(57)【要約】【課題】地下水位が比較的深い位置にある場所に山留を設置して地盤を掘削するに際し、揚水装置を用いて簡易に地下水位を低下させる。【解決手段】揚水装置２０は、地下水を揚水するための複数の揚水管２２と、複数の揚水管２２の各々の上端部２２ａに接続され、かつ、水平に延びるヘッダー管２３と、ヘッダー管２３内を負圧状態にする吸引手段（真空ポンプ２４）と、複数の揚水管２２の各々の下端部２２ｂに設けられるウェルポイント２１とを備える。揚水装置２０を用いて地盤Ｇの地下水位ＷＬを低下させる工法は、地盤Ｇのうち山留１０によって区画される領域Ｐを所定深さＤ１分掘削して形成された空間部３０内にヘッダー管２３を設けることを含む。【選択図】図６
2019199767.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
揚水装置を用いて地盤の地下水位を低下させる工法であって、
前記揚水装置は、
地下水を揚水するための複数の揚水管と、
前記複数の揚水管の各々の上端部に接続され、かつ、水平に延びるヘッダー管と、
前記ヘッダー管内を負圧状態にする吸引手段と、
を備え、
前記工法は、
地盤のうち山留によって区画される領域を所定深さ分掘削して形成された空間部内に前記ヘッダー管を設けることを含む、
地下水位低下工法。
【請求項２】
前記ヘッダー管は、前記空間部内に配置されて前記山留を支持する支保工に取り付けられる、請求項１に記載の地下水位低下工法。
【請求項３】
前記空間部内に前記吸引手段を設けることを更に含む、請求項１又は請求項２に記載の地下水位低下工法。
【請求項４】
前記複数の揚水管の各々が前記空間部内から斜め下方に延びて前記山留を貫通し、地盤に至る、請求項１〜請求項３のいずれか１つに記載の地下水位低下工法。
【請求項５】
前記複数の揚水管の各々が前記空間部内から前記山留の近傍を前記山留に沿って下方に延びて地盤に至る、請求項１〜請求項３のいずれか１つに記載の地下水位低下工法。
【請求項６】
平面視で、前記複数の揚水管の各々の下端部は、前記山留の近傍に位置している、請求項１〜請求項５のいずれか１つに記載の地下水位低下工法。
【請求項７】
前記揚水装置を作動させて地下水位を低下させた後に前記領域を更に掘削することにより前記空間部を下方に拡張する、請求項１〜請求項６のいずれか１つに記載の地下水位低下工法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、揚水装置を用いて地盤の地下水位を低下させる工法に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１は、山留を設置して地盤を掘削する際に、地盤の地下水位を低下させるためにウェルポイント工法を用いることを開示している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】実開平０７−０３４０４４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
一般に、ウェルポイント工法で用いられる揚水装置は、地下水を揚水するための複数の揚水管と、複数の揚水管の各々の下端部に設けられるウェルポイントと、複数の揚水管の各々の上端部に接続され、かつ、水平に延びるヘッダー管と、ヘッダー管に接続される真空ポンプとを備える。ヘッダー管及び真空ポンプは、通常、地上（地盤面上）に配置される（例えば特許文献１の図４参照）。
【０００５】
しかしながら、前述の構成の揚水装置では、真空ポンプによってヘッダー管内を負圧状態（真空状態）にして地下水を抜くので、最大理論吸込み揚程は約１０ｍであるが、実際の吸込み揚程は６ｍ程度に限られる。それゆえ、地下水位が地盤面から６ｍ以上低い場合には、前述の構成の揚水装置を地下水位の低下に用いることが難しかった。
【０００６】
