JP2010201299A - 集水装置用有孔ブロックおよび接続方法 - Google Patents

Abstract

【課題】接続が容易であり、確実に接続部における止水を行うことができる集水装置用有孔ブロックの接続技術を提供する。
【解決手段】有孔ブロック２０は、挿入部８０と被挿入部９０とを備え、挿入部８０を被挿入部９０に挿入することにより有孔ブロック２０同士を接続する。挿入部８０及び被挿入部９０の何れか一方の挿入方向端部には押圧部８１が備えられ、挿入部８０及び被挿入部９０の何れか他方には止水体１００を支持する止水体支持部９１が備えられている。有孔ブロック２０の接続時には、止水体１００が押圧部８１と止水体支持部９１との間で、押圧部８１からの押圧力により支持される。
【選択図】図５

Description

本発明は、生活廃水・工業廃水等などの被処理水に含まれる懸濁物（被処理物）を除去し、懸濁物が除去された処理水を集水する処理を行う集水装置、集水装置で使用される有孔ブロックおよび接続方法に関する。

上述のような集水装置用の有孔ブロックとして、例えば特許文献１のものが知られている。特許文献１の暗渠ブロック（本発明の有孔ブロック）は、差込み端部（本発明の挿入部）とベルエンド（本発明の被挿入部）とを有している。ベルエンドは窓（本発明の孔部）を備えており、差し込み端部には複数のタブ（本発明の凸部）が備えられている。差込み端部がベルエンドに受け入れられた際には、複数のタブはスナップ嵌めでベルエンドの窓に受け入れられ、ベルエンドと差し込み端部とが係止される。また、Ｏリング（本発明の止水体）がタブに隣接する差込み端部を取り巻いており、連結点での暗渠に漏れが生じることを防いでいる。

特許第３０５３８７０号（１１欄３５行〜１２欄４行、図４〜５）

通常、上述のような有孔ブロックでは、接続部分は樹脂成形されている。そのため、樹脂の収縮などにより、寸法精度の高い接続部分を得ることが困難となっている。特許文献１では、その接続部分での止水体としてＯリングを使用しているが、低い寸法精度のために、Ｏリングが十分に潰されず、止水性能を低下させる場合がある。そのために、Ｏリングを２条設けたり、Ｏリングの他にコーキング材等を塗布する必要が生じ、施工工数を増加させる。

また、特許文献１では、挿入方向と直交する方向の面により支持されている。そのため、差し込み端部をベルエンドに挿入する際に、Ｏリングに対してせん断力が作用し、低い寸法精度にもよって、Ｏリングの位置が正規位置から外れるおそれがある。この場合には、差し込み端部とベルエンドとの接続を解除し、再度Ｏリングの設置を行わなければならず、また、差し込み端部をベルエンドに挿入する際に挿入を容易にするために石鹸等の潤滑材を塗布する場合もあり、施工工数の増加を招く。

また、通常、Ｏリングはガイド溝により支持されているが、Ｏリングはガイド溝から脱落し易いため、製造工程で取り付けて出荷することは困難である。そのため、施工現場でＯリングを取り付ける必要があり、施工工数を増加させる。

本願発明の目的は、止水体のみで、確実に接続部における止水を行うことができ、且つ、止水体の位置ずれや脱落を防止することができる集水装置用有孔ブロック及び接続方法を提供することである。

上記課題を解決するために、本発明の集水装置用有孔ブロックは、集水装置用有孔ブロックであって、前記有孔ブロックはその一端側に挿入部を備え、他端側に他の有孔ブロックの挿入部を挿入する被挿入部を備え、前記挿入部と前記被挿入部との間に止水体を備え、前記挿入部及び前記被挿入部の何れか一方の挿入方向側端部に前記止水体を挿入方向に押圧する押圧部を備え、前記挿入部及び前記被挿入部の何れか他方に前記被挿入部は接続時における前記挿入部側壁面に前記止水体を支持する止水体支持部を備えている。

