JP6751801B2

JP6751801B2 - 雨水貯留機能付コラム柱

Info

Publication number: JP6751801B2
Application number: JP2019116832A
Authority: JP
Inventors: 淳木下
Original assignee: WATAHAN SOLUTIONS CO., LTD.
Current assignee: WATAHAN SOLUTIONS CO., LTD.
Priority date: 2019-06-25
Filing date: 2019-06-25
Publication date: 2020-09-09
Anticipated expiration: 2036-07-12
Also published as: JP2019152100A

Description

この発明は、雨水貯留機能付コラム柱に係り、特に、自走式立体駐車場等の鉄骨構造物を構成するコラム柱の少なくとも一部に、雨水貯留タンクとしての機能を付与する技術に関する。

自動式立体駐車場等の構造物は、一般に、複数本の鉄骨を組み合わせた基本構造を備えており、その柱として内部に空間を備えた角形鋼よりなるコラム柱が用いられているが、その内部空間はこれまで全く利用されてこなかった。
一方で近年、地球温暖化や異常気象等の影響で水不足に陥るケースが増えてきており、都市部においても雨水を各家庭や事業所で広く薄く貯留しておき、水資源として有効活用することの重要性が認識され始めている（非特許文献１）。

横浜市雨水貯留タンク設置助成制度のご案内インターネットURL：http://www.city.yokohama.lg.jp/kankyo/gesui/tankjosei/pdf/rifuretto.pdf検索日：平成２８年７月６日

この発明は、上記の現状に鑑みて案出されたものであり、これまで全く利用されてこなかった鉄骨構造物のコラム柱を雨水の貯留タンクとして有効活用できるようにすることを目的としている。

上記の目的を達成するため、請求項１に記載した雨水貯留機能付コラム柱は、内部空間を備えた鋼鉄製の柱本体を備え、この柱本体は、鉄骨構造物の１階から屋上階に到達する長さを備え、屋上階のフロアに降った雨水を内部に取り込む取水口と、内部に貯留された雨水を外部に取り出す蛇口と、内部に貯留された雨水の量が閾値を超えた時点で雨水を外部に排出する圧力弁を有することを特徴としている。

請求項２に記載した雨水貯留機能付コラム柱は、上記柱本体が、少なくとも１つの掃除用開口部と、この掃除用開口部を水密に閉塞する蓋プレートを有することを特徴としている。

請求項３に記載した雨水貯留機能付コラム柱は、上記柱本体の内面に複数の内ダイヤフラムが溶接されており、各内ダイヤフラムの間に上記掃除用開口部が位置しており、各内ダイヤフラムには、雨水を流通させるための貫通孔が形成されていることを特徴としている。

請求項４に記載した雨水貯留機能付コラム柱は、上記柱本体が複数本の角形鋼を溶接することによって形成されており、また少なくとも一部の角形鋼の間には通しダイヤフラムが溶接されており、この通しダイヤフラムには、雨水を流通させるための貫通孔が形成されていることを特徴としている。

請求項５に記載した雨水貯留機能付コラム柱は、上記柱本体の内面に、防錆処理が施されていることを特徴としている。

請求項１に記載した雨水貯留機能付コラム柱の場合、雨天時に屋上階に設けられた取水口から雨水が取り込まれ、柱本体の内部に貯められた雨水は、蛇口を開くことによって外部に取り出されて清掃や植物の水遣り等に利用できる。すなわち、従来は全く利用されていなかったコラム柱の内部空間を、水資源の貯留タンクとして有効活用することが可能となる。
また、貯められた雨水の量が一定以上になると、圧力弁が自動的に開き、下方に位置する古い水から順に外部に排出される仕組みを備えているため、雨水の腐敗を抑えることができる。

請求項２に記載した雨水貯留機能付コラム柱の場合、掃除用開口部を備えているため、柱本体の内部を定期的に清掃することが可能となり、雨水の水質悪化を防止することができる。

