JP4176237B2 - 地下貯水槽の構築方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、防火水槽や受水槽として使用される地下貯水槽の構築方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、地下貯水槽は、円弧版状のセグメントを組み立てて円筒状とした函体を、潜函工法によって地盤へ沈設し、その後、底部にコンクリートを打設して底版の施工を行い、その後、上部に頂版を配設して埋め戻すことにより構築されていた。
ところで、この種の地下貯水槽を構築する場合、現場の地盤が良質である場合は、上記の構築方法によって問題なく構築することができるが、地下水が多いために地盤に地耐力が殆どないような軟弱地盤の場合は、函体の沈設時に、この函体の姿勢が不安定であるため、この函体が予想外に傾いてしまう。
【０００３】
そして、このように、傾いた貯水槽の姿勢を正そうとしても、周辺に足掛かりがなく、また、函体にも手掛かりがないため、姿勢を直すことは極めて困難であった。
このため、従来では、次のようにして函体の姿勢を制御していた。
地中に鋼矢板を打ち込んで函体を取り囲むように山止め壁を巡らし、周辺地盤が変形することを防いだ状態で、鋼矢板による山止め壁の頂部を繋ぐようにＨ型鋼などを架け渡し、そのＨ型鋼と函体のパーツとしての運搬用の吊金具とをワイヤや鋼棒などの引っ張り材で連結し、沈み過ぎた部分のさらなる沈下を防止し、反対側の部分を同じ深さに沈設して平衡を取っていた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
このように、軟弱地盤では、上記のような大掛かりな作業を行わなければならず、多大な手間を要するとともに工期の長期化を招いてしまうという問題があった。
また、函体は、プレハブコンクリートセグメントを組み立てたものであるので、組終えた函体は、それ全体を吊るだけの強度を持つ吊具を持たない。このため、プレハブパーツであるコンクリートセグメントの吊具を利用して組み立てた函体を吊ることとなるが、この場合、吊具が組み立てた函体の頂部に吊具を残すことしかできないため、沈設途中で函体を吊る場合は、その時点での函体の頂部よりも高い位置に吊点を設けなければならず、作業のさらなる大掛かり化を招いてしまうという問題があった。
【０００５】
しかも、沈み過ぎた函体は、重すぎる自重と周辺の土抵抗で、引き上げることは非常に困難であり、したがって、このように沈み過ぎた場合は、結果として、計画レベルより深い位置に設置調節せざるを得なかった。
なお、現場より、少し離れた地点で頑丈な基盤が構築されている場合などでは、そこに大型クレーンを据え付けてワイヤー掛けして沈下を制御することも可能であるが、この場合、非常に大型のクレーンが必要であり、やはり作業の大掛かり化を招いてしまうという問題があった。
【０００６】
この発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、軟弱地盤であっても工期の長期化を招くことなく容易にかつ精度良く地下貯水槽を構築することが可能な地下貯水槽の構築方法を提供することを目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１記載の地下貯水槽の構築方法は、筒状に形成された函体を、その内周側の地盤を掘削することにより、地盤中へ埋設し、その後、函体の底部に底版を施工し、函体の上部に頂版を配設して埋め戻す地下貯水槽の構築方法において、予め前記函体の周方向の複数箇所にて、その下端部に線材を固着し、前記函体の内周側の地盤を掘削して前記函体を地盤中へ埋設する際に、前記函体の外周側における地盤上に、地盤から反力を得る沈下防止体を配設し、該沈下防止体に、前記線材を保持させ、前記沈下防止体における前記線材の保持位置を移動させながら前記函体の内周側の地盤を掘削して、前記函体を地盤中へ埋設していくことを特徴としている。
【０００８】
このように、地盤から反力を得る沈下防止体によって函体を支持しながら地盤中へ埋設するので、地盤が地下水等によって軟弱であるために、函体の姿勢が不安定となったとしても、函体の姿勢を制御しながら所定深さへ正確に埋設することができる。
つまり、函体の姿勢を制御するために、従来のような大掛かりな工事を行うことなく、計画深さへ函体を確実に埋設することができ、しかも、姿勢制御のための工事による工期の長期化を招くこともない。
【０００９】
請求項２記載の地下貯水槽の構築方法は、請求項１記載の地下貯水槽の構築方法において、前記沈下防止体の内部が中空とされていることを特徴としている。
【００１０】
