JP4437181B2

JP4437181B2 - 貯水装置

Info

Publication number: JP4437181B2
Application number: JP2000306305A
Authority: JP
Inventors: 加奈子林; 慎一郎林; 和志郎林; 宏三郎林
Original assignee: 慎一郎林
Priority date: 2000-10-05
Filing date: 2000-10-05
Publication date: 2010-03-24
Anticipated expiration: 2020-10-05
Also published as: JP2002115280A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、水を貯留可能な構造体を有する貯水装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、雨水などの水を貯留する貯水装置は、たとえば地下にコンクリート製の水槽を設け、この中に水を貯留することが行われる。しかし、コンクリート製の貯水装置は強度があり信頼性の高いものであるが、その設置に当たっては仮枠を設け、必要に応じて鉄筋や鉄骨を配置して流動性コンクリートを流し込むので、その施工は煩雑であり、かつ施工には十分な技術と配慮が必要である。その上、工期と費用も相当かかる。
【０００３】
近年、コンクリート製の水槽を設けずに、水を貯留可能な構造体に遮水性材料を使用した覆い部材で囲い、この構造体に水を貯留することが行われる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記のような水を貯留可能な構造体を有する貯水装置は、構造体の外側にシート状の覆い部材が設けられる。この場合、地震による振動、車両の走行や工事などの原因による振動、その他の局部的圧力などによって覆い部材が破損することがある。覆い部材が破損すると、貯水されている水が短時間に漏出してしまうので、貯水装置としての働きが失われる。
【０００５】
本発明は、地震や車両の走行による振動やその他の要因による振動、または局部的圧力などによって覆い部材が損傷を受けないことを課題とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本発明は、水を貯留する空間を有する構造体と、該構造体の外側を覆うシート状の覆い部材と、該覆い部材に重ねられるシート状の保護部材とを備え、前記覆い部材は、遮水性材料と透水性材料の少なくとも一つが使用されるとともに２層以上設けられ該覆い部材が設けられる位置の周長さより大きい周長さを有し、該覆い部材にゆとりを持たせてなることを特徴とする。
【０００７】
このようにすることにより、構造体は空間を有し、かつその外側がシート状の覆い部材で覆われる。したがって、構造体の外側から流入する雨水その他の水をこの空間に貯留することが可能になる。覆い部材は、シート状の保護部材が重ねられるので、このシート状の保護部材によって保護される。さらに、覆い部材は、２層以上設けられるので、万が一一つの覆い部材が破損しても他の覆い部材によって水の貯留が維持される。
【０００８】
さらに、覆い部材は、その設けられる位置の周長さより大きい周長さを有し、ゆとりを持って設けられる。このため、地震の振動、車両の走行による振動、その他の原因による振動または局部的圧力などによって構造体と地盤との間に相対的な位置ずれが発生しても覆い部材の長さのゆとりによって覆い部材が過大な引張りやせん断あるいは圧縮を受けることがないので損傷を受けない、あるいは損傷の程度が軽微で水の貯留が維持される。
【０００９】
さらに、２層以上設けられる覆い部材は、互いにこれら覆い部材が設けられる位置の周長さに対する覆い部材の周長さの比率を異ならせると良い。すなわち、
