JP2009068240A - 透水構造及び透水構造の施工方法 - Google Patents

Abstract

【課題】施工が簡単な、保水機能と雨水を地中に還す機能の両方を有する透水舗装構造、及び透水舗装方法を提供すること。
【解決手段】舗装面３０に降り注いだ雨水Ｒは透水層３０を浸透する。しかし、非透水層２０よりも下へは浸透されないので、透水層３０に保水されて保水層７０を形成する。そして、保水層７０の上面（保水面）７０Ａがパイプ４０の上側の開口部４０を越えると、開口部４０Ｂから水が浸入しパイプ４０の中を通って流れ、地中１０の開口部４０Ｂから排水される。このように、雨水Ｒはパイプ４０を通って流れ地中１０に排水されるため、舗装面３０Ａに水溜りが形成されることが防止又は抑制される。また、地中１０に雨水Ｒが排水され還される。一方、透水層３０として保水された水が、晴天時に蒸発する際、熱が奪われ冷却される。この結果、例えば、ヒートアイランド現象が抑制される。
【選択図】図２

Description

本発明は、透水構造及び透水構造の施工方法に関する。

通常、道路等は、不透水性のアスファルトやコンクリートによって舗装されている。よって、舗装面に降り注いだ雨水は、側溝に流れ込んで排水される。

これに対し、雨水が地中に還す透水舗装が知られている。しかし、透水舗装は、保水機能を有していないので、晴天時においては太陽熱による温度上昇を抑制することが十分でない。

一方、非透水性舗装の上に透水性舗装を設けると共に、非透水性舗装の上面に凹部を形成することで、舗装面に降り注いだ雨水が透水性舗装を浸透して凹部に保水され、この凹部に保水された雨水が晴天時に蒸発することで、熱を奪う舗装構造が提案されている（例えば、特許文献１を参照）。

しかし、特許文献１に記載の舗装構造は、非透水性舗装よりも下へは雨水が浸透されない。つまり、透水性舗装の本来の機能である地中に雨水を還す機能を有していない。よって、例えば、地中生物の生態系や樹木の発育などの自然環境保全に寄与されない。

また、透水性のブロック本体と、水を溜めることができる凹部が形成された非透水性の保水部と、で構成されると共に、保水部の投影面積をブロック本体の投影面積よりも小さくした構造の舗装用ブロックが提案されている。

このような構造とした舗装用ブロックでは、舗装用ブロック上に散布された水は透水性のブロック本体に浸透し、浸透した水の一部は保水部の凹部に溜められる。一方、保水部の投影面積はブロック本体の投影面積よりも小さいので、ブロック本体を浸透する水の一部は保水部によって受けとめられることなく舗装用ブロック底面に達し、舗装用ブロックより下の地中に還される（特許文献２を参照）。

しかし、特許文献２に記載の舗装用ブロックは、事前に、ブロック本体を成形し、成形されたブロック本体を型内に配置した後、型内にモルタルコンクリートを流し込んで製造しておく必要がある。そして、このようにして、事前に製造された塗装用ブロックを現場に搬送し、敷石ブロックのように敷き詰め、接着剤や目地材などを用いて固定する必要がある。
特開２００４−２７８１５５号公報 特開２００５−３００２８号公報

本発明は、上記問題を解決すべく成されたもので、施工が簡単な、保水機能と雨水を地中に還す機能の両方を有する透水構造、及び透水構造の施工方法を提供することが目的である。

請求項１に記載の透水舗構造は、地面の上に形成された非透水層と、前記非透水層の上に形成された透水層と、前記非透水層と前記透水層と地中とに埋設され、下側の開口部は前記地中に開口され、上側の開口部は前記透水層内に開口された筒部材と、を備えることを特徴としている。

請求項１に記載の透水構造では、雨水は透水層を浸透するが、非透水層よりも下へは浸透されないので、透水層に保水されていく。そして、保水面が筒部材の上側の開口部を越えると、上側の開口部から水が浸入し筒部を通って流れ、地中に埋設されている下側の開口部から排水される（雨水が地中に還される）。

このように、雨水等の水は筒部材を通って流れ地中に排水されるため、透水層の上面に水溜りが形成されることが防止又は抑制される。また、地中に水が排水されるため（還されるため）、例えば、地中生物の生態系や樹木の発育などの自然環境保の保全に寄与される。

