(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
止水性地中壁が地中の地下水流を遮断するように形成され、前記地中壁の形成後に、前記地中壁で遮断された前記地下水流を連通させる通水路を形成する地中壁用の通水装置において、
前記通水路は、前記地中壁の厚み方向を貫通するように埋設される通水管と、前記通水管内に設置され、地下水が地山側から掘削側に流下するのを阻止する逆止弁とを有し、
前記逆止弁は、一端が前記通水管内に揺動自在に支持された弁体と、前記弁体の掘削側への回動を阻止する弁座とを備え、
前記逆止弁は、掘削後に埋め戻す際に、前記掘削側から両端が開口した導水管を前記通水管内に挿入固定することにより、前記弁体を地山側に回動させて、前記通水管を開放させることを特徴とする地下通水装置。
【請求項２】
止水性地中壁が地中の地下水流を遮断するように形成され、前記地中壁の形成後に、前記地中壁で遮断された前記地下水流を連通させる通水路を形成する地中壁用の通水方法において、
前記通水路は、前記地中壁の厚み方向を貫通するように埋設される通水管と、前記通水管内に設置され、地下水が地山側から掘削側に流下するのを阻止する逆止弁とを有し、
前記地中壁の内方を掘削後に埋め戻す際に、前記通水管内に、前記掘削側から両端が開口した導水管を、前記通水管内に挿入固定することにより、前記逆止弁を開放させることを特徴とする地下通水方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、地下通水装置および地下通水方法に関し、特に、止水性の地中壁を構築した後に、地下水の流下を可能にする地下通水装置および地下通水方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
周知のように、地下構造物、例えば、地下鉄や車両専用道路用などの地下トンネルを開削工法で構築する際には、地山の崩壊を防止して、内部の掘削を可能にするために止水性を備えた地中壁が構築される。
【０００３】
この種の地中壁を構築する工法は、地中連続壁工法を始めとして、各種各様の方法が提供されているが、地中連続壁工法や柱列壁工法などで構築される地中壁は、地下構造物の本体部を構築した後にも地中に残置される場合がある。
【０００４】
ところで、止水性を備えた地中壁を地中に残置しておくと、地下水流を遮断することになり、地中壁の上流側で地下水位が上昇し、下流側では、地下水位が低下するいわゆるダムアップ現象が生じる。
【０００５】
そこで、従来は、このようなダムアップ現象を解消するために、地中壁の形成後に、地中壁で遮断された地下水流を連通させる通水路を有する通水装置を設けていた。
【０００６】
このような地下通水装置では、地中壁の構築工事中には、地山側から掘削側に地下水が流下しないように遮断する必要があるので、通常、通水路に止水用の開閉バルブを設置していた。
【０００７】
このような開閉バルブは、地中壁を構築する際に、箱抜き構造を設けて、その内部に閉止状態で設置されていて、内部を掘削した際に、この部分をはつり出して、その操作を可能にし、埋め戻す際に、開閉バルブを開いて、通水路を開放させることで通水性を確保していた。
【０００８】
しかしながら、このような構造の従来の地下通水装置および地下通水方法には、以下に説明する技術的な課題があった。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
すなわち、上述した従来の地下通水装置では、開閉バルブを収納する箱抜き構造を設けることになるが、このような箱抜き構造は、地中壁の深い位置に設置されるので、打設コンクリートの重圧などにより破壊しないような堅牢な構造にする必要があり、また、このような箱抜き構造を地中壁の内部に設けると、地中壁の断面欠損が発生し、所定の耐力を得るためには、主筋や配力筋の設計変更が余儀なくされる。
【００１０】
さらに、止水用の開閉バルブを操作可能にするためには、地中壁の壁面をはつり出して、箱抜き構造の一部を破断することになり、通水性を確保するために、時間と手間がかかるという問題があった。
