JP6393379B1 - 縦型雨水浸透施設 - Google Patents

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Abstract

【課題】フィルター体及び浸透穴周壁面の目詰まりが起こり難く、浸透穴周壁面の浸透能力を長期にわたって維持できる縦型雨水浸透施設を提供する。【解決手段】集水ます1直下の浸透穴A内に設置される浸透体2と集水ます1内に設置され、集水ます1の底部を貫通して浸透体2と連通するフィルター体3とから構成する。フィルター体3はフィルター14とフィルター14が内接するフィルター収納かご15とフィルター保護枠13とから構成する。フィルター14は透水性を有する上部フィルター14a及び天端フィルター14cとこれらのフィルター14a,14cより透水性の小さい下部フィルター14bとから構成する。フィルター保護枠13の周壁に雨水流入孔21を形成する。フィルター保護枠13の上部周壁には多数の雨水流入孔21を形成し、下部周壁に上部周壁より少数の雨水流入孔21を形成する。【選択図】図2

Description

本発明は、道路、公園、あるいは建物敷地内の、主として雨水を地盤内に浸透させて、下水道や河川などに排水される雨水量を抑制する縦型雨水浸透施設に関し、特にフィルター体および浸透穴周壁面の目詰まりが起こり難く、浸透穴周壁面の浸透能力を長期にわたって維持することができ、しかも敷設および敷設後の掃除、洗浄等のメンテナンスを容易に行えるようにしたものである。
近年の日本は、全国的な気候の変動や都市部でのヒートアイランド現象などにより豪雨による浸水被害が頻発している。一方、豪雨による浸水被害の抑制に必要な浸透域が、都市化が進むにつれ減少している状況にあるため、浸水被害を抑制するための雨水の流出抑制施設の設置が求められている。
この種の施設として、雨水を浸透トレンチや貯留浸透槽などの地下空間に貯留し、時間をかけて地盤に浸透させることで、下水道や河川への雨水排水量を抑制すると共に、土壌の保水性を改善し地下水へ涵養する雨水流出抑制施設が知られている。
例えば、特許文献1には、街渠ます(X)の底部を開口し、この開口を貫通する浸透管(WP)を地中に配設してなる雨水浸透構造体に使用される排水フィルターの発明が開示されている。
当該排水フィルターは、浸透管(WP)の上端に装着され、側壁の複数個所に浸透孔(4)が穿設された筒状の本体部(1)と、当該本体部(1)の内部に配置されるフィルター材(2)と、当該フィルター材(2)を支持しつつ本体部(1)に着脱可能に設けられるフィルター支持部(3)と、フィルター材(2)を貫通する通気部材(5)とを備えている。
そして、街渠ます(X)に流入する雨水は、浸透管(WP)に接続された本体部(1)の上端を超える水位になると、本体部(1)の上部開口部から本体部(1)の内部に流入し、フィルター材(2)を経由して浸透管(WP)により排水される。
また、街渠ます(X)に流入する雨水の水位が本体部(1)の上端よりも下位にあるときは、本体部(1)の側壁に設けられた浸透孔(4)からフィルター材(2)を経由して浸透管(WP)に排水される。
また、特許文献2には、敷地内の地表面下に埋設された雨水桝(A)と、当該雨水桝直下の地盤中に設置されたスクリューケーシング(3)とを備えた雨水排水施設の発明が開示されている。
スクリューケーシング(3)は、先端が閉塞し、周壁に螺旋壁(31)と複数の連通穴(h)をそれぞれ備えた円筒容器であって、雨水桝(A)直下の地盤中に雨水桝(A)の底部を貫通して設置され、上端部は雨水桝(A)内で開口している。
また、スクリューケーシング(3)の内部と外周に多数の砕石と濾過石(4I)がそれぞれ充填され、かつスクリューケーシング(3)の上端開口部に浸透フィルター(4)が取り付けられている。
このような構成において、雨水桝(A)に流入する雨水は、スクリューケーシング(3)の上端開口部に取り付けられた浸透フィルター(4)、多数の砕石(33)が充填されたスクリューケーシング(3)内を通過し、周壁の連通孔(h)および濾過石(41)を通って地盤に浸透排水される。
特許第4926291号公報 特許第5411030号公報 特許第4465029号公報 特開平10-168985号公報
しかし、特許文献1の発明は、特に、街渠ます(X)に流入する雨水は、浸透管(WP)に接続された本体部(1)の上端を超える水位になると、本体部(1)の上端面の開口部から本体部(1)の内部に流入するため、枯れ葉やゴミ等の浮遊物が付着することによって簡単に目詰まりし易く、特に豪雨時などには本体部上端面の開口部が目詰まりすることで、短時間のうちに街梁ます(X)から雨水が溢れ出す可能性がある。
