JP2017115329A - Water supply facility - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、通水設備に関する。 The present invention relates to a water flow facility.
従来、地下構造物の施工現場等において、地下水の水位調整等を目的として、地下水を注水又は揚水する井戸管の埋設が行われている。例えば、特許文献1には井戸管の一例を示す。このように井戸管を形成する場合、通常は、地下構造物を施工する掘削領域の周辺や内部に大型の井戸管を設置し、当該井戸管をポンプと接続することにより注水や揚水を行っていた。
Conventionally, in a construction site of an underground structure or the like, a well pipe for injecting or pumping groundwater has been buried for the purpose of adjusting the level of the groundwater. For example,
ここで、上述したような従来の井戸管では、地中に設置された井戸管の長さによって、注水位置や揚水位置が確定してしまうので、井戸管の先端よりもさらに下方の位置等から注水や揚水はできず、そのため以下に示すような課題があった。
まず、井戸管の長さは、事前調査により予測された地下水位に基づいて設計して設置するが、実際の地下水位は、季節の変化等に起因して予測よりも上下する場合があった。そのため、例えば実際の地下水位が予測よりも高い場合には、設置した井戸管の長さが十分な長さを満たしておらず、好適な揚水ができない可能性があった。
また、建替え工事等で施工現場に予め設けられている既存井戸(つまり、予め長さが確定している井戸)を再利用して注水や揚水を行う場合もあるが、この際にも、地下水位は、時間経過などにより既存井戸の形成当時と比べて変化している場合があり、この場合には既存井戸の長さが十分な長さを満たしていない可能性があった。
以上の点に鑑みて、事前調査に基づいて井戸管の長さを設計した場合や、既存井戸を再利用する場合等のように、井戸管の長さが確定している場合であっても、注水位置や揚水位置が井戸管の長さに依存されず、自由度の高い注水又は揚水を行うことができる通水設備が要望されていた。
Here, in the conventional well pipe as described above, the water injection position and the pumping position are determined depending on the length of the well pipe installed in the ground, so the position is further lower than the tip of the well pipe. Water injection and pumping were not possible, and there were the following problems.
First, the length of the well pipe is designed and installed based on the groundwater level predicted by the preliminary survey, but the actual groundwater level may be higher or lower than predicted due to seasonal changes. . Therefore, for example, when the actual groundwater level is higher than expected, the length of the installed well pipe does not satisfy a sufficient length, and there is a possibility that suitable pumping cannot be performed.
In addition, there are cases in which existing wells (that is, wells whose lengths have been determined in advance) provided in advance at the construction site are reused for water injection and pumping. The groundwater level may have changed compared to the time when the existing well was formed due to the passage of time, etc. In this case, the length of the existing well may not be sufficient.
In view of the above points, even when the length of a well pipe is designed based on a preliminary survey, or when the length of a well pipe is fixed, such as when an existing well is reused Therefore, there has been a demand for a water flow facility that can perform water injection or pumping with a high degree of freedom without depending on the length of the well pipe.
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、上記の井戸管の如き通水管の長さが確定している場合であっても、注水位置や揚水位置が通水管の長さに依存されず、自由度の高い注水又は揚水を行うことができる通水設備を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above, and even if the length of the water pipe such as the well pipe is determined, the water injection position and the pumping position depend on the length of the water pipe. The purpose is to provide a water flow facility that can perform water injection or pumping with a high degree of freedom.
上述した課題を解決し、目的を達成するために、請求項1に記載の通水設備は、内部領域を水が通水可能となっている通水管と、前記通水管の内部領域から、前記通水管の外部領域に至るように配置された突設部であって、前記通水管の内部領域と、前記通水管の外部領域とを水が通水可能となるように接続する突設部と、を備える。
In order to solve the above-described problems and achieve the object, the water flow facility according to
請求項2に記載の通水設備は、請求項1に記載の通水設備において、地中の孔部に挿通された挿通材を備え、前記通水管は、前記孔部における前記挿通材の周囲に配置されている。
The water flow facility according to
請求項3に記載の通水設備は、請求項1又は2に記載の通水設備において、前記突設部に対して液体又は気体の少なくとも一方を噴出することにより前記突設部を洗浄する洗浄手段を備える。
The water flow facility according to
請求項1に記載の通水設備によれば、通水管の内部領域から、通水管の外部領域に至るように配置された突設部であって、通水管の内部領域と、通水管の外部領域とを水が通水可能となるように接続する突設部を備えるので、突設部を介して通水管の外部領域から注水又は揚水ができることにより、通水管の長さが確定している場合であっても、注水位置や揚水位置が通水管の長さに依存されず、自由度の高い注水又は揚水を行うことができる。
According to the water flow facility according to
請求項2に記載の通水設備によれば、地中の孔部における挿通材の周囲に配置された通水管と、通水管の内部領域と、通水管の外部領域とを水が通水可能となるように接続する突設部とを備えるので、挿通材用の孔部に通水管を配置でき、専用の掘削機械を用いた通水管用の孔の形成が不要となり、施工に係る工数を低減できると共に、孔部の内部に通水管が収まるので、掘削領域の周辺や内部に通水管が位置せず、通水管により掘削作業及び地下躯体工事が制約されてしまうことを防止できる。
According to the water flow facility of
請求項3に記載の通水設備によれば、突設部に対して液体又は気体の少なくとも一方を噴出する洗浄手段を備えるので、突設部や突設部の周囲の土壌が詰まって注水の効率が低下した際に、洗浄で詰まりを解消でき、注水の効率を回復させることができる。
According to the water flow facility according to
以下に添付図面を参照して、この発明に係る通水設備の実施の形態を詳細に説明する。まず、〔I〕実施の形態の基本的概念を説明した後、〔II〕実施の形態の具体的内容について説明し、最後に、〔III〕実施の形態に対する変形例について説明する。ただし、実施の形態によって本発明が限定されるものではない。 Embodiments of a water flow facility according to the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings. First, [I] the basic concept of the embodiment will be described, then [II] the specific content of the embodiment will be described, and finally, [III] a modification to the embodiment will be described. However, the present invention is not limited to the embodiments.
