(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
上水道施設又は簡易水道施設の一部であり、送水量を調節するために上水を一時貯留する配水池であって、
前記配水池の側壁は、両側それぞれに別々に加わる前記上水の水圧に対して剛性を有する構造の水平断面が角波型のステンレス材からなる側壁で構成され、前記側壁は上部角波側壁と下部角波側壁とに分かれており、前記上部角波側壁と下部角波側壁は平板状の補強帯を全周囲にわたって挟み込むように接合されることにより一連の側壁を構成し、前記上部角波側壁のステンレス材は、前記配水池に上水を貯留した時に、前記上水から該配水池内部の気相部分に気体として出る塩素に起因する腐食に対して、耐腐食性を有するものであることを特徴とする角波側壁の配水池。
【請求項２】
請求項１記載の配水池において、前記側壁上端を塞ぐステンレス材からなる屋根部が設けられ、前記屋根部のうち前記上水から気体として出る塩素に曝される部分は、前記気体として出る塩素に起因する腐食に対して、耐腐食性を有するステンレスで形成されることを特徴とする配水池。
【請求項３】
河川等から取水して浄水場で浄化して得られる上水の送水量を調節するために、上水を一時貯留する配水池を備えた上水道施設又は簡易水道施設であって、
前記配水池は、請求項１又は請求項２記載の角波側壁の配水池であることを特徴とする上水道施設又は簡易水道施設。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、上水道又は簡易水道における浄水場から給水施設に送水する際に、浄水場から送水する上水を一時貯留するための設備である配水池及びそれを用いた上水道施設又は簡易水道施設に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
上水道あるいは上水道よりも小規模な簡易水道の一部で、時間的に一定ではない水道需要と、一定の運転を行っている浄水施設での浄水量との不均衡を調節するために、上水を一時貯留する設備として配水池がある。配水池には、数１００ｍ３〜数１０００ｍ３の貯水量を有するものがあり、その一辺の長さは数ｍ〜数１０ｍである。特に、大型の配水池の設置には広い敷地が必要なことから、そのような配水池は上水を利用している人家などの密集地から離れた場所や、山の上などに設置される場合が多い。配水池は一度設置されて稼動されると、その役目上停止させられることはない。
【０００３】
従来の配水池は、プレストレスコンクリート（ＰＣ）若しくは鉄筋コンクリート（ＲＣ）等のコンクリートで建造されていたり、図６（ａ）に示すようなパネル６０を複数枚使用して構成したパネル構造の側壁を使用して建造されたり、図２に示すような水平断面が角波型の側壁を使用して建造されている。
【０００４】
前記パネル構造の側壁を使用した配水池では、各パネル６０は、１ｍ角の大きさであり、配水池に貯留されている上水による水圧に耐えられるような外側６１が凸となる構造で、ステンレスで形成されている。側壁７０は、図６（ｂ）に示すように、前記パネル６０が縦横に複数枚接合されて構成され、縦横の隣接するパネル６０の２枚毎、即ち縦横２ｍ置きにＬ型アングルの補強材７１が用いられ、相対する側壁同士が引っ張り合うように補強されている。各パネル６０同士はへり継手７２の溶接点７３において、またパネル６０と他部材７４とは溶接点７５において、溶接により接合されている。
【０００５】
また、前記パネル構造の側壁は、その下部の貯留された上水にほとんど浸かっている側壁下部が耐腐食性のステンレス、例えば、ＳＵＳ３１６又はＳＵＳ３０４で形成され、該側壁の上部の貯留された上水にほとんど浸かることがない側壁上部が前記ステンレスよりもより耐腐食性のステンレス、例えば、ＳＵＳ３２９Ｊ４Ｌで形成され、前記側壁上部と前記側壁下部は水密的に接続されている。側壁上部をより耐腐食性のステンレスにより形成することにより、側壁上部に位置する気相部に上水から塩素が出て、該塩素により側壁が腐食されるのを防止する構造としている。
【０００６】
前記パネル構造の側壁を使用した配水池は、コンクリートの基礎等の上に、前記パネルにより構成した側壁と、前記した、より耐腐食性のステンレスで形成された屋根とを組み立て、補強材により補強されて建造されている。
【０００７】
