JP4485674B2 - Method for constructing continuous underground wall, method for lowering groundwater level, and method for restoring groundwater level - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、土留め壁等として使用される連続地中壁の構造、及びこの連続地中壁の構造を使用した開削工事等における地下水位の低下方法及び地下水位の回復方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来の連続地中壁を使用した開削工事における地下水位の低下方法は、山留め壁として使用する連続地中壁aの掘削側Aまたは背面側Bにディープウェルbを配置することによっておこなっていた。
連続地中壁aの掘削側Aにディープウェルbを設置する場合は、掘削地盤eより深い位置に予め深井戸を掘っておき、この井戸の内部にポンプcなどを設置して井戸の底部付近から集まる水を汲み上げていた(図5右側参照)。
また、連続地中壁aの背面側Bにディープウェルbを設置する場合は、連続地中壁aの近傍に予め井戸を掘っておき、この井戸の内部にポンプcなどを設置して井戸の全長から集まる水を汲み上げていた(図5左側参照)。
【0003】
【本発明が解決しようとする課題】
前記した従来の連続地中壁を使用した地下水位の低下方法にあっては、次のような問題点がある。
<イ>連続地中壁aの掘削側Aにディープウェルbを設置する場合は、掘削及び構築作業の障害となる。また、防水工の処理やディープウェルの残材の処理が困難で、漏水の一因となる。
<ロ>連続地中壁aの掘削側Aにディープウェルbを設置する場合は、背面側Bの土砂を吸い込むことによって土留め壁の根入れ地盤が緩み、崩壊事故に発展するおそれがある。特に大深度の開削工事において、水頭差が大きく土留め壁の根入れが少ない場合は崩壊の危険性が大きくなる。
<ハ>連続地中壁aの背面側Bにディープウェルbを設置する場合は、ディープウェルの全長で地下水を取り込む。このため、地下水位d低下の影響が広範囲に及ぶ場合が多い。
<ニ>ディープウェルbを設置するためには、開削深度と同じくらいの深さまで井戸用の削孔をおこなう必要がある。
【0004】
【本発明の目的】
本発明は上記したような従来の問題を解決するためになされたもので、地下水位を低下又は上昇させる機能を有する連続地中壁の構造と、それを使用した地下水位の低下方法及び地下水位の回復方法を提供することを目的とする。特に、連続地中壁とは別に地下水位の低下又は上昇させる装置を設ける必要がない連続地中壁の構造と、それを使用した地下水位の低下方法及び地下水位の回復方法を提供することを目的とする。
また、連続地中壁の補強と、地下水位の低下又は上昇を同時におこなうことができる連続地中壁の構造と、それを使用した地下水位の低下方法及び地下水位の回復方法を提供することを目的とする。特に、連続地中壁の構造材と地下水位を低下又は上昇させる装置を兼ね備えた連続地中壁の構造と、それを使用した地下水位の低下方法及び地下水位の回復方法を提供することを目的とする。
さらに、地下水位を低下させておこなう開削工事において、周辺地盤に及ぼす影響を抑えることができる連続地中壁の構造及び地下水位の低下方法及び地下水位の回復方法を提供することを目的とする。
そして、効率的に掘削・構築作業がおこなえる連続地中壁の構造及び地下水位の低下方法及び地下水位の回復方法を提供することを目的とする。
本発明は、これらの目的の少なくとも一つを達成するものである。
【0005】
【課題を解決するための手段】
上記のような目的を達成するために、本発明の連続地中壁の構築方法は、連続地中壁の構築に際し、連続地中壁内には、あらかじめ、その内部に切削しやすい材料の棒状体を配置し、連続地中壁を構築した後に、掘削予定位置に配置した棒状体を切削して削孔を形成し、この削孔内に、連続地中壁を深度方向に貫通する中空の管材を、下方にウエル部が突出する状態で配置して構築することを特徴としたものである。
また本発明の地下水位の低下方法は、上記の連続地中壁を使用し、前記ウェル部に設置した汲水装置で地下水を汲み上げることによって地下水位を低下させることを特徴とする方法である。
また本発明の地下水位の低下方法は、上記の地下水位の低下方法において、
特定した地層に前記ウェル部を配置して、特定した地層から地下水を汲み上げることによって地下水位を低下させることを特徴とする方法である。
また本発明の、地下水位の回復方法は、前記の連続地中壁を使用し、前記管材に水を注入することによって周辺地盤の地下水位を上昇させることを特徴とする方法である。
【0006】
【本発明の実施の形態】
以下図面を参照しながら本発明の実施の形態について説明する。
【0007】
<イ>連続地中壁の構造
連続地中壁の構造は、連続地中壁1と管材2とウェル部3とからなる。
連続地中壁1は、地中に構築する壁体である。
連続地中壁1には、鉄筋コンクリート壁、泥水固化壁、ソイルセメント壁などがある。
鉄筋コンクリート壁は、現地地盤に掘削した深い溝に鉄筋籠及びコンクリートを打設して構築する。また、泥水固化壁は、泥水を使用して掘削した溝に、固化材を投入して泥水を固化させることによって構築する。さらに、ソイルセメント壁は、セメントミルクなどを注入しながら現地地盤を混合・攪拌してソイルセメントとし、その中に鋼材等の芯材を挿入して構築する。
連続地中壁1は、土留め壁、止水壁、地下構造物の側壁などに使用できる。
