JP2008308960A - 雨水貯留構造体及びその施工方法 - Google Patents

Abstract

【課題】貯水空間形成用の立体構造体を構成する樹脂部材を特に強度を高めることなく、また地面の掘削面積を増加させることなく、設置規模の限定が少ない浮力対策がされた雨水貯留構造体並びにその施工方法を提供する。
【解決手段】地面凹部内面に遮水シート層１２が配設されて形成される貯水槽、貯水槽の下部に設けられた錘層１６、錘層１６の上に形成された立体構造体１４及び立体構造体の上に形成された上層材１８を有する雨水貯留構造体１０とする。
【選択図】図２

Description

本発明は、地中に形成され、集中豪雨時など雨水を一時的に貯留して河川の氾濫を防止し、また貯留した雨水の有効利用を図ることができる雨水貯留構造体及びその施工方法に関するものである。

集中豪雨時など雨水を一時的に貯留し、貯留した雨水の有効利用を図る雨水貯留構造体は公知である。係る雨水貯留構造体は、多くは地面を掘削して形成した凹部内面に遮水層を形成して貯水槽とし、その内部に樹脂製の立体構造体を形成した後に上部に覆土層を形成することにより構成されている。

係る雨水貯留構造体は、集中豪雨時に雨水が河川に集中して氾濫することを防止することを目的とする場合には、該河川の流域に設置される。このような地域に設置された雨水貯留構造体においては、地下水位が上昇すると、貯留された水の量が少ない場合には雨水貯留槽の受ける浮力のために雨水貯留槽が浮き上がるという問題が発生する。係る雨水貯留槽の浮き上がりという問題を解決する雨水貯留構造体は公知である（特許文献１、２）

特許文献１に開示された発明は、立体構造体を配設した雨水貯留槽の上部に砕石を積み上げることによって浮力による浮き上がりを防止するものであり、特許文献２に開示された発明は、底板、底板の上に設置される貯水空隙を有する骨格体、骨格体の上面を覆う透水性上面シート、骨格体の少なくとも四周側面を覆う被覆シート、被覆シートを上記底板に固定する固定手段とからなる雨水貯留構造体構成ユニットである。

特開２００２−２３５３６２号公報 特開２００４−２１１３１６号公報

しかし、特許文献１の技術のように立体構造体上部において重量を負荷しようとすると、十分な浮力防止作用を得るためには砕石層や覆土層を厚くしなければならないが、そうすると地面の掘削を深く行わなければならず、施工工数がかかるという問題が生じる。また、埋設深度が深くなるために雨水貯留構造体の受ける荷重、及び水平方向の土圧や地下水の水圧も大きくなる。雨水貯留空間を形成する樹脂製の立体構造体（骨格体）の強度を係る荷重、土圧、水圧に耐えるものにしようとすると、高強度の樹脂の使用、ないし樹脂部材の厚肉化等が必要となりコストが高くなるという問題が生じ、樹脂部材を厚肉化すると雨水の貯留容積も低下する。樹脂部材の強化を行わない場合には、雨水貯留構造体の大きさを小型にしなければならず、適用範囲が限定されるという問題を有する。

特許文献２の発明は、底板の上に貯水空隙を有する骨格体を設置し、骨格体の四周側面遮水シートで覆うと共に底板に固定し、浮力対策には、底板の外周端を土中に埋設するものである。係る技術においては、大きな貯水空間を形成しようとすれば大きな底板が必要となり、実際に製造できる底板の大きさには限度があって形成可能な雨水貯留構造体の大きさが小規模のものに限定される。また大きな底板を使用すると、周囲にて浮き上がりが防止されるものの中央部における浮き上がりが顕著になるという問題や、底板の大きさが貯水空間の底面積より大きくなるために掘削面積が大きくなるという問題を有するものである。

本発明は、上記公知技術の問題点に鑑みて、貯水空間形成用の立体構造体を構成する樹脂部材を特に強度を高めることなく、また地面の掘削面積を増加させることなく、設置規模の限定が少ない浮力対策がされた雨水貯留構造体並びにその施工方法を提供することを目的とする。