一方、特許文献2の発明は、スクリューケーシング(3)の上端開口部に浸透フィルター(4)が取り付けられているが(特許文献2 図4(a),(b)参照)、浸透フィルター(4)は、図からの推測ではあるが、周壁全体が均一な網目状に形成されているため、特に雨水内に含まれる土砂や懸濁物質によって容易に目詰まりを起して、地盤の浸透能力を低下させる可能性がある。
また、いずれの発明も、フィルターの目詰まりがし易いことから頻繁に掃除を行う必要があり、維持・管理が非常に面倒なことが推測される。
本発明は、以上の課題を解決するためになされたもので、フィルター体および浸透穴周壁面の目詰まりが起り難く、浸透穴周壁面の浸透能力を長期にわたって維持することができ、しかも敷設および敷設後の掃除、洗浄等のメンテナンスを容易に行えるようにした縦型雨水浸透施設を提供することを目的とする。
本発明は、雨水が流入するフィルター体と、当該フィルター体直下の地盤内に設置され、前記フィルター体から流入する雨水を周囲の地盤内に浸透させる浸透体とを備えてなる縦型雨水浸透施設の発明であり、前記フィルター体は、円柱形状のフィルターと当該フィルターが内接するフィルター収納かごとを備え、前記フィルターは、上下に隣接する上部フィルターと下部フィルターとを備え、かつ上部フィルターは下部フィルターより透水性が大きいことを特徴とするものである。
一般に、降雨時の雨水は大量の土砂や懸濁物質で濁り、枯れ葉やゴミ等と共に下水道や集水ますに流れ込む。土砂は比較的比重が大きく水底に沈降しやすい一方、懸濁物質(ここでは、直径2mm程度以下の粒子状物質を想定)は水中に浮遊または懸濁している。
このため、例えば、特許文献2に開示されたフィルターのように、周壁全体の透水性が一様な場合、土砂および懸濁物質の全てをフィルターによって遮断しようとすれば、フィルターの透水性を相当小さくする必要があるため、降雨時の雨水を周囲に溢れさせることなく地盤内に効率的に浸透排水することは不可能である。
一方、フィルターを通る雨水の流入量を多くすれば、フィルターの透水性を大きくする必要があるため、土砂も懸濁物質も地盤内に流入することとなり、結果として浸透穴周壁面が目詰まりを起して浸透穴周壁面の浸透能力を短期間のうちに低下させてしまう。
本発明によれば、フィルター体のフィルターを透水性の大きい上部フィルターと上部フィルターより透水性の小さい下部フィルターの、透水性の異なる二種類のフィルターから構成することで、懸濁物質が浮遊していても比較的きれいな雨水は、上部フィルターより浸透体に流入させ、土砂などの比較的比重が大きく水底に沈降しやすい物質は、透水性の低い下部フィルターでほぼ遮断することにより、フィルター体の通水能力を阻害させることなく、降雨時の雨水を地盤内に効率的に浸透排水することができる。
また、水面に浮遊するゴミや枯れ葉などは、フィルター体の周囲に浮遊した状態で付着し、雨水の流入が止まった時点で水位が下がることによりフィルター体の周壁より剥がれ落ちるため、簡単に取り除くことができる。
これにより、枯れ葉やゴミ、土砂などはフィルター体で遮断し、フィルター体で遮断できずにフィルター体を通過した懸濁物質は、フィルター体直下の地盤内に設置された浸透体において流路を限定し、浸透体が備えるろ過材や浸透管、浸透管防砂被覆シート、砕石層に沈殿・付着させて、懸濁物質の浸透穴周壁面への付着や堆積を抑制することにより、フィルター体および浸透穴周壁面の目詰まりを防止して、浸透穴周壁面の浸透能力を長期にわたって維持することができる。
また、フィルター体および浸透体の一部を浸透穴から取り出せるように設置することで掃除や洗浄を簡単にでき、また清掃回数を少なくすることにより維持、管理を容易に行うことができる。
また、フィルター体の高さは、任意の高さに調整して設置できるように構成されていることで、フィルター体を集水ますや道路側溝などの底部に設置する場合は、設置の際に道路側溝の深さや集水ますに接続された雨水排出管の排水口の高さに合わせて、フィルター体を設置することで、フィルター体を雨水内に完全に冠水させないように設置することができる。
さらに、フィルター体の設置場所や集水ますの形状等により、集水ます内の泥が高い位置まで堆積する恐れがある場合は、フィルターをフィルター収納かごと共にフィルター保護枠にいれてフィルター体とし、かつ泥ため高(雨水排水管底高)に応じてフィルター体を軸方向(上下方向)に長く形成することで、フィルター体が泥の中に埋没するのを防止することができる。なお、フィルター体が泥に埋没すると、通水能力が失われるだけでなく、浸透体の中に土砂が流入するおそれがある。
