JP2017014831A - 雨水貯留施設 - Google Patents

Abstract

【課題】 貯水槽を多量の雨水が貯留できるように幅広く形成しているにもかかわらず、地震時には、その内部に剛性の小さい多数の構造部材を積載してなる雨水貯留積層構造体が剪断破壊するのを防止できるように構成した雨水貯留施設を提供する。【解決手段】前後方向の幅が広い平面長方形状の貯水槽１にその幅方向の中央部を残して前後部内に雨水を貯留する内部空間を有する合成樹脂製の構造部材５を前後左右に並設すると共に複数段に積み重ねることによって雨水貯留積層構造体３、３を形成していると共にこれらの前後雨水貯留積層構造体３、３間の上記中央空間部内に、内部に両端面間に亘って貫通した通水路７を設けてなる剛性を有する樹脂ブロック６を、その通水路７の両端を前後雨水貯留積層構造体３、３に連通させた状態にして積層することによって耐震中間壁２を形成している。【選択図】 図１

Description

本発明は、公園や駐車場、或いは、道路等の施設の地面下に設けられる雨水貯留施設に関する。

従来から、公園や駐車場等の地下には、大雨による河川や下水道の氾濫を抑制したり、溜めた雨水を必要に応じて活用するための雨水貯留施設が設けられている。

雨水貯留施設は、例えば、特許文献１に記載されているように、地面を掘り下げることによって貯水槽を形成し、この貯水槽内に雨水を貯留する内部空間を有する合成樹脂製の構造部材（雨水貯留ユニット部材）を前後左右に並設すると共に複数段に積み重ねることによって雨水貯留積層構造体を形成し、この雨水貯留積層構造体をシート材を介して覆土やアスファルト舗装材等の被覆層によって被覆する一方、貯水槽に隣接して沈砂槽等を設けてなり、大雨の際には雨水をこの雨水貯留積層構造体内に導入して貯留するように構成している。

このように構成した雨水貯留施設において、雨水貯留積層構造体を形成している構造部材としては、上記特許文献１に、一定厚みを有する矩形状の底板上に下端がこの底板を貫通して下方に向かって全面的に開口している中空の四角錐台を前後左右に一定間隔を存して並設してなり、下側に配する構造部材と上側に配する構造部材とを互いに直角に交差させながら下側の構造部材の四角錐台上に上側の構造部材の四角錐台の下端開口部を嵌合させて積み重ねるように構成した構造部材が記載されている。

このような構造部材としては、上記のように形成された構造部材以外に中空円筒形状のものを矩形状の枠体内に前後左右に並設してなるもの等、様々な構造部材が案出されているが、いずれにしても多数の構造部材を貯水槽内に前後左右に並設すると共に複数段に積み重ねることによって雨水貯留構造体を形成してあり、また、できるだけ多量の雨水の貯留が可能となるように貯水槽の深さを深くし、且つ前後方向の幅や左右方向の幅を広くしている。

特開２０１４−２４０５９３号公報

しかしながら、貯水槽の幅等を大きくすると、地震が発生してその地震動により剪断方向の外力（水平方向の外力）を受けた時に雨水貯留積層構造体が剪断変形を起こして崩壊する虞れが生じる。詳しくは、雨水貯留積層構造体の地震時における挙動は周辺地盤の挙動に大きな影響力を受けるが、雨水貯留積層構造体を構成している上記合成樹脂製の構造部材は周辺の地盤に比較して剛性が小さいために、雨水貯留積層構造体を被覆している上記覆土やアスファルト等の被覆層の地震時に発生する慣性力による剪断力により、雨水貯留積層構造体が剪断変形して座屈等の強度低下を引き起し、変形が進行して崩壊し、地表面が陥没する等の災害を引き起こすことになる。

