(57)【要約】【課題】地下構造物が完成した後はもちろん、それ以前の土留壁１を構築している段階、さらに開削が進行中の段階においても地下水の流れを遮断することがなく、長年の使用によって目詰まりが生じて地下水の通水能力が低下した場合に、その機能を回復させることができる通水土留壁１の構造と施工方法を提供する。【解決手段】地中に掘削した通水縦孔２と、その通水縦孔２の内部に設置した通水筒２１で構成する。筒水筒は、通水縦孔２の内径よりも小さい外径を有し、通水孔２２を開口する。通水縦孔２と、通水筒２１との間に充填した通水材２５と、通水筒２１の内部に閉塞板２６を挿入して通水筒２１の通水孔２２の一部を閉塞する。隣接する土留壁１との間に止水板３を設置する。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
地中に掘削した通水縦孔と、
その通水縦孔の内部に設置した、通水縦孔の内径よりも小さい外径を有し、通水孔を開口した通水筒と、
通水縦孔と、通水筒との間に充填した通水材と、
通水筒の内部に挿入して通水筒の通水孔の一部を閉塞する閉塞板と、
通水縦孔と、その通水縦孔に隣接する土留壁との間に鉛直方向に設置する板体であって、かつ一部を通水縦孔の断面内に、他の一部を隣接する土留壁の断面内に位置する止水板とより構成した、
通水土留壁の構造。
【請求項２】
土留壁と土留壁の間に、通水縦孔を削孔し、
その通水縦孔の内部に、通水縦孔の内径よりも小さい外径を有し、かつ通水孔を開口した通水筒を設置し、
通水縦孔と、通水筒との間に通水材を充填し、
通水筒の内部に閉塞板を挿入して通水筒の通水孔の一部を閉塞し、
通水縦孔と、その通水縦孔に隣接する土留壁との間には、一部を通水縦孔の断面内に、他の一部を隣接する土留壁の断面内に位置するように、鉛直方向に止水板を設置して施工する、
通水土留壁の施工方法。
【請求項３】
開削工事の開始前には、
開削位置の側部に土留壁を設置し、
土留壁と、次の土留壁の間に、通水縦孔を削孔し、
通水縦孔と、その通水縦孔に隣接する土留壁との間には、一部を通水縦孔の断面内に、他の一部を隣接する土留壁の断面内に位置するように止水板を設置し  
通水縦孔の内部に、通水縦孔の内径よりも小さい外径を有し、かつ通水孔を開口した通水筒を設置し、
通水縦孔と、通水筒との間に通水材を充填して、
この通水材と通水筒の通水孔を通して、
地下水の通水筒の通過を許容し、
開削工事中には、
通水筒の内部の開削側に閉塞板を挿入して、
通水筒の通水孔の一部を閉塞し、
通水筒内に溜まった地下水を、
ポンプでくみ上げて開削場所を越えた場所において地中に注水し、
掘削の完了時には、
掘削部の内部に設けた水路を通して、
通水筒内に溜まった地下水を、
開削場所を越えた場所において地中に注水して行う、
通水土留壁の施工方法。
【請求項４】
開削工事の開始前には、
開削位置の側部に土留壁を設置し、
土留壁と、次の土留壁の間に、通水縦孔を削孔し、
通水縦孔と、その通水縦孔に隣接する土留壁との間には、一部を通水縦孔の断面内に、他の一部を隣接する土留壁の断面内に位置するように止水板を設置し  
通水縦孔の内部に、通水縦孔の内径よりも小さい外径を有し、かつ通水孔を開口した通水筒を設置し、
通水縦孔と、通水筒との間に通水材を充填して、
この通水材と通水筒の通水孔を通して、
地下水の通水筒の通過を許容し、
開削工事中、および開削完了時には、
通水筒の内部の開削側に閉塞板を挿入して、
通水筒の通水孔の一部を閉塞し、
通水筒内に溜まった地下水を、
ポンプでくみ上げて開削場所を越えた場所において地中に注水して行う、
通水土留壁の施工方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、通水土留壁の構造と施工方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ビルの地下室や地下鉄など、地下構造物を構築する場合に、開削場所の両側には事前に土留壁を構築しておく。
この土留壁を構築することによって地下水の流れを遮断し、下流側の地下水位が低下することが予想される。