フィルターは、例えば、合成繊維不織布などの透水性布を円柱形のロール状に巻き付け、その外周に透水性の小さい合成繊維不織布などの透水性布を上端部分の一定範囲を除いて巻き付けることにより、下部に透水性の小さい下部フィルター、上部に透水性の大きい上部フィルターを備えた構造のフィルターに簡単に形成することができる。
また、フィルターを金網などからなるメッシュ状のフィルター収納かご内に設置することにより、経年劣化による部分的なずれや破断等があっても、フィルターの形態を保持してフィルターの機能を長期に渡って維持することができる。
また、フィルターをフィルター収納かごと共にフィルター保護枠内に入れてフィルター体とし、これを集水ますや道路側溝などの底部に設置する場合は、フィルター保護枠の周壁に複数の雨水流入孔を設け、特にフィルター保護枠の周壁上部には多くの雨水流入孔を、周壁下部には少数の雨水流入孔を設ければよい。
また、フィルター収納かごの周壁および上端面の外側に鉄筋などからなる骨線材を添い付けることによって、フィルターとフィルター保護枠との間に一定のクリアランスを形成することにより、フィルター保護枠の雨水流入孔より流入した雨水をフィルターの全面で効率的に受け入れることができる。
フィルター保護枠は、例えば、フィルター収納かごが内接する円筒形状の上部保護枠とフィルターの下端部分が収められる下部保護枠と、下部保護枠内にあってフィルターを支持するフィルター支持板とを備え、かつ上部保護枠の周壁に複数の雨水流入孔を備え、特に周壁上部に周壁下部より多数の雨水流入孔が設けてあればよい。
さらに、フィルター保護枠の上端部に保護キャップを取り付け、当該保護キャップに複数の空気抜き孔を設けることにより、降雨初期に雨水がフィルター保護枠内に流入することによって起こる、雨水と空気の入れ替わり現象によって発生する気泡をフィルター保護枠の外に逃がして、雨水をフィルター体内にスムーズに流入させることができる。
フィルター体は、集水ますや道路側溝などの底部に設置される他、地盤面下に埋設し、集水ますや浸透トレンチ管などの雨水排水施設と連結管を介して連通させて設置されることもある(図5〜7参照)。この場合、フィルターをフィルター収納かごと共にフィルター保護枠の中に入れてフィルター体とし、フィルター保護枠の雨水流入孔は連結管を差し込む等の方法によって接続できるようにしてあればよい。
また、雨水流入孔の大きさや数量、位置は、特定されたものではなく、集水ますや浸透トレンチ管などの雨水排水施設の位置や規模、或いは数量に応じて、複数設けられることもあり、また、段違いに設けられることもある。
浸透体は、少なくともフィルター体直下の地盤内に鉛直に設置された浸透管と、当該浸透管の外周に設置された砕石層とを備え、前記浸透管の底面は閉塞し、かつ下部周辺壁が浸透管防砂被覆シートによって被覆してあればよい。
また、浸透管の内側に導水管を設置し、さらに導水管内にろ過材が充填してあれば、懸濁物質の浸透穴周壁面への付着や堆積を抑制でき、フィルター体および浸透穴周壁面の目詰まりを防止して、浸透穴周壁面の浸透能力を長期にわたって維持することができる。
なお、導水管内に充填されるろ過材は、浸透管防砂被覆シートと同じ高さまでとするのが望ましい。ろ過材を導水管の上部まで充填すると、雨水を浸透穴の底面側へスムーズに流すことができなくなるためである。また、導水管が浸透管内より取り出せるように設置してあれば、導水管および浸透管内の清掃を容易に行うことができる。
本発明によれば、特にフィルターが透水性の大きい上部フィルターと上部フィルターより透水性の小さい下部フィルターを上下に隣接して備えていることで、懸濁物質が浮遊するも比較的きれいな雨水は上部フィルターを通過させ、フィルター体直下の浸透体に流入させる一方、土砂などの比較的比重が大きく水底に沈降しやすい物質は、透水性の低い下部フィルターでほぼ遮断し、フィルター体を通過した懸濁物質は、ろ過材が充填された導水管、浸透管、浸透管防砂被覆シートおよび砕石層などを備えて三重構造になっている浸透体において流路を限定し、ろ過材や浸透管防砂被覆シート、砕石層に沈殿・付着させて、浸透穴周壁面への付着や堆積を抑制する構成としたことにより、フィルター体の通水能力を維持しつつ、浸透穴周壁面の目詰まりを防止して浸透穴周壁面の浸透能力を長期にわたって維持することができる。また、フィルター体および浸透体の掃除や洗浄が簡単で回数も少なくてよいため、維持、管理も容易に行うことができる。
