(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
止水性地中壁が地中の地下水路を遮断するように形成され、前記地中壁の形成後に前記地下水路間を連通させる通水路を形成する地下通水装置において、
前記通水路は、地山側が生分解性樹脂の分解により透水性を復元する透水材で閉塞されるとともに、掘削側が内端板で閉塞され、前記地中壁の厚み方向を横断するように設置された伸縮自在な鋼製通水管を備え、
前記止水性地中壁の構築用コンクリートの打設前に、前記透水材を前記地山側の掘削壁面に押圧する押圧手段を設けたことを特徴とする地下通水装置。
【請求項２】
前記透水材は、透水マットと、前記地山側に位置するように前記透水マットに付設された生分解性プラスチックシートとからなることを特徴とする請求項１記載の地下通水装置。
【請求項３】
前記押圧手段は、油圧ジャッキから構成され、この油圧ジャッキの一端側に前記掘削側の壁面に当接する反力プレートを固設するとともに、前記ジャッキの他端側に前記地山側に当接される外端板を固設し、
前記外端板に前記透水材を保持する凹部と、この凹部の両側に延設された回り込み防止用の平坦部を設けたことを特徴とする請求項２記載の地下通水装置。
【請求項４】
前記平坦部は、その外周部に固着された可撓性部材を有することを特徴とする請求項３記載の地下通水装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、地下通水装置に関し、特に、止水性の地中壁を構築した後に、地下水の流通を可能にする地下通水装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
周知のように、地下構造物、例えば、地下鉄や車両専用道路用などの地下トンネルを開削工法で構築する際には、地山の崩壊を防止して、内部の掘削を可能にするために止水性を備えた地中壁が構築される。
【０００３】
この種の地中壁を構築する工法は、地中連続壁工法を始めとして、各種各様の方法が提供されているが、地中連続壁工法や柱列壁工法などで構築される地中壁は、地下構造物の本体部を構築した後にも地中に残置される場合がある。
【０００４】
ところで、止水性を備えた地中壁を地中に残置しておくと、地下水流を遮断することになり、地中壁の下流側の水脈が途絶えるため、井戸が枯れたり、あるいは、地盤が沈下するといった不都合が発生する。
【０００５】
そこで、例えば、特開平６−４９８３９号公報には、地下構造物の本体部を施工する際には、止水性が確保されるとともに、本体部の完成時に通水性が確保できる地中壁の構築工法が開示されている。
【０００６】
この公報に開示されている工法では、地中連続壁工法で地中壁が構築されるが、この地中壁を構築する際に、掘削溝内に、中空円形ないしは角形などの有孔管や、地山側開口部に鋼製メッシュを配置した特殊通水枠を鉛直方向に設置しておき、この通水枠内に不透水性で伸縮性のある筒状体を挿入して、筒状体内の水圧を周囲の水圧よりも高くした状態で、コンクリートを打設し、コンクリートが硬化した後に、前記筒状体を特殊通水枠内から撤去して、有孔管や地山側開口部に配置された鋼製メッシュにより地中壁に通水性を与える。
【０００７】
特殊通水枠は、地中壁の厚み方向を貫通させる大きさ、ないしは、地中壁の厚み方向の一部を置換する大きさになっていて、内部には、砕石が充填される。しかしながら、このような従来の地下通水工法には、以下に説明する技術的な課題があった。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
すなわち、上記公報の地下通水工法では、地中壁に通水性を付与するために、地中壁の厚み方向の全部または一部が、深度方向の全長に亙って特殊枠体で置換されているため、この部分が構造上の弱点となる恐れがある。
【０００９】
また、この公報に示されている方法では、泥水が充満された掘削溝内に有孔管などを建て込むため、有孔管の貫通孔内に泥水膜が付着して、目詰まりを起こす恐れがあるとともに、コンクリートを打設する際には、その内部に筒状体を挿入して、コンクリートの回り込みを防いでいるが、この筒状体が有孔管などの通水枠体の内部側に挿入されるので、有孔管の貫通孔内には、セメントなどが侵入して、目詰まりを起こす恐れもあって、地中壁の通水性が低下するという問題があった。
