(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
槽本体を地下に埋設する樹脂製の貯水／融雪槽であって、
基端部と、積み上げた壁ユニットによって形成される槽本体とからなり、
基端部と槽本体とを、開閉弁を介して連通制御可能な状態で空間的に隔絶させた上で、基端部にポンプ装置を配するとともに、当該ポンプ装置によって組み上げた水を槽本体の内部空間へ搬送排出するパイプ材を配する一方、
基端部と槽本体のうち、少なくとも槽本体を構成する壁ユニットは二重構造とし、二重構造とした内部空間に適宜の荷重手段を配することを特徴とする貯水／融雪槽。
【請求項２】
荷重手段は、コンクリート構造物用のテストピースであることを特徴とする請求項１記載の貯水／融雪槽。
【請求項３】
基端部の外径は、槽本体の外径の差し渡し径より大きく設計することを特徴とする請求項１または請求項２記載の貯水／融雪槽。
【請求項４】
基端部を構成するパネル材の上面および／または側面に、土中水を取り入れるための取水開口を設けることを特徴とする請求項１〜請求項３記載の貯水／融雪槽。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、地下に埋設して使用する貯水／融雪槽の構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
北海道や東北地方のように降雪量の多い地域では、冬季の降雪を処理するために、近時、地下埋設型の融雪槽が用いられる。これは、それ以前の火炎バーナ装置を用いた強制加熱で短時間融雪を行ういわゆる融雪装置とは異なり、比較的大型の貯水槽を用意して、貯水槽内の水をゆっくりと加熱することによって除雪した雪を時間をかけて融かすものである。
【０００３】
バーナ装置を用いた強制加熱方式の融雪装置は、短時間で大量の雪を融かすことが出来る利点もあるが、除雪時に混入する枯葉などのゴミによって循環ポンプの経路に目詰まりを起こしやすいなどの難がある。一方、時間をかけて雪を融かす融雪槽は、簡単な電気加熱式のヒータ装置を備えていれば良く、構造がきわめて単純である。またゴミの目詰まりの問題もなく、深夜夜間電力の利用によってランニングコストも確実に低減でき、メンテナンスの煩雑も少ないなど各種の利点をもつ。このため、バーナ火炎による強制融雪よりも、むしろ時間をかけてゆっくりと雪を融かす融雪方式が近時とくに好まれるようになりつつある。
【０００４】
ところで従来、このような貯水／融雪槽は、コンクリート成形されることが多い。地下埋設後の土圧その他の自然条件に耐える枡型の貯水槽を作るには、コンクリート成形が最も簡単だからである。
【０００５】
貯水／融雪槽は、その自重も大切な設計条件となる。何故なら、内部が中空の軽量の貯水槽を地下に埋設した場合であって、予定外の伏流水や地下水が生じた場合には、水の浮力作用を受けて貯水／融雪槽が埋設地盤を破壊して浮き上がるからである。このためコンクリートを使用しない樹脂製の貯水／融雪槽は、浮き上がりを防止するため、例えば多数本のワイヤロープを用いて貯水／融雪槽を地盤に連結固定し、地下水の浮力作用による浮き上がりを抑えた。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
貯水／融雪槽を樹脂成形することは、自重が少ないことによる浮き上がりの難点を除外すれば、製造コストや輸送コストの低減を考慮すれば、コンクリート製の枡形槽を用いるよりも利点は多い。
【０００７】
しかし、地下水や伏流水の影響による浮き上がりを防止するために、ワイヤーロープ等の索条を介して貯水／融雪槽を土中に牽引固定することは、やはり作業性や設置コストの点で無視できない各種負担をユーザに強いる結果を生む。また、自重の少なさは爾後の信頼性や安全性にも懸念を残す。
【０００８】
