JP4420536B2 - Osmotic box culvert, osmotic pipe rod and construction method thereof - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、管内流水を排水して地盤に浸透させたり、地盤中の地下水を管内に吸水したりする機能をもつ浸透式ボックスカルバート、浸透式管渠及びその構築方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
大量の雨水がボックスカルバート内に流れ込む等して管内流水が増加した時に、その管内流水の一部を、ボックスカルバートの側壁に形成した雨水浸透用孔から管外の地盤に浸透させるようにした浸透式ボックスカルバートが知られている(例えば実開昭64−42377号公報)。
また、より大量の雨水を早く浸透させられるものとして、側壁に所要数の雨水浸透用長孔と所要数の多孔管挿入孔とを穿設し、該多孔管挿入孔に長尺の多孔管を取り付けた浸透式カルバートも知られている(特開平8−184090号公報)。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上記のような浸透式カルバートには、次のような問題があった。
【0004】
雨水浸透用孔、雨水浸透用長孔又は多孔管挿入孔(以下、雨水浸透用孔等という)を有するボックスカルバートをプレキャストコンクリートで一体成形するには、型の設計・製作や成型時の型抜き等に手間がかかり、コストも高くなる。また、側壁の決まったレベル(高さ)に決まった形状寸法で雨水浸透用孔等を形成し、管内流水をその雨水浸透用孔等から地盤に単純に浸透させているにすぎず、計画管内流量の調整及び浸透量の調整を考慮していない。仮に、雨水浸透用孔等のレベルや形状寸法を種々変更しようとすると、変更毎に新たな型を設計・製作しなければならないため、非現実的である。
【0005】
平水時・増水時に拘わらず、雨水浸透用孔等からの水の出入りが自由である。よって、管内水位が低い時でもそれが雨水浸透用孔等より上にある場合には、水頭差により必ず管内流水が雨水浸透用孔等から地盤に浸透していくため、本来流水すべき管内流量を確保できない状況が起こる。また、大量の浸透水は現地の地盤を軟弱にし、管渠の不等沈下をもたらす。
【0006】
そこで、本発明の第一の目的は、計画管内流量の調整及び浸透量の調整を可能にし、製造上の手間及びコストを軽減することにある。第二の目的は、管内水位が低い時における管内流量の確保を可能にすることにある。第三の目的は、管内流量の変化に対応した時間差吸排水を可能にし、現地の地盤の軟弱化や管渠の不等沈下を防止することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するために、次の浸透式ボックスカルバート(1)(2)(3)、浸透式管渠(4)(5)及びその構築方法(6)を創作した。但し、浸透式ボックスカルバート(2)は参考例である。
【0008】
(1)側壁に嵌込用窓が貫設されたプレキャストコンクリート製のボックスカルバート本体と、嵌込用窓に嵌込可能に形成されるとともに水を出入りさせるための吸排水口が形成された嵌込側壁とを備えた浸透式ボックスカルバート。
(2)側壁の少なくとも上下2レベルに水を出入りさせるための吸排水口が形成され、最下レベルの吸排水口に管内流量を確保するための流量調整弁が設けられた浸透式ボックスカルバート。
(3)側壁に嵌込用窓が貫設されたプレキャストコンクリート製のボックスカルバート本体と、嵌込用窓に嵌込可能に形成された嵌込側壁とを備え、嵌込側壁の少なくとも上下2レベルに水を出入りさせるための吸排水口が形成され、最下レベルの吸排水口に管内流量を確保するための流量調整弁が設けられた浸透式ボックスカルバート。
【0009】
上記(1)(3)においては、次の態様を例示できる。
嵌込側壁の材質及び製法は、特に限定されないが、強度と安価性の点でプレキャストコンクリート製であることが好ましい。
吸排水口は、嵌込側壁に吸排水口となる穴が貫設された態様でもよいし、嵌込側壁の外周縁に吸排水口となる凹所が形成された態様でもよい。後者の場合、嵌込時に、凹所とそれに対峙する嵌込用窓の内周縁とで吸排水口が形成される。
【0010】
嵌込側壁は、1段でもよいが、少なくとも上下2段に分割して形成された態様が好ましい。1段でも、吸排水口のレベルや形状寸法の異なる嵌込側壁を用意し適宜選択して嵌め込むことにより計画管内流量の調整及び浸透量の調整は可能であるが、上下2段以上に分割すれば、各段に吸排水口を形成できるので、吸排水口のレベルや形状寸法のバリエーションを増やしやすい。
