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雨水流出抑制排水路構造 - 積水化学工業株式会社
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発明の名称 雨水流出抑制排水路構造
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開2007−16582(P2007−16582A)
公開日 平成19年1月25日(2007.1.25)
出願番号 特願2006−137278(P2006−137278)
出願日 平成18年5月17日(2006.5.17)
代理人 【識別番号】100082670
【弁理士】
【氏名又は名称】西脇 民雄
発明者 原田 浩次 / 高橋 鮎子
要約 課題
雨水を一時貯留させることが出来、メンテナンス性の良好な雨水流出抑制排水路構造を提供する。

解決手段
道路1脇に設けられた路肩の側溝11,11には、グレーチング部及び地中に埋設される連通管12,13を介して、排水路としての排水路14,15が、側溝11,11から一定間隔を置いて、この側溝11,11の延設方向に沿って延設されている。排水路14,15内には、排水路の流れ方向と一致した雨水流下方向を有する傾斜面部20aが一体に形成された複数の充填部材20…が連設されて、貯留空間21が構成されている。
特許請求の範囲
【請求項1】
雨水等を導いて排水する排水路内に、複数の充填部材を連設した浸透渠部を設け、該充填部材に一体に形成される傾斜面部の雨水流下方向を、前記排水路の流れ方向と一致させたことを特徴とする雨水流出抑制排水路構造。
【請求項2】
前記排水路が、道路脇に設けられた側溝に沿って延設されていることを特徴とする請求項1記載の雨水流出抑制排水路構造。
【請求項3】
前記排水路が、道路脇に設けられた側溝の真下に沿って延設されていることを特徴とする請求項1記載の雨水流出抑制排水路構造。
【請求項4】
前記充填部材は、合成樹脂製材料で縦横又は上下方向に他の充填部材と連結可能に形成されていることを特徴とする請求項1乃至3のうち何れか一項記載の雨水流出抑制排水路構造。
【請求項5】
前記排水路の道程の一部に、流れ方向に沿って連設される充填部材間若しくは、充填部材に近接配置されて、前記底面部よりも高い位置に下流側流出口を形成することにより、砂礫集積空間が設けられた点検用マンホール部を有することを特徴とする請求項1乃至4のうち何れか一項記載の雨水流出抑制排水路構造。
【請求項6】
前記充填部材の下方に位置する排水路底面部には、凹状に形成される凹溝が設けられていることを特徴とする請求項1乃至5のうち何れか一項記載の雨水流出抑制排水路構造。
【請求項7】
前記充填部材の下方に位置する排水路底面部上には、凹状に形成される凹溝部が形成された凹溝部材が連設されて設けられていることを特徴とする請求項1乃至5のうち何れか一項記載の雨水流出抑制排水路構造。
【請求項8】
前記凹溝部材の凹溝部は、平面視で、前記充填部材の四隅に各々設けられた支持脚柱部のうち、上流側支持脚柱部間及び下流側支持脚柱部間を連通するように配置されると共に、上,下流側支持脚柱部間に挟持されることにより、各充填部材の下方から移動不能となるように固定される装着フランジ部を該凹溝部の両側に一体に形成していることを特徴とする請求項7記載の雨水流出抑制排水路構造。
【請求項9】
前記排水路には、該排水路内を流れる雨水に含まれる微細粒子を前記雨水から除去するための浄化装置が設けられていることを特徴とする請求項1乃至8のうち何れか一項記載の雨水流出抑制排水路構造。
【請求項10】
前記浄化装置は、前記排水路の終端部に設けられていることを特徴とする請求項9記載の雨水流出抑制排水路構造。
【請求項11】
前記浄化装置は、前記排水路内から流入した雨水に磁性粒子と該磁性粒子を前記微細粒子に結合させるための凝集剤とをそれぞれ混入するための第一のタンクと、該第一のタンクに連通し、該第一のタンク内から流入した雨水の前記磁性粒子と結合した前記微細粒子を磁力により集積するための第二のタンクとを備えることを特徴とする請求項9又は10記載の雨水流出抑制排水路構造。
発明の詳細な説明
【技術分野】
【0001】
この発明は、雨水等を排水及び浸透させる雨水流出抑制排水路構造に関し、特に、雨水と共に流入する砂等を効率良く除去できる雨水流出抑制排水路構造に関するものである。
【背景技術】
【0002】
従来、図13に示すような排水路構造が、知られている(例えば、特許文献1参照)。
【0003】
まず、構成から説明すると、この従来の排水路構造では、不透水性の舗装路面3で略覆われる道路1脇に設けられた路肩2,2には、透水性の舗装路面4,4が設けられている。この舗装路面4,4の下方には、前記舗装路面3上を下降流下する雨水が、地中に埋設された砕石層5を介して、流入するブロック構造体6,6が埋設されている。
【0004】
このブロック構造体6は、複数の容器状部材7…が、上下方向を交互に代えて上,下方向に積層されると共に、前,後及び左,右方向に整列されることにより、流入した雨水が一時貯留される貯留空間が構成されている。
【0005】
次に、この従来の排水路構造の作用について説明する。
【0006】
この排水路構造では、不透水性の舗装路面3上に降雨した雨水は、道路1脇に設けられた路肩2,2方向へ各々流下して、前記透水性を有する舗装路面4,4、前記砕石層5を介して、ブロック構造体6,6内に流入する。
【0007】
そして、徐々に地中8内に浸透して、排水されるので、例えば、大雨が降っても、河川や或いは図示省略の下水処理施設等へ一時に、流入して処理等が間に合わなくなることがないようにしている。
【特許文献1】特開2000−160667号公報(段落0005乃至0019、図1乃至図6)
