JP6107022B2 - 排水装置 - Google Patents

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Description

本発明は、地山からの漏水を排水する排水装置に関する。
例えば、躯体の外側に先防水工を設置する際、地山に防水シートを先行して張り付けた場合、コンクリートを打設するまでは反力が取れないので、地山と防水シートとの間に漏水が溜まって防水シートが破損することがある。
現行では、地山と防水シートとの間に漏水が溜まることを防止するために、地山壁面にドレーン材を設置して、底部に設けた暗渠等を使用して導水し、壁面背面から排水して水抜きを行っている(特許文献1、符号11)。
特開平8−105073号公報
しかしながら、ドレーンの目詰まりや漏水量が想定よりも多い場合には、排水機能が有効ではなくなり、コンクリート打設前において水圧により防水シートが破損することがあった。特に、近年施工が多用される、土地所有権者の効力が及ばない40m以下の大深度構造物での漏水量は多く、排水機能の向上が待望されている。
本発明の目的は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、地山からの漏水を確実に排水することができる排水装置を提供することにある。
本発明の排水装置は、地山と防水シートとの間の漏水を前記防水シートに形成された開口を通して排水する排水装置であって、前記防水シートと接着される接着面を有し、漏水を前記防水シートの前記開口を通して排水する通水路が形成された通水部材と、前記通水路の入水口側に設けられ、前記通水路を開閉する止水板と、前記通水路の排水口側に設けられ、前記止水板を操作する操作手段とを具備し、前記通水部材は、前記通水路の前記入水口となる開口が形成され、当該開口の周囲が前記接着面となる座板と、当該座板に前記開口と連通して立設され、開放端が前記通水路の前記排水口となる通水パイプとを備え、前記止水板は、前記座板に対して垂直方向に移動可能に支持され、前記止水板の前記座板に対する垂直方向の移動によって、前記通水路の前記入水口が開閉され、前記止水板に垂直に立設された長ねじと、当該長ねじとの螺合によって、前記止水板を前記座板に対して垂直方向に移動可能に支持する支持手段とを具備することを特徴とする。
さらに本発明の排水装置において、前記止水板によって前記通水路の前記入水口が閉じられた閉塞状態において、前記止水板と前記座板との間に介在して漏水の前記通水路への進入を防止する止水パッキンを備えても良い。
さらに本発明の排水装置において、前記止水板と前記座板との間隙から前記通水路への異物の進入を防止するフィルタを備えても良い。
また、本発明の排水装置は、地山と防水シートとの間の漏水を前記防水シートに形成された開口を通して排水する排水装置であって、漏水を前記防水シートの開口を通して排水する通水路の入水口となる開口が形成され、当該開口の周囲が前記防水シートと接着される接着面となる座板と、当該座板に開口と連通して立設され、開放端が前記通水路の排水口となる通水パイプと、前記通水路の前記入水口側に設けられ、前記座板に対する垂直方向の移動によって前記通水路の前記入水口を開閉する止水板と、前記通水路内に設けられ、前記止水板を前記座板に対する垂直方向に移動可能に支持する支持手段と、前記支持手段による前記止水板の移動を前記通水路の前記排水口側から操作する操作手段とを具備することを特徴とする。
また、本発明の構造物は、上述の排水装置が地山に施された防水シートに設置された状態で組み込まれていることを特徴とする。
本発明によれば、地山に防水シートを張り付けた後であっても、防水シートに設置することで、地山からの漏水を確実に排水することができるという効果を奏する。
本発明に係る排水装置の実施の形態における開放状態の構成を示す斜視図である。 本発明に係る排水装置の実施の形態の設置例を示す説明図である。 図1に示す通水部材の部品構成を示す正面図(a)及び側面図(b)である。 図1に示す弁部材の部品構成を示す正面図(a)及び側面図(b)である。 本発明に係る排水装置の実施の形態の製造工程を説明するための説明図である。 本発明に係る排水装置の実施の形態における閉塞状態の構成を示す斜視図である。 本発明に係る排水装置の実施の形態の設置方法を説明するための側断面図である。 本発明に係る排水装置の実施の形態の設置方法を説明するための側断面図である。 本発明に係る排水装置の実施の形態の設置例を示す側断面図である。 本発明に係る排水装置の他の実施の形態の構成を示す側断面図である。 本発明に係る排水装置の他の実施の形態の構成を示す側断面図である。 本発明に係る排水装置の他の実施の形態の構成を示す側断面図である。