そのため、貯水槽の幅を上記のような剪断変形により雨水貯留積層構造体が崩壊する虞れのない許容幅にすればよいが、そうすると貯水量が少なくなり、多量の雨水を貯留するには、このような容積の小さい貯水槽を地面下の数カ所に設けて各貯水槽内に雨水貯留積層構造体を組み上げることにより小規模な雨水貯留施設を構築すると共に、各雨水貯留施設毎に沈砂槽やマンホール等の付帯設備を設けなければならず、工期が長くなると共に工費が高くなるといった問題点がある。

この対策として、多量の雨水を貯留することができるように、幅広い一つの大きな貯水槽を掘削、形成し、この貯水槽の幅方向の中間部、例えば、貯水槽がその前後方向の幅を左右方向の幅よりも大きい幅に形成している平面長方形状の貯水槽である場合には、前後幅方向の中間部を除いて、この中間部を挟んだ貯水槽の前後部内に、雨水を貯留する内部空間を有する合成樹脂製の構造部材を前後左右に並設すると共に複数段に積み重ねることによって雨水貯留積層構造体を形成する。

さらに、これらの前後雨水貯留積層構造体の対向する面間の空間部、即ち、上記中間部内における底面に、前後に対向する雨水貯留積層構造体の下端間を連通させるための複数本の通水管を敷設すると共に雨水貯留積層構造体の対向面に透水シートを張設したのち、この中間部内を土砂によって埋め戻して中間土壁を形成し、この中間土壁の上面を上記前後雨水貯留積層構造体の上面と共にシート材を介して覆土やアスファルト舗装材等の被覆層によって被覆することにより雨水貯留施設を施工している。また、通水管を配設することなく、上記前後雨水貯留積層構造体の対向する面間の空間部に砕石を投入して砕石間の隙間によって通水を行うようした砕石層を形成することも行われている。

このように構成した雨水貯留施設によれば、一つの貯水槽内を中間土壁を介して雨水貯留積層構造体を設けてなる前後貯水槽部に分割しているので、比較的多量の雨水を貯留できる幅広い一つの貯水槽であるにもかかわらず、地震発生時にはこれらの前後雨水貯留積層構造体に作用する覆土やアスファルト舗装材等の上載荷重からの剪断変形が小さくなって雨水貯留積層構造体の崩壊等を抑止できるが、前後の貯水槽部間（前後の雨水貯留積層構造体間）を連通させるための通水管の配管作業や土砂により埋め戻し作業、或いは、砕石層の施工に手間を要するばかりでなく、土砂等が雨水貯留積層構造体内に流入するのを阻止するための透水シートを張設しなければならず、その施工が煩雑でコスト高になるといった問題点がある。

さらに、透水シートに目詰まりや破れ等が生じると、土砂等が雨水貯留積層構造体内に流入して堆積し、その除去が困難であるばかりでなく、中間土壁や砕石層が崩壊を引き起こす虞れがある。

本発明はこのような問題点に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、一つの幅広い貯水槽内に設けた分割雨水貯留積層構造体間を通水管により連通させることなく、さらには、これらの分割雨水貯留積層構造体間の空間部を埋め戻し土砂等からなる土壁や砕石層によって接続させることなく、透水シートの張設などを不要して、該空間部に施工が簡単且つ安価に行え、円滑な通水機能と地震動に対する充分な剛性強度を備えた耐震中間壁を設けてなる雨水貯留施設を提供するにある。

上記目的を達成するために、本発明の雨水貯留施設は、請求項１に記載したように、地面を掘削することによって形成した貯水槽内を一定幅を有する空間部を介して数分割して各分割貯水槽部内に、雨水を貯留する内部空間を有する合成樹脂製の構造部材を前後左右に並設すると共に複数段に積み重ねることによって雨水貯留積層構造体を形成し、隣接する雨水貯留積層構造体間の上記空間部に耐震中間壁を設けると共に雨水貯留積層構造体及び耐震中間壁上に舗装材等の被覆層を設けてなる雨水貯留施設において、上記耐震中間壁は、内部に両端面間に亘って貫通した通水路を設けてなる複数個の剛性を有する樹脂ブロックを上記空間部にその通水路を隣接する雨水貯留積層構造体に連通させた状態にして積層してなることを特徴とする。

