JP4488934B2 - 地下水槽充填材 - Google Patents

Description

本発明は、駐車場、公園、工場の敷地などの地下に設けられる地下水槽に充填される充填材に関するものである。

未舗装の道路や空き地が殆どない都市化の進んだ地域では、家屋、駐車場、道路などに降った雨水が地中に浸透することなく、側溝などを通じて河川へ流れ込むため、雨期には大量の雨水が河川へ集中し、短時間で河川の容量を超えて所謂、都市型洪水を引き起こしている。一方、乾期にはダムや湖の水位が低下して水不足となるため、各地で水道水の給水制限が実施されている。

このような事情から、地下水槽を設けて、雨水を一次貯溜したのち河川等へ除々に放流したり、地下へ除々に浸透させることによって、所謂、都市型洪水を防止したり、地下水槽に一次貯溜した雨水を汲み上げて有効利用することが試みられている。

このような地下水槽に充填される充填材として、例えば、「中空体である複数の支柱と前記支柱を垂直に固定する連結用枠とからなり、前記連結用枠は前記支柱の端部を嵌合固定する複数の連結部を所定の間隔で配設し、前記連結部同士を連結桟及び連結枠で一体に連結すると共に、前記連結部は筒部と前記筒部の内部に配設され通水可能なストッパーとからなり、ストッパーによって分割された筒部の上面開口部と下面開口部との内径寸法の差を中央部における筒部から外周部に向かうほど大きくなるように形成したことを特徴とする浸透施設用充填材」などが提案されている。（特許文献１）

しかしながら、上記の浸透施設用充填材は、複数の支柱が個別に連結用枠に嵌合されているため、水平方向の強い力や上方からの大きい荷重が加わると、支柱が傾いたり座屈する恐れがあった。しかも、連結用枠同士はＨ型連結具で連結されるため、連結用枠同士の連結が不安定で強固に連結し難いという問題があった。また、連結用枠に取付けられる支柱の本数が多く支柱の相互間隔が狭いため、充填材の支柱相互間に側方から太い流入管や流出管を挿入できないという問題もあった。
特開２０００−１９２５１６号公報

本発明は上記の事情に鑑みてなされたもので、上下方向及び水平方向の強度が大きく、充填材同士の連結が強固で、側方から太い管を挿入することも可能な地下水槽充填材を提供することを解決課題としている。

上記の課題を解決するために、本発明に係る地下水槽充填材は、地下水槽に充填される充填材であって、合成樹脂製の方形の板体と、その板体に下方から取付けられる複数の脚材とからなり、前記脚材は、２本の筒体が所定の間隔をあけて連結体で連結されたもので、２本の筒体と連結体が合成樹脂で一体成形されており、前記脚材自体は互いに独立して連結されないものであることを特徴とするものである。

本発明の地下水槽充填材においては、上記板体が正方形であり、上記脚材の２本の筒体の中心間の距離が正方形の該板体の一辺の長さの１／２であり、正方形の該板体を４つの小さな正方形に区画したときの各区画エリアの中心と、筒体の中心とが一致するように、上記脚材が取付けられることが好ましい。
一方、上記板体が、短辺と長辺の比率が２：３である長方形の板体であり、上記脚材の２本の筒体の中心間の距離が、短辺の１／２であり、長方形の該板体を６つの小さな正方形に区画したときの各区画エリアの中心と、筒体の中心とが一致するように上記脚材が取付けられることも好ましい。
上記の地下水槽充填材は、上記脚材の２本の筒体と連結体が、合成樹脂で一体成形されていることが好ましく、上記板体の上面に、脚材の筒体の下端部を嵌合させる環状凸部が突設されていることがより好ましい。更に、上記脚材の筒体の上端部に複数の凸部を設けると共に、上記板体の下面側に複数の凹部を設け、上記凸部を上記凹部に嵌合させることが好ましく、上記板体に複数の通水孔を設けると共に、上記脚材の筒体の側面に複数の通水孔を設ければより好ましい。