上記構成では、集水装置用有孔ブロック同士を接続するに際して挿入部を被挿入部に挿入する際には、押圧部は止水体に対して挿入方向の押圧力を作用させている。これにより、接続時に止水体にはせん断力が作用せず、止水体の位置ずれが生じにくくなっている。そのため、止水体の位置ずれに起因する施工工数の発生を回避することができる。

また、本発明の集水装置用有孔ブロックの好適な実施形態の一つでは、前記止水体は、発泡体であり、前記集水装置用有孔ブロック同士を接続した際に、前記押圧部が前記止水体を変形させるように構成されている。

この構成では、止水体は発泡体からなり、接続時には押圧部が止水体を変形する程度に押圧している。この止水体の変形により、挿入部および被挿入部の形成の誤差に起因する隙間を埋め、確実に止水することができる。

また、本発明の集水装置用有孔ブロックの好適な実施形態の一つでは、前記止水体支持部は、接続時における前記挿入部側に開口し、前記止水体を３方向から支持する凹部である。

この構成では、止水体は凹部により３方向から支持されているため、脱落や位置ずれが生じにくくなっている。そのため、集水装置用有孔ブロックの製造工程において、凹部に止水体を装着しておくことができる。これにより、施工現場で止水体を装着する施工工数を削減することができる。

また、本発明の集水装置用有孔ブロックの好適な実施形態の一つでは、前記挿入部は挿入方向と直交する方向に突設された凸部を備え、前記被挿入部は、接続時において前記凸部と係合する孔部を備えている。

この構成では、接続時に凸部と孔部とが係合するため、不測の事態等により、集水装置用有孔ブロックの接続が解除されるおそれがなく、止水体に対して挿入方向の押圧力を一定以上に保つことができる。

また、本発明は、集水装置用有孔ブロックの接続方法にも利用可能である。例えば、挿入部を備えた集水装置用有孔ブロックと、前記挿入部を挿入する被挿入部を備えた集水装置用有孔ブロックとの接続方法であって、前記挿入部を前記被挿入部に挿入することにより前記集水装置用有孔ブロック同士の接続を行う接続方法において、前記挿入部及び前記被挿入部の何れか一方の挿入側端部に備えられた押圧部と、前記挿入部及び前記被挿入部の何れか他方に形成された止水体支持部との間に支持し、前記押圧部が前記止水体に対して挿入方向の押圧力を作用させ、当該止水体を変形させる。当然ながら、このような接続方法も上述した集水装置用有孔ブロックの接続構造で述べた作用効果を得ることができ、さらに上述した付加的技術を組み込むことも可能である。

本発明に係る有孔ブロックを用いる集水装置の概略を一部切欠で示す斜視図である。 本発明に係る有孔ブロックの斜視図である。 本発明の集水装置用有孔ブロックの接続構造を示す斜視図である。 本発明の集水装置用有孔ブロックの接続構造の要部を示す斜視図である。 有孔ブロックを接続する際の接続構造の側方断面図である。

以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。本発明の集水装置Ｘは、生活廃水・工業廃水等などの被処理水に含まれる懸濁物（被処理物）を除去する水処理設備Ｙにおいて、懸濁物が除去された処理水を集水するために用いられる。

図１又は２に示すように、当該集水装置Ｘは、粒状媒体１２を充填した処理層１１の上方より下向流で被処理水を通水して被処理水中に含まれる被処理物を処理層１１によって除去する除去手段１０を支持し、処理層１１を通過して被処理物が除去された処理水を中空の内部空間に集水する有孔ブロック２０と、複数の有孔ブロック２０を並置する際に、各有孔ブロック２０の間に充填する充填材３０と、を備える。充填材３０の中には、補強部材（図示せず）を配設している。

〔除去手段〕
本実施形態における除去手段１０は、濾過処理によって被処理水中に含まれる被処理物を除去するものとして説明する。したがって、処理層１１は濾過層となる。しかし、このような態様に限られるものではなく、生物処理によって被処理水中に含まれる被処理物を除去することも可能である。この場合、処理層１１は生物処理層となり、例えば粒状媒体１２の表面に被処理物を生物的に分解する微生物を担持させておく。