このように構成した雨水貯留施設において、請求項２に係る発明は、上記樹脂ブロックは、構造部材の厚みに等しい厚みを有する平面矩形状に形成されていると共に、前後両端面間と左右側端面間とに亘って複数本の溝からなる通水路を設けてなることを特徴とする。

請求項３に係る発明は、上記貯水槽は前後方向の幅が左右方向の幅よりも大きい平面長方形状に形成されてあり、その前後方向の幅の中間部に空間部を設けてこの空間部を介して隣接する前後の分割貯水槽部に雨水貯留積層構造体を構成していると共に上記空間部に耐震中間壁を設けていることを特徴とする。

請求項１に係る発明によれば、地面を掘削することによって形成した貯水槽内を一定幅を有する空間部を介して数分割して各分割貯水槽部内に、雨水を貯留する内部空間を有する合成樹脂製の構造部材を前後左右に並設すると共に複数段に積み重ねることによって雨水貯留積層構造体を形成し、隣接する雨水貯留積層構造体間の空間部に耐震中間壁を設けているので、地震発生時に、各分割貯水槽部内に構築している雨水貯留積層構造体に作用する上載荷重からの剪断変形が、貯水槽内に全体に亘って雨水貯留積層構造体を構築した場合に比べて小さくなって雨水貯留積層構造体の崩壊等の発生を抑止することができ、従って、比較的多量の雨水を貯留できるように貯水槽を幅広く形成しておいても、強度的に安定した雨水貯留施設を提供することができる。

さらに、本発明によれば、隣接する雨水貯留積層構造体間の空間部に設けている上記耐震中間壁は、内部に両端面間に亘って貫通した通水路を設けてなる複数個の剛性を有する樹脂ブロックを上記空間部にその通水路を隣接する雨水貯留積層構造体に連通させた状態にして積層してなるものであるから、隣接する雨水貯留積層構造体間に形成された空間部の底面等に排水管を敷設する必要はなく、さらにはこの空間部に土砂の埋め戻し等からなる土壁を形成することなく、上記剛性を有する樹脂ブロックを上記空間部に積層することによって、この耐震中間壁を挟むようにして築造している上記雨水貯留積層構造体が地震時に発生する剪断力により剪断変形するのを抑えることができる耐震中間壁を能率よく且つ安価に施工することができる。

その上、耐震中間壁を構成する樹脂ブロックには通水路が設けられているので、隣接する雨水貯留積層構造体の下端から上端に至る対向面間を全面に亘って円滑に通水させて雨水貯留施設内への雨水の貯留や雨水貯留施設からの雨水の排水が容易に行わせることができ、また、耐震中間壁側から雨水貯留積層構造体側に土砂が流入、堆積することもないので透水シートを設ける必要もなくなる。

請求項２に係る発明によれば、上記樹脂ブロックは、構造部材の厚みに等しい厚みを有する平面矩形状に形成されているので、雨水貯留積層構造体を構成する構造部材にその対向面を突き合わせ状に接合させながら積み重ねることによって地震時における雨水貯留積層構造体の剪断変形を強固に抑えることができる耐震中間壁を構成することができる。

さらに、平面矩形状に形成されているこの樹脂ブロックには、その前後両端面間と左右側端面間とに亘って複数本の溝からなる通水路を設けているので、耐震中間壁の施工時にその前後両端面と左右側端面とのいずれの端面を隣接する雨水貯留積層構造体側に向けてもその通水路によって雨水貯留積層構造体間を連通させた状態にすることができ、耐震中間壁の施工が正確且つ能率よく行うことができる。

