JP5866221B2 - 雨水処理施設 - Google Patents

Description

本発明は、降雨時などに雨水を一時的に貯水することで、雨水が道路などに冠水するのを抑制できるようにした雨水処理施設に関する。

車道や駐車場、グランドなどに溜まる雨水を処理するために、道路端部等に側溝を設置することが行われる。また、側溝に流入した雨水を河川に導くだけでなく、側溝付近の地中に雨水を浸透させるようにした雨水処理施設も知られており、特許文献１には、集水桝として、底部に、周壁に複数の浸透孔を有する浸透管を地中垂直方向に配置した浸透管付き側溝を用いるようにした雨水処理施設が記載されている。また、特許文献２には、側溝の下部側に透水性シートで覆われた浸透槽を設置し、側溝底部に形成した透水孔を通して側溝を流れる雨水を浸透槽内に流入させて一時的に貯水とともに、該浸透槽の下部には周囲に複数の孔が形成された浸透管を設けるようにした雨水処理施設が記載されている。

また、雨水処理施設で用いられる浸透槽には多くのものが提案されており、特許文献３には、樹脂製部材の多数個を組み上げて浸透槽本体とし、その全体を不織布のような透水性シートで覆うようにした浸透槽が記載されている。

特開２００６−１１８２６５号公報 特開２００９−１２７３５９号公報 特開２００９−２４４４７号公報

特許文献２に記載の雨水処理施設は、側溝の下部側に特許文献３に記載されるような浸透槽を有しており、一時的な集中豪雨が発生したときなどに、多量の雨水を浸透槽内に収容することで適切に雨水の処理を行うことができる。しかし、雨水は、側溝底部に形成した透水孔から直接浸透槽内に流入する形態であり、浸透槽に土砂等の固形物が浸入する恐れがある。透水孔にフィルターを取り付けることで比較的大きな固形物は捕捉することができるとしても、固形物の浸入を完全に阻止することは容易でない。

特に、特許文献３に記載のように樹脂製部材の多数個を組み上げて浸透槽本体とし、その全体を不織布のような透水性シートで覆った形態の浸透槽を用いる雨水処理施設では、浸透槽の貯水空間、すなわち積層した樹脂製部材で形成される１つ１つの貯水空間が狭いことから、浸透槽内に土砂や懸濁物が入り込んでしまうと、それを除去する作業（メンテナンス作業）はきわめて困難であることに加え、周囲を覆っている透水性シートに目詰まりを生じさせ、浸透槽から雨水が流出する能力、すなわち浸透能力の低下を招く。そのようなことから、雨水処理施設において、浸透槽内に雨水中の土砂や懸濁物等を侵入させないようにすることは、大きな技術的課題となっている。

本発明は、上記のような事情に鑑みてなされたものであり、側溝と、前記側溝の下部側に設けられており側溝を流れる雨水を一時的に貯水することのできる透水性シートで覆われた浸透槽とを少なくとも備えた雨水処理施設において、雨水中の固形物や懸濁物が浸透槽内に流入するのをほぼ完全に阻止できるようにすることを課題とする。

上記の課題を解決するための本発明による雨水処理施設は、側溝と、前記側溝の下部側に設けられており側溝を流れる雨水を一時的に貯水することのできる透水性シートで覆われた浸透槽とを少なくとも備えた雨水処理施設であって、側溝を流れる雨水を集水する集水桝をさらに備え、前記集水桝はその側壁の上部位置に開口部を有し、集水桝に集水された雨水は前記開口部から前記浸透槽内に流入するようにされていることを特徴とする。

本発明による雨水処理施設では、側溝を流れる雨水は一度集水桝に集められ、集水桝の側壁の上部位置に形成された開口部を通過した雨水のみが、側溝の下方部に設置された浸透槽に流入する。すなわち、浸透槽内に流入する雨水は、集水桝の底部に土砂等の固形物や懸濁物を沈下させた後の雨水、すなわち上澄み液のみであり、浸透槽内に土砂等の固形物や懸濁物が入り込むのを確実に回避できる。

そのために、本発明による雨水処理施設において、浸透槽として、例えば特許文献３に記載されているような、樹脂製部材の多数個を組み上げて浸透槽本体とし、その全体を不織布のような透水性シートで覆った形態の浸透槽を用いても、浸透槽内に土砂や懸濁物による堆積層が形成されるのを長期間にわたって回避することができ、浸透槽のメンテナンス作業を削減することが可能となる。また、結果として、浸透槽を覆っている透水性シートに目詰まりが生じるのも長期間にわたって回避することができ、維持管理を行わないあるいは行うのが困難な雨水処理施設であっても、浸透槽から雨水が周囲の地盤に浸透していく能力、すなわち浸透能力が低下するのを長期間にわたって回避することができる。

