JP3164988B2 - 地下貯水構造物 - Google Patents

地下貯水構造物

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    • Y02A20/00Water conservation; Efficient water supply; Efficient water use
    • Y02A20/108Rainwater harvesting

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、地下貯水構造物に関
し、特に、雨水や地下水等を貯留して有効利用するため
の地下貯水構造物に関する。
【0002】
【従来の技術】降雨量の少ない時期や地域では、特に都
市部において、水資源の枯渇に備えて節水が求められた
り給水制限が行われること等により、近年水に関する意
識が高まるとともに、水資源を有効に活用することが求
められている。そして、かかる水資源の源は雨水であ
り、この雨水を流出させることなく都市部等に貯留して
おくことができれば水資源の有効活用に好適である。し
たがって、雨水を貯留するための施設として、一般的な
貯水ダムの他、従来より、大都市を中心に、雨水を集め
て地下の貯水槽に貯留する施設が構築設置されている。
【0003】また、雨水が地下に浸透した後にこの地下
水を有効に利用すべく、かかる地下水の地中における貯
留量を増大するため、地中に遮水壁を構築してなるいわ
ゆる地下ダムが、離島や集水域の狭い海岸区域などに造
成されている。
【0004】しかしながら、上記地下貯水槽により雨水
を貯留する方法では、多量の雨水を貯留するためにその
施設を大規模にすると、大きな自重や上載荷重あるいは
周囲からの土圧を支持するために、その構造を複雑かつ
強固にする必要があり、したがって建設コストが膨大と
なって経済的でなく、また地下ダムにより地下水を貯留
する方法では、土地の利用状況や地質等によって、地下
ダムを設置することができない場合が多いため、特に都
市部等に設けることは困難である。
【0005】一方、簡易な貯留施設として、遮水壁や遮
水層等により周囲を囲まれた地下空間内に、砕石等の通
水性のある地盤材料を投入充填し、かかる地盤材料の間
隙中に雨水や地下水を滞留させてこれらを貯留する地下
貯水構造物も考えられている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】そして、上記簡易な構
造の地下貯水構造物によれば、これを設ける地盤が遮水
性のある地盤である場合には、これを貯留施設の遮水層
や遮水壁としてそのまま利用することができ、また投入
充填された砕石等の地盤材料により周囲の土圧や上載荷
重を支持することができるため、その構造を簡易にする
ことができ、したがって都市部等においても容易にかつ
経済的に設置することが可能である。
【0007】しかしながら、上記簡易な構造の地下貯水
構造物は、砕石等の地盤材料の間隙中に雨水や地下水を
滞留させてこれらを貯留するものであるため、貯留水の
ための有効容量が小さく、したがって、効率良く雨水等
の貯留水を貯留することができないという課題があっ
た。
【0008】そこで、この発明は、上記従来の課題を鑑
みてなされたもので、簡易な構造にもかかわらず、雨水
等の貯留水のための有効容量を増大して、効率良く貯留
水を貯留することができるとともに、貯留した貯留水を
安定して利用することのできる地下貯水構造物を提供す
ることを目的とするものである。
【0009】
【課題を解決するための手段】この発明は、かかる目的
を達成するためになされたもので、その要旨は、地中に
掘削形成された掘削穴の底面部に設けられた遮水下床部
と、該遮水下床部の周囲に立設形成された遮水側壁部
と、該遮水側壁部と前記遮水下床部とによって囲まれる
中空部分に、立設状態で縦横に互いに密接した状態で充
填設置され有孔パイプやポラコン等の有孔筒体からな
多数の有孔中空殻体と、該充填設置された多数の有孔中
空殻体により下方から支持されつつ、当該有孔中空殻体
を覆って前記遮水側壁部の上端部に接続設置される遮水
上床部と、前記有孔中空殻体が充填設置された中空部分
と連通する給水手段及び排水手段とからなることを特徴
