JPH09184183A

JPH09184183A - 雨水の地下浸透施設及びその施工方法

Info

Publication number: JPH09184183A
Application number: JP35239395A
Authority: JP
Inventors: Manzo Ozawa; 満三小澤
Original assignee: OZAWA CONCRETE KOGYO KK
Current assignee: OZAWA CONCRETE KOGYO KK
Priority date: 1995-12-28
Filing date: 1995-12-28
Publication date: 1997-07-15
Anticipated expiration: 2015-12-28
Also published as: JP3673579B2

Abstract

(57)【要約】（修正有）【課題】継続的に雨水浸透機能を発揮でき、再生資源
利用の促進にも貢献できる雨水の地下浸透施設及びその
施工方法を提供する。【解決手段】単位セメント量を２２０〜４５０ｋｇ／
ｍ³ とし、水セメント比を２５〜４０％とし、セメント
骨材重量比は骨材粒径２０〜１３ｍｍの砕石を使用する
場合に１：５〜８．５とし、骨材粒径１３〜５ｍｍの砕
石を使用する場合に１：４〜８とし、骨材粒径５〜２．
５ｍｍの砕石を使用する場合に１：３．５〜７として雨
水浸透製品を造り、骨材粒径２０〜１３ｍｍの砕石で前
記雨水浸透製品を造った場合にはその外周に敷設する再
生資源骨材の最小粒径を５ｍｍ以上とし、骨材粒径１３
〜５ｍｍの砕石で前記雨水浸透製品を造った場合にはそ
の外周に敷設する再生資源骨材の最小粒径を２．５ｍｍ
以上とし、骨材粒径５〜２．５ｍｍの砕石で前記雨水浸
透製品を造った場合にはその外周に敷設する再生資源骨
材の最小粒径を１．２ｍｍ以上とした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、継続的に雨水浸透
機能を発揮することができ、再生資源利用の促進にも貢
献することができる雨水の地下浸透施設及びその施工方
法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、浸透桝や浸透トレンチ、浸透
側溝や浸透井戸等の雨水浸透製品としては、コンクリー
ト製品やプラスチック製品が用いられているが、コンク
リート部分に孔を開設した有孔タイプ、細長いスリット
を開設したスリットタイプなどがある。そして、上記の
雨水浸透製品を地中に埋設すると共に、その周辺を４号
砕石（３０〜２０ｍｍ）などで充填し、集水した雨水を
その底部及び側面から浸透させて雨水の地下浸透施設と
している。

