JP2013108246A

JP2013108246A - 過剰間隙水排水装置

Info

Publication number: JP2013108246A
Application number: JP2011252493A
Authority: JP
Inventors: Harukatsu Kadoya; 治克角屋; Yoshitaka Takahashi; 義孝高橋
Original assignee: Okabe Co Ltd
Current assignee: Okabe Co Ltd
Priority date: 2011-11-18
Filing date: 2011-11-18
Publication date: 2013-06-06

Abstract

【課題】地表からの深さによって過剰間隙水の水圧が異なる場合や液状化現象発生層と液状化現象未発生層がある場合でも、施工コストをかけずに効率良く過剰間隙水を排水することができる過剰間隙水排水装置を提供すること。
【解決手段】この過剰間隙水排水装置１は、軸方向に沿って外周面に複数の入水孔１１を有する有孔排水管１０を地中に埋設して地中の過剰間隙水を地上へ排水するもので、一定間隔を空けて配置した複数の隔壁１２ａ，１２ｂ，１２ｃによって仕切られた排水区間１３ａ，１３ｂ，１３ｃ毎に各専用排水管１４ａ，１４ｂ，１４ｃの下端の入水口１４１ａ，１４１ｂ，１４１ｃおよび有孔排水管１０の入水孔１１が位置するように複数の隔壁１２ａ，１２ｂ，１２ｃおよび専用排水管１４ａ，１４ｂ，１４ｃを構成し、それらを有孔排水管１０の中に挿入したものである。
【選択図】図４

Description

本発明は、地震時における液状化の原因となる地中の過剰間隙水を地上へ排水する過剰間隙水排水装置に関する。

地震時における液状化の原因となる地中の過剰間隙水を地上へ排水する過剰間隙水排水装置として、軸方向に沿って外周面に複数の入水孔を有する有孔排水管（パイプ）を地中に埋設し、地中の過剰間隙水を地上へ排水する過剰間隙水排水装置がある（例えば、特許文献１〜３参照。）。また、地盤状況に応じて長さの異なる排水管を個別に地中に埋設する過剰間隙水排水装置もある（例えば、特許文献４参照。）。

特開２０００−１４４７０５号公報特許２００６−１８８９４０号公報特開平９−４１３９９号公報特開２００８−８０４７号公報

しかし、特許文献１〜３に記載の過剰間隙水排水装置では、有孔排水管が埋設された地層中で液状化現象が発生した際、地表からの深さによって過剰間隙水の水圧が異なる場合や液状化現象発生層と液状化現象未発生層がある場合、有孔排水管にはその軸方向に沿って外周面に多数の入水孔が設けられているため、水圧の強い入水孔から有孔排水管内に入った過剰間隙水が水圧の弱い入水孔から地中に漏れ出す場合があり、液状化現象発生時における過剰間隙水の排水効率が良くないという問題がある。特に、最近は、地震発生時における液状化現象が社会問題化しており、埋立地等において液状化現象を効果的に防止することが要求されている。

また、特許文献４に記載の過剰間隙水排水装置は、地盤状況に応じて長さの異なる排水管を個別に地中に埋設するため、地表からの深さによって過剰間隙水の水圧が異なる場合の排水効率の低下は解消できるものの、全ての排水管毎に堀削する必要があり、施工コストがかかるという問題がある。