本発明は、このような実状に鑑み、地下水位が比較的深い位置にある場所に山留を設置して地盤を掘削するに際し、前述のような揚水装置を用いて簡易に地下水位を低下させることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
そのため本発明に係る地下水位低下工法は、揚水装置を用いて地盤の地下水位を低下させる工法である。この揚水装置は、地下水を揚水するための複数の揚水管と、複数の揚水管の各々の上端部に接続され、かつ、水平に延びるヘッダー管と、ヘッダー管内を負圧状態にする吸引手段と、を備える。本発明に係る地下水位低下工法は、地盤のうち山留によって区画される領域を所定深さ分掘削して形成された空間部内にヘッダー管を設けることを含む。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、地盤のうち山留によって区画される領域を所定深さ分掘削して形成された空間部内にヘッダー管が設けられる。これにより、ヘッダー管を地盤面上に設けるのに比べてヘッダー管の設置高さを低くすることができるので、地下水位が比較的深い位置にある場所であっても、前述の構成の揚水装置を用いることができ、ひいては、簡易に地下水位を低下させることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の第１実施形態における山留及び揚水装置の配置を示す図
【図２】同上実施形態における揚水装置の概略構成を示す図
【図３】同上実施形態における山留の部分平面図
【図４】同上実施形態における山留の部分正面図
【図５】同上実施形態における地盤掘削方法及び地下水位低下工法を示す図
【図６】同上実施形態における地盤掘削方法及び地下水位低下工法を示す図
【図７】同上実施形態の変形例における山留の部分正面図
【図８】本発明の第２実施形態における山留及び揚水装置の配置を示す図
【図９】本発明の第３実施形態における山留及び揚水装置の配置を示す図
【図１０】本発明の第４実施形態における山留の部分平面図
【図１１】本発明の第５実施形態における山留及び揚水装置の配置を示す図
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。
【００１１】
図１は、本発明の第１実施形態における山留１０及び揚水装置２０の配置を示す図である。図２は、本実施形態における揚水装置２０の概略構成を示す図である。図３は、本実施形態における山留１０の部分平面図である。図４は、本実施形態における山留１０の部分正面図である。ここで、図３は図１中のＡ矢視に対応し、図４は図１中のＢ−Ｂ矢視に対応する。また、図１は、揚水装置２０が作動している状態を示す。
【００１２】
図１に示すように、本実施形態では、地盤Ｇの地盤面（地盤高）ＧＬと、地盤Ｇの元の地下水位（つまり、揚水装置２０の非作動時の地下水位）ＷＬとの間の距離をＤｗとすると、ＷＬとＧＬ及びＤｗとの関係は以下の式（１）で表される。
ＷＬ＝ＧＬ−Ｄｗ    ・・・（１）
【００１３】
本実施形態では、地盤Ｇの掘削により形成される空間部３０の底部を構成する床付け面ＦＬと地盤面ＧＬとの間の距離をＤｓとすると、ＦＬとＧＬ及びＤｓとの関係は以下の式（２）で表される。
ＦＬ＝ＧＬ−Ｄｓ    ・・・（２）
ここにおいて、本実施形態では、Ｄｓ≧Ｄｗである。
【００１４】
本実施形態では、距離Ｄｗが約６ｍであり、距離Ｄｓが８ｍであるとして以下説明するが、距離Ｄｗ，Ｄｓの数値は前述に限らない。
【００１５】
本実施形態では、地下水位ＷＬがＧＬ−６ｍ付近と比較的深い位置にあるような場所に山留１０を設置し、地盤Ｇのうち山留１０によって区画される領域（換言すれば、地盤Ｇのうち山留１０によって囲まれる領域）ＰをＧＬ−８ｍまで内部掘削して（すなわち床付け面ＦＬに達するまで掘削して）空間部３０を形成し、床付け面ＦＬ上に躯体（図示せず）を構築するという工事を行う。この工事に本発明に係る地下水位低下工法を適用した場合について以下説明するが、本発明に係る地下水位低下工法の適用例はこれに限らない。
