JP4709026B2 - 雨水貯留浸透施設 - Google Patents

Description

本発明は、雨水などを貯留又は排水溝などに導入しながら地中に浸透させるための浸透枡や浸透側溝などに適用される浸透パネルを備えた雨水貯留浸透構施設に関する。

従来、雨水や排水などを地中に浸透させるために浸透枡や浸透側溝などの雨水貯留浸透施設が用いられている。このような雨水貯留浸透施設の多くは、図６、図７に示すように浸透桝類、浸透側溝、浸透パイプ等の基本構造物５０の外周に摂取させた雨水を砕石と砕石の隙間に一時的に溜めておき表層地盤への影響を小さくするようにした単粒度砕石層５１を設け、これを包み込むように透水シート５２を現場にて敷設することで施工されている。

浸透枡や浸透側溝（トレンチ）となる基本構造物５０、５０ａは、その全部を透水性材料により溝状や枡状に形成したもの（図６参照）や、円形または方形の断面を持ち鉛直方向に延びた筒状で底が開いて形成されその中間位置に通水管５３を有したコンクリート製のもの（図７参照）、などであって、掘削した地盤に水の浸透を効率良くするための砕石等を敷いたのち、地表近くに埋設して配置されるようになっている。

このような雨水貯留浸透施設の構造に関連して例えば以下のような技術のものが知られている。
特許文献１には、その側壁に、内側から外側に行くに従って上方から下方に傾斜した貫通孔が設けられ、貫通孔は外側の上側縁が貫通孔の内側の下側縁より低くなる角度に傾斜されていることを特徴とする雨水浸透枡が記載されている。
特許文献２には、貯水及び透水可能な内壁有孔管体の周囲を発泡スチロール破砕物と無機バインダーで固化した空隙をもつ固化物からなる透水部とで一体化構成してなる浸透枡が記載されている。
特開平１０−１６８９８３号公報 特開２００４−１３２１５７号公報

しかしながら、前記特許文献に記載の従来の技術のものは以下のような課題があった。従来の雨水貯留浸透施設の基本構造物５０では、図６（ｂ）、図７（ｂ）に示されるようにその外周に配置された単粒度砕石層５２の空隙内にゴミや砂が溜まって目詰りが起きると、浸透量、貯留量が本来のものよりも減少して、雨水が地表に溢れでてしまいその処理能力に欠ける場合があった。また、基本構造物５０内部の清掃はその上方から行うことが可能であるが砕石の空隙閲に溜まったゴミや砂を取り除くことができないためその能力が低下しても「施設の寿命」と判断するしかなく、メンテナンス性が悪いという課題があった。

特に、特許文献１に記載の構造物本体の側壁部分に傾斜した貫通孔を設けた雨水浸透枡では、この貫通孔に土砂などによる目詰まりが生じ易いことに加えて、コンクリート製などの側壁部分に多数の貫通孔を形成するために複雑な工程と多大な施工コストとを要し経済性に欠けるという課題があった。

特許文献２に記載の発泡スチロール破砕物を無機バインダーで固化した透水部を一体化構成して用いる浸透枡では、透水部の空隙内にゴミなどの微粒子が一旦充填されると、これを除去することが困難である上に、構造体としての強度が不足して長期にわたる設置ができない場合があるという課題があった。

本発明は前記従来の課題を解決するためになされたもので、目詰りによる浸透能力低下が起こっても容易に回復させることができるメンテナンス性と取り付けの施工性に優れた浸透パネルを有し、基本構造物、砕石層、透水シートを単一構造物にすることでその断面を小さくかつシンプルな構造にでき、施工時における掘削費や残土処理費も削減して経済性と構造体強度にも優れた雨水貯留浸透構施設を提供することを目的とする。

