(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
地上部と地下部とから構成された既存建物の建て替え工事における前記地下部の止水・山留工事方法であって、
前記既存建物の地上部を解体する解体工程と、
前記既存建物の基礎下を取り囲むように、地盤内の滞水層へ薬液を注入して不透水部を構築する構築工程と、
当該不透水部で取り囲まれた地盤内の滞水層から地下水を揚水する揚水工程と、
前記不透水部の内側に止水・山留壁を設置する設置工程とを備えることを特徴とする止水・山留工事方法。
【請求項２】
前記解体工程は、前記構築工程及び前記揚水工程と並行して行うことを特徴とする請求項１に記載の止水・山留工事方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、既存建物の建替え工事にあたり、地下水による既存建物の浮き上がりを防止するうえで好適な止水・山留工事方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
市街地等の建物は地下空間を有効利用するために地下階を有する場合が多く、地下階付きの既設建物を建替える場合にも、改築建物を地下階付きで計画するのが一般的である。こうした建替え工事を行う場合、通常は、自由水や被圧水の地下水位が既存建物の基礎深さよりも浅いので、既存建物の解体時に地下水による浮力で躯体が浮き上がるおそれがある。そこで、従来、既存建物の解体によって発生するコンクリートガラを地下部分に埋めたり、地上部の一部を止水・山留工事が完了するまで残置すること等によって躯体の浮き上がりを防止している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、地下部にコンクリートガラを埋める方法では、埋めたコンクリートガラを改めて除去することが必要となり、工期の延長やコストの増大を招いてしまう。また、地上部の一部を残置して解体工事を行う方法では、解体工事が行い難くなって非能率になるだけではなく、残置した部分が障害となって止水・山留工事の作業性も低下してしまう。
【０００４】
このような不都合を回避するため、既存建物の地下部の周囲に止水・山留壁を根入れさせたうえで、滞水層の地下水を揚水して浮力を低減させる工法も提案されている。この工法では、止水・山留壁を構築するための溝を掘削する際に溝壁の崩壊を防止すべく、溝壁安定液（ベントナイト泥水等）を掘削溝に充填させながら掘削しなければならない。そのために、既存建物の地下部外壁の内側に別の側壁を構築し、地下部外壁と側壁との間の空間に溝壁安定液を保持した状態で、この空間の底部から止水・山留壁用の溝を掘削することが必要である。このように、止水・山留壁を構築して地下水を揚水する工法では、側壁を構築することが必要となるため、やはり、工期延長およびコスト増を招いてしまう。
【０００５】
本発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、建替え工事の工期の延長やコスト増大を招くことなく、地下水による既存建物の浮き上がりを防止することが可能な、既存建物の建替え工事における地下水処理方法を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するため、請求項１に記載された発明は、地上部と地下部とから構成された既存建物の建て替え工事における前記地下部の止水・山留工事方法であって、前記既存建物の地上部を解体する解体工程と、前記既存建物の基礎下を取り囲むように、地盤内の滞水層へ薬液を注入して不透水部を構築する構築工程と、当該不透水部で取り囲まれた地盤内の滞水層から地下水を揚水する揚水工程と、前記不透水部の内側に止水・山留壁を設置する設置工程とを備えることを特徴とする。
【０００７】
本発明によれば、地盤内の滞水層へ薬液を注入することにより、この薬液が注入された滞水層と地盤の不透水層とから構成される不透水部を形成し、この不透水部で取り囲まれた既存建物の基礎下の地盤から地下水を揚水するので、既存建物の解体中に、地下水の浮力によって既存建物が浮き上がることはない。このため、既存建物の浮き上がり防止の対策を講ずることが不要となる。
また、滞水層のみに薬液を注入するので、止水・山留壁を構築する従来の工法に比べて、工期及びコストを低減できる。
