JP2007077591A - 人工地盤 - Google Patents

Abstract

【課題】 貯水容量の減少を抑制し、既存の遊水池や調整池等の池の拡張工事を少なくするか、あるいは拡張工事を不要にし、建設コストの削減と工期短縮を可能にする人工地盤を提供する。
【解決手段】 既存の池の下方の支持地盤１２に達するように設けられた複数の基礎杭１４と、各基礎杭に連結して立設されると共に内部所定長が空洞状態に形成された鋼管柱１５と、該鋼管柱により満水位よりも上方で支持される床版１６及び梁１７とを備え、鋼管柱の水底付近の所定箇所には、水が鋼管内に流出入するための孔１５ａ，１５ｂが形成され、満水位よりも上方の鋼管柱の所定箇所には、鋼管内の空気を抜くための孔１５ｃが形成された。
【選択図】 図１

Description

本発明は、既存の遊水池や調整池等の池の上に設けられる人工地盤に関する。

近年、都市近郊の住宅地において、宅地開発時に設置された既存の遊水池や調整池等の池の上に新たに人工地盤を設け、この人工地盤上に集合住宅やショッピングセンターを設ける事例が増えている。これら人工地盤は、平常時には乾いた状態にあり、大雨時には水に浸かることになるため、多くの場合に、錆等に対する耐久性が良好な鉄筋コンクリート構造により構築される。鉄筋コンクリート構造による人工地盤は、例えば、図４に示したように、複数の基礎杭５１を水底５２から支持地盤５３に達するまで形成し、各基礎杭５１の上端５１ａにフーチング５４及び地中梁５５を形成し、フーチング５４から鉄筋コンクリート柱５６を立設する。そして、これら柱５６の上端間に梁５７を架設し、満水位５８よりも高い位置に床版５９を形成し、人工地盤５０が形成される。

以上のように、鉄筋コンクリート構造により人工地盤を構築した場合、鉄筋コンクリート部材の体積で既存の池の貯水容量が減少するという問題が生じる。この貯水容量の減少分を補うため、現状では既存の池を拡張し、新たな貯水容量を確保することが行われている。既存の池を拡張するためには、既存の外周壁体が取り壊され、外周壁体の再構築が行われるが、充分な敷地が無い場合には、新たな土地を取得する必要が生じる。これにより、人工地盤の建設のコストが上昇し、施工期間が長期化する。

また図４の人工地盤以外にも、特開平６−３３６７１７号公報（特許文献１）には人工地盤が提案されている。この人工地盤は、複数の管体がブレースで連結されてフレームが形成され、各管体は地盤上に立設されており、その内部のほぼ全長に杭が挿入され、適宜、管体と杭の隙間にコンクリートが充填されたり、杭上端が床版に接合される。
この特許文献１の人工地盤においても、地盤上に立設された管体内には、ほぼ全長に杭が挿入されているため、管体の体積により遊水池の貯水容量が減少するという問題が同様に発生する。
特開平６−３３６７１７号公報

本発明の課題は、貯水容量の減少を抑制し、既存の遊水池や調整池等の池の拡張工事の簡略化を可能にするか、あるいは拡張工事を不要にし、建設コストの削減と工期短縮を可能にする人工地盤を提供することである。

本発明の人工地盤は、既存の池の支持地盤に達するように地中に複数の基礎杭を設け、各基礎杭に鋼管柱を連結して立設し、鋼管柱の内部の所定長さを空洞状態に形成し、鋼管柱により満水位よりも上方で床版及び梁を支持し、鋼管柱の水底付近の所定箇所には、水が鋼管内に流出入するための孔を形成し、満水位よりも上方の鋼管柱の所定箇所には、鋼管内の空気を抜くための孔を形成したものである。
本発明の人工地盤では、雨天時に水が既存の遊水池や調整池等の池に流れ込み水位が上昇すると、鋼管柱の空洞部には水底付近の孔から水が流入し、鋼管柱内部に在る空気は上方の孔から排出される。これにより、人工地盤を支持する柱自体の体積で既存の池の貯水容量を著しく減少させるといった問題は解消され、既存の池の拡張工事量を少なくしたり、あるいは拡張工事を不要にすることができて、建設コストの削減と工期短縮が可能になる。
また本発明では、各鋼管柱を基礎杭に連結して立設するものであるため、たとえ、既存の池がコンクリート底版を有するものであっても、このコンクリート底版に穴を開けるだけで、基礎杭と鋼管柱とを設けることが可能であり、既存のコンクリート底版を解体したり、撤去する必要が無く、施工に伴なう振動、騒音、粉塵等を大幅に抑制することができる。
なお、鋼管柱の内部の空洞部分は、池の水底から地上に突出した区間で可能な限り長く確保するのが好ましい。

