JP6537785B2 - 鋼管類内での地下水移動の制御方法 - Google Patents

Description

本発明は、掘削孔での地下水の移動を制御する方法と、この方法を利用して水の動き（水流）をほぼ止めた状態でグラウトを充填する方法に関するものであり、また、これらの方法で水の動きを止めるために用いるパイプ類や貯水槽などの貯水手段に関するものである。

従来より、鋼管杭や鋼管矢板などの各種鋼管類の打設工事が行われている。例えば鋼管杭の打設工事では、鋼管の内側を掘削装置で中掘りしつつ、設計深度まで該鋼管杭を打ち込み、続いて、打ち込み終わった鋼管杭の内側（掘削孔）に根固め材としてグラウトを充填している。

しかしながら、地下に被圧帯水層が拡がる施工現場、例えば、根入れの浅い鋼矢板や鋼管矢板による壁体からなる仮締切りの内側を施工基面として打設する場合、図１０右端に示すように、打ち込み途中の鋼管杭１が不透水層を貫通すると、周囲から地下水が回り込み、程なく、鋼管杭１の内空部を通じて地下水が噴き出し始めることがある。

そして、未だ掘削・打ち込みの途中であるにもかかわらず、大気圧よりも大きい圧力を受けている地下水が、鋼管内側の掘削孔に回り込み、鋼管杭１の上開口部から噴水状態となって噴き出すことになる。また、このような状況下で鋼管杭１を設計深度まで打ち込み終わっても、図１０に示すように、地下水は既設鋼管杭１’の上開口部から勢いよく噴出し続けることになる。

このように地下水が噴出するといった不安定な状況下で、既設鋼管の内側（掘削孔）に根固め材としてグラウトを充填すると、下から上へ向かって移動し続ける地下水の水流によってグラウトが乱されることになる。したがって、このような状態でグラウトを充填しても、掘削孔底部でのグラウトの定着が地下水の勢い（噴き上がりによる水流等）によって妨げられ、結果として、設計どおりにグラウトを定着させることができないといった問題が生じる。

また図１０に示すように、既設鋼管杭１’の上部から水が噴出する状態を長時間にわたって放置すると、噴出した水で施工現場が水浸しとなって作業環境が悪化し、ひいては、工期の長期化や施工機材へのダメージといった問題を招くことになる。具体的には、施工現場が水浸しになると、機械・技術者の移動の困難、機械の故障、水のポンプアップによる作業中断、地盤の陥没、それによる重機転倒、被圧水の噴出による各種構造物の品質の低下といった、様々な問題を招くことになる。

このような問題を解決するため、当該現場の作業スペースを確保するために設けられた仮締切りより更に根入れを深くして、鋼管内への地下水の回り込みを遮断することも検討された。しかしながら、そのためには、既に打設した鋼矢板・鋼管矢板に継ぎ足しを行い打ち込みを再開しようとしても継手部に注入された止水材が障害となり施工不能となったり、既設のものの他に別途根入れの深い仮締切り構造を築造するために施工コストが極めて高くなるといった問題が生じる。また、そもそも打設予定深度までの途中に硬質地盤が拡がる現場では、締切り構造の深い根入れを確保すること自体が難しいといった問題もあった。

また別の解決策として、鋼管杭の打設にあたって、構造上必要となる長さに加えて、噴き上がる地下水が鋼管杭の周囲に溢流しないように鋼管杭の長さ（施工基面から上空へ突き出る部分の長さ）を必要以上に伸ばすことも検討された。しかしながら、このような対策では、打設するすべての鋼管杭について、無駄に長さ（設計上本来不要な長さ）を伸ばすことになり、その分、材料費・施工費が増大するといった問題があった。

そこで上述した問題点に鑑み、本発明の目的は、掘削孔や鋼管類に回り込む地下水の動きを簡易に制御できる方法を提供することにある。また本発明の他の目的は、掘削孔や鋼管類に回り込む地下水の動きを制御して、安定した状況下でグラウトを充填できるようにする方法を提供することにある。さらに本発明の他の目的は、これらの方法で水の動きを止めるために用いる貯水手段を提供することにある。

