(57)【要約】【課題】通水管の長さに依存されない自由度の高い注水又は揚水を行うことができる通水設備を提供すること。【解決手段】通水設備１は、内部領域を水が通水可能となっている通水角管２１と、通水角管２１の内部領域から、通水角管２１の外部領域に至るように配置された突設管２２であって、通水角管２１の内部領域と、通水角管２１の外部領域とを水が通水可能となるように接続する突設管２２と、地中の杭孔部１３に挿通されたＨ型鋼１１と、を備え、通水角管２１は、杭孔部１３におけるＨ型鋼１１の周囲に配置されている。【選択図】図４
2017115329.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部領域を水が通水可能となっている通水管と、
前記通水管の内部領域から、前記通水管の外部領域に至るように配置された突設部であって、前記通水管の内部領域と、前記通水管の外部領域とを水が通水可能となるように接続する突設部と、を備える、
通水設備。
【請求項２】
地中の孔部に挿通された挿通材を備え、
前記通水管は、前記孔部における前記挿通材の周囲に配置されている、
請求項１に記載の通水設備。
【請求項３】
前記突設部に対して液体又は気体の少なくとも一方を噴出することにより前記突設部を洗浄する洗浄手段を備える、
請求項１又は２に記載の通水設備。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、通水設備に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、地下構造物の施工現場等において、地下水の水位調整等を目的として、地下水を注水又は揚水する井戸管の埋設が行われている。例えば、特許文献１には井戸管の一例を示す。このように井戸管を形成する場合、通常は、地下構造物を施工する掘削領域の周辺や内部に大型の井戸管を設置し、当該井戸管をポンプと接続することにより注水や揚水を行っていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−２７４５７８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ここで、上述したような従来の井戸管では、地中に設置された井戸管の長さによって、注水位置や揚水位置が確定してしまうので、井戸管の先端よりもさらに下方の位置等から注水や揚水はできず、そのため以下に示すような課題があった。
まず、井戸管の長さは、事前調査により予測された地下水位に基づいて設計して設置するが、実際の地下水位は、季節の変化等に起因して予測よりも上下する場合があった。そのため、例えば実際の地下水位が予測よりも高い場合には、設置した井戸管の長さが十分な長さを満たしておらず、好適な揚水ができない可能性があった。
また、建替え工事等で施工現場に予め設けられている既存井戸（つまり、予め長さが確定している井戸）を再利用して注水や揚水を行う場合もあるが、この際にも、地下水位は、時間経過などにより既存井戸の形成当時と比べて変化している場合があり、この場合には既存井戸の長さが十分な長さを満たしていない可能性があった。
以上の点に鑑みて、事前調査に基づいて井戸管の長さを設計した場合や、既存井戸を再利用する場合等のように、井戸管の長さが確定している場合であっても、注水位置や揚水位置が井戸管の長さに依存されず、自由度の高い注水又は揚水を行うことができる通水設備が要望されていた。
【０００５】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、上記の井戸管の如き通水管の長さが確定している場合であっても、注水位置や揚水位置が通水管の長さに依存されず、自由度の高い注水又は揚水を行うことができる通水設備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】
【０００６】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、請求項１に記載の通水設備は、内部領域を水が通水可能となっている通水管と、前記通水管の内部領域から、前記通水管の外部領域に至るように配置された突設部であって、前記通水管の内部領域と、前記通水管の外部領域とを水が通水可能となるように接続する突設部と、を備える。
【０００７】
請求項２に記載の通水設備は、請求項１に記載の通水設備において、地中の孔部に挿通された挿通材を備え、前記通水管は、前記孔部における前記挿通材の周囲に配置されている。
【０００８】
請求項３に記載の通水設備は、請求項１又は２に記載の通水設備において、前記突設部に対して液体又は気体の少なくとも一方を噴出することにより前記突設部を洗浄する洗浄手段を備える。
