JP2010185194A - 雨水流出抑制施設 - Google Patents

Abstract

【課題】貯留水を排水するときの水流を利用して、貯留槽内の全体から堆積物を容易にかつ確実に排除することのできる雨水流出抑制施設を提供する。
【解決手段】地中に埋設された貯留槽３０と、貯留槽３０の底部に形成した沈殿溝３５とを備えた雨水流出抑制施設１０であって、沈殿溝３５は貯留槽３０の底部に複数列に形成されており、各沈殿溝３５は排水桝等の排水部２２に接続している。各沈殿溝３５はシャッター３７を備えており、堆積物を排出するメンテナンス時には、制御装置４０によって、各沈殿溝３５のシャッター３７の開閉を順序を順次切り替えながら、貯留槽３０内の排水を行う。
【選択図】図３

Description

本発明は、地中に埋設される雨水流出抑制施設に関する。

近年、中小河川の排水能力を上回る規模の降雨が短期間に集中して生じたときに、河川からの溢水によって災害が生じるのを防止する目的で、地中に貯留槽を備えた雨水流出抑制施設を設けることが都市部などで行われている。貯留槽はコンクリート構造物の場合もあり、特許文献１に記載のように、縦方向構造体の間に空隙を有する構造の樹脂成形品の複数個を多段に積み上げた積層構造体とその周囲に配した遮水材とからなる貯留槽の場合もある。

このような貯留槽において、雨水とともに砂やゴミの固形物が貯留槽内に流れ込むのを防止するために雨水の流入経路に沈砂槽が設けられるが、一時的に大量の雨水が浸入するようなときに、貯留槽内に砂やゴミ等が流入するのを完全に防止することはできない。長い間に入り込んだ砂やゴミ等は堆積物として槽内に沈殿してしまうので、堆積した堆積物を貯留槽から除去することが雨水流出抑制施設にとって一つの課題となっている。特に、樹脂成形品の複数個を多段に積み上げた積層構造体を内部に持つ貯留槽の場合、貯留槽内に作業者が入り込むことはできず、バキューム管のような清掃手段を入れ込むことも容易でないので、堆積した堆積物を除去することは大きな課題となっている。

そのような課題を解決する手段を備えた雨水流出抑制施設として、特許文献２には、地面を掘下げて形成した貯留部内に、上下方向に重ねて設置された多数の充填部材を配置するとともに、充填部材には流入した雨水等を所定方向に誘導する誘導手段として水平面に対して傾斜する傾斜板材を取り付け、貯留部は、その底面に、傾斜板材によって雨水等が誘導される箇所に凹窪部を備えるようにした施設が記載されている。凹窪部は貯留部の全長にわたって形成されており、凹窪部の端部の開口は地面に開口する点検口に点検筒を介して連通している。

この雨水流出抑制施設では、貯留部の貯留水を排水するときの水流を利用して堆積物を凹窪部に集めることができることに加え、長期間に亘って凹窪部に溜まった砂や汚泥等の堆積物を、地面に開口する点検口から挿入したバキューム管で吸い取ることにより除去することができ、また、凹窪部の一方の開口から高圧洗浄水を噴射して他方の開口から吸い取ることができ、効率よく堆積物を除去することができる。

特開２００６−２６６０３４号公報 特開２００３−２０１７２２号公報

特許文献２に記載の雨水流出抑制施設は多くの利点を有している。しかし、流入した雨水等を所定方向に誘導するための傾斜板材を備えた充填部材が必要であり、構成が複雑となるのを避けられない。また、貯留部底面における前記傾斜板材によって雨水等が誘導される箇所に１つの凹窪部を備えるだけであり、凹窪部近傍では水流が早いために前記傾斜板材によって水と一緒に砂や汚泥等が流されるが、凹窪部から離れた場所では、水流がほとんどなく水位が上下するだけであり、傾斜板材は有効に機能しない。そのために、凹窪部から離れた場所の傾斜板材上や貯留槽の底面に堆積物が貯まってしまう恐れがある。

本発明は、その不都合を解決することを課題としており、より具体的には、雨水流出抑制施設において、貯留水を排水するときの水流を利用して、貯留槽内の全体から堆積物を容易にかつ確実に排除することのできる、より改良された雨水流出抑制施設を提供することを課題とする。

