JP3846227B2

JP3846227B2 - 地下通水装置の洗浄方法

Info

Publication number: JP3846227B2
Application number: JP2001161098A
Authority: JP
Inventors: 秀樹深見; 孝之上野; 賢須藤
Original assignee: Obayashi Corp
Current assignee: Obayashi Corp
Priority date: 2001-05-29
Filing date: 2001-05-29
Publication date: 2006-11-15
Anticipated expiration: 2021-05-29
Also published as: JP2002348856A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、地下通水装置の洗浄方法に関し、特に、止水性の地中壁を構築した後に、地下水の流下を可能にする地下通水装置の洗浄方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
周知のように、地下構造物、例えば、地下鉄や車両専用道路用などの地下トンネルを開削工法で構築する際には、地山の崩壊を防止して、内部の掘削を可能にするために止水性を備えた地中壁が構築される。
【０００３】
この種の地中壁を構築する工法は、地中連続壁工法を始めとして、各種各様の方法が提供されているが、地中連続壁工法や柱列壁工法などで構築される地中壁は、地下構造物の本体部を構築した後にも地中に残置される場合がある。
【０００４】
ところで、止水性を備えた地中壁を地中に残置しておくと、地下水流を遮断することになり、地中壁の上流側で地下水位が上昇し、下流側では、地下水位が低下するいわゆるダムアップ現象が生じる。
【０００５】
そこで、従来は、このようなダムアップ現象を解消するために、地中壁の形成後に、地中壁で遮断された地下水流を連通させる通水路が形成される地下通水装置を設置していた。
【０００６】
図３には、この種の地下通水装置の一例が示されている。同図に示した通水装置は、掘削溝１内に鉄筋籠２を建て込み、コンクリート３を打設することで形成した地中壁４内に設けられており、地中壁４の厚み方向を貫通する通水路５を有している。
【０００７】
通水路５は、地山側に配置された集水部５ａと、一端がこの集水部５ａに連通され、ほぼ水平方向に延設された通水管５ｂとを有している。集水部５ａには、地中壁４の内部を通って、地上側に延設される洗浄管６の一端が連通接続され、洗浄管６の他端側は、開閉バルブＡを介して、洗浄水７が収容された洗浄タンク８に接続されている。
【０００８】
通水管５ｂの掘削側の端部には、開閉バルブBが設けられている。なお、この開閉バルブＢは、内方の根切り掘削後に設置される。また、通水管５ｂの掘削側には、上方に延設された分岐管５ｃが設けられていて、分岐管５ｃの端部には、流量測定用の開閉バルブＣが設けられている。
【０００９】
このような構成の通水装置では、集水部５ａには、通常、土砂などの固形分を濾過するフィルターが使用され、このフィルターが目詰まり状態になると、地下水流の流下が阻害されるので、集水部５ａの洗浄を行っていた。
【００１０】
この集水部５ａの洗浄方法は、まず、開閉バルブＡを開放し、開閉バルブＢ，Ｃを閉塞し、この状態で、洗浄タンク８から洗浄水７を集水部５ａに供給し、この洗浄水７でフィルター層を洗浄し、その後、開閉バルブＡを閉塞し、開閉バルブＣを閉塞した状態で開閉バルブＢを開放して、洗浄後の汚染水を通水管5ｂを介して外部に排出する。
【００１１】
このような洗浄操作は、複数回繰り返され、予め決定される洗浄回数毎に、開閉バルブＢを閉塞した状態で、開閉バルブＣを開放して、通水管５ｂを流れる流量を測定し、所定の流量が確保できるまで、洗浄操作と流量測定とを繰り返していた。
【００１２】
しかしながら、このような従来の地下通水装置の洗浄方法には、以下に説明する課題があった。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
すなわち、上述した従来の洗浄方法では、通水装置の複数の開閉バルブＡ，Ｂ，Ｃの開閉操作を手動で行うため、通水装置の設置深度が深い場合などには、少なくとも２名の作業者が必要になり、時間とコストとがかかる。
【００１４】
また、この種の通水装置は、地中壁４の延長方向に沿って、通常、複数箇所に設置されるが、この際に、設置数に応じて、より多くの作業員を配置するか、あるいは、洗浄操作を複数回に分けて行うことになり、より一層、時間とコストとが掛かっていた。
