JP2004285754A

JP2004285754A - 雨水貯水槽及び雨水貯水槽を形成するための支持構造体。

Info

Publication number: JP2004285754A
Application number: JP2003080843A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Nakajima; 洋志中島
Original assignee: ATEI KK
Current assignee: ATEI KK
Priority date: 2003-03-24
Filing date: 2003-03-24
Publication date: 2004-10-14

Abstract

【課題】施工が簡単で高い剛性の支持構造を有し、貯水能力の優れた雨水貯水槽を提供する。
【解決手段】凹所２内に板状部材５と支柱体６との組立体である支持構造体３を充填配置して雨水貯水槽を形成する。充填した支持構造物３の上部には盛り土を施し、土地の有効利用を図る。支柱体６は裁頭円錐形の中空筒体とし、板状部材６に互いに同径の端部を対向させるようにして固定し、層状に構成するようにしている。本発明による雨水貯水槽は凹所内が高い強度の支持構造体により充填されるため、凹所内の貯水能力を確保するとともに、凹所上部を利用面として有効活用することを可能とする。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、雨水等を貯留する地下貯水施設に関し、特に、雨水等を貯留することのできる凹所や貯水池に支持構造物を充填配設し、上部を有効活用可能とした貯水施設に関する。
【０００２】
【従来の技術】
水資源を有効に利用するために、降雨水を貯水池等に貯留して利用することが行われている。例えば、土地に余裕がある農村部においては、貯留池や水瓶などを利用して貯水することが行われているが、都市部においては、土地の制約などもあり、十分な貯留容量を有する施設を確保することが困難である。そして、特に、都市部においては、郊外地域を含め、道路その他の敷地の舗装化に伴い、降雨水が急激に排水溝や側溝に流入し、これらの水が住宅地等に溢れ出したり、付近を流れる小河川を急激に増水させて広範囲な地域に洪水をもたらすなど、災害の面からも降雨水対策が要請されている。そこで、都市部における水資源の有効利用と集中豪雨による災害を防ぐため、従来より、種々の雨水などの自然水を貯留するための施設やシステムが提案されている。例えば、コンクリート等の不透層で凹所を形成し、この凹所に砂利などの帯水材を層積して人工的な帯水層を形成した貯水槽の形成方法が特公平７−３０５３２号（特許文献１）によって提案されている。
【０００３】
また、地面を掘り下げてタンク部を構成しタンク部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最上部に被覆手段を施して形成した雨水等の貯留浸透施設が特公平４−２６６４８号公報（特許文献２）に開示されている。
【０００４】
【特許文献１】
特公平７−３０５３２号公報
【０００５】
【特許文献２】
特公平４−２６６４８号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上述の例においては、いずれも、所定の貯水能力を有し、雨水の有効利用や集中豪雨時による問題を解決するという点では効果を奏するものであり、都市部における貯水施設として機能するものである。しかしながら、特許文献１に記載された前者の例にあっては、砂利などの帯水材の確保やこれらの運搬作業や帯水材の凹所への充填作業に費やす労力や費用が莫大なものとなるといった問題がある。