【００１０】
本発明は、このような従来の問題点に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、構造上の弱点になることがなく、地中壁の通水性を十分に確保することができる地中通水装置を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明は、止水性地中壁が地中の地下水路を遮断するように形成され、前記地中壁の形成後に前記地下水路間を連通させる通水路を形成する地下通水装置において、前記通水路は、地山側が生分解性樹脂の分解により透水性を復元する透水材で閉塞されるとともに、掘削側が内端板で閉塞され、前記地中壁の厚み方向を横断するように設置された伸縮自在な鋼製通水管を備え、前記止水性地中壁の構築用コンクリートの打設前に、前記透水材を前記地山側の掘削壁面に押圧する押圧手段を設けた。
このように構成した地下通水装置によれば、生分解性樹脂を分解除去することで、透水材の透水性が復元し、止水性地中壁を貫通する通水路が形成されるとともに、コンクリートの回り込みも防げる。
前記透水材は、透水マットと、前記地山側に位置するように前記透水マットに付設された生分解性プラスチックシートとで構成することができる。
前記押圧手段は、油圧ジャッキから構成され、この油圧ジャッキの一端側に前記掘削側の壁面に当接する反力プレートを固設するとともに、前記ジャッキの他端側に前記地山側に当接される外端板を固設し、前記外端板に前記透水材を保持する凹部と、この凹部の両側に延設される回り込み防止用の平坦部を設けることができる。
この構成によれば、透水材を保持する凹部の両端に延設された平坦部が、ジャッキにより地山側の掘削壁面に押圧されるので、コンクリートの回り込みを確実に防ぐことができる。
前記平坦部には、その外周部に可撓性部材を固着することができ、この構成によると、可撓性部材が掘削壁面の凹凸に沿って変形するので、より確実にコンクリートの回り込みが防げる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適な実施の形態について、添付図面を参照にして詳細に説明する。図１および図２は、本発明にかかる地下通水装置の一実施例を示している。
【００１３】
同図に示した地下通水装置は、通水性のある砂質土層１０を挟んで、その上下に通水性のない粘性土層１２が存在している地盤中に止水性地中壁１４を構築する場合の適用例であり、止水性地中壁１４の構築により地中の地下水路（図１の砂質土層１０間）が遮断される。
【００１４】
そこで、地中壁１４の構築後に、地下水路間を連通させる通水路１６を形成するようにした。地中壁１４は、本実施例の場合には、地中連続壁工法により構築され、地中に掘削溝１８を掘削形成し、鉄筋籠２０を建て込んだ後に、コンクリート２１を打設して形成される。
【００１５】
本発明の通水装置は、図２にその詳細を示すように、伸縮自在な鋼管製の通水管２２と、深度方向に沿って多段状に配置された油圧ジャッキ２４（押圧手段）を主要構成部材としている。
【００１６】
これらの通水管２２および油圧ジャッキ２４は、鉄筋籠２０にほぼ水平方向を指向するように並列に、かつ、深度方向の同軸上に配置されている。通水管２２は、鋼製の内管２２ａと外管２２ｂとからなる二重管であって、両端が開口している。
【００１７】
内管２２ａの開口端は、地山側Ａにあって、透水材２６により閉塞されている。この透水材２６は、透水マット２６ａと、透水マット２６ａの地山側Ａに位置するように付設された生分解性プラスチックシート２６ｂとから構成されている。
【００１８】
透水マット２６ａは、比較的径の太いコイル状合成樹脂繊維をランダムに絡ませたものであって、例えば、コスモジオマット（東洋紡績株式会社製、商品名）を用いることができる。
【００１９】
生分解性プラスチックシート２６ｂは、地中に存在している微生物，バクテリア，黴などにより分解されるものであって、例えば、スーパーペーパー（信越ポリマー株式会社製、商品名）を用いることができる。
【００２０】