また、前記水平断面が角波型の側壁の配水池では、前記側壁を構成する水平断面が角波型の板状部材は、一般構造用圧延鋼材（以下、ＳＳ）にエポキシ樹脂をコーティングした耐腐食性の材料で形成されており、そしてこの角波構造のため、図２中で上側あるいは下側から別々に加わる貯留する前記上水の圧力に対して、剛性を有しているので、凹んで変形等したりしない。
【０００８】
前記配水池は、コンクリートの基礎等の上に、前記水平断面が角波型の板状部材により構成した側壁とエポキシ樹脂コーティングしたＳＳの屋根とを組み立て、補強材により補強されて建造されている。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記従来のコンクリートで建造された配水池では、長く使用すると、コンクリートが劣化して水漏れしたり、あるいはコンクリートの内側が防水加工されていても、ひび割れして水漏れするようになるという問題点があり、更に、コンクリートで建造すると、コンクリートの乾燥に長時間必要なために施行期間が長いという問題点があった。
【００１０】
また、前記従来のパネル構造の側壁の配水池では、側壁に用いた前記パネルは凸側からの圧力に対して弱いので、上水が貯留されていない時に外側、即ち凸側から手で押すと容易に凹み、手を離すと元に戻るが振動が起きて大きな音を発するという問題点があった。
【００１１】
また、上水を貯留した前記配水池の一側壁の外側に新たに貯留槽を増設する場合、増設した貯留槽に上水を貯留した後、元の配水池の内部の清掃のために該配水池の内部に貯留されていた上水を排出すると、中仕切りとなる前記一側壁のパネルの凸側には、増設した貯留槽側から水圧が加わるので、該水圧により前記したように容易にパネルが凹んで折れ曲がるため、その部分の強度が低下するという問題点があった。
【００１２】
また、各パネルの内側周縁には張り出しがあるので、１ｍ毎にその張り出しがあるために、配水池の側壁の内側面の清掃が容易ではないという問題点があった。
【００１３】
また、前記パネル同士あるいは前記パネルと前記補強材とを接合するために用いられている溶接では、パネルの凸側に大きな圧力、例えば、前記中仕切りとして水圧が加わると、溶接点７３があるへり継手７２に図６（ｂ）に示すような引張力７６が働きへり継手７２が開くので、溶接部分の強度が低下して離れてしまうという恐れがあった。
【００１４】
更に、前記パネルは１枚の大きさが１ｍ角であるので、１辺の長さが数ｍ〜数１０ｍの側壁の形成には、多数枚のパネルが必要であり、従って、側壁形成に要する部品点数が多く、その分組み立てのために施行期間が長く必要であるという問題点があった。
【００１５】
また、前記従来の水平断面が角波型の板状部材は、強度等に関して問題はないが、ＳＳにエポキシ樹脂をコーティングしたものであるので、単一材料で製造するものより製造工程数が多いという問題点があった。
【００１６】
本発明は前記問題点を解決するためになされたもので、コンクリートよりも耐久性があり、従来の場合よりも少ない製造工程数で形成できると共に、容易に凹まず且つ十分な耐腐食性を有する部材で構成された側壁を有し、側壁の外側に新たに貯留槽を増設しても中仕切りとなる該側壁が凹み難く、側壁における溶接部分が離れる恐れがなく、従来の場合よりも内側の清掃が容易であり、更に、施行期間が従来の場合よりも短い角波側壁の配水池及びそれを備えた上水道施設又は簡易水道施設を提供することである。
【００１７】
本発明は、上水道施設又は簡易水道施設の一部であり、総水量を調節するために上水を一時貯留する配水池であって、前記配水池の側壁は、両側それぞれに別々に加わる前記上水の水圧に対して剛性を有する構造の水平断面が角波型の側壁で構成され、前記角波側壁は上部角波側壁と下部角波側壁とに分かれており、前記上部角波側壁と下部角波側壁は平板状の補強帯を全周囲にわたって挟み込むように接合されることにより一連の側壁を構成するものである。
【００１８】
また、前記角波側壁及び屋根部は、ステンレスで形成されており、前記上部角波側壁の材質は、前記配水池に上水を貯留した時に、前記上水から該配水池内部の気相部分に気体として出る塩素に起因する腐食に対して、耐腐食性を有するステンレスで形成される。また、屋根部のうち、前記上水から気体として出る塩素に曝される部分も、前記気体として出る塩素に起因する腐食に対して、耐腐食性を有するステンレスで形成される。
【００１９】
