JPH05179650A - 山留壁の掘削工法および流水量規制装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 湧水の流出を阻止しながら、給水量に対応し
た流水量のもとで掘削を行う山留壁の掘削工法。 【構成】 中空管12の外面に外シ−ル18が、内面に内シ
−ル19がそれぞれ設けられ、押圧リング24、25 を締めて
シ−ル18、19 の回りで液密が確保される。排水管34がシ
−ル18、19 間で中空管12に接続されている。削孔管14を
介して給水された水を、掘削した土砂とともに排水管34
から流出しながら、掘削が行われ、排水管34からの流水
量はバルブ38で規制されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、湧水の流出を防ぎ、
給水量に対応した水量を排水しながら掘削を行う山留壁
の掘削工法およびそのための流水量規制装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】土砂の崩壊を防止するために、山留壁が
設けられている。山留壁は、背面の地盤に含まれる湧水
（地下水）の水圧を負担するように、止水性に優れた構
造とされる。そして、土質調査等の資料をもとに背面の
地盤に含まれる湧水の水位を想定し、山留壁に作用する
湧水の水圧を計算して、山留壁が設計されている。

【０００３】山留壁に掘削機（ボ−リング機）で孔（掘
削孔、ボ−リング孔）を掘削して排水用の水抜き管等を
設け、湧水の水位を低下させて地盤の安定化を図ってい
る。

【０００４】掘削孔を穿設するための掘削工事において
は、湧水の流出を規制する必要がある。つまり、湧水が
豊富で湧水の水位の高い地盤での掘削において、湧水の
流出を規制せず放置すると、水圧が低下するとともに、
湧水とともに周辺の土砂が流出して、地盤の沈下や地盤
の崩落が生じる。

【０００５】さらに、流動する湧水によって、アンカ−
定着時におけるセメントペ−ストの固結が不十分とな
り、アンカ−の目的とする耐力が低下して、山留壁の崩
壊を招き、人家、道路等に大きな災害をもたらすいわゆ
る二次災害の虞れすらある。

【０００６】ところで、掘削機による掘削工事は、削孔
管を介して掘削孔に水を供給しながら行われている。そ
のため、湧水の流出を防止しなければならない反面、給
水量に見合った水を、掘削した土砂とともに流出（排
水）しなければならない。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】湧水の流出を阻止し、
給水量に見合った水量を流出させながら、掘削を行うた
めに、従来の掘削工事においては、中空のケ−シングを
掘削機の削孔管に被せ、ケ−シング、掘削孔の隙間にセ
メントペ−スト等を注入して、ケ−シングを固定してい
る。そして、ケ−シング、削孔管の隙間から、給水量に
対応する水が、掘削した土砂とともに流出されている。

【０００８】このような従来の工法では、セメントペ−
スト等の注入が必要であるため、煩雑であるとともに、
コストも高くつく。また、ケ−シングの配設のための掘
削孔を掘削した後、セメントペ−ストの注入、固化に時
間を要するため、本格的な掘削になかなか着手できな
い。

【０００９】特に、セメントペ−スト等の注入自体が煩
雑であるのに加えて、ケ−シングを所定位置に確保しな
がら、セメントペ−スト等を注入しなければならず、セ
メントペ−スト等の注入作業が容易に行えない。

【００１０】給水量は、一定でなく、地盤の堅さ、削孔
管の回転数等によって変えることが好ましい。しかしな
がら、ケ−シングを一旦固定すると、ケ−シング、削孔
管の隙間からの流水量が確定し、掘削条件に応じて、給
水量を調整することが難しい。

【００１１】また、ケ−シング、削孔管の隙間の大小に
よって流水量が決まるため、大きさの異なるケ−シング
を多数用意しておく必要がある。

【００１２】この発明は、給水量を調整しながら行える
山留壁の掘削工法の提供を目的としている。

【００１３】この発明は、容易に配設できるとともに流
水量を容易に規制できる流水量規制装置の提供を別の目
的としている。

【００１４】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に、この発明による山留壁の掘削工法によれば、中空管
の外面、内面に設けた一対のシ−ルの変形を規制して、
液密を確保するとともに、一対のシ−ルの間で中空管に
排水管を接続し、給水量相当分の水を排水管を介して流
出させている。

