JP4800855B2 - 雨水貯留浸透槽用の構成部材及び雨水貯留浸透槽 - Google Patents

雨水貯留浸透槽用の構成部材及び雨水貯留浸透槽 Download PDF

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Description

本発明は、雨水を貯留又は地中に浸透させる等のために用いられる雨水貯留浸透槽用の構成部材及び雨水貯留浸透槽に関する。
地中に埋設される雨水貯留浸透槽においては、雨水の流入空間を確保するために、箱状部材が積み重ねられてフランジ状突出部で互いに連結固定されている(例えば、特許文献1参照)。このような箱状部材を積み重ねた組立体では、上下の各箱状部材のフランジ部の隅部に形成された結合突起と結合孔とを結合した状態としている。
この従来の雨水貯留浸透槽では、結合突起と結合孔とへ応力が集中し、構造上この応力集中部となるフランジ部を効率良く補強できず、水平荷重に対しては、結合突起と結合孔との結合部で支持するのみとなるので、十分な破壊強度が得られない。
特公平4−26648号公報
本発明は、上記事実を考慮して、水平荷重に対する破壊強度が高く、高応力作用部を効果的に補強できる雨水貯留浸透槽用の構成部材及び雨水貯留浸透槽を提供することを課題とする。
請求項1に記載する本発明の雨水貯留浸透槽用の構成部材は、雨水貯留浸透槽の組立体を複数個で形成する雨水貯留浸透槽用の構成部材であって、先端部が開口部とされた筒状の側壁部と、前記側壁部の基端部同士を連結する天板部と、前記天板部の一部であって、前記側壁部の先端部を嵌入可能な溝部が形成された溝板部と、前記側壁部の一部であって、前記溝部の長さ方向端部と前記側壁部との連結部から前記側壁部の前記先端部にかけて設けられた平面視で凹凸状の柱部と、を有することを特徴とする。
雨水貯留浸透槽とは、少なくとも雨水を貯留又は地中に浸透させる槽をいい、具体的には、雨水を貯留する貯留槽、雨水を一次的に貯留した後に徐々に地中に浸透させる浸透槽、及び、貯留槽の機能と浸透槽の機能とを併せ持つ貯留浸透槽のすべてを含む(以下の記載(他の請求項を含む)において同じ)。また、「平面視で凹凸状」とは、平面視で凹状又は凸状であることをいう。
請求項1に記載する本発明の雨水貯留浸透槽用の構成部材によれば、天板部における溝板部の溝部には、側壁部の先端部が嵌入可能となっているので、隣り合って配置させる構成部材を複数段積み重ねて連結する場合には、上段における構成部材の側壁部の先端部を下段における構成部材の溝部に嵌入することができる。このように嵌入して構成される雨水貯留浸透槽では、水平荷重に対して、溝部と側壁部の先端部とが面接触しながら支持することになるので、水平荷重に対する破壊強度が高くなる。また、高応力作用部となる溝部の長さ方向端部付近の荷重を柱部が支持することで、高応力作用部を効果的に補強できる。
請求項2に記載する本発明の雨水貯留浸透槽用の構成部材は、請求項1記載の構成において、前記柱部は、平面視での形状が角状の曲部を備えた形状であることを特徴とする。
請求項2に記載する本発明の雨水貯留浸透槽用の構成部材によれば、柱部は、平面視での形状が角状の曲部を備えた形状となっているので、鉛直荷重に対する破壊強度が高くなる。
請求項3に記載する本発明の雨水貯留浸透槽は、請求項1又は請求項2に記載の雨水貯留浸透槽用の構成部材が、互いに隣り合って複数個並設されると共に上下方向に積み重ねられ、下段に配置される前記構成部材の前記溝部に、上段に配置される前記構成部材の前記側壁部の先端部が嵌入されることを特徴とする。
請求項3に記載する本発明の雨水貯留浸透槽によれば、水平荷重に対して、下段側の溝部と上段側の側壁部の先端部とが面接触しながら支持することになるので、水平荷重に対する破壊強度が高くなる。また、高応力作用部となる溝部の長さ方向端部付近の荷重を柱部が支持することで、高応力作用部を効果的に補強できる。
請求項4に記載する本発明の雨水貯留浸透槽は、請求項3記載の構成において、下段に配置される前記構成部材の前記柱部の上方に、上段に配置される前記構成部材の前記柱部が配置されることを特徴とする。
