JP5155219B2 - 開削による地下構造物構築時の地下水集水工法 - Google Patents
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Description
本発明は、開削による地下構造物構築時の地下水集水工法に係り、特に、静的破砕剤を用いた地下構造物構築時の地下水集水工法に関するものである。
鉄道や道路の函体等の地下構造物を構築する際、掘削のために土留壁を構築することが多い。土留壁を構築する深さの範囲に帯水層が存在する場合、構築された土留壁により地下水流動が遮断されてしまう。そのため、土留壁構築後の地下水流動を保つために、遮断部を透水層や通水管で接続する必要がある。
以下、土留壁構築後の地下水流動を保つために、遮断部を通水管で接続する（下記特許文献１参照）場合について説明する。
以下、土留壁構築後の地下水流動を保つために、遮断部を通水管で接続する（下記特許文献１参照）場合について説明する。
図４は従来の地下構造物構築時の地下水集水工法の説明図である。
この図において、１０１は地表、１０２は地盤、１０３は地盤１０２に構築される地下構造物、１０４は集水側の柱列式連続土留壁、１０５は集水側の集水井、１０６は集水側の帯水層、１０７は涵養側の柱列式連続土留壁、１０８は涵養側の涵養井、１０９は涵養側の帯水層、１１０は集水側の集水井１０５と涵養側の涵養井１０８とを連通する通水管、１１１は通水管１１０を流れる地下水である。
この図において、１０１は地表、１０２は地盤、１０３は地盤１０２に構築される地下構造物、１０４は集水側の柱列式連続土留壁、１０５は集水側の集水井、１０６は集水側の帯水層、１０７は涵養側の柱列式連続土留壁、１０８は涵養側の涵養井、１０９は涵養側の帯水層、１１０は集水側の集水井１０５と涵養側の涵養井１０８とを連通する通水管、１１１は通水管１１０を流れる地下水である。
このように、地盤１０２に地下構造物１０３が構築される場合には、地下構造物１０３の両側に集水側の柱列式連続土留壁１０４と涵養側の柱列式連続土留壁１０７が設けられる。すると、流れのある地下水が集水側の帯水層１０６と涵養側の帯水層１０９とに遮断されることになる。地下水流動が遮断されてしまうと、集水側の帯水層１０６では水位が上昇し、涵養側の帯水層１０９では水位が低下することがある。この地下水の水位の上昇・低下により、建物が傾いたり、地盤沈下が起こるといった問題が生じる。そのため、地下構造物１０３の構築後の地下水流動を保つ必要がある。ここでは、柱列式連続土留壁１０４の背面に集水井１０５を設置して集水し、この集水側の集水井１０５と涵養側の涵養井１０８との間に配置された通水管１１０で地下水１１１を導水し、涵養側の柱列式連続土留壁１０７の背面に設置された涵養側の涵養井１０８に涵養する。
しかしながら、上記した従来の地下構造物構築時の地下水集水工法では、通水管１１０を配置する部分の柱列式連続土留壁１０４，１０７に欠損部を設けなければならない。その欠損部を設けるためには、土留壁１０４，１０７としての鋼材の一部に電気を流し電食による作用で一部を欠損させる方法など、複雑な工法が必要になる。
本発明は、上記状況に鑑みて、柱列式連続土留壁の一部をより簡便な方法で破砕し、通水を行うことができる開削による地下構造物構築時の地下水集水工法を提供することを目的とする。
本発明は、上記状況に鑑みて、柱列式連続土留壁の一部をより簡便な方法で破砕し、通水を行うことができる開削による地下構造物構築時の地下水集水工法を提供することを目的とする。
本発明は、上記目的を達成するために、
〔１〕地下構造物構築時に構築される柱列式連続土留壁の一部に予め静的破砕剤を配置し、該静的破砕剤に注水することで膨張させ前記柱列式連続土留壁の一部を破砕することにより、前記柱列式連続土留壁に通水部を形成する開削による地下構造物構築時の地下水集水工法であって、前記通水部を集水側の柱列式連続土留壁の一部に形成するとともに、前記柱列式連続土留壁のソイルセメント部に注水用の管を配設し、この注水用の管の下端に前記静的破砕剤が充填される筒状の管を配置し、前記注水用の管を介して注がれる水により前記静的破砕剤を膨張させ、前記通水部を形成することを特徴とする。
〔１〕地下構造物構築時に構築される柱列式連続土留壁の一部に予め静的破砕剤を配置し、該静的破砕剤に注水することで膨張させ前記柱列式連続土留壁の一部を破砕することにより、前記柱列式連続土留壁に通水部を形成する開削による地下構造物構築時の地下水集水工法であって、前記通水部を集水側の柱列式連続土留壁の一部に形成するとともに、前記柱列式連続土留壁のソイルセメント部に注水用の管を配設し、この注水用の管の下端に前記静的破砕剤が充填される筒状の管を配置し、前記注水用の管を介して注がれる水により前記静的破砕剤を膨張させ、前記通水部を形成することを特徴とする。
〔２〕上記〔１〕記載の開削による地下構造物構築時の地下水集水工法において、前記通水部を集水側及び涵養側の柱列式連続土留壁の一部に形成することを特徴とする。