本発明の一実施形態であり、縦型雨水浸透施設の構造を示す斜視図である。 図1に図示する縦型雨水浸透施設のフィルター体と浸透体の構造を図示したものであり、図2(a)は平面図、図2(b)は一部破断側面図である。 フィルター支持枠、フィルター保護枠の下部保護枠およびフィルター体の構造を示す分解斜視図である。 フィルター保護枠の上部保護枠の斜視図である。 本発明の他の実施形態であり、集水ますおよび集水ますに接続された縦型雨水浸透施設の構造を示す縦断面図である。 図5に図示する縦型雨水浸透施設のフィルター体と浸透体の構造を図示したものであり、図6(a)は平面図、図6(b)は一部破断側面図である。 図6に図示する縦型雨水浸透施設で用いられているフィルター保護枠の型違いの上部保護枠の斜視図である。
図1〜図4は、本発明の縦型雨水浸透施設の一実施形態を図示したものである。図において、地表面下に集水ます1が設置され、当該集水ます1直下の地盤に形成された浸透穴(縦穴)A内に浸透体2がほぼ鉛直に設置されている。
また、集水ます1内にフィルター体3が設置され、当該フィルター体3と浸透体2は集水ます1底部の開口1aを貫通して互いに連通している。
さらに、集水ます1周囲の地表面下に複数の雨水流入管4aと雨水排出管4bが二または三方向に延びて敷設され、かつ各管4a,4bの端部は集水ます1の側壁部に接続されている。なお、雨水排出管4bは雨水流入管4aより低い位置に接続されている。
このような構成において、各雨水流入管4aを通して集水ます1内に流入する雨水は、フィルター体3を通って浸透体2に流入し、当該浸透体2より周囲の地盤内に浸透排水される。また、浸透体2およびフィルター体3が一時的に流入した雨水で満たされた場合、雨水はフィルター体3へと流入せず、雨水排出管4bを通って下水道などの他の排水施設に排水される。
さらに詳しく説明すると、集水ます1は、場所打ちコンクリートまたはプレキャストコンクリートによって真上に開口する矩形箱形状に形成され、上端部に上蓋(図省略)が脱着可能に取り付けられている。
また、集水ます1の底部中央に開口1aが形成され、当該開口1aを貫通してフィルター体3と浸透体2が連結されている。
浸透体2は、集水ます1直下の地盤に形成された浸透穴A内にほぼ鉛直に設置された浸透管5、当該浸透管5内に設置された導水管6および浸透管5の下部外周に設置された浸透管防砂被覆シート7、さらに導水管6内に浸透管防砂被覆シート7と同じ高さまで充填されたろ過材8、浸透管5の外周(浸透管防砂被覆シート7を有する部分を含む)に所定厚さに形成された砕石層9を備えている。なお、浸透体2の深さと径は、周囲地盤の浸透能力や降雨時の出水雨量などを参酌して最適な大きさに決定されている。
浸透管5は、ろ過材で除去しきれない懸濁物質を浸透管5の下部に沈降堆積させて、砕石層9への流出を防止すると共に導水管6から浸透管5内に流れ込む雨水の流速を遅らせて懸濁物質の沈降堆積を促進させる働きを有する管であり、浸透管5の周壁全体が全長に渡って均一な透水性を有する長尺管から形成されている。
浸透管5には、例えば、管の周壁全体に開口率1.2%程度の浸透孔(図省略)を無数に有する網状管などが用いられ、下端部は浸透管底面キャップ10によって閉ざされている。
導水管6は、浸透管5よりやや小径に形成され、かつ浸透管5とほぼ同等の深さに到達する長さに形成されている。また、導水管6の周壁全体に複数の導水孔6aが管軸方向および管周方向に間隔をおいて均一に形成され、下端部は導水管底面キャップ11によって閉ざされている。
浸透管5内に導水管6が設置されていることにより、フィルター体3より流入する雨水を浸透穴Aの底面側にスムーズに流入させることができ、また、フィルター体3より流入する雨水の流れと水圧を一定に保ち、浸透穴Aの周壁面に対して垂直に作用させることができる。
特許文献に開示された浸透体は、懸濁物質によって充填材部分がGL側から目詰まりして、雨水が底面側に流れないという懸念があり、また、浸透体の上部中心から流入した雨水が、浸透体の上の部分で横に広がり、浸透穴Aの周壁面を洗掘しながら下方に流れるという問題もあるが、本発明においては、導水管6が浸透管5内に設置されていることで、特許文献で心配されるような懸念はない。
なお、導水管6には硬質ポリ塩化ビニル有孔管などの硬質樹脂孔開き管が用いられ、また、導水孔6aの径および数は地盤の浸透能力や降雨時の出水量などを参酌して最適な径と数量に決定されている。
浸透管防砂被覆シート7は清水を通すが、雨水に含まれる懸濁物質は通さない程度の透水性を有するシートで、浸透管5の下部周壁を管軸方向に一定長に渡って被覆するように設置され、目詰り物質の沈殿スペースを形成している。
