む。また、貯留部10の外周で連結部31,31が2つ並んでいるときは、図8(a)に示すように2つの連結部材35を接合部38で接合して、2つの連結部31,31に重ねて押し込む。
【0052】
さらに、貯留部10の中間部では4つの連結部31…が接しているが、この場合は図8(b)に示すように4つの連結部材35…を接合部38で接合してから、4つの連結部31…の上に載せて押し込む。角型マンホール15,16に接している充填部材30は、3つの連結部材35を接合して3つの連結部31の上に載せて押し込む。これにより、2〜4つの連結部材35は接合凸部38aを接合孔38bに嵌合させて水平方向に連結されているため、7段積み重ねられた充填部材30の上部が揺れて不安定になることを防止できる。
【0053】
このようにして7段目の充填部材30と8段目の充填部材30を連結部材35で連結し、連結部材35同士は接合部38により水平方向に関連付けられるため整然と並べることができ、充填部材30の垂直方向の強度を向上させることができる。同様にして、9段目から11段目まで連結部材35を挟んで3段積み重ねて充填部材30の積み重ね動作を完了する。充填部材30が積み重ねられ、施工者が載る面が底面から高くなると充填部材30が揺れて施工しにくくなるが、上部の充填部材30は連結部材35で水平方向に繋げられるため充填部材30の水平方向の揺れを防止でき、施工者が安定して作業できるため作業効率が向上し施工が容易となる。充填部材30は下部が小さいピッチで積み重ねられ強度が向上し、上部が大きいピッチで積み重ねられ空隙率が向上する。
【0054】
この貯留施設の周辺に雨が降り、側溝等により雨水が集められて泥溜め枡26に流入し、ここで泥分が沈殿されて上澄み水が導水管25から貯留部10に導入される。貯留部10に雨水が導入されると、上部の大きいピッチの充填部材30で雨水及び砂や小砂利等は傾斜板部32で中央に向けて誘導され、上段の充填部材30から落ちた砂等は下段の充填部材30で中央に誘導され、砂等を含む雨水は凹窪部11の方向に誘導され落下する。そして砂等の固形分は凹窪部11に沈殿する。従って、貯留部10の底面全面に亘って、砂や汚泥が堆積することがなく、傾斜板部32によって誘導された凹窪部11に砂や汚泥が集中して堆積する。しかも、雨水が流入する際に、自動的に砂等が所定の方向に誘導され自浄されるため、固形分を充填部材から取り除くための洗浄等の操作を必要としない。
【0055】
雨水が徐々に上昇し充填部材30の補強リブ33に到達すると、補強リブ33に囲まれた下方開口の空間の空気は雨水面に押されて空気は開放部34から逃げ、空間内には雨水が充満する。そして、補強リブ33に囲まれた次の空間にも雨水が進入して充満され、このように下方に開口する空間内にも徐々に雨水を充填させることができ、貯留部10内に雨水を効率良く貯留することができる。
【0056】
雨水に含まれる砂や汚泥は少量であるが、貯留施設を長期間使用すると砂等は徐々に堆積して量が増していく。また、降雨が激しいときは、泥溜め枡26を通過して流入する砂等が増える。このようにして凹窪部11に堆積した砂等の堆積物は、地面に開口する連通口17から目視で判断することができ、ある程度の量となった時点で連通口17から、例えばバキューム管を角型マンホール15,16に挿入して砂等の堆積物を吸い出して除去する。また、一方の角型マンホール15から高圧洗浄水を噴射し、他方の角型マンホール16から吸い出すと効率よく堆積物を除去できる。このため、貯留部10に砂等が堆積して内容積が減少し、雨水の貯留量が減ることを防止できる。
【0057】
降雨量が多く、導水管25から多量の雨水等が流れ込み貯留部10が満水状態となると、貯留部上部のオーバーフロー管27から雨水は流出し、図示していない下水管等に排水される。貯留部10内に溜められた貯留水を散水等に利用するときは、貯留部内の雨水をポンプで汲み上げて利用することができる。また、オリフィス管28の途中に取水枡を設けて、ここから貯留水を取水して利用するようにしてもよい。
【0058】
つぎに、本発明の充填部材の他の実施形態を図10に基づき詳細に説明する。図10は本発明に係る雨水等を貯留及び/又は浸透する施設に使用する充填部材の他の実施形態の斜視図と、要部断面図である。なお、この実施形態は前記した実施形態に対し、補強部を構成する補強リブの本数と、補強リブにより構成される下方開口の空間の上部と連通する開放部が異なっていることを特徴とする。そして、他の実質的に同等の構成については同じ符号を付して詳細な説明は省略する。
【0059】