そのような問題を解決するために従来いくつかの対処方法が開発されている。  
【特許文献１】特開平６−４９８３９号公報
【特許文献２】特開平７−２２４４２０号公報
【特許文献３】特開平１１−８１３０１号公報
【特許文献４】特開２０００−６４２７０号公報
【特許文献５】特開２０００−１８６３３６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
前記した従来の通水土留壁の構造と施工方法にあっては、次のような問題点がある。
＜イ＞  開削前の、土留壁を構築する段階ですでに土留壁は地下水の流れを遮断することになる。従来の土留壁の施工方法の多くは、開削後の地下水の流れの確保はなされていても、土留壁を構築している段階では地下水の流れを遮断してしまうことが多い。
＜ロ＞  長期間にわたって使用すると、地下水の流れによって通水機能が低下することが予想されるが、従来の構造では低下した流れを再度回復させることが困難である。
＜ハ＞  ある種の工法のように、土留壁の背面にさらに別の井戸を設ける方法では、そのための用地が必要となり、特に用地確保の困難な都市部では採用し難い。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
上記のような従来の装置の課題を解決した本発明の通水土留壁の構造は、地中に掘削した通水縦孔と、その通水縦孔の内部に設置した、通水縦孔の内径よりも小さい外径を有し、通水孔を開口した通水筒と、通水縦孔と、通水筒との間に充填した通水材と、通水筒の内部に挿入して通水筒の通水孔の一部を閉塞する閉塞板と、通水縦孔と、その通水縦孔に隣接する土留壁との間を設置する板体であって、かつ一部を通水縦孔の断面内に、他の一部を隣接する土留壁の断面内に位置する止水板とより構成した、通水土留壁の構造を特徴としたものである。
また本発明の通水土留壁の施工方法は、土留壁と土留壁の間に、通水縦孔を削孔し、その通水縦孔の内部に、通水縦孔の内径よりも小さい外径を有し、かつ通水孔を開口した通水筒を設置し、通水縦孔と、通水筒との間に通水材を充填し、通水筒の内部に閉塞板を挿入して通水筒の通水孔の一部を閉塞し、通水縦孔と、その通水縦孔に隣接する土留壁との間には、一部を通水縦孔の断面内に、他の一部を隣接する土留壁の断面内に位置するように止水板を設置して施工する、通水土留壁の施工方法を特徴とするものである。
また本発明の通水土留壁の施工方法は、開削工事の開始前には、開削位置の側部に土留壁を設置し、土留壁と、次の土留壁の間に、通水縦孔を削孔し、通水縦孔と、その通水縦孔に隣接する土留壁との間には、一部を通水縦孔の断面内に、他の一部を隣接する土留壁の断面内に位置するように止水板を設置し、通水縦孔の内部に、通水縦孔の内径よりも小さい外径を有し、かつ通水孔を開口した通水筒を設置し、通水縦孔と、通水筒との間に通水材を充填して、この通水材と通水筒の通水孔を通して、地下水の通水筒の通過を許容し、開削工事中には、通水筒の内部の開削側に閉塞板を挿入して、通水筒の通水孔の一部を閉塞し、通水筒内に溜まった地下水を、ポンプでくみ上げて開削場所を越えた場所において地中に注水し、掘削の完了時には、掘削部の内部に設けた水路を通して、通水筒内に溜まった地下水を、開削場所を越えた場所において地中に注水して行う、通水土留壁の施工方法を特徴としたものである。
また本発明の通水土留壁の施工方法は、開削工事の開始前には、開削位置の側部に土留壁を設置し、土留壁と、次の土留壁の間に、通水縦孔を削孔し、通水縦孔と、その通水縦孔に隣接する土留壁との間には、一部を通水縦孔の断面内に、他の一部を隣接する土留壁の断面内に位置するように止水板を設置し、通水縦孔の内部に、通水縦孔の内径よりも小さい外径を有し、かつ通水孔を開口した通水筒を設置し、通水縦孔と、通水筒との間に通水材を充填して、この通水材と通水筒の通水孔を通して、地下水の通水筒の通過を許容し、開削工事中および掘削の完了時には、通水筒の内部の開削側に閉塞板を挿入して、通水筒の通水孔の一部を閉塞し、通水筒内に溜まった地下水を、ポンプでくみ上げて開削場所を越えた場所において地中に注水して行う、通水土留壁の施工方法を特徴としたものである。
