JP4362202B2

JP4362202B2 - 道路用浸透施設及びその施工方法

Info

Publication number: JP4362202B2
Application number: JP2000114741A
Authority: JP
Inventors: 征之小林
Original assignee: マテラス青梅工業株式会社
Priority date: 2000-04-17
Filing date: 2000-04-17
Publication date: 2009-11-11
Anticipated expiration: 2020-04-17
Also published as: JP2001295355A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、施工性に優れ、縦断勾配に関わらず浸透機能を確保することができる道路用浸透施設及びその施工方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般的に道路等の舗装された土地は、排水の必要があり、側溝、街渠、集水桝その他の適当な排水施設が設けられている。
道路排水を例にすると、一般に路面は横断勾配や縦断勾配が付されており、これにより、路側の側溝へ集水する。側溝に集水された雨水、融雪水などは自然流下により、排水桝に集められ、排水桝の取付管、排水管を経てマンホールへ導かれる。マンホールからは、下水本管により流末施設へ流下させて処理する。
一方、建物やアスファルトで覆ってしまった都市域の拡大が急速に進められた結果、これまで保水・遊水機能を果たしてきた地表が減少することによって、豪雨等における河川流出時間が短縮し、洪水流出量のピークも増大して都市水害の危険性が増大してきた。また、雨水等の地下への浸透量の減少は、都市の浅層地下水位を低下させ、河川の平常時流量の減少や蒸発散量の減少を招くなど、自然界における水循環サイクルを乱している。
このような背景において、歩道の浸透性舗装の推進と車道の浸透能力の向上が求められている。また、これにより、地下水涵養や自然環境回復に役立つものとして期待されている。
【０００３】
従来より、雨水等の浸透施設としては、種々の浸透桝や浸透トレンチ、浸透側溝等の製品が提案され、孔やスリットを設けたコンクリート製品やプラスチック製品、或いは透水性コンクリートからなる製品が既に用いられている。そして、上記の製品を地中に埋設すると共に、その周辺を例えば４号砕石（３０〜２０ｍｍ）などで充填し、集水した雨水等をその底部や側面などから浸透させて浸透施設としている。
【０００４】
浸透側溝の多くは、Ｕ型側溝の側面や底部に開口部を設け、側溝底面及び側面を砕石で充填し、外部の砕石層を介して雨水を地下に浸透させる構成を採っている。これらは基本的に、駐車場や歩道及び構内舗装の雨水処理に使用されており、側溝内や砕石層に雨水を貯留して徐々に地下浸透させるために、できるだけ水の流れを生じさせないよう水平もしくは緩勾配で施工される。
しかし、通常の歩道或いは車道に浸透側溝を設置する場合、地表面の勾配に併せて設置するため、勾配が急になった場合、浸透機能を確保することが困難であった。即ち雨水が自然流下によって短時間に側溝内から排水桝に集められ、地下浸透に必要な貯留の過程がなくなるためである。
また、砕石中に生ずる水の流れで周辺の土砂の引き込みを生じ、地表面の陥没などが懸念されるものであった。
さらに、底部の開口部が大きい場合、流水により砕石が巻き上げられる（噴出）などの事例もあった。
【０００５】
前述の理由より、縦断勾配のあるところでの雨水浸透は、浸透側溝よりも浸透トレンチを用いることが多かった。
この浸透トレンチを用いた浸透施設は、図１に示すように浸透桝９１に対して所定長さの略水平状の浸透トレンチ９２，９２を組み合わせたものであり、このような浸透施設を、個々の浸透施設の砕石等の充填層９３が連続しないように標準的には１ｍ以上離して不連続的に設置する方法が採られていた。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記浸透トレンチを用いた浸透施設では、個々の浸透施設が分断されて設置されるので、施工に際して連続して掘削できないため、多大な手間を要するものであった。