一方、透水層に保水された水が蒸発する際、熱が奪われて冷却される。よって、例えば、ヒートアイランド現象の抑制に寄与される。

このように、筒部材が埋設された構造とすることで、つまり、簡単な施工で、保水機能と雨水を地中に還す機能の両方が奏される。

請求項２に記載の透水構造は、請求項１に記載の構造において、前記筒部材における前記地中に埋設された埋設部分の周壁には、孔が形成されていることを特徴としている。

請求項２に記載の透水構造では、地中の下側の開口部に加え、周壁に形成された孔からも排水される。よって、排水性能が向上される。

請求項３に記載の透水構造の施工方法は、筒部材の下側の開口部を地中に差し込む第一工程と、前記筒部材の上側の開口部よりも上面が下方となるように、非透水性層を前記地面の上に形成する第二工程と、前記筒部材の前記上側の開口よりも上面が上方になるように、透水層を前記非透水層の上に形成する第三工程と、を備えることを特徴としている。

請求項２に記載の透水構造の施工方法では、通常の施工工程である第二工程と第三工程に加え、第一工程として筒部材を地中に差し込むことで、保水機能と雨水を地中に還す機能を両方が奏される。つまり、簡単な施工で、保水機能と雨水を地中に還す機能が奏される。

以上説明したように本発明によれば、簡単な施工で、保水機能と雨水を地中に還す機能の両方を奏すことができる、という優れた効果を有する。

本発明における透水構造及び施工方法の実施形態の一例を、図１と図３とを用いて説明する。なお、図１は、透水舗装構造１００を模式的に示した断面図である。図３は、透水舗装構造１００を平面視し模式的に示した図である。

図１に示すように、最上層に透水層３０が舗装（形成）された透水舗装構造１００は、地面１０Ａの上にコンクリートやアスファルトなどの非透水性材料からなる非透水層２０が舗装（形成）されている。この非透水層２０の上に透水層３０が舗装（形成）され、この透水層３０の上面３０Ａが舗装面とされる（以降、舗装面３０Ａと記す場合がある）。

非透水層２０と透水層３０と地中１０とには、塩ビ等の樹脂からなる円筒形状のパイプ４０が埋設されている。

パイプ４０の下側（先端部分）は地中１０に埋設され、下側の開口部４０Ａは地中１０に開口されている。また、下側の開口部４０Ａは斜めに傾斜されている。つまり、パイプ４０の先端部分は先細形状とされている。

パイプ４０の上側の開口部４０Ｂは、透水層４０内に開口されている。なお、上側の開口部４０Ｂは、非透水層２０の上面２０Ａよりも上方に位置している。

本実施形態においては、非透水層２０及び透水層３０の一方の水平方向外側には、非透水性材料からなる側溝１１０が設けられている。側溝１１０の側壁１１２の高さ（上面１１２Ａ）は、舗装面３０Ａとほぼ同一或いは若干下方とされている。また、非透水層２０及び透水層３０の他方の水平方向外側には、非透水性材料からなる壁１２０が設けられている。壁１２０の上面１１２Ａは、舗装面３０Ａよりも高い。

また、図３に示すように、パイプ４０は、間隔Ｌ（本実施形態においてはＬは５０ｃｍｍ）で配置されている。

つぎに、上述した透水舗装構造１００の施工方法について、図４を用いて説明する。

図４（Ａ）と図４（Ｂ）とに示すように、まず、パイプ４０の先端部（地中１０に埋設される埋設部分４２、図４（Ｂ）を参照）を地中１０に差し込む。なお、図３に示すように、複数本のパイプ４０を差し込む。

図４（Ｃ）に示すように、地面１０Ａの上にコンクリートやアスファルトなどの非透水性材料からなる非透水層２０を舗装する。その際、上面２０Ａはパイプ４０の上側の開口部４０Ｂよりも下方とする。つまり、非透水層２０の上面２０Ａからパイプ４０の上側の開口部４０Ｂが突出するようにする。

図４（Ｄ）に示すように、非透水層２０の上に透水層３０を舗装する。このとき、透水層３０の上面（舗装面）３０Ａはパイプ４０の上側の開口４０Ｂよりも上方まで舗装する。つまり、パイプ４０の上側の開口部４０Ｂが埋設されるようにする。

つぎに、本実施形態における透水層３０を構成する透水舗装剤について説明する。

透水舗装材は、ファイバーダイン社製の透水舗装樹脂材・タックダインＦＤ-８８０に、骨材（粒径４〜１２ｍｍ程度の空隙のない砕石・自然石等）に混合したものが使用される。なお、ファイバーダイン社製の透水舗装樹脂剤・タックダインＦＤ-８８０は、主剤と硬化剤とから構成されている。