処理層１１には、珪砂・アンスラサイトなどの粒状媒体１２を充填している。本実施形態では、二層の処理層１１を設けており、最下層から順に珪砂層１１ａ・アンスラサイト層１１ｂを配設している。当然ながら、処理層１１の構成はこれに限定されるものではなく、他の構成としても構わない。

このように構成した処理層１１に対して、除去手段１０の上方に設けた排水トラフ５０より被処理水を給水して処理層１１を通過させることにより、被処理水中に含まれる被処理物が処理層１１によって除去される。なお、排水トラフ５０経由ではなく直接被処理水が供給される場合も有る。

〔有孔ブロック〕
有孔ブロック２０は除去手段１０の下方に配置して除去手段１０を支持している。本実施形態では、除去手段１０と有孔ブロック２０との間には、多孔プレート６０を配設している。

有孔ブロック２０は、中空で断面が略矩形となる外壁２１（上壁２１ａ，側壁２１ｂ，底壁２１ｃ）および、外壁２１の内側に接続して有孔ブロック２０の内部空間を複数の空間に分割する傾斜内壁２２を設けている。

有孔ブロック２０は、耐食性・耐圧性に優れた材質であれば、何れの材料で形成しても構わない。例えば、高密度ポリエチレンの発砲成形で形成すれば軽量化することができるため、運搬や施工面で作業性がよく、好適である。

上壁２１ａは、除去手段１０の下面に直接接触して、或いは、多孔プレート６０を介して間接的に除去手段１０を支持している。側壁２１ｂは上壁２１ａに接続する一対の対向する壁であり、底壁２１ｃは一対の側壁２１ｂに接続する。また、傾斜内壁２２は、その断面が略逆Ｖ字形となるように形成している。これにより、有孔ブロック２０の内部空間を、中央流通部Ａと当該中央流通部Ａの両側に位置する側方流通部Ｂとに仕切っている。このように、有孔ブロック２０の内部空間は、傾斜内壁２２によって三つの空間に分割されるが、この態様に限られるものではない。

上壁２１ａの上方部および側方流通部Ｂは、上壁２１ａに形成した複数の上壁孔部ａ１を介して連通している。また、側方流通部Ｂおよび中央流通部Ａは、傾斜内壁２２に形成した第一内壁孔部ｂ１、第二内壁孔部ｂ２および第三内壁孔部ｂ３を介して連通している。処理層１１を通過して被処理物が除去された被処理水は、重力の作用により、多孔プレート６０を通過した後に上壁孔部ａ１を介して側方流通部Ｂに流下し、さらに第一内壁孔部ｂ１、第二内壁孔部ｂ２および第三内壁孔部ｂ３を介して中央流通部Ａに流下して集水される。処理水は、有孔ブロック２０の底壁２１ｃに形成した底壁開口部（図示せず）を経て有孔ブロック２０の下方に設けたフリューム７０を流下して、或いは、中央流通部Ａに接続する配管（図示せず）を流下して、所定の貯水槽に搬送される。

上壁２１ａの上面には、側壁２１ｂから延設する上壁第一リブ部２３ａ、上壁第一リブ部２３ａに平行な上壁第二リブ部２３ｂ、および、上壁第一リブ部２３ａと垂直に交差する上壁第三リブ部２３ｃを設けている。本実施形態では、二本の上壁第一リブ部２３ａ、一本の上壁第二リブ部２３ｂ、上壁第三リブ部２３ｃをそれぞれ形成した場合を示すが、これに限られるものではない。

これらリブ部２３ａ〜２３ｃによって上壁２１ａの上面を複数の区画に分割している。これらリブ部２３ａ〜２３ｃを設けることで上壁２１ａの耐圧性を強化することができ、除去手段１０の荷重による上壁２１ａの撓みを防止できる。

多孔プレート６０は、リブ部２３ａ〜２３ｃの上面に載置するか、或いは、各区画に配設するとよい。多孔プレート２０は、ボルトによって前記リブ部２３ａ〜２３ｃ或いは上壁２１ａに固定する。多孔プレート２０は、例えば、直径数ｍｍのペレットを多数接合して構成するとよい。当該ペレットとしては、ポリオレフィン等のプラスチックの他、セラミック、焼結金属等が使用可能である。