【００１１】
本発明は、このような従来の問題点に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、箱抜き構造を排除することにより、配筋の設計変更をすることなく、経済的に通水性を確保することができる地下通水装置および地下通水方法を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明は、止水性地中壁が地中の地下水流を遮断するように形成され、前記地中壁の形成後に、前記地中壁で遮断された前記地下水流を連通させる通水路を形成する地中壁用の通水装置において、前記通水路は、前記地中壁の厚み方向を貫通するように埋設される通水管と、前記通水管内に設置され、地下水が地山側から掘削側に流下するのを阻止する逆止弁とを有し、前記逆止弁は、一端が前記通水管内に揺動自在に支持された弁体と、前記弁体の掘削側への回動を阻止する弁座とを備え、前記逆止弁は、掘削後に埋め戻す際に、前記掘削側から両端が開口した導水管を前記通水管内に挿入固定することにより、前記弁体を地山側に回動させて、前記通水管を開放させるようにした。
【００１３】
このように構成した地下通水装置によれば、地下水が地山側から掘削側に流下するのを阻止する逆止弁を、地中壁の厚み方向を貫通するように埋設される通水管の内部に設置して、地中壁の形成後に、地中壁で遮断された地下水流を連通させる通水路を形成するので、従来の通水装置のように箱抜き構造を必要としない。
【００１４】
箱抜き構造が不要になると、地中壁の主筋や配力筋の設計変更をする必要がなくなる。
【００１８】
上記構成によれば、比較的簡単な構造で逆止弁を構成することができ、また、比較的簡単な構成で、通水路の通水性を確保することができる。
【００１９】
さらに、本発明は、止水性地中壁が地中の地下水流を遮断するように形成され、前記地中壁の形成後に、前記地中壁で遮断された前記地下水流を連通させる通水路を形成する地中壁用の通水方法において、前記通水路は、前記地中壁の厚み方向を貫通するように埋設される通水管と、前記通水管内に設置され、地下水が地山側から掘削側に流下するのを阻止する逆止弁とを有し、前記地中壁の内方を掘削後に埋め戻す際に、前記通水管内に、前記掘削側から両端が開口した導水管を、前記通水管内に挿入固定することにより、前記逆止弁を開放させるようにした。
【００２０】
このように構成した地下通水方法によれば、地中壁の内方を掘削後に埋め戻す際に、通水管内に、掘削側から両端が開口した導水管を、通水管内に挿入固定することにより、逆止弁を開放させて、通水を確保するので、内方を掘削した際に、通水管を容易に露出させることができる。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適な実施の形態について、添付図面に基づいて詳細に説明する。図１から図３は、本発明にかかる地下通水装置および地下通水方法の一実施例を示している。
【００２２】
同図に示した通水装置は、地盤１２中に所定厚みの止水性を有する地中壁１４の構築工法に適用した例であり、止水性地中壁１４の構築により地下水流Ｗが遮断される。
【００２３】
そこで、地中壁１４の構築後に、地下水流Ｗ間を連通させる通水路１６を形成することで、地中壁１４の上流側での地下水位の上昇、および、下流側での地下水位が低下するいわゆるダムアップ現象を防止する。
【００２４】
本実施例の地下通水装置１０は、地中壁１４の厚み方向をほぼ水平に貫通し、両端が地下水流Ｗの上流側と下流側にそれぞれ臨む通水路１６を備えている。地中壁１４は、本実施例の場合には、地中連続壁工法により構築され、地中に掘削溝１８を掘削形成し、鉄筋籠２０を建て込んだ後に、掘削溝１８内に、コンクリート２２を打設して形成される。
【００２５】
通水路１６は、地中壁１４の地山側に配置される集水部２４と、鋼管製などの中空円筒状の通水管２６と、逆止弁２８とを備えている。集水部２４は、地中壁１６の地山側に配置され、全体形状が概略平板状に形成されている。
【００２６】
