8Vol.37 No.8 2023（令和 5 年）通巻 434 号

地下水と歩む推進工法

巻頭言

五方よしで明るい未来を

宮地

秀将 …

1

今月の推論

知ったかぶりのチャット GPT

全発連会長 …

2

総地下水と歩む推進工法

中野

正明 …

3

・推進工事における地盤改良工法の計画と管理

吉田豊一郎 …

14

藤田博 …

21

尾崎

哲二 …

28

・地下水位低下による防災技術・レジェンドパイプ工法の取り組み 橋 ヶ 谷 直 之 …

32

・高い地下水圧の施工に必要な推進管への対策について

平尾

慎也 …

39

・地下水を揚水するディープウェル施工時の管理ポイント

髙橋

直人 …

45

話題のインフラツアーに参加 10

山口

雅永 …

52

…

58

裕三 …

62

編集委員会

…

67

Back Number

…

68

編集後記

…

70

▼▼

▼特集

論・地下水位低下工法

ウェルポイント工法／ディープウェル工法／バキュームディープウェル工法

▼解

▼

随説

筆・初期掘進や到達時の出水を防止し地盤を安定させる
スーパーウェルポイント工法〜久慈国家石油備蓄基地〜▼ニュース Flash▼▼▼▼

ゆうぞうさんの山紀行

第 90 回西穂高岳 3 度目の挑戦

藤代

本誌特集および投稿文で、著者の責任によって執筆された記事は必ずしも日本推進技術協会の見解ではありません。

月刊推進技術 Vol. 37 No. 8 2023

III特集地下水と歩む推進工法

解 説

初期掘進や到達時の出水を防止し地盤を安定させる

スーパーウェルポイント工法
おざき

てつじ

尾崎 哲二
スーパーウェルポイント協会
東京支部㈱アサヒテクノ東京支社

1

水位を下げることにより周辺の地下水を井戸に集め、揚はじめに水する仕組みである。この結果、周辺の地下水位が低推進工事の補助工法のひとつに地下水位低下工法下する。

がある。主に発進・到達立坑の構築、初期掘進時・井戸は集水と揚水の機能に分けて考えることができ到達時の出水防止や地盤安定のために利用される。今る。表−1の分類は集水に着目したもので集水に重力を回、そのひとつであるスーパーウェルポイント工法（以下、使う工法が釜場工法、ディープウェル工法（以下、DWSWP 工法）を取り上げる。

工法）の「重力排水工法」である。

本工法は開発（特許出願 1998 年）から25 年が経過
表−1

し、現在（2023 年 3月末）まで国内外の412 箇所の現場で採用されてきた。掘削工事（根切り工事）に伴う地下水位低下工事（盤ぶくれ対策、ドライワーク対策含む）に実績が多いが、軟弱地盤の圧密促進対策、地排水方法

地下水位低下工法工法名

重力排水工法

釜場工法、ディープウェル工法

強制排水工法ウェルポイント工法、バキュームディープウェル工法、SWP 工法などすべり防止対策、トンネル坑口安定対策などでも実績を重ねている。

一方、集水において重力に加え真空ポンプによる負本稿ではSWP 工法について、他の地下水位低下工圧を使う工法がウェルポイント工法（以下、WP 工法）、法と比較しながら井戸構造や集水の仕組みを紹介し、バキュームディープウェル工法（以下、VDW 工法）、その特長を述べる。またシールド工事の発進時、到達SWP 工法などの「強制排水工法」である。「強制」と時における立坑近接部の排水対策について実例を踏まいう言葉が使われるが、この工法においても重力を利用えた利用方法を紹介する。

する。揚水においてはWP 工法が唯一負圧のみを利用するが、他の工法では水中ポンプを利用する。

2

地下水はピエゾ水頭（ポテンシャル）の大きい方から地下水位低下工法小さい方に向かって流れる。ピエゾ水頭は位置水頭（あ地下水位低下工法は表−1に示すように「重力排水1）28

る基準面から対象とする点までの水柱の高さ）と圧力水工法」と「強制排水工法」に分けられる 。しかし排頭（対象とする点での圧力の大きさを表す水柱の高さ）水原理は同じであって、地盤に井戸を設け、井戸内のの和で表される。その流速はピエゾ水頭の勾配（動水月刊推進技術 Vol. 37 No. 8 2023

図−1

地下水位低下工法

勾配）と透水係数の積によって近似できる（ダルシーのするが、井戸管にスリット（スクリーン）が切ってあ法則）。井戸の重要な機能は集水であり、集水力は透るため、地下水位が低下すると空気が井戸管に流水係数が一定ならば動水勾配によって決まる。

入して負圧が維持できなくなる。その結果、集水力

図−1にWP 工法、DW 工法および SWP 工法の模が低下する。

式図を示す。図−1に示すΔHは周辺と井戸内の地下水のピエゾ水頭の差であり、このうち位置水頭の差を重力として、圧力水頭の差を圧力（負圧）として表している。
以下に上記の3 工法の集水・揚水の仕組みを示す。

3

スーパーウェルポイント工法

上記よりSWP 工法は「重力に加え、負圧により地下① WP 工法では真空ポンプでライザーパイプを吸引し水を集め、水中ポンプで揚水する地下水位低下工法」て負圧を生じさせるため下端のウェルポイントから地と定義される。SWP 工法における井戸管の構造を図−