次に、本発明を実施するための形態(以下、単に「実施の形態」という)を、図面を参照して具体的に説明する。
本実施の形態の排水装置1は、図1を参照すると、通水路Aが形成された通水部材10と、通水路Aを開閉する弁部材20とで構成されている。通水部材10は、図2に示すように、先防水工として山留め壁(以下、地山30と称す)に施された防水シート40に取り付けて設置され、通水路Aを通して地山Gからの漏水を内側に排水する。
図2に示す例では、防水シート40は、H形鋼50等によって山留めされた地山30と、基礎地盤上に打設された均しコンクリート61上とに張り付けられている。図2に示す符号62は、保護モルタルや躯体コンクリート(以下、床コンクリートと称す)であり、均しコンクリート61上に張り付けられた防水シート40上に打設されている。この状態では、床コンクリート62が打設されている地山30の壁面には、床コンクリート62による反力が作用するが、上方のコンクリートが打設されていない地山30には、反力が作用しない。これにより、コンクリートが打設されていない地山30からの漏水は、地山30の壁面と防水シート40との間を通って下方に流れ、床コンクリート62による反力が作用している地山30の上方の、地山30と防水シート40との間に溜まってしまう。この地山30と防水シート40との間に溜まる漏水を、防水シート40に取り付けた排水装置1(通水部材10)によって内側に排水する。従って、排水装置1(通水部材10)は、できるだけ床コンクリート62に近付けて設置することが好ましい。また、壁面の躯体コンクリートの打継ぎ時においても、打継ぎ面の上方の地山30と防水シート40との間に溜まることが懸念される場合には、同様に防水シート40に取り付けた排水装置1(通水部材10)によって排水させることができる。なお、排水装置1(通水部材10)を設置する数は、漏水の量に応じて適宜設定すると良い。
通水部材10は、図3に示すように、円盤状の座板11と、通水パイプ12と、ナット13とで構成されている。座板11及び通水パイプ12は、金属製である。座板11には、通水路Aとなる開口11aと、中心に中心孔11bが形成された支持片11cとが形成されている。開口11aは、正面視概略半円形をなし、支持片11cの両側にそれぞれ形成されている。また、開口11aは、座板11の中心から、通水パイプ12の内半径r2の範囲内に形成されている。
弁部材20は、図4に示すように、円盤状の止水板21と、ドーナッツ状の止水パッキン22と、長ねじ23と、ナット24とで構成されている。止水板21は、金属製である。止水板21の半径r3は、通水パイプ12の内半径r2よりも大きく構成されている。止水パッキン22は、エラストマー等の弾性を有する弾性部材である。止水パッキン22の外径r4は、止水板21の半径r3とほぼ等しく、シール部材22の外径r4は、止水板21の半径r3とほぼ等しく、また、通水パイプ12の内半径r2よりも大きく構成されている。」。
次に排水装置1の製造工程について図5を参照して説明する。
まず、通水部材10として、図5(a)に示すように、ナット13を座板11の支持片11cに、支持片11cの中心孔11bとナット13の螺旋孔とが重なるように溶接固定する。
次に、弁部材20として、図5(b)に示すように、止水パッキン22を止水板21に、互いの外径がほぼ重なるように接着剤で張り付ける。そして、止水パッキン22を張り付けた面側の止水板21の中心に、長ねじ23を止水板21に対して垂直方向に立設させて溶接固定する。