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0008】
しかしながら、このような従来の排水路構造では、その場で、前記ブロック構造体6,6で構成された貯留空間に流入した雨水を、地中8内に浸透させて、排水している。
【0009】
このため、長期間使用しているうちに、雨水と共に流れ込む砂や汚泥が、貯留空間の底面部に沈殿して堆積してしまう。
【0010】
これらの堆積した砂や汚泥は、施設の底面から除去することが困難であると共に、堆積量の増大に伴って、貯水出来る雨水量は減少してしまう。
【0011】
また、ブロック構造体6の周囲に透水性シートが敷設されている場合、堆積した砂や汚泥によって、この透水性シートが目詰まりを引き起こし、貯留浸透施設としての機能が損なわれる虞もあった。
【0012】
そこで、この発明は、雨水を一時貯留させることが出来、メンテナンス性の良好な雨水流出抑制排水路構造を提供することを課題としている。
【課題を解決するための手段】
【0013】
上記目的を達成するために、請求項1に記載された発明は、雨水等を導いて排水する排水路内に、複数の充填部材を連設した浸透渠部を設け、該充填部材に一体に形成される傾斜面部の雨水流下方向を、前記排水路の流れ方向と一致させた雨水流出抑制排水路構造を特徴としている。
【0014】
また、請求項2に記載されたものは、前記排水路が、道路脇に設けられた側溝に沿って延設されている請求項1記載の雨水流出抑制排水路構造を特徴としている。
【0015】
更に、請求項3に記載されたものは、前記排水路が、道路脇に設けられた側溝の真下に沿って延設されている請求項1記載の雨水流出抑制排水路構造を特徴としている。
【0016】
そして、請求項4に記載されたものは、前記充填部材は、合成樹脂製材料で縦横又は上下方向に他の充填部材と連結可能に形成されている請求項1乃至3のうち何れか一項記載の雨水流出抑制排水路構造を特徴としている。
【0017】
また、請求項5に記載されたものは、前記排水路の道程の一部に、流れ方向に沿って連設される充填部材間若しくは、充填部材に近接配置されて、前記底面部よりも高い位置に下流側流出口を形成することにより、砂礫集積空間が設けられた点検用マンホール部を有する請求項1乃至4のうち何れか一項記載の雨水流出抑制排水路構造を特徴としている。
【0018】
そして、請求項6に記載されたものは、前記充填部材の下方に位置する排水路底面部には、凹状に形成される凹溝が設けられている請求項1乃至5のうち何れか一項記載の雨水流出抑制排水路構造を特徴としている。
【0019】
更に、請求項7に記載されたものは、前記充填部材の下方に位置する排水路底面部上には、凹状に形成される凹溝部が形成された凹溝部材が連設されて設けられている請求項1乃至5のうち何れか一項記載の雨水流出抑制排水路構造を特徴としている。
【0020】
また、請求項8に記載されたものは、前記凹溝部材の凹溝部は、平面視で、前記充填部材の四隅に各々設けられた支持脚柱部のうち、上流側支持脚柱部間及び下流側支持脚柱部間を連通するように配置されると共に、上,下流側支持脚柱部間に挟持されることにより、各充填部材の下方から移動不能となるように固定される装着フランジ部を該凹溝部の両側に一体に形成している請求項7記載の雨水流出抑制排水路構造を特徴としている。
【0021】
更に、請求項9に記載されたものは、前記排水路には、該排水路内を流れる雨水に含まれる微細粒子を前記雨水から除去するための浄化装置が設けられている請求項1乃至8のうち何れか一項記載の雨水流出抑制排水路構造を特徴としている。
【0022】
また、請求項10に記載されたものは、前記浄化装置は、前記排水路の終端部に設けられている請求項9記載の雨水流出抑制排水路構造を特徴としている。
【0023】
更に、請求項11に記載されたものは、前記浄化装置は、前記排水路内から流入した雨水に磁性粒子と該磁性粒子を前記微細粒子に結合させるための凝集剤とをそれぞれ混入するための第一のタンクと、該第一のタンクに連通し、該第一のタンク内から流入した雨水の前記磁性粒子と結合した前記微細粒子を磁力により集積するための第二のタンクとを備える請求項9又は10記載の雨水流出抑制排水路構造を特徴としている。
【発明の効果】
【0024】
このように構成された本願発明の請求項1記載のものは、降雨により雨水が、前記排水路内に集水されると、該排水路内の充填部材に形成された前記傾斜面部の雨水流下方向に沿って、雨水と共に、流入した砂や汚泥が移動する。
【0025】
該傾斜面部の傾斜方向が、該排水路の流れ方向と一致しているので、砂や汚泥は堆積する事無く、該排水路に沿って一方方向へ移動して一箇所で収集することができる。
【0026】
このため、収集された砂又は汚泥等を一箇所で除去すればよいので、メンテナンス性が良好である。
【0027】
また、請求項2に記載されたものは、前記排水路が、道路脇に設けられた側溝に沿って延設されているので、該側溝からの集水及び排水が容易に行える。
【0028】
更に、請求項3に記載されたものは、前記排水路が、道路脇に設けられた側溝の真下に沿って延設されている。
【0029】
このため、側溝形成時に合わせて施工出来、施工性が良好であると共に、比較的、重量物の往来が少ない側溝の真下では、前記充填部材に所望の強度を容易に与えることが出来る。
【0030】
そして、請求項4に記載されたものは、前記充填部材が、合成樹脂製材料で縦横又は上下方向に他の充填部材と連結可能に形成されている。
【0031】
従って、所定の大きさ、例えば、一辺の長さが約50cm程度の平面視略正方形形状に構成されることにより、重量を増大させることなく、積層も出来るので、一枚づつ人力でも運搬が可能で搬送性が良好である。
【0032】
また、請求項5に記載されたものは、点検用マンホール部に形成された砂礫集積空間には、前記底面部よりも高い位置に下流側流出口が形成されていて、一旦収集された砂又は汚泥等を該点検用マンホール部内一箇所に留める。