また、請求項３に係る発明によれば、上記貯水槽は前後方向の幅が左右方向の幅よりも大きい平面長方形状に形成されてあり、その前後方向の幅の中間部に空間部を設けてこの空間部を介して隣接する前後の分割貯水槽部に雨水貯留積層構造体を構成していると共に上記空間部に耐震中間壁を設けているので、雨水貯留容積の大きい一つの貯水槽内に、耐震中間壁を中央にしてその前後側に、地震時に発生する剪断力による剪断変形の小さい前後分割雨水貯留積層構造体を有する雨水貯留施設を提供することができる。

雨水貯留施設の簡略縦断側面図。 構造部材の斜視図。 樹脂ブロックの斜視図。 地面に掘削した貯水槽の縦断側面図。 空間部を挟んで前後部内に雨水貯留積層構造体を施工した状態の簡略縦断側面図。 構造部材の積み重ね状態を示す一部の縦断面図。 空間部に樹脂ブロックの積層によって耐震中間壁を形成した状態の簡略縦断側面図。 その平面図。 樹脂ブロックの変形例を示す縦断面図。

次に、本発明の具体的な実施の形態を図面について説明すると、雨水貯留施設は、図１に示すように、公園や道路等の地面を掘り下げることによって形成した一定深さを有する平面長方形状の貯水槽１内に耐震中間壁２を設けていると共にこの耐震中間壁２を挟むようにして耐震中間壁２の両側の貯水槽１内に雨水貯留積層構造体３、３を設けてあり、これらの耐震中間壁２と雨水貯留積層構造体３、３の上面を土砂や舗装材等の被覆層４によって被覆してなる構造を有している。

詳しくは、平面長方形状に形成されている貯水槽１は、その幅広い側、例えば、左右方向の幅よりも前後方向の幅を広くしている場合には、その幅広い前後方向の中間部に図４に示すように、一定幅を有する空間部1aを設けると共にこの空間部1aの前後両側部に所定幅を有する貯水槽部1b、1bが設けられるように貯水層１内の空間を数分割してあり、貯水槽１の上記前後貯水槽部1b、1b内に、雨水を貯留する内部空間を有する合成樹脂製の構造部材５を前後左右に並設すると共に複数段に積み重ねることによって上記雨水貯留積層構造体３を形成している。

さらに、前後貯水槽部1b、1b内に形成しているこれらの雨水貯留積層構造体３、３間の上記空間部1aに、内部に両端面間に亘って貫通した通水路７を設けている複数個の剛性を有する樹脂ブロック６を、その通水路７を上記対向する前後の雨水貯留積層構造体５、５に連通させた状態にして積層することにより上記耐震中間壁２を形成している。

この樹脂ブロック６は、耐震強度を有する耐震中間壁２を形成し得る剛性を有し、合成樹脂から構成され、図３に示すように平面正方形で一定厚みを有する板状に形成されていて、前後方向に一定間隔毎に、左右端面間に亘って貫通する溝からなる複数の通水路7aを設けていると共に、これらの通水路7aに直交するようにして、左右方向に一定間隔毎に、前後端面間に亘って貫通する溝からなる複数の通水路7bを設けている。樹脂ブロック６は、発泡樹脂又は非発泡樹脂の何れから構成されていてもよいが、取扱性等に優れているので、発泡樹脂から構成されていることが好ましい。なお、通水路７としては、このような溝によって形成する以外に貫通孔によって形成しておいてもよい。このように構成した樹脂ブロック６を積層することによって上記雨水貯留積層構造体５よりも耐震強度の耐振性の大きい耐震中間壁２を形成している。また、樹脂ブロック６の厚みを構造部材５の厚みに等しくしておくことが好ましいが、このような構造のものに限定されることはない。

