(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
水中ポンプを収納可能な胴部と、
上記胴部の上部に形成してあり、周囲に止水部材が貼付可能で、この止水部材を取り囲むように型枠を設けることができる筒部と、
上記筒部に上記水中ポンプを出し入れ可能に設けてある上部開口と、
上記胴部の周囲に設けてある複数の導水口と、
これらの導水口を内部から開閉可能にする止水栓を備えている
ことを特徴とするかま場用排水ボックス。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、地下構築物の施工現場のかま場用排水ボックスに関する。
【０００２】
【従来の技術】
周知の通り、地下室等の地下構築物の構築には、地下水の排水対策が必須となっている。通常の地下構築物の施工現場、例えば地下室構築の施工現場においては、まず基盤となる地下スラブの構築が行われる。この場合にも地盤の掘削作業中にも排水を行うが、鋼矢板で囲まれた内側の掘削が終了した後は、図５（ａ）に示すように、地盤の底地面の鋼矢板６１沿いに排水溝６２を設け、これで集められた地下水を排水ポンプ６３で地表に排水している。
【０００３】
地中から排水溝６２に流れ込んだ地下水は誘導水路６４を通って要所に設けられたかま場６５に集められ、ここに設置された排水ポンプ６３によって排水するようにしている。
【０００４】
図５（ｂ）に示すように、排水溝６２及び誘導水路６４は、この上に地下スラブ６０が構築されるため、配水管又は側溝に蓋をしたものを連続するように埋設している。これらの排水溝６２及び誘導水路６４の随所には地下水が流入する透孔を設けたものを採用することにより底地面に流れ込んだり、湧き出した地下水を集められるようにしている。
【０００５】
また、鋼矢板６１の内側には、鋼矢板のすき間から流れ込む地下水を地下スラブや地下壁へ流れ込まずに、排水溝６２に集められるようにしたへちま板６６を設けている。
【０００６】
地下構築物の基盤となる地下スラブ６０の大まかな施工要領は、底地面６７の随所にかま場６５及びこのかま場と排水溝６２を結ぶ誘導水路６４を設け、かま場の上方には排水ホースの通路を設けるための型枠６８を設けている。底地面６７には図示していないが防水シートを敷き、その上に割栗石層６９を敷き、その上に捨てコンクリート層７０を形成し、さらにその上に強度的にも防水的にも優れた性質を有する耐圧コンクリート層７1を形成している。
【０００７】
地下スラブ６０ができ上がったら、次に地下壁７２を設け、最後に型枠６８を除去し、かま場６５及びその上にできた空胴部を埋め、耐圧コンクリート層７１に生コンクリートを補充して塞ぎ、最後にその表面にモルタル層７３を形成している。
【０００８】
なお、上記の施工中は絶えず地下水がかま場６５内に流れ込むために、かま場の上にできた空胴部内にモルタルなどの止水材の充填終了まで排水作業を続けていなければならない。したがって止水材の充填中にも排水ポンプ６３を運転させなければならず、したがって排水ポンプを除去できないので、このポンプは結局埋め殺しにしている。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来例におけるかま場６５は、誘導水路６４と常に連通状態となっているため、地下スラブの耐圧コンクリート層７１の形成後もなお、かま場６５から地下水が逆流して地下スラブ６０の上面へ溢れ出すおそれが生じる。したがって、型枠６８を除去後も排水ポンプ６３を運転していなければならない。
【００１０】
このため、型枠除去後の空胴部内にモルタルなどの止水材を充填するまでポンプを停止できないので、上記したように結局は高価なポンプを埋め殺しにしている。ポンプの埋め殺しによる経済的損失を少なくするために、性能の低い安価なポンプを採用すれば、施工中の排水が不十分となり、コンクリートの品質低下を生じさせるため、安価なポンプを設置することにも限度がある。
【００１１】
また、かま場６５の上方に設けられる型枠６８は、地下スラブ６０との境界における防水が不十分であると、かま場から逆流した地下水が打設中の捨てコンクリート層７０や耐圧コンクリート層７１中へ進入して強度の劣る水増しコンクリートにしてしまうおそれがある。
