(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
地面を掘り下げて形成した貯水槽の内部に、複数本の支柱を備えた合成樹脂製充填体を縦横に並べると共に上下に積み重ねて充填し、その上に被覆手段を施した雨水貯溜装置であって、貯水槽の底面に固形分排出用の溝を形成し、少なくとも上方の合成樹脂製充填体の支柱間に多数の水噴射孔を有する散水管を配設したことを特徴とする雨水貯溜装置。
【請求項２】
地面を掘り下げて形成した貯水槽の内部に、複数本の支柱を備えた合成樹脂製充填体を縦横に並べると共に上下に積み重ねて充填し、その上に被覆手段を施した雨水貯溜装置であって、貯水槽の底面に固形分排出用の溝を形成し、少なくとも下方の合成樹脂製充填体の支柱間に多数の排気孔を有する散気管を配設したことを特徴とする雨水貯溜装置。
【請求項３】
貯水槽内又は貯水槽に隣接してマンホールを設け、マンホールの底に固形分排出用の溝を連通させたたことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の雨水貯溜装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、駐車場、公園、工場の敷地などの地下に設けられる雨水貯溜装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
未舗装の道路や空地が殆どない都市化の進んだ地域では、家屋、駐車場、道路などに降った雨水が地中に浸透することなく、側溝などを通じて河川へ流れ込むため、雨季には大量の雨水が河川へ集中し、短時間で河川の容量を超えて所謂、都市型洪水を引き起こしている。一方、乾季にはダムや湖の水位が低下して水不足となるため、各地で水道水の給水制限が実施されている。
【０００３】
このような事情から、地下に雨水貯溜装置を設けて、雨水を一次貯溜したのち河川等へ徐々に放流したり、地下へ徐々に浸透させることによって、所謂、都市型洪水を防止したり、雨水貯溜装置に一次貯溜した雨水を汲み上げて有効利用することが試みられている。
【０００４】
そのための雨水貯溜装置としては、例えば特公平４−２６６４８号公報に開示されたものが知られている。この装置は、地面を掘り下げて形成したタンク部内に、容器状の充填部材を縦横に並べると共に上下に積み重ねて充填し、その上に被覆手段を施したものであって、被覆手段や地上からの荷重が充填部材に分散して加わるため、タンク部が押し潰される心配がなく、施工も比較的簡単で安価に実施できるといった利点を有している。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記の雨水貯溜装置を長期間使用すると、雨水に含まれる泥やゴミなどの固形分が充填部材の上に堆積して貯水槽内が汚れるため、固形分を取り除くことが必要になるが、上記の雨水貯溜装置には固形分を取り除く手段が組み込まれていないため、現実には固形分を取り除くことができなかった。
【０００６】
本発明は上記の問題に鑑みなされたもので、その目的とするところは、充填体に堆積する固形分を簡単に取り除くことができるメンテナンスの容易な雨水貯溜装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するため、本発明の請求項１に係る雨水貯溜装置は、地面を掘り下げて形成した貯水槽の内部に、複数本の支柱を備えた合成樹脂製充填体を縦横に並べると共に上下に積み重ねて充填し、その上に被覆手段を施した雨水貯溜装置であって、貯水槽の底面に固形分排出用の溝を形成し、少なくとも上方の合成樹脂製充填体の支柱間に多数の水噴射孔を有する散水管を配設したことを特徴とするものである。尚、本発明にいう「雨水貯溜装置」には、貯水槽に一旦貯溜した雨水を徐々に地下へ浸透させる「雨水貯溜・浸透装置」も含まれる。
【０００８】
かかる構成の雨水貯溜装置は、長期間の使用で充填体に堆積した固形分を次の要領で簡単に取り除くことができる。即ち、貯水槽内の雨水を汲み上げて貯水槽を空にし、散水管の多数の水噴射孔から高圧の水を充填体の表面に噴射すると、充填体の表面に堆積している固形分を簡単に洗い落とすことができる。そして、洗い落とされた固形分は、貯水槽の底面から固形分排出用の溝に流れ込んで排出される。