側壁２１ｂには、複数の有孔ブロック２０を並置する際に、各有孔ブロック２０の間に充填した充填材３０に、有孔ブロック２０が受けた上方及び下方からの荷重を伝達する側方リブ２４を形成してある。側方リブ２４は、水平方向に伸延する水平側方リブ２４Ａ、および、垂直方向に伸延する垂直側方リブ２４Ｂとすることができる。何れのリブ形状であっても、その上端面２４ａによって有孔ブロック２０が受けた上向荷重を充填材３０に伝達し、その下端面２４ｂによって有孔ブロック２０が受けた下向荷重を充填材３０に伝達する。上端面２４ａおよび下端面２４ｂは、略水平な面となるように構成すれば、有孔ブロック２０が受けた上向荷重および下向荷重を充填材３０に確実に伝達することができる。さらに、上端面２４ａ或いは下端面２４ｂが、側壁２１ｂに対して鋭角的に交わるように構成すれば、有孔ブロック２０が受けた下向荷重によって側壁２１ｂが充填材３０から離脱し座屈することを抑制できる。

有孔ブロック２０は、逆洗用媒体によって上向荷重を受け、濾過手段の重量による下向荷重を常に受ける。上向荷重を受けると、有孔ブロック２０が上方向に相対移動しようとする応力が作用する。一方、下向荷重を受けると、有孔ブロック２０が下方向に相対移動しようとする応力が作用する。本構成では、有孔ブロック２０が受けた上方及び下方からの荷重を充填材３０に伝達する側方リブ２４を形成することから、有孔ブロック２０に上向荷重あるいは下向荷重が作用した場合であっても、側方リブ２４によってこれら荷重を固化した充填材３０に伝達するため、充填材３０に対する有孔ブロック２０の相対位置を固定することができる。そのため、有孔ブロック２０及び充填材３０が垂直方向に互いに位置ズレするのを防止できる。

側方リブ２４は、水平側方リブ２４Ａおよび垂直側方リブ２４Ｂの少なくとも何れか一方を形成するとよい。水平側方リブ２４Ａは、上端面２４ａおよび下端面２４ｂの面積を大きく設定することができるため、有孔ブロック２０及び充填材３０が垂直方向に互いに位置ズレするのを防止するのに有効である。一方、垂直側方リブ２４Ｂは、リブの垂直方向の側面の面積を大きく設定することができるため、有孔ブロック２０及び充填材３０が水平方向に互いに位置ズレするのを防止するのに有効である。垂直側方リブ２４Ｂは、その垂直方向の長さを変更してもよい。本実施形態では、二種類の長さ（垂直側方リブ２４Ｂ１，垂直側方リブ２４Ｂ２）の垂直側方リブ２４Ｂを備える。

一方、複数の有孔ブロック２０を格子状に並置する際に、側方流通部Ｂおよび中央流通部Ａの軸芯方向に隣接する有孔ブロック２０同士は隙間なく配置する必要がある。そのため、本発明の接続構造を用いて有孔ブロック同士を接続する。

図２および３に示すように、本実施形態における有孔ブロック２０は、一方の端部に挿入部８０、他方の端部に被挿入部９０を備えている。図３、４は、一の有孔ブロック２０の挿入部８０および、その有孔ブロック２０に接続される他の有孔ブロック２０の被挿入部９０の斜視図である。図に示すように、挿入部８０の挿入方向端部には押圧部８１が突設されている。また、挿入部８０の上面には、側方断面形状が挿入方向に斜辺を有する略直角三角形となる突部８２を備えている。一方、挿入部８０の下面には、挿入方向に先細りとなるテーパ面８３が設けられている。

被挿入部９０は、接続時における挿入部側壁面に止水体（後述）を支持する止水体支持部９１としての凹部９１ａ、挿入部８０の突部８２と係合して有孔ブロック２０同士を接続する孔部９２を備えている。本実施形態では、孔部９２は上面に開口しているが、突部８２と係合すれば上面に開口しない構成とすることもできる。