また、特許文献２に記載された後者の例にあっては、地面を掘り下げて構成ひたタンク部内に多数の容器状部材を縦横、上下方向に配設して充填して形成するものであり、砂利などを凹所全体に充填する前者の例とは異なり、貯水能力を増加させるという点、及び充填材を成形加工により造ることができるという点で利点があるものであるが、容器状部材を積み重ねる構造であるため、各容器状構造物の製造コストが高くなるという問題がある。また、容器状構造物のみで上下方向、あるいは横方向の連結を行うものであるため、容器自体の強度が直接に構築物の強度に影響を及ぼし、必要強度を得るためには各容器構造物の強度を高める必要があり全体として材料費も高くつく。更に、大きな貯水施設の構築に際しては多数の容器状構造物の確保が必要となるがこれを保管するための莫大なスペースが必要となる。また、容器構造物もので上下、左右を連結するものであるため、特に横方向の力に対して不安定であるという問題がある。
【０００７】
本発明は、上記問題点を解決するためになされたもので、地下形成した凹所に貯水空間を形成するために配設する構造体として、簡単な構造で、しかも十分な強度を得ることのできる構造体を提供することを目的とする。そして、保水能力にすぐれ、施工が簡単で、しかも施工に際して部品を保管するスペースを低減することができる貯水槽及びこれを形成するために使用する支持構造体を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
本発明は、凹所内に配設する構造物を、支柱体とこれに連結される板状部材の組立体により構成することを特徴とする。そして、これらの板状部材と支柱体を連結して得た支持構造物を一または複数の層として凹所内に充填配設して貯水槽を構成する。
【０００８】
請求項１の発明は、地表より下方に形成された凹所内に支持構造体を充填配置してなる雨水貯水槽において、
前記支持構造体を板状部材に複数の中空裁頭円錐形の支柱体を固定して形成したことを特徴とする。
【０００９】
本発明による雨水貯水槽は凹所が高い強度の支持構造体により充填されるため、凹所内の貯水能力を確保するとともに、凹所の支持構造体が充填された上部を利用面として有効活用することを可能とする。また、最近開催された世界水会議に於いても危惧されている農業用水や生活用水の確保が容易となり、人類の発展に寄与する。
【００１０】
請求項２の発明は、前記支柱体は前記板状部材を介して互いに同径の端部が対向するように板状部材に固定されることを特徴とする。
【００１１】
支柱体の同径の端部を対向するようにして板状部材に固定することに複数層に支持構造体が形成される。そして、支柱体は上下方向に大径部と小径部が交互に形成された柱状体が形成され、これによりいわゆるラーメン構造が形成されて支持構造体に高い剛性が付与され、凹所上部を構造的に安定した利用面とすることができる。
【００１２】
請求項３の発明は、地表より下方に形成された凹所内に充填配置して雨水貯水槽を形成するための支持構造体であって、
該支持構造体を板状部材に複数の中空裁頭円錐形の支柱体を固定して形成したことを特徴とする。
【００１３】
請求項３の発明によれば、雨水貯水槽を形成するためにし使用する支持構造体を簡単な構造の部品を使用して強度的に優れた支持構造体とすることができる。また、使用部品が簡単な構造であるため、組み立て作業も容易であり、施工費用も低く抑えることが可能となる。また、支持構造体は必要に応じて組み立てることができ、部品や材料の保管スペースを低減することができる。
【００１４】
請求項４の発明は、支持構造体を形成するための板状部材は円形の開口部と、前記支柱体を固定するための係止片を有し、該係止片は、前記円形開口部の円周縁に沿って、前記支柱体の各端部に対応させて同心状に設けられていることを特徴とする。
【００１５】
本発明による板状部材を使用することにより、裁頭円錐形の支柱体のいずれの端部に対しても結合させることが可能となる。
【００１６】
請求項５の発明は、請求項４に記載の支持構造体を組み立てるために使用する板状部材であって、前記係止片は前記板状部材の両面に設けられていることを特徴とする。
【００１７】