上記目的は、掘削孔内に進入してきた地下水に対し貯水手段を用いて水圧を付与する、ことを特徴とする掘削孔内での地下水移動の制御方法によって達成される。
上記地下水移動の制御方法では、パイプ類で構成した前記貯水手段を掘削孔の上方に設置することが好ましい。
また上記地下水移動の制御方法では、前記「掘削孔内に進入してきた地下水」に対して水圧を印加できるように、前記貯水手段と前記掘削孔をパイプ又はホースを介して連通させることが好ましい。この場合、前記掘削孔と前記パイプ又はホースは、シーリングされた状態で繋がっているようにする。

また上記目的は、
掘削孔に進入してきた地下水に対して水圧を付与するための貯水手段を、掘削孔に対して直接的または間接的に連結し、
水圧によって前記掘削孔内での水の動きが抑制された状態で、前記掘削孔の内側にグラウトを充填する、ことを特徴とするグラウトの充填方法によって達成される。
なお、この出願において「掘削孔」とは、単なる掘削によって生じた孔を含むことは勿論のこと、鋼管杭や鋼管矢板などの鋼管類の内側を掘削することによって生じた孔（つまり掘削された鋼管類の内空部）を含む趣旨である。

また上記目的は、
鋼管類を目標深度まで打ち込み、
鋼管類内に進入してきた地下水に対して水圧を付与するための貯水手段を、前記鋼管類に対して直接的または間接的に接続し、
水圧によって前記鋼管類の管内での水の動きが抑制された状態で、管内にグラウトを充填する、ことを特徴とするグラウトの充填方法によって達成される。
この方法では、鋼管類に対して接続した貯水手段を締め機により鋼管類に対して強制的に密着させることが好ましい。

また上記目的は、目標深度まで打ち込まれる鋼管類に対して直接的または間接的に接続して用いられる、地下水（鋼管類の内側を満たしている水）に対し水圧を付与するための貯水手段によって達成される。
この貯水手段は、排水口を有することが好ましい。
またこの貯水手段は、該貯水手段を鋼管類に対して安定的に接続させるための接続部を具備することが好ましい。

本発明では、略パイプ形状の貯水槽などの貯水手段を用いて、掘削孔内の地下水に対し水圧を付与する。貯水手段は、水頭差を解消する役割を担っている。このような貯水手段を用いて、下から噴き上がる地下水に対し水圧を印加することで、掘削孔での水の移動を制御することが可能になり、土木工事の各種工程を円滑に推進することができる。
具体的な作用効果としては、例えば、打ち込み終わった又は打ち込み途中の鋼管類上部からの噴水を抑制することができ、その結果、溢れかえった地下水で現場が過度に水浸しになるといった事態を防ぐことができる。
したがって本発明によれば、従来問題となっていた、水浸しによる作業環境の悪化や、作業効率の低下、施工機材の故障、各種構造物の品質の低下などの問題を解決することが可能になる。

また本発明では、パイプ類（例えばヤットコなど）で構成した貯水手段を掘削孔の上方に設置する。そして、設置した貯水手段に貯留された水と、噴き上がる地下水との間には、高低差が生じることになる。このように、噴き上がる地下水とパイプ類との高低差を利用して水頭差を解消することで、下から上に向かって噴出する地下水の動きが抑制されるように水圧を印加できる。
また、噴水量が多くて掘削孔近傍に技術者が接近不能であるような場合でも、ヤットコなどのパイプ類をクレーンなどを利用して移動し、掘削孔の上方に吊り下ろして設置・固定することで、速やかに水の動きを沈静化させることができる。

また本発明では、貯水手段と掘削孔をパイプ又はホースを介して連通させるようになっている。このようにパイプやホースを介して連通させることで、水頭差が解消され、噴出する地下水の動きが抑制されるように水圧を印加できる。また、このようにパイプやホースを介して連通させることで、掘削孔の上空に施工上の制約がある場合でも（例えば掘削孔の上方に何らかの構造物がある場合でも）、当該掘削孔から離隔した位置に貯水手段を設置して水頭差を解消することが可能になる。

また本発明では、地下水に対して水圧を付与するための貯水手段（例えばヤットコや貯水槽など）を、掘削孔に対して直接的または間接的に連結し、掘削孔内での水の動きが抑制された状態で、その掘削孔の内側にグラウトを充填する。これにより、グラウトを打設する工程において、掘削孔内で水がほぼ静止した状態（噴き上がりがほとんど止まった状態）を確保できるので、充填したグラウトが水流によって乱されることがない。したがって、ムラの無い仕上がりのグラウト充填を行うことが可能になるとともに、掘削孔底部等にグラウトが確実に定着し、確実な根固めを確保することができる。