この場合、相対的に上段の嵌込側壁の下縁又は相対的に下段の嵌込側壁の上縁に前記吸排水口となる凹所が形成された態様をとることができる。この場合、嵌込時に、凹所とそれに対峙する嵌込側壁の下縁又は上縁とで吸排水口が形成される。
【0011】
上記凹所による吸排水口の形状は、特に限定されず、横長スリット状、四角穴、半丸穴等を例示できる。また、上記穴による吸排水口の形状は、特に限定されず、四角穴、丸穴、半丸穴等を例示できる。
【0012】
上記(2)(3)においては、次の態様を例示できる。
流量調整弁は、管内水位が地盤中の地下水位よりも高い場合には吸排水口を閉じ、低い場合には吸排水口を開く弁であることが好ましい。
この場合、流量調整弁の構造は、特に限定されないが、吸排水口の周縁の内壁面に密着して吸排水口を閉じ、該内壁面から離間して吸排水口を開く弁である態様を例示できる。
【0013】
(4)上記(1)(2)(3)又は各態様の浸透式ボックスカルバートを複数個連結して構築された浸透式管渠。
(5)上記(1)(2)(3)又は各態様の浸透式ボックスカルバートを、既設管渠のボックスカルバートの側壁の外側方に並設し、両ボックスカルバートの隣り合う側壁に形成した連通穴を合致させて連通させることにより、既設管渠断面を拡幅して構築された浸透式管渠。
【0014】
上記(4)(5)においては、浸透式ボックスカルバートの側壁の外側方に排水性地盤を形成することが好ましい。排水性地盤は、特に限定されないが、砕石、割栗石、廃棄コンクリートガラ等の粒状体を用いて形成することが好ましく、該粒状体と水質浄化材とを用いて形成することがさらに好ましい。
【0015】
また、吸排水口に流動抵抗及びフィルター作用を有する吸出防止材を配置することが好ましい。
また、浸透式ボックスカルバートの直下に基礎コンクリートを敷設することが好ましい。
さらには、浸透式ボックスカルバートの直下ないし該直下をはみ出した現場地盤の溝底にまで基礎コンクリートを敷設することが好ましい。
【0016】
(6)上記(1)(3)又は各態様のボックスカルバート本体を現場に搬入した後、嵌込用窓に嵌込側壁を嵌込んで浸透式ボックスカルバートに組み立てるとともに、該浸透式ボックスカルバートを複数個連結することを特徴とする浸透式管渠の構築方法。
【0017】
【発明の実施の形態】
[第一実施形態]
図1〜図9は第一実施形態の浸透式管渠を示している。この浸透式管渠に使用される浸透式ボックスカルバート1は、図2に示すように、底版3と一対の側壁4と頂版5とを備え、側壁4に嵌込用窓6が貫設されたプレキャストコンクリート製のボックスカルバート本体2と、嵌込用窓6に嵌込可能に且つ上下2段(3段以上でもよい)に分割して形成されたプレキャストコンクリート製の嵌込側壁10,15とを備えている。嵌込用窓6は、側壁4の四辺を額縁状に残す大きな四角穴として形成されている。
【0018】
下段の嵌込側壁10の下部には、最下レベルの吸排水口11となる例えば3つの丸穴が横に並ぶように形成され、該吸排水口11には管内流量を確保するための流量調整弁12が設けられている。流量調整弁12は、吸排水口11の周縁の内壁面に対し上端がヒンジ(図示略)により取り付けられたフラップ型の弁で、管内水位が地盤中の地下水位よりも高い場合には吸排水口11の周縁の内壁面に密着して吸排水口11を閉じ、低い場合には該内壁面から離間して吸排水口11を開くようになっている。
【0019】
上段の嵌込側壁15の下縁及び上縁にはそれぞれ中レベルの吸排水口16及び最上レベルの吸排水口17となる横長の凹所が形成されている。すなわち、嵌込用窓6に嵌込側壁10,15を嵌め込んだときに、嵌込側壁15の下縁の凹所とそれに対峙する嵌込側壁10の上縁とで中レベルの吸排水口16が形成され、嵌込側壁15の上縁の凹所とそれに対峙する嵌込用窓6の内周縁とで最上レベルの吸排水口17が形成される。また、本例では、中レベルの吸排水口16よりも最上レベルの吸排水口17の方が、口高さ及び開口面積が大きく設定されている。
【0020】
なお、浸透式ボックスカルバート1として、図3又は図4に示すような変更例を使用することもできる。
図3に示す第一変更例は、前記嵌込用窓6及び嵌込側壁10,15を採用することなく、側壁4に直接、最下レベルの吸排水口11、中レベルの吸排水口16及び最上レベルの吸排水口17を貫設し、各レベルの吸排水口とも例えば3つの丸穴としたものである。
【0021】