本発明によれば、一枚の板状部材の両面に対向させて支柱体を結合して固定することが可能となるため、所望の数の層状に組み立てることが可能となる。そして、複数枚の板状部材により支柱体を連結するとき、支柱体は上下を板状体により固定されることとなるため、全体として横方向に対しても強度の高い支持構造体とすることができる。
【００１８】
請求項６の発明は、請求項３又は請求項４の支持構造体を組み立てるために使用する中空裁頭円錐形の支柱体であって、該支柱体の両端部に該支柱体を板状部材に固定するための環状の係合部を有することを特徴する。
【００１９】
本発明の裁頭円錐形の支柱は大径、小径の何れの端部をも係止片を有する板状部材に固定することが可能となる。
【００２０】
請求項７の発明は、請求項１に記載の雨水貯水槽において、前記中空裁頭円錐形の支柱体に形成される内部貫通路内に鉄筋コンクリートを充填して鉄筋コンクリート支柱を形成したことを特徴とする。これにより、上下方向の耐圧強度を高くすることができ、雨水貯水槽の利用範囲を広げることができる。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下には本発明より詳細に説明するため、図面を参照して本発明の実施例を示す。
【００２２】
図１は本発明の実施例に係る貯水槽１の概略構成を示す図である。貯水槽１は地面を掘削して形成した凹所２内に本発明になる支持構造体３を配設して構成される。支持構造体３は後に詳述するように板状部材５と支柱体６との組合せからなる。凹所２の周囲は不透水シート４が敷設され、これにより凹所２内は貯水能力が付与される。また、支持構造体３の最上部には土盛８が施され、地表Ｆと同レベルの地表面が形成されている。尚、貯水層１には地上の排水溝からの排水を流入させる流入路９ａと満水となった水を排水する排水路９ｂが連設されている。
【００２３】
以下、本発明による雨水貯水槽を構成するための支持構造体３について説明ずる。
【００２４】
図２及び図３は本実施例になる支持構造体を構成するための構成要素を示す。図２はそれぞれ、支柱体１１，１２，１３を示し、３種類の中空の筒状構造の支柱体からなる。各支柱体１１〜１２は、ポリプロピレン、あるいは再生プラスッチなどの樹脂からなり、一体成形により製造される。図２（ａ）の支柱体１２は支持構造体３を構成する主たる第１の支柱体となるもので、裁頭円錐形をなす。したがって、一方の端部に於いては大径にまた、他方の端部は小径の開口端部を有する。また、第２の支柱体１２は裁頭円錐形の第１の支柱体１１を二分の一に分割したものである。また、第３の支柱体１３は図１（ａ）の支柱体１１を四分の一に分割したものである。いずれの支柱体も内部が空洞とされ両端は開口している。また、支柱体１１の両端部には環状の係合部１１ａ，１１ｂが一体的に成形されている。支柱体１２の両端部には円周部に同様な係合部１２ａ，１２ｂが形成されており、支柱体１３も両端部の円周部の周囲に沿って係合部１３ａ，１３ｂがそれぞれ形成されている。
【００２５】
図３は支持構造体を構成する他の構成要素である板状部材１５，１６を示す。板状部材１５，１６はいずれも、図２示した支柱体１１，１２，１３を固定するための部材であり、支柱体と組み合わせられて本実施例の支持構造体３（３１，３２）を構成するる。板状部材１５は正方形をなし、図示の如く中央部に５個の開口部１５ａを有し、また、４辺の側辺部の中央に半円状の開口部１５ｂを、また、４隅には４分の一円の切欠き部１５ｃが形成されている。板状部材１６は板状対５を二分割したもので、中央部に円形の開口部１６ａ，側辺部中央に半円形の開口部１６ｂ，４隅に４分の一円の開口部１６ｃ部が形成されている。
【００２６】
板状部材１５の開口部１５ａ、１５ｂ，１５ｃの円周部の近傍には異なる同心状の円周に沿って、夫々複数の係止片１５ｄ、１５ｅが立設されている。これらの係止片１５ｅ，１５ｄは支柱体１１，１２，１３を固定するためのもので、図４を参照して更に説明する。尚、板状部材１５，１６には複数の小孔１５ｆ，１６ｆが形成されている。