【0033】
このため、該点検用マンホール部内に、作業員が入り、容易に、砂礫収集空間内に堆積した砂又は汚泥等の交雑物を除去することができる。
【0034】
更に、請求項6に記載されたものは、前記充填部材の下方に位置する排水路底面部に形成された凹状の凹溝が、排水路内に流下した雨水を排水する。
【0035】
そして、請求項7に記載されたものは、前記充填部材の下方に位置する排水路底面部上に載置された凹状部材が連設されて、凹状に形成される凹溝部が設けられる。
【0036】
このため、排水路底面部に凹溝を掘削形成しなくても、排水路内に流下した雨水を排水する凹溝が得られるので、施工性が良好である。
【0037】
更に、請求項9に記載されたものは、排水路に、該排水路内を流れる雨水に含まれる小さな砂のような微細粒子を雨水から除去するための浄化装置が設けられている。
【0038】
排水路内を流れる雨水に含まれる微細粒子は、大きさが比較的大きな砂や塵埃等に比べて沈殿し難く雨水中を浮遊し易いため、その多くが充填部材の傾斜面部により案内されることなく、従って、一箇所に集積されることなく、雨水に連行されて例えば河川や下水処理施設等に流入してしまう。
【0039】
これに対し、本発明によれば、排水路に浄化装置が設けられていることから、雨水に含まれた微細粒子を、浄化装置の浄化作用により、排水路を流れる過程で雨水から除去することができるので、雨水に含まれる微細粒子が河川や下水処理施設に雨水と共に流入することを確実に抑制することができる。
【0040】
また、請求項10に記載されたものは、浄化装置が、排水路の終端部に設けられていることから、排水路内を流れる雨水は、それに含まれる大きい砂及び塵埃のほとんどが排水路内に集積された後に浄化装置内に流入する。これにより、浄化装置内に流入する雨水に大きな砂及び塵埃が含まれている場合に比べ、浄化装置の能力低下を確実に低減することができるので、浄化装置の耐久性の向上を確実に図ることができる。
【0041】
更に、請求項11に記載されたものは、浄化装置は、排水路内から流入した雨水に磁性粒子と該磁性粒子を微細粒子に結合させるための凝集剤とをそれぞれ混入し、磁性粒子と結合した微細粒子を磁力により集積する。
【0042】
従来、雨水に含まれる微細粒子を雨水から分離するために、排水路を流れる雨水に、核となる異物と高分子凝集剤とを混入し、該高分子凝集剤により異物を微細粒子に結合させることによって微細粒子に重量を付加させ、重力により微細粒子を沈降させることが提案されている。しかしながら、微細粒子を重力により沈殿・回収するためには大量の高分子凝集剤が必要となるだけでなく、凝集物の沈殿を待つ必要がありメンテナンスの時期判断が難しい。メンテナンスの時期が早ければ不要な回収によりコスト高となり、メンテナンス時期が遅ければ浄化機能が損なわれる虞がある。また、微細粒子の沈殿から回収までの間に豪雨が発生した場合、沈殿物が浮遊・再流出する虞もあり、異物回収機能が発現しない場合も予想される。
【0043】
これに対し、本発明によれば、雨水に含まれる微細粒子に結合させる磁性粒子の量は、凝集物として磁性を有すればよく、沈殿する程度の量は不要である。これにより、磁性粒子を結合させるための凝集剤の量は、従来のように大量の異物を微細粒子に結合させる場合に比べて少量で足りる。これにより、コストの低減を図ることができる。
【0044】
また、磁性粒子の磁力により微細粒子を凝集後速やかに回収することができることから、従来のようにメンテナンス時期を判断する必要や、回収までの間に再流出する虞がない。また、凝集物のみを重点的に回収することができるので、回収物の含有水量が少なく、揮発のための乾燥設備や濾過設備等が不要となり、コスト面及びスペース面での効果も期待することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0045】
次に、図面に基づいて、この発明を実施するための最良の実施の形態の雨水流出抑制排水路構造を説明する。
【0046】
なお、前記従来例と同一乃至均等な部分については同一符号を付して説明する。
【0047】
図1乃至図12は、この発明の実施の形態の雨水流出抑制排水路構造を説明するものである。
【0048】
まず、構成を説明すると、図2に示すように、この雨水流出抑制排水路構造は、道路1脇に設けられた路肩の側溝11,11には、図示省略のグレーチング部及び地中に埋設される連通管12,13を介して、排水路としての排水路14,15が、側溝11,11から一定間隔を置いて、この側溝11,11の延設方向に沿って延設されている。
【0049】
これらの排水路14,15は、雨水16若しくは、家屋17から放出される家庭雑排水18を集水して、河川19や或いは図示省略の下水処理施設へ導くように構成されている。 そして、これらの排水路14,15内には、排水路の流れ方向と一致した雨水流下方向を有する傾斜面部が一体に形成された複数の充填部材20…が連設されて、貯留空間21が構成されている。
【実施例1】
【0050】

図1乃至図5に示すこの実施の形態の実施例1では、前記排水路14の構成を中心に説明し、前記排水路15側の構成は、この排水路14側の構成と略同様であるので説明を省略する。
【0051】
この実施例1の雨水流出抑制排水路構造では、図1に示すように、前記排水路14内に、複数の充填部材20…が連設されている。
【0052】
この実施例1の充填部材20は、図4乃至図6に示すように、ポリプロピレン等の合成樹脂製材料で構成されていて、水平面に対して、一定の傾斜角度(この実施例1では、約5度程度)で傾斜する上面視略正方形形状の傾斜板部20aと、この傾斜板部20aの四隅に一体に形成されて、上部に連設される他の充填部材20…及び後述する補強部材30,30等の荷重を支持する4本の支持脚柱部20b,20b…とを有して、主に構成されている。