請求項4に記載する本発明の雨水貯留浸透槽は、上段に配置される構成部材の柱部に作用する鉛直荷重を、下段に配置される構成部材の柱部が支持するので、鉛直荷重に対する破壊強度を高くすることができる。
以上説明したように、本発明の雨水貯留浸透槽用の構成部材及び雨水貯留浸透槽によれば、水平荷重に対する破壊強度が高く、高応力作用部を効果的に補強できるという優れた効果を有する。
本発明における雨水貯留浸透槽用の構成部材及び雨水貯留浸透槽の実施形態を図面に基づき説明する。
(雨水貯留浸透槽用の構成部材及び雨水貯留浸透槽の構成)
図1に示されるように、雨水貯留浸透槽10は、地中Gに埋設されるものであり、設置状態では、保護マット12を介してゴム製の遮水シート14上に載置されており、側面下部が遮水シート14によって覆われると共に、側面上部及び上面が透水シート15によって覆われる。また、側面には、導入管16及び排水管18が接続される。
地中Gの雨水貯留浸透槽10は、導入管16によって集水した雨水を下部で貯留する一方、上部では一次的に貯留した後に徐々に地中Gに浸透させて排出するようになっており、河川への急激な雨水流入を防いでいる。また、雨水貯留浸透槽10が満水に近い状態になった場合には、排水管18を介して上部から排水するようになっている。
雨水貯留浸透槽10は、図2及び図5に示される雨水貯留浸透槽用の構成部材(以下、単に「構成部材」という)20、40による組立体であり、図9に示されるように、構成部材20、40が互いに隣接して複数個並設されると共に上下方向に積み重ねられながら連結されて形成される。
なお、図2に示される構成部材20は、雨水貯留浸透槽10の大部分を構成する標準サイズ(フルサイズ)であり、図5に示される構成部材40は、雨水貯留浸透槽10の側部に一部適用されるクオータサイズである。
図2及び図5に示される構成部材20、40の材料には、樹脂材料が適用でき、加水分解しないものがよい。具体的には、ポリプロピレン(PP)、ポリエチレン(PE)(特に高密度ポリエチレン(HDPE))等のポリオレフィン系樹脂が化学的な安定性、機械的な強度、及び価格の面から好ましい。ここで、樹脂のメルトフローレート(MFR)(JIS K7210)は、加工性及び機械的な強度を考慮して10(g/10分)〜15(g/10分)のものがよい。また、これらに充填剤としてカーボンブラックを1〜3%加えて耐光性を高めてもよい。なお、設置場所が高温になる場所ではないため、酸化防止剤は加えなくてもよい。
構成部材20、40は、射出成形法によって中空の箱状に一体成形されている。構成部材20、40の厚さは、均一であり、製品1個当たりの重量及び機械的な強度等を考慮して2mm〜3mmとするのが好ましい。
図2及び図3に示されるように、標準サイズの構成部材20は、枠状、すなわち、略四角筒状の側壁部22、24、及び、側壁部22、24の基端部22A、24A同士を連結する天板部26を有する。側壁部22、24は、天板部26の各短縁部28(平面視で長手方向に略直角な方向を構成する外周縁部(湾曲部27を含む))に繋がって互いに対向する短縁部28側の側壁部22と、天板部26の各長縁部29(平面視で長手方向を構成する外周縁部)に繋がって互いに対向する長縁部29側の側壁部24とを備える。
平面図である図3に示されるように、短縁部28側の側壁部22と長縁部29側の側壁部24とは、平面視で互いに略直角になっており、下側から見た斜視図である図4に示されるように、側壁部22、24の先端部としての側壁先端部22B、24Bが開口部25とされる。この開口部25の形状は、線対称形状としての略矩形状とされ、本実施形態では、長手直角方向の寸法(直線距離)が500mm、長手方向の寸法が1000mm、すなわち、縦横比が1:2の略長方形となっている。なお、図2に示される構成部材20の高さ寸法は、500mmとされる。構成部材20を以上のようなサイズの形状とすることで、施工時における作業効率を良好にすることができる。