【００２７】
図４は板状部材１５に立設された係止片の詳細を示し、板状部材１５には支柱体１１，１２，１３を固定するための複数の係止片１５ｄ，１５ｅが板状部材１５に設けられている。係止片１５ｄ、１５ｅは、円形の開口部１５ａと半円形及び４分の１円形の開口部１５ｂ、１５ｃの円周に沿って形成されており、係止片１５ｄは支柱体１１の一方の大径の端部に設けられた係合部１２ａと略同一の径となる円周上に形成されており、係止片１５ｅは支柱体１１の他方の小径の端部に形成された係合部１１ｂの径と略同一の径の円周上に形成されている。尚、係止片１５ｄ，１５ｅは板状部材１５の両面に同じ位置に形成されている。このように板状部材に形成された係止片１５ｄ，１５ｅは、支柱体１１，１２，１３に形成されたそれぞれの係合部に係止させて各支柱体を固定するために使用される。
【００２８】
図４に示すように、支柱体１１の大径の端部はその係合部１１ａを板状部材１５の開口部１５ａの周囲の大径の円周上に設けられた係止部１５ｄに係止させることにより固定することができる。一方、支柱体１１の小径側の端部を板状部材１５に係止させる場合は係合部１１ｂを板状部材１５の小径の円周上に設けられた係止片１５ｅに係止させることにより固定する。支柱体１２，１３を板状部材１５に固定するに際しても、同様に各支柱体の係合部と板状部材の係止片を利用して固定することができる。なお、板状部材１６に対する各支柱体１１，１２，１３の固定も板状部材１６に対する固定と同様に係止片を使用して固定することができる。
【００２９】
図５は上述の支柱体の板状部材への固定方法を使用して支持構造体３を組み立てる方法を示している。図示のように、図４にて説明した方法により支柱体１１，を板状部材１５に固定し、支柱体１１の大径の係合部１１ａと板状部材１５の一方の面の係止片１５ｄと係合した場合には、反対側の面には同じく大径の端部の係合部１１ａを固定するようにして、順次連続して積み重ねるように組み立てていくことにより複数の層状に組まれる支持構造体３を形成することができる。
【００３０】
なお、境界部には図２に示した支柱体１２，１３を使用するが、隣接して板状部材が配置される場合は、境界部の開口部の位置に円錐形の支柱体１５を共通に使用することにより板状部材相互の結合が確立し、支持構造体３の横方向の結合が可能となる。そして、最外周部に位置する板状部材の縁部や隅部の開口部には、図２（ｂ）、（ｃ）に示した構造の支柱体を使用する。
【００３１】
また、板状部材１６を使用した半サイズの支持構造体３’も同様に組み立てることができる。
【００３２】
図６は支持構造体３及び半サイズの支持構造体３’を並べた状態を示す。（ａ）は中央部の断面図であり、（ｂ）は図６（ａ）のＡ−Ａ断面図である。
【００３３】
図は板状部材１５を使用した支持構造体３及び板状部材１６を使用した支持構造体３’の各々は、図６（ｂ）に示されるように、４枚の板状部材１５を使用し、４層となるように支柱体１１（１２，１３）を取り付けて形成したものである。
【００３４】
なお、最上部及び最下部となる板状部材１５については、開口部１５ａ、１５ｂ、１５ｃを必要とせず、また、主柱体は一方の面にのみ固定されるものであるから、図７に示すように、一方の面に係止片１５ｄ、１５ｅのみを対応する位置に設けた板状部材１７を使用することができる。なお、板状部材１５と同様に適宜の数の小孔１７ｅが形成されている。
【００３５】
図８は図６に示した支持構造体３の斜視図を示す。尚、図示の支持構造体３は図６において隅部に配置される支持構造体の一例を示しており、最も外側の辺に相当する側部に側壁３ａを取り付けている。尚、図中、板状部材の境界部に断面が半円形の支柱体や四分の１円形の支柱体が取り付けられているが、隣接する支持構造体３と共通して円筒形の支柱体を使用することも可能である。
【００３６】