【0053】
このうち、前記傾斜板部20aは、図5に示すように、空気及び雨水が上下方向に連通可能な複数の小穴が、一定間隔を置いて整列形成されると共に、一辺を約0.5m、厚みを約4〜5mm程度として、一定の上載荷重が加わっても撓まない強度を与えられると共に、人力で持ち運び可能な大きさと重さとなるように構成されている。
【0054】
また、この傾斜板部20aは、前記傾斜角度によって、流入した雨水を、図4中矢印に示す雨水流下方向Sに導くように、一辺の両隅に位置する前記支持脚柱部20b,20b間から反対側の一辺の支持脚柱部20b,20b間に向けて下降するように傾斜された状態で一体に固着されている。
【0055】
この傾斜板部20aの裏面側には、図6に示すように、所定の間隔で、縦横に一体となるように立設されることにより、格子状を呈する複数の補強リブ部20c…が形成されている。
【0056】
また、前記支持脚柱部20bは、各々略直角二等辺三角形形状を呈していて、三角筒柱状を呈する上部柱部20dの内側に内嵌されて、連設可能なように略三角状に連結片が立設された下部柱部20eが形成されている。
【0057】
更に、この実施例1では、図4に示すように、上下に連設される前記充填部材20,20の支持脚柱部20b,20b間に装着されて、前記傾斜板部20aの高さ位置を調整可能な連結部材28…が設けられている。
【0058】
この連結部材28は、上面視略直角二等辺三角形形状の三角柱形状を呈し、前記下部柱部20eが内嵌されて連結される上部連結部28a及び前記上部柱部20dが外嵌される下部連結部28bとが、一体に設けられている。
【0059】
また、この連結部材28には、外側の直交する2面の垂直面28e,28fのうち、一方の垂直面28eに、接合凸部28cが突設されている。
【0060】
更に、この連結部材28の外側の直交する2面の垂直面28e,28fのうち、他方の垂直面28fには、隣接配置される他の連結部材28の接合凸部28cが、挿通されて嵌着される接合孔部28dが、開口形成されていて、隣接配置される他の連結部材28の前記接合凸部28cが係合されることにより、連結可能に構成されている。
【0061】
そして、これらの充填部材20…のうち、最上部に位置して、縦横に並設される充填部材20の直上には、各充填部材20に対応して、個別に平板状の補強部材30が、上側連結部材29…を介して載置されている。
【0062】
この実施例1の補強部材30は、ポリプロピレン等の合成樹脂製材料で構成されていて、上面視略正方形形状の水平板部30aと、この水平板部30aの裏面側に溶着された連結板部30bとから主に構成されている。
【0063】
このうち、前記水平板部30aは、一辺を約0.5mとして、前記充填部材20の傾斜板部20aと略同じ大きさとすると共に、上載加重が上方から加わっても、容易に撓まない所定の厚さ(この実施例1では、約2〜5mm以上)を有して、人力で持ち運び可能な大きさと重さとなるように構成されている。
【0064】
また、この水平板部30aには、空気及び雨水が上下方向に連通されるように、複数の小穴が、所定の間隔を置いて形成されている。
【0065】
そして、前記連結板部30b…が、下面側四隅に形成された略直角二等辺三角形形状の連結開口部に、上側連結部材29…が介在されて、前記充填部材20の上部柱部20d…に連結可能となるように構成されている。
【0066】
この上側連結部材29は、上面視略直角三角形形状の中空三角柱形状を呈している。また、この上側連結部材29の上下両側面には、前記補強部材30の連結部30b又は、前記充填部材20の上部柱部20bに対して内嵌されて、接続される嵌着部29a,29aが、各々形成されている。
【0067】
更に、これらの嵌着部29a,29a間には、フランジ部29bが形成されている。
【0068】
そして、この実施例1では、図7に示すように、前記排水路14の貯留空間21の周囲を覆うように透水性シート22が底面部及び両側面部に渡り敷設されると共に、図1に示すように、前記充填部材20…が、前記傾斜面部20aの雨水流下方向Sを前記排水路14の流れ方向と一致させて連設すると共に、上下方向に沿って、前記連結部材28…を適宜介在させて積層されて連結されている。
【0069】
また、この実施例1では、前記最も下方の充填部材20の下方に位置する排水路14底面部上には、図8,図9に示すような凹状に形成される凹溝部24が形成された凹溝部材23が、最下層の連結部材28,28間に連設されて設けられている。
【0070】
この凹溝部材23は、四隅が、前記連結部材28の直角二等辺三角形形状に合わせて切り欠かれると共に、前記凹溝部24が、平面視で、前記充填部材28の四隅に各々設けられた支持脚柱部20b…のうち、上流側の支持脚柱部20b,20b間及び下流側の支持脚柱部支持脚柱部20b,20b間を連通するように、排水路14の流れ方向に沿って配置されている。
【0071】
また、この凹溝部材23の凹溝部24の両側には、装着フランジ部25,25が、傾斜面部26,26の外端縁に沿って一対形成されている。
【0072】
この装着フランジ部25,25は、各々上,下流側支持脚柱部20b,20b間及び最下層の連結部材28,28間に挟持されることにより、各充填部材20の下方から移動不能となるように固定されている。
【0073】
更に、この凹溝部材23の上,下流側端縁には、図9に示すように、連結フランジ部24a,24bが一体に形成されていて、流れ方向Sに隣接配置される他の連結フランジ部24a,24bと、上下方向で重複するように構成されている。
【0074】
また、この実施例1では、図1に示すように、前記排水路14の道程の一部に、流れ方向に沿って連設される充填部材28,28間に、砂礫集積空間27aが内部に設けられた中空直方体状の点検用マンホール部27が設けられている。
【0075】
