JP2005076206A - 浸透性水路 - Google Patents

Abstract

【課題】浸透式水路部材と浸透層との間で繰り返される浸透水の流出入による浸透層の圧密・圧縮等を防止し、地盤沈下を抑制することで、浸透性水路の損傷を防ぎぐことができ、さらに、浸透式水路部材の断面積を大きくしなくても、浸透式水路部材と浸透層の排水・保水能力をあわせて考えることで、必要とされる排水・保水能力を確保でき、浸透式水路部材の製造上の手間及びコストを軽減する。
【解決手段】一対の側壁１４を含む複数の壁で構成されて外部との間で排水及び給水のできる透水口７を備えた浸透式Ｕ字溝２と、浸透式Ｕ字溝２の外部に設けられて透水口７から排水される水を浸透させる浸透層６とを備えた浸透性水路において、浸透層６が、透水性袋体４に粒状体としての団粒化された土３を入れて団粒化された土３の動きを拘束してなる嚢部材５の３個が積まれたものを、側壁１４の外側方の歩道側１０に３列、車道側１１に１列を並べて構成する。
【選択図】図１

Description

本発明は、浸透式水路部材の周囲に浸透層を備えることで、排水・保水能力を向上させた浸透性水路に関するものである。

大量の雨水がボックスカルバート内に流れ込む等して管内流水が増加した時に、その管内流水の一部を、ボックスカルバートの側壁に形成した雨水浸透用孔から管外の地盤に浸透させるようにした浸透式ボックスカルバートが知られている（例えば、特許文献１参照。）。

また、本出願人は図６に示すように、より大量の雨水を早く浸透させられるものとして、側壁７１に吸排水口７２が形成された浸透式水路部材である浸透式ボックスカルバート７０を設置している。その側壁７１の外側方に設けられた浸透層７３に、水質浄化材と砕石、割栗石、廃棄コンクリートガラ等の粒状体とを層状した排水性地盤が形成されている浸透式管渠を提案した（特許文献２参照。）。
実開昭６４−４２３７７号公報 特開２００２−４３９４公報

ところが、上記の浸透式ボックスカルバート７０と、浸透式ボックスカルバート７０の側壁７１の外側方に設けられた排水性地盤としての浸透層７３との間で繰り返される浸透水の流出入により、軟弱になった浸透層７３に圧密・圧縮等が引き起こされる。その結果、浸透層７３の沈下及び排水能力の低下が引き起こされ、さらに、地上面の地盤沈下が起こり、その地盤沈下によって浸透式ボックスカルバート７０の構造そのものに損傷を与えるという問題があった。そのため、必要とされる排水能力を確保するために、容量の大きな浸透層を設けることができないので、浸透式ボックスカルバート７０の増径が不可欠となるが、大きな浸透式ボックスカルバート７０を使用することは、工事費の増加につながり経済性に欠けるという問題もあった。

そこで、本発明の第一の目的は、浸透式水路部材と浸透層との間で繰り返される浸透水の流出入による浸透層の圧密・圧縮等を防止し、地盤沈下を抑制することで、浸透性水路の損傷を防ぐことにある。第二の目的は、浸透式水路部材の断面積を大きくしなくても、浸透式水路部材と浸透層の排水・保水能力をあわせて考えることで、必要とされる排水・保水能力を確保でき、浸透式水路部材の製造上の手間及びコストを軽減することにある。

上記の課題を解決するために、本発明の浸透性水路は、一対の側壁を含む複数の壁で構成されて外部との間で排水及び給水のできる透水口を備えた浸透式水路部材と、浸透式水路部材の外部に設けられて透水口から排水される水を浸透させる浸透層とを備えた浸透性水路において、浸透層が、透水性袋体に粒状体を入れて粒状体の動きを拘束してなる嚢部材を多数積んで又は並べて構成されたことを特徴とする。

「浸透式水路部材」の形状は、特に限定されず、以下の（１）〜（４）を例示できる。
（１）一対の側壁と底壁とからなるコンクリート製のＵ字溝ブロックであり、透水口が側壁又は底壁に設けられた穴である。
（２）一対の側壁と底壁とを構成するように複数の材木を並べて組んだＵ字溝部材であり、透水口が木材相互間に生じる隙間である。
（３）一対の側壁と底壁と天壁とからなるコンクリート製の暗渠ブロックであり、透水口が側壁又は底壁に設けられた穴である。
（４）一対の側壁と天壁とからなるコンクリート製の門型ブロックであり、透水口が両側壁下端間の開口である。
（１）〜（４）の例示以外に、具体的な浸透式水路部材としては、側溝、ボックスカルバート、ヒューム管等を例示でき、その材質は、特に限定されず、コンクリート、石、木材等を例示できる。「透水口」の形状は、特に限定されず、横長スリット状、四角穴、丸穴、半丸穴、四角開口等を例示できる。

嚢部材の「透水性袋体」の材質は、特に限定されず、化学繊維、合成樹脂、合金等を例示でき、透水性袋体の素材は、特に限定されず、繊維性の織布又は不織布を例示できる。また、その布の形状は、特に限定されず、網状材、面状材等を例示できる。透水性袋体の大きさは、特に限定されないが、縦長０．５０〜１．０ｍ、横幅０．３〜１．０ｍの四角形が好ましい。 また、ポリエチレン、ポリプロピレン又はポリエステル製の透水性袋体を用いる場合には、太陽光にあたると耐久性が劣るため、水路である浸透式水路部材が透水性袋体の遮光を兼ねると好ましいし、特に好ましくは、遮光シートを利用することである。但し、施工の後に植物が成長することで遮光の役割を果たす場合もあるが、その場合も植物が成長するまでの短期の間は遮光の役割を果たす遮光シートを利用することが好ましい。