そして、不透水部を構築する構築工程と、地下水を揚水する揚水工程とを備えることにより、基礎下の地下水圧を低下させることができる。そして、基礎下が不透水部で取り囲まれていることで、周囲の地盤から基礎下へ地下水が流れ込むのを阻止して、地下水圧が低下した状態を維持することができる。したがって、既存建物の解体中に地下水による浮き上がりを防止するために解体により生じたガラを地下部分に埋め戻す等の対策を講ずることが不要となり、建替え工事の工期短縮およびコスト低減を図ることができる。
また、不透水部の内側に止水・山留壁を設置するので、地下工事における掘削時の受動土圧を安全に負担できる程度の深さまで構築すれば足りる。すなわち、止水・山留壁の深さを格段に小さくすることができるので、止水・山留工事の工期およびコストを低減できる。
第２の発明は、第１の発明において、前記解体工程は、前記構築工程及び前記揚水工程と並行して行うことを特徴とする。
本発明による止水・山留工事方法によれば、既存建物の解体工事と、不透水部を構築し、不透水部で囲まれた地盤から地下水を揚水する工事とを並行して行えるので、改築工事の工期の短縮化が図られる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
図１および図２は、本発明の地下水処理方法が適用された既存建物の建替え工事の施工手順を説明するための図である。図１および図２には、地上部１０ａおよび地下部１０ｂを有する既存建物１０を解体して、止水・山留壁１２を構築するまでの施工手順を示している。
【０００９】
本実施形態では、先ず、図１に示すように、既存建物１０の地上部１０ａの解体工事と並行して、既存建物１０の基礎下を取り囲むように不透水部１４を構築する工事を行う。この不透水部１４の構築は滞水層１６へ薬液１８を注入することにより行うが、その詳細は後述する。
【００１０】
不透水部１４を構築した後、各滞水層１６の深さまで揚水井戸２０を掘削し、各滞水層１６から地下水を揚水する。この揚水作業は、遅くとも、地上部１０ａの解体の進捗に伴って地下水の浮力により地下部１０ｂが浮き上がるおそれが生ずる前に行うようにする。揚水により各滞水層１６の地下水圧が十分に低下し、さらに、地上部１０ａの解体が完了した後、図２に示すように、地表面レベルに作業床２２を築造する。そして、作業床２２上に工事機械２４等を設置して、止水・山留壁１２を構築するための止水・山留工事を行い、更に、図２に点線Ａで示す改築建物の掘削深さまでの掘削工事や杭工事等の地下工事を行う。
【００１１】
次に、不透水部１４の施工手順について説明する。不透水部１４の施工は、既存建物１０の地下部１０ｂの最地下階の床面から薬液注入用の穴をボーリングし、このボーリング穴を通して各滞水層１６へ薬液１８を注入することにより行う。すなわち、不透水部１４は、地盤の不透水層と、薬剤１８が注入された滞水層１６とによって構成される。
【００１２】
先ず、図３（Ａ）に示すように、ケーシングパイプ３０を用いたケーシング掘りにより薬液注入用孔３２を掘削する。次に同図（Ｂ）に示すように、フレキシブルパイプ３４を用いて、ケーシングパイプ３０の内側へシールグラウト３６を充填した後、同図（Ｃ）に示すようにスリーブパイプ３８を順次接続しながらケーシングパイプ３０の内側へその全長にわたり挿入設置する。スリーブパイプ３８の設置後、ケーシングパイプ３０を引き抜き、シールグラウト３６が固化するまで養生期間をおいた後、同図（Ｄ）に示すように、インジェクションパイプ４０をスリーブパイプ３８の内側へ滞水層１６の深さまで挿入する。
【００１３】
図４は、スリーブパイプ３８にインジェクションパイプ４０を挿入した状態を示す拡大図である。図４に示す如く、インジェクションパイプ４０は、その内外が導通した注入部４４と、注入部４４の上下に設けられたシール部４６とを備えている。インジェクションパイプ４０は、注入部４４がスリーブパイプ３８のジョイント部４８の内側に位置するように、インジェクションパイプ４０に挿入される。スリーブパイプ３８のジョイント部４８にはスリーブバルブ５０が設けられており、ジョイント部４８の内側の圧力が一定以上になるとスリーブバルブ５０が開くようになっている。また、インジェクションパイプ４０のシール部４６は、その外周とスリーブパイプ３８の内周面との間でシール性が確保されるように構成されている。
【００１４】