浸透管防砂被覆シート7は経年により目詰まりするが、浸透管5の浸透管防砂被覆シート7の上端より上方部分の周壁に形成された浸透孔は、懸濁物質の付着や堆積により下方から上方に徐々に目詰まりするため、砕石層9への流路が短期間で完全に遮断されることはない。なお、浸透管防砂被覆シート7には特に透水性の低い不織布、例えば合成繊維不織布などが用いられている。
ろ過材8は、フィルター体3から流入する雨水の流速を遅くさせて、懸濁物質の沈降効果を高め、さらに沈降した懸濁物質を閉じ込めて後から流入する雨水によるまき上がりを防止する働きを有する。
なお、ろ過材8は、導水管6内に浸透管防砂被覆シート7と同じ高さまで充填されている。ろ過材8を導水管6の上部まで充填すると、雨水を浸透穴Aの底面側へスムーズに流すことができなくなるためである。
また、ろ過材8には、例えば、セラミックや砕石、砂利などが用いられ、特に導水管6の周壁に形成された導水孔6aの孔径(7mm程度)より大きい径のろ過材が用いられている。その理由は、導水孔6aの孔径より小粒子のろ過材は導水孔6aの目詰りの原因となるおそれがあるためである。
そして、砕石層9は、浸透管5においても除去できないようなごく微量の懸濁物質が、最終的に浸透穴Aの周壁面に到達するのを遅らせ、さらに浸透穴A底面の土砂のまき上がりと浸透穴Aの周壁面の崩落を防止する働きを有し、特に6号(粒径5〜13mm)程度の細かい砕石によって形成されている。
このような構成のもと、浸透体2は内側からろ過材8が充填された導水管6、浸透管5および砕石層9などを備えての三重構造になっていることで、フィルター体3を通って雨水と共に導水管6内に流入する懸濁物質を、ろ過材8内および浸透管5の下部内に効果的に付着および沈殿させることにより、浸透穴Aの周壁面への付着や堆積を抑制して雨水流入時の浸透穴Aの周壁面の浸透能力の低減を抑制し、周囲地盤の浸透能力を長期に渡って維持することができる。
また、浸透体2は、地盤内に深度方向に縦長に設置されていることで、狭い設置スペースの中で雨水の浸透面積を広く確保することができ、また、水圧(水頭)を利用して雨水を地盤内に効率的に浸透排水することができる。
さらに、導水管6は、引き上げて清掃することができ、また、導水管6内のろ過材8は洗浄や交換することができ、さらに浸透管5に沈殿した懸濁物質などの目詰まり物質は、残水ポンプ等で容易に清掃でき、また、浸透管5の目詰りは管内周面をブラシ等で掃除(目詰まり解消)することができるため、維持管理も容易である。
集水ます1底部の開口1a内にフィルター支持枠12が設置され、当該フィルター支持枠12の上部内側にフィルター体3が設置されている。
フィルター支持枠12は、上部の一定長が集水ます1底部の開口1a内に内接可能な円筒形状に形成され、上部より下方が下端方向に徐々に小径となるロート状に形成されている。また、フィルター支持枠12は、集水ます1底部の開口1a内に、基本的に集水ます1の底面とほぼ面一に設置され、下端部は浸透管5の上端部に接続されている。
なお、フィルター支持枠12周囲と開口1a周縁との隙間には支持枠固定用のモルタル(図省略)が充填されている。
フィルター体3は、フィルター保護枠13と当該フィルター保護枠13内に設置されたフィルター14およびフィルター収納かご15、さらに、フィルター14を載置するための後述するフィルター支持板19を備え、フィルター保護枠13は、下部保護枠16と上部保護枠17とから縦長の円筒形状に形成されている。
また、上部保護枠17は、フィルター収納かご15が内接する円筒形状に形成され、上端部に保護キャップ18が接着材などによって取り付けられている。
下部保護枠16は、上部の一定長がフィルター支持枠12よりやや小径の円筒形状に形成され、上部より下方が下端方向に徐々に小径となるロート状に形成されている。
そして、フィルター支持枠12内に集水ます1の底面より1cm程度低い位置に設置され、下端部は導水管6の上端部に脱着可能に接続されている。
また、下部保護枠16内に格子状に形成されたフィルター支持板19が設置され、その上にフィルター14の下端部分が納められ、そして、下部保護枠16より立ち上がる部分にフィルター収納かご15が被せられている。なお、符号20は、フィルター支持枠12と下部保護枠16間をシールする止水パッキンである。
上部保護枠17についてさらに説明すると、上部保護枠17および保護キャップ18の周壁に複数の雨水流入孔21が周壁全体に形成されている。特に、上部保護枠17の周壁上部および保護キャップ18の周壁には多数の雨水流入孔21が周方向および上下方向に小間隔にかつ均一に形成され、上部保護枠17の周壁下部(周壁上部を除く部分)には、周壁上部より少数の雨水流入孔21が周方向および上下方向に散点的に形成されている。