図10において、この充填部材30Aは、傾斜板部32の傾斜方向に沿って4本の補強リブ51が形成され、この補強リブに直交する方向の3本の補強リブ52が形成されている。そして、両方の補強リブが交差する部分に突球面の一部で構成される突部53が形成され、突部の頂点から下方に向けて円柱状の貫通孔54が開放部として形成され、この貫通孔54が補強リブ51,52で形成される下方開口の空間と連通している。すなわち、円柱状の貫通孔54の直径dが補強リブ51,52の肉厚tより大きく形成され、貫通孔54が空間と連通するように構成されている。
【0060】
この実施形態においては、雨水が傾斜板部32に沿って流れるときには突出する突部53の周囲を矢印55のように流れて貫通孔54に雨水が流入せず、このため雨水に含まれる砂等が貫通孔54から落下することはなく、雨水と共に砂等は傾斜板部32に沿って所定の方向に誘導される。雨水が貯留部10の底面から徐々に上昇し補強リブ51,52で構成される下方開口の空間を塞いでも、空間内の空気は貫通孔54から傾斜板部32の上部に抜けるため、空間内に雨水が充満することができ雨水の貯留量を減らすことはない。また、施工時に傾斜板部32上に施工者が載っても、傾斜した平坦面に突部53が形成されているため靴等が滑ることがなく、安定した状態で施工することができ、施工者の転倒等を防止できる。
【0061】
この実施の形態では、補強リブ51,52の自由端側が開放部で分断せず、長手方向に連続しているため、補強リブの本数を減らしても所定の強度を得ることができる。また、補強リブの交差部分に開放部として貫通孔54を形成するため、隣接する2つの空間を同時に開放することができ、開放部の個数を減らすことができる。なお、貫通孔54は補強リブ51,52の交差部分に形成することに限らず、図11に示すように横方向の補強リブ52の途中に近接して形成してもよい。この場合は1つの空間に対して1つの貫通孔54が必要となる。
【0062】
つぎに、図12を参照して貯留部の他の実施形態を説明する。この実施形態は、前記した実施形態と比べて、貯留部の構成と充填部材の配置が異なることを特徴とするものであり、前記の構成と実質的に同等の構成については同じ符号を付して詳細な説明を省略する。図12は前記した図2の平面図に相当する模式図であり、同図において、貯留部10Aは、充填部材を1列に25個連設できるスペースを有しており、このスペースの外側に2個の連通路15A,16Aを備えている。そして、これらの連通路は図示していないが地面に開口している。貯留部の底面には、2個の連通路を繋ぐように凹窪部としてU字溝11Aが形成されている。
【0063】
この例においては、充填部材30は5×5に縦横に並べられると共に、上下方向に積み重ねられる。左端の縦の5個の充填部材は、傾斜方向Sが右側を向くように配置され、左端から2列目の5個の充填部材は上の4個が右側を向き、下の1個が上を向くように配置されている。また、右端の縦の5個の充填部材は傾斜方向Sが左側を向くように配置され、右端から2番目の縦の5個の充填部材も左側を向くように配置されている。そして、中央の上から4個の充填部材は傾斜方向Sが下側を向くように配置され、中央下側の1個の充填部材が左側を向くように配置され、雨水を充填部材30の傾斜板部でU字溝11Aに誘導している。
【0064】
各充填部材30の傾斜方向Sの向きは、以下のように決められている。すなわち、傾斜方向S1は、先ず凹窪部であるU字溝11Aに向けられる。次に、U字溝11Aの上部に置いては傾斜方向S2のように流出側(下方の連通路16A)に向けられる。最後に、連通路の周辺においては、雨水が行き止まりにならないように横方向に逃がして傾斜方向S3とし、隣同士の傾斜方向が向き合わないように傾斜方向S4としている。
【0065】
この構成によると、貯留部10Aに雨水が流入されると、外側の充填部材30から内側の充填部材30に向けて傾斜方向S1で雨水は誘導され、中央の充填部材30により傾斜方向S2で下方の連通路16Aに向けて誘導され、中央下方の部分において、傾斜方向S3方向に左向きに誘導され、さらに傾斜方向S4で上方に誘導されて、矢印S5で示すように雨水は旋回流が生じて充填部材30の隙間から徐々に落下する。このようにして雨水と共に流入した固形分である砂等は充填部材同士の隙間から徐々に下段の充填部材に落下し、徐々にU字溝方向に誘導され、U字溝11Aに堆積される。
【0066】