集水部２４は、地中壁１４側に配置されるケーシング２４ａと、フィルター層２４ｂとを備えている。ケーシング２４ａは、地山側に配置される部分が開口した箱型のものであって、その内部にフィルター層２４ｂが充填されている。
【００２７】
この集水部２４は、地盤１２中の所定深度に、所定の幅で存在する地下水流Ｗを、フィルター層２４ｂで固形分をろ過しながら水だけを通過させて、内部に取り入れる機能を備えている。
【００２８】
通水管２６は、両端が開口した管体であって、一端側が集水部２４に連通接続され、他端側が、通水管２６の他端に嵌着固定されたフランジ部２７を介して、地中壁１４の掘削側に臨むように、地中壁１４内にほぼ水平を指向するように配置されている。
【００２９】
なお、通水管２６の掘削側の開口は、打設するコンクリート２２の廻込みを防止するために、地中壁１４を構築する際には、プレートなどにより閉塞されている。
【００３０】
逆止弁２８は、地中壁１４の構築工事中には、地下水が地山側から掘削側に流下するのを阻止する機能を有するものであって、通水管２６の内部に設置されている。
【００３１】
本実施例の逆止弁２８は、弁体２８ａと、弁座２８ｂとを備えている。弁体２８ａは、通水管２６の内径よりも若干小径の円板状に形成され、その上端側が通水管２６の内面上部に、揺動自在に支持されている。
【００３２】
弁座２８ｂは、中央に円形貫通孔が設けられたリング状のものであって、弁体２８ａの下流側にあって、弁体２８ａの下流側（掘削側）への回動を阻止する機能を備えており、外周縁が、通水管２６の内周面に固設されていて、この貫通孔は、弁体２８ａの直径よりも若干小径になっている。
【００３３】
本実施例の場合には、逆止弁２８は、通水管２６の掘削側に近接配置されている。このように構成した逆止弁２８では、地下水が集水部２４を介して、通水管２６の内部に取り込まれると、上端側が通水管２６の内面上部に、揺動自在に支持されている弁体２８ａは、この水流圧を受けて、下流側、すなわち、掘削側に揺動して、その下面側が弁座２８ｂに当接して、弁座２８この貫通孔を閉塞し、これ以上地下水が流下することを阻止する。
【００３４】
次に、上記構成の通水装置１０を用いる通水方法について説明する。実施例の場合、通水装置１０の逆止弁２８は、予め通水管２６内に設置し、集水部２４が通水管２６に連結固定される。
【００３５】
このように予め加工された通水装置１０は、通水管２６を鉄筋籠２０の所定の位置に係止して、掘削溝１８内に建て込み、その後にコンクリート２２が打設される。
【００３６】
この場合、集水部２４の地山側の表面には、例えば、生物分解性のシートを装着しておき、打設コンクリート２２の集水部２４側への廻込みを防止し、かつ、生物分解シートがバクテリアなどにより分解されると、集水部２４のフィルター層２４ｂが、地山側に露出するようにすることが望ましい。
【００３７】
また、通水管２６の掘削側の端部は、地中壁１４の端縁に位置するように、鉄筋籠２０に係止して建て込まれるが、通水管２６の掘削側の開口は、例えば、フランジ部２７にプレート材などを溶接することにより閉塞しておく。
【００３８】
地中壁１４を構築した後に、その内方を掘削する工事施工中は、図２に示すように、逆止弁２８により、地下水が地山側から掘削側に流下することを阻止して、止水性を確保する。
【００３９】
この場合、地中壁１４の内方の掘削が進行して、通水管２６が露出すると、通水管２６の端部をはつり出し、フランジ部２７での閉塞状態を解除しても、逆止弁２８により止水性は確保される。
【００４０】
そして、地中壁１４の内方を掘削して、内部に構造物を構築した後に、これを埋め戻す際には、通水路１６の開放が行われる。通水路１６を開放して、地中壁１４で遮断された地下水流を連通させた状態を図３に示している。
【００４１】
通水路１６を開放させる場合には、まず、通水管２６内に、導水管３０が挿入固定される。導水管３０は、両端が開口した管本体３０ａと、この管本体３０ａ外周に固設された接合フランジ３０ｂとを備えている。
【００４２】
管本体３０ａは、円筒状に形成されていて、通水管２６の内径よりも小さく、逆止弁２８の弁座２８ｂから内部側に挿通可能な外径を有している。接合フランジ３０ｂは、通水管２６の端部に固設されたフランジ部２７とほぼ同じ外径を有し、管本体３０ａの長手方向の中間位置に設けられている。