図4に示す第二変更例は、図2の例では上面が平らであった底版3を変更したもので、(a)は底版3の上面を中央が低い円弧面状にした例、(b)は底版3の上面を中央が低い斜面にするとともに中央に溝7を形成した例、(c)は底版3の上面の中央に溝7を形成するとともにその両側で厚肉となった底版3に中空部8(発泡樹脂等が詰まっていてもよい)を形成した例である。中央の低い所又は溝7には泥等が堆積しやすいが、低い所又は溝7に堆積した土砂はきわめて容易に清掃することができる利点がある。
【0022】
さて、上記浸透式ボックスカルバート1を使用して構築される浸透式管渠を、構築方法(施工手順)と共に説明する。
<ステップ1>
現地地盤20を溝底23の幅がボックスカルバート1の幅より広い溝状に掘削し、溝内側面21を上広がりの斜面とし、その溝内側面21に流動抵抗及びフィルター作用を有する吸出防止材22を敷設する。吸出防止材22としては、例えば三井石化産資株式会社の商品名「タフネルEX」を使用できる。
【0023】
<ステップ2>
略平らに均した溝底23に基礎砕石24、基礎コンクリート25及び敷モルタル26を順に敷設する。前記ボックスカルバート本体2を現場の溝外に搬入した後、嵌込用窓6に嵌込側壁10,15を嵌込んで浸透式ボックスカルバート1に組み立てる。嵌込側壁10,15の目地は、補助的な透水機能を有するため、格別の止水処理を施さなくてもよい(勿論、施してもよい)。なお、流量調整弁12は、この組立前に(工場又は現場で)嵌込側壁10に取り付けておく。組み立てた浸透式ボックスカルバート1を敷モルタル26の上に設置する。
【0024】
<ステップ3>
側壁4及び嵌込側壁10,15の外側面における各レベルの吸排水口11,16,17及びその周縁部に、流動抵抗及びフィルター作用を有する吸出防止材27(フィルター)をあてがって配置する。吸出防止材27としては、例えば前記「タフネルEX」を使用できる。基礎コンクリート25上の浸透式ボックスカルバート1の両側に、例えば裏込砕石28と水質浄化材29とを交互に敷設してなる排水性地盤30を形成する。水質浄化材29としては、例えば呉羽合繊株式会社の商品名「バイオループ」を使用できる。排水性地盤30の上に吸出防止材31を敷設する。吸出防止材31としては、例えば前記「タフネルEX」を使用できる。
【0025】
<ステップ4>
浸透式ボックスカルバート1及び吸出防止材31の上に掘削土32を埋め戻し、ボックスカルバート1内の流水を許す。
【0026】
以上のように構築された浸透式管渠による地盤への排水・浸透と地盤からの吸水のメカニズムについて説明する。まず、浸透式ボックスカルバート1の管内水位よりも排水性地盤30中の地下水位が低い場合であって、その管内水位が変化したときにおける管内流水の吸排水口11,16,17から地盤30,20への浸透状況を以下の▲1▼〜▲4▼に示す。
【0027】
▲1▼ 図5(a)に示すように、管内流量が少なく、管内水位が流量調整弁12付近の低い所にある場合
流量調整弁12に作用する管内流水による水圧が小さいため、流量調整弁12は内壁面に当たりはするが密着性は低い。そのため、管内流水の一部が吸排水口11から排水されて排水性地盤30へ浸透し、続いて現地地盤20へ浸透する。
【0028】
▲2▼ 図5(b)に示すように、管内流量が状況▲1▼よりも増加し、管内水位が中レベルの吸排水口16に近付いた場合
流量調整弁12に作用する管内流水による水圧が大きくなり、流量調整弁12は内壁面への密着性を増す。そのため、少量の管内流水は吸排水口11から漏れ出して地盤30,20へ浸透するが、管内流量の大部分は管内に確保される。
【0029】
▲3▼ 図6(a)に示すように、管内流量が状況▲2▼よりも増加し、管内水位が中レベルの吸排水口16に達し又は越えた場合
流量調整弁12による管内流量の確保作用は状況▲2▼と同様であるが、管内水位と地下水位との水頭差により、管内流水が中レベルの吸排水口16から排水されて排水性地盤30に浸透して地下水位が上昇し、続いて現地地盤20へ浸透する。つまり、管内流量がある程度確保された状態で、地盤30,20への浸透を可能とする。このとき、吸排水口16に配置した吸出防止材27が流動抵抗を有するため、管内流水が徐々に地盤30,20へ浸透する。また、吸出防止材27がフィルター作用を奏するため、管内流水に含まれたゴミや土砂の排出が止められて、排水性地盤30の目詰まりが防止される。
【0030】
▲4▼ 図6(b)に示すように、管内流量が状況▲3▼よりもさらに増加し、管内水位が最上レベルの吸排水口17に達し又は越えた場合