そこで本発明の目的は、樹脂製の貯水／融雪槽において、コストを増加させることなく自重を増大させ、浮き上がりを確実に防止する点にある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するため、本発明に係る貯水／融雪槽は、基端部と、当該基端部の上部または内側に積み上げた壁部によって画成された槽本体とからなり、基端部と槽本体とを、開閉弁を介して連通制御可能な状態で空間的に隔絶させた上で、基端部にポンプ装置を配するとともに、ポンプ装置によって組み上げた水を槽本体の内部へ搬送排出するパイプ材を配する一方、基端部と槽本体のうち少なくとも槽本体を構成する壁部は二重構造とし、二重構造とした内部空間に適宜の荷重手段を配する。荷重手段は、コンクリート構造物のテストピース（圧縮強度試験等に用いる供試体）を使用することが望ましい。
【００１０】
基端部の外径は、槽本体の外径の差し渡し径より大きく設計する場合がある（請求項３）。基端部を構成するパネル材の上面および／または側面に、土中水を取り入れるための取水開口を設ける場合がある（請求項４）。
【００１１】
【作用】
本発明に係る貯水／融雪槽は、基端部と、この基端部の上（または内側部分）に積み上げて構成した槽本体とからなる。基端部と槽本体は空間的に隔絶されている。基端部は、水を暫定的に蓄え、適当量をその内部に配したポンプ装置と、ポンプに連結させたパイプ材を介して槽本体に送り込む。
【００１２】
基端部に蓄える水は、雨水、地下水（伏流水）のほか、場合によっては上水道によって賄う。一方、槽本体に蓄える水は、ポンプ装置を介して基端部から供給を受ける。
【００１３】
少なくとも槽本体の自重を確保するため、槽本体を構成する壁部は二重構造とし、その内部に適宜の荷重手段を配する。例えば円柱形のコンクリート・ピース等である。基端部に荷重手段を配しても良いことは勿論である。
【００１４】
槽本体を構成する壁部は、多段積みし、荷重手段となる固形材や流動セメントの配設または供給がしやすい上下寸法に設計しておく。多段積みとすることにより、当該壁部の製造、搬送、設置作業が各段で容易となる。また壁部の二重構造の容積（空間容積）を調整することにより、または内部に充填する荷重手段の素材を選択することにより、浮き上がりを確実に抑えることの出来る重量を与えることが出来る。
【００１５】
本発明に係る貯水／融雪槽が、基端部と槽本体による別区画の二層構造とするのは、最終的に各種目的を果たす槽本体の中の水を、基端部に暫定的に蓄えた水から得るとすることによって、水の供給源を環境に応じて自由に選択可能とするためである。つまり基端部に蓄える水は、使用環境によっては土中を通過させた濾過雨水でも、地下水（伏流水）であっても良いし、水道水であっても良い。水道水は別としても、土中を通過させた雨水や地下水（伏流水）のような綺麗な水は、地面に近い場所からは得にくいので、一定以上の地下深度に位置する基端部に暫定的に貯蔵する必要が生ずるわけである。こうして基端部に蓄えた綺麗な水を、基端部内に配したポンプ装置（およびパイプ装置と槽本体とを連結するパイプ材）によって槽本体に送り込む。
【００１６】
請求項２に記載したように、基端部の外径を、槽本体の外径の差し渡し径より大きく設計すれば、基端部上面が槽本体壁面から外方に突出するため、基端部上面から濾過雨水を取り入れることが可能となる。
【００１７】
基端部に暫定的に蓄える水の取水口は、基端部上面に限らない。基端部の側面深度まで達している豊富な地下水を取り入れる場合は、基端部の側面から地下水を取り入れることも可能となるからである。いずれにせよ水道水以外の土中の天然水を基端部に取り入れるときには、基端部の取水口に適当なフィルター手段を配してゴミの流入を防止することが望ましい。
【００１８】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明に係る貯水／融雪槽の実施形態を示す図である。この貯水／融雪槽１０は、最深部に設置する基端部１１と、この基端部１１の上に積み上げた槽本体２０とからなる。
【００１９】
基端部１１は、槽本体２０に送り込むための水を暫時貯留するためのもので、ある。この実施形態では、図２に示すように、基端部１１の内部空間を隔壁１２、１３によって三分割してある。Ｓ１が第一タンク、Ｓ２が第二タンク、Ｓ３がポンプ室である。Ｓ４は濾過ユニット（５５）を配設するためのスペースであるが、このスペースＳ４は必ずしも必要なものではない。槽本体２０の最下端部に配するべき濾過ユニットは適当の構造をとることが出来るからである。但し、基端部１１と槽本体２０とを連通させる開閉弁１４Ｂを、適宜箇所に設けておく。この開閉弁１４Ｂは、清掃時に槽本体２０の水抜きをするときに使用する。