ファイバーダイン株式会社製の透水舗装樹脂剤・タックダインＦＤ-８８０の主剤と硬化剤の主要仕様を下記に記す。

＜主剤＞
［製品名］
タックダイン ＦＤ−８８０ 主剤
［物質の特定］
単一製品・混合物：混合物
化学名 ：エポキシ樹脂系二液型無溶剤
成分及び含有量 ：ビスフェノールＦ型液状エポキシ樹脂、他
［物理／化学的性質］
外観 ：透明液状
揮発性 ：なし
比重 ：１．４０(２０℃)
水溶解度：難溶

＜硬化剤＞
［製品名］
タックダイン ＦＤ−８８０ 硬化剤
［物質の特定］
単一製品・混合物：混合物
化学名 ：ポリアミドアミン
成分及び含有量 ：変性脂肪族ポリアミン
フェノール
メタキシリレジンアミン、他
［物理／化学的性質］
外観 ：透明液状
揮発性 ：なし
比重 ：１．０８(２０℃)
水溶解度：難溶

つぎに、透水舗装剤の製造の一例について説明する。

図５（Ａ）の左図に示すように、タックダインＦＤ-８８０の主剤５２と硬化剤５４とを容器６２に入れ、図５（Ａ）の右図に示すように、主剤５２と硬化剤５４とを混ぜ、混合樹脂剤５０とする。

つぎに、図５（Ｂ）の左図に示すように、一輪運搬車（通称「ネコ車」）に乾燥骨材５６を入れ、図５（Ｂ）の右図に示すように、主剤５２と硬化剤５４とを混合した混合樹脂剤５０（図５（Ａ）の右図参照）を入れる。

そして、図５（Ｃ）に示すように、乾燥骨材５６と混合樹脂剤５０とを、ハンドミキサー６０などで、十分に攪拌して混合させる。

このようにしてできた透水舗装剤５８を、図４（Ｄ）を用いて説明したように、非透水層２０の上に舗装し、透水層３０を舗装する。

なお、上記の透水舗装剤の製造は舗装現場にて行なわれる。また、上記製造方法は一例であって、これに限定されない。

つぎに、本実施形態の作用について説明する。

図２に示すように、舗装面３０に降り注いだ雨水Ｒは透水層３０を浸透する。しかし、非透水層２０よりも下へは浸透しないので、透水層３０に保水されて保水層７０を形成する。そして、保水層７０の上面（保水面）７０Ａがパイプ４０の上側の開口部４０を越えると、開口部４０Ｂから水が浸入しパイプ４０の中を通って流れ、地中１０の開口部４０Ｂから排水される。

このように、雨水Ｒはパイプ４０を通って流れ地中１０に排水されるため、舗装面３０Ａに水溜りが形成されることが防止又は抑制される。また、地中１０に雨水Ｒが排水され還されるので、例えば、地中生物の生態系や樹木の発育などの自然環境の保全に寄与される。なお、集中豪雨など、パイプ４０の排水性能を大幅に超えるような雨が一時的に降った場合は、側溝１１０に流れ排水される。

一方、透水層３０として保水された水が、晴天時に蒸発する際、熱が奪われ冷却される。この結果、例えば、ヒートアイランド現象の抑制に寄与される。

このようにパイプ４０を埋設させることで、保水機能と雨水を地中に還す機能の両方が奏される透水舗装構造１００となる。つまり、簡単な構造で、保水機能と雨水を地中に還す機能の両方が奏される。

また、非透水層２０と透水層３０の通常の舗装工程に加え、最初にパイプ４０を地中１０に差し込むことで、保水機能と雨水を地中に還す機能を両方が奏される透水舗装構造が実現される。つまり、簡単な施工で、保水機能と雨水を地中に還す機能が奏される透水舗装構造となる。

また、パイプ４０は、下側の開口部４０Ａが斜めに傾斜された先細形状とされているので、地中１０への差し込みが容易である。更に、パイプ４０は地中１０に差し込まれるので、パイプ４０は自立する。つまり、非透水層２０を舗装前であっても、パイプ４０を支えておく必要性がないので、施工が容易である。

また、パイプ４０の上側の開口部４０Ｂの高さを調整することで、つまり、地中１０への差込量（埋設量）を調整することで、保水層７０の層厚、つまり、保水量を容易に設定できる。

また、高価な透水層２０の下に安価な非透水舗装１０を舗装することで、非透水層２０によって舗装強度が確保されるので、その分、透水性層２０を薄くすることができる。よって、透水層２０のみで舗装する場合と比較し、施工価格を下げることができる。