【0008】
<ロ>管材
管材2は、連続地中壁1内部を深度方向に貫通する中空の管体である。
管材2には、円筒形、多角筒形の鋼管などを使用する。
管材2は、連続地中壁1の厚さ及び深さ方向と直交する方向に間隔をおいて複数設置する(図3参照)。例えば、連続地中壁1に囲まれた範囲を開削する場合は、開削範囲の外周に複数本の管材2が配置されることになる。
設置した場合に連続地中壁1の下方に突出する管材2の部分には、スリットなどの透水孔21を設ける。ここで、透水孔を設ける部分は、連続地中壁1の下方に突出するすべてではなく、集水をおこなうウェル部3に該当する部分だけでもよい。
また、透水孔21として、管材2に公知の集水用のストレーナを取り付けてもよい。
【0009】
管材2の設置は、連続地中壁1を構築した後に、地上から連続地中壁1及びその下方の地盤を連続して切削した削孔22に管材2を挿入することによっておこなう。
ここで、連続地中壁1に形成した削孔22と管材2との隙間にはセメントミルク等の固着材4を充填して、連続地中壁1と管材2を一体化させることが好ましい。
なお、連続地中壁1の削孔予定位置には、予め中空管を配置したり、エアモルタルや発泡スチロールなどの切削しやすい材料の棒材を配置したりすることもできる。この結果、連続地中壁1を切削する必要がなくなる、簡易な削孔機で容易に切削できるなどの効果が得られる。
また、連続地中壁1として泥水固化壁又はソイルセメント壁を使用する場合は、固化する前に管材2を挿入して設置することもできる。この場合、連続地中壁1を切削する作業を省略することができる上に、連続地中壁1と管材2は一体化する。
管材2に鋼材などの引張材料を使用し、上述したように連続地中壁1と管材2を一体化させた場合は、管材2を連続地中壁1の構造材として考えることができる。この結果、連続地中壁の鉄筋や鋼管などの芯材を削減することができる。
【0010】
<ハ>ウェル部
ウェル部3は地盤中の地下水を集水する部分をいう。
ウェル部3は、連続地中壁1の下方の地盤を掘削した削孔22に構築する。ウェル部3には、管材2の透水孔21を設けた部分を配置する。
管材2と削孔22の隙間には、砂利などのフィルター材31を充填する。フィルター材31の上方にはパッカー41を設置して、固着材4がフィルター材に流れ込まないようにする。
ウェル部3は、透水性地盤からなる透水層7に設ける。特に、地下水位を低下させたい特定の地盤に設けるのが好ましい。
ここで、地下水位とは、地下水の水位又は地下水の水頭をいう。例えば、不透水層8の下層となる被圧水層71から地下水を集水した場合に地下水の水頭が低下するが、このことも地下水位の低下とここではいう。
【0011】
<ニ>汲水装置
汲水装置5は、例えば水中ポンプ及び排水用ホースで構成する。
汲水装置5は、連続地中壁1に設置した管材2の内部に、連続地中壁1の上方から挿入して設置する。
連続地中壁1の上方から挿入された汲水装置5は、管材2の内部を通ってウェル部3に到達する。
汲水装置5の水中ポンプなどがウェル部3に配置された状態で、汲水装置5を固定する。
【0012】
<ホ>地下水位の低下方法
本発明の連続地中壁の構造を使用した開削工事において、地下水位を低下させる方法について説明する。
開削工事をおこなう場合は、連続地中壁1の背面の地下水位を低下させて、連続地中壁1に作用する側圧を低減させるのが好ましい。
地下水を低減させる効果は、山留め壁に作用する側圧が低下するばかりでなく、ボイリングやヒービング対策となり、山留めの安定性が向上する。
そこで、透水層7から流れ込み、ウェル部3を通って管材2内部に集まった地下水を汲水装置5で汲み上げる。
この結果、連続地中壁1の背面の地下水位は低下して、安全に開削工事をおこなうことができる。
地下水を汲み上げる地層を特定すれば、地下水位低下の影響の広がりを抑えることもできる。
【0013】
<ヘ>地下水位の回復方法
本発明の連続地中壁の構造を使用して、地下水位を回復させることもできる。
連続地中壁1を使用して開削工事をおこなった場合、周辺地盤の地下水位が低下して地中の環境が変化することがある。
このような場合に、地下水を地中に戻すことによって周辺地盤に及ぼす影響を少なくすることができる。
そこで、管材2に水を注入し、透水孔21及びフィルター材31経由で水を地中に浸透させる。
地下水位を回復させる地盤の地下水位に比べて管材2内の水位が高ければ、水頭差によって水は地中に浸透する。ここで、管材2の途中にパッカーなどで蓋をして、その下方に圧力水を注入すれば、効率的に水を地中に戻すことも可能となる。
【0014】
<ト>その他の実施例
上記では連続地中壁1の躯体内部に管材2を配置した場合について説明したが、管材2aの一部を連続地中壁1から突出させることも可能である。
図4に管材2aの一部を連続地中壁1から突出させた場合の斜視図を示す。
管材2aの設置方法は上記した実施の形態と同様の方法で行う。
管材2aには、全長にわたり透水孔21を設けることができる。ここで、透水孔21は、透水層に接する部分にだけ設けても、限定して集水又は復水したい地層にのみ設けてもよい。
連続地中壁1に接する位置に透水孔21を設ける場合は、使用する管材2aに例えば仕切材23を設ける。
そして、削孔22の仕切材23より連続地中壁1側に固着材4を注入し、地盤側にフィルター材31を充填する。この結果、固着材4がフィルター材側に流れ出すのを防止できる。
管材2aの一部を連続地中壁1から突出させた場合は、上記した実施の形態の効果に加え、効率的に地下水位の低下又は地下水位の回復を行うことができる。