Ｒ＝Ｌ／Ｌ０
但し、Ｒ：比率
Ｌ：覆い部材の周長さ
Ｌ０：覆い部材が設けられる位置の周長さ
で定義される比率Ｒを覆い部材ごとに異ならせる。因みにＲは１より大きくする。
【００１０】
こうすると、２層以上設けられる覆い部材のゆとり、たとえば波形状が互いに異なる。構造体と地盤との間に発生する相対的な位置ずれがこれら波形状の異なる覆い部材の少なくとも一つに吸収される。ゆとりを大きくすれば、構造体と地盤との間に発生する相対的な位置ずれが吸収され易くなるが、ゆとりを大きくした分だけ波形状または曲面形状が大きくなりかさばる。したがって空間を大きく占め、施工がやりにくくなる。反対にゆとりを小さくすれば、構造体と地盤との間に発生する相対的な位置ずれが吸収されにくくなるが、かさばりは小さくなり空間をあまり占めず施工もし易くなる。よって、ゆとりの大きさを大、中、小、適宜組み合わせると良い。
【００１１】
また、構造体の下面に当接させて剛性を有する盤状部材を設けると良い。こうすると、盤状部材の下に位置する覆い部材は、地震による振動、その他の要因による振動または局部的圧力などを面で受けることができ破損が防止される。なお、先の覆い部材の周長さＬの方向および覆い部材が設けられる位置の周長さＬ０の方向は、垂直方向の周長さのみに限らず、水平方向の周長さを含めても良い。
【００１２】
次に本発明を構成する各要件についてさらに詳しく説明する。本発明の貯水装置は、雨水、河川水、海水、井戸水、地下水、その他の水を貯留するものである。防火や災害時の飲料などの緊急用水として使用されたり、短時間に多量に降る雨水を貯留して水の被害を防止するなどの目的に使用される場合を含むものである。
【００１３】
構造体は、水を貯留する空間を有するものであれば、全体が一体的なものや幾つかのサブ構造体が連結されたもの、または軽量材料で形成された複数の単位の部材（単位部材）が連結されたものなどとすることができる。特に、複数の単位部材が３次元的に連結された構造体は、単位部材が上下方向に連結され積み重ねられるとともに、左右、前後方向に平面的にも連結される。
【００１４】
単位部材は、その外側から内側に水が流入して、この水を貯留する空間を有し、互いに連結可能なものであれば特に限定されない。たとえば、その形状は枠状、箱状、容器状あるいは先に記した基盤に柱状部を突出させた形状などとすることができる。特に箱状、容器状などの場合、水が単位部材間を移動できるように、単位部材の側壁に通孔を設けておくと良い。この通孔を介して貯留された水が移動できる。
【００１５】
上記のような単位部材が３次元的に連結された構造体は、これが組み立てられる場合、大きさ、重量の小さい単位部材が組み立てられるので単位部材の連結施工がやり易く、短期間に組み立てられる。また、構造体の種々の大きさおよび形状に対して対応でき、構造体の大きさ、形状の自由度が大きい。
【００１６】
単位部材として、たとえば一方の側に略平坦な面を有する基盤と、この基盤の他方の側に突出させた柱状部とを有するものを使用すると良い。この場合、基盤同士や柱状部の先端同士が連結されるものとしても良い。このようにすると構造体は単位部材が複数段に積み重なった、かつ左右、前後に連結されたものとなり、３次元的な立体的構造体が形成される。この場合、基盤と基盤の間に柱状部が位置し、水の貯留される空間が形成される。
【００１７】
単位部材は、強度を有し、かつ軽量材料で形成されると良い。単位部材が強度を有し、軽量であることにより、これを組み立てた構造体も強度を有し、軽量となる。一つ当たりの単位部材が軽量であるので、運搬が容易であり短期間に組み立てられる。このような単位部材の材質としては、ポリプロピレンなどの合成樹脂、アルミニウム合金などの軽金属、軽量コンクリートなどで水に対する耐腐食性を有する材料とする。
【００１８】