【００１２】
さらにまた、従来技術においては、かま場６５の空洞部及び型枠６８を除去した後の空胴部に充填する止水材の防水性が完全なものではない場合には、地下スラブ上面へ地下水が上昇したりする問題もある。
【００１３】
そこで本発明の目的は、第１に地下スラブの構築中における打設中のコンクリート中への地下水の進入を防止することによりコンクリートの品質低下を防止すること。第２に高価な排水用水中ポンプの回収を可能にすること。第３に地下構築物の施工完了後におけるかま場から地下スラブ上面への地下水の流失を完全に防止することにある。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、本発明は以下の手段を採用してある。
地下構築物の施工現場のかま場に以下の要素を備えた排水ボックスを用いて完全な排水状態の下で地下構築物の施工を可能としてある。ここで排水ボックスとは、従来技術におけるかま場に設けられていた排水桝に代えて、かま場に埋設することにより地下水の排水を促進する箱体であり、以下の要素を備えたものである。
【００１５】
すなわち、上記の排水ボックスは、排水用水中ポンプを設置可能な胴部と、この胴部の上部に形成してあり、周囲に止水部材が貼付可能で、この止水部材を取り囲むように型枠を設けることができる筒部と、この筒部に上記排水用水中ポンプを出し入れ可能に設けてある上部開口と、地下水をかま場に誘導するために地下構築物の施工現場に設けられる誘導水路と接続可能に上記の胴部の周囲に設けてある複数の導水口と、これらの導水口を内部から開閉可能な止水栓を備えたものである。なお、この排水ボックスは予め工場で製造し、これを施工現場に搬入して設置するようにしたものである。
【００１６】
上記の排水ボックスを採用することにより、地下構築物の施工現場に設けられるかま場の設置が容易かつかま場を埋め戻した後の地下水の漏水を完全に防止することができる。また、排水用水中ポンプを回収可能とすることにより施工コストの引き下げを図ることができる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
次に本発明の実施の形態例について図面を参照して説明する。初めに図１，２を参照して排水ボックスについて説明する。
【００１８】
排水ボックス１は、外観上は直方体の容器状の胴部２と、この胴部の上部にこの胴部より断面面積を小さくして設けられた直方体状の筒部３とからなる。胴部２及び筒部３はいずれも鋼板を溶接により結合して組み立てたいわゆる板金製品からなり、筒部３の内側の胴部２の上部（天井面）は切欠することにより上部開口４としてある。胴部２内は水中ポンプ５を収納可能な大きさとしてあり、上部開口４はこのポンプを出し入れ可能な大きさとしてある。
【００１９】
また、胴部２の各辺の上部にはそれぞれ円形の導水口６が設けてある（２か所だけ図示）。導水口６は後述の誘導水路から地下水を排水ボックス１内に導水する入口孔であり、それぞれ胴部内で円筒状のスリーブ７の基部に取り囲まれている。スリーブ７は鋼管の基部を胴部２の内側に溶接により固着してあり、先端部にはおねじ部７ａが刻んである。
【００２０】
このスリーブ７の先端には、止水栓８を被せることにより、導水口６からの地下水の進入を停止可能としてある。止水栓８は鋼製の袋ナットからなり、開口側に刻んであるめねじ部８ａはスリーブのおねじ部７ａと螺合可能としてある。なお、この導水口６は、施工現場の実状に応じて個数を定められる。無用な導水口の設置はコストアップ及び漏水の原因となるので、実状に対応した導水口数の決定を行うべきである。
【００２１】
次に図３，４を参照して、排水ボックス１を採用した地下構築物の施工方法について地下室の施工現場を例として説明する。
【００２２】
図３は、排水ボックス１を用いた地下室の施工の工程状態を示すものである。この図では地下室の最下階に位置する地下スラブ１１の構築を終了した状態になっているが、以下の説明においては、地盤の掘下げから地下スラブ１１及び地下壁２５の完成までの工程について地下水の排水を骨子にして順次説明する。
【００２３】
