(57)【要約】【課題】能率的に地下施設を設けることができるようにする。【解決手段】  地盤を形成する土砂類Ｅに対して固化材を注入して周壁部１０を形成する周壁部形成工程と、周壁部１０の内側の土砂類Ｅを除去する土砂類除去工程と、周壁部１０の内部に底版部２０を設ける底版部形成工程と、周壁部１０の内部に対して複数の柱３０を立設する柱立設工程と、複数の柱３０の上端部にわたって頂版部５０を設ける頂版部形成工程とを有する。【選択図】図１０
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
地下施設を設けるための地下施設施工方法であって、
地盤を形成する土砂類に対して固化材を注入して周壁部を形成する周壁部形成工程と、
前記周壁部の内側の土砂類を除去する土砂類除去工程と、
前記周壁部の内部に底版部を設ける底版部形成工程と、
前記周壁部の内部に対して複数の柱を立設する柱立設工程と、
前記複数の柱の上端部にわたって頂版部を設ける頂版部形成工程と
を有する、地下施設の施工方法。
【請求項２】
請求項１に記載の地下施設施工方法であって、
前記周壁部形成工程は、軸状材をその軸線方向であって鉛直方向成分を有する方向に沿って地上から地下に向かって進行及び地上に向かって後退させつつ当該軸状材から前記固化材を流出させることによって柱状部を形成することを近接した複数の地点において行うものである、
地下施設の施工方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、地下施設を設けるための施工方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
地下施設の一例である地下貯水施設の背景技術について説明する。
【０００３】
都市等には下水道が設けられている。そして、降雨時には、その雨水が、下水道や河川を流れて海等に流れるようにされている。
【０００４】
ところで、時には、その下水道や河川の容量を超える豪雨が降る場合もある。その場合は、行き場を失った雨水は都市等に溢れ、洪水が発生することになる。このことは、近年の急激な都市化に伴って水田等が減少したこと等によって、顕著になっている。
このため、地下に貯水施設（地下貯水施設という）が設けられる場合がある。その地下貯水施設には、豪雨の際の雨水が一時的に貯められ、豪雨が過ぎた後に、その水が徐々に下水道や河川に排出される。
【０００５】
そして、地下貯水施設の施工方法として、従来、次のようなものがある。
第１の従来技術は、次のとおりである。
結合されることによって地下貯水施設（その底版・壁部・頂版）を構成することになる多数のピースが、予め工場において鉄筋コンクリートによって製造される。一方、現場においては、地盤に対して凹部（上方に開口する穴）が形成される。
そして、その凹部に対して、各ピースが設置され結合され、その後にその上に土砂類が戻されたり舗装等がされたりすることによって、地下貯水施設（地下施設）が形成される。
【０００６】
第２の従来技術は、次のとおりである。
各面に多数の孔部を有する樹脂製の中空の略立方体状のブロックが、工場において多数製造される。一方、現場においては、地盤に対して凹部（上方に開口する穴）が形成され、その凹部に対して防水シートが張られる。そして、その凹部（その内部）に対して上記の多数のブロックが充填され、その後にその上に土砂類が戻されたり舗装等がされたりすることによって、地下貯水施設（地下施設）が形成される。
【０００７】
しかしながら、第１の従来技術では、鉄筋コンクリートの各ピースは大きな重量を有し、工場から現場への搬送及び設置等の作業が煩雑である。ピースの大きさを小型化すれば重量的には搬送の負担は軽減されるが、その分ピースの個数が大量のものとなり、数量的に搬送の手間が増加するとともに、設置及び結合のための負担が増大する。
このように、第１の従来技術では、現場でコンクリートを打設する場合と比較すれば能率的な施工ができるとしても、やはり非能率的である。
【０００８】
また、第２の従来技術では、現場の地盤に対して形成された凹部の底面・壁面・頂面に該当する部分のみならず、その凹部の内部すべてを充填するようにブロックを配設する必要があることから、大量のブロックが必要となり、その搬送等の作業が非常に煩雑となる。
このように、第２の従来技術も非能率的である。
【０００９】
また、上述の第１の従来技術においては、凹部の内側となる部分の土砂類を除去することによって凹部を形成した後に、その凹部の壁部を形成するピース等を設置する。
第２の従来技術においても、凹部の内側となる部分の土砂類を除去することによって凹部を形成した後に、防水シートを張り、その後にその凹部の内部に多数のブロックを充填する。