さらに、連続地中壁1に接する任意の地層からの集水又は任意の地層に水を戻すことも可能になる。
【0015】
【本発明の効果】
本発明の連続地中壁の構造及び地下水位の低下方法及び地下水位の回復方法は以上説明したようになるから次のような効果を得ることができる。
<イ>地下水位を低下又は上昇させるための管材を連続地中壁の内部に設ける。このため、地下水位を低下又は上昇させるための装置が掘削・構築作業の障害になることがなく、効率的に掘削・構築作業をおこなうことができる。また、掘削側にディープウェルを設置した場合のように、掘削が進むにつれてディープウェルの処理を行う必要がなく、効率的である。
<ロ>管材に引張材料を使用して連続地中壁と一体化した場合は、管材を連続地中壁の構造材又は補強材とすることができる。この結果、連続地中壁の鉄筋又は芯材を削減することができる。さらに、管材は地下水位を低下又は上昇させるための装置の一部を兼ねるため、材料費及び別途ディープウェルなどを設ける費用を削減でき、経済的である。
<ハ>特定の地盤に限定して地下水を汲み上げることができる。このため、周辺地盤に及ぼす影響を抑えることができる。
<ニ>地下水位を低下又は上昇させるための管材を連続地中壁の内部に設ける。このため、連続地中壁の背面側にディープウェルを設置する場合のように、設置のための用地を確保する必要がない。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の連続地中壁の構造及び地下水位の低下方法の実施例の説明図
【図2】連続地中壁の構造の実施例の断面図
【図3】連続地中壁の構造の実施例の平面図
【図4】連続地中壁の構造及び地下水位の低下方法のその他の実施例の説明図
【図5】従来の地下水位の低下方法の実施例の説明図
【符号の説明】
1・・・連続地中壁
2・・・管材
3・・・ウェル部
4・・・固着材
5・・・汲水装置
6・・・地下水位[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a structure of a continuous underground wall used as a retaining wall and the like, and a groundwater level lowering method and a groundwater level recovery method in excavation work using the structure of the continuous underground wall.
[0002]
[Prior art]
The conventional method for lowering the groundwater level in the excavation work using the continuous underground wall has been performed by arranging the deep well b on the excavation side A or the back side B of the continuous underground wall a used as the retaining wall.
When installing the deep well b on the excavation side A of the continuous underground wall a, a deep well is dug in advance at a position deeper than the excavation ground e, and a pump c or the like is installed inside the well and near the bottom of the well. (See the right side of Fig. 5).
In addition, when installing the deep well b on the back side B of the continuous underground wall a, a well is dug in the vicinity of the continuous underground wall a, and a pump c or the like is installed inside the well to The water collected from the entire length was pumped up (see the left side of Fig. 5).
[0003]
[Problems to be solved by the present invention]
The above-described conventional groundwater level lowering method using the continuous underground wall has the following problems.
<A> When the deep well b is installed on the excavation side A of the continuous underground wall a, it becomes an obstacle to excavation and construction work. In addition, it is difficult to process waterproofing and the remaining material of the deep well, which causes water leakage.