本発明による雨水処理施設の好ましい態様においては、前記集水桝の側壁の上部位置に形成した開口部にはフィルター材が取り付けられていることを特徴とする。この形態では、フィルター材によって、より粒子径の小さい固形物あるいは懸濁物を除去することができるので、浸透槽のメンテナンス作業をさらに削減することができる。フィルター材を取り付ける場合、交換可能に取り付けることはより好ましい。また、フィルター材の材料としては、不織布や織布、メッシュのような材料を例示できる。

本発明による雨水処理施設の好ましい態様においては、前記集水桝は浸透桝であることを特徴とする。特に、底を有しない透水性コンクリートで作られた浸透桝を集水桝として用いることは好ましい。この態様では、浸透桝として機能する集水桝の処理能力を超えた雨水のみが浸透槽に流入するようになるので、より大量の雨水に対する流出抑制処理が可能となるとともに、浸透槽のメンテナンス作業もさらに削減できるようになる。

本発明による雨水処理施設の好ましい態様においては、前記浸透槽は、その下部または周囲に、複数の孔が形成された浸透管を備えることを特徴とする。この態様では、浸透槽の全表面に加えて、前記浸透管の表面からも雨水が地盤中に浸透していくので、大量の雨水に対する流出抑制処理を一層確実に行うことができるようになる。

本発明による雨水処理施設において、側溝を流れる雨水のすべてが集水桝に流入する形態であってもよい。また、越流堰を備えた集水桝に用い、越流堰を乗り越えた雨水のみが集水桝内に流入するようにした形態であってもよい。後者の場合には、雨量の少ないときに側溝を流れる雨水は、そのまま側溝を流下して河川あるいは下水管に流れ込み、設計値を超えた雨量があったときにのみ、超えた量の雨水が越流堰を乗り越えて浸透槽に流入する。この態様では、多くの降雨があったとき以外は浸透槽に雨水が流入しないので、浸透槽のメンテナンス作業をさらに削減することができる。越流堰の形態は、例えば上部が開放した断面Ｕ字形の樋状のものや、集水桝の側壁に底部を接続した断面Ｌ字型のものなどを例示できる。

本発明によれば、側溝と、前記側溝の下部側に設けられており側溝を流れる雨水を一時的に貯水することのできる透水性シートで覆われた浸透槽とを少なくとも備えた雨水処理施設において、雨水中の固形物や懸濁物が浸透槽内に流入するのをほぼ完全に阻止することができる。それにより浸透槽のメンテナンス作業を削減することができ、また浸透槽から雨水が周囲の地盤に浸透する能力が低下するのも阻止することができる。

本発明による雨水処理施設の第１の実施の形態を断面で示す概略図。 図１に示す雨水処理施設の上面図。 図１のａ−ａ線に沿う断面図。 図１のｂ−ｂ線に沿う断面図。 本発明による雨水処理施設の第２の実施の形態を断面で示す概略図であり、図５（ａ）は図１に相当する断面図、図５（ｂ）は図２に相当する上面図。 図５（ａ）のｂ−ｂ線に沿う断面図。

以下、図面を参照しながら、本発明の実施の形態を説明する。
図１〜図４に示す本発明による雨水処理施設の第１の形態において、雨水処理施設Ａ１は、側溝１０と、該側溝１０の下部に設置された浸透槽２０と、集水桝３０とを備える。側溝１０は、例えば道路に沿って設けられており、複数のコンクリート製のＵ字型側溝１１を接続することで形成されている。側溝１０の底面側には、側溝１０よりも幅広のコンクリート床版１２が設けられており、該コンクリート床版１２と側溝１０の底面との間には敷きモルタル層１３が形成されている。

前記浸透槽２０は、前記コンクリート床版１２の下方位置おいてコンクリート床版１２のほぼ全面にわたるようにして設置されている。この例において、浸透槽２０は、図３に示すように、例えば特許文献３に記載されるような樹脂製部材２１の多数個を組み上げて直方体状に形成した浸透槽本体２２と、その周囲を囲む砕石層２３と、該砕石層２３の外周面全体を覆うように囲んでいる不織布のような透水性シート２４とで構成されている。図示されないが、浸透槽本体２２の全体を同じような透水性シートで覆うようにしてもよく、それにより、浸透槽本体２２の全体の安定化が図られる。さらに、この例において、浸透槽２０の底面には、複数の貫通孔が壁面に形成された浸透管２５が適数本だけ垂直方向に立設されている。