【発明の効果】
【０００５】
本発明の通水土留壁の構造と施工方法は以上説明したようになるから次のような効果を得ることができる。
＜イ＞  土留壁を構築しても、その構築によって地下水の流れを遮断することがなく、かつその高い通水能力を確保することができる。
＜ロ＞  地下構造物が完成した後はもちろん、それ以前の土留壁を構築している段階、さらに開削が進行中の段階においても地下水の流れを遮断することがない。
＜ハ＞  長年の使用によって目詰まりが生じて地下水の通水能力が低下した場合に、通水筒の内部は中空のままであるから、地上からジェット水を供給するなどの保守を行うことによって、通水機能を回復させることができる。
＜ニ＞  土留壁自体の一部、すなわち土留壁の線上に通水機能を持たせることができるから、従来のある種の工法のように、土留壁の背後にさらに別の通水井戸を設けるような必要がなく、用地の確保の困難な都市部においても容易に採用することができる。
＜ホ＞  隣接する遮水のための土留壁とは直接には接触していないから、従来のある種の工法のように、土留壁のソイルセメントが遮水部分に流入して来る可能性がなく、あるいはソイルセメントを除去する必要もない。そのためにソイルセメントによって通水能力が低下することがなく、高い通水能力を確保できる。
＜ヘ＞  従来のある種の工法のように孔内に特別の器具を挿入するような構造ではなく、通水縦孔と通水筒との間に通水材を充填して通水部分を形成するものであるから、削孔の精度に余裕があり、常に高い通水能力を確保することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
以下図面を参照しながら本発明の通水土留壁の構造と施工方法の実施例を説明する。
【実施例】
【０００７】
＜１＞全体の構成。
本発明の通水土留壁の構造は、非通水部である土留壁の一部に、通水部を設けて構成する。
土留壁は、地中に柱状の止水柱を連続して形成する構造だけではなく、シートパイル、鋼管矢板を打設した土留壁を利用することもできる。
以下では柱列工法によって構成した土留壁を例として、通水部の構造について説明する。
【０００８】
＜２＞削孔。
土留壁１は地盤を開削する前に、開削する範囲の外側に、事前に地下に構築しておく連続した壁体である。
この土留壁１は水を通さない非通水性の機能を備えていて、開削側へは水を通さないことが要求される。
この非通水性の土留壁１は、例えばＳＭＷ工法などの名称で知られる公知の各種の工法によって構築する。
いずれの工法によっても一連の土留壁１は複数のユニットごとに構築してゆくから、そのユニットとユニットの間に、本発明の構造を形成するための通水縦孔２を削孔する。
したがって、この通水縦孔２は土留壁１の線上に、土留壁１の一部として構築されることになる。
なお、用地に余裕がある場合には、土留壁１の線上ではなく、非開削側へ削孔の位置をずらすことができる。（図１２）
すると通水縦孔２と隣接する土留壁１との間に設置する止水板はハの字状に広がる。
その結果、集水範囲を拡大でき、通水縦孔２の削孔間隔を広げることができ経済的である。
さらにこのような削孔パターンであると、通水縦孔２に隣接する土留壁１に設置するＨ鋼のような応力負担材の間隔を狭くすることができ、この点からも経済的である。
【０００９】
＜３＞通水筒２１の設置。
その通水縦孔２の内部に通水筒２１を挿入して設置する。
この通水筒２１は、通水縦孔２の内径よりも小さい外径を有し、かつ通水孔２２を開口した筒体である。
この通水孔２２は、通水筒２１を挿入した際に、開削側と、その反対側の背面に位置するように開口してある。
さらに通水筒２１の両側の側面には、縦方向にガイド板２３を突設する。このガイド板２３として実施例では平面視Ｃ字状の構成の例を示すが、市販のシートパイルの縁に採用されている形状、その他公知の継手構造を利用することができる。
さらに各ガイド板２３の両側には縦方向に長い膨張袋２４を取り付けておく。
【００１０】
＜４＞通水材２５の充填。
通水筒２１と通水縦孔２との間には空隙がある。
