JP2004143808A

JP2004143808A - 減勢工

Info

Publication number: JP2004143808A
Application number: JP2002310046A
Authority: JP
Inventors: Shigeo Takemura; 竹村　茂雄; Tadashi Tanaka; 田中　正; Giichi Ito; 伊藤　義一
Original assignee: Sekisui Chemical Co Ltd
Current assignee: Sekisui Chemical Co Ltd
Priority date: 2002-10-24
Filing date: 2002-10-24
Publication date: 2004-05-20
Anticipated expiration: 2022-10-24
Also published as: JP4088134B2

Abstract

【課題】堰が高い場合や、堰と流出管との距離が短い場合、流出管サイズが小さい場合でも、下水による流出管の閉塞を防止できる減勢工を、安価に提供する。
【解決手段】流入管３から流入する高速水流を減勢するための堰板２が設けられ、堰板２に衝突して減勢された流水が堰板２を乗り越え、流出管４に流出させる減勢工１であって、減勢工１内部と流出管４内部とに空気が流通する空間を有し、それぞれの空間を連通する空気流通路５１が減勢工１内部と流出管４内部に設けられている。
【選択図】　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、高速水流を減勢するために用いられる減勢工に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、傾斜地に配管される排水管路や下水管路等を流れる雨水、生活排水や下水等の流水は、高速水流となるため、その管路が接続されたマンホール等に放流されると、大きな衝突エネルギーを解放するため、マンホール躯体や管材等を破損させる恐れがある。そのため、通常このような高速水流が予期される箇所に設置されるマンホール等では、高速水流のエネルギーを減勢する設備を設ける必要がある。
【０００３】
このようなマンホールとしては、傾斜地に配管された下水管などの管渠から放流される高速水流を減勢するのに用いられる減勢工であって、流入口及び流出口を有する減勢槽と、その減勢槽の流出口の前方に所定の間隔をあけて配置された堰を備え、その堰には、流入口側と流出口側とを連通する貫通穴又はスリットが形成されているとともに、堰の上端が、減勢槽の流入口に接続されている流入管の管底に対し、流入管の管径の１／４以上高い位置にあることを特徴とする減勢工が知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００４】
一般に、減勢工では、高速水流が減勢されることにより流出部で流速が落ち、その分だけ流出部の流下断面積が流入部の断面積より大きくなるため、特に堰が高い場合や、堰と流出管との距離が短い場合、流出管サイズが小さい場合などでは、堰を越流する下水等によって流出管を閉塞させることになり、この閉塞を防ぐために、減勢槽と流出管とを連通する空気バイパス管の取り付けが必要である。
【０００５】
そして、特許文献１の減勢工では、減勢槽内の上部と減勢槽の流入口に接続される流入管の内部とを連通する空気バイパス用通路を設けておいてもよいし、また、減勢槽内の上部と減勢増の流出口に接続される流出管の内部とを連通する空気バイパス用通路を設けておいてもよい。さらに、それら流入側の空気バイパス用通路と流出側の空気バイパス用通路の双方を設けておいても良い、とされている。
【０００６】
この空気バイパスは、大量の下水等が流入した場合などに、流入した下水中に含まれる空気が破泡したり、大量の下水により流出管内に押し込まれる空気が流出管内に残ることにより、下水がスムースに流出管に流れなくなることを防止するために、この流出管内に残る空気を流入管側や減勢槽内に戻す目的で設けられるものである。
【０００７】