外管２２ｂの開口端は、掘削側Ｂにあって、内端板２８により開閉可能に閉塞されている。この内端板２８は、外管２２ｂの開口端に固設された接続用フランジ板２８ａと、このフランジ板２８ａの外側にあって、外管２２ｂの開口端に対応する位置に、ボルト止めされた着脱可能な仮止めプレート２８ｂとから構成されている。
【００２１】
また、内管２２ａの地山側Ａの開口端周縁には、外端板３２が固設されている。この外端板３２は、中央部分に透水材２６を収容する凹部３２ａが深度方向に沿って設け、その全長に亙って設けられ、透水材２６は、この凹部３２ａとほぼ同じ長さと幅を有している。
【００２２】
凹部３２ａの両側には、平坦部３２ｂが延設されている。平坦部３２ｂの外周には、ゴムシートなどの可撓性部材３２ｃが嵌着固定されている。
【００２３】
油圧ジャッキ２４には、図示省略の油圧ホースがそれぞれ接続され、各油圧ホースは、地上側まで延設されている。各油圧ジャッキ２４は、本体２４ａと、本体２４ａの両側に設けられた一対の伸縮プランジャ２４ｂ，２４ｃとを備えている。
【００２４】
各油圧ジャッキ２４の地山側Ａに向けて伸縮するプランジャ２４ｂの先端は、外端板３２の凹部３２ａの背面側に固設されている。各油圧ジャッキ２４の掘削側Ｂに向けて伸縮するプランジャ２４ｃの先端には、反力プレート３４がそれぞれ固設されている。
【００２５】
次に、以上の構成を備えた地下通水装置を用いて通水路１６を形成する方法について説明する。通水路１６は、止水性地中壁１４の構築後に形成するので、まず、止水性地中壁１４の構築が行われる。
【００２６】
地中壁１４の構築は、掘削溝１８を砂質土層１０を貫通して、下側の粘性土層１２の下方まで掘削した後に、掘削溝１８内に鉄筋籠２０を建て込んで、掘削溝１８内にコンクリート２１を打設することで行われる。
【００２７】
このとき、鉄筋籠２０には、予め、通水管２２，油圧ジャッキ２４が所定の個所（砂質土層１０中に位置する個所）に係止される。通水管２２には、内，外端板２８，３２を固着し、掘削側Ｂの開口端を開閉可能に内端板２８で閉塞するとともに、外端板３２の凹部３２ａ内に透水材２６を収納して、通水管２２の地山側Ａの開口端を閉塞する。
【００２８】
この場合の透水材２６の収納状態は、透水マット２６ａに付設されている生分解性プラスチックシート２６ｂの外表面が、外端板３２の平坦部３２ｂの表面と一致するか、あるいは、若干外方に突出させる。
【００２９】
また、通水管２２内に、砕石，砂利などの塊状フィルター材を充填しておくと、通水管２２にかかる土水圧に対抗させることができ、簡単な構成で大深度に通水路１６を形成することが可能になる。
【００３０】
各ジャッキ２４には、地山側Ａのプランジャ２４ｂを外端板３２の背面側に固設し、掘削側Ｂのプランジャ２４ｃには、それぞれ反力プレート３４を固設する。
【００３１】
通水管２２，油圧ジャッキ２４が係止された鉄筋籠２０が所定の位置に建て込まれると、コンクリート２１を打設する前に、油圧ジャッキ２４が地上側からの操作により駆動される。
【００３２】
各油圧ジャッキ２４を駆動すると、伸縮プランジャ２４ｂ，２４ｃがそれぞれ地山側Ａ，掘削側Ｂに延び、このプランジャ２４ｂ，２４ｃの伸長により、外端板３２の平坦部３２ｂが地山側Ａの掘削壁面に押圧されるとともに、反力プレート３４が掘削側Ｂの掘削壁面に押圧される。
【００３３】
このような押圧動作時に、通水管２２が二重管構造となっていて伸縮するので、この動作の障害とならない。また、外端板３２の平坦部３２ｂの外周部には、可撓性部材３２ｃが嵌着固定されているので、可撓性部材３２ｃが掘削壁面の凹凸に応じて変形し、平坦部３２ｂを掘削壁面に密着させる。
【００３４】
このような押圧動作が終了すると、掘削溝１８内にコンクリート２１を打設して、打設したコンクリート２１が硬化することにより地中壁１４が構築される。コンクリート２１を打設すると、コンクリート２１が平坦部３２ｂの外周部分から、その内方に回り込もうとするが、平坦部３２ｂは、可撓性部材３２ｃを介在させて、掘削壁面に密着しているので、コンクリート２１の回り込みは、確実に防止される。
【００３５】
地中壁１４の構築が完了すると、掘削側Ｂの地盤を掘削し、地中壁１４の内部に構造物が構築される。このとき、本実施例では、根切り掘削面Ｃまで掘削が行われた後に、その以深まで掘削し、通水管２２の一端を閉塞している内端板２８を露出させる。
