(57)【要約】【課題】輸送コストや施工コストを低く抑え、工期を短縮することができる沈砂槽を提供する。【解決手段】流入する液体に含まれる砂を沈降分離し、砂を分離した後の液体を排出する沈砂槽であって、全体がプラスチック材料からなる沈砂槽１。複数の面板部材２１と、複数の側板部材２２と、複数の仕切部材２３とが凹凸嵌合により組み合わされて構成され、面板部材は、沈砂槽の上面及び下面を形成し、側板部材は、沈砂槽の長手方向の側面を形成し、仕切部材は、沈砂槽の短手方向の側面を形成すると共に、長手方向に沈砂槽を仕切る。仕切部材は、その厚み方向に貫通し、人間が通り抜けることができる程度の大きさの貫通孔２３ａを備えることができ、雨水貯留浸透施設の前段に設けることで、沈砂槽と雨水貯留浸透施設の工期を略々一致させることができ、全体的な工期の短縮を図ることができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
流入する液体に含まれる砂を沈降分離し、砂を分離した後の液体を排出する沈砂槽であって、
全体がプラスチック材料からなることを特徴とする沈砂槽。
【請求項２】
複数の面板部材と、複数の側板部材と、複数の仕切部材とが凹凸嵌合により組み合わされて構成され、
前記面板部材は、該沈砂槽の上面及び下面を形成し、
前記側板部材は、該沈砂槽の長手方向の側面を形成し、
前記仕切部材は、該沈砂槽の短手方向の側面を形成すると共に、前記長手方向に該沈砂槽を仕切ることを特徴とする請求項１に記載の沈砂槽。
【請求項３】
前記仕切部材は、その厚み方向に貫通し、人間が通り抜けることができる程度の大きさの貫通孔を備えることを特徴とする請求項２に記載の沈砂槽。
【請求項４】
雨水貯留浸透施設の前段に設けられることを特徴とする請求項１、２又は３に記載の沈砂槽。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、雨水等に含まれる砂を沈降分離する沈砂槽に関する。
【背景技術】
【０００２】
上記沈砂槽は、全体がコンクリート材料からなり、沈砂槽に雨水等を流入出させるための接続管が接続され、この接続管に、沈砂槽の内部に作業者が入って清掃するための人孔等が接続されている。この沈砂槽の後段に、全体がプラスチック材料からなる雨水貯留浸透施設を組み合わせ、砂を分離した後の雨水を貯留したり、浸透させるシステムが知られている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上記雨水貯留浸透施設は、プラスチック材料からなるため軽量で輸送や組立を容易に行うことができて工期も短いが、上記沈砂槽は、各部品を分割してコンクリートで製造し、重量の大きいコンクリート製品を現場まで輸送した後で組み立てて完成する。そのため、重量増に伴って輸送コストが増加し、組立等の施工も容易ではなく工期が長くなるという問題があった。その結果、上記システム全体の工期は、沈砂槽の工期に左右され、工期の短い雨水貯留浸透施設に合わせることができないという問題もあった。
【０００４】
そこで、本発明は、上記従来技術における問題点に鑑みてなされたものであって、輸送コストや施工コストを低く抑え、工期を短縮することができる沈砂槽を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するため、本発明は、流入する液体に含まれる砂を沈降分離し、砂を分離した後の液体を排出する沈砂槽であって、全体がプラスチック材料からなることを特徴とする。
【０００６】
本発明によれば、全体をプラスチック材料で構成したため、軽量で輸送や組立を容易に行うことができ、工期も従来と比較して短縮することができる。
【０００７】
上記沈砂槽は、複数の面板部材と、複数の側板部材と、複数の仕切部材とが凹凸嵌合により組み合わされて構成され、前記面板部材は、該沈砂槽の上面及び下面を形成し、前記側板部材は、該沈砂槽の長手方向の側面を形成し、前記仕切部材は、該沈砂槽の短手方向の側面を形成すると共に、前記長手方向に該沈砂槽を仕切るように構成することができる。板状の部材を重ねることで輸送容積を小さく抑えて輸送コストをさらに低減し、凹凸嵌合によってより容易に組立を行うことができるため、施工コストの低減、工期のさらなる短縮を図ることができる。
【０００８】
