(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
浄化槽を補強枠によって保護した状態で地中に埋設し据付固定を図る浄化槽の据付施工方法において、前記浄化槽の据付施工方法は地中に打ち込んだ鋼管杭を目印にして浄化槽の収容スペースとなる凹陥部を掘削する凹陥部掘削工程と、掘削した凹陥部側壁からの土砂の崩落を食い止める土留め処理工程と、凹陥部底面において鋼管杭を利用して鉄筋を配設した後、コンクリートを流し込み、養生、固化させる下スラブ形成工程と、形成した下スラブ上に浄化槽を設置した後、凹陥部を土砂で埋め戻す浄化槽埋設工程と、鋼管杭の上端面に取り付けられる杭頭キャップを利用して鉄筋を配設した後、コンクリートを流し込み、養生、固化させる上スラブ形成工程とを備え、土留め処理工程では、横桟を凹陥部の側壁に沿わせて配置し、且つ鋼管杭に渡して固定して、掘削した凹陥部の深さと同程度の高さを有する土留め板を凹陥部の側壁と横桟との間に落とし込み、更に対向する横桟の間に突っ張り棒を張設することによって土圧に伴う土留め板の膨らみを防止するようにしたことを特徴とする浄化槽の据付施工方法。
【請求項２】
請求項１に記載した浄化槽の据付施工方法において、土留め板はアルミニウム製であり、波板形状を有していることを特徴とする浄化槽の据付施工方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は浄化槽を補強枠によって保護した状態で地中に埋設し据付固定を図る浄化槽の据付施工構造及び浄化槽の据付施工方法に係り、特に補強枠の構造を見直すことによって工期の大幅な短縮と施工コストの削減及び構造強度の向上を図った浄化槽の据付施工構造及び浄化槽の据付施工方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
浄化槽を据え付ける場合の従来の施工構造は図７に示すように鉄筋コンクリートによって構成される下スラブ１０１、上スラブ１０３及び両者を接続する支柱１０５からなる補強枠１０７を設けて、浄化槽１０９を保護固定していた。
またこの場合の施工方法としては図８、９に示すように地中に矢板１１１と呼ばれる比較的重量があり、長尺な鋼板を重機によって打ち込み、これを案内としてパワーショベルによって浄化槽１０９の収容スペースとなる凹陥部１１３を掘削していた。
なお、矢板１１１は凹陥部１１３の深さの約３倍の高さを有し、矢板１１１を自立させるため、その３分の２が凹陥部１１３の底面より下の地中に打ち込まれる。例えば凹陥部１１３の深さが３ｍであれば矢板１１１の高さは９ｍであり、そのうち６ｍが凹陥部１１３の底面より下の地中に打ち込まれる。
【０００３】
次に鉄筋１１５を凹陥部１１３の底面に配設してコンクリートを流し込み、養生、固化させて下スラブ１０１を形成する。下スラブ１０１の上面から突出している鉄筋１１５に更に直棒状の別の鉄筋１１７を連結し、フープ筋１１９を取り付け、これらを包むようにボイド１２１と呼ばれる円筒形の型枠を被せてコンクリートを流し込み、養生、固化させて支柱１０５を立ち上げる。
【０００４】
次に浄化槽１０９を下スラブ１０１上に設置した後、凹陥部１１３に土砂を入れ埋め戻した後、重機によって矢板１１１を引き抜き、矢板１１１を引き抜くことによってできた空隙を埋める。そして、埋め戻した地面から突出している直棒状の鉄筋１１７に下スラブ１０３の形成の場合と同様に配設される鉄筋１１５を連結し、コンクリートを流し込み、養生、固化させて上スラブ１０３を形成していた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来の施工方法では矢板１１１を重機を使用して地中に打ち込む際、あるいは打ち込んだ矢板１１１を引き抜く際、極めて大きな力がかかるため騒音や振動が生じ問題となっていた。特に矢板１１１を引き抜く際に生ずる振動により、形成した下スラブ１０１や支柱１０５あるいはこれらの接合部に力がかかり、ひび割れや亀裂等が生じ、連続した使用や強い衝撃あるいは大きな力を受けることによって破断に至るおそれが指摘されていた。
また重機の使用、搬送も施工コスト増大の一つの要因となっていた。
