JP6574657B2 - 雨水排水貯留設備 - Google Patents

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この発明は、雨水排水貯留設備に関するものである。
近年、気象状況の変化などによって、いわゆるゲリラ豪雨などと呼ばれる局地的な集中豪雨が頻繁に発生している。
そして、このような局地的な集中豪雨による浸水によって都市や地域の機能が麻痺してしまうのを防止する必要が生じている。そのために、住宅などの敷地に、雨水貯留槽(例えば、特許文献1参照)を戸別に埋設して、雨水を一時的に雨水貯留槽に貯留させることで、下水道管などが溢れてしまうのを防止させることなどが行われている。
特許第4302506公報
しかしながら、上記特許文献1に記載された雨水貯留槽は、敷地内に戸別に設置する程度の小規模なものであるため、効果が小さかった。しかも、雨水貯留槽を全戸に普及させるのにはかなりの困難が伴うという問題もあった。
そこで、本発明は、上記した問題点を解決することを、主な目的としている。
上記課題を解決するために、本発明は、
排水管と、排水管よりも径の大きい雨水貯留管とが、地中に埋設された縦坑に対して同時に接続されており、
該縦坑に、その内部を雨水貯留管側の空間と排水管側の空間とに仕切る仕切壁が設けられており、
該仕切壁に、雨水貯留管側の空間に流入された雨水を排水管側の空間へ流量規制しつつ放出させるオリフィス孔が設けられており、
前記仕切壁が、着脱可能な堰板を備えていると共に、
該堰板に対して前記オリフィス孔が形成され
前記排水管の底部は、前記縦坑の底部よりも高い位置に形成され、
前記雨水貯留管の縦坑への接続部分の底部は、前記排水管の底部および前記縦坑の底部よりも高い位置に形成され、
前記オリフィス孔は、下端が前記排水管の底部および前記縦坑の底部よりも高い位置に形成されていることを特徴とする。
本発明によれば、上記構成の雨水排水貯留設備を備えることによって、局地的な集中豪雨に対して有効に対処できるようになる。
本実施の形態にかかる雨水排水貯留設備を備えた下水道設備の平面図である。 図2は図1の雨水排水貯留設備の側面図である。 雨水貯留管の内部構造を示す部分断面図である。 雨水貯留管の上流側の構造を示す側面図である。 図4をA−A方向から見た図である。 (a)は仕切壁の正面図、(b)は浮上防止部の一例を示す部分的な斜視図である。 (a)はスクリーン部材を正面側から見た斜視図、(b)はスクリーン部材の取付け構造を示す断面図である。 (a)はオリフィス孔および上記雨水貯留管の縦坑への接続部分の底部と排水管の底部との位置関係を示す雨水排水貯留設備の縦断面図、(b)は最大貯水時の状態を示す雨水排水貯留設備の縦断面図である。
以下、本実施の形態を、図面を用いて詳細に説明する。
図1〜図8は、この実施の形態を説明するためのものである。
<構成>以下、構成について説明する。
図1は(地域)排水設備1の平面図、図2は図1の側面図である。例えば、幹線道路2などの地中3には、幹線道路2に沿って雨水17や汚水20などの下水が合流するようにした合流式の下水道管4が埋設されている。そして、幹線道路2に接続される街路5などの地中3には、街路5に沿って雨水17用の排水管6や汚水20用の排水管6などが埋設されている。この排水管6は下水道管4へ合流されている。下水道管4と排水管6との合流部や、排水管6どうしの合流部などには、人孔7,8(マンホール)などが設置される。
ここで、下水道管4や排水管6には、複数種類の規格寸法が存在しており、設置の際に地域の平均的な降雨状況などを考慮して最適な規格寸法のものが選定されている。なお、下水道管4には、複数系統の排水管6が接続されるため、下水道管4は、排水管6よりも大径のものが使用される。
このような排水設備1に対して、この実施例の雨水排水貯留設備11を設ける。以下、雨水排水貯留設備11について説明する。
(1)この雨水排水貯留設備11では、排水管6と、排水管6よりも径の大きい雨水貯留管12とが使用される。そして、地中3に埋設された縦坑13に対して排水管6と雨水貯留管12とが同時に接続されるようにしている。
この縦坑13に、その内部を雨水貯留管12側の空間14(貯留側空間)と排水管6側の空間15(排水側空間)とに仕切る仕切壁16が設けられている。