【０００３】一方、平成３年再生資源利用の促進に関す
る法律が施行され、建設工事においては発注者、建設業
者、国及び地方公共団体がそれぞれの責務を分担して、
建設副産物たる土砂、コンクリート塊等の再生資源の利
用を促進することとなった。建設副産物は、ほとんどが
安全なものであり、その多くは建設資材等として再利用
可能なものである。そして、この建設副産物の現在の利
用分野は道路建設の路盤材としての用途が大部分であ
る。また、通常のコンクリートの骨材の代替としての用
途として舗装材（インターロッキングブロック等）など
も造られているが試行の域を脱していない。骨材として
の強度が通常の骨材より小さいために、通常の骨材に何
割か混入させる方法をとるため使用量が少ないことも一
因と考えられる。また、都市ゴミの不燃物やゴミを焼却
した後の焼却残渣、ガラスカレットまた下水道汚泥を焼
却した灰などを骨材として再生するなど供給体制は整い
つつあるが、その利用分野が前記の道路建設の路盤材だ
けでは供給過剰となり、再生資源としての用途の拡大
（別の用途への利用）を図る必要がある。例えば下水汚
泥の溶融スラグは、下水汚泥中の灰分を高温下（１２０
０〜１５００℃）で溶融状態とし、何らかの方法で冷却
し、固化したものをいう。この冷却方法により、溶融ス
ラグは大きく二つに大別でき、一つは水と直接接触或い
は浸して冷却することにより得られる水砕スラグ、もう
一つは大気中で放冷することにより得られる空冷スラグ
である。水砕スラグはガラス質で細粒状或いは砂状であ
る。空冷スラグは塊状或いは砕石状である。水砕スラグ
の粒径はほぼ０．３〜１０ｍｍの範囲となる。空冷スラ
グもガラス質であり、粒径１０〜１００ｍｍ程度で、通
常破砕したのち再利用される。スラグは細粒分が少な
く、ガラス質であるため、路盤材として要求される締め
固めを十分に行うことができずに、他の用途もないた
め、埋め立て処分されるものもある。スラグ化すると焼
却灰をそのまま埋め立てるより安全性に富み、容量も約
１／３となるため、処分場をその分だけ節約することは
できるが、処分場の不足の状況に変化はなく有効利用方
法の拡大が望まれている。スラグ骨材は都市ゴミの焼却
灰においても製造が可能である。焼却残渣リサイクル骨
材は都市ゴミを焼却した後の焼却残渣から有価物（金属
類）や灰分を除去した後に残る、陶器、磁器、ガラス、
石であり、粒径は０．３〜１５ｍｍの粒度範囲にしてい
るものが多い。また不燃物として回収された瓶等を破砕
したガラスカレットは本来ガラス製品として再利用が可
能であるが、再生工場までの搬送費用と埋め立て処分と
の経済比較から埋め立て処分されるものもある。このよ
うに再生資源骨材は、粒径の大小が入り混じっていた
り、細粒分を多く含んでおり、再生工場において分級さ
れているものもあるが、使用範囲を限定すると残りが再
びゴミになる可能性があり、細粒分を含む広範囲の粒径
のものを用いることができるような利用、しかも特別の
設備を必要としない（シンプルな）利用方法が望まれて
いる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記雨
水の地下浸透施設に、従来の４号砕石に代えて広範囲の
粒径分布を有する前記の再生資源骨材を用いようとする
場合、通常２０ｍｍ程度の有孔タイプやスリットタイプ
の雨水浸透製品では特に再生資源骨材の細粒分が外周か
らその孔やスリットに入って透水性を阻害してしまい、
施設の閉塞や外周での沈下が生じる虞があった。また、
孔やスリットを小さくすると再生資源骨材が外周から浸
入しにくくなる反面、透水しにくくなる。そこで、十分
な透水性を保つためには多数の細孔や小さいスリットが
必要になるが、このように多数の細孔や小さいスリット
を開設した雨水浸透製品を作製することは工業的に実用
的ではない。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は上記に鑑み提案
されたもので、単位セメント量を２２０〜４５０ｋｇ／
ｍ³ とし、水セメント比を２５〜４０％とし、セメント
骨材重量比は骨材粒径２０〜１３ｍｍの砕石を使用する
場合に１：５〜８．５とし、骨材粒径１３〜５ｍｍの砕
石を使用する場合に１：４〜８とし、骨材粒径５〜２．
５ｍｍの砕石を使用する場合に１：３．５〜７として雨
水浸透製品を造り、骨材粒径２０〜１３ｍｍの砕石で前
記雨水浸透製品を造った場合にはその外周に敷設する再
生資源骨材の最小粒径を５ｍｍ以上とし、骨材粒径１３
〜５ｍｍの砕石で前記雨水浸透製品を造った場合にはそ
の外周に敷設する再生資源骨材の最小粒径を２．５ｍｍ
以上とし、骨材粒径５〜２．５ｍｍの砕石で前記雨水浸
透製品を造った場合にはその外周に敷設する再生資源骨
材の最小粒径を１．２ｍｍ以上としたことを特徴とする
雨水の地下浸透施設、及びその施工方法に関するもので
ある。