透水性袋体に中詰する「粒状体」の材質は、特に限定されないが、団粒化された土、砕石、割栗石、廃棄コンクリートガラ等を例示できる。団粒化された土とは、土を透水性袋体に中詰すると土中の微粒成分によって、嚢部材の保水性・透水性等が十分には発揮されないので、セメント、石灰、高炉スラグ、団粒化剤等で処理し、団粒化させた土のことである。土を団粒化させることにより、締め固め易く且つ保水性、透水性、通気性に富んだ性状に土を変化させる。土としては、主として現場で発生した土を使用するが、別の場所の土を用いてもよいし、団粒化の処理を施さなくても粒状体として使用できるくらいに団粒化されている土の場合は、未処理で粒状体として用いてもよい。建設副産物である廃棄コンクリートガラは、他の場所で発生した廃棄コンクリートガラが使用されてもよいが、既設の側溝を取り壊して浸透性水路を新たに構築する場合は、取り壊した側溝を破砕した廃棄コンクリートガラが使用されてもよい。また、廃棄コンクリートガラを使用するときは、略中性化したものを用いるか、そうでない場合はアルカリ中和剤を添加することが好ましい。

粒状体を透水性袋体に入れた「嚢部材」の形状は、特に限定されず、直方体を例示でき、その大きさは、特に限定されず、嚢部材が、積んだとき又は並べたときに上下に偏平となり、且つ浸透式水路部材の水路幅とほぼ等しい幅となるように形成されることが好ましい。それによって、嚢部材を１列に積み上げて浸透式水路部材の高さと略同一となる嚢部材の数を確認しておけば、浸透層全体に使用する嚢部材の数に嚢部材の空隙率を掛け合わせた数値により、浸透層が浸透式水路部材の幾つ分の保水能力に匹敵する浸透能力を持つかが分かりやすく、浸透性水路の設計及び施工の際に簡便である。また、暗渠ブロックや門型ブロックを使用する比較的大きな浸透式水路部材の場合は、水路幅に合わせて大きな嚢部材を使用してもよいが、嚢部材を積んだとき又は並べたときに嚢部材の幅の整数倍が浸透式水路部材の水路幅となるように形成されることが、同様の理由により好ましい。嚢部材の大きさは、縦長０．５〜１．０ｍ、横幅０．２〜１．０ｍ、高さ０．０５〜０．５ｍが好ましく、重量は２０〜９００ｋｇが好ましい。また、その空隙率は、１０〜４０％が好ましく、特に好ましくは、２５〜３５％である。

嚢部材が、浸透層の圧密・圧縮等を防止する仕組みについて示す。積み上げられた嚢部材内の粒状体に、通行車両、上方にある嚢部材等の上方からの押圧の外力が加わると、外力を受けて粒状体が下方及び側方に押圧しようとするが、透水性袋体にて粒状体の動きが拘束されているので、透水性袋体に該押圧の力が加わり、透水性袋体の張力となる。この張力は粒状体に対して拘束力として働き、粒状体に上方から加わっている押圧の外力に対し、粒状体が抵抗力を発揮する。すると、上方から加わっていた外力が粒状体の抵抗力によって、分散して打ち消されることになり、下方及び側方への押圧の伝播が途切れるので、たとえ浸透式水路部材と浸透層との間で繰り返される浸透水の流出入が起こり、水の浮力が粒状体に働いたり、嚢部材同士の隙間に位置している透水性袋体に拘束されない粒状体、基礎地盤等に圧密・圧縮が起こったりしても、浸透層全体の圧密・圧縮が防止されて、地盤沈下が抑制される。

また、嚢部材を多数積んで又は並べて構成する態様は、次の（１）（２）（３）を例示できる。
（１）浸透式水路部材の少なくとも一対の側壁の外側方に一列積み、複数列積み又は千鳥積みされた態様。
（２）浸透式水路部材の底壁の下方にも一段に並べられ若しくは一列積み、複数列積み又は千鳥積みされた態様。
（３）浸透式水路部材の少なくとも下方に一段に並べられ若しくは一列積み、複数列積み又は千鳥積みされた態様。

また、浸透層と基礎地盤との関係は、以下の（１）（２）を例示できる。
（１）浸透性水路が浸透層より外方の基礎地盤へも水を浸透させるものである。
（２）浸透性水路が浸透層より外方の基礎地盤へは水を浸透させないように、浸透層と基礎地盤との間に不透水性槽を設ける。

「不透水性槽」の材質は、特に限定されないが、コンクリート、遮光シート、粘土等を例示できる。また、不透水性槽に排水孔が設けられ、排水孔より外方に、内方に設けられている浸透層から連続して浸透層が設けられて、浸透層より外方の基礎地盤へも水を浸透させる浸透性水路も例示できる。この場合、排水孔の大きさ、形状、設けられている位置は、特に限定されない。

「浸透性水路」の設置場所は、地上に露出している浸透性水路の場合は、歩道と車道との境界部分、駐車場、運動場等を例示することができ、地下に設置されている浸透性水路の場合は、歩道、車道、駐車場、運動場、公園等の地下を例示できる。また、浸透性水路部材の両脇部分又は浸透性水路の上方の地上部分がどのような状態であってもよく、土、砂利、敷石、アスファルト舗装、ポーラスコンクリート舗装等を例示できる。さらに、浸透性水路の端部がせき止められて、雨水等を貯留する貯留池も、浸透性水路に含まれることとする。

