(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
地中連続壁の厚みとほぼ同一の管長であって、両側面に遮水シートを貼付した内部中空のパイプを鉄筋籠に配置し、コンクリートを打設して地中連続壁を施工することによって、地中連続壁の一部に両側が開放可能な透水窓部を形成し、かつ該透水窓部に注排水用パイプを連通して、該注排水用パイプによる注排水によって周囲地盤からの土水圧に応じて前記透水窓部の水圧を制御することにより前記透水窓部の内部を遮水状態に保持するとともに、遮水性が不要となった時点で前記遮水シートを撤去することを特徴とする地中連続壁の透水工法。
【請求項２】
前記遮水シートの撤去手段として、前記注排水用パイプより薬液を注入して遮水シートを溶解ないしは分解除去することを特徴とする請求項１記載の透水工法。
【請求項３】
前記遮水シートの撤去手段として、前記遮水シートが微生物などによって分解する生分解プラスチック素材から構成されていることを特徴とする請求項１記載の地中連続壁の透水工法。
【請求項４】
前記透水窓部を構成するパイプの開口面には、前記遮水シートを受圧支持するためのグリッドを設けるとともに、内部には透水フィルタ材を充填することを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載の地中連続壁の透水工法。
【請求項５】
前記注排水用パイプを用いて、地下構造物完成後の目詰まり清掃、地下水調査等の管理を行うことを特徴とする請求項１〜４の何れかに記載の地中連続壁の透水工法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、地中連続壁の施工後に、地下水脈を復元できるようにした地中連続壁の透水工法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
地中連続壁は、遮水性や剛性などに優れているため、地下構造物を構築する上で、遮水および土留壁としての機能を兼用するために、多くの工事現場で実施されている。この手順としては、先ず、掘削に伴うヒービング、ボイリング防止や揚水量抑制を満足する根入れを有する地中連続壁で工事箇所を仕切り、仕切られた内部に地下構造物を構築し、上部を埋め戻すことによって工事を完了させている。
【０００３】
しかしながら、この地中連続壁は、地下水の流れを遮断してしまうために、次の問題を生ずることが指摘されていた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
すなわち、地下水の下流側での井戸がれや、地下水位低下に伴う圧密沈下による地盤沈下が生ずることである。
【０００５】
この場合の対策としては、内部掘削の深さまでは、構造物内部側からボーリングなどによって地中壁の両側面を貫通する孔を開ければ、透水可能となる。但し、この方法では、地中壁の根入れ部に対しては対処できない。
【０００６】
したがって、地下水が根入れ部の位置である場合には、地表部からボーリングを施工し、排水ポンプなどによる逆サイフォン式として地下水を流通させる以外には方法がなく、コスト面、復水効果の面で難があった。
【０００７】
本発明は、以上の問題に鑑みなされたものであって、その目的は、地中連続壁の両側に開放可能な透水窓部を形成して施工時に透水窓部を締切った状態とし、遮水性が不要となった時点で、透水窓部を開放することによって、地下水の流通経路を確保できるようにした地中連続壁の透水工法を提供するものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
以上の目的を達成するため、本発明のうち請求項１に記載の発明は、地中連続壁の厚みと同一の管長であって、両側面に遮水シートを貼付した内部中空のパイプを鉄筋籠に配置し、コンクリートを打設して地中連続壁を施工することによって、地中連続壁の一部に両側開放可能な透水窓部を形成し、かつ該透水窓部に注排水用パイプを連通して、該注排水用パイプによる注排水によって周囲地盤からの土水圧に応じて前記透水窓部の水圧を制御することにより前記透水窓部の内部を遮水状態に保持するとともに、遮水性が不要となった時点で前記遮水シートを撤去することを特徴とする。
【０００９】
従って、請求項１に記載の発明によれば、施工中においては遮水シートの張力および注排水用パイプを通じて水を注排水することで、土圧および地下水圧に抗して地中連続壁の特性である遮水性を保持したまま施工を行うことができ、施工後は任意の時期に遮水シートを撤去することにより、パイプを通じて再び地下水の流通経路を確保できる。
【００１０】
