(57)【要約】【課題】極めて軟弱な地盤であっても函体を安定した姿勢を維持しながら沈設させて、円滑、確実に地下貯水槽を構築する。【解決手段】函体３の外側の地盤Ｅに、函体３を囲むように間隔をあけて４本の杭（支柱部材）９を貫入して支持させると共に、各杭９の上端部によって８個のチェーンブロック（昇降機具）１２を保持させ、各チェーンブロック１２で吊り下げた８本のワイヤーロープ（索状部材）１６の下端部を函体３の下端外周に補助セグメント１３を介して連結し、函体３の内側の地盤Ｅを掘削する時に、チェーンブロック１２により各ワイヤーロープ１６を緊張状態で下降させることにより、函体３を地盤Ｅ中に沈設させる。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
筒状に形成された函体を地盤上に垂直に配設し、該函体の内側の地盤を掘削することにより、前記函体を地盤中に沈設させる地下貯水槽の構築方法であって、
前記函体の外側の地盤に、該函体を囲むように間隔をあけて複数の支柱部材を貫入して支持させると共に、該支柱部材の上端部によって複数の昇降機具を保持させ、各昇降機具で吊り下げた複数の索状部材の下端部を前記函体の下端外周に連結し、前記地盤の掘削時に、前記昇降機具により前記各索状部材を緊張状態で下降させることにより、前記函体を地盤中に沈設させることを特徴とする地下貯水槽の構築方法。
【請求項２】
前記支柱部材の隣接するものどうしの上端部に水平状に前記函体の外周を囲むように複数本の支持部材を掛け渡し、該支持部材を介して前記複数の昇降機具を函体の周方向に等間隔に配置して前記支柱部材に保持させることを特徴とする請求項１に記載の地下貯水槽の構築方法。
【請求項３】
前記函体の下端に環状の補助セグメントを装着して、該補助セグメントを介して前記各索状部材の下端部を函体の下端外周にそれぞれ連結したことを特徴とする請求項１または２に記載の地下貯水槽の構築方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、防火用貯水槽や受水槽等として使用される地下貯水槽を潜函工法によって地盤中に沈設させる地下貯水槽の構築方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、筒状に形成された函体を、その内側の地盤を掘削することにより、地盤中に沈設した後に、前記函体の底部に底版を施工し、函体の上部に頂版を配設して埋め戻して地下貯水槽を構築する方法が一般に知られている。そして、地下貯水槽の構築現場の地盤が地耐力が殆どないような軟弱地盤の場合に、前記函体の外周側における地盤上に、地盤から反力を得る沈下防止体を配設し、該沈下防止体にネジを有する長尺棒部材をナットで保持すると共に、前記長尺棒部材の下端を前記函体の下端に設けた補助リングに連結し、前記函体の内側の地盤を掘削しながら、前記沈下防止体における長尺棒部材の保持位置を前記ナットを緩めて移動させることによって、前記函体を地盤中に沈設させるようにした構築方法が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２０００−３５２０８５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
前記地下貯水槽の構築方法は、地盤が軟弱であっても、地盤からの反力を得る前記沈下防止体によって函体を支持し、その姿勢を安定に制御しながら所定深さに正確に沈設させるようにしたものであるが、前記函体の重量が沈下防止体を介して函体の外周部の地盤に加わるために、Ｎ値がゼロまたはそれに近い極めて軟弱な地盤の場合には、地盤が、前記沈下防止体を支えることができずに沈下して、前記函体の下端から函体の内側に回り込んでしまい、函体をその姿勢を安定に維持しながら地盤中に沈設させることができないおそれがある。