すなわち、沈下防止体が中空構造とされているので、特に、地下水による軟弱地盤における作業時に、地下水の浮力によって確実に地盤から反力を得ることができ、これにより、地下水による軟弱地盤においても函体の姿勢を確実に制御することができる。
【００１１】
請求項３記載の地下貯水槽の構築方法は、請求項１または請求項２記載の地下貯水槽の構築方法において、前記沈下防止体が、前記函体の周囲に複数設けられて互いに連結されてリング状とされていることを特徴としている。
【００１２】
つまり、沈下防止体が互いに連結されてリング状とされているので、函体の外周側にて、周方向にわたってバランス良く地盤から反力を得ることができ、函体の姿勢をさらに安定して制御することができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の地下貯水槽の構築方法の実施の形態例を図によって説明する。図１において、符号１は、地下貯水槽を構成する函体である。この函体１は、複数の円弧版状のセグメント２から構成されたもので、これらセグメント２をボルト・ナット等によって互いに周方向、軸方向へ接合することにより、円筒状に形成されている。
【００１４】
このように円筒状に形成された函体１には、その下端部に、補助リング３が設けられている。この補助リング３は、例えば、鋼板等から構成された複数の円弧状の補助セグメント４を互いに周方向へ接合したもので、函体１と略同径に形成されている。
【００１５】
また、この補助リング３を構成する補助セグメント４には、図２に示すように、その外周面側に鉛直方向にねじ孔５が形成された定着部６が設けられている。この定着部６には、そのねじ孔５に、長尺のねじ節鉄筋等からなる吊持線材（線材）７の一端がねじ込まれて定着されている。
【００１６】
一次掘削された地盤Ｇ上には、複数の沈下防止体１１が、函体１の周囲に配設されている。
これら沈下防止体１１は、図３及び図４に示すように、円弧状に形成された断面角形の管体からなるもので、周方向に４本設けられて、これら沈下防止体１１の端部の継手板１２同士をボルト１３及びナット１４によって締結固定することにより、互いに連結されてリング状にされている。
【００１７】
この沈下防止体１１は、図５に示すように、円弧状に湾曲された内周板１５及び外周板１６と、これら内周板１５及び外周板１６の上下に溶接固定された上板１７及び下板１８とから構成されており、その両端部に、前記継手板１２が溶接固定されている。
【００１８】
また、この沈下防止体１１の両端近傍及び中間部には、仕切板１９が溶接固定されており、これら仕切板１９同士の間における沈下防止体１１の内部が密閉されて、中空部１１ａとされている。
そして、両端近傍の仕切板１９ａと継手板１２との間に、上板１７を切り欠くことにより、ボルトボックス２０が形成され、これらボルトボックス２０にて、連結用の前記ボルト１３及びナット１４を装着することができるようになっている。
【００１９】
なお、ボルトボックス２０内において、仕切板１９ａと継手板１２との間には、両端が仕切板１９ａ及び継手板１２にそれぞれ溶接固定された補強板２１が設けられている。
【００２０】
沈下防止体１１には、図６及び図７に示すように、中間部に設けられた仕切板１９ｂ同士の間に、上下に貫通する挿通孔２２が形成されている。この挿通孔２２は、両端が上板１７及び下板１８に溶接固定された筒体２３からなるもので、上板１７及び下板１８には、それぞれ管体２３に連通する孔部２４が形成されている。
【００２１】
そして、この沈下防止体１１の挿通孔２２には、図８に示すように、前記補助セグメント４の定着部６に一端が固着された吊持線材７が挿通されるようになっている。また、この挿通孔２２に挿通された吊持線材７には、沈下防止体１の上方側から座金２５を介してナット２６が螺合されている。
【００２２】
次に、沈下防止体１１を用いて函体１を埋設する場合について説明する。
（１）まず、一次掘削した地盤Ｇ上にて、補助セグメント４を互いに周方向へ接合して補助リング３とし、この補助リング３の上部に、複数のセグメント２を互いに周方向及び軸方向へ接合することにより円筒状の函体１を組み立てる。
【００２３】
（２）次に、補助セグメント４の外周側に設けられた定着部６のねじ孔５に吊持線材７の一端をねじ込み、定着させる。
（３）次いで、内周側の地盤Ｇを掘削することにより、函体１を地盤Ｇ中に埋設する。
【００２４】
ここで、地盤Ｇが軟弱であるために、函体１の姿勢が不安定である場合には、次のようにして函体１の姿勢を制御しながら、函体１の埋設作業を行う。つまり、潜函工法により函体１を地盤Ｇへ埋設させる。
【００２５】
（４）４本の沈下防止体１１を、その挿通孔２２へ吊持線材７を挿通させながら、函体１の周囲における地盤Ｇ上に配設し、ボルト１３・ナット１４によって互いに連結してリング状にする。