（１）前記従来の課題を解決するためになされた本発明の雨水貯留浸透施設は、雨水を貯留する構造体本体の非透水性側面壁に形成した開口部に、土砂の流入を防ぐ浸透パネルを配設した単一構造物からなり、前記浸透パネルは、金属材や合成樹脂材により網目状や多孔状に形成され、それぞれ前記構造体本体周囲の地盤を保持する擁壁強度を有する２枚の透水板の間に、織布や不織布により形成された透水シートを積層配置したサンドイッチ構造を有する。

（２）本発明の雨水貯留浸透施設は前記（１）において、前記構造体本体の非透水側面壁を、繊維強化コンクリートで形成したことにも特徴を有している。

（３）本発明の雨水貯留浸透施設は前記（１）又は前記（２）において、前記非透水性側面壁の開口部を外側へ下り勾配を有する形状とし、前記浸透パネルを傾斜させた状態で取り付けたことにも特徴を有している。

本発明によれば、網目状や多孔状に形成された透水板間に積層配置された透水シートを有するので、目詰りによる浸透能力低下が起こっても容易に回復させることができるとともにメンテナンス性と取り付けの施工性に優れた雨水貯留浸透施設を提供することができる。また、本発明によれば、浸透パネルが雨水を貯留する構造体本体における非透水性側面壁の開口部に着脱自在もしくは固定して配置されるので、本構造物、砕石層、透水シートの各機能を統合することでその断面を小さくかつシンプルな構造にでき、施工時における掘削費や残土処理費も削減して経済性と構造体強度にも優れた雨水貯留浸透施設を提供することができる。

本実施形態の浸透パネルは、スチールやステンレススチールなどの金属材やポリエチレンやポリ塩化ビニルなどの合成樹脂材により網目状や多孔状に形成された透水板と、前記透水板間に積層配置されポリプロピレンなどの樹脂繊維で織りあげた織布や不織布により形成された透水シートと、を有する。浸透パネルは、透水板間に積層配置された透水シートを有しており、目詰りによる浸透能力の低下を容易に回復させることができ、しかもメンテナンス性と施工性に優れており、浸透枡や浸透側溝、浸透マンホールなどの雨水貯留浸透構造体におけるフィルタ部材及び周囲の土砂などを保持するための構造部材として適用することができる。

透水板は、その全体が例えば縦横の長さが１０〜５００ｍｍ、厚みが５〜３０ｍｍなどの矩形パネル状に形成され、その表裏面に貫通する所定開口サイズの編目状や多孔状に形成された透水部を備えた部材である。これによって、透水板は全体として所定の構造強度を備えるとともに、供給される雨水や排水中のゴミなどを除去するフィルタ機能を有している。透水板は例えば、金属板を打ち抜いて形成されるパンチングメタルなどや、金属材や合成樹脂材により格子状や網目状に開口部を形成したものなどを適用することができる。

透水シートは、透水板の場合より細かい砕石と土とを分離させるフィルタ機能を有するとともに、剛性を有した透水板同士をソフトに結合する目的で用いられ例えばその厚みが約０.５〜５ｍｍの合成樹脂製シートである。例えば、シートの引張強さは１１００〜１２００Ｎ／５ｃｍ、その引裂強さは３５０〜４００Ｎ／５ｃｍ、その透水係数は５０００〜７０００ｃｍ／ｓｅｃなどの特性を有するポリエステル樹脂製シートなどが好適に用いられる。

また、浸透パネルは、透水板におけるメッシュ開口部の間隔が１〜１０ｍｍであり、透水シートにおけるメッシュ間隔が１０〜５００μｍとすることが望ましい。すなわち、透水板のメッシュ開口部の間隔が１ｍｍより少なくなるとこの開口部分への目詰まりが生じ易くなるとともに浸透効率が低下し、逆に、この間隔が１０ｍｍより大きくなると、その構造体としての強度を保持することが困難となって耐久性が大きく低下するので好ましくない。また、透水シートにおけるメッシュ間隔が１０μｍより少なくなると、透水能力が著しく低下して大容量の雨水や排水の処理が困難になり浸透枡や浸透側溝としての機能を発揮させることができず、逆にメッシュ間隔が５００μｍを超えると、その引裂強さなどが低下して、複数の透水板を、透水シートを介してサンドイッチ状に積層保持するための結合力が損なわれるので好ましくない。

