JP6198592B2 - 雨水処理システム、及びこれに用いる境界ブロック - Google Patents

Description

本発明は、雨水処理システム、及びこれに用いる境界ブロックに関する。

境界ブロックを介して車道と歩道とが区分けされている一般道路では、通常、道路横断方向外側に向かって下方に傾斜した流水表面を有するエプロン部が車道の道路脇に沿って設けられている。このエプロン部には、グレーチング蓋を有する街渠桝が縦断方向に所定間隔おきに設けられており、街渠桝は下水管を介して下水設備に接続されている。
エプロン部を有する一般的な舗装道路では、エプロン部上で雨水を流し、街渠桝を介して下水設備に流下させることによって、車道側の排水を行うようにしている。しかし、エプロン部には雨水が溜まりやすいため、車両の水はねやスリップの原因となる。また、エプロン部は、車道よりも傾斜角度が大きく、車道との境界に若干の凹凸が生じている場合もあるため、二輪車の走行の障害になる可能性がある。

そこで、最近は、エプロン部を設けずに車道側の雨水を適切に排水することができる排水機能付きの境界ブロックが提案され、実用化されている（例えば、特許文献１参照）。この境界ブロックの内部には、道路縦断方向に沿った排水路が形成されており、この排水路に雨水を流入させることで、車道の道路脇に水が溜まるのを防止することができ、車道の道路脇に傾斜の変化や凹凸も生じないため、二輪車の走行を妨げないという利点もある。

特開２００２−８８７０７号公報

ところで、近年、地球温暖化の影響等により集中豪雨が増加しており、道路の排水能力を超える雨水によって冠水被害が生じることも多くなっている。前述のような排水機能付きの境界ブロックは、エプロン部による排水設備に比べて排水能力が高められているものの、それを超えるような集中豪雨も度々生じているため、さらなる雨水対策の必要性が高まっている。

そこで、本発明は、排水機能を有する境界ブロックと、雨水を地中に浸透させる雨水浸透設備とを適切に組み合わせることによって雨水処理能力をより高め、しかも両者の施工性を高めることができる雨水処理システム、及びこれに用いる境界ブロックを提供することを目的とする。

本発明の雨水処理システムは、
道路縦断方向に沿って配置されるとともに、同方向に雨水を流す排水路が内部に形成された境界ブロックと、
前記排水路が接続される集水桝と、
前記境界ブロックの下方であって当該境界ブロックと道路横断方向に重複する位置に配置され、前記集水桝に接続される、透水性を有するバイパス管と、
を備えていることを特徴とするものである。

上記雨水処理システムは、車道から境界ブロックの排水路に流入した雨水を、集水桝を介してバイパス管に流入させることができる。さらに、このバイパス管から地中に浸透させることができる。したがって、集水桝から下水設備等に排水する処理系と、地中に浸透させる処理系との２系統の処理が可能となり、雨水の処理容量を増大させることができ、豪雨などによって大量の雨水が発生した場合であっても道路の冠水等を抑制することが可能となる。また、バイパス管と境界ブロックとは、道路横断方向に重複する位置に配置されているので、これらを埋設するために別々に地面を掘削する必要が無く、共通の１つの溝を掘削することによって、バイパス管と境界ブロックとの双方を埋設することができる。したがって、バイパス管を設けることに伴う道路横断方向の掘削範囲の増大を抑制することができ、バイパス管及び境界ブロックの施工性を向上させることができる。

前記境界ブロックと前記バイパス管とは別体に形成されていてもよいし、一体に形成されていてもよい。
前者の場合、バイパス管によって境界ブロックを下方から支持することが可能となるので、境界ブロックを設置する際の倒れ等を防止して安定性を高め、境界ブロックの施工性をより高めることができる。
後者の場合、境界ブロックとバイパス管とを同時に地中に埋設することができ、両者の相対的な位置合わせも不要となるので、これらの施工性をより高めることができる。

また、境界ブロックとバイパス管とが別体である場合、前記バイパス管の上面は、平坦面に形成されていることが好ましい。
このような構成により、バイパス管によって境界ブロックをより安定して支持することができる。

