JP6080117B2 - 地下排水処理施設の施工法 - Google Patents

Description

本発明は、例えば公園等の施設内の道路などに好適である地下排水処理施設の施工法に関する。

例えば公園等の施設には多くの樹木や草花が植えられているが、その施設内の道路には土壌を敷かず、しかも排水構造を施工していることが多いため、降雨の際にも人の通行が妨げられることがない。

しかしながら、連日のように降雨が続く季節や、集中豪雨のように想定量以上の雨水が短期間に降り注いだ場合には、地表から地下へ浸透させることができず、雨水が地表を流れて川状となる現象や、土壌がぬかるみ、流状化又は泥状化する現象などが生じ、当分の間、施設が使用不能になることがあった。

そのため、排水速度や浸透速度を高め、雨水等を速やかに地下に浸透させて排水することができる排水処理施設を地下に容易に施工できる方法が嘱望されていた。
そこで、本発明は、例えば公園等の施設内の道路などに好適であり、雨水等を速やかに地下に浸透させて排水することができる地下排水処理施設の施工法を提案することを目的とする。

本発明は上記に鑑み提案されたもので、透水性路盤の下方に、上方からの雨水を浸透させる浸透層と、流れ方向に傾斜勾配を有する１つ以上の排水部を備える排水層とを形成して雨水を流下させる地下排水処理施設の施工法であって、地盤の表層に、浸透層としてパンチングメタル板を、排水層として連続波形の金属板を用い、これらを予め一体化してなる流水構造体を、長さ方向に傾斜勾配を付けつつ長さ方向の連結部分にバンド状の弾性止水材を取り付けて配設する第１の工程と、その表面に透水性路盤を形成する第２の工程と、を含むことを特徴とする地下排水処理施設の施工法に関するものである。

本発明の地下排水処理施設の施工法は、例えば浸透層としてパンチングメタル板を使用し、排水層として連続波形のとたん板状の金属板を使用し、これらを溶接等にて一体化した流水構造体を、長さ方向に傾斜勾配を付けつつ配設する第１の工程も、その表面に透水性路盤を形成する第２の工程も、極めて容易に実施できるので、実用的価値が極めて高いものである。

また、流水構造体の長さ方向の連結部分に、弾性止水材が配設されている場合、弾性止水材が流水構造体の外周方向への水漏れを防止するので、現場施工における止水工事を省く、或いは簡略化することができる。さらに、止水ゴム等からなる弾性止水材を介在させて連結することにより、略直線状に成形される流水構造体同士を屈折状に連結することができるので、この流水構造体の配設部分の平面視を略曲線状に施工することもできる。

本発明の地下排水処理施設の施工法を、野球場に適用した場合の流水構造体の配置の一例を示す平面図である。 本発明の地下排水処理施設の施工法を、専らサッカーをするのに好適な運動場に適用した場合の流水構造体の配置の一例を示す平面図である。 本発明の地下排水処理施設の施工法に用いる浸透層と排水層とを一体化してなる流水構造体の一実施例を示す断面図である。 本発明の地下排水処理施設の施工法に用いる浸透層と排水層とを一体化してなる流水構造体の他の一実施例を示す断面図である。 本発明の地下排水処理施設の施工法に用いる浸透層と排水層とを一体化してなる流水構造体の他の一実施例を示す断面図である。

本発明の地下排水処理施設の施工法は、透水性路盤の下方に、上方からの水を浸透させる浸透層と、流れ方向に傾斜勾配を有する１つ以上の排水部を備える排水層とを形成してなり、第１の工程として、地盤の表層に、予め浸透層と排水層とを一体化してなる流水構造体を、長さ方向に傾斜勾配を付けつつ配設する工程と、第２の工程として、その表面に透水性路盤を形成する工程と、を含むことを特徴とする。