また本発明では、地下水に対して水圧を付与するための貯水手段（例えばヤットコや貯水槽など）を、鋼管類に対して直接的または間接的に連結し、鋼管類内側（掘削孔）での水の動きが抑制された状態で、その管内にグラウトを充填する。これにより、グラウトを打設する工程において、管内で水がほぼ静止した状態（噴き上がりがほとんど止まった状態）を確保できるので、充填したグラウトが水流によって乱されることがない。したがって、ムラの無い仕上がりのグラウト充填を行うことが可能になるとともに、管内底部等にグラウトが確実に定着し、確実な根固めを確保することができる。
また、鋼管類の打ち込みのために行われる作業ヤード確保のための仮締切りにおいて、必ずしも被圧地下水の回り込みによる地下水の噴き上がりによる施工障害を防止するため仮締切りに被圧地下水層より深いところまで根入れを確保する必要がなくなり、比較的浅い根入れで足りるようになるので、鋼矢板・鋼管矢板の材料費およびその打ち込みの施工費が低コストで済み・また最小限の短工期での施工が可能なる。

また本発明では、鋼管類に接続した貯水手段を、締め機を用いて、鋼管類に対し強制的に密着させるようになっている。これにより、確実なシーリング効果が得られ、鋼管類と貯水手段との継ぎ目からの水漏れを確実に防止できる。

また本発明は、地下水に対し水圧を付与するための貯水手段（例えばヤットコや貯水槽など）に関するものである。この貯水手段は、目標深度まで打ち込まれる鋼管類に対して直接的または間接的に接続して用いられる。このような貯水手段を鋼管類に接続することで、管内の下から上に向かって噴き上がる地下水（掘削孔を満たしている水）に水圧が印加され、管内での水の動き（水流）を沈静化することが可能になる。

また本発明では、上記貯水手段に排水口を設けている。これにより、グラウトの充填時において、その充填の進行に伴って貯水手段の内側の水を回収することができる。また、貯水手段の内側に貯留された水が周囲に溢流することを防止できる。なお、回収した水は、次回の鋼管類の打設の際に、水圧印加用の水（この水は貯水手段に貯留される）として再利用することができる。その際、貯水手段内への必要量の湛水を杭毎に繰り返す必要がなくなるため、工期短縮効果も期待できる。

また本発明において貯水手段は、該貯水手段を鋼管類に対して安定的に接続させるための接続部を具備している。これにより、鋼管類の側に特段の連結手段を装備させる必要がないので、安価かつ簡易でしかも確実な連結が行えるといった優れた効果が達成される。

本発明に係る方法を示す工程図である。 貯水手段の好適実施形態の一例を示す図である。 貯水手段の好適実施形態の一例を示す図である。 図３に示す貯水手段の下端側筒部分を示す拡大図である。 図３に示す貯水手段をクレーンにより吊り上げている様子（貯水手段の連結作業時の様子）を示す拡大図である。 図３に示す貯水手段を鋼管類に接続し連結した様子を示す図である。 本発明の他の実施形態を示す図である。 本発明の他の実施形態を示す図である。 掘削孔に対してシーリング状態で連通させた貯水手段の他の実施形態を示す図である。 従来の態様を示す図である。

以下、鋼管類の具体例として鋼管杭を挙げて、図１に基づいて本発明の実施形態について説明する。

なお、本実施形態の施工現場としては、例えば、地下に被圧帯水層が介在する現場などが挙げられる。具体的には、例えば、根入れの浅い鋼矢板などの壁体からなる仮締め切り（止水壁）の外側の水位と、その内側の施工基面との落差が大きいような施工現場（外側の水位＞施工基面）が挙げられる。

また、この出願において「掘削孔」とは、単なる掘削によって生じた孔を含むことは勿論のこと、鋼管杭や鋼管矢板などの鋼管類の内側を掘削することによって生じた孔（つまり掘削された鋼管類の内空部）を含む趣旨である。以下の実施形態では、孔壁保護手段である鋼管杭（鋼管類）で囲まれた内空部を、必要に応じて「掘削孔」と称する。