【０００６】
さらに下スラブ１０１を構成するコンクリートが固化した後に支柱を形成し、支柱１０５を構成するコンクリートが固化した後に上スラブ１０３を形成するので、下スラブ１０１、支柱１０５、上スラブ１０３は殆ど鉄筋のみによって連結されている状態となる。このため、地震等による強い衝撃や大きな力がかかった場合、下スラブ１０１、支柱１０５、上スラブ１０３の接合面に隙間が生じ、極端な場合には破断に至るおそれもあった。
また支柱１０５をコンクリートによって形成する施工方法は養生、固化に時間がかかり工期の長大化を招いていた。この他矢板１１１が存在していた部分の隙間１２３に土砂を充填しようとしても隙間１２３は狭いためここに土砂を充填することは極めて困難であった。従って施工不良を招き、所望の構造強度が得られないおそれもあった。
【０００７】
また従来は建築物の敷地内のみに浄化槽を設けていたが、最近では敷地外の道路等の下に浄化槽を設けることも認められるようになっている。これに伴い常に大きな荷重が連続してかかる道路等に対しても安心して使用できるよう、より一層構造強度が優れた浄化槽の据付施工構造の開発及び当該施工構造を可能にする浄化槽の据付施工方法の案出が望まれていた。
本発明はこのような従来の技術が抱える種々の問題点の存在を踏まえ、工期の大幅な短縮、施工コストの削減及び構造強度の向上を図った浄化槽の据付施工構造及び浄化槽の据付施工方法を提供することを課題とするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために請求項１記載の発明は、浄化槽を補強枠によって保護した状態で地中に埋設し据付固定を図る浄化槽の据付施工方法において、前記浄化槽の据付施工方法は地中に打ち込んだ鋼管杭を目印にして浄化槽の収容スペースとなる凹陥部を掘削する凹陥部掘削工程と、掘削した凹陥部側壁からの土砂の崩落を食い止める土留め処理工程と、凹陥部底面において鋼管杭を利用して鉄筋を配設した後、コンクリートを流し込み、養生、固化させる下スラブ形成工程と、形成した下スラブ上に浄化槽を設置した後、凹陥部を土砂で埋め戻す浄化槽埋設工程と、鋼管杭の上端面に取り付けられる杭頭キャップを利用して鉄筋を配設した後、コンクリートを流し込み、養生、固化させる上スラブ形成工程とを備え、土留め処理工程では、横桟を凹陥部の側壁に沿わせて配置し、且つ鋼管杭に渡して固定して、掘削した凹陥部の深さと同程度の高さを有する土留め板を凹陥部の側壁と横桟との間に落とし込み、更に対向する横桟の間に突っ張り棒を張設することによって土圧に伴う土留め板の膨らみを防止するようにしたことを特徴とする浄化槽の据付施工方法である。
【０００９】
請求項２記載の発明は、請求項１に記載した浄化槽の据付施工方法において、土留め板はアルミニウム製であり、波板形状を有していることを特徴とする浄化槽の据付施工方法である。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の浄化槽の据付施工構造及び浄化槽の据付施工方法について図示の実施の形態を例にとって具体的に説明する。
本明細書で使用する浄化槽にはいわゆる単独浄化槽、合併浄化槽の両方が含まれる。
本発明の浄化槽の据付施工構造１は図１、２に示すように浄化槽３を補強枠５によって土圧等の外部からかかる力や強い衝撃が直接浄化槽３に伝わらないように保護した状態で地中に埋設することによって構成されている。
【００１７】
補強枠５は地面Ｇを凹陥状に掘削した浄化槽の収容スペースとなる凹陥部７の底面に設けられる下スラブ９と、下スラブ９上に浄化槽３を設置した後、凹陥部７の上面を閉塞する上スラブ１１と、これら下スラブ９と上スラブ１１とを接続すると共に下スラブ９を貫通して更に地中深くに打ち込まれる円筒状の鋼管杭１３とを備えることによって構成されている。
【００１８】
下スラブ９は凹陥部７の底面付近の鋼管杭１３の側周面にＬ字状の斜鉄筋１５の短辺部を溶接し、長辺部が鋼管杭１３を中心として放射状に延びるように固定すると共に、その上に直棒状の直鉄筋（縦筋、横筋）１７を格子状に配設して両者を結束線によって結束し、更にコンクリートを流し込むことによって養生、固化させる鋼管杭１３と一体の平板状部材である。