【発明の効果】
【０００９】
請求項１に記載の通水設備によれば、通水管の内部領域から、通水管の外部領域に至るように配置された突設部であって、通水管の内部領域と、通水管の外部領域とを水が通水可能となるように接続する突設部を備えるので、突設部を介して通水管の外部領域から注水又は揚水ができることにより、通水管の長さが確定している場合であっても、注水位置や揚水位置が通水管の長さに依存されず、自由度の高い注水又は揚水を行うことができる。
【００１０】
請求項２に記載の通水設備によれば、地中の孔部における挿通材の周囲に配置された通水管と、通水管の内部領域と、通水管の外部領域とを水が通水可能となるように接続する突設部とを備えるので、挿通材用の孔部に通水管を配置でき、専用の掘削機械を用いた通水管用の孔の形成が不要となり、施工に係る工数を低減できると共に、孔部の内部に通水管が収まるので、掘削領域の周辺や内部に通水管が位置せず、通水管により掘削作業及び地下躯体工事が制約されてしまうことを防止できる。
【００１１】
請求項３に記載の通水設備によれば、突設部に対して液体又は気体の少なくとも一方を噴出する洗浄手段を備えるので、突設部や突設部の周囲の土壌が詰まって注水の効率が低下した際に、洗浄で詰まりを解消でき、注水の効率を回復させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の実施の形態に係る通水設備を概略的に示す平面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ矢視断面図である。
【図３】図２のＢ−Ｂ矢視断面図である。
【図４】図３のＣ−Ｃ矢視断面図である。
【図５】施工方法の手順１を示す図であって、図５（ａ）は図１のＡ−Ａ矢視断面に対応する拡大断面図、図５（ｂ）は図５（ａ）のＥ−Ｅ矢視断面図である。
【図６】杭孔部に挿入される通水角管及びＨ型鋼の下端周辺を示す拡大図であって、図６（ａ）は正面図、図６（ｂ）は図６（ａ）のＤ−Ｄ矢視断面図である。
【図７】施工方法の手順２を示す図であって、図７（ａ）は図１のＡ−Ａ矢視断面に対応する拡大断面図、図７（ｂ）は図７（ａ）のＦ−Ｆ矢視断面図である。
【図８】施工方法の手順３を示す図であって、図８（ａ）は図１のＡ−Ａ矢視断面に対応する拡大断面図、図８（ｂ）は図８（ａ）のＧ−Ｇ矢視断面図である。
【図９】施工方法の手順４を示す図であって、図９（ａ）は図１のＡ−Ａ矢視断面に対応する拡大断面図、図９（ｂ）は図９（ａ）のＨ−Ｈ矢視断面図である。
【図１０】変形例１に係る通水設備を概略的に示す図１のＡ−Ａ矢視断面に対応する断面図である。
【図１１】変形例２に係る通水設備を概略的に示す平面図である。
【図１２】図１１のＩ−Ｉ矢視断面図である。
【図１３】変形例３に係る通水設備における洗浄管の先端の拡大図である。
【図１４】変形例４に係る通水設備を概略的に示す図１のＡ−Ａ矢視断面に対応する断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下に添付図面を参照して、この発明に係る通水設備の実施の形態を詳細に説明する。まず、〔Ｉ〕実施の形態の基本的概念を説明した後、〔ＩＩ〕実施の形態の具体的内容について説明し、最後に、〔ＩＩＩ〕実施の形態に対する変形例について説明する。ただし、実施の形態によって本発明が限定されるものではない。
【００１４】
〔Ｉ〕実施の形態の基本的概念
まず、実施の形態の基本的概念について説明する。実施の形態は、注水、若しくは揚水、又は、注水及び揚水の両方を行うための通水設備に関する。ただし、以下では特記しない限り、通水設備は「注水」を行う設備であるものとして説明し、通水設備が「揚水」を行う場合についても適宜取り上げて説明する。
【００１５】
〔ＩＩ〕実施の形態の具体的内容
次に、本実施の形態の具体的内容について説明する。
【００１６】
（構成）
図１は、本実施の形態に係る通水設備１を概略的に示す平面図、図２は、図１のＡ−Ａ矢視断面図である。以下では、必要に応じて、各図におけるＸ−Ｘ’方向を「幅方向」と称し、特にＸ方向を「右方向」、Ｘ’方向を「左方向」と称する。また、Ｙ−Ｙ’方向を「奥行き方向」と称し、特にＹ方向を「前方向」、Ｙ’方向を「後方向」と称する。また、Ｚ−Ｚ’方向を「高さ方向」又は「深さ方向」と称し、特にＺ方向を「上方向」、Ｚ’方向を「下方向」と称する。また、地表面よりも上方を「地上」、地表面よりも下方を「地中」と称する。なお、図１においては図示の便宜上、土壌の図示を省略している。
【００１７】