本発明のうち請求項２に記載の発明は、前記遮水シートの撤去手段として、前記注排水用のパイプより薬液を注入して遮水シートを溶解ないしは分解除去することを特徴とする。従って、請求項２に記載の発明によれば、地中土水圧に抗すべく適宜な強度のシート素材を選択し、それに応じた溶解、分解性薬液を用いれば、後から容易に遮水シートを除去することができる。
【００１１】
本発明のうち請求項３に記載の発明にあっては、前記遮水シートの撤去手段として、前記遮水シートが微生物によって分解する生分解プラスチック素材から構成されていることを特徴とする。従って、請求項３に記載の発明にあっては、施工後自然放置により地中に存在する微生物、あるいは注排水用パイプを通じて人為的に供給されたバクテリア、黴などにより、遮水シートは自然分解され、除去されることになる。
【００１２】
本発明のうち請求項４に記載の発明は、前記透水窓部を構成するパイプの開口面には前記遮水シートを受圧支持するためのグリッドを設けるとともに、内部には透水フィルタ材を充填することを特徴とする。従って、請求項４に記載の発明では、グリッドおよび透水フィルタ材が遮水シートを保持し、必要時期の遮水性を保持できる。またフィルタ材によってこの部分を透過する水を濾過する。
【００１３】
本発明のうち請求項５記載の発明は、前記注排水用パイプを用いて、地下構造物完成後における目詰まり清掃、地下水調査等の管理を行うことを特徴とする。従って、請求項５に記載の発明では、透水フィルタ材等の目詰まり清掃が容易に行えるとともに、別途パイプを排せつすることなく地下水調査等が容易に行え、地下構造物完成後においても注排水用パイプを有効利用することができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好ましい実施の形態につき、添付図面を参照して詳細に説明する。図１は、本発明方法が適用される地中連続壁の透水窓部１０を構成する各部材を示すもので、大口径鋼管などからなるパイプ１２と、パイプ１２の頂部に突設された一対の注排水用パイプ１４と、パイプ１２の両端開口に配置される一対のグリッド１６およびグリッド１６の前面に張設された一対の遮水シート１８を備え、さらにグリッド１６で囲われた内部には、図２，図３に示すように透水フィルタ部材２０が充填される。
【００１５】
パイプ１２の管長は、特に図２に示すように、地中連続壁２２の横断面厚みと同一であって、これの内部に建て込まれる鉄筋籠２４に縦横適宜間隔をおいて溶接などにより一体に組付けられる。
【００１６】
従って、以上の構成からなる透水窓部１０は、鉄筋籠２４とともに地盤Ｅに形成された掘削溝２６中に建て込まれ、その後掘削溝２６内にコンクリートＣを打設し、安定液などと置換えることで、地中連続壁２２が形成されるとともに、パイプ１２の両面開口を掘削溝２６の溝壁に対面させる。
【００１７】
前記各注排水用パイプ１４は、下端をパイプ１２の内部に連通させ、上端を地表面に露出し、図示しない注排水ポンプに接続することで、周囲地盤Ｅからの土水圧に応じてパイプ１２の内部の水圧を制御して、浸入した水を排出して遮水シート１８を張設状態に保持するほか、後述する遮水シート除去工程において、遮水シート１８を除去するための薬液注入管や、通水部分が目詰りを生じた場合における洗浄水注入管として機能するものである。
【００１８】
グリッド１６は、遮水シート１８を受圧支持するとともに、内部に充填された透水フィルタ材２０を保持するためのものである。なお、フィルタ材２０としては、グリッド１６の目の粗さより大きな礫などが用いられる。
【００１９】
遮水シート１８は、土水圧に対し、十分な耐久性があると同時に、薬液によって溶解ないしは分解して消滅するシート素材、あるいは生分解プラスチックにより構成されたシート素材からなっている。
【００２０】
前者の場合、溶解するための薬液としては、最も一般的なのは酸、アルカリ、その他一般溶剤であるが、これら薬液によって容易に溶解、分解ないし耐性低下するシート素材としては、以下のプラスチックからなるシート材が候補として掲げられる。
【００２１】
▲１▼セルロース系プラスチック
アセテート……１０％硝酸または塩酸により分解。
セルロイド，エチルセルロース……エチルアルコール、アセトン、酢酸エチルなどに溶解。
【００２２】
▲２▼ポリカーボネート……水酸化ナトリウム，カルシウムなどによって加水分解を生ずる。
【００２３】
▲３▼熱可塑性ポリエステル樹脂（ＰＢＴ，ＰＣＴ）……強酸，強アルカリによって物性が劣化する。
【００２４】
▲４▼芳香族ポリイミド……アルカリによって耐性が低下。
【００２５】
従って、以上の素材から構成されるシートの中から地中土水圧に抗すべく適宜な強度のシートを選択し、それに応じた溶解または分解性薬液を用いれば、後から容易に遮水シートを除去することができる。
