JPH04102632A - 建物の浮上り防止工法及び装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 この発明は、地下水位が高い地盤中に建設された建物の
浮き上り防止、特に洪水時等に浮上りの可能性がある建
物の安定化を目的として実施される、建物の浮上り防止
工法及び装置に間する。

従来の技術 地上で洪水等が発生すると、もともと地下水位が高い地
盤中の地下水位は増々上昇し、上昇した地下水位による
浮力の作用及び上昇した地下水圧によって建物が浮き上
る心配があり、深刻な問題になフている。

従来、建物の浮上りを防止する工法及び防止装置として
は、第３図に示したように、建物ａの最深部のビットｂ
の下部にコンクリートの増し打ちＣ等を施して建物自重
量を増し、建物ａの浮き上りに対する抵抗力を増大する
ことが一般的に行われている。

あるいは、第４図に示したように、建物下方の地盤ｄ中
に永久アンカーｅ又は図示を省略した摩擦杭等を打込ん
で建物ａを地盤ｄ上に定着させ同建物ａの浮上りを防止
することも行なわれている。

さらには第５ｒ！！Ｊに示したように、建物下方の地盤
ｄ中に深井戸ｆを設け、地下水を揚水して地下水圧を下
げ建物ａの浮上がりを防止することも行なわれている。

本発明が解決しようとする！！題 第３図のようにコンクリートの増し打ちＣによる場合、
地盤の根切り深度が深まるに従い、コンクリート等の必
要打設量が多くなる。また、コンクリート増し打ちＣの
作業工程が画側な上、コストも非常に多くかかる、とい
う問題点が生じている。しかもコンクリート増し打ちＣ
が建物最深部の設計の自由度を制限するという不都合も
生している。

このような問題点は、第５図の永久アンカーｅ等を使用
する場合にも同様に生している。特に永久アンカーｅｆ
ｔ設置する工程は、建物の地下構造の建築に先立って行
なわねばならず不都合である上に、永久アンカーｅのコ
ストが工事費を圧迫する不都合もある。

ざらに、第６図のような深井戸ｆにより地下水を揚水す
る場合は、揚水した地下水の排水に伴うランニングコス
トが非常に高くなる。しかも、揚水に伴い、止水壁ｇの
外側の周辺地！１ｄ′が沈下する可能性が高い、等々の
問題点が生じている。

したがって、本発明の目的は、洪水時等に著しく上昇し
た地下水をポンプで揚水すると共にそれを止水壁の外側
地盤へ強制注水（復水）することによって建物直下の地
下水圧を下げ建物の浮上がり防止すること、及び止水壁
外部の地下水位を確保して周辺地盤の沈下を未然に防ぐ
、建物の浮上り防止工法及び装置を楼供することにある
。

課題を解決するための手段 第１〜４の発明 上記従来技術の課題を解決するための手段として、この
発明に係る建物の浮上り防止工法は、図面の第１図と第
２図に好適な実施例を示したとお　リ、 建物ｌの最深部に揚水タンク２及びポンプ室３を設け、
ポンプ室３に設置したポンプユニット４と連通ずる揚水
井戸５を建物直下の地盤６中に設置した。また、ポンプ
ユニット４と連通した注水井戸７は水平方向に止水壁８
を貫通せしめて外超地盤９中に設置し、揚水井戸５を通
してポンプユニット４で地下水を揚水し、その地下水は
注水井戸７を通して止水壁８の外側地盤９中に注入し復
水せしめることを特徴とする。

また、本発明に係る建物の浮上り防止装置は、建物１の
Ｍ探射に設けられた揚水タンク２及びポンプ室３と、前
記ポンプ室３内に設置されたポンプユニット４と、前記
ポンプユニット４と連通され建物直下の地盤６中に設置
された揚水井戸５と、同じくポンプユニット４と連通さ
れ水平方向に止水壁８を貫通せしめて外部地盤９中に設
置された注水井戸７とから成ることを特徴とする特本発
明において、前記ポンプユニット４は、揚水井戸５の揚
水管５ａ及び揚水タンク２の排水管２ａを切替える自動
弁１０を吸込側に設けた揚水用水ンブ１１と、前記揚水
ポンプ１１の吐出側ζこ設けた濾過ユニット１２と、吸
込側を前記濾過ユニット１２に接続された注水用ポンプ
１３と、前記注水用ポンプ１３の吐出側とは自動切替弁
１４を介して接続された注水井戸７の注水管７ａと、吸
込側を前記自動切替弁１４と接続され、吐出側は前記濾
過ユニット１２を介して揚水タンク２に接続された逆洗
浄用ポンプ１５と、及び自動制御装置１６とより成るこ
と、 そしてまた、前記のポンプユニット４は、センサーとし
て建物ｌの耐圧盤下の水圧を計測する水圧計が一定値以
上の地下水圧を検出すると、自動的に地下水の揚水及び
止水壁８の外部地盤９への強制注入を行ない、同しくセ
ンサーとしての流量計が揚水効率（又は注水効率）の低
下を検出すると自動的に逆洗浄及び揚水タンク注水を行
なうこと、 もそれぞれ特徴とする。