また、このような浸透施設は、地表より深い部分に設置するため掘削土量が多く、埋め戻しの転圧不足による沈下という欠点もあった。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記に鑑み提案されたもので、縦断勾配が付された路面の側端の地中に、浸透側溝を縦断勾配に沿って連続的に配設すると共に、その途中に浸透桝を介在、配設してなる道路用浸透施設であって、流れ方向の水上側に位置する浸透側溝とその水下側に位置する浸透桝との境界部分に堰を設け、さらに浸透側溝の周囲の砕石等の充填層が浸透桝の周囲の充填層と分断されていることを特徴とする道路用浸透施設に関するものである。
【０００８】
また、本発明は、上記道路用浸透施設の施工方法をも提案するものであり、縦断勾配が付される路面の側端を連続的に掘削して浸透側溝を連続するように配設すると共にその周囲（側方及び下方）に砕石等を充填する工程、その途中をより深く掘削して浸透桝を介在、配設すると共に前記浸透側溝の充填層よりも低い位置の周囲（前後左右及び下方）に砕石等を充填する工程とからなる道路用浸透施設の施工方法であって、浸透側溝と接する水上側の端部に堰を設けた浸透桝、或いは浸透桝と接する水下側の端部に堰を設けた浸透側溝を配設することにより、流れ方向の水上側に位置する浸透側溝とその水下側に位置する浸透桝との境界部分に堰を設け、さらに浸透側溝の周囲の充填層の水下側端部を覆う止水部を設けることにより、浸透側溝の周囲の充填層を浸透桝の周囲の充填層と分断することを特徴とする。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を図面の実施例に基づいて説明する。
図２に示す道路用浸透施設では、水平状に示しているが、左方が縦断勾配の水上側で、右方が水下側であって、表面に鋼製グレーチング）１１がはめ込まれた街渠（エプロン）１２の下方に、透水性コンクリートからなる断面略Ｕ字状の浸透側溝１３が縦断勾配に沿って連続的に配設されている。
このような浸透側溝１３の周囲（側方及び下方）には、砕石等の充填層１４が設けられている。したがって、この充填層１４は、浸透側溝１３の外側の略Ｕ字状の層である。また、浸透側溝１３の底面は開放状態でも良いし、後述する底盤ブロック２０のような材料を組み合わせても良いし、或いは不織布や網材のようなフィルター材を敷設して土砂等を捕集するようにしても良い。
【００１０】
上記浸透側溝１３の途中に介在、配設される浸透桝１５は、図３に示すように前面（水上側端面）に堰１６が設けられ、左右壁に亘るグレーチング１７が設けられた上部側塊１８と、底面が開放する筒状の下部側塊１９と、及び矩形状の底盤ブロック２０とからなり、これらは何れも透水性コンクリートからなる。上部側塊１８に設けられた堰１６は、その水上側に配設される浸透側溝１３の内部空間を塞ぐものとなる。
このような浸透桝１５の上半部分の側方には間詰コンクリート２１が、下半部分の前後左右及び下方にはリサイクル骨材が充填された充填層２２が設けられている。
そして、間詰めコンクリート２１は、浸透桝１５の上半部分の側方ばかりでなく、水上側に配設される浸透側溝１３の周囲の充填層１４の水下側端面、水下側に配設される浸透側溝１３の周囲の充填層１４の水上側端面を覆うように充填されるので、浸透側溝１３の充填層１４と浸透桝１５の充填層２２とを分断する止水部である。
【００１１】
尚、図３における２３は敷砂、２４は透水シート（不織布）である。
また、図示実施例では、浸透桝１５を構成する上部側塊１８に堰１６を設けたが、このような堰１６は、浸透側溝１３の端部に設けるようにしても良い。即ち堰１６は、流れ方向の水上側に位置する浸透側溝１３とその水下側に位置する浸透桝１５との境界部分に設けるものであれば、その何れに設けるようにしても良い。
【００１２】
このような道路用浸透施設を施工するには、概略的に以下の手順にて実施される。