とする地下貯水構造物にある。
【0010】また、この発明の地下貯水構造物は、前記
遮水下床部または前記遮水上床部が、コンクリート製で
あって、前記有孔中空殻体の密接充填状態を保持するこ
とができるものであることが好ましい。
【0011】
【0012】なお、この発明に用いる前記有孔体は、
上記有孔パイプの他、ポラコン(透水コンクリート管)
用いることもできる。
【0013】また、この発明の地下貯水構造物を構成す
る遮水下床部、遮水側壁部及び遮水上床部は、必ずしも
コンクリート等の構造部材を用いて構築されるものに限
定されるものではなく、例えば周囲の地盤が遮水性のあ
る地盤である場合には、これをそのまま遮水下床部等と
して用いることもできる。
【0014】
【作用】そして、この発明の地下貯水構造物によれば、
遮水側壁部と遮水下床部と遮水上床部とによって周囲を
囲まれる中空部分において、立設状態で縦横に互いに密
接した状態で充填設置され有孔パイプやポラコン等の有
孔筒体からなる多数の有孔中空殻体は、各々内部に大き
な空隙部分を有するとともに、外殻部に多数開口形成さ
れた孔を介して雨水等の貯留水を流通させることがで
き、かつ圧縮力に対する所定の剛性を備える。したがっ
て、有孔中空殻体の大きな空隙部分により地下貯水構造
物の有効容量を増大し、多量の貯留水を流通可能に効率
良く貯留することができるとともに、所定の剛性を備え
る有孔中空殻体が、貯水構造物の中空部分に多数密接し
て充填設置されることにより、地下貯水構造物の自重や
上載荷重あるいは周囲の地盤からの土圧を支持して地下
貯水構造物の構造を簡易にすることができる。また、前
記有孔中空殻体として、有孔パイプやポラコン等の有孔
筒体、すなわち市販され、かつ空隙部分の容量が大きく
かつ剛性に対する信頼性も高い部材が用いられているの
で、地下貯水構造物をより経済的かつ効率の良い構造と
することができる。 さらに、前記有孔筒体を、前記中空
部分において立設状態で縦横に密接配置しているので、
地下貯水構造物を、特に上載荷重に対して強固な構造と
することができる。
【0015】
【0016】
【0017】
【実施例】以下、この発明の一実施例を、添付図面を参
照しつつ詳細に説明する。この実施例の地下貯水構造物
10は、図1に示すように、例えば大都市の下町に建設
された工場30の敷地内に、この敷地内の地下空間を有
効に活用すべく設けられたもので、主として、地中に掘
削形成された掘削穴11の底面部に設けられた、遮水下
床部としての、下床コンクリート12及びこれを下方か
ら覆う防水層13と、遮水側壁部としての、下床コンク
リート12の周囲に立設形成された防水層保護材14及
びこれを外側から覆う防水層13と、この防水層13と
下床コンクリート12とによって囲まれる中空部分15
に、互いに密接した状態で充填設置される多数の有孔中
空殻体しての有孔パイプ16と、遮水上床部としての、
充填設置された多数の有孔パイプ16により下方から支
持されつつ、これらの有孔パイプ16を覆って防水層保
護材14の上端部に接続設置される上床コンクリート1
7及びこれを上方から覆う防水層13と、有孔パイプ1
6が充填設置された中空部分15と地上とを連通する給
水パイプ18及び排水パイプ19とによって構成される
ものである。
【0018】また、遮水下床部としての下床コンクリー
ト12及びこれを下方から覆う防水層13のさらに下方
には、掘削穴11の掘削底面部を平坦にして、地下貯水
構造物10の構築作業を容易にし、かつ防水層13を防
護するための捨コンクリート20が打設形成されるとと
もに、遮水側壁部としての防水層保護材14及びこれを
外側から覆う防水層13のさらに外側には、捨コンクリ
ート20から立設して防水層13を保護する側壁部外側
コンクリート材21が形成設置され、さらに、遮水上床
部としての上床コンクリート17及びこれを上方から覆
う防水層13のさらに上方には、側壁部外側コンクリー
ト材21の上端部と接続して、防水層13を保護するた
めの上床保護コンクリート22が形成されている。な
お、この上床保護コンクリート22の上方は地表面まで
埋め戻されて、工場30が建設設置されている。
【0019】そして、この実施例の地下貯水構造物10
を構築するには、まず種々の掘削機械を用いて地表面か
