JP4836038B2

JP4836038B2 - 道路用流出抑制排水工

Info

Publication number: JP4836038B2
Application number: JP2008110703A
Authority: JP
Inventors: 正剛大嶋
Original assignee: 正剛大嶋
Priority date: 2008-03-26
Filing date: 2008-03-26
Publication date: 2011-12-14
Anticipated expiration: 2028-03-26
Also published as: JP2009235884A

Description

本発明は、雨水の流出を抑制する道路排水工に関する。

路肩や歩車道境界沿いの雨水排水工は、プレキャスト普通コンクリートによる歩車道境界Ｌ型、Ｕ形側溝、管渠側溝、自由勾配側溝等で通常長さ０．６〜２ｍ通水断面幅０．３〜０．５ｍの排水ブロックを用い雨水を連続的に集め流末へ排出するものである。
排水工は全雨量をすみやかに排出するものとしているため、ピーク流量時においては下水道や河川の負担が増大する一方、全量排水は地下水減少の一因ともなっている。
そのため排水工の機能としては流下能力による通水断面の設計に加え、汚濁物質が多い車道排水等の初期流入水を平水位において排水しつつ高水位でのみ流出抑制も兼ねることによって流末の負担軽減や汚濁のない地下水量回復をもたらすことが求められている。
流出抑制排水工としては排水ブロックを透水コンクリート部分と普通コンクリート部分とで構成し周囲に地下浸透するものとして特許文献１などが知られているが、ポーラスコンクリートによる透水部分の外面は浸透効率上置換材砕石と接する面積を大きくする必要があり、反対に内面通水部は潤辺粗度が低下し流下能力を得にくいものとなる。
またポーラスコンクリートは強度が得にくく普通コンクリートとの合成は生産工程面で複雑となりコスト高となる。
そして、普通コンクリートのみによるものとしては通水部側面平水位以上に越流口を設け、排水ブロックに並設の砕石等に置換した浸透トレンチに連通する工法によりピーク流量の高水位で貯留浸透も兼ね流出抑制するものとして特許文献２、３などがある。
特開２００５−２２６３９６特開２００７−２３９４２４特開２００７−２９１８２１

全雨量を下水道等へ排出するＵ形側溝、落し蓋側溝、管渠側溝、自由勾配側溝等の普通コンクリート排水ブロックによる道路排水工において、流下能力によって通水断面を設計し、浸透能力が高く地下水位の低い地形地質等浸透施設に適する条件下では汚濁物質の多い初期流入水を常時全量排出し、排水量が一定レベル以上のピーク流量分についてのみ道路沿いに浸透にも振り向け、雨水流出を抑制する。
この場合、浸透吐出口の位置を浸透トレンチと直結する底部か側壁下部に設けても平水位以下では浸透吐出せずにピーク流量時にのみ浸透トレンチへも排出する構造とする。
また必要に応じ、ピーク流量からの地下浸透水について浄化をも可能とする。
その上で、車道側に浸透水の影響がなく路盤路床の強度低下等が生じない排水工構造を得る。

通水断面の平水位以下を流れ方向の越流壁によって区分し二連に通水部を形成する。
また、路面雨水が一方の車道側通水部のみに落下流入する位置に上部スリット等呑口を設け、他方の路肩歩道側で越流壁以上からのみ流入する通水部には底面もしくは側面に浸透吐出口を設けた構造のＵ形側溝、落し蓋側溝、管渠側溝、自由勾配側溝等のプレキャスト普通コンクリート排水ブロックを道路排水工として連続布設する。
そして、排水工沿いの路肩歩道側に密着するか排水工直下に空隙率の高い単粒度砕石等に置換した浸透トレンチを併設する。
排水量が通水断面の平水位以下では汚濁物質の多い初期流入水は下水道等へ常時全量排水しつつ通水量の多い中高水位ピーク時は平水位部の二連と中高水位部とが一つの通水断面となり道路延長沿いに浸透トレンチ内へも排出し貯留浸透によって雨水流出を抑制するものである。
この場合、路肩歩道側に併設した浸透トレンチのみに貯留浸透するので車道側へは地下浸透水の影響はなく、また排水ブロック直下の浸透トレンチは車道側面を遮水することにより車道部路盤路床の強度低下は生じない。
歩道下地中への浸透は現地浸透試験により浸透トレンチの断面と地下水位、目づまり等の影響をも加味して設計され、貯留浸透能力を超える高水位分は通水断面から排水される。
そして設計条件に応じ、排水ブロックの平水位下二連通水部の内浸透通水部のみを例えば天然ゼオライト等の転写貼り付け露出面に成型するほか、着脱可能のろ材カートリッジを浸透通水部に装填することにより、比較的汚濁物質の少ないピーク流量時の浸透トレンチへの排出水についてもさらに浄化をはかるものである。