以下説明する工程ａ〜ｈは、それぞれ、図１(a)〜(h)に対応している。

＜工程ａ＞ 鋼管杭の打ち込み開始
鋼管杭の打ち込み工程では、杭心にセットした鋼管杭１の内側を中掘り掘削しつつ、該鋼管杭を対象地盤に打ち込むようにする。このような中掘り掘削と打ち込みのための機材としては、例えば、拡縮可能な拡径式の掘削ビットを備えたダウンザホールドリルを利用することができる。そのような掘削ビットを先端に備えたダウンザホールドリルを利用することで、中掘り掘削と同時並行的に、鋼管杭１を対象地盤に打ち込むことが可能になる。

＜工程ｂ＞ 鋼管内への地下水の回り込み
上記手順で中掘り掘削と鋼管杭の打ち込みを継続して、該鋼管杭１が不透水層を貫通すると、図１(b)に示すように、被圧帯水層の地下水（被圧地下水）が鋼管内に回り込み始める。このような状況下において、必要に応じて鋼管杭を継ぎ足しつつ、ダウンザホールドリルを使って、中掘りと同時並行で鋼管杭１を設計深度まで打ち込み続ける。

＜工程ｃ＞ 鋼管内の打ち込み完了
以上述べた手順で鋼管杭１の下端が設計深度まで達したら、鋼管杭の打ち込みは完了する。この時点で既に、被圧帯水層から噴き上がる地下水が、鋼管杭１の頭部から噴出し続けている。

＜工程ｄ＞ 着脱自在式のパイプ類の設置
工程ｃで述べた地下水の噴出状態を長時間にわたって放置していると、施工基面の全体が過度に水浸しになって、作業環境の悪化や機材の故障など、様々な問題を招くことになる。そこで、工程ｄでは、打ち込み終わった鋼管杭１の頭部に対して、貯水手段をなすパイプ類７（ヤットコなど）を嵌め込むようにして継ぎ足す。このパイプ類７は鋼管杭１に対して着脱自在に構成され、水頭差を解消するための役割を担うことになる。このようなパイプ類７を鋼管杭１の頭部に嵌め込むように接続することで、鋼管杭１の上方に貯水空間が作り出され、下から噴き上がる地下水の動きを抑制できる程の水圧を印加できるようになる。

＜工程ｅ＞ 水頭差解消による鋼管内での水の動きの沈静化
パイプ類７（貯水手段）を鋼管杭頭部にシーリング状態で接続すると、杭頭からの施工基面への水の溢流が無くなるとともに、噴き上がる地下水がパイプ類内に進入して、該パイプ類内側の貯水空間で徐々にその嵩を増す。すなわち、被圧地下水の圧力を受けて上昇してきた水が、鋼管１内を通って更にパイプ類７に進入し、その貯水空間で徐々にその嵩を増してゆく。

一方、パイプ類７内での貯水量が増すにつれて、鋼管１内を満たす水に印加される水圧が徐々に高まり、やがて、被圧地下水から受ける圧力（上向きの力）と、パイプ類内に貯留された水から受ける水圧（下向きの力）とが釣り合うことになる。その結果、鋼管杭１の内側での水の動き、すなわち、鋼管内での地下水の噴き上がり（下から上への水の移動）が、ほぼ沈静化することになる。その時点で、地下水の噴き上がりが止まり、鋼管１内およびパイプ類７内での水流がほぼ止まった状態が確保される。

＜工程ｆ＞ トレミー管の挿入
上述したとおり鋼管杭１の内側での水流が止まって水の動きが沈静化したら（沈静化する前でも可）、次に、上端にホッパーを具備するトレミー管５（グラウト用流路）を、図１(f)に示すように鋼管杭１の内側の掘削孔内に挿入する。

＜工程ｇ＞ グラウトの充填
次に図１(g)に示すように、トレミー管５を用いて鋼管内に、根固め材として機能するグラウト６を充填しつつ、トレミー管５を段階的に地上方向に引き上げる。充填の初期段階でトレミー管５を介して打ち込まれたグラウト６は、掘削孔底部に充填されてゆく。なおこの工程において、鋼管内での水流は無く、水の動きが沈静化しているので、充填したグラウト６が鋼管内の水やパイプ類内の水によって乱されることはない。つまり、鋼管内側の掘削孔に充填されたグラウトは、水流によって押し上げられたり、或いは逆に、吸い込まれることもない。