ここで、当該通水設備１は任意の場所に設置できるが、本実施の形態ではこれら図１及び図２に示すように、埋土、砂層ａ、粘土層、及び砂層ｂで構成された土壌に設置されているものとして説明する。なお、通水設備１の中央部分の土壌は、地下建築物の施工を目的として公知の方法で所定深さ（例えば数メートル）まで掘削されている状態を図示している。以下では、この掘削された領域を「掘削領域」と称し、この掘削領域の地表面を以下では「床付け面」２と称する。なお、この掘削領域には排水を集めるための複数（本実施の形態では４つ）の釜場３が設けられている。また、各図では地下水位を一点鎖線で図示しており、例えば図２では砂層ａの地下水位と砂層ｂの地下水位を一点鎖線で図示している。
【００１８】
ここで、通水設備１は、概略的に、親杭１０、井戸２０、及び横矢板３０を備えて構成されている。
【００１９】
（構成−親杭）
親杭１０は、地中の杭孔部１３に形成された挿通材であって、掘削領域の縁に沿って一定間隔で複数箇所に設けられている。「杭孔部」１３とは、親杭１０の設置箇所に公知の掘削機械（アースオーガ等）を用いて高さ方向（Ｚ−Ｚ´方向）に沿って掘削された円筒形の孔部であり、この杭孔部１３の深さは任意であるが本実施の形態では粘土層まで達する深さとする。なお、いずれの親杭１０も同様に構成できるため、以下では１つの親杭１０のみに着目して説明する。
【００２０】
図３は、図２のＢ−Ｂ矢視断面図、図４は、図３のＣ−Ｃ矢視断面図である。これらの図３及び図４に示すように、親杭１０は、概略的に、Ｈ型鋼１１、及び根固め部１２を備えている。
【００２１】
ここで、Ｈ型鋼１１は、地中の杭孔部１３に挿通された挿通材であって、フランジ及びウェブで構成された公知の鉄骨である。このＨ型鋼１１の高さは杭孔部１３の深さに対応しており、Ｈ型鋼１１の下端部は根固め部１２によって根固めされている。
【００２２】
根固め部１２は、地中の杭孔部１３の底部においてＨ型鋼１１を根固めする根固め手段であって、例えば公知の根固め液（例えばセメントミルク）を固化させて形成される。
【００２３】
（構成−井戸）
図１及び図２に戻り、井戸２０は、地中の地下水を揚水又は注水するために地中に埋設される揚注水手段であって、地中の杭孔部１３（具体的には、Ｈ型鋼１１のウェブの側方）に配置されている。ここで、井戸２０の設置数は、目標となる揚水量や注水量に応じて適宜決定して構わないが、本実施の形態においては図１に示すように、複数箇所に配置されている。ここで、図３及び図４に示すように、この井戸２０は、概略的に、通水角管２１、突設管２２、及び洗浄管２３を備えている。
【００２４】
通水角管２１は、杭孔部１３におけるＨ型鋼１１の周囲に配置された通水手段であって、当該通水角管２１の内部領域を水が通過可能となっている通水管である。ここで、「通水角管２１の内部領域を水が通過可能」とは、通水角管２１の内部領域全体を水が通過することも含むが、本実施の形態では、図３及び図４に示すように通水角管２１の内部に突設管２２が設けられており、注水時は、当該突設管２２の内部にのみ水が通過し、通水角管２１の内周面と突設管２２及び洗浄管２３の外周面との間の空間Ｓには水が通過しない。なお、洗浄管２３による洗浄（後述する）時では、空間Ｓの内部に洗浄後の水及び空気が通過する。また、この通水角管２１は杭孔部１３の内部である限り任意の位置に配置でき、例えばＨ型鋼１１と接続されていなくても構わないが、本実施の形態においては、Ｈ型鋼１１のウェブに対して公知の方法（例えば溶接等）で接続されている。なお、この通水角管２１の形状は、内部を水が通過可能な限り任意で、以下では角管形状とするが例えば、円管形状や多角管形状でも構わない。
【００２５】
突設管２２は、通水角管２１の内部領域から、通水角管２１の外部領域に至るように配置された突設部であって、通水角管２１の内部領域と、通水角管２１の外部領域とを水が通水可能となるように接続する突設部である。ここで、「外部領域」とは、地中における杭孔部１３が設けられた領域を除く領域であって、杭孔部１３の周囲のいずれの位置であっても構わず、例えば杭孔部１３の側方の領域でも構わないが、本実施の形態では杭孔部１３の下方の領域であるものとして説明する。この突設管２２は、通水角管２１の内部領域から、地中における杭孔部１３の外部領域に至る限り任意に配置できる。ただし、本実施の形態では、突設管２２は通水角管２１の内部領域に高さ方向（Ｚ−Ｚ´方向）に沿って配置されており、当該突設管２２の上端は、図２に示すように通水角管２１と同様に地上に位置し、突設管２２の下端は、図４に示すように突設孔部２４（後述する）の内部に位置している。なお、突設管２２の上端はポンプ等（図示しない）と接続されて、突設管２２の内部に水を送り込んだり、地下水を汲み上げたりが可能となっている。