本発明による雨水流出抑制施設は、基本的に、地中に埋設された貯留槽と、前記貯留槽の底部に形成した沈殿溝とを少なくとも備え、貯留水が前記沈殿溝に入り込むときの水流により前記貯留槽内の堆積物を前記沈殿溝に集めるようにした構成を備える雨水流出抑制施設であって、前記沈殿溝は前記貯留槽の底部に複数列に形成されており、各沈殿溝は排水桝等の排水部に接続しており、さらに、各沈殿溝から排水部への排水順番を選択的に切り替えることのできる切り替え手段を備えることを特徴とする。

上記の雨水流出抑制施設では、貯留槽の底部に複数列に沈殿溝を備えており、かつ各沈殿溝から排水部への排水順番は順次切り替えられる。沈殿した堆積物の除去作業を行うときには、最初に複数ある沈殿溝のうちの１つを選び、そこからのみ貯留水の排水を行う。貯留水の高い水頭圧によって、当該沈殿溝では速い流速での排水が進行する。それにより、当該沈殿溝に近い領域に存在する堆積物は確実にその沈殿溝内に集められる。所要時間経過後に、最初の沈殿溝からの排水を停止し、次の沈殿溝を選択してそこからのみの排水に切り替える。それにより、２番目に選択された沈殿溝に近い領域に存在する堆積物は確実にその沈殿溝内に集められる。以下、同じ操作をすべての沈殿溝に対して順次行うことにより、貯留槽全体の堆積物を確実に除去することができる。

各沈殿溝内に集められた堆積物は、水流とともに排水桝等の排水部に流れ込む。流れ込んだ堆積物は、排水部にバキューム管を挿入する等の作業を行うことで、容易に排除することができる。各沈殿溝内に一部の堆積物が残っている場合にも、そこにバキューム管を挿入することで、堆積物を容易に排除することができる。

各沈殿溝から排水部への排水順番を選択的に切り替えるための切り替え手段は、貯留水が各沈殿溝を通って排水部へ流出するのを断続することのできる各沈殿溝に備えられる適宜の開閉手段と、各沈殿溝に備えられた前記開閉手段を個別に操作する操作手段とを備えることを条件に、どのようなものであってもよい。例えば、前記開閉手段には適宜のシャッター手段や止水堰が挙げられる。また、前記操作手段は作業者の手動によるものであってもよく、コンピュータを備えた自動制御によるものであってもよい。排水順番の切り替えも、作業者の経験に基づいて行うようにしてもよく、貯留槽の水位、排水時間、流量などを検知し、所定のプログラムに基づいて、自動的に切り替えて行うような手段であってもよい。

なお、本発明による雨水流出抑制施設において、前記沈殿溝およびその切り替え手段を除き、他の構成は従来知られた雨水流出抑制施設のものをそのまま用いることができる。貯留槽は単にコンクリート造のものであってもよく、特許文献１に記載のように、縦方向構造体の間に空隙を有する構造の樹脂成形品の複数個を多段に積み上げた積層構造体とその周囲に配した遮水材とからなる構造のものであってもよい。

本発明によれば、貯留水を排水するときの水流を利用して、貯留槽内の全体から堆積物を容易にかつ確実に排除することのできる雨水流出抑制施設が得られる。

本発明による雨水流出抑制施設の模式的概略図。 図１のＡ−Ａ線による断面図。 雨水流出抑制施設の模式的斜視図。 本発明による雨水流出抑制施設において堆積物が排出される状態を説明する図。 貯留槽を形成するための樹脂材料からなる貯水空間形成部材の一例を示す図。

以下、本発明による雨水流出抑制施設の一実施の形態を添付の図面に基づき説明する。図１は雨水流出抑制施設の模式的概略図、図２は図１のＡ−Ａ線による断面図、図３は雨水流出抑制施設の模式的斜視図である。図４は本発明による雨水流出抑制施設において堆積物が排出される状態を説明する図であり、図５は貯留槽を形成するための樹脂材料からなる貯水空間形成部材の一例を示す図である。