本発明の浸透性水路は、浸透式水路部材と浸透層との間で繰り返される浸透水の流出入による浸透層の圧密・圧縮等を防止し、地盤沈下を抑制することで、浸透性水路の損傷を防ぎぐことができ、さらに、浸透式水路部材の断面積を大きくしなくても、浸透式水路部材と浸透層の排水・保水能力をあわせて考えることで、必要とされる排水・保水能力を確保でき、浸透式水路部材の製造上の手間及びコストを軽減することができるという優れた効果を奏する。

以下、本発明を実施するための最良の形態として、浸透式Ｕ字溝と浸透層とを備えた浸透性水路を示す第一実施形態と、暗渠又は門型水路と浸透層とを備えた浸透性水路としての雨水貯留池を示す第二実施形態を示す。
［第一実施形態］

図１、図２及び図３は第一実施形態の実施例１〜実施例５の歩道１０と車道１１との境界部分に側溝である浸透式Ｕ字溝２と、歩道１０と車道１１の地下に、透水口７から排水される水を浸透させる浸透層６、２０、２１、２２とを備えた浸透性水路を示している。なお、図中の嚢部材５、３１、３３、３５の断面内部については、一部の嚢部材について記載し、残りは省略した。

実施例１の浸透性水路は、図１（ａ）に示ように、浸透式水路部材としてのコンクリート製のＵ字溝ブロック１（長さ２ｍ、深さ０．５ｍ、水路幅０．３ｍ、コンクリートの厚さ０．０５ｍ、水路断面積：Ａ＝０．１５ｍ^２）を長さ方向につなげて形成されている浸透式Ｕ字溝２と、積んだとき及び並べたときに上下に扁平となっている１２個の嚢部材５（縦長約０．４ｍ、横幅約０．５ｍ、高さ約０．１ｍ、重量約２８ｋｇ、空隙率：Ｙ＝約３３．３％）よりなる浸透層６とが備えられている。

Ｕ字溝ブロック１は、一対の側壁１４と底壁１５とからなり、両側壁１４に外部との間で排水及び給水のできる丸穴状の透水口７が各２箇所に設けられており、掘り下げた基礎地盤８上に基礎コンクリート１２、敷モルタル１３を順に敷設した上に設置されている。嚢部材５は、粒状体として、浸透性水路を施工する際に掘り返した現場の土をセメントで処理し、団粒化させた土３を透水性袋体としてのポリプロピレン製の織布の土嚢袋４（縦長０．４ｍ、横幅０．５ｍ）に入れて、団粒化させた土３の動きを拘束してなる。嚢部材５の断面積（Ｂ）は、嚢部材５の横幅と高さを掛け合わせたもの（Ｂ＝０．５ｍ×０．１ｍ＝０．０５ｍ^２）とし、約３個分（Ａ／Ｂ＝３）の断面積が、Ｕ字溝ブロック１の水路断面積に相当している。浸透層６より外方の基礎地盤８へ水を浸透させるものである。

浸透層６は、Ｕ字溝ブロック１の一対の側壁１４の外側方に、嚢部材５の３個を積み上げて１列としたものが、歩道側１０に３列、車道側１１に１列並べられて構成されている。嚢部材５の敷設の際には、一段ずつ並べられた嚢部材５に転圧を繰り返しながら嚢部材５が一列に積み上げられ、その上に、歩道１０及び車道１１となるアスファルト舗装１６がされている。

実施例１の浸透層６の態様は、浸透性水路を新設する際に採用することができるが、車道側に積み及び並べる嚢部材５を最小にし、掘り返しを少なくしているので、従来のＵ字溝又は浸透式Ｕ字溝を利用した水路を改良する際にも、最小限の交通規制で施工することができる。
また、浸透層６の浸透断面積（Ｃ）は、１２個分の嚢部材５と（Ｃ＝Ｂ×１２個）となるので、これをＵ字溝ブロック１の水路断面積相当（３×Ｂ）で割って、空隙率（Ｙ）を掛け合わせれば、Ｕ字溝ブロック１に対する係数で浸透断面の浸透能力が表される。よって、この浸透断面での浸透能力は、Ｙ／１００×（Ｃ／（３×Ｂ））×Ａ＝１．３×Ａとなり、浸透層６は浸透式Ｕ字溝２の水路断面の約１．３倍の浸透能力を有している。

以上のように構成された実施例１の浸透性水路は、浸透式Ｕ字溝２内を流れる雨水が、透水口７から浸透式Ｕ字溝２の両側壁１４の外側方及び底壁１５の下方に、積んで又は並べられている嚢部材５に浸透し、浸透層６の外方の基礎地盤８へも水を浸透させる。また、浸透層６が浸透式Ｕ字溝２の約１．３倍の浸透能力を持っているので、実施例１の浸透性水路は、浸透式Ｕ字溝２と浸透層６の浸透能力をあわせると、浸透式Ｕ字溝２だけの浸透性水路と比較して約２．３倍の水路断面を有している浸透式Ｕ字溝とほぼ同様の排水能力を持つ。