前記鋼管柱の周りの水底上には、鋼管柱の孔が泥や土砂等の遊水池の堆積物により閉塞しないように防護するフィルタ手段を設けることが好ましい。

前記基礎杭は、プレキャストコンクリート杭（ＰＣ杭）、プレキャストコンクリート節杭（ＰＣ節杭）、または鋼管等により形成することが可能である。
ＰＣ杭又はＰＣ節杭により基礎杭を構築する場合には、その上端に設けられた金具に鋼管柱を溶接で連結した後に、地中に建て込むことが可能である。このとき、基礎杭と鋼管柱の長さによっては、鋼管柱の下端所定長が地中に埋め込まれたり、あるいは、基礎杭と鋼管柱の接続箇所が水底とほぼ同じ高さに位置したりする。
また鋼管により基礎杭を構築する場合には、鋼管柱と兼ねることも可能である。すなわち、鋼管を支持地盤までの地中に建て込んで上端を地上に突出させ、地上突出部分を鋼管柱として機能させ、地中部分を基礎杭として機能させるものである。

また本発明の人工地盤では、既存の池の支持地盤上にフーチング及び地中梁からなる基礎構造部を形成し、各フーチングに鋼管柱を立設し、鋼管柱の内部の所定長さを空洞状態に形成し、該鋼管柱により満水位よりも上方で床版及び梁を支持し、前記鋼管柱の水底付近の所定箇所には、水が鋼管内に流出入するための孔が形成され、満水位よりも上方の前記鋼管柱の所定箇所には、鋼管内の空気を抜くための孔が形成されたものである人工地盤が提供される。
既存の遊水池や調整池等の池の支持地盤が比較的浅い場合には、支持地盤上にフーチング及び地中梁からなる基礎構造部を形成し、この基礎構造部の上に、鋼管柱と床版と梁とを備える地上構造部を形成することができる。鋼管柱には、水の流出入孔と空気抜き孔が設けられているため、上述の人工地盤と同様に、既存の池の貯水容量の減少を抑制し、建設コストの削減と工期短縮が可能になる。

本発明の人工地盤では、貯水容量の減少を大幅に抑制することができるため、既存の池の拡張を少なくすることができ、建設コストの削減と工期短縮が可能になる。

以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。

（第一の実施形態）
図１は人工地盤１０の断面図であり、図２は図１を部分的に拡大した断面図であり、これら図１及び図２は第一の実施形態を示すものである。
第一の実施形態に係る人工地盤１０では、既存の遊水池や調整池等の池の下方の支持地盤１２に達する複数の基礎杭１４を地中１３に設ける一方で、地中梁とフーチングは省略され、各基礎杭１４に鋼管柱１５を直接連結して立設し、これら鋼管柱１５により床版１６及び梁１７を満水位１８よりも上方で支持する。鋼管柱１５の内部を空洞状態にし、鋼管柱１５に水の流出入孔１５ａ，１５ｂと空気抜き孔１５ｃを設けることにより、空洞部分に雨水を貯水可能にしたものである。

ここで、基礎杭１４は、特に限定されるものではないが、例えば、振動や騒音の少ないプレボーリング工法により施工し、大きな支持力が得られる図１のようなＰＣ節杭を用いることができる。プレボーリング工法とは、ボーリングにより予め地盤を削孔し、孔内にセメントを含む硬化材を充填し、この孔内に杭部材を圧入し、基礎杭を形成する方法である。

鋼管柱１５は、あらかじめ地上で基礎杭１４の上端に溶接で連結した後に、基礎杭１４と共に、プレボーリングされた孔内に建て込んで立設することが可能である。このとき、鋼管柱１５と基礎杭１４の長さ、および支持地盤の深さによっては、鋼管柱１５の下端部１５ｄが、図１のように地中に埋め込まれることもあり、この下端部１５ｄには、水底１５とほぼ同じ高さまでコンクリート１５ｅ（図２参照）が中詰めされる。
一方、鋼管柱１５の上端内部には中詰コンクリート１５ｆ（図２参照）が充填され、中詰コンクリート１５ｆには空気抜き孔１５ｃまで連通する空気通路（図示せず）が形成される。そして、中詰コンクリート１５ｄから基礎杭１４の上端までの鋼管柱１５の内部１５ｇは空洞状態に保たれ、この空洞部分１５ｇに連通するように、ほぼ水底と同じ高さに水流出入孔１５ｂが設けられる。また水流出入孔１５ｂよりも若干高い位置には、適宜必要に応じて、他の水流出入孔１５ａが形成される。水底上には、鋼管柱１５の水流出入孔１５ｂを囲むように砕石が配置されてフィルタ部材１９が形成される。
鋼管柱１５等の鋼材を使用した部位については、重防食塗装やメッキなどの防食被膜を形成することにより、耐久性が確保される。
なお、隣り合う鋼管柱１５同士は、人工地盤１０全体としての構造強度を確保するために、必要に応じて、図１に示したようなブレース２０で補強される。