図示する雨水流出抑制施設１０において、２０は流入兼排水桝、３０は貯留槽である。貯留槽３０の底部３１には所要個数の沈殿溝３５（図示の例では３個の沈殿溝３５Ａ，３５Ｂ，３５Ｃ）が互いに平行に設けてある。各沈殿溝３５Ａ，３５Ｂ，３５Ｃは、図１に示すように、貯留槽３０の一方壁側から他方壁側にわたる長さを有し、図２に示すように、ほぼ等しい間隔を置いて、貯留槽３０の底部に形成されている。

流入兼排水桝２０は、図３の斜視図によく示すように、貯留槽３０の一つの角部近傍に近接して位置する流入桝部２１と、該流入桝部２１の下端で連通しかつ貯留槽３０の全幅方向にわたって設けられる排水桝部２２とで形成される。前記各沈殿溝３５Ａ，３５Ｂ，３５Ｃの一端側は前記排水桝部２２に接続しており、その接続部には止水堰として機能する常閉の開閉シャッター３７（３７Ａ，３７Ｂ，３７Ｃ）が取り付けてある。前記排水桝部２２の底部２３は、前記各沈殿溝３５Ａ，３５Ｂ，３５Ｃの底部３６よりも低い位置に位置しており、前記底部２３に近接して排水口２４が形成されている。排水口２４には常閉のシャッター２５（図１）が取り付けてあり、必要時に開閉される。

前記流入桝部２１は通水孔２６を介して前記貯留槽３０に連通しているとともに、適所に雨水流入管２７が取り付けられ、前記雨水流入管２７よりも下方位置であって、前記貯留槽３０の底面３１より少し上位の位置にはオリフィスを備えた流出管２８が取り付けられている。

なお、図において、１は砕石のような基礎材からなるレベリング層、２は不織布のような透水性シート、２９は流入兼排水桝２０の地表面における開口部に取り付けた蓋である。さらに、４０は適宜の制御装置であり、適宜の制御プログラムに従って、または作業者の指令により、前記したシャッター３７（３７Ａ，３７Ｂ，３７Ｃ）の開閉動作、および前記排水口２４に取り付けたシャッター２５の開閉操作を制御する。

次に、上記雨水流出抑制施設１０での雨水の処理態様を説明する。なお、雨水流出抑制施設１０において、通常の状態では、シャッター３７（３７Ａ，３７Ｂ，３７Ｃ）およびシャッター２５は閉じている。降雨時に雨水流入管２７から流入兼排水桝２０に流入する雨水は、排水桝部２２通って、貯留槽３０内に貯留される。その場合に、雨水中の砂等の固形物は流入兼排水桝２０の前記排水桝部２２の底部に沈殿するので、貯留槽３０内に砂等が入り込むのを抑制することができる。貯留槽３０内に貯留された雨水は、透水性シート２を通って時間をかけて徐々に地中に含浸していく。また、オリフィスを備えた流出管２８を通って、許容された量の貯留水が、河川等に排出される。なお、貯留槽３０が透水性シート２で覆われる場合には、前記流出管２８を省略することもできる。図示しないが、貯留槽３０をゴムシートのような遮水シートで覆う場合には、オリフィスを備えた流出管２８は必須となる。

長日数が経過すると、雨水に含まれる砂やゴミ等の固形物が貯留槽３０内に堆積した状態となることが起こりうる。そのときに、そのような堆積物を除去する作業、すなわち、雨水流出抑制施設１０のメンテナンス作業が必要となる。以下に、その作業手順を説明する。

作業者は、最初に沈殿溝３５Ａ，３５Ｂ，３５Ｃのいずれか一つのシャッターを開とする操作を行うか、開信号を制御装置４０に送る。同時に、前記排水桝部２２に形成した排水口２４に取り付けたシャッター２５も開状態とする。例として、沈殿溝３５Ａのシャッター３７Ａを開状態としたとする。貯留槽３０内の貯留水は、高い水頭圧の下で沈殿溝３５Ａを通って前記排水桝部２２に流出し、前記排水口２４を通過して、河川等に流れ出る。そのときの水流の持つ動的エネルギーにより、図４（ａ）に模式的に示すように、沈殿溝３５Ａに近い領域に存在する堆積物Ｂは沈殿溝３５Ａ内に入り込み、さらに水流とともに、排水桝部２２まで移動する。