【０００６】

【発明の実施の形態】本発明では、まず浸透桝や浸透ト
レンチ、浸透側溝や浸透井戸等の雨水浸透製品を、骨材
粒径２０〜１３ｍｍの砕石又は骨材粒径１３〜５ｍｍの
砕石又は骨材粒径５〜２．５ｍｍの砕石を用いて作製す
るのであるが、単位セメント量を２２０〜４５０ｋｇ／
ｍ³ とし、水セメント比を２５〜４０％とする。骨材粒
径２０〜１３ｍｍの砕石を用いる場合、セメント骨材比
を１：５〜８．５として作製すると、形成される空隙径
はおよそ最大で２．５ｍｍとなる。骨材粒径１３〜５ｍ
ｍの砕石を用いる場合、セメント骨材比を１：４〜８と
して作製すると、形成される空隙径はおよそ最大で１．
２ｍｍとなる。骨材粒径５〜２．５ｍｍの砕石を用いる
場合、セメント骨材比を１：３．５〜７として作製する
と、形成される空隙径はおよそ最大で０．６ｍｍとな
る。本発明では、上記の雨水浸透製品の最大空隙径より
大きい粒径の再生資源骨材を使用するので、雨水浸透製
品の連続する空隙内に再生資源骨材が浸入することがな
く、透水性を損なうことがない地中浸透施設となる。
尚、雨水浸透製品の骨材粒径は、工業製品として供給さ
れるものであり、規定される粒度は一定の範囲において
変動する。この骨材粒径は公称として示される粒度範囲
であり、特に最小の粒度で示されるものよりも小さい粒
径、より細かい粒度のものが含まれている。本発明にお
いてはこのことも考慮し約１５％の混入を見込んだ範囲
において前記の範囲を定めており、細粒分が少ない場
合、通常のセメントコンクリート材料の細骨材で適宜補
正することもある。要するに本発明において規定した砕
石の骨材粒径の最大寸法は、重量で少なくとも９０％が
通るふるいのうち、最小のふるいの呼び寸法で示される
骨材の寸法であり、同様に最小寸法は、重量で少なくと
も８５％がとどまるふるいのうち、最大の呼び寸法で示
される骨材の寸法である。

【０００７】また、前記本発明における雨水浸透製品
は、透水係数、空隙率、曲げ強度において以下の範囲の
物性を有するものとなる。透水係数；骨材粒径２０〜１３ｍｍの砕石又は骨材粒径１３〜５ｍｍの砕石を用いた場合・・・３×１
０^-1ｃｍ／ｓ以上骨材粒径５〜２．５ｍｍの砕石を用いた場合・・・１×
１０^-1ｃｍ／ｓ以上空隙率；骨材粒径２０〜１３ｍｍの砕石又は骨材粒径１３〜５ｍｍの砕石を用いた場合・・・２０〜
３２％骨材粒径５〜２．５ｍｍの砕石を用いた場合・・・１５
〜２５％曲げ強度；骨材粒径２０〜１３ｍｍの砕石又は骨材粒径１３〜５ｍｍの砕石を用いた場合・・・２０ｋ
ｇ／ｃｍ² 以上骨材粒径５〜２．５ｍｍの砕石を用いた場合・・・２５
ｋｇ／ｃｍ² 以上これらの物性が、地下浸透施設として十分な強度、透水
性、閉塞しにくい空隙率の範囲であることは、試験等に
より十分に確認されている。