トレミー管５を介して鋼管内（掘削孔）へグラウト６を打設するときには、トレミー管５の先端部分が既打設グラウト中に埋没した状態を保ちつつ、該トレミー管を段階的に引上げるようにする。つまり、充填済みグラウト中にトレミー管先端が常に埋没した状態を保つようにして、該トレミー管の埋没深さを管理しながら、グラウトが設計高さに至るまで連続的に充填する。

上述したような作業手順によるグラウト６の充填の進行に伴って、掘削孔底部に打ち込まれたグラウト６は徐々にその容積を増し、その天端はなだらかに上昇を続ける。なお、グラウトの充填に伴って、パイプ類７内での水位は上昇するはずであるが、本実施形態では、上昇分の水をパイプ類７から漸次的に回収し、図示しないタンクに貯留する。すなわち、グラウト６の充填と同時並行的に、充填量とほぼ等しい容積の水をポンプで吸引してタンクに回収し、パイプ類７内の水位をほぼ一定に保つようにする。

このようにグラウトの充填と同時並行的にパイプ類７内の水を回収することで、加圧用流体である水を周囲に垂れ流しにすることなく、拡散を防止し回収することができ、これを現場内での次の鋼管杭打設時に再利用することが可能になる。また、このように回収することで環境汚染を招くことがない。

＜工程ｈ＞ トレミー管とパイプ類の撤去
上述したグラウト充填を、鋼管杭内に打設されたグラウト天端が設計高さに達するまで行い、必要量のグラウトの充填が完了したら、図１(h)に示すように、トレミー管５とパイプ類７を撤去する。

（鋼管頭部に接続するパイプ類の第１実施形態）
鋼管杭の頭部に接続するパイプ類（貯水手段）はヤットコに限定されず、水頭差を解消できるものであれば、いかなるものでも採用できる。このようなパイプ類の好ましい実施形態としては、例えば図２に示すようなものが挙げられる。図２(a)はパイプ類（貯水手段）の好適実施例の一つを示す全体図であり、図２(b)はこのパイプ類の下側の透視図であるとともに、鋼管杭１の頭部に接続した様子を示す拡大図である。

図２に示すパイプ類７は、鋼管杭１の頭部に対して着脱自在に接続できるように構成されている。このパイプ類７は、下端にシーリング材７０を具備するパイプ類本体７１と、該パイプ類本体７１を鋼管杭１に接続したときにその直立姿勢（鋼管杭１に対して真っ直ぐ接続した立設状態）を維持固定するための姿勢保持手段７２を有している。姿勢保持手段７２は、図２(a)に示すようにパイプ類本体７１の下端側を包囲するように且つ一体的に設けられており、パイプ類本体７１を鋼管杭１に接続するための円筒状接続部７３を有している。

鋼管などからなるパイプ類本体７１の下端には、図２(b)に示すように、リング状のゴム製シール部材であるシーリング材７０（止水部材）が取り付けられている。円筒状接続部７３は、図２(b)に示すように、パイプ類本体７１の下端側部分およびシーリング材７０を包囲した状態で、該パイプ類本体の外周面に溶接されている。

上記構成のパイプ類７を鋼管杭頭部に接続するときには、パイプ類７を吊り降ろして、図２(b)に示すように鋼管杭頭部を円筒状接続部７３の下側から挿入する。鋼管杭１の頭部が円筒状接続部７３に進入して挿し込まれると、やがて、接続部７３内において鋼管杭上端がパイプ類本体７１の下端にあるシーリング材７０に当接して、パイプ類７の接続が完了する。この接続状態で、パイプ類本体７１と鋼管杭１とは、図２(b)に示すように真っ直ぐに繋がっており、両者の間にはシーリング材７０が密接状態で介在して継ぎ目からの水漏れを防いでいる。

このような構成を採用することで、鋼管杭頭部へのパイプ類（貯水手段）の接続作業を簡単、迅速、かつ確実に行うことができる。また、鋼管杭１とパイプ類本体７１との継ぎ目を接続部７３が包囲するので、衝撃等を受けてもパイプ類７の接続姿勢が確実に維持されるといった優れた効果が達成される。また、パイプ類７と鋼管杭１の継ぎ目から水が漏れることがないので、水浸しによる作業環境の悪化や機材の故障などを防止できる。さらに、パイプ類７と鋼管杭１との継ぎ目にシーリング材７０を密接状態で介在させることで、継ぎ目での水漏れが確実に防止され、鋼管杭内での水の沈静化に必要な水頭圧を確実に維持できるようになる。