【０００４】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであって、極めて軟弱な地盤であっても函体を安定した姿勢を維持しながら沈設させて、円滑、確実に地下貯水槽を構築することができる地下貯水槽の構築方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、前記課題を解決するために、以下の点を特徴としている。
すなわち、本発明の請求項１に係る地下貯水槽の構築方法は、筒状に形成された函体を地盤上に垂直に配設し、該函体の内側の地盤を掘削することにより、前記函体を地盤中に沈設させる地下貯水槽の構築方法であって、
前記函体の外側の地盤に、該函体を囲むように間隔をあけて複数の支柱部材を貫入して支持させると共に、該支柱部材の上端部によって複数の昇降機具を保持させ、各昇降機具で吊り下げた複数の索状部材の下端部を前記函体の下端外周に連結し、前記地盤の掘削時に、前記昇降機具により前記各索状部材を緊張状態で下降させることにより、前記函体を地盤中に沈設させることを特徴としている。
【０００６】
また、請求項２に係る地下貯水槽の構築方法は、前記支柱部材の隣接するものどうしの上端部に水平状に前記函体の外周を囲むように複数本の支持部材を掛け渡し、該支持部材を介して前記複数の昇降機具を函体の周方向に等間隔に配置して前記支柱部材に保持させることを特徴としている。
【０００７】
また、請求項３に係る地下貯水槽の構築方法は、前記函体の下端に環状の補助セグメントを装着して、該補助セグメントを介して前記各索状部材の下端部を函体の下端外周にそれぞれ連結したことを特徴としている。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば以下の優れた効果を奏することができる。
すなわち、請求項１に係る地下貯水槽の構築方法によれば、地耐力のある地盤の地層に支柱部材を支持させ、函体を該支柱部材によって支持しながら昇降機具を操作することにより沈下させることができるので、函体を設置しようとする地盤が極めて軟弱な場合であっても、函体を安定した姿勢を確保して組み付けて所定の深さまで沈設させることができて、円滑に、かつ確実に地下貯水槽を構築することができる。
【０００９】
また、請求項２に係る地下貯水槽の構築方法によれば、函体の外周を囲む支持部材によって函体の周方向に等間隔に配置された昇降機具によって、函体を傾かないようにバランス良く支持することができるので、函体の組み付け作業を安全、容易に行うことができると共に、函体を円滑に沈下させることができる。
【００１０】
また、請求項３に係る地下貯水槽の構築方法によれば、補助セグメントを介して函体が昇降機具に吊り下げた索状部材に連結されるので、函体自体に索状部材との連結部を設ける必要がなく、函体を構成するセグメントのうちの特定のものに過大な荷重が作用するのを防止することができると共に、補助セグメント上で函体を組み付けることができるので、その組み付け作業を一層円滑、確実に行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
次に、本発明の一実施の形態に係る地下貯水槽の構築方法について添付図面を参照して説明する。
はじめに、本発明の一実施の形態に係る地下貯水槽の構築方法によって構築する地下貯水槽１について説明する。この地下貯水槽１は、図１に示すように、円弧版状に形成された複数のセグメント２を周方向と軸方向に配置して、隣接するセグメントどうしをボルト・ナット等によって連結して円筒状に形成した函体３を備えると共に、前記函体３（下位の函体３ａ）の底部に割栗石や砕石４ａ、捨てコンクリート４ｂ等を介して集水ピット５ａを有する底版５を設け、前記函体３（上位の函体３ｂ）の上部にマンホール６を有する頂版７を設けて構成されている。なお、前記底版５には防水モルタル５ｂが上塗りされている。
【００１２】
以下、前記地下水槽１の構築方法について図２〜図４を参照して説明する。
先ず、地下貯水槽１を構築しようとする地盤Ｅに地下貯水槽１の函体３の直径（外径）よりやや大きく、所定深さ（例えば、前記下位の函体３ａの高さよりやや浅い深さ）の円形のピット８を掘削する。そして、前記ピット８の外側において前記函体３周方向に等間隔をあけて配置した複数本（図示の例では４本）の円柱状の杭（支柱部材）９を、杭打ち機を使って地盤Ｅに垂直にして打ち込む。この場合、杭９の先端が地耐力が十分に得られる地層まで打ち込み、全ての杭９上端が同じ高さになるようにする。