これにより、上部保護枠17の周壁上部および保護キャップ18の周壁が上部保護枠17の周壁下部より開口率が大きいことにより、集水ます1内に堆積する土砂はフィルター体3内に流入し難い一方、集水ます1内に一時的に貯留される比較的きれいな上水が優先的にフィルター体3内にスムーズに流入するようになっている。
また、下部周壁の雨水流入孔21は、集水ます1の底面とほぼ同じ高さの位置にも形成されていることで(図2(b)参照)、集水ます1内の雨水は残らず浸透体2内に流れ込むようになっており、これにより集水ます1内における蚊などの害虫発生の原因ともなる雨水の長期滞留が生じないようになっている。
このような構成において、降雨時に上部保護枠17からフィルター体3内に流入する雨水の流入方向は、基本的に水平方向であり、上部保護枠17の周壁に形成された多数の雨水流入孔21からフィルター体3内に流入し、雨水に含まれる枯れ葉やゴミ等の混入物は上部保護枠17の周壁で除去され、上部保護枠17の周壁に一時的に付着する。
また、枯れ葉やゴミ等の混入物は水面上に浮遊し、水面下の雨水流入孔21まで目詰まりさせることはないので、上部保護枠17の周壁からフィルター体3内へ雨水は流入する。
そして、集水ます1内の雨水量が減少するに伴い、上部保護枠17からフィルター体3内への雨水の流入が、水平方向から垂直方向へと変化していくことにより、上部保護枠17の周壁に一時的に付着した枯れ葉やゴミ等の付着物は、雨水の流入が止まった時点で水位が下がることにより剥がれ落ちるため、効率的に除去することができる。
さらに、保護キャップ18の上端面に多数の空気抜き孔22が上端面全体に均一形成されている。空気抜き孔22は雨水流入孔21より極力小径に形成されている。これにより降雨初期に雨水がフィルター体3内および浸透体2に流入することによって起こる、雨水と空気の入れ替わり現象によって発生する気泡はフィルター体3の外に抜け、フィルター体3内に雨水がスムーズに流入することで、雨水の流入が損なわれることはない。
また、フィルター体3は、集水ます1内に設置され、降雨時に側溝や流入管から多くの雨水が流入して大きな動圧を受けるが、フィルター保護枠13の上部保護枠17が円筒形状に形成されているため、動圧を受け難く、かつ強度を維持することができる。
なお、フィルター支持枠12、フィルター保護枠13の下部保護枠16および上部保護枠17、さらに保護キャップ18やフィルター支持板19は、いずれも塩化ビニル樹脂などの硬質樹脂より形成されている。
フィルター14は、上下に隣接する円柱形状の上部フィルター14aおよび下部フィルター14bと上部フィルター14aの上端部に設置された天端フィルター14cを備え、円筒形状のフィルター収納かご15内に内接する状態で設置されている。
上部フィルター14aおよび天端フィルター14cは、懸濁物質が浮遊するも比較的きれいな雨水は通すが、土砂などの比較的比重が大きく水底に沈降しやすい物質は遮断する程度の透水性を有する。
すなわち、懸濁物質では目詰まりしないが、土砂では目詰まりを起して雨水の流入をほぼ遮断する程度の透水性を有するように形成されている。なお、天端フィルター14cが設置されていることで、透水性布をロールして形成されているために生じる隙間を含む上部フィルター14a天端部の全面が覆われ、天端フィルター14cが上部フィルター14aとともに、上部フィルター14aと同様の透水性を有する。
一方、下部フィルター14bは、懸濁物質と土砂をほぼ遮断してしまう程の透水性を有するように形成されている。
フィルター14が、透水性の大きい上部フィルター14aおよび天端フィルター14cと上部フィルター14aおよび天端フィルター14cより透水性の小さい下部フィルター14bから構成されていることで、特に雨水量の多い降雨時の、懸濁物質が浮遊していても比較的きれいな雨水は上部フィルター14aおよび天端フィルター14cより浸透体に流入し、土砂などの比較的比重が大きく水底に沈降しやすい物質は、透水性の小さい下部フィルター14bでほぼ遮断することにより、降雨時の雨水を地盤内に速やかに浸透排水させることができる。
また、水面に浮遊する枯れ葉やゴミ等は、上部保護枠17の周囲に浮遊して上部保護枠17の周壁に一時的に付着し、雨水の流入が止まった時点で水位が下がることにより剥がれ落ちるため、効率的に除去することができる。
なお、上部フィルター14a、下部フィルター14bおよび天端フィルター14cは、いずれも合成繊維不織布などの透水性布から形成されている。また、透水性を有する合成繊維不織布を円柱形のロール状に巻き、その外周の上部を除く部分に、透水性の小さい薄い合成繊維不織布を巻き付けることにより、上部分に透水性の大きい上部フィルター14a、下部分に透水性の小さい下部フィルター14bを備えたフィルター14を形成することができる。