（５）次に、それぞれの吊持線材７へ座金２５を挿通させ、ナット２６を螺合させる。
【００２６】
（６）上記のようにして、沈下防止体１１を設置したら、この状態から、内周側の地盤Ｇを掘削して、函体１の埋設を始める。
このとき、函体１の埋設状態を監視しながらナット２６を緩め、沈下防止体１１における線材７の保持位置を徐々に移動させる。
このように、例え地盤Ｇが軟弱であるために、函体１の姿勢が不安定であっても、函体１は、図９に示すように、その下端の補助セグメント４からなる補助リング３の周方向の複数箇所にて、吊持線材７を介して沈下防止体１１によって支持されているので、函体１が傾いたり、沈下し過ぎるようなことなく、計画深さに確実に埋設される。
【００２７】
（７）計画深さに函体１を埋設したら、函体１の底部にコンクリートを打設して底版の施工を行う。
（８）その後、ナット２６を緩め、このナット２６及び座金２５を取り外し、沈下防止体１１を、分離させて撤去し、吊持線材７を定着部６から緩めて取り外し、その後、上部に頂版を配設して地下貯水槽を完成させて埋め戻す。
なお、取り外した沈下防止体１１及び吊持線材７は、他の構築現場にて転用させる。
【００２８】
このように上記の沈下防止体１１を用いて地下貯水槽を構築する構築方法によれば、地盤Ｇから反力を得る沈下防止体１１によって函体１を支持しながら地盤Ｇ中へ埋設するので、地盤Ｇが地下水等によって軟弱であるために、函体１の姿勢が不安定となったとしても、函体１の姿勢を制御しながら所定深さへ正確に埋設することができる。
【００２９】
つまり、函体１の姿勢を制御するために、従来のような大掛かりな工事を行うことなく、計画深さへ函体１を確実に埋設することができ、しかも、姿勢制御のための工事による工期の長期化を招くこともない。
【００３０】
また、沈下防止体１１が中空構造とされているので、特に、地下水による軟弱地盤における作業時に、浮力によって確実に地盤Ｇから反力を得ることができ、これにより、地下水による軟弱地盤においても函体１の姿勢を確実に制御することができる。
【００３１】
さらには、沈下防止体１１が互いに連結されてリング状とされているので、函体１の外周側にて、周方向にわたってバランス良く地盤Ｇから反力を得ることができ、函体１の姿勢をさらに安定して制御することができる。
【００３２】
なお、上記の例では、函体１の埋設途中に、地盤が軟弱であるために函体１の姿勢が不安定となった場合に、沈下防止体１１によって函体１を支持するようにしたが、函体１を埋設する前に、予め沈下防止体１１を配設しておいても良い。また、上記の構築方法は、円筒状の函体１を有する地下貯水槽に限らず、いかなる断面形状の函体を有する地下貯水槽にも適応することができ、例えば、断面矩形状の函体を有する地下貯水槽等に適応させることができるのは勿論である。
【００３３】
次に、他の沈下防止体を用いた地下貯水槽の構築方法を説明する。
図１０及び図１１において、符号３１は、沈下防止体である。この沈下防止体３１は、図１２に示すように、ウエブ部３２の両側部にフランジ部３３が形成された複数の断面コ字状のアングル材３４から構成されたものである。これらアングル材３４には、そのウエブ部３２に複数の孔部３５が形成されている。
【００３４】
そして、これらアングル材３２を沈下防止体３１として用いる場合は、図１３に示すように、一対のアングル材３４を、そのウエブ部３２同士の間に座金３６を介在させて孔部３５へ座金３６を装着したボルト３７を挿通させ、このボルト３７に座金３６を介してナット３８を締結させる。
【００３５】
このようにして、一対のアングル材３４からなる沈下防止体３１を組み立てたら、これら沈下防止体３１の中間部におけるアングル材３４同士の間に、函体１の端部に下端部が定着部６によって定着された吊持線材７を挿通させて函体１の周囲に配設し、これら沈下防止体３１の端部同士を、図１４に示すように、アングル材３４によって連結する。
【００３６】
つまり、一対のアングル材３４からなる沈下防止体３１の端部における上下に、アングル材３４の端部を配設し、孔部３５及び沈下防止体３１のアングル材３４同士の間へボルト４１を挿通させる。
そして、このボルト４１の両端部に、座金３６を介してナット３８を締結固定する。
【００３７】
このようにすると、一対のアングル材３４から構成された沈下防止体３１の端部同士が、一対のアングル材３４によってリング状に連結される。
【００３８】
上記のようにして沈下防止体３１を函体１の周囲に配設したら、それぞれの吊持線材７へ座金３６を挿通させ、ナット３８を螺合させる。
このようにして、函体１を、リング状に連結された沈下防止体３１によって支持させたら、この沈下防止体３１によって支持させた状態にて、潜函工法によって函体１を、姿勢を制御しながら所定深さへ埋設する。