この点検用マンホール部27の上流側側面部27bには、底面部27d近傍に、上流側流出口27eが開口形成されている。
【0076】
また、この点検用マンホール部27の下流側側面部27cには、この上流側流出口27eが開口形成されている位置よりも上方で、しかも、前記最も高い位置に設けられた充填部材20の傾斜面部20aよりも上方位置に、下流側流入口27fが開口形成されている。また、この点検用マンホール部27の下流側側面部27cには、上流側流出口27eと同じ高さで、かつ、この上流側流出口27eよりも開口面積の小さい水抜き用オリフィス27hが形成されている。
【0077】
このため、降雨水は、連通管12を介して点検用マンホール部27に流入する。
【0078】
例えば、降雨量が、小雨等、少量の時には、オリフィス27hから凹溝部24から、また、降雨量が増大した場合には、下流側流入口27fから、前記充填部材20で構成される排水路14に降雨水が流入する。
【0079】
そして、この点検用マンホール部27では、上面部の点検口27gから、作業員が内部に出入可能に構成されている。
【0080】
更に、この実施例1では、図3に示すように、排水路14の終端部14aには、最端部の充填部材20に近接配置されて、内部を中空とする中空直方体状の点検用マンホール部37が設けられている。
この点検用マンホール部37には、前記底面部27dよりも高い位置で、しかも、前記最も高い位置に設けられた充填部材20の傾斜面部20aよりも上方位置に、下流側流出口37fが形成されている。また、内部に設けられた砂礫集積空間37a内に、上面部の点検口37gから、作業員が出入可能に構成されている。
【0081】
次に、この実施例1の雨水流出抑制排水路構造の作用について説明する。
このように構成された実施例1の雨水流出抑制排水路構造13は、降雨により雨水が、前記排水路14,15内に集水されると、これらの排水路14,15内の充填部材20…に形成された前記傾斜面部20a…の雨水流下方向Sに沿って、雨水と共に、流入した砂や汚泥が、移動する。
【0082】
この傾斜面部20aの傾斜方向が、排水路14,15の流れ方向と一致しているので、砂や汚泥は堆積する事無く、排水路14,15の延設方向に沿って一方方向へ移動して、凹溝部材23の凹溝部24に集積される。
【0083】
例えば、この実施例1では、前記充填部材28,28間に設けられた中空直方体状の点検用マンホール部27の砂礫集積空間27a内部に、前記上流側流出口27eから流入する。
【0084】
この砂礫集積空間27aでは、前記下流側流入口27fが、この上流側流出口27eが開口形成されている位置よりも上方で、しかも、前記最も高い位置に設けられた充填部材20の傾斜面部20aよりも上方位置に、形成されている。
【0085】
このため、流入した雨水の上澄みのみが、下流側流入口27fから、再び排水路14,15内に流出して、砂又は汚泥等のみが、底面部27dに堆積して一箇所で収集することができる。
【0086】
従って、収集された砂又は汚泥等を一箇所で除去すればよいので、メンテナンス性が良好である。
【0087】
【表1】


【0088】
上記表1は、図3に示す排水路14の終端部14aと略同様の構成を有する実験装置を用いて行われた分離回収実験の結果である。
【0089】
ここで、複数の充填部材20…は、上,下9段積層して、横5列連設することにより貯留空間21を構成して、周囲からの地下水等の流入を防止して、貯留が行えるようにアクリル板で囲まれている。
【0090】
実験条件としては、水の流入条件として流入水量は、4.6L/分(注入量:1立方メートル)として、ある地域の最低降雨量及び集水面積を再現するように設定した。
【0091】
また、流入砂量としては、1.3kg(砂)/1平方メートル(水)とした。
【0092】
これは、「下水道施設計画・設計指針と解説 前編2001年版」より、流入砂は下水道1000立方メートル当たり砂0.05平方メートル(密度2.65×10000kg/立方メートル)であり、本実験では、その約10倍の濃度に設定した。また、砂の粒径は、約200μ(分布中央値)である。
【0093】
実験手順としては、まず、前記点検用マンホール部37の点検口37gから4.6L/分で水を注入し、前記下流側流出口37fから水が流出した次点で、隣接配置されて、前記最も高い位置に設けられた充填部材20の傾斜面部20aに砂を添加した。
【0094】
そして、流入完了後、前記凹溝部材23の凹溝部24に収集された砂を回収し、乾燥後、重量を測定して、回収率を算出した。
【0095】
実験結果である前記表1からも明らかなように、流入砂の殆ど全量が、目的の凹溝部24に回収されており、浸透機能低減の主原因である砂を雨水と分離回収できることが分かる。
【0096】
また、回収されなかった数%の砂は、前記充填部材20…の傾斜面部20a…に残留していることが確認された。従って、次の降雨(流入雨水)で、傾斜面部20a…上の残留砂は、凹溝部24に流下すると考えられ、ほぼ全量が、凹溝部24に回収される。
【0097】
また、この実施例1では、排水路14,15内の貯留空間21内に集水された雨水が、徐々に周囲の前記透水性シート22から地中内に浸透される。
【0098】
このため、前記排水路14を介して、直接、河川や或いは下水処理施設等へ一時に流下する雨水の水量を減少させることができるため、下水処理施設の機能低下或いは河川19の氾濫の虞を減少させることができる。
【0099】
また、前記貯留空間21内には、複数の充填部材20…が連設されていると共に、図4に示すように、前記補強部材30…が上面部に装着されているので、前記貯留空間21の上方を道路等の施設としても、一定の上積荷重に耐えて、これらの充填部材20…で下方から支持可能である。
【0100】
このため、従来の調整池のように、別途、広い面積の設置スペースを必要とせず、例えば、路肩の地中等、通常使用されていない路肩の側溝11,11に沿った空間を有効に活用出来、スペース効率が良好である。
