(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
合流式下水道の固液分離装置の施工方法であって、側壁と底板からなる円形水槽を円周方向に添って複数に分割した形状をし、かつ側壁および底板は２枚の鋼製スキンプレ−トと該スキンプレ−ト間に配置した鋼製構造部材からなる水槽構成部材を前もって製造し、該水槽構成部材を前記固液分離装置を設置する場所に搬入して、複数の水槽構成部材同士を接合した後、前記スキンプレ−ト間にコンクリ−トを充填し、固液分離装置の鋼材とコンクリートの複合構造水槽とすることを特徴とする固液分離装置の施工方法。
【請求項２】
合流式下水道の固液分離装置の水槽構造であって、側壁と底板からなる円形水槽を円周方向に添って複数に分割した形状をし、かつ側壁および底板は２枚の鋼製スキンプレ−トと該スキンプレ−ト間に配置した複数の鋼製構造部材からなる複数の水槽構成部材を、接合して底板を有する円筒形とし、前記スキンプレ−ト間には、前記複数の水槽構造部材を接合後に流し込まれたコンクリ−トが充填されていることを特徴とする固液分離装置の鋼材とコンクリートの複合構造の水槽。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、合流式下水道において、降雨時に処理施設の処理容量を超える雨水が流れ込んだときに、過剰な下水を汚泥を含ませることなく河川等に放流するときに使用する固液分離装置の施工方法および装置の水槽構造に関する。
【０００２】
【従来技術】
合流式下水道は、汚水と雨水が混合した状態で、同一管きょによって送水される構造になっており、雨水といえども一部は処理場で処理する。近年、雨水の汚濁も無視できないものであることが指摘されているが、市街地から発生する、すべての汚水と雨水とを収集できる点では、合流式下水道は一つの特色をもっているといえる。
雨水量は、汚水量に比較して、はるかに大きいので、雨天時合流式下水の全量を処理場まで送水し、処理するとすれば、管きょや処理場の建設及び維持管理に巨額の費用が必要となり、また、それらの施設に必要な用地及び空間の確保も困難となる場合が多く、全量の処理は金額的にも物理的にも不可能に近い。
したがって、汚水と雨水が混合した下水の一部を雨水吐室（分水人孔）やポンプ場から越流水として未処理で放流することも避けられない。
合流式下水道では、図３（ａ）の平面図及び図３（ｂ）の断面図に示すように、合流下水管２１を流れる合流下水を分水人孔２２に導入し、分水人孔２２内に設けた越流堰２３を越える程の合流下水が、分水人孔２２に流入した場合には、越流堰２３を越えた越流水を、放流管２４を通して河川２５等に放流するようにしている。
晴天時または小雨時には、越流堰２３によって溢流はくい止められ、流入した合流下水の全量が下水流出管２６を通して下水処理場に送られるが、大雨になれば管内の水位の増加とともに、越流堰２３から溢流して河川２５等に放流することになる。雨水といっても初期雨水は、道路面の汚物・ゴミ等を含んでいるので、汚水として収容することとなる。雨天時計画汚水量すなわち、降雨時に汚水として収容する量は、晴天時の計画汚水量の３倍を標準とし、それを越える量は河川等に放流することとなる。
しかし、降水初期には雨水が流入することによって、下水管内の下水の流量が急激に増大し、管内にたまっている汚物等の固形物や有機物がいっせいに流れ出すので、管内の下水の水質は極めて悪い状態になる。
したがって、このような下水を、汚水処理することなしに河川に放流すると、河川の汚濁と水質の悪化を招く原因となる。
このため、図４の平面図に示すように、分水人孔２２から下水を河川２５等に放流する放流管２４の途中に、下水中の汚泥等の汚濁物質を捕集して河川に流出させないための固液分離装置２７を設けている。捕集された汚泥等は、下水流出管２６を通して下水処理場に送られる。
図５は、このような固液分離装置の一例を示す斜視図である。固液分離装置に流入する下水は、スワ−ル分水槽３１下部に位置した流入きょ３２からの接線の向きに槽内に導入され、垂直のデフレクタ（整流板）３３により、周辺部の長い距離をとって流入下水が流れるように方向が定められている。
汚濁物が沈殿除去された後の下水は、スカムリング３４を潜り抜け、越流堰３５と集水盆３６とを通過した後、ダウンシャフト３７から処理水として排水される。スポイラ３８は集水盆３６の上及びスカムリング３４と越流堰３５との間にある下水の回転エネルギ−を減少させて、ダウンシャフト３７の容量を増し、固液分離効率をよくするものである。
水面浮上性の物質は、スカムトラップ３９で捕捉され、水流によって集水盆３６の下へ引き込まれ、そこで貯留される。降雨終了後、槽内の水位が低下すると、水面浮上性の物質は遮集管４０から下水とともに排出される。