【００２６】
但し、上掲の薬液によっては一時的なりとも地下水汚染を誘引したり、毒性がある場合もあるので、該当する遮水シート素材の溶解性や分解性を考慮して、注排水用パイプ１４からの注入時間や抜取り時間を設定し、その後は十分に洗浄すれば、地下水汚染を防止でき、洗浄後は自然劣化させつつ順次遮水シート１８を除去することができる。
【００２７】
また、後者の生分解プラスチックで構成したシートとしては、生物分解性脂肪族ポリエステルで作られたシートが掲げられる。
【００２８】
この素材としては、例えば昭和電工株式会社製のビオノーレ＃１０２０，＃３０２０があり、これらは、通常使用条件では通常のポリオレフィン系プラスチック材料と同等の性能であり、土壌中に埋設しておくと土壌中に存在するバクテリア、黴などの微生物により順次生分解される。
【００２９】
従って、以上の素材から作られた遮水シート１８は、ある程度の使用期間が過ぎれば、自然分解されてしまう。但し、大深度地中壁の場合にはこの種の微生物は少ないので、地下構造物構築後に適宜の時期を見計らって前記注排水用パイプ１４を通じて微生物培養液などを供給することによって、遮水シート１８は比較的短期間の間に分解消滅し、以後は地下水の通水に活用されることになる。
【００３０】
図４（ａ）〜（ｄ）は以上の透水窓部１０を備えた地中連続壁２２を用いた地下構造物の構築手順を示しており、先ず（ａ）に示すように、不透水層Ｅ１にまで到達する地中連続壁２０の構築後は、地下水位ＷＬより下に位置する各透水窓部１０には水圧が加わっており、各透水窓部１０の深度に応じて地表部に到達する注排水用パイプ１４を通じて水を給排水し、地下水圧に対抗させることで止水性を確保できる。
【００３１】
次いで、（ｂ）で示すように地中壁２２により仕切られた内部を根切る。なお、透水窓部１０についてはその内圧を外圧にバランスすべく注排水用パイプ１４を通じて水の注排水を行う。また仮に、根切り部分に透水窓部が位置する場合には、これを閉止する鋼製の蓋を適宜設けておけばよい。
【００３２】
以上のような状態を保ったまま（ｃ）に示すように、地下構造物３０を構築し、（ｄ）に示すように、構造物３０の上部を埋め戻し、完成させる。
【００３３】
そして、完成後は注排水用パイプ１４を通じて地表部から薬液、あるいは微生物培養液を透水窓部１０の内部に注入すると、遮水シート１８は、これらに接して溶解、分解ないしは耐性低下して長期の間にわたって順次除去される結果、透水窓部１０の両面開口が開かれ、地下水を透過させる。
【００３４】
なお、透水フィルタ部材２０が目詰りを生じた場合には、注排水パイプ１４を通じて高圧水を噴射することにより、再び透水可能となる。
【００３５】
また、地下構造物３０の完成後は、地表部における注排水用パイプ１４を閉鎖するとともに、構造物３０内に注排水用パイプ１４を引き込んで上記地表部からなされた遮水シート１８の撤去作業を地下構造物３０から行うこともできる。
【００３６】
さらに、注排水用パイプを用いて、地下構造物３０の完成後に透水フィルタ部材２０の目詰まり清掃のみならず、地下水調査等の管理を行うことができる。地下構造物３０の完成後は、上述したように、構造物３０の内部からこのような管理が行われる。
【００３７】
【発明の効果】
以上の説明により明らかなように、本発明にかかる地中連続壁における透水工法によれば、施工中においては遮水シートの張力および注排水用パイプを通じて水を注排水することで、土圧および地下水圧に抗して地中連続壁の特性である遮水性を保持したまま施工を行うことができ、施工後は任意の時期に遮水シートを撤去することにより、パイプを通じて再び地下水の流通経路を確保できるため、従来のように工事後地下水流を復元させるためのボーリングなどの面倒な作業が不要となり、ポンプなども特に必要としないため、安価に構成できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】透水窓部を構成する各部材を示す分解斜視図である。
【図２】同透水窓部を組込んだ地中連続壁の横断面図である。
【図３】同透水窓部を組込んだ地中連続壁の一部を示す側断面図である。
【図４】（ａ）〜（ｄ）は同地中連続壁を用いた地下構造物の構築手順を示す断面説明図である。
【符号の説明】
１０  透水窓部
１２  パイプ
１４  注排水用パイプ
１６  グリッド
１８  遮水シート
２０  透水フィルタ部材
２２  地中連続壁
２４  鉄筋籠
【図１】
0003755201.tif 000002
【図２】
0003755201.tif 000003
【図３】
0003755201.tif 000004
【図４】
0003755201.tif 000005