【０００９】
次に、本発明の請求項２に係る雨水貯溜装置は、地面を掘り下げて形成した貯水槽の内部に、複数本の支柱を備えた合成樹脂製充填体を縦横に並べると共に上下に積み重ねて充填し、その上に被覆手段を施した雨水貯溜装置であって、貯水槽の底面に固形分排出用の溝を形成し、少なくとも下方の合成樹脂製充填体の支柱間に多数の排気孔を有する散気管を配設したことを特徴とするものである。
【００１０】
かかる構成の雨水貯溜装置は、散気管の排気孔から空気を貯溜槽内の雨水へバブリングさせると、気泡が充填体に接触して、充填体表面に堆積している固形分が取り除かれる。このとき、好ましくはバブリングさせる散気管の位置を貯水槽の中央付近に集中させ、槽内の雨水に対流を起こさせると、固形分を槽内の中央下部に集めることができる。そして、貯水槽の底面に沈降してきた固形分は、排出用の溝に流れ込んで排出される。
【００１１】
また、貯水槽内の雨水に有機物が多量に含まれている場合には、貯水中に雨水が腐ることもあり得るが、上記のように散気管から空気をバブリングさせると、有機物が好気的に分解されるので、雨水が腐る心配も解消される。
【００１２】
次に、本発明の請求項３に係る雨水貯溜装置は、上記請求項１又は２の装置において、貯水槽に隣接してマンホールを設け、マンホールの底に固形分排出用の溝を連通させたことを特徴とするものである。
【００１３】
かかる構成の雨水貯溜装置は、固形分排出用の溝から排出される固形分をマンホールを通じて簡単に地上に取り出すことができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の具体的な実施形態を詳述する。
【００１５】
図１は本発明の一実施形態に係る雨水貯溜装置を一部破断して示す平面図、図２は同装置の縦断面図、図３は同装置の横断面図、図４は同装置に用いる合成樹脂製充填体とその蓋体を示す斜視図、図５は同装置の貯水槽底面の部分斜視図である。
【００１６】
この雨水貯溜装置は、図２、図３に示すように地面を掘り下げて貯水槽１を形成し、その底面の中心線沿いに固形分排出用の溝２を設けている。この溝２はコンクリートで形成された略Ｕ字状の溝であり、一端から他端に近づくにつれて深さが増すように溝底に勾配が付けられている。そして、図５に示すように、この溝２の両側内面の上端には蓋受段部２ａ，２ａが形成され、細かいスノコ状の金属製の溝蓋３が被着されている。溝蓋３はスノコ状のものに限らず、固形分が透過できるものであればよい。従って、固形分が透過できるメッシュ状や多孔板状の溝蓋なども使用可能である。
【００１７】
この雨水貯溜装置は、図２、図３に示すように、溝蓋３を被着した部分を除く貯水槽１の底面と四方の側壁面が遮水シート４で覆われ、雨水が地下に浸透することなく貯水槽１内に貯溜されるようになっている。そして、地上の側溝や排水溝から雨水を貯水槽１へ導入する雨水導入管５と、貯水槽１内に貯溜された雨水を取り出す取水管６が配管され、取水管６は揚水ポンプ７に接続されている。なお、図示はしていないが、雨水導入管５の途中には固形分を沈殿させる沈殿槽やゴミ除けフィルター装置が設けられ、雨水に含まれる泥やゴミの大半が除去されるようになっている。
【００１８】
図１、図２、図３に示すように、貯水槽１の内部には、合成樹脂製充填体８が縦横に並べられると共に上下に積み重ねられて充填されており、最上段の充填体８には蓋体９が被着されている。そして、この蓋体９の上には、被覆手段としてシート１０、礫層１１、土層１２が順次積層され、土層１２の表面には芝生１３等の植物が植えられている。尚、被覆手段は上記のものに限ることなく、例えば礫層１１の上に砂層を設けてその上に透水性ブロックを敷き詰めたり、透水性ブロックに代えてアスファルト層を設けるなど、所望の被覆手段を施すことができる。
【００１９】
