JP2006265964A - 排水処理方法 - Google Patents

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松郎 中野
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Abstract

【課題】不透水層において常水位以下の掘削を可能にし、且つ、地盤への影響なく排水を行う排水処理方法を提供する。
【解決手段】被圧水ライン11以下でボーリング掘削によって鋼管21を打設して鋼管の上端周囲に釜場13を設け、鋼管の上端を覆って上方に延在するケーシング23を設置し、鋼管の上端に揚水ポンプ25を配置してケーシングの上端23aから外に通じる揚水ルート26を確保し、被圧水ラインに上端がほぼ一致したスラブコンクリート18aを打設し被圧高さによる影響がなくなったときに揚水ポンプおよび揚水ルートを撤去してケーシングの上端を閉塞する。このため、鋼管によって根切底12の直下の透水層よりも、周囲の山止めより1層下の透水層の被圧水を下げる。さらに、他の釜場14を設けて各釜場間を管路22で繋げることで、山止めの周囲からの湧水の誘導を必要以上にすることなく、鋼管を打設した釜場を主とした揚水に絞る。
【選択図】 図4

Description

本発明は、不透水層を抱えた地層における排水処理方法に関するものである。
従来、地下漏水部のコンクリートの施工法として、地下構造体を接合させる周囲の地下連壁に漏水がある場合に、地下連壁の壁漏水部に下端を開放させた注入ホースを付設して、地下構造体のコンクリート打設前乃至打設中に漏水した水を前記注入ホースで揚水し、コンクリートの打設終了後に漏水した水を導水路とした前記注入ホースで排水し、打設コンクリートの強度発現後には前記注入ホースから止水用注入材を注入して止水する(例えば、特許文献1参照)。
また、従来、ディープウェル工法に伴う地下水の復水方法として、ディープウェル内の地下水を揚水して、井戸内から地下帯水層への水圧による自然透水が可能な水深が得られる深さの深井戸内に注水し、注水した水を深井戸内から地下帯水層へ自然透水させて復水する。あわせて工事現場内の釜場の不要水を揚水して沈砂後、深井戸内へ注水する(例えば、特許文献2参照)。
特開平9−144016号公報 特開平9−78563号公報
しかしながら、例えば地層のGL−6m付近が常水位で、掘削深さがGL−8.5mである場合、釜場排水では排水性が悪く常水位以下の掘削が困難である。また、近隣の建物に掘削場所が接近している場合では、地盤への影響を考慮して水位の著しい低下を抑える必要がある。このため、釜場排水のような湧水程度の汲み上げよりも高い排水効果があり、ディープウェル工法のような強制排水を行うことのない排水処理方法が要求される。
本発明は、上記実情に鑑みて、不透水層を抱えた地層において地盤への影響なく十分な排水を行うことができる排水処理方法を提供することを目的とする。
上記の目的を達成するために、本発明の請求項1に係る排水処理方法は、不透水層を抱えた地層における排水処理方法であって、被圧水ライン以下でボーリング掘削によって鋼管を打設して当該鋼管の上端周囲に釜場を設ける工程と、前記鋼管の上端を覆って上方に延在する筒状のケーシングを設置する工程と、前記鋼管の上端に揚水ポンプを配置して前記ケーシングの上端から外に通じる揚水ルートを確保する工程と、前記被圧水ラインに上端をほぼ一致した耐圧盤を打設して被圧高さによる影響がなくなったときに前記揚水ポンプおよび揚水ルートを撤去して前記ケーシングの上端を閉塞する工程とを含むことを特徴とする。
本発明の請求項2に係る排水処理方法は、上記請求項1において、前記釜場を設ける工程で、前記釜場に対してほぼ同じ水位で他の釜場を設けて各釜場間を管路によって繋げる工程を含むことを特徴とする。
本発明に係る排水処理方法は、鋼管によって直下の透水層よりも、周囲の山止めより1層下の透水層の被圧水を下げる。また、他の釜場および管路によって、山止めの周囲からの湧水の誘導を必要以上にすることなく、鋼管を打設した釜場を主とした揚水に絞る。すなわち、ボーリング掘削で打設した鋼管によって現場内水位の被圧を部分的に開放することによって被圧を下げて掘削面の含水を抑えた排水を行うことが可能になる。鋼管からの出水は、強制排水ではなく、透水層貫入の誘導であるため、周囲の地盤への影響はない。このため、初期の排水設備投資によって、安定した工期確保および品質確保を行うことが可能になる。この結果、不透水層を抱えた地層において地盤への影響なく十分な排水を行うことができる。