【特許文献１】特開２００２−２０１７０６号公報（［００３６］項、図１２、図１３）
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記減勢工では、空気バイパス管は減勢工躯体（マンホール）外に取り付けられるので、埋設による土荷重や車両の荷重に耐える強度が必要である。そのため、バイパス管自体やマンホールとの取り合い部をコンクリート等で補強する等の対策が必要であり、材料費や土木工事費が高くなり、工期が長くなって施工に手間が掛かるという問題点がある。
【０００９】
大量の下水等が流入してきた場合に対応して、この大量の下水等をスムースに流出管に流出させるために、堰と流出管との距離を大きくすれば、相対的に流入側の減勢工容積が減るため、減勢工自体のサイズアップが必要となり、同様に、コストが高くつくという問題点がある。
【００１０】
本発明は、上記従来の減勢工が有する課題を解決し、堰が高い場合や、堰と流出管との距離が短い場合、流出管サイズが小さい場合でも、下水等による流出管の閉塞を防止できる減勢工を、安価に提供することを目的として行われたものである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するための本発明の請求項１記載の減勢工（発明１）は、流入管から流入する高速水流を減勢するための堰板が設けられ、堰板に衝突して減勢された流水が堰板を乗り越え、流出管に流出させる減勢工であって、減勢工内部と流出管内部とに空気が流通する空間を有し、それぞれの空間を連通する空気流通路が減勢工内部と流出管内部に設けられていることを特徴とする減勢工である。
【００１２】
請求項２記載の減勢工（発明２）は、発明１の上記空気流通路が、流出管基端部内上部から、流出管基端部上方の減勢工内壁近傍を仕切り材で仕切り、該仕切り材と流出管上部内壁面と減勢工内壁面とで囲まれた連続した空間であることを特徴とする発明１の減勢工である。
【００１３】
請求項３記載の減勢工（発明３）は、発明１の空気流通路が、流出管の減勢工取付部近傍が大径とされ下流側に向かって縮径されて通常の管径とされた流出管の、拡径された箇所の上部空間及び減勢工流出管取付部上部空間とされていることを特徴とする発明１の減勢工である
【００１４】
本発明１乃至３の減勢工は、その底面に堰板が設けられ、流入管から減勢工内に流入した高速下水流等がこの堰板に衝突して上昇渦流となり、堰に沿って上方にせり上がってゆき、堰を越流して流出管に流入する。このように本発明の減勢工では、減勢槽に流入した水流を、堰によって強制的にせり上がらせることにより、減勢槽の高さ方向において水流の運動エネルギを発散（減勢）させるものである。
【００１５】
減勢工は、通常はコンクリート製であるが、ＦＲＰ（繊維強化合成樹脂）製でも構わない。ＦＲＰ製は軽量で下水の場合には耐腐食性の点で好ましい。
【００１６】
堰板は、減勢工と一体としてコンクリートで作成されてもよく、例えば、鉄、アルミニウムやステンレススチール、真鍮等の金属、合金類；ＦＲＰ、ＦＲＰＭ（レジンコンクリート）等の合成樹脂で製作してこれを減勢工底面の所定の位置に取り付けても良い。又、堰板には、貫通孔や貫通スリットが設けられていてもよく、下水路に適用する場合は、汚物が通過できる程度の大きさであることが好ましい。
【００１７】
堰板の形状は、減勢工と接する箇所が傾斜面とされていると、衝突した下水がスムースの上方に方向を変えることができる。又その幅方向は、連続して減勢工内を外堰で仕切っている必要はなく、両端や中間部が切れていてもよい。
【００１８】
空気流通路は、減勢工内に大量の下水等が流入した場合などに、流入した下水中に含まれる空気が破泡したり、大量の下水により流出管内に押し込まれる空気が流出管内に残ることにより、下水がスムースに流出管に流れなくなることを防止するために、この流出管内に残る空気を減勢工側に戻す役割を果たす。
【００１９】