【００２６】
「突設孔部」２４とは、通水角管２１の内部領域から、地中における杭孔部１３の外部領域に至るように形成された突設部であって、通水角管２１の内部領域と、地中における杭孔部１３の外部領域とを水が通水可能となるように接続する孔であり、杭孔部１３の下端部付近に形成されている。この突設孔部２４の深さについては任意であるが、本実施の形態では図４に示すように、通水角管２１の底面（後述する図６に示す蓋部２１ａ）から、根固め部１２、及び粘土層を貫通し、砂層ｂに至るように掘削されている。このように突設孔部２４を設けることで、通水角管２１の下端よりも深い箇所から地下水を注水できる。したがって、井戸２０が粘土層までしか達していない場合であっても、粘土層の下方の砂層ｂに注水を行うことができる。また、揚水を行う場合には、突設孔部２４を設けることで地中の深い位置から揚水することができ、突設孔部２４を設けない場合と比べて地下水位をより低下させることができる。
【００２７】
突設管２２の下端部の外周面には複数のスクリーン開口孔２５が形成されている。ここで、「スクリーン開口孔」２５は、地中と、突設管２２の内部領域との間を通水可能とするための孔であり、このような通水を可能とする限りその形状、径、及び数等は任意であるが、本実施の形態では高さ方向（Ｚ−Ｚ´方向）に沿って等間隔で円形の孔が形成されている。なお、突設孔部２４の内部領域のうち突設管２２が配置されていない空間（突設管２２の周囲の空間）にフィルター材を設置して、スクリーン開口孔２５への目詰まりを防止しても構わない。
【００２８】
洗浄管２３は、突設管２２に対して液体又は気体の少なくとも一方を噴出することにより突設管２２を洗浄する洗浄手段である。この洗浄管２３は、通水角管２１の内部領域における突設管２２の前方（Ｙ方向）の位置に、高さ方向（Ｚ−Ｚ´方向）に沿って配置されている。そして、当該洗浄管２３の上端は、図２に示すように通水角管２１と同様に地上に位置しており、ポンプ等（図示しない）と接続されて、洗浄管２３の内部に液体及び気体を送り込むことが可能となっている。なお、この液体や気体は任意の液体を用いて構わないが、土壌汚染の少ないものが好ましく、本実施の形態では「液体」として水を、「気体」として「空気」を送り込む。また、洗浄管２３の下端は、図４に示すように突設孔部２４の内部に位置しており、洗浄管２３の上端から送り込まれた水及び空気が下端から噴出されることにより、突設管２２を洗浄する。ここで、「突設管２２を洗浄する」とは、突設管２２や突設管２２付近に円滑に水が流れるようにすることであり、具体的には、突設管２２のスクリーン開口孔２５の詰まりを解消することに限らず、突設管２２の周囲の土壌（砂層ｂ）の詰まりを解消することも含む。また、洗浄管２３の下端の位置は任意であるが、好ましくは、図４に示すように突設管２２の下端よりも所定距離（例えば１０ｃｍ程度）上方（Ｚ方向）の位置が良い。また、噴出の方向は任意で、突設孔部２４の内周面や突設管２２の外周面に向けて噴出しても構わないし、他の方向に向けても構わない。
【００２９】
（構成−横矢板）
図１及び図２に戻り、横矢板３０は、掘削領域の外側の土壌の崩落を防止するための土留め手段である。この横矢板３０は、各親杭１０のＨ型鋼１１同士間に上下方向に並べて連接配置するように複数箇所に配置されており、全体として掘削領域を囲繞する角環状に配置されている。この横矢板３０の具体的な形状や材質等は任意で、例えば土留め必要充分な板厚の木板や鋼矢板を用いて良い。
【００３０】
（施工方法）
続いて、本実施の形態に係る通水設備１の施工方法について説明する。
【００３１】
図５は、施工方法の手順１を示す図であって、図５（ａ）は図１のＡ−Ａ矢視断面に対応する拡大断面図、図５（ｂ）は図５（ａ）のＥ−Ｅ矢視断面図である。なお、この図５（ｂ）では図示の便宜上、土壌の図示を省略しており、同様に後述する図７（ｂ）、図８（ｂ）、及び図９（ｂ）でも土壌の図示を省略している。
【００３２】
この図５に示すように、まずは、杭孔部１３の掘削、杭孔部１３への親杭１０及び井戸２０の挿入、並びに、掘削領域の掘削を行う。具体的には、初めに、公知の掘削機械を用いて杭孔部１３を掘削していき、所定の深さ（例えば、粘土層に達する深さ）まで達したら、当該杭孔部１３の底に根固め液を流し込む。次に、この流し込んだ根固め液が固化する前に、予め一体に溶接したＨ型鋼１１及び通水角管２１を、重機等で吊り下げて杭孔部１３に落とし込んでいき、これらＨ型鋼１１及び通水角管２１の下端が根固め液に達するように配置する。
【００３３】