また、図2に示されるように、側壁先端部22B、24Bは、外向きにJ字状に湾曲成形されている。このようにすることで、側壁部22、24の成形ひずみを抑えると共に、側壁部22、24の強度を補強している。なお、雨水貯留浸透槽10(図1参照)の設置時において、構成部材20は、側壁先端部22B、24B側が下側となるように配置される。
側壁部22、24は、天板部26に向かって僅かに寸法が小さくなる傾斜状とされており、側壁部22、24の外周面の下部には、上下方向に延びるリブ23が複数(本実施形態では、短縁部28側の側壁部22に2個、長縁部29側の側壁部24に6個)形成されている。
図2及び図3に示されるように、側壁部22、24の基端部22A、24A同士を連結する天板部26は、平面視での形状が線対称形状としての略矩形状とされ、本実施形態では、縦横比が1:2の略長方形となっている。
天板部26は、構成部材20の配置時に水平な上面を形成する複数(本実施形態では8個)の頂部30Aを備え、これら頂部30Aは、雨水貯留浸透槽10(図1参照)の施工時には作業用足場を兼ねる。各頂部30Aには、雨水流通孔として複数(本実施形態では4個ずつ)の貫通孔38が貫通形成されており、構成部材20の設置時には雨水を流通させるための流通部とされる。
構成部材20の設置時に上方側へ向けられる天板部26の一部として、第1溝板部26A及び第2溝板部26Bが設けられている。図3に示されるように、第1溝板部26Aに形成される第1溝部31は、中心線31Lによって天板部26の短縁部28を二等分して長縁部29に略平行な方向に延びており、第2溝板部26Bに形成される計3本の第2溝部32は、各中心線32Lによって天板部26の長縁部29を四等分して短縁部28に略平行な方向に延びる。すなわち、第1溝部31の中心線31Lと第2溝部32の各中心線32Lとは、互いに直交する方向へ延びて互いに交わっている。
これらの第1、第2溝部31、32は、図4に示される側壁先端部22B、24Bを2枚嵌入可能な幅となっており、上段に隣接して配置される構成部材20の連結用とされる。図2に示されるように、第1、第2溝部31、32の溝底面30Bは、頂部30Aと段差によって区画され、構成部材20の配置時に上方に向いた水平面を形成する。
図2及び図3に示されるように、第2溝部32の長さ方向端部(第2溝部32の長さ方向を矢印X方向で示す)と側壁部24との連結部34から側壁部24の側壁先端部24Bにかけて柱部36が設けられている。柱部36は、側壁部24の一部を構成して、平面視で凹凸状(本実施形態では、側壁部24の内向きに凹む凹状)とされ、連結部34の中央部を挟んで両側に形成されている。
柱部36は、図3に示されるように、平面視での形状が角状の曲部36Aを備えた略コ字形状となっており、図2に示されるように、上下方向に複数の直線状の稜線が延びた状態とされる。図4に示されるように、柱部36は、側壁先端部24B側では底板部37によって連結されている。なお、この底板部37が設けられることで、成形時における柱部36の曲がりを防ぐことができる。
図2及び図3に示されるように、天板部26の外面(構成部材20の設置時に上方側へ向けられる面)には、第2溝部32の側壁部24寄り側、及び、第2溝部32と第1溝部31との交差部(天板部26の中央の交差部を除く)に、平面視で略直角状に切り欠かれた切欠部35がそれぞれ形成されている。これにより、切欠部35は、平面視にて規則性のあるパターンとなっている。
構成部材20を積み重ね連結した状態(下段の構成部材20の第1、第2溝部31、32に上段の構成部材20の側壁先端部22B、24Bが嵌入された状態)では、第1、第2溝部31、32における切欠部35の内側に、上段の構成部材20の底板部37が配置されるようになっている(図6参照)。
図3に示されるように、平面視において、第1、第2溝部31、32、切欠部35、及び、柱部36は、両短縁部28を二等分する二等分位置同士を結ぶ線(本実施形態では、中心線31Lと重なる線)に対して線対称とされると共に、両長縁部29を二等分する二等分位置同士を結ぶ線(本実施形態では、3本の中心線32Lのうちの真中の中心線32Lと重なる線)に対しても線対称とされる。