【００３９】
このように、上記の沈下防止体３１によれば、複数のアングル材３４を共通部材として用いるので、部材の共通化によるコストの低減を図ることができ、より経済的に、函体１を地盤中へ安定させて埋設させることができる。
【００４０】
【発明の効果】
以上、説明したように、本発明の地下貯水槽の構築方法によれば、下記の効果を得ることができる。
請求項１記載の地下貯水槽の構築方法によれば、地盤から反力を得る沈下防止体によって函体を支持しながら地盤中へ埋設するので、地盤が地下水等によって軟弱であるために、函体の姿勢が不安定となったとしても、函体の姿勢を制御しながら所定深さへ正確に埋設することができる。
つまり、函体の姿勢を制御するために、従来のような大掛かりな工事を行うことなく、計画深さへ函体を確実に埋設することができ、しかも、姿勢制御のための工事による工期の長期化を招くこともない。
【００４１】
請求項２記載の地下貯水槽の構築方法によれば、沈下防止体が中空構造とされているので、特に、地下水による軟弱地盤における作業時に、地下水の浮力によって確実に地盤から反力を得ることができ、これにより、地下水による軟弱地盤においても函体の姿勢を確実に制御することができる。
【００４２】
請求項３記載の地下貯水槽の構築方法によれば、沈下防止体が互いに連結されてリング状とされているので、函体の外周側にて、周方向にわたってバランス良く地盤から反力を得ることができ、函体の姿勢をさらに安定して制御することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の実施の形態の地下貯水槽の構築方法を説明する構築途中の地下貯水槽の一部を断面視した斜視図である。
【図２】 本発明の実施の形態の地下貯水槽の構築方法を説明する吊持線材が固着された補助セグメントの一部の斜視図である。
【図３】 本発明の実施の形態の地下貯水槽の構築方法に用いられる沈下防止体の構成及び構造を説明する沈下防止体の斜視図である。
【図４】 本発明の実施の形態の地下貯水槽の構築方法に用いられる沈下防止体の構成及び構造を説明する沈下防止体の平面図である。
【図５】 本発明の実施の形態の地下貯水槽の構築方法に用いられる沈下防止体の構成及び構造を説明する沈下防止体の断面図である。
【図６】 本発明の実施の形態の地下貯水槽の構築方法に用いられる沈下防止体の構成及び構造を説明する沈下防止体の一部の平面図である。
【図７】 本発明の実施の形態の地下貯水槽の構築方法に用いられる沈下防止体の構成及び構造を説明する沈下防止体の一部の断面図である。
【図８】 本発明の実施の形態の地下貯水槽の構築方法を説明する構築途中の地下貯水槽の函体及び地盤の一部の断面図である。
【図９】 本発明の実施の形態の地下貯水槽の構築方法を説明する構築途中の地下貯水槽の函体及び地盤の断面図である。
【図１０】 本発明の実施の形態の地下貯水槽の構築方法の他の例を説明する構築途中の地下貯水槽の平面図である。
【図１１】 本発明の実施の形態の地下貯水槽の構築方法の他の例を説明する構築途中の地下貯水槽の側面図である。
【図１２】 本発明の実施の形態の地下貯水槽の構築方法の他の例を説明する沈下防止体を構成するアングル材の正面図及び側面図である。
【図１３】 本発明の実施の形態の地下貯水槽の構築方法の他の例を説明する沈下防止体の断面図である。
【図１４】 本発明の実施の形態の地下貯水槽の構築方法の他の例を説明する沈下防止体の断面図である。
【符号の説明】
１ 函体
７ 吊持線材（線材）
１１ 沈下防止体
３１ 沈下防止体
Ｇ 地盤

Claims (3)

1. 筒状に形成された函体を、その内周側の地盤を掘削することにより、地盤中へ埋設し、その後、函体の底部に底版を施工し、函体の上部に頂版を配設して埋め戻す地下貯水槽の構築方法において、
   予め前記函体の周方向の複数箇所にて、その下端部に線材を固着し、
   前記函体の内周側の地盤を掘削して前記函体を地盤中へ埋設する際に、前記函体の外周側における地盤上に、地盤から反力を得る沈下防止体を配設し、該沈下防止体に、前記線材を保持させ、前記沈下防止体における前記線材の保持位置を移動させながら前記函体の内周側の地盤を掘削して、前記函体を地盤中へ埋設していくことを特徴とする地下貯水槽の構築方法。
2. 前記沈下防止体は、その内部が中空とされていることを特徴とする請求項１記載の地下貯水槽の構築方法。
3. 前記沈下防止体は、前記函体の周囲に複数設けられて互いに連結されてリング状とされていることを特徴とする請求項１または請求項２記載の地下貯水槽の構築方法。

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