【００１５】
本発明は、このような従来の問題点に鑑みてなされたものであって、時間とコストの低減が可能になる地下通水装置の洗浄方法を提供することにある。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明は、止水性地中壁が地中の地下水流を遮断するように形成され、前記地中壁の形成後に、前記地中壁で遮断された前記地下水流を連通させる通水路が形成される地下通水装置の洗浄方法において、前記通水路は、前記地中壁の地山側に配置される集水部と、この集水部に一端が連通され、前記地中壁の厚み方向を貫通するように埋設される通水管と、前記通水路に介装された第１電動バルブとを備え、前記第１電動バルブの開弁および閉弁を制御する制御器を設け、前記制御器は、前記通水管内の流量が定常水量値以下になった時に、前記集水部に洗浄水を供給して洗浄操作を行うように前記第１電動バルブの開閉を制御し、かつ、洗浄後の前記通水管内の流量が定常水量値以上になると、前記洗浄操作を停止させるようにした。
【００１７】
このように構成した地下通水装置の洗浄方法によれば、制御器は、通水管内の流量が定常水量値以下になった時に、集水部に洗浄水を供給して洗浄操作を行うように第１電動バルブの開閉を制御し、かつ、洗浄後の通水管内の流量が定常水量値以上になると、洗浄操作を停止させるので、自動的に集水部の洗浄を行い、その機能を回復させることができる。
【００１８】
前記制御器は、タンク内に収容されている前記洗浄水を第２電動バルブの開閉を制御して、前記集水部に供給することができる。
【００１９】
この構成によれば、洗浄水の自動供給が可能になる。
【００２０】
前記通水管内の流量は、前記通水管に連通接続され、前記通水管の設置深度よりも排出口が上方に位置する分岐管と、前記分岐管を前記制御器からの送出信号を受けて開閉させる第３電動バルブと、前記第３電動バルブの開弁状態で、前記分岐管内を流下する水量が前記定常水量値以上の場合に作動する水位センサーとを備えた流量測定部で計測することができる。
【００２１】
この構成によれば、通水管に連通接続され、通水管の設置深度よりも排出口が上方に位置する分岐管の流量により、定常水量値を測定するので、少ない水量測定で、定常流量値の判断が可能になる。
【００２２】
また、前記制御器は、前記通水管内に設置した流量計、または、地盤中に設置した水位計で、前記通水管内の流量を間接的ないしは直接的に常時測定し、この測定値が定常水量値以下になったときの入力信号を受けて、前記洗浄操作を開始することができる。
【００２３】
この構成によれば、洗浄操作を自動的に開始することができる。
【００２４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適な実施の形態について、添付図面に基づいて詳細に説明する。図１および図２は、本発明にかかる地下通水装置の洗浄方法の一実施例を示している。
【００２５】
同図に示した地下通水装置１０は、止水性の地中壁１２が地中の地下水流を遮断するように形成されている時に用いられるものであって、地中壁１２の形成後に、地中壁１２で遮断された地下水流を、上流側と下流側とで連通させる。
【００２６】
本実施例の地下通水装置１０は、地中壁１２の厚み方向をほぼ水平に貫通し、両端が地下水流の上流側と下流側にそれぞれ臨む通水路１４を備えている。地中壁１２は、本実施例の場合には、地中連続壁工法により構築され、地中に掘削溝１６を掘削形成し、鉄筋籠１８を建て込んだ後に、掘削溝１６内に、コンクリート２０を打設して形成される。
【００２７】
通水路１４は、地中壁１２の地山側に配置される集水部２２と、鋼管製などの中空円筒状の通水管２４と、第１電動バルブ２６とを備えている。集水部２２は、地中壁１２の地山側に配置され、全体形状が概略平板状に形成されている。
【００２８】
集水部２２は、地中壁１２側に配置されるケーシング２２ａと、フィルター層２２ｂとを備えている。ケーシング２２ａは、地山側に配置される部分が開口した箱型のものであって、その内部にフィルター層２２ｂが充填されている。
【００２９】
この集水部２２は、地盤中の所定深度に、所定の幅で存在する地下水を、フィルター層２２ｂで固形分をろ過しながら水分だけを通過させて、内部に取り入れる機能を備えている。
【００３０】
また、この集水部２２には、地中壁１２の内部を通って、地上側に延設される洗浄管２８の一端が連通接続され、洗浄管２８の他端側は、第２電動バルブ３０を介して、洗浄水３２が収容され、地上側に設置された洗浄タンク３４に接続されている。