そこで膨張袋２４の内部にモルタルなどを充填して膨張させて通水縦孔２の孔壁に密着させて仕切りを形成する。
そして膨張した膨張袋２４で囲まれた通水筒２１の開削側と背面側の空隙に通水材２５を充填する。
この通水材２５は通常の骨材を利用できる。
通水材２５の充填によって膨張袋２４の位置が移動しないよう、膨張袋２４の位置を確保するために、膨張袋２４と膨張袋２４との間に鋼材を配置しておく。
通水材２５の充填によって、通水縦孔２の背面から流れていた地下水は、通水縦孔２に入り、通水材２５、および通水筒２１の通水孔２２を通り、通水筒２１を経由して開削側の通水材２５を通って下流側へ流出する。
このように地中に通水縦孔２を構築しても、地下水の流れを遮断する現象は発生しない。
【００１１】
＜５＞土留壁１との接続。
この通水縦孔２以外の部分では土留壁１は非通水性を確保してある。
そこで通水縦孔２と、その通水縦孔２に隣接する土留壁１との間に鉛直方向に止水板３を設置する。
この止水板３は、その一部を通水縦孔２の断面内に、他の一部を隣接する土留壁１の断面内に位置するように設置する。
設置に際しては、隣接する土留壁１のソイルセメントが硬化する前に、地上から止水板３を強制的に鉛直に加圧して圧入する。
圧入に際しては、止水板３の通水縦孔２側の端は、通水筒２１のガイド板２３に沿って案内されるから、圧入方向がそれることはない。
なお、実際の施工において土留壁１の施工位置と通水縦孔２の位置とが正確に構築できるとは限らない。
その場合にも本発明の構造では、土留壁１と通水縦孔２の間を止水板３によって連結し、止水板３の土留壁１側の端部の位置には余裕があるから、施工の誤差があっても止水板３によって吸収することができ施工が容易である。
なお、砂利層などであって止水板３の挿入が困難な場合の施工については後述する。
止水板３の通水縦孔２側の端には、モルタルなどの注入用の注入パイプを取り付けておき、止水板３の圧入が完了したらこのパイプを通してモルタルやセメントミルクを注入する。
その結果、膨張袋２４と膨張袋２４の間はモルタルで充填され、止水板３の端部を内在させて硬化する。
【００１２】
＜６＞開削前の通水状態。（図５）
以上にように通水縦孔２と土留壁１とを構築することによって、通水性を維持する通水縦孔２と、非通水性の土留壁１とは一体となる。
そのために地盤の開削前には、地下水は土留壁１の位置ではその流れを遮断されるが、通水縦孔２を設置した位置でのみ上流から下流への流下を維持することができる。
【００１３】
＜７＞止水板３が圧入できない場合。
砂利層などの、止水板３が容易に圧入できない場合には、土留壁１と通水縦孔２との間に砂柱を設ける。
そのために土留壁１と通水縦孔２の間に砂柱用の孔を削孔し、その孔内の砂を充填する。
そして止水板３の設置に際しては、止水板３の一部を通水縦孔２の断面内に、他の一部を隣接する土留壁１のまだ固まらないソイルセメント内に、そして中間を砂柱の内部に位置するように設置する。
【００１４】
＜８＞シートパイル土留壁１の場合。（図１０）
土留壁１をシートパイルで構成した場合には、通水筒２１の外側のガイド板２３に、シートパイルの縁の継手を挿入することによって同様の止水効果を得ることができる。
この場合にはガイド板２３に挿入したシートパイルが、本発明の止水板３を兼ねることになる。
【００１５】
＜９＞通水の遮断。（図６）
土留壁１の間の開削が開始してからは地下水の開削部への流入は阻止しなければならない。
そのために、開削工事に先立って通水筒２１の開削側の通水孔２２を閉塞する。
具体的には通水筒２１の内側に縦方向にガイド溝２７を設けておき、このガイド溝２７に沿って閉塞板２６を挿入すればよい。ガイド溝２７と閉塞板２６のスライド面には止水用のシールを取り付けておく。
完全に通水を阻止するためには、閉塞板２６の通水材２５側にモルタル注入用のパイプを取り付けておき、このパイプを通して通水材２５の内部にモルタルを注入する。こうして通水縦孔２からの開削側への止水性を確実にする。
閉塞板２６に代わって、図１１に示すように、一部に円弧の壁板４１を備えた角筒４を通水筒２１の内部に挿入しておく。そして、この角筒４を回転して円弧壁板４１を通水筒２１の開削側に向けて通水孔２２を閉塞することもできる。
