(57)【要約】【課題】  液状化現象が起ころうとする際に地中に発生する上昇地下水を逃がすことにより、液状化現象の発生を未然に防止することができるウェル及び該ウェルを用いた建造物の地盤構築工法並びに該工法を用いた建造物の地盤液状化防止方法の提供を図る。【解決手段】  所要長さ、径を有する略円柱形に成型された少なくとも一部若しくは全部が浸透コンクリートから成るウェル本体の内部に、所要径を有する長さ方向に貫通した中空路が備えられた構成のウェルである。該ウェルを建造物地盤に埋設し、強固な地盤構築が成されるとともに、地盤の液状化防止が可能となる。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
建造物を構築する際に地盤に設置するウェルであって、
所要長さ、径を有する略円柱形に成型された少なくとも一部若しくは全部が浸透コンクリートから成るウェル本体の内部に、所要径を有する長さ方向に貫通した中空路が備えられて成ることを特徴とする建造物用浸透ウェル。
【請求項２】
前記建造物用浸透ウェルにおいて、前記ウェル本体の浸透コンクリート部分が、きめが細かい外層ときめが粗い内層との二層構造となっていることを特徴とする請求項１に記載の建造物用浸透ウェル。
【請求項３】
前記建造物用浸透ウェルにおいて、前記ウェル本体の浸透コンクリート部分における外層と内層の境界に、メッシュ素材から成る仕切材が備えられていることを特徴とする請求項２に記載の建造物用浸透ウェル。
【請求項４】
前記建造物用浸透ウェルにおいて、前記ウェル本体の中空路を構成する内壁に当接し且つ所要長さを有する補強用の鋼管が、該中空路の所定中間位置に備えられて成ることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載の建造物用浸透ウェル。
【請求項５】
前記請求項１から請求項４のいずれかに記載の建造物用浸透ウェルを用いた建造物の地盤構築工法であって、
対象地盤に建造物用浸透ウェルを埋設するための所要径、深さの縦穴を、所要間隔をおいて複数掘削する縦穴掘削工程と、
前記縦穴掘削工程により掘削された複数の縦穴に夫々建造物用浸透ウェルを挿設するウェル挿設工程と、
前記ウェル挿設工程により縦穴内に挿設された建造物用浸透ウェルの周囲を上端部を残して埋め戻すウェル埋設工程と、
前記ウェル埋設工程により残された建造物用浸透ウェルの上端部に接続されるとともに端部が排水路若しくは排水枡に接続される排水管を設置する排水管設置工程と、
からなることを特徴とする建造物地盤構築工法。
【請求項６】
前記建造物地盤構築工法において、
前記排水管設置工程における建造物用浸透ウェルの上端部と排水管との接続部に、接続枡が設置されていることを特徴とする請求項５に記載の建造物地盤構築工法。
【請求項７】
前記建造物地盤構築工法において、
前記排水管設置工程における排水管の端部に接続される排水路若しくは排水枡が、浸透構造を備えて成ることを特徴とする請求項５または請求項６に記載の建造物地盤構築工法。
【請求項８】
前記請求項５から請求項７のいずれかに記載の建造物地盤構築工法を用いた地盤液状化防止方法であって、
液状化の原因を成す地下水による地盤浸水が起こった際に、該地下水を建造物用浸透ウェルにおける浸透コンクリート層を介して中空路内に浸入させ、該中空路を通って上昇した地下水を建造物用浸透ウェルの上端を越えて排水管に流入させ、最終的に排水管から排水路若しくは排水枡へ地下水を流出させることで、地盤の液状化現象の発生を防止することを特徴とする地盤液状化防止方法。
【請求項９】
前記地盤液状化防止方法において、前記排水路若しくは排水枡が浸透構造を備えることで、該排水路若しくは排水枡へ流出させた地下水を別の地中へ浸透させることを特徴とする請求項８に記載の地盤液状化防止方法
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、建造物を構築する際に地盤に設置する水浸透性を有するウェルに関し、さらには、該ウェルを用いた建造物の地盤構築工法並びに該工法を用いた建造物の地盤液状化防止方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、住宅その他の建造物の地盤を強固に構築すべく、該地盤にウェルを埋設する方法が採られている。該ウェルは、コンクリート製や金属製から成る立杭であって、かかるウェルを地下に埋設することで、地盤沈下の防止に役立つとともに、地上の建造物を強固に支え、該建造物の傾き・倒壊などを防ぐために非常に有用である。