〔I〕実施の形態の基本的概念
まず、実施の形態の基本的概念について説明する。実施の形態は、注水、若しくは揚水、又は、注水及び揚水の両方を行うための通水設備に関する。ただし、以下では特記しない限り、通水設備は「注水」を行う設備であるものとして説明し、通水設備が「揚水」を行う場合についても適宜取り上げて説明する。
[I] Basic Concept of Embodiment First, the basic concept of the embodiment will be described. Embodiments relate to water flow equipment for performing water injection, water pumping, or both water pouring and water pumping. However, unless otherwise specified, the water flow facility will be described as “water injection”, and the case where the water flow facility performs “pumping” will be described as appropriate.
〔II〕実施の形態の具体的内容
次に、本実施の形態の具体的内容について説明する。
[II] Specific Contents of Embodiment Next, specific contents of the present embodiment will be described.
(構成)
図1は、本実施の形態に係る通水設備1を概略的に示す平面図、図2は、図1のA−A矢視断面図である。以下では、必要に応じて、各図におけるX−X’方向を「幅方向」と称し、特にX方向を「右方向」、X’方向を「左方向」と称する。また、Y−Y’方向を「奥行き方向」と称し、特にY方向を「前方向」、Y’方向を「後方向」と称する。また、Z−Z’方向を「高さ方向」又は「深さ方向」と称し、特にZ方向を「上方向」、Z’方向を「下方向」と称する。また、地表面よりも上方を「地上」、地表面よりも下方を「地中」と称する。なお、図1においては図示の便宜上、土壌の図示を省略している。
(Constitution)
FIG. 1 is a plan view schematically showing a
ここで、当該通水設備1は任意の場所に設置できるが、本実施の形態ではこれら図1及び図2に示すように、埋土、砂層a、粘土層、及び砂層bで構成された土壌に設置されているものとして説明する。なお、通水設備1の中央部分の土壌は、地下建築物の施工を目的として公知の方法で所定深さ(例えば数メートル)まで掘削されている状態を図示している。以下では、この掘削された領域を「掘削領域」と称し、この掘削領域の地表面を以下では「床付け面」2と称する。なお、この掘削領域には排水を集めるための複数(本実施の形態では4つ)の釜場3が設けられている。また、各図では地下水位を一点鎖線で図示しており、例えば図2では砂層aの地下水位と砂層bの地下水位を一点鎖線で図示している。
Here, although the
ここで、通水設備1は、概略的に、親杭10、井戸20、及び横矢板30を備えて構成されている。
Here, the
(構成−親杭)
親杭10は、地中の杭孔部13に形成された挿通材であって、掘削領域の縁に沿って一定間隔で複数箇所に設けられている。「杭孔部」13とは、親杭10の設置箇所に公知の掘削機械(アースオーガ等)を用いて高さ方向(Z−Z´方向)に沿って掘削された円筒形の孔部であり、この杭孔部13の深さは任意であるが本実施の形態では粘土層まで達する深さとする。なお、いずれの親杭10も同様に構成できるため、以下では1つの親杭10のみに着目して説明する。
(Configuration-parent pile)
The
図3は、図2のB−B矢視断面図、図4は、図3のC−C矢視断面図である。これらの図3及び図4に示すように、親杭10は、概略的に、H型鋼11、及び根固め部12を備えている。
3 is a cross-sectional view taken along the line B-B in FIG. 2, and FIG. 4 is a cross-sectional view taken along the line C-C in FIG. 3. As shown in FIGS. 3 and 4, the
ここで、H型鋼11は、地中の杭孔部13に挿通された挿通材であって、フランジ及びウェブで構成された公知の鉄骨である。このH型鋼11の高さは杭孔部13の深さに対応しており、H型鋼11の下端部は根固め部12によって根固めされている。
Here, the H-shaped
根固め部12は、地中の杭孔部13の底部においてH型鋼11を根固めする根固め手段であって、例えば公知の根固め液(例えばセメントミルク)を固化させて形成される。
The
(構成−井戸)
図1及び図2に戻り、井戸20は、地中の地下水を揚水又は注水するために地中に埋設される揚注水手段であって、地中の杭孔部13(具体的には、H型鋼11のウェブの側方)に配置されている。ここで、井戸20の設置数は、目標となる揚水量や注水量に応じて適宜決定して構わないが、本実施の形態においては図1に示すように、複数箇所に配置されている。ここで、図3及び図4に示すように、この井戸20は、概略的に、通水角管21、突設管22、及び洗浄管23を備えている。
(Configuration-Well)
Returning to FIG. 1 and FIG. 2, the well 20 is a pumping means buried in the ground for pumping or pouring underground groundwater, and the underground hole 13 (specifically, H It is arranged on the side of the web of the