・まず、縦断勾配が付される路面の側端を連続的に掘削し、途中を浸透桝１５用により深く掘削する。
・浸透側溝１３を連続するように配設すると共にその周囲（側方及び下方）に砕石等（１４）を充填する。
・下部側塊１９及び底盤ブロック２０を連続する浸透側溝１３の途中に介在させるように配設すると共に前記浸透側溝１３の充填層１４よりも低い位置の周囲（前後左右及び下方）に砕石等（２２）を充填する。最下面には敷砂２３、充填層２２の周囲には透水シート２４を敷設する。
・下部側塊１９の上部に上部側塊１８を配設（載置）すると共に、その周囲（側方）、前記充填層１４の端面（水上側に配設される浸透側溝１３の周囲の充填層１４の水下側端面、水下側に配設される浸透側溝１３の周囲の充填層１４の水上側端面）、及び下部側塊１９の周囲の充填層２２の上端面を覆うように間詰コンクリート２１（止水部）を充填する。
【００１３】
このように施工される本発明の道路用浸透施設では、路面の横断勾配等により路側の側方へ集められた雨水、融雪水などは、一部は街渠（エプロン）１２上を縦断勾配に沿って流下するが、その大部分はその下方の浸透側溝１３内に導かれる。
浸透側溝１３内に導かれた水は、この浸透側溝１３、その周囲の充填層１４から地下へ浸透し、一部は浸透側溝１３内を縦断勾配に沿って水下側へ流下するが、堰１６にて堰き止められて一気に浸透桝１５へ流入することがない。同様に浸透側溝１３内から周囲の充填層１４内へ透過した水も縦断勾配に沿って水下側へ流下するが、止水部２１によって浸透桝１５の周囲の充填層２２に流入することがない。
こうして堰１６及び止水部２１によって流れを堰き止められた水は、適宜期間浸透側溝１３及び充填層１４内に貯留された状態となり、徐々に地下へ浸透していくものとなる。
堰１６を越えるような水は、浸透桝１５内へ流入し、適宜期間下部側塊１９及び充填層２２内に貯留された状態となり、徐々に地下へ浸透し、容量を超えるような水は、図示しない取付管や排水管を経てマンホールへ導かれ、このマンホールからは、下水本管により流末施設へ流下させて処理される。
浸透側溝１３の途中に介在、配設される浸透桝１５の数や間隔は道路の縦断勾配、集水面積、降雨強度、浸透側溝１３の断面積などから求めることができる。
【００１４】
したがって、本発明の道路用浸透施設は、豪雨等における河川流出時間を遅延化し、洪水流出量も緩和して都市水害の危険性が軽減することができる。また、雨水等の地下への浸透量を増大するので、都市の浅層地下水位を低下させることがなく、河川の平常時流量や蒸発散量を維持することができ、自然界における水循環サイクルの保全に寄与するものとなる。さらに、このような作用により、地下水涵養や自然環境回復に役立つことが期待される。
また、充填層１４中に生ずる水の流れを抑制することができるので、周辺の土砂の引き込みを防止し、地表面の陥没などをも防止することができる。
さらに、浸透側溝１３の底部に大きな開口部を設けたとしても、砕石が移動するほど流速が速くならないので、砕石が巻き上げられる（噴出）等の事象も防止できる。
【００１５】
以下に、本発明の道路用浸透施設の施工の一例を示すが、本発明は特にこれに限定するものではない。
・浸透桝最大間隔（Ｌ）の決定方法
浸透側溝の上流始点部の底版高さと堰天端の高さが同じとなる延長を最大間隔（Ｌ）とする。浸透側溝（Ｕ-300×300），縦断勾配ｉ＝10‰のケースで、最大堰高（Ｈ）を浸透側溝内高の８割＝（300ｍｍ×0.8＝）0.24ｍとすると、最大間隔Ｌ＝24ｍとなる。
・堰がない場合、
集水幅７ｍ，降雨強度Ｉ＝90ｍｍ／ｈ，側溝断面（Ｕ-300×300），縦断勾配ｉ＝10‰のケースで側溝内に流れ込む雨量（Ｑ）は、流出係数Ｃ＝0.9，集水面積Ａ＝24ｍ×7ｍ＝214ｍ²と考えた場合、Ｑ＝0.00378ｍ³／ｓとなる。
側溝の粗度係数ｎ＝0.015，水深ｈｍ、水路幅0.30ｍであるとすると、
マニングの公式により、
Ｑ／（0.3ｈ）＝(１／ｎ)・(0.3ｈ／(0.3＋２ｈ))^2/3・ｉ^1/2
ｈ≒0.025ｍである。
