(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
地表部において埋設管周囲に配置される外枠と、外枠の内側上部及び下部にそれぞれ配置され、前記埋設管の外周を気密にシールする膨張収縮式の、前記外枠に対して上下に可動な可動シール及び前記外枠に対して固定された固定シールと、各シールに膨張用圧力流体を送るポンプと、ポンプの管経路内にあって、前記各シール内に送る流体の送り方向を切替えて一方が膨張した状態で他方を収縮させる切替バルブとを備えたことを特徴とする埋設管構造物の止水装置。
【請求項２】
前記埋設管は、縦方向にスリットが形成された継手部を有する鋼管矢板であり、地表部において、前記継手部の内側上下にそれぞれ配置される膨張収縮式の、前記外枠に対して上下に可動な可動シール及び前記外枠に対して固定された固定シールと、前記各シール内に送る流体の送り方向を切替えて一方が膨張した状態で他方を収縮させる切替バルブとを備えたことを特徴とする請求項１記載の埋設管構造物の止水装置。
【請求項３】
地表部において埋設管周囲に配置される外枠と、外枠の内側上部及び下部にそれぞれ配置され、前記埋設管の外周を気密にシールする膨張収縮式の、前記外枠に対して上下に可動な可動シール及び前記外枠に対して固定された固定シールとを備えたものにおいて、埋設管の打込み時に、可動シールを膨張させて埋設管と外枠の間をシールし、埋設管とともに可動シールを下降させ、可動シールが固定シールに当接した状態で、固定シールを膨張させて埋設管と外枠との間をシールする一方で、可動シールを収縮させ埋設管の上部側に引上げる作業を交互に繰返すことを特徴とする埋設管構造物の止水方法。
【請求項４】
地表部において、縦方向にスリットが形成された継手部を有する鋼管矢板の周囲に外枠が配置され、前記継手部の内側上下にそれぞれ配置される膨張収縮式の、前記外枠に対して上下に可動な可動シール及び前記外枠に対して固定された固定シールを備えたものにおいて、前記鋼管矢板の打込み時に可動シールを膨張させる一方で、固定シールを収縮させ、可動シールにより管内を上下に仕切りつつ、前記鋼管矢板とともに下降させ、可動シールが固定シール位置に位置した状態で固定シールを膨張させる一方で、可動シールを収縮させつつ上部側に引上げることを特徴とする鋼管矢板の止水方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、管構造物の止水性を保持するための止水装置、止水方法及び地中に埋設するための埋設装置並びにその埋設方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
地下水位が施工基面より高い場所で杭、土留壁あるいはパイプルーフを建て込む場合、以下の補助工法を併用することによって施工を可能としていた。
【０００３】
（ａ）削孔時の地下水の噴出防止、土砂の噴発防止及び孔壁崩壊防止のために、地下水位を施工基面より低下させ、従来工法であるオーガー掘削機などにより削孔し、これにパイプ構造物を埋設する。
【０００４】
（ｂ）同じく削孔時の地下水、土砂の噴発防止及び孔壁崩壊防止のために、薬液注入などにより管構造物設置範囲内の地盤の止水性と安定性を確保し、その中で従来工法であるオーガー掘削機などにより削孔し、これに管構造物を埋設する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、都市部においては、地下水環境保全及び周辺構造物に対する影響を防止する必要から、（ａ）の工法を採用することは困難である。仮に該種工法が採用されたとしても、リチャージウエルなどを行わなければならず、コストアップの原因となるばかりか、思うような効果が期待できない場合もある。また、（ｂ）の工法においては、工期が長期化し、注入薬液などの材料費が多く係り、工費が高価となる欠点がある。
【０００６】
本発明は、以上の課題を解決するものであって、その目的は、管構造物を埋設するにあたり、以上のような補助工法を併用することなく、管内外の止水性を保ちつつ地中に埋設し、埋設後も管内の止水性を良好に保持できるようにした埋設管構造物の止水装置及び止水方法、並びに埋設装置及び埋設方法を提供するものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために、本発明の止水装置は、地表部において埋設管周囲に配置される外枠と、外枠の内側上部及び下部にそれぞれ配置され、埋設管の外周を気密にシールする膨張収縮式の、前記外枠に対して上下に可動な可動シール及び前記外枠に対して固定された固定シールと、各シールに膨張用圧力流体を送るポンプと、ポンプの管経路内にあって、前記各シール内に送る流体の送り方向を切替えて一方が膨張した状態で他方を収縮させる切替バルブとを備えたことを特徴とする。従って、本発明装置では、埋設管の外周部での地下水の噴出、土砂の噴発を防止できる。