次に、人工地盤１０の作用について説明する。集中豪雨等により水が池に流れ込み水位が上昇すると、水流出入孔１５ａ，１５ｂから鋼管柱１５の空洞部分１５ｇに水が流入し、空洞部分１５ｇに在る空気は上方の空気抜き孔１５ｃから排出される。逆に、池の水位が低下するときには、空洞部分１５ｇに貯えられた水が、水流出入孔１５ａ，１５ｂから外側に排出される。このようにして、鋼管柱１５の空洞部分１５ｇには、池と同じ水位まで水を溜めることが可能になるため、たとえ、池に満水位まで雨水が溜まったとしても、人工地盤を支持する柱自体の体積で既存の池の貯水容量を著しく減少させることがなく、既存の池の拡張所要量は少なくなり、建設コストの削減と工期短縮が可能になる。

（第二の実施形態）
次に、図３は人工地盤３０の断面図であり、これは第二の実施形態を示すものである。
第二の実施形態は、支持地盤３１が比較的浅い土地に設けられた既存の池に適用されるものであり、支持地盤３１上にフーチング３２及び地中梁３３からなる基礎構造部が形成され、鋼管柱１５はその下端がフーチング３２に埋め込まれて立設され、鋼管柱１５により床版１６及び梁１７が満水位よりも上方で支持される。そして、鋼管柱１５は、第一の実施形態の人工地盤１０と同様に、内部が空洞状態にされ、水の流出入孔１５ａ，１５ｂと空気抜き孔１５ｃが形成され、鋼管柱１５の水流出入孔１５ｂを囲むように水底上にフィルタ部材１９が設けられる。
人工地盤３０は、支持地盤３１上にフーチング３２及び地中梁３３からなる基礎構造部を形成し、フーチング３２から鋼管柱１５を立設する点が第一の実施形態とは異なる。つまり、支持地盤３１が比較的浅い土地では、第一の実施形態のように基礎杭１４を設けるよりも、図３のように基礎構造部を形成するほうが、建設コスト的に有利だからである。
なお、人工地盤３０は、フーチング３２及び地中梁３３からなる基礎構造部を形成する点が第一の実施形態とは異なるものの、鋼管柱１５の空洞部分１５ｇに水を流出入させることが可能である点は同じであり、他の作用、効果及び構成もほぼ第一の実施形態と同様であるため、同じ構成については同じ符号を付して更なる説明は省略する。

第一の実施形態にかかる人工地盤の断面図である。 図１の人工地盤を部分的に拡大した断面図である。 第二の実施形態にかかる人工地盤の断面図である。 従来例を示す断面図である。

符号の説明

１０ 人工地盤
１１ 水底
１２ 支持地盤
１４ 基礎杭
１５ 鋼管柱
１５ａ 流出入孔
１５ｂ 流出入孔
１５ｃ 空気抜き孔
１５ｇ 空洞部分
１６ 床版
１７ 梁
１８ 満水位
３０ 人工地盤
３１ 支持地盤
３２ フーチング
３３ 地中梁

Claims (3)

1. 既存の池の支持地盤に達するように地中に設けられた複数の基礎杭と、各基礎杭に連結して立設されると共に内部の所定長さが空洞状態に形成された鋼管柱と、該鋼管柱により満水位よりも上方で支持される床版及び梁とを備え、前記鋼管柱の水底付近の所定箇所には、水が鋼管内に流出入するための孔が形成され、満水位よりも上方の前記鋼管柱の所定箇所には、鋼管内の空気を抜くための孔が形成されたものである人工地盤。
2. 既存の池の支持地盤上に形成されたフーチング及び地中梁からなる基礎構造部と、各フーチングに立設されると共に内部の所定長さが空洞状態に形成された鋼管柱と、該鋼管柱により満水位よりも上方で支持される床版及び梁とを備え、前記鋼管柱の水底付近の所定箇所には、水が鋼管内に流出入するための孔が形成され、満水位よりも上方の前記鋼管柱の所定箇所には、鋼管内の空気を抜くための孔が形成されたものである人工地盤。
3. 前記鋼管柱の周りの水底上には、鋼管柱の孔が泥や土砂等の堆積物により閉塞しないように防護するフィルタ手段を設けたものである請求項１又は２の何れかに記載の人工地盤。
   

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