<B> When the deep well b is installed on the excavation side A of the continuous underground wall a, the ground of the retaining wall is loosened by sucking the earth and sand on the back side B, which may cause a collapse accident. Particularly in deep excavation work, the risk of collapse increases when the head difference is large and the earth retaining wall is not deeply embedded.
<C> When installing the deep well b on the back side B of the continuous underground wall a, the groundwater is taken up by the full length of the deep well. For this reason, there are many cases where the influence of the lowering of the groundwater level d reaches a wide range.
<D> In order to install the deep well b, it is necessary to drill holes for wells to the same depth as the cutting depth.
[0004]
[Object of the present invention]
The present invention was made in order to solve the conventional problems as described above, and has a structure of a continuous underground wall having a function of lowering or raising the groundwater level, a method for lowering the groundwater level, and a groundwater level using the same. It aims to provide a recovery method. In particular, to provide a continuous underground wall structure that does not require a device for lowering or raising the groundwater level separately from the continuous underground wall, and a method for lowering the groundwater level and a method for recovering the groundwater level using the same. Objective.
Also, to provide a continuous underground wall structure that can reinforce the continuous underground wall and reduce or increase the groundwater level at the same time, and a method for lowering the groundwater level and a method for recovering the groundwater level using the same. Objective. In particular, an object is to provide a continuous underground wall structure having a structure material for a continuous underground wall and a device for lowering or raising the groundwater level, and a method for lowering the groundwater level and a method for recovering the groundwater level using the same. And
It is another object of the present invention to provide a continuous underground wall structure, a groundwater level lowering method, and a groundwater level recovery method capable of suppressing the influence on the surrounding ground in excavation work performed by lowering the groundwater level.