そこで、本発明は、このような問題点に着目してなされたもので、地表からの深さによって過剰間隙水の水圧が異なる場合や液状化現象発生層と液状化現象未発生層がある場合でも、施工コストをかけずに効率良く過剰間隙水を排水することができる過剰間隙水排水装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明に係る過剰間隙水排水装置は、軸方向に沿って外周面に複数の入水孔が形成された有孔排水管を地中に埋設し、地中の過剰間隙水を地上へ排水する過剰間隙水排水装置であって、一定間隔を空けて複数の隔壁を配置し、その各隔壁によって仕切られた排水区間毎に各専用排水管の入水口および有孔排水管の入水孔が位置するように構成したものを有孔排水管の中に挿入したことを特徴とする。これにより、地表からの深さによって過剰間隙水の水圧が異なる場合や液状化現象発生層と液状化現象未発生層がある場合でも、施工コストをかけずに効率良く過剰間隙水を排水することができる。
また、請求項２に記載の発明に係る過剰間隙水排水装置は、請求項１記載の過剰間隙水排水装置において、各排水区間には、有孔排水管の内側面に沿って配置される円筒状のフィルタが設けられていることを特徴とする。これにより、各専用排水管の入水口における泥や砂等による目詰まりを防止できる。

本発明に係る過剰間隙水排水装置によれば、一定間隔を空けて複数の隔壁を配置し、その各隔壁によって仕切られた排水区間毎に各専用排水管の入水口および有孔排水管の入水孔が位置するように構成したものが地中の有孔排水管の中に挿入されているため、地表からの深さによって過剰間隙水の水圧が異なる場合や液状化現象発生層と液状化現象未発生層がある場合でも、各排水区間毎に専用排水管が過剰間隙水を地上へ排水する。そのため、効率良く過剰間隙水を排水することができると共に、全ての専用排水管を１本の有孔排水管の中に挿入しているので、各専用排水管毎に堀削する必要はなくなり、堀削の点で、施工コストを低減することができる。

本発明に係る過剰間隙水排水装置を地中に設置した状態を示す図である。図１に示す過剰間隙水排水装置の分解構成図などである。図１に示す過剰間隙水排水装置を地中に埋設する際の手順を示す図である。図１に示す過剰間隙水排水装置の断面斜視図である。有孔排水管の断面図である。フィルタを追加した例を示す図である。

図１は、この発明に係る過剰間隙水排水装置１を地中に設置した状態を示す断面図、図２は、過剰間隙水排水装置１の分解構成図、図３は、過剰間隙水排水装置１を地中に埋設する際の手順を示す図、図４は、過剰間隙水排水装置１の断面斜視図である。図１に示すように、この過剰間隙水排水装置１は、地中２に埋設され地中２の過剰間隙水を地上へ排水するもので、有孔排水管１０と、複数（ここでは、便宜上、３つとする。）の隔壁１２ａ，１２ｂ，１２ｃと、複数の専用排水管１４ａ，１４ｂ，１４ｃとから構成される。なお、地中２は、液状化現象の発生しない強固な液状化現象未発生層２１と、液状化現象が発生し易く水圧の異なる３つの液状化現象発生層２２ａ，２２ｂ，２２ｃと、表層２３とから構成されている。なお、図上、符号３は、この過剰間隙水排水装置１の上に建物（図示せず。）がある場合には、ベタ基礎であり、建物がなく道路や歩道、駐車場などであれば、ベタ打ちコンクリート層になる。