【0101】
更に、前記充填部材20及び前記凹溝部材23は、合成樹脂製材料で構成されているので、所定の大きさで形成されることにより、重量を増大させることが無く、搬送性が良好である。
【0102】
そして、施工現場では、縦横又は上下方向に組み合わせて、他の充填部材20と、前記連結部材28等を介して連結することにより、前記排水路15,16の貯留空間21内に容易に安定させて容易に設置出来、施工性が良好である。
【0103】
更に、この実施例1では、前記点検用マンホール部27,37の上流側流出口27e及び、下流側流入口27f,37fの高さ位置及び開口面積により、容易に水流量が調整可能であるので、施工対応力が良好である。
【0104】
更に、この実施例1では、前記点検用マンホール部27,37の点検口27g,37gから、前記砂礫集積空間27a,37a内に作業員が入り、堆積した砂又は汚泥等の交雑物を除去することができる。このため、更にメンテナンス性が良好である。
【0105】
しかも、この実施例1では、前記凹溝部材23…を連設するだけで、排水路14の底面部上で、最下層の連結部材28,28間に、凹溝部24を良好なスペース効率で設置できる。
【0106】
このため、排水路14の底面部を更に掘り下げる必要が無く、全体の掘り下げ高さの増大を抑制できる。
【実施例2】
【0107】
図10及び図11は、この発明の実施例2の雨水流出抑制排水路構造を示すものである。
【0108】
なお、前記実施例1と同一乃至均等な部分については、同一符号を付して説明する。
【0109】
この実施例2の雨水流出抑制排水路構造では、排水路34の貯留空間21の下方には、前記充填部材20よりも下方に位置する排水路底面部34aには、凹状に形成される凹溝34cが設けられていて、コンクリート製のU字溝部材34b…が流れ方向に沿って連設されている。
【0110】
次に、この実施例2の雨水流出抑制排水路構造の作用効果について説明する。
【0111】
この実施例2の雨水流出抑制排水路構造では、前記実施例1の作用効果に加えて、更に、排水路34の底面部34aに、凹状に形成される凹溝34cが設けられたコンクリート製のU字溝部材34b…が流れ方向に沿って連設されていて、排水路34内に流下した雨水を砂礫と共に排水する。
【0112】
このU字溝部材34b…によって構成される凹溝34cは、比較的高さ方向の寸法を大きく設定しやすいので、流路断面積を大きく取れる。このため、砂礫が一定量堆積しても、所望の流速を与えて、沈殿した砂礫を流下させることができる。
【0113】
他の構成及び作用効果については、前記実施例1と同様であるので説明を省略する。
【実施例3】
【0114】
図12は、この発明の実施例3の雨水流出抑制排水路構造を示すものである。
【0115】
なお、前記実施例1,2と同一乃至均等な部分については、同一符号を付して説明する。
【0116】
この実施例3の雨水流出抑制排水路構造では、前記排水路114,115が、道路脇に設けられた側溝11,11のL型側溝部材11a,11aの直下に沿って延設されている。
【0117】
これらの排水路114,115内には、各々前記充填部材20が、前記傾斜面部20aの雨水流下方向Sを前記排水路114,115の流れ方向と一致させて連設すると共に、上下方向に沿って、前記連結部材28…等を適宜介在させて積層されて連結されている。
【0118】
次に、この実施例3の作用効果について説明する。
【0119】
この実施例3の雨水流出抑制排水路構造では、前記実施例1,2の作用効果に加えて、更に、前記排水路114,115が、道路脇に設けられたL型側溝部材11a,11aの真下に沿って延設されている。
【0120】
このため、側溝11,11形成時に合わせて、開溝して施工出来、施工性が良好であると共に、比較的、重量物の往来が少ないL型側溝部材11a,11aの真下では、前記充填部材20…に、上載重量に耐えうる所望の強度を容易に与えることが出来る。
【0121】
他の構成及び作用効果については、前記実施例1,2と同様であるので説明を省略する。
【実施例4】
【0122】
実施例4に係る雨水流出抑制排水路構造では、前記排水路内を流れる雨水に含まれる小さい砂及び塵埃等の微細粒子(例えば、大きさが100μm以下で比重が1以下の粒子である。)を雨水から除去するための浄化装置35が設けられている。
【0123】
図14は、本発明に係る浄化装置35が実施例1に記載の排水路14に設けられた例を示す。排水路14の終端部14aには、図14に示す例では、その下流側で凹溝部材23に接続されたマンホールMが設けられている。マンホールM内には、排水路14内を流れた雨水が流入し、更に、凹溝部材23内の砂及び汚泥等が流入して貯留される。マンホールMの上部には、マンホールMの下流側(図14で見て右側である。)に開放する流出口51が形成されている。マンホールM内に流入した雨水は、流出口51を経てマンホールMの外方に流出する。
【0124】
浄化装置35は、図15に示すように、排水路14内から雨水を受け入れる第一のタンク36と、該第一のタンクに連通し、該第一のタンク内から雨水を受け入れる第二のタンク37とを備え、マンホールMの下流側に配置されている。
【0125】
第一のタンク36は、図示の例では、全体にほぼ直方体をなしている。第一のタンク36の流路方向で互いに対向する一対の側壁のうち上流側に位置する一方の側壁36aの上部には、マンホールMの流出口51に接続され第一のタンク36内に雨水を流入させる流入口38が形成されている。また、第一のタンク36の下流側に位置する他方の側壁36bには、第一のタンク36内に流入した雨水を第二のタンク37内に流出させるための流出口39が形成されている。
【0126】
第一のタンク36の頂壁36cには、第一のタンク36内に磁性粒子を注入するための第一の注入口40が形成されている。磁性粒子には、例えば砂鉄を用いることができる。