以上のように、本実施例の支持構造体３は、板状部材１５、１６と支柱体１１，１２，１３とを組み合わせて形成してなるものであり、全体として構造的に強固で安定した構造物を得ることができる。そして、本実施例による支持構造体３は板状部材１５，１６と支柱体１１、１２、１３を板状部材１５，１６に設けられた係止片と係合させるだけで組み立てることができ、組み立て作業も極めて簡単である。
【００３７】
ここで、再度、図１を参照して、本実施例による支持構造体３を使用した貯水槽の施工について説明する。
【００３８】
地表面から所定の深さだけ掘り下げて凹所２を形成する。次に、凹所２の底部及び側壁部に不透水シートあるいはコンクリートなどの不透水性材料を施し、凹所２全体を保水能力のある水槽とする。次に、凹所２内に本実施例になる支持構造体３を配設する。図１に示された例では図６あるいは図８に示した４本の支柱体と５枚の板状部材を使用して組み立てた支持構造体３を互いに隣接させて配置する。全体の面積に応じて適宜半サイズの支持構造体３’を利用する。なお、最上部及び最下部に使用する板状部材は図７に示したように、片面に係止片１５ｄ，１５ｅと小孔１５ｆを設けた板状部材１７が使用される。
【００３９】
支持構造体３を凹所２内を埋めつくすようにして充填配置した後、支持構造体３上に盛土８を施す。この盛土層の厚さは、貯水槽の設計時に予め定められ、盛り土された後の貯水槽１の上部の使用目的により適宜の層厚に設定できる。
【００４０】
本実施例による貯水層１は、凹所内に配列した支持構造体３により貯水槽の上部構造を支え、かつ、地下の凹所２の空間には支持構造体３自体が持つ空隙によって貯水のための空隙を確保することが可能となる。支柱体１１，１２，１３は板状部材１５に固定されるが、この固定は板状部材１５に設けられた係止片１５ｄ、１５ｅによって固定されるだけで、特に支柱体の内部が水密構造とされるものではない。したがって、支柱体１１，１２，１３の内部も貯水用のスペースとなる。
【００４１】
また、図６に示されるように、支柱体１１は最下部と最上部の板状体の間に配置される支柱体は板状体を介して同一径の端部が対向するように配置されるため、上下関係において大径部と小径部が交互に配置されるような柱状体が形成される。これによりラーメン構造と同様の強度が付与され、安定した支持構造体が得られる。
【００４２】
本実施例で使用する支持構造体３は板状部材と支柱体との組み合わせにより構成しているため、軽量でしかも構造的にきわめて強固なものとなり、安定した支持構造物を提供することが可能となる。また、支持構造体３は施工現場においても簡単な作業で組み立てることができ、材料や部品の保管に要するスペースを大幅に低減することができる。特に、支柱体を裁頭円錐形としているため、保管時には順次嵌合するようにして積み重ねて貯蔵することができるため、保管ズペースを大幅に削減することが可能となる。
【００４３】
上述の貯水槽１は凹所２内に支持構造体３を充填配置し、最上部の支持構造体３上に盛土８を施して貯水槽上部を利用可能な敷地とするものである。この場合、上部敷地の使用限界は支持構造体３の耐圧限界によって制限される。そこで、支持構造体３の耐圧性をさらに高める方法として、図９に示すように、本発明による支持構造体を、鉄筋コンクリートと組み合わせて使用することも可能である。
【００４４】
図９は本発明による支持構造体を利用した貯水槽の他の施工法を説明するための図である。本発明の支持構造体３は開口１５ａを有する板状部材１５の開口部１５ａに中空の裁頭円錐垂体を固定してこれを積み重ねていくようにしているため、上下に積み重ねられた支柱体は内部が連続した貫通孔３１が形成されることとなる。そこで、図９に示すように、貫通孔３１内に鉄筋３２を挿入し、更にその貫通孔３１の内部にコンクリートを充填して鉄筋コンクリート支柱を形成する。貫通孔３１内に挿入する鉄筋は通常のコンクリートによる支柱の形成に使用さるいわゆるルーフ状鉄筋を使用すればよい。このように、支持構造体の内部の上下に貫通する貫通孔に鉄筋コンクリートによる支柱を形成することにより上下方向に対する耐圧強度を高めることができ、したがって、敷地下部の強度が要求される駐車場や道路としても利用でき、貯水層上部の敷地の利用範囲が広がる。