作　　　　用 ポンプユニット４を運転し、揚水井戸５を通じて建物直
下の地盤６中から地下水を揚水すると、同地盤６中の地
下水位及び地下水圧が下がり、建物１を浮上させる作用
力が低減される。

また、揚水した地下水は、同じポンプユニ・ント４の働
きにより、注水井戸７を通して、止水壁８の外側の外部
地盤９の中へ強制注入し復水させるので、同外部地盤９
中の地下水位が確保され、地下水の移動に伴う周辺地盤
の不同沈下等を防ぐ。

実　　施　　例 次に、図示した本発明の詳細な説明する。

第１図は、本発明に係、る建物の浮上り防止装置の実施
要領を示し、第２図は主要部の構造詳細を示している。

第１図において、止水壁８に囲まれた建物１（但し、建
物は図示した地下式構造の限りではない）の最深部には
、揚水タンク２とポンプ室３゜３が設けられている。ポ
ンプ室３内には、第２図に構造詳細を示したポンプユニ
ット４が設置されている。このポンプユニット４と連通
ずる揚水井戸５は、建物直下の地盤６中に略垂直に設置
されている。また、同じくポンプユニット４に連通され
た注水井戸７は、水平方向横向きに止水壁８を貫通せし
められ、外部地盤９の中に十分に深く設置されている。

注水井戸７は、正氷壁８のコアー抜きにより設置されて
いる。

要するに、ポンプユニット４により揚水井戸５を通じて
揚水した地下水は、そのまま注水井戸７を通じて止水壁
８より外方の外部地盤９の中へ強制注入（復水）し、も
って建物直下（耐圧盤下）の地盤６中の地下水圧を下げ
、建物１の浮き上りが防止される。同時に、止水壁８の
外部地盤９中の地下水位は十分に高く確保され、もって
地下水の移動に伴なう周辺地盤の不同沈下等の悪影響が
防止されるのである。

第２１１！Ｉに基いてさらに詳しく説明すると、揚水井
戸５は、ケーシングバイブによる揚水ストレーナ−５ｂ
の中に揚水管５ａが十分に深く設置された構成である。

同種水管５ａは、建物１の耐圧盤１ａのコアー抜き部を
パツキン１８で水封した上でポンプ室３内の自動切替弁
ｌＯと接続されている。自動切替弁１０には、揚水タン
ク２からの排水管２ａも接続されている。この自動切替
弁１０は、揚水ポンプ１１の吸込側に接続されている。

揚水ポンプ１１の吐出側は濾過ユニット１２と接続され
、同濾過ユニット１２には注水用ポンプ１３の吸込側が
接続されている。注水用ポンプ１３の吐出側は自動切替
弁１４を介して注水井戸７の注水管７ａと接続されてい
る。注水井戸７は、建物１の側壁及び止水壁８をコアー
抜きして、ケーシングバイブによる注水ストレーナ−７
ｂが水平方向横向きに設置され、その中に前記注水管７
ａを十分に深く挿入した構成とされている。

前記自動切替弁１４には、逆洗浄用ポンプ】５の吸込側
が接続され、同ポンプ１５の吐出側は揚水タンク２と接
続されている。第２図中１６は当該ポンプユニット４の
制御装置である。

要するに、地上の洪水等の影響で地下水位が上昇すると
、建物１の耐圧盤１９の下側に設置された水圧計（図示
は省略）が地下水圧の異常な上昇を計測してこれを制御
装置１６へ入力する。制御装置１１６においては、前記
入力信号により地下水圧が一定値（建物の安定性を害す
る圧力）に達すると、自動的に揚水ポンプ１１が起動さ
れ、揚水井戸５を通じて地下水を揚水し地下水圧の減圧
を進めて建物１の浮き上りを防止する。

かくして揚水ポンプ１１がくみ上げた地下水は、まず濾
過ユニッ）１２へ送って濾過し、濾過水は注水用ポンプ
１３によって注水井戸７へ送られ、止水ｕ８より外方の
外部地盤９の中へ強制注入（復水）される。

こうして注水井戸７による強制注入が長時間継続し、注
水ストレーナ−７ｂに目詰りを生じる等して注水効５Ｊ
（又は揚水効率）が低下すると、例えば注水用ポンプ１
３の吐出管に設置された流量計（図示は省略）がその管
内流量の変化を計測する。そして、流量が一定値以下に
なり、その情報が前記流量計によフて制御装置１６に入
力されると、制御装置１６ａにおいては、まず揚水ポン
プ１１を停止させる。そして、自動切替弁１４を揚水タ
ンク２の方向へ切換え、逆洗浄剤ポンプ１５が起動され
、注水井戸７の注水用ストレーナ−７ｂを通じて外部地
盤９中から地下水を集水して揚水ビット２へ送る。もし
もこの時、耐圧盤下の地下水圧が高いときは、揚水ポン
プ１１の運転を併用し、地下水をくみ上げて逆洗浄剤ポ
ンプ１５の経路で揚水タンク２への注水を増大させ、揚
水タンク２内の水重量を増大させて建物】の浮き上がり
に抵抗させる。