この仕切壁16に、雨水貯留管12側の空間14に流入された雨水17を排水管6側の空間15へ流量規制しつつ放出させるオリフィス孔18が設けられている。
上記仕切壁16が、着脱可能な堰板19を備えている。
この堰板19に対して上記オリフィス孔18が形成されている。
ここで、排水管6は、上記したように、地域の降雨状況などに応じた寸法のものが使用されている。雨水貯留管12は、局地的な集中豪雨による雨水17を貯留できて、且つ、各自治体で定める雨水流出抑制量を貯留できる貯水容量を想定した径寸法や長さを有するものとされる。この場合、雨水貯留管12は下水道管4よりも十分に大径の長尺物とされている。そして、この雨水貯留管12は、排水管6の下水道管4との合流部よりも上流側の部分に、排水管6に替えて適宜設けられる。
雨水貯留管12には、例えば、排水管6として通常用いられる硬質塩化ビニル製の管や、水理性や耐久性や耐酸性に優れた多層構造管21などを用いることができる。硬質塩化ビニル製の管は軽量であるため施工が容易である。また、多層構造管21は、図3に示すように、内面保護層22と、内面FRP層23と、レジンモルタル層24と、外面FRP層25と、外面保護層26とを有する多層構造の管部材である。内面FRP層23および外面FRP層25には、それぞれ、周方向に延びるガラス繊維層27と軸方向に延びるガラス繊維層28とを有している。レジンモルタル層24は、不飽和ポリエステル樹脂と珪砂とからなるものとされる。
このような多層構造管21は、硬質塩化ビニル製の管と比べて大口径にすることができるので、より大きな雨水17の貯水容量を確保することができる。また、多層構造管21は、砕石で埋め戻すことが可能であるため、液状化が懸念される場所や、軟弱地盤、地下水位の高い場所などへの設置にも適している。
そして、例えば、上記した雨水貯留管12の内径を500mmまでの中・小口径のものとする場合には、取り扱いの容易な硬質塩化ビニル製の管を用いるのが望ましい。また、例えば、雨水貯留管12の内径を500mm〜2600mmなどの大口径のものとする場合には、埋設土の土圧に耐えられる強度を確保できる多層構造管21を用いるのが望ましい。
縦坑13は、樹脂製やコンクリート製の点検枡や人孔などとすることができる。この縦坑13の上流側には、図4、図5に示すように、雨水貯留管12の上流側の端部に接続される別の縦坑31が設置されている。この別の縦坑31には、街路5と宅地32との間に設けられた側溝33からの雨水17が流入管34を介して流入されるようになっている。このような縦坑13と別の縦坑31との間を雨水貯留管12で接続した構造は、多数直列に設けることができる。なお、縦坑13や別の縦坑31における空気抜きは、縦坑13や別の縦坑31の蓋部35に形成した空気穴(不図示)や、流入管34および側溝33などを介して行われる。
仕切壁16は、雨水貯留管12で用いられる多層構造材料を板状にしたものや、硬質ウレタン樹脂などの熱硬化性樹脂発泡体中にガラス長繊維を分散させ板状に発泡硬化させたものや、板状の樹脂やコンクリートなどを用いることができる。
この場合、図6(a)に示すように、対向する一対のコンクリート堰41の内側に縦溝42を設け、この縦溝42間に、複数枚の堰板19を上下に積み重ねるように嵌め込むことによって、最大貯水位を調節できるようにした堰(角落とし堰)とされている。なお、堰板19は一枚物とすることもできる。
堰板19の上下の辺部には、堰板19どうしの接続用の凹凸部43(図2参照)が設けられる。堰板19には、取り扱いを容易にするための取手44などが取付けられている。
オリフィス孔18は、上記した堰板19のうちの一枚に貫通形成される。オリフィス孔18には、夾雑物などによる詰まりを防止するためのスクリーン部材45が取付けられている。スクリーン部材45は、例えば、図7(a)に示すように、オリフィス孔18とほぼ同等若しくはそれ以上の大きさの孔部46を有して堰板19に取付可能な取付板47と、この取付板47に対して孔部46を覆うように取付けられたカゴ状のスクリーン本体48とを有するものとされている。スクリーン本体48の上部は、開閉可能な蓋部48aとされている。スクリーン部材45の取付板47は、堰板19に対して図7(b)に示すように、取付可能なボルト49a、ナット49bなどの締結具(または固定具)によって固定される。ボルト49a、ナット49bと取付板47や堰板19との間には、パッキンなどの止水機能を有する座金49c(シール座金)が介在される。なお、オリフィス孔18が設けられた堰板19については、現場条件によっては取手44を設けない場合もある。