本発明の地下排水処理施設を配設する場所としては、特に限定するものではなく、例えば公園等の道路（歩道）や校庭等でも、或いはタイルやレンガが張り付けられたエリアでも、また或いは人工芝生や各種の植物が敷設された野原や農作地などでもよい。
例えば公園等の施設内の道路（歩道）を想定した場合には、一般的な暗渠のように道路（主に車道）の側端に沿って透水性路盤の下方流水構造体を設けてもよいが、公園内等の歩道では、多大な正荷重を想定しなくても良いので、むしろ道路の中央に沿って流水構造体を配設するようにしてもよい。
より好適には、道路の端部から中央に向かって下り傾斜する勾配を地中に形成し、透水性路盤内にて雨水を中央に集め、中央に配した流水構造体にて長さ方向に雨水を流すことが望ましい。
また、例えば校庭やそれ以外の領域等でも同様であるが、地面の所定の面積に対して略平均状に配設するために、適宜に碁盤目状に流水構造体を設けてもよいし、地面の使用頻度等に応じて適宜に流水構造体を設けるようにしてもよい。

本発明における浸透層と排水層とを一体化してなる流水構造体とは、浸透層としてパンチングメタル板を使用し、排水層として連続波形の金属板を使用し、これらを溶接等にて一体化した構成であり、これを第１の態様という。
この第１の態様の流水構造体は、全体が金属板材にて構成され、一つ一つの排水部の排水容量は比較的小さいが、複数の排水部が幅方向に並列状に形成されるため、相当量の雨水等を速やかに流れ方向に流下させることができる。

本発明における第２の態様の流水構造体としては、浸透層が所定厚みの透水性多孔質コンクリート製ボードであり、排水層が断面Ｕ字状のコンクリート製側溝であり、例えば各層を形成した後に各成形体を一体的に固着しても良いし、各層形成用の型枠ごとを一体状に組み合わせて一体状の流水構造体としてもよい。
この第２の態様の流水構造体は、道路や田畑等の側端の表層に配設する暗渠として広く利用されているので、生産性にも優れており、多大な正荷重が作用した場合にも耐え得る実績を有している。したがって、このような第２の態様の流水構造体は、公園等の各種の施設内の道路や広場などの地下排水処理構造にも適用することができる。

本発明における第３の態様の流水構造体としては、四角筒状の上半部分が透水性多孔質コンクリートにて形成され、下半部分が普通コンクリート等の不透水性コンクリートにて形成され、内部に長さ方向に連続する断面略円形状の排水空間が形成される一体状の流水構造体である。
この第３の態様の流水構造体は、前記第２の態様の流水構造体と同様に、道路や田畑等の側端に設ける暗渠として利用することもでき、多大な正荷重が作用した場合にも耐え得る性能を有している。したがって、このような第３の態様の流水構造体は、前記第２の流水構造体と同様に公園等の各種の施設内の道路や広場などの地下排水処理構造にも適用することができ、暗渠として施工、連結工事を、本発明では透水性路盤の下層にて行う点で相違する。

次に、本発明の施工法を構成する工程について説明する。
本発明の第１の工程は、前述のように、地盤の表層に、予め浸透層と排水層とを一体化してなる流水構造体を、長さ方向に傾斜勾配を付けつつ配設する。
前記第１〜第３の流水構造体は、それ自体はフラット（略平坦状）に形成されるため、長さ方向に傾斜勾配を付けつつ配設するためには、地盤の表層に傾斜勾配を付け、その上に流水構造体を敷設する。その際、この雨水排水処理施設を適用する道路や施設などにおける雨水の流れをレイアウトすることが重要であり、一度に多量の雨水を貯留でき、上水施設に集水する集水桝の配設位置のレイアウトも併せて考慮すべきであり、またできるだけ少ない流水構造体で広い面積をカバーすることも当然のことながら考慮すべき課題である。
したがって、広場や公園、校庭等の広い対象領域に対し、碁盤目状に流水構造体を配設することが好適な手法の一つであるが、必ずしもそれに限定されず、前述の集水桝や暗渠の位置、最表面部分の利用効率等を鑑みて適宜にレイアウトすればよい。なお、砕氷面部分の利用効率を考慮するとは、例えば後述する図示実施例のようにサッカー場や野球場の場合には、プレイゾーンの外側に沿って形成することを意味している。

本発明の第２の工程は、前述のように流水構造体を配設した表面に透水性路盤を形成する。
この透水性路盤は、更にその表面側から浸透してくる雨水等をその下方の流水構造体へと導くものであり、大小の砕石からなる砕石層で構成されることが一般的であるが、適宜に砂からなる層にて構築されるものでもよく、多くの場合には高精度に転圧処理され、その更に表面側の各種の表層部の面精度に影響を与えないように施工される。