【０００８】一方、前記本発明における雨水浸透製品の
底面や側面等の外周に敷設する再生資源骨材の透水係数
は骨材の粒度と間ゲキ比によって求まるものであるが、
透水係数の概略は２．５ｍｍ以上の場合、１〜１０² ｃ
ｍ／ｓの範囲であり、１．２ｍｍ以上の場合、１０^-1〜
１０² の範囲である。一般に雨水を浸透させる対象とな
る土壌の透水係数は１０^-2ｃｍ／ｓ以下であるから、上
記再生資源骨材が雨水の移動を妨げることはない。ま
た、再生資源骨材は、前記のように道路建設の路盤材と
して用いられていることからも明らかなように、一般的
に浸透施設に適用するのに十分な強度を有するものであ
る。尚、本発明では前記雨水浸透製品に用いた砕石の骨
材粒径によって、使用する再生資源骨材の最小粒径を前
記の通り設定したが、この設定した最小粒径は一定の範
囲において変動する。この最小粒径は公称として示され
る粒度範囲であり、設定した最小粒径よりも小さい粒径
のものが一般的には約１５％見込まれる。本発明におい
て規定した再生資源骨材の最小粒径は、このふるい分け
による誤差も考慮して定めた。また、最大粒径について
は特に規定しないが、実質的に１００ｍｍ以上のものは
流通していないので、これを上限としても良い。

【０００９】さらに、再生資源骨材は、一般的に生産さ
れる（再生される）場所が都市内であり、遠方より骨材
を運送する場合に生じる交通問題も解消され、運賃が大
幅に軽減できる。したがって、再生資源骨材を用いるこ
とにより、安価で雨水浸透施設を構築することができ
る。

【００１０】前記のように本発明の雨水の地下浸透施設
及びその製造方法は、無数の連続する孔が閉塞しにくい
特性を有し、施設としての耐久性に優れている。また、
広範囲の粒径を有する再生資源骨材を用いて安価に施工
することができ、しかも再生資源利用の促進にも貢献す
るものとなる。

【００１１】また、前記雨水浸透製品に用いる砕石とし
て再生資源骨材を適宜に分級したものを使用するように
しても良い。この場合、本発明の地下浸透施設への再生
資源骨材の使用量が増大し、前記再生資源利用の促進
に、より多大な貢献をするものとなる。

【００１２】尚、前記単位セメント量、水セメント比等
は以下の技術的根拠に基づいて設定されたものである。
単位セメント量はセメントペーストにより空隙が閉塞す
ることなく、且つ全ての骨材がセメントペーストで覆わ
れる量が必要となる。水セメント比は前記範囲より大き
いとセメントペーストが流下してしまい、逆に前記範囲
より小さいとセメントペーストの粘度が高すぎて正しい
締固めができない。

【００１３】ポーラスコンクリートの配合はセメントコ
ンクリート混合物としての空隙をどう制御するかが重要
であり、骨材の粒度、水セメント比、セメント量が相互
に関連することから、使用する骨材に応じて最適な配合
を定める必要がある。ポーラスコンクリートの空隙率と
強度及び透水係数との関係を図１に示す。雨水浸透製品
は長期的な使用（２０〜３０年）を前提としており、空
隙率が大きい方が目詰まりによる浸透能力の低下が生じ
にくい。一方、空隙率の増加に伴い強度は低下する。ま
た、使用する骨材の粒度及び骨材の最大寸法と最小寸法
の範囲によっても空隙率は変動し、雨水浸透製品の厚さ
によって使用可能な骨材の最大寸法も検討されなければ
ならない。要するに本発明は、この空隙率と雨水浸透製
品の外周に敷設する、細粒分を多く含む再生資源骨材を
通過させないための空隙径、実用上要求される製品強
度、外周に敷設する再生資源骨材の透水係数から目詰ま
りを生じ難いこと等の諸条件に鑑み設定されたものであ
る。