【００１９】
上スラブ１１は平板状であり、この上スラブ１１は、鋼管杭１３の上端面に取り付けられる円板状ないし上面が閉塞された円筒状の杭頭キャップ１９の側周面にＬ字状の斜鉄筋１５の短辺部を溶接し、長辺部が杭頭キャップ１９を中心として放射状に延びるように固定し、斜鉄筋１５の上に直棒状の直鉄筋１７を格子状に配設して両者を結束線によって結束し、更にコンクリートを流し込み、養生、固化させて形成する。
上スラブ１１の上面は地面Ｇの地表面とほぼ面一になっている。
【００２０】
鋼管杭１３は上述のように円筒状の部材で上スラブ１１を支えるのに充分な強度を有している。なお、鋼管杭１３の先端には矩形の切刃が固定されて設けられており、鋼管杭１３を回転させながら堀進する際に切刃が作用する。
【００２１】
次に図３、４に基づいて本発明の浄化槽の据付施工方法について施工手順に従って具体的に説明する。
１）凹陥部掘削工程（図３（ａ）参照）
凹陥部掘削工程は地中に打ち込んだ鋼管杭１３を目印にして浄化槽３の収容スペースとなる凹陥部７を掘削する工程である。
本実施の形態では一例として１０本の鋼管杭１３を使用し、浄化槽３の周りに矩形状に配列して重機によって打ち込まれる。
【００２２】
鋼管杭１３を打ち込む深さは鋼管杭１３の先端が強硬地盤によって形成される支持層Ｓまで達するように設定されている。このように鋼管杭１３を地中深く打ち込むことで、鋼管杭１３は上スラブ１１及びこの上スラブ１１にかかる加重を支えるのに十分な支持力を有することになり、補強枠５の構造強度は格段に向上する。
次に打ち込んだ鋼管杭１３を目印にしてパワーショベルで浄化槽３の収容スペースとなる凹陥部７を掘削する。凹陥部７の平面形状は浄化槽３より一回り大きな矩形状であり、打ち込んだ鋼管杭１３が含まれるような大きさになっている。凹陥部７の深さは浄化槽３の高さより幾分深めに設定され、後述する下スラブ９と上スラブ１１の厚さを考慮して決定される。
【００２３】
２）土留め処理工程（図３（ｂ）参照）
土留め処理工程は掘削した凹陥部７の側壁からの土砂の崩落を食い止めるために行われる。
角パイプ状の横桟２３を凹陥部７の側壁に沿うように配置し、且つ鋼管杭１３渡す。そして横桟２３を鋼管杭１３に溶接して固定する。次いで凹陥部７の深さと同程度の高さを有する土留め板２１を凹陥部７の側壁と横桟２３との間に落とし込み、配置していく。
土留め板２１は軽量なアルミニウム製であり、従来の工法のように地中深くまで打ち込む必要はないので、騒音や振動等の問題は勿論生じない。土留め板２１の断面形状は矩形状の凹凸が互い違いに連続する波板状になっている。
【００２４】
次に互いに対向する横桟２３の間に突っ張り棒２５を張設して、土圧等によって生ずる土留め板２１の中央付近の膨らみを防止する。
本実施の形態では突っ張り棒２５として先端に矩形状の当接片２７を有する径の違う２本のパイプ材２９を入れ子状に組み合わせたものを使用し、突っ張り棒２５の長さを調節自在に構成した。
【００２５】
３）下スラブ形成工程（図３（ｃ）参照）
下スラブ形成工程は掘削した凹陥部７の底面において、打ち込んだ鋼管杭１３を利用して斜鉄筋１５及び直鉄筋１７を配設した後、コンクリートを流し込み、養生、固化させる工程である。
最初に凹陥部７の底面を整地し、割栗石や砕石を敷いて均す。次に凹陥部７の底面付近の鋼管杭１３の側周面にＬ字状の斜鉄筋１５の短辺部を溶接する。なお、斜鉄筋１５の数は一例として６本程度とし、これらの長辺部が鋼管杭１３を中心として放射状に延びるように配設する。
【００２６】
本実施の形態では鋼管杭１３の側周面に斜鉄筋１５の短辺部を溶接する作業を効率良く行うため、図５に示すように鋼管杭１３の側周面の曲率と同程度の曲率で湾曲させた取付プレート３１を別に用意した。この取付プレート３１に長辺部が比較的短い斜鉄筋１５の短辺部を溶接しておき、取付プレート３１を鋼管杭１３の側周面に溶接した後、直棒状の別の鉄筋３３を斜鉄筋１５の長辺部に結束線等によって連接するといった構成を採用した。
【００２７】
次に斜鉄筋１５の長辺部（連接した他の鉄筋３３を含む）の上に直棒状の直鉄筋１７を格子状に配設して、結束線によって直鉄筋１７同士及び斜鉄筋１５と直鉄筋１７とを結束する。そしてコンクリートを流し込み、所定の時間養生させ、完全に固化させれば矩形平板状の下スラブ９が形成される。