発明２の減勢工は、流出管内上部の減勢工取り付け部近傍の奥部から、減勢工内部壁の、流出管取り付け部近傍を、仕切板で仕切り、仕切板と流出管上部内壁と減勢工壁面とで囲まれた連続した空間を、空気流通路とするものである。この空間の断面形状は特に限定されない。例えば、略矩形、曲面で囲まれた楕円、卵型等とされれていればよい。また、仕切板の最上端辺は、減勢工内に貯留する下水等が空気流通路内に流入しないよう充分高くされていることが望ましい。
【００２０】
堰板を越流した下水等は仕切板に衝突し、これに沿って流出管に流れる。この時、流出管は、仕切板によりその下水等流路が若干狭められており、下水等の水量が多い場合には、その下水等流路は満水状態となる。しかしながら上記空気流通路が確保されているので、流出管内の空気は、下水等の流入と共に減勢工内に戻されるので、下水等はスムーズに流出管に流れ込む。
【００２１】
流出管内上部に配置される仕切板の、流出管の取り付け部から奥に向かっての長さは、その中を流れる下水等が定常の流れとなる距離より長くされる。即ち、定常の流れになれば水位が安定し、流出管の上部に空気層ができるので、その空気層と減勢工内部の空間とが連通される。
【００２２】
仕切板としては、防食加工された鉄、アルミニウム、ステンレススチール、真鍮等の金属や合金類；塩化ビニル樹脂、ポリエチレン、ポリプロピレン、ＦＲＰ、ＦＲＰＭ等の合成樹脂類；木、竹等植物類；コンクリート、セラミックス等無機材料類等が挙げられる。これらの内、金属、合金類や合成樹脂類が、耐食性、加工性、強度の点で好ましく適用される。
【００２３】
この空気流通路は、流出管上部から減勢工内壁に沿って設けられた管であっても良い。この場合であれば、管を流出管壁や減勢工壁にステー等で止めるだけであるので、前記仕切板を設ける場合と比較して、空気流通路設置工事が簡単となる利点がある。
【００２４】
管の場合は、塩化ビニル樹脂、ポリエチレン、プリプロピレン、プリブテン等合成樹脂類管；防食加工鉄管、ステンレススチール管等金属類管、陶管、ヒューム管等無機材料類管が挙げられる。これらの内、合成樹脂類管、金属類管が、耐食性、加工性、強度の点で好ましく適用される。
【００２５】
発明３の減勢工は、空気流通路が、流出管の減勢工取り付け部近傍が大径とされ下流側に向かって縮径されて通常の管径とされた流出管の、拡径された箇所の上部空間及び減勢工への取り付け部とされている。
【００２６】
流出管の減勢工取り付け部近傍の内径は、堰板と減勢工内壁の流出管接続部との距離が短いほど大きく、距離が長いほど小さくされてもよい。
【００２７】
流出管の内径は、減勢工取り付け部から下流側に向かって縮径され、流下する下水等が定常状態で流れるようになる地点で通常の管径とされる。この管は徐々に連続的に縮径されてもよく、階段状に管径が細くされてもよい。若しくは、所望の距離まで太いままで配管し、その地点で通常の太さに戻されてもよい。いずれも、通常の太さに戻されるのは、流下する下水等が定常状態で流れるようになる地点である。
【００２８】
堰板を越流した下水等は流出管に流れるが、越流堰と流出管との距離が近い時は、越流堰の高さに近い水位高さで流出管に流れ込む。しかしながら、この箇所で流出管の上端高さが水位高さより高くされ、定常水流になり水位が安定するまでは、流出管の上端高さはその高さのままとされているから、下水等により空気が流出管奥に押し込まれることがなく、従って、下水流はスムースの流出管内を流れる。
【００２９】
【発明の実施の形態】
次に図面を参照して本発明を説明する。図１は減勢工の実施の一例を示す断面図である。図２は減勢工の実施の別の一例を示す断面図である。図３は減勢工の実施の更に別の一例を示す断面図である。
【００３０】
減勢工１の底面に堰板２が設けられ、流入管３から流入した高速の下水等が衝突する。下水等は堰板２に衝突してその進行方向が上向きに変更され、エネルギーが削減される。下水等流入口１ａから堰２までの減勢工１の空間は下水等の流入側一時貯留部１１となる。
【００３１】
堰板２と衝突した下水等は、その水位が高さＨ１まで上昇し堰板２を越流する。越流した下水等は、下水等流出口１ｂから流出管４に流れ込む。堰板２と下水等流出口１ｂとの間の減勢工の空間は、流出する下水等の流出側一時貯留部１２となる。
【００３２】