【００１４】

【実施例】

〈試験１〉まず、図２に示すように下記の３配合（ケー
ス１〜３）のポーラスコンクリートを内径１０ｃｍ、高
さ５ｃｍのポリ塩化ビニル製パイプ（以下、塩ビ管）の
管内に打設し、硬化後、高さ１５ｃｍの塩ビ管を接着し
て継ぎ足した。尚、同図中における１は塩ビ管、２はふ
るい（受皿）、３は再生資源骨材、４はポーラスコンク
リートである。次に、再生資源骨材（焼却不燃物残渣骨
材）を、１０〜５ｍｍ、５〜２．５ｍｍ、２．５〜１．
２ｍｍ、１．２〜０．６ｍｍ、０．６〜０．３ｍｍ、
０．３〜０．１５ｍｍ、０．１５〜０．０７４ｍｍの７
種にふるい分けてたものを各１００ｇづつ混合したもの
（７種類×１００＝７００ｇ）を、前記塩ビ管の中に投
入し、上部から水を流し、下部から水と共に流出する再
生資源骨材を採取した。尚、受皿は０．０７４ｍｍのも
のを使用し、流入の水量は２０リットルとした。その
後、採取した再生資源骨材を乾燥させてふるい分けを行
った。その結果は表１に示した。

【００１５】ケース１骨材粒径・・・・・・２０〜１３ｍｍ単位セメント量・・・２４０ｋｇ／ｍ³ セメント骨材比・・・１：６．５水セメント比・・・・４０％

【００１６】ケース２骨材粒径・・・・・・１３〜５ｍｍ単位セメント量・・・３３０ｋｇ／ｍ³ セメント骨材比・・・１：５．５水セメント比・・・・３５％

【００１７】ケース３骨材粒径・・・・・・５〜２．５ｍｍ単位セメント量・・・４００ｋｇ／ｍ³ セメント骨材比・・・１：４．５水セメント比・・・・３０％

【００１８】

【表１】

【００１９】表１から明らかなように、各配合のポーラ
スコンクリートの最大空隙径は以下の通りであった。ケース１・・・・・・５〜２．５ｍｍケース２・・・・・・２．５〜１．２ｍｍケース３・・・・・・１．２〜０．６ｍｍケース１の場合、０．６〜１．２ｍｍの粒径より小さい
場合、ポーラスコンクリートを通過する割合が著しく増
加する。ケース２の場合、同じく０．３〜０．６ｍｍの
粒径を境として、通過分量が増加している。

【００２０】〈試験２〉また、前記３配合（ケース１〜
３）のポーラスコンクリートで雨水浸透製品（浸透桝）
を造り、ケース１の浸透桝の外周には表２に示した最小
粒径５ｍｍ以上の再生資源骨材（再生コンクリート骨
材）を敷設し、ケース２の浸透桝の外周には表２に示し
た最小粒径２．５ｍｍ以上の再生資源骨材を敷設し、ケ
ース３の浸透桝の外周には表２に示した最小粒径１．２
ｍｍ以上の再生資源骨材を敷設し、図３に示す地下浸透
施設とした。尚、同図中における５は透水シート、６は
浸透桝、７は再生資源骨材、８は埋戻土である。また、
浸透桝の内径Ｄは３５０ｍｍφ、その高さＬは５００ｍ
ｍ、地下浸透施設の直径Ｂは６５０ｍｍφ、その高さＨ
₁ は７００ｍｍ、埋戻土を含めた高さは８００ｍｍであ
る。そして、図４に示すような測定装置によりこの地下
浸透施設の単位当たりの浸透能力を測定すると共に、地
下浸透施設の内外の観察を行った。尚、同図中における
９は水位センサー、１０は配電盤、１１は流量計、１２
は電磁バルブ、１３は手動バルブ、１４は水源、１５は
電源である。そして、貯留水面に設置された水位センサ
ー９が定水位を感知し、常に一定水位を維持するように
電磁バルブ１２が適宜な量の水を供給し、その水量を流
量計１１で測定する構成である。試験場所は、群馬県館
林市内（関東ローム）である。

【００２１】

【表２】

【００２２】〈試験２の結果〉単位当たりの浸透能力は
以下の通りであった。ケース１・・・・・・２４４リットル／ｈケース２・・・・・・２６０リットル／ｈケース３・・・・・・２３０リットル／ｈ