【００１５】

【実施例】以下、図面を参照しながらこの発明の実施例
について詳細に説明する。

【００１６】図１、図２に示すように、この発明による
山留壁の掘削工法のための流水量規制装置10は、中空管
12を備え、この中空管は、掘削機の削孔管14の回りに被
せられるとともに、削孔管で掘削された孔（掘削孔）16
内に挿入可能な外径、内径を有している。

【００１７】掘削孔内で中空管12の外面にシ−ル（外シ
−ル）18が、掘削孔16の外で中空管の内面にシ−ル（内
シ−ル）19が、取り付けられている。これらのシ−ル1
8、19は、リング形状に成形され、たとえば、右方から中
空管12に嵌め込まれる。

【００１８】中空管12の左端に外フランジ20が、中間部
に内フランジ21がそれぞれ形成されて、シ−ルの脱落防
止用ストッパとして機能している。無論、フランジ20、2
1 以外の手段でシ−ル18、19 の脱落を防止してもよい。

【００１９】シ−ル18、19 の変形は、シ−ル規制手段2
4、25 によって規制され、実施例では、シ−ルをゴム製
とし、シ−ル規制手段は、シ−ルを押圧して変形させる
押圧リングから構成されている。

【００２０】おねじ24a、25a が、中空管12の中央部、右
端にそれぞれ成形され、このおねじに押圧リング（シ−
ル規制手段）24、25 が螺着される。そして、押圧リング
24、25 の締め付けによる螺進によって、押圧リングをシ
−ル18、19 に押し付け、押圧して、シ−ルを変形させれ
ば、掘削孔16、中空管12間でシ−ル18の液密（シ−
ル）、および、削孔管14、中空管間でシ−ル19の液密が
確保される（図３参照）。

【００２１】実施例では、補助リング28、29 を介在し
て、押圧リング24、25 がシ−ル18、19を押圧している
が、補助リングを省略して直接押圧してもよい。また、
別体でなく、補助リング28、29 を押圧リング24、25 と一
体的に成形してもよい。

【００２２】また、実施例では、掘削孔16、掘削管14の
方向で幅の狭くなる断面形状にシ−ル18、19 が成形さ
れ、フランジ20、21、補助リング28、29 の対向面も、対応
する斜面形状となっている。この形状では、押圧リング
24、25 の螺進に伴なう補助リング28、29 の押圧によっ
て、シ−ル18、19 は、補助リングとの隙間にさほど膨ら
むことなく、掘削孔16、掘削管14の方向に円滑に変形し
て密着し、確実な液密が得られる。

【００２３】ねじ孔31が、おねじ24a、25a の間で中空管
12に形成され、図１では図面の複雑化を避けるために省
略しているが、図２からわかるように、この接続管32を
ねじ孔に螺着し、接続管に排水管34を接続して、排水管
が中空管に連通されている。なお、参照符号35、36 は、
固定ボルト、37はパッキングを示す。

【００２４】排水管34はバルブ38を持ち、このバルブを
操作することによって、排水管を介した流水量（流出
量、排水量）が規制される。

【００２５】この発明の山留壁の掘削工法は、以下のよ
うにして行われる。

【００２６】上記構成の流量規制装置10を掘削孔16の内
部に配置するために、掘削機の削孔管14によって、掘削
孔が山留壁40にまず掘削される。

【００２７】流水量規制装置10は、中空管12にシ−ル1
8、19 を嵌め、補助リング28、29 を介して、押圧リング2
4、25 を軽く螺着して組み立てた状態で、削孔管14を引
き出した後の掘削孔16に、配設される。