ら所定の深度まで掘削穴11を開口形成した後、その底
面部に捨コンクリート20を打設して当該底面部を平坦
にし、その上面に防水層13を敷設する。
【0020】ここで、この防水層13は、例えば合成樹
脂や強化ゴム等からなる耐蝕性に優れた防水シート等を
用いることができ、後述するように、防水層保護材14
及び上床コンクリート17をともに覆って一体として接
続設置されるものである。捨コンクリート20上に防水
層13を敷設したら、下床コンクリート12を打設する
とともに、これの硬化を待って、捨コンクリート20か
ら立ち上げて、側壁部外側コンクリート材21を例えば
現場打ちコンクリートにより形成するとともに、これの
内側には防水層13を、前記下床コンクリート12を覆
う防水層13を上方に延長して取り付け、さらにこの取
り付けた防水層13の内側には、例えばプレキャストコ
ンクリート板等を用いて、下床コンクリートから一体に
立設する防水層保護材14を設置する。
【0021】そして、次に、下床コンクリート12及び
防水層保護材14によって囲まれる空間内に、有孔パイ
プ16を、図2にも示すように、縦横に互いに密接して
多数立設配置する作業を行う。
【0022】ここで、有孔パイプ16は、例えば、塩化
ビニル製やコンクリート製の、耐食性に優れるととも
に、その剛性が保証された市販のものを使用することが
でき、また、各有孔パイプ16の大きさや強度は、地下
貯水構造物10の中空部分15の大きさや、上載荷重、
周囲の地盤からの土圧の大きさ、あるいは経済性等を鑑
みて適宜設計することができるが、出来るだけ大きな径
を有するものを使用することが好ましい。
【0023】そして、有孔パイプ16を縦横に立設設置
する作業が終了したら、下床コンクリート12上に立設
配置した有孔パイプ16から地上部まで、給水パイプ1
8及び排水パイプ19を延長配管するとともに、かかる
給水パイプ18及び排水パイプ19を巻き込みつつ、有
孔パイプ16の上方に上載させるようにして上床コンク
リート17を打設し、打設したコンクリートが硬化した
ら、これの上面に、防水層13を、前記防水層保護材1
4を覆う防水層13を延長して敷設設置する。
【0024】そして、これらの作業が終了したら、上床
コンクリート17を覆って取り付けた防水層13をさら
に覆って、上床保護コンクリート22を、現場打ちコン
クリート等を用いて、側壁部外側コンクリート材21の
上端部と接続しつつ打設形成するとともに、掘削した地
盤を埋め戻して、地下貯水構造物10の構築作業が完了
する。
【0025】そして、かかる地下貯水構造物10によれ
ば、降雨時等における余剰水を給水パイプ18を介して
給送することにより、渇水期に備えて、貯水構造物10
の中空部分15にプールしておくことができるととも
に、排水パイプ19を介して貯留水を適宜取り出すこと
により、日常の雑用水や中水道として安定して使用する
ことができる。
【0026】ここで、この実施例の地下貯水構造物10
によれば、大きな空隙部分を内部に有する有孔パイプ1
6を中空部分15に密接配置して、多量の貯留水を貯留
し得る大きな有効容量を確保することができるととも
に、有孔パイプ16の剛性によりこれの上方の荷重や周
囲の地盤からの土圧を支持させて、下床コンクリート1
2や防水層保護材14あるいは上床コンクリート17等
の構造を簡易なものにすることができる。
【0027】また、有孔パイプ16はこれの周面に開口
形成された多数の孔を有するので、これらの孔を介して
貯留水が流通することができ、したがって、地下貯水構
造物10に貯留水の循環装置を設けておけば、貯留水が
腐敗し易くなるのを容易に回避することができる。
【0028】さらに、この実施例の地下貯水構造物10
によれば、いわゆる塩ビパイプやポラコン等として市販
の有孔パイプ16を用いることにより、経済的かつ迅速
に構築することができるとともに、この有孔パイプ16
を立設状態で密接配置することにより、座屈が生じるの
を互いに防止しつつ、特に上載荷重に対して強固な構造
とすることができる。
【0029】なお、この実施例では、有孔中空殻体とし
て、有孔パイプ16を使用したが、この発明はこれに限
定されるものではなく、例えば、その他の有孔筒体や、
中空の有孔球体あるいは中空の多面体の表面に多数の孔
を開口形成して用いることもできる。