有孔排水管１０は、図２（ａ）に示すように、軸方向に沿って外周面に複数の入水孔１１が設けられており、下端部は閉塞している一方、上端部は上方から図２（ｂ）に示すように隔壁１２ａ，１２ｂ，１２ｃおよび専用排水管１４ａ，１４ｂ，１４ｃを組みつけたものを通すように開口部１５が設けられている。つまり、有孔排水管１０の中には、図２（ｂ）に示すように一定間隔を空けて配置した隔壁１２ａ，１２ｂ，１２ｃ間に各専用排水管１４ａ，１４ｂ，１４ｃ下端部の入水口１４１ａ，１４１ｂ，１４１ｃを位置させたものを、図２（ｃ）および図３等に示すように挿入する。これにより、有孔排水管１０の中には、隔壁１２ａ，１２ｂ，１２ｃによって仕切られた排水区間１３ａ，１３ｂ，１３ｃが形成され、各排水区間１３ａ，１３ｂ，１３ｃには、各専用排水管１４ａ，１４ｂ，１４ｃ下端部の入水口１４１ａ，１４１ｂ，１４１ｃだけでなく、有孔排水管１０側面の入水孔１１が位置することになる。ここで、専用排水管１４ａ，１４ｂ，１４ｃとしては、塩ビ管や、ホース、鋼管など、管状のもので排水機能を有するものであれば、材質を問わず使用可能である。また、隔壁１２ａ，１２ｂ，１２ｃとしては、各排水区間１３ａ，１３ｂ，１３ｃの圧力を逃がすことがないように密閉性を有し、かつ、有孔排水管１０の中に挿入可能な、例えば、独立気包の発泡体やゴム等の素材が使用可能である。隔壁１２ａ，１２ｂ，１２ｃは、専用排水管１４ａ，１４ｂ，１４ｃを貫通させたり、専用排水管１４ａ，１４ｂ，１４ｃに巻き付けて使用する。なお、ここでは、後述するように地中２に、水圧がそれぞれ異なる例えば３つの液状化現象発生層２２ａ，２２ｂ，２２ｃが存在することを前提として、３つの隔壁１２ａ，１２ｂ，１２ｃにより３つの排水区間１３ａ，１３ｂ，１３ｃを形成すると共に、各排水区間１３ａ，１３ｂ，１３ｃ毎に専用排水管１４ａ，１４ｂ，１４ｃを設けて説明しているが、これは一例であり、本発明では、３つに限られない。

なお、図１に示すように過剰間隙水排水装置１を地中２に埋設する手順としては、例えば、図３（ａ）に示すように、まず有孔排水管１０を地中２に埋設しておき、その上から前述のように構成した隔壁１２ａ，１２ｂ，１２ｃおよび専用排水管１４ａ，１４ｂ，１４ｃを、図３（ｂ）や図１に示すように地中２に埋設された有孔排水管１０の中に挿入する。ただし、先に隔壁１２ａ，１２ｂ，１２ｃおよび専用排水管１４ａ，１４ｂ，１４ｃを有孔排水管１０に内挿して過剰間隙水排水装置１を完成させておき、完成した過剰間隙水排水装置１を地中２に埋設するようにしても良い。ここで、各隔壁１２ａ，１２ｂ，１２ｃを各液状化現象発生層２２ａ，２２ｂ，２２ｃの境界に対応させて専用排水管１４ａ，１４ｂ，１４ｃを配置すると、図１および図３（ｂ）に示すように、排水区間１３ａは液状化現象発生層２２ａに位置し、排水区間１３ｂは液状化現象発生層２２ｂに位置し、排水区間１３ｃは液状化現象発生層２２ｃに位置することになり、各排水区間１３ａ，１３ｂ，１３ｃはそれぞれ水圧が異なる液状化現象発生層２２ａ，２２ｂ，２２ｃに位置することになる。

これにより、地震により地中２の液状化現象発生層２２ａ，２２ｂ，２２ｃにおいて液状化現象が発生すると、各液状化現象発生層２２ａ，２２ｂ，２２ｃで発生した過剰間隙水は、有孔排水管１０の多数の入水孔１１を通って各排水区間１３ａ，１３ｂ，１３ｃへ入水し、各排水区間１３ａ，１３ｂ，１３ｃ専用の専用排水管１４ａ，１４ｂ，１４ｃを通って地上へ排出される。そのため、各排水区間１３ａ，１３ｂ，１３ｃが位置する各液状化現象発生層２２ａ，２２ｂ，２２ｃにおいて過剰間隙水の水圧が異なる場合でも、各専用排水管１４ａ，１４ｂ，１４ｃが排水区間１３ａ，１３ｂ，１３ｃ毎に設けられているため、ある排水区間において液状化現象の発生により強い水圧が加わった場合、液状化現象の未発生ないしは水圧の弱い排水区間から水圧が逃げることはなくなり、各液状化現象発生層２２ａ，２２ｂ，２２ｃで発生した過剰間隙水を専用排水管１４ａ，１４ｂ，１４ｃを通して効率良く地表へ排水できる。また、各液状化現象発生層２２ａ，２２ｂ，２２ｃで発生した過剰間隙水を専用排水管１４ａ，１４ｂ，１４ｃを通して効率良く地表へ排水する場合でも、全ての専用排水管１４ａ，１４ｂ，１４ｃを１本の有孔排水管１０の中に挿入しているので、各専用排水管１４ａ，１４ｂ，１４ｃ毎に堀削する必要はなくなり、堀削の点で、施工コストを低減することができる