本発明の雨水貯留構造体は、地面凹部内に遮水シート層にて形成された貯水槽、前記貯水槽の下部に設けられた錘層、前記錘層の上に形成された立体構造体及び前記立体構造体の上に形成された被覆層を有することを特徴とする。

係る構成の雨水貯留構造体は、貯水空間形成用の立体構造体を構成する樹脂部材の強度を特に高めることなく、また地面の掘削面積を増加させることなく形成することができ、設置規模の限定も少なく、浮力対策がされたものである。

本発明の雨水貯留構造体の施工方法は、地面を掘削して凹部を形成する凹部形成工程、前記凹部内面に遮水シートを配設して貯水槽を形成する遮水シート配設工程、前記貯水槽底部に錘層を形成する錘層形成工程、前記錘層の上に立体構造体を形成する立体構造体形成工程及び前記立体構造体上に被覆層を形成して雨水貯留構造体とする被覆層形成工程を有することを特徴とする。

係る構成の雨水貯留構造体の施工方法によれば、貯水空間形成用の立体構造体を構成する樹脂部材の強度を特に高めることなく、また地面の掘削面積を増加させることなく雨水貯留構造体を形成することができ、設置規模の限定も少なく、浮力対策がされた雨水貯留構造体を構築することができる。

本発明の雨水貯留構造体の錘層を構成する材料は、比重が大きく、貯留する水に悪影響を与えない材料を使用する。具体的には、天然石や廃コンクリートの砕石、コンクリートを使用することができ、天然石や廃コンクリートの砕石を使用すると錘層にも雨水貯留機能が付与されるので雨水貯留構造体の貯水能力が高くなり、好ましい。

本発明の雨水貯留構造体に使用する遮水シートは、加硫ゴムシート、熱可塑性樹脂ないしエラストマーにて形成されたシート等の公知の防水シートを使用する。

本発明の雨水貯留構造体における被覆層は、土、砂、コンクリート等を使用する。被覆層は、立体構造体を被覆し、雨水貯留構造体の上面を駐車スペース、庭園等として有効利用することが出来れば、その厚さは薄い方がよい。本発明においては、被覆層の厚さは、Ｔ−１４荷重の場合は０．３〜３．４ｍ，Ｔ−２０荷重の場合は０．５〜３．１ｍ，Ｔ−２５荷重の場合は０．７〜２．８ｍであることが好ましい。被覆層を施工する場合に、土や生コンクリートが貯水槽内に落ち込むことを防止するために、立体構造体の上面に上層材を配設することが好ましい。上層材構成材料は、遮水性を有するものであってもよく、透水性を有するものであってもよい。遮水性を有する材料として遮水シート、樹脂プレート、金属板、コンクリートパネル等を例示することができる。また透水性を有する材料としては、多孔性発泡ポリスチレン樹脂（タミーブロック（玉井環境システム））、不織布等を例示することができる。上層材は２種以上を組み合わせて使用してもよい。

図１は本発明の雨水貯留構造体の好適な形態を示した断面図である。雨水貯留構造体１０は、地中２０に埋設されており、地面凹部に沿って配設され、貯水槽１３を構成する遮水シート１２、遮水シート１２にて形成された貯水槽１３の下部に設けられた錘層１６、錘層１６の上に構築された立体構造体１４、立体構造体１４の上面に配設された上層材１８及び上層材１８の上に形成された被覆層である覆土層２２とから構成されている。雨水貯留構造体１０の上部側面には、雨水の流入管２４が接続されている。本発明によれば、雨水の流入管、流出管等の付帯設備の設置の設置深度を浅くすることができるので、工事が容易であるという効果も得られる。図１においては、上層材１８と遮水シート１２とは同じ材料を使用した例を示したが、上記のように別の材料を使用してもよい。上層材１８と遮水シート１２とは接合してもよく、単に重ね合わせただけでもよい。