なお、天板部26の内面(構成部材20の設置時に下方側へ向けられる面)には、図4に示されるような板状の補強リブ39が縦横に設けられている。また、図2に示されるように、側壁部22、24では、鉛直荷重に対する強度に影響が少ない部分に点検孔としての窓部22W、24Wが貫通形成されている。これらの窓部22W、24Wから雨水貯留浸透槽10(図1参照)内の状態(土砂による目詰まりの有無等)を目視で点検することができるようになっている。
図5に示されるクオータサイズの構成部材40は、高さ(図5の上下方向の寸法)が図2に示される標準サイズの構成部材20と等しく、縦寸法及び横寸法は、いずれも標準サイズの構成部材20の約1/2のサイズである。第1溝部31に対応する溝部はなく、第2溝部32に対応する溝部は、補助溝部42が1本あるのみである。その他の構成については、標準サイズの構成部材20とほぼ同様の構成であるので、同様の構成部については、同一符号を付して説明を省略する。
(雨水貯留浸透槽の形成手順及び作用)
次に、複数個の構成部材20、40(図2及び図5参照)を互いに隣接して複数個並設させると共に上下方向に積み重ね、雨水貯留浸透槽10(図1参照)を形成する手順、及び、上記実施形態の作用について、図6〜図10を参照しながら説明する。なお、図7〜図10では、雨水貯留浸透槽10(図1参照)の設置場所のコーナー付近に配置される構成部材20、40(図2及び図5参照)のみを図示し、他の図示を省略する。
まず、図7に示されるように、保護マット12上に、複数個の構成部材20を同じ向きに向けて(構成部材20の長手方向が同一方向になるように)並設させる。これらの構成部材20は、雨水貯留浸透槽10(図1参照)を形成するために積み重ねられる構成部材20の第1段(最下段)となる。
次に、図8に示されるように、第1段(最下段)に配置される構成部材20に対して長手方向の向きを90°変えて第2段(上段)となる構成部材20を積み重ねる。ここで、図10には、第1段(最下段)における構成部材20の配置(図中の切欠よりも左上部分)、及び、第2段(上段)における構成部材20の配置(図中の切欠よりも右下部分)が模式的に示されている。図10に示されるように、本実施形態では、第2段(上段)に配置される構成部材20が、第1段(最下段)に配置される3個又は6個の構成部材20に跨るように積み重ねられて配置される。
このとき、図7に示される第1段(最下段)に配置される構成部材20の第1、第2溝部31、32に、図8に示される第2段(上段)に配置されて互いに隣接する構成部材20の側壁先端部22B、24B(図2参照)が2枚嵌入される。また、図6に示されるように、第1段(最下段)に配置される構成部材20における第2溝部32の切欠部35(図2及び図7参照)内側に、第2段(上段)の構成部材20の柱部36の下部及び底板部37が配置される。
これにより、第1段(最下段)に配置される構成部材20の柱部36(図2参照)の上方に、第2段(上段)に配置される構成部材20の柱部36(図2参照)が配置されることになる。このため、第2段(上段)に配置される構成部材20の柱部36(図2参照)に作用する鉛直荷重を、第1段(最下段)に配置される構成部材20の柱部36(図2参照)が支持するので、鉛直荷重に対する破壊強度を高くすることができる。
標準サイズの構成部材20を本実施形態のように積み重ねた場合、図8に示される第2段(上段)には、第1段(最下段)で雨水貯留浸透槽10(図1参照)の側部を構成する構成部材20の上方に、細長の積み残し部分が発生するので、図9に示されるように、この部分にクオータサイズの構成部材40を配置する。
このとき、クオータサイズの構成部材40は、側壁先端部22B、24B(図5参照)が図8に示される第1段(最下段)に配置される構成部材20の第1、第2溝部31、32に嵌入されると共に、構成部材40の柱部36の下部及び底板部37が第1段(最下段)に配置される構成部材20における第2溝部32の切欠部35の内側に配置される。
次に、図9に示される第2段(下段)に配置される標準サイズの構成部材20に対して、長手方向の向きを90°変えて第3段(上段)となる標準サイズの構成部材20を積み重ねる(図示省略)。第3段となる構成部材20の配置向きは、第1段に配置された構成部材20の配置向きと同様とされ、第1段に配置された構成部材20と、第3段に配置される構成部材20とは、平面視では同様の配置となる。