かくして地下水圧が一定値以下に下り、あるいは逆洗浄
の必要もなくなったときは、自動切替弁１０を揚水タン
ク２の排水管２ａの方向に切替え、揚水ポンプ１１て揚
水タンク２内の水をくみ出し、濾過ユニット１２て濾過
したあと、注水用ポンプ１３で注水井戸７を通して止水
壁８より外方の外部地盤９の中へ注水し、揚水タンク２
を空ここする。

本発明が奏する効果 本発明に係る建物の浮き上り防止工法及び装置によれば
、自動化された機械化システムとして建物１の耐圧盤下
の地下水圧を減圧し、もって実効性と信頼性の高い建物
ｌの浮上り防止の効果を奏し、建物の安定性保持に寄与
する。

と同時に、止水壁８の外部地盤９への強制注水（復水）
によって同外部地盤９の地下水位の確保が図られ、周辺
地盤の不同沈下等の悪影響を未然に防止することができ
る。

したがって、本発明は、地下水位が著しく高い条件下で
は、従来のコンクリート増し打ち工法（第３図）の補助
工法として併用すると有効的である。何故なら、地下水
圧が著しく高い条件下では、重量コンクリートを用いて
増し打ちを行なう場合の重量コンクリートに比べると、
本発明の浮上り防止装置はコストが安いからである。し
かも、従来のコンクリート増し打ち工法（第３図）のよ
うに建物地下の利用空間を減らす必要がないので、地下
空間設計の自由度が向上する。

本発明の工法及び装置は、従来の永久アンカー工法（第
４図）に比へて施エエ朋の短縮が図れる。

また、従来の揚水工法（第５図）に比べて、排水料金は
全く必要でないため、ランニングコストが安く軽済的で
ある。特に洪水時等には一般的に考えて揚水した地下水
を公共の下水道に段へ放流することは難しいことも考１
されるから、−層有効的である。勿論、周辺地盤の沈下
を防止することが出来ることも利点である。

従来のアンカー工法（第４区）に比べると、本発明の浮
上り防止装置は配置が自由になるため、設計の自由度を
確保できる、等々の効果が奏される。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る建物の浮上り防止工法及び装置の
実施要領を示した断面図、第２図はポンプユニットの主
要部構造を示した拡大詳細図、第３図〜第５１ｒＩ！Ｊ
は従来工法の実施例を示した断面図である。 １・・・建物　　２・・・揚水タンク ４・・・ポンプユニット ８・・・止水壁　７・・・注水井戸 ２ａ・・・排水管 １１・・・揚水ポンプ　　　　１ １３・・・注水用ポンプ　　　１ ７ａ・・・注水管　　　　　　１ ３・・・ポンプ富 ５・・・揚水井戸 ５ａ・・・揚水管 １０・・・自動弁 ２・・・濾過ユニット ４・・・自動切替弁 ５・・・逆洗浄用水ンブ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 【１】建物の最深部に揚水タンク及びポンプ室を設け、
   ポンプ室に設置したポンプユニットと連通する揚水井戸
   を建物直下の地盤中に設置し、また、ポンプユニットと
   連通した注水井戸は水平方向に止水壁を貫通せしめて外
   部地盤中に設置し、揚水井戸を通じてポンプユニットで
   地下水を揚水し、その地下水は注水井戸を通じて止水壁
   の外部地盤中に注入し復水せしめることを特徴とする建
   物の浮上がり防止工法。 【２】建物の最深部に設けられた揚水タンク及びポンプ
   室と、前記ポンプ室に設置されたポンプユニットと、前
   記ポンプユニットと連通され建物直下の地盤中に設置さ
   れた揚水井戸と、同じくポンプユニットと連通され水平
   方向に止水壁を貫通せしめて外部地盤中に設置された注
   水井戸とから成ることを特徴とする建物の浮上り防止装
   置。 【３】ポンプユニットは、揚水井戸の揚水管と揚水タン
   クの排水管とを切替える自動弁を吸込側に設けた揚水用
   ポンプと、前記揚水ポンプの吐出側に設けた濾過ユニッ
   トと、吸込側を前記濾過ユニットに接続された注水用ポ
   ンプと、前記注水用ポンプの吐出側と自動切替弁を介し
   て接続された注水井戸の注水管と、吸込側を前記自動切
   替弁と接続され吐出側は前記濾過ユニットを介して揚水
   タンクに接続された逆洗浄用ポンプと、及び自動制御装
   置とより成ることを特徴とする特許請求の範囲第２項に
   記載した建物の浮上り防止装置。 【４】ポンプユニットは、センサーとして建物の耐圧盤
   下の水圧を計測する水圧計が一定値以上の水圧を検出す
   ると自動的に地下水の揚水及び止水壁外への注水を行な
   い、同じくセンサーとしての流量計が揚水効率の低下を
   検出すると自動的に逆洗浄及び揚水タンクへの注水を行
   なうことを特徴とする特許請求の範囲第２項又は第３項
   に記載した建物の浮上り防止装置。