【0127】
また、頂壁36cには、第一のタンク36内の雨水に含まれる微細粒子に磁性粒子を結合させるための凝集剤を第一のタンク36内に注入するための第二の注入口41が形成されている。凝集剤には、例えば無機凝集剤である硫酸バン土、塩化アルミ及び塩化第二鉄等、有機凝集剤であるポリアミン及びメラミン酸コロイド等、又は、pH調整用のアルカリ溶液である水酸化カリウム及び水酸化ナトリウム等を用いることができる。
【0128】
更に、頂壁36cには、第一及び第二の各注入口40,41から第一のタンク36内に注入された磁性粒子及び凝結材をそれぞれ雨水に混合すべく雨水を攪拌するための攪拌用プロペラ42が設けられている。
【0129】
排水路14内から流入口38を経て第一のタンク36内に雨水が流入すると、第一及び第二の各注入口40,41から注入された磁性粒子及び凝集剤がそれぞれ攪拌用プロペラ42の作動により雨水に混合される。これにより、雨水に含まれた微細粒子は、凝集剤により磁性粒子と結合する。微細粒子及び磁性粒子の結合により形成された結合粒子43は、雨水と共に流出口39を経て第一のタンク36の外方に流出する。
【0130】
第二のタンク37は、図示の例では、第一のタンク36とほぼ同一の形状をなしており、該第一のタンク36に近接して配置されている。
【0131】
第二のタンク37の上流側すなわち第一のタンク36側の側壁37aには、第一のタンク36の流出口39に接続され、第一のタンク36内から第二のタンク37内に雨水を流入させるための流入口44が形成されている。
【0132】
第二のタンク37内には、第二のタンク37内に雨水と共に流入した結合粒子43を集積するための集積部材が設けられている。集積部材は、図示の例では、強力永久磁石からなる円柱状のローラ45で構成されている。
【0133】
ローラ45は、第二のタンク37内の上部に下流側に位置する側壁37bの近傍で配置されており、図示の例では、その回転軸Pの両端が第二のタンク37の図示しない一対の側壁にそれぞれ回転可能に支持されることにより、第二のタンク37内に回転可能に設けられている。ローラ45は、該ローラをその下流側から見て上向き方向(図14で見て時計回り方向である。)に回転する。ローラ45は、流入口44を経て第二のタンク37内に雨水と共に流入した結合粒子43の磁性粒子に磁力を作用させる。
【0134】
また、第二のタンク37内には、該タンク内で流入口44及びローラ45を含む領域を区画するための区画部材46が設けられている。区画部材46は、図示の例では、水の透過を許し且つ結合粒子43の通過を阻止する材料からなり、流入口44の下方からローラ45の下方に向けて伸びる板状をなしている。
【0135】
雨水に含まれる結合粒子43は、流入口44を経て第二のタンク37内に雨水と共に流入すると、前記したように、区画部材46が水の透過を許し且つ結合粒子43の通過を阻止する材料からなることから、区画部材46の下方へ沈降することなく該区画部材に受けられる。また、結合粒子43は、第二のタンク37内に流入すると、その磁性粒子にローラ45から作用する磁力によってローラ45に引き付けられる。このとき、前記したように、区画部材46が流入口44の下方からローラ45の下方に向けて伸びることから、結合粒子43は区画部材46により該区画部材に沿ってローラ45に向けて案内される。これにより、ローラ45への結合粒子43の集積効率を向上させることができる。ローラ45の磁力によって結合粒子43をローラ45の外周面45aに吸着させることにより、雨水に含まれる結合粒子43がローラ45に集積される。
【0136】
第二のタンク37の下流側の側壁37bには、第二のタンク37内の雨水を該タンクの外方に流出するための流出口47が前記領域の下方の領域で形成されている。これにより、結合粒子43を含まない雨水を第二のタンク37内から例えば図示しない河川及び下水処理施設等に向けて流出させることができる。
【0137】
更に、前記下流側の側壁37bの上部には、ローラ45により吸引された結合粒子43を第二のタンク37の外方に排出するための排出口48が形成されている。
【0138】
排出口48の下縁部48aには、ローラ45に集積された結合粒子43をローラ45からこそぎ取るためのこそぎ部材49が設けられている。
【0139】
こそぎ部材49は、排出口48の下縁部48aからローラ45の上部に向けて伸びる板状をなしており、その先端49aでローラ45の外周面45aに当接している。これにより、こそぎ部材49の先端49aは、ローラ45の回転時にローラ45の外周面45aと擦れ合う。こそぎ部材49の基端49bには、該基端から第二のタンク37の外方へ伸び、こそぎ部材49によりこそぎ取られた結合粒子43を図示しない溜め部に案内するための板状の案内部50が形成されている。
【0140】
ローラ45の外周面45aに吸着した結合粒子43は、ローラ45の回転によってこそぎ部材49に向けて移動し、こそぎ部材49の先端49aに当接する。このとき、前記したように、こそぎ部材49の先端49aがローラ45の外周面45aと擦れ合っていることから、結合粒子43には、該結合粒子をローラ45の回転方向と反対方向へ向けてローラ45の外周面45aからこそぐこそぎ力が作用する。このこそぎ力により、結合粒子43はローラ45の外周面45aから剥離する。こそぎ部材49によりこそぎ取られた結合粒子43は、案内部50の案内作用により前記溜め部に案内され、該溜め部内に貯留される。
【0141】
本実施例によれば、前記したように、排水路14に該排水路内を流れる雨水に含まれる小さな砂のような微細粒子を雨水から除去するための浄化装置35が設けられている。
【0142】