【００１６】
本実施形態では、一対の山留（山留壁）１０，１０が、互いに間隔を空けて地盤Ｇに設置される。山留１０は透水性を有する。本実施形態では山留１０の設置に親杭横矢板工法が用いられる。
【００１７】
図３及び図４に示すように、山留１０は、水平一方向に間隔を空けて地盤Ｇに打ち込まれる複数の親杭１１と、親杭１１同士の間を塞ぐように親杭１１同士の間に嵌め込まれる複数の横矢板１２と、横矢板１２を親杭１１に固定するための楔１３（図４では図示省略）とを備える。親杭１１は例えばＨ形鋼材で構成される。横矢板１２は例えば木製である。親杭１１同士の間の間隔は０．８〜１．８ｍの範囲内であり得る。本実施形態では親杭１１同士の間の間隔が１ｍであるとして以下説明する。
【００１８】
一部の横矢板１２には、後述する揚水管２２を挿入するための貫通孔１２ａが形成されている。図４に示すように、複数の貫通孔１２ａが、水平一方向に間隔を空けて配置され得る。この間隔は、揚水管２２の設置間隔によって決定され得る。揚水管２２の設置間隔は、例えば０．８〜１．５ｍの範囲内である。本実施形態では、揚水管２２の設置間隔、及び、貫通孔１２ａ同士の間の間隔が１ｍであるとして以下説明する。
【００１９】
本実施形態では貫通孔１２ａの形状を円形状としているが、貫通孔１２ａの形状は円形状に限らず任意である。例えば、貫通孔１２ａの形状を楕円形状又は矩形状としてもよい。
【００２０】
図１に戻り、地盤Ｇに打ち込まれる親杭１１の下端の、地盤面ＧＬからの距離をＤｐとすると、Ｄｐは例えば以下の式（３）で求められ得る。
Ｄｐ＝Ｄｓ＋（Ｄｓ−Ｄｗ）×２＋２ｍ    ・・・（３）
親杭１１は床付け面ＦＬから２〜３ｍ以上根入れされる。すなわち、地盤Ｇに打ち込まれた親杭１１の下端は、床付け面ＦＬよりも低位に位置する。
【００２１】
本実施形態における親杭横矢板工法では、親杭１１の下端がＧＬ−Ｄｐに達するまで親杭１１を地盤Ｇに打ち込んだ後に、前述の領域Ｐの掘削と並行して親杭１１，１１間に横矢板１２を嵌め込み、嵌め込まれた横矢板１２を楔１３で止める。
【００２２】
一対の山留１０，１０を支持する支保工１５は、空間部３０内に配置されており、複数の切梁１６と複数の腹起し１７とを含む。複数の切梁１６は、上下方向、及び、水平一方向に間隔を空けて並んでいる。水平一方向における切梁１６同士の間の間隔は例えば４〜６ｍ程度である。
【００２３】
図１に示すように、支保工１５を支持するための複数の中間柱１８が、一対の山留１０，１０間の略中間位置に設けられている。複数の中間柱１８は、水平一方向に間隔を空けて並んでおり、切梁１６と交差している。従って、中間柱１８同士の間の間隔は例えば４〜６ｍ程度である。
【００２４】
図１及び図２に示す揚水装置２０は、ウェルポイント工法で用いられるものである。揚水装置２０は、複数のウェルポイント２１と、複数の揚水管（ライザーパイプ）２２と、ヘッダー管２３と、真空ポンプ２４と、複数の接続管２５と、吸引管２６と、排水管２７とを備える。
【００２５】
揚水管２２は、地下水を揚水するためのものであり、上端部２２ａから下端部２２ｂまで直線状に延びている。ウェルポイント２１は、各揚水管２２の下端部２２ｂに設けられている。ウェルポイント２１は、メッシュ材などが積層された透水性の管状部材であり、その先端（下端）には、ボールバルブを収納するノズルが設けられている。このノズルは、水の噴射時には開口し、揚水時には閉口する。
【００２６】
各揚水管２２の上端部２２ａは、接続管２５を介して、ヘッダー管２３に接続される。接続管２５は例えば可撓性を有する。接続管２５を透明又は半透明とすることにより、接続管２５内を水が流通しているか否かを作業者が目視で確認することができる。尚、接続管２５をスイングジョイントで構成してもよい。
【００２７】