なお、このような透水性路盤の更に表面側に形成される表層部は、最表面に位置して透水性を備えるものであれば特に限定するものでは無く、例えば透水性アスファルトでも良いし、各種の細砕石類の粒状層でも良いし、クレー層でも良いし、或いはそれらの上に人工芝等を敷設した構造でも良い。

本発明を図面の実施例に基づいて説明する。尚、本発明は実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載の構成を変更しない限りどのようにでも実施することができる。

図１は、野球場のプレイ領域内に本発明の地下排水処理施設を施工する際の流水構造体の配置の一例を示し、位置関係を示すため、その最表面に表記される１塁、２塁、３塁、本塁のダイヤモンド、ピッチャープレート、及び打席位置を示したが、以下の説明は、透水性路盤の下方に配する流水構造体の配置関係を示すものである。
まず、ライト線の外側に位置する領域Ａ及びレフト線の外側に位置する領域Ｂでは、それぞれ外野側が低くなるように傾斜勾配を付けて流水構造体を配置する。
また、外野フェンスの近くに位置する領域Ｃ及びダイヤモンドを囲むように位置する領域Ｄでは、その長さの半分辺り（センター付近）が最も高く、それぞれライト側のファウルゾーンに向かって或いはレフト側のファウルゾーンに向かって低くなるように傾斜勾配を付けて流水構造体を配置する。
なお、これらの領域Ｃも領域Ｄも、領域Ａと領域Ｂとの間に架け渡されて配設され、更に領域Ｃと領域Ｄとの間に合計４本の領域Ｅ１〜Ｅ４が架け渡されている。これらの領域Ｅ１〜Ｅ４では、それぞれ外野側が低くなるように傾斜勾配を付けて流水構造体を配置する。

前記領域Ａと領域Ｃとが交わるライトファウルゾーン、及び前記領域Ｂと領域Ｃとが交わるレフトファウルゾーンのポイントＦ，Ｇには、それぞれ集水桝が配設され、図示しない上水施設への配管が接続されている。
なお、前述のように、これらは、透水性路盤の下方に配する流水構造体の配置関係を示すものであるから、その表面には、砕石層にて透水性路盤が所定の転圧処理を加えられて敷設され、更にその表面には、細砕石類による表層部及び人工芝が敷設されている。

図２は、サッカー場のフィールド内に本発明の地下排水処理施設を施工する際の流水構造体の配置の一例を示し、位置関係を示すため、その最表面に表記されるセンターサークル、サイドライン、エンドライン、及びゴールポストを示したが、以下の説明は、透水性路盤の下方に配する流水構造体の配置関係を示すものである。
まず、各エンドラインの後側に位置する領域Ｋ，Ｋ、及びサイドラインの外側に位置する領域Ｌ，Ｌでは、その長さの半分辺りが最も高く、それぞれコーナーに向かって低くなるように傾斜勾配を付けて流水構造体を配置する。
なお、これらの領域Ｋ，Ｋ間にも、領域Ｌ，Ｌ間にも、各２本の領域Ｎ，Ｎ、領域Ｍ，Ｍが架け渡されている。これらの領域Ｋ，Ｋ，Ｌ，Ｌでも、それぞれその長さの半分辺りが最も高く、それぞれ交差端部に向かって低くなるように傾斜勾配を付けて流水構造体を配置する。

前記図１及び前記図２におけるポイントＦ，Ｇを除く地下排水処理施設の例を図３〜図５に示した。
即ち図３〜５に示す断面図には、本発明の地下排水処理施設の深さ方向の断面構造を示すものであり、地盤ＧＢの表層に、砕石路盤Ｈが施工されると共に、前述の傾斜勾配を形成して流水構造体１，２，３をそれぞれ埋設状に配設しており、その上方には、透水性路盤Ｉとして、開粒度アスファルト混合物（以下、開粒度アスコンという）が敷設され、更にその表層側である最表面には、透水性人工芝Ｊが敷設されている。

