JP2632346B2

JP2632346B2 - デイープウエル設置工法

Info

Publication number: JP2632346B2
Application number: JP4574188A
Authority: JP
Inventors: 哲夫辻
Original assignee: Fudo Construction Co Ltd
Current assignee: Fudo Tetra Corp
Priority date: 1988-03-01
Filing date: 1988-03-01
Publication date: 1997-07-23
Anticipated expiration: 2012-07-23
Also published as: JPH01223212A

Description

【発明の詳細な説明】イ発明の目的＜産業上の利用分野＞本発明は、地下水位が高い上に掘削が深く、ウエルポ
イントの多段設置が不可能な現場、又は軟弱地盤密改良
を必要とする現場などで使用される強制排水工法の一つ
であるデイープウエル（以下、略してＤ、Ｗという）の
設置工法に関する。

＜従来の技術＞Ｄ、Ｗ工法は、たとえば地下水位の高い地盤の掘削工
事に当り、ドライウワークで工事を施工することができ
るよう、予め工事区域の周囲に複数本の水位以下に深い
井戸（Ｄ、Ｗ）を掘つて、そこに地下水を滲出させ、各
Ｄ、Ｗに、それぞれポンプ（一般に水中モータポンプが
使用されている）を据付けて一斉に揚水をし、かくして
揚水を継続すると、Ｄ、Ｗによつて囲まれた区域の地下
水位が低下して乾式の工事を可能にする目的で、また、
対象地盤が軟弱の場合、強制揚水を行うことにより地盤
の圧密効果を高め、これによつて圧密用の上載盛土量を
大巾に減少させるなどの目的にも利用されている。

同工法によれば、事前排水工法であるので、ボイリン
グやパイピングのおそれがなく、また水中モータポンプ
などを使用して水を押し上げ排水をするので、地下水位
の低下量に限度が無い等のメリツトがあり、軟弱地盤改
良工事に施すときは水位低下による圧密促進効果が加わ
つて地盤圧密のための上載盛土量を大巾に減らすことが
できる。

ところで、Ｄ、Ｗ設置工法のうちで、従来工法の一つ
に大口径ボーリング法がある。これは、ビツトを回転さ
せて土砂を切崩し、ポンプによつて水を循環させて切屑
を除去して掘進する工法より成るが、設備が大型で工事
の段取りに時間がかかり、施工能率が悪く一本当りの設
置コストが高い。

また、同じくベノト工法の場合はオールケーシング工
法とも呼ばれ、その掘削機は、ハンマグラブ、ケーシン
グ、揺動・圧入装置、ウインチ等から構成されている。
Ｄ、Ｗの掘削は、ケーシングを地盤に対して揺動・圧入
しながら順次、接続し、内部の土をグラブで掘削し、掘
削孔壁の全長をケーシングで保護する。掘削完了後、孔
内を清掃し、またはしないまま孔内に砕石などのフイル
タ材およびストレーナを挿入して後、ケーシングを引抜
くといつた工程より成る。

この工法では従つて、残土処理が必要になる。また、
掘削孔径60〜150cm程度で、掘削速度は１日当り10〜20m
程度であり、施工能力が大きくない。

等々、いずれの従来工法も施工能力、経費上の問題点
を内蔵している。

＜発明が解決しようとする課題＞上述、従来のＤ、Ｗ施工法に内在する問題点に鑑み、
本発明工法はＤ、Ｗ設置のために地盤の所定位置に対
し、予め外管の先行貫入を行うことにより、同管を再貫
入させる時には、その振動に基づく集水パイプ、スペー
サ等部材への悪影響を可能な限り低減させると共に、高
能率で一本当りの施工単価が比較的安価なＤ、Ｗ設置工
法を提供することを目的とするものである。

さらには、長さ方向には可撓性があるが、径方向には
歪が生じ難い透水性集水パイプを用意して、これを地中
から引抜いたケーシング下端開口部より筒内に引込むよ
うにして集水パイプの設定を行うなど主たる工程を、操
作が自由な地表上で施すことができるようにし、施工の
容易なＤ、Ｗ設置工法を開発することにある。