通水角管21は、杭孔部13におけるH型鋼11の周囲に配置された通水手段であって、当該通水角管21の内部領域を水が通過可能となっている通水管である。ここで、「通水角管21の内部領域を水が通過可能」とは、通水角管21の内部領域全体を水が通過することも含むが、本実施の形態では、図3及び図4に示すように通水角管21の内部に突設管22が設けられており、注水時は、当該突設管22の内部にのみ水が通過し、通水角管21の内周面と突設管22及び洗浄管23の外周面との間の空間Sには水が通過しない。なお、洗浄管23による洗浄(後述する)時では、空間Sの内部に洗浄後の水及び空気が通過する。また、この通水角管21は杭孔部13の内部である限り任意の位置に配置でき、例えばH型鋼11と接続されていなくても構わないが、本実施の形態においては、H型鋼11のウェブに対して公知の方法(例えば溶接等)で接続されている。なお、この通水角管21の形状は、内部を水が通過可能な限り任意で、以下では角管形状とするが例えば、円管形状や多角管形状でも構わない。
The water flow
突設管22は、通水角管21の内部領域から、通水角管21の外部領域に至るように配置された突設部であって、通水角管21の内部領域と、通水角管21の外部領域とを水が通水可能となるように接続する突設部である。ここで、「外部領域」とは、地中における杭孔部13が設けられた領域を除く領域であって、杭孔部13の周囲のいずれの位置であっても構わず、例えば杭孔部13の側方の領域でも構わないが、本実施の形態では杭孔部13の下方の領域であるものとして説明する。この突設管22は、通水角管21の内部領域から、地中における杭孔部13の外部領域に至る限り任意に配置できる。ただし、本実施の形態では、突設管22は通水角管21の内部領域に高さ方向(Z−Z´方向)に沿って配置されており、当該突設管22の上端は、図2に示すように通水角管21と同様に地上に位置し、突設管22の下端は、図4に示すように突設孔部24(後述する)の内部に位置している。なお、突設管22の上端はポンプ等(図示しない)と接続されて、突設管22の内部に水を送り込んだり、地下水を汲み上げたりが可能となっている。
The projecting
「突設孔部」24とは、通水角管21の内部領域から、地中における杭孔部13の外部領域に至るように形成された突設部であって、通水角管21の内部領域と、地中における杭孔部13の外部領域とを水が通水可能となるように接続する孔であり、杭孔部13の下端部付近に形成されている。この突設孔部24の深さについては任意であるが、本実施の形態では図4に示すように、通水角管21の底面(後述する図6に示す蓋部21a)から、根固め部12、及び粘土層を貫通し、砂層bに至るように掘削されている。このように突設孔部24を設けることで、通水角管21の下端よりも深い箇所から地下水を注水できる。したがって、井戸20が粘土層までしか達していない場合であっても、粘土層の下方の砂層bに注水を行うことができる。また、揚水を行う場合には、突設孔部24を設けることで地中の深い位置から揚水することができ、突設孔部24を設けない場合と比べて地下水位をより低下させることができる。
The “protruding hole” 24 is a protruding part formed so as to reach the outer region of the
突設管22の下端部の外周面には複数のスクリーン開口孔25が形成されている。ここで、「スクリーン開口孔」25は、地中と、突設管22の内部領域との間を通水可能とするための孔であり、このような通水を可能とする限りその形状、径、及び数等は任意であるが、本実施の形態では高さ方向(Z−Z´方向)に沿って等間隔で円形の孔が形成されている。なお、突設孔部24の内部領域のうち突設管22が配置されていない空間(突設管22の周囲の空間)にフィルター材を設置して、スクリーン開口孔25への目詰まりを防止しても構わない。
A plurality of screen opening holes 25 are formed on the outer peripheral surface of the lower end portion of the protruding
洗浄管23は、突設管22に対して液体又は気体の少なくとも一方を噴出することにより突設管22を洗浄する洗浄手段である。この洗浄管23は、通水角管21の内部領域における突設管22の前方(Y方向)の位置に、高さ方向(Z−Z´方向)に沿って配置されている。そして、当該洗浄管23の上端は、図2に示すように通水角管21と同様に地上に位置しており、ポンプ等(図示しない)と接続されて、洗浄管23の内部に液体及び気体を送り込むことが可能となっている。なお、この液体や気体は任意の液体を用いて構わないが、土壌汚染の少ないものが好ましく、本実施の形態では「液体」として水を、「気体」として「空気」を送り込む。また、洗浄管23の下端は、図4に示すように突設孔部24の内部に位置しており、洗浄管23の上端から送り込まれた水及び空気が下端から噴出されることにより、突設管22を洗浄する。ここで、「突設管22を洗浄する」とは、突設管22や突設管22付近に円滑に水が流れるようにすることであり、具体的には、突設管22のスクリーン開口孔25の詰まりを解消することに限らず、突設管22の周囲の土壌(砂層b)の詰まりを解消することも含む。また、洗浄管23の下端の位置は任意であるが、好ましくは、図4に示すように突設管22の下端よりも所定距離(例えば10cm程度)上方(Z方向)の位置が良い。また、噴出の方向は任意で、突設孔部24の内周面や突設管22の外周面に向けて噴出しても構わないし、他の方向に向けても構わない。
The cleaning
(構成−横矢板)
図1及び図2に戻り、横矢板30は、掘削領域の外側の土壌の崩落を防止するための土留め手段である。この横矢板30は、各親杭10のH型鋼11同士間に上下方向に並べて連接配置するように複数箇所に配置されており、全体として掘削領域を囲繞する角環状に配置されている。この横矢板30の具体的な形状や材質等は任意で、例えば土留め必要充分な板厚の木板や鋼矢板を用いて良い。
(Configuration-horizontal sheet pile)
Returning to FIG. 1 and FIG. 2, the
(施工方法)
続いて、本実施の形態に係る通水設備1の施工方法について説明する。
(Construction method)
Then, the construction method of the