（鋼管頭部に接続するパイプ類の第２実施形態）
次に、図３〜図６に基づいて、鋼管杭１の頭部に接続するパイプ類７（貯水手段）の具体的かつ詳細な実施形態について説明する。
図３は、パイプ類７（貯水手段）の好適実施形態の一例を示す図である。
図４は、図３に示すパイプ類７の下端側筒部分を示す拡大図である。
図５は、図３に示すパイプ類７をクレーンにより吊り上げている様子（パイプ類７を鋼管杭１に連結する作業時の様子）を示す拡大図である。
図６は、図３に示すパイプ類７を鋼管杭１に接続し連結した様子を示す図である。

図３に示すように、本実施形態のパイプ類７（ヤットコ）は、
内側空間に貯水可能なパイプ類本体７１と、
該パイプ類本体７１より僅かに大きな径の筒状の接続部７３と、
パイプ類本体７１の上端寄りに設けられた足場７４と、
パイプ類７の外周面であって軸方向に沿って固設されたタラップ７６と、
を有している。

筒状の接続部７３は、パイプ類７と鋼管杭１の「嵌め込み式」連結を可能にする役割を担っている。この接続部７３があることによって、パイプ類７を鋼管杭１に対し安定的に接続、連結することができ、また、その安定的に連結した状態を保持することができる。

接続部７３は、図４の拡大図に示すように、パイプ類本体７１の下端側外周面に固設されている。また、筒状の接続部７３の上端寄り内周面と、パイプ類本体７１の下端側外周面とが、面接触（オーバーラップ）するように固設されている。

また、筒状の接続部７３の内側には、鋼管杭１の上端が当接することが可能な環状の段部７７が設けられている。この段部７７の下端には、図４に示すように、リング状のシール部材からなるシーリング材７０（止水部材）が設けられている。このシーリング材７０を介して、鋼管杭１の上端が段部７７に当接することで、接続した鋼管杭１とパイプ類７の継ぎ目からの水漏れを防止することが可能である。

足場７４は、パイプ類本体７１の上端寄りにおいて、その外周面を取り囲むように設けられている。このような足場７４をパイプ類７に固設することで、例えば、図１(f)に示すようにトレミー管５を杭心位置に誘導する際に、その作業用の足場を確保することが可能になる。したがって、より一層簡易に且つ安全に根固め作業が行えるといった格別の効果が達成される。

タラップ７６は、パイプ類７の外周面に設けられている。このようなタラップを設けることで、足場７４と施工基面との間で作業員が簡単にかつ安全に昇り降りすることができるようになる。

次に、上述した第２実施形態のパイプ類７を、鋼管杭１の頭部に接続する際の手順について、具体的に説明する。

パイプ類７を鋼管杭１に接続する際には、はじめに図５に示すように、クレーンを使ってパイプ類７を吊り上げる。続いて図６に示すように、鋼管杭１の上端側が、パイプ類７の筒状接続部７３の内空部に差し込まれるように、該パイプ類７を縦向きの姿勢でゆっくりと吊り降ろす。

鋼管杭１の上端側を、パイプ類下端の筒状接続部７３の内空部の奥まで差し込むと、鋼管杭１の上端がシーリング材７０を介して段部７７に突き当たる。これにより、鋼管杭１の上端側に、パイプ類７の下端側が嵌め込まれた状態が確保される。

続いて、施工基面に設置したＨ形鋼などからなる反力構造物９に対し、ターンバックルなどからなる姿勢安定用締め機５１を連結するとともに、この姿勢安定用締め機５１と、パイプ類上端寄りの外周面に設けたブラケット５２との間に、ワイヤー５３を張設する。そして、複数配設した各締め機５１を締め上げるとワイヤー５３が引き絞られて緊張し、パイプ類７の上端側が下方向に引っ張られることになる。したがって、複数の締め機５１による引っ張り力が釣り合うように（均等な引張り力が付与されるように）各締め機５１を調整することで、立設状態のパイプ類７の直立姿勢を安定させることができ、また、その安定した直立姿勢を保持することができる。