ロ発明の構成＜課題を解決するための手段＞本発明工法は、上述の目的を達成するために、以下に
述べるとおりの構成要件を具備している。

（１）デイープウエル設置予定位置に外管をセツトし
前記管を地盤中に先行貫入した後、地表まで一旦、引抜
くと共に、その管下端開口縁と地表面との間に生じた隙
間から集水パイプを外管内に引込み、前記管開口部に対
して集水パイプ底部を所定位置まで引上げ固定した後、
再度外管下端開口部を地表面に下降させる過程で下端開
口蓋を閉塞する一方、そのまま前記外管を旧の引抜き穴
内に再貫入して、管下端部を設置予定位置深度または、
さらに僅かに深い所定深度迄貫入させると共に、その
間、適時に外管内にフイルタ材を投入して、同材を外管
内壁と集水パイプとの間に形成された筒状空隙に充填
し、その後、外管のみを徐々に地表面まで引抜くことに
より、地盤中の所定深さにフィルタ材で囲まれた集水パ
イプを残置させるようにしたことを特徴とするデイープ
ウエル設置工法。

（２）外管下端開口部に設けた蓋が自然開閉式の場
合、先行貫入した前記外管の引抜き穴を表層部のみ仮埋
戻しした後、再度外管を地表面に下降させる際に、仮埋
戻し土の抵抗を利用して外管下端開口蓋を閉塞するよう
にした上記第（１）項記載のデイープウエル設置工法。

（３）集水パイプは透水性材料より形成され長手軸方
向に対しては可撓性を有するが、直径方向には歪みが生
じ難いような補強構造を備えたことより成る上記第
（１）または（２）項記載のデイープウエル設置工法。

（４）フイルタ材共々、集水パイプを地盤中に残置し
た後、同パイプの底部に揚水パイプに連結された水中モ
ータポンプを設置するようにした上記第（１）、（２）
または（３）項記載のデイープウエル設置工法。

＜作用＞第１図ないし第８図は本発明工法のプロセスを順次、
図解したもので、（１）第１図および第２図は、下端開口縁に蓋を設け
た鋼管より成るケーシング（外管）を、地盤に対して垂
直に懸吊して、同ケーシングが地表面におけるＤ、Ｗ設
置位置を占めるよう位置決めした後、ケーシング上部に
設置したバイブレータを起振させて同ケーシングを地盤
中、深さｈまで先行貫入させるところを示す。もつとも
深さｈは必ずしもＤ、Ｗ施工深さと同等とすることはな
い。

（２）第３図は、バイブレータを軽く駆動させて徐々
にケーシングを地中から長手軸方向に一旦引抜き、その
下端部を地表面から数ｍ程度離れるまでケーシングを持
上げ、地表とケーシング下端との間に空隙を生じさせ
る。このとき、ケーシングの上端内部から吊り金具を先
端に連結したワイヤを吊下して、その先端をケーシング
下端開口部から外部に引出したところを示す。

（３）次いで、第４図は地盤に明けられたケーシング
の貫入穴の表層部分を仮埋戻した工程を示している。そ
して透水性薄板より形成され長手軸方向には可撓性があ
るが直径方向には歪みが生じ難い構造の、たとえばベロ
ーズ形状の集水パイプを用意して、その上端に設けた固
定具をケーシングの内部から延出した前記吊り金具に連
結した後、ワイヤを引張り、集水パイプを撓めて、これ
を管下端開口と地表との間の隙間からケーシング内部に
引入れる。

ここで、ケーシング下端開口蓋が強制開閉式である場
合は、上記貫入穴の表層部分仮埋戻し工程が必ずしも必
要でないことは明らかである。

（４）第５図で、集水パイプの直径方向外周には各部
にスペーサが設けてあるため、ケーシング内に引込まれ
た集水パイプの外周とケーシング内壁との間には一定の
隙間が保持されている。要するにケーシングと集水パイ
プとは略同軸となり、また集水パイプの底面がケーシン
グ下端よりも若干高い位置を占めるよう集水パイプをケ
ーシングに対し固定する。同時にケーシング全体を下降
させて、その下端開口部を前記仮埋戻し地表面に接触さ
せ蓋を閉塞する一方、上部からケーシング内に砕石など
から成るフイルタ材を投入・充填して、集水パイプの周
囲および底部を前記フイルタ材によつて囲む。