【００２８】
４）浄化槽埋設工程（図４（ａ）参照）
浄化槽埋設工程は形成した下スラブ９上に浄化槽３を設置した後、凹陥部７を土砂で埋め戻す工程である。
突っ張り棒２５を取り外し、下スラブ９上に浄化槽３を設置する。この際、浄化槽３の形状に応じて浄化槽３を安定させるための脚や架台を設ける。また必要に応じて下スラブ９上に設けておいた固定用アンカ３５等を利用して固定用ワイヤ３７等により浄化槽３を下スラブ９上に固定し、地下水の浸水等に伴う浄化槽３の浮き上がりを防止する。
そして浄化槽３内に水を充填し、内圧をかけた状態とし、土圧による浄化槽３の変形を予め防止しておく。
【００２９】
次に、浄化槽３の周りの凹陥部７に土砂を入れていく。この際土砂は何回かに分けて入れていくのが望ましく、適宜水をかけながら押し固める（これを水締めという）ようにする。そして、埋め戻しが終了した高さまで土留め板２１を順次引き上げていく。
埋め戻す土砂の上面の高さは後述する上スラブ１１の厚さを考慮し、浄化槽３のマンホール上面やチェッカープレート上面より幾分低くなるようにする。
本発明では従来の矢板のように土留め板２１を凹陥部７の底面より下方に打ち込むということは行わないため、矢板を引き抜いた場合に生ずる狭い隙間に土砂を入れるという極めて困難かつ煩わしい作業は不要となる。
【００３０】
５）上スラブ形成工程（図４（ｂ）参照）
上スラブ形成工程は鋼管杭１３の上端面に取り付けられる杭頭キャップ１９を利用して斜鉄筋１５及び直鉄筋１７を配設した後、コンクリートを流し込み、養生、固化させる工程である。
最初に埋め戻した凹陥部７の上面を整地する。
次に杭頭キャップ１９の側周面にＬ字状の斜鉄筋１５の短辺部を溶接する。斜鉄筋１５の数は一例として６本程度とし、これらの長辺部が杭頭キャップ１９を中心として放射状に延びるように配設する。
【００３１】
また杭頭キャップ１９の側周面に斜鉄筋１５の短辺部を溶接する作業を効率良く行なうため、杭頭キャップ１９の側周面に長辺部が比較的短い斜鉄筋１５の短辺部を溶接しておく。杭頭キャップ１９を鋼管杭１３の上端面に溶接等によって取り付けた後、直棒状の他の鉄筋３３を斜鉄筋１５の長辺部に結束線等によって連接するといった構成を採ることも勿論可能である。
【００３２】
次に斜鉄筋１５の長辺部（連接した他の鉄筋３３を含む）の上に直棒状の直鉄筋１７を格子状に配設して、結束線によって直鉄筋１７同士及び斜鉄筋１５と直鉄筋１７とを結束する。
そしてコンクリートを流し込み、所定の時間養生させ、完全に固化させれば矩形平板状の上スラブ１１が形成され、補強枠５が完成し、浄化槽３の据付施工が完了する。
この浄化槽の据付施工構造１は、下スラブ９と上スラブ１１の両方が鋼管杭１３に対し、鉄筋とコンクリートの両方によって強固に連結されている。従って、振動等に対して大きな抵抗力を有し、しかも下スラブ９と鋼管杭１３、上スラブ１１と鋼管杭１３との接触面に隙間が開くのを防止することができる。
【００３３】
以上、本発明の実施の形態について詳述してきたが、具体的な構成はこの実施の形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲における設計の変更などがあっても本発明に含まれる。
例えば鋼管杭１３の形状は円筒形に限らず角筒形であっても構わないし、内部にコンクリート等を充填したり中実体によって構成することも可能である。
また取付プレート３１や杭頭キャップ１９をボルト、ナットにより鋼管杭１３に固定するようにすることも可能である。
【００３４】