前記集水桝３０は、前記側溝１０の流路方向の端面側に接するようにして設置されている。この例において、集水桝３０は透水性コンクリートで作られており、全体として断面矩形状の筒体であって底面および天面を有しない。集水桝３０の上面位置と側溝１０の上面位置とはほぼ等しい高さ、すなわち地表面の高さとされている。また、集水桝３０の下端位置は、この例では、浸透槽２０を構成する浸透槽本体２２の底面位置とほぼ同じ位置とされているが、より下方まで延出していてもよい。集水桝３０の天面にはスクリーン状に蓋体３１が着脱自在に取り付けられている。

集水桝３０の側壁であって、前記側溝１０および浸透槽２０の端面に接する側壁３２には、２つの開口３３、３４が形成されている。第１の開口３３は、前記側壁３２の上部位置であって該側壁３２が前記側溝１０の端面に対向する位置に形成されている。第２の開口３４は、やはり前記側壁３２の上部位置であって、図４に示されるように、浸透槽２０を構成する前記砕石層２３における浸透槽本体２２の上面側に位置する部分に対向する位置に形成されている。また、第２の開口３４には、省略することもできるが、不織布や織布、メッシュのような材料からなるフィルター材３５が着脱自在に取り付けられている。

上記雨水処理施設Ａ１の集水時の作用を説明する。側溝１０を流れる雨水は、集水桝３０の側壁３２に形成された第１の開口３３から集水桝３０内に流入する。流入した雨水は集水桝３０の開放した底面から地中に浸透していく。また、透水性コンクリートである周囲の側壁からも地中に浸透していく。集水桝３０で処理しきれない量の雨水が集水桝３０に流入したとき、集水桝３０内での雨水の水位は次第に上昇する。水位が前記した第２の開口３４のレベルに達すると、雨水は、第２の開口３４を通って、浸透槽２０内に流入する。それにより、側溝１０および集水桝３０から雨水が道路面等に流出するのを回避することができる。

集水桝３０に流入した雨水は、浸透槽２０内に流入する前に、集水桝３０内に一時的に滞留する。その間に、雨水に含まれる土砂や懸濁物等の固形物は、集水桝３０の開放した底部から雨水が地中に浸透していく過程で、集水桝３０の底部に沈殿する。そして、固形物を沈殿させた後の上澄み液が、第２の開口３４を通して浸透槽２０内に流入する。さらに、この例では、第２の開口３４にはフィルター材３５が取り付けられており、該フィルター材３５によって雨水中に浮遊しているより細かい固形物も除去される。

さらに、この例において、第２の開口３４は浸透槽２０を構成する砕石層２３における浸透槽本体２２の上面側に位置する部分に対向して形成されており、第２の開口３４から流入する雨水は、前記砕石層２３を通過して、樹脂製部材２１の多数個を組み上げて直方体状に形成した浸透槽本体２２内に流入する。砕石層２３は濾過材としての機能を有しており、そこにおいても、雨水は濾過作用をうける。

上記のことから、本発明による雨水処理施設では、側溝１０を流れる雨水に含まれる土砂や懸濁物のような固形物が、浸透槽本体２２内に入り込むのを高い確率で抑制することが可能となる。そのために、浸透槽２０、特に浸透槽本体２２のメンテナンス作業を大きく削減することが可能となる。また、結果として、浸透槽２０あるいは浸透槽本体２２を覆っている透水性シート２４に目詰まりが生じるのも長期間にわたって回避することができ、維持管理を行わないあるいは行うのが困難な雨水処理施設Ａ１であっても、浸透槽２０から雨水が周囲の地盤に浸透していく能力、すなわち浸透能力が低下するのを長期間にわたって回避することができる。

なお、図示の例において、コンクリート床版１２は上載荷重を均一化して浸透槽２０に集中荷重が作用するのを回避するために設けられるものであり、省略してもよい。また、浸透槽２０として浸透槽本体２２とその周囲を囲む砕石層２３とで構成されるものを説明したが、砕石層２３の全部または一部を省略することもできる。もし、砕石層２３における浸透槽本体２２の上面側に位置する部分を省略する場合には、集水桝３０の側壁３２に形成する前記第２の開口３４は、浸透槽本体２２の上位部分に対向する位置に形成する。

図５は、本発明による雨水処理施設の第２の実施の形態を示す。この雨水処理施設Ａ２では、図５（ａ）に示されるように、集水桝３０の前記第１の開口３３が形成されている側壁３２とは異なるいずれかの側壁４１における、前記第１の開口３３とほぼ等しい高さ位置に、第３の開口４２が形成されている。そして、図５（ｂ）にも示されるように、第１の開口３３と第３の開口４２とを繋ぐようにして、集水桝３０内には、断面Ｕ字型の樋部材４３が配置されており、図６によく示すように、樋部材４３の側壁４４の上端は、第１の開口３３と第３の開口４２の上面位置近傍にまで達している。さらに、集水桝３０の前記側壁４１の外側には、側壁４１に形成した第３の開口４２に接続するようにして、第２の側溝１０Ａが配置されている。なお、雨水処理施設Ａ２における他の構成は、図１〜図４に基づき説明した雨水処理施設Ａ１と同じであってよく、同じ部材には同じ符号を付すことで、説明は省略する。