本実施形態の浸透パネルを備えた雨水貯留浸透構造体は、浸透パネルが雨水を貯留する構造体本体における非透水性側面壁の開口部に着脱自在もしくは固定して配置される。これによって、雨水貯留浸透構造体における構造物、砕石層、透水シートの機能を統合することができ、その実質的な流路断面などを小さくして、かつ全体をシンプルな構造にすることができる。こうして、施工時における掘削費や残土処理費も削減して、経済性と構造体強度に優れたものとすることができる。
雨水貯留浸透構造体は、雨水を集水または排水させて、その周囲の地盤などにその一部を適切に流入させるためのものである。こうして、雨水に混入したゴミやダスト等を溜めて(流して)、周囲の地盤への混入を最小限にすることができて、メンテナンスをする上で必要になる浸透枡や浸透側溝、浸透マンホールなどの雨水貯留浸透構造体とすることができる。

浸透枡は、側面や底面に浸透孔等を有する枡とその周囲に配置される砕石等の充填材から構成される基本構造物およびこれと同等のもので、その側面や底面から雨水を地中に浸透させるための施設をいう。
浸透側溝は、側溝の側面と底面に透水性または有孔のコンクリート材料を用いたものとその周囲の充填材（砕石等）より構成される構造物でその側面や底面から雨水を地中に浸透させる施設をいう。
浸透マンホールとは、側面や底面に浸透孔等を有するマンホールとその周囲の充填材より構成される構造物であり、本体およびその目地を通して雨水を地表面より地中に浸透させる施設をいう。

（実施例）
以下図面を参照しながら浸透パネルを備えた雨水貯留浸透構造体についてさらに具体化して説明する。
図１は本実施例の浸透パネルを備えた雨水貯留浸透構造体の説明図であり、図２は浸透パネルの分解説明図であり、図３は雨水貯留浸透構造体の正面断面図であり、図４はその側面図であり、図５はその処理状態を示す説明図である。
図１〜図５において、１０は浸透側溝などの雨水貯留浸透構造体、１１は雨水貯留浸透構造体１０を構成する略Ｕ字状断面を有したコンクリート製の構造体本体、１２は構造体本体１１の側壁部に設けられた矩形状開口部にその四辺が埋設されて取り付けられた浸透パネルである。

雨水貯留浸透構造体１０は、長尺の浸透側溝型や方形または円筒形の浸透枡型の構造体本体１１を備え、その左右の側壁部に浸透パネル１２がそれぞれ配置されている。
浸透パネル１２は図３に示すように、例えば縦約１０ｃｍ、横約３０ｃｍ、厚み約１０ｍｍの矩形板状であって、ハニカム状や網目状に形成されたメッシュ状の貫通孔を有したプラスチック製の２枚の透水板１２ａ、１２ｂと、透水板１２ａ、１２ｂの間に配置される厚みが約２ｍｍの合成樹脂製の織布からなる透水シート１２ｃとをサンドイッチ状に積層させた構造を有している。

透水板１２ａ、１２ｂは例えば、ポリエステル樹脂などによって網目状に形成されその目の間隔が約２〜５ｍｍである貫通孔部を備えており、雨水貯留浸透構造体１０周囲の地盤を保持するような擁壁強度を有している。
透水シート１２ｃは、土木資材用素材としてのポリエステルやポリプロピレン樹脂製の高強力フラットヤーンからなるメッシュ間隔が例えば１０〜５００μｍの不織布や織布シートであり、強度性や耐薬品性に優れるとともに軽量であるため施工作業性にも優れている。このような透水シート１２ｃとしては例えば、引張強さ：ＪＩＳ−Ｌ１０９６（縦１２００Ｎ／５ｃｍ、横１１００Ｎ／５ｃｍ）、引裂強さ：ＪＩＳ−Ｌ１０９６（縦４００Ｎ／５ｃｍ、横３５０Ｎ／５ｃｍ）、透水係数：ＪＩＳ−Ｌ１２１８準用（７０００ｃｍ／ｓｅｃ）であるＪＩＳ規格を満足するものなどが好適に使用できる。