以下に添付図面を参照して、本発明に係る排水処理方法の好適な実施の形態を詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。
図1〜図8は本発明に係る排水処理方法の実施の形態を示す工程図である。本発明に係る排水処理方法は、不透水層を抱えた地層における地下工事において適用するものである。
最初に、不透水層を抱えた地層における地下工事を行う以前に現場調査を行い、図1に示す被圧水ライン11を得る。なお、本実施の形態で例示する地層は、GL−6m付近が常水位であって、掘削深さをGL−8.5mとする。また、地下工事を行う近隣には既存の建物などが接近している。
次に、図1に示すように常水位の付近であって、上記被圧水ライン11の500mm〜1000mm下に掘削した根切底12からボーリング掘削によって鋼管21を打設する。そして、鋼管21の上端21aの周囲に釜場13を設ける。釜場13は、根切底12から600mm程度下げた位置にする。
一方、図1に示すように同じく根切底12において、地下工事近隣の山止め(図示せず)の周囲の位置にて、前記釜場13に対してほぼ同じ水位で他の釜場14を設け、各釜場13,14の間をほぼ水平に埋設した管路22によって繋げる。なお、根切底12の上には捨コンクリート15を打設する。
次に、図2に示すようにケーシング23を設ける。ケーシング23は上下方向に延在する鋼管からなる筒状体であって、後述する揚水ポンプ25を内装する内径を有している。そして、鋼管21の上端21aをケーシング23で覆うようにして当該ケーシング23を上方に延在して設置する。また、ケーシング23の上端23aには、後に当該上端23aを閉塞するための止水蓋27を取り付けるフランジ23cが形成してある。ケーシング23の上端23aの深さ位置は、「閉塞時の被圧<閉塞した上端23aを被覆するコンクリートの被圧」として、ケーシング23の上端23aを閉塞した後の止水に影響がでないように考慮して算定する。また、ケーシング23の下端23bは、釜場13の底に敷設した砕石16に呑み込ませてある。そして、ケーシング23の外周壁と砕石16との間には、ゴム材などからなる止水材24を設ける。なお、他の釜場14の底にも砕石16が敷設する。
次に、図3に示すように揚水ポンプ25を設置する。揚水ポンプ25は、鋼管21の上端21aに取り付けてある。そして揚水ポンプ25の立ち上げは、塩ビ管などからなる固定配管26aおよび開閉バルブ26bなどによってケーシング23の上端23aから外に通じて被圧水ライン11上に至る揚水ルート26を確保する。すなわち、揚水ポンプ25を稼働することによって鋼管21から揚水ルート26を介して揚水する。また、他の釜場14には、山止め(図示せず)の周囲からの雨水などが流水あるいは湧水となって溜まるが、この水を管路22を介して釜場13に引き込んで揚水する。
次に、図4に示すように各釜場13,14を砕石16で埋め、当該釜場13,14の開口を塞ぐようにコンクリート17を打設する。このコンクリート17は、前記捨コンクリート15に対してほぼ面一に打設する。そして、コンクリート17と捨コンクリート15との間にはゴム材などからなる止水材24を設ける。
さらに、図4に示すように捨コンクリート15に対してほぼ面一に打設する。そして、捨コンクリート15およびコンクリート17の上に耐圧盤としてのスラブコンクリート18を打設する。スラブコンクリート18の上端は、被圧水ライン11にほぼ一致する。また、スラブコンクリート18には、ケーシング23の上端23aを表出する凹所18aを設ける。
次に、図4に示す状態で揚水を行って被圧高さによる影響がなくなったとき(上載比重>水位被圧)、図5に示すように揚水ポンプ25および揚水ルート26を撤去する。そして、揚水ポンプ25および揚水ルート26を撤去したケーシング23内に砕石16を詰める。
次に、図6に示すようにケーシング23の上端23aに止水蓋27を取り付けて当該上端23aの開口を閉塞する。止水蓋27は、ケーシング23の上端23aに設けたフランジ23cに対してパッキン28を介在してボルト27aで固定する。また、止水蓋27には、ソケット管27bが設けてある。このソケット管27bは、ケーシング23の開口を閉塞する際の圧開放弁をなす。そして、圧が開放された場合には、図7に示すようにソケット管27bをキャップ27cで塞ぐ。