【００３１】
通水管２４は、両端が開口した管体であって、一端側が集水部２２に連通接続され、他端側が、通水管２４の他端に嵌着固定されたフランジ部２５を介して、地中壁１２の掘削側に臨むように、地中壁１２内にほぼ水平を指向するように配置されている。
【００３２】
なお、通水管２４の掘削側の開口は、打設するコンクリート２０の廻込みを防止するために、地中壁１２を構築する際には、プレートなどにより閉塞されている。
【００３３】
第１電動バルブ２６は、地中壁１２の構築後に、その内方側を掘削して、フランジ部２５をはつり出し、その端部に通水管２４と連通接続される延長管３６の端部に配置されている。
【００３４】
この第１電動バルブ２６は、地上側設置される制御器３８（具体的には、パーソナルコンピュータで構成している。）から送出される制御信号を受けて開閉される。
【００３５】
制御器３８には、第２電動バルブ３０と、地山中に埋設され、地下水のレベルを検出する水位計４０とが電気的に接続されている。また、本実施例の場合には、通水管２４内の流量を測定する流量測定部４２が設置されている。
【００３６】
この流量測定部４２は、分岐管４２ａと、第３電動バルブ４２ｂと、容器４２ｃと、水位センサー４２ｄとを有している。分岐管４２ａは、延長管３６の上部に設置されていて、この延長管３６を介して通水管２４に連通接続されている。
【００３７】
また、この分岐管４２ａは、略L字形折曲されていて、その排出口（設置深度Ｈ２）が、通水管２４の設置深度Ｈ１よりも上方に位置している。第３電動バルブ４２ｂは、制御器３８からの送出信号を受けて、分岐管４２ａを開閉させる。
【００３８】
容器４２ｃは、分岐管４２ａの排出口の直下に設置され、第３電動バルブ４２ｂの開弁状態で、分岐管４２ａ内を流下する水を受承する。水位センサー４２ｄは、容器４２ｃの内部に設置されていて、容器４２ａ内に収容された水量が、定常水量値以上の場合に作動する。この水位センサー４２ｄの作動信号は、制御器３８に入力される。
【００３９】
このような構成の流量測定部４２を採用すると、以下に説明する利点がある、すなわち、通水管２４は、地下水の流通幅の下端側に設置され、その設置深度Ｈ１が比較的深くなるので、通水管２４の流量を直接測定すると、図１に示すように、地下水位Ｈ０との間の水頭差が大きくなり、流量が多く測定が困難になる。
【００４０】
ところが、本実施例のように分岐管４２を設けて、その排出口（設置深度Ｈ２）を通水管２４の設置深度Ｈ１よりも上方に位置させて水量値を測定すると、排出口を上方に移動させた分だけ、地下水位Ｈ０との間の水頭差が少なくなり、その結果、少ない水量測定で、定常流量値の測定が可能になる。
【００４１】
以上のように構成された地下通水装置１０では、地中壁１２の構築中、ないしは、その内部の根切り掘削、さらには、根切り掘削後の内部構築構造物の構築工事中においては、通水路１４は、フランジ部２５の閉塞、または、第１電動バルブ２６の閉弁により、地下水が地中壁１２内を通過して、下流側に流下することを阻止する。
【００４２】
そして、工事が完了すると、第１電動バルブ２６を開弁させて、地下水の下流側へ流下させて、地中壁１２の上流側で地下水位の上昇を防止し、下流側では、地下水位が低下するいわゆるダムアップ現象を排除する。
【００４３】
そして、このような供用中に集水部２２のフィルター層２４ｂに目詰まりが発生すると、集水部２２の洗浄操作が行われる。図２には、この洗浄操作の手順が示されている。
【００４４】
同図に示した洗浄操作の手順では、まず、ステップ１で、地下通水装置１０における地中壁１２の内部での非定常状態が確認された際に実行される。この非定常状態は、具体的には、集水部２２の目詰まりにより、地下水の流下が阻害された場合であり、この状態は、本実施例では、水位計４０により間接的に検出される。
【００４５】
すなわち、地下水の流下が阻害されると地中壁１２の上流側で、地下水位が上昇するので、これを水位計４０で常時計測することにより検知する。なお、非定常状態の検知は、この水位計４０で間接的に検出すること以外に、通水管２４の流量を常時流量計で計測して直接的に検知してもよい。
【００４６】
このような水位計４０の検知信号は、制御器３８に入力されているので、この信号を受けた制御器３８は、次に、ステップ２で、洗浄水３２の注排水の繰り返しを指示し、集水部２２および通水管２４の洗浄操作を行わせる。
【００４７】
この洗浄操作は、▲１▼．必要水量が測定されるように、流量測定部４２の水位センサー４２ｄをオン状態にする。▲２▼．第１電動バルブ２６を閉弁、第２電動バルブ３０を開弁、第３電動バルブ４２ｄを閉弁として、集水部２２に洗浄タンク３４から洗浄水３２を供給する。
