目詰まり抑制を目的とした浸透型側溝の性能評価に関する研究
福岡大学工学部 学生員○太田純一 福岡大学工学部 正会員 山崎惟義 福岡大学工学部 正会員 渡辺亮一 福岡大学工学部 正会員 伊豫岡宏樹
福岡大学工学部 正会員 皆川朋子
1． はじめに 都市化が急激に進んだことにより，不浸透域が増
大してきている．更に，近年の局所的集中豪雨の発 生頻度が高くなっており，設計雨量を上回る雨がそ のまま一気に雨水管に流れ込み，内水氾濫を引き起 こしている．愛知県岡崎市では，2008年8月に時間 雨量146.5mm/hを記録，また福岡市内でも2009年7
月に100mm/hを超える降雨を観測しており，都市部
において内水氾濫によって大きな浸水被害が発生し た．図-１は，昭和 51 年以降に日本において時間 50mm 以上の降雨が記録された回数を表しており，
平成 13 年以降急激にその回数が増加していること が分かる．人口や資産が集積する都市部における内
図-1 １時間降水量が 50mm を超えた回数 水氾濫を改善するためには，下水管を大口径に付け 替え・河川断面拡幅等の浸水対策は困難となってき ている．このため，流域全体で雨水の流出抑制を目 的とした総合治水対策の取り組みが行われており，
雨水の浸透に効果があるとされている浸透性側溝・
浸透トレンチの設置対策が実施されており，福岡市 でも天神・博多駅周辺において施工されている．
しかしながら，福岡市博多駅周辺に設置されたポ ーラスコンクリートを用いた透水性側溝は目詰まり による問題が報告されており，目詰まりを解消する 構造の開発が急務となっている．これまでの研究に より，ポーラスコンクリートは砂利とセメントもし くは微量の砂を加えた適切な配合でミキシングして 製造されているため，連続した空隙が多く目詰まり を起こしやすい構造となっていると言われている．
本研究では，この問題を改善するために，本研究 室でこれまでに行なってきた研究結果を踏まえて，
半開口を設けた構造によって，どの程度目詰まりを 抑制できるかに着目して研究を行なった．
2． 供試体の概要
今回使用する供試体はポーラスコンクート素材を 用いた半開口構造コンクリート板で，供試体全面か ら自然浸透をする構造である．半開口ポーラスコン クリートの供試体寸法は 500mm×500mm，厚さは 150mm，空隙がないと仮定した時の供試体の質量(理
論値)は 2556kg，空隙がある時の供試体の質量(測定
値)は2045kg，空隙率は20％としている．
3．実験方法
供試体の構造を写真-1,2に示す．今回の実験で用 いる供試体は裏側に 8 個の半開口がある構造を用い た．供試体表面から自然浸透させるため，供試体の 四方を不透性型枠で囲み，供試体と型枠の隙間から 側面浸透を防止するためにシリコンシーラントを充 填する．供試体を囲む型枠を設け，そこに上部から 水を注ぎ浸透する構造とする．清水実験には水道水 の み を 用 い て い る ． 清 水 実 験 で は 供 試 体 上 部 の
120mm上から50mm降下する時間を5回測定し，そ
れぞれの浸透速度を算定する．注水する水道水は水 位50mmを確保するため，毎回80ℓとしている．
濁水実験には水道水と真砂土を用いている．濁水 実験では，まず真砂土を直接供試体表面に投入し，
供試体から水道水が溢れないように注意しながら一 気に上部から注水する．このとき供試体上部から
120mm 上から50mm 降下する時間を20回測定し，
それぞれの浸透速度を算定する．濁水実験でも上か ら注水する水道水は毎回 80ℓ としている．側溝に流
図-2 供試体の構造 写真-1,2 供試体（上:表,下:裏）
VII‑066 土木学会西部支部研究発表会 (2012.3)
‑1001‑
入し目詰まりの原因となる物質は，微細な土粒子が 多いと予想されるため，濁水実験に用いる濁質には 真砂土を乾燥し850μmふるいを通過した試料を用い，
投入する濁質乾燥重量は濃度が 1,000mg/ℓ となる よう設定（既往の研究と同じ実験条件）している．
本来ならば濁質量（濃度）は実施設に流入する雨 水に近いものをとするべきであるが，目詰まりの 影響を短期間で把握するために高濃度に設定した．
4． 実験結果・考察
図-3は，清水実験（浸透速度試験5回の平均浸 透速度を太線で表示，基準線とする．）と濁水実験 を20回行なった浸透速度の関係を，図-4は，濁水 に対する透過率を示している．半開口構造がもた らす浸透効果を明らかにするため，通常構造供試 体と半開口構造供試体に分けて各実験を行い結果 を整理した．図-3から，清水実験における平均浸 透速度の違いを比較すると，半開口構造がある供 試体は，通常構造供試体よりも浸透速度が速くな っていることがわかる． また，この図から，濁水 実験における浸透速度を比較すると，半開口構造 がある供試体の初期浸透速度は早く，どの回数に おいても最も高い浸透速度を示している，また，
清水実験と濁水実験の結果をもとに，濁水に対す る透過率を算定した結果（図-4）から，濁水実験 20回目の透過率は，半開口構造において67%，通 常構造①において 60%，通常構造②においては 35%を示しており，半開口構造供試体が最も高い 透過率となっていることが分かる．また，通常構 造供試体①と半開口構造供試体を比較した場合，
半開口構造の方が通常構造①の供試体よりも僅か に目詰まり抑制効果はあると考えられるが，その 効果は少なかった．
これらの実験結果より，ポーラスコンクリート 構造の浸透性側溝において，半開口構造の方が通 常構造よりも浸透速度が速いことが明らかとなっ た．しかしながら，清水浸透速度からの浸透速度 低下率として透過率を算出して比較すると，半開口 構造による効果は微増である結果が示された．
5. まとめ
清水・濁水実験結果から，半開口構造ポーラスコ ンクリートの方が清水浸透速度は通常構造のポーラ
スコンクリートよりも速くなることが分かった．
また，濁水による浸透速度の低下率に関しては，
半開口構造供試体の方が低下しにくいという結果は 得られたが，通常構造供試体①と比べるとその効果 は僅かであった．今後，同一バッチで作り出された 供試体を作製し，比較検討してみることも必要であ ると考えられる．
6. 今後の課題
今回，実験には目詰まり試料として，真砂土から 得られた土粒子しか用いておらず，実際の現場を想 定して半開口構造の性能評価試験を行う必要があり，
現場施工において，実験区間を設定しその効果を実 証する必要があると考えられる．
謝辞
本研究を行うに当たり，側溝に関するデータや供 試体を提供してくださった，麻生商事株式会社の前 田氏に深く感謝の意を表する．
参考文献
1) 玉井元治；ポーラスコンクリートの製造とこれ からがわかる本，株式会社セメントジャーナル 社,2001 pp80-99
2) 横井昭海；雨水流出抑制に向けた性能評価，平 成22年度福岡大学卒業論文 2010,pp27-59 3) 森山広章；雨水流出抑制に向けた浸能評価に関
する研究，平成21年度福岡大学卒業論文2009，
pp22-38
4) 藤原忠司・宮川豊章・長谷川寿夫・河井徹；水 を 通 す コ ン ク リ ー ト,コ ン ク リ ー ト の は な し
Ⅱ,1993,pp67-71
図-3 清水・濁水実験における浸透速度 比較
図-4 濁水に対する透過率 比較
VII‑066 土木学会西部支部研究発表会 (2012.3)
‑1002‑