所要時間経過後に、沈殿溝３５Ａのシャッター３７Ａを閉じ、次の沈殿溝３５Ｂのシャッター３７Ｂを開く。それにより、貯留槽３０内の貯留水は、高い水頭圧の下で沈殿溝３５Ｂを通って前記排水桝部２２に流出するようになるが、そのときの水流の持つ動的エネルギーにより、図４（ｂ）に模式的に示すように、今度は、沈殿溝３５Ｂに近い領域に存在する堆積物Ｂが沈殿溝３５Ｂ内に入り込み、水流とともに、排水桝部２２まで移動する。

その状態で所要時間経過した後、沈殿溝３５Ｂのシャッター３７Ｂを閉じ、次の沈殿溝３５Ｃのシャッター３７Ｃを開く。それにより、貯留槽３０内の貯留水は、やはり高い水頭圧の下で沈殿溝３５Ｃを通って前記排水桝部２２に流出するようになる。そして、そのときの水流の持つ動的エネルギーにより、図４（ｃ）に模式的に示すように、今度は、沈殿溝３５Ｃに近い領域に存在する堆積物Ｂが沈殿溝３５Ｃ内に入り込み、水流とともに、排水桝部２２まで移動する。

その結果、貯留槽３０内に堆積した堆積物Ｂのすべてを、ほぼ確実に排水桝部２２に除去することができる。排水桝部２２の底部に排出された堆積物は、一部は前記排水口２４を通過して河川等に流れ出る。残りは排水桝部２２の底部２３の上に堆積した状態となる。この堆積物は、前記蓋２９を取り外し、そこから、排水桝部２２の底部２３にバキューム管を挿入することで、容易に排除することができる。また、各沈殿溝３５内に一部の堆積物Ｂが残っている場合にも、そこにバキューム管を挿入することで容易に排除することができる。そのために、本発明による雨水流出抑制施設では、メンテナンス作業をきわめて容易化することができる。

なお、前記したように、貯留槽３０はどのような形態であってもよい。例えば、図５に示すような貯水空間形成部材５０を用いることもできる。この貯水空間形成部材５０は樹脂材料で作られており、多数枚の縦方向構造体５１が断面ハ字状にかつ山形をなすようにして連続した形状をなしている。貯水空間形成部材５０は、全体としての上面と下面は実質的に平行をなしており、隣接する縦方向構造体５１の上端縁同士は、長手方向に凹部と凸部を有する上端面５２で接続し、下端縁同士は、上端面５２に形成された凸部の領域が入り込むことのできる開口を有する下端面で連続している。貯水空間形成部材５０は、図示のように、９０度向きを変えながら多段に積み上げられて貯留槽とされ、貯留槽における各縦方向構造体５１の間に存在する空間が、雨水流出抑制施設１０での貯水空間として利用される。

１…砕石のような基礎材からなるレベリング層、
２…不織布のような透水性シート、
１０…雨水流出抑制施設、
２０…流入兼排水桝、
２１…流入桝部、
２２…排水桝部、
２３…排水桝部の底部、
２４…排水口、
２５…排水口に取り付けたシャッター、
２６…流入桝部に形成した通水孔、
２７…雨水流入管、
２８…オリフィスを備えた流出管、
２９…流入兼排水桝の地表面における開口部に取り付けた蓋、
３０…貯留槽、
３１…貯留槽の底部、
３５（３５Ａ，３５Ｂ，３５Ｃ）…沈殿溝、
３６…沈殿溝の底部、
３７（３７Ａ，３７Ｂ，３７Ｃ）…沈殿溝に取り付けられるシャッター、
４０…制御装置、
５０…貯留槽を形成する貯水空間形成部材。

Claims (2)

1. 地中に埋設された貯留槽と、前記貯留槽の底部に形成した沈殿溝とを少なくとも備え、貯留水が前記沈殿溝に入り込むときの水流により前記貯留槽内の堆積物を前記沈殿溝に集めるようにした構成を備える雨水流出抑制施設であって、
   前記沈殿溝は前記貯留槽の底部に複数列に形成されており、各沈殿溝は排水桝等の排水部に接続しており、さらに、各沈殿溝から排水部への排水順番を選択的に切り替えることのできる切り替え手段を備えることを特徴とする雨水流出抑制施設。
2. 各沈殿溝は出口部に止水堰を備え、前記切り替え手段は各沈殿溝の止水堰を順次開閉する手段であることを特徴とする請求項１に記載の雨水流出抑制施設。

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