(57)【要約】      （修正有）【課題】浸透循環貯留槽において、津波に襲われた後でも海水の侵入を防ぐ事ができる津波耐久型の浸透循環貯留槽を提供する。【解決手段】津波耐久型浸透循環貯留槽は、地中に埋設した外側防護壁２と、循環貯留槽３と、遮断浸透層４と、外側防護壁２内部に充填した多孔質部材を備え、さらに揚水手段５１と、給水手段５２と、給気手段５５とを備えている。通常時は、揚水手段５１によって循環貯留槽３の貯留水を循環させ、多孔質材に接触させる事によって浄化させ、常時、綺麗な水が確保されている。津波による浸水時には、外側防護壁２は循環貯留槽３へ上方から流入しようとする津波を防御し、給気手段５５によって遮断浸透層４に供給された空気層が下方から侵入しようとする津波を防御する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
地中に埋設されている津波耐久型浸透循環貯留槽であって、
前記津波耐久型浸透循環貯留槽は、所定体積を有する外側防護壁が下方を開放された形状で地中に埋設されており、前記外側防護壁の内側にあって、上方に循環貯留槽が形成され、下方に遮断浸透層が形成さている津波耐久型浸透循環貯留槽であって、
前記外側防護壁は、所定面積を有する外側防護壁天井があり、前記外側防護壁天井の周縁部下方を取囲むように所定面積を有する外側防護壁側壁があり、前記外側防護壁天井及び前記外側防護壁側壁は不透水性部材で形成されており、前記外側防護壁側壁の下部が屈折延長した屈折延長部が或いは前記外側防護壁側壁の下部に接続された外側防護壁突出部材が、略水平の外方向に突出しており、前記外側防護壁側壁の内側が開放されている外側防護壁であって、
前記循環貯留槽は、所定面積を有する循環貯留槽側材が前記外側防護壁に少なくとも一部が接続されて形成され、或いは前記外側防護壁側壁の一部が利用されて前記循環貯留槽側材が形成され、前記循環貯留槽側材の下方の内側に循環貯留槽床材が接続され、前記循環貯留槽側材及び前記循環貯留槽床材が不透水性部材で形成されており、少なくとも内部に多孔質材が少なくとも充填されている循環貯留槽であって、
前記遮断浸透層は、前記循環貯留槽の下面から下方の外側土壌に至る空間部に、前記外側防護壁と前記循環貯留槽との間にある空間部が接合され、少なくとも前記空間部に多孔質材が少なくとも充填されている遮断浸透層であって、
前記循環貯留槽に或いは前記循環貯留槽と前記遮断浸透層に、外部から水を供給する給水手段と空気を供給する給気手段が設けられており、
前記循環貯留槽床材の上面近傍にある吸入口から、上方にある排出口に向って水を配水する揚水手段が設けられている
津波耐久型浸透循環貯留槽。
【請求項２】
前記津波耐久型浸透循環貯留槽は、前記外側防護壁天井の少なくとも一部に、密閉できる開口部が設けられている
請求項１に記載されている津波耐久型浸透循環貯留槽。
【請求項３】
前記津波耐久型浸透循環貯留槽は、前記揚水手段が、地上にある配水タンクに接続されている
請求項１、請求項２のいずれかに記載されている津波耐久型浸透循環貯留槽。
【請求項４】
前記津波耐久型浸透循環貯留槽は、前記給水手段及び前記揚水手段に止水弁が取付けられ、前記給気手段に、遮閉弁が取付けられている
請求項１、請求項２のいずれかに記載されている津波耐久型浸透循環貯留槽。
【請求項５】
前記津波耐久型浸透循環貯留槽は、前記外側防護壁側壁に、外側に貫通する通気口が設けられている
請求項１、請求項２のいずれかに記載されている津波耐久型浸透循環貯留槽。
【請求項６】
前記津波耐久型浸透循環貯留槽は、前記外側防護壁と前記循環貯留槽との間にある前記空間部が、前記循環貯留槽の下面から下方の外側土壌に至る空間部から分離独立し、前記循環貯留槽と前記遮断浸透層との連絡通路になっている或いは連絡部になっている
請求項１、請求項２のいずれかに記載されている津波耐久型浸透循環貯留槽。
【請求項７】
