(57)【要約】【課題】二重管パイプ付きの矢板と、そのパイプ付き矢板を用いた地中蓄熱方法を提供する。【解決手段】外部パイプ３は側面に１つ以上の穴４を有し、内部パイプ３は側面に穴の無い二重パイプ１０を矢板１に設置することによりパイプ付き矢板１ａとする。また、その矢板１を地中連続壁とし、囲んだ領域を蓄熱槽として利用した蓄熱を行なう。また、内部パイプ３がウォータージェット工法用のパイプ機能を有するパイプ付き矢板とする。また、内部パイプ３が深度調整機能を有するパイプ付き矢板とする。また、内部パイプ３が交換可能であるパイプ付き矢板とする。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
外部パイプと内部パイプからなる二重パイプが設置された矢板であって、該二重パイプを構成している外部パイプは側面に１つ以上の穴を有し、内部パイプは側面に穴が無いことを特徴とするパイプ付き矢板。
【請求項２】
内部パイプがウォータージェット工法用のパイプ機能を有することを特徴とする請求項１記載のパイプ付き矢板。
【請求項３】
内部パイプが深度調整機能を有することを特徴とする請求項１または２に記載のパイプ付き矢板。
【請求項４】
内部パイプが交換可能であることを特徴とする請求項１から３いずれかに記載のパイプ付き矢板。
【請求項５】
請求項１から４いずれかに記載の矢板が、鋼管矢板であることを特徴とするパイプ付き矢板。
【請求項６】
請求項１から５いずれかに記載のパイプ付き矢板の一部または全部を用いて、少なくとも地中帯水層を囲む様に打設することにより地中連続壁を構成した後、内部パイプの深度を引き上げて調整し、その後、内部パイプおよび外部パイプの側面の穴を通して、水の注入または揚水を行なうことによって、地中連続壁に囲まれた領域を蓄熱槽として用いることを特徴とする地中蓄熱方法。
【請求項７】
二重パイプが２つ以上の場合、内部パイプの深度を各々調整することを特徴とする請求項６記載の地中蓄熱方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、パイプ付き矢板、および、それを地中連続壁として利用した蓄熱方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
地中連続壁を利用した帯水層蓄熱法は、地中連続壁内で閉ざされた地盤内の地下水流速を人工的に小さくし、この帯水層に揚水ポンプを設置することによって、夏季においては、この帯水層から揚水を行なって地下水を冷熱源として利用し、熱交換後の温熱地下水を地中へ注入（冬季は、地下水を温熱源として利用）して、地下空間を蓄熱槽として利用したものが（特許文献１）に開示されている。
【０００３】
また、地中連続壁で閉ざされた地盤内に、向かい合うように線上に配置した揚水井戸、注水井戸（またはストレーナー機能付きの管）を線上に設置することで、注水井戸から揚水井戸へ向かう地下水流れを一様とし、地下空間を効率的に利用したものが（特許文献２）に開示されている。
【０００４】
【特許文献１】
特開２０００−２７１７７号公報
【特許文献２】
特開平１１−３３７２８０号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記のごとく（特許文献１）や（特許文献２）に開示されている様な、蓄熱槽内部に注水・揚水井戸を設置する方法によれば、地中連続壁とは別に揚水・注水井戸を設置する必要があり、施工期間やコストが増大する。また、地中連続壁内に地下構造物を建設する場合には、地下構造物のスペースに制約を受けてしまう。さらに、蓄熱システムの老朽化や不具合が生じた場合には、井戸の補修が困難であるなどの問題がある。
【０００６】
一方、パイプ側面に穴を有するストレーナー機能付きパイプにより揚水や注水を行う方法では、パイプ側面に設けられた穴の位置や数は変更できない。ちなみにこれらの穴をパイプ側面に均一に設けた場合、図９に示すように、鉛直に埋設された穴付きパイプ１５の上部周辺から揚水１４される地下水が卓越し、下部周辺からの揚水量が少なくなり、蓄熱槽全体を有効に利用することは難しい。
【０００７】
そこで、本発明は、このような従来の課題に着目してなされたもので、地中連続壁で囲まれた蓄熱槽による蓄熱において、従来と比べてシステムの施工期間短縮・コスト削減と蓄熱槽全体を有効に利用し、且つメンテナンスが容易となるパイプ付き矢板と、該パイプ付き矢板を用いた蓄熱方法を提供することを目的とするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
（１）  外部パイプと内部パイプからなる二重パイプが設置された矢板であって、該二重パイプを構成している外部パイプは側面に１つ以上の穴を有し、内部パイプは側面に穴が無いことを特徴とするパイプ付き矢板。
（２）  内部パイプがウォータージェット工法用のパイプ機能を有することを特徴とする（１）記載のパイプ付き矢板。