排水路14内を流れる雨水に含まれる微細粒子は、大きさが比較的大きな砂や塵埃等に比べて沈殿し難く雨水中を浮遊し易いため、その多くが充填部材20の傾斜板部20aにより案内されることなく、従って、一箇所に集積されることなく、雨水に連行されて例えば河川や下水処理施設等に流入してしまう。
【0143】
これに対し、本発明によれば、排水路14に浄化装置35が設けられていることから、雨水に含まれた微細粒子を、浄化装置35の浄化作用により、排水路14を流れる過程で雨水から除去することができるので、雨水に含まれる微細粒子が河川や下水処理施設に雨水と共に流入することを確実に抑制することができる。
【0144】
また、前記したように、浄化装置35が、排水路14の終端部14aに設けられていることから、排水路14内を流れる雨水は、それに含まれる大きい砂及び塵埃のほとんどが排水路14内で処理された後に浄化装置35内に流入する。これにより、浄化装置35内に流入する雨水に大きな砂及び塵埃が含まれている場合に比べて浄化装置35の作動に掛かる負担を確実に軽減することができるので、浄化装置35の耐久性の向上を確実に図ることができる。
【0145】
更に、前記したように、浄化装置35が排水路内から流入した雨水に磁性粒子と該磁性粒子を微細粒子に結合させるための凝集剤とをそれぞれ混入し、磁性粒子と結合した微細粒子を磁力により集積する。
【0146】
従来、雨水に含まれる微細粒子を雨水から分離するために、排水路14を流れる雨水に、核となる異物と高分子凝集剤とを混入し、該高分子凝集剤により異物を微細粒子に結合させることによって微細粒子に重量を付加させ、重力により微細粒子を沈降させることが提案されている。しかしながら、微細粒子を重力により沈殿させる程の重量を微細粒子に付加するには、大量の前記異物が必要となり、この大量の異物を微細粒子に結合させるために大量の高分子凝集剤が必要となるため、コストの増大を招く。また、前記異物が結合された微細粒子が重力により排水路内に沈殿した後に処理することから、微細粒子が沈殿するのを待つ必要があるため、特に豪雨時の微細粒子の収集効率が悪い。
【0147】
これに対し、本発明によれば、雨水に含まれる微細粒子に結合させる磁性粒子の量は、微細粒子に結合したときに全体として磁性を有する物質が形成されればよく微細粒子の重量を付加する程の量は必要なく、これにより、磁性粒子を結合させるための凝集剤の量は、従来のように大量の異物を微細粒子に結合させる場合に比べて少量で足りる。これにより、従来のような大量の異物及び大量の高分子凝集剤を用いることによるコストの増大を確実に防止することができる。
【0148】
また、磁性粒子に結合した微細粒子に磁力を作用させることにより微細粒子を強制的に集積することから、従来のように微細粒子の沈殿を待つ場合に比べて微細粒子を短時間で集積することができる。これにより、雨水に含まれる微細粒子の収集効率を従来に比べて確実に向上させることができる。
【0149】
更に、ローラ45により集積された結合粒子43から磁性粒子を分離させて回収して再利用することができ、これにより、コストの低減を図ることができる。
【0150】
以上、図面を参照して、本発明の実施の形態を詳述してきたが、具体的な構成は、この実施の形態に限らず、本発明の要旨を逸脱しない程度の設計的変更は、本発明に含まれる。
【0151】
即ち、前記実施例1の雨水流出抑制排水路構造では、道路1の両側側に前記充填部材20…が配設される貯留空間21を有する排水路14,114,115が形成されているが、片側であってもよい。
【0152】
また、排水路14等の形状や、充填部材20等の形状、数量及び材質が限定されるものではなく、傾斜面部20aの雨水流下方向が、排水路14等の流れ方向と一致していればよい。
【図面の簡単な説明】
【0153】
【図1】この発明の最良の実施の形態の実施例1の雨水流出抑制排水路構造で、全体の構成を説明する補強部材を取り除いた状態での排水路の斜視図である。
【図2】実施例1の雨水流出抑制排水路構造を用いた排水システムの模式的な鉛直断面図である。
【図3】実施例1の雨水流出抑制排水路構造で、終端部の構成を説明する補強部材を取り除いた状態での排水路の斜視図である。
【図4】実施例1の雨水流出抑制排水路構造で、排水路内の充填部材及び凹溝部材の構成を説明する分解斜視図である。
【図5】実施例1の雨水流出抑制排水路構造で、充填部材の構成を説明する斜視図である。
【図6】実施例1の雨水流出抑制排水路構造で、充填部材の裏面側の構成を説明する斜視図である。
【図7】実施例1の雨水流出抑制排水路構造で、下流側から見た要部の一部断面正面図である。
【図8】実施例1の雨水流出抑制排水路構造に用いられる凹溝部材の斜視図である。
【図9】実施例1の雨水流出抑制排水路構造に用いられる凹溝部材の構成を説明し、図8中A−A線に沿った位置での断面図である。
【図10】本発明の実施の形態の実施例2の雨水流出抑制排水路構造で、排水路内の充填部材及び凹溝部材の構成を説明する分解斜視図である。
【図11】実施例2の雨水流出抑制排水路構造で、下流側から見た要部の断面図である。
【図12】実施例3の雨水流出抑制排水路構造を用いた排水システムの模式的な鉛直断面図である。
【図13】従来の排水路構造の構成を説明し、排水システムの模式的な縦断面図である。
【図14】実施例4に係る浄化装置が排水路に設けられた状態を概略的に示す説明図である。
【図15】実施例4に係る浄化装置を概略的に示す縦断面図である。
【符号の説明】
【0154】
1 道路
2 路肩
11 側溝
14,15,34,114,115 排水路
16 雨水
20 充填部材
21 貯留空間
23 凹溝部材
24 凹溝部
27,37 点検用マンホール部
27a,37a 砂礫集積空間
27e 上流側流出口
27f,37f 下流側流入口
35 浄化装置
36 第一のタンク
37 第二のタンク




 

 


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