前記津波耐久型浸透循環貯留槽は、前記外側防護壁側壁の前記屈折延長部或いは前記外側防護壁突出部材が、傾斜している、或いは変形している、或いは開口部がある、或いは切断部分がある、或いは内側まで延長されている
請求項１、請求項２、請求項３、請求項４、請求項５、請求項６のいずれかに記載されている津波耐久型浸透循環貯留槽。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、駐車場や空地或いは生活道路などの地下に埋設する津波耐久型浸透循環貯留槽に関する。
詳しくは、過剰な雨水を地中に浸透させ、その一部を貯水し循環浄化されて貯留されている浸透循環貯留槽において、津波に襲われた後でもその機能を維持する事ができる津波耐久型の浸透循環貯留槽に係るものである。
【背景技術】
【０００２】
海岸の平野部にある多くの大都市は、巨大地震に伴う大津波に伴う水没危険地域が存在するが、これらの地域では、地震や津波によって水道、電気、ガスのライフラインが遮断され、諸設備が使用不可になる事態が想定されます。
【０００３】
このような豪雨や地震災害に備え、公園や駐車場の地下に雨水貯留槽を設け、洪水対策と非常時の水源確保の取組が行われている。
【０００４】
そこで、例えば特許文献１には、全体が浸透面となった浸透槽の内側に貯留槽を設け、浸透機能と同時に貯水が可能な雨水の浸透循環貯留槽がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１２−２０７５１０号
【特許文献２】特開２０１２−５７３８８号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１に記載された雨水の浸透循環貯留槽は、津波によって浸水した時、貯留槽内には海水が浸入し、その塩害によって貯留槽の利用が不可能になる事態が予測され、その対策が考慮されていない。
【０００７】
本発明は、以上の点を鑑み創案されたものであり、駐車場や工場空地、或いは交通量の比較的少ない生活道路の地下に埋設する貯水施設であって、過剰な雨水を浸透させる事によって集中豪雨災害を緩和し、その一部と平時降雨を貯水し、雨水を常時循環させて浄化させながら貯留し、大津波に襲われた時でも、貯留槽内への海水侵入を防止し、貯留槽機能を維持し続ける事ができる津波耐久型浸透循環貯留槽の提供を課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の目的を達成するために本発明は、地中に埋設されている津波耐久型浸透循環貯留槽であって、前記津波耐久型浸透循環貯留槽は、所定体積を有する外側防護壁が下方を開放された形状で地中に埋設されており、前記外側防護壁の内側であって、上方に循環貯留槽が形成され、下方に遮断浸透層が形成さている津波耐久型浸透循環貯留槽であって、前記外側防護壁は、所定面積を有する外側防護壁天井があり、前記外側防護壁天井の周縁部下方を取囲むように所定面積を有する外側防護壁側壁があり、前記外側防護壁天井及び前記外側防護壁側壁は不透水性部材で形成されており、前記外側防護壁側壁の下部が屈折延長した屈折延長部が或いは前記外側防護壁側壁の下部に接続された外側防護壁突出部材が、略水平の外方向に突出しており、前記外側防護壁側壁の内側が開放されている外側防護壁であって、前記循環貯留槽は、所定面積を有する循環貯留槽側材が前記外側防護壁に少なくとも一部が接続されて形成され、或いは前記外側防護壁側壁の一部が利用されて前記循環貯留槽側材が形成され、前記循環貯留槽側材の下方の内側に循環貯留槽床材が接続され、前記循環貯留槽側材及び前記循環貯留槽床材が不透水性部材で形成され、少なくとも内部に多孔質材が少なくとも充填されている循環貯留槽であって、前記遮断浸透層は、前記循環貯留槽の下面から下方の外側土壌に至る空間部に、前記外側防護壁と前記循環貯留槽との間にある空間部が接合され、少なくとも内部に多孔質材が少なくとも充填されている遮断浸透層であって、前記循環貯留槽に或いは前記循環貯留槽と前記遮断浸透層に、外部から水を供給する給水手段と空気を供給する給気手段が設けられており、前記循環貯留槽床材の上面近傍にある吸入口から、上方にある排出口に向って水を配水する揚水手段が設けられている津波耐久型浸透循環貯留槽を備える。
