(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
地下開削構造物の造築のために施工される鋼管矢板が連結された遮水性山留め壁であって、水流を保全すべき地下水流に対応した部分の鋼管矢板が開閉自在なスライドゲートを備えたゲート付鋼管矢板で構成し、
前記ゲート付鋼管矢板は、山留め壁の前後の対応する鋼管両側面に管内に貫通する１つまたは複数のストレーナ孔を設けたフィルター部と、該フィルター部を塞ぐように鋼管管内に設けられたゲート板と、該ゲート板を上下にスライド可能に保持するガイドと、ゲート板の上端に連結された吊上ワイヤーとを備え、任意の時期にゲート板を引き上げて地下水流を通過させることを特徴とする地下水流保全機能を有する遮水性山留め壁。
【請求項２】
前記フィルター部は、地下水流を遮断する一つまたは複数の任意の深度部分に設けられ、保全する地下水流に対応した面積に、地下水流量に応じた複数個のストレーナ孔が貫通されていることを特徴とする請求項１記載の地下水流保全機能を有する遮水性山留め壁。
【請求項３】
水流を保全すべき地下水流に対応した部分の山留め壁をスライドゲートを備えたゲート付鋼管矢板で構成し、前記ゲート付鋼管矢板には、山留め壁の前後の対応する鋼管両側面に管内に貫通する１つまたは複数のストレーナ孔を設けたフィルター部と、該フィルター部を塞ぐように鋼管管内に設けられたゲート板と、該ゲート板を上下にスライド可能に保持するガイドと、ゲート板の上端に連結された吊上ワイヤーとを備え、
そのゲート付鋼管矢板を連結した地下水流保全機能を有する遮水性山留め壁により地下開削構造物のために地盤を遮断するように施工し、地下開削構造物の造築を行ない、その後地上から前記ゲート付鋼管矢板の前記吊上ワイヤーを用いて前記ゲート板を引き上げ塞がれていた前記フィルター部を開放し地下水流を通過させることを特徴とする地下水流保全方法。
【請求項４】
前記フィルター部は、開削された地下開削構造物の床付けよりさらに深い位置の遮水性山留め壁部分であって、地下開削構造物の施工後の任意の時期に地上から吊上ワイヤーを用いて前記ゲート板を引き上げ塞がれていたフィルター部を開放し、遮水性山留め壁で遮断されていた地下水流の通水を保全することを特徴とする請求項３記載の地下水流保全方法。
【請求項５】
前記フィルター部は、地下開削構造物の側面または上部の遮水性山留め壁部分であって、施工途中の任意の時期に地上から吊上ワイヤーを用いて前記ゲート板を引き上げ塞がれていたフィルター部を開放し、地下水流の上流部と下流部の通水部を連結管で連結することにより遮水性山留め壁で遮断されていた地下水流の通水を保全することを特徴とする請求項３記載の地下水流保全方法。
【請求項６】
前フィルター部は、地下開削構造物の側面または上部の遮水性山留め壁部分であって、地下開削構造物の施工と埋め戻し地上復旧後の任意の時期に、地上から吊上ワイヤーを用いて前記ゲート板を引き上げ塞がれていたフィルター部を開放し、遮水性山留め壁で遮断されていた地下水流を保全をすることを特徴とする請求項３記載の地下水流保全方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、土木または建築構造物の地下部分を施工するための遮水性山留め壁に関し、詳しくは鋼管矢板の遮水性山留め壁によって遮断される地下水流の通水保全技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
地下鉄や地下道路など線状の地下構築物を造築する場合、大深度の遮水性山留め壁を連続して施工した場合、地域の自由な地下水流を遮断することがある。図６は、遮水性山留め壁１００ａ、１００ｂにより地下水流が遮断される状態を示す模式図である。ここで遮水性山留め壁１００ａ、１００ｂは掘削底面地盤を安定させるため床付け１０７よりも深く、透水層１０５ａ，１０５ｂを貫通して不透水層１０６ｂまでの長い根入れ１０８とされている。このため地下水流１６０ａ，１６０ｂは上流側の遮水性山留め壁１００ｂに遮られる。
【０００３】
遮水性山留め壁１００ａ、ｂによって地下水流１６０ａ、ｂが遮られることにより、下流側の地表１５０ａは地下水位の低下に伴う地盤沈下をおこす。また地下水位の低下により立木１３０ａの立枯れ、井戸１２０の井戸枯れが発生する。さらに、建物などの構造物１１０ａの沈下などの影響がでる。
【０００４】