流速ｖ＝0.504ｍ／ｓであることから、側溝内（24ｍ）を47秒あまりで流下する計算結果となる。
したがって、側溝24ｍ内の雨水貯留量（Ｖ）は、0.178ｍ³／24ｍとなる。
・堰を設けた本発明の場合
これに対し、浸透側溝24ｍ内の雨水貯留量（Ｖ）は、堰の高さ（0.24ｍ）と浸透側溝の幅（0.30ｍ）より、0.864ｍ³／24ｍである。
この堰を設けた場合においては、浸透側溝内に0.06ｍの高さ余裕を見込んでいることから、堰がない場合（0.178ｍ³／24ｍ）と比較して0.864ｍ³／24ｍ以上の貯留・浸透量の増加が見込まれる。堰がない場合と比較すると、約５倍近い量が確実に浸透するという効果を持つ。
【００１６】
上述の例では、条件を簡略化するため、浸透側溝内のみの貯留量について説明したが、浸透側溝の周囲に砕石等を充填した充填層も保水、貯留機能を有しているため、さらに大きな貯留・浸透量が得られる。
【００１７】
以上本発明を図面の実施の形態に基づいて説明したが、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載の構成を変更しない限りどのようにでも実施することができる。例えば図示実施例では浸透側溝及び浸透桝は透水性コンクリート製品であったが、孔やスリットを設けたコンクリート製品やプラスチック製品でも良い。また、堰についても特にその材質を限定するものではない。
【００１８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の道路用浸透施設は、流れ方向の水上側に位置する浸透側溝とその水下側に位置する浸透桝との境界部分に堰を設けたので、浸透側溝内に導かれた雨水等は、堰にて堰き止められて一気に浸透桝へ流入することがなく、また浸透側溝の周囲の充填槽内へ浸透した雨水も止水部にて堰き止められる。こうして堰及び止水部によって流れを堰き止められた雨水等は、適宜期間浸透側溝及び充填層内に貯留された状態となり、徐々に地下へ浸透していくものとなる。
したがって、本発明の道路用浸透施設は、豪雨等におけるマンホールや河川への集水時間を遅延化し、洪水等や都市水害を防止することができ、自然界における水循環サイクルの保全に寄与する。
また、本発明の道路用浸透施設の施工方法は、縦断勾配に沿って連続的に配設した浸透側溝の途中に浸透桝を配設するので、特に施工に先立って連続的に掘削作業を行えばよいため、従来の浸透トレンチを用いた方法に比べて施工が極めて簡易である。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来の浸透トレンチを用いた浸透施設を示す縦断面図である。
【図２】本発明の道路用浸透施設の一実施例を示す縦断面図である。
【図３】図２の道路用浸透施設の浸透桝部分における横断面図である。
【符号の説明】
１３浸透側溝
１４充填層
１５浸透桝
１６堰
１８上部側塊
１９下部側塊
２１間詰コンクリート（止水部）
２２充填層

Claims

縦断勾配が付された路面の側端の地中に、浸透側溝を縦断勾配に沿って連続的に配設すると共に、その途中に浸透桝を介在、配設してなる道路用浸透施設であって、
流れ方向の水上側に位置する浸透側溝とその水下側に位置する浸透桝との境界部分に堰を設け、さらに浸透側溝の周囲の砕石等の充填層が浸透桝の周囲の充填層と分断されていることを特徴とする道路用浸透施設。
縦断勾配が付される路面の側端を連続的に掘削して浸透側溝を連続するように配設すると共にその周囲に砕石等を充填する工程、その途中をより深く掘削して浸透桝を介在、配設すると共に前記浸透側溝の充填層よりも低い位置の周囲に砕石等を充填する工程とからなる道路用浸透施設の施工方法であって、
浸透側溝と接する水上側の端部に堰を設けた浸透桝、或いは浸透桝と接する水下側の端部に堰を設けた浸透側溝を配設することにより、流れ方向の水上側に位置する浸透側溝とその水下側に位置する浸透桝との境界部分に堰を設け、
さらに浸透側溝の周囲の充填層の水下側端面を覆う止水部を設けることにより、浸透側溝の周囲の充填層を浸透桝の周囲の充填層と分断することを特徴とする道路用浸透施設の施工方法。