なお、前記杭９は鋼製、鉄筋コンクリート製、鋼管にコンクリートを詰めたもののいずれでもよく、前記ピット８は円形に限らず、四角形、その他の形状であってもよい。
【００１３】
しかる後に、二対の隣接する杭９，９どうし、図２の例では、前記函体３の左側に位置する杭９，９どうしと右側に位置する杭９，９どうしに、それぞれ縦方向（図２で上下方向）に向けたＨ形鋼等からなる支持部材１０ａ，１０ａを掛け渡し、前記杭９，９の上端部に支持部材１０ａ，１０ａを万力で締め付けて固定する。また、前記一対の支持部材１０ａ，１０ａの各端部どうしの上に横方向（図２で左右方向）にＨ形鋼等からなる支持部材１０ｂ，１０ｂを掛け渡し、各支持部材１０ａ，１０ｂの端部どうしを万力で締め付けて固定する。前記杭９，９に対する支持部材１０ａ，１０ａの固定と、各支持部材１０ａ，１０ｂの端部どうしの固定を万力で締め付けて行う代わりに、ボルト・ナット等の締結手段によって行うこともできる。
【００１４】
そして、４本で井桁状に組まれた前記各支持部材１０ａ，１０ｂの下面には、前記函体３の周方向に等間隔をあけた複数（図示の例では８箇所）の位置に、ブラケット１１を介してチェーンブロック（昇降機具）１２が保持させる。この準備を行った後には、前記ピット８内の函体３を沈設しようとする位置の地盤Ｅ上で、詳細は図示しないが、断面コ字状で円弧版状に形成された鋼製のセグメントの複数個をボルト・ナットで連結することにより、前記函体３外径に対応した直径の環状の補助セグメント１３を組み付ける。前記補助セグメント１３には、上端部の外周に前記函体３の下端部が嵌入し得る円筒状のリング１４が固着され、また、下端の外周に周方向に等間隔をあけて前記チェーンブロック１２の個数に合わせて複数個（図示の例では８個）の吊り金具１５が固着されている。各吊り金具１５には、所定の長さ（函体３を所定深さに沈設するに必要な長さ）のワイヤロープ１６が固定されている。そこで、前記各チェーンブロック１２の上昇位置にあるワイヤー把持部を、それぞれ、補助セグメント１３の対応する吊り金具１５に固定されたワイヤロープ１６の途中にそれを緊張状態にして係止させる。
【００１５】
次に、予め構築現場に用意しておいた円弧版状のセグメント２を、トラッククレーン等の重機によって吊り上げて、各支持部材１０ａ，１０ｂによって囲まれた内側空間を通して前記補助セグメント１３上に移動させて、セグメント２の下端を、前記リング１４の内側と補助セグメント１３の上端のフランジ１３ａの上面に沿うように載置する。そして、最初に載置したセグメント２の隣に他のセグメント２を載置して各セグメント２，２の周方向における接合面どうしを突き合わせ、該接合面に設けたボルト・ナット等による第１の締結部１７ａによって連結する。このようなセグメント２の組み付け作業を繰り返して、順次、各セグメント２を周方向に連結していって下位の函体３ａを前記補助セグメント１３上に完成させる（図３参照）。その際、必要に応じて、前記下位の函体３ａをボルト・ナット等による第２の締結部１７ｂによって前記補助セグメント１３に連結する。
【００１６】
さらに、前記下位の函体３ａを組み付けたときと同様にして、下位の函体３ａの上端にセグメント２を順次載置して、周方向に隣接するものどうしを前記締結部１７ａにより連結して上位の函体３ｂを形成する。その場合、上位の函体３ｂにおけるセグメント２，２どうしの接合面の位置が、下位の函体３ａにおけるセグメント２，２どうしの接合面の位置対して、函体３の周方向にセグメント２の周方向の長さの半分だけずらすようにする。そして、下位の函体３ａと上位の函体３ｂの各セグメント２，２どうしを、それらの軸方向における接合面に設けたボルト・ナット等の第２の締結部１７ｂで連結する（図４の鎖線部分参照）。
【００１７】