一方、沈砂分又は沈殿の浮遊物は、慣性力（求心力）によってスワ−ル分水槽３１の中央部に集められ、一定量が遮集管４０から濃縮下水として遮集される。遮集管４０の流入部はオリフィスになっていて、遮集量が制御される。フロアガタ−（導溝）４１は、晴天時に固形物が滞積するのを避けるために、流入きょ３２と遮集管４０を結びつけている。なお、遮集管４０の容量は、計画時間最大汚水量又は遮集量を流下させることができるようになっている。
このような固液分離装置は、下水管路が車道や歩道の下を通っているので、道路の交差点や下水管路に近い公園等に設けるのが一般的であり、安全上の面から固液分離装置を設置する施工期間は短期間であることが望ましい。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した固液分離装置を設置する従来の施工方法には、次のような問題点がある。
合流下水用の固液分離装置の水槽は、直径が１０ｍ程度にもなる大きさであり、従来は鉄筋コンクリ−ト製であるので、施工現場で型枠を組んだり、鉄筋を組立たりする工事が必要であり、施工期間が４〜６ケ月もかかるので、前述したように安全上好ましくない。
また、鉄筋コンクリ−ト製の水槽の強度の点から、水槽の側壁の厚さが厚くなり、広い設置スペ−スが必要となる。
この発明は、従来技術の上述のような問題点を解消するためになされたものであり、工期が短くてすみ、設置スペ−スも小さくてすむ、固液分離装置の施工方法および装置の水槽構造を提供することを目的としている。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
この発明に係る固液分離装置の施工方法は、合流式下水道の固液分離装置の施工方法であって、側壁と底板からなる円形水槽を円周方向に添って複数に分割した形状をし、かつ側壁および底板は２枚の鋼製スキンプレ−トと該スキンプレ−ト間に配置した鋼製構造部材からなる水槽構成部材を前もって製造し、該水槽構成部材を前記固液分離装置を設置する場所に搬入して、複数の水槽構成部材同士を接合した後、前記スキンプレ−ト間にコンクリ−トを充填し、固液分離装置の鋼材とコンクリートの複合構造水槽とするものである。
また、この発明に係る固液分離装置の鋼材とコンクリートの複合構造の水槽は、合流式下水道の固液分離装置の水槽であって、側壁と底板からなる円形水槽を円周方向に添って複数に分割した形状をし、かつ側壁および底板は２枚の鋼製スキンプレ−トと該スキンプレ−ト間に配置した複数の鋼製構造部材からなる複数の水槽構成部材を、接合して底板を有する円筒形とし、前記スキンプレ−ト間には、前記複数の水槽構造部材を接合後に流し込まれたコンクリ−トが充填されているものである。
この発明に係る固液分離装置の施工方法により、本発明に係る固液分離装置の鋼材とコンクリートの複合構造の水槽を得るに際しては、複数の水槽構成部材を前もって工場等で製造し、これを施工現場に搬入して、ボルトナットで締結、あるいは溶接して底板を有する円筒形とし、次いで底板および円筒形の側壁のスキンプレ−ト間にコンクリ−トを充填するだけであるので、型枠を組んだり、鉄筋を組み立てる等の施工現場での工事が不要となり、施工期間が大幅に短縮でき、施工にともなう安全面の配慮が緩和できる。
また、水槽が鋼材とコンクリ−トの複合構造であるため、鉄筋コンクリ−ト製の水槽に比較して水槽の側壁の強度が強くなり、側壁の厚さを薄くすることができる。したがって、水槽の占める設置面積が少なくてすむ。
【０００５】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を、水槽の構成部材が４個である場合について、図面を参照して説明する。
【０００６】
図１は、本発明の固液分離装置用水槽の実施の形態の説明図であり、図１（ａ）は水槽の平面図、図１（ｂ）は水槽の構成部材の正面図、図１（ｃ）は水槽の構成部材の平面図である。
この固液分離装置用水槽は、前もって工場等固液分離装置を設置する場所以外の場所で製造され、それぞれが底板１及び側壁２とが一体となった４つの水槽構成部材３Ａ、３Ｂ、３Ｃおよび３Ｄにより構成されている。この構成部材を図１（ｂ）の構成部材３Ａの正面図および図１（ｃ）の構成部材３Ａの平面図で説明すると、個々の構成部材３の底板２は鋼製の下部スキンプレ−ト４と、鋼製の上部スキンプレ−ト５と、下部スキンプレ−ト４と上部スキンプレ−ト５との間に放射状に配置した複数本のＨ形鋼６ａおよび溝形鋼６ｂと、底板２の外周面を覆う側板７とから構成されている。
【０００７】
また、側壁２は、鋼製の内部スキンプレ−ト８と、鋼製の外部スキンプレ−ト９と、内部スキンプレ−ト８と外部スキンプレ−ト９の間に長手方向が水槽の上下方向となるように配置した複数本の溝形鋼１０とから構成されている。
上述した底板１のＨ形鋼６や側壁２の溝形鋼１０は強度部材として使用されているものであり、底板１や側壁２の隣り合う構成部材３と接する部分には、これらの強度部材が配置され、構成部材３同士を接続するときの継手としても利用される。