（５）第６図は、その状態でバイブレータを軽く作動
させつつ、ケーシングを旧貫入穴内に再貫入させるとこ
ろを示す。このとき、ケーシングが旧貫入穴底面に着底
した後、さらにケーシング蓋の開き代だけ余分に貫入深
さ（ｈ＋α）を取るが、この点は、当初の先行貫入プロ
セスにより第（５）工程で必要とする深さだけ貫入して
おいても良い。

（６）第７図において、ケーシング内に圧気を導入
し、集水パイプの動きを施工管理計によつて把握しつ
つ、共上り、過抜け状態、曲りなどが発生しないよう細
心の注意を払いながら圧気の調整を行なつて徐々にケー
シングのみを地表面まで引抜く。ただし、圧気導入、調
整は好ましい作業状態であつても絶対的条件ではない。
その結果、集水パイプの上部開口が地表面よりも上位に
あるよう集水パイプおよびフイルタ材が地盤中に残置さ
れる。

（７）第８図は、かくしてＤ、Ｗ設置が完了し、そこ
で集水パイプ上部を開口して、揚水パイプに連結された
水中モータポンプを集水パイプ底面付近に投入・据付け
て、地下水の排水準備をととのえたところを示してい
る。

＜実施例＞第９図は、本発明工法に使用する機器の一実施例の断
面図で、ケーシング（外管）内に集水パイプを引込んだ
上述＜作用＞の項、工程（３）と（４）との間の状態を
示している。図中、１は上部固定金具で、シヤクルによ
り吊り金具３に吊下・連結している。前記上部固定金具
１下側には集水パイプ５の上端縁に連結された上キヤツ
プ６が固着されている。

２は、下部固定金具で、同金具の上側には集水パイプ
５の下端縁に連結される下キヤツプ７が設けられ、上部
固定金具１と下部固定金具２との間を複数本の吊りワイ
ヤ４によつて所定距離を置いて連結する。５は集水パイ
プで、提灯またはベローズ状の筒状本体の周壁に多数の
スリツトを穿設して成り、その長手方向軸に対しては可
撓性があるが径方向には歪みが生じ難い構造を備え、要
するに透水性フレキシブル管で上、下端部には、それぞ
れ上キヤツプ６、下キヤツプ７がかぶせてあつて、あた
かも閉鎖容器を形成し、後工程で上部からケーシング内
に投入されるフイルタ材が集水パイプ５内に詰らないよ
うに配慮されている。前述集水パイプ５の軸方向長さ
は、上、下固定金具１および２の間を連結している吊り
ワイヤ４の長さにより規制される。８は、単位長の集水
パイプ５相互を連結する接続管、９または10は、スペー
サであつて、それぞれ集水パイプ５の外周に等間隔を置
いて複数個取付け、集水パイプ５をケーシング内に引込
んだとき、その外側がケーシング内壁に摺接して同パイ
プ５がケーシングと同心位置を占めるようセツトされる
ようにし、その後工程でケーシング内に投入される砕石
などより成るフイルタ材を集水パイプの周囲に均等に充
填させるための空間を形成する。11は、その上端を吊り
金具３に直接、連結・吊下した筒状のフイルタ材保護パ
ツクで、殆んどケーシング内壁に沿つて配置されて、そ
の下端開口部まで伸び、従つて前述フイルタ材は実のと
ころ集水パイプ５と、この保護パツク11との間に充填さ
れ、ケーシングが引抜かれるとき、その内壁とフイルタ
材との間の摩擦係数を少さくすると共に、ケーシングを
引抜いた後に充填されたフイルタ材が不用意に地盤中に
分散しないように保護する。フイルタ材保護パツク11は
勿論可撓性がある透水性材料より成る。

