JP2011132740A - 浮き上がり防止構造を備えた雨水貯留槽とその施工方法 - Google Patents

Abstract

【課題】より簡単な施工でもって雨水貯留槽に十分な浮力対策を施すことのできる浮き上がり防止構造を備えた雨水貯留槽と、その施工方法を提供する。
【解決手段】地中に埋設された雨水貯留槽１０と雨水貯留槽１０を覆う浮力抑制シート２とを備え、浮力抑制シート２は雨水貯留槽１０の底部近傍で雨水貯留槽１０の両側方に張り出しており、その張り出し部でも埋め戻し土砂の土圧を受けるようにされている。
【選択図】図２

Description

本発明は、浮き上がり防止構造を備えた雨水貯留槽とその施工方法に関する。

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、地中に雨水貯留槽を埋設して設け、側溝を流れる雨水の一部をそこに一時的に貯留することが都市部などで行われている。また、軽量であり施工が容易であることから、樹脂材料からなる貯水空間形成部材を多段に積み上げ、その周囲を遮水シートで覆って雨水貯留槽とすることも知られている（例えば、特許文献１等）。

周囲を遮水シートで覆っている形態の雨水貯留槽は、雨水が貯留槽内にない場合、該貯留槽は空気を包み込んだ風船と同じ状態となる。そのために、地下水位が高くなるおそれのある地域に雨水貯留槽を施工した場合、地下水位の上昇により雨水貯留槽に浮力が発生する。浮力が発生すると雨水貯留槽の姿勢が不安定になることから、雨水貯留槽では地下水位に対する浮力対策が１つの課題となっている。

地下に設けた貯蔵施設に対する浮力対策手段の一例が、特許文献２に記載されている。そこでは、大型貯蔵部に隣接して小型の貯蔵部をその上面と地表面との間の距離が大型貯蔵部に対応する距離より大きくするように設け、小型貯蔵部と大型貯蔵部とを一体化するように固定手段を設けるようにしている。

また、雨水貯留槽を構成する材料として、内部に空間を有する樹脂製構造部材を用いることも知られており、その一例が、特許文献３あるいは４に記載されている。

特開２００８−８０７５号公報 特開２００７−２４２０号公報 特開２００６−２６６０３４５号公報 特開２００９−０２４４４７号公報

特許文献２に記載される浮力対策手段では、小型貯蔵部と大型貯蔵部とを一体化することで、地表面との距離が大型貯蔵部と比較して大きくなっている小型貯蔵部の上部に作用する土圧を、浮力に対抗する上載荷重として有効利用するようにしている。この方法は、地下に設けた貯蔵施設に対する浮力対策手段として有効であると考えられるが、小型貯蔵部を大型貯蔵部に一体化する必要があり、施工が複雑になるとともに、施工費用が高騰するのを避けられない。

本発明は、上記のような事情に鑑みてなされたものであり、より簡単な施工でもって雨水貯留槽に十分な浮力対策を施すことのできる、浮き上がり防止構造を備えた雨水貯留槽と、その施工方法を提供することを課題とする。

本発明による浮き上がり防止構造を備えた雨水貯留槽は、地中に埋設された雨水貯留槽と、前記雨水貯留槽を覆う浮力抑制シートとを備え、前記浮力抑制シートは前記雨水貯留槽の底部近傍で雨水貯留槽の両側方に張り出しており、該張り出し部でも土圧を受けるようにされていることを特徴とする。

本発明による浮き上がり防止構造を備えた雨水貯留槽の他の態様では、前記シートの張り出し部には埋め戻す土砂よりも比重の重い材料からなる部材が付加荷重として配置される。