また、道路横断方向に関して、前記バイパス管の上面が、前記境界ブロックの底面幅の半分以上の範囲で重複していることが好ましい。
さらに、道路横断方向に関して、前記バイパス管の上面幅が、前記境界ブロックの底面幅以上であり、かつ前記境界ブロックの底面が前記バイパス管の上面幅内に配置されることがより好ましい。
これらの構成によっても、バイパス管によって境界ブロックをより安定して支持することができる。

境界ブロックは、バイパス管の上方に若干の間隔をあけて配置することも可能であるが、バイパス管の上面に直接的に載置されることがより好適である。
このようにすれば、境界ブロックの倒れ等を確実に防止し、安定性をより高めることができる。なお、ここでいう「直接的に載置」とは、バイパス管の上面に境界ブロックの下面が接触した状態だけでなく、両者の間に敷きモルタル等の据付け調整材が介在している場合も含む。

前記集水桝は、少なくとも下部側が透水性を有していることが好ましい。
このような構成によって、より効率的に雨水を地中に浸透させることができ、雨水処理能力を一層高めることができる。

前記集水桝に、透水性を有する下水管が接続されていることが好ましい。
このような構成によって、下水設備に雨水を流す経路においても雨水を地中に浸透させることができ、雨水処理能力を一層高めることができる。

前記集水桝は、下部側が透水性のない非透水部とされ、非透水部の上側に透水性を有する透水部が設けられ、前記非透水部に下水管が接続され、前記透水部に前記バイパス管が接続されていてもよい。
この構成によれば、境界ブロックの排水路から集水桝に流入した雨水は、非透水部において下水管から下水設備に排出され、雨水の量が下水設備による排水能力を超えた場合には、集水桝の透水部及びバイパス管を介して雨水を地中に浸透させることができる。

前記集水桝は、前記境界ブロックの縁石部と同じ断面形状で当該縁石部に並設され、かつ少なくとも一部が開閉可能な縁石対応部を備えていてもよい。
このような構成によって、境界ブロックと集水桝との道路横断方向のオフセット量を小さくすることができ、この集水桝に接続されるバイパス管と境界ブロックとを互いに道路横断方向に重複して配設することが容易となる。

本発明は、道路縦断方向に沿って配置されるとともに、同方向に排水を流す排水路が内部に形成された境界ブロックであって、
上部側が透水性のない非透水部とされ、下部側が透水性を有する透水部とされ、前記非透水部に第１の排水路が形成され、前記透水部に第２の排水路が形成されていることを特徴とする。
このような境界ブロックは、上記に説明した雨水処理システムの境界ブロック及びバイパス管として好適に使用することができる。

本発明によれば、排水機能を有する境界ブロックと、雨水を地中に浸透させる雨水浸透設備とを組み合わせて設置することによって雨水処理能力をより高め、しかも両者の施工性を高めることができる。

本発明の第１実施形態に係る雨水処理システムの平面図である。 雨水処理システムの縦断面図である。 図１におけるIII−III線断面図である。 図１におけるIV−IV線断面図である。 本発明の第２実施形態に係る雨水処理システムの集水桝部分における断面図（図４に相当する図）である。 バイパス管の変形例を示す横断面図である。 バイパス管の他の変形例を示す横断面図である。 バイパス管の他の変形例を示す横断面図である。 本発明の第３の実施形態における境界ブロックを示す横断面図である。

以下、本発明の実施形態を、図面に基づき説明する。
［第１の実施形態］
図１は、本発明の第１実施形態に係る雨水処理システムの平面図、図２は、雨水処理システムの縦断面図である。
図１において、車道と歩道との境界部分には、道路縦断方向（以下、単に「縦断方向」ともいう）に沿って複数の境界ブロック１０が並べて配置されている。また、車道と歩道との境界部分には、所定数または任意数の境界ブロック１０おきに集水桝２０が配置されている。

図３は、図１におけるIII−III線断面図である。
境界ブロック１０は、コンクリート等により横長の略直方体形状に形成されており、その断面構造として地上突出部１１と地中埋没部１２とを有している。地上突出部１１は、横断面形状が略台形に形成され、所謂縁石として機能し、地上において車道と歩道とを区画している。地中埋没部１２は、横断面の外形が略四角形状に形成され、地上突出部１１よりも道路横断方向（以下、単に横断方向ともいう）の幅が拡大している。