上述した水槽の構成部材３は、トレ−ラ−により固液分離装置を設置する施工現場に搬送される。施工現場にはあらかじめ水槽を構築するための竪穴が設けられ、竪穴の底面はならしコンクリ−トが打設してあり、水槽をその上で組み立てることが可能なようになっている。
施工現場に搬入された水槽の複数の構成部材３は竪穴に搬入される。そして、竪穴のならしコンクリ−ト上で、隣り合う構成部材３同士がボルトナットにより締結されたり、あるいは溶接されたりする。
図２は、隣り合う構成部材３同士を締結して底板を有する円筒形に形成したときの状態を示す図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ矢視図である。円筒形を形成するときには、図２（ａ）に示すように、底板１の隣り合う構成部材３との接触面１ａおよび側壁２の隣り合う構成部材３との接触面２ａを接触させた上で、接触面に位置する両方の強度部材同士がボルトナットで締結されたり、あるいは溶接されたりする。側壁２の強度部材同士を締結するときには、スキンプレ−トがじゃまをして締結できないので、締結する部分のスキンプレ−トにボルトナットをはめ込むだけの開口を設けておき、締結した後開口をふさぐようにする。
底板１の強度部材同士を締結するときにも同じような問題があるが、底板１の上部スキンプレ−トの内、側壁よりも内側の部分は強度的に問題ないので、この部分にはスキンプレ−トを設けないようにしてもよい。
円筒形に形成した後、側壁２の上端部分からコンクリ−トを流し込む。溝形鋼１０にはあらかじめ複数個所に開口１０ａが設けられており、この開口１０ａ部分を通ってコンクリ−トが流れるので、コンクリ−トと鋼材の一体化がより強固なものとなり、水槽の強度向上につながる。そして、コンクリ−トを流し込んだ後、竪穴と水槽の側壁２の間を埋め戻す。
なお、水槽への下水の流入口および下水の水槽からの排出口は、構成部材３を工場で製造するときに取り付けておく。
このようにして水槽を構築した後、水槽内には個液分離を行うための部材が取り付けられ、最後に頂板１１が取り付けられる。水槽の頂板１１も底板１と同様に上部スキンプレ−ト１２、下部スキンプレ−ト１３および上部スキンプレ−ト１２と下部スキンプレ−ト１３間に配置した溝形鋼またはＨ形鋼１４とから構成され、かつ４分割して工場であらかじめ製造し、施工現場ではコンクリ−トを充填するだけとなっている。
４分割された頂板１１は、側壁２の頂部の充填したコンクリ−ト中に埋め込まれたアンカ−ボルトに締結されるとともに、隣り合う頂板１１同士がボルトナットで締結される。
上述した実施の形態の説明において、水槽の構成部材３は４つの場合で説明したが、分割はこれに限定されるものではなく、搬送可能な寸法以内で適宜分割すればよい。
また、分割の形態も円形を複数に分割する形態だけでなく、例えば底板の中央部分を別の形状の構成部材として、構成部材が製造されやすい形状になるようにしてもよい。
【０００８】
本発明の固液分離装置用水槽は、上述したようにして施工されるので、従来のように施工現場での型枠組や鉄筋の組立の工事が不要となり、工期を従来の半分程度に短縮することができ、安全上の配慮を大幅に緩和することができる。
【０００９】
【発明の効果】
本発明により、固液分離装置用水槽の施工期間を大幅に短縮することができるので、施工にともなう安全上の配慮を大幅に緩和することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の固液分離装置用水槽の実施の形態の説明図であり、（ａ）は水槽の平面図、（ｂ）は水槽の構成部材の正面図、（ｃ）は水槽の構成部材の平面図である。
【図２】本発明の固液分離装置用水槽の隣り合う構成部材３同士を締結して底板を有する円筒形に形成したときの状態を示す図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ矢視図である。
【図３】合流式下水道における分水人孔の説明図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は断面図である。
【図４】合流式下水道において分水人孔の放流管に固液分離装置を設けた場合の説明図である。
【図５】固液分離装置の一例を示す斜視図である。
【符号の説明】
１  底板
２  側壁
３、３Ａ、３Ｂ、３Ｃ、３Ｄ  水槽構成部材
４  下部スキンプレ−ト
５  上部スキンプレ−ト
６ａ  Ｈ形鋼
６ｂ  溝形鋼
７  側板
８  内部スキンプレ−ト
９  外部スキンプレ−ト
１０  溝形鋼
１１  頂板
１２  上部スキンプレ−ト
１３  下部スキンプレ−ト
１４  溝形鋼またはＨ形鋼
【図１】
0003707385.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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