ここで、第3段(上段)で雨水貯留浸透槽10(図1参照)の側部を構成する構成部材20は、第2段(下段)に配置された標準サイズの構成部材20(図10参照)及びクオータサイズの構成部材40に跨るように積み重ねられることになる。
以下同様に、奇数段に配置される標準サイズの構成部材20と偶数段に配置される標準サイズの構成部材20とが、交互に長手方向の向きを90°変えて積み重ねられ、偶数段に一部クオータサイズの構成部材40を配置することで、雨水貯留浸透槽10(図1参照)が形成される。
このように複数個の構成部材20、40が組み立てられて形成される雨水貯留浸透槽10(図1参照)では、水平荷重に対して、図2及び図5に示される第1、第2溝部31、32、補助溝部42と、側壁先端部22B、24Bと、が広範囲で面接触しながら支持すると共に、柱部36の下部及び底板部37が切欠部35に面接触しながら支持されることになるので、水平荷重に対する破壊強度が高くなる。
また、図10に示されるように、上段に配置される構成部材20が、下段に配置される3個又は6個の構成部材に跨るように積み重ねられるので、構成部材20同士を互いに強く拘束させることができる。
さらに、図8及び図9に示されるように、枠状(四角筒状)の側壁部22、24の側壁先端部22B、24B(図2及び図5参照)を第1、第2溝部31、32、補助溝部42に嵌入させる構成としたことで、従来技術のようにピンポイントで位置合わせをする必要がなくなるので、構成部材20、40の積み重ね結合が容易になる。また、前記のように嵌入させる構成とすることで、嵌入によって構成部材20、40の位置決めがなされるので、構成部材20、40間の相対的な位置ずれを防ぐことができ、積み重ね結合が多数段に及んでも、構成部材20、40の積み重ね結合の作業性を良好に維持することができる。
さらにまた、構成部材20、40を積み重ねた状態で、第2溝部32の長さ方向端部付近の荷重、及び、補助溝部42の長さ方向端部付近の荷重を、柱部36が支持することで、高応力作用部を効果的に補強できる。
(実施形態の変形例等)
なお、上記の実施形態では、図2及び図3に示されるように、柱部36が平面視で凹状(側壁部24の内向きに凹む凹状)とされているが、柱部は、平面視で凸状(側壁部24の外向きに凸状)とされてもよい。
また、上記実施形態では、柱部36は、平面視での形状が角状の曲部36Aを備えた略コ字形状とされるが、柱部は、平面視での形状が角状の曲部を備えた略V字形状等のような他の形状であってもよい。この場合、柱部における上下方向へ延びる稜線は、何本であってもよい。さらに、柱部は、平面視での形状が角状の曲部を備えた形状であることが好ましいが、円弧状等の曲線状とされてもよい。
また、上記実施形態では、雨水貯留浸透槽10は、構成部材20、40が互いに隣接して複数個並設されると共に上下方向に積み重ねられながら連結されて形成されているが、構成部材同士が若干離れた状態で互いに隣り合って複数個並設されると共に上下方向に積み重ねられながら連結されて形成される構成としてもよい。このとき、溝部には、側壁部の先端部が1枚嵌入される構成となる。ここで、構成部材を箱状でなく、例えば、有底円筒状又は有底円筒テーパ状等の他の容器形状としてもよく、これらの構成部材における側壁部の先端部(例えば、円筒状側壁部における周方向の一部(円弧部)の先端部)を溝部に1枚嵌入させてもよい。
さらに、上記実施形態では、天板部26の平面視での形状及び開口部25の形状が、縦横比1:2の略長方形とされているが、他の縦横比の略長方形、又は、ハニカム形状を含む正多角形(正六角形、正八角形等)等のような他の線対称多角形等としてもよく、その天板部に複数本設けた溝部の各中心線が天板部のいずれかの辺に平行な方向に延びて互いに交わるようにしてもよい。