地中埋没部１２には、縦断方向に沿って排水路１３が貫通して形成されている。そして、車道側における地上突出部１１の基部と、排水路１３との間には、斜めに傾斜して延びる導水孔１４が形成されている。そのため、車道側の雨水を、導水孔１４を介して排水路１３に流入させることができる。

図４は、図１におけるIV−IV線断面図である。
集水桝２０は、境界ブロック１０の排水路１３を流れる雨水をいったん集め、下水設備や後述するバイパス管３０へ流すために機能する。本実施形態の集水桝２０は、桝上部２１と、境界ブロック１０の地上突出部１１の端部に面一に接続することができる蓋部２２と、桝上部２１の下側に配置され、下水設備に繋がる下水管３１や後述するバイパス管３０が接続される桝下部２３とから構成されている。

桝上部２１は、横断面の外形が境界ブロック１０の地中埋没部１２と同じ略四角形状に形成された中空コンクリート製のブロック体よりなる。この桝上部２１の内部は上端及び下端において開放され、長手方向両端には境界ブロック１０の排水路１３に連通する連通孔２４が形成されている。
蓋部２２は、例えば金属により形成され、境界ブロック１０の地上突出部（縁石部）１１に対応する形状に形成された縁石対応部を構成している。また、蓋部２２は、その一部が開閉可能な点検蓋として機能している。

桝下部２３は、桝上部２１と同じ幅及び長さ寸法の平面視長方形状に形成され、上方が開放した中空コンクリート製のブロック体よりなる。また、桝下部２３の縦断方向の側面には、下水設備に繋がる下水管３１や後述するバイパス管３０が接続されている。
桝下部２３の上端部は、桝上部２１の下端部に、その内面及び外面において面一に接続されている。

集水桝２０の桝下部２３は、ポーラスコンクリートや有孔コンクリートで構成されており、透水性を有する浸透桝とされている。桝下部２３の周囲には、透水性を有する充填材、例えば砕石４１が充填され、この砕石４１の下方には敷砂４２が設けられている。したがって、排水路１３から集水桝２０に流入した雨水を、砕石４１及び敷砂４２を介して地中に浸透させることができる（図２，４の白抜き矢印参照）。

複数の集水桝２０のうち、一部の集水桝２０Ａには下水管３１が接続されている。下水管３１が接続された集水桝２０Ａは、他の集水桝２０Ｂよりも桝下部２３が深さ方向に延長されており、その延長された部分に下水管３１が接続されている。下水管３１は、例えば、所定数の集水桝２０のうち下水流方向の最も下流側に配置された集水桝２０に接続されている。

境界ブロック１０の直下には、バイパス管３０が埋設されている。このバイパス管３０は、境界ブロック１０と同様に縦断方向に沿って配置されている。また、バイパス管３０は、集水桝２０の縦断方向の側面に接続されている。したがって、集水桝２０に集められた雨水をバイパス管３０に流入させることが可能となっている。

図３に示されるように、バイパス管３０は、その上面３０ａ及び下面３０ｂが平坦面に形成され、側面３０ｃが側方へ膨らんだ曲面に形成されている。そして、バイパス管３０の平坦な上面３０ａの上に、据付け調整材である敷きモルタル４３を介して境界ブロック１０の底面１０ｂが直接的に載置されている。すなわち、バイパス管３０は、境界ブロック１０に対して横断方向に関して重複して配置（境界ブロック１０の直下に配置）されており、実質的に境界ブロック１０は、バイパス管３０によって下方から支持されている。

バイパス管３０の上面３０ａの横断方向の幅Ｗ１は、境界ブロック１０の底面１０ｂの横断方向の幅Ｗ２よりも小さく、当該底面１０ｂの幅Ｗ２の１／２以上の寸法に形成されている。そして、バイパス管３０の上面３０ａ全体が、境界ブロック１０の底面１０ｂ（実質的には敷きモルタル４３）に当接している。したがって、境界ブロック１０は、その底面１０ｂの半分以上の範囲がバイパス管３０によって支持されている。

また、バイパス管３０は、ポーラスコンクリートや有孔コンクリートによって構成されており、透水性を有する浸透管とされている。図３に示されるように、バイパス管３０の周囲には、透水性を有する充填材である砕石４１が充填され、この砕石４１の下方には敷砂４２が設けられている。したがって、バイパス管３０に流入した雨水を、砕石４１及び敷砂４２を介して地中に浸透させることができる（図３の白抜き矢印参照）。