砕石路盤Ｈは、地盤ＧＢの表面に大小の砕石を敷き込んで１５ｃｍ程度の厚さに形成し、その表面を高精度に転圧処理している。
なお、砕石路盤Ｈを地盤ＧＢと強固に結合させるために、地盤ＧＢの表面を、砂及び固化材や改良材など敷設して転圧処理しておき、砕石路盤Ｈの表面を転圧処理する際には、予め砕石路盤Ｈに水を散布して浸透させておいてもよい。こうすることで、砕石路盤Ｈの下部の砕石が地盤ＧＢにめり込んで強固に結合する。

透水性路盤Ｉである開粒度アスコンは、２０〜３０％の連続空隙率を有し、高精度に転圧処理された砕石路盤Ｈの表面に３〜５ｃｍ程度の厚さに形成され、その表面が高精度に転圧処理されている。

透水性人工芝生Ｊは、従来周知のものであり、ポリプロピレンの平織布からなる基布にポリエチレンからなるロングパイルが植毛され、基布上のロングパイルの根元部分に細粒ゴムチップを成形した目砂が充填された構造を備える。

図３に示す前記第１の態様の流水構造体１は、浸透層１１としてパンチングメタル板を使用し、排水層１２として連続波形の金属板を使用し、これらを溶接等にて一体化した構成である。
この流水構造体１は、全体が金属板材にて構成され、一つ一つの排水部１３の排水容量は比較的小さいが、複数の排水部１３が幅方向に並列状に形成されるため、相当量の雨水等を速やかに流れ方向に流下させることができる。なお、この排水層１２を砕石路盤Ｈにめり込むように配設することにより、正荷重への耐性が向上する。

この流水構造体１は、略平坦状の箱状に形成されるため、この流水構造体を長さ方向に連結する場合には、水上側の流水構造体１の箱状端部を、水下側の流水構造体の筒状端部に嵌め込むように連結することにより、雨水等の外側への漏れを防止することができる。そのためには、水上側の流水構造体１の筒状端部をやや小さく形成し、水下側の流水構造体の箱状端部をやや大きく形成すればよい。
さらに、その連結部分に止水性を有するゴムバンド等の弾性止水材を配設した（水上側の流水構造体１の箱状端部に取り付ける）状態で連結することにより、雨水等の漏れ防止のより一層の向上を図ることができる。
なお、このゴムバンド等の弾性止水材を用いて連結する際には、流水構造体１，１同士を平面視屈折状に連結することができるので、この流水構造体１の配設部分の平面視を略曲線状に施工することもできる。

図４に示す前記第２の態様の流水構造体２は、浸透層２１が所定厚みの透水性多孔質コンクリート製ボードであり、排水層２２が断面Ｕ字状のコンクリート製側溝であり、各層２１，２２を形成した後に、一体状に組み合わせて成形体を作成したものである。この浸透層２１を形成する透水性多孔質コンクリートボードは、上横幅３５６ｍｍ、底部内径が５３０ｍｍ、蓋厚み６０ｍｍ、総厚み１６０ｍｍであり、総横幅６２３ｍｍ、長さ１０００ｍｍの場合に重量１０２ｋｇの蓋状成形体であった。
この流水構造体２は、排水層２２の縦幅（深さ方向の厚み）がある（深い）ため、排水部２３に多量の水を流すことができ、地盤ＧＢに埋設するように配されているが、それ以外の条件は、前記図３の第１の流水構造体１と殆ど同様である。

この流水構造体２を長さ方向に連結する場合には、一般的な暗渠としての連結工事と同様に施工すればよい。一般的な暗渠としての連結工事の場合には、その表層において、雨水等の外側への漏れを防止する目的で、モルタルによる止水工事を行うことが多いので、本発明における地下排水処理施設としても同様に行うことができる。即ち一般的な暗渠としての連結工事を、本発明では透水性路盤の下層にて行う点で相違する。
さらに、排水層２２としての断面Ｕ字状のコンクリート製側溝の端面に、予め略Ｕ字状に成形した止水ゴム等の弾性止水材を介在させた状態で突き合わせて連結することにより、前述の止水工事を簡略化、或いは省略化することができる。
なお、この止水ゴム等の略Ｕ字状の弾性止水材を介在させて突き合わせ状に連結する際には、流水構造体２，２同士を平面視屈折状に連結することができるので、この流水構造体の配設部分の平面視を略曲線状に施工することもできる。