Ｕ形側溝、落し蓋側溝、管渠側溝、自由勾配側溝等プレキャスト普通コンクリートによる排水ブロック工において浸透トレンチと組合せ、高水位ピーク流量では貯留浸透もすることによって全雨量のすみやかな排水による道路機能等の維持と、流出抑制による下水道や河川の負担軽減とが両立する。

汚濁物質が多い初期流入水等は平水位以下で浸透がなく流下し、ピーク流量では比較的汚濁の少ない地下水として浸透トレンチの空隙に貯留しつつ歩道内か排水ブロック直下のみに浸透し車道部の強度低下も生じない。
そして、地下浸透水をさらに浄化する場合においても全通水断面でなく、浸透通水部のみでの内面仕上やろ材カートリッジ装填で足りる。

全通水断面は越流壁で流積減少し低水位ではその影響をうけるものの、高水位においては貯留浸透分の数値を加味することによって全体として排水能力の低下はなく経済設計も可能となる。

降雨量が少なくても内幅がせまく水深を得やすい断面の車道側通水部のみに雨水が落下流入し卵形管と同等の掃流性を維持出来る。

浸透通水部の浸透吐出口は浸透トレンチと直結する底面か側壁低位置にあっても平水位以下では浸透せず、ピーク流量時では十分な水圧ヘッドを得て浸透する。

排水ブロックは普通コンクリートによるため工場生産に適し越流壁は別製別材料を用いての接着も可能で、さらにまた浸透通水部への天然ゼオライト等転写貼付けも容易で安価に供給出来る。

排水ブロックは通水部全体の内、平水位以下が流れ方向の越流壁によって雨水がもっぱら落下流入する車道側の通水部と、雨水落下がなく越流壁上からのみの流入と併せ側壁ないし底部に浸透吐出口を設けた路肩側の浸透通水部とよりなる構造の排水工として連続布設するが、越流壁による左右区分については車道側通水部の幅３に対し浸透通水部の幅１越流壁高は通水断面内高の１／３〜１／５程度を目安とするが設計上適宜に設定する。

地盤の浸透能力の有無等に応じた排水工を設置するため設計条件により道路延長沿いに越流壁のない排水ブロック部分と一定の延長毎交互にも使用されるので、従来からの標準品排水ブロックと流出抑制排水ブロックとは互換性のある規格品としても供給される。

越流壁のない排水ブロックと流出抑制排水ブロックとの交互使用の接続部、道路敷外からの取付排水管等、流入水がある箇所においては、平水位では浸透通水部への流入が生じないようにますや仕切等が設けられる。

浸透トレンチは例えば粒度範囲２０〜４０ｍｍ空隙率３０〜４０％の単粒度砕石や空隙率２０〜２５％のポーラスコンクリート製品で形成されるほかプラスチック材の空隙を設ける組立て等貯留能力を高める各種工法でも可能である。

空隙率の高い単粒度砕石等に置換した浸透トレンチを排水ブロックの直下に設置する排水工においては、上載荷重等設計条件に応じ適宜に受台（図示省略）を併用して置換材を過度に締め固めないものとする。

図１図２図３及び図４に実施例の施工状態を示す。
図１はＵ形側溝とＬ形蓋の組合せ図２は落し蓋側溝を用い路肩に設置する排水工の実施例、図３は直壁落し蓋側溝を用い下水道施設（雨水管渠）が未整備の区域で車道に接続して設置する排水工、そして図４は管渠側溝を用い歩道等の横断勾配が道路の中心に向って直線の下り勾配とする場合の歩車道境界縦断排水工の実施例である。