図１の雨水貯留構造体１０においては、錘層１６を構成する材料としては、比較的大きな粒径の砕石を使用した例を示したが、生コンクリートを注入して固化させてもよい。上述のように砕石を使用した方が、砕石層が空隙を有していて雨水貯留作用を有するために雨水貯留構造体の貯水容量が大きくなり、好ましい。錘層の厚さは、予想される地下水位、雨水貯留構造体の容積、立体構造体１４の総重量、被覆層構成材料とその厚さを考慮して浮力による浮き上がりが発生しない厚さとする。

雨水貯留構造体１０には、雨水の流入管、必要に応じて貯留水の流出管、貯留水の汲み出し装置等を設ける。図１には、雨水貯留構造体１０の雨水貯留槽側部の上部に雨水の流入管２４を設けた例を示した。本発明によれば、被覆層の厚さを薄くすることができるが、その結果、流入管２４の配設位置も浅くなり、流入管２４の長さが長い場合には、とりわけその設置のための掘削が浅くて済み、施工工数を低減できる。

本発明の雨水貯留構造体１０の構成部材である立体構造体１４は、公知のものを限定なく使用できる。立体構造体１４は、単位部材を現場で組み立てて立体化するものであることが好ましく、具体的には樹脂製の容器状部材にて形成される構造体（特開昭６３−２６８８２３号公報、特開平１１−２９３７１８号公報開示）、面板部材とこれを連結する連結部材にて形成される構造体（特許第３５３２９１６号公報開示）、縦方向に配設する所定長さのパイプ状（筒状）部材（縦部材）とこれを横方向に連結する連結部材（横部材）を組み立てて形成されるジャングルジム状の構造体（特開２００６−１０４７２１号公報開示）等が例示される。

立体構造体１４は、貯水率が高く、各部材がコンパクトな状体で搬送できるものであることが好ましく、係る構造体としては、上記の縦部材と横部材とから構成されるジャングルジム状の立体構造体、筒状の縦部材と該縦部材と接続してこれらの単位部材にて立方体ないし直方体の空間を形成し、全体として縦方向に断面正方形筒状で横方向に連通した貯水空間が平面方向に複数連接された構造を有する立体構造体が例示される。

上記の立体構造体は、貯水率が高く、各部材がコンパクトな状態で搬送できるものであって、輸送コストが低いという利点はあるが、覆土層の厚さが厚くなる場合や、上記特許文献１に記載の発明のように砕石層を上部に設けると、地震の場合等に横方向の変形を受けた場合の強度が容器型部材を使用した場合と比較すると劣るという問題を有する。本発明においては、被覆層の荷重が小さく、係る構造体を使用した場合でも強度的な問題が低減された雨水貯留構造体が形成できる。

上記の筒状の縦部材と該縦部材と接続して単位部材にて立方体ないし直方体の空隙を形成し、全体として縦方向に断面正方形筒状で横方向に連通した貯水空間を有する立体構造体であって、縦部材を接続する横部材として貫通孔を有する板状部材、縦部材の上下端部を接続する横フレーム部、縦部材との接続部を有する縦フレーム部及び縦フレーム部と横フレーム部を結ぶように形成された補強部とからなるフレーム部材を使用した立体構造体は、組立後の強度が高いため、特に好ましい。

係る本発明の雨水貯留構造体の立体構造体を構成するフレーム部材の組立単位を図２に例示した。立体構造体１４は、筒状の縦部材５１と、縦部材５１を所定間隔で横方向に接続して上面視にて正方形の空隙を形成する横部材５３とから構成される。縦部材は、１端に細径の雄部５５が形成され、他端に雌部（図示せず）を有し、該雄部５５と雌部を嵌合することにより縦部材が組み立てられる。縦部材５１は側面に４個の雌嵌合部５７を有する。横部材５３は、全体として正方形ないし長方形であり、上下の横フレーム部６１、左右の縦フレーム部６３及び縦フレーム部６１と横フレーム部６３とを結ぶように形成された補強部６５を備え、縦フレーム部６３には縦部材５１の雌嵌合部５７と嵌合する雄嵌合部５９を有する。縦部材５１と横部材５３は、金型におけるアリ溝のように平行にスライドさせて雌嵌合部５７と雄嵌合部５９を嵌合させることにより接続する。