この場合、柱状部の外側断面形状は、特に限定されないが円形、多角形などとしても良い。さらに、柱状部の形状が筒状に形成されると良い。筒状に形成された柱状部は軽量であり、かつ剛性があり耐荷重性に優れる。特に、柱状部を先端に向かって漸次径が縮小した筒状に形成されると良い。こうすることにより単位部材を運搬ないし輸送する際に、幾つかの単位部材の筒状の柱状部を重ね合わせて運搬、輸送でき、運搬、輸送の効率を向上させることができる。
【００１９】
単位部材の空間率Ｓの上限は９７％までとする。反対に空間率Ｓが小さいと、部材の上記強度を大きくできるが、部材の占める体積が大きくなり、柱状部が形成する空間が小さくなる。基盤および柱状部の大きさ、肉厚などは構造体にかかる荷重を十分支えられる大きさとする。基盤および柱状部の材質は、同じものとする方が製造上好ましい。
【００２０】
次に、覆い部材は、構造体の空間に水を貯留できるように覆うもので、シート状の遮水性材料と透水性材料の少なくとも一つが使用される。遮水性材料は、可撓性があり水を透さないものであれば特に限定されないが、たとえば熱融着ゴムシート（ＥＰＤＭ／熱融着タイプ）などのゴムシートや塩ビＰＶＣシートなどの合成樹脂シートなどが好ましい。また、貯留した水を地下に浸透させたい場合は、透水性材料のシートが設けられる。透水性材料のシートを設けることにより構造体の空間に貯留された水を徐々に時間をかけて地下に浸透させることができる。透水性材料としては、ポリエステルとポリプロピレンの複合張り合わせシートなどが使用される。
【００２１】
さらに、覆い部材は、構造体の少なくとも両側面と下面の３方に設けられる。構造体の上面は、覆い部材が設けられる場合と、一部分に設けられる場合と、設けられない場合とがある。構造体の上面に覆い部材が設けられる場合、上記３方に設けられる覆い部材をこの上面に延在させても良い。また、遮水性材料または透水性材料を使用したシート状の覆い部材を１層または２層、あるいは３層以上設けられても良い。
【００２２】
保護部材は、覆い部材の片側または両側に設けられるもので、たとえばポリエステルによる長繊維不織布などが使用される。因みに、覆い部材が設けられる位置の周長さＬ０とは、構造体の外側を覆う際の外周長さＬを意味する。この場合、外周長さＬは、覆い部材の設けられる位置、すなわち層位置によって異なることは当然である。ゆとりは、外周長さＬ０より大きくして波または曲線を形成させた状態である。盤状部材は、剛性を有し耐腐蝕性を有する材料であれば特に限定されないが、たとえばコンクリートや他の無機材、あるいは合成樹脂などを使用する。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る貯水装置の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、図１〜５において、同一または同等の構造、作用部分には同一符号を付けて示す。
【００２４】
図１は、本発明に係る貯水装置の第１実施形態を示す断面図である。この図１は模式的な断面を示し、シートの厚みなどが拡大されているので実際のものとは寸法的に異なる。第１実施形態の貯水装置１は、雨水、河川水、海水、井戸水、地下水、その他の水を貯留するもので、たとえば道路の歩道や公園などの地下に設けられ、一度に多量の雨が降った場合にその雨水を貯留する目的や河川などの水を引いて貯留する目的に用いられる。貯留された水は、たとえば防火用水、災害時の飲料水あるいはトイレ用水など緊急用水として使用される。
【００２５】
貯水装置１は、地盤７７を掘り下げた凹みの底７８に設けられた基礎７９と、この基礎７９の上に設けられ水を貯留する空間を有する構造体２と、この構造体２の外側を３層に覆うシート状の合成ゴムシート（覆い部材）５９、６０、６１と、これら合成ゴムシート５９、６０、６１の各々に重ねられる保護用シート（保護部材）６５、６６、６７、６８とを備える。
【００２６】