また、本発明は、河川等から取水して浄水場で浄化して得られる上水の送水量を調節するために、上水を一時貯留する配水池を備えた上水道施設又は簡易水道施設であって、前記配水池は、前記角波側壁の配水池であるものである。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、図面等を参照して、本発明の実施形態について説明する。図１は、本発明による角波側壁の配水池の第１実施形態を示し、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図である。図２は、図１の角波側壁の一部断面図である。
【００２１】
図１と図４に示すように、本発明の実施形態の角波側壁の配水池（以下、配水池１０）は、コンクリートの基礎１１の上に底板４４が敷かれ、その上に角波側壁１２が組み立てられ、その上にリブ１３ａを有するリブ付板１３で形成された屋根１４が取り付けられ、内部で角波側壁１２と屋根１４が補強されたものであり、内部に上水道における上水を一時貯留する。配水池１０の角波側壁１２の一辺の長さは約１１ｍであり、その高さは約３ｍであり、上水の貯留時における最高の水面の高さは約２．７ｍであり、最低の水面の高さは０．２ｍであり、最大貯水量は約３２６ｍ３である。尚、機械室、電気室等の附属設備、配管等は適宜選択した場所に設けられる。また、配水池１０の大きさ等は、必要な貯水量に応じて選択される。図中、１５は出入口。
【００２２】
角波側壁１２は、図２に示すような水平断面が角波型の板状部材２０が複数枚接合された構成であり、このため、図２中で上側あるいは下側から別々に加わる貯留する上記上水の圧力に対して、剛性を有しているので、凹んで変形等したりしない。
【００２３】
そのため、稼動中の配水池１０の角波側壁１２の、例えば、一面の外側に、該一面を中仕切りとして貯留槽を増設した場合、増設した貯留槽に上水を貯留した後、元の配水池１０の内部を清掃するために、その内部に貯留してある上水を排水しても、前記中仕切りの角波側壁１２は、増設した貯留槽側からの上水の水圧に対しても十分な剛性を有しているので、ほとんど変形することがない。従って、角波側壁１２を中仕切りとした貯留槽の増設が可能で且つ容易である。尚、角波側壁１２の各面に対して、貯留槽の増設は可能である。
【００２４】
水平断面が角波型の板状部材２０は、大型プレスにより、平板に連続した水平断面が角波型となる突起がつけられた状態に成形される。前記大型プレスを用いた工法によれば、凹凸の金型でミゾ型を成形する際に、凸の金型の先端でミゾ型に必要な成形延びを第１段階で確保して、第２段階で成形に入るので、プレス成形による板厚減少が極力抑えられる。
【００２５】
角波側壁１２を構成する水平断面が角波型の板状部材２０の接合枚数及びその幅は、配水池１０の貯水量、即ち、配水池１０の一辺の長さに応じて選択されるが、角波側壁１２の横幅寸法は５ｍｍ単位で調節が可能であるので、敷地に合せた寸法での角波側壁１２の製作が可能である。更に、配水池１０の設置場所の資材の搬入路に合せて、工場において角波側壁１２をブロック化しておき、現地において各ブロックを溶接で接合して組み立てることもできる。
【００２６】
また、水平断面が角波型の板状部材２０は、従来のパネル構造の側壁で用いられる１ｍ角のパネル６０よりも大きなものとすることができるので、側壁を構成する部品点数が従来の場合よりも少なく、従って、施行期間が従来のパネル構造の側壁の場合よりも短くなるし、コンクリートで建造する場合よりも乾燥期間が不要なことから施行期間が短くなる。
【００２７】
また、図３に示すように、角波側壁１２は、隣接する水平断面が角波型の板状部材２０同士が溶接部３１において溶接されると共に、アニュラプレート３３と溶接部３２において溶接される。
【００２８】
アニュラプレート３３は、角波側壁１２の底部全てが乗る幅で環状に設けられるものであり、図４に示すように、その一端部近傍部分全周に亘って底板４４により抑えられ、且つ底板４４の端部４４ａに溶接されて水密的に底板４４に接合されている。底板４４は、コンクリートの基礎１１に乗せてあるだけで固定されていないが、大きな面積で基礎１１に接触しているので、貯留されている上水の重量による摩擦力により、地震等に対して耐性があり、底板４４より上の部分が基礎１１上を移動することはない。
【００２９】