図5は、施工方法の手順1を示す図であって、図5(a)は図1のA−A矢視断面に対応する拡大断面図、図5(b)は図5(a)のE−E矢視断面図である。なお、この図5(b)では図示の便宜上、土壌の図示を省略しており、同様に後述する図7(b)、図8(b)、及び図9(b)でも土壌の図示を省略している。
FIG. 5 is a diagram showing a
この図5に示すように、まずは、杭孔部13の掘削、杭孔部13への親杭10及び井戸20の挿入、並びに、掘削領域の掘削を行う。具体的には、初めに、公知の掘削機械を用いて杭孔部13を掘削していき、所定の深さ(例えば、粘土層に達する深さ)まで達したら、当該杭孔部13の底に根固め液を流し込む。次に、この流し込んだ根固め液が固化する前に、予め一体に溶接したH型鋼11及び通水角管21を、重機等で吊り下げて杭孔部13に落とし込んでいき、これらH型鋼11及び通水角管21の下端が根固め液に達するように配置する。
As shown in FIG. 5, first, excavation of the
ここで、図6は、杭孔部13に挿入される通水角管21及びH型鋼11の下端周辺を示す拡大図であって、図6(a)は正面図、図6(b)は図6(a)のD−D矢視断面図である。この図6に示すように、通水角管21の下端には蓋部21aが溶接されており、根固め部12が固化する前の根固め液が通水角管21の内部に浸入してしまうことを、この蓋部21aによって防止できる。ここで、この蓋部21aの形状は任意であるが、単に平板状で構わない。ただし、通水角管21を地中に圧入して設置する場合には、圧入時に通水角管21が土から受ける抵抗を低減するために、図6に示すようにD−D矢視断面視において下方に向けて尖った逆三角形状の蓋部21aとすることが好ましい。なお、杭孔部13における根固め部12よりも浅い位置には公知の方法により埋戻し砂を水締めしながら充填して埋戻しをする。次に、掘削領域を掘削しながら、適宜横矢板30を配置して土留め壁を形成していく。
Here, FIG. 6 is an enlarged view showing the periphery of the lower end of the water flow
続いて、図7は、施工方法の手順2を示す図であって、図7(a)は図1のA−A矢視断面に対応する拡大断面図、図7(b)は図7(a)のF−F矢視断面図である。この図7に示すように、根固め液が固化して根固め部12が形成された後に、突設孔部24を形成する。具体的には、通水角管21の上端に公知の小型の掘削機械(例えば、コアボーリング)をセットし、掘削機械の先端の掘削部(例えば、コアビット)を通水角管21の上端から挿入していき、掘削部を、通水角管21の蓋部21aの上面に当接させた状態で掘削を開始する。ここで、図6に示すように蓋部21aの上面は水平であるため、掘削機械の先端の掘削部を安定した状態で配置して掘削を開始できる。なお、この際の掘削の深さは任意であるが、本実施の形態では図示のように、通水角管21の蓋部21a、根固め部12、及び粘土層を介して、砂層bに達するまで掘削する。
7 is a diagram showing a
このように、本実施の形態では、コアボーリング等のように、通水角管21の内部を通る小型の掘削機械を用いれば良く、従来のように井戸20を形成する専用の大型の掘削機械が不要であるため、掘削の手間及び工数を削減できると共に、作業スペースを縮小できる。また、注水又は揚水を行う際において、従来でも形成していた杭孔部の下方に突設孔を設けるだけで済み、単一の大型の井戸を形成するよりも、注水又は揚水に要する手間及び工数を削減することができる。
As described above, in the present embodiment, a small excavating machine that passes through the inside of the water flow
続いて、図8は、施工方法の手順3を示す図であって、図8(a)は図1のA−A矢視断面に対応する拡大断面図、図8(b)は図8(a)のG−G矢視断面図である。この図8に示すように、地中に突設管22及び洗浄管23を挿入する。具体的には、突設管22及び洗浄管23を、通水角管21の内部から、突設孔部24に至るように挿入していき、突設管22及び洗浄管23の下端を突設孔部24の底に当接させる。これらの突設管22及び洗浄管23は、別々に挿入しても同時に挿入しても構わず、同時に挿入する場合には、予め突設管22と洗浄管23とを公知の方法(例えば溶接等)で接続しても構わない。
8 is a diagram showing the
最後に、図9は、施工方法の手順4を示す図であって、図9(a)は図1のA−A矢視断面に対応する拡大断面図、図9(b)は図9(a)のH−H矢視断面図である。この図9に示すように、突設管22の内部に水を注水する。このように注水した水は、突設管22の内部を通って突設管22の下端部に移動し、図4に示すスクリーン開口孔25を通って、突設孔部24から地中の砂層bに送り込まれる。
Finally, FIG. 9 is a diagram showing procedure 4 of the construction method, in which FIG. 9A is an enlarged cross-sectional view corresponding to the cross section taken along the line AA in FIG. 1, and FIG. It is HH arrow sectional drawing of a). As shown in FIG. 9, water is poured into the protruding
ここで、突設管22により注水を長期間に亘って行うと、水に含まれる物質等がスクリーン開口孔25に詰まってしまったり、突設孔部24の内表面の土壌が目詰まりし、注水効率が低下してしまう場合がある。このような場合には、洗浄管23に水及び空気を送り込んで洗浄管23の下端から噴出させることにより、注水効率を回復することができる。なお、洗浄の周期については任意であるが、例えば所定期間毎(例えば、3日毎)に定期的に実行しても良い。
Here, when water is poured through the projecting