このようにして、U字溝11Aに堆積された砂等の固形分は、連通路15A,16Aから見ることができる。そして、堆積量が多くなると一方の連通路15Aから洗浄水を注入し、他方の連通路16Aからバキューム管を挿入して固形分を吸い出すことができるので、貯留部10A内に所定の貯留量を確保することができ、貯留施設等の耐久性を向上されることができる。この貯留施設においても、砂等の固形分は雨水により自動的に自浄され凹窪部に誘導されるため、固形分を取り除く洗浄等の操作は不要である。
【0067】
なお、前記した実施形態では、凹窪部11と連続して地面に開口する連通路として、角型マンホール15,16の例を示したが、充填部材を配置しないスペースとしたままで凹窪部と連通させるように構成してもよい。また、凹窪部を覆って平坦とする格子状のフレーム材の代わりに、水や砂を通過させることができるメッシュの板材を敷くようにしてもよい。さらに、泥溜め枡26は貯留部10に近接して1つだけ配置する例を示したが、貯留部の周囲に複数個設け、複数個の泥溜め枡から雨水等を貯留部に流入させるように構成してもよい。
【0068】
連通路として貯留部の内部に上下に貫通する角型マンホールを2個設けるように構成したが、1個の角型マンホールを連通路として貯留部の内部に設ける構成としてもよい。充填部材は小さいピッチで7段積み重ね、大きいピッチで4段積み重ね合計11段積み重ねた例を示したが、この段数に限られるものでないことは勿論であり、貯留部の高さに応じて任意の段数とすることができる。
【0069】
【発明の効果】
以上の説明から理解できるように、請求項1に記載の充填部材によれば、雨水や砂等の固形分は誘導手段に沿って重力の作用により自動的に所定の方向に誘導され、順次下段の充填部材に移動して誘導手段は自浄される。そして、砂等を所定の方向に堆積させることができるので、メンテナンスが容易な雨水等を貯留及び/又は浸透する施設を達成できる。
【0070】
また、請求項2に記載の充填部材によれば、雨水と共に貯留部に流入した固形分である砂等は、充填部材の傾斜板部で所定の方向に誘導され、貯留部の底部に形成された凹窪部等の所定の個所に落下して堆積され、堆積された砂等が一定量を超えると、地面に開口する連通路等からバキューム管等を使用して除去することができるため、貯留部の所定の貯留量を確保することができる。このため、この種の施設の耐久性を高めることができる。
【0071】
請求項3に記載の充填部材によれば、傾斜板部の下面に補強部を形成したので上面は略平坦であり、施工時に施工者が略平坦な傾斜面に安定して載って施工することができ、傾斜板部の変形が少なく破損も防止でき作業効率が向上する。また、請求項4に記載の充填部材によれば、補強リブで囲まれた下方開口の空間の空気を排気して雨水を進入させることができ、多量の雨水を貯留することができる。請求項5に記載の充填部材によれば、充填部材の強度を向上でき、突部により傾斜板部を流れる砂等が貫通孔から落下せず、施工者の靴等の滑りを防止でき作業効率が向上する。
【0072】
請求項6に記載の雨水等を貯留及び/又は浸透する施設によれば、充填部材の誘導手段又は傾斜板部で砂等を凹窪部に集めて堆積させ、多量になると排出することができるため、この種の施設の耐久性を向上させることができる。また、請求項7に記載の雨水等を貯留及び/又は浸透する施設によれば、凹窪部に堆積した砂等の固形分を地面に開口する連通路から除去することができ、貯留部の内容積が減ることを防止でき、この種の施設の耐久性を向上させることができる。さらに連通路を貯留部の内部に形成すると、構成を簡単にできると共に施工を容易にできる。
【0073】
請求項8に記載の雨水等を貯留及び/又は浸透する施設によれば、貯留部の下部においては充填部材の強度を向上させて安定して積み重ねることができ、上部においては貯留部の空隙率を高めることができ、この種の施設の強度を高めることができる。請求項9に記載の雨水等を貯留及び/又は浸透する施設によれば、1種類の充填部材を直接積み重ねて小さいピッチとし、連結部材を挟んで大きいピッチで積み重ねることができるため、充填部材の強度を向上させることができると共に、貯留部の空隙率を高めることができ、充填部材のコストを低減することができる。そして、請求項10に記載の雨水等を貯留及び/又は浸透する施設によれば、連結部材を水平方向に接合できるので、積み重ねられた充填部材の揺れや転倒を防止でき、施工しやすく作業効率を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る雨水等を貯留及び/又は浸透する施設の一実施形態の断面図。
【図2】図1の被覆部材を省略した平面図。