（３）  内部パイプが深度調整機能を有することを特徴とする（１）または（２）に記載のパイプ付き矢板。
（４）  内部パイプが交換可能であることを特徴とする（１）から（３）いずれかに記載のパイプ付き矢板。
（５）  （１）から（４）いずれかに記載の矢板が、鋼管矢板であることを特徴とするパイプ付き矢板。
（６）  （１）から（５）いずれかに記載のパイプ付き矢板の一部または全部を用いて、少なくとも地中帯水層を囲む様に打設することにより地中連続壁を構成した後、内部パイプの深度を引き上げて調整し、その後、内部パイプおよび外部パイプの側面の穴を通して、水の注入または揚水を行なうことによって、地中連続壁に囲まれた領域を蓄熱槽として用いることを特徴とする地中蓄熱方法。
（７）  二重パイプが２つ以上の場合、内部パイプの深度を各々調整することを特徴とする（６）記載の地中蓄熱方法。
【０００９】
【発明の実施の形態】
この発明の実施の形態について、図面を用いて説明する。
【００１０】
本願発明の二重管パイプ付き矢板１ａの一例を図１に示すが、このように地中連続壁に用いる矢板１には、側面に穴のない内部パイプ３を側面に穴４のある外部パイプ２に内挿した二重管パイプ１０が取り付けられている。この穴４は、蓄熱槽として利用する際に水を通すためのもので、外部パイプ２の側面に１つ以上必要であるが、穴４の数や大きさなどについては、対象とする地盤毎に適切なものを適宜選択して用いれば良い。
【００１１】
また、内部パイプ３が外部パイプ２の下端から抜け落ちないよう、図２に示すように、外部パイプ２の下端の穴２ａの内径は小さくなっていることが好ましい。なお、外部パイプ２の矢板１への設置は、通常、溶接等を用いることができる。
また、上記の内部パイプ３に、下端部に高圧水噴射口またはノズルを、また上端部に高圧ホース接続部等のウォータージェット工法用のパイプ機能を有していると、ウォータージェット工法が必要な地盤にも二重管パイプ付き矢板を打設することができるため好ましい。
【００１２】
具体的に上記矢板の打設においてウォータージェット工法を用いる場合、内部パイプ３に水を送り込み、内部パイプ３の先端部からウォータージェットを噴出させることで、ウォータージェット用のパイプとして使用できる。一方、ウォータージェット工法を用いない場合には、矢板打設時に外部パイプ２の下端に土砂が入らないように先端の穴を塞いでおけば良い。
【００１３】
さらに、内部パイプ３は深度調整機能を有することが好ましい。図６に示す形態では、内部パイプ３を適宜の深度位置に位置調整可能に保持する固定具１３の様な構成により、矢板の打設が終了した後、内部パイプ３を適宜クレーンにより引き上げて深度を調整する深度調整機能を有することで、蓄熱槽として利用する際に外部パイプ２の穴４に水を通すことができる。
【００１４】
内部パイプ３の深度を任意に調整して、例えば図６に示すような内部パイプ３を把持する把持式固定具１３ａ等の固定具１３を用いて固定することで、実施することができる。図６に示す把持式固定具１３ａでは、外部パイプ２の上端部に載置される受け金具１３ｂと前記受け金具１３ｂに取付けられる押し付け金具１３ｃとの間に内部パイプ３を配置して、受け金具１３ｂと押圧金具１３ｃのフランジ相互をボルト・ナットにより接近するように締め付けて、内部パイプ３を所定の深度に固定している。このような固定具１３を内部パイプ３に付属させることにより、内部パイプ３は深度調整機能を有するようになる。なお、前記受け金具１３ｂを矢板１に固定する形態でも同様な作用がある。
【００１５】
また、内部パイプ３は交換可能であることが好ましい。例えば、内部パイプ３が老朽化等の理由により交換が必要となったときは、外部パイプ２から抜き取ることができる様、図示の形態のように外部パイプ２に内部パイプ３を抜挿可能に嵌合する構造にしておけば、新たな内部パイプ３と交換できる。
なお、図２には、矢板１の片面に二重パイプ１０を間隔を置いて平行に２組設けた形態が示されている。
【００１６】
次に、パイプ付き矢板を用いた地中蓄熱方法について説明する。
まず、地中連続壁の構成については、例えば図４（ａ）から（ｃ）にあるように、上記パイプ付き矢板１ａと不透水層８により帯水層１６を囲んで地中連続壁１７を形成する。この時、矢板下端が不透水層８に達する深度まで打設する必要があるため、内部パイプ３も不透水層８まで打設される。
【００１７】
さらに、矢板打設後に、内部パイプ３の下端、すなわち深度が透水性の良いレベル、つまり、蓄熱槽として利用する領域まで引き上げる。この様にすることで、内部パイプ３および外部パイプ２の側面の穴を通して、通水が可能となる。尚、内部パイプ３の深度については、目的に応じて適宜設定すれば良い。
【００１８】