12は、ケーシング下端開口縁に設けた開閉蓋で、本実
施例の場合には片持式蝶番によつて軸着されている。

上述の構成より成る機器を用いてＤ、Ｗを施工・設置
する際の作用およびプロセスは前記＜作用＞の項で説明
したとおりであるから、これを参照されたい。

なお、第10図示のＤ、Ｗ断面図は、上述＜作用＞の項
に記載した本発明工法の第（７）工程より得られたＤ、
Ｗ構造の詳細な具体例である。

略同規模のＤ、Ｗである第11図示の従来例に比較し
て、必要以上に余分な穴径を掘削しないで済むことが解
る。

勿論、本発明工法によるＤ、Ｗ設置に当つて、Ｄ、Ｗ
径、Ｄ、Ｗの深さの決定、土質調査測定による土層条件
の仮定に基づく揚水量の算定などの設計は従来例と変り
がない。

ハ発明の効果本発明Ｄ、Ｗ設置工法によれば、従来、実施されてい
る、この種のいずれの工法と比較しても、（１）Ｄ、Ｗ設置工法の主要部がすべて地上部におけ
る自由な操作によつて可能である特徴を有する。

（２）一旦、地盤に先行貫入させた後の外管引抜き穴
に、前記外管を再貫入させるようにしたから、再貫入時
の振動等による集水パイプ、スペーサなどへの悪影響を
低減し、精度の高い設置が可能である。

（３）外管径相当の穴掘削で済み、必要以上の穴径掘
削を要しない。

（４）穴掘削による残土、泥水の発生がない。

（５）本工法に使用する施工機は本体のみ（泥水処理
施設等、不要）で移動容易、多数のＤ、Ｗ設置の場合も
準備作業が短時間で済む。

（６）したがつて施工能率が向上する。

（７）Ｄ、Ｗ一本当りの施工単価が著しく低減する。

といつた格別の作用、効果を奏するものとなる。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第８図は、本発明工法のプロセスを順次、
図解したもの、第９図は本発明工法に使用する機器の一
実施例の一部断面図、第10図は本発明工法によつて設置
されたＤ、Ｗの断面略図で、第11図は、従来工法に基づ
いて施工したＤ、Ｗの一実施例断面略図を示すものであ
る。１……上部固定金具、２……下部固定金具、３……CF吊り金具、４……吊りワイヤ、５……集水パイプ、６……上キヤツプ、７……下キヤツプ、８……接続管、９、10……スペーサ、11……フイルタ材保護パツク、 12……開閉蓋。

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】ディープウェル設置予定位置に外管をセッ
トし前記管を地盤中に先行貫入した後、地表まで一旦、
引抜くと共に、その管下端開口縁と地表面との間に生じ
た隙間から集水パイプを外管内に引込み、前記管開口部
に対して集水パイプ底部を所定位置まで引上げ固定した
後、再度外管下端開口部を地表面に下降させる過程で下
端開口蓋を閉塞する一方、そのまま前記外管を旧の引抜
き穴内に再貫入して、管下端部を設置予定深度または、
さらに僅かに深い所定深度迄貫入させると共に、その
間、適時に外管内にフィルタ材を投入して、同材を外管
内壁と集水パイプとの間に形成された筒状空隙に充填
し、その後、外管のみを徐々に地表面まで引抜くことに
より、地盤中の所定深さにフィルタ材で囲まれた集水パ
イプを残置させるようにしたことを特徴とするディープ
ウェル設置工法。
【請求項２】外管下端開口部に設けた蓋が自然開閉式の
場合、先行貫入した前記外管の引き抜き穴を表層部のみ
仮埋戻しした後、再度外管を地表面に下降させる際に、
仮埋戻し土の抵抗を利用して外管下端開口蓋を閉塞する
ようにした請求項１記載のディープウェル設置工法。
【請求項３】集水パイプは透水性材料より形成され長手
軸方向に対しては可撓性を有するが、直径方向には歪み
が生じ難いような補強構造を備えたことより成る請求項
１または２記載のディープウェル設置工法。
【請求項４】フィルタ材共々、集水パイプを地盤中に残
置した後、同パイプの底部に揚水パイプに連結した水中
モータポンプを設置するようにした請求項１、２または
３記載のディープウェル設置工法。