合成樹脂製充填体８は、図４に示すように縦・横・斜めの方向に３本ずつ配列する合計９本の支柱８ａの上部を、正方形の外枠部８ｂと縦・横・斜め方向の連結部８ｃで互いに連結一体化したものであって、各支柱８ａは中空の円筒状に成形されており、その内部に補強用の十字形リブが一体成形されている。そして、各支柱８ａの下端は肉厚分だけ外径が小さい小径部８ｄに成形されており、充填体８を積み重ねるときに各支柱８ａの小径部８ｄを下側の充填体の各支柱８ａの上端開口８ｅへ嵌合すると、各支柱８ａが上下に嵌合接続されて充填体８が外れないようになっている。
【００２０】
また、この充填体８の外枠部８ｂの隣接する二辺には蟻ぼそ８ｆ，８ｆが二つずつ、他の二辺にはほぞ溝８ｇ，８ｇが二つずつ形成されており、充填体８を縦横に並べるときに蟻ぼそ８ｆ，８ｆを隣接する充填体のほぞ溝８ｇ，８ｇに嵌合すると、充填体８，８が互いに連結されるようになっている。
【００２１】
尚、充填体８は、複数本の支柱８ａを備えて上下に積み重ねることができ、後述するように支柱８ａ間に散水管１４や散気管１８を配設できるものであれば、特に構造が限定されるものではない。
【００２２】
一方、蓋体９は、多数の透水孔９ａを形成した正方形の合成樹脂板から成るもので、四辺の中央には係合爪９ｂが下方へ突き出して形成されており、蓋体９を上記充填体８に被着するときに、該係合爪９ｂを充填体８の外枠部８ｂに形成された被係合凹部８ｈに係合させると、蓋体９が外れないようになっている。
【００２３】
蓋体９の透水孔９ａは、被覆手段のシート１０として透水シートを使用することにより、雨水が土層１２、礫層１１、透水シート１０、蓋体９を透過して貯水槽１へ浸入するように構成する場合には必要であるが、シート１０として遮水シートを使用し、雨水が地面から貯水槽１へ浸入しないように構成する場合には、必ずしも穿孔する必要はない。
【００２４】
図１、図２、図３に示すように、最上段の充填体８の支柱８ａ間と、中段（図では二段目）の充填体８の支柱８ａ間には、複数本の散水管１４が配設されている。これらの散水管１４は、給水管１５の先端から分岐する互いに平行な複数の分岐管に多数の水噴射孔を形成したものであって、給水管１５に設けられた開閉バルブ１６を開くと、水噴射孔から高圧の水が散水管１４周囲の充填体８に噴射され、充填体８に堆積した固形分が洗い流されるようになっている。散水管１４の本数や間隔は、全ての充填体８にほぼ均等に水を噴射できるように適宜設定すればよい。
【００２５】
尚、中段の充填体８の支柱８ａ間に配設された散水管１４は省略可能であり、たとえ省略しても、最上段の充填体８の支柱８ａ間に配設された散水管１４から水がほぼ全ての充填体８に噴射されるので支障はない。しかし、最上段の散水管１４のみでは下段の充填体８に噴射される水量が少ないので、この実施形態のように中段の充填体８の支柱８ａ間にも散水管１４を配設することが望ましい。
【００２６】
この雨水貯溜装置は、図１、図２に示すように、貯水槽１に隣接して角形のマンホール１７が設けられている。このマンホール１７はコンクリート等で造られたものであって、貯水槽１底面に形成された固形分排出用の溝２と連通しており、この溝２から排出された固形分を溜めるピット１７ａがマンホール１７の底に形成されている。そして、このマンホール１７の上部には、前述した給水管１５の開閉バルブ１６が収容されており、マンホール蓋１７ｂを開けると該バルブ１６を手で開閉操作できるようになっている。
【００２７】
以上のような構成の雨水貯溜装置では、雨水が地上の側溝や排水溝から雨水導入管５を通じて貯水槽１へ導入され、貯溜される。このように貯水槽１内に貯溜された雨水は、必要なときに揚水ポンプ７を作動させて取水管６から外部へ取り出され、有効に利用される。そして、長期間が経過し、充填体８に堆積した固形分を取り除く必要が生じた場合には、まず、揚水ポンプ７を作動させて貯水槽１内の雨水を汲み上げることにより貯水槽１を空にし、次いで、給水管１５の開閉バルブ１６を開いて各々の散水管１４の水噴射孔から高圧の水を周囲の充填体８の表面に噴射する。このように水を噴射すると、充填体８の表面に堆積している固形分が洗い落とされ、この洗い落とされた固形分は貯水槽１の底面から固形分排出用の溝２に流れ込み、勾配のついた溝底を流れてマンホール１７底部のピット１７ａに溜められる。このピット１７ａに溜まった固形分を多量に含む泥水は、最終的にマンホール１７を通じてバキュームポンプ等で吸引除去される。この雨水貯溜装置は、上記のように充填体８に堆積した固形分を簡単に取り除くことができるので、メンテナンスが容易である。