本発明による浮き上がり防止構造を備えた雨水貯留槽では、地中に埋設された雨水貯留槽を覆うようにして浮力抑制シートが配置され、該浮力抑制シートの裾部分は雨水貯留槽の底部近傍で雨水貯留槽の両側方に張り出していて、その部分でも土圧を受けるようになっている。従って、雨水貯留槽の上面での土被り分の土圧と、浮力抑制シートの裾の部分である張り出し部にかかる土圧の双方で、雨水貯留槽に作用する浮力に対抗することができるので、安定した浮き上がり防止構造が得られる。さらに、浮力より雨水貯留槽が浮き上がろうとすると、その力は、浮力抑制シートの張り出している部分を横あるいは斜め上方に向けて引き抜くように作用することとなるが、そのような引き抜きに対して、浮力抑制シートの張り出している部分と土砂との間の摩擦力が大きな抵抗として作用するので、この点からも雨水貯留槽の浮き上がりは効果的に抑制される。さらに、構造的には、雨水貯留槽と浮力抑制シートのみを備えればよく、構造上での簡素化も可能となる。

前記浮力抑制シートの張り出し部に、埋め戻す土砂よりも比重の重い材料からなる部材を配置する構成では、その部材の重量を、浮力抑制シートの張り出し部にかかる上載荷重として加算することができるので、雨水貯留槽は浮力に対して一層安定した姿勢を保持することができるようになる。

本発明による雨水貯留槽の施工方法は、雨水貯留槽を埋設するための溝を掘削する工程と、掘削した溝内に雨水貯留槽を配置する工程と、配置した雨水貯留槽を覆うようにして浮力抑制シートとを配置し、その浮力抑制シートの両側領域を掘削溝の底面に沿って側方に張り出させる浮力抑制シート配置工程と、浮力抑制シートの側方に張り出した領域の端部を掘削溝に仮止めする工程と、掘削溝を土砂で埋め戻す工程と、をこの順で行うことを特徴とする。

本発明による施工方法は、従来の雨水貯留槽を地中に埋設するときの施工工程に、浮力抑制シートを所定位置に配置し、その張り出した領域の端部を掘削溝に仮止めする工程が追加されるだけであり、施工は全体としてきわめて容易である。また、浮力抑制シートの張り出した領域の端部を掘削溝に仮止めする工程を備えており、所要の領域に浮力抑制シートの端部を張り出させること、および、その張り出した領域の全面を埋め戻し土で覆うことが容易に行えるようになる。

本発明による雨水貯留槽の施工方法の他の態様では、土砂で埋め戻す工程の前工程として、前記浮力抑制シートの側方に張り出した領域の上に、埋め戻す土砂よりも比重の重い材料からなる部材を配置する工程をさらに備える。

本発明において、使用する浮力抑制シートは、所要の機械的強度と柔軟性を備えることを条件に、任意の材料からなるシートを用いることができる。土木などの用途で広く用いられているジオテキスタイルまたは引張強度に優れたジオグリッドは、透水性も備えており、特に好適である。ジオグリットの一例として、ポリエステル繊維とアラミド繊維を交繊させたグリッド状の織物を樹脂でコーティングしたファイバーグリッド系ジオグリッドが挙げられる。これらは、引張強度は５０ｋＮ／ｍ〜２００ｋＮ／ｍ程度であり、重量が５０ｇ／ｍ^２〜１０００ｇ／ｍ^２であり、延び歪みが１０％以下であり、軽量であるにもかかわらず強靭で高張力であるといった特性を有する。目合いは、例えば１０ｍｍ〜５０ｍｍのものがよい。他に、ポリエチレンネットタイプの縦ストランドを、アラミド繊維で補強したポリマーグリッド系ジオグリッドも挙げられる。さらに、ジオテキスタイルには、織布（ジオウォーブン）、不織布（ジオノンウォーブン）、編物（ジオニット）が含まれる。

本発明において、用いる場合での、埋め戻す土砂よりも比重の重い材料からなる部材には、任意の材料を用いることができるが、大きな比重を持ち施工も容易なことからコンクリート板は特に好適である。他に、鉄板等も例として挙げることができる。