そして、上述のいずれの従来技術においても、土砂類を除去して凹部を形成する際に、凹部の内壁面となる部分が安定していないため、その部分において土砂類の崩落が生ずるおそれがある。
【００１０】
このため、上述の従来技術においては、その土砂類の崩落を防止するために、まず、仮の工事である土留め工を行う必要がある。すなわち、まず、凹部の内壁面となる部分及びその近傍を掘削してその部分の土砂類を除去し、複数の杭を打ち、その複数の杭にわたって板材を固定して、土砂類の崩落を防止するのである。
しかしながら、その仮の工事である土留め工のために、その分でも、施工の手間がかかって能率的でないとともに、コストも高いものとなる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明は、能率的に地下施設を設けることができる方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
この課題を解決するために、請求項１に係る発明は、地下施設を設けるための地下施設施工方法であって、地盤を形成する土砂類に対して固化材を注入して周壁部を形成する周壁部形成工程と、前記周壁部の内側の土砂類を除去する土砂類除去工程と、前記周壁部の内部に底版部を設ける底版部形成工程と、前記周壁部の内部に対して複数の柱を立設する柱立設工程と、前記複数の柱の上端部にわたって頂版部を設ける頂版部形成工程とを有する、地下施設の施工方法である。
【００１３】
「地下施設」の一例として、地下貯水施設，地下駐車場，地下通路，地下通路を伴う地下店舗（いわゆる地下街），地下の廃棄物処理場等が考えられる。
「地下貯水施設」とは、地下において雨水等を貯留するための施設であり、地下において雨水等を貯留するとともに周囲の土砂類に対して徐々にその雨水を流出（浸透）させるものも含まれる。
【００１４】
また、「地盤を形成する土砂類に対して固化材を注入して周壁部を形成する…」の「注入」の代表例として、「土砂類に対する固化材の攪拌」を伴う態様がある。
【００１５】
地盤を形成する土砂類に対して固化材を注入（攪拌）するための具体的方法としては、請求項２に係る発明の態様のほか、上下に位置する一対のスプロケットにわたってチェーンがかけわたされている機械を使用し、スプロケットを回転させるこよによってチェーンを周回させ、そのチェーンによって土砂類に対して固化材が注入（攪拌）する、という態様等、種々のものが考えられる。
そして、請求項２に係る発明と同様に、その作業を近接した複数の地点において行うことによって壁部（周壁部）を形成することが考えられる。
【００１６】
この発明の地下施設施工方法では、次のようにして地下施設が施工される。
まず、周壁部形成工程において、地盤を形成する土砂類に対して固化材を注入して周壁部を形成する。
次に、土砂類除去工程において、周壁部の内側の土砂類を除去する。こうして、凹部が形成される。
次に、底版部形成工程において、周壁部の内部（凹部の内側）に底版部を設ける。
次に、柱立設工程において、周壁部の内部（凹部の内側）に対して複数の柱を立設する。
次に、頂版部形成工程において、複数の柱の上端部にわたって頂版部を設ける。
以上のようにして、地下施設が施工される。
このように、この発明の地下施設施工方法では、能率的に地下施設を設けることができる。
【００１７】
また、この発明の地下施設施工方法では、土砂類除去工程（凹部の内側となる部分の土砂類を除去する）の前に周壁部形成工程において周壁部（その内側面が凹部の内壁面となる）が形成される。このため、土砂類を除去する際には、すでに凹部の内壁面となる部分が安定していて土砂類の崩落が防止されているため、仮の工事である土留め工を行う必要がなく、その点でも能率的な施工を行うことができる。
【００１８】
請求項２に係る発明は、請求項１に係る発明の地下施設施工方法であって、前記周壁部形成工程は、軸状材をその軸線方向であって鉛直方向成分を有する方向に沿って地上から地下に向かって進行及び地上に向かって後退させつつ当該軸状材から前記固化材を流出させることによって柱状部を形成することを近接した複数の地点において行うものである、地下施設の施工方法である。
【００１９】
軸状材から固化材を流出させるのは、軸状材を地下に向かって進行させる時点及び／又は地上に向かって後退させる時点のうちのいずれの態様もあり得る。
【００２０】
この発明の地下施設施工方法では、請求項１に係る発明の地下施設施工方法の作用及び効果に加えて、次の作用及び効果が得られる。
