戸田建設と日本ヒューム。中空円管活用の浸透機能付き雨水貯留システムを開発

戸田建設と日本ヒュームは、逆流防止弁付きの有孔中空円管を活用した新しい地下式雨水浸透貯留システムを開発した。

本技術により、雨水の地下浸透機能を持たせつつ施設規模を約21%コンパクト化でき、工事費は最大約40%の削減が可能になるという。

仮設土留め壁を本体兼用し地下水涵養と利水機能を実現、コスト削減と工期短縮に効果

近年、都市化の進展やゲリラ豪雨の増加により、雨水処理施設の需要が高まっている。

特に地下式の大容量プレキャストコンクリート工法による雨水貯留施設が普及しているが、貯留した雨水は河川に直接放流するため、地下水の涵養や貯留水の有効活用が難しいという環境面での課題があった。

今回開発されたシステムは、有孔中空円管（PHC杭等）を地盤に連続的に打設し、掘削時には外壁を仮土留め壁として利用する。

施設完成後は、この中空円管を外壁として本体に組み込むことで、仮設と本設の一体化を実現している。

このシステムの最大の特徴は、躯体側壁と中柱に設けた逆流防止弁付き孔により、側壁から周辺地盤に雨水を浸透させる機能を持つ点である。


また、地上への水供給用として中柱内にも雨水を貯留する設計となっており、加負圧ポンプ・配管を備えることでこの浸透・利水機能を向上させている。

規模10,000立方メートル（幅40m、長さ50m、深さ5m程度）の施設を想定した場合、側壁を構成する有孔中空円管からは約1,000立方メートル（雨水貯留量の約10%）の水を地盤へ浸透させることができる。

さらに、柱を構成する有孔中空円管には最大約100立方メートル（雨水貯留量の約1%）を貯留でき、これを樹木や舗装への散水など地上部で活用できる仕組みだ。


施設規模のコンパクト化については、側壁および柱の有孔中空円管内への貯留で約11%、周辺地盤への雨水浸透で約10%、合計で約21%の削減効果が見込まれる。

建設コスト面では、外壁となる有孔中空円管を仮設土留め壁として兼用することで仮設費を削減でき、従来工法と比較して工事費を約18%低減できるとしている。

さらに、雨水浸透効果を考慮して施設規模を21%コンパクト化した場合は、工事費を最大約40%削減できる計算だ。

工期についても、仮設土留め壁の兼用による施工効率化で約25%短縮でき、施設規模のコンパクト化により最大約40%の短縮が可能になるとしている。

すでに実物大の逆流防止弁付き有孔中空円管を地盤へ打設し、基本的要件である地盤への浸透性能が確保できることが確認されており、模擬土槽を用いた性能試験でも加減圧に伴う逆流防止弁の対応性が確認されている。