流量調整弁12による管内流量の確保作用は状況▲2▼と同様であるが、管内流水が最上レベルの吸排水口17からも排水されて排水性地盤30,20へ浸透する。つまり管内が流水で満たされた場合は、その管内流水を吸排水口16,17から効率良く排水して地盤30,20へ浸透させる。吸出防止材27の働きは状況▲2▼と同様である。
【0031】
次に、浸透式ボックスカルバート1の管内水位が排水性地盤30中の地下水位よりも低くなった場合であって、その管内水位が変化したときにおける、地盤30中の地下水の吸排水口11,16,17から管内への吸水状況を以下の▲5▼〜▲8▼に示す。
【0032】
▲5▼ 図7(a)に示すように、管内への排水供給量(降雨量)が減少し、排水性地盤30に比べて管内排水が早くなって、管内流量が状況▲4▼よりも減少し、管内水位が排水性地盤30の地下水位より低くなった場合
管内水位と地下水位との水頭差により、地盤30中の地下水が最上レベルの吸排水口17から管内に吸水される。このとき、吸排水口17に配置した吸出防止材27が流動抵抗を有するため、地下水は時間差(時間遅れ)をもって徐々に管内に吸水される。
【0033】
▲6▼ 図7(b)に示すように、管内流量が状況▲5▼よりも減少し、管内水位が中レベルの吸排水口16より低くなった場合
地盤30中の地下水が中レベルの吸排水口16から管内に吸水されるようになる。吸出防止材27の働きは状況▲5▼と同様である。
【0034】
▲7▼ 図8(a)に示すように、管内流量が状況▲6▼よりもさらに減少し、管内水位が最下レベルの吸排水口11より低くなった場合
地盤30中の地下水が流量調整弁12を開いて最下レベルの吸排水口11から管内に吸水される。吸出防止材27の働きは状況▲5▼と同様である。
【0035】
▲8▼ 図8(b)に示すように、管内流量が再び増加し、管内水位が高くなると、管内への吸水が止まり、状況▲1▼と同様の状況となる。
【0036】
以上のように構築された浸透式管渠によれば、次のような作用効果が得られる。
【0037】
(1)浸透式管渠本来の作用効果の向上
管内流量が増大し溢水が頻発する問題に対して、管渠の増径を行わなくとも、周辺地盤を排水性地盤30とし、この排水性地盤30に管内流水を効率的に浸透させることにより対応することができる。
また、地下水の低下・枯渇等の問題に対して、管内流水の一部を排水性地盤30を経て現地地盤20に浸透させることにより対応し、現地地盤20の保水・遊水機能を向上させる。
【0038】
(2)計画管内流量の調整と管内流水の地盤への浸透量の調整とが可能
吸排水口11,16,17を備える嵌込側壁10,15をボックスカルバート本体2とは別体にプレキャストして、嵌込用窓6に嵌め込むようにしたことにより、嵌込側壁10,15の形状、吸排水口11,16,17のレベル(高さ)や形状寸法を任意に決めることができる。
そして、吸排水口11,16,17のレベルや形状寸法を調整した嵌込側壁10,15を形成するだけで、計画管内流量の調整および地盤30,20への浸透量の調整が可能となる。
【0039】
(3)製造上の手間及びコストの軽減が可能
吸排水口11,16,17を備える嵌込側壁10,15をボックスカルバート本体2とは別体にプレキャストするため、該ボックスカルバートを一体成形する場合よりも、製作上の手間が低減でき、コストも低減できる。特に吸排水口が穴の場合は、ボックスカルバートの一体成形に大変手間がかかるため、本発明は有効である。
【0040】
(4)管内水位が低い時における管内流量の確保が可能
最下レベルの吸排水口11に流量調整弁12を設けたことにより、上記の状況▲1▼〜▲3▼で説明した通り、管内水位が低い時における、本来(管内を)流水すべき管内流量の確保が可能となる。
【0041】
(5)管内流量の変化に対応した時間差吸排水が可能
最下レベルの吸排水口11に流量調整弁12を設け、さらに、吸排水口11,16,17に吸出防止材27を配置したことにより、上記の状況▲1▼〜▲8▼で説明した通り、管内流量の変化に対応した時間差吸排水が可能となる。これにより、現地地盤20の急激な軟弱化を防止できる。
【0042】
(6)地盤及び管渠の不等沈下の防止
上記(5)の時間差排水により、現地地盤20及び浸透式管渠の不等沈下を防止できる。
また、浸透式ボックスカルバート1の直下に基礎コンクリート25を敷設することも、前記不等沈下の防止に役立つ。さらに、通常はボックスカルバート1の直下にのみ敷設する基礎コンクリート25を、ボックスカルバート1の直下をはみ出した溝底23にまで敷設することにより、前記不等沈下をさらに防止できる。
【0043】
(7)水質浄化機能の付加
排水性地盤30は、礫間水質浄化作用を有する裏込砕石28のみならず、水質浄化材を併用しているので、その水質浄化機能(本例の場合は「バイオループ」の生化学的除去による浄化機構)により、水質浄化が期待できる。