【００２８】
尚、洗い落とされた固形分を溝２へ流れ込みやすくするためには、貯水槽１の底面の両側に、溝２に向かって水を噴射する散水管（不図示）を配設することが望ましく、その場合、貯水槽１の底面に、溝２に向かって２／１００程度の流れ勾配をつけておけば、固形分の溝２への流れ込みが一層良くなる。このように貯水槽１の底面に流れ勾配を付けても、充填体８が流れ勾配に応じて少し変形した状態で積み重ねることができるので、充填体８の積み重ねに支障が生じることはない。
【００２９】
図６は本発明の他の実施形態に係る雨水貯溜装置の縦断面図である。
【００３０】
この雨水貯溜装置は、最下段の充填体８の支柱８ａ間と、中段（図では三段目）の充填体８の支柱８ａ間に、複数本の散気管１８が配設されている。これらの散気管１８は、給気管１９から分岐する互いに平行な複数の分岐管に多数の排気孔を形成したものであって、給気管１９に接続したコンプレッサー２０を作動させると、排気孔から空気が貯水槽１内の雨水へ放出されてバブリングするようになっている。中段の充填体８の支柱８ａ間に配設された散気管１８は省略可能であり、たとえ省略しても、最下段の充填体８の支柱８ａ間に配設された散気管１８から放出される気泡が全ての充填体８に接触するので支障はないが、この実施形態のように中段の充填体８の支柱８ａ間にも散気管１８を配設することが望ましい。
【００３１】
その他の構成は前記実施形態の装置と同様であるので、図６において同一部材に同一符号を付し、説明を省略する。
【００３２】
上記のような雨水貯溜装置では、コンプレッサー２０を作動させて散気管１８の排気孔から空気を貯溜槽１内の雨水へバブリングさせると、気泡が充填体８に接触して、充填体表面に堆積している固形分が取り除かれる。そして、取り除かれた固形分は貯水槽１の底面に沈降し、排出用の溝２に流れ込んでピット１７ａに溜められ、最終的にバキュームポンプ等で吸引除去される。その場合、固形分を溝２へ流れ込みやすくするためには、バブリングさせる散気管１８の位置を貯水槽１の中央付近に集中させ、槽内の雨水に対流を起こして、固形分を槽内の中央下部に集めることが好ましい。
【００３３】
また、上記のように散気管１８から空気をバブリングさせると、貯水槽１内の雨水に含まれる有機物が好気的に分解されるので、雨水が腐る心配もなくなる。
【００３４】
図７は本発明の更に他の実施形態に係る雨水貯溜装置を一部破断して示す平面図、図８は図７のＡ−Ａ線拡大断面図、図９は同装置のマンホール用のコンクリート製リングを示す斜視図である。
【００３５】
この実施形態の雨水貯溜装置は、貯水槽１内部の点検が可能なマンホール１７を貯水槽１の内側に形成したものである。即ち、マンホール１７を形成したい箇所の縦一列の充填体を全て取り除き、この充填体を取り除いたあとの縦空間に、図９に示すようなマンホール用のコンクリート製リング１７ｃを積み重ねてマンホール１７を形成している。
【００３６】
このコンクリート製リング１７ｃは点検用の窓１７ｄを三方に備えたもので、リング上端には受口１７ｅが、また、リング下端には挿口１７ｆがそれぞれ形成されており、このリング上端の受口１７ｅに、積み重ねられたリング１７の挿口１７ｆが嵌合されて接続されるようになっている。なお、貯水槽１よりも上方のコンクリート製リング１７Ｃには、点検用の窓が不要であるため形成してない。
【００３７】
上記ようなマンホール１７を貯水槽１の内側に形成してあると、必要なときに貯水槽１内の雨水を汲みだして貯水槽１を空にし、点検者がマンホール内に降りて、コンクリート製リング１７ａの窓１７ｄから充填体８表面の固形分の堆積状況などを簡単に点検することができる。その場合、点検者がマンホールを昇降しやすいように梯子（不図示）をマンホール内面に設けることが望ましい。
【００３８】