なお、透水層３０を舗装する際におけるパイプ４０の開口部４０Ｂからのパイプ４０の内部への透水舗装剤５８の浸入は、パイプ４０の開口部４０Ｂの内径Ｍを所定以下とすることで、抑制又は防止することが可能である。なお、パイプ４０の内部に入り込んでも透水舗装剤５８（図５（Ｃ）参照）は透水機能を有するので、雨水を地中１０に排水する排水性能（雨水を地中に還す機能）は維持される。また、パイプ４０への透水舗装材５８の浸入を確実に防止したい場合は、開口部４０Ｂに網などをかぶせればよい。

つぎに、上記実施形態の変形例について説明する。

図６に示すように、パイプ１４０における地中１０に埋設されている埋設部分１４８の周壁１４３に複数の孔１４２が形成されている。孔１４２が形成されている以外は上記で説明した実施形態と同様の構成である。なお、上側の開口部が１４０Ｂであり、下側の開口部が１４０Ａである。

つぎに変形例の作用について説明する。

雨水Ｒはパイプ１４０を通って流れ地中１０に排水される際、開口部１４０Ａから排水されるだけでなく、埋設部分１４８の周壁１４３に形成された複数の孔１４２からも排水される。よって、排水性能が向上される。

なお、本発明は上記実施形態に限定されない。

例えば、上記実施形態では、図１、図６に示すように、パイプ４０及びパイプ１４０は、開口部４０Ａ及び開口部１４０Ａが斜めに傾斜された先細形状とされていたがこれに限定されない。開口部４０Ｂ及び開口部１４０Ｂと同様に水平であってもよい。

また、例えば、上記実施形態では、図３に示すように、パイプ４０及びパイプ１４０は、間隔Ｌ（本実施形態においてＬは、５０ｃｍｍ）で配置されていたが、これに限定されない。パイプの内径Ｍ及び配置は、要求される排水性能（地中に雨水を還す機能）に応じて適宜設定すればよい。

また、例えば、上記実施形態では、パイプ４０及びパイプ１４０は直線状であったが、これに限定されない。例えば、若干湾曲されていてもよい。

また、例えば、上記実施形態では、図１と図２に示すように、非透水層２０と透水層３０の水平方向外側は、側溝１１０と壁部１２０とで構成されていたが、これに限定されない。例えば、両外側とも側溝１１０で構成されていてもよいし、両外側とも壁部１２０で構成されていてもよい。或いは、他の構成部材で構成さていてもよい。なお、透水層３０に保水機能を持たせるために、外側は非透水性からなる構成部材で構成することが望ましい。また、前記構成部材の高さ（上面）もパイプ４０及びパイプ１４０の開口部４０Ｂ及び開口部１４０Ｂよりも高いことが望ましい。

本発明の実施形態に係る透水舗装構造を模式的に示す断面図である。 図１において透水層に保水された状態を示す断面図である。 本発明の実施形態に係る透水舗装構造を模式的に示す平面図である。 透水舗装方法を（Ａ）〜（Ｄ）に示す説明図である。 透水舗装剤を製造する製造工程を（Ａ）〜（Ｃ）に示す説明図である。 （Ａ）は本発明の実施形態の変形例に係る透水舗装構造を模式的に示す断面図であり、（Ｂ）はパイプにおける地中の埋設部分の拡大図である。

符号の説明

１０ 地中
１０Ａ 地面
２０ 非透水層
３０ 透水層
３０Ａ 舗装面
４０ パイプ（筒部材）
４０Ａ 開口部
４０Ｂ 開口部
１００ 透水舗装構造（透水構造）
１４０ パイプ
１４０Ａ 開口部
１４０Ｂ 開口部
１４２ 孔
１４３ 周壁
１４８ 埋設部分

Claims (3)

1. 地面の上に形成された非透水層と、
   前記非透水層の上に形成された透水層と、
   前記非透水層と前記透水層と地中とに埋設され、下側の開口部は前記地中に開口され、上側の開口部は前記透水層内に開口された筒部材と、
   を備えることを特徴とする透水構造。
2. 前記筒部材における前記地中に埋設された埋設部分の周壁には、孔が形成されていることを特徴とする請求項１に記載の透水構造。
3. 筒部材の下側の開口部を地中に差し込む第一工程と、
   前記筒部材の上側の開口部よりも上面が下方となるように、非透水性層を前記地面の上に形成する第二工程と、
   前記筒部材の前記上側の開口部よりも上面が上方になるように透水層を前記非透水の上に形成する第三工程と、
   を備えることを特徴とする透水構造の施工方法。

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