【0030】また、この実施例では、遮水下床部、遮水
側壁部、及び遮水上床部として、コンクリート製の部材
を防水層13で覆ったものを使用したが、この発明はこ
れに限定されるものではなく、地中において遮水機能を
発揮し、かつ有孔中空殻体の密接充填状態を保持するこ
とができるものであれば、さらに簡易なものでもよく、
したがって、地下貯水構造物を設置する地盤が遮水性の
ある岩盤等の地盤である場合には、これをそのまま遮水
下床部、遮水側壁部、あるいは遮水上床部として用いる
こともできる。
【0031】
【発明の効果】以上詳細に説明したように、この発明に
かかる地下貯水構造物によれば、遮水下床部と、遮水側
壁部と、遮水上床部とによって周囲を囲まれる中空部分
に、有孔パイプやポラコン等の有孔筒体からなる多数の
有孔中空殻体を立設状態で縦横に互いに密接した状態で
充填して構成されるので、有孔中空殻体が備える大きな
空隙部分により地下貯水構造物の有効容量を増大し、多
量の貯留水を流通可能に効率良く貯留することができる
とともに、所定の剛性を備える有孔中空殻体が空隙部分
に多数密接して充填設置されることにより、地下貯水構
造物の自重や上載荷重あるいは周囲の地盤からの土圧を
有効に支持して地下貯水構造物の構造を簡易にすること
ができる。すなわち、簡易な構造にもかかわらず、雨水
等の貯留水のための有効容量を増大して、効率良く貯留
水を貯留することができるとともに、貯留した貯留水を
安定して利用することができる。また、有孔中空殻体と
して、有孔パイプやポラコン等の有孔筒体を用いられて
いるので、地下貯水構造物をより経済的かつ効率の良い
構造とすることができる。 さらに、有孔筒体を、前記中
空部分において立設状態で縦横に密接配置しているの
で、地下貯水構造物を、特に上載荷重に対して強固な構
造とすることができる。
【0032】
【0033】
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の一実施例にかかる地下貯水構造物の
構成を示す側断面図である。
【図2】図1に示す地下貯水構造物の一部を拡大して示
す平断面図である。
【符号の説明】
10 地下貯水構造物型枠 11 掘削穴 12 下床コンクリート(遮水下床部) 13 防水層(遮水下床部、遮水側壁部、遮水上床部) 14 防水層保護材(遮水側壁部) 15 中空部分 16 有孔パイプ(有孔中空殻体) 17 上床コンクリート(遮水上床部) 18 給水パイプ 19 排水パイプ 20 捨コンクリート 21 側壁部外側コンクリート材 22 上床保護コンクリート
フロントページの続き (72)発明者 塩坂 邦雄 静岡県静岡市城東町29−15 (72)発明者 松永 康雄 東京都千代田区神田司町2丁目3番地 株式会社大林組東京本社内 (56)参考文献 特開 昭62−111031(JP,A) 特公 昭38−19239(JP,B1) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) E03B 11/14 E03F 1/00

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 地中に掘削形成された掘削穴の底面部に
    設けられた遮水下床部と、該遮水下床部の周囲に立設形
    成された遮水側壁部と、該遮水側壁部と前記遮水下床部
    とによって囲まれる中空部分に、立設状態で縦横に互い
    に密接した状態で充填設置され有孔パイプやポラコン等
    の有孔筒体からなる多数の有孔中空殻体と、該充填設置
    された多数の有孔中空殻体により下方から支持されつ
    つ、当該有孔中空殻体を覆って前記遮水側壁部の上端部
    に接続設置される遮水上床部と、前記有孔中空殻体が充
    填設置された中空部分と連通する給水手段及び排水手段
    とからなることを特徴とする地下貯水構造物。
  2. 【請求項2】 前記遮水下床部または前記遮水上床部
    が、コンクリート製であって、前記有孔中空殻体の密接
    充填状態を保持することができるものであることを特徴
    とする請求項1に記載の地下貯水構造物。
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