ここで、図６は、杭孔部１３に挿入される通水角管２１及びＨ型鋼１１の下端周辺を示す拡大図であって、図６（ａ）は正面図、図６（ｂ）は図６（ａ）のＤ−Ｄ矢視断面図である。この図６に示すように、通水角管２１の下端には蓋部２１ａが溶接されており、根固め部１２が固化する前の根固め液が通水角管２１の内部に浸入してしまうことを、この蓋部２１ａによって防止できる。ここで、この蓋部２１ａの形状は任意であるが、単に平板状で構わない。ただし、通水角管２１を地中に圧入して設置する場合には、圧入時に通水角管２１が土から受ける抵抗を低減するために、図６に示すようにＤ−Ｄ矢視断面視において下方に向けて尖った逆三角形状の蓋部２１ａとすることが好ましい。なお、杭孔部１３における根固め部１２よりも浅い位置には公知の方法により埋戻し砂を水締めしながら充填して埋戻しをする。次に、掘削領域を掘削しながら、適宜横矢板３０を配置して土留め壁を形成していく。
【００３４】
続いて、図７は、施工方法の手順２を示す図であって、図７（ａ）は図１のＡ−Ａ矢視断面に対応する拡大断面図、図７（ｂ）は図７（ａ）のＦ−Ｆ矢視断面図である。この図７に示すように、根固め液が固化して根固め部１２が形成された後に、突設孔部２４を形成する。具体的には、通水角管２１の上端に公知の小型の掘削機械（例えば、コアボーリング）をセットし、掘削機械の先端の掘削部（例えば、コアビット）を通水角管２１の上端から挿入していき、掘削部を、通水角管２１の蓋部２１ａの上面に当接させた状態で掘削を開始する。ここで、図６に示すように蓋部２１ａの上面は水平であるため、掘削機械の先端の掘削部を安定した状態で配置して掘削を開始できる。なお、この際の掘削の深さは任意であるが、本実施の形態では図示のように、通水角管２１の蓋部２１ａ、根固め部１２、及び粘土層を介して、砂層ｂに達するまで掘削する。
【００３５】
このように、本実施の形態では、コアボーリング等のように、通水角管２１の内部を通る小型の掘削機械を用いれば良く、従来のように井戸２０を形成する専用の大型の掘削機械が不要であるため、掘削の手間及び工数を削減できると共に、作業スペースを縮小できる。また、注水又は揚水を行う際において、従来でも形成していた杭孔部の下方に突設孔を設けるだけで済み、単一の大型の井戸を形成するよりも、注水又は揚水に要する手間及び工数を削減することができる。
【００３６】
続いて、図８は、施工方法の手順３を示す図であって、図８（ａ）は図１のＡ−Ａ矢視断面に対応する拡大断面図、図８（ｂ）は図８（ａ）のＧ−Ｇ矢視断面図である。この図８に示すように、地中に突設管２２及び洗浄管２３を挿入する。具体的には、突設管２２及び洗浄管２３を、通水角管２１の内部から、突設孔部２４に至るように挿入していき、突設管２２及び洗浄管２３の下端を突設孔部２４の底に当接させる。これらの突設管２２及び洗浄管２３は、別々に挿入しても同時に挿入しても構わず、同時に挿入する場合には、予め突設管２２と洗浄管２３とを公知の方法（例えば溶接等）で接続しても構わない。
【００３７】
最後に、図９は、施工方法の手順４を示す図であって、図９（ａ）は図１のＡ−Ａ矢視断面に対応する拡大断面図、図９（ｂ）は図９（ａ）のＨ−Ｈ矢視断面図である。この図９に示すように、突設管２２の内部に水を注水する。このように注水した水は、突設管２２の内部を通って突設管２２の下端部に移動し、図４に示すスクリーン開口孔２５を通って、突設孔部２４から地中の砂層ｂに送り込まれる。
【００３８】
ここで、突設管２２により注水を長期間に亘って行うと、水に含まれる物質等がスクリーン開口孔２５に詰まってしまったり、突設孔部２４の内表面の土壌が目詰まりし、注水効率が低下してしまう場合がある。このような場合には、洗浄管２３に水及び空気を送り込んで洗浄管２３の下端から噴出させることにより、注水効率を回復することができる。なお、洗浄の周期については任意であるが、例えば所定期間毎（例えば、３日毎）に定期的に実行しても良い。
【００３９】
なお、本実施の形態では注水を行いながら洗浄を行うが、これに限らず、注水を停止させた状態で洗浄を行っても構わない。例えば通水角管２１に公知の弁を設置し、当該弁を手動又は自動で閉鎖することにより注水を停止してから、洗浄管２３からの水及び空気の噴出を行っても構わない。
【００４０】
（実施の形態の効果）
このような本実施の形態に係る通水設備１によれば、通水角管２１の内部領域から、通水角管２１の外部領域に至るように配置された突設管２２であって、通水角管２１の内部領域と、通水角管２１の外部領域とを水が通水可能となるように接続する突設管２２を備えるので、突設管２２を介して通水角管２１の外部領域から注水又は揚水ができることにより、通水角管２１の長さが確定している場合であっても、注水位置や揚水位置が通水角管２１の長さに依存されず、自由度の高い注水又は揚水を行うことができる。また、上述したように、杭孔部１３の外側に位置する外部領域にて注水又は揚水を行うことができ、注水位置又は揚水位置の自由度を向上させることができるので、例えば通水角管２１が粘土層の下層に達していない場合であっても、粘土層の下層まで突設管２２を延設することにより、粘土層の下層にて注水又は揚水を行うことができる。