本発明の地下水槽充填材のように２本の筒体が連結体で連結された脚材を板体に取付けると、連結された２本の筒体が連結体を介して相互に補強しあうため、従来のように１本ずつ個別に取付けるものに比べると、強度や安定性が向上し、水平方向の強い力や上方からの大きい荷重が加わったとしても、脚材の筒体が傾いたり座屈する恐れが皆無に等しくなる。しかも、本発明の地下水槽充填材を縦横に並べながら上方に積み上げて地下水槽に充填する際、縦横に隣接する地下水槽充填材の一方の板体に脚材の一方の筒体を取付けると共に、他方の板体に脚材の他方の筒体を取付けることによって、隣接する地下水槽充填材の双方の板体同士を脚材を介して強固に連結できるため、積み上げた充填材全体が歪んだり崩落する心配も解消される。そして、本発明の地下水槽充填材のように、脚材が２本の筒体と連結体を合成樹脂で一体成形したものであると、施工現場で２本の筒体を連結体で連結する手間が省けるので施工時間を大幅に短縮することができ、施工効率が向上する。また、一体成形品とすることで脚材の剛性も増し、連結体が外れたりする心配もなくなる。

本発明の地下水槽充填材において、板体が正方形であり、脚材の２本の筒体の中心間の距離が正方形の該板体の一辺の長さの１／２であり、正方形の該板体を４つの小さな正方形に区画したときの各区画エリアの中心と筒体の中心とが一致するように脚材を取付けるものは、後述するように、この地下水槽充填材の板体と、これに隣接する２つ又は３つの地下水槽充填材の板体とを脚材によって互いに強固に連結しながら、多数の地下水槽充填材を縦横に並べて積み上げることができる。そして、この地下水槽充填材は、板体に取付ける筒体が４本と少なく筒体の相互間隔が広いので、筒体の相互間に側方から太い流入管や排水管を挿入することができる。

また、本発明の地下水槽充填材において、板体が、短辺と長辺の比率が２：３である長方形の板体であり、脚材の２本の筒体の中心間の距離が短辺の１／２であり、長方形の該板体を６つの小さな正方形に区画したときの各区画エリアの中心と筒体の中心とが一致するように脚材を取付けるものは、後述するように、この地下水槽充填材の板体と、これに隣接する２つ又は３つ又は４つの地下水槽充填材の板体とを脚材によって互いに強固に連結しながら、多数の地下水槽充填材を縦横に並べて積み上げることができる。そして、この地下水槽充填材も、長方形の板体に取付ける筒体が６本と少なく筒体の相互間隔が広いので、筒体の相互間に側方から太い流入管や排水管を挿入することができる。

上記板体の上面に、脚材の筒体の下端部を嵌合させる環状凸部が突設されている地下水槽充填材は、筒体の下端部を板体の環状凸部に嵌合させるだけで簡単に筒体の下端を位置決めして固定することができる。

また、上記脚材の筒体の上端部に複数の凸部を設けると共に、上記板体の下面側に複数の凹部を設け、上記凸部を上記凹部に嵌合させるようにした地下水槽充填材は、筒体の上端部を板体の下面側に簡単且つ確実に取付けることができる。

更に、上記板体に複数の通水孔を設けると共に、上記脚材の筒体の側面に複数の通水孔を設けた地下水槽充填材は、地下水槽内で水の上下方向の移動が容易になり、脚材の筒体内部にも水を溜めることができる。

以下、図面を参照して本発明の具体的な実施形態を詳述する。

図１は本発明の一実施形態に係る地下水槽充填材を示す分解斜視図、図２は同充填材を構成する方形の板体の平面図、図３は同板体の断面図、図４は同板体の背面図、図５は同充填材を構成する脚材の斜視図、図６は同脚材の平面図、図７は同脚材の断面図、図８は同充填材の一連結態様を示す概略説明図、図９は同充填材を上下に段積みした組立て状態を示す部分断面図、図１０は地下水槽充填材の側面及び上面に取付けらる平板の断面図、図１１は同充填材を用いて施工した地下水槽の概略断面図である。

図１に示す本発明の地下水槽充填材１は、合成樹脂製の方形の板体２と、その板体２に下方から取付けられる複数の脚材３とからなるものである。

図２〜図４に示す板体２は、ポリプロピレンなどのオレフィン系の合成樹脂や、その再生樹脂で成形された正方形の板体である。その大きさは特に限定されないが、運搬性、施工性、成形性等を考慮すると、一辺の長さが５０ｃｍ程度の板体が好適である。この板体２は、側面部２ａと平面部２ｂを有し、平面部２ｂには水の流通（上下移動）を良くするために、５〜１０ｍｍ程度の通水孔７が複数形成されている。そして、この正方形の板体２を「田」字形に区画した４つの小さな正方形の区画エリアＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄには、それぞれ環状凸部４，４，４，４が突設されている。