第２の実施の形態である上記雨水処理施設Ａ２では、側溝１０を流れる雨水が少ないときは、より正確には、集水桝３０に取り付けた断面Ｕ字型の樋部材４３の側壁４４の高さまで雨水のレベルが上昇しないときは、雨水は、樋部材４３を通って前記した第２の側溝１０Ａに流れ込む。そして、第２の側溝１０Ａから河川や下水管等に導かれる。従って、通常の状態では、浸透槽２０には雨水は流入せず、空の状態に維持される。

大量の降雨などによって、側溝１０を流れる雨水の量が多くなると、樋部材４３を流れる雨水のレベルが次第に上昇し、側壁４４の上縁の高さを超えるようになり、その時点から、側壁４４を越流した雨水が集水桝３０内に流入するようになる。すなわち、樋部材４３の側壁４４は越流堰としての機能を果たすようになる。集水桝３０内に流入した後の雨水の挙動は、第１の実施の形態である上記雨水処理施設Ａ１の場合と同様であり、説明は省略する。

上記のように、この形態の雨水処理施設Ａ２では、雨量の少ないときに側溝１０を流れる雨水は、そのまま側溝１０、樋部材４３、第２の側溝１０Ａを流下して河川あるいは下水管に流れ込み、設計値を超えた雨量があったときにのみ、超えた量の雨水が、樋部材４３の側壁４４で形成される越流堰を乗り越えて集水桝３０内に流入し、集水桝３０内での水位レベルに応じて、浸透槽２０内に流入する。すなわち、この態様では、多くの降雨があったとき以外は浸透槽２０に雨水が流入しないので、浸透槽２０のメンテナンス作業をさらに削減することができる利点がある。

なお、前記した第１の開口３３と第３の開口４２の形成位置が、集水桝３０のいずれかの側壁側に偏位した位置に形成されるような場合には、断面Ｌ字型の樋部材を、その底板の一方側を集水桝３０の側壁に固定するようにして、第１の開口３３と第３の開口４２を繋ぐようにして配置してもよい。その場合には、断面Ｌ字型の樋部材の縦側壁が越流堰としての機能を果たすようになる。

１０…側溝、
１０Ａ…第２の側溝、
１１…コンクリート製のＵ字型側溝、
１２…コンクリート床版、
２０…浸透槽、
２１…浸透槽本体を形成する樹脂製部材、
２２…浸透槽本体、
２３…浸透槽を構成する砕石層、
２４…透水性シート、
２５…浸透管、
３０…集水桝、
３１…集水桝の蓋体、
３２…集水桝の側壁、
３３…側壁に形成した第１の開口（雨水の集水桝への流入口）、
３４…側壁に形成した第２の開口（雨水の浸透槽への流入口）、
３５…第２の開口に取り付けたフィルター材。
４２…側壁に形成した第３の開口、
４３…断面Ｕ字型の樋部材、
４４…樋部材の側壁であって越流堰としての機能を果たす。

Claims (5)

1. 側溝と、前記側溝の下部側に設けられており側溝を流れる雨水を一時的に貯水することのできる透水性シートで覆われた浸透槽とを少なくとも備えた雨水処理施設であって、
   前記浸透槽は浸透槽本体と少なくとも前記浸透槽本体の上面に位置する砕石層とを有し、前記雨水処理施設は側溝を流れる雨水を集水する集水桝をさらに備え、前記集水桝はその側壁における前記浸透槽本体の上面に位置する砕石層に対向する位置に開口部を有し、集水桝に集水された雨水は前記開口部から前記浸透槽内に流入するようにされていることを特徴とする雨水処理施設。
2. 前記集水桝の側壁に形成した前記開口部にはフィルター材が取り付けられていることを特徴とする請求項１に記載の雨水処理施設。
3. 前記集水桝は浸透桝であることを特徴とする請求項１または２に記載の雨水処理施設。
4. 前記浸透槽は複数の孔が形成された浸透管を備えることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか一項に記載の雨水処理施設。
5. 前記集水桝が越流堰を備え、越流堰を乗り越えた雨水のみが前記越流堰を備えた集水桝内に流入することを特徴とする請求項１ないし４のいずれか一項に記載の雨水処理施設。

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