図５（ａ）は、有孔ブロック２０同士を接続するために、挿入部８０を被挿入部９０に挿入開始前の側方断面図である。有孔ブロック２０同士を接続した際には、この接続部位から逆洗媒体が漏れることは好ましくない。そのため、被挿入部９０の凹部９１ａには弾性発泡体からなる止水体１００が支持されている。なお、止水体１００は、必ずしも弾性発泡体からなるものでなくてもよく、発泡体など変形可能なものであればよい。

挿入部８０の被挿入部９０に挿入する際には、挿入部８０の上面および突部８２の傾斜面８２ａが被挿入部９０の下面に摺動しつつ挿入動作が行われる（図５（ｂ）参照）。このとき、挿入部８０の下面に形成されたテーパ面８３により挿入部８０と被挿入部９０との摩擦力が低下するため、挿入動作を滑らかにしている。

その後、孔部９２の挿入部側端部が突部８２の垂直面８２ｂに達すると、突部８２と孔部９２とが係合する（図５（ｃ）参照）。これにより、有孔ブロック同士２０が接続される。このとき、図５（ｂ）に示すように、挿入部８０の押圧部８１が止水体１００を挿入方向に押圧している。止水体１００は、このように押圧部８１の押圧力による弾性変形により、挿入部８０と被挿入部９０との間の形成誤差による隙間を埋め、止水を実現している。そのため、止水体１００は、柔軟性、弾力性が高い発泡体が望ましい。例えば、シリコンスポンジ、ウレタンスポンジ、ポリエチレンスポンジ、ＥＰＤＭ（エチレンプロピレンゴム）、ＥＶＡ（エチレン酢酸ビニール共重合樹脂）等を用いることができる。ただし、通常では集水装置用有孔ブロックはメンテナンスが行われないため、耐久性が高いシリコンスポンジ等を用いることが望ましい。また、止水体１００は弾性変形により隙間を埋めることにより止水を行うため、止水体１００の硬度（ＡＳＫＥＲ Ｃ）は、５０未満が望ましい。

本実施形態では、上述のように凹部９１ａにより止水体１００が３方向から支持されているため、止水体１００が脱落し難い構成となっている。そのため、有孔ブロック２０の製造工程で止水体１００を取り付けることができ、施行現場での不要な施工工数の発生を回避することができる。

〔充填材〕
充填材３０は、複数の有孔ブロック２０を格子状に並置する際に、側方流通部Ｂおよび中央流通部Ａの軸芯方向と直交する方向に隣接する有孔ブロック２０の間に充填するものである。充填材３０は、モルタル・コンクリート等、間隙等に流動状態で投入した後、経時的に固化する態様のものであれば、公知の充填材を使用することができる。固化した充填材３０は、並置した有孔ブロック２０の間隙を埋めると共に、各有孔ブロック２０どうしを強固に接着して固定することで、有孔ブロック２０の上方に載置した除去手段１０を安定して支持することができる。

有孔ブロック２０および充填材３０の下方にフリューム７０が形成してある場合、充填材３０がフリューム７０に落下するのを防止するため、有孔ブロック２０どうしの間には、それぞれの側壁２１ｂの下方にフリューム７０を受けるブリッジング（図示せず）を配設する。

〔別実施形態〕
（１）止水体の断面形状は特に限定されるものではなく、断面四角形状、断面円形状、断面四角形状の角部を曲線にした形状など、種々の形状を採用することができる。凹部についても、例えば曲面形状など、上述以外の形状を可能である。
さらに、上述の実施形態では、挿入部９０の凹部９１ａにより止水体１００を支持していたが、止水体支持部９１の構成はこれに限定されるものではない。例えば、多孔ブロック２０の接続時において挿入部８０の押圧部９１と対向する被挿入部の壁面を止水体支持部９１とすることもできる。この場合には、止水体１００が脱落または位置ずれしないように、接着剤等により壁面に固定することが望ましい。当然ながら、本発明の目的を達成する限りにおいて、止水体支持部９１は種々の構成が可能である。