(2)好ましくは、上記堰板19が、合成木材51によって形成されるようにする。
ここで、合成木材51は、ガラス長繊維が混入されたプラスチック発泡体(硬質ウレタン樹脂などの熱硬化性樹脂発泡体)に木材の風合いを持たせたものである。合成木材51は、比重が1程度またはそれ以下と軽く、耐摩耗性や耐食性が有り、加工がし易い素材である。この場合、コンクリート堰41には、合成木材51による堰板19の浮き上がりを防止するための浮上防止部55を設けるようにする。浮上防止部55は、堰板19の浮き上がりを防止できるのであればどのようなものであっても良いが、例えば、図6(b)に示すような、コンクリート堰41に対して、最も上側に位置する堰板19の上部を上から押さえるように押さえ金具57(例えば、山形鋼)を、ボルトなどで着脱可能に取付けたものや、一対のコンクリート堰41間に着脱可能に架設された閂状(かんぬきじょう)の浮き上がり防止用のバーなどとすることができる。
(3)図8に示すように、上記オリフィス孔18、および、上記雨水貯留管12の縦坑13への接続部分の底部は、上記排水管6の底部よりも高い位置に形成されるようにする。また、オリフィス孔18の下端、上記雨水貯留管12の縦坑13への接続部分の底部、上記排水管6の底部は、縦坑13の底部よりも高い位置に形成されるようにする。
ここで、オリフィス孔18、および、雨水貯留管12の縦坑13への接続部分の底部と排水管6の底部との間の最適な高低差65,66(図8参照)は、例えば、模型を使ったシミュレーションなどを行って設定するようにする。なお、高低差65,66は同じにしても、異なるものとしても良い。
(4)上記縦坑13の上記排水管6への入口部、または、上記排水管6に、排水管6から縦坑13への臭気の逆流や下水(雨水17や汚水20)の逆流を防止するための逆流防止部72が設けられるようにする。
ここで、逆流防止部72は、例えば、縦坑13の入口部に取付けられたトラップ74や、排水管6の下流側(の人孔8に対する出口部)に取付けられたフラップゲート75などとすることができる。トラップ74は、縦坑13内の封水76へ、その開口部が挿入されるよう下向きに屈曲されたエルボ部材などとすることができる。また、フラップゲート75は、上側のヒンジ部を中心として人孔8の内側へ開閉するようなものなどとすることができる。なお、臭気の逆流や下水(雨水17や汚水20)の逆流は、排水先が合流式の下水道管4である場合や、豪雨などにより下流側の排水能力がオーバーした時などに発生するものと考えられる。この場合には、例えば、雨水排水系統と汚水排水系統とが一緒になっている場合に設けるようにする。この場合には、例えば、図1の上側から人孔8へ汚水20の排水系統となっている排水管6(6a)が合流された状況を想定している。ただし、雨水排水系統と汚水排水系統とが一緒になっていない場合には、特に、逆流防止部72を設ける必要はない。
<作用効果>この実施例によれば、以下のような作用効果を得ることができる。
(作用効果1)地中3に埋設された縦坑13に対して、排水管6と、排水管6よりも径の大きい雨水貯留管12とを同時に接続し、縦坑13に、その内部を雨水貯留管12側の空間14と排水管6側の空間15とに仕切る仕切壁16を設け、仕切壁16にオリフィス孔18を設けた。これにより、降雨時に、雨水17は雨水貯留管12に溜められると共に、雨水貯留管12に溜められた雨水17は、縦坑13における雨水貯留管12側の空間14から仕切壁16に設けたオリフィス孔18を通して流量を規制されつつ排水管6側の空間15へ少しずつ放出され、排水管6側の空間15へ放出された雨水17が排水管6から下水道管4などへ排出されることになる。その結果、道路や街路5に沿って延設されている排水管6の途中に、雨水17を貯留する設備(雨水17貯留設備)を無理なく設けることができる。よって、集中豪雨などで下水道管4が一気に溢れて浸水が発生するような事態を防止することができる。なお、雨水貯留管12に貯留された雨水17は、長い時間をかけて所定量ずつ排水管6から下水道管4などへ排出されることで空になり、次の降雨に備えることになる。