実施例２の浸透性水路は、図１（ｂ）に示すように、実施例１と同様な浸透式Ｕ字溝２と、浸透層６の態様と嚢部材５の数だけが異なっている浸透層２０とが備えられている。
浸透層２０は、浸透式Ｕ字溝２の底壁１５の下方には、嚢部材５が歩道１０側と車道１１側とに同様に並ぶように、４個の嚢部材５が１段に並べられ、その略中央部に浸透式Ｕ字溝２の底壁１５が設置され、浸透式Ｕ字溝２の一対の側壁１４の外側方には、下方に並べられた４個の嚢部材５とは千鳥積みになるように、嚢部材５の３個を積み上げて１列としたものが、歩道側１０に２列、車道側１１に２列並べられて構成されている。その上に、歩道１０及び車道１１となるアスファルト舗装１６がされている。

浸透層２０の浸透断面積（Ｃ）は、１６個分の嚢部材５と（Ｃ＝Ｂ×１６個）となるので、実施例１と同様に、この浸透断面での浸透能力は、Ｙ／１００×（Ｃ／（３×Ｂ））×Ａ＝１．８×Ａとなり、浸透層２０は浸透式Ｕ字溝２の水路断面の約１．８倍の浸透能力を有している。

以上のように構成された実施例２の浸透性水路は、浸透式Ｕ字溝２内を流れる雨水が、透水口７から浸透式Ｕ字溝２の両側壁１４の外側方及び底壁１５の下方に積んで又は並べられている嚢部材５に浸透していき、浸透層２０の外方の基礎地盤８へも水を浸透させる。また、浸透層２０が浸透式Ｕ字溝２の約１．８倍の浸透能力を持っているので、実施例２の浸透性水路は、浸透式Ｕ字溝２と浸透層２０の浸透能力をあわせると、浸透式Ｕ字溝２だけの浸透式水路と比較して、約２．８倍の水路断面を有している浸透式Ｕ字溝とほぼ同様の排水能力を持つ。

実施例３の浸透性水路は、図２（ｃ）に示すように、実施例１と同様な浸透式Ｕ字溝２と、嚢部材５を１６個と嚢部材５より小さいだけで中身の団粒化された土３や土嚢袋３０（縦長０．４ｍ、横幅０．３ｍ）の材質は同様の嚢部材３１（縦長約０．４ｍ、横幅約０．３ｍ、高さ約０．１ｍ、重量約２０ｋｇ、空隙率：Ｙ＝約３３．３％、断面積＝０．６×Ｂ）を１２個を用い、実施例１とは並べ方が異なっており、積んだとき及び並べたときに上下に扁平となっている嚢部材５、３１よりなる浸透層２１と、浸透層２１と基礎地盤８との間に不透水性槽としてプレキャストコンクリート製の遮水壁４０（長さ５０ｍ、幅０．７ｍ、深さ０．７ｍ、コンクリートの厚さ０．１ｍ）とが備えられている。

浸透層２１は、浸透式Ｕ字溝２と遮水壁４０が上方開口して２重になっている形状であり、浸透式Ｕ字溝２と遮水壁４０の間は、浸透式Ｕ字溝２の底壁１５の下方には、歩道１０側と車道１１側とに同様に並ぶように、嚢部材５の４個が積み上げられて１列となったものの４列が並べられ、その略中央部に浸透式Ｕ字溝２の底壁１５が設置されている。浸透式Ｕ字溝２の一対の側壁１４の外側方には、下方に積み及び並べられたの嚢部材５とは千鳥積みになるように、嚢部材３１の３個が積み上げられて１列となったものが、歩道側１０に２列、車道側１１に２列に並べられて構成されている。その上に、歩道１０及び車道１１となるアスファルト舗装１６がされている。

また、浸透層２１の浸透断面積（Ｃ）は、１６個分の嚢部材５と１２個分の嚢部材３１（Ｃ＝Ｂ×１６個＋（０．６×Ｂ）×１２個）を足し合わせたものであるので、実施例１と同様に、この浸透断面での浸透能力は、Ｙ／１００×（Ｃ／（３×Ｂ））×Ａ＝２．６×Ａとなり、浸透層２１は浸透式Ｕ字溝２の水路断面の約２．６倍の浸透能力を有している。

以上のように構成された実施例３の浸透性水路は、浸透式Ｕ字溝２内を流れる雨水が、透水口７から浸透式Ｕ字溝２の両側壁１４の外側方及び底壁１５の下方に積んで又は並べられている嚢部材５、３１に浸透していき、遮水壁４０内で保水され、浸透層２１より外方の基礎地盤８へは水を浸透させない。また、浸透層２１が、浸透式Ｕ字溝２の約２．６倍の浸透能力を持っているので、浸透式Ｕ字溝２と浸透層２１の浸透能力をあわせると、浸透式Ｕ字溝２だけの浸透性水路と比較して、約３．６倍の水路断面を有している浸透式Ｕ字溝とほぼ同様の排水能力を持つ。

実施例４の浸透性水路は、図２（ｄ）に示すように、実施例１と同様な浸透式Ｕ字溝２と、嚢部材５を１８個、嚢部材３１を１２個と嚢部材５より大きいだけで中身の団粒化させた土３や土嚢袋３２（縦長０．４ｍ、横幅０．６ｍ）の材質は同様の嚢部材３３（縦長約０．４ｍ、横幅約０．６ｍ、高さ約０．１ｍ、重量約３５ｋｇ、空隙率：Ｙ＝約３３．３％、断面積＝１．２×Ｂ）を４個を用い、積んだとき及び並べたときに上下に扁平となっている嚢部材５、３１、３３よりなる浸透層２２と、浸透層２２と基礎地盤８との間に底壁４２の略中央部に排水孔４３が設けられているプレキャストコンクリート製の隔壁４１（長さ５０ｍ、幅１．６ｍ、深さ０．８ｍ、コンクリートの厚さ０．１ｍ、排水孔４３の幅０．８ｍ）が設けられている。浸透層２２は、浸透式Ｕ字溝２と隔壁４１との間部分から、隔壁４１の下方である排水孔４３の外方にまでつながって１段に並べられ設けられている。