【００４３】
このように構成された導水管３０は、地中壁１４の内方の掘削側から通水管２６の内部に、本体部３０ａが挿入される。逆止弁２８の弁体２８aは、通水管２６の内部に揺動自在に支持されているので、導水管３０の管本体３０ａ通水管２６内に押し込むと、その押し込み力を受けて、弁体２８ａは、弁座２８ｂから離間して、地山側に回動する。
【００４４】
弁体２８ａがこのように回動すると、弁座２８ｂの貫通孔が開いて、その結果、通水管２６の内部が開放され、地中壁１４により遮断されていた地下水流が、集水部２４と通水管２６とを介して、上，下流間で連通される。
【００４５】
このような逆止弁２８の開放状態が得られると、相互に当接しているフランジ部２７と接合フランド３０ｂとを緊結すると、通水機能が確保される。
【００４６】
さて、以上のように構成した地下通水装置１０によれば、地下水が地山側から掘削側に流下するのを阻止する逆止弁２８を、地中壁１４の厚み方向を貫通するように埋設される通水管２６の内部に設置して、地中壁１４の形成後に、地中壁で１４遮断された地下水流を連通させる通水路１６を形成するので、従来の通水装置のように箱抜き構造を必要としない。
【００４７】
箱抜き構造が不要になると、地中壁１４の主筋や配力筋の設計変更をする必要がなくなり、装置全体がコンパクトになるとともに、設計も迅速に行える。
【００４８】
また、本実施例の場合には、逆止弁２８は、一端が通水管２６内に揺動自在に支持された弁体２８ａと、弁体２８ａの掘削側への回動を阻止する弁座２８ｂとで構成しており、逆止弁２８の構造も簡単になっている。
【００４９】
さらに、本実施例の場合には、逆止弁２８は、掘削後に埋め戻す際に、掘削側から両端が開口した導水管３０を通水管２６内に挿入固定することにより、弁体２８ａを地山側に回動させて、通水管２６を開放させるので、較的簡単な構成で、通水路２６の通水性を確保することができる。
【００５０】
また、本実施例の地下通水方法によれば、地中壁１４の内方を掘削後に埋め戻す際に、通水管２６内に、掘削側から両端が開口した導水管３０を、通水管２６内に挿入固定することにより、逆止弁２８を開放させて、通水を確保するので、内方を掘削した際に、通水管２６を容易に露出させることができ、施工能率も向上し、経済的に通水性を確保できる。
【００５１】
なお、上記実施例では、通水路１６の地山側に、ケーシング２４ａとフィルター層２４ｂとで構成した集水部２４を設けたものを例示したが、集水部２４の構成は、実施例の構成に限定されることはなく、例えば、通水管２６の内部に、砕石などを充填してフィルター機能を持たせたものであってもよい。
【００５２】
この場合、通水管２６の地山側の開口は、例えば、生物分解性や温水分解性のシートで閉塞しておき、コンクリート２２の内部への侵入を阻止することが望ましい。
【００５３】
【発明の効果】
以上、実施例で詳細に説明したように、本発明にかかる地下通水装置および地下通水方法によれば、箱抜き構造を排除することにより、配筋の設計変更をすることなく、経済的に通水性を確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明にかかる地下通水装置および地下通水方法の一実施例を示す全体構成の断面説明図である。
【図２】図１の要部拡大図である。
【図３】図１に示した地下通水装置で、通水性を確保する際の説明図である。
【符号の説明】
１０          通水装置
１２          地盤
１４          地中壁
１６          通水路
１８          掘削溝
２０          鉄筋籠
２２          コンクリート
２４          集水部
２６          通水管
２８          逆止弁
３０          導水管
【図１】
0003915441.tif 000002
【図２】
0003915441.tif 000003
【図３】
0003915441.tif 000004