本発明によれば、地中に埋設した雨水貯留槽が、地下水による浮力によって浮き上がるのを、簡単な構成を付加することにより、確実に阻止できるようになる。

本発明による浮き上がり防止構造を備えた雨水貯留槽の一形態を施工途中の状態で示す図。 施工後の浮き上がり防止構造を備えた雨水貯留槽を説明する図。 雨水貯留槽を構成する材料の一例を説明する図。

以下、本発明による浮き上がり防止構造を備えた雨水貯留槽の一形態を、図面を参照しながら、その施工手順とともに説明する。

図１および図２において、１０は雨水貯留槽である。雨水貯留槽１０は、内部に貯水空間を有する適宜の部材からなる貯水構造体１１と、該貯水構造体１１の全体を包み込む非透水性材料からなる遮水シートからなる。貯水構造体１１については、後に詳細に説明する。遮水シートには、加硫ゴム系シート、ＥＶＡ（エチレン酢酸ビニル樹脂)系シートのような材料が好適に用いられる。

施工に当たり、雨水貯留槽１０を埋設すべき場所に溝１を掘削する。そして、掘削溝１の底部に基礎砕石（不図示）を敷き詰め、掘削溝１の幅方向ほぼ中央部に、前記した雨水貯留槽１０を配置する。次に、配置した雨水貯留槽１０を覆うようにして浮力抑制シート２を配置する。前記したように、浮力抑制シート２としてはジオテキスタイルのような材料が好適である。

浮力抑制シート２は、雨水貯留槽１０の上面および両側面に沿うようにして配置するとともに、その裾の部分を、掘削溝１の底面に沿ってさらに横方向に張り出させる。そして、張り出した領域の端部を適宜の手段で掘削溝１に仮止めする。図示のものでは、掘削溝１の側面に沿って浮力抑制シート２の端部を上方に折り曲げ、その部分に釘３を打ち込むことで、仮止めを行っている。

次に、省略することもできるが、図示の例では、浮力抑制シート２の側方に張り出した領域の上に、コンクリート製の平板部材４，４を配置する。コンクリート製の平板部材４の配置は現場施工で行ってもよく、プレキャストのコンクリート板を施工現場に持ち込むようにしてもよい。

次に、雨水貯留槽１０に、図示しないオリフィスを備えた雨水流出管を取り付け、該雨水流出管を適宜の排水部に接続する。そして、図２に示すように、掘削溝１の全体を埋め戻し土砂５で埋め戻す。浮力抑制シート２の側方に張り出した領域の端部は釘３等により仮止めされており、土砂による埋め戻し作業は、張り出し部全体を埋め込むようにして容易に行うことができる。埋め戻し作業と並行して、適所に道路側溝６を設置し、該道路側溝６の側壁における適宜の高い位置から導水管７を引き出し、それを設置してある雨水貯留槽１０に接続する。必要に応じて、上面をコンクリート層８等で覆い、雨水貯留槽の施工は終了する。

上記の雨水貯留槽１０において、雨水が少ない場合には、道路等から側溝６に流れ込む雨水は、側溝６内をそのまま下流側（河川等）に流下し、雨水貯留槽１０内には流入しない。また河川が溢水することもない。雨量が多くなり、側溝６に流れ込む雨水が多くなると、その一部は導水管７を通って雨水貯留槽１０内に流れ込み、そこで貯留される。それにより、一時的に大量の雨水が河川に流入するのを防止することができ、河川からの溢水によって災害が生じるのを防止することができる。雨水貯留槽１０内に貯留された雨水は、オリフィスを備えた雨水流出管を通して徐々に河川等に排出される。