図５に示す前記第３の態様の流水構造体３は、四角筒状の上半部分３１が透水性多孔質コンクリートにて形成され、浸透層を形成しており、下半部分３２が普通コンクリート等の不透水性コンクリート（普通コンクリート）にて形成され、排水層を形成しており、内部に長さ方向に連続する断面略円形状の排水空間３３が形成されている。
この流水構造体３は、横寸法ｂ（ｍｍ）と深さ寸法ｈ（ｍｍ）がほぼ等しく、排水空間３３は直径φ（ｍｍ）の略円状であり、透水性多孔質コンクリートである上半部分３１と普通コンクリートである下半部分３２の体積割合はほぼ半々とした。
そして、排水空間３３の直径φを１５０ｍｍ、横寸法ｂを２７０ｍｍ、深さ寸法ｈを２９０ｍｍ、長さ１０００ｍｍとした場合に重量１３０ｋｇの略四角筒状の成形体であり、排水空間３３の直径φを１０８ｍｍ、横寸法ｂを２００ｍｍ、深さ寸法ｈを２００ｍｍ、長さ１０００ｍｍとした場合に重量６８ｋｇの略四角筒状の成形体であった。この流水構造体３は、前記流水構造体２と同様に、道路や田畑等の側端に設ける暗渠として利用することもでき、多大な正荷重が作用した場合にも耐え得る性能を有している。

この流水構造体３を長さ方向に連結する場合には、一般的な暗渠としての連結工事と同様に施工すればよい。一般的な暗渠としての連結工事の場合には、雨水等の外側への漏れを防止する目的で、モルタルによる止水工事を行えばよいが、本発明における地下排水処理施設としても同様に行うことができる。
さらに、流水構造体３の端面に、弾性止水材を取り付けるための取付溝を略円環状に形成しておき、この取付溝内に収容されるように、予め略円環状に成形した止水ゴム等の弾性止水材を嵌め付けた状態で突き合わせて連結することにより、前述の止水工事を簡略化、或いは省略化することができる。
なお、この止水ゴム等の略円環状の弾性止水材を介在させて突き合わせ状に連結する際には、流水構造体３，３同士を平面視屈折状に連結することができるので、この流水構造体の配設部分の平面視を略曲線状に施工することもできる。

なお、ポイントＦ，Ｇに配設する集水枡は、図示しないが、雨水を流入させて一部の雨水を貯留すると共に、その殆どの雨水を隣接する側溝に流下させるか、或いは排水処理施設に送って処理、貯水するものであり、公知のどのような構造のものを採用しても良い。

Ａ〜Ｄ，Ｅ１〜Ｅ４，Ｋ，Ｌ、Ｍ，Ｎ 領域
Ｆ，Ｇ ポイント
ＧＢ 地盤
Ｈ 砕石路盤
Ｉ 透水性路盤
Ｊ 透水性人工芝
１ 流水構造体
１１ 浸透層（パンチングメタル）
１２ 排水層（波形金属板）
１３ 排水部
２ 流水構造体
２１ 浸透層、蓋体（透水性多孔質コンクリート）
２２ 排水層、側溝（普通コンクリート）
２３ 排水部
３ 流水構造体
３１ 浸透層、上半部分（透水性多孔質コンクリート）
３２ 排水層、下半部分（普通コンクリート）
３３ 排水部、排水空間

Claims (1)

1. 透水性路盤の下方に、上方からの雨水を浸透させる浸透層と、流れ方向に傾斜勾配を有する１つ以上の排水部を備える排水層とを形成して雨水を流下させる地下排水処理施設の施工法であって、
   地盤の表層に、浸透層としてパンチングメタル板を、排水層として連続波形の金属板を用い、これらを予め一体化してなる流水構造体を、長さ方向に傾斜勾配を付けつつ長さ方向の連結部分にバンド状の弾性止水材を取り付けて配設する第１の工程と、その表面に透水性路盤を形成する第２の工程と、を含むことを特徴とする地下排水処理施設の施工法。

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