【００２０】
基端部１１は、第一タンクＳ１および第二タンクＳ２に蓄えた水を適当時期にポンプ室Ｓ３に送り込めるよう、ポンプ室Ｓ３との間を仕切る隔壁１２、１３に開閉弁１２Ｂ、１３Ｂを配してある。ポンプ室Ｓ３にはポンプ装置１７と、水を加熱する電気式のヒータ装置１８を配してある。尚、図示しないが、基端部１１の内部空間は、土圧に抗するための適当な補強構造、例えば空間の内壁面にリブ構造を設ける等の構造処理を施す。
【００２１】
尚、符号５１は、ポンプ装置１７で汲み上げた水を、槽本体２０の上部に導いて吐出させるパイプである。また５５は、濾過ユニット（ゴミ用のフィルター）である。この実施形態では基端部１１の中央に形成した空間Ｓ４を利用し、円錐形のネット材を基底部で接合させたタイプのものを使用してある。但し濾過ユニット５５の形状はとくに限定されない。この実施形態のように、略円錐形のネット材の頂点を上下に向けて二つ組み合わせて使用すると、基端部１１の中央に形成した変面略円形の空間Ｓ４に収まりが良く、またゴミ（枯葉など）の回収効率も良好となる。
【００２２】
第一タンクＳ１と第二タンクＳ２との空間比率は自由である。この実施形態では、第一タンクＳ１と第二タンクＳ２の空間比率が例えば１：２になるように示してある。第一タンクＳ１とポンプ室Ｓ３は同一容積とすることが望ましい。
【００２３】
本来的な機能だけで云えば、隔壁１２、１３による仕切は必ずしも絶対の条件ではない。何故なら基端部１１の空間には、貯水槽として使用するときにはポンプ装置１７だけがあれば良く、融雪槽として使用する場合にはポンプ装置１７とヒータ装置１８が存在すれば良いからである。この実施形態は、ヒータ装置１８を配するので、融雪槽として使用する場合を例示しているわけである。
【００２４】
隔壁１２、１３による基端部１１の内部空間の分割は、主としてヒータ装置１８による水の加熱を行う際の、水量調整のためである。大量の水を一個のヒータ装置１８で均等加熱するよりも、少ない水を加熱した方が融雪効率が向上する。従って、特に融雪槽として使用する場合は、基端部１１の内部空間を複数分割する方が実効性が高い。
【００２５】
槽本体２０の構築は、積み上げ式の壁ユニット２１を用いる。壁ユニット２１は、例えば図３に示すように全体がリング状を呈する外観形状をもち、壁部は二重構造となっている。また上下段の積み上げが容易となるよう、上面と下面には相互に嵌め合い可能な嵌合凹凸（図示せず）をそれぞれ設けておくことが望ましい。嵌合凹凸の形状は自由に設計して構わない。壁ユニットは２１の二重構造部分は有底無蓋とすることが望ましい。二重構造の内部には適当間隔で補強材（リブなど）を設ける。
【００２６】
二重構造をなす壁ユニット２１の内部空間Ｓ５には、適当な荷重手段を配する。荷重手段は、金属材、コンクリート材など、種類を限定されないが、好ましくは、コンクリート構造物または土木用のテストピースを用いる。テストピースは寸法の規格が一定で、構造強度に優れ、比重が高い。例えば建築用のテストピースは上下２０ｃｍ、外径１０ｃｍの円柱形であり、重量は３．６Ｋｇ／平均である。形状と重量に殆ど誤差がないため、二重構造をなす壁ユニット２１の内部空間の大きさも、このテストピースの大きさに合わせて成形できる。つまり、上下寸法は２０ｃｍに多少の余裕を見込んだ寸法、横幅寸法は１０ｃｍに多少の余裕（好ましくは１ｃｍ以下）を見込んだ寸法とすることが望ましい。
【００２７】
壁ユニット２１そのものは、樹脂成形されたドーナツ状のリング材であるから軽量であって、積み上げ作業も容易である。人力で出来ることはいうまでもない。一方、積み上げた壁ユニット２１に配する荷重手段としてのテストピースは、一個あたりの平均重量が３．６Ｋｇであるから、これを持ち運んで壁ユニット２１に配設することは人力で容易にできる。しかし、多数のテストピースが配設充填された各壁ユニット２１の重量は非常に重くなる。従って、伏流水などの土中水によっても、十分な重量構造物となる槽本体２０（貯水／融雪槽１０）が浮き上がることはあり得ない。また硬質のテストピースを十分密に充填配置することが出来るため、土圧作用によって壁ユニット２１を構成する樹脂壁面に破損が生じる可能性は殆どない。