すなわち、この発明の地下施設施工方法における周壁部形成工程では、軸状材をその軸線方向であって鉛直方向成分を有する方向に沿って地上から地下に向かって進行させたり、それとは逆に地上に向かって後退させたりしつつ、当該軸状材から固化材を流出させることによって、その軸状材の通過経路に沿って固化材を土砂類に対して注入する。こうして、その固化材が注入された部分に柱状部が形成される。
その作業を近接した複数の地点において行うことによって、複数の柱状部が近接した位置に形成され、その集合体によって壁部が形成され、最終的に周壁部が形成される。
このようにして、この発明の地下施設施工方法では、周壁部が能率的に形成され、請求項１に係る発明の地下施設施工方法（周壁部形成工程）がより具体的にかつ能率的に実現されることになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
［実施形態１］
次に、本発明の実施形態１について、図１〜図１０に基づいて説明する。
【００２２】
まず、図１〜図３に示すように、地盤を形成する土砂類Ｅに対して固化材を注入して、周壁部１０を形成する（周壁部形成工程）。
そのために、ボーリング機（その全体については図示省略）が用意される。ボーリング機は、掘削軸（軸状材）Ｄ（図１参照）を有している。
掘削軸Ｄは、中空状をなし、その先端部には流出孔部（図示省略）が形成され、その外周部にはらせん状の刃部（符号省略）が形成されている。掘削軸Ｄには攪拌翼等の攪拌のための特別な要素（図示省略）が設けられていてもよい。掘削軸Ｄは、自身の中心軸線を中心に回転可能であるとともに、その軸線方向に往復移動可能である。
【００２３】
そして、図１に示すように、地上（地表面Ｓの上）から掘削軸Ｄを回転させつつほぼ鉛直に地下に向かって進行させ、その後に逆回転させつつ地上に向かってほぼ鉛直に後退させるとともに、掘削軸Ｄの内部に導入された固化材（セメント系固化材）をその先端部の流出孔部から流出させる。
こうして、掘削軸Ｄの通過した部分（通過経路）の土砂類Ｅに対して固化材が注入（攪拌を伴う）され、柱状部１２が形成される。
なお、掘削軸Ｄの先端部（流出孔部）が地表面Ｓに近い位置にある状態の際には、固化材を流出孔部から流出させず、柱状部１２の上端部が地表面Ｓよりも若干低い位置に位置するようにする。
【００２４】
図２に示すように、上述の作業を、所定の線に沿って、近接した複数の地点において行う。１列のみでなく、複数列（例えば２列）の各地点において行うことが好ましい。これによって、所定の厚みを有する壁部１４が形成される。
この作業を繰り返して、図３に示すように、例えば対向する２対の壁部１４を形成する。こうして、地下に、直方体の壁部に相当する周壁部１０が形成される。なお、図３以降においては、周壁部１０（その各壁部１４）の形状を便宜的に簡略に記載する。
【００２５】
次に、図４に示すように、周壁部１０の内側の土砂類Ｅを除去する（土砂類除去工程）。
すなわち、掘削機によって、その部分の土砂類Ｅを除去する。
正確にいえば、周壁部１０を地表面Ｓまで仮想的に延長させたものによって囲まれる部分の土砂類Ｅを除去するとともに、周壁部１０の上端部のうち内側部分（相対向する壁部１４の側の部分）の上側の土砂類Ｅも除去する。
こうして、周壁部１０に囲まれた凹部１５（穴部）が形成される。
【００２６】
次に、図５に示すように、周壁部１０の内部に底版部２０を設ける（底版部形成工程）。
すなわち、凹部１５の底部の土砂類Ｅに対して、固化材（セメント系固化材）を注入することによって、底版部２０を形成する。
なお、コンクリートを打ったり、複数の鉄筋コンクリートのパネルを敷設したりすることによって、底版部２０を形成してもよい。
【００２７】
次に、図６及び図７に示すように、周壁部１０の内部に対して複数の柱３０を立設する（柱立設工程）。
すなわち、複数の柱３０（図７参照）を用意するとともに、図６に示すように、底版部２０のうちの各柱３０の立設位置に、鉄筋コンクリート等からなる複数の基礎版３２を設置する。
基礎版３２には、複数のアンカーボルト挿入穴部３３が形成されている。
なお、基礎版３２が設置されなかった部分にコンクリートが打設されて、この施設の底面が面一状（すべて基礎版３２の上面と同一高さ）とされてもよい。
【００２８】
各柱３０（図７）は、鉄骨や鉄筋コンクリート等によって形成されている。鉄骨の場合には防錆のためのメッキや塗装がされている（特に、この地下施設が地下貯水施設の場合）。また、鉄骨の表面にコンクリートやモルタルの被覆がされているものでもよい。
各柱３０の下端部には平板状の支持部３５が設けられ、各支持部３５にはアンカーボルト３６が結合されている。各柱３０の上端部には、張り出し部３１が設けられている。張り出し部３１は、原則として、四方に向かって設けられている。凹部１５のうちの縁部や角部に立設される柱３０においては、そのうちの一部が設けられない。