なお、図５（ａ）に示すように各専用排水管１４ａ，１４ｂ，１４ｃの管径は、同じでも良いが、例えば、過剰間隙水排水装置１を埋設する地層の各排水区間１３ａ，１３ｂ，１３ｃにおける過剰間隙水の水圧が予想できる場合には、例えば、図５（ｂ）に示すように各専用排水管１４ａ，１４ｂ，１４ｃの管径を変えても良い。図５（ｂ）では、各排水区間１３ａ，１３ｂ，１３ｃは深い排水区間から水圧が高いものとして、各専用排水管１４ａ，１４ｂ，１４ｃの管は、その順に太いものとしている。また、各専用排水管１４ａ，１４ｂ，１４ｃを挿入する有孔排水管１０に代えて、同様な入水孔１１を設けた鋼管杭に適用してもよい。

また、本発明では、有孔排水管１０の中に複数の専用排水管１４ａ，１４ｂ，１４ｃを挿入するようにしたので、専用排水管１４ａ，１４ｂ，１４ｃの管径が小さくなり、泥や砂等により目詰まりし易いため、図６（ａ），（ｂ）に示すように、各排水区間１３ａ，１３ｂ，１３ｃに筒状のフィルタ１６を設けるようにしても良い。各排水区間１３ａ，１３ｂ，１３ｃに筒状のフィルタ１６を設けると、各排水区間１３ａ，１３ｂ，１３ｃに有孔排水管１０側面の入水孔１１を通して泥や砂等が入ることを防止でき、専用排水管１４ａ，１４ｂ，１４ｃの下端部の入水口１４１ａ，１４１ｂ，１４１ｃが目詰まりすることを防止できる。なお、図６（ａ），（ｂ）に示すような筒状のフィルタ１６を設ける代わりに、専用排水管１４ａ，１４ｂ，１４ｃの下端部の入水口１４１ａ，１４１ｂ，１４１ｃを、網状繊維袋等のフィルタにより覆うようにしても勿論よい。

１…過剰間隙水排水装置、１０…有孔排水管、１１…入水孔、１２ａ，１２ｂ，１２ｃ…隔壁、１３ａ，１３ｂ，１３ｃ…排水区間、１４ａ，１４ｂ，１４ｃ…専用排水管、１４１ａ，１４１ｂ，１４１ｃ…入水口、１５…開口部、１６…フィルタ、２…地中、２１…液状化現象未発生層、２２ａ，２２ｂ，２２ｃ…液状化現象発生層、２３…表層、３…ベタ基礎（またはベタ打ちコンクリート層）。

Claims

軸方向に沿って外周面に複数の入水孔が形成された有孔排水管を地中に埋設し、地中の過剰間隙水を地上へ排水する過剰間隙水排水装置であって、一定間隔を空けて複数の隔壁を配置し、その各隔壁によって仕切られた排水区間毎に各専用排水管の入水口および有孔排水管の入水孔が位置するように構成したものを有孔排水管の中に挿入したことを特徴とする過剰間隙水排水装置。
請求項１記載の過剰間隙水排水装置において、各排水区間には、有孔排水管の内側面に沿って配置される円筒状のフィルタが設けられていることを特徴とする過剰間隙水排水装置。