集水桝２０における桝下部２３の横断方向の側面には、下水管３１が取り付けられている。この下水管３１は、図示しない下水設備へ繋がるものである。そして、本実施形態の下水管３１は、ポーラスコンクリートや有孔コンクリートによって構成され、透水性を有している。
したがって、この下水管３１には、集水桝２０、バイパス管３０、及び下水管３１自身によって浸透しきれなかった雨水が流れることによって、下水設備に雨水を排出するように構成されている。なお、本実施形態の雨水処理システムは、降雨初期からの雨水を集合桝やバイパス管３０、下水管３１等による浸透能力の範囲で地中に浸透させ、この浸透能力を超える量の雨水を下水へ排水する「ベースカット方式」と呼ばれるものとされている。

以上の構成を有する雨水処理システムは、バイパス管３０が、境界ブロック１０の下方であって、横断方向に関してバイパス管３０に重複した位置に配置されている。そのため、バイパス管３０及び境界ブロック１０を道路に設置する際に、地面に１つの溝を掘削することによって両者を埋設することが可能である。
すなわち、本実施形態のように排水路１３を有する境界ブロック１０と、透水性を有するバイパス管３０とを組み合わせて透水能力を有する雨水処理システムを構築しようとする場合、境界ブロック１０から横断方向に離れた位置にバイパス管３０を設置することも考えられるが、この場合、境界ブロック１０及びバイパス管３０のために別々に地面を掘削し、これらをそれぞれ埋設する必要が生じる。これに対して本実施形態では、地面に１つの溝を掘削することによって境界ブロック１０とバイパス管３０との双方を埋設することができるため、バイパス管３０を設けることに伴う道路横断方向の掘削範囲の増大を抑制することができ、作業時間や手間を大幅に削減し、施工性を向上させることができる。

また、バイパス管３０は、境界ブロック１０の直下に配設され、境界ブロック１０は、バイパス管３０によって下方から支持されるので、境界ブロック１０の姿勢を安定させることができる。特に、境界ブロック１０を地中に埋設する際には、バイパス管３０によって境界ブロック１０の倒れを防止することができ、迅速に境界ブロック１０の姿勢を決定することができる。したがって、境界ブロック１０の施工性を向上させることができる。

また、本実施形態では、横断方向に関して、バイパス管３０の上面３０ａが境界ブロック１０の底面幅の１／２以上の範囲で重複しているので、バイパス管３０によって境界ブロック１０をより確実に支持することができる。
さらに、本実施形態では、バイパス管３０の上面３０ａに直接的に境界ブロック１０が載置されているので、バイパス管３０による境界ブロック１０の支持機能を最大限に高めることができ、より境界ブロック１０を安定させることができる。なお、境界ブロック１０は、必ずしもバイパス管３０の上面３０ａに直接的に載置されていなくてもよく、バイパス管３０による支持機能が発揮できる範囲において、砕石等の層を挟んで若干（例えば、数センチ程度）バイパス管３０の上方に離れて配置されていてもよい。

［第２の実施形態］
図５は、本発明の第２実施形態に係る雨水処理システムの集水桝部分における断面図（図４に相当する図）である。
上記第１の実施形態の雨水処理システムは、「ベースカット方式」と呼ばれるものであったが、本実施形態の雨水処理システムは、「ピークカット方式」と呼ばれるものである。このピークカット方式は、降雨初期や雨水の量が少ないときは下水設備へ排水し、雨水の量が所定を超えると集水桝２０等から地中に雨水を浸透させる方式である。

具体的に本実施形態では、集水桝２０は、桝下部２３の下部側が透水性のないコンクリートで構成された非透水部２０ａとされ、上部側が透水性を有するコンクリートで形成された透水部２０ｂとされている。そして、非透水部２０ａに下水管３１が接続され、透水部２０ｂにバイパス管３０と排水路１３とが接続されている。
したがって、排水路１３から集水桝２０に流入した雨水は、まず、集水桝２０の非透水部２０ａから下水管３１に排出される。そして、雨水の量が増大し、集水桝２０の透水部２０ｂにまで及ぶと、当該透水部２０ｂから地中に浸透する。さらに透水部２０ｂから浸透しきれない雨水はバイパス管３０に流れ、このバイパス管３０から地中に浸透するようになっている。