請求項３に記載した雨水貯留機能付コラム柱の場合、柱本体の内面に内ダイヤフラムが補強プレートとして溶接されているため、比較的径の大きな掃除用開口部を設けても柱本体の剛性を維持することが可能となる。

請求項４に記載した雨水貯留機能付コラム柱の場合、柱本体が複数本の角形鋼を溶接することによって形成されるため、縦寸法の比較的大きな柱本体を構成し易くなり、高層の構造物にも適用可能となる。

請求項５に記載した雨水貯留機能付コラム柱の場合、柱本体の内面に亜鉛めっき等の防錆処理が施されているため、錆の発生による柱本体の強度低下や雨水の水質悪化を有効に防止できる。

図１は、この発明に係る雨水貯留機能付コラム柱10の全体構成を示す側面図であり、図２は、これを屋内側から観察した背面図である。また図３は、雨水貯留機能付コラム柱10の内部構造を示す断面図である。

雨水貯留機能付コラム柱10は、複数の角形鋼12a〜12gを縦に並べ、相互間を直接または他の部材を挟んで溶接することにより、１階から屋上階まで到達する、内部に空間を備えた角形パイプ状の柱本体11を備えている。

１階と２階との境には、正方形状の鋼板よりなる一対の通しダイヤフラム14, 14が溶接によって介装されており、両者間に溶接された比較的短い角形鋼12e（パネル部）の左右両側面及び背面には、それぞれＨ形鋼よりなる梁材18が垂直に溶接されている。

この梁材18の上にデッキプレート及びコンクリートを配することにより、２階のフロア20が形成される。
また、２階部分の角形鋼12dの左右両側面には、Ｈ形鋼よりなる転落防止柵22が、図示しないガセット及びボルトを介して取り付けられている。

２階と屋上階との境にも、正方形状の鋼板よりなる一対の通しダイヤフラム14, 14が溶接によって介装されており、両者間に溶接された比較的短い角形鋼12b（パネル部）の左右両側面及び背面には、それぞれＨ形鋼よりなる梁材18が垂直に溶接されている。

この梁材18の上にデッキプレート及びコンクリートを配することにより、屋上階のフロア24が形成される。
また、屋上階部分の角形鋼12aの左右両側面には、Ｈ形鋼よりなる転落防止柵22が、図示しないガセット及びボルトを介して取り付けられている。
この角形鋼12aの上端開口部には、正方形状のトッププレート26が被せられ、ビス等によって固定されている。

１階部分の角形鋼12gの下端開口部には、正方形状のベースプレート28が溶接されている。
１階の躯体30に土間コンクリートまたはアスファルトを配することにより、１階のフロア32が形成される。

２階のフロア20には、吹き込んだ雨水を取り込むためのドレン34が埋設されており、このドレン34から取り込まれた雨水は、縦樋36を伝って１階の外部に排出される。

屋上階に突出した角形鋼12aの左右両側面には、それぞれ逆Ｕ字形状の取水口38が設けられている。
各取水口38の下端辺は、屋上階のフロア24と同じレベルに配置されており、またフロア24には所定の勾配が設けられているため、屋上階に降った雨が取水口38から角形鋼12a内に取り込まれ、柱本体11の内部空間に貯留される。
各取水口38には、ゴミ等の流入を防止するための金網40が取り付けられている。

１階部分の角形鋼12gの下端付近には、図示しない円形の開口部が設けられており、この開口部には圧力弁42が連通接続されている。
そして、柱本体11の内部に貯留された雨水の量が設定値以上となると、その水圧を受けて圧力弁42が開き、雨水の一部が排出管44を介して１階の外部に放出される。また、内部の雨水が設定値以下になった時点で、上記圧力弁42が閉じられる。