溶接部３１、３２における溶接は、図３（ｂ）、（ｃ）に示すように、それぞれ、突き合せ溶接と両側スミ肉溶接であるので、溶接強度及び溶接部分の水密性ともに１００％信頼できるものであり、図６（ｂ）に示す従来のパネル６０同士の接合に用いたへり継手７２における溶接あるいは他部材７６との溶接におけるように、溶接部分が離れる恐れはない。
【００３０】
アニュラプレート３３は、角波側壁１２の底部の両側をアニュラプレート３３に連続溶接して、地震による動水圧等の荷重が角波側壁１２に加わった場合に、角波側壁が壊れることなく前記荷重をコンクリートの基礎１１に伝達させるために用いられている。
【００３１】
また、図４に示すように、配水池１０においては、角波側壁１２の約２ｍの高さの全周囲に亘って補強帯４１が設けられており、補強帯４１にＬ型アングルの補強材４２が溶接で接合されていると共に、補強材４２と縦方向に設けられる屋根支柱４３とが溶接により接合されている。補強材４２は、角波側壁１２の相対する面が互いに引っ張り合うようにして角波側壁１２を補強し、屋根支柱４３は、屋根１４を支えて補強する。底面には、底板４４が設けられている。尚、補強材４２は、角波側壁の高さ、即ち、貯留する上水の最高の高さに応じて、十分に補強できるように適宜設けられる。
【００３２】
角波側壁１２はステンレスで形成されているが、図４に示すように、配水池１０内部に上水４５を貯留した際に、上水４５の貯水量が変化して水面４６の位置が上下しても、ほとんどの場合において気相部４７に曝される補強帯４１より上側の側壁上部１２ａのステンレスが、上水４５に含有され気相部４７に気体として出る塩素に起因する腐食に対して、耐腐食性を有するステンレスである。尚、前記塩素に起因する腐食としては、塩素の強い反応性によるもの、塩素が壁面に付着した水滴に溶けて生成される塩酸と酸素による、塩酸の反応性によるもの及び酸素の酸化作用によるものがある。
【００３３】
本実施形態では、前記補強帯４１より上側の側壁上部１２ａには、厚さ２ｍｍのステンレスであるＳＵＳ３２９Ｊ４Ｌの水平断面が角波型の板状部材２０が用いられ、縦方向に設けられる屋根支柱４３には、同様の理由から、厚さ２ｍｍ、幅４０ｍｍのＳＵＳ３２９Ｊ４ＬのＬ型アングルが用いられている。また、屋根１４にも、同様の理由から、厚さ２ｍｍのＳＵＳ３２９Ｊ４Ｌの板が用いられている。尚、リブ１３ａには、前記塩素に曝されないので、安価で適当な耐腐食性を有する厚さ５ｍｍのステンレスであるＳＵＳ３０４の板が用いられている。
【００３４】
また、補強帯４１より下側の側壁下部１２ｂは、前記塩素に曝される機会があまりなく、上水中の塩素は濃度が希薄で無視できるので、側壁下部１２ｂには、安価で適当な耐腐食性を有する厚さ３ｍｍのステンレスであるＳＵＳ３１６の水平断面が角波型の板状部材が用いられ、以下同様の理由から、補強帯４１には、厚さ５ｍｍのＳＵＳ３１６の板が用いられ、補強材４２には、厚さ６ｍｍ、幅６５ｍｍのＳＵＳ３１６のＬ型アングルが用いられ、底板４４には、厚さ３ｍｍのＳＵＳ３１６の板が用いられている。また、アニュラプレート３３には、厚さ８ｍｍのＳＵＳ３１６の板が用いられている。尚、配水池１０内部に貯留した上水が外部に漏れ出ないように、前記各部材間は溶接により水密的に接合されている。
【００３５】
従って、配水池１０は、従来のコンクリートで建造した配水池よりも耐久性があり、水漏れを起こし難く、且つ施行が容易で、コンクリートの場合のような乾燥期間が不要であるので、前記従来の配水池の場合よりも施行期間が短くてすむ。
【００３６】
角波側壁１２では、高価なＳＵＳ３２９Ｊ４Ｌを側壁の一部分に用い、残りの側壁の部分に安価なＳＵＳ３１６等を用いているので、従来のエポキシ樹脂コーティングしたＳＳのパネル６０を用いて形成した側壁よりも安価であり、且つ前記ステンレスの板厚が薄いので、前記従来の側壁よりも軽量である。更に、前記ステンレスは、単一材料であるために、従来のエポキシ樹脂コーティングしたＳＳよりも、側壁材料の製造工程数が少ない。
【００３７】
尚、前記ＳＵＳ３２９Ｊ４Ｌの替わりに、同様な耐腐食性を有するステンレスを用いてもよく、また、前記ＳＵＳ３１６あるいは前記ＳＵＳ３０４の替わりに、安価で適当な耐腐食性を有する他のステンレスを用いてもよい。また、それぞれの材料の厚さ、幅等は前記以外のものでよく、配水池の大きさ等に応じて適宜選択する。
【００３８】
また、配水池１０の内部には、補強材４２などの補強のための部材が張り出ているが、角波側壁１２の内側面には、従来の１ｍ角のパネル６０における内側周縁の張り出しのような張り出しがないので、角波側壁１２の内側面の清掃は、従来の場合よりも容易である。