次に、蓄熱システムについては、図５に示すように、例えば、地下構造物１１を挟んで間隔を置いて対抗する一方のパイプ２，３（二重パイプ１０）からは注水、もう一方のパイプ２，３（二重パイプ１０）からは揚水することで構成させる。尚、地中帯水層を囲む矢板には、二重管パイプ付き矢板１ａを、図５の様に対面している箇所に設置することが好ましいが、特に限定するものではない。さらに、二重管パイプ付き矢板１ａを全面に設置しても良く、その場合は必要に応じて通水する二重管パイプ１０を適宜選択すれば良い。
【００１９】
以上の方法により、例えば夏季においては、蓄熱槽９から揚水を行ない水を冷熱源として利用し、熱交換後の温熱水を地中へ注入することで、蓄熱が可能となる。
【００２０】
一方、冬季は蓄熱槽９で保管していた温熱水を温熱源として利用することができる。
【００２１】
また、二重パイプ１０が２つ以上の場合、内部パイプ３の深度を各々調整することが好ましい。例えば図７のように、近接する内部パイプ３をそれぞれ異なるレベルで固定することで、蓄熱槽９全体から揚水することができるようになるというものである。
【００２２】
すなわち、図８（ａ）のように内部パイプ３の下端付近レベルが一定の場合、下端付近レベルからの揚水が優先し、揚水されない領域が生じてしまうことがあったものを、図８（ｂ）のように近接する内部パイプ３をそれぞれ異なるレベルで固定することで、蓄熱槽９全体からほぼ均一に揚水することができるようになるため、蓄熱槽９の熱量の授受を有効に実施できる。尚、図８のパイプの配列は、実際には紙面に対して垂直方向に並んでいるが、説明の都合上、便宜的に少しずらして図示している。
【００２３】
なお、外部パイプの穴４の間隔や面積、内部パイプ３の深度などは、地盤条件・揚水・注水量などから適宜決定すれば良い。
【００２４】
上記に例示した地中連続壁１７は、必要に応じて矢板１の代りに、図３に示す様な鋼管矢板５などの、遮水性を有する部材を用いることもできる。なお、図３に示す形態のパイプ付き鋼管矢板１ａでは、鋼管矢板５の側面にほぼ等角度間隔をおいて外部パイプ２が複数（図示の場合は、継ぎ手６間の前面側に２つ、および後面側に２つの計４つ）設けられ、前面側の２つの外部パイプ２内に内部パイプ３が抜き取り可能に嵌設されている形態が示されている。前記の後面側の２つの外部パイプ２にも内部パイプ３を配置するようにすると、図５に示すような地中蓄熱層９を直列に複数設ける場合の境界部の地中連続壁として利用できる。
【００２５】
【発明の効果】
本発明のパイプ付き矢板及び地中蓄熱方法によれば、簡単な構成のパイプ付き矢板を用いることにより、地中連続壁と揚水・注水設備を別に設置する必要が無くなり、施工期間・コストの削減とメンテナンスの簡易化を実現できる。
【００２６】
また、内部パイプ下端の深度を各々変えることにより、パイプから注水・揚水される地下水流れが一部の範囲に集中することを避け、蓄熱槽全体に渡って流れるように地下水流れを誘導することができ、蓄熱槽全体の有効利用を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】パイプ付き矢板の正面図及びＡ−Ａ断面図。
【図２】パイプ付き矢板の正面図及びＢ−Ｂ断面図。
【図３】パイプ付き鋼管矢板の正面図及びＣ−Ｃ断面図。
【図４】（ａ）は蓄熱槽構築方法の手順図（パイプ付き矢板の打設）、（ｂ）は蓄熱槽構築方法の手順図（不透水層へのパイプ付き矢板の打設）、（ｃ）は蓄熱槽構築方法の手順図（内部パイプの引き上げと固定）。
【図５】実施の形態の概略正面図及びＤ−Ｄ断面図。
【図６】内部パイプの固定具の一例を示す正面図及びＥ−Ｅ断面図。
【図７】請求項７に関わる実施の形態を示す正面図。
【図８】（ａ）および（ｂ）は請求項７に関わる実施の形態を示す断面図。
【図９】従来技術の説明図。
【符号の説明】
１・・・矢板
１ａ・・・パイプ付き矢板
２・・・外部パイプ
２ａ・・・穴
３・・・内部パイプ
４・・・外部パイプの穴
５・・・鋼管矢板
６・・・継ぎ手
７・・・地下水位
８・・・不透水層
９・・・蓄熱槽
１０・・・二重パイプ
１１・・・地下構造物
１２・・・地下水の流れ
１３・・・内部パイプ固定具
１３ａ・・・把持式固定具
１３ｂ・・・受け金具
１３ｃ・・・押圧金具
１４・・・揚水
１５・・・既往特許の穴付きパイプ
１６・・・帯水層
１７・・・地中連続壁
【図１】
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【図２】
2005009802.tif 000004
【図３】
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【図４】
2005009802.tif 000006
【図５】
2005009802.tif 000007
【図６】
2005009802.tif 000008
【図７】
2005009802.tif 000009
【図８】
2005009802.tif 000010
【図９】
2005009802.tif 000011