【００２８】そして、削孔管14が中空管12を通じて掘削
孔16に挿入される。

【００２９】押圧リング24、25 が、締め付けスパナ等に
よって締め付けられ、螺進される。すると、補助リング
28、29 が、シ−ル18、19 を押圧し変形させて、シ−ルが
掘削孔16、 削孔管14に密着して、シ−ルの回りの液密が
確保される（図３参照）

【００３０】このようにシ−ル18、19 の回りの液密を確
保すると、掘削孔16は、シ−ル18、19 の間で中空管12に
接続された排水管34によってのみ外気に連通される。

【００３１】それから、削孔管14を介して給水しなが
ら、削孔管によって掘削孔16の本格的な掘削が着手され
る。供給された水は、外部へのただ一つの連絡路である
排水管34を介して、掘削した土砂とともに、図３に一点
鎖線に示すように流出し、掘削は給水量に見合う水を排
水管から流出させながら行われる。

【００３２】この山留壁40の掘削工法では、バルブ38で
調整することにより、排水管34からの流水量が規制で
き、給水量に対応した流水量が任意に設定できる。その
ため、地盤の堅さ、削孔管の回転数等の掘削条件に応じ
て給水量を変えることができ、最適の給水量のもとで、
湧水の流出を伴うことなく掘削が行える。

【００３３】また、押圧リング24、25 を螺進させてシ−
ル18、19 の液密を確保するだけで足り、セメントペ−ス
ト等が不要となり、作業的に大幅に簡略化されてコスト
ダウンが可能となる。そして、本格的な掘削に直ちに着
手できる。

【００３４】上記の流水量規制装置10によれば、掘削孔
16に容易に配設できるとともに、給水量に対応した流水
量を容易に規制できる構成が、構造を複雑化することな
く得られる。そして、この流水量規制装置10は安価に生
産でき、コストアップを招くこともない。

【００３５】シ−ル18、19 が摩耗しても、押圧リング2
4、25 を追い締めしてシ−ルをさらに変形すれば、シ−
ルの液密を損なうことがない。そのため、長時間での掘
削においても、部品交換が不要となり、掘削が連続的に
行える。

【００３６】従来のセメントペ−スト等によって固定さ
れるケ−シングは、通常、使い捨てされて環境破壊を生
じている。しかし、シ−ル18、19 がかなりの耐久性を持
つため、流水量規制装置10は、繰り返し使用できるとと
もに、シ−ル18、19 以外の破損がほとんど生じないた
め、シ−ルを交換すれば、ほぼ半永久的に使用できる。
そのため、資源の有効利用が図られ、破棄による環境破
壊を生じることもない。

【００３７】実施例では、ゴムよりなるシ−ル18、19 の
変形を押圧リングからなるシ−ル規制手段24、25 で規制
している。しかし、シ−ル18、19 を中空のゴム製とし、
シ−ルに加圧空気を供給し、シ−ルの膨張によって液密
を確保する構成としてもよい。

【００３８】この構成では、シ−ル規制手段24、25 は、
コンプレッサ−を備えて構成され、加圧空気の圧力、給
気量等によって、シ−ル18、19 の液密状態が、迅速、容
易に設定できる。また、流路を分岐することにより、シ
−ル規制手段24、25 が容易に一体化され、構成的に簡略
化できる。

【００３９】なお、実施例では、組み立てた状態で流水
量規制装置10が、掘削孔16に配設され、それから、削孔
管14が掘削孔に挿入されている。しかし、これは一例で
あり、他の手順、たとえば、掘削孔16から一旦引き出し
た削孔管14に、組立て後の流水量規制装置10、または、
組み立て前の分離した状態のままの流水量規制装置を取
り付け、その後、削孔管を掘削孔に挿入してもよい。

【００４０】上述した実施例は、この発明を説明するも
のであり、この発明を何ら限定するものでなく、この発
明の技術範囲内で変形、改造等の施されたものも全てこ
の発明に含まれることはいうまでもない。

【００４１】たとえば、押圧リング24、25 を締め付けて
シ−ル18、19 を変形させているが、中空管12にフランジ
を設け、このフランジに螺着されたボルトの螺進によっ
て、補助リング28、29 を押圧してシ−ルを変形させても
よい。