図２に示した横部材５３の補強部６５は、両端が幅広く形成され、その結果横フレーム部６１と２本の補強部６５により形成される貫通孔と縦フレーム部６３と２本の補強部６５により形成される貫通孔は、いずれも頂部が円弧状の三角形を形成し、係る構造を有する部材により形成される立体構造体１４を備えた雨水貯留構造体は、雨水の貯留容積が大きく、横方向から受ける応力に対する強度に優れ、かつ縦方向に断面正方形の水貯留空隙が複数形成されるので上部からの水の汲み出しが容易に行えるという特徴を有する。図２においては、横部材として厚さが一定のパネル状の部材を例示したが、樹脂部材の断面をＩ字型とすることは、強度を保持したまま軽量化することができ、製造コスト、輸送コストが低減できるので、好ましい態様である。

図３は、横部材５３の別の実施形態を示した正面図である。この横部材５３は、全体として図２に例示の横部材と同様に正方形ないし長方形であり、上下の横フレーム部６１、左右の縦フレーム部６３及び縦フレーム部６１と横フレーム部６３とを結ぶように形成された補強部６５を備え、縦フレーム部６３には縦部材５１の雌嵌合部５７と嵌合する雄嵌合部５９を有する。縦部材５１と横部材５３の接続も図２の例と同様に平行にスライドさせて雌嵌合部５７と雄嵌合部５９を嵌合させることにより行う。図３に示した横部材５３の補強部６５は、図２の場合と比較すると幅の狭いＸ字状であり、副補強部６７を備えている。図３に例示の横部材は、図２よりも軽量で低コストで製作できる。

図１の雨水貯留構造体の施工方法について説明する。第１に施工する地面を掘削して凹部を形成する（凹部形成工程）。凹部の形状は、設置する立体構造体１４の底面積と同じかやや広めである。凹部には、例えば長方形であって立体構造体１４の底面の寸法に深さを加えた辺の長さを有する遮水シート１２を配設する（遮水シート配設工程）。遮水シート１２の底面に錘層１６を形成する（錘層形成工程）。錘層１６の上面は平坦に形成する。平坦化された錘層１６の上に、立体構造体１４を構築する（立体構造体形成工程）。次いで遮水シート１２を、立体構造体１４の底面４隅を起点として縦方向に浅くなるほど重畳面積が大きくなって、立体構造体１４の外周に沿うように重ね折りして容器状とし、貯水槽を形成する。立体構造体１４の上面には、上層材１８を敷設し、遮水シート１２と地面凹部の壁面との間を埋め戻し、上層材１８の上には被覆層を形成する（被覆層形成工程）ことにより雨水貯留構造体１０が形成される。

本発明の雨水貯留構造体の構成を例示した断面図 本発明の雨水貯留構造体の立体構造体を構成するフレーム部材の組立単位を例示した斜視図 立体構造体を構成する横部材の別の実施形態を示した正面図

符号の説明

１０ 雨水貯留構造体
１２ 遮水シート
１４ 立体構造体
１６ 錘層
１８ 上層材
２２ 覆土層

Claims (5)

1. 地面凹部内に遮水シート層にて形成された貯水槽、前記貯水槽の下部に設けられた錘層、前記錘層の上に形成された立体構造体及び前記立体構造体の上に形成された被覆層を有する雨水貯留構造体。
2. 前記立体構造体が、筒状の縦部材と前記縦部材を連結して空隙を形成する接続部材からなるものであることを特徴とする請求項１に記載の雨水貯留構造体。
3. 前記錘層が砕石層であることを特徴とする請求項１又は２に記載の雨水貯留構造体。
4. 地面を掘削して凹部を形成する凹部形成工程、前記凹部内面に遮水シートを配設して貯水槽を形成する遮水シート配設工程、前記貯水槽底部に錘層を形成する錘層形成工程、前記錘層の上に立体構造体を形成する立体構造体形成工程及び前記立体構造体上に被覆層を形成して雨水貯留構造体とする被覆層形成工程を有する雨水貯留構造体の施工方法。
5. 前記錘層を砕石層とすることを特徴とする請求項４に記載の雨水貯留構造体の施工方法。

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