また、フィルター14は、フィルター収納かご15内に設置されていることで、経年劣化による部分的なずれや破断等があってもフィルター14の形状を当初の状態に保持して、フィルターの機能を長期に渡って維持することができる。
また、フィルター14は、上部フィルター14aと下部フィルター14bをそれぞれ透水性の異なる材料より円柱形状に形成し、当該フィルター14aと14bをフィルター収納かご15内に上下に重ねて設置して形成することもできる。
フィルター収納かご15は、ステンレスまたは硬質合成樹脂材よりフィルター14が内接する円筒形のかご状に形成され、かつ周壁および天端の外周に太さ1.5mm程度の骨線材(金属線等)15aが、周方向および軸方向に補強材として複数形成されている。
また、骨線材15aによってフィルター保護枠13の上部保護枠17とフィルター14との間に一定のクリアランスが形成され、これにより上部保護枠17の雨水流入孔21より流入した雨水をフィルター14の全面で効率的に受け入れられるようになっている。
次に、本発明の縦型雨水浸透施設を既存の集水ます直下の地盤内に敷設する方法について説明する。
(1) 最初に、集水ます1の底部中央に開口1aを開け、その直下の地盤内に浸透穴(縦穴)Aを掘削する。開口1aはコアカッターで開け、浸透穴Aは建柱車とオーガー等を用いて掘削する。なお、建柱車に代えてバックホウ、ラフタクレーン、クローラークレーン等も利用することができる。
(2) 次に、集水ます1底部の開口1aより浸透穴A内に、敷砕石として砕石を投入した後、下部外周に浸透管防砂被覆シート7を取り付けた浸透管5を立て込み、当該浸透管5の周囲に砕石を充填して砕石層9を形成する。
(3) 次に、集水ます1底部の開口1a内にフィルター支持枠12を設置し、フィルター支持枠12の下端部は浸透管5の上端部に接続する。また、フィルター支持枠12の周囲に支持枠固定用のモルタル(図省略)を充填して隙間を埋める。
(4) 次に、浸透管5内にろ過材8を充填した導水管6を立て込む。なお、ろ過材8の充填量は浸透管防砂被覆シート7と同じ高さまでとする。
(5) 次に、フィルター支持枠12内にフィルター保護枠13の下部保護枠16を設置し、下端部を導水管6の上端部に接続する。また、フィルター支持枠12と下部保護枠16間を止水パッキン20でシールする。
(6) そして、下部保護枠16内にフィルター支持板19を設置し、続いてフィルター収納かご15に入れたフィルター14を設置する。なお、フィルター支持枠12内に予め下部保護枠16を設置したことで、フィルター14を確実に自立させて設置することができる。
(7) さらに、フィルター収納かご15の上から上部保護枠17を被せ、下端部をフィルター支持枠12と下部保護枠16との間(隙間)に押し込み固定する。
図5〜図7は、本発明の他の実施形態であり、集水ます近くの地盤面下に埋設して設置され、かつ連結管を介して集水ますに接続されている縦型雨水浸透施設を図示したものである(ピークカット方式)。
図において、フィルター体3の上部保護枠17に代えて型違いの上部保護枠23が設置され、当該型違いの上部保護枠23と集水ます24が連結管25を介して接続されている。
型違いの上部保護枠23は、上下方向と側方の三方向に開口し、下端部がフィルター支持枠12と下部保護枠17との隙間に押し込み固定されている。また、側部に設けられた開口が雨水流入孔26を成し、当該雨水流入孔26に集水ます24に通じる連結管25が差込み式によって接続されている。
なお、型違いの上部保護枠23は、必ずしも図示するような形状のものに限られるものではなく、特に、側方に開口する開口部が四方向またはそれ以上の方向に開口するものもあり、さらに側方に開口する開口部が段違いに開口するものもある。
また、型違いの上部保護枠23の上端部は開口し、フィルター体3および浸透体2内を点検および清掃等する際の点検・清掃口を成し、当該点検・清掃口にフィルター保護枠蓋27が脱着自在に取り付けられている。
さらに、型違いの上部保護枠23内の下方部分が、フィルター14およびフィルター収納かご15が内接するフィルター収納空間23aを成し、これより上方部分が流入水拡散スペース23bを成し、当該流入水拡散スペース23bの側部に雨水流入孔26が設けられている。符号28と29は、それぞれ集水ます24に接続された雨水流入管と雨水排出管を示す。
このような構成において、降雨初期や集水ます24に流入する雨水量が少ないときは、集水ます24内の雨水は雨水排出管29を通して下水管などの他の排水施設に排水され、集水ます24内の雨水量が一定水位を超えると、雨水は連結管25を通ってフィルター体3から浸透体2内へと流入する。