【００４１】
また、従来は、地下構造物を施工する掘削領域の周辺や内部に大型の井戸鋼管を設置しており、大型の井戸鋼管を形成するための専用の掘削機械が必要となるため施工動線が錯綜する等、施工に係る工数が増大してしまう可能性があるだけでなく、掘削領域の周辺（例えば、資材置場、材料加工場）や内部に井戸鋼管が位置するため掘削作業及び地下躯体工事が制約（例えば、資材置場、材料加工場の設置位置や規模の制約）されてしまう可能性があった。しかし、本実施の形態に係る通水設備１によれば、地中の杭孔部１３におけるＨ型鋼１１の周囲に配置された通水角管２１と、通水角管２１の内部領域と、通水角管２１の外部領域とを水が通水可能となるように接続する突設管２２とを備えるので、Ｈ型鋼１１用の杭孔部１３に通水角管２１を配置でき、専用の掘削機械を用いた通水角管２１用の孔の形成が不要となり、施工に係る工数を低減できると共に、杭孔部１３の内部に通水角管２１が収まるので、掘削領域の周辺や内部に通水角管２１が位置せず、通水角管２１により掘削作業及び地下躯体工事が制約されてしまうことを防止できる。
【００４２】
また、突設管２２に対して液体又は気体の少なくとも一方を噴出する洗浄管２３を備えるので、突設管２２や突設管２２の周囲の土壌が詰まって注水の効率が低下した際に、洗浄で詰まりを解消でき、注水の効率を回復させることができる。
【００４３】
〔実施の形態に対する変形例〕
以上、本発明に係る実施の形態について説明したが、本発明の具体的な構成及び手段は、特許請求の範囲に記載した各発明の技術的思想の範囲内において、任意に改変及び改良することができる。例えば、公知の構真柱工法の仮設杭や摩擦杭でも好適に実施できる。以下、このような変形例について説明する。
【００４４】
（解決しようとする課題や発明の効果について）
まず、発明が解決しようとする課題や発明の効果は、上述の内容に限定されるものではなく、発明の実施環境や構成の細部に応じて異なる可能性があり、上述した課題の一部のみを解決する場合や、上述した効果の一部のみを奏することがある。
【００４５】
（寸法や材料について）
発明の詳細な説明や図面で説明した通水設備１の各部の寸法、形状、材料、比率等は、あくまで例示であり、その他の任意の寸法、形状、材料、比率等とすることができる。
【００４６】
（通水管について）
本実施の形態においては、「通水管」は、杭孔部１３の内部に配置された「通水角管」２１であるものとしたが、これに限らず、杭孔部１３以外の領域（例えば掘削領域内部、又は、掘削領域の周囲に設けられた資材置場や材料加工場等）に配置された公知の「井戸鋼管」（例えば５００ｍｍ径）であっても構わない。
ここで、上述したように、井戸鋼管の長さは、事前調査により予測された地下水位に基づいて決定するが、実際の地下水位は、季節の変化等に起因して予測よりも上下する可能性がある。例えば、実際の地下水位が予測よりも高い場合には、井戸鋼管の長さが十分な長さを満たさず、好適な揚水ができない可能性があった。しかし、この場合でも、井戸鋼管の底に突設孔部２４を掘削して不足分を補うことで、突設孔部２４から揚水又は注水することができ、井戸鋼管の長さ不足を解消できる。
また、建替え工事等の際には、土壌に埋設された既存の井戸鋼管を再利用することも考えられるが、この場合に既存の井戸鋼管が目詰まりしてしまっている場合でも、井戸鋼管の下方を掘削して掘削領域から好適に注水又は揚水ができる。
【００４７】
（突設管について）
本実施の形態においては、突設管２２の全体を地中に残置するものとして説明したが、突設管２２の下端の一部分（例えば、粘土層及び砂層ｂに対応する部分。以下、「突設管下部」）と、上方の大部分（例えば、埋土、及び砂層ａに対応する部分。以下、「突設管上部」）と、を分離可能な構造として、突設管下部のみを地中に残置し、突設管上部を地中から引き抜いても良い。このような分離構造の具体的内容は任意であるが、例えば突設管上部と突設管下部との結合部にネジ継手を設けても良い。そして、突設管２２を井戸２０に挿入して突設管下部の下端部を突設孔部２４の底に押し当てて固定した状態で、突設管上部を、軸心を中心に回転させることによりネジ継手の結合が解除され、突設管下部のみが脱落して突設管上部を地中から引き抜いて分離して良い。これにより、通水角管２１が突設管上部を兼ねることができるので、通水角管２１の上部から注水できる。また、分離した突設管上部を、他の井戸２０で同様に突設管上部として再利用可能となり、施工に要する部材点数を削減できる。