【００２８】
本実施形態では、基端部１１を槽本体２０の外径より大きく構成し、基端部１１の上面１９の上に、地表面Ｇまたは地表面Ｇの近傍位置に達する海砂の層４１を設ける。海砂の層４１は、槽本体２０の外周を囲んでいる。この海砂の層４１は、例えば雨水や地中水を基端部１１の上面１９の上に導き、上面１９の適宜箇所に設けた開口Ｔを介して第一タンクＳ１および第二タンクＳ２に水を貯留する機能を営む。４４は、一般土壌と海砂（４１）とを仕切る防水シートである。
【００２９】
従って、かかる構造によれば、海砂の層４１を介して地表または土中から基端部１１に取り入れて蓄えた水を、適宜、開閉弁１２Ｂ、１３Ｂを介してポンプ室Ｓ３に送り込み、ポンプ装置１７およびパイプ５１を介して槽本体２０に送り込むことが出来る。融雪装置として使用する場合は、ポンプ室Ｓ３に流入させた水をヒータ装置１８によって適当温度まで加熱し、ポンプ装置１７およびパイプ５１を介して加熱水を槽本体２０に送り、槽本体内の氷雪を融かす。槽本体２０の容量を超える水（オーバーフロー）は、例えば排出パイプ５８を介して槽本体２０から外部（下水溝など）に排出することが望ましい。
【００３０】
槽本体２０は、積み上げが容易であり、テストピース（Ｐ）の充填によって十分な重量を確保できるので、設置作業はきわめて単純でスピーディであり、伏流水の影響による浮き上がりという樹脂成形品の最大の難点も確実に解消することが出来る。各パーツは軽量材を人力配置できるため、設置コストも従来の大型コンクリート成型品や索条牽引方式に較べ、各段に低減できる。
【００３１】
尚、パイプ５１の配設箇所は問わない。図１には、壁ユニット２１の二重空間内部を利用して配設するよう図示してあるが、槽本体２０の外側に配しても良いことは勿論である。
【００３２】
基端部１１に貯留する水は、雨水や伏流水に限らず、水道水を利用しても良いことは勿論である。どちらを選択するかは設置個所の自然環境の条件による。北海道のような降雪地域では、伏流水を利用できる場合はそれを利用できるが、伏流水が望めない地域では冬季の水の確保は困難となる。従って、少なくとも冬期間は水道水を使用せざるを得ない場合もあり得る。一方、沖縄のように、雨水や伏流水が常時期待できる地域では、水道水の利用を考えるまでもなく、自然サイクルの水を利用し、槽本体２０に汲み上げた水を各種用途、例えば水洗トイレ用の水、洗濯用の水、自動車の洗浄水などに使用できる。
【００３３】
また前記説明では、基端部１１を一重構造としたが、二重構造として、荷重を増加させるための適宜手段、例えばコンクリートのテストピースを充填しても良いことは勿論である。
【００３４】
また前記説明では、基端部１１の上に壁ユニット２１を積み上げる構造を示したが、図４に示すように、基端部１１をドーナツ状とし、その中央空間に槽本体２０を積み上げ形成しても構わない。
【００３５】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係る樹脂製の貯水／融雪槽によれば、コストを増加させることなく自重を増大させ、浮き上がりを確実に防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明に係る貯水／融雪槽を例示する側面断面相当図である。
【図２】本発明に係る基端部を例示する平面図である。
【図３】本発明に係る壁ユニットを例示する斜視図である。
【図４】本発明に係る貯水／融雪槽壁の他の構造例を示す図である。
【符号の説明】
１０  貯水／融雪槽
１１  基端部
１２、１３  隔壁
１２Ｂ、１３Ｂ、１４Ｂ  開閉弁
１７  ポンプ装置
１８  ヒータ装置
１９  基端部の上面
２０  槽本体
２１  壁ユニット
４１  海砂の層
４４  防水シート
５１  パイプ
５５  濾過ユニット（ゴミ用のフィルター）
Ｓ１  第一タンク
Ｓ２  第二タンク
Ｓ３  ポンプ室
Ｓ４  濾過ユニット（５５）
Ｓ５  壁ユニットの内部空間
Ｇ  地表面
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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