ヘッダー管２３は、山留１０と略平行に、水平一方向に延在する。ヘッダー管２３は、吸引管２６を介して、真空ポンプ２４の吸入口２４ａに接続される。すなわち、真空ポンプ２４は、吸引管２６を介して、ヘッダー管２３に接続されている。真空ポンプ２４の吐出口２４ｂは排水管２７に接続されている。ここにおいて、ヘッダー管２３と真空ポンプ２４の吸入口２４ａとは、略同等の高さ位置となるように配置されている。真空ポンプ２４を作動させることにより、吸引管２６内及びヘッダー管２３内は負圧状態（真空状態）になり得る。ゆえに、真空ポンプ２４が本発明の「吸引手段」に対応し、ヘッダー管２３内を負圧状態（真空状態）にし得る。
【００２８】
本実施形態では、ヘッダー管２３、吸引管２６、及び真空ポンプ２４は、支保工１５（切梁１６と腹起し１７との少なくとも一方）に取り付けられている。ゆえに、ヘッダー管２３、吸引管２６、及び真空ポンプ２４は、空間部３０内に設けられている。各揚水管２２の上端部２２ａは、ヘッダー管２３の近傍に位置している。揚水管２２は、その上端部２２ａから斜め下方に延びて、横矢板１２の貫通孔１２ａを通って、下端部２２ｂ（ウェルポイント２１）が地盤Ｇ内に挿入されている。すなわち、揚水管２２は、空間部３０内から斜め下方に延びて山留１０を貫通し、地盤Ｇに至っている。揚水管２２は、鉛直方向に対して傾斜して延びている。
【００２９】
本実施形態では、ヘッダー管２３、吸引管２６、及び真空ポンプ２４（特に吸入口２４ａ）は、地下水位ＷＬより若干上方に位置しており、例えばＧＬ−４ｍ程度の高さ位置に位置し得る。
【００３０】
本実施形態では、各揚水管２２の下端部２２ｂ（ウェルポイント２１）は、地下水位ＷＬよりも数ｍ下方に位置する。また、本実施形態では、平面視で、各揚水管２２の下端部２２ｂ（ウェルポイント２１）は、山留１０の近傍に位置している。
【００３１】
真空ポンプ２４が作動されると、地盤Ｇの地下水が、ウェルポイント２１から揚水管２２内に流入して接続管２５、ヘッダー管２３、吸引管２６、真空ポンプ２４、及び排水管２７を経て排出される。ここで、各揚水管２２の下端部２２ｂ（ウェルポイント２１）が地下水位ＷＬよりも数ｍ下方に位置すること、及び、平面視で、各揚水管２２の下端部２２ｂ（ウェルポイント２１）が山留１０の近傍に位置していることにより、山留１０の近傍で地下水が集中的に吸い上げられるので、山留１０の近傍で地下水位が最も低下する（図１に示す最低地下水位ＷＬ−ｍｉｎ参照）。この最低地下水位ＷＬ−ｍｉｎは、床付け面ＦＬよりも低位に位置する。このようにして、地盤Ｇ中の地下水が山留１０（特に横矢板１２）から空間部３０内に浸入するのを防ぐように山留１０の近傍で地下水位を確実に低下させることができる。
【００３２】
尚、床付け面ＦＬ箇所において地下水位が床付け面ＦＬよりも多少高位に位置していても、空間部３０内に一般的な排水ポンプ（図示せず）を別途設けて、この排水ポンプにより地盤面ＧＬ上に排水すればよい。この場合には、例えば、掘削底面から上がってきた水を釜場に集めて排水ポンプで排水する。
【００３３】
次に、地盤掘削方法及び地下水位低下工法について、図５及び図６を用いて説明する。
図５（ア）〜図６（エ）は、本実施形態における地盤掘削方法及び地下水位低下工法を示す図である。ここにおいて、図６（エ）は前述の図１に対応する。
【００３４】
本実施形態における地盤掘削方法及び地下水位低下工法では、まず、図５（ア）に示すように、地盤Ｇのうち山留１０によって区画される領域（地盤Ｇのうち山留１０によって囲まれる領域）Ｐを所定深さＤ１分掘削して空間部３０を形成する。この空間部３０の底面３０ａが地下水位ＷＬよりも若干高位となるように所定深さＤ１が設定されている。すなわち、Ｄ１＜Ｄｗである。ゆえに、Ｄ１＜Ｄｓである。尚、この掘削と並行して、山留１０における横矢板１２の設置や支保工１５の設置などが行われ得る。
【００３５】
次に、図５（イ）に示すように、前述の揚水装置２０を設置する。ここにおいて、揚水管２２の下端部２２ｂ（ウェルポイント２１）を地盤Ｇ内に挿入する際には、揚水管２２の上端部２２ａ側から揚水管２２内に水が供給されて、ウェルポイント２１のノズルが開口してこのノズルから水が噴射される。