【００４８】
（洗浄について）
洗浄を実行するタイミングは任意で、本実施の形態においては、所定期間毎に定期的に突設管２２の洗浄を行ったが、これに限らない。例えば、注水効率が低下したことを検知した場合に、洗浄を行っても構わない。図１０は、変形例１に係る通水設備１００を概略的に示す図１のＡ−Ａ矢視断面に対応する断面図である。ただし、特に説明なき構成においては実施の形態と同様であるものとして説明を省略し、実施の形態と同様の構成要素には、必要に応じて、実施の形態で使用したものと同一の符号を付する。なお、後述する変形例２及び変形例３においても同様に適宜説明を省略し、実施の形態で使用したものと同一の符号を付する。
【００４９】
ここで、本変形例１に係る通水設備１００は、概略的に、井戸２０へと水を圧送するポンプ４０、注水量を計測する流量計５０を備えており、メインの配管から各井戸２０へと分岐する枝管には、各井戸２０へと注水される水の量を調整する調整弁６０を設けている。この調整弁６０は、突設管２２の内圧が基準値よりも低い場合（例えば、突設孔部２４に詰まりが無い場合）には開放状態であるが、内圧が基準値よりも高くなった場合（例えば、突設孔部２４に詰まりが有る場合）には自動的に閉鎖状態となり、突設管２２への注水を停止する。そして、調整弁６０が閉鎖状態となったことを公知の手段で検知した場合、当該調整弁６０が設置された突設管２２に対して洗浄管２３からの水及び空気の噴出を行っても良い。このような構成により、複数の井戸２０のうち、洗浄が必要な井戸２０のみを自動的に洗浄できる。なお、内圧の高さに応じて、調整弁６０の開度を調整しても構わない。また、当該変形例１のように全ての井戸２０に共通のポンプ４０を設けることにより、井戸２０毎にポンプ４０を設ける場合よりも注水効率を向上できる。なお、例えば一つの井戸２０が詰まった場合でも、当該井戸２０の調整弁６０を閉鎖して他の調整弁６０を開放したままにすることで、他の井戸２０で注水を行いつつ当該詰まった井戸２０を容易に個別対応できる。
【００５０】
（揚水について）
本実施の形態においては、通水設備１により注水を行うものとして説明したが、上述したように揚水を行っても構わないし、複数の井戸２０のうち一部の井戸２０では揚水を行い、他の井戸２０では注水を行っても構わない。図１１は、変形例２に係る通水設備２００を概略的に示す平面図、図１２は、図１１のＩ−Ｉ矢視断面図である。この通水設備２００には揚水を行う井戸７０が設けられている。なお、揚水を行う場合には、井戸７０は粘土層の下層の砂層ｂに達している必要がないため、図示のように突設管２２は粘土層の上層の砂層ａで止まっている。なお、揚水により砂層ａの水位を下げることで掘削領域の床付け面２のドライワークを確保できるため、図示のように実施の形態に示すような釜場３を設けなくても構わない。
【００５１】
（通水角管について）
本実施の形態においては、地中に杭孔部１３を掘削してから当該杭孔部１３に通水角管２１を挿入したが、これに限らず公知の圧入工法で通水角管２１を地中に設置しても構わない。特に、本実施の形態の通水角管２１は、従来技術に係る通水管と比べて、圧入工法に適した強度を有する。すなわち、従来技術の特許文献１における通水管の如き先端有孔鋼管は、スクリーン開口孔（スリット）を先端有孔鋼管自体に設けているため、スリットで先端有孔鋼管自体の強度が低下してしまい、先端有孔鋼管の充分な強度（圧入工法に耐え得る充分な強度）を確保することが困難であった。しかし、本実施の形態における通水管の如き通水角管２１は、スクリーン開口孔２５を突設管２２に設けたので、スクリーン開口孔２５を通水角管２１自体に設けずに済み、通水角管２１の充分な強度を容易に確保できる。したがって、Ｈ型鋼１１と通水角管２１を一体として圧入する場合に耐えることができる。さらに、特許文献１では、圧入時に先端有孔鋼管のスリットから内部に土が侵入することを防止するために、スリットに目詰まり対策（布フィルター等）を施す必要があるが、本実施の形態では、圧入の対象となる通水角管２１にはスリットの如き孔は設けられていないので、目詰まり対策が不要であり、施工性を向上できる。なお、このように圧入工法を適用する場合には、図６に示すように、蓋部２１ａの下端にテーパーを設けることが好ましいが、圧入工法を適用しない場合には、単に平板の蓋部２１ａを設けても良い。
【００５２】
（洗浄管について）