流出管４の流出口１ｂの奥上部管壁から、流出口１ｂ上方の減勢工１内壁近傍までを仕切板５で仕切り、仕切板５と流出管４奥上部管壁と減勢工１壁面とで囲まれた連続した空間は、空気流通路５１とされている。仕切板５の最上端辺は、減勢工１内に貯留する下水等が空気流通路５１内に流入しないよう、水位Ｈ１より充分高くされている。
【００３３】
仕切板５の、流出管４内の流出口１ｂからの長さは、流出側一時貯留部１２の容積によって適宜変更される。即ち、流出側一時貯留部１２の容積によって、流出管４を流れる下水等が定常な流れとなるまでの流出口１ｂからの距離が変わるからである。流出側一時貯留部１２の容量が小さい場合は、流出口１ｂからの長さを長くすればよく、状況に応じて適宜決められればよい。
【００３４】
図２は、空気流通路５１が管６であるものの一例である。この場合も、管の一端部は水位Ｈ１より高くされ、流出管内の配置される他端の位置は、流出管４を流れる下水等が定常な流れとなるまでの距離以上の長さとされる。
【００３５】
管６の取り付け方法は、通常の管支持具を用いて減勢工１内壁や流出管４内上部壁に固定されればよく、特に限定されるものではない。
【００３６】
図３は、流出口１ｂの内径が大きい流出管４が設けられているものの一例である。流出口１ｂ内側の上部管壁高さＨ２は、堰２の越流水の水位Ｈ１と略同じとされ、流出管４の大径部長さＬは、流出管４を流れる下水等が定常な流れとなるまでの距離以上とされる。この長さは、流出側一時貯留部１２の容量が小さい場合は、長さを長くすれば空気流通路が確保できるので、状況に応じて適宜決められればよい。
【００３７】
堰板２が高くて、流入側一時貯留部１１から越流する下水等の水位Ｈ１が高くても、空気流通路５１の開口部の位置をＨ１より高くする又は流出口１ｂの高さＨ２を高くするだけでよい。又、堰板２と流出口１ｂとの距離が小さく、下流側一時貯水部１２の容積が小さくても、空気流通路５１の流出管４内への挿入長さＬを長くするだけでよいので、減勢工１のサイズを大きくする必要がない。更に、流出口１ｂが大径とされ、流出管４の管径が大径とされている長さＬが十分に長くされていると、下水流が定常になった箇所で流出管４上部に空気層ができこれが減勢工１内の空間と連通されるので、流出管４の管径が細くても、流出管４の閉塞がない。
【００３８】
加えて、これらの空気流通路５１は、いずれも減勢工１内部及び流出管４内に配置施工される。従って、減勢工１の外に空気パイパス管を設ける従来法と比較して、補強等が不要となり部材や工数が減る。
【００３９】
【発明の効果】
以上の通りであるから、本発明の減勢工は、堰が高い場合や、堰と流出管との距離が短い場合、流出管サイズが小さい場合でも、下水等による流出管の閉塞を防止できる減勢工となり、かつこれを安価に提供できるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】減勢工の実施の一例を示す断面図である。
【図２】減勢工の実施の別の一例を示す断面図である。
【図３】減勢工の実施の更に別の一例を示す断面図である。
【符号の説明】
１　減勢工
１１　流入側一時貯留部
１２　流出側一時貯留部
１ａ　流入口
１ｂ　流出口
２　堰板
３　流入管
４　流出管
５　仕切板
５１　空気流通路
６　管
Ｈ１　越流水水位
Ｈ２　流出口高さ
Ｌ　流出管の大径部長さ

Claims

流入管から流入する高速水流を減勢するための堰板が設けられ、堰板に衝突して減勢された流水が堰板を乗り越え、流出管に流出させる減勢工であって、減勢工内部と流出管内部とに空気が流通する空間を有し、それぞれの空間を連通する空気流通路が減勢工内部と流出管内部に設けられていることを特徴とする減勢工。
請求項１記載の上記空気流通路が、流出管基端部内上部から、流出管基端部上方の減勢工内壁近傍を仕切り材で仕切り、該仕切り材と流出管上部内壁面と減勢工内壁面とで囲まれた連続した空間であることを特徴とする請求項１記載の減勢工。
請求項１記載の空気流通路が、流出管の減勢工取付部近傍が大径とされ下流側に向かって縮径されて通常の管径とされた流出管の、拡径された箇所の上部空間及び減勢工流出管取付部上部空間とされていることを特徴とする請求項１記載の減勢工。