浸透層２２は、浸透式Ｕ字溝２と隔壁４１とが上方開口して２重になっている形状であり、隔壁４１の底壁４２の下方に、基礎地盤８の上に底壁４２の基礎となるように４個の嚢部材３３が１段に並べられ、その上の略中央部に排水孔４３となるように隔壁４１が設置され、排水孔４３部分には２個の嚢部材５が並べられ、浸透式Ｕ字溝２と隔壁４１の間は、実施例３と同様に嚢部材５、３１が積み並べられて構成されている。その上に、歩道１０及び車道１１となるアスファルト舗装１６がされている。

また、浸透層２２の浸透断面積（Ｃ）は、１８個分の嚢部材５、１２個分の嚢部材３１と４個分の嚢部材３３（Ｃ＝Ｂ×１８個＋（０．６×Ｂ）×１２個＋（１．２×Ｂ）×４個）を足し合わせたものであるので、この浸透断面での浸透能力は、Ｙ／１００×（Ｃ／（３×Ｂ））×Ａ＝３．２×Ａとなり、浸透層２２は浸透式Ｕ字溝２の水路断面の約３．２倍の浸透能力を有している。

以上のように構成された実施例４の浸透性水路は、浸透式Ｕ字溝２内を流れる雨水が、透水口７から浸透式Ｕ字溝２の両側壁１４の外側方及び底壁１５の下方に積んで又は並べられている嚢部材５、３１に浸透していき、排水孔４３を経由して嚢部材３３に浸透し、さらに、浸透層２２の外方基礎地盤８へ水を浸透させる。また、浸透層２２が浸透式Ｕ字溝２の約３．２倍の浸透能力を持っているので、浸透式Ｕ字溝２だけの浸透性水路と比較して、約４．２倍の水路断面を有している浸透式Ｕ字溝とほぼ同様の排水能力を持つ。

実施例５の浸透性水路は、図３（ｅ）に示すように、実施例２のＵ字溝ブロック１の代わりに、略円柱状の間伐材４５、４６、４７、４８を並べて組んだＵ字溝部材４４を長さ方向につなぎ、Ｕ字溝ブロック１と同一の水路断面積を持つ浸透式Ｕ字溝９と、実施例２と同様な浸透層２０とが備えられている。Ｕ字溝部材４４は、一対の側壁５０と底壁４９とを構成するように、水平面が１面設けられた間伐材４５（長さ約２ｍ、直径約０．１ｍ）と、間伐材４５の水平面と相対する水平面が設けられた間伐材４６と、間伐材４６より長さが短いだけの間伐材４７（長さ約１．６ｍ）と、３面が略直角の連続した水平面が設けられた間伐材４８とを並べて、間伐材４５、４６、４７、４８間はボルト・ナットを用いて組んで構成されている。また、このＵ字溝部材４４の透水口７は、木材相互間に生じる隙間であり、この隙間と浸透層２０の嚢部材５との間には、遮光シート３９が設けられている。

この間伐材４５、４６、４７、４８の組み合わせは、まず、浸透式Ｕ字溝９の底壁４９には、３本の間伐材４８が、その３つの水平面を底壁４９の下側と、隣接する間伐材４８の水平面同士とが隣接するように並べて組まれている。底壁４９と側壁５０との角には、１本の間伐材４８が、３つの水平面を底壁４９の下側と、底壁４９の間伐材４８側と側壁５０側とに向いて並べて組まれている。側壁５０は、該角に設置された間伐材４８側から順に間伐材４７、間伐材４６、間伐材４７、間伐材４６、間伐材４５とそれぞれ水平面が隣接し合う様に積み上げられて組まれている。また、間伐材４５、４６、４７、４８が並ベて組まれたＵ字溝部材４４が、長さ方向につなげられると、間伐材４７が間伐材４６より短いので、両側壁５０の各２箇所に間伐材４６の側面と間伐材４７の断面との相互間で略四角形の隙間が生じる。この隙間と、組み合わせた間伐材４５、４６、４７、４８の長さ方向側面の相互間に生じる横長スリット状の隙間とは、浸透式Ｕ字溝９を流れる排水を出入りさせるための透水口７となる。また、荷重を支えるための鉄製のグレーチング５１の上面に、断面を略半分にした間伐材５２を、断面がグレーチング５１の上面に接するように取り付けた蓋部材５３を必要に応じて設置する。また、浸透層２０の上部には、歩道１０及び車道１１となるポーラスコンクリート舗装１８がされている。

以上のように構成された実施例５の浸透性水路は、浸透式Ｕ字溝９内を流れる雨水及び歩道１０及び車道１１のポーラスコンクリート舗装１８に浸透する雨水が、透水口７から又は直接に浸透式Ｕ字溝９の両側壁５０の外側方及び底壁４９の下方に積んで又は並べられている嚢部材５に浸透していき、浸透層２０の外方の基礎地盤８へも水を浸透させる。また、浸透層２０が浸透式Ｕ字溝９の約１．８倍の浸透能力を持っているので、浸透式Ｕ字溝９だけの浸透性水路と比較して、約２．８倍の水路断面を有している浸透式Ｕ字溝とほぼ同様の排水能力を持つ。