【０００３】
ところで、地震が発生した場合の問題の一つに、地盤の液状化現象が挙げられる。かかる液状化現象とは、地下水位の高い場所若しくは地下水位が何かの要因で上昇した場所で、地震などにより連続した震動が地盤に加えられた際に、該地盤の体積が減少して急激に耐力が失われるとともに、地下水が上昇し砂などと共に地表に噴出する現象である。この液状化現象が発生すると、地盤体積の減少及び地下水の上昇に伴いウェルは急激に土・地盤との摩擦力を失うこととなり、地盤沈下・不同沈下を生じて、建造物の傾き・倒壊を引き起すこととなる。
【０００４】
上記の問題点を解決すべく、液状化に対抗する地盤構築の方法として、地盤粒度を改良する置換工法や質改良材を混合し強度を増加させる表層混合処理工法、地盤内の地下水を強制排水するウェルポイント工法など、種々の方法が提案されている。
しかしながら、これら工法はいずれも、地盤そのものの改良を目的とするものであって、建造物の大きさすなわち地盤改良に必要な面積によっては、作業負担の増加とともに大変なコストの増加を伴うこととなる。
【０００５】
したがって、地盤そのものを改良するのではなく、液状化現象が発生するプロセスからアプローチして、その液状化現象が起ころうとする際に発生する地下水の上昇を逃がすための工夫を施すことにより、未然に液状化現象の発生を防ぐ方法が待たれるところである。
【０００６】
【特許文献１】特開２００７−２３９４０５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
そこで本発明は、上記問題点に鑑み、液状化現象が起ころうとする際に地中に発生する上昇地下水を逃がすことにより、液状化現象の発生を未然に防止することができるウェルを提供するとともに、該ウェルを用いた建造物の地盤構築工法並びに該工法を用いた建造物の地盤液状化防止方法を提供することを課題とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するため、請求項１に記載の発明は、建造物を構築する際に地盤に設置するウェルであって、所要長さ、径を有する略円柱形に成型された少なくとも一部若しくは全部が浸透コンクリートから成るウェル本体の内部に、所要径を有する長さ方向に貫通した中空路が備えられた建造物用浸透ウェルである。
【０００９】
また、請求項２に記載の発明は、前記建造物用浸透ウェルにおいて、前記ウェル本体の浸透コンクリート部分が、きめが細かい外層ときめが粗い内層との二層構造となっている構成を採用している。
【００１０】
さらに、請求項３に記載の発明は、前記建造物用浸透ウェルにおいて、前記ウェル本体の浸透コンクリート部分における外層と内層の境界に、メッシュ素材から成る仕切材が備えられている構成となっている。
【００１１】
さらに、請求項４に記載の発明は、前記建造物用浸透ウェルにおいて、前記ウェル本体の中空路を構成する内壁に当接し且つ所要長さを有する補強用の鋼管が、該中空路の所定中間位置に備えられている構成となっている。
【００１２】
またさらに、請求項５に記載の発明は、前記建造物用浸透ウェルを用いた建造物の地盤構築工法であって、対象地盤に建造物用浸透ウェルを埋設するための所要径、深さの縦穴を、所要間隔をおいて複数掘削する縦穴掘削工程と、前記縦穴掘削工程により掘削された複数の縦穴に夫々建造物用浸透ウェルを挿設するウェル挿設工程と、前記ウェル挿設工程により縦穴内に挿設された建造物用浸透ウェルの周囲を上端部を残して埋め戻すウェル埋設工程と、前記ウェル埋設工程により残された建造物用浸透ウェルの上端部に接続されるとともに端部が排水路若しくは排水枡に接続される排水管を設置する排水管設置工程と、から構成されている。
【００１３】
そしてまた、請求項６に記載の発明は、前記建造物地盤構築工法において、前記排水管設置工程における建造物用浸透ウェルの上端部と排水管との接続部に、接続枡が設置されている構成を採用している。
【００１４】
さらにまた、請求項７に記載の発明は、前記建造物地盤構築工法において、前記排水管設置工程における排水管の端部に接続される排水路若しくは排水枡が、浸透構造を備えている構成を採用する。