なお、裏込材としては、単粒度砕石、割栗石等の砕石のみならず、建設副産物としての廃棄コンクリートガラ等も使用できる。廃棄コンクリートガラを使用するときは、ある程度中性化したものを用いるか、そうでない場合はアルカリ中和剤を添加することが好ましい。
【0044】
ところで、図9に示すように縦断勾配がある場合、(a)に示すように何も処置を施さない場合には、地下水位に対する吸排水口11,16,17の相対レベルがずれ過ぎるので、管内流水を吸排水口11,16,17から地盤へ効率良く浸透できない。そこで、(b)に示すように、地下水位を階段状に配置できる遮水シート33を例えば20m間隔程度で設置したり、(c)に示すように、さらに吸排水口11,16,17の形状寸法を調整したりすることにより、効率良い浸透を可能にすることができる。
【0045】
[第二実施形態]
次に、図10は第二実施形態の浸透式管渠を示している。この浸透式管渠は、現地地盤20を溝状に掘削する際に、溝内側面を上広がりの斜面とするのではなく矢板35を打ち込んで垂直面とし、矢板35と排水性地盤30との間に防水シート36を配置した点において、第一実施形態と相違するものである。本実施形態は、市街地等の用地の制限がある場合に適する。
【0046】
[第三実施形態]
次に、図11は第三実施形態の浸透式管渠を示している。この浸透式管渠は、既設管渠のボックスカルバート40の両方(又は片方)の側壁の外側方に第一実施形態の浸透式ボックスカルバート1を連結して並設し、両ボックスカルバート40,1の隣り合う側壁に形成した連通穴(コア抜き穴)41を合致させて連通させることにより、既設管渠断面を拡幅したものである。本実施形態によれば、例えば、管渠断面(管内通水断面)不足となった市街地等の既設管渠断面を任意に拡幅することができる。
【0047】
なお、本発明は上記各実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜に変更して具体化することもできる。
【0048】
【発明の効果】
請求項1に係る発明は、計画管内流量の調整及び浸透量の調整を可能にし、製造上の手間及びコストを軽減する。
請求項2に係る発明は、請求項1に係る発明による効果と、管内水位が低い時における本来流水すべき管内流量の確保を可能にし、時間差吸排水を可能にし、現地の地盤の軟弱化や管渠の不等沈下の防止に寄与する効果を併せ持つ。
請求項3〜19に係る発明は、これらの効果と前述した各効果とを併せ持つ。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第一実施形態の浸透式管渠の断面図である。
【図2】同浸透式管渠に使用する浸透式ボックスカルバートの斜視図である。
【図3】同浸透式ボックスカルバートの第一変更例の斜視図である。
【図4】同浸透式ボックスカルバートの第二変更例の断面図である。
【図5】同浸透式管渠による排水状況を示す断面図である。
【図6】同浸透式管渠による排水状況の続きを示す断面図である。
【図7】同浸透式管渠による吸水状況を示す断面図である。
【図8】同浸透式管渠による吸水状況の続きを示す断面図である。
【図9】同浸透式管渠に縦断勾配がある場合の側面図である。
【図10】本発明の第二実施形態の浸透式管渠の断面図である。
【図11】本発明の第三実施形態の浸透式管渠の断面図である。
【符号の説明】
1 浸透式ボックスカルバート
2 ボックスカルバート本体
3 底版
4 側壁
5 頂版
6 嵌込用窓
10 嵌込側壁
11 最下レベルの吸排水口
12 流量調整弁
15 嵌込側壁
16 中レベルの吸排水口
17 最上レベルの吸排水口
20 現地地盤
25 基礎コンクリート
27 吸出防止材
28 裏込砕石
29 水質浄化材
30 排水性地盤
32 掘削土
40 既設管渠のボックスカルバート
41 連通穴[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an osmotic box culvert having a function of draining running water in a pipe and allowing it to permeate into the ground, or to absorb underground water in the ground into the pipe, an osmotic pipe culvert, and a construction method thereof.