ところで、雨水貯留槽１０内に貯留水が全くないか、あるいは少量の場合、雨水貯留槽１０は内部に空間が形成される。その状態で地下水位が上昇すると、雨水貯留槽１０に浮力が発生し、雨水貯留槽１０は上方に向けて移動しようとする。図２に示す雨水貯留槽１０においては、埋め戻し土砂５による土圧は、雨水貯留槽１０の上面のみでなく、浮力抑制シート２の側方に張り出している領域にも作用しており、さらに、その領域にはコンクリート製の平板部材４の荷重も加わっている。そのために、浮力により雨水貯留槽１０が上方に向けて移動しようとする動きは、雨水貯留槽１０の上面に作用する土圧に加えて、浮力抑制シート２の側方に張り出している領域に作用している土圧およびコンクリート製の平板部材４の荷重によって抑え込まれる。

さらに、雨水貯留槽１０が浮き上がろうとする力は、浮力抑制シート２の側方に張り出している部分を横あるいは斜め上方に向けて引き抜くように作用することとなるが、そのような引き抜きに対しも、浮力抑制シート２の張り出している部分は、埋め戻し土砂５あるいはコンクリート製の平板部材４との間での摩擦により高い抵抗力を示す。これらのことから、上記の雨水貯留槽１０では、地下水位が上昇したときでも、雨水貯留槽１０の姿勢が不安定になることはない。

雨水貯留槽１０を構成する前記した貯水構造体１１について説明する。この例で、貯水構造体１１は、図３に示される内部に空間を有する樹脂製構造部材１２を多段に積層することで作られている。なお、樹脂製構造部材１２それ自体は前記したようにすでに知られており、図３に示すものは、特許文献４に記載されたものである。

樹脂製構造部材１２は、下端が開放し内部に空間を有する箱状部１３の複数個が間隔を空けながらＸ方向に配列した箱列１４が、Ｘ方向に直交するＹ方向に間隔を空けながら必要列数だけ配列した構成を基本的に備える。図３に示すように、樹脂製構造部材１２の多数枚を、前記箱列１４の方向が交互に直角に交差した姿勢で立体姿勢に積み上げることで、前記した貯水構造体１１とされる。必要な場合には、図示のように、異なった大きさの複数個の樹脂製構造部材１２を寄せ集めて貯水構造体１１を構成する。

１…掘削溝、
２…浮力抑制シート、
３…仮止め用の釘、
４…コンクリート製の平板部材、
５…埋め戻し土砂、
６…道路側溝、
７…導水管、
１０…雨水貯留槽、
１１…貯水構造体、
１２…内部に空間を有する樹脂製構造部材、
１３…下端が開放し内部に空間を有する箱状部、
１４…箱列。

Claims (4)

1. 地中に埋設された雨水貯留槽と前記雨水貯留槽を覆う浮力抑制シートとを備え、前記浮力抑制シートは前記雨水貯留槽の底部近傍で雨水貯留槽の両側方に張り出しており、該張り出し部でも土圧を受けるようにされていることを特徴とする浮き上がり防止構造を備えた雨水貯留槽。
2. 前記浮力抑制シートの張り出し部には埋め戻す土砂よりも比重の重い材料からなる部材が配置されていることを特徴とする請求項１に記載の浮き上がり防止構造を備えた雨水貯留槽。
3. 雨水貯留槽を埋設するための溝を掘削する工程と、
   掘削した溝内に雨水貯留槽を配置する工程と、
   配置した雨水貯留槽を覆うようにして浮力抑制シートを配置し、その浮力抑制シートの両側領域を掘削溝の底面に沿って側方に張り出させる浮力抑制シート配置工程と、
   浮力抑制シートの側方に張り出した領域の端部を掘削溝に仮止めする工程と、
   掘削溝を土砂で埋め戻す工程と、
   をこの順で行うことを特徴とする雨水貯留槽の施工方法。
4. 土砂で埋め戻す工程の前工程として、前記浮力抑制シートの側方に張り出した領域の上に、埋め戻す土砂よりも比重の重い材料からなる部材を配置する工程をさらに備えることを特徴とする請求項３に記載の雨水貯留槽の施工方法。

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