また、前記仕切部材を、その厚み方向に貫通し、人間が通り抜けることができる程度の大きさの貫通孔を備えるようにすることができ、これにより、沈砂槽内に沈降した砂を人力で外部へ排出することができる。
【０００９】
さらに、該沈砂槽内を点検するため、人間が通り抜けることができる程度の大きさの点検人孔を設けることができる。
【００１０】
上記沈砂槽を雨水貯留浸透施設の前段に設け、砂を分離した後の雨水を雨水貯留浸透施設で利用することができる。また、沈砂槽と雨水貯留浸透施設とを組み合わせたシステムを設置する場合でも、沈砂槽と雨水貯留浸透施設の工期を略々一致させることができ、全体的な工期の短縮を図ることができる。
【発明の効果】
【００１１】
以上のように、本発明によれば、輸送コストや施工コストを低く抑え、工期を短縮することができる沈砂槽を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明に係る沈砂槽等の一実施の形態を示し、（ａ）は概略縦断面図、（ｂ）は概略横断面図である。
【図２】図１の沈砂槽の面板部材を示す上面図である。
【図３】図１の沈砂槽の側板部材及び仕切部材を示す分解斜視図である。
【図４】図３に示す側板部材及び仕切部材を組み合わせた状態を示す斜視図である。
【図５】本発明に係る沈砂槽の実施例において沈降現象が終了した状態を示す写真である。
【図６】比較例において沈降現象が終了した状態を示す写真である。
【図７】実施例及び比較例において、沈降現象が終了した際の硅砂の堆積量を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
次に、本発明を実施するための形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。尚、以下の説明においては、沈砂槽によって雨水に含まれる砂を分離する場合を例示する。
【００１４】
図１は、本発明に係る沈砂槽等の一実施の形態を示し、この沈砂槽１（点検人孔７を挟んで両側の直方体状部分）は、全体がプラスチック材料からなり、その周囲が遮水シート２で覆われ、沈砂槽１の内部の通気を行う通気管３が接続されている。また、この沈砂槽１の流入側には、流入管４、流入人孔５及び接続管６が、中央部には点検人孔７が、流出側には接続管８、流出人孔９及び流出管１０（１０Ａ、１０Ｂ）が各々接続されている。
【００１５】
ここで、本発明に係る沈砂槽１は、全体がプラスチック材料からなることを特徴とするものであるが、遮水シート２、通気管３、流入管４、流入人孔５、接続管６、点検人孔７、接続管８、流出人孔９及び流出管１０は、沈砂槽１の構成要素ではなく、沈砂槽１の付属品である。
【００１６】
上記沈砂槽１は、沈砂槽１の上面及び下面を形成する複数の面板部材２１と、沈砂槽１の長手方向の側面を形成する複数の側板部材２２と、沈砂槽１の短手方向の側面を形成すると共に、長手方向において沈砂槽１を仕切る複数の仕切部材２３とが組み合わされて構成され、これらが沈砂槽１の構成要素であって、プラスチック材料からなる。尚、沈砂槽１の中央部には、点検人孔７が設けられるため、面板部材２１及び仕切部材２３が存在しない。
【００１７】
次に、沈砂槽１の構成について詳しく説明する。尚、以下では、図１に示す沈砂槽１の点検人孔７から左側部分の構成について説明する。点検人孔７から右側の部分についても左側部分と同様の構成を有するため説明を省略する。
【００１８】
沈砂槽１の下面を形成する面板部材２１は、図２に拡大して示すように、全体が略々正四角形状に形成され、隣接する二辺（紙面に向かって左と下の辺）の中間部には凹部２１ａが、残りの隣接する二辺（紙面に向かって右と上の辺）の中間部に凸部２１ｂが各々形成される。各辺の中間部に位置する凹部２１ａの両側には凸部２１ｂが形成され、各辺の中間部に位置する凸部２１ｂの両側には凹部２１ａが形成される。これら凹部２１ａ及び凸部２１ｂで、いわゆる鳩尾継を構成し、面板部材２１の、紙面に向かって上下左右に他の面板部材２１を連結することができる。
【００１９】
上記面板部材２１において、凸部２１ｂの上面には、一対の突起２１ｃ、２１ｄが設けられている。これにより、これらの突起２１ｃ、２１ｄの間に、側板部材２２や仕切部材２３の下端を嵌合させ、面板部材２１と、側板部材２２及び仕切部材２３とを連結することができる。尚、沈砂槽１の上面を形成する面板部材２１は、下面を形成するものと対称に形成されるため説明を省略する。