【０００９】
また本発明は、外側防護壁天井の少なくとも一部に、密閉する事ができる開口部を設ける事によって、設置及び保守点検作業が容易になる。
【００１０】
また本発明は、給水手段、揚水手段に止水弁を、給気手段に遮閉弁を設ける事により、津波襲来時に発生する高水圧及び高気圧によって生じる弊害に耐える事ができる。
【００１１】
また本発明は、津波襲来時或いは地下水位の上昇によって津波耐久型浸透循環貯留槽に浮力が生じた時、外側防護壁の屈折延長部或いは外側防護壁突出部材が外側に突出しており、その上方にある土壌の重力を外側防護壁に加担させ、津波耐久型浸透循環貯留槽の姿勢を維持する事ができる。
【００１２】
また本発明は、遮断浸透層の下部を大きくして内蔵できる空気量を増やし、高水圧で空気体積が縮小しても、遮断浸透層上方の突出部を狭くする事によって循環貯留槽までの充分な高さが確保されます。
【００１３】
また本発明は、揚水手段が地上の配水タンクを経由して水を配水する事によって、地上において地下の貯留水を容易に利用する事ができます。
【発明の効果】
【００１４】
本発明に係る津波耐久型浸透循環貯留槽は、駐車場や工場空地、或いは交通量の比較的少ない生活道路などの地下に埋設する貯水施設であって、遮断浸透層は、集中豪雨による過剰な雨水を浸透させる浸透機能と、津波による海水の侵入を防止する遮断機能を併せ持ち、循環貯留槽は、平時降雨を貯水し、多孔質材の中を常時循環させながら浄化させた水を貯留している、津波耐久型の浸透循環貯留槽を提供する。
【００１５】
平時における津波耐久型浸透循環貯留槽は、外側防護壁内で循環貯留槽と遮断浸透層が上下に位置する事によって、集中豪雨による過剰な雨水は、下方の遮断浸透層から速やかに浸透させる事ができ、上方の循環貯留槽で平時降雨と豪雨の一部を貯留し、貯留水は多孔質材の中を常時循環させる事によって浄化させ、種々の目的に利用する事ができます。
【００１６】
津波襲来時における津波耐久型浸透循環貯留槽は、循環貯留槽が外側防護壁内の上方に位置する事によって地上からの海水侵入は外側防護壁が阻止し、下方から海水が浸入しようとすると、（浸透途中の時は）遮断浸透層内の雨水は比重が海水より軽いために海水の上部を覆い、（浸透が完了している時は）空気層が外圧で縮小する事によって反発力が生れて均衡し、海水が循環貯留槽内へ侵入するのを阻止します。
【００１７】
例えば、巨大地震や大津波で断水しても、上水用と中水用の２系統が併設されていれば、大量に使用する中水用を循環利用する事によって持続させ、被災直後のみならず、罹災後の中期的な復旧に寄与する事ができます。
【００１８】
内水氾濫の厄介な水も、水道水も、富士山の湧水も、姿こそ変わっていても雨水から出発した貴重な水資源であって、雨水は、蒸留するエネルギーも輸送コストも自然が負担して消費地まで届けてくれた資源であって、本発明は、地域単位で一時的に過剰な分を地下に保存し、必要な分を常時循環させ、多孔質材に接触させる事によって浄化し、雨水を貴重な水資源として活用する地産地消の取組です。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の基本的な津波耐久型浸透循環貯留槽の透視図であって、内部に充填されている多孔質材の表示は省略した。
【図２】津波耐久型浸透循環貯留槽の外側防護壁と循環貯留槽と遮断浸透層の位置関係を表し、外側防護壁突出部材上方にある土壌が重量物となって加担する構図を表した断面図です。