【００３６】
次に、図６（ウ）に示すように、揚水装置２０（真空ポンプ２４）を作動させて、山留１０の近傍で地下水を吸い上げることにより、山留１０の近傍で集中的に地下水位を低下させる（最低地下水位ＷＬ−ｍｉｎ参照）。尚、この揚水装置２０（真空ポンプ２４）の作動時には、ウェルポイント２１のノズルは閉口している。
【００３７】
次に、図６（エ）に示すように、揚水装置２０（真空ポンプ２４）を作動させつつ、前述の領域Ｐを更に掘削することにより、空間部３０を下方に拡張する。この拡張された空間部３０の底部を構成する床付け面ＦＬは、山留１０の近傍の地下水位（最低地下水位ＷＬ−ｍｉｎ）よりも高位である。
このようにして、地下水位を低下させつつ、ドライな状態で地盤Ｇの掘削を行うことができる。
【００３８】
ところで、地下水位を低下させる工法として、ディープウェル工法が知られている。ディープウェル工法では、大型の削孔機を用いて地盤の削孔を行う。ゆえに、本実施形態において、ウェルポイント工法に代えてディープウェル工法を採用すると、大型の削孔機を用いて複数の削孔を地盤に形成する必要があるので、工期が長くなる。また、本実施形態において、ウェルポイント工法に代えてディープウェル工法を採用すると、大型の削孔機によって複数の削孔を地盤に形成し、これら削孔の各々に対応するように集水管及び水中ポンプを準備する必要がある。それゆえ、施工コストが増大する。この点、本実施形態によれば、ウェルポイント工法を採用していることにより、ディープウェル工法を採用する場合に比べて、施工コストの増大を抑制することができ、また、工期を短くすることができる。つまり、簡易に地下水位を低下させることができる。
【００３９】
本実施形態によれば、地下水位低下工法は、揚水装置２０を用いて地盤Ｇの地下水位を低下させる工法である。揚水装置２０は、地下水を揚水するための複数の揚水管２２と、複数の揚水管２２の各々の上端部２２ａに接続され、かつ、水平に延びるヘッダー管２３と、ヘッダー管２３内を負圧状態にする吸引手段（真空ポンプ２４）と、複数の揚水管２２の各々の下端部２２ｂに設けられるウェルポイント２１とを備える。地下水位低下工法は、地盤Ｇのうち山留１０によって区画される領域Ｐを所定深さＤ１分掘削して形成された空間部３０内にヘッダー管２３を設けることを含む（図１、図５及び図６参照）。これにより、ヘッダー管２３を地盤面ＧＬ上に設けるのに比べてヘッダー管２３の設置高さを低くすることができるので、地下水位が比較的深い位置にある場所であっても、ウェルポイント工法に基づく揚水装置２０を用いることができ、ひいては、簡易に地下水位を低下させることができる。
【００４０】
また本実施形態によれば、ヘッダー管２３は、空間部３０内に配置されて山留１０を支持する支保工１５に取り付けられる（図１、図５及び図６参照）。支保工１５は切梁１６と腹起し１７との少なくとも一方を含む。ゆえに、地盤面ＧＬよりも低位に位置し得る支保工１５をヘッダー管２３の支持部材として用いることができる。
【００４１】
また本実施形態によれば、地下水位低下工法は、空間部３０内に吸引手段（真空ポンプ２４）を設けることを含む。ゆえに、空間部３０内に設けられたヘッダー管２３内を確実に負圧状態（真空状態）にすることができる。
【００４２】
また本実施形態によれば、複数の揚水管２２の各々が空間部３０内から斜め下方に延びて山留１０を貫通し、地盤Ｇに至る（図１、図５及び図６参照）。ゆえに、地盤面ＧＬより低位の空間部３０内にヘッダー管２３を配置した状態で、山留１０の外側（空間部３０と反対の側）にて地下水の吸い上げを行うことができる。
【００４３】
また本実施形態によれば、複数の揚水管２２の各々の下端部２２ｂは、地下水位ＷＬよりも下方に位置する（図１、図５及び図６参照）。平面視で、複数の揚水管２２の各々の下端部２２ｂは、山留１０の近傍に位置している（図１、図５及び図６参照）。ゆえに、地盤Ｇ中の地下水が山留１０（特に横矢板１２）から空間部３０内に浸入するのを防ぐように山留１０の近傍で地下水位を確実に低下させることができる。