【０００８】
請求項２に記載による止水装置では、前記埋設管は、縦方向にスリットが形成された継手部を有する鋼管矢板であり、地表部において、前記継手部の内側上下にそれぞれ配置される膨張収縮式の、前記外枠に対して上下に可動な可動シール及び前記外枠に対して固定された固定シールと、前記各シール内に送る流体の送り方向を切替えて一方が膨張した状態で他方を収縮させる切替バルブとを備えたことを特徴とする。従って、本発明装置では、継手部内部での地下水の噴出、土砂の噴発を防止できる。
【０００９】
請求項３に記載の止水方法では、地表部において埋設管周囲に配置される外枠と、外枠の内側上部及び下部にそれぞれ配置され、前記埋設管の外周を気密にシールする膨張収縮式の、前記外枠に対して上下に可動な可動シール及び前記外枠に対して固定された固定シールとを備えたものにおいて、埋設管の打込み時に、可動シールを膨張させて埋設管と外枠の間をシールし、埋設管とともに可動シールを下降させ、可動シールが固定シールに当接した状態で、固定シールを膨張させて埋設管と外枠との間をシールする一方で、可動シールを収縮させ埋設管の上部側に引上げる作業を交互に繰返すことを特徴とする。従って、本発明の止水方法では可動シールを上下動しながら固定シールと交互に膨張収縮を繰返すことにより、各シールは地表部で一定の高さの範囲で管周囲とのシール性を保持しつつ順次埋設管を地中に埋設することができる。
【００１０】
請求項４に記載の止水方法では、地表部において、縦方向にスリットが形成された継手部を有する鋼管矢板の周囲に外枠が配置され、前記継手部の内側上下にそれぞれ配置される膨張収縮式の、前記外枠に対して上下に可動な可動シール及び前記外枠に対して固定された固定シールを備えたものにおいて、前記鋼管矢板の打込み時に可動シールを膨張させる一方で、固定シールを収縮させ、可動シールにより管内を上下に仕切りつつ、前記鋼管矢板とともに下降させ、可動シールが固定シール位置に位置した状態で固定シールを膨張させる一方で、可動シールを収縮させつつ上部側に引上げることを特徴とする。従って、本発明の止水方法では可動シールを上下動しながら固定シールと交互に膨張収縮を繰返すことにより、各シールは地表部で一定の高さの範囲で管内のシール性を保持しつつ順次鋼管矢板を地中に埋設することができる。
【００１３】
【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。なお、本発明では、埋設管の地中埋設時において、埋設管外周部の止水性を保つこと、埋設管内周の止水性を確保すること、及び埋設時及び埋設後の管内の止水性を保持することの三点を目的としている。
【００１４】
このうち、図１，２は本発明の止水方法が適用される埋設管構造物の外周部及び内周部を止水するための装置を示している。本実施形態で用いる埋設管構造物は鋼管矢板（以下矢板と略称する）１が用いられる。この矢板１は、図示のごとく、円筒状の管本体２と、その両側に縦方向に一体化されたパイプ状の継手部３とからなるもので、隣合う矢板１の継手部３同士を縦方向に形成されたスリットを介して嵌合し合うことで、埋設と同時に横方向に接合される構造であり、各図において右側が既打設の矢板１を示し、左側がこれから埋設しようとする矢板１である。
【００１５】
そして、打込み時には矢板１の周囲に止水装置５が設置され、その埋設部位周囲及び継手部３の内部からの水の噴出あるいは土砂の噴発を防止しつつ、矢板１の打込みがなされる。止水装置５は、鋼管矢板１の埋込み位置周囲に半埋設状態に配置される略八角形状の外枠６と、外枠６の内側上下にスペーサ７を介して配置され、管本体２の外周を液密に包囲するスライド式ゴムバッグ８ａ及び固定式ゴムバッグ８ｂと、継手部３の上下に配置されたスライド式ゴムバッグ９ａ及び固定式ゴムバッグ９ｂと、各ゴムバッグ８ａ〜９ｂに圧力空気を送るコンプレッサ１０及びコンプレッサ１０の管経路に配置された切替バルブ１１とから構成され、スライド式ゴムバッグ８ａ，９ａの膨張状態では、固定式ゴムバッグ８ｂ，９ｂが収縮し、スライド式ゴムバッグ８ａ，９ａの収縮状態では、固定式ゴムバッグ８ｂ，９ｂが膨張するよう切替バルブ１１が交互に切り替るようになっている。