なお、本実施の形態では注水を行いながら洗浄を行うが、これに限らず、注水を停止させた状態で洗浄を行っても構わない。例えば通水角管21に公知の弁を設置し、当該弁を手動又は自動で閉鎖することにより注水を停止してから、洗浄管23からの水及び空気の噴出を行っても構わない。
In this embodiment, cleaning is performed while water is being injected. However, the present invention is not limited to this, and cleaning may be performed in a state where water is stopped. For example, a known valve may be installed in the
(実施の形態の効果)
このような本実施の形態に係る通水設備1によれば、通水角管21の内部領域から、通水角管21の外部領域に至るように配置された突設管22であって、通水角管21の内部領域と、通水角管21の外部領域とを水が通水可能となるように接続する突設管22を備えるので、突設管22を介して通水角管21の外部領域から注水又は揚水ができることにより、通水角管21の長さが確定している場合であっても、注水位置や揚水位置が通水角管21の長さに依存されず、自由度の高い注水又は揚水を行うことができる。また、上述したように、杭孔部13の外側に位置する外部領域にて注水又は揚水を行うことができ、注水位置又は揚水位置の自由度を向上させることができるので、例えば通水角管21が粘土層の下層に達していない場合であっても、粘土層の下層まで突設管22を延設することにより、粘土層の下層にて注水又は揚水を行うことができる。
(Effect of embodiment)
According to the
また、従来は、地下構造物を施工する掘削領域の周辺や内部に大型の井戸鋼管を設置しており、大型の井戸鋼管を形成するための専用の掘削機械が必要となるため施工動線が錯綜する等、施工に係る工数が増大してしまう可能性があるだけでなく、掘削領域の周辺(例えば、資材置場、材料加工場)や内部に井戸鋼管が位置するため掘削作業及び地下躯体工事が制約(例えば、資材置場、材料加工場の設置位置や規模の制約)されてしまう可能性があった。しかし、本実施の形態に係る通水設備1によれば、地中の杭孔部13におけるH型鋼11の周囲に配置された通水角管21と、通水角管21の内部領域と、通水角管21の外部領域とを水が通水可能となるように接続する突設管22とを備えるので、H型鋼11用の杭孔部13に通水角管21を配置でき、専用の掘削機械を用いた通水角管21用の孔の形成が不要となり、施工に係る工数を低減できると共に、杭孔部13の内部に通水角管21が収まるので、掘削領域の周辺や内部に通水角管21が位置せず、通水角管21により掘削作業及び地下躯体工事が制約されてしまうことを防止できる。
Conventionally, large well steel pipes have been installed around and inside the excavation area where underground structures are to be constructed, and a dedicated excavation machine for forming large well steel pipes is required, so there is no flow of construction. There is a possibility that the number of man-hours related to construction will increase due to complications, etc., and because well steel pipes are located around and inside the excavation area (for example, material storage area and material processing area), excavation work and underground frame work May be restricted (for example, restrictions on the installation position and scale of the material storage area and the material processing area). However, according to the
また、突設管22に対して液体又は気体の少なくとも一方を噴出する洗浄管23を備えるので、突設管22や突設管22の周囲の土壌が詰まって注水の効率が低下した際に、洗浄で詰まりを解消でき、注水の効率を回復させることができる。
In addition, since the cleaning
〔実施の形態に対する変形例〕
以上、本発明に係る実施の形態について説明したが、本発明の具体的な構成及び手段は、特許請求の範囲に記載した各発明の技術的思想の範囲内において、任意に改変及び改良することができる。例えば、公知の構真柱工法の仮設杭や摩擦杭でも好適に実施できる。以下、このような変形例について説明する。
[Modifications to Embodiment]
Although the embodiments of the present invention have been described above, the specific configuration and means of the present invention can be arbitrarily modified and improved within the scope of the technical idea of each invention described in the claims. Can do. For example, a temporary pile or a friction pile of a well-known structural column method can be suitably implemented. Hereinafter, such a modification will be described.