上記環状凸部４は、その中心が各区画エリアＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄの中心と一致するように設けられており、図３に示すように、平面部２ｂより上面側は、後述する脚部３の下端部と嵌合させるために下面側よりも肉厚が小さく形成されている。また、図３、図４に示すように、環状凸部４の下面側の端部には鍔部４ａが形成されており、その鍔部４ａには、後述する脚材３の筒体上端の凸部５ｂを嵌合させるための凹部４ｂが９０°間隔で４つ設けられている。

上記板体２に取付けられる脚材３は、図５〜図７に示すように、２本の円形の筒体５とその筒体５同士を連結する連結体６とからなるもので、筒体５及び連結体６は上記板体２と同様の合成樹脂で一体成形されている。筒体５，５の中心間の距離は、上記板体２の一辺の長さの１／２になるように設定されており、本実施例では２５ｃｍ程度となっている。この脚材３の２本の筒体５は上記のように連結体６で連結されるが、脚材３自体は、図１，図８，図１１，図１３に示すように、互いに独立して連結されないものである。

この脚材３の筒体５，５は、強度等を考慮すると、その直径を５〜１５ｃｍ程度、厚みを０．５〜２ｃｍ程度に設定することが好ましく、また、その長さは、脚材３を板体２に取付けたときの充填材１の高さ（筒体５の下端から板体２の上面までの高さ）が、板体２の一辺の長さの１／２となるように設定することが好ましい。この筒体５，５の上端には鍔部５ａが形成されており、その鍔部５ａには上記板体２の凹部４ｂに嵌合される凸部５ｂが９０°間隔で４箇所設けられている。この筒体５は、図７に示すように、上記板体２の環状凸部４に上方から外嵌着させるために、下端開口部の内径が他の部分の内径よりも拡張されている。また、筒体５の側面には５〜１０ｍｍ程度の通水孔８が複数形成され、筒体５の内部にも水が溜められるようになっている。尚、筒体５は、この実施形態のような円筒体に限定されるものではなく、四角筒や多角筒であってもよい。

上記筒体５，５を所定の間隔をあけて連結する連結体６は、図５〜図７に示すように、厚肉の丈夫な板状のもので、筒体５，５の中心と中心を直線で結んだ位置と重なるように、一方の筒体５の側面からもう一方の筒体５の側面へと形成されている。この連結体６は、筒体５，５を互いに連結することによって相互に補強し、脚材３を板体２に取付けたときの強度や安定性を高める役目と、筒体５，５の中心距離を正確に定める役目を果たすものであるから、筒体５，５を別途連結体６で連結するよりも、本実施例のように筒体５，５と連結体６とを一体成形したほうが好ましい。

次に、図８を参照して、上述の板体２と脚材３とで構成される地下水槽充填材１を縦横に並べて連結する一連結態様を説明する。

図８に示す連結態様では、地下水槽充填材１の板体２を縦方向（前後方向）に２枚、横方向（左右方向）に４枚並べ、前列の４枚の板体２については、左右に隣接する一方の板体２の区画エリアＤ（図２参照）と他方の板体２の区画エリアＢ（図２参照）に脚材３の双方の筒体５，５を取付けることにより、また、後列の４枚の板体２については、左右に隣接する一方の板体２の区画エリアＣ（図２参照）と他方の板体２の区画エリアＡ（図２参照）に脚材２３の双方の筒体５，５を取付けることにより、脚材３を介して互いに連結している。そして、前後に隣接する左端の２枚の板体２については、前方の板体２の区画エリアＣと後方の板体２の区画エリアＤに脚材３の双方の筒体５，５を取付けることにより、また、前後に隣接する右端の２枚の板体２については、前方の板体２の区画エリアＡと後方の板体２の区画エリアＢに脚材３の双方の筒体５，５を取付けることにより、また、前後に隣接する中間部の４枚の板体２については、前方の板体２の区画エリアＡ，Ｃと後方の板体２の区画エリアＢ，Ｄに２つの脚材の双方の筒体５，５を取付けることにより、脚材３を介して互いに連結している。そして、左端の２枚の板体２の区画エリアＡ，Ｂに、連結と関係のない脚材３の双方の筒体５，５を取付けると共に、右端の２枚の板体２の区画エリアＣ，Ｄに、連結と関係のない脚材３の双方の筒体５，５を取付けている。