図１３は、変形例３に係る通水設備３００における洗浄管２３の先端の拡大図である。なお、図１３において洗浄管２３から噴出される水及び空気の流路を矢印で図示している。この図１３に示すように、洗浄管２３の噴出口より下方の位置に、上方（Ｚ方向）に向けて折り返された皿状の返し部８０を設けても良い。この返し部８０によって、洗浄管２３から下方に向けて噴出された水及び空気が、返し部８０によって上方に方向転換されて突設孔部２４の全体に行き渡るため、より効果的な洗浄が可能となる。
【００５３】
（突設孔部について）
また、本実施の形態においては、突設管２２を突設孔部２４に挿入したが、突設管２２を突設孔部２４に挿入しなくても構わない。例えば、突設管２２自体を省略して、通水角管２１の内部領域や、突設孔部２４に水が直接流れる構成としても構わない。図１４は、変形例４に係る通水設備４００を概略的に示す図１のＡ−Ａ矢視断面に対応する断面図である。この図１４に示すように、まず実施の形態と同様に井戸２０の底に突設孔部２４を掘削形成し、次に当該突設孔部２４にフィルター材２６を充填し、このフィルター材２６によって突設孔部２４の周囲の土壌の崩落を防止する。このフィルター材２６は例えば砕石を用いることができるが、これに限らない。そして、揚水又は注水用のポンプ（図示省略）を稼働させることで、井戸２０と地中（砂層ｂ）との間でフィルター材２６（突設孔部２４）を介した通水が可能となる。なお、図示のように、突設孔部２４の内部に、フィルター材２６に加えてさらに洗浄管２３を充填してフィルター材２６を洗浄可能としても良いが（注水時には特に設けた方が好ましい）、この洗浄管２３は設けなくても構わない。また、突設孔部２４に突設管２２を挿入した上で、さらに、突設孔部２４の突設管２２の周囲に当該フィルター材２６を充填しても良い。なお、このようなフィルター材２６を用いた構成は、上述したような井戸鋼管を用いる場合にも同様に採用できる。
【００５４】
（付記）
付記１の通水設備は、内部領域を水が通水可能となっている通水管と、前記通水管の内部領域から、前記通水管の外部領域に至るように配置された突設部であって、前記通水管の内部領域と、前記通水管の外部領域とを水が通水可能となるように接続する突設部と、を備える。
【００５５】
付記２に記載の通水設備は、付記１に記載の通水設備において、地中の孔部に挿通された挿通材を備え、前記通水管は、前記孔部における前記挿通材の周囲に配置されている。
【００５６】
付記３の通水設備は、付記１又は２に記載の通水設備において、前記突設部に対して液体又は気体の少なくとも一方を噴出することにより前記突設部を洗浄する洗浄手段を備える。
【００５７】
（付記の効果）
付記１に記載の通水設備によれば、通水管の内部領域から、通水管の外部領域に至るように配置された突設部であって、通水管の内部領域と、通水管の外部領域とを水が通水可能となるように接続する突設部を備えるので、突設部を介して通水管の外部領域から注水又は揚水ができることにより、通水管の長さが確定している場合であっても、注水位置や揚水位置が通水管の長さに依存されず、自由度の高い注水又は揚水を行うことができる。
【００５８】
付記２に記載の通水設備によれば、地中の孔部における挿通材の周囲に配置された通水管と、通水管の内部領域と、通水管の外部領域とを水が通水可能となるように接続する突設部とを備えるので、挿通材用の孔部に通水管を配置でき、専用の掘削機械を用いた通水管用の孔の形成が不要となり、施工に係る工数を低減できると共に、孔部の内部に通水管が収まるので、掘削領域の周辺や内部に通水管が位置せず、通水管により掘削作業及び地下躯体工事が制約されてしまうことを防止できる。
【００５９】
付記３に記載の通水設備によれば、突設部に対して液体又は気体の少なくとも一方を噴出する洗浄手段を備えるので、突設部や突設部の周囲の土壌が詰まって注水の効率が低下した際に、洗浄で詰まりを解消でき、注水の効率を回復させることができる。
【符号の説明】
【００６０】
１  通水設備
２  床付け面
３  釜場
１０  親杭
１１  Ｈ型鋼（挿通材）
１２  根固め部
１３  杭孔部（孔部）
２０  井戸
２１  通水角管（通水管）
２１ａ  蓋部
２２  突設管（突設部）
２３  洗浄管（洗浄手段）
２４  突設孔部（突設部）
２５  スクリーン開口孔
２６  フィルター材
３０  横矢板
４０  ポンプ
５０  流量計
６０  調整弁
７０  井戸
８０  返し部
１００、２００、３００、４００  通水設備
Ｓ  空間
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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