上記実施の形態では、鋼管杭１３の先端が強硬地盤によって形成される支持層Ｓにまで達する場合を示したが、本発明はこれに限定されず、強硬地盤が非常に深いところにある場合においては、図６に示す所謂拡底杭と呼ばれる鋼管杭４１を使用してもよい。鋼管杭４１は側方（軸に交差する方向）へ突出する突出部４３を有しており、この突出部４３は杭本体４２に溶接されて固定されている。突出部４３は合わせると円環状になる２枚の鋼板４５によって構成され、この２枚の鋼板４５は上下方向へ多少ずれて配置されている。この鋼管杭４１は上記実施の形態に係る鋼管杭１３と同様に地中に打ち込まれ、突出部４３は地中に位置することになる。突出部４３が地中に位置することによって、鋼管杭４１が沈もうとする力に対する抵抗力を発生し、鋼管杭４１の先端が強硬地盤に到達しなくても、上スラブ及び上スラブにかかる加重に対して十分な支持力を得ることができる。なお、突出部は上記した形状に限定されず、杭本体４２の側方へ突出して、鋼管杭４１が沈もうとする力に対する抵抗力を発生するものであればよい。
また、土留め板はアルミニウム製のものに限らず、アルミニウム以外の材料で構成されていてもよい。例えば鉄製や木製のものを使用することも可能である。地下水位が高い場合等には、浄化槽３を設置してから埋め戻しを行う際に、埋め戻し用の土砂にセメント等からなる固化材を混合して、埋め戻し部を固化させるようにしてもよい。
【００３５】
また地中に打ち込む鋼管杭１３の径寸法、長さ寸法、数は浄化槽３の大きさや地盤の状態によって適宜増減することが可能である。
【００３６】
【発明の効果】
本発明によれば、土留め板は単に凹陥部７の側壁と横桟との間に落とし込み、浄化槽を設置して埋め戻した後、引き上げるだけであるから地中深く打ち込む必要はなく、これに伴う騒音や振動の発生は防止される。また打ち込みに伴う重機の使用が省略できることから施工コスト削減にも寄与し、従来矢板を打ち込んだときに生じていた隙間への困難な土砂の充填作業も不要となる。
また本発明では下スラブと上スラブ及び鋼管杭は完全に一体化されており、しかも上スラブを支える鋼管杭は地中深くの支持層まで達していることから構造強度も格段に向上し安定性が増すから大きな荷重が連続してかかる道路等においても安心して使用できる。
【００３７】
またコンクリート製の支柱を設けることなく、鋼管杭によって上スラブを支える構成としたことにより、支柱を形成するための段取り、鉄筋の配設、型枠の脱着等の作業が不要となり、コンクリートの流し込み、養生、固化等にかかる時間も一切不要となるから大幅な工期の短縮が可能となる。
本発明によれば従来１ヶ月かかっていた工期が４日から５日となり．、施工コストは従来の３分の１となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係る浄化槽の据付施工構造を示す斜視図である。
【図２】本発明の実施の形態に係る浄化槽の据付施工構造を示す縦断側面図である。
【図３】本発明の実施の形態に係る浄化槽の据付施工方法の手順前半部を示す説明図である。
【図４】本発明の実施の形態に係る浄化槽の据付施工方法の手順後半部を示す説明図である。
【図５】斜鉄筋を鋼管杭に溶接するに際し、取付プレートを使用する場合を示す斜視図である。
【図６】その他の実施の形態に係る浄化槽の据付施工構造に用いられる鋼管杭の斜視図である。
【図７】従来の浄化槽の据付施工構造を示す縦断側面図である。
【図８】従来の浄化槽の据付施工方法の手順前半部を示す説明図である。
【図９】従来の浄化槽の据付施工方法の手順後半部を示す説明図である。
【符号の説明】
１          浄化槽の据付施工構造
３          浄化槽
５          補強枠
７          凹陥部
９          下スラブ
１１        上スラブ
１３        鋼管杭
１５        斜鉄筋
１７        直鉄筋
１９        杭頭キャップ
２１        土留め板
２３        横桟
２５        突っ張り棒
２７        当接片
２９        パイプ材
３１        取付プレート
３３        他の鉄筋
３５        固定用アンカ
３７        固定用ワイヤ
４１        鋼管杭
４２        杭本体
４３        突出部
４５        鋼板
Ｇ          地面
Ｓ          支持層
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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