保護用シート６８と地盤７７との間には埋め戻し土７５が埋め戻される。また、埋め戻し土７５の上には芝７３が植えられる。基礎７９は、たとえば粒径４０〜０ｍｍのものを含み厚さ２００ｍｍの砕石層８０と、この砕石層８０の上に設けられたコンクリート層８１とを有する。
【００２７】
構造体２は、二つの単位部材５（後述）を重ねて連結した要素４（斜線を施して示した部分）を左右（紙面の左右）方向、前後（紙面に垂直な）方向および上下（紙面の上下）方向に連結し３次元的に組み立てられたものである。この図の構造体２では、左右に８列、上下に６段の要素を連結したものを示しているが、これは一例にすぎない。
【００２８】
上記要素の単位部材５は、この単位部材５の外側から内側に流入する水を貯留する空間１１を有する。したがって、構造体２は、単位部材５によって形成された空間１１を有することになる。また、構造体２の上面には天板４５が設けられ、天板４５の上面にはシート状の透水性部材４７が設けられる。天板４５は構造体２にかかる上からの力を平均化する。透水性部材４７は芝７３に降った雨水を通過させ構造体の空間に貯留させる。
【００２９】
合成ゴムシート６０は、構造体２の下側を含む３方の外側および上側（上面）の両端寄りに設けられる。合成ゴムシート６０の両側には保護用シート６６、６７が設けられる。合成ゴムシート５９、６１についても同様に構造体２の下側を含む３方の外側および上側（上面）の両端寄りに設けられる。合成ゴムシート５９、６１の両側にはそれぞれ保護用シート６５、６６、保護用シート６７、６８が設けられる。第１実施形態の貯水装置において、構造体２の上面中央寄りには透水性部材４７が設けられるが、この実施形態に限定されず、構造体２の３方に設けた合成ゴムシート５９〜６１および保護用シート６５〜６８を延在させても良い。
【００３０】
合成ゴムシート５９、６０、６１の厚みは、たとえば厚さ１ｍｍのものが使用される。また、貯留した水を地下に浸透させたい場合は、合成ゴムシートの代わりに透水性材料のシートを設けることもできる。透水性材料のシートを設けることにより構造体の空間１１に貯留された水を徐々に時間をかけて地下に浸透させることができる。透水性材料としては、たとえば厚さ０.１ｍｍのポリエステルとポリプロピレンの複合張り合わせシートなどが使用される。
【００３１】
さらに、図１の断面において、合成ゴムシート６０の周長さＬは、この合成ゴムシート６０が設けられる位置の周長さＬ０＝（Ｌ１＋Ｌ２＋Ｌ３＋Ｌ４＋Ｌ５）より大きい長さを有し、合成ゴムシート６０にゆとりを持たせる。他の合成ゴムシート５９、６１の周長さＬについても同様の長さ上のゆとりをもたせる。但し、３層設けられた合成ゴムシート５９、６０、６１は、互いにこれら合成ゴムシートが設けられる位置の周長さＬ０に対する合成ゴムシートの周長さＬの比率Ｒ＝Ｌ／Ｌ０を異ならせる。Ｒは１より大きくする。
【００３２】
保護用シート６５、６６、６７、６８は、合成ゴムシート５９、６０、６１の両側に設けられるが、その厚さと材質は、たとえば１０ｍｍのポリエステル単繊維や、厚さ４ｍｍのポリエステル長繊維不織布などが用いられる。
【００３３】
また、貯水装置１は、図示していない管理用マンホールを有する。マンホールは、単位部材５の一つまたは複数の垂直方向投影面が形成する垂直方向の中空状空間上部に設けられ、截頭中空円錐状の防護ハットと、この防護ハットの下に設けられる筒状の受台と、必要に応じ受台の下に設けられる調整用リングとを有する。防護ハットの上端には円盤状の蓋が設けられる。また、構造体２の側面には図示していない盤状の側部材が設けられ、埋め戻し土７５による側圧を支える。
【００３４】
図２は、図１の構造体の要素４一つを示す断面図である。要素４は、二つの単位部材５の柱状部先端３１同士が合わされて連結される。こうすると、柱状部３０の周り水を貯留可能な空間１１が形成される。第１実施形態の構造体２は要素４が上下、左右、前後の方向に連結された形状をしているが、他の実施形態として最下段または最上段に単位部材が一つの段を設けた場合もある。