【００４４】
また本実施形態によれば、地下水位低下工法では、揚水装置２０を作動させて地下水位を低下させた後に前述の領域Ｐを更に掘削することにより空間部３０を下方に拡張する（図１及び図６参照）。この拡張された空間部３０の底部を構成する床付け面ＦＬは、揚水装置２０の作動時（真空ポンプ２４の運転時）における山留１０の近傍の地下水位（最低地下水位ＷＬ−ｍｉｎ）よりも高位に位置する（図１及び図６参照）。ここで、床付け面ＦＬは、揚水装置２０の非作動時（真空ポンプ２４の運転停止時）の地下水位ＷＬよりも低位に位置する。ゆえに、揚水装置２０を作動させて山留１０の近傍の地下水を吸い上げることにより、地盤Ｇの掘削が床付け面ＦＬに至っても、地盤Ｇ中の地下水が山留１０（特に横矢板１２）から空間部３０内に浸入するのを防ぐことができる。
【００４５】
また本実施形態によれば、山留１０は透水性を有する。山留１０は、互いに間隔を空けて設けられた複数の親杭１１と、親杭１１同士の間に設けられた複数の横矢板１２とを備える。ゆえに、透水性を有する山留１０を、親杭横矢板工法を用いて容易に設置することができる。
【００４６】
図７は、本実施形態の変形例における山留１０の部分正面図である。
前述の図４と異なる点について説明する。
【００４７】
前述の図４では１つの横矢板１２に対して１つの貫通孔１２ａが形成されているが、本変形例では、上下方向で隣り合う２つの横矢板１２ｐ，１２ｑの各々の凹部１２ｒ，１２ｓを組み合わせることで１つの貫通孔１２ａを形成している。すなわち、本変形例では、上下方向で隣り合う２つの横矢板１２ｐ，１２ｑのうち、上側の横矢板１２ｐの下端に形成された凹部１２ｒと、下側の横矢板１２ｑの上端に形成された凹部１２ｓとを組み合わせて、１つの貫通孔１２ａを形成している。本実施形態では凹部１２ｒ，１２ｓの形状を半円形状としているが、凹部１２ｒ，１２ｓの形状は半円形状に限らず任意である。例えば、凹部１２ｒ，１２ｓの形状を、半楕円形状、矩形状、及び三角形状のいずれか１つとしてもよい。
【００４８】
図８は、本発明の第２実施形態における山留１０及び揚水装置２０の配置を示す図である。
前述の第１実施形態と異なる点について説明する。
【００４９】
前述の第１実施形態では、各揚水管２２が空間部３０内から斜め下方に延びて山留１０を貫通し、地盤Ｇに至っているが、本実施形態では、各揚水管２２が山留１０を貫通することなく、空間部３０内から山留１０の近傍を山留１０に沿って下方に延びて地盤Ｇに至っている。詳しくは、本実施形態では、揚水管２２は、その上端部２２ａから山留１０の近傍を山留１０に沿って下方に延びて、下端部２２ｂ（ウェルポイント２１）が地盤Ｇ内に挿入されている。揚水管２２は鉛直方向に沿って延びている。
【００５０】
本実施形態においても、各揚水管２２の下端部２２ｂ（ウェルポイント２１）は、地下水位ＷＬよりも数ｍ下方に位置する。また、本実施形態においても、平面視で、各揚水管２２の下端部２２ｂ（ウェルポイント２１）は、山留１０の近傍に位置している。
【００５１】
特に本実施形態によれば、複数の揚水管２２の各々が空間部３０内から山留１０の近傍を山留１０に沿って下方に延びて地盤Ｇに至る。ゆえに、揚水管２２を通すための貫通孔１２ａを山留１０（横矢板１２）に形成する必要がないので、その分、施工を効率化することができる。
【００５２】
図９は、本発明の第３実施形態における山留１０，４０及び揚水装置２０の配置を示す図である。
前述の第１実施形態と異なる点について説明する。
【００５３】