【００２３】また、地下浸透施設の内外を観察したが、
雨水の流出抑制に十分の効果をもち、外周に敷設した再
生資源骨材及び埋め戻した土地に地盤の低下等は見られ
なかった。尚、表２に示すように、使用した再生資源骨
材には、規定した最小粒径よりも小さい粒径のものがそ
れぞれ数％〜十数％程度含まれていたが、規定した粒径
のふるいの２サイズ下の範囲にほぼ１００％収まってお
り、試験１の測定結果の結果からも、この範囲において
の影響は軽微と判断される。また、施設の観察、浸透能
力の測定結果によっても何等問題を生じることはなかっ
た。

【００２４】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の雨水の地
下浸透施設及びその製造方法は、特定粒径の砕石を用い
て特定の単位セメント量、水セメント比、セメント骨材
比で雨水浸透製品を作製し、その外周に特定の粒径を有
する再生資源骨材を敷設した構成であり、安価に施工す
ることができ、且つ高い透水性を長年に亙って保持する
ものとなる。また、再生資源骨材の利用の観点において
も、広範囲の粒径分布を有するその殆どの範囲に亙って
利用することができるので、再生資源利用の促進にも貢
献するものとなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】ポーラスコンクリートの空隙率と強度及び透水
係数との関係を示すグラフである。

【図２】実施例におけるポーラスコンクリートの最大空
隙径を測定する装置の断面図である。

【図３】実施例において施工した地下浸透施設の一例を
示す断面図である。

【図４】実施例における浸透能力の測定装置を模式的に
示す断面図である。

【符号の説明】

５透水シート６浸透桝７再生資源骨材８埋戻土

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】単位セメント量を２２０〜４５０ｋｇ／
ｍ³ とし、水セメント比を２５〜４０％とし、セメント
骨材重量比は骨材粒径２０〜１３ｍｍの砕石を使用する
場合に１：５〜８．５とし、骨材粒径１３〜５ｍｍの砕
石を使用する場合に１：４〜８とし、骨材粒径５〜２．
５ｍｍの砕石を使用する場合に１：３．５〜７として雨
水浸透製品を造り、骨材粒径２０〜１３ｍｍの砕石で前
記雨水浸透製品を造った場合にはその外周に敷設する再
生資源骨材の最小粒径を５ｍｍ以上とし、骨材粒径１３
〜５ｍｍの砕石で前記雨水浸透製品を造った場合にはそ
の外周に敷設する再生資源骨材の最小粒径を２．５ｍｍ
以上とし、骨材粒径５〜２．５ｍｍの砕石で前記雨水浸
透製品を造った場合にはその外周に敷設する再生資源骨
材の最小粒径を１．２ｍｍ以上としたことを特徴とする
雨水の地下浸透施設。
【請求項２】単位セメント量を２２０〜４５０ｋｇ／
ｍ³ とし、水セメント比を２５〜４０％とし、セメント
骨材重量比は骨材粒径２０〜１３ｍｍの砕石を使用する
場合に１：５〜８．５とし、骨材粒径１３〜５ｍｍの砕
石を使用する場合に１：４〜８とし、骨材粒径５〜２．
５ｍｍの砕石を使用する場合に１：３．５〜７として雨
水浸透製品を造り、この雨水透水製品を地中に埋設する
と共に、骨材粒径２０〜１３ｍｍの砕石で前記雨水浸透
製品を造った場合にはその外周に最小粒径が５ｍｍ以上
の再生資源骨材を敷設し、骨材粒径１３〜５ｍｍの砕石
で前記雨水浸透製品を造った場合にはその外周に最小粒
径が２．５ｍｍ以上の再生資源骨材を敷設し、骨材粒径
５〜２．５ｍｍの砕石で前記雨水浸透製品を造った場合
にはその外周に最小粒径が１．２ｍｍ以上の再生資源骨
材を敷設することを特徴とする雨水の地下浸透施設の施
工方法。