【００３５】
図３は、第１実施形態の単位部材を示し、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は（Ａ）のI−I線断面図である。単位部材５は、一方の側に平坦な面１６を有する基盤１３と、この基盤１３の他方の側に突出させた柱状部３０とを有する。因みに、図３（Ｂ）において、中央線４３より左側は正面図、中央線４３より右側は断面図を示す。単位部材５は剛性を有する軽量材料で形成され、この実施形態では合成樹脂であるポリプロピレンで形成される。
【００３６】
単位部材の基盤１３は、略平坦な面１６を有する板部材１５と、板部材１５の縁に沿って板部材１５の他方の側に形成された縁枠１８とを有する。板部材１５の他方の側（縁枠１８の設けられた側）には図示していない補強リブが格子状に設けられる。
【００３７】
基盤１３は、その縁近傍の四つの隅２０に縁連結部２２を有する。縁連結部２２は、平坦な面１６から窪ませた面２２ａと、この面２２ａに設けられた中心寄り（または中央寄り）の内側係合孔２５および外寄り（または縁寄り）の外側係合孔２６とで形成される。単位部材の基盤１３同士は、この縁連結部２２に係合可能な図示していない縁連結部材を介して連結される。縁連結部２２に縁連結部材を係合する際は、通常中心寄りの内側係合孔２５が利用される。
【００３８】
基盤１３の縁辺中間位置に形成された四箇所の縁連結部２３は、たとえばこの基盤１３の大きさの二分の一の大きさの別の単位部材を連結する際に利用される。縁連結部２３は、縁連結部２２と同様に、平坦な面１６から窪ませた面２３ａと、この面２３ａに設けられた中心寄り（または中央寄り）の二つの内側係合孔２５および外寄り（または縁寄り）の二つの外側係合孔２６とを有する。通常上記の別の構造部材を連結する際には外寄りの外側係合孔２６を利用する。
【００３９】
さらに、基盤１３は、一方の側（平坦な面１６の位置する側）と他方の側（補強リブのある側）とを通じさせる通孔２８を有する。通孔２８は、基盤の中心４２に対して点対称に長方形の孔が１６箇所、補強リブを避けた位置に設けられる。通孔２８の設けられる位置とその形状、大きさは、本実施形態に限定されず、単位部材５の強度ないし剛性が確保される適宜の位置と形状、大きさに設けられる。
【００４０】
柱状部３０は、基盤１３の他方の側に中心４２を点対称に四つ突出させて二重筒状に設けられる。柱状部３０は、先端３１に向かって漸次径が縮小する外筒３８と、先端３１から内側に折り返して平坦な面１６位置まで漸次径が縮小して延在させた内筒３９とを有する。内筒３９の板部材１５側端面は閉塞され、内筒３９の内側に補強リブ４１が形成される。このように、柱状部３０は外筒３８と内筒３９とを有するので、平坦な面１６の外筒３８と内筒３９との間に環状の開口が形成される。また、柱状部３０の先端３１の面には円形の開口が形成される。
【００４１】
図４は、第１実施形態の単位部材５ａ〜５ｃ同士が連結された状態を示す要部断面図である。破砕部分Ｐは、基盤１３同士の連結状態を示す。柱状部３０ａ、３０ｂは、その先端３１に設けられた端連結部３２を有する。単位部材５ａと単位部材５ｂとは、端連結部の係合孔３４に係合可能な端連結部材５１を介して柱状部の先端３１同士が係合され連結される。
【００４２】
端連結部３２は、柱状部の先端３１の平坦な面と、この面の円周方向に等間隔に設けられた八つの係合孔（図示せず）とで形成される。この実施形態はこの八つの係合孔の内の対向する二つの係合孔３４に端連結部材５１の突起５２、５３を挿入し係合させる。突起５２と突起５３とは９０度のずれを持たせているので、突起５２を実線で、突起５３を２点鎖線で示している。
【００４３】