【００２９】
そして、各柱３０を各基礎版３２に対して載置し、各アンカーボルト挿入穴部３３に各アンカーボルト３６を挿入した後にモルタルを充填することによって、各柱３０を各基礎板に対して固定する。
こうして、凹部１５に対して複数の柱３０を立設する。
柱３０は、凹部１５（周壁部１０）の形状に沿って、縦方向（凹部１５の幅方向）に複数行、横方向（凹部１５の奥行方向）に複数列の配置で立設する。
【００３０】
次に、図８に示すように、複数の柱３０の上端部にわたって、梁４０を設ける（梁配設工程）。すなわち、隣接する柱３０（その張り出し部３１）同士を連結するようにして、梁４０を固定する。
【００３１】
次に、図９に示すように、複数の柱３０の上端部にわたって頂版部５０を設ける（頂版部形成工程）。
すなわち、梁４０の上の鉄筋コンクリート等からなる複数のパネルを設置したり、梁４０の上にコンクリートを打設したりすることによって、頂版部５０を形成する。
【００３２】
次に、図１０に示すように、頂版部５０（その近傍を含む）の上に土砂類Ｅを戻し（土砂類復元工程）、さらには、必要に応じて、コンクリートやアスファルト等によって舗装を行う。
【００３３】
以上のようにして、地下施設が能率的に形成される。
なお、この地下施設が雨水等を貯留するための地下貯水施設の場合には、適宜、上述の各作業とともに又は相前後して、雨水が流入する流入管との接続及び雨水を流出させるための流出管との接続が行われる。
また、地下施設が水密性を要するものの場合には、適宜、遮水材が配設され、水の流入及び流出が防止される。
【００３４】
［実施形態２］
次に、本発明の実施形態２について、実施形態１との相違点を中心に、図１１に基づいて説明する。実施形態１と同一の要素については同一の符号を付して、その説明は適宜省略する。
【００３５】
実施形態２は、柱立設工程において実施形態１と相違する。
すなわち、複数の柱１３０は、杭状をなしており、実施形態１の柱３０よりも長く形成されている。その先端は尖っていてもよい。
そして、各柱１３０を下方に向けて打つことによって、各柱１３０は、底版部２０を貫通して（底版部２０に予め貫通用の孔部１２２を形成してもよい）、各柱１３０のうちの下側部分は、底版部２０の下に位置する土砂類Ｅに対して埋設状態で支持される。
こうして、各柱１３０が固定される。
その後は、実施形態１と同様の作業が行われる。
【００３６】
なお、上記のものはあくまで本発明の数例の実施形態にすぎず、当業者の知識に基づいて種々の変更を加えた態様で本発明を実施できることはもちろんである。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明の実施形態１の地下貯水施設施工方法の周壁部形成工程（その途中段階）を示す縦断面図である。
【図２】本発明の実施形態１の地下貯水施設施工方法の周壁部形成工程（その途中段階）を示す平面図である。
【図３】本発明の実施形態１の地下貯水施設施工方法の周壁部形成工程（その最終段階）を示す図である。（ａ）は平面図であり、（ｂ）は縦断面図である。
【図４】本発明の実施形態１の地下貯水施設施工方法の土砂類除去工程（その最終段階）を示す縦断面図である。
【図５】本発明の実施形態１の地下貯水施設施工方法の底版部形成工程（その最終段階）を示す縦断面図である。
【図６】本発明の実施形態１の地下貯水施設施工方法の柱立設工程（その途中段階）を示す図である。（ａ）は平面図であり、（ｂ）は縦断面図である。
【図７】本発明の実施形態１の地下貯水施設施工方法の柱立設工程（そのほぼ最終段階）を示す図である。（ａ）は平面図であり、（ｂ）は縦断面図である。
【図８】本発明の実施形態１の地下貯水施設施工方法の梁配設工程（その最終段階）を示す図である。（ａ）は平面図であり、（ｂ）は縦断面図である。
【図９】本発明の実施形態１の地下貯水施設施工方法の頂版部配設工程（その最終段階）を示す縦断面図である。
【図１０】本発明の実施形態１の地下貯水施設施工方法の土砂類復元工程（その最終段階）を示す縦断面図である。
【図１１】本発明の実施形態２の地下貯水施設施工方法の柱立設工程（そのほぼ最終段階）を示す縦断面図である。
【符号の説明】
【００３８】
１０  周壁部
２０  底版部
３０  柱
５０  頂版部
Ｅ  土砂類
【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】
2005179975.tif 000011
【図１０】
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【図１１】
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