〔３〕上記〔１〕記載の開削による地下構造物構築時の地下水集水工法において、前記静的破砕剤を充填する筒状の管を囲うように目地を配置したことを特徴とする。
〔４〕上記〔１〕記載の開削による地下構造物構築時の地下水集水工法において、前記静的破砕剤による破砕範囲とその間隔を変化させることにより、通水能力を変化させることを特徴とする。
〔３〕上記〔１〕記載の開削による地下構造物構築時の地下水集水工法において、前記静的破砕剤を充填する筒状の管を囲うように目地を配置したことを特徴とする。
〔４〕上記〔１〕記載の開削による地下構造物構築時の地下水集水工法において、前記静的破砕剤による破砕範囲とその間隔を変化させることにより、通水能力を変化させることを特徴とする。
本発明によれば、開削による地下構造物構築時の地下水集水工法において、柱列式連続土留壁により、簡便な方法で短期間に通水部を形成することができる。そのため、地下水流動保全のための工費を低減し、工期を短縮することができる。
本発明の開削による地下構造物構築時の地下水集水工法は、地下構造物構築時に構築される柱列式連続土留壁の一部に予め静的破砕剤を配置し、該静的破砕剤に注水することで膨張させ前記柱列式連続土留壁の一部を破砕することにより、前記柱列式連続土留壁に通水部を形成する開削による地下構造物構築時の地下水集水工法であって、前記通水部を集水側の柱列式連続土留壁の一部に形成するとともに、前記柱列式連続土留壁のソイルセメント部に注水用の管を配設し、該注水用の管の下端に前記静的破砕剤が充填される筒状の管を配置し、前記注水用の管を介して注がれる水により前記静的破砕剤を膨張させ、前記通水部を形成する。
以下、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
図１は本発明の実施例を示す開削による地下構造物構築時の地下水集水工法の施工概要図である。
この図において、１は地表、２は地盤、３は地下構造物、４は集水側の柱列式連続土留壁、５は集水側の帯水層、６は集水側の柱列式連続土留壁４に配置される静的破砕剤による通水部、７はその通水部６に接続され、涵養側へと地下水を通水する通水管である。なお、静的破砕剤としては、例えば、住友大阪セメント株式会社製のＳ−マイトカプセル（商品名）がある。例えば、破砕作業用としては、岩石やコンクリートに穿孔を行い、その孔に水に浸漬したＳマイトカプセルを棒でつき、密に充填して用い、岩石の破砕やコンクリート構造物の解体などに用いられる。
図１は本発明の実施例を示す開削による地下構造物構築時の地下水集水工法の施工概要図である。
この図において、１は地表、２は地盤、３は地下構造物、４は集水側の柱列式連続土留壁、５は集水側の帯水層、６は集水側の柱列式連続土留壁４に配置される静的破砕剤による通水部、７はその通水部６に接続され、涵養側へと地下水を通水する通水管である。なお、静的破砕剤としては、例えば、住友大阪セメント株式会社製のＳ−マイトカプセル（商品名）がある。例えば、破砕作業用としては、岩石やコンクリートに穿孔を行い、その孔に水に浸漬したＳマイトカプセルを棒でつき、密に充填して用い、岩石の破砕やコンクリート構造物の解体などに用いられる。
このように構築したので、集水側の帯水層５からの地下水は、静的破砕剤により柱列式連続土留壁４に開口される通水部６を介して通水管７により涵養側へと導水される。なお、図示していないが、涵養側の柱列式連続土留壁も集水側の柱列式連続土留壁と同様に静的破砕剤により開口される通水部を形成する構成としてもよい。ただし、涵養側の柱列式連続土留壁は必ずしも静的破砕剤により開口したり、通水部を設ける涵養手段とする必要はなく、その他の涵養手段を施すようにしてもよい。
以下、本発明の地下水集水工法において柱列式連続土留壁に形成される通水部について詳細に説明する。
図２は本発明の実施例を示す柱列式連続土留壁の施工概要斜視図、図３はその柱列式連続土留壁の施工上面図である。
これらの図において、１１は柱列式連続土留壁、１２はその柱列式連続土留壁１１のソイルセメント部、１３は注水用の管、１４はそのソイルセメント部１２に通水部を形成するための筒状の管、１５はその筒状の管１４内に充填される静的破砕剤、１６は静的破砕剤１５によって形成される通水（破砕）部、１７は柱列式連続土留壁１１の破砕時に通水部１６以外の部分が破壊されることがないように、通水部１６の周囲を囲うようにした目地、１８は地盤（掘削背面側）である。
図２は本発明の実施例を示す柱列式連続土留壁の施工概要斜視図、図３はその柱列式連続土留壁の施工上面図である。
これらの図において、１１は柱列式連続土留壁、１２はその柱列式連続土留壁１１のソイルセメント部、１３は注水用の管、１４はそのソイルセメント部１２に通水部を形成するための筒状の管、１５はその筒状の管１４内に充填される静的破砕剤、１６は静的破砕剤１５によって形成される通水（破砕）部、１７は柱列式連続土留壁１１の破砕時に通水部１６以外の部分が破壊されることがないように、通水部１６の周囲を囲うようにした目地、１８は地盤（掘削背面側）である。