[0002]
[Prior art]
Penetration by allowing a large amount of rainwater to flow into the box culvert, etc., so that a portion of the water flowing in the pipe penetrates into the ground outside the pipe from the rainwater penetration hole formed in the side wall of the box culvert. An expression box culvert is known (for example, Japanese Utility Model Publication No. 64-42377).
Further, in order to allow a larger amount of rainwater to permeate quickly, a required number of long holes for rainwater penetration and a required number of perforated pipe insertion holes are formed in the side wall, and a long perforated pipe is provided in the perforated pipe insertion hole. An attached osmotic culvert is also known (Japanese Patent Laid-Open No. 8-184090).
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
However, the above-described penetrating culvert has the following problems.
[0004]
To form a box culvert with a rainwater permeation hole, a long rainwater permeation hole, or a perforated pipe insertion hole (hereinafter referred to as a rainwater permeation hole, etc.) with precast concrete, mold design, production, and die removal during molding Etc., and the cost is high. In addition, the rainwater infiltration holes, etc., are formed at a fixed shape (level) of the side wall, and the running water in the pipe is simply permeated into the ground through the holes for rainwater infiltration. The adjustment of the flow rate and the adjustment of the infiltration amount are not considered. If the level and shape dimensions of the rainwater infiltration hole and the like are variously changed, a new mold must be designed and manufactured for each change, which is unrealistic.
[0005]
Regardless of whether the water level is normal or increased, water can freely enter and exit from the rainwater infiltration hole. Therefore, even if the water level in the pipe is low, if it is above the rainwater infiltration hole, etc., the water flow in the pipe will always permeate into the ground through the hole for rainwater infiltration, etc. A situation that cannot be ensured occurs. In addition, a large amount of permeated water softens the local ground and causes unequal settlement of pipes.
[0006]
Therefore, a first object of the present invention is to enable adjustment of the flow rate in the planned pipe and adjustment of the permeation amount, thereby reducing manufacturing effort and cost. The second purpose is to enable the pipe flow rate to be secured when the pipe water level is low. The third purpose is to enable time-differential drainage in response to changes in pipe flow rate, and to prevent local ground softening and uneven settlement of pipe dredging.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above problems, the following osmotic box culverts (1), (2) and (3), osmotic tubs (4) and (5), and the construction method (6) were created. However, the penetrating box culvert (2) is a reference example.
[0008]
(1) Precast concrete box culvert body with a fitting window penetrating through the side wall, and a fitting that is formed so as to be able to be fitted into the fitting window and has a water intake / exhaust port for allowing water to enter and exit. Osmotic box culvert with side walls.
(2) An osmotic box culvert in which an inlet / outlet for allowing water to enter and exit at least at the upper and lower levels of the side wall is formed, and a flow rate adjusting valve for ensuring the flow rate in the pipe is provided at the lowest level inlet / outlet.
(3) A box culvert body made of precast concrete with a fitting window penetrating through the side wall, and a fitting side wall formed so as to be fitted into the fitting window, and at least two levels above and below the fitting side wall. An osmotic box culvert in which a water intake / drain port is formed to allow water to flow in and out, and a flow rate adjusting valve is provided at the lowest level water intake / drain port to ensure the flow rate in the pipe.
[0009]
In the above (1) and (3), the following modes can be exemplified.