次に、図5(c)に示すように、止水板21に立設されている長ねじ23を、ナット13が固定されていない面側から、座板11の支持片11cに固定されたナット13の螺旋孔に螺入させて、通水部材10と弁部材20とを接続する。これにより、通水部材10のナット13と弁部材20の長ねじ23とが止水板21を長ねじ23の軸方向に移動可能に支持する支持機構として機能する。この支持機構により、止水板21は、止水パッキン22を張り付けた面が座板11と対向してほぼ平行に、且つ座板11の垂直方向に移動可能に支持される。また、止水板21の移動は、ねじ機構によって行われるように構成されている。従って、ナット13と長ねじ23は、止水板21をその場に保持する保持機構としても機能する。例えば、打設されたコンクリート圧によって座板11が止水板22に向けて押し付けられても、ねじ機構のため止水板21は移動することなく、止水板22と座板11との間隙を維持することができる。
次に、図5(c)に矢印で示すように、通水パイプ12を長ねじ23の開放端側から、座板11の中心と通水パイプ12の中心とを一致させて、通水パイプ12を座板11に対して垂直方向に立設させて溶接固定する。これにより、座板11の開口11aと通水パイプ12とで通水路Aが形成されることになる。座板11の開口11aは、漏水の入水口となり、通水パイプ12の開放端側が漏水の排水口となる。
次に、長ねじ23の開放端側からナット24を螺入させて溶接固定する。これにより、図1に示す排水装置1が完成される。開放端側にナット24が固定された長ねじ23は、通水路Aの排水口側から止水板21の移動を操作する操作部として機能する。すなわちT型レンチを用いて、通水路Aの排水口側からナット24を回転させることで、止水板21を座板11の垂直方向に移動させることができる。
止水板21の座板11の垂直方向への移動によって、通水路Aが開閉される。図1には、止水板21(止水パッキン22)と座板11との間に間隙が形成され、通水路Aが開放された開放状態が示されている。図1に示す開放状態からナット24を矢印で示す方向に回して、止水板21が座板11に近づく方向に移動させることで、図6に示す閉塞状態に移行される。図6に示す閉塞状態では、止水板21(止水パッキン22)が座板11と密着して、通水路Aが入水口(座板11の開口11a)側から閉塞される。これにより、通水路Aを通した地山Gからの漏水の排水を禁止させることができる。また、図6に示す閉塞状態において、止水パッキン22は、止水板21の回り留めとして機能する。すなわち止水板21を座板11から遠ざかる方向に押す止水パッキン22の弾性力が、長ねじ23とナット24とを螺合しているねじ山に接触圧を付与し、この接触圧がねじ山間の摩擦力を増加させるので、止水板21は座板11に対して回りにくくなる。
次に排水装置1の設置方法について図7を参照して説明する。
まず、図7(a)に示すように、地山30に張り付けられた防水シート40に、止水板21を通すことができ、座板11よりも小さい開口40aを形成する。開口40aは、カッター等を用いることで簡単に形成することができる。
次に、図7(b)に示すように、止水板21を開口40aから防水シート40と地山30との間に進入させると共に、座板11と防水シート40とを接着させることで、排水装置1が設置される。なお、座板11と防水シート40との接着には、例えば合成ゴム系の接着剤を用いることができる。また、座板11を防水シート40の表面上から接着させる場合には、座板11を地山30に向けて押し付ける必要がある。この場合には、図7(b)に示すように、止水板21を地山30にめり込ませる必要があり、排水装置1(通水部材10)は、H形鋼50に対向していない箇所に設置すると良い。
図7(b)に示す排水装置1は、通水路Aが開放された開放状態である。開放状態では、地山Gからの漏水は、止水板21(止水パッキン22)が座板11との間隙と、防水シート40に形成された開口40aと、座板11の開口11a及び通水パイプ12で構成された通水路Aとを通って内側に排水される。なお、図7では、開放状態の排水装置1を設置する例について示したが、閉塞状態の排水装置1を設置した後、開放状態に移行させるようにしても良い。
図8(a)に示す排水装置1は、通水路Aが閉塞された閉塞状態である。コンクリートの打設によって、地山Gからの漏水に対する反力が形成されると、通水路Aの排水口側からナット24を操作して、止水板21を移動させ。排水装置1を開放状態から閉塞状態に移行させる。閉塞状態では、止水板21(止水パッキン22)と座板11とが密着されるため、座板11の開口11a及び通水パイプ12で構成された通水路Aが閉塞され、地山Gからの漏水の排水が禁止される。なお、止水板21(止水パッキン22)には、漏水によって地山G側から力が作用するため、止水板21(止水パッキン22)は、座板11に向けて押し付けられ、通水路Aが強固に閉塞されることになる。