あるいは通水筒２１の内面に、円弧板を円周方向にスライド可能に設置しておき、引き戸を引いて閉めるような動作によって通水筒２１の通水孔２２を閉塞することもできる。
あるいは通水筒２１の内面に、円弧板を上下方向にスライド可能に設置しておき、下方へ引き下げるような動作によって通水筒２１の通水孔２２を閉塞することもできる。
【００１６】
＜１０＞地下水のくみ上げ。
以上のように、開削工事が開始する前には通水筒２１の内部の開削側に閉塞板２６を挿入して、通水筒２１の通水孔２２の一部を閉塞してしまうと、地下水は開削側への流れることができず、そこで遮断されてしまう。
そのために、通水筒２１内に溜まった地下水をポンプＰでくみ上げる。
そして開削面５の反対側へ設けた同様の通水筒２１は通水し、開削場所を越えた位置の通水筒２１から地中に注水する。
こうして開削工事中にも、地下水の流れを遮断することがない。
【００１７】
＜１１＞掘削の完了時。（図７）
開削が完了して掘削底部に至ったら、その掘削底部に水路６を設ける。
この水路６はコンクリートの管体など公知のものを利用できる。
そしてポンプＰによるくみ上げを停止すれば、通水筒２１内に溜まった地下水は掘削底部に設けた水路６を通して開削場所を越えた場所において地中に注水することができる。
【００１８】
＜１２＞地下構築物の構築。（図８）
掘削が予定深さまで完了したら、その後に地下構築物７の構築を行う。
その場合に、掘削底部に水路６が配置してあれば、構築物７の下面の水路６はそのまま地下水の流路として永久的に利用できる。
【００１９】
＜１３＞掘削部の内部を通水する場合。（図９）
なお、図９に示すように地下の構築物７の位置が深く地下水の範囲が地下構築物７よりも高い場合がある。
その場合には掘削底部に水路６を構築せず、地下構造物の上部あるいは構造物の中に水路６を構築する。
そうすれば掘削部の内部、構造物の内部を横断して通水を行うことができる。
すなわち水路６を設置する位置は、掘削部の底部に限らず、地下水の水位以下の深さであれば、掘削部の内部のどこへでも設置することができる。
【００２０】
＜１４＞通水材２５の洗浄。
長年の使用によって、通水材２５の通水能力が低下する場合も考えられる。
その場合には、通水筒２１の内部は開放状態として維持してあるから、その開放部からジェットノズルを挿入して通水材２５の洗浄を行うなど、各種のメンテナンスを行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の通水土留壁１を構成する通水筒２１の実施例の説明図。
【図２】通水筒２１を通水縦孔２内に設置した状態の説明図。
【図３】通水縦孔２と土留壁１とを止水状態で連結した場合の説明図。
【図４】通水筒２１の通水機能を遮断した状態の説明図。
【図５】開削前の地下水の通水状態の説明図。
【図６】開削中の地下水の送水状態の説明図。
【図７】開削が完了した場合の地下水の送水状態の説明図。
【図８】地下構造物が完成した場合の地下水の送水状態の説明図。
【図９】地下構造物が完成した場合の地下水の送水状態の他の実施例の説明図。
【図１０】土留壁１としてシートパイルを使用した実施例の説明図。
【図１１】閉塞板２６の他の実施例の説明図。
【図１２】通水縦孔２を、土留壁１の線上に構築しない場合の説明図。
【符号の説明】
【００２２】
１：土留壁
２：通水縦孔
３：止水板
４：角筒
５：掘削面
６：水路
７：地下構築物
【図１】
2005330769.tif 000003
【図２】
2005330769.tif 000004
【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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【図１０】
2005330769.tif 000012
【図１１】
2005330769.tif 000013
【図１２】
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