【００２０】
主に図３に示すように、側板部材２２（２２Ａ−２２Ｄ）は、長手方向の両端部に側板部材２２同士を組み合わせるための突起２２ａ有し、側板部材２２の裏側（仕切部材２３側）には、仕切部材２３の凸部２３ｂを挿入可能な溝２２ｂが形成される。また、この側板部材２２には、重量軽減と強度確保のため、厚み方向に貫通する貫通孔２２ｃを有する。
【００２１】
ここで、隣接する側板部材２２Ｃ、２２Ｄは、形状が似ているものの、突起２２ａが形成される位置や、溝２２ｂの数で相違する。詳しくは、側板部材２２Ｃは、２つの突起２２ａが手前側と奥側に対称的に形成され、溝２２ｂが４本形成されているのに対し、側板部材２２Ｄは、両突起２２ａが各々手前側に形成され、溝２２ｂが５本形成されている。尚、側板部材２２Ａ、２２Ｂは、側板部材２２Ｃ、２２Ｄと対称に形成されるため、説明を省略する。
【００２２】
仕切部材２３は、図３及び図４に示すように、厚み方向に貫通し、作業者が通り抜けることができる程度の大きさを有する貫通孔２３ａと、上述のように、側板部材２２の溝２２ｂに挿入される凸部２３ｂとを有する。
【００２３】
尚、上記面板部材２１、側板部材２２及び仕切部材２３には、強度を確保するために図示するようにリブを設ける。
【００２４】
沈砂槽１を組み立てるには、図３に示すように、側板部材２２の溝部２２ｂに仕切部材２３の凸部２３ｂを挿入し、図４に示すように、側板部材２２及び仕切部材２３を連結して組立体を構成する。一方、図２示す面板部材２１を複数組み合わせて所定の位置に敷設し、その上に図４に示した側板部材２２及び仕切部材２３の組立体を、側板部材２２及び仕切部材２３の下端部を面板部材２１の突起２１ｃ、２１ｄの間に挿入して凹凸嵌合により結合し、その上に、天板として面板部材２１を凹凸嵌合させる。
【００２５】
図１に示すように、沈砂槽１の組立後に、油を吸着するためにオイルキャッチロープ２４を沈砂槽１の上部配置し、沈砂槽１の内部に溜まった砂の移動及び除去を容易にするため、沈砂槽１の下部にモルタル２５を打設し、沈砂槽１の外表面を遮水シート２で覆う。
【００２６】
流入管４は、雨水を沈砂槽１の内部へ流入させるために設けられ、流入人孔５に接続される。流入人孔５は、作業者が流入人孔５の内部を点検したり、溜まった異物等を除去するために設置され、昇降用のステップ５ａが設けられる。接続管６は、流入人孔５と沈砂槽１を連通させるために設けられ、接続管６の流入側には、流入する雨水に含まれる比較的径の大きな異物を分離するためのスクリーン６ａが設けられる。
【００２７】
点検人孔７は、作業者が沈砂槽１の内部を点検したり、溜まった砂等を除去するため、沈砂槽１の中央部に設けられ、昇降用のステップ７ａが設けられる。
【００２８】
接続管８は、砂が分離された雨水を外部へ排出するために設けられ、流出人孔９に接続される。流出人孔９は、作業者が流出人孔９の内部を点検したり、溜まった砂等を除去するために設置され、昇降用のステップ９ａが設けられる。流出管１０Ａは雨水貯留浸透槽に接続され、流出管１０Ｂはその他の流出施設へ接続され、どちらか一方に排出したり、両方に排出するように切り替えることができる。
【００２９】
次に、上記構成を有する沈砂槽１の動作について図１を参照しながら説明する。
【００３０】
流入管４を介して沈砂槽１への雨水の受入を開始すると、雨水は流入管４から流入人孔５へ流れ、流入人孔５と接続管６の接続部に設けられたスクリーン６ａにより、雨水に含まれる比較的径の大きな異物が流入人孔５の底部に沈降する。
【００３１】
異物が除去された雨水は、接続管６を介して沈砂槽１へ流入し、スクリーン６ａを通過した砂が沈砂槽１の底部に沈降する。そして、砂が分離された雨水が接続管８、流出人孔９及び流出管１０（１０Ａ、１０Ｂ）を介して沈砂槽１の外部へ排出される。
【００３２】
運転を継続すると沈砂槽１等の内部に砂等が堆積するため、作業者は、まず流入人孔５へ入り、流入人孔５の底部に沈降した異物を除去する。その後、点検人孔７から沈砂槽１の内部へ入り、仕切部材２３に形成される貫通孔２３ａを介し、沈砂槽１の内部を移動しながら沈砂槽１の内部の砂の除去を行い、最後に流出人孔９の内部の砂の除去を行って流出人孔９から出る。
【００３３】