図8(b)には、排水装置1の他の設置例が示されており、座板11も防水シート40と地山30との間に進入させ、座板11の通水パイプ12が立設されている面側から防水シート40を接着させている。座板11を防水シート40と地山30との間に進入させるためには、例えば防水シート40を十字状に切断し、切断箇所から座板11を進入させると良い。また、座板11を防水シート40との接着に際し、防水シート40を座板11に押し付けることができるため、接着作業を容易に行うことができる。さらに、座板11の通水パイプ12を除く全面を接着領域とすることができるため、接着強度を強くすることができる。
防水シート40が施された地山30に沿って打設されるコンクリート幅が通水パイプ12の長さよりも広い場合には、図9に示すように、通水パイプ12を接続機構として機能させ、通水パイプ12に延長パイプ70を接続して用いると良い。延長パイプ70として、鋼管、ボイド管、塩ビ管、スパイラル管等、本発明を実施する上で好適なものを採用することができる。なお、延長パイプ70として市販品を用いることができるように、通水パイプ12の外径を市販品の内径よりも僅かに小さく設定すると良い。
図9には、防水シート40が施された地山30に沿って、構造物の壁面となる躯体コンクリート63を打設する例が示されており、排水装置1は、躯体コンクリート63に組み込まれない位置に設置されている。すなわち、躯体コンクリート63に異物が混入されることは好ましいものではなく、排水装置1は躯体コンクリート63に組み込まれないサイズに設定し、延長パイプ70を用いて漏水を躯体コンクリート63の内側まで通水して排水する。この場合、躯体コンクリート63に所定硬化発現後、延長パイプ70は躯体コンクリート63に組み込まれることになるが、延長パイプ70として、例えば、躯体コンクリート63に組み込まれても問題がない強度を有する鋼管を用いることで対応することができる。また、躯体コンクリート63に所定硬化発現後、排水装置1を閉塞状態に移行させると共に、延長パイプ70内にモルタル等を充填して強度を確保するようにしても良い。さらに、延長パイプ70として、ボイド管やスパイラル管を用いて、躯体コンクリート63に所定硬化発現後、排水装置1を閉塞状態に移行させると共に、延長パイプ70を引き抜き、引き抜いた後の空隙にモルタル等を充填しても良い。この場合には、延長パイプ70を全て引き抜く必要はなく、躯体コンクリート63内に位置する箇所のみを取り除くことができれば良い。なお、本例において、躯体コンクリート63と防水シート40間にも、施工性を考慮してコンクリートを打設する。
次に、本発明の他の実施の形態について図10を参照して詳細に説明する。
図10に示す排水装置1aは、上述の排水装置1の構成に加えて、止水板21を覆うように座板11に取り付けられたフィルタFを備えている。土石等の異物が止水板21と座板11との間隙から通水路Aに向けて進入すると、止水板21の移動が損なわれたり、通水路Aが目詰まりしたり、止水板21による閉塞が不完全になったりする虞がある。そこで、フィルタFは、止水板21と座板11との間隙からの土石等の異物の進入を防止する異物進入防止部として機能する。フィルタFとしては、不織布その他の透水性材料、金網等を用いることができる。また、フィルタFは、少なくとも止水板21と座板11との間隙を覆うように設けられていれば良い。
次に、本発明の他の実施の形態について図11を参照して詳細に説明する。