The material and manufacturing method of the fitting side wall are not particularly limited, but are preferably made of precast concrete in terms of strength and low cost.
The aspect in which the hole used as an inlet / outlet port was penetrated by the insertion side wall may be sufficient as an inlet / outlet port, and the aspect by which the recess used as an inlet / outlet port was formed in the outer periphery of an insertion side wall may be sufficient. In the latter case, at the time of fitting, an inlet / outlet is formed by the recess and the inner peripheral edge of the fitting window facing it.
[0010]
Although the insertion side wall may be one step, an embodiment in which it is divided into at least two upper and lower steps is preferable. Even with one stage, it is possible to adjust the flow rate in the planned pipe and adjust the amount of penetration by preparing fitting side walls with different levels and shape dimensions of the inlet and outlet, and fitting them appropriately. If it is possible to form a water inlet / outlet at each stage, it is easy to increase variations in the level and shape of the water inlet / outlet.
In this case, it is possible to adopt a mode in which a recess serving as the water intake / drainage port is formed at the lower edge of the relatively upper fitting side wall or the upper edge of the relatively lower fitting side wall. In this case, at the time of fitting, a suction / drainage port is formed by the recess and the lower edge or upper edge of the fitting side wall facing it.
[0011]
The shape of the water inlet / outlet by the recess is not particularly limited, and examples thereof include a horizontally long slit shape, a square hole, and a semi-round hole. Moreover, the shape of the water inlet / outlet port by the said hole is not specifically limited, A square hole, a round hole, a semicircle hole etc. can be illustrated.
[0012]
In the above (2) and (3), the following modes can be exemplified.
The flow regulating valve is preferably a valve that closes the water intake / drainage when the water level in the pipe is higher than the groundwater level in the ground and opens the water intake / drainage when the water level is low.
In this case, the structure of the flow rate adjusting valve is not particularly limited, and an example is an embodiment in which the valve is close to the inner wall surface at the periphery of the water inlet / outlet port, closes the water inlet / outlet port, and opens from the inner wall surface to open the water inlet / outlet port.
[0013]
(4) An osmotic tube constructed by connecting a plurality of the osmotic box culverts of the above (1), (2), (3) or each aspect.
(5) The above-described (1), (2), (3) or the penetrating type box culvert of each aspect is arranged in parallel to the outside of the side wall of the box culvert of the existing pipe rod, and is formed on the side wall adjacent to both box culverts. An osmotic tube constructed by expanding the cross-section of the existing tube by aligning the holes and communicating.
[0014]
In the above (4) and (5), it is preferable to form a drainable ground on the outer side of the side wall of the penetrating box culvert. The drainage ground is not particularly limited, but is preferably formed using a granular material such as crushed stone, crushed stone, and waste concrete glass, and more preferably formed using the granular material and a water purification material.
[0015]
Moreover, it is preferable to arrange | position the suction prevention material which has flow resistance and a filter effect | action at an inlet / outlet port.
Moreover, it is preferable to lay foundation concrete directly under the permeation type box culvert.
Furthermore, it is preferable to lay the foundation concrete directly under the permeation type box culvert or at the groove bottom of the site ground that protrudes directly under the penetration box culvert.
[0016]
(6) After carrying the box culvert body of the above (1), (3) or each aspect into the site, the side wall is fitted into the fitting window and assembled into the penetrating box culvert, and the penetrating box culvert is A method for constructing an osmotic tube fistula, wherein a plurality of pipes are connected.