【００４２】

【発明の効果】上記のように、この発明の山留壁の掘削
工法によれば、排水量に対応した流水量が任意に設定で
きるため、掘削条件に応じて給水量が変えられ、最適の
給水量のもとで、湧水の流出を伴うことなく掘削が行え
る。

【００４３】また、セメントペ−スト等の注入といった
煩雑な作業がなくなり、作業的に大幅に簡略化されてコ
ストダウンが図られる。そして、本格的な掘削に直ちに
着手できる。

【００４４】また、この発明の流水量規制装置によれ
ば、掘削孔に容易に配設されて、給水量に対応した流水
量を容易に規制できる構成が、構造を複雑化することな
く得られる。

【００４５】シ−ルが摩耗しても、追い締め等によって
シ−ルをさらに変形すれば、シ−ルの液密が損なわれ
ず、部品交換することなく、掘削が連続的に行える。

【００４６】流水量規制装置は、繰り返し使用でき、シ
−ルを交換すれば、ほぼ半永久的な使用も可能となる。
そのため、資源の有効利用が図られ、破棄による環境破
壊を生じることもない。

【００４７】シ−ルを加圧空気の供給のもとで変形させ
る構成とすれば、シ−ルの液密が迅速、容易に設定でき
る。また、流水量規制装置が構成的に簡略化できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の山留壁の掘削工法のための流水量規
制装置の概略分解斜視図である。

【図２】液密確保前での流水量規制装置の縦断面図であ
る。

【図３】液密確保後での流水量規制装置の縦断面図であ
る。

【符号の説明】

10 流水量規制装置 12 中空管 14 掘削機の削孔管 16 掘削孔 18 シ−ル（外シ−ル） 19 シ−ル（内シ−ル） 20、21 フランジ（ストッパ−） 24、25 シ−ル規制手段（押圧リング） 28、29 補助リング 34 排水管 38 排水管のバルブ 40 山留壁

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 掘削機の削孔管に被せた中空管の外面と
   掘削孔との間に設けた弾性変形可能な外シ−ル、およ
   び、中空管の内面と削孔管との間に設けた弾性変形可能
   な内シ−ルを変形させて、外シ−ル、内シ−ルの回りの
   液密を確保し、 外シ−ル、内シ−ル間で中空管に接続した排水管からの
   流水量を規制して掘削を行う山留壁の掘削工法。
2. 【請求項２】 外面、内面に弾性変形可能な外シ−ル、
   内シ−ルをそれぞれ装着した中空管を、掘削孔と掘削機
   の削孔管との間に設け、 外シ−ル、内シ−ルを変形させて、外シ−ルと掘削孔と
   の間、および、内シ−ルと削孔管との間に液密を確保
   し、 外シ−ル、内シ−ル間で中空管に接続した排水管からの
   流水量を規制して掘削を行う山留壁の掘削工法。
3. 【請求項３】 掘削機の削孔管の回りに装着される中空
   管と、 中空管の外面と掘削孔との間に配設される弾性変形可能
   なリング形状の外シ−ルと、 中空管の内面と削孔管との間に配設される弾性変形可能
   なリング形状の内シ−ルと、 外シ−ル、内シ−ルの変形を規制して、外シ−ル、内シ
   −ルの回りの液密を確保可能なシ−ル規制手段と、 外シ−ル、内シ−ルの間で中空管に接続されて、流水量
   を規制する排水管とを具備してなる流水量規制装置。
4. 【請求項４】 掘削機の削孔管の回りに装着されるおね
   じ付中空管と、 中空管の外面と掘削孔との間に配設されるリング形状の
   ゴム製の外シ−ルと、 中空管の内面と削孔管との間に配設されるリング形状の
   ゴム製の内シ−ルと、 外シ−ルの外方で中空管のおねじに螺着され、螺進され
   ることによって外シ−ルを押圧し半径方向に変形させて
   外シ−ルの回りの液密