また、上記のように形成している樹脂ブロック６において、図９に示すように、その通水路７を設けている面側の中央部に平面正方向状の凹部6aを形成しておく一方、他方の面にこの凹部6aに嵌合する平面正方形状の凸部6bを設けておいてもよく、このように構成しておくと、樹脂ブロック６、６を上下方向に積み重ねる際に、上記凹部6aと凸部6bとの嵌合によって簡単且つ正確に積み重ねることができると共に前後左右方向に妄動する虞れもなく、全体として撓み方向に対して一層剛性に優れた耐震強度を有する耐震中間壁２を形成することができる。

雨水貯留積層構造体３を構成する上記合成樹脂製の構造部材５としては、例えば図２、図６に示すように、平面矩形状の底板部5aに、下端がこの底板部5aから下方に全面的に開口している一定高さの複数の中空四角錐台5bを前後左右に並設してなり、これらの中空四角錐台5bは平面長方形状に形成されていて、その長さ方向を前後方向または左右方向のいずれか一方の方向、例えば前後方向に向けた状態にして複数個（図においては４個）を直列状に並列させ、その幅方向を上記とは直交する他方向（左右方向）に向けた状態にして並列（図においては４列状に）させている。

さらに、全ての中空四角錐台5bの前後方向に長い頂面の前後部に一定間隔を存して係合突起5c、5cを突設してあり、これらの前後係合突起5c、5cの相反する方向に向けている背面間の長さを中空四角錐台5bの開口下端における幅方向の寸法に等しくして、下側に配する構造部材５上に、この構造部材５に対して上側に配する構造部材５を直角方向に向きを変えながら積み重ねた際に、図６に示すように、下側に配した構造部材５の中空四角錐台5bの頂面における前後端部の上面に、上側に配した構造部材５の中空四角錐台5bの下端開口部が下側の中空四角錐台5bの頂面の前後部に突設した前後係合突起5c、5c間に跨がった状態となるように上載、支持させるように構成している。

なお、構造部材５としては、このような構造のものに限定されることなく、中空円筒形状等を有する様々な形態のものを採用することができるが、上記樹脂ブロック６と構成部材５との厚みを同じ厚みに形成しておくことが施工上、並びに取扱上の点において望ましい。

上記のように構成した雨水貯留施設の施工方法を説明すると、まず、図４に示すように地中に前後方向の幅が左右方向の幅よりも幅広い所定深さの平面長方形状の貯水槽１を掘削、形成したのち、この貯水槽１の底面及び四方の側壁面を遮水シート８によって被覆する。さらに、この貯水槽１内における前後方向の中央部に一定幅の空間部1aを、前後部にこの空間部1aの前後幅よりも数倍の幅を有する前後貯水槽部1b、1bが設けられるように貯水槽１内の空間部を数分割するように設定する。

次いで、図５に示すように、上記前後貯水槽部1b、1bの底面に上記構造部材５を多数個、前後左右に敷き並べて設置すると共に、積み重ねることによって雨水貯留積層構造体３、３を形成し、これらの雨水貯留積層構造体３、３の上面を、上下方向に貫通した多数の通水孔を有する一定厚みのスペーサ部材９（図６に示す）によって被覆する。なお、雨水貯留積層構造体３、３内の一部に、図８に示すように、構造部材５が積み重ねられていない点検孔10を設けておいてもよい。

しかるのち、図７、図８に示すように、これらの雨水貯留積層構造体３、３間の上記空間部1a内に上記樹脂ブロック６を、その高さが雨水貯留積層構造体３の高さに等しくなるように、且つ、その前後端面を、雨水貯留積層構造体３、３を構成している前後構造部材５、５の対向する面に突き合わせ状に接合するようにして積み重ねることにより耐震中間壁２を形成する。

この際、空間部1aの前後幅が樹脂ブロック６の幅に等しい場合には、空間部1aの左右方向に一列状に敷き並べると共に積み重ねればよく、空間部1aの前後幅が樹脂ブロック６の幅の２倍に設定している場合には、樹脂ブロック６を左右方向に２列状に敷き並べると共に積み重ねればよい。いずれにしても、樹脂ブロック６は、平面正方形状に形成されていると共に通水路7a、7bを互いに直交するように前後左右方向に設けているので、施工時にはその向きを確認することなく積み重ねるだけで、前後左右方向に設けている通水路7a、7bのいずれかによって前後雨水貯留積層構造体３、３間を連通させることができる。