【００４８】
▲３▼．第１電動バルブ２６を開弁、第２電動バルブ３０を閉弁、第３電動バルブ４２ｄを閉弁として、洗浄水３２の供給を停止して、集水部２２を洗浄した汚水を通水管２４を介して、外部に排出する。
【００４９】
以上の▲２▼，▲３▼の洗浄、排水工程が、所定の回数になった時に、ステップ３で、第１電動バルブ２６を閉弁、第２電動バルブ３０を閉弁、第３電動バルブ４２ｄを開弁として、流量を流量測定部４２により測定し、流量測定部４２の水位センサー４２ｄの作動ないしは非作動により、流量が定常流量値以上になったか、否かが判断される。
【００５０】
ステップ３で、流量が定常流量値以上になったと判断されると、次のステップ４で、洗浄操作を停止し、その後、通常の地下通水に移行する（ステップ５）。一方、ステップ３で、流量が定常流量値以上になっていないと判断された場合には、ステップ２に戻り、洗浄操作が続行される。
【００５１】
さて、以上のように構成した地下通水装置１０の洗浄方法によれば、制御器３８は、通水管２４内の流量が定常水量値以下になった時に、集水部２２に洗浄水を供給して洗浄操作を行うように第１電動バルブ２６の開閉を制御し、かつ、洗浄後の通水管２４内の流量が定常水量値以上になると、洗浄操作を停止させるので、自動的に集水部２２の洗浄を行い、その機能を回復させることができる。
【００５２】
従って、洗浄にかかる手間が大幅に改善され、作業員の数も少なくて済み、雪駄する通水装置１０が複数であって、少人数での作業が可能になり、経済的な面でも非常に有利になる。
【００５３】
また、本実施例の場合には、制御器３８は、タンク３４内に収容されている洗浄水３２を第２電動バルブ３０の開閉を制御して、集水部２２に供給するので、洗浄水３２の自動供給が可能になる。
【００５４】
さらに、本実施例の場合には、制御器３８は、地中に設置した水位計４０で、通水管２４内の流量を間接的に常時測定し、この測定値が定常水量値以下になったときの入力信号を受けて、洗浄操作を開始するので、洗浄操作を自動的に開始することができる。
【００５５】
【発明の効果】
以上、詳細に説明したように、本発明にかかる地下通水装置の洗浄方法によれば、時間とコストの低減が可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明にかかる地下通水装置の洗浄方法の一実施例を示す洗浄時の説明図である。
【図２】図１の洗浄方法の手順の一例を示すフローチャートである。
【図３】従来の地下通水装置の洗浄方法の一実施例を示す洗浄時の説明図である。
【符号の説明】
１０地下通水装置
１２地中壁
１４通水路
２２集水部
２４通水管
２６第１電動バルブ
２８洗浄管
３０第２電動バルブ
３２洗浄水
３８制御器
４２流量測定部

Claims

止水性地中壁が地中の地下水流を遮断するように形成され、前記地中壁の形成後に、前記地中壁で遮断された前記地下水流を連通させる通水路が形成される地下通水装置の洗浄方法において、
前記通水路は、前記地中壁の地山側に配置される集水部と、この集水部に一端が連通され、前記地中壁の厚み方向を貫通するように埋設される通水管と、前記通水路に介装された第１電動バルブとを備え、
前記第１電動バルブの開弁および閉弁を制御する制御器を設け、
前記制御器は、前記通水管内の流量が定常水量値以下になった時に、前記集水部に洗浄水を供給して洗浄操作を行うように前記第１電動バルブの開閉を制御し、かつ、洗浄後の前記通水管内の流量が定常水量値以上になると、前記洗浄操作を停止させることを特徴とする地下通水装置の洗浄方法。
前記制御器は、タンク内に収容されている前記洗浄水を第２電動バルブの開閉を制御して、前記集水部に供給することを特徴とする請求項１記載の地下通水装置の洗浄方法。
前記通水管内の流量は、前記通水管に連通接続され、前記通水管の設置深度よりも排出口が上方に位置する分岐管と、前記分岐管を前記制御器からの送出信号を受けて開閉させる第３電動バルブと、前記第３電動バルブの開弁状態で、前記分岐管内を流下する水量が前記定常水量値以上の場合に作動する水位センサーとを備えた流量測定部で計測することを特徴とする請求項１または２記載の地下通水装置の洗浄方法。
前記制御器は、前記通水管内に設置した流量計、または、地盤中に設置した水位計で、前記通水管内の流量を間接的ないしは直接的に常時測定し、この測定値が定常水量値以下になったときの入力信号を受けて、前記洗浄操作を開始することを特徴とする請求項１から３のいずれか１項記載の地下通水装置の洗浄方法。