【図３】外側防護壁天井に設けた密閉できる開口部と、外側防護壁側壁の通気口と、浸透循環貯留槽床材が傾斜している状態を表した断面図です。
【図４】遮断浸透層の下部が拡大され、下方から海水が浸入しても、大容量の空気層が圧縮されて遮断し、循環貯留槽上部まで到達しない構図を表した。
【図５】図２の概略図に、給水手段、地上の配水タンクを経由する揚水手段と止水弁、及び給気手段と遮閉弁の概要を表した。
【図６】多孔質材を水と混合して遮断浸透層に充填する工程を表した
【図７】軟弱地盤或いは地下水位が高い地域などに対応し、外側防護壁突出部材が種々に変化した形状を概略図で示した。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
本発明の津波耐久型浸透循環貯留槽１は、実物を試作しても、地震や津波を任意に起してその効果を実証する事ができないので、実験用の縮尺模型を製作し、その性能を検証した。
【００２１】
また、本発明の表現方法は、揚水手段５１によって移動する水を配水、外部へ排出する水を浸透または排水、一般用語または遮断浸透層内に一時的にある水を貯水、循環貯留槽にあって揚水手段５１が利用できる水を貯留（水）と表現しました。
【００２２】
以下、本発明の津波耐久型浸透循環貯留槽１の形態について、図面を参照しながら説明し、本発明の理解に供する。
【００２３】
図１は、津波耐久型浸透循環貯留槽１を構成する外側防護壁２とその屈折延長部２５、外側防護壁内の上方に循環貯留槽３があり、下方空間が遮断浸透層４である事を表し、揚水手段５１、給水手段５２、給気手段５５の概要を表した透視図であって、簡略化するため多孔質材の表示は省略した。
【００２４】
図２は、津波耐久型浸透循環貯留槽１を構成する外側防護壁２と循環貯留槽３と遮断浸透層４を表した断面図であって、遮断浸透層４は、循環貯留槽３の下面から下部の外側土壌６１に至る空間部に、外側防護壁２と循環貯留槽３に挟まれた空間部が併合されて突出部を有する遮断浸透層４となり、循環貯留槽３と遮断浸透層４に多孔質材４１が充填されている状態を表示した。
【００２５】
また、図２の遮断浸透層の突出部４は、上方が外側防護壁天井２１に達して循環貯留槽３上部に併合されており、循環貯留槽からオーバーフローした余剰水を下方の遮断浸透層に送るための通路であり、循環貯留槽上部空間３と下方の遮断浸透層４を結ぶ空気の通路でもあり、遮断浸透層に多孔質材４１を充填する時に使用する通路でもあります。
【００２６】
従って、図２の遮断浸透層の突出部４（或いは、前記外側防護壁と前記循環貯留槽との間にある前記空間部）が、遮断浸透層４から分離独立した連絡通路４３或いは連絡部４３と名称が変更されても、遮断浸透層４と循環貯留槽３を結ぶ事が主目的の部位であり、遮断浸透層４の役割も併せ持っている事から、その役割は同じです。
【００２７】
また、図２の外側防護壁の屈折延長部２５或いは外側防護壁突出部材２５の上方にある土壌は、地下水位の上昇によって遮断浸透層内の空気が圧縮され外側防護壁２に浮力が生じた時、その浮力に勝る重力が必要になるため、土壌重力を外側防護壁に加担させ、津波耐久型浸透循環貯留槽１の姿勢安定の役目を担う土壌であるため、その他の外側土壌６１と区別し、重力加担土壌６２として表示した。
【００２８】
図３は、外側防護壁天井２１に密閉できる開口部２２と、外側防護壁側壁２３に設けた通気口２４と、循環貯留槽床材３１の中央部が凹状に傾斜している状態を表した。
【００２９】
外側防護壁天井２１に設けた密閉できる開口部２２は、津波耐久型浸透循環貯留槽１の設置時、或いは保守点検時に、或いは循環貯留槽３及び遮断浸透層４に多孔質材４１を充填する時、或いは種々の器具配管の施設時に好都合な開口部２２です。
【００３０】
また、この密閉できる開口部２２は、津波の襲来によって遮断浸透層４の下方から地下水が上昇し、または海水が浸入する事態が予測され、水位の上昇によって外側防護壁内の空気が圧縮されるので、高い内圧に耐え得る密閉機能が要求されます。