以上のように構築された本実施形態の水路によれば、次の（１）〜（１０）のような作用効果が得られる。
（１）水路本来の作用効果の向上
浸透式Ｕ字溝２、９内流量が増大し溢水が頻発する問題に対して、浸透式Ｕ字溝２、９の増径を行わなくとも、浸透層６、２０、２１、２２を排水性・保水性地盤とし、この排水性・保水性地盤に側溝内流水を効率的に浸透させることにより対応することができるので、特に、用地に制限がある市街地の水路に最適である。
また、地下水の低下・枯渇等の問題に対して、浸透式Ｕ字溝２、９内流水の一部を保水性地盤である浸透層を経て基礎地盤８に浸透させることにより対応し、基礎地盤８の保水・遊水機能を向上させる。
（２）製造上の手間及びコストの軽減が可能
浸透式Ｕ字溝２、９内流量が増大に対して、浸透式Ｕ字溝２、９の断面積が小さくても浸透層６、２０、２１、２２の浸透断面を大きくできるので、大きな浸透式Ｕ字溝２、９が必要なくなり、コストの軽減が可能である。また、浸透層６、２０、２１、２２の大きさを調整することで、種々の浸透式Ｕ字溝２、９内流量に対応する水路を形成することができるので、使用する浸透式Ｕ字溝２、９の種類を減らすことができ、製造上の手間及びコストの軽減が可能であるので経済性が向上する。

（３）製造上の手間及びコストの軽減が可能
必要とされる排水・保水量を確保するために、浸透式Ｕ字溝２、９の断面積と粒状体の保水能力とから必要となる浸透層の断面積を求めることができるので、不必要な浸透層の施工を防止でき、コストの軽減が可能であるので経済性が向上する。
（４）浸透層の圧密・圧縮沈下及び地盤沈下の抑制
浸透層６、２０、２１、２２が嚢部材５、３１、３３を用いて形成されていることで、浸透層６、２０、２１、２２が外力に対して強い抵抗力を発揮するので、浸透式Ｕ字溝２、９からの水の流出入に対しても地盤の変位を大幅に低減することができ、浸透層６、２０、２１、２２の圧密・圧縮沈下及び地盤沈下を抑制することができる。
（５）側溝構造の軽減
浸透層６、２０、２１、２２を形成している嚢部材５、３１、３３の持つ外力に対する強い抵抗力とその自立性により、浸透式Ｕ字溝２、９にかかる側方からの土圧を軽減することになり、浸透式Ｕ字溝２、９の構造を簡略化できる。
（６）重交通等荷重に対応
この浸透層６、２０、２１、２２を用いた浸透性水路は、嚢部材５、３１、３３の使用により、路面下の土砂を補強するため、地盤沈下を抑制することができ、重交通等の荷重の大きい側溝に設置することができる。

（７）耐震性
浸透層６、２０、２１、２２が嚢部材５、３１、３３を用いて形成されていることで、同一の流量を確保するために側溝のみで対応している場合や拘束されていない基礎地盤８と比較して、嚢部材５、３１、３３が一種の補強土壁と考えることができるので耐震構造となり耐震性を併せ持つことができる。
（８）水質浄化機能の付加
土嚢袋４、３０、３２のような透水性袋体が、通水性のある繊維質の材質のものである場合には、微生物が繊維に担持することにより、排水の濾過効果の他に水質浄化機能を併せ持つことになり、浸透層６、２０、２１、２２は、団粒化された土３による礫間水質浄化作用のみならず、水質浄化効果が期待できる。
（９）種々の現場状況に対する対応が可能
例えば、雨水がコンクリート製品工場などを経由し、アルカリ性の高い排水となって排出されるような場合、直接河川や地中に排水を浸透させることができないので、遮水壁４０で嚢部材５、３１、３３と現地地盤とを隔てて、排水能力の大きい排水路として利用することができる。また、現地地盤に角張った石など嚢部材５、３１、３３の土嚢袋４、３０、３２が物理的に破損する恐れがあるが現地地盤に排水を浸透させたいときには、開口部を持つ隔壁４１で現地地盤と隔てて嚢部材５、３１、３３を保護する浸透性水路として利用することもできる。
（１０）間伐材を用いる浸透性水路に好適
間伐材で構成された浸透性水路は、コンクリート製の側溝と比較して、間伐材同士の組み合わせなので構造がしっかりしていなかったり、雨水にさらされるので耐久性にすぐれなかったりする。しかし、浸透層２０が嚢部材を用いて構築されることで、浸透性水路への側方からの土圧の低減が図られ、浸透性水路の基礎部分の補強ともなり、構造に安定性を与える。また、浸透層２０を構成する嚢部材５自身に自立性があるので、浸透性性水路の取り替えが容易にできる。さらに、組み合わせる間伐材の長さを調整することで、その間伐材相互間の目地をあけたままにすれば、透水口７を間伐材に穴として設ける必要がない。グレーチングを基礎として蓋部材５３に使用することは、種類・規格が多く設定条件に合わせて選択でき、荷重を十分に支えることもできるから好適である。
［第二実施形態］

図４、図５は第二実施形態の実施例６、７の車道１１又は公園１７の地下に設置する暗渠又は門型水路と、透水口７から排水される水を浸透させる浸透層２４、２５とを備えた浸透性水路としての雨水貯留池を示している。

