JP7164303B2 - 排水システム - Google Patents
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Description
また、特許文献1の排水設備では、縦排水溝の底面勾配をのり面の傾斜に対して小さい下向きの底面勾配又は上向きの底面勾配を付与するジャンプ部を設けた構成となっている。
本発明に係る排水システムは、路面やのり面の排水を排水管路を使用してのり尻の側溝に排水する排水システムであって、前記排水管路には、前記のり尻の前記側溝に合流する排水の合流部に合流用管路が配設され、前記合流用管路の管軸方向は、前記側溝内の排水の流れ方向に対して、上面視で上流から下流に向けて60度以下の水平流入角度で合流するとともに、前記流れ方向に対して、記流れ方向に直交する側面視において水平以下で下向きとなり、かつ前記流れ方向に対して75度以下の上下流入角度で合流し、前記排水管路の上端が接続された集水桝の底面の落し口と、前記のり面の前記排水管路と、の間にサイフォン誘発器が備えられ、前記排水管路の前記集水桝と前記サイフォン誘発器との間が地中に埋設されていることを特徴とする。
また、本発明の排水システムは、配管を主体とした簡単な構成であり、施工する際には従来のようなU字溝等の重量物を運搬する作業が不要となり、容易に、かつ低コストで施工を行うことができる。
さらに、本発明では、サイフォン式の排水管を採用することで、排水を高流速化し、排水管路の口径を小さくしても排水処理量を得ることができる利点もある。
さらに、本発明では、地中に埋設される部分の排水管路を紫外線から保護することでき、排水管路の耐久性を向上させることが可能となる。
図1に示すように、第1の実施の形態による排水システム1は、盛土して上方に道路を設ける際に形成されるのり面2に設置されている。ここで、本実施の形態では、排水設備20を備えた既設ののり面2に対して排水システム1を設ける場合に適用される。
本実施の形態では、のり面2が高さ方向を複数段(図1では三段)に区分され、各段ののり面2同士の間の段状部分には略水平方向に延びる小段部Bが形成されている。また、のり面2の最上部には路面Cが設けられており、のり尻には側道Dが設けられている。
このように、本実施の形態の排水システム1では、集水枡23に流入した雨水のみを排水管路10内を流通させてのり尻排水溝22に排水するシステムであって、小段部Bに設けられる横排水溝21内の雨水は本排水システム1とは別系統で排水される。
また、排水管路10に耐光性樹脂を外層に被覆した樹脂管路として、例えば、AESを被覆した塩ビ管、耐光性塩ビを被覆した塩ビ管、耐光性塗料を塗布した塩ビ管、黒顔料を配合したPE樹脂を被覆したPE管、耐光性塗料を塗布した強化プラスチック管等が挙げられる。
また、別の構成のサイフォン誘発器として、図3に示すように、集水桝23の底面23aに接続される排水管路10の落し口に蓋部材121を設けた構成のサイフォン誘発器12Aを採用することも可能である。
これにより、豪雨の場合であっても路面C上の雨水が流入される集水枡23が溢れることがなく、路面Cの雨水がのり面2を伝って下方に流出することを抑えることができる。そのため、小段部Bの横排水溝21は直上ののり面2と当該小段部Bの雨水のみを処理することができ、のり面2の集水枡(図示省略)で排水が溢れにくくなる。
図5(a)に示す例では、合流用管路11の管軸方向C2は排水管路10の管軸方向C1に対して、上面視で直交する方向に配置され、すなわち排水の流れ方向Eと同じ方向となり水平流入角度θ1(図5(a)では不図示)が0度となっている。また、図6(a)に示す例では、水平流入角度θ1が30度となっている。
本実施の形態による排水システム1では、図1に示すように、路面Cの排水を排水管路10を通過させ、のり尻排水溝22との合流部Pに配設された合流用管路11を介して排水をのり尻排水溝22に効率よく排水することができる。
このとき、合流用管路11の管軸方向C2をのり尻排水溝22内の排水の流れ方向Eに対して、上面視で60度以下(図5(a)では0度、図6(a)では30度)の水平流入角度θ1とすることで、排水管路10内の排水がのり尻排水溝22内の排水に対して流れが妨げられることを抑えた効率的な合流となる。すなわち、合流用管路11とのり尻排水溝22との合流部Pにおいて、合流による水量以上に大きく水位が上がったり、乱流となってのり尻排水溝22から排水が溢れ出してしまうことを防ぐことができる。
さらに、本実施の形態では、サイフォン式の排水管を採用することで、排水を高流速化し、排水管路10の口径を小さくしても排水処理量を得ることができる利点もある。
さらに、本実施の形態では、地中に埋設される部分の排水管路10を紫外線から保護することでき、排水管路10の耐久性を向上させることが可能となる。
次に、図7に示すように、本発明の第2の実施の形態による排水システム1Aについて、図面に用いて説明する。
第2の実施の形態による排水システム1Aは、最上段(1段目)の小段部Bに設けられる集水枡24に流入した排水を上下方向に延在する排水管路10Aを使用して直接、のり尻排水溝22に排水する構成である。排水管路10Aには、上述した第1の実施の形態と同様にのり尻排水溝22に合流する排水の合流部Pに合流用管路11が配設されている。
本実施の形態では、排水管路10Aを有する排水システム1Aと、排水管路10Aとは別系統となる後述する縦排水溝25と、の2系統によりのり尻排水溝22に排水する構成となっている。