【００３１】
また、この津波耐久型浸透循環貯留槽１は、遮断浸透層内に閉じ込められた空気層を利用して循環貯留槽３内への海水侵入を防止るため、密閉できる開口部２２の密閉機能は非常に重要な要素です。
【００３２】
従って、遮断浸透層内の空気量は多いほど安全であるものの、空気量が多いとそれだけ浮力も大きくなり、浮力に勝るだけの重力が必要になる事から、予測される水圧との関係を考慮し、外側防護壁側壁２３の適当な位置に通気口２４を設け、無用な浮力を抑える事も出来ます。
【００３３】
この外側防護壁側壁２に設けた通気口２４は、遮断浸透層４の下方から地下水或いは海水が浸入した時、通気口２４より下方にある空気が逃げる加圧前の下限位置であって、通気口２４より上方に閉じ込められた空気層が遮断機能を発揮します。
【００３４】
従って、津波の高さによって変化する水圧を予測し、当地の津波波高を想定して決定されなければならないため、通気口２４の位置は一様ではありません。
【００３５】
また、外側防護壁側壁２３の通気口２４の位置及び形状は、遮断浸透層４及び循環貯留槽３内に充填される多孔質材４１の大きさや空隙率によっても変化するため、充填する多孔質材は十分考慮して選択する事が好ましい。
【００３６】
図４は、高い波高の津波によって地下水位６３が上昇して津波耐久型浸透循環貯留槽１に大きな浮力が生じ、大きな浮力に対抗するために外側防護壁側壁の屈折延長部２５或いは前記外側防護壁突出部材２５を大きくし、外側防護壁２に充分な重力加担土壌６２が付加されている津波耐久型浸透循環貯留槽１の断面図です。
【００３７】
本発明の津波耐久型浸透循環貯留槽１は、遮断浸透層４の下方が開放されているものの上方には空気層が閉じ込められており、津波によって遮断浸透層４の下方から浸入した海水６４が循環貯留槽３に達するのを空気層が遮断する構造です。
【００３８】
しかし、空気は外圧に反比例して体積が縮小します。
従って、高い波高の津波では、開放された遮断浸透層４下方からの水圧が増し、高水圧によって遮断浸透層内の空気層が大きく圧縮されて地下水位６３（或いは海水）が上昇し、循環貯留槽内に海水が浸入する事態が予測されます。
【００３９】
従って、図４に示した遮断浸透層４は、圧縮される空気量を多くするため遮断浸透層の下部を大きくし、圧縮されて体積が小さくなった空間でも充分な高さが確保できるように上方の突出部を狭くしました。
【００４０】
図４は、下方から海水が浸入して６４空気層が１／４程度に圧縮されても、地下水位６３の高さが１／２程度になるように設計し、海水が循環貯留槽３の上面３３まで至らないだけの高さを確保しました。
【００４１】
また、空気量は、循環貯留槽内の空気も加算されるため、循環貯留槽３の水位が７０〜８０％以下になった時に、外部から補充できるシステムが好ましい。
【００４２】
この補充システムは、巨大地震が発生してから大津波が襲来するまでの間に循環貯留槽３を満水にしようとしても、大津波を起こす巨大地震は、水道施設をも破壊させる可能性があり、平時から高水位を維持させておくシステムが好ましい。
【００４３】
また、循環貯留槽３及び遮断浸透層４に充填される多孔質材４１は、生活圏の直近に埋設され長年にわたって利用される事から、人体や環境に有害でなく、化学的に安定しており、経時変化がなく、適度な大きさの連続した細孔があり、充分な硬度があり、目詰まりが少なく、大量に存在する物質であり、供給が容易であり、安価である等、が重要な要件となります。
【００４４】
上記の条件を満たす多孔質材４１としては、火山生成物の軽石やシラスが最も条件に合致しており、特にシラスは、従来から路盤材など多くの土木工事に利用されてきた実績があり、無尽蔵に堆積し、搬出が容易な天然物質である事から、最も好ましい。
【００４５】