図11に示す排水装置1bは、上述の排水装置1の長ねじ23に換えて、周面から係合突起25が弾性を持って突出している操作棒26が設けられていると共に、ナット13に換えて、係合突起25と係合する係合孔14が形成された筒状体15が設けられている。筒状体15と操作棒26とが止水板21の支持機構及び保持機構として機能する。図11(a)に示すように、操作棒26の係合突起25が筒状体15の係合孔14と係合することで、排水装置1bは開放状態に保持される。図11(a)に示す矢印で示す方向に操作棒26を引くことで、操作棒26の係合突起25は筒状体15押し下げられ、止水板21が閉じる方向に移動可能になる。なお、図11に示すように、操作棒26の開放端側に引っ掛け穴27等の被係合部を形成しておくことで、係合部が先端に形成された操作器具を用いて簡単に操作棒26を引くことができる。そして、図11(b)に示すように、操作棒26の係合突起25が筒状体15の端部と係合することで、排水装置1bは閉塞状態に保持される。この例では、止水板21を回転させることなく移動させることができるため、操作性が向上する。
さらに、本発明の他の実施の形態について図12を参照して詳細に説明する。
図12に示す排水装置1cでは、座板11の外周に額部11dが形成されている。額部11dは、防水シート40に当接することで、地山30と座板11との間に間隙を形成するための間隙形成手段である。従って、額部11dを座板11と一体で形成する必要はなく、別部材で構成することもできる。
図12に示す排水装置1cの設置方法は、まず、図12(a)に示すように、地山30に張り付けられた防水シート40に、止水板21よりも若干広く、座板11(額部11dが形成されている領域)よりも小さい開口40bを形成する。
次に、図12(b)に示すように、止水板21を開口40bから地山30側に進入させると共に、額部11dを防水シート40に当接させる。
次に、座板11を覆うようにドーナッツ状の増貼りシート41を被せ、増貼りシート41と防水シート40及び座板11の接着面とを接着させる。
これにより、図12(b)に示すように、地山30と座板11との間に間隙が確保された状態で排水装置1cが設置され、H形鋼50に対向している箇所等の地山30に止水板21をめり込ませることができない場合でも、排水装置1cを設置することができる。
以上説明したように、本実施の形態は、地山Gと防水シート40との間の漏水を防水シート40に形成された開口40aを通して排水する排水装置1であって、防水シート40と接着される接着面を有し、漏水を防水シート40の開口40aを通して排水する通水路Aが形成された通水部材10と、通水路Aの入水口側から通水路Aを開閉する止水板21と、止水板21を通水路Aの排水口側から操作する操作手段として開放端側にナット24が固定された長ねじ23を備えている。この構成により、地山に防水シートを張り付けた後に、防水シート側から設置できる。また、コンクリートが打設された後は、排水口側から操作で通水路Aを閉じることができる。従って、本実施の形態の排水装置1は、地山に防水シートを張り付けた後に、漏水量に応じて適宜設置することができるため、地山からの漏水を確実に排水することができる。
さらに、本実施の形態によれば、通水部材10は、通水路Aの入水口となる開口11aが形成され、開口11aの周囲が接着面となる座板11と、座板11に開口10aと連通して立設され、開放端が通水路Aの排出口となる通水パイプ12とを備え、止水板21は、座板11に対して垂直方向に移動可能に支持され、止水板21の座板11に対する垂直方向の移動によって、通水路Aの入水口が開閉される。この構成により、止水板21によって通水路Aを入水口側から確実に閉塞することができる。また、閉塞状態において、地山側からの圧力によって、止水板21が座板11に押し付けられるため、通水路Aを確実に閉塞することができる。
さらに、本実施の形態によれば、止水板21に垂直に立設された長ねじ23と、長ねじ23との螺合によって、止水板21を座板11に対して垂直方向に移動可能に支持する支持手段として座板11の支持片11cに固定されたナット13とを備えている。この構成により、止水板21をその場に保持することができる。例えば、打設されたコンクリート圧によって座板11が止水板22に向けて押し付けられても、ねじ機構のため止水板21は移動することなく、止水板22と座板11との間隙を維持することができる。
さらに、本実施の形態によれば、止水板21によって通水路Aの入水口が閉じられた閉塞状態において、止水板21と座板11との間に介在して漏水の通水路Aへの進入を防止する止水パッキン22を備えている。この構成により、通水路Aへの漏水の進入を確実に防止することができる。