【図3】図1のA−A線断面図。
【図4】図1の施設に使用する充填部材の上方の斜視図。
【図5】図1の施設に使用する充填部材の下方の斜視図。
【図6】(a)は図4のB−B線断面図、(b)は図4のC−C線断面図。
【図7】図1の施設に使用する連結部材を示し、(a)は上方の斜視図、(b)は下方の斜視図。
【図8】(a)は図7の連結部材を2つ組んだ状態の斜視図、(b)は4つ組んだ状態の斜視図。
【図9】(a)は図7の連結部材を2つ組んだ状態の平面図、(b)は4つ組んだ状態の平面図。
【図10】充填部材の他の実施形態を示し、(a)は斜視図、(b)は(a)のD−D線に沿う要部断面図。
【図11】充填部材のさらに他の実施形態の要部断面図。
【図12】貯留部の他の実施形態の概略構成を示す模式図。
【符号の説明】
1 地面、     2 掘削部、
3 基礎部、    10,10A 貯留部、
11 凹窪部、   11A U字溝(凹窪部)、
12 防水シート、 14 フレーム、
15,15A,16,16A 角型マンホール(連通路)、
17 連通口、
20 壁材、    21 防水シート、
30,30A 充填部材、
31 連結部、
32 傾斜板部(誘導手段)、
33 補強リブ(補強部)、
34 開放部、
35 連結部材、  38 接合部、
38a 接合凸部、 38b 接合孔、
40 被覆部材、  41 被覆ボード、
42 防水シート、 43 埋め戻し層、
51,52 補強リブ(補強部)、
53 突部、    54 貫通孔(開放部)、
S,S1〜S4 傾斜方向(誘導方向)
S5 旋回流

Claims (10)

  1. 雨水等を貯留及び/又は浸透する施設に使用し、雨水等を貯留する貯留部内に縦横かつ上下に連設して充填する充填部材であって、
    該充填部材は、前記貯留部に流入した雨水等を重力により所定方向に誘導する誘導手段を備えていることを特徴とする充填部材。
  2. 雨水等を貯留及び/又は浸透する施設に使用し、雨水等を貯留する貯留部内に縦横かつ上下に連設して充填する充填部材であって、
    該充填部材は、前記貯留部に流入した雨水等を所定方向に誘導する傾斜板部を備えていることを特徴とする充填部材。
  3. 雨水等を貯留及び/又は浸透する施設に使用し、雨水等を貯留する貯留部内に縦横かつ上下に連設して充填する充填部材であって、
    該充填部材は、上下方向に積み重ねる連結部と、前記貯留部に流入した雨水等を所定方向に誘導する傾斜板部とを備え、該傾斜板部の下面に補強部を形成したことを特徴とする充填部材。
  4. 前記補強部は、前記傾斜板部の下面に形成した補強リブであり、前記傾斜板部は前記補強リブで囲まれた下方開口の空間が形成され、該空間の上部と連通する開放部が前記補強リブ及び/又は前記傾斜板部に形成されることを特徴とする請求項3に記載の充填部材。
  5. 前記開放部は、前記傾斜板部を貫通する貫通孔で形成され、前記貫通孔の傾斜板部上面側の周囲には突部が形成されていることを特徴する請求項4に記載の充填部材。
  6. 請求項1〜5のいずれか1項に記載の前記充填部材を、前記貯留部内に位置させた雨水等を貯留及び/又は浸透する施設であって、
    前記誘導手段又は傾斜板部に沿って雨水が誘導される前記貯留部の底面に形成した凹窪部を備えることを特徴とする雨水等を貯留及び/又は浸透する施設。
  7. 前記凹窪部に連続して地面に開口する連通路を備え、該連通路を、前記貯留部の内部又は前記貯留部に隣接して形成することを特徴とする請求項6に記載の雨水等を貯留及び/又は浸透する施設。
  8. 請求項1〜5のいずれか1項に記載の前記充填部材を、前記貯留部内に位置させた雨水等を貯留及び/又は浸透する施設であって、
    前記誘導手段又は傾斜板部に沿って雨水が誘導される前記貯留部の底面に形成した凹窪部を備え、
    前記充填部材を前記貯留部の下部においては小さいピッチで積み重ね、前記貯留部の上部においては大きいピッチで積み重ねることを特徴とする雨水等を貯留及び/又は浸透する施設。
  9. 前記充填部材は、前記貯留部の下部においては前記連結部を直接積み重ねて小さいピッチとし、前記貯留部の上部においては連結部材を挟んで積み重ねて大きいピッチとすることを特徴とする請求項8に記載の雨水等を貯留及び/又は浸透する施設。
  10. 前記連結部材は、水平方向の接合部を備えることを特徴とする請求項9に記載の雨水等を貯留及び/又は浸透する施設。
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