下水が上昇する（排水する）。このときライザーパ2に、その集水の仕組み（原理）を図−3に示す。

イプ内には水柱ができるが、負圧の効果によりウェ（1）井戸構造

ルポイント先端部の圧力水頭は周辺地下水より低く井戸管（通常φ400mm）は下部にφ100mm の吸なる（ピエゾ水頭が低下する）。その結果、周辺水孔（計 16 孔：4 孔 4 段）を設けているだけの閉じたから地下水が集まる。

構造である。スクリーンは井戸管を囲むように取り付け② DW 工法では井戸内の水位を下げることにより（水られ（二重管構造の特殊セパレートスクリーン、通常φ中ポンプによって揚水）井戸内の地下水には圧力450mm）、下端は吸水孔より深い位置まで、上端は通常、水頭の低下高に応じたピエゾ水頭が低下する。そ床付面以深の目標水位近くまでとしている。

の結果、周辺地下水との間にピエゾ水頭の差が生水中ポンプは深井戸用ポンプ（通常 11KW）を用いる。

じ地下水が集まる。集まる地下水は水中ポンプで真空ポンプ（11KW）は地上に設置し、井戸管の頭部揚水する。釜場工法は浅いDW工法と考えてよい。

より井戸管内を吸引する。

③ SWP 工法では井戸内の水位を下げ、加えて井戸（2）集水の仕組み

管内を真空ポンプで吸引して負圧にする。これによ

図−3には井戸内のピエゾ水頭についてSWP 工法とり吸水孔付近の圧力水頭が大きく低下するため（ピDW 工法の差を示している。これによりSWP 工法は井エゾ水頭が大きく低下する）、周辺地下水との間に戸内と周辺地下水のピエゾ水頭の差を大きくする（動水大きな動水勾配が生じ、地下水が集まる。集まる勾配を大きくする）工法とも言える。

地下水は水中ポンプで揚水する。
VDW 工法はSWP 工法と同様に真空ポンプを利用ここで注意すべき点がある。SWP 工法では井戸内の水面を常に下げておくことが重要であり、そのため想定月刊推進技術 Vol. 37 No. 8 2023

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特集

地下水と歩む推進工法

図−3

SWP 工法の原理の地下水を集水（揚水）する（井戸周辺では大きな流速が生じる）。しかし、重要な点は地下水位が低下し、重力による集水力が低下しても負圧による集水力が持続することである。この結果、同じ深さの井戸であれば
図−2

DW 工法に比べ、低下する地下水位が深くなる。DW

SWP 工法の井戸構造工法においても複数の井戸（2 本以上）で囲まれる場

される集水量以上の揚水能力をもつ水中ポンプを準備合には群井戸の作用により水位低下がさらに進むが、する。揚水能力が不足すれば井戸内の水位が上昇しSWP 工法ではより効果的となる。

て地下水位との水位差が小さくなり、集水量が減じるからである。このことはDW 工法でも同様である。

DW 工法に比べ井戸を浅く設置できる。その結果、揚（3）特長水量が比較して少なくなり、周辺の地下水位の低下も小動水勾配が大きくなるため DW 工法に比較して多量

図−430

そのため同じ水位低下を図る場合、SWP 工法では月刊推進技術 Vol. 37 No. 8 2023

さくなる（図−4）。

平衡時の地下水位比較図（模式図）

図−5

発進・到達時の地下水位低下対策

復水する場合には揚水量が少なくなるため復水が比較的容易である。SWP 工法と一体として用いる復水工

5

おわりに法（VPRW 工法、真空プレス型リチャージウェル）では

本稿では、SWP 工法について他の工法と比較しなが加圧ポンプや除砂装置の配管（揚水井戸と復水井戸をら井戸構造、集水の仕組みや特長を概説した。本工直結）への組み込みによりほぼ完全な復水を実現する。

法が地下水位低下工法のひとつとして認められてきていこれらはSWP 工法の大きなメリットである。

るが、さらに実績を重ね、技術の向上を図っていきたい。
また応用技術となる軟弱地盤の圧密促進対策、地すべ

4シールド工事の発進・到達時の出水対策

シールド工事においては、推進工事と同様に立坑かり防止対策、トンネル坑口安定対策（推進工事、シールド工事における発進・到達時の地盤安定対策含む）等においても技術を確立していきたい。らの発進時や到達時の出水対策として地下水位低下を講じることがある。ここでは台湾や新宿で実施したSWP工法による地下水位低下の工事事例をもとに対策案を紹介する（図−5）。
図−5に示すように発進あるいは到達立杭の前面に止水壁（心材なしのソイルセメント壁等）を施工し、この中にSWP 井戸を設置する。これにより立杭と止水壁に囲まれる範囲の地下水位を低下させ、シールドの発進部あるいは到達部のドライワークが可能となる。この場合、壁外の水位はほとんど低下しない。

○お問い合わせ先㈱アサヒテクノ 東京支社
〒132-0035
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Tel：03-6913-9137 Fax：03-6913-9138
E-mail：ozaki@asahitechno.jp
http://www.asahitechno.jp/company/index.html【参考文献】
1）「根切り工事と地下水 ─調査・設計から施工まで─ 現
場技術者のための土と基礎シリーズ19」土質工学会編、
P171（1991 年）

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