【００１５】
またさらに、請求項８に記載の発明は、前記建造物地盤構築工法を用いた地盤液状化防止方法であって、液状化の原因を成す地下水による地盤浸水が起こった際に、該地下水を建造物用浸透ウェルにおける浸透コンクリート層を介して中空路内に浸入させ、該中空路を通って上昇した地下水を建造物用浸透ウェルの上端を越えて排水管に流入させ、最終的に排水管から排水路若しくは排水枡へ地下水を流出させることで、地盤の液状化現象の発生を防止する方法となっている。
【００１６】
そしてまた、請求項９に記載の発明は、前記地盤液状化防止方法において、前記排水路若しくは排水枡が浸透構造を備えることで、該排水路若しくは排水枡へ流出させた地下水を別の地中へ浸透させる方法となっている。
【発明の効果】
【００１７】
本発明にかかる建造物用浸透ウェル及び該浸透ウェルを用いた建造物の地盤構築工法並びに該工法を用いた建造物の地盤液状化防止方法によれば、液状化現象が起こる際に発生する上昇地下水を、該建造物用浸透ウェルの中空路内に集水して効果的に地中から除去することが可能となり、地盤の柔軟化を防止して地盤沈下・不同沈下を未然に防ぐことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明にかかる建造物用浸透ウェルの実施形態を示す正断面図である。（実施例１）
【図２】本発明にかかる建造物用浸透ウェルの実施形態を示す平断面図である。（実施例１）
【図３】本発明にかかる建造物地盤構築工法の実施態様を示す平面図である。（実施例２）
【図４】本発明にかかる建造物地盤構築工法の実施態様を示す側断面図である。（実施例２）
【図５】本発明にかかる地盤液状化防止方法の実施態様を示す説明図である。（実施例３）
【発明を実施するための形態】
【００１９】
本発明は、建造物Ｈの地盤Ｇ構築に、浸透コンクリートから成る中空状のウェルを用いることを最大の特徴とする。以下、本発明にかかる建造物用浸透ウェル１及び該浸透ウェル１を用いた建造物Ｈの地盤構築工法並びに該工法を用いた建造物Ｈの地盤液状化防止方法の実施形態を、図面に基づき説明する。
【００２０】
なお、本発明は、下記の実施形態に示した構成・態様に限定されるものではなく、本発明の技術的思想の要旨に逸脱しない範囲で、任意に変更することができるものである。
【実施例１】
【００２１】
図１及び図２は、本発明にかかる建造物用浸透ウェル１の実施形態を示しており、図１は正断面図、図２は平断面図である。
図面に示すように、本発明にかかる建造物用浸透ウェル１は、ウェル本体２が、所要長さ、径を有する略円柱形に成型されている。また、該ウェル本体２の少なくとも一部若しくは全部が浸透コンクリートから構成されている。なお、図面では、ウェル本体２の全部が浸透コンクリートで構成されている場合について示している。そして、該ウェル本体２の内部には、所要径を有する中空路３が備えられており、該中空路３はウェル本体２の長さ方向に貫通している。
【００２２】
ウェル本体２の長さについては、作業性等を考慮して適宜決定すれば足り、特に限定するものではないが、例えば２ｍとすることが考え得る。実際に地盤Ｇへウェルを埋設する深さは通常６ｍ前後であるため、ウェル長さを２ｍとした場合には、三つのウェルを継ぎ足して埋設される態様となる。
ウェル本体２の径についても、特に限定はなく、地盤Ｇの強度確保等の観点から適宜決定すれば足りるが、例えば従来同様２４ｃｍ前後とすることが考え得る。
【００２３】
ウェル本体２は、その一部若しくは全体が浸透コンクリートにより成型される。なお、一部のみ浸透コンクリートとした場合には、他の部分は通常のコンクリート製となる。このとき、浸透コンクリート部分の位置・大きさについては、ウェル本体２の浸透効率や埋設対象地盤Ｇの地質などを考慮して決定すればよく、例えばウェル本体２の上下端部を接続強度を考慮して通常のコンクリートとし、その他の中間部分を浸透コンクリートで成型する態様など考え得る。
【００２４】