実施例６の雨水貯留池は、図４に示すように、車道１１の地下に設置され、浸透式水路部材としてのコンクリート性の暗渠ブロックである２個の浸透式ボックスカルバート５４（長さ２ｍ、水路幅１ｍ、高さ０．７ｍ、コンクリートの厚さ０．１ｍ、２個分の貯留可能な断面積：Ａ’＝１．４ｍ^２）をそれぞれ長さ方向につなげて形成されている２つの浸透式暗渠５５と、積んだとき及び並べたときに上下に扁平となっている嚢部材５を８１個を用いる浸透層２４と、浸透層２４と基礎地盤８との間に不透水性槽としての止水シート５６（ポリオレフィン樹脂製）とが備えられている。

この２個の浸透式ボックスカルバート５４は、一対の側壁５８と底壁５７と天壁５９とからなり、両側壁５８に外部との間で排水及び給水のできる丸穴状の透水口７が各１箇所に設けられており、雨水貯留池の略中央部に並設されている。また、浸透式暗渠５５の水路断面積は、嚢部材５（断面積：Ｂ）の約２８個分（Ａ’／Ｂ＝２８）の断面積に相当している。

浸透層２４は、基礎地盤８に設けられた雨水貯留池を施工するために掘り起こした穴部６０の内側に敷き詰められた止水シート５６の底部に、嚢部材５の３個を積み上げた９列が並べられ、嚢部材５の３個分の幅の浸透式暗渠５５の底壁５７が、該９列の中央列の嚢部材５にさらに嚢部材５の１２個が積み上げられた１列を介して、２つ並設され、２つの浸透式暗渠５５の止水シート５６側の両側壁５８の外側方と止水シート５６との間には、１２個の嚢部材５が、底壁５７の下側方に積み並べられた該９列の嚢部材５の両端部から２列の上に積み並べられ、２つの浸透式管渠５５の上部には３列に３個の嚢部材５が積み並べられて構成されている。

また、浸透層２４の浸透断面積（Ｃ）は、８１個分の嚢部材５の断面積（Ｃ＝Ｂ×８１個）であるので、この浸透断面での浸透能力は、Ｙ／１００×（Ｃ／（２８×Ｂ））×Ａ’＝１．０×Ａ’となり、浸透層２４は２つの浸透式暗渠５５の断面の約１．０倍の浸透能力を有している。

以上のように構成された実施例６の雨水貯留池は、浸透式暗渠５５内を流れる雨水が、透水口７から浸透式暗渠５５の両側壁５８の外側方及び底壁５７の下方に積んで又は並べられている嚢部材５に浸透していき、止水シート５６内の浸透層２４に貯留され、浸透層２４より外方の基礎地盤８へは水を浸透させない。また、浸透層２４が、浸透式暗渠５５の約１．０倍の浸透能力を持っているので、浸透式暗渠５５だけの雨水貯留池と比較して、約２．０倍の水路断面を有している浸透式暗渠とほぼ同様の保水能力を持つ。

実施例７の雨水貯留池は、図５に示すように、公園１７の地下に設置され、浸透式水路部材としてのコンクリート製の１５個の門型ブロック６４（長さ２．０ｍ、水路幅０．３ｍ、高さ０．３ｍ、コンクリートの厚さ０．０５ｍ、１５個分の貯留可能な断面積：Ｄ＝１．３５）をそれぞれ長さ方向につなげて形成されている１５つの門型水路６５と、積んだとき及び並べたときに上下に扁平となっている嚢部材５（断面積：Ｂ）を３０個及び嚢部材５より小さいだけで中身の団粒化された土３や土嚢袋３４（縦長０．５ｍ、横幅０．２５ｍ）の材質は同様の嚢部材３５（縦長約０．５ｍ、横幅約０．２５ｍ、高さ約０．１ｍ、重量約２０ｋｇ、空隙率：Ｙ＝約３３．３％、断面積＝０．５×Ｂ）を１２個を用いる浸透層２５と、浸透層２５と基礎地盤８との間に不透水性槽としての止水シート５６とが備えられている。

この１５個の門型ブロック６４は、一対の側壁６２と天壁６３とからなり、透水口７が両側壁下端６７間の開口である。また、門型水路６５の水路断面積は、嚢部材５の約２７個分（Ｄ／Ｂ＝２７）の断面積に相当している。

浸透層２５は、基礎地盤８に設けられた雨水貯留池を施工するために掘り起こした穴部６６の内側に敷き詰められた止水シート５６の底部に、嚢部材５の２個を積み上げた６列が並べられ、その略中央部に嚢部材５の幅の略１個分の幅の門型水路６５が、５つ隣接されて並設されており、その５つの門型水路６５の両端の側壁６２の外側方には、それぞれ嚢部材３５の２個が積み上げられた１列で門型水路６５と略同一の高さとなっており、この隣接した５つの門型水路６５及び嚢部材３５の上部には、６個の嚢部材５が１段に並べられ、これらの隣接した５つの門型水路６５、その両端の側壁６２の外側方の１列の嚢部材３５及び１層の嚢部材５の１段という順で、さらに２回繰り返され積み並べられて構成されている。

また、浸透層２５の浸透断面積（Ｃ）は、３０個分の嚢部材５と１２個分の嚢部材３５（Ｃ＝Ｂ×３０個＋（０．５×Ｂ）×１２個）を足し合わせたものであるので、この浸透断面での浸透能力は、Ｘ／１００×（Ｃ／（２７×Ｂ））×Ｄ＝０．４×Ｄとなり、浸透層２５は１５つの門型水路６５の断面の約０．４倍の浸透能力を有している。