本実施形態においても境界ブロック１０とバイパス管３０との配置関係は第１実施形態と同様であり、同様の作用効果を奏する。
なお、本実施形態において、集水桝２０の桝上部２１は非透水部２０ａとされていてもよい。

［バイパス管３０の変形例］
次に、バイパス管３０の各種変形例を図６〜図８を参照して説明する。
図６に示されるバイパス管３０は、横断方向に関する上面３０ａの幅Ｗ１が、境界ブロック１０の底面１０ｂの幅Ｗ２と同寸法とされている。そして、境界ブロック１０の底面１０ｂがバイパス管３０の上面幅Ｗ１内に配置、すなわち、境界ブロック１０の底面１０ｂとバイパス管３０の上面３０ａとが横断方向に関して互いに一致するように配置されている。この変形例によれば、バイパス管３０によって境界ブロック１０の底面１０ｂ全体を支持することができ境界ブロック１０の安定性をより高めることができる。

図７に示されるバイパス管３０は、断面四角形状に形成され、横断方向についての上面３０ａの幅Ｗ１が、境界ブロック１０の底面１０ｂの幅Ｗ２より大きく形成されている。そして、境界ブロック１０の底面１０ｂがバイパス管３０の上面幅Ｗ１内に配置されている。したがって、この変形例においても、バイパス管３０によって境界ブロック１０の底面１０ｂ全体を支持することができ境界ブロック１０の安定性をより高めることができる。また、この変形例では、バイパス管３０の幅Ｗ１内において、境界ブロック１０の横断方向の位置を変更することができる。
なお、図６及び図７の変形例においても、境界ブロック１０は、バイパス管３０の上方に若干に若干離れて配置されていてもよい。

図８に示されるバイパス管３０は、透水性に関して上部側３０Ａと下部側３０Ｂとで異なる性質を備えたものである。具体的に、図８（ａ）に示されるバイパス管３０は、その下部側３０Ｂが透水性を有し、上部側３０Ａが非透水性とされている。逆に、図８（ｂ）に示されるバイパス管３０は、上部側３０Ａが透水性を有し、下部側３０Ｂが非透水性とされている。
前者のバイパス管３０は、下部側３０Ｂの透水能力を超える量の雨水が流入した場合には、他の集水桝２０へ雨水を流し、この集水桝２０を経て雨水を地面に浸透させるか、下水設備に排出することができる。後者のバイパス管３０は、下部側３０Ｂを水位を超える量の雨水が流入した場合には、上部側３０Ａから地面に雨水を浸透させることができる。

［第３の実施形態］
図９は、本発明の第３の実施形態に係る境界ブロックを示す横断面図である。
本実施形態は、上記第１，第２実施形態で説明した境界ブロック１０の下側にバイパス管３０を一体に形成することによって、１つのプレキャストコンクリート製品としての境界ブロック１０を構成したものとなっている。

すなわち、本実施形態の境界ブロック１０は、上部側が透水性のない非透水部１０’とされ、下部側が透水性を有する透水部３０’とされ、非透水部１０’に排水路１３が形成され、透水部３０’に排水路３０ｄが形成されたものとなっている。そして、透水部３０’が実質的なバイパス管として機能する。なお、図９には、非透水部１０’と透水部３０’との境界を２点鎖線で示し、符号Ｋを付している。

より具体的に、本実施形態では、境界ブロック１０の全体を透水性を有するポーラスコンクリート等により形成するとともに、非透水部１０’に相当する部分に止水処理を施すことによって、非透水部１０’と透水部３０’とが一体に形成された境界ブロック１０を構成している。なお、透水部３０’は横断面が四角形状に形成されているが、これに限定されるものではなく、例えば第１の実施形態で示したバイパス管３０と同様の形状であってもよい。

本実施形態の境界ブロック１０は、上記第１及び第２の実施形態で説明した境界ブロック１０及びバイパス管３０と同様に機能する。また、境界ブロック１０を地中に設置することによってバイパス管（透水部３０’）も同時に設置することができる。さらに、本実施形態は、第１及び第２の実施形態では必要であった境界ブロック１０とバイパス管３０との相対的な位置合わせが不要となるため、より迅速に境界ブロック１０を設置することができる。したがって、境界ブロック１０の施工性をより高めることが可能となる。