さらに、本実施の形態によれば、止水板21と座板11との間隙から通水路Aへの異物の進入を防止するフィルタFを備えている。この構成により、止水板21と座板11との間隙からの異物の進入を防止でき、止水板21の移動が損なわれたり、通水路Aが目詰まりしたり、止水板21による閉塞が不完全になったりすることを防止することができる。
以上、本発明を実施の形態をもとに説明した。この実施の形態は例示であり、それらの各構成要素の組み合わせ等にいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。
例えば、通水パイプ12の一端を成形して座板11としてもよい。また、通水パイプ12と座板11とを一体成形しても良い。
また、止水パッキン22を座板11に設けることも可能である。また、止水板21と座板11と双方に止水パッキン22を設けることも可能である。
また、上述の実施の形態では、止水板21及び座板11は平面視円形であったが、矩形その他、本発明を実施する上で好適な形状にすることが出来る。
また、上述の実施の形態では、排水装置10を山留め壁に用いたが、本発明に係る排水装置はそれに限定されずトンネルその他の地下構造物に適用できる。
1、1a、1b、1c 排水装置
10 通水部材
11 座板
11a 開口
11b 中心孔
11c 支持片
11d 額部
12 通水パイプ
13 ナット
14 係合孔
15 筒状体
20 弁部材
21 止水板
22 止水パッキン
23 長ねじ
24 ナット
25 係合突起
26 操作棒
27 引っ掛け穴
30 地山
40 防水シート
40a、40b 開口
41 増貼りシート
50 H形鋼
61 均しコンクリート
62 床コンクリート
63 躯体コンクリート
A 通水路
G 地山
F フィルタ

Claims (5)

  1. 地山と防水シートとの間の漏水を前記防水シートに形成された開口を通して排水する排水装置であって、
    前記防水シートと接着される接着面を有し、漏水を前記防水シートの前記開口を通して排水する通水路が形成された通水部材と、
    前記通水路の入水口側に設けられ、前記通水路を開閉する止水板と、
    前記通水路の排水口側に設けられ、前記止水板を操作する操作手段とを具備し、
    前記通水部材は、
    前記通水路の前記入水口となる開口が形成され、当該開口の周囲が前記接着面となる座板と、
    当該座板に前記開口と連通して立設され、開放端が前記通水路の前記排水口となる通水パイプとを備え、
    前記止水板は、前記座板に対して垂直方向に移動可能に支持され、
    前記止水板の前記座板に対する垂直方向の移動によって、前記通水路の前記入水口が開閉され、
    前記止水板に垂直に立設された長ねじと、
    当該長ねじとの螺合によって、前記止水板を前記座板に対して垂直方向に移動可能に支持する支持手段とを具備することを特徴とする排水装置。
  2. 前記止水板によって前記通水路の前記入水口が閉じられた閉塞状態において、前記止水板と前記座板との間に介在して漏水の前記通水路への進入を防止する止水パッキンを具備することを特徴とする請求項1に記載の排水装置。
  3. 前記止水板と前記座板との間隙から前記通水路への異物の進入を防止するフィルタを具備することを特徴とする請求項1又は2に記載の排水装置。
  4. 地山と防水シートとの間の漏水を前記防水シートに形成された開口を通して排水する排水装置であって、
    漏水を前記防水シートの開口を通して排水する通水路の入水口となる開口が形成され、当該開口の周囲が前記防水シートと接着される接着面となる座板と、
    当該座板に開口と連通して立設され、開放端が前記通水路の排水口となる通水パイプと、
    前記通水路の前記入水口側に設けられ、前記座板に対する垂直方向の移動によって前記通水路の前記入水口を開閉する止水板と、
    前記通水路内に設けられ、前記止水板を前記座板に対する垂直方向に移動可能に支持する支持手段と、
    前記支持手段による前記止水板の移動を前記通水路の前記排水口側から操作する操作手段とを具備することを特徴とする排水装置。
  5. 請求項1乃至の何れかに記載の排水装置が地山に施された防水シートに設置された状態で組み込まれていることを特徴とする構造物。
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