この場合、連結管25を介してフィルター体3内に流入する雨水は、型違いの上部保護枠23の流入水拡散スペース23b内で拡散されて、フィルター14の上端面および周壁面の全面からフィルター14内に流入する。
また、定期的な点検または清掃などの際は、フィルター保護枠蓋27を外してフィルター体3および浸透体2内を点検または清掃することができる。その他の構成は、図1〜図4で説明した実施形態とほぼ同じである。
なお、図6に図示する縦型雨水浸透施設を、浸透トレンチ管として敷設される有孔管または暗渠排水管(図省略)近くの地盤面下に埋設し、連結管を介してこれらの管と接続することもできる。
本発明は、懸濁物質が浮遊するも比較的きれいな雨水は、フィルター体を通してフィルター体直下の浸透体に流入させる一方、土砂などの比較的比重が大きく水底に沈降しやすい物質は遮断し、浸透体に流入した懸濁物質は浸透体によって遮断して、懸濁物質を除去した水のみを浸透体周囲の地盤内に浸透排水する構成とすることで、フィルター体および浸透穴周壁面の目詰まりをし難くして、浸透穴周壁面の浸透能力を長期にわたって維持することができる。
1 集水ます
1a 開口
2 浸透体
3 フィルター体
4a 雨水流入管
4b 雨水排出管
5 浸透管
6 導水管
6a 導水孔
7 浸透管防砂被覆シート
8 ろ過材
9 砕石層
10 浸透管底面キャップ
11 導水管底面キャップ
12 フィルター支持枠
13 フィルター保護枠
14 フィルター
14a 上部フィルター
14b 下部フィルター
14c 天端フィルター
15 フィルター収納かご
15a 骨線材
16 下部保護枠
17 上部保護枠
18 保護キャップ
19 フィルター支持板
20 止水パッキン
21 雨水流入孔
22 空気抜き孔
23型違いの上部保護枠
23a フィルター収納空間
23b 流入水拡散スペース
24集水ます
25 連結管
26 雨水流入孔
27 フィルター保護蓋
28 雨水流入管
29 雨水排出管
A 浸透穴(縦穴)

Claims (7)

  1. 雨水が流入するフィルター体と、当該フィルター体直下の地盤内に設置され、前記フィルター体より流入する雨水を周囲の地盤内に浸透させる浸透体とを備えてなる縦型雨水浸透施設であり、前記フィルター体は、円柱形状のフィルターと当該フィルターが内接するフィルター収納かごと当該フィルター収納かごが内接するフィルター保護枠とを備え、前記フィルターは上下に隣接する上部フィルターと下部フィルターとを備え、前記上部フィルターは前記下部フィルターより大きい透水性を有し、前記フィルター保護枠は、円筒形状に形成されかつ周壁に雨水流入孔が設けられた上部保護枠と、円筒形状に形成されかつ下方が下端方向に徐々に小径となるロート状に形成された下部保護枠と、前記上部保護枠の上端部に取り付けられた保護キャップとを備え、前記浸透体は、前記地盤内に設置された浸透管と、当該浸透管の外周に設置された砕石層と、前記浸透管内に当該浸透管と同等の深さに設置され、かつ上端部が前記下部保護枠に接続された導水管とを備えていることを特徴とする縦型雨水浸透施設。
  2. 請求項1記載の縦形雨水浸透施設において、前記保護キャップの周壁に雨水流入孔、前記保護キャップの上端部に空気抜き孔がそれぞれ設けられていることを特徴とする縦型雨水浸透施設。
  3. 請求項1または2記載の縦型雨水浸透施設において、前記下部保護枠内にフィルターを支持するフィルター支持板が設置され、かつ前記下部保護枠内に前記フィルターの下部が収納されていることを特徴とする縦型雨水浸透施設。
  4. 請求項1〜3のいずれかひとつに記載の縦型雨水浸透施設において、前記フィルター収納かごの外周に骨線材を備え、当該骨線材によってフィルターとフィルター保護枠の間に隙間が設けられていることを特徴とする縦型雨水浸透施設。
  5. 請求項1〜4のいずれかひとつに記載の縦型雨水浸透施設において、前記浸透管の底面は閉塞され、かつ下部周壁は浸透管防砂被覆シートによって被覆されていることを特徴とする縦型雨水浸透施設。
  6. 請求項1〜5のいずれかひとつに記載の縦型雨水浸透施設において、前記導水管は取り出せるように設置されていることを特徴とする縦型雨水浸透施設。
  7. 請求項1〜6のいずれかひとつに記載の縦型雨水浸透施設において、前記導水管の内側下部にろ過材が充填されていることを特徴とする縦型雨水浸透施設。
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