該ウェル本体２の浸透コンクリート部分について、きめが細かい外層２ａと、きめが粗い内層２ｂと、の二層構造とする態様が考え得る。すなわち、図２（ｂ）に示すように、ウェル本体２の平面視において、所要幅の外周部分をきめが細かい浸透コンクリートから成る外層２ａとし、残り所要幅の内周部分をきめが粗い浸透コンクリートから成る内層２ｂとする態様である。かかる態様を採用することにより、中空路３内に地下水Ｗが浸透流入する際に、きめが細かい外層２ａがフィルターの役目を果たし、砂泥等の中空路３内への流入を防止することができる。
【００２５】
なお、前記ウェル本体２の浸透コンクリート部分について外層２ａと内層２ｂの二層構造を採用する場合に、その外層２ａと内層２ｂとの境界にメッシュ素材から成る仕切材４を備える態様も考え得る。これは、ウェル本体２の成型上の問題であって、型枠にて成型する際に外層２ａと内層２ｂとの境界部分を該仕切材４にて仕切ることで、容易に成型可能となる。なお、地下水Ｗの浸透機能を損なわないよう、該仕切材４はメッシュ素材とする。このとき、かかるメッシュ素材のきめの細かさによって、外層２ａ部分とは別に仕切材４にもフィルターの役目を担わせることが可能である。
【００２６】
ウェル本体２の内部に備えられる中空路３は、液状化の原因たる地下水Ｗの通路として機能するものであって、その径については特に限定はなく、通水量等を考慮して適宜決定される。該中空路３は、ウェル本体２の長さ方向に貫通するものとしているが、該ウェル本体２を地中Ｇへ埋設した際の最下端部については、閉塞させる態様も可能であるため、中空路３の一方端については貫通せずに閉塞されているものも考え得る。
【００２７】
ところで、一部若しくは全部が浸透コンクリートで成型されたウェル本体２は、全部が通常のコンクリートで成型されているものと比較すると、強度的に若干劣ることになることは否めない。したがって、かかる強度を確保するため、中空路３内における所定中間位置に、強用の鋼管５を備える態様が考え得る。該鋼管５は、中空路３内壁に当接し、かつ、所要長さを有するものであって、かかる鋼管５の長さについては、ウェル本体２の必要強度を考慮して決定される。なおこのとき、鋼管５をウェル本体２と同一長さとした場合には、地下水Ｗの中空路３内への浸透流入が妨げられることとなるため、あまり望ましい態様ではないが、この場合は浸透コンクリート部分がそのまま地下水Ｗの通路となってウェル本体２を上昇することとなる。
【実施例２】
【００２８】
以上の通り構成される本発明にかかる建造物用浸透ウェル１について、次に該浸透ウェル１を用いた建造物Ｈの地盤構築工法について説明する。図３及び図４は、本発明にかかる建造物地盤構築工法の実施態様を示しており、図３は平面図、図４は側断面図である。
該建造物地盤構築工法は、縦穴掘削工程と、ウェル挿設工程と、ウェル埋設工程と、排水管設置工程と、から構成される。
【００２９】
縦穴掘削工程は、建造物用浸透ウェル１を埋設するための縦穴を掘削する工程である。すなわち、建造物Ｈ構築の対象たる地盤Ｇに、所要径、深さの縦穴を掘削する。このとき、縦穴の径については、埋設すべきウェルの径より大きい径であり、また、該縦穴の深さについては、埋設すべきウェルの深さによって決定する。かかる縦穴は、対象地盤面積当たり複数掘削される。かかる縦穴の数について、地盤強度確立の観点から、埋設すべきウェルの数が計算上導き出され、その数に合わせて縦穴が掘削されることとなる。なお、縦穴の間隔についても、同様に計算によって導き出される。
【００３０】
ウェル挿設工程は、前記縦穴掘削工程により掘削された縦穴に、建造物用浸透ウェル１を挿設する工程である。複数掘削された縦穴に対し、夫々に建造物用浸透ウェル１が挿設される。なお、建造物用浸透ウェル１の長さによって、一の縦穴に必要な該建造物用浸透ウェル１の挿設数は異なる。すなわち、縦穴の長さよりも建造物用浸透ウェル１の長さが短い場合には、一の縦穴に複数の建造物用浸透ウェル１を継ぎ足し挿設することとなる。
【００３１】
ウェル埋設工程は、前記ウェル挿設工程により縦穴内に挿設された建造物用浸透ウェル１の周囲を土で埋め戻す工程である。このとき、後述する排水管設置工程において建造物用浸透ウェル１の上端に排水管６が接続されることから、該建造物用浸透ウェル１の全てが地中Ｇに埋没することなく、その上端が地上に突出した状態となるよう、所要高さ分だけ建造物用浸透ウェル１の上端部を残して埋め戻されることとなる。
【００３２】