And it aims at providing the structure of the continuous underground wall which can perform excavation and construction work efficiently, the fall method of groundwater level, and the recovery method of groundwater level.
The present invention achieves at least one of these objects.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above-described object, the construction method of the continuous underground wall of the present invention is such that when the continuous underground wall is constructed, the continuous underground wall has a rod-like shape that is easy to cut in advance. After the body is placed and the continuous underground wall is constructed, the rod-shaped body placed at the planned excavation position is cut to form a hole, and a hollow hole penetrating the continuous underground wall in the depth direction is formed in the hole. It is characterized in that the tube material is arranged and constructed with the well portion protruding downward.
The groundwater level lowering method of the present invention is a method characterized in that the groundwater level is lowered by using the above-mentioned continuous underground wall and pumping up the groundwater with a pumping device installed in the well portion.
The groundwater level lowering method of the present invention is the above groundwater level lowering method,
In this method, the well portion is arranged in a specified formation and the groundwater level is lowered by pumping up groundwater from the specified formation.
The groundwater level recovery method of the present invention is a method characterized in that the groundwater level of the surrounding ground is raised by using the continuous underground wall and injecting water into the pipe.
[0006]
[Embodiments of the Invention]
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
[0007]
<A> Structure of the continuous underground wall The structure of the continuous underground wall is composed of the continuous
The
The
Reinforced concrete walls will be constructed by placing reinforced concrete and concrete in deep grooves excavated in the local ground. The muddy water solidification wall is constructed by putting a solidifying material into a groove excavated using muddy water to solidify the muddy water. Furthermore, the soil cement wall is constructed by mixing and stirring the ground while injecting cement milk, etc. into soil cement, and inserting a core material such as steel into it.
The
[0008]
<B> Tube
As the
A plurality of
A water-permeable hole 21 such as a slit is provided in a portion of the
Further, a known water collection strainer may be attached to the
[0009]
Installation of the
Here, it is preferable that the gap between the bore 22 formed in the
In addition, a hollow tube can be previously arranged at the planned drilling position of the continuous
Moreover, when using a muddy water solidified wall or a soil cement wall as the continuous
When a tensile material such as a steel material is used for the
[0010]
<C> Well part The well part 3 is a part for collecting groundwater in the ground.
The well portion 3 is constructed in a drilling hole 22 excavated from the ground below the continuous
A
The well part 3 is provided in the water-permeable layer 7 which consists of a water-permeable ground. In particular, it is preferably provided on a specific ground where it is desired to lower the groundwater level.
Here, the groundwater level refers to the water level of the groundwater or the head of the groundwater. For example, when the groundwater is collected from the pressurized water layer 71 which is the lower layer of the impermeable layer 8, the head of the groundwater is lowered, which is also referred to as a drop in the groundwater level here.
[0011]
<D> Water-flushing device The water-flushing
The
The
The
[0012]
<E> Groundwater level lowering method In the excavation work using the structure of the continuous underground wall of the present invention, a method for lowering the groundwater level will be described.
When performing excavation work, it is preferable to lower the groundwater level on the back surface of the continuous
The effect of reducing groundwater not only lowers the lateral pressure acting on the mountain retaining wall, but also serves as a countermeasure against boiling and heaving, improving the stability of the mountain retaining.
Therefore, the groundwater that flows from the water permeable layer 7 and collects in the
As a result, the groundwater level on the back surface of the continuous
By identifying the geological formation that pumps up the groundwater, the spread of the effects of lowering the groundwater level can be suppressed.
[0013]
<F> Groundwater level recovery method The structure of the continuous underground wall of the present invention can be used to recover the groundwater level.
When excavation work is performed using the continuous
In such a case, the influence on the surrounding ground can be reduced by returning the groundwater to the ground.