上記のような連結態様にすると、各充填材の板体２は、これに隣接する２つ又は３つの充填材の板体２と脚材３で連結されることになり、充填材を前後方向に２つ、左右方向に無限に並べて連結一体化することが可能となる。尚、板体２の区画エリアＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄに対する脚材３の筒体５の取付けは、板体２の各区画エリアＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄに形成された前述の環状凸部４の下端の凹部４ｂに、筒体５上端の凸部５ｂを下方から嵌合させることによって、各区画エリアＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄの中心と各筒体５の中心とが一致するように行われることは言うまでもない。

この地下水槽充填材１を地下水槽内に積み上げて充填する場合は、図９に示すように、板体２を底板として兼用して地下水槽の底に縦横に並べて敷設し、その上に地下水槽充填材の板材２を縦横に並べて脚材３により上記の連結態様で連結すると共に、脚材３の筒体５，５の下端を、底板として敷設した板体２の環状凸部４に嵌合固定する。そして、この１段目の地下水槽充填材１の上に、２段目の地下水槽充填材１を縦横に並べて脚材３により同様に連結しながら、脚材３の筒体５，５の下端を１段目の地下水槽充填材の板体２の環状凸部４に嵌合固定して２段目の地下水槽充填材１を積み上げる。この図９には、地下水槽充填材１を２段に積み重ねたものが例示されているが、地下水槽がもっと深い場合には地下水槽充填材を更に積み重ねる。

地下水槽充填材の積み重ねが終わると、最上段（図９の場合は２段目）の地下水槽充填材の板体２の上に平板９を重ねて取付けると共に、積み重ねた地下水槽充填材を取り囲むように平板９を地下水槽充填材の側面に取付ける。この平板９は、板体２や脚材３と同様の合成樹脂で一体成形されたものであって、一辺の長さが板体２と同サイズの正方形の平板とされており、図１０に示すように複数の通水孔９ｂが形成されている。そして、平板９の下面には、板体２の４つの環状凸部４に嵌合させる４つの環状の嵌合部９ａが形成されている。この実施形態の地下水槽充填材は、その高さが板体２の一辺の長さの１／２とされているため、図９に示すように１枚の平板９で上下２段の地下水槽充填材の側面がカバーされるようになっている。

このように平板９を取付けて地下水槽充填材１の組立てが完了すると、側面の平板９を貫通させて流入管や流出管を地下水槽充填材の脚材３の筒体５，５の間に挿入し、組立てた地下水槽充填材１の周囲を透水シート又は遮水シートで被覆すると共に、上面を透水シートで被覆し、土を埋め戻して地下水槽の施工を終了する。その場合、地下水槽充填材１として、板体２の一辺の長さが５０ｃｍ程度、脚材３の筒体５，５の太さ（直径）が５ｃｍ程度に設定されたものを組立てると、互いに隣り合う脚材３，３の筒体５，５間に２０ｃｍ程度の間隔が形成されるので、管径が２００ｍｍの太い流入管や流出管を筒体５，５間に挿入することができる。

上記のように地下水槽充填材１を縦横に並べて板体２を脚材３で連結しながら上方に積み重ねて地下水槽に充填すると、脚材３の筒体５，５が連結体６を介して相互に補強しあうため、従来のように脚を１本ずつ個別に取付ける場合に比べると、強度や安定性が向上し、水平方向の大きい力や上方からの大きい荷重が作用しても、脚材３の筒体５，５が傾いたり座屈する恐れが皆無に等しくなる。しかも、隣接する地下水槽充填材の板体２，２同士は脚材３によって強固に連結されるため、積み重ねた充填材の全体が歪んだり崩落する心配が解消される。

図１１は上記の正方形の板体２と脚材３とからなる地下水槽充填材１を縦横に並べて連結するもう一つの連結態様の概略説明図である。

この連結態様では、どの地下水槽充填材１の板体２も、これに隣接する２つ又は３つ又は４つの地下水槽充填材１の板体２と脚材３によって連結されている。この連結態様を採用すると、地下水槽充填材１を縦横に並べて無限に連結できるが、必ず４隅は脚材３を取付けることができなくなるので、４隅には１本の筒体５のみでなる脚材３０を取付ける必要がある。