以下、本発明の地下水集水工法の施工方法について説明する。
（１）柱列式連続土留壁１１を構築する際、ソイルセメント部１２に、通水部１６を作るための筒状の管１４を挿入する。なお、筒状の管１４内には予め静的破砕剤１５を入れておく。同時に、柱列式連続土留壁１１の破砕時に通水部１６以外の部分が破壊されることがないように、通水部１６の周囲を囲うように目地１７を設ける。
（１）柱列式連続土留壁１１を構築する際、ソイルセメント部１２に、通水部１６を作るための筒状の管１４を挿入する。なお、筒状の管１４内には予め静的破砕剤１５を入れておく。同時に、柱列式連続土留壁１１の破砕時に通水部１６以外の部分が破壊されることがないように、通水部１６の周囲を囲うように目地１７を設ける。
（２）柱列式連続土留壁１１の構築後、注水用の管１３を通して静的破砕剤１５が充填された筒状の管１４に水を流し込んで反応させ、柱列式連続土留壁１１の一部を破砕する。
（３）破砕による通水部１６の形成後、通水部１６に残ったコンクリートガラを取り除き通水する。
（３）破砕による通水部１６の形成後、通水部１６に残ったコンクリートガラを取り除き通水する。
なお、柱列式連続土留壁１１の通水部１６より集めた地下水は、涵養側に復水したりすることで処理する。
このように本発明の開削による地下構造物構築時の地下水集水工法では、従来のような複雑な方法を用いることなく、柱列式連続土留壁の一部に通水部を設けることができる。静的破砕剤の使用のみで遮水から通水への切換が短期間にできるため、工費を低減し、工期を短縮することができる。
このように本発明の開削による地下構造物構築時の地下水集水工法では、従来のような複雑な方法を用いることなく、柱列式連続土留壁の一部に通水部を設けることができる。静的破砕剤の使用のみで遮水から通水への切換が短期間にできるため、工費を低減し、工期を短縮することができる。
また、静的破砕剤による破砕範囲とその間隔を変化させることにより、通水能力を変化させることができる。例えば、集水側の帯水層からの地下水が多い場合には、静的破砕剤による破砕範囲を大きくし、その間隔を狭めることにより、地下水の通水を円滑にすることができる。
このように、地下構造物を構築する際にも、簡便な方法で、地下水流動保全を行うことができる。
このように、地下構造物を構築する際にも、簡便な方法で、地下水流動保全を行うことができる。
なお、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、本発明の趣旨に基づき種々の変形が可能であり、これらを本発明の範囲から排除するものではない。
本発明の開削による地下構造物構築時の地下水集水工法は、工費を低減し、工期を短縮して地下水流動保全を行うことができる地下水集水工法として利用することができる。
１ 地表
２ 地盤
３ 地下構造物
４ 集水側の柱列式連続土留壁
５ 集水側の帯水層
６，１６ 通水部
７ 通水管
１１ 柱列式連続土留壁
１２ ソイルセメント部
１３ 注水用の管
１４ 筒状の管
１５ 静的破砕剤
１７ 目地
１８ 地盤（掘削背面側）
２ 地盤
３ 地下構造物
４ 集水側の柱列式連続土留壁
５ 集水側の帯水層
６，１６ 通水部
７ 通水管
１１ 柱列式連続土留壁
１２ ソイルセメント部
１３ 注水用の管
１４ 筒状の管
１５ 静的破砕剤
１７ 目地
１８ 地盤（掘削背面側）
Claims (4)
- 地下構造物構築時に構築される柱列式連続土留壁の一部に予め静的破砕剤を配置し、該静的破砕剤に注水することで膨張させ前記柱列式連続土留壁の一部を破砕することにより、前記柱列式連続土留壁に通水部を形成する開削による地下構造物構築時の地下水集水工法であって、前記通水部を集水側の柱列式連続土留壁の一部に形成するとともに、前記柱列式連続土留壁のソイルセメント部に注水用の管を配設し、該注水用の管の下端に前記静的破砕剤が充填される筒状の管を配置し、前記注水用の管を介して注がれる水により前記静的破砕剤を膨張させ、前記通水部を形成することを特徴とする開削による地下構造物構築時の地下水集水工法。
- 請求項１記載の開削による地下構造物構築時の地下水集水工法において、前記通水部を集水側及び涵養側の柱列式連続土留壁の一部に形成することを特徴とする開削による地下構造物構築時の地下水集水工法。
- 請求項１記載の開削による地下構造物構築時の地下水集水工法において、前記静的破砕剤を充填する筒状の管を囲うように目地を配置したことを特徴とする開削による地下構造物構築時の地下水集水工法。
- 請求項１記載の開削による地下構造物構築時の地下水集水工法において、前記静的破砕剤による破砕範囲とその間隔を変化させることにより、通水能力を変化させることを特徴とする開削による地下構造物構築時の地下水集水工法。
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