なお、本実施形態の境界ブロック１０の変形例として、境界ブロック１０の全体を透水性のないコンクリートにより形成し、透水部３０’に相当する部分に、当該部分の外面と排水路３０ｄとを連通する孔を複数形成する（すなわち、透水部３０’を有孔コンクリートとする）ことによって境界ブロック１０を構成することもできる。
また、更に他の変形例として、非透水部１０’を透水性のないコンクリートで形成し、透水部３０’を透水性を有するポーラスコンクリート等によって形成することによって境界ブロック１０を構成することも可能である。

本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された発明の範囲内において適宜変更可能である。
例えば、上記実施形態では、一部の集水桝２０に下水管３１が取り付けられているが、全ての集水桝２０に下水管３１が取り付けられていてもよい。
また、境界ブロック１０、バイパス管３０、集水桝２０の具体的な構造は、上記実施形態に限定されるものではない。例えば、境界ブロック１０における地上突出部１１の高さや形状、排水路１３の断面形状等は適宜変更することができる。

また、バイパス管３０は、その両端部が必ずしも集水桝２０に接続されていなくてもよく、少なくとも一端部が集水桝２０に接続されていればよい。
上記実施形態の集水桝２０は、その一部が透水性を有していたが、その全体が透水性又は非透水性を有するものとされていていてもよい。
車道は、透水性のない一般的な舗装道路であってもよいし、排水性舗装又は透水性舗装であってもよい。
上記第１，第２の実施形態では、バイパス管３０の上面３０ａと境界ブロック１０の底面１０ｂとの間にモルタル４３が介在していたが、敷きモルタル４３が省略されていてもよい。

１０ ：境界ブロック
１０ｂ ：底面
１０’ ：非透水部
１３ ：排水路（第１の排水路）
２０ ：集水桝
２０ａ ：非透水部
２０ｂ ：透水部
３０ ：バイパス管
３０’ ：透水部
３０ａ ：上面
３０ｄ ：排水路（第２の排水路）
３１ ：下水管
Ｗ１ ：バイパス管の上面幅
Ｗ２ ：境界ブロックの底面幅

Claims (7)

1. 道路縦断方向に沿って配置されるとともに、同方向に排水を流す排水路が内部に形成された境界ブロックと、
   道路縦断方向に間隔をあけて配置され、前記排水路が接続される複数の集水桝と、
   前記境界ブロックの下方であって当該境界ブロックと道路横断方向に重複する位置に配置され、前記集水桝に接続される、透水性を有するバイパス管と、
   を備え、
   前記境界ブロックと前記バイパス管とが別体に形成され、
   前記バイパス管の上面が平坦面に形成され、
   前記バイパス管の上面に直接的に境界ブロックが載置され、
   前記バイパス管よりも低位置において少なくとも一部の前記集水桝に下水管が接続されていることを特徴とする雨水処理システム。
2. 道路横断方向に関して、前記バイパス管の上面が、前記境界ブロックの底面幅の半分以上の範囲で重複している、請求項１に記載の雨水処理システム。
3. 道路横断方向に関して、前記バイパス管の上面幅が、前記境界ブロックの底面幅以上であり、前記境界ブロックの底面が前記バイパス管の上面幅内に配置されている、請求項２に記載の雨水処理システム。
4. 前記集水桝の少なくとも下部側が透水性を有している、請求項１〜３のいずれか１項に記載の雨水処理システム。
5. 前記下水管が透水性を有している、請求項１〜４のいずれか１項に記載の雨水処理システム。
6. 前記集水桝は、下部側が透水性のない非透水部とされ、非透水部の上側に透水性を有する透水部が設けられ、前記非透水部に前記下水管が接続され、前記透水部に前記バイパス管が接続されている、請求項１〜３のいずれか１項に記載の雨水処理システム。
7. 前記集水桝は、前記境界ブロックの縁石部と同じ断面形状で当該縁石部に並設され、かつ少なくとも一部が開閉可能な縁石対応部を備えている、請求項１〜６のいずれか１項に記載の雨水処理システム。

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