開口部を設けたことによる柱本体11の剛性低下を補うため、角形鋼12gの表面には円形の金属製補強プレート46が溶接されている。

２階の角形鋼12dの側面及び１階の角形鋼12gの側面には、柱本体11内に貯まった雨水を取り出すための円形の開口部50が設けられており（図３）、各開口部50には蛇口52が取り付けられている。
このため、蛇口52を開くと柱本体11内の雨水が放出され、清掃や植物に対する水遣り等に利用可能となる。
なお、開口部50を設けたことによる柱本体11の剛性低下を補うため、角形鋼12d及び12gの表面には、円形の金属製補強プレート54が溶接されている。

また、２階の角形鋼12dの背面及び１階の角形鋼12gの背面には、内部清掃用の円形の掃除用開口部が設けられている。
図４は、２階の角形鋼12dに形成された掃除用開口部56を示す拡大断面図である。なお、１階の角形鋼12gに形成された掃除用開口部56も基本的に同一の構造を備えているため、以下の説明がそのまま適用される。

図示の通り、掃除用開口部56を設けた角形鋼12dの背面には、円形の貫通孔58を備えた矩形状の補強プレート60が溶接されており、その表面には円形の蓋プレート62が複数のビス64を介して着脱可能に固定されている。
蓋プレート62の内面には、ゴムパッキン66が配されており、掃除用開口部56の水密な閉塞が確保されている。

また、比較的径の大きな掃除用開口部56を設けたことによる剛性低下を補うため、２枚の内ダイヤフラム（補強用鋼鉄プレート）68が、掃除用開口部56の上端位置及び下端位置に水平に配置されている。
各内ダイヤフラム68は、角形鋼12dの内壁面に予め溶接された係合板70上に載置された状態で、角形鋼12dの内壁面に溶接される。

なお、この内ダイヤフラム68の溶接を行うため、本来一つであった角形鋼が、掃除用開口部56よりも少し上の位置（作業者の手が溶接箇所に届く位置）で、12cと12dとに切断されている。
そして、内ダイヤフラム68の溶接が完了した後、係合用角形鋼72の下半分を下方の角形鋼12dと溶接し、つぎに上方の角形鋼12cを係合用角形鋼72の上半分に被せた状態で、角形鋼12c, 12d間が外側から溶接される。

図５に示すように、内ダイヤフラム68の中心には、比較的大きな円形の貫通孔74が設けられている。
また、内ダイヤフラム68の四隅にも、比較的小さな矩形状の貫通孔76が形成されている。
これらの貫通孔74, 76により、柱本体11内における雨水の流通が確保されている。

図６に示すように、上記した各通しダイヤフラム14の中心にも、比較的大きな円形の貫通孔78が設けられている。
また、各通しダイヤフラム14の四隅にも、比較的小さな円形の貫通孔80が形成されている。
これらの貫通孔78, 80により、柱本体11内における雨水の流通が確保されている。

この貯留機能付コラム柱10の場合、雨天時に屋上階に設けられた取水口38から雨水が取り込まれ、角パイプ状に形成された柱本体11の内部に貯められる。
そして、柱本体11の内部に貯められた雨水は、１階や２階に設けられた蛇口52を開くことによって取り出され、清掃や植物の水遣り等に有効利用される。

柱本体11内に貯められた雨水の量が一定以上になると、圧力弁42が自動的に開き、下方に位置する古い水から順に外部に排出される。
このように、柱本体11内の雨水を循環させる仕組みを備えているため、雨水の腐敗を抑えることができる。

また、屋上階に降った雨水が柱本体11の内部に貯留される仕組みであるため、少なくとも屋上階のフロア24にドレンを埋設して雨水を集め、縦樋を介して外部に排出する必要がなくなり、その分、設備の簡素化を実現できる。

なお、一定期間毎に貯留した雨水を外部に排出し、柱本体11の内部を清掃することが衛生管理上望ましい。
この際、蓋プレート62を外して掃除用開口部56を開放することにより、内部に堆積したゴミをバキュームで吸引したり、ブラシや放水によって内壁面に付着した水垢を剥離したりでき、徹底した清掃の実施が可能となる。