雨水貯留管12に雨水17を溜める場合、雨水貯留管12から排水管6へ放出する雨水17の流量規制を行うオリフィス孔18の設定・調整が重要となる。
そこで、先ず、仕切壁16に、着脱可能な堰板19を備えさせるようにした。これにより、堰板19の設置高さによって、雨水貯留管12への雨水17の貯留量を設定することができる。また、仕切壁16から堰板19を着脱できるようにすることで、縦坑13の内部に対する維持管理作業を容易に行うことができるようになる。
そして、この堰板19に対してオリフィス孔18を形成するようにした。これにより、施工時にオリフィス孔18(の高さや大きさなど)を容易に設定・調整することが可能となる。また、施工後でも、オリフィス孔18(の高さや大きさなど)を容易に変更することなどが可能となる。
(作用効果2)堰板19を合成木材51によって形成した。このように、堰板19に合成木材51を用いることにより、堰板19の耐摩耗性や耐食性を確保し向上させることができる。また、合成木材51は軽いので、堰板19の取り扱いを容易化することができる。
(作用効果3)オリフィス孔18、および、上記雨水貯留管12の縦坑13への接続部分の底部を、排水管6の底部よりも高い位置に形成した。これにより、オリフィス孔18に、雨水貯留管12側の空間14から排水管6側の空間15への雨水17の放出を妨げようとする圧力が作用するのを防止することができる。よって、雨水貯留管12側の空間14から排水管6側の空間15へ向けて雨水17を支障なく放出させることができる。
(作用効果4)縦坑13の排水管6への入口部、または、排水管6に、逆流防止部72を設けた。これにより、排水管6からの臭気の逆流や下水(雨水17や汚水20)の逆流を防止することができる。
以上、この発明の実施の形態を図面により詳述してきたが、実施の形態はこの発明の例示にしか過ぎないものである。よって、この発明は実施の形態の構成にのみ限定されるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等があってもこの発明に含まれることは勿論である。また、例えば、各実施の形態に複数の構成が含まれている場合には、特に記載がなくとも、これらの構成の可能な組合せが含まれることは勿論である。また、実施の形態に複数の実施例や変形例がこの発明のものとして開示されている場合には、特に記載がなくとも、これらに跨がった構成の組合せのうちの可能なものが含まれることは勿論である。また、図面に描かれている構成については、特に記載がなくとも、含まれることは勿論である。更に、「等」の用語がある場合には、同等のものを含むという意味で用いられている。また、「ほぼ」「約」「程度」などの用語がある場合には、常識的に認められる範囲や精度のものを含むという意味で用いられている。
3 地中
6 排水管
6a 排水管
12 雨水貯留管
13 縦坑
14 空間(雨水貯留管側)
15 空間(排水管側)
16 仕切壁
17 雨水(下水)
18 オリフィス孔
19 堰板
20 汚水(下水)
51 合成木材
72 逆流防止部

Claims (2)

  1. 排水管と、排水管よりも径の大きい雨水貯留管とが、地中に埋設された縦坑に対して同時に接続されており、
    該縦坑に、その内部を雨水貯留管側の空間と排水管側の空間とに仕切る仕切壁が設けられており、
    該仕切壁に、雨水貯留管側の空間に流入された雨水を排水管側の空間へ流量規制しつつ放出させるオリフィス孔が設けられており、
    前記仕切壁が、着脱可能な堰板を備えていると共に、
    該堰板に対して前記オリフィス孔が形成され
    前記排水管の底部は、前記縦坑の底部よりも高い位置に形成され、
    前記雨水貯留管の縦坑への接続部分の底部は、前記排水管の底部および前記縦坑の底部よりも高い位置に形成され、
    前記オリフィス孔は、下端が前記排水管の底部および前記縦坑の底部よりも高い位置に形成されていることを特徴とする雨水排水貯留設備。
  2. 請求項に記載の雨水排水貯留設備であって、
    前記縦坑の前記排水管への入口部、または、前記排水管に、排水管から縦坑への臭気の逆流や下水の逆流を防止するための逆流防止部が設けられていることを特徴とする雨水排水貯留設備。
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