上下方向に位置する単位部材５ｂと単位部材５ｃとは、破砕部分Ｐに示すように、基盤１３ｂ、１３ｃに設けられた内側係合孔２５ｂ、２５ｃに縁連結部材４６の突起４７を挿入して係合させ連結させる。また、左右、前後方向に位置する単位部材は、基盤の縁１７同士が縁連結部材４６を介して連結される。
【００４４】
以上の構造を有する第１実施形態の貯水装置１は、次のように作用する。すなわち、図1において、構造体２は空間（図２の符号１１）を有し、かつその外側が合成ゴムシート５９〜６１で覆われるので、構造体２の外側から流入する雨水その他の水をこの空間１１に貯留することが可能になる。合成ゴムシート５９〜６１は、保護用シート６５〜６８が重ねられるので、この保護用シートによって保護される。さらに、合成ゴムシートは、３層設けられるので、万が一一つの合成ゴムシートが破損しても遮水性が維持される。
【００４５】
さらに、合成ゴムシート５９〜６１は、その設けられる位置の周長さＬ０より大きい長さＬを有し、ゆとりを持って設けられるので、地震による振動、車両の走行による振動、その他の要因による振動または局部的圧力などによって構造体２と地盤７７（埋め戻し土７５を含む）との間の相対的な位置ずれが発生しても合成ゴムシート５９〜６１の長さのゆとりによって合成ゴムシート５９〜６１が過大な引張りやせん断あるいは圧縮を受けることがないので損傷を受けない、あるいは損傷の程度が軽微で遮水性が維持される。
【００４６】
また、３層に設けられた合成ゴムシート５９〜６１のゆとり、たとえば波形状が互いに異なるので構造体２と地盤７７との間で発生する相対的な位置ずれがこれら波形状の異なる合成ゴムシート５９〜６１の少なくとも一つに吸収される。
【００４７】
図５は、本発明に係る貯水装置の第２実施形態を示す断面図である。第２実施形態の貯水装置１は、構造体の下面３に当接させてコンクリート盤（剛性を有する盤状部材）７０を設ける。こうすると、コンクリート盤７０の下に位置する合成ゴムシート５９、６０、６１は、地震による振動、その他の要因による振動または局部的圧力などを面で受けることができ破損が防止される。図５に示す第２実施形態において、その他の部分の構造と作用は、図１〜４に示した第１実施形態の場合と同じであるので、その説明を省略する。
【００４８】
【発明の効果】
本発明によれば、地震や車両の走行による振動やその他の要因による振動、または局部的圧力などによって覆い部材が損傷を受けることがない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る貯水装置の第１実施形態を示す断面図である。
【図２】図２は、図１の構造体の要素を示す断面図である。
【図３】第１実施形態の単位部材を示し、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は（Ａ）のI−I線断面図である。
【図４】第１実施形態の単位部材同士が連結された状態を示す要部断面図である。
【図５】本発明に係る貯水装置の第２実施形態を示す断面図である。
【符号の説明】
１貯水装置
２構造体
２ａ外側
３下面
１１水を貯留する空間
５９〜６１合成ゴムシート（覆い部材）
６５〜６８保護用シート（保護部材）
７０コンクリート盤（盤状部材）
Ｌ０合成ゴムシートが設けられる位置の周長さ
Ｌ合成ゴムシートの周長さ（覆い部材の周長さ）
Ｒ比率

Claims

水を貯留する空間を有する構造体と、該構造体の外側を覆うシート状の覆い部材と、該覆い部材に重ねられるシート状の保護部材とを備え、前記覆い部材は、遮水性材料と透水性材料の少なくとも一つが使用されるとともに２層以上設けられ該覆い部材が設けられる位置の周長さより大きい周長さを有し、該覆い部材にゆとりを持たせてなる貯水装置。
請求項１において、前記２層以上設けられる覆い部材は、互いに該覆い部材が設けられる位置の周長さに対する該覆い部材の周長さの比率を異ならせてなる貯水装置。
請求項１または２において、前記構造体の下面に当接させて剛性を有する盤状部材を設けてなる貯水装置。