この雨水貯溜装置では、複数本の散気管１８を最下段の充填体８の支柱８ａ間のみに配管しているが、必要に応じて中段の充填体８の支柱８ａ間に散気管１８を配管するようにしてもよい。また、この雨水貯溜装置では、貯水槽１の四側壁及び底壁をコンクリート壁２１で形成しているが、このようなコンクリート壁２１は省略可能である。また、点検用の窓１７ｄを有するコンクリート製リング１７ａに代えて、例えば図１０に示すようなコンクリート製の開環リング１７ｇを積み重ねて点検用のマンホール１７を形成し、該リング１７ｇの開環部分１７ｈから点検するようにしてもよい。
【００３９】
この雨水貯溜装置の他の構成は、前述した図６の雨水貯溜装置と実質的に同様であるので、図７，図８において対応する部材には対応する符号を付し、説明を省略する。
【００４０】
図１１は、雨水貯溜装置に設けるマンホールの他の例を示す断面図である。
【００４１】
このマンホール１７は、マンホールを形成すべき箇所の縦一列の充填体を全て取り除いて、この充填体を取り除いたあとの縦空間をマンホールの縦穴部１７ｉとし、この縦穴部１７ｉの上に充填体８よりも直径が大きいコンクリート製リング１７Ｃ（窓のないリング）を設置してマンホール１７の入口を形成したものである。このコンクリート製リング１７Ｃは、シール材を介在させるか、或は、貯水槽１を被覆する遮水性のシート１０をリング１７Ｃ周囲で立ち上げるかして、水密的に設置し、例えば芝生１３の消毒液などが貯水槽１内へ入らないようにすることが望ましい。
【００４２】
上記のマンホールは、充填体を取り除いたあとの縦穴部１７ｉとなる縦空間内にコンクリート製リングを積み重ねる必要がないので、安価且つ簡単に施工でき、縦穴部１７ｉに入って３６０度周囲を見渡しながら充填体８表面の固形分の堆積状況などを容易に点検することができる。そして、このマンホールのように縦空間を縦穴部１７ｉとしてそのまま利用しても、充填体８が前記蟻ぼそ８ｆとほぞ溝８ｇの嵌合によって互いに分離不能に連結され、且つ、支柱下端の小径部８ｄと上端開口８ｅとの嵌合によって上下に積み重ねられているため、充填体８が崩れ落ちる心配はない。
【００４３】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明の雨水貯溜装置は、充填体に堆積した固形分を簡単に取り除いてメンテナンスを容易に行うことができるといった顕著な効果を奏し、特に、散気管を配設して空気をバブリングさせる場合は、貯水槽内の雨水に含まれる有機物などを好気的に分解することもできるといった効果を併せて奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係る雨水貯溜装置を一部破断して示す平面図である。
【図２】同雨水貯溜装置の縦断面図である。
【図３】同雨水貯溜装置の横断面図である。
【図４】同雨水貯溜装置に用いる合成樹脂製充填体とその蓋体を示す斜視図である。
【図５】同雨水貯溜装置の貯水槽底面の部分斜視図である。
【図６】本発明の他の実施形態に係る雨水貯溜装置の縦断面図である。
【図７】本発明の更に他の実施形態に係る雨水貯溜装置を一部破断して示す平面図である。
【図８】図７のＡ−Ａ線拡大断面図である。
【図９】同雨水貯溜装置のマンホールに用いるコンクリート製リングを示す斜視図である。
【図１０】マンホール用のコンクリート製リングの他の例を示す斜視図である。
【図１１】雨水貯溜装置に設けるマンホールの他の例を示す断面図である。
【符号の説明】
１  貯水槽
２  固形分排出用の溝
３  溝蓋
４  遮水シート
５  雨水導入管
６  取水管
７  揚水ポンプ
８  合成樹脂製充填体
８ａ  支柱
９  蓋体
１０  シート
１１  礫層
１２  土層
１３  芝生
１４  散水管
１５  給水管
１６  開閉バルブ
１７  マンホール
１７ａ  ピット
１７Ｃ，１７ｃ  マンホール用のコンクリート製リング
１７ｄ  点検用の窓
１８  散気管
１９  給気管
２０  コンプレッサー
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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