まず、従来技術と同じく地下構築物の建設地の周囲に鋼矢板１２を打ち込み、その内側を掘削する。次に底地面に鋼矢板の内側に沿って地下水の排水溝１３を設け、さらに随所に誘導水路１４及びかま場１５となる凹部を設ける。
【００２４】
また、鋼矢板１２の内側には、地下掘削面からの漏水をこの鋼矢板面に沿って下方へ集めるようにするへちま板１６を設けるようにする。へちま板１６は下部が鋼矢板１２と排水溝１３との間に位置し、上部は後述の耐圧コンクリート層２４の上面とほぼ一致する高さになるように設ける。
【００２５】
かま場１５となる凹部には、排水ボックス１を導水口６が誘導水路１４と接続可能な深さになるように埋設する。なお、排水溝１３及び誘導水路１４には、随所に地下水の進入口が設けてあり、地中の地下水を集めて、排水ボックス１内へ導入可能としてある。
【００２６】
次に排水ボックス１の筒部３の周囲にベントナイトシートからなる止水部材１７を貼付し、さらにその周囲を取り囲むように型枠１８を設ける（第１工程）。止水部材１７の存在は、筒部３の外周部と型枠１８との間からの漏水を防止する役目を果すものである。型枠１８は排水用水中ポンプ５を出し入れ可能にするとともに、排水ホース９を通す役割を果すものである。型枠１８の設置は、後述の割栗石層１９の敷設後であってもよい。止水部材１７は排水ボックス１と型枠１８との間からの漏水を防止する働きをする。型枠１８の上端は耐圧コンクリート層２４の上面よりも上に位置する高さとなるように設置する。
【００２７】
次に、排水ボックス１内に水中ポンプ５を設置し、止水栓８を取り外して導水口６を開けて地下水をこの排水ボックス内へ集める。集められた地下水は排水ホース９を介して地上へ排水可能な状態とする（第２工程）。なお、水中ポンプ５はベース５ａ上に載置したストレーナ５ｂを介して地下水を吸い込み可能となるように設ける。
【００２８】
次に誘導水路１４を含む底地面上に防水シート（図示略）を敷き、その上に中粒の玉石を敷き詰めてなる割栗石層１９を形成する。この割栗石層１９の上面は排水ボックス１の胴部２の上端とほぼ一致する高さとする。
【００２９】
次に排水ボックス１の胴部２の上面と筒部３の中間位置とを結ぶものであって、かつ型枠１８の周囲には、ベントナイト粉末をほぼ三角形断面状に塗り付けて止水部２０を形成する。この止水部２０はモルタルなどで形成してもよい。このように、施工時に排水ボックス１の筒部３の周囲に止水部２０を形成することにより型枠１８の周囲からの地下水の漏水を防止可能となる。
【００３０】
次に割栗石層１９の上面に防水シートを敷き、その上に排水ボックス１の上端部とほぼ一致する高さ（約１６０ｍｍ）まで捨てコンクリート層２１を形成する。捨てコンクリート層２１が固まったら次にへちま板１６の内側に沿ってＬ字形断面に形成してなる防水板２２を配置し、さらにその内側に防水シート２３を配置する。防水シート２３は、止水板２２が設けてある範囲ではこれに二重に重なり、へちま板１６の上方の範囲では鋼矢板１２と平行になるように設ける。
【００３１】
こうして、捨てコンクリート層２１の上方が防水シート２３によって覆われた状態としたら、次にその上に耐圧コンクリート層２４を打設する。耐圧コンクリート層２４は、厚さをほぼ３００ｍｍとし、型枠１８の部分を除いて地下の底地面全体に打設する（第３工程）。
【００３２】
ここで鋼矢板１２に沿った地下スラブ１１上に地下壁２５を構築する。地下壁２５は鋼矢板１２の内側に上記の防水シート２３を介在させて地下水が打設中のコンクリート中に流れ込まない状態にして行われる。
【００３３】
次に水中ポンプ５による排水を行っている状態で地下スラブ１１の上面側から排水ボックス１内に手を入れて、すべてのスリーブ７にキャップ（止水栓）８を被せて導水口６を閉め、誘導水路１４からの地下水の進入を停止させる。この後間もなく排水ボックス１内に残っている地下水はすべて水中ポンプ５により排水される。次に水中ポンプ５、ストレーナ５ｂ及びホース９を引き上げて回収するとともに型枠１８を除去する（第４工程）。
【００３４】