【００３９】
尚、前記したコンクリートの基礎１１の上に底板４４を設けて配水池１０を構成する形態ばかりでなく、コンクリートの基礎の上に複数本のＨ形鋼等の形鋼を適当な間隔で並列固定させ、その上に底板を固定して配水池を構成する形態でもよい。この場合は、前記アニュラプレート３３を用いずに、前記底板に直接前記角波側壁の底部を両側スミ肉溶接で溶接し、底板と形鋼とを、及び形鋼とコンクリートの基礎とを、それぞれボルトで固定する。前記のようにボルトで固定することにより、地震等に対して耐性のある構造としている。
【００４０】
次に、本発明の実施形態の上水道施設５０に関して説明する。上水道施設５０は、図５に示すように、河川５１等の水源から取水する取水設備５２と、取水した水を浄化する浄水場５３と、浄化して得られる上水の給水施設５５への送水量を調節するために、上水を一時貯留するための配水池５４とを備え、配水池５４が、前記角波側壁１２を有する配水池１０であるものである。
【００４１】
配水池５４として角波側壁の配水池１０を用いることにより、角波側壁１２の外側に、角波側壁１２を中仕切りとして容易に貯留槽を増設することができるようになるので、上水の送水量が増加して配水池５４の貯水量が限界になった場合でも、貯水量増加に容易に対応できる上水道施設とすることができる。また、配水池５４の内部の清掃が従来の場合よりも容易になるので、配水池の清掃に関して作業性のよい上水道施設とすることができる。尚、簡易水道施設の場合でも同様であり、角波側壁の配水池１０と同様の配水池を備えれば、同様の効果が得られる。尚、給水施設５５においては、受水槽５６を通らずに一般家庭５７に上水が送られ、受水槽５６を通って高層建築物５８に上水が送られる。
【００４２】
【発明の効果】
本発明によれば、従来のものよりも軽量、安価で、少ない製造工程数で側壁材料を形成でき、容易に凹まず且つ上水に含有される塩素に対して十分な耐腐食性を有するので強度劣化がほとんどない側壁とすることができ、側壁の外側に該側壁を中仕切りとして容易に貯留槽を増設できるので、上水の送水量の増加に容易に対応でき、内部の清掃が従来の場合よりも容易であり、且つ施行期間が従来の場合よりも短い配水池を得ることができる。
また、上水の送水量の増加に容易に対応できる配水池を備えた上水道施設又は簡易水道施設を得ることができ、配水池の内部の清掃が従来の場合よりも容易になるので、清掃に関して作業性が良く、施行日数の短い配水池を備えた上水道施設又は簡易水道施設を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による角波側壁の配水池の第１実施形態を示し、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図である。
【図２】図１の角波側壁の一部断面図である。
【図３】図１の角波側壁を示し、（ａ）は斜視図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線断面図、（ｃ）は（ａ）のＢ−Ｂ線断面図である。
【図４】図１の角波側壁の配水池の一部断面図である。
【図５】本発明による上水道施設の実施形態を示す模式図である。
【図６】従来の配水池で用いられているパネル構造の側壁を示し、（ａ）はパネルの斜視図、（ｂ）は側壁の一部断面図である。
【符号の説明】
１０  配水池
１１  基礎
１２  角波側壁
１２ａ  側壁上部
１２ｂ  側壁下部
１３  リブ付板
１３ａ  リブ
１４  屋根
２０  水平断面が角波型の板状部材
３１、３２  溶接部
３３  アニュラプレート
４１  補強帯
４２  補強材
４３  屋根支柱
４４  底板
４５  上水
４６  水面
４７  気相部
５０  上水道施設
５１  河川
５２  取水設備
５３  浄水場
５４  配水池
５５  給水施設
５６  受水槽
５７  一般家庭
５８  高層建築物
６０  パネル
６１  外側
７０  側壁
７１  補強材
７２  へり継手
７３、７５  溶接点
７４  他部材
７６  引張力
【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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