図１の実施例は図５図９にもにも示すとおり、
Ｕ形側溝（２）とＬ形蓋（５）の組合せとする排水ブロック（１）を浸透トレンチ（２２）の上に連続布設した排水工である。
Ｕ形側溝の通水断面は流れ方向の越流壁（８）によって平水位以下が車道側の通水部Ａ（９）と底部に浸透吐出口（１１）を設けた浸透通水部Ｂ（１０）との二連に区分されている。
Ｕ形側溝の連続布設は従来からの標準品と同じモルタル接合等による。
Ｌ形蓋（５）には路面雨水が車道側の通水部Ａ（９）のみに流入落下する位置に屈曲スリット（１２）が設けられている。
浸透トレンチ（２２）は排水ブロック用と一体で掘削した溝に敷砂（２６）を施し、置換材（２４）として空隙率の高い単粒度砕石を基礎材（２５）も兼ねて充填する。
この場合、透水シート（１６）を砕石の路肩側面及び上面に介在させ車道側面には遮水シート（１７）を用いている。
そして、Ｕ形側溝浸透通水部Ｂ（１０）底面の浸透吐出口（１１）はこの実施例においては浸透トレンチ（２２）面に拡大開放で接している。

図２の実施例は図６図１０にも示すとおり、
落し蓋側溝（３）と蓋版（６）の組合せとする排水ブロック（１）を浸透トレンチ（２２）の上に連続布設した排水工である。
落し蓋側溝の通水断面は流れ方向の越流壁（８）によって平水位以下が車道側の通水部Ａ（９）と底部に浸透吐出口（１１）を設けた浸透通水部Ｂ（１０）との二連に区分され、さらに、この実施例においては二連の通水部の内、浸透通水部Ｂ（１０）内面のみ天然ゼオライト（１９）が転写貼りつけ成型によって露出している。
落し蓋側溝の連続布設は従来からの標準品と同じモルタル接合等による。
蓋版（６）はわずかなＶ字上面と小溝とで路面雨水が車道側の通水部Ａ（９）のみに流入落下する位置に等間隔の雨水流入スリット（１２）が設けられている。
浸透トレンチ（２２）は排水ブロック用と一体で掘削した溝に敷砂（２６）を施し、この実施例では空隙率の高いポーラスコンクリート中空製品を基礎材（２５）兼用で上面に透水シート（１６）を介して設置している。
この場合、車道側面のみ遮水のためモルタル塗面（１８）としている。
そして、落し蓋側溝浸透通水部Ｂ（１０）の浸透吐出口（１１）は浸透トレンチ（２２）面に拡大開放で接している。

図３の実施例は図７図１１にも示すとおり、
直壁落し蓋側溝（３）と蓋版（６）の組合せとする排水ブロック（１）をクラッシャーラン等の基礎材（２５）の上に連続布設した排水工の歩道側外側面に密着して浸透トレンチ（２２）を併設したものである。
直壁落し蓋側溝の通水断面は流れ方向の越流壁（８）によって平水位以下が車道側の通水部Ａ（９）と、側壁下部に浸透吐出口（１１）を設けた浸透通水部Ｂ（１０）との二連に区分されている。
直壁落し蓋側溝の連続布設は従来からの標準品と同じゴムパッキン接合等による。
蓋版（６）はこの実施例においては側溝本体と曲面支承に落し蓋する構造で、わずかなＶ字上面と小溝とで路面雨水が車道側の通水部Ａ（９）のみに流入落下する位置に等間隔の雨水流入屈曲スリット（１２）が設けられている。
浸透トレンチ（２２）は基礎材と排水ブロックに密着して敷砂（２６）を施し、置換材（２４）として空隙率の高い単粒度砕石を充填する。
この場合、透水シート（１６）を砕石の路肩側面及び上面に介在させ排水ブロックの基礎材（２５）との間は遮水シート（１７）を介している。
そして、落し蓋側溝浸透通水部Ｂの浸透吐出口（１１）はこの実施例においては浸透トレンチ面に網状板（１４）を介して拡大開放で接している。

ろ材カートリッジ（２０）は図３図７にも示すように浸透通水部Ｂ（１０）にほぼ内接して装填し、入替にも適す長さの金網、プラスチック網等で形状を保ってろ材（２１）が中詰されている。
ろ材には例えば微細な多孔質構造で空隙率７０〜９０％粒径２〜５ｍｍの粒状炭や発泡ポリエチレン粒子、あるいはゼオライト等を用い、汚濁物の吸着等により浸透トレンチ（２２）への排出水を浄化するものである。