遮水性山留め壁１００ｂの上流側では、地下水流が堰き止められることにより、水位の上昇をきたし、上流側地表１５０ｂの地盤湿潤化により立木１３０ｂに根腐れの障害を起こしたり、構造物１１０ｂの地下部分の漏水などが発生することがある。また、地下水流の循環がなくなるため地下水そのものの水質が低下することもある。このような周辺環境への影響が施工中から現れる。
【０００５】
また、遮水性山留め壁１００ａ、ｂは、床付け１０７がその下部の地下水の影響で地下構造物が浮き上がる浮上現象が起きないよう、床付け１０７より深い部分の透水層１０５ｂを貫通して不透水層１０６ｂまで根入されている。このため、構造物の造築のため開削される床付け１０７より深い地下水流１６０ｂも遮断される。
【０００６】
前述の問題を解決するため、地下構築物の完成後に構築物の上部の遮水性山留め壁を撤去する方法で構築物の上部の地下水流を復旧する方法。
遮水性山留め壁の開削部の壁面を削孔し上流側の透水層地盤に集水パイプを挿入し下流側の透水層地盤に挿入した排水パイプと連結して地下水流を復旧させる方法。
遮水性山留め壁の開削部の両側に集排水井戸を掘り上流側の井戸と下流側の井戸を地中で連結して地下水流を復旧させる方法が知られている。
しかし、これらの地下水流動保全工法では、開削された床付け１０７の上部の地下水流１６０ａを復旧させることはできるが床付け１０７より深い部分の地下水流１６０ｂの復旧はできない問題があった。また、施工後の井戸の目詰まりなどのメンテナンスに費用がかかる問題があった。
【０００７】
これらを解決するため、本発明人は、特願２０００−２０５４５６に記載の通水部を備えた遮水性山留め壁を提案したが、通水部の開放に時間を要する欠点があった。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、前述の問題に鑑みてなされたものであり、地下構築物の造築後に、透水層に設けられた遮水性山留め壁の通水を復旧させることのできる地下水流保全機能を有する遮水性山留め壁を提供することを目的とする。
【０００９】
特に、床付け部以深の大深度の地下水流の復旧を、容易に、経済的に行える遮水性山留め壁の提供を目的とする。
【００１０】
また、地上の復旧が急がれる施工立地において、埋め戻し後に地下水流を復旧させることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するため、地下開削構造物の造築のために施工される鋼管矢板が連結された遮水性山留め壁であって、水流を保全すべき地下水流に対応した部分の鋼管矢板が開閉自在なスライドゲートを備えたゲート付鋼管矢板で構成し、前記ゲート付鋼管矢板は、山留め壁の前後の対応する鋼管両側面に管内に貫通する１つまたは複数のストレーナ孔を設けたフィルター部と、該フィルター部を塞ぐように鋼管管内に設けられたゲート板と、該ゲート板を上下にスライド可能に保持するガイドと、ゲート板の上端に連結された吊上ワイヤーとを備え、任意の時期にゲート板を引き上げて地下水流を通過させることを特徴とする。
【００１１】
請求項２の発明は、請求項１に記載の発明であって、前記フィルター部は、地下水流を遮断する一つまたは複数の任意の深度部分に設けられ、保全する地下水流に対応した面積に、地下水流量に応じた複数個のストレーナ孔が貫通されていることを特徴とする。
【００１２】
請求項３の発明は、地下水流保全方法の発明であって、水流を保全すべき地下水流に対応した部分の山留め壁をスライドゲートを備えたゲート付鋼管矢板で構成し、前記ゲート付鋼管矢板には、山留め壁の前後の対応する鋼管両側面に管内に貫通する１つまたは複数のストレーナ孔を設けたフィルター部と、該フィルター部を塞ぐように鋼管管内に設けられたゲート板と、該ゲート板を上下にスライド可能に保持するガイドと、ゲート板の上端に連結された吊上ワイヤーとを備え、
地下水流保全機能を有する遮水性山留め壁により地下開削構造物のために地盤を遮断するように施工し、地下開削構造物の造築を行ない、その後地上から前記ゲート付鋼管矢板の前記吊上ワイヤーを用いて前記ゲート板を引き上げ塞がれていた前記フィルター部を開放し地下水流を通過させることを特徴とする。
【００１３】
請求項４の発明は、請求項３に記載の発明であって、前記フィルター部は、開削された地下開削構造物の床付けよりさらに深い位置の遮水性山留め壁部分であって、地下開削構造物の施工後の任意の時期に地上から吊上ワイヤーを用いて前記ゲート板を引き上げ塞がれていたフィルター部を開放し、遮水性山留め壁で遮断されていた地下水流の通水を保全することを特徴とする。
【００１４】