最後に、図8に示すようにスラブコンクリート18の凹所18aの部位に配筋18bを施し、当該凹所18aにコンクリート19を打設する。これにより、凹所18aを塞いでケーシング23を埋設する。
なお、コンクリート19を打設した後の湧水は、既存PC杭廻りや擁壁取り合いから考えられる。この場合、図には明示しないが擁壁立ち上げ基礎を先行して打設し、湧水を既存地下部分の側溝釜場より揚水する。
このように、上述した排水処理方法では、不透水層を抱えた地層において、被圧水ライン11以下でボーリング掘削によって鋼管21を打設して当該鋼管21の上端21a周囲に釜場13を設ける。そして、鋼管21の上端21aを覆う態様で上方に延在する筒状のケーシング23を設置する。そして、ケーシング23内において鋼管21の上端21aに揚水ポンプ25を配置してケーシング23の上端23aから外に通じる揚水ルート26を確保する。そして、被圧水ライン11に上端がほぼ一致する態様でスラブコンクリート18を打設し被圧高さによる影響がなくなったときに揚水ポンプ25および揚水ルート26を撤去してケーシング23の上端23aを閉塞する。この結果、鋼管21が、根切底12の直下の透水層よりも、周囲の山止め(図示せず)より1層下の透水層の被圧水を下げる効果を奏する。
また、釜場13を設けるとき、釜場13に対してほぼ同じ水位で他の釜場14を設けて各釜場13,14間をほぼ水平に埋設した管路22によって繋げる。この結果、山止め(図示せず)の周囲からの湧水の誘導を必要以上にすることなく、鋼管21を打設した釜場13を主とした揚水に絞ることが可能になる。
すなわち、不透水層における根切底12は、スラブコンクリート18(床付け)レベルの品質に湧水が多大に影響をおよぼす。しかし、本実施の形態のように、GL−6m付近が常水位であって、掘削深さをGL−8.5mとし、また、地下工事を行う近隣には既存の建物などが接近しているため、ウェルポイント工法やディープウェル工法による排水が困難である。そこで、本実施の形態のごとく、ボーリング掘削で打設した鋼管21によって現場内水位の被圧を部分的に開放することによって被圧を下げて掘削面の含水を抑えた排水を行うことが可能になる。鋼管21からの出水は、強制排水ではなく、透水層貫入の誘導であるため、周囲の地盤への影響はなく、定期測定による変位確認では、沈下などの影響は認められない。このため、初期の排水設備投資によって、安定した工期確保および品質確保を行うことが可能になる。
本発明に係る排水処理方法の実施の形態を示す工程図である。 本発明に係る排水処理方法の実施の形態を示す工程図である。 本発明に係る排水処理方法の実施の形態を示す工程図である。 本発明に係る排水処理方法の実施の形態を示す工程図である。 本発明に係る排水処理方法の実施の形態を示す工程図である。 本発明に係る排水処理方法の実施の形態を示す工程図である。 本発明に係る排水処理方法の実施の形態を示す工程図である。 本発明に係る排水処理方法の実施の形態を示す工程図である。
符号の説明
11 被圧水ライン
12 根切底
13 釜場
14 釜場
15 捨コンクリート
16 砕石
17 コンクリート
18 スラブコンクリート
18a 凹所
18b 配筋
19 コンクリート
21 鋼管
21a 上端
22 管路
23 ケーシング
23a 上端
23b 下端
23c フランジ
24 止水材
25 揚水ポンプ
26 揚水ルート
26a 固定配管
26b 開閉バルブ
27 止水蓋
27a ボルト
27b ソケット管
27c キャップ
28 パッキン

Claims (2)

  1. 不透水層を抱えた地層における排水処理方法であって、
    被圧水ライン以下でボーリング掘削によって鋼管を打設して当該鋼管の上端周囲に釜場を設ける工程と、
    前記鋼管の上端を覆って上方に延在する筒状のケーシングを設置する工程と、
    前記鋼管の上端に揚水ポンプを配置して前記ケーシングの上端から外に通じる揚水ルートを確保する工程と、
    前記被圧水ラインに上端をほぼ一致した耐圧盤を打設して被圧高さによる影響がなくなったときに前記揚水ポンプおよび揚水ルートを撤去して前記ケーシングの上端を閉塞する工程と
    を含むことを特徴とする排水処理方法。
  2. 前記釜場を設ける工程で、前記釜場に対してほぼ同じ水位で他の釜場を設けて各釜場間を管路によって繋げる工程を含むことを特徴とする請求項1に記載の排水処理方法。

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