図４の実施例は図８図１２にも示すとおり、
管渠側溝（４）の排水ブロック（１）をクラッシャーラン等の基礎材（２５）上に連続布設した排水工の歩道側外側面に密着して浸透トレンチ（２２）を併設したものである。
管渠側溝（４）の通水断面は、流れ方向の越流壁（８）によって平水位以下が車道側の通水部Ａ（９）と、側壁下部に浸透吐出口（１１）を設けた浸透通水部Ｂ（１０）との二連に区分されている。
管渠側溝の連続布設は従来からの標準品と同じモルタルやゴムパッキン接合等による。
管渠側溝上版の連続状態スリット（１２）は、路面雨水が車道側の通水部Ａ（９）のみに流入落下する位置に設けられている。
浸透トレンチ（２２）は基礎材と排水ブロックに密着して敷砂（２６）を施し、貯留部用網状管（１５）を中に空隙率の高い単粒度砕石を置換材（２４）として充填する。
網状管は長尺パイプのほか閉塞ドラムとしてもよい。
浸透トレンチは、この場合透水シート（１６）を砕石の路肩側面及び上面に介在させ排水ブロックの基礎材（２５）との間には遮水シート（１７）を介している。
そして、管渠側溝浸透通水部Ｂの浸透吐出口（１１）は浸透トレンチ面に網状板（１４）を介して拡大開放で接している。

自由勾配側溝は下部Ｕ形側溝と上部ブロックの掛蓋ないし門型側溝との間に高さ調整コンクリートを介在させるもので例えば特開２００４−１０８１２９に示される。
そして、自由勾配側溝での流出抑制排水工としては図１図２図３および図４の実施例に準じ下部Ｕ形側溝に平水位以下の越流壁を設け、上部から雨水がもっぱら落下流入する車道側の通水部と路肩歩道側の浸透通水部との２連とし、連続布設において浸透トレンチと併設するものである。

密集した都市部では舗装面積が大きく、雨水の排除に重点があるために大雨時の舗装面から河川への流入が洪水の原因となっているが、従来工法に僅少な改良を加え雨水の浸透率を高め流出を抑制することで必要な排水能力を維持し、同時にピーク流量時の下水道や河川の負担を減らす経済性の高い設計が可能となる。

浸透トレンチは排水工沿いの歩道施設や地下構造物に対応し、不連続に設けたり完成供用後において部分的に取除いても支障がない。

網状板、網状管や網状ドラムは通常例えば高密度ポリエチレン製開口率７〜１５％等を用いるが、適宜な設計応用も可能である。

Ｕ形側溝とＬ形蓋の組合せとする排水ブロックを浸透トレンチの上に布設した排水工の実施例を示す切欠斜面図である。落し蓋側溝排水ブロックを浸透トレンチの上に布設した排水工の実施例を示す切欠斜面図である。直壁落し蓋側溝排水ブロックの歩道側に浸透トレンチを密着併設した排水工の実施例を示す切欠斜面図である。管渠側溝排水ブロックの歩道側に浸透トレンチを密着併設した排水工の実施例を示す切欠斜面図である。図１のａ〜ａ線にそった断面図である。図２のｂ〜ｂ線にそった断面図である。図３のｃ〜ｃ線にそった断面図である。図４のｄ〜ｄ線にそった断面図である。図１の排水ブロックの実施例を示す斜面図である。図２の排水ブロックの実施例を示す斜面図である。図３の排水ブロックの実施例を示す斜面図である。図４の排水ブロックの実施例を示す斜面図である。

符号の説明

１排水ブロック
２Ｕ形側溝
３落し蓋側溝
４管渠側溝
５Ｌ形蓋
６蓋版
７歩車道境界ブロック
８越流壁
９通水部Ａ
１０浸透通水部Ｂ
１１浸透吐出口
１２スリット
１３舗装排水孔
１４網状板
１５網状管
１６透水シート
１７遮水シート
１８モルタル塗面
１９天然ゼオライト
２０ろ材カートリッジ
２１ろ材
２２浸透トレンチ
２３ベースコンクリート
２４置換材
２５基礎材
２６敷砂
２７排水性舗装
２８不透水舗装

Claims

Ｕ形側溝、落し蓋側溝、管渠側溝等排水ブロックによる道路排水工において、通水断面の平水位以下が流れ方向の越流壁によって雨水がもっぱら落下流入する車道側の通水部と、側壁ないし底部に浸透吐出口を設けた路肩側の浸透通水部とに区分された排水ブロックを用い、前記排水ブロックの直下ないし路肩歩道側に密着して浸透トレンチを併設し、越流壁以上の高水位時のみ浸透通水部から浸透トレンチへも排出する流出抑制道路排水工。