請求項５の発明は、請求項３に記載の発明であって、前記フィルター部は、地下開削構造物の側面または上部の遮水性山留め壁部分であって、施工途中の任意の時期に地上から吊上ワイヤーを用いて前記ゲート板を引き上げ塞がれていたフィルター部を開放し、地下水流の上流部と下流部の通水部を連結管で連結することにより遮水性山留め壁で遮断されていた地下水流の通水を保全することを特徴とする。
【００１５】
また、請求項６記載の発明は、請求項３に記載の発明であって、前フィルター部は、地下開削構造物の側面または上部の遮水性山留め壁部分であって、地下開削構造物の施工と埋め戻し地上復旧後の任意の時期に、地上から吊上ワイヤーを用いて前記ゲート板を引き上げ塞がれていたフィルター部を開放し、遮水性山留め壁で遮断されていた地下水流を保全をすることを特徴とする。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下図面に基づいて本発明の実施の形態を詳細に説明する。まず、本発明の遮水性山留め壁を構成するゲート付鋼管矢板の構造から詳細に説明する。図１は本発明のゲート付鋼管矢板の横断面図である。
【００１７】
図１において、１はゲート付鋼管矢板、２は鋼管矢板の両側面に設けられた連結部（セクション）２である。両端の連結部２を結ぶ中心線に対して左右の管側面に鋼管を貫通するストレーナ孔４，４…からなるフィルター部３，３を設け、一方のフィルター部３の鋼管管内にフィルター部３を塞ぐようにゲート板６を備えている。
【００１８】
該ゲート板６はガイド５により上下にスライド可能に保持されている。ガイド５は、ゲート板６の両側面をスライド自在に保持するガイド５ａ，５ａと、ゲート板６の下端を保持するガイド５ｂとを備える。ゲート板６の上端にはワイヤー連結部６ａを設け吊上ワイヤー７と連結する。
【００１９】
図２（ａ）は図１のＢ−Ｂ縦断面を示す。ゲート付鋼管矢板１の長手方向の任意の部分に設けられたフィルター部３，３の一側にゲート板６を設け地下水を遮水している状態を示す。ゲート板６は、ガイド５ｂで下端を保持され、上端はガイド５ｃでスライド可能に保持されている。ゲート板６の上端中央のワイヤー連結部６ａにより吊り上げワイヤー７が連結され地上部の吊り上げジャッキ８によりゲート板６を上方にスライドさせて塞がれたフィルター部３を開放できる構成としている。
【００２０】
図２（ｂ）は、図１のＡ−Ａ縦断面を示す。この図ではゲート板６の両端をスライド可能に保持しているガイド５ａの形状を示している。
【００２１】
図２（ｃ）は、図１のＣからのフィルター部３の矢視状態を示す。図に示すようにフィルター部３は、地下水流を遮断する一つまたは複数の任意の深度部分に設けられ、保全する地下水流に対応した面積に、地下水流量に応じた複数個のストレーナ孔４が貫通されている。この実施の形態では横に５、縦に９個、合計４５個のストレーナ孔４を貫通させたフィルター部を示したが、地下水流量に応じてストレーナ孔４を設ける面積、孔の個数、孔の径を算定して設ける。
【００２２】
図３に隣り合う鋼管矢板の連結部２を結合させて遮水性山留め壁とした連結状態を示す。この実施の形態では遮水性山留め壁１００の開削部側のフィルター部３にスライド可能なゲート板６を設けた図としたが、地山部側にゲート板６を設けても良い。
【００２３】
次に本発明の地下水流の保全方法について詳細に説明する。図４は本発明の遮水性山留め壁を用いた地下構築物の施工中を示す模式図である。
【００２４】
まず、地下水流保全機能を有する遮水性山留め壁１００により地下開削構造物のために地盤１５０を遮断するように鋼管矢板を連設施工する。本発明のゲート付鋼管矢板１は鋼管内に掘削軸等を挿通させることができるので鋼管矢板の打設に当たり、中堀り圧入工法、打撃工法、プレボーリング工法の何れでも行なうことができる。
【００２５】
次に、土留め支保工１０を設けながら床付け１０７まで開削し、地下開削構造物１１０ｃの造築を行なう。その後地上から前記ゲート付鋼管矢板１の吊上ワイヤー７を用いてゲート板６を引き上げ塞がれていたフィルター部３を開放し地下水流１６０を通過させる。
【００２６】
また、請求項４記載の地下水流の保全方法では、フィルター部３を、開削された地下開削構造物１１０ｃの床付け１０７よりさらに深い位置の遮水性山留め壁１００部分に配設し、地下開削構造物１１０ｃの施工後の任意の時期に地上から吊上ワイヤー７を用いて前記ゲート板６を引き上げ塞がれていたフィルター部３を開放し、遮水性山留め壁１００で遮断されていた地下水流１６０の通水を保全する。この方法によれば、従来不可能であった開削部より深い位置の地下水流を復旧させることができる。