前記のようにして、下位の函体３ａの上に上位の函体３ｂの連結が完成したならば、クラブバケット等の掘削機械によって、下位の函体３ａの内側の地盤Ｅを掘削しながら、前記各チェーンブロック１２を均等に操作して前記各ワイヤロープ１６を同量、同速度で下降させると、前記函体３ａがその自重によって水平状態を保って沈下する。前記チェーンブロック１２が一定ストロークだけワイヤロープ１６を下降させたときに、一旦チェーンブロック１２の操作を停止して、図示しないが、例えば、前記各支持部材１０ａ，１０ｂに吊り下げておいた８個の吊り具で前記各ワイヤーロープ１６をそれぞれ緊張状態を保って仮に支持しておく。そして、前記各チェーンブロック１２の把持部を各ワイヤーロープ１６から外して元の位置に一定ストロークだけ上昇させた後、再び、前記各ワイヤーロープ１６を緊張状態を保ったまま前記一定ストローク分だけ上方の位置で各チェーンブロック１２の把持部で把持する。しかる後、前記各吊り具による各ワイヤーロープ１６の支持を解いて、各チェーンブロック１２を操作して各ワイヤロープ１６を下降させて函体３を沈下させる。
【００１８】
前記各チェーンブロック１２と各吊り具による前記ワイヤロープ１６の下降操作（繰り出し操作）を繰り返すことにより、前記下位の函体３ａと上位の函体３ｂが一体となった函体３を沈下させていく。そして、上位の函体３ｂの上端が地盤Ｅの表面から所定の深さになるまで函体３が沈下したときに、チェーンブロック１２の操作を停止させると共に、掘削機械による下位の函体３ａの内側の地盤の掘削を停止する。この後は、前記補助セグメント１３内に地盤の土砂を存在させた状態で、従来の構築方法と同様に下位の函体３ａの底部に底版５を施工すると共に、上位の函体３ｂの上端に頂版７を設置する。
【００１９】
前記頂版７の設置作業が終了した後には、前記チェーンブロック１２からワイヤーロープ１６の上端部を外し、該チェーンブロック１２を前記各支持部材１０ａ，１０ｂから取り外すと共に、該各支持部材１０ａ，１０ｂを各支柱部材９から取り外して撤去する。そして、前記各支柱部材９を地盤Ｅ中に埋め込むか、必要に応じて地盤中から引き抜いて撤去する。
最後に、前記ピット８に土砂を埋め戻して、図１に示すように、前記函体３のマンホール６の上端が地盤Ｅの表面に略面一になるようにして、地下貯水槽１の地盤中へ設置する構築作業を完了する。なお、前記補助セグメント１３とワイヤーロープ１６は地盤中に埋め込んだままとする。
【００２０】
以上説明したように、前記実施の形態に係る地下貯水槽の構築方法は、前記函体３の外側の地盤Ｅに、該函体３を囲むように間隔をあけて４本の杭（支柱部材）９を貫入して支持させると共に、該各杭９の上端部によって８個のチェーンブロック（昇降機具）１２を保持させ、各チェーンブロック１２で吊り下げた８本のワイヤーロープ（索状部材）１６の下端部を前記函体３の下端外周に連結し、前記函体３の内側の地盤Ｅを掘削する時に、前記チェーンブロック１２により前記各ワイヤーロープ１６を緊張状態で下降させることにより、前記函体３を地盤Ｅ中に沈設させる構成とされている。
【００２１】
したがって、前記実施の形態に係る地下貯水槽の構築方法によれば、地耐力のある地盤Ｅの地層に前記各杭９を支持させ、前記函体３を該各杭９によって支持しながらチェーンブロック１２を操作することにより沈下させることができるので、前記函体３を設置しようとする地盤Ｅが極めて軟弱な場合であっても、函体３を安定した姿勢を確保して組み付けて所定の深さまで沈設させることができ、円滑に、かつ確実に地下貯水槽１を構築することができる。
【００２２】
また、前記実施の形態に係る地下貯水槽の構築方法によれば、４本の杭９の隣接するものどうしの上端部に水平状に前記函体３の外周を囲むように４本の支持部材１０ａ，１０ｂを掛け渡し、該各支持部材１０ａ，１０ｂを介して前記８個のチェーンブロック１２を函体３の周方向に等間隔に配置して前記各杭９に保持させる構成とされているので、函体３の外周を囲む杭９によって函体３の周方向に等間隔に配置されたチェーンブロック１２によって、函体３を傾かないようにバランス良く支持することができるので、前記函体３の組み付け作業を安全、容易に行うことができると共に、函体３を円滑に沈下させることができる。しかも、４本の支柱部材９は支持部材１０ａ，１０ｂによって相互に連結されるので、その姿勢をしっかりと保って函体３を支持することができる。