(解決しようとする課題や発明の効果について)
まず、発明が解決しようとする課題や発明の効果は、上述の内容に限定されるものではなく、発明の実施環境や構成の細部に応じて異なる可能性があり、上述した課題の一部のみを解決する場合や、上述した効果の一部のみを奏することがある。
(About problems to be solved and effects of the invention)
First, the problems to be solved by the invention and the effects of the invention are not limited to the above contents, and may vary depending on the implementation environment and details of the configuration of the invention. In some cases, only a part of the effects described above may be achieved.
(寸法や材料について)
発明の詳細な説明や図面で説明した通水設備1の各部の寸法、形状、材料、比率等は、あくまで例示であり、その他の任意の寸法、形状、材料、比率等とすることができる。
(About dimensions and materials)
The dimensions, shapes, materials, ratios, and the like of each part of the
(通水管について)
本実施の形態においては、「通水管」は、杭孔部13の内部に配置された「通水角管」21であるものとしたが、これに限らず、杭孔部13以外の領域(例えば掘削領域内部、又は、掘削領域の周囲に設けられた資材置場や材料加工場等)に配置された公知の「井戸鋼管」(例えば500mm径)であっても構わない。
ここで、上述したように、井戸鋼管の長さは、事前調査により予測された地下水位に基づいて決定するが、実際の地下水位は、季節の変化等に起因して予測よりも上下する可能性がある。例えば、実際の地下水位が予測よりも高い場合には、井戸鋼管の長さが十分な長さを満たさず、好適な揚水ができない可能性があった。しかし、この場合でも、井戸鋼管の底に突設孔部24を掘削して不足分を補うことで、突設孔部24から揚水又は注水することができ、井戸鋼管の長さ不足を解消できる。
また、建替え工事等の際には、土壌に埋設された既存の井戸鋼管を再利用することも考えられるが、この場合に既存の井戸鋼管が目詰まりしてしまっている場合でも、井戸鋼管の下方を掘削して掘削領域から好適に注水又は揚水ができる。
(About water pipes)
In the present embodiment, the “water pipe” is the “water square pipe” 21 disposed inside the
Here, as described above, the length of the well steel pipe is determined based on the groundwater level predicted by the preliminary survey, but the actual groundwater level can be higher or lower than predicted due to seasonal changes, etc. There is sex. For example, when the actual groundwater level is higher than predicted, the length of the well steel pipe does not satisfy a sufficient length, and there is a possibility that suitable pumping cannot be performed. However, even in this case, by excavating the projecting
In addition, when rebuilding work, etc., it is possible to reuse the existing well steel pipe buried in the soil. In this case, even if the existing well steel pipe is clogged, the well steel pipe The water can be poured or pumped suitably from the excavation area by excavating the lower part of the area.
(突設管について)
本実施の形態においては、突設管22の全体を地中に残置するものとして説明したが、突設管22の下端の一部分(例えば、粘土層及び砂層bに対応する部分。以下、「突設管下部」)と、上方の大部分(例えば、埋土、及び砂層aに対応する部分。以下、「突設管上部」)と、を分離可能な構造として、突設管下部のみを地中に残置し、突設管上部を地中から引き抜いても良い。このような分離構造の具体的内容は任意であるが、例えば突設管上部と突設管下部との結合部にネジ継手を設けても良い。そして、突設管22を井戸20に挿入して突設管下部の下端部を突設孔部24の底に押し当てて固定した状態で、突設管上部を、軸心を中心に回転させることによりネジ継手の結合が解除され、突設管下部のみが脱落して突設管上部を地中から引き抜いて分離して良い。これにより、通水角管21が突設管上部を兼ねることができるので、通水角管21の上部から注水できる。また、分離した突設管上部を、他の井戸20で同様に突設管上部として再利用可能となり、施工に要する部材点数を削減できる。
(About projecting pipe)
In the present embodiment, the entire projecting
(洗浄について)
洗浄を実行するタイミングは任意で、本実施の形態においては、所定期間毎に定期的に突設管22の洗浄を行ったが、これに限らない。例えば、注水効率が低下したことを検知した場合に、洗浄を行っても構わない。図10は、変形例1に係る通水設備100を概略的に示す図1のA−A矢視断面に対応する断面図である。ただし、特に説明なき構成においては実施の形態と同様であるものとして説明を省略し、実施の形態と同様の構成要素には、必要に応じて、実施の形態で使用したものと同一の符号を付する。なお、後述する変形例2及び変形例3においても同様に適宜説明を省略し、実施の形態で使用したものと同一の符号を付する。