本実施形態では、各山留１０の外側（空間部３０と反対の側）の地盤Ｇに（すなわち、各山留１０の周辺の地盤Ｇに）、それぞれ、空間部３５を有するトレンチ３６が掘削形成されている。トレンチ３６（空間部３５）は、平面視で、山留１０及び空間部３０と平行に延びている。トレンチ３６の形成に際しては、地盤Ｇのうち一対の山留４０，４０によって区画される領域（地盤Ｇのうち一対の山留４０，４０によって囲まれる領域）Ｑを所定深さＤ２分掘削して空間部３５を形成する。この空間部３５の底面３５ａ（トレンチ３６の底面３６ａ）が地下水位ＷＬよりも若干高位となるように所定深さＤ２が設定されている。すなわち、Ｄ２＜Ｄｗである。ゆえに、Ｄ２＜Ｄｓである。本実施形態では所定深さＤ２は４ｍ程度であるが、所定深さＤ２はこれに限らない。尚、山留４０の設置に際しては、山留１０と同様に、親杭横矢板工法が用いられ得る。ゆえに、山留４０も透水性を有し得る。
【００５４】
本実施形態では、ヘッダー管２３、吸引管２６、及び真空ポンプ２４は、空間部３５の底面３５ａ上（トレンチ３６の底面３６ａ上）に設けられている。ゆえに、ヘッダー管２３、吸引管２６、及び真空ポンプ２４は、トレンチ３６内（空間部３５内）に設けられている。ここにおいて、ヘッダー管２３と真空ポンプ２４の吸入口２４ａとは、略同等の高さ位置となるように配置されている。
【００５５】
各揚水管２２の上端部２２ａは、ヘッダー管２３の近傍に位置している。揚水管２２は、その上端部２２ａがトレンチ３６内（空間部３５内）に位置し、その他の部分（ウェルポイント２１を含む）が地盤Ｇ内に挿入されている。揚水管２２は、山留１０の近傍を山留１０に沿って鉛直方向に延びている。
【００５６】
本実施形態では、ヘッダー管２３、吸引管２６、及び真空ポンプ２４（特に吸入口２４ａ）は、空間部３５の底面３５ａ上（トレンチ３６の底面３６ａ上）に設けられている。ゆえに、ヘッダー管２３、吸引管２６、及び真空ポンプ２４（特に吸入口２４ａ）は、地下水位ＷＬより若干上方（ＧＬ−４ｍ程度）の高さ位置に位置し得る。
【００５７】
本実施形態においても、各揚水管２２の下端部２２ｂ（ウェルポイント２１）は、地下水位ＷＬよりも数ｍ下方に位置する。また、本実施形態においても、平面視で、各揚水管２２の下端部２２ｂ（ウェルポイント２１）は、山留１０の近傍に位置している。
【００５８】
真空ポンプ２４が作動されると、地盤Ｇの地下水が、ウェルポイント２１から揚水管２２内に流入して接続管２５、ヘッダー管２３、吸引管２６、真空ポンプ２４、及び排水管２７を経て排出される。ここで、各揚水管２２の下端部２２ｂ（ウェルポイント２１）が地下水位ＷＬよりも数ｍ下方に位置すること、及び、平面視で、各揚水管２２の下端部２２ｂ（ウェルポイント２１）が山留１０の近傍に位置していることにより、山留１０の近傍で地下水が集中的に吸い上げられるので、山留１０の近傍で地下水位が最も低下する（図９に示す最低地下水位ＷＬ−ｍｉｎ参照）。この最低地下水位ＷＬ−ｍｉｎは、床付け面ＦＬよりも低位に位置する。このようにして、地盤Ｇ中の地下水が山留１０（特に横矢板１２）から空間部３０内に浸入するのを防ぐように山留１０の近傍で地下水位を確実に低下させることができる。
【００５９】
特に本実施形態によれば、地下水位低下工法は、地盤Ｇのうち山留４０によって区画される領域Ｑを所定深さＤ２分掘削して形成された空間部３５内（トレンチ３６内）にヘッダー管２３を設けることを含む。これにより、ヘッダー管２３を地盤面ＧＬ上に設けるのに比べてヘッダー管２３の設置高さを低くすることができるので、地下水位が比較的深い位置にある場所であっても、ウェルポイント工法に基づく揚水装置２０を用いることができ、ひいては、簡易に地下水位を低下させることができる。
【００６０】
また本実施形態によれば、地下水位低下工法は、空間部３５内（トレンチ３６内）に吸引手段（真空ポンプ２４）を設けることを含む。ゆえに、空間部３５内（トレンチ３６内）に設けられたヘッダー管２３内を確実に負圧状態（真空状態）にすることができる。
【００６１】