【００２７】
請求項５の山留め壁の施工方法は、フィルター部３を、地下開削構造物１１０ｃの側面または上部の遮水性山留め壁１００部分に配設し、施工途中の任意の時期に地上から吊上ワイヤー７を用いて前記ゲート板６を引き上げ塞がれていたフィルター部３を開放し、地下水流の上流部と下流部のフィルター部を通水パイプ３０で連結することにより遮水性山留め壁１００で遮断されていた地下水流１６０の通水を保全する。この工法によれば、地下構築物の造築中から通水を復旧することができる。このため、地下水流の遮断による影響、被害を最小にすることができる。
【００２８】
請求項６の山留め壁の施工方法は、水通過孔１を、地下開削構造物１１０ｃの側面または上部の遮水性山留め壁１００部分のフィルター部３であって、地下開削構造物の施工と埋め戻し地上復旧後の任意の時期に、地上から吊上ワイヤー７を用いて前記ゲート板６を引き上げ塞がれていたフィルター部３を開放し、遮水性山留め壁１００で遮断されていた地下水流を保全をする。この工法によれば、交通遮断など地上部の復旧が急がれている現場においても、地上部の復旧後に地中の地下水流を復活させることができる。
【００２９】
図５は、本発明の地下水流保全機能を有する遮水性山留め壁１００の施工後の地下水流の復旧状況を示す模式図である。
【００３０】
施工中は遮水性山留め壁１００により遮水した状態で地下構築物１１０ｃを造築し、開削した構築物の上部を埋め戻した状態を示す。図に示すように、透水層１０５ａに接するゲート付鋼管矢板１のフィルター部３、３の部分には砂利や砂などの通水性のある埋め戻し材を配置して埋め戻すことにより地下水流１０６ａを復旧させている。
【００３１】
さらに、本発明によれば床付け１０７より深い透水層１０５ｂに接するフィルター部３のゲート板６を吊り上げることにより地下水流１０６ｂを復旧させることができる。
【００３２】
【発明の効果】
本発明の地下水流保全機能を有する遮水性山留め壁によれば、地下構築物の造築後に、透水層に設けられた遮水性山留め壁の通水を埋め戻し工程と共に容易に復旧させることができる。特に、床付け部以深の大深度の地下水流の復旧を、容易に、経済的に行うことができる。
【００３３】
請求項４の山留め壁の施工方法によれば、従来不可能であった開削部より深い位置の地下水流を復旧させることができる。
【００３４】
請求項５の山留め壁の施工方法によれば、地下構築物の造築中から通水を復旧することができる。このため、地下水流の遮断による影響、被害を最小にすることができる。
【００３５】
請求項６の山留め壁の施工方法によれば、交通遮断など地上部の復旧が急がれている現場においても、地上部の復旧後に地中の地下水流を復活させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のゲート付鋼管矢板の横断面図である。
【図２】（ａ）は図１のＢ−Ｂ断面を示す縦断面図、（ｂ）は図１のＡ−Ａ断面を示す縦断面図、（ｃ）は図１のＣ面の矢視図である。
【図３】本発明のゲート付鋼管矢板の連設状態を示す地中断面図である。
【図４】本発明の遮水性山留め壁を用いた地下構築物の施工中を示す模式図である。
【図５】本発明の遮水性山留め壁を用いた地下構築物の施行終了後を示す模式図である。
【図６】遮水性山留め壁により地下水流が遮断される状態を示す模式図である。
【符号の説明】
１  ゲート付鋼管矢板
２  連結部（セクション）
３  フィルター部
４  ストレーナ孔
５  ガイド
５ａ  両端ガイド
５ｂ  下端ガイド
５ｃ  上端ガイド
６  ゲート板
６ａ  ワイヤー連結部
７  吊上げワイヤー
８  吊上げジャッキ
１０  土留め支保工
１００，１００ａ、１００ｂ  遮水性土留め壁
１０５ａ、ｂ  透水層
１０６ａ，ｂ  不透水層
１０７  床付け
１１０ａ，ｂ  構築物
１１０ｃ  地下構築物
１２０  井戸
１３０ａ，ｂ  立木
１５０ａ，ｂ  地表
１６０ａ、ｂ  地下水流
【図１】
0003663541.tif 000002
【図２】
0003663541.tif 000003
【図３】
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【図４】
0003663541.tif 000005
【図５】
0003663541.tif 000006
【図６】
0003663541.tif 000007