図１２は本発明の他の実施形態に係る地下水槽充填材の長方形の板体の平面図、図１３は同充填材を縦横に並べて連結する一連結態様を示す概略説明図である。

図１２に示す板体２は、縦方向の短辺と横方向の長辺の長さの比率が２：３である長方形の板体であって、具体的には短辺が５０ｃｍ程度、長辺が７５ｃｍ程度のものが好適に使用される。この板体２は、６つの小さな正方形に区画した各区画エリアＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ，Ｆの中心に環状凸部４がそれぞれ形成されている。そして、この板体２に取付けられる脚材３は、筒体５，５の中心間の距離が、前記板体２の短辺の１／２になるように形成され、筒体５の中心と各区画エリアの中心を一致させて取付けることができるようになっている。
この地下水槽充填材１の他の構成は、前述した図１〜図１０に示す実施形態の地下水槽充填材１と同様であるから、説明を省略する。

このような地下水槽充填材１は、縦横に並べながら例えば図１３に示すような連結態様で連結され、上方に数段積み重ねられて地下水槽に充填される。即ち、図１３に示す連結態様では、四隅に位置する地下水槽充填材１の板体２が、これに隣接する２つの地下水槽充填材１の板体２に脚材３で連結され、四隅を除く周縁部に位置する地下水槽充填材１の板体２が、これに隣接する３つの地下水槽充填材１の板体２に脚材３で連結され、周縁部の内側に位置する地下水槽充填材１の板体２が、これに隣接する４つの地下水槽充填材１の板体２に脚材３で連結されている。周縁部の内側に位置する地下水槽充填材１の板体２には、前後左右に隣接する地下水槽充填材の板体２との連結に関与する脚材３のみが取付けられているが、四隅を含む周縁部に位置する地下水槽充填材の板体２には、連結に関与しない脚材３も取付けられている。このような連結態様を採用して、長方形の板体２と脚材３とからなる地下水槽充填材１を縦横に並べて連結すると、無限に連結できるといった顕著な効果が得られる。

本発明の一実施形態に係る地下水槽充填材を示す分解斜視図である。 同充填材を構成する方形の板体の平面図である。 同板体の断面図である。 同板体の背面図である。 同充填材を構成する脚材の斜視図である。 同脚材の平面図である。 同脚材の断面図である。 同充填材の一連結態様を示す概略説明図である。 同充填材を上下に段積みした組立て状態を示す部分断面図である。 地下水槽充填材の側面及び上面に取付けらる平板の断面図である。 正方形の板体２と脚材３とからなる地下水槽充填材１を縦横に並べて連結するもう一つの連結態様の概略説明図である。 本発明の他の実施形態に係る地下水槽充填材の長方形の板体の平面図である。 同充填材を縦横に並べて連結する一連結態様を示す概略説明図である。

符号の説明

１ 地下水槽充填材
２ 板体
３ 脚材
４ 環状凸部
４ｂ 凹部
５ 筒体
５ｂ 凸部
６ 連結体
７ 通水孔
８ 通水孔

Claims (6)

1. 地下水槽に充填される充填材であって、合成樹脂製の方形の板体と、その板体に下方から取付けられる複数の脚材とからなり、前記脚材は、２本の筒体が所定の間隔をあけて連結体で連結されたもので、２本の筒体と連結体が合成樹脂で一体成形されており、前記脚材自体は互いに独立して連結されないものであることを特徴とする地下水槽充填材。
2. 上記板体が正方形であり、上記脚材の２本の筒体の中心間の距離が正方形の該板体の一辺の長さの１／２であり、正方形の該板体を４つの小さな正方形に区画したときの各区画エリアの中心と、筒体の中心とが一致するように、上記脚材が取付けられることを特徴とする請求項１に記載の地下水槽充填材。
3. 上記板体が、短辺と長辺の比率が２：３である長方形の板体であり、上記脚材の２本の筒体の中心間の距離が、短辺の１／２であり、長方形の該板体を６つの小さな正方形に区画したときの各区画エリアの中心と、筒体の中心とが一致するように上記脚材が取付けられることを特徴とする請求項１に記載の地下水槽充填材。
4. 上記板体の上面に、脚材の筒体の下端部を嵌合させる環状凸部が突設されていることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の地下水槽充填材。
5. 上記脚材の筒体の上端部に複数の凸部を設けると共に、上記板体の下面側に複数の凹部を設け、上記凸部を上記凹部に嵌合させたことを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の地下水槽充填材。
6. 上記板体に複数の通水孔を設けると共に、上記脚材の筒体の側面に複数の通水孔を設けたことを特徴とする請求項１ないし請求項５のいずれかに記載の地下水槽充填材。

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