（２）上述の実施形態では、挿入部８０に押圧部８１を、被挿入部９０に止水体支持部被９１を形成する例を示したが、被挿入部９０に押圧部８１を、挿入部８０に止水体支持部被９１を形成してもよい。

（３）上述の実施形態では、止水体１００は被挿入部９０に支持された状態で多孔ブロック２０の接続が行われたが、挿入部８０により止水体１００を支持した状態で接続を行っても構わない。この場合には、挿入部８０の押圧部８１の先端に止水体１００を接着等の方法により支持させる。この状態で、上述の実施形態と同様に挿入部８０を被挿入部９０に挿入すれば、止水体１００は押圧部８１により止水体支持部９１に押圧される。これにより、止水体１００は、弾性変形することで隙間を埋め、止水を実現する。

（４）上述の実施形態では、有孔ブロック２０は、一端に挿入部８０を備え、他端に被挿入部９０を備えていたが、他の構成とすることもできる。例えば、両端に挿入部８０を備えた有孔ブロック２０と、両端に被挿入部９０を備えた有孔ブロックを用いることも可能である。この場合には、前者の有孔ブロック２０と後者の有孔ブロック２０とを交互に配置することとなる。また、有孔ブロック２０は略四角形の断面形状を有しているため、対向する２辺に挿入部８０および被挿入部９０を備えた構成とすることもできる。

（５）また、上述の実施形態において、除去手段１０と有孔ブロック２０との間に多孔プレート６０を設ける例を示したが、多孔プレート６０に替えて、支持砂利層１１ａを設けてもよい。

本発明は、上水・用水・工業用水・生活廃水・工業廃水等などの被処理水に含まれる懸濁物（被処理物）を除去し、懸濁物が除去された処理水を集水する処理を行う集水装置、集水装置で使用される有孔ブロックの接続に利用することができる。

８０：挿入部
８１：押圧部
８２：凸部
９０：被挿入部
９１：止水体支持部
９１ａ：凹部
９２：孔部
１００：止水体

Claims (5)

1. 集水装置用有孔ブロックであって、前記有孔ブロックはその一端側に挿入部を備え、他端側に他の有孔ブロックの挿入部を挿入する被挿入部を備え、
   前記挿入部と前記被挿入部との間に止水体を備え、
   前記挿入部及び前記被挿入部の何れか一方の挿入方向側端部に前記止水体を挿入方向に押圧する押圧部を備え、
   前記挿入部及び前記被挿入部の何れか他方に前記被挿入部は接続時における前記挿入部側壁面に前記止水体を支持する止水体支持部を備えていることを特徴とする集水装置用有孔ブロック。
2. 前記止水体は、発泡体であり、
   前記集水装置用有孔ブロック同士を接続した際に、前記押圧部が前記止水体を変形させるように構成されていることを特徴とする請求項１記載の集水装置用有孔ブロック。
3. 前記止水体支持部は、接続時における前記挿入部側に開口し、前記止水体を３方向から支持する凹部であることを特徴とする請求項１または２記載の集水装置用有孔ブロック。
4. 前記挿入部は挿入方向と直交する方向に突設された凸部を備え、
   前記被挿入部は、接続時において前記凸部と係合する孔部を備えていることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の集水装置用有孔ブロック。
5. 挿入部を備えた集水装置用有孔ブロックと、前記挿入部を挿入する被挿入部を備えた集水装置用有孔ブロックとの接続方法であって、
   前記挿入部を前記被挿入部に挿入することにより前記集水装置用有孔ブロック同士の接続を行う接続方法において、
   前記挿入部及び前記被挿入部の何れか一方の挿入側端部に備えられた押圧部と、前記挿入部及び前記被挿入部の何れか他方に形成された止水体支持部との間に支持し、
   前記押圧部が前記止水体に対して挿入方向の押圧力を作用させ、当該止水体を変形させることを特徴とする集水装置用有孔ブロックの接続方法。

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