このような透水板１２ａ、１２ｂ及び透水シート１２ｃからなるサンドイッチ構造を有した浸透パネル１２を雨水貯留浸透構造体１０の側壁部に設けることによって、透水シート１２ｃの張力や透水板１２ａ、１２ｂの強度により無駄な土砂の流入を防いで施工管理も確実に行うことができる。また、トラフィカビリティーを確保するとともに、不等沈下とそれに伴うヒービングや埋没を防ぐこともできる。
また、透水シート１２ｃを２枚の透水板１２ａ、１２ｂで挟み込んでパネル状に形成した浸透パネル１２を構造体本体１１の開口部に取り付けたり、埋設するようにしたりして、従来の基本構造物・砕石層・透水シートを単一構造物とすることができるため、施設全体の断面が小さく、かつシンプルな構造とすることができる。

構造体本体１１は、生コンクリートを、中子を有する型枠内に流し込んで所定形状に鋳込んで硬化させた後、型枠及び中子などを取り外すこととで製造される。こうして、その断面が略Ｕ字状で非透水性の構造体が得られる。浸透パネル１２は、図４などに示すようにこの生コンクリートの鋳造時にその側壁部分の中間高さ位置に予め固定配置されるか、または、その側壁部分に設けた開口部に、透水板１２ａ、１２ｂの四隅に配置したフレーム枠などをボルトやフックなどの係止具を介して着脱自在に取り付けることができる。

こうして作成された浸透パネル１２を備えた雨水貯留浸透構造体１０に雨水などと一緒に導かれたゴミは、浸透パネル１２の面で補足されて、略Ｕ字状に形成された構造体本体１１の底部に堆積されるので、その目詰まりを効果的に防止できる。このように構造体本体１１の側壁部を通って雨水などを効率よく、また安定して浸透でき、浸透枡としての雨水貯留浸透構造体の小型化を実現できる。

なお、構造体本体１１左右の側壁部にそれぞれ配置される矩形状の浸透パネルは必要に応じてその左右２箇所以上に設けることもできる。
また、側壁部の浸透パネル１２から浸透排出される水量を増加するには、その有効透水面積を多くすればよいが、側壁部の構造強度を維持するために、構造体本体１１の浸透パネル１２が取り付けられる開口部の周囲や、水平方向に連続した側壁部に補強用鉄筋を配置するようにしてもよい。

ここで、浸透パネル同士の配置間隔を保ちながらその有効透水面積や配置数を増すようにすると、水平方向などに連続したコンクリート断面を取りにくくなり、また、鉄筋を入れることもできないので強度は低下する。そこで、側壁部をＧＲＣなどの繊維強化コンクリートで形成することで強化することもできる。これにより、高い浸透率と、十分な強度を備え、さらに閉塞の少ない浸透パネルを備えた雨水貯留浸透構造体を実現できる。さらに、繊維強化コンクリートを用いることで側壁部の壁厚をより薄く形成でき、その軽量化を図ることができる。従って、輸送費も低減でき、現場での施工も容易になる。

さらに、複数の浸透枡を重ねて浸透層の深さを調整する場合に、規定の長さの浸透枡に、適当な長さに現場等で加工した浸透枡を重ね、現場毎に適した深さの浸透槽を容易に構成できる。特に、繊維強化コンクリートで形成した浸透枡は壁厚を薄くできるので、側壁部の長さ調整のために切断加工が容易である。