以上のように構成された実施例６の雨水貯留池は、門型水路６５内を流れる雨水が、透水口７から門型水路６５の下方に積んで又は並べられている嚢部材５に浸透していき、止水シート５６内の浸透層２５に貯留され、浸透層２５より外方の基礎地盤８へは水を浸透させない。また、浸透層２５が、１５つの門型水路６５の約０．４倍の浸透能力を持っているので、１５つの門型水路６５だけの雨水貯留池と比較して、１．４倍の水路断面を有している浸透式暗渠とほぼ同様の保水能力を持つ。

以上のように構築された本実施形態の雨水貯留池によれば、第一実施形態より得られる同様な効果に加え、次の（１１）ような作用効果が得られる。
（１１）管渠構造の軽減
浸透層２４、２５を構成している嚢部材５、３５の持つ外力に対する強い抵抗力とその自立性により、浸透式暗渠５５及び門型水路６５にかかる側方からの土圧や上載荷重を軽減することになり、浸透式暗渠５５及び門型水路６５の構造を簡略化できる。

なお、本発明は上記各実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜に変更して具体化することもできる。
（１）透水口が、浸透式Ｕ字溝及び浸透式暗渠の側壁だけでなく底壁にも設けられていること。
（２）間伐材を積み上げて、浸透式Ｕ字溝とする際に、略丸太状の木材ではなく、角材、平板等を利用して浸透式Ｕ字溝とすること。
（３）従来からの地下に設けられている浸透性水路の浸透層部分を嚢部材で構成することにより、排水・保水性を向上すること。
（４）貯留池において、直線状に水路部分が延びた浸透式暗渠だけではなく、途中で枝分かれのした浸透式暗渠を用いること。
（５）排水孔４３が設けられた隔壁４１の代わりに、Ｌ字型のプレキャストコンクリート製を、浸透性水路の底壁部分で浸透性水路の長さ方向に隙間が連なるように、向かい合わせで用いること。

本発明の第一実施形態を示し、（ａ）は実施例１の浸透性水路、（ｂ）は実施例２の浸透性水路の断面図である。 同第一実施形態を示し、（ｃ）は実施例３の浸透性水路、（ｄ）は実施例４の浸透性水路の断面図である。 同第一実施形態の（ｅ）は実施例５の水路の断面図である。 同第二実施形態の実施例６の雨水貯留池の断面図である。 同第二実施形態の実施例７の雨水貯留池の断面図である。 従来の浸透式管渠とその浸透層との断面図である。

符号の説明

１ Ｕ字溝ブロック
２、９ 浸透式Ｕ字溝
３ 団粒化された土
４、３０、３２、３４ 土嚢袋
５、３１、３３、３５ 嚢部材
６、２０、２１、２２、２４、２５ 浸透層
７ 透水口
１０ 歩道
１１ 車道
４０ 遮水壁
４１ 隔壁
４３ 排水孔
５４ 浸透式ボックスカルバート
５５ 浸透式暗渠
５６ 止水シート
６５ 門型水路
６７ 側壁下端

Claims (12)

1. 一対の側壁を含む複数の壁で構成されて外部との間で排水及び給水のできる透水口を備えた浸透式水路部材と、前記浸透式水路部材の外部に設けられて前記透水口から排水される水を浸透させる浸透層とを備えた浸透性水路において、前記浸透層が、透水性袋体に粒状体を入れて該粒状体の動きを拘束してなる嚢部材を多数積んで又は並べて構成されたことを特徴とする浸透性水路。
2. 前記浸透式水路部材が、一対の側壁と底壁とからなるコンクリート製のＵ字溝ブロックであり、前記透水口が該側壁又は底壁に設けられた穴である請求項１記載の浸透性水路。
3. 前記浸透式水路部材が、一対の側壁と底壁とを構成するように複数の材木を並べて組んだＵ字溝部材であり、前記透水口が該木材相互間に生じる隙間である請求項１記載の浸透性水路。
4. 前記浸透式水路部材が、一対の側壁と底壁と天壁とからなるコンクリート製の暗渠ブロックであり、前記透水口が該側壁又は底壁に設けられた穴である請求項１記載の浸透性水路。
5. 前記浸透式水路部材が、一対の側壁と天壁とからなるコンクリート製の門型ブロックであり、前記透水口が両側壁下端間の開口である請求項１記載の浸透性水路。
6. 前記嚢部材の透水性袋体が、繊維性の織布又は不織布よりなる請求項１〜５のいずれか一項に記載の浸透性水路。
7. 前記嚢部材が、積んだとき又は並べたときに上下に偏平となり且つ前記浸透式水路部材の水路幅とほぼ等しい幅となるように形成された請求項１〜６のいずれか一項に記載の浸透性水路。
8. 前記嚢部材が、前記浸透式水路部材の少なくとも一対の側壁の外側方に一列積み、複数列積み又は千鳥積みされた請求項１〜４のいずれか一項に記載の浸透性水路。
9. 前記嚢部材が、前記浸透式水路部材の底壁の下方にも一段に並べられ若しくは一列積み、複数列積み又は千鳥積みされた請求項８記載の浸透性水路。
10. 前記嚢部材が、前記浸透式水路部材の少なくとも下方に一段に並べられ若しくは一列積み、複数列積み又は千鳥積みされた請求項５記載の浸透性水路。
11. 前記浸透性水路が前記浸透層より外方の基礎地盤へも水を浸透させるものである請求項１〜４のいずれか一項に記載の浸透性水路。
12. 前記浸透性水路が前記浸透層より外方の基礎地盤へは水を浸透させないように、前記浸透層と基礎地盤との間に不透水性槽を設けた請求項１〜５のいずれか一項に記載の浸透性水路。

Images