(About cleaning)
The timing for executing the cleaning is arbitrary, and in the present embodiment, the protruding
ここで、本変形例1に係る通水設備100は、概略的に、井戸20へと水を圧送するポンプ40、注水量を計測する流量計50を備えており、メインの配管から各井戸20へと分岐する枝管には、各井戸20へと注水される水の量を調整する調整弁60を設けている。この調整弁60は、突設管22の内圧が基準値よりも低い場合(例えば、突設孔部24に詰まりが無い場合)には開放状態であるが、内圧が基準値よりも高くなった場合(例えば、突設孔部24に詰まりが有る場合)には自動的に閉鎖状態となり、突設管22への注水を停止する。そして、調整弁60が閉鎖状態となったことを公知の手段で検知した場合、当該調整弁60が設置された突設管22に対して洗浄管23からの水及び空気の噴出を行っても良い。このような構成により、複数の井戸20のうち、洗浄が必要な井戸20のみを自動的に洗浄できる。なお、内圧の高さに応じて、調整弁60の開度を調整しても構わない。また、当該変形例1のように全ての井戸20に共通のポンプ40を設けることにより、井戸20毎にポンプ40を設ける場合よりも注水効率を向上できる。なお、例えば一つの井戸20が詰まった場合でも、当該井戸20の調整弁60を閉鎖して他の調整弁60を開放したままにすることで、他の井戸20で注水を行いつつ当該詰まった井戸20を容易に個別対応できる。
Here, the
(揚水について)
本実施の形態においては、通水設備1により注水を行うものとして説明したが、上述したように揚水を行っても構わないし、複数の井戸20のうち一部の井戸20では揚水を行い、他の井戸20では注水を行っても構わない。図11は、変形例2に係る通水設備200を概略的に示す平面図、図12は、図11のI−I矢視断面図である。この通水設備200には揚水を行う井戸70が設けられている。なお、揚水を行う場合には、井戸70は粘土層の下層の砂層bに達している必要がないため、図示のように突設管22は粘土層の上層の砂層aで止まっている。なお、揚水により砂層aの水位を下げることで掘削領域の床付け面2のドライワークを確保できるため、図示のように実施の形態に示すような釜場3を設けなくても構わない。
(About pumping)
In this Embodiment, although demonstrated as what injects water with the
(通水角管について)
本実施の形態においては、地中に杭孔部13を掘削してから当該杭孔部13に通水角管21を挿入したが、これに限らず公知の圧入工法で通水角管21を地中に設置しても構わない。特に、本実施の形態の通水角管21は、従来技術に係る通水管と比べて、圧入工法に適した強度を有する。すなわち、従来技術の特許文献1における通水管の如き先端有孔鋼管は、スクリーン開口孔(スリット)を先端有孔鋼管自体に設けているため、スリットで先端有孔鋼管自体の強度が低下してしまい、先端有孔鋼管の充分な強度(圧入工法に耐え得る充分な強度)を確保することが困難であった。しかし、本実施の形態における通水管の如き通水角管21は、スクリーン開口孔25を突設管22に設けたので、スクリーン開口孔25を通水角管21自体に設けずに済み、通水角管21の充分な強度を容易に確保できる。したがって、H型鋼11と通水角管21を一体として圧入する場合に耐えることができる。さらに、特許文献1では、圧入時に先端有孔鋼管のスリットから内部に土が侵入することを防止するために、スリットに目詰まり対策(布フィルター等)を施す必要があるが、本実施の形態では、圧入の対象となる通水角管21にはスリットの如き孔は設けられていないので、目詰まり対策が不要であり、施工性を向上できる。なお、このように圧入工法を適用する場合には、図6に示すように、蓋部21aの下端にテーパーを設けることが好ましいが、圧入工法を適用しない場合には、単に平板の蓋部21aを設けても良い。
(About the water flow angle tube)
In this Embodiment, after excavating the
(洗浄管について)
図13は、変形例3に係る通水設備300における洗浄管23の先端の拡大図である。なお、図13において洗浄管23から噴出される水及び空気の流路を矢印で図示している。この図13に示すように、洗浄管23の噴出口より下方の位置に、上方(Z方向)に向けて折り返された皿状の返し部80を設けても良い。この返し部80によって、洗浄管23から下方に向けて噴出された水及び空気が、返し部80によって上方に方向転換されて突設孔部24の全体に行き渡るため、より効果的な洗浄が可能となる。
(About washing tube)
FIG. 13 is an enlarged view of the tip of the cleaning
(突設孔部について)
また、本実施の形態においては、突設管22を突設孔部24に挿入したが、突設管22を突設孔部24に挿入しなくても構わない。例えば、突設管22自体を省略して、通水角管21の内部領域や、突設孔部24に水が直接流れる構成としても構わない。図14は、変形例4に係る通水設備400を概略的に示す図1のA−A矢視断面に対応する断面図である。この図14に示すように、まず実施の形態と同様に井戸20の底に突設孔部24を掘削形成し、次に当該突設孔部24にフィルター材26を充填し、このフィルター材26によって突設孔部24の周囲の土壌の崩落を防止する。このフィルター材26は例えば砕石を用いることができるが、これに限らない。そして、揚水又は注水用のポンプ(図示省略)を稼働させることで、井戸20と地中(砂層b)との間でフィルター材26(突設孔部24)を介した通水が可能となる。なお、図示のように、突設孔部24の内部に、フィルター材26に加えてさらに洗浄管23を充填してフィルター材26を洗浄可能としても良いが(注水時には特に設けた方が好ましい)、この洗浄管23は設けなくても構わない。また、突設孔部24に突設管22を挿入した上で、さらに、突設孔部24の突設管22の周囲に当該フィルター材26を充填しても良い。なお、このようなフィルター材26を用いた構成は、上述したような井戸鋼管を用いる場合にも同様に採用できる。
(About protruding holes)
In this embodiment, the protruding
(付記)