排水管設置工程は、前記ウェル埋設工程により残された建造物用浸透ウェル１の上端部と、排水路若しくは排水枡８とを繋ぐ排水管６を設置する工程である。すなわち、建造物用浸透ウェル１の上端部に排水管６が接続されるとともに、該排水管６の端部は排水路若しくは排水枡８に接続されることとなる。該排水管６を建造物用浸透ウェル１と排水路若しくは排水枡８との間でどのように配置するかについては、任意に決定される。例えば、図面に示すように、ある直線状に立ち並ぶ建造物用浸透ウェル１の上端部を一の排水管６にて接続することで、全体として格子状に排水管６が配置される態様が考え得る。
【００３３】
ところで、上記排水管設置工程における建造物用浸透ウェル１の上端部と排水管６との接続構造について、図面に示すように、接続枡７を使用する態様が考え得る。該接続枡７を使用することで、建造物用浸透ウェル１の上端部と排水管６とを接続する際の作業効率が向上するとともに、メンテナンス性の向上にも資することとなる。
【００３４】
また、上記排水管設置工程において排水管６の端部に接続される排水路若しくは排水枡８について、図面に示すように浸透構造を備えさせる態様、すなわち該排水路・排水枡８が浸透コンクリートから成る態様も採用可能である。かかる態様を採用することで、液状化現象が起こる際の上昇地下水Ｗを排水路・排水枡８に流出させて逃がすとともに、その流出した地下水Ｗについて該排水路・排水枡８の浸透構造により最終的に別の地中Ｇへ再度浸透させることが可能となり、排水効率の向上に資することとなる。
【実施例３】
【００３５】
以上の工程を経て構築される本発明にかかる建造物地盤構築工法について、次に、該建造物地盤構築工法を用いた地盤液状化防止方法、すなわち液状化の原因を成す地下水Ｗによる地盤浸水が起こった際の上昇地下水Ｗの流れ、について説明する。図５は、本発明にかかる地盤液状化防止方法の実施態様を示す説明図である。
【００３６】
図５に示すように、地震等により地下水Ｗの地盤浸水が起こった際、該地下水Ｗは、地中Ｇに埋設されている建造物用浸透ウェル１の中空路３内に浸入することとなる。すなわち、該建造物用浸透ウェル１の一部または全部が浸透コンクリートにより構成されていることから、該浸透コンクリート層を介して、地下水Ｗは中空路３に浸入する。そして中空路３に浸入した地下水Ｗは、該中空路３内を通って上昇する。
【００３７】
中空路３内を上昇した地下水Ｗは、いずれ該中空路３内で収まりきれない状態となり、建造物用浸透ウェル１の上端を越えて溢れることとなり、この溢れた地下水Ｗは、今度は建造物用浸透ウェル１上端に接続されている排水管６へ流入する。排水管６に流入した地下水Ｗは、該排水管６を通って最終的に排水路若しくは排水枡８へと流出することとなる。
【００３８】
本発明にかかる地盤液状化防止方法における地下水Ｗの流れは以上の通りであって、液状化の原因を成す地下水Ｗによる地盤浸水が起こった際に、該地下水Ｗを地中Ｇから効率よく流出させて逃がすことで、地盤Ｇの液状化現象の発生を未然に防止することが可能となる。
【００３９】
なお、本発明にかかる地盤液状化防止方法において、前記排水路若しくは排水枡８について浸透構造を備えさせることで、最終的に排水路若しくは排水枡８に流出された地下水Ｗを、別の地中Ｇへ再度浸透させることも可能である。
【産業上の利用可能性】
【００４０】
本発明にかかる建造物用浸透ウェル１及び該浸透ウェル１を用いた建造物Ｈの地盤構築工法並びに該工法を用いた建造物Ｈの地盤液状化防止方法は、地中Ｇにおいて液状化の原因を成す地下水Ｗによる地盤浸水が起こった場合に、該地下水Ｗを地中Ｇから効率よく流出させて逃がすことで、地盤Ｇの液状化現象の発生を未然に防止することが可能であって、本発明の産業上の利用可能性は大である。
【符号の説明】
【００４１】
１    建造物用浸透ウェル
２    ウェル本体
２ａ  外層
２ｂ  内層
３    中空路
４    仕切材
５    鋼管
６    排水管
７    接続枡
８    排水路（排水枡）
Ｈ    建造物
Ｇ    地盤（地中）
Ｗ    地下水
【図１】
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【図２】
2013170408.tif 000004
【図３】
2013170408.tif 000005
【図４】
2013170408.tif 000006
【図５】
2013170408.tif 000007