【００３６】
内端板２８が露出すると、仮止めプレート２８ｂのボルトを外して、これを除去し、通水管２２の開口端に導出管３６を連通接続して、埋め戻す。なお、この導出管３６は、例えば、止水性地中壁１４が対向して設けられている場合には、地中壁１４に設けられた通水管２２間を連通接続させるために設けることもできるが、この導出管３６は、必ずしも必要とせず、通水管２２の開口端を砂質土層１０に開口させるだけでもよい。
【００３７】
このようにして地中壁１４を構築した後に、所定期間が経過すると、地山側Ａの掘削壁面に接触している生分解性プラスチックシート２６ｂが、地中に存在している微生物，バクテリア，黴などにより分解されると、通水管２２の地山側Ａの開口が解放され、地中壁１４を挟む砂質土層１０間を連通する通水路１６が形成される。
【００３８】
さて、以上にように構成された地下通水装置によれば、生分解性プラスチックシート２６ｂが分解除去され透水材２６の透水性が復元すると、止水性地中壁１４間を貫通する通水路１６が形成され、地下水路の遮断が解放される。
【００３９】
透水材で地山側が閉塞された鋼製通水管２２は、止水性地中壁１４の横断面方向に埋設されるので、この部分が構造上の弱点となることがない。
【００４０】
また、本実施例の場合には、通水路１６を構成する通水管２２，透水材２６，内端板２８は、止水性地中壁１４を構築する際に、掘削溝１８内に建て込まれる鉄筋籠２０に取付けているので、止水性地中壁１４の構築手順に従うことで、通水路１６を簡単に設置することができる。
【００４１】
さらに、本発明の地下通水装置によれば、地下通水工法と同様に、生分解性樹脂を分解除去することで、透水材２６の透水性が復元し、止水性地中壁１４を貫通する通水路１６が形成されるとともに、透水材２６を押圧手段（油圧ジャッキ２４）地山側Ａ掘削壁面に押圧するので、コンクリート２１の回り込みも防げる。
【００４２】
また、本実施例の場合には、油圧ジャッキ２４の一端側に掘削側Ｂの壁面に当接する反力プレート３４を固設するとともに、ジャッキ２４の他端側に地山側Ａに当接される外端板３２を固設し、外端板３２に透水材２６を保持する凹部３２ａと、この凹部３２ａの両側に延設される回り込み防止用の平坦部３２ｂを設け、この平坦部３２ｂが、地山側Ａの掘削壁面に押圧されるので、コンクリート２１の回り込みを確実に防ぐことができる。
【００４３】
またさらに、本実施例の場合には、平坦部３２ｂには、その外周部に可撓性部材３２ｃを固着しているので、可撓性部材３２ｃが掘削壁面の凹凸に沿って変形し、より確実にコンクリート２１の回り込みが防げる。
【００４４】
【発明の効果】
以上、実施例で詳細に説明したように、本発明にかかる地下通水装置によれば、構造上の弱点になることがなく、コンクリートの回り込みを防ぎつつ、地中壁の通水性を十分に確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明にかかる地下通水装置の一実施例を示す要部縦断面図である。
【図２】図１の要部拡大斜視図である。
【符号の説明】
１０            砂質土層
１２            粘性土層
１４            地中壁
１６            通水路
１８            掘削溝
２０            鉄筋籠
２１            コンクリート
２２            通水管
２２ａ          内管
２２ｂ          外管
２４            油圧ジャッキ（押圧手段）
２６            透水材
２６ａ          透水マット
２６ｂ          生分解性プラスチックシート
２８            内端板
２８ａ          接続用フランジ板
２８ｂ          仮止めプレート
３２            外端板
３２ａ          凹部
３２ｂ          平坦部
３２ｃ          可撓性部材
Ａ              地山側
Ｂ              掘削側
【図１】
0003726823.tif 000002
【図２】
0003726823.tif 000003