次に図４に示すように、空になった排水ボックス１内に土砂やがれきなどの埋め戻し材２６を充填して突き固める。この埋め戻し材２６の充填量は、筒部２の上端部近傍までとする。そのため、ポンプ回収後に埋め戻し材２６を充填しても、下から水位が上昇してくることもなくなるので余裕をもってかま場の埋め戻し作業をすることができる。次に、筒部３の内部に形成された空胴部内にベントナイト粉末からなる止水材２７を入れて、筒部３の周囲や上方を取り囲み、排水ボックス１からの地下水の漏水防止処理を行う（第５工程）。このように、型枠１８除去後に開口部４周辺にベントナイト等の止水材２７を配置すれば、かま場ボックスの内外からの地下水の上昇を完全に防止することが可能となる。
【００３５】
次に水中ポンプの上方に取り残された空胴部に生コンクリートを詰めて固化させることにより充填コンクリート部２８を設ける。なお、耐圧コンクリート層２４、充填コンクリート部２８の各上面には、表面モルタル層２９を形成するため、排水ボックス１の上方に取り残された空胴部に充填した充填コンクリート部２８との表面境界は地下スラブ１１の表面には表われない。
【００３６】
以上説明した施工法は一例に過ぎず、実際の施工例は多数存在するが、本発明は、第１に排水ボックス１をかま場１５に据え付けることにより排水構造の設置が容易化すること。第２に型枠を除去した後に止水栓８を閉めることにより排水ボックスへの地下水の流入を停止可能であること。第３に型枠除去後に水中ポンプを回収可能であること。第４に水中ポンプ回収後のかま場ボックス１内に埋め戻し材を充填後に、筒部の開口４の周囲にベントナイトを配置することにより耐圧コンクリート層のすき間から地下水の漏水を防止可能としてあることに特徴を有するものである。
【００３７】
この例では排水ボックス１の形状を直方体としてあるが、形状はこれに拘わるものではなく、材質も鋼板の他、合成樹脂その他の物質で構成することも可能である。また、止水栓８はキャップ状のものとして説明してあるが、これを棒状とし、止水栓におねじを刻み、スリーブ７の開口部側にめねじを刻むようにしたものとしてもよい。
【００３８】
また、型枠１８の設置と割栗石層１９及び捨てコンクリート層２１の形成との工程の前後関係は上記の説明とは逆になっても本発明の効果に影響を及ぼさない。
【００３９】
【発明の効果】
本発明における排水ボックスを採用すれば、地下構築物の施工現場におけるかま場の設置が容易となり、しかも地下水の漏水のない施工が可能となる。また、排水ボックスの導水口を開閉自在としてあるので、所定の施工時点でこれを閉じることにより排水ボックス内の水を排除状態とすることができる。したがって導水口を閉じた後に水中ポンプの回収が可能となる。
【００４０】
なお、本発明を採用して地下構築物の施工を行えば、防水対策が完全であるため、コンクリート打設時におけるコンクリート中の水増し現象がなくなるので、品質の高いコンクリートからなる地下構築物が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】排水ボックスの構成例を示す断面図である。
【図２】排水ボックスの外観の例を示す斜視図である。
【図３】排水ボックスを採用した地下構築物の施工例を示す断面図である。
【図４】施工終了後の状態を示す断面図である。
【図５】従来例を示すもので、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ線断面図である。
【符号の説明】
１              排水ボックス
２              胴部
３              筒部
４              上部開口
５              水中ポンプ
６              導水口
８              止水栓
１１            地下スラブ
１２            鋼矢板
１３            排水溝
１４            誘導水路
１５            かま場
１８            型枠
２０            止水部
２６            埋め戻し材
２７            止水材（ベントナイト）
【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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