Therefore, water is injected into the
If the water level in the
[0014]
<G> Other Embodiments In the above description, the case in which the
FIG. 4 shows a perspective view when a part of the pipe material 2a is protruded from the continuous
The pipe 2a is installed in the same manner as in the above embodiment.
The pipe material 2a can be provided with water-permeable holes 21 over its entire length. Here, the water permeable hole 21 may be provided only in a portion in contact with the water permeable layer, or may be provided only in a ground layer to be collected or condensed.
When providing the water permeable hole 21 in the position which touches the continuous
And the fixing
When a part of the pipe material 2a protrudes from the continuous
Furthermore, it becomes possible to collect water from an arbitrary formation in contact with the continuous
[0015]
[Effect of the present invention]
Since the structure of the continuous underground wall, the method for lowering the groundwater level, and the method for recovering the groundwater level according to the present invention are as described above, the following effects can be obtained.
<I> A pipe for lowering or raising the groundwater level is provided inside the continuous underground wall. For this reason, the apparatus for lowering or raising the groundwater level does not become an obstacle to excavation / construction work, and excavation / construction work can be performed efficiently. Further, unlike the case where a deep well is installed on the excavation side, it is not necessary to perform the deep well treatment as the excavation proceeds, which is efficient.
<B> When a tensile material is used for the pipe and integrated with the continuous underground wall, the pipe can be used as a structural material or a reinforcing material for the continuous underground wall. As a result, it is possible to reduce the reinforcing bars or core material of the continuous underground wall. Furthermore, since the pipe material also serves as a part of a device for lowering or raising the groundwater level, the material cost and the cost for providing a separate deep well can be reduced, which is economical.
<C> Groundwater can be pumped only to specific ground. For this reason, the influence which acts on a surrounding ground can be suppressed.
<D> A pipe for lowering or raising the groundwater level is provided inside the continuous underground wall. For this reason, it is not necessary to secure the site for installation like the case where a deep well is installed in the back side of a continuous underground wall.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an explanatory view of an embodiment of the structure of the continuous underground wall and the method of lowering the groundwater level according to the present invention. FIG. 2 is a cross-sectional view of the embodiment of the structure of the continuous underground wall. Fig. 4 is a plan view of an embodiment of the structure. Fig. 4 is an explanatory diagram of another embodiment of the structure of the continuous underground wall and the method of lowering the groundwater level. Explanation of]
DESCRIPTION OF
Claims (4)
連続地中壁内には、あらかじめ、その内部に切削しやすい材料の棒状体を配置し、
連続地中壁を構築した後に、
掘削予定位置に配置した棒状体を切削して削孔を形成し、
この削孔内に、連続地中壁を深度方向に貫通する中空の管材を、下方にウエル部が突出する状態で配置して構築する、
連続地中壁の構築方法。When building a continuous underground wall,
Inside the continuous underground wall, place a rod-shaped body of material that is easy to cut in advance,
After building the continuous underground wall,
Cutting the rod-shaped body placed at the planned drilling position to form a hole,
In this drilling hole, a hollow tube material penetrating through the continuous underground wall in the depth direction is arranged and constructed with the well portion protruding downward,
Construction method of continuous underground wall.
前記ウェル部に設置した汲水装置で地下水を汲み上げることによって地下水位を低下させることを特徴とする、
地下水位の低下方法。Use the continuous underground wall according to claim 1,
The groundwater level is lowered by pumping up groundwater with a pumping device installed in the well part,
How to lower the groundwater level.
特定した地層に前記ウェル部を配置して、
特定した地層から地下水を汲み上げることによって地下水位を低下させることを特徴とする、
地下水位の低下方法。In the method for lowering the groundwater level according to claim 2,
Place the well part in the identified formation,
Characterized by lowering the groundwater level by pumping groundwater from the identified strata,
How to lower the groundwater level.
前記管材に水を注入することによって周辺地盤の地下水位を上昇させることを特徴とする、
地下水位の回復方法。Use the continuous underground wall according to claim 1,
The groundwater level of the surrounding ground is raised by injecting water into the pipe material,
How to recover the groundwater level.
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