【００４５】
尚、本実施例においては、支柱体内部の空間はコンクリートで充填されるが、支柱体の間に貯水用の空隙を充分に確保でき、雨水貯水槽としての機能を充分に果たすことができる。
【００４６】
以上、本発明の好適な実施例を説明したが、上述の実施例は支持構造体を板状部材と裁頭円錐体を基本とする支柱体により構成するものであったが、支柱体として裁頭円錐体以外の構造のものも使用できる。例えば、通常の三角柱四角柱、６角柱等の裁頭多角錐柱体とすることも可能である。この場合、支柱体を板状部材に係止する係止片は支柱体の形状に適合する位置に設けるようにする。
【００４７】
【発明の効果】
以上詳述したところから明らかなように、本発明によれば、構造的に安定で貯水能力の高い雨水貯水槽を得ることができる。これにより、農業用水や生活用水の確保が容易となる。
農業用水や生活用水の確保が容易となる。また、本発明の雨水貯水槽は簡単な構造の部材により組み立てが可能である支持構造体を使用するものであるため、構築に要する工期を短縮することができる。また、支持構造体を組み立てるための部材を保管するスペースを小さくすることができ、施工費用を抑えることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例に係る雨水貯水槽の概略構成図である。
【図２】雨水貯水槽を形成するための支持構造体を組み立てるための支柱体を示す図である。
【図３】雨水貯水槽を形成するための支持構造体を組み立てるための板状部材を示す図である。
【図４】支柱体の板状部材への固定方法を示し、（ａ）は全体図、（ｂ）は係止片の拡大図である。
【図５】支柱体及び板状部材を使用して支持構造体３を組立てる方法を示す図である。
【図６】支持構造体を並べた状態を示す。（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ断面図である。
【図７】支持構造体の最上部又は最下部に使用する板状部材を示す図である。
【図８】図６に示す支持構造体の斜視図である。
【図９】本発明による雨水貯水槽の他の実施例を説明する図である。
【符号の説明】
１雨水貯水槽
２凹所
３支持構造体
４不透水シート
８盛土
１１，１２，１３支柱体
１１ａ，１１ｂ係合部
１５ｄ、１５ｅ係止片
１５ａ，１５ｂ，１５ｃ開口部
１５ｆ小孔

Claims

地表より下方に形成された凹所内に支持構造体を充填配置してなる雨水貯水槽において、
前記支持構造体を板状部材に複数の中空裁頭円錐形の支柱体を固定して形成したことを特徴とする雨水貯水槽。
前記支柱体は前記板状部材を介して互いに同径の端部が対向するように板状部材に固定されることを特徴とする請求項１に記載の貯水槽。
地表より下方に形成された凹所内に充填配置して雨水貯水槽を形成するための支持構造体であって、
該支持構造体を板状部材に複数の中空裁頭円錐形の支柱体を固定して形成したことを特徴とする支持構造体。
前記板状部材は円形の開口部と、前記支柱体を固定するための係止片を有し、該係止片は、前記円形開口部の円周縁に沿って、前記支柱体の各端部に対応させて同心状に設けられていることを特徴とする請求項３に記載の支持構造体。
請求項４に記載の支持構造体を組み立てるために使用する板状部材であって、前記係止片は前記板状部材の両面に設けられていることを特徴とする板状部材。
請求項３又は請求項４の支持構造体を組み立てるために使用する中空裁頭円錐形の支柱体であって、該支柱体の両端部に該支柱体を板状部材に固定するための環状の係合部を有する支柱体。
前記中空裁頭円錐形の支柱体に形成される内部貫通路内に鉄筋コンクリートを充填して鉄筋コンクリート支柱を形成したことを特徴とする請求項１に記載の雨水貯水槽。