続いて、鋼管杭１の上端寄り外周面に設けたブラケット６０に、ターンバックルなどからなる密着用締め機６１を連結するとともに、この密着用締め機６１と、パイプ類下端寄りの外周面に設けたブラケット６２との間に、ワイヤー６３を張設する。そして、複数配設した各締め機６１を締め上げるとワイヤー６３が引き絞られて緊張し、パイプ類７が鋼管杭１の方へ引っ張られることになる。このように、複数の締め機６１による引っ張り力で、パイプ類７と鋼管杭１を相互に引き寄せることで、パイプ類７の上端がシーリング材７０に対し確実に密着することになる。したがって、鋼管杭１とパイプ類７との連結部分に密閉した状態が確保され、パイプ類７と鋼管杭１の継ぎ目からの水の噴出が防止されることは勿論、僅かな水漏れについてもより確実に防止することができる。

なお、地中に打ち込まれる鋼管杭や鋼管矢板、ケーシングなどといった鋼管類は、工事目的物であるため、施工の過程で一時的に必要となるパイプ類（貯水手段）を継ぎ足したり接続したりするための「連結手段」を装備していない。また、そのような連結構造を、打ち込む各鋼管類にわざわざ装備させるとなると、打ち込む本数分の連結手段が必要となるため、それを一つ一つ取り付けるための煩雑な手間がかかるほか、材料費が高価になるといった問題が生じる。
これに対し本実施形態によれば、鋼管類の側に特段の連結手段を装備させる必要がないので、安価かつ簡易でしかも確実なシーリング効果の得られる連結が行えるといった優れた効果が達成される。

また、本実施形態によれば、鋼管杭に継ぎ足すパイプ類には、足場が確保されている。施工中、技術者（作業者）はこの足場に立って、例えばトレミー管等を杭心位置に誘導する作業などを行うことができる。したがって、鋼管杭に継ぎ足すパイプ類に足場を確保することで、より一層簡易に且つ安全に根固め作業が行えるといった優れた効果が達成される。

（他の実施形態）
上述した実施形態は一例であって、特許請求の範囲に記載された本発明の技術的範囲はこれに限定されない。

例えば、前述した実施形態では、貯水手段をなすパイプ類７を鋼管杭１に継ぎ足すように、その頭部に直接的に接続していたが、図７に示すように、耐圧性のパイプ８１や、鋼管杭１の上端側開口部を塞ぐ蓋８２などの連結手段を使って、貯水槽７５（貯水手段）と鋼管杭１を間接的に接続してもよい。図７に示す実施形態において、鋼管杭１の内側は水で満たされており、その上端側には、水が溢流しないように蓋８２がシーリングした状態で被せてある。この蓋８２には、耐圧パイプ８１の一端側が接続されており、また、耐圧パイプ８２の他端側は、貯水槽７５の下側に接続されている。貯水槽７５は、鋼管杭１よりも高さがあり、その内側には、水圧印加用の水が貯留されている。したがって、貯水槽７５内の水圧を、耐圧パイプ８１を介して、鋼管内の水に印加することができ、その結果、鋼管内で噴き上がろうとする水の沈静化を図ることができる。

なお、この出願において、パイプ類と鋼管類を「直接的」に接続する態様とは、例えば図１(d)に示すように、鋼管杭１の頭部に対して継ぎ足すように接続することをいう。また、パイプ類と鋼管類を「間接的」に接続する態様とは、例えば図７に示すように、何らかの流路（耐圧パイプやホースなど）を介在させて両者を接続することをいう。

また、図７に示す実施形態では、貯水槽７５（貯水手段）と鋼管杭１を、耐圧パイプ８１と蓋８２を介して間接的に接続しているが、図８に示すように、可撓性の耐圧ホース８３と蓋８２を介して両者を間接的に接続するようにしてもよい。また、図８に示すように、今回の鋼管杭の打設が完了して、次回打設の鋼管杭を打ち込んだときに、耐圧ホース８３と蓋８２を移設して使い回すようにしてもよい。

また、パイプ類や貯水槽などからなる貯水手段には、その内側に貯水された水を排水するための排水口が形成されてもよい。

また、貯水手段をなすパイプ類や貯水槽と掘削孔（鋼管類）は必ずしも、図１に示す如く直接連結されているように構成する必要はなく、例えば硬質ゴムなどの可撓性のパイプ状部材で現場に応じた任意の長さの連絡部を構成することも可能である。このように可撓性材料で貯水手段を構成したり或いは連結することで、例えば、狭隘であったり、上空制限があったりするような作業ヤード中で、掘削孔直近や掘削孔直上では貯水手段の幅や高さにより各種構造物との干渉が生じるため移設が困難であったり、設置自体が困難であったりする場合にも、貯水手段を別途施工に支障の生じない場所に設置することで、空間的に生ずるそれらの作業上の制限の影響を抑制しながら掘削孔（鋼管類）から噴出する地下水を抑えられる。