インジェクションパイブ４０をスリーブパイプ３８へ挿入した後、図３（Ｅ）に示すように、インジェクションパイプ４０へ圧力水を供給する。供給された圧力水は、注入部４４からインジェクションパイプ４０のジョイント部４８の内側空間へ流入する。上記したように、ジョイント部４８の内部空間はその上下をインジェクションパイプ４０のシール部４６によってシールされているから、圧力水の流入に伴ってこの空間内の水圧は上昇する。その結果、スリーブバルブ５０が開き、このバルブを通ってスリーブパイプ３８の外側へ流出した水の水圧によって、固化したシールグラウト３６およびその周辺の滞水層１６にクラックが発生する。
【００１５】
こうしてシールグラウト３６および滞水層１６にクラックを発生させた後、図３（Ｆ）に示すように、水に代えて、薬液１８をインジェクションパイプ４０へ供給する。これにより、上記クラックを通して、滞水層１６に薬液１８が注入される。このような圧力水によるクラックの発生と、薬液１８の注入を各滞水層１６について行う。
【００１６】
なお、本実施形態では、薬液１８の注入を２回に分けて行うものとし、一次注入として（セメント＋ベントナイト）系の薬液を用い、二次注入として水ガラス系の薬液を用いている。ただし、薬液１８の注入を２回に分けずに、例えば水ガラス系の薬液を１回で注入してもよく、また、水ガラス系に限らず、不透水性に優れた各種の液剤を薬液１８として用いることができる。
【００１７】
以上の工程を、図５に示す平面図の如く、既存建物１０の基礎下を取り囲むように適宜な間隔（隣接する薬液用注入穴３２から注入された薬液１８が互いに重なり合う程度の間隔）で繰り返すことにより、不透水部１４を構築する。そして、上記図２を参照して述べたように、不透水部１４の内側の滞水層１６の地下水を揚水した後、止水・山留壁１２の工事を行う。
【００１８】
以上説明したように、本実施形態では、既存建物１０の基礎下を取り囲むように不透水部１４を構築した状態で、不透水部１４の内側の地盤から地下水を揚水することで、基礎下の地下水圧を十分に低下させることができる。また、基礎下が不透水部１４で取り囲まれていることで、周囲の地盤から基礎下へ地下水が流れ込むのを阻止して、地下水圧が低下した状態を維持することができる。したがって、本実施形態によれば、既存建物１０の解体中に地下水による浮き上がりを防止するために解体により生じたガラを地下部分に埋め戻す等の対策を講ずることが不要となり、建替え工事の工期短縮およびコスト低減を図ることができる。また、止水・山留工事の完了を待つことなく、既存建物１０の解体工事を進めることができる（すなわち、解体工事と止水・山留工事とを並行して行える）ので、この点でも、改築工事の工期の短縮化が図られる。
【００１９】
さらに、止水・山留壁を構築してから地下水を揚水する従来の工法と比較すると、以下の点で、工期短縮およびコスト低減の効果が得られる。
(1)上記従来の工法では、建物躯体への浮力に寄与する被圧水を含む滞水層の深さまで止水・山留壁を構築することが必要であるが、本実施形態では、地下工事における掘削時の受動土圧を安全に負担できる程度の深さまで構築すれば足りる。すなわち、止水・山留壁の深さを格段に小さくすることができるので、止水・山留工事の工期およびコストを低減できる。
(2)上記従来の工法では、溝壁安定液を保持するために側壁を構築することが必要であるのに対して、本実施形態ではそのような側壁は不要である。
【００２０】
【発明の効果】
本発明によれば、既存建物の解体中に、地下水の浮力によって既存建物が浮き上がることがなくなるので、既存建物の浮き上がり防止の対策を不要とすることができる。したがって、建替え工事の工期の延長やコスト増大を招くことなく、地下水による既存建物の浮き上がりを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の地下水処理方法が適用された既存建物の建替え工事の施工手順を説明するための図であり、既存建物の地上部を解体中の状態を示す。
【図２】本発明の地下水処理方法が適用された既存建物の建替え工事の施工手順を説明するための図であり、既存建物の地上部を解体後、止水・山留壁を構築した状態を示す。
【図３】図３（Ａ）〜図３（Ｆ）は、不透水部の構築手順を示す図である。
【図４】スリーブパイプにインジェクションパイプを挿入した状態を示す拡大図である。
【図５】薬液注入により不透水部を構築した状態を示す平面図である。
【符号の説明】
１０  既存建物
１２  止水・山留壁
１４  不透水部
１６  滞水層
１８  薬液
２０  揚水井戸
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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