【００２３】
さらに、前記実施の形態に係る地下貯水槽の構築方法によれば、前記函体３の下端に環状の補助セグメント１３を装着して、該補助セグメント１３を介して前記各ワイヤーロープ１６の下端部を函体３の下端外周にそれぞれ連結した構成とされているので、補助セグメント１３を介して函体３がチェーンブロック１２に吊り下げたワイヤーロープ１６に連結されるため、前記函体３に直接ワイヤーロープ１６との連結部を設ける必要がなく、函体３を構成するセグメント２のうちの特定のものに過大な荷重が作用するのを防止することができると共に、補助セグメント１３上で函体３を組み付けることができるので、その組み付け作業を一層容易、円滑に行うことができる。
【００２４】
なお、前記実施の形態に係る地下貯水槽の構築方法においては、前記函体３の外周側の地盤Ｅに４本の杭９を貫入させ、該杭９の上端部に４本の支持部材１０ａ，１０ｂを井桁に組んで固定し、これに保持させた８個のチェーンブロック１２でワイヤーロープ１６を介し函体３を支持させるようにしたが、前記杭９は４本に限らず、３本以上の複数とすることができ、これに合わせて前記支持部材１０ａ，１０ｂの本数、杭９に対する組み付け形状も井桁以外の多角形状にすることができる。前記チェーンブロック１２の個数も８個に限らず、それらの１個当たりの支持可能荷重の大きさ、前記函体３の重量等に応じて他の個数とすることができる。
【００２５】
また、前記杭９を、強度の大きなもの使用してチェーンブロック１２の個数だけ、地耐力のある地盤Ｅの地層に貫入してしっかりと支持させることができる場合には、前記杭９に直接チェーンブロック１２を保持させて函体３を支持するようにすることもできる。この場合には、前記支持部材１０ａ，１０ｂを省略することができる。
さらに、前記函体３を支持する支柱部材としては、前記杭９に限らず、鋼矢板、Ｈ形鋼、その他の種々の断面形状の柱状部材を使用することができる。また、前記函体３をワイヤーロープ１６を介して吊り下げる昇降機具としては、前記チェーンブロック１２に限らず、荷重の作用しているワイヤーロープ等の索状部材を緊張状態で繰り出し、停止させることを可能とした手動式巻上機、その他の機具を使用してもよい。
【００２６】
また、前記実施の形態に係る地下貯水槽の構築方法においては、前記地盤Ｅに所定深さのピット８を設けて、その内部の低い位置で函体３を構成する作業ができるようにしたので、前記函体３を構成するセグメント２を高く吊り上げる大きなクレーン等の重機を使用しなくて済むが、地下貯水槽１の大きさ、その構築現場等における状況に応じて省略することもできる。
前記函体３を上下に２段接続してなる地下貯水槽１を構築する場合の例を示したが、本発明はこれに限らず、函体３を１段または３段以上上下に接続してなる地下貯水槽を構築する場合にも適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の一実施の形態に係る地下貯水槽の構築方法を適用して構築する地下貯水槽の一部を断面で示した側面図である。
【図２】本発明の一実施の形態に係る地下貯水槽の構築方法を示す平面図である。
【図３】同じく地下貯水槽の下位の函体の組み付け状態を示す断面図である。
【図４】同じく地下貯水槽の下位の函体の沈設と上位の函体の組み付け状態を示す断面図である。
【符号の説明】
【００２８】
１  地下貯水槽
２  セグメント
３  函体
５  底版
７  頂版
８  ピット
９  杭（支柱部材）
１０ａ，１０ｂ  支持部材
１２  チェーンブロック（昇降機具）
１３  補助セグメント
１６  ワイヤーロープ（索状部材）
Ｅ  地盤
【図１】
2007162377.tif 000003
【図２】
2007162377.tif 000004
【図３】
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【図４】
2007162377.tif 000006