さらにまた、上記実施形態では、図3に示されるように、天板部26において、第1溝部31が、中心線31Lによって天板部26の短縁部28を二等分して長縁部29に略平行な方向に延びており、3本設けられる第2溝部32が、各中心線によって天板部26の長縁部29を四等分して短縁部28に略平行な方向に延びているが、天板部に設けられる溝部の本数は、これに限定されず、例えば、各中心線によって天板部の短縁部を四等分して長縁部に略平行な方向に延びる3本の溝部と、各中心線によって天板部の長縁部を八等分して短縁部に略平行な方向に延びる7本の溝部と、を設ける構成等のように、他の本数としてもよい。この場合にも、各溝部に対応して柱部を形成するのがよい。
なお、上記実施形態と同様の構成部材20、40を用いて上記実施形態とは異なる積み重ね構造を適用してもよい。
また、上記実施形態では、図1に示されるように、雨水貯留浸透槽10の下部が遮水シート14上によって覆われ、上部が透水シート15によって覆われており、下部で貯留機能を果たし、上部で浸透機能を果たす場合について説明したが、雨水貯留浸透槽10の全体を遮水シート14で覆って貯留槽としたり、雨水貯留浸透槽10の全体を透水シート15で覆って浸透槽としたりしてもよい。
本発明の実施形態に係る雨水貯留浸透槽を地中に埋設した状態を示す概略断面図である。 本発明の実施形態に係る雨水貯留浸透槽用の構成部材(標準サイズ)を示す斜視図である。 本発明の実施形態に係る雨水貯留浸透槽用の構成部材(標準サイズ)を示す平面図である。 本発明の実施形態に係る雨水貯留浸透槽用の構成部材(標準サイズ)を下側から見た状態で示す斜視図である。 本発明の実施形態に係る雨水貯留浸透槽用の構成部材(クオータサイズ)を示す斜視図である。 本発明の実施形態に係る雨水貯留浸透槽用の構成部材(標準サイズ)の積み重ね状態を示す斜視図である。 本発明の実施形態に係る雨水貯留浸透槽用の構成部材を保護マット上に複数個並設させた状態を示す斜視図である。 本発明の実施形態に係る雨水貯留浸透槽用の構成部材(標準サイズ)を第1段に配置される構成部材の上に積み重ねた状態を示す斜視図である。 本発明の実施形態に係る雨水貯留浸透槽用の構成部材(クオータサイズ)を第1段に配置される構成部材の上に積み重ねた状態を示す斜視図である。 本発明の実施形態に係る雨水貯留浸透槽用の構成部材の配置を模式的に示した平面図である。(図中の切欠よりも左上部分は、第1段の構成部材を示し、図中の切欠よりも右下部分は、下から第2段の構成部材を示す。)
符号の説明
10 雨水貯留浸透槽
20 構成部材(雨水貯留浸透槽用の構成部材)
22 側壁部
22A 基端部
22B 側壁先端部(先端部)
24 側壁部
24A 基端部
24B 側壁先端部(先端部)
25 開口部
26 天板部
26A 第1溝板部
26B 第2溝板部
31 第1溝部(溝部)
32 第2溝部(溝部)
34 連結部
36 柱部
36A 曲部
40 構成部材(雨水貯留浸透槽用の構成部材)

Claims (4)

  1. 雨水貯留浸透槽の組立体を複数個で形成する雨水貯留浸透槽用の構成部材であって、
    先端部が開口部とされた筒状の側壁部と、
    前記側壁部の基端部同士を連結する天板部と、
    前記天板部の一部であって、前記側壁部の先端部を嵌入可能な溝部が形成された溝板部と、
    前記側壁部の一部であって、前記溝部の長さ方向端部と前記側壁部との連結部から前記側壁部の前記先端部にかけて設けられた平面視で凹凸状の柱部と、
    を有することを特徴とする雨水貯留浸透槽用の構成部材。
  2. 前記柱部は、平面視での形状が角状の曲部を備えた形状であることを特徴とする請求項1記載の雨水貯留浸透槽用の構成部材。
  3. 請求項1又は請求項2に記載の雨水貯留浸透槽用の構成部材が、互いに隣り合って複数個並設されると共に上下方向に積み重ねられ、下段に配置される前記構成部材の前記溝部に、上段に配置される前記構成部材の前記側壁部の先端部が嵌入されることを特徴とする雨水貯留浸透槽。
  4. 下段に配置される前記構成部材の前記柱部の上方に、上段に配置される前記構成部材の前記柱部が配置されることを特徴とする請求項3記載の雨水貯留浸透槽。
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