また、浸透パネルを側壁部の開口した部分に着脱自在に取り付けられるようにして、雨水などと一緒に排出されたゴミを雨水貯留浸透構造体の底部に集められる。こうして側壁部にゴミが溜まることが少なく、常時濾過性能を維持できる。すなわち、網目などのゴミ受け手段を雨水貯留浸透構造体１０の底面部に予め設置して定期的に溜まったゴミを搬出、清掃をすることにより、浸透枡や浸透側溝としてのフィルタ性能を良好に維持させることができる。

以上説明したように浸透パネル１２を備えた雨水貯留浸透構造体１０の特徴は、非透水性の構造体本体１１に浸透パネル１２を取り付けて雨水貯留浸透施設を一つの構造物にしているところにある。さらに浸透パネル１２の取り付け位置が構造体本体１１の側面側の中開高部に配置されているところである。これによって、従来型の雨水貯留浸透構造体では、図６（ｂ）や図７（ｂ）に示すように単粒度砕石層の空隙内にゴミや砂が溜まって目詰りが起きると、浸透量、貯留量が本来のものよりも減少する。このとき構造体内部の清掃は可能であるが砕石の空隙閲に溜まったゴミや砂を取り除くことができない。そのため施設の能力が低下しても「施設の寿命」と判断するしかなかった。しかし、本実施例の雨水貯留浸透構造体１０では、雨水を地中へ浸透させる浸透パネルの設置部よりも下側に構造体本体１１の底部があるため、構造体本体１１内のゴミや砂が底部に集まってくるようになる（図５参照）。そのため、浸透パネル１２を備えた雨水貯留浸透構造体１０の内部を清掃することによって、溜まったゴミや砂を除去できるようになり、目詰りによる浸透能力低下が起こってもこれを極めて容易に回復させることができるようになる。また、浸透枡などの浸透施設が単一構造物になると、従来施設のものと比較して掘削費や残土処理費も削減でき、施工精度のムラの解消という利点も有している。

本発明は、網目状や多孔状に形成された透水板間に透水シートをサンドイッチ状に配置したことを要旨とするものであり、これに属するものは本発明の権利範囲である。例えば、本実施例では雨水貯留浸透構造体として浸透枡の場合について述べたが、本発明の浸透パネル及び浸透パネルを備えた雨水貯留浸透構造体はそれぞれ形状の異なる浸透側溝や浸透マンホールなどのものに対しても有効に適用することができる。さらに本発明の浸透パネルは、同種または種類や厚みの異なる３枚以上の透水板を、透水シートを介してサンドイッチ状に所定厚みで積層させることによって、その構造体としての強度や水処理効率、除去されるゴミの大きさなどを適宜調整できるようにすることも可能である。

実施例の雨水貯留浸透構造体の説明図である。 浸透パネルの分解説明図である。 雨水貯留浸透構造体の正面断面図である。 雨水貯留浸透構造体の側面図である。 雨水貯留浸透構造体の処理状態の説明図である。 従来例の雨水貯留浸透構造体の説明図である。 従来例の雨水貯留浸透構造体の説明図である。

符号の説明

１０ 雨水貯留浸透構造体
１１ 構造体本体
１２ 浸透パネル
１２ａ、１２ｂ 透水板
１２ｃ 透水シート

Claims (3)

1. 雨水を貯留する構造体本体の非透水性側面壁に形成した開口部に、土砂の流入を防ぐ浸透パネルを配設した単一構造物からなる雨水貯留浸透施設であって、
   前記浸透パネルは、
   金属材や合成樹脂材により網目状や多孔状に形成され、それぞれ前記構造体本体周囲の地盤を保持する擁壁強度を有する２枚の透水板の間に、織布や不織布により形成された透水シートを積層配置したサンドイッチ構造を有することを特徴とする雨水貯留浸透施設。
2. 前記構造体本体の非透水側面壁を、繊維強化コンクリートで形成したことを特徴とする請求項１記載の雨水貯留浸透施設。
3. 前記非透水性側面壁の開口部を外側へ下り勾配を有する形状とし、前記浸透パネルを傾斜させた状態で取り付けたことを特徴とする請求項１又は２に記載の雨水貯留浸透施設。

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