なお、その場合根固め材を注入するに際しては、上記パイプ状部材の中にグラウト材圧送管を装填して伸張・縮退自在に構成したり、あるいは、別途上記パイプ状部材と鋼管類との接続部に逆止弁式の蓋を設け、グラウト材注入管の挿入口が設けるなどして、水が沈静化した状態を維持しつつ、グラウト材を注入するようにしても良い。

また、上述した実施形態では、パイプ類の代表例として鋼管杭を挙げたが、鋼管矢板やケーシングパイプといった鋼管類を打設する際にも本発明を適用することが可能である。

更に、貯水手段をなすパイプ類や貯水槽は、「掘削孔内に進入してきた地下水」に対して水圧を印加できるように、貯水手段と掘削孔の連通部がシーリングされた状態で繋がっているようになっていればよい。

また、例えば、図９に例示するように、被圧地下水が吹き上がる掘削孔を包含するように前記掘削孔よりも大径のケーシングパイプ８をバイブロハンマ等により地盤に打ち込むことで、該ケーシングパイプ８がシーリング状態で掘削孔と連通した状態が確保され、前記地盤に打ち込まれたケーシングパイプ８が貯水槽（貯水手段）として機能するようにすることもできる。

また、例えば、鋼管矢板により構築された止水壁の根元部分の止水壁施工時の掘削孔端部より被圧地下水が噴出する（一般的に硬質地盤に鋼管矢板で止水壁を構築する際は、その打ち込みの際に鋼管矢板の本管径よりもわずかに大きく掘削されるなどしており、その掘削孔と鋼管矢板外周とのクリアランスより漏水することがある）ような場合には、応急壁として鋼矢板や半割れの鋼管を噴出口を囲むように地盤にバイブロハンマ等で打ち込み、前記応急壁と止水壁との間隙をシーリング材等で閉塞させて前記噴出口上部に貯水槽を設けるなどの方法を用いることができる。

１ 鋼管杭（鋼管類）
５ トレミー管（グラウト用流路）
６ グラウト（根固め材）
７ パイプ類（貯水手段／ヤットコ／パイプ状部材）
８ ケーシングパイプ（貯水手段／パイプ類）
９ 反力構造物（ウエイト）
５１ 姿勢安定用締め機
５２ ブラケット
５３ ワイヤー
６０ ブラケット
６１ 密着用締め機
６２ ブラケット
６３ ワイヤー
７０ シーリング材（ゴム製のリング状のシール部材）
７１ パイプ類本体
７２ 姿勢保持手段
７３ 接続部
７４ 足場（足場構造物）
７５ 貯水槽（貯水手段）
７６ タラップ（昇降手段）
７７ 段部
８１ パイプ（連結手段）
８２ 蓋
８３ 可撓性の耐圧ホース（連結手段）

Claims (4)

1. 鋼管類の内側を掘削装置で中掘りしつつ該鋼管類を打設する工事において、
   鋼管類の内側を通じて噴き上がってくる地下水を貯留可能であり、該鋼管類とは別体の貯水手段を設置し、
   鋼管類の内側に進入してきた地下水に対し、前記貯水手段に貯留された地下水を用いて水圧を付与する、ことを特徴とする鋼管類内での地下水移動の制御方法。
2. 鋼管類の内側を掘削装置で中掘りしつつ該鋼管類を打設し、その際グラウトを充填する工事において、
   鋼管類の内側を通じて噴き上がってくる地下水を貯留可能であり、該鋼管類とは別体の貯水手段を設置し、
   鋼管類の内側に進入してきた地下水に対し、前記貯水手段に貯留された地下水を用いて水圧を付与する、ことを特徴とする鋼管類内での地下水移動の制御方法。
3. パイプ類で構成した前記貯水手段を鋼管類の上方に設置する、ことを特徴とする請求項１又は２に記載の鋼管類内での地下水移動の制御方法。
4. 前記貯水手段と前記鋼管類をパイプ又はホースを介して連通させる、ことを特徴とする請求項１又は２に記載の鋼管類内での地下水移動の制御方法。