また本実施形態によれば、山留１０の周辺の地盤Ｇに別の山留（トレンチ３６の山留）４０が形成されている。複数の揚水管２２の各々が空間部３５内（トレンチ３６内）から下方に延びて地盤Ｇに至っている。複数の揚水管２２の各々の下端部２２ｂは、地下水位ＷＬよりも下方に位置する。平面視で、複数の揚水管２２の各々の下端部２２ｂは、山留１０の近傍に位置している。ゆえに、地盤Ｇ中の地下水が山留１０（特に横矢板１２）から空間部３０内に浸入するのを防ぐように山留１０の近傍で地下水位を確実に低下させることができる。
【００６２】
尚、本実施形態において、山留４０の設置を省略することが可能であれば、山留４０の設置を省略してもよい。この場合には、前述の領域Ｑを、山留１０の周辺の地盤Ｇの掘削予定領域、又は、山留１０の周辺のトレンチ形成予定領域と称することが可能である。
【００６３】
図１０は、本発明の第４実施形態における山留１０’の部分平面図である。
前述の第１実施形態と異なる点について説明する。
【００６４】
本実施形態では、前述の第１実施形態の山留１０の代わりに、透水性を有する山留１０’を設置する。山留１０’は、水平一方向に間隔を空けて地盤Ｇに打ち込まれる複数の杭１１’からなり、前述の横矢板１２及び楔１３を有さない。杭１１’は例えばＨ形鋼材で構成される。杭１１’同士の間の間隔は、前述の親杭１１同士の間の間隔よりも短い。すなわち、杭１１’は、前述の親杭１１よりも密に並べられている。
【００６５】
特に本実施形態によれば、透水性を有する山留１０’は、互いに間隔を空けて設けられた複数の杭１１’からなる。これにより、山留１０’を簡素な構成とすることができる。
尚、本実施形態における山留１０’を、前述の第２及び第３実施形態と、後述の第５実施形態とに適用可能であることは言うまでもない。
【００６６】
図１１は、本発明の第５実施形態における山留１０及び揚水装置２０の配置を示す図である。
前述の第１実施形態と異なる点について説明する。
【００６７】
本実施形態では、揚水装置２０を、上下方向に複数段設置している。ここで、図１１は、揚水装置２０を、上下方向に２段設置しているが、この他、揚水装置２０を、上下方向に３段以上設置してもよい。このように揚水装置２０を上下方向に複数段設置することにより、地下水位ＷＬよりかなり低位まで空間部３０を下方に拡張することができる。
尚、本実施形態における揚水装置２０の複数段設置を前述の第２実施形態に適用可能であることは言うまでもない。
【００６８】
図示の実施形態はあくまで本発明を例示するものであり、本発明は、説明した実施形態により直接的に示されるものに加え、特許請求の範囲内で当業者によりなされる各種の改良・変更を包含するものであることは言うまでもない。
【符号の説明】
【００６９】
１０，１０’  山留
１１  親杭
１１’  杭
１２，１２ｐ，１２ｑ  横矢板
１２ａ  貫通孔
１２ｒ，１２ｓ  凹部
１３  楔
１５  支保工
１６  切梁
１７  腹起し
１８  中間柱
２０  揚水装置
２１  ウェルポイント
２２  揚水管
２２ａ  上端部
２２ｂ  下端部
２３  ヘッダー管
２４  真空ポンプ（吸引手段）
２４ａ  吸入口
２４ｂ  吐出口
２５  接続管
２６  吸引管
２７  排水管
３０，３５  空間部
３０ａ，３５ａ  底面
３６  トレンチ
３６ａ  底面
４０  山留
Ｄ１，Ｄ２  所定深さ
Ｄｐ，Ｄｓ，Ｄｗ  距離
ＦＬ  床付け面
Ｇ  地盤
ＧＬ  地盤面（地盤高）
Ｐ，Ｑ  領域
ＷＬ  地下水位
ＷＬ−ｍｉｎ  最低地下水位
【図１】
2019199767.tif 000003
【図２】
2019199767.tif 000004
【図３】
2019199767.tif 000005
【図４】
2019199767.tif 000006
【図５】
2019199767.tif 000007
【図６】
2019199767.tif 000008
【図７】
2019199767.tif 000009
【図８】
2019199767.tif 000010
【図９】
2019199767.tif 000011
【図１０】
2019199767.tif 000012
【図１１】
2019199767.tif 000013