また、遮断浸透層４及び循環貯留槽３内に閉じ込められた空気によって生じる浮力は、津波耐久型浸透循環貯留槽１を傾斜させ、或いは浮きあがり、或いは変形や破壊等を起こす恐れがあるため、多孔質材４１の空隙率は、外側防護壁側壁の屈折延長部２５或いは前記外側防護壁突出部材２５の大きさや形状を決定する重要な要素でもあります。
【００４６】
図５は、図２の断面図を基礎にして、揚水手段５１が地上の配水タンク５４を経由して循環する様子と、給気手段５５が地上の給気ポンプ５５から外側防護壁内に送られる様子と、給水手段５２を表示した概略断面図です。
【００４７】
例えば、揚水手段５１の一部である地上の配水タンク５４は、マンションの上層階などに設置する事によって津波災害から逃れられると同時に、貯留水の利用が容易になり、必要な器具類の保守点検も容易になる事から、高所に設置する事が好ましい。
【００４８】
また揚水手段５１は、津波の襲来によって外側防護壁内が高圧になった時、その影響から種々の器官、器具類を守るため、外側防護壁の近くに止水弁５３を設け、津波襲来前に閉鎖出来る事が好ましい。
【００４９】
給水手段５２も同様の理由で、外側防護壁２の直近に閉鎖出来る止水弁５３を付設し、津波襲来時に塩水の混入を防止する事が大切である。
【００５０】
また、給気手段５５も同様の理由で、マンションの上層階などに給気ポンプ５５を設置し、津波襲来前に閉鎖可能な遮閉弁５６を付設される事が好ましい。
【００５１】
図６は、遮断浸透層４に充填するシラス（多孔質材４１）を水と混合４２し、遮断浸透層突出部４上端から投入する事によって、水は外側土壌６１に浸透し、シラス（多孔質材４１）が積層される様子を表した略図であって、安価な工事費用で大量充填が可能になります。
【００５２】
また、図６の循環貯留槽３は、循環貯留槽側材３２の片方に外側防護壁側壁２３が利用されており、外側防護壁側壁２３に循環貯留槽側材３２機能を付与した側壁２３・３２になっている様子を表し、循環貯留槽床材３１が傾斜している状態も表示した。
【００５３】
また、埋設地が軟弱地盤であって地震による液状化現象が予測される地域においては、液状化現象で生じる泥水の圧力を逃がし、津波耐久型浸透循環貯留槽１の姿勢を維持させるために、外側防護壁突出部材２５を傾斜させ、或いは内側に延長する事も出来ます。
【００５４】
図７は、外側防護壁側壁の屈折延長部２５或いは外側防護壁突出部材２５の、外側が上方に傾斜している、或いは下方に傾斜している、或いは切断部がある、或いは変形している、或いは内側まで延長されているなど、種々の形態があり、設置場所の状況によって異なる形状があるが、それらは、地下からの水圧に耐え、重力加担土壌６２の重力を外側防護壁２に加えるための部材である。  
【符号の説明】
【００５５】
１      津波耐久型浸透循環貯留槽
２      外側防護壁
２１    外側防護壁天井
２２    （外側防護壁天井の）密閉できる開口部
２３    外側防護壁側壁
２４    （外側防護壁側壁の）通気口
２５    （外側防護壁の）屈折延長部或いは外側防護壁突出部材
３      循環貯留槽
３１    循環貯留槽床材
３２    循環貯留槽側材
３３    （循環貯留槽）貯留水の上面
４      遮断浸透層
４１    多孔質材
４２    水と混合された多孔質材
４３    （遮断浸透層と循環貯留槽の）連絡通路、或いは連絡部
５１    揚水手段
５２    給水手段
５３    止水弁
５４    地上の配水タンク
５５    給気手段
５６    遮閉弁
６０    地表面
６１    外側土壌
６２    重力加担土壌
６３    （内部空気が圧縮され上昇した）地下水位（或いは海水）
６４    （遮断浸透層に侵入する）海水
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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