付記1の通水設備は、内部領域を水が通水可能となっている通水管と、前記通水管の内部領域から、前記通水管の外部領域に至るように配置された突設部であって、前記通水管の内部領域と、前記通水管の外部領域とを水が通水可能となるように接続する突設部と、を備える。
(Appendix)
The water flow facility according to
付記2に記載の通水設備は、付記1に記載の通水設備において、地中の孔部に挿通された挿通材を備え、前記通水管は、前記孔部における前記挿通材の周囲に配置されている。
The water flow facility according to
付記3の通水設備は、付記1又は2に記載の通水設備において、前記突設部に対して液体又は気体の少なくとも一方を噴出することにより前記突設部を洗浄する洗浄手段を備える。
The water flow facility according to
(付記の効果)
付記1に記載の通水設備によれば、通水管の内部領域から、通水管の外部領域に至るように配置された突設部であって、通水管の内部領域と、通水管の外部領域とを水が通水可能となるように接続する突設部を備えるので、突設部を介して通水管の外部領域から注水又は揚水ができることにより、通水管の長さが確定している場合であっても、注水位置や揚水位置が通水管の長さに依存されず、自由度の高い注水又は揚水を行うことができる。
(Additional effects)
According to the water flow facility described in
付記2に記載の通水設備によれば、地中の孔部における挿通材の周囲に配置された通水管と、通水管の内部領域と、通水管の外部領域とを水が通水可能となるように接続する突設部とを備えるので、挿通材用の孔部に通水管を配置でき、専用の掘削機械を用いた通水管用の孔の形成が不要となり、施工に係る工数を低減できると共に、孔部の内部に通水管が収まるので、掘削領域の周辺や内部に通水管が位置せず、通水管により掘削作業及び地下躯体工事が制約されてしまうことを防止できる。
According to the water flow facility described in
付記3に記載の通水設備によれば、突設部に対して液体又は気体の少なくとも一方を噴出する洗浄手段を備えるので、突設部や突設部の周囲の土壌が詰まって注水の効率が低下した際に、洗浄で詰まりを解消でき、注水の効率を回復させることができる。
According to the water flow facility described in the
1 通水設備
2 床付け面
3 釜場
10 親杭
11 H型鋼(挿通材)
12 根固め部
13 杭孔部(孔部)
20 井戸
21 通水角管(通水管)
21a 蓋部
22 突設管(突設部)
23 洗浄管(洗浄手段)
24 突設孔部(突設部)
25 スクリーン開口孔
26 フィルター材
30 横矢板
40 ポンプ
50 流量計
60 調整弁
70 井戸
80 返し部
100、200、300、400 通水設備
S 空間
DESCRIPTION OF
12
20
23 Cleaning tube (cleaning means)
24 Projection hole (projection)
25 Screen opening hole 26
Claims (3)
前記通水管の内部領域から、前記通水管の外部領域に至るように配置された突設部であって、前記通水管の内部領域と、前記通水管の外部領域とを水が通水可能となるように接続する突設部と、を備える、
通水設備。 A water pipe that allows water to pass through the internal area;
It is a projecting portion arranged so as to reach the outer region of the water pipe from the inner region of the water pipe, and water can pass through the inner region of the water pipe and the outer region of the water pipe. A projecting portion to be connected so as to be,
Water flow equipment.
前記通水管は、前記孔部における前記挿通材の周囲に配置されている、
請求項1に記載の通水設備。 It has an insertion material inserted through the hole in the ground,
The water pipe is disposed around the insertion member in the hole,
The water flow facility according to claim 1.
請求項1又は2に記載の通水設備。
A cleaning means for cleaning the protruding portion by ejecting at least one of liquid or gas to the protruding portion;
The water flow facility according to claim 1 or 2.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2015249046A JP2017115329A (en) | 2015-12-21 | 2015-12-21 | Water supply facility |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2020193527A (en) * | 2019-05-30 | 2020-12-03 | 鹿島建設株式会社 | Pile built-in pumping well, and underground water pumping method |
-
2015
- 2015-12-21 JP JP2015249046A patent/JP2017115329A/en active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2020193527A (en) * | 2019-05-30 | 2020-12-03 | 鹿島建設株式会社 | Pile built-in pumping well, and underground water pumping method |
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