次に、上記沈砂槽１の試験例について説明する。
【００３４】
上記沈砂槽１における砂の沈降現象（沈降機能）を確認するため、既存の一般的なコンクリート製の沈砂槽（以下「標準沈砂槽」という。）の１／１０の縮尺（有効水深０．０８７ｍ、有効径０．０７５ｍ、容積は１／１０００）で、実施例として上記沈砂槽１と同様の構成を有する沈砂槽（但し、点検人孔７に相当する部分は存在しない）と、比較例としてプラスチック製で図３及び図４に示した仕切部材２３等が存在しない水槽だけのものを各々用意した。尚、各々の沈砂槽の前後には流入ます部、流出ます部を配置した。
【００３５】
詳細は省略するが、試験では上述のように標準沈砂槽より小さい沈砂槽を用いるため、試験における砂の粒径や砂含有水の流入量等を標準沈砂槽のものより相当分小さく又は少なく設定した。
【００３６】
また、砂の沈降現象は、砂の粒子の平均流速Ｖと沈降速度ＷOとの比Ｖ／ＷOと、粒子レイノルズ数Ｒｅによって支配されるので、表１に示すように、試験におけるＶ／ＷOとＲｅを標準沈砂槽のものに合わせた。同表に示すように、両者のＶ／ＷOは近似し、両者のＲｅから粒子回りの流れの状態は略々同様である。
【００３７】
【表１】
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【００３８】
上述のような試験条件のもとで、実施例及び比較例の沈砂槽に対して硅砂含有水を同一条件で流入させた。
【００３９】
図５及び図６は、実施例及び比較例において沈降現象が終了した状態を各々示す写真である。両写真を比較すると、左端の流入ます部、沈砂槽及び右端の流出ます部の内部に砂が同様に沈降していることが判る。
【００４０】
図７は、実施例及び比較例において硅砂の堆積高さを位置毎に測定したグラフである。縦軸が堆積高さ（ｍｍ）を、横軸が測定位置を各々示す。同グラフから、各測定位置における硅砂の堆積高さに差はほとんどないことが判る。
【００４１】
また、実施例及び比較例の流入ます部、沈砂槽及び流出ます部における硅砂の堆積量及び流出ます部外に流出した硅砂の量を比較した結果を表２に示す。同表より、実施例と比較例との差は１％の範囲に収まり、同等の沈降機能を有する。以上より、本願発明に係る全体がプラスチックからなる沈砂槽１は、十分な沈砂機能を有することが判る。
【００４２】
【表２】
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【００４３】
尚、沈砂槽１は、全体がプラスチックからなるものであれば、上記実施の形態として説明した構成に限定されない。また、上記沈砂槽１は、砂を含有する雨水以外にも、様々な液体に含まれる砂を沈降分離することができる。さらに、沈砂槽１が小規模な場合等、点検人孔７を必ずしも設ける必要はなく、点検人孔７を挟む両側の直方体状部分を繋げて一体化させることもできる。
【００４４】
以上のように、本発明では、沈砂槽１をプラスチック材料からなる部材で構成したため、軽量で輸送や組立を容易に行うことができ、工期も従来と比較して短縮することができ、特に雨水貯留浸透施設の前段に設けて一つの雨水貯留浸透システムを構成する際に、沈砂槽と雨水貯留浸透施設の工期を略々一致させることができ、全体的な工期の短縮を図ることができる。
【符号の説明】
【００４５】
１  沈砂槽
２  遮水シート
３  通気管
４  流入管
５  流入人孔
５ａ  ステップ
６  接続管
６ａ  スクリーン
７  点検人孔
７ａ  ステップ
８  接続管
９  流出人孔
９ａ  ステップ
１０（１０Ａ、１０Ｂ）  流出管
２１  面板部材
２１ａ  凹部
２１ｂ  凸部
２１ｃ、２１ｄ  突起
２２（２２Ａ〜２２Ｄ）  側板部材
２２ａ  突起
２２ｂ  溝
２２ｃ  貫通孔
２３  仕切部材
２３ａ  貫通孔
２３ｂ  凸部
２４  オイルキャッチロープ
２５  モルタル
【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】
2017133284.tif 000009
【図６】
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【図７】
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