【００１６】
なお、図示は省略するが、コンプレッサ１０の管経路中には、各膨張時におけるゴムバッグを最適圧力に保つための調整弁、収縮時に圧力空気を大気に解放するための逃し弁などが設けられ、さらには切替バルブは矢板１の打込み速度に連繋して自動的に交互切替動作するよう構成されていることは言うまでもない。
【００１７】
先ず、（ａ）に示すように、打込み初期では上部側のスライド式ゴムバッグ９ａが膨張して継手部３の内周に固着する。これによって上部側で止水性を確保する。また、下部側の固定式ゴムバッグ９ｂが収縮した状態にあり、この状態で鋼管矢板１の打込み動作が行われると、（ｂ）に示すようにゴムバッグ９ａは、継手部３とともに下降する。ある程度下降すると、（ｃ）に示すように、バルブ切替により、スライド式ゴムバッグ９ａを収縮させて上部に引上げ、これに替えて固定式ゴムバッグ９ｂを膨張させることで管内部の液密性は維持される。
【００１８】
次いで、上部に引上げたゴムバッグ９ａを再び膨張させ、ゴムバッグ９ｂを収縮させるサイクルを繰返すことで、二つのゴムバッグ９ａ，９ｂを一定位置を上下させつつ打込みの間継手部３の上部側の止水性が保持されることになる。なお、スライド式ゴムバッグ９ａの上昇動作は自動引上げで行っても良いし、手動で引上げることも出来る。
【００１９】
また、外周部ゴムバッグ８ａ，８ｂもほぼ同様の作用であり、図４に示すように、打込み作業の間矢板１の周囲と外枠６との間の止水性を確保する。すなわち、打込み初期では（ａ）に示すように、上部側のスライド式ゴムバッグ８ａが膨張して鋼管矢板１の外周に固着し、下部側の固定式ゴムバッグ８ｂが収縮した状態にあり、この状態で鋼管矢板１を打込むと、（ｂ）に示すようにゴムバッグ８ａは、外枠６と矢板１周囲の液密性を確保しつつ矢板１とともに下降する。次いで、（ｃ）に示すように、バルブ１１が切替わり、スライド式ゴムバッグ８ａを収縮させて上部に引上げ、固定式ゴムバッグ８ｂを膨張させることで、外枠６と矢板１管の液密性は維持される。
【００２０】
次いで、（ｄ）に示すように、上部に引上げたゴムバッグ８ａを再び膨張させ、ゴムバッグ８ｂを収縮させるサイクルを繰返すことで、二つのゴムバッグ８ａ，８ｂを一定位置を上下させつつ打込みの間矢板１の外周と外枠６管の液密性を保持することになる。なお、スライド式ゴムバッグ８ａの上昇動作は自動引上げで行っても良いし、手動で引上げることも出来る。
【００２８】
なお、以上の実施形態では、埋設管として鋼管矢板を対象としたが、いずれの断面形状の中空鋼管にも適用でき、地表部における管内外からの水、土砂の噴発を防止すること、埋込み作業中及び埋込み後の管内部の止水性を確保することを目的とするならばいずれも対象となることは勿論である。
【００２９】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明による止水装置では、埋設管の周囲または内側での地下水の噴出、土砂の噴発を防止できる。またその構造は二つのゴムバッグと、ポンプ及び切替バルブで構成されるため、機構が簡単である。
【００３０】
本発明の止水方法では、可動シールを上下動しながら固定シールと交互に膨張収縮を繰返すことにより、各シールは地表部で一定の高さの範囲で管の周囲あるいは管内のシール性を保持しつつ順次埋設管を地中に埋設することができる。
【００３２】
本発明の埋設方法では、埋設管の埋込み中及び埋込み後の埋設管内部の止水性を確保できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明に係る止水装置の平面図である。
【図２】  図１のＡ−Ａ線断面図である。
【図３】  （ａ）〜（ｄ）は継手部内部の止水性を確保するための手順を示す説明図である。
【図４】  （ａ）〜（ｄ）は鋼管矢板周囲の止水性を確保するための手順を示す説明図である。
【符号の説明】
１  鋼管矢板（埋設管）
２  管本体
３  継手部
５  止水装置
６  外枠
８ａ，９ａ  スライド式ゴムバッグ（可動シール）
８ｂ，９ｂ  固定式ゴムバッグ（固定シール）
１０  エアコンプレッサ
１１  切替バルブ
【図１】
0003767314.tif 000002
【図２】
0003767314.tif 000003
【図３】
0003767314.tif 000004
【図４】
0003767314.tif 000005