小段部Bに設けられる集水枡24に雨水を流入させる上流側の横排水溝21に対して集水枡24を挟んで反対側に設けられる下流側の横排水溝21は、当該集水枡24から離れる方向に下り勾配となっており、当該集水枡24に雨水が流れ込まないようになっている。この下流側の横排水溝21の内面には、集水枡24寄りの位置において集水桝24内の水位を高めるための堰(図示省略)が設けられている。
また、最上段の小段部Bに位置する集水桝24内に流入する雨水の多くは排水管路10Aによりのり尻排水溝22まで排水される。そのため、最上段に設けられる集水枡24から下方に向けて流れる縦排水溝25内の排水量は大幅に減少することになる。つまり、上から2段目の小段部Bの集水枡24には1段目の小段部Bからの排水が減量され、縦排水溝25から合流するため、2段目の小段部Bから下方に延びる縦排水溝25内を流れる排水量が減少される。
次に、図8及び図9に示す本発明の第3の実施の形態による排水システム1Bは、上述した第1の実施の形態においてサイフォン誘発器の構成を代えたものである。すなわち、第3の実施の形態のサイフォン誘発器12Bは、路面Cと最上段の小段部Bとの間にのり面2に沿う排水管路10の中間部分に設けられている。そして、排水管路10のサイフォン誘発器12Bの上方に位置する上端10aは、図9に示すように、地中に埋設され、上向きに延びて路面Cに設けられる集水枡23の底面23aに接続されている。
サイフォン誘発器12Bは、内径を絞る突起やリング状のプレートによる縮径等の効果により排水管路10内の排水を溜め、排水管路10が満管になったときサイフォン現象を発生させる構成となっている。
次に、図10に示す本発明の第4の実施の形態による排水システム1Cは、上述した図7に示す第2の実施の形態においてサイフォン誘発器の構成を代えたものである。すなわち、第4の実施の形態のサイフォン誘発器12Bは、最上段の小段部Bと2段目の小段部Bとの間ののり面2に沿う排水管路10Aの中間部分に設けられている。そして、排水管路10Aのサイフォン誘発器12Bの上方に位置する上端10aは、地中に埋設され、上向きに延びて最上段の小段部Bに設けられる集水枡24の底面24aに接続されている。
本第4の実施の形態の場合も、最上段の小段部Bの集水枡24内の雨水は、サイフォン誘発器12Aを備えた排水管路10Aのサイフォン作用により効率よくのり尻排水溝22に排水される。
本実施例は、図11に示すように、上述の実施の形態の排水管路の下端に設けられる合流用管路を模擬した試験体5を用い、側溝内の水の流れ方向に対して、上面視及び側面視で上流から下流に向けた流入角度(水平流入角度θ1、上下流入角度θ2)が及ぼす影響を合流直前の水位によりその効果を確認した。
そして、本試験では、水平流入角度θ1を変えた第1試験と、上下流入角度θ2を変えた第2試験の二つの試験を実施し、それぞれ側溝51において合流用管路52との合流部手前で最大の水位となる部分の水位(図11及び図14に示す合流部水位H)を測定した。
そして、サイフォン作用により流速が増えると、実施例の結果、さらに顕著になると考えられる。
例えば、本実施の形態の排水システム1、1A~1Cでは、排水管路10、10A、10Bの少なくとも一部にサイフォン誘発器12、12A、12Bを備えた構成としているが、サイフォン誘発器を設ける構成であることに限定されることはなく、サイフォン誘発器を省略することも可能である。
2 のり面
10、10A、10B 排水管路
11 合流用管路
11a 接続端
11b 排水端
12、12A、12B サイフォン誘発器
21 横排水溝
22 のり尻排水溝(のり尻の側溝)
23、24 集水桝
25 縦排水溝
B 小段部
C 路面
D 側道
P 合流部
E 排水の流れ方向
C1 排水管路の管軸方向
C2 合流用管路の管軸方向
θ1 水平流入角度
θ2 上下流入角度
Claims (3)
- 路面やのり面の排水を排水管路を使用してのり尻の側溝に排水する排水システムであって、
前記排水管路には、前記のり尻の前記側溝に合流する排水の合流部に合流用管路が配設され、
前記合流用管路の管軸方向は、前記側溝内の排水の流れ方向に対して、上面視で上流から下流に向けて60度以下の水平流入角度で合流するとともに、前記流れ方向に対して、
前記流れ方向に直交する側面視において水平以下で下向きとなり、かつ前記流れ方向に対して75度以下の上下流入角度で合流し、
前記排水管路の上端が接続された集水桝の底面の落し口にサイフォン誘発器として蓋部材が備えられていることを特徴とする排水システム。 - 路面やのり面の排水を排水管路を使用してのり尻の側溝に排水する排水システムであって、
前記排水管路には、前記のり尻の前記側溝に合流する排水の合流部に合流用管路が配設され、
前記合流用管路の管軸方向は、前記側溝内の排水の流れ方向に対して、上面視で上流から下流に向けて60度以下の水平流入角度で合流するとともに、前記流れ方向に対して、
前記流れ方向に直交する側面視において水平以下で下向きとなり、かつ前記流れ方向に対して75度以下の上下流入角度で合流し、
前記排水管路の上端が接続された集水桝の底面の落し口と、前記のり面の前記排水管路と、の間にサイフォン誘発器が備えられ、
前記排水管路の前記集水桝と前記サイフォン誘発器との間が地中に埋設されていることを特徴とする排水システム。 - 前記排水管路は、耐光性を有する樹脂で構成されることを特徴とする請求項1又は2に記載の排水システム。
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