こうして貯水槽１内に耐震中間壁２とこの耐震中間壁２を挟むようにして前後雨水貯留積層構造体３、３を構築、施工したのち、これらの耐震中間壁２と前後雨水貯留積層構造体３、３の上面に土砂や舗装材等の被覆層４を設ける。

なお、この雨水貯留施設の施工時に、前後雨水貯留積層構造体３、３のいずれか、例えば、前側の雨水貯留施設３の前端部における上端部内に、図１に示すように、側溝や排水溝等からの雨水を受け入れて一旦滞留させる沈砂槽（図示せず）からの雨水を導入させるための雨水導入管11を連通させていると共に、後側の雨水貯留積層構造体３の後端部における下端に雨水導出管12を配設している。

このように構成した雨水貯留施設は、降雨時において、側溝や倍水溝に流入した雨水を上記雨水導入管11を通じて前側の雨水貯留積層構造体３内に流入させ、この雨水貯留積層構造体３内から耐震中間壁２を構成した積載樹脂ブロック６に設けている通水路７を通じて後側の雨水貯留積層構造体３内に流入させ、これらの前後雨水貯留積層構造体３、３を構成している構造部材５内と樹脂ブロック６の通水路７内に雨水を滞留させることができる。

また、地震が発生した場合、雨水貯留積層構造体３、３の上載荷重となる被覆層４が水平方向に振動して雨水貯留積層構造体３、３が剪断変形を起こすが、雨水貯留積層構造体３、３は貯水槽１内で土壁と同等の剛性を有する上記耐震中間壁２によって分断されているので、貯水槽１の幅を多量の雨水を貯留することができるように幅広く形成しておいても、これらの雨水貯留積層構造体３、３にそれぞれ作用する剪断力が小さくなって剪断破壊が生じるのを抑制され、崩壊することなく安定した雨水貯留積層構造体３、３の形態を保持しておくことができる。

１ 貯水槽
1a 中間空間部
1b 前後貯水槽部
２ 耐震中間壁
３ 雨水貯留積層構造体
４ 被覆層
５ 構造部材
６ 樹脂ブロック
７ 通水路
８ 遮水シート

Claims (3)

1. 地面を掘削することによって形成した貯水槽内を一定幅を有する空間部を介して数分割して各分割貯水槽部内に、雨水を貯留する内部空間を有する合成樹脂製の構造部材を前後左右に並設すると共に複数段に積み重ねることによって雨水貯留積層構造体を形成し、隣接する雨水貯留積層構造体間の上記空間部に耐震中間壁を設けると共に雨水貯留積層構造体及び耐震中間壁上に舗装材等の被覆層を設けてなる雨水貯留施設において、上記耐震中間壁は、内部に両端面間に亘って貫通した通水路を設けてなる複数個の剛性を有する樹脂ブロックを上記空間部にその通水路を隣接する雨水貯留積層構造体に連通させた状態にして積層してなることを特徴とする雨水貯留施設。
2. 樹脂ブロックは、構造部材の厚みに等しい厚みを有する平面矩形状に形成されていると共に、前後両端面間と左右側端面間とに亘って複数本の溝からなる通水路を設けてなることを特徴とする請求項１に記載の雨水貯留施設。
3. 貯水槽は前後方向の幅が左右方向の幅よりも大きい平面長方形状に形成されてあり、その前後方向の幅の中間部に空間部を設けてこの空間部を介して隣接する前後の分割貯水槽部に雨水貯留積層構造体を構成していると共に上記空間部に耐震中間壁を設けていることを特徴とする請求項１に記載の雨水貯留施設。

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