[0017]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
[First embodiment]
1 to 9 show an osmotic tube tube according to the first embodiment. As shown in FIG. 2, the
[0018]
At the bottom of the lower
[0019]
In the lower edge and the upper edge of the upper
[0020]
Note that a modified example as shown in FIG. 3 or FIG. 4 can also be used as the permeation
The first modification shown in FIG. 3 does not employ the
[0021]
The second modified example shown in FIG. 4 is a modified version of the
[0022]
Now, an osmotic tube culvert constructed using the
<
The
[0023]
<
The basic crushed
[0024]
<
A suction prevention member 27 (filter) having a flow resistance and a filter action is disposed on each of the water intake and
[0025]
<
The excavated
[0026]
The mechanism of drainage / penetration into the ground and water absorption from the ground using the permeation type pipe constructed as described above will be described. First, in the case where the groundwater level in the
[0027]
(1) As shown in FIG. 5 (a), when the flow rate in the pipe is small and the water level in the pipe is at a low place near the flow
[0028]
(2) As shown in FIG. 5 (b), when the flow rate in the pipe increases from the situation (1) and the water level in the pipe approaches the medium-level intake /
[0029]
(3) As shown in FIG. 6 (a), when the flow rate in the pipe increases from the situation (2), and the water level in the pipe reaches or exceeds the medium-level intake /
[0030]
(4) As shown in FIG. 6 (b), when the flow rate in the pipe increases further than in the situation (3), and the water level in the pipe reaches or exceeds the highest level water intake /
[0031]
Next, when the in-pipe water level of the
[0032]
(5) As shown in FIG. 7 (a), the amount of drainage supplied to the pipe (rainfall) decreases, the pipe drainage becomes faster than the
[0033]
(6) As shown in FIG. 7 (b), when the pipe flow rate is lower than the situation (5) and the water level in the pipe is lower than the medium level water intake /
[0034]
(7) As shown in FIG. 8 (a), when the flow rate in the pipe is further reduced from the situation (6) and the water level in the pipe is lower than the lowest level water intake /
[0035]
(8) As shown in FIG. 8 (b), when the flow rate in the pipe increases again and the water level in the pipe rises, the water absorption into the pipe stops and the situation similar to situation (1) is obtained.
[0036]
According to the osmotic tube constructed as described above, the following effects can be obtained.
[0037]
(1) Improvement of the original effect of osmotic pipe dredging With respect to the problem that the flow rate in the pipe increases and flooding frequently occurs, even if the diameter of the pipe dredging is not increased, the surrounding ground becomes the
In addition, it is possible to cope with problems such as lowering or depletion of groundwater by infiltrating a part of the pipe running water into the
[0038]
(2) Adjustment of the planned pipe flow rate and adjustment of the amount of inflow water into the ground is possible. Precast the
And it is possible to adjust the flow rate in the planned pipe and the amount of penetration into the
[0039]
(3) Manufacturability and cost can be reduced when manufacturing The box culvert is integrally formed because the
[0040]
(4) It is possible to ensure the flow rate in the pipe when the water level in the pipe is low. By providing the flow
[0041]
(5) By providing a flow
[0042]
(6) Prevention of uneven settlement of ground and pipe dredging The time difference drainage of (5) above can prevent uneven settlement of the
In addition, laying the foundation concrete 25 directly under the penetrating
[0043]
(7)
As the backing material, not only crushed stones such as single-grain crushed stones and cracked stones, but also waste concrete trash as construction by-products can be used. When the waste concrete glass is used, it is preferable to use one that has been neutralized to some extent, or otherwise, an alkali neutralizer is added.
[0044]
By the way, when there is a longitudinal gradient as shown in FIG. 9, when no treatment is performed as shown in (a), the relative levels of the water intakes 11, 16, and 17 with respect to the groundwater level are too shifted. It is not possible to efficiently infiltrate the running water from the
[0045]
[Second Embodiment]
Next, FIG. 10 shows an osmotic tube fist according to a second embodiment. When digging the
[0046]
[Third embodiment]
Next, FIG. 11 shows an osmotic tube tube according to a third embodiment. In this permeation type tube rod, the permeation
[0047]
Note that the present invention is not limited to the above-described embodiments, and can be embodied with appropriate modifications without departing from the spirit of the present invention.
[0048]
【The invention's effect】
The invention according to
The invention according to
The invention which concerns on Claims 3-19 has both these effects and each effect mentioned above.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view of an osmotic tube fist according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a perspective view of an osmotic box culvert used in the osmotic tube tub.
FIG. 3 is a perspective view of a first modified example of the same penetration type box culvert.
FIG. 4 is a cross-sectional view of a second modified example of the same infiltration type box culvert.
FIG. 5 is a cross-sectional view showing a state of drainage by the same osmotic pipe rod.
FIG. 6 is a cross-sectional view showing the continuation of the state of drainage by the same osmotic pipe rod.
FIG. 7 is a cross-sectional view showing a state of water absorption by the osmotic pipe tube.
FIG. 8 is a cross-sectional view showing the continuation of the state of water absorption by the same osmotic type pipe rod.
FIG. 9 is a side view in the case where there is a longitudinal gradient in the osmotic tube fistula.
FIG. 10 is a cross-sectional view of an osmotic tube fist according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 11 is a cross-sectional view of an osmotic tube fist according to a third embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
Claims (19)
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