上記においては、この発明を自走式立体駐車場に応用した例を示したが、コラム柱を備えた他の鉄骨構造物に適用することも当然に可能である。
また、３階建ての構造物に限定されることもなく、少なくとも１階及び屋上階を備えた構造物に広く適用可能である。
貯留機能付コラム柱10の設置本数や構成比率にも限定はなく、構造物に含まれるコラム柱の少なくとも一部について雨水貯留機能を付与すればよい。

各角形鋼12a〜12gの内面、通しダイヤフラム14の内面、内ダイヤフラム68の内面、係合用角形鋼72の内面には、それぞれ亜鉛めっきが施されているため、柱本体11の内部に雨水を貯めても、錆の発生は有効に抑えられる。

この発明に係る貯留機能付コラム柱の全体構成を示す側面図である。この発明に係る貯留機能付コラム柱の全体構成を示す背面図である。この発明に係る貯留機能付コラム柱の内部構造を示す断面図である。掃除用開口部付近の構造を示す拡大断面図である。内ダイヤの構造を示す平面図である。通しダイヤの構造を示す平面図である。

10 雨水貯留機能付コラム柱
11 柱本体
12a 角形鋼
12b 角形鋼
12c 角形鋼
12d 角形鋼
12e 角形鋼
12f 角形鋼
12g 角形鋼
14 通しダイヤフラム
18 梁材
20 ２階のフロア
22 転落防止柵
24 屋上階のフロア
26 トッププレート
28 ベースプレート
30 躯体
32 １階のフロア
34 ドレン
36 縦樋
38 取水口
40 金網
42 圧力弁
44 排出管
46 金属製補強プレート
50 開口部
52 蛇口
54 金属製補強プレート
56 掃除用開口部
60 補強プレート
62 蓋プレート
64 ビス
66 ゴムパッキン
68 内ダイヤフラム
72 係合用角形鋼
74 内ダイヤフラムの貫通孔
76 内ダイヤフラムの貫通孔
78 通しダイヤフラムの貫通孔
80 通しダイヤフラムの貫通孔

Claims

内部空間を備えた鋼鉄製の柱本体を備え、
この柱本体は、鉄骨構造物の１階から屋上階に到達する長さを備え、
この柱本体はさらに、屋上階のフロアに降った雨水を内部に取り込む取水口と、内部に貯留された雨水を外部に取り出す蛇口と、内部に貯留された雨水の量が閾値を超えた時点で雨水を外部に排出する圧力弁と、少なくとも１つの掃除用開口部と、この掃除用開口部を水密に閉塞する蓋プレートを有しており、
上記柱本体の内面に、複数の内ダイヤフラムが溶接されており、
各内ダイヤフラムの間に上記掃除用開口部が位置しており、
各内ダイヤフラムには、雨水を流通させるための貫通孔が形成されていることを特徴とする雨水貯留機能付コラム柱。
内部空間を備えた鋼鉄製の柱本体を備え、
この柱本体は、鉄骨構造物の１階から屋上階に到達する長さを備え、
この柱本体はさらに、屋上階のフロアに降った雨水を内部に取り込む取水口と、内部に貯留された雨水を外部に取り出す蛇口と、内部に貯留された雨水の量が閾値を超えた時点で雨水を外部に排出する圧力弁を有しており、
上記柱本体が、複数本の角形鋼を溶接することによって形成されており、
また、少なくとも一部の角形鋼の間には、通しダイヤフラムが溶接されており、
この通しダイヤフラムには、雨水を流通させるための貫通孔が形成されていることを特徴とする雨水貯留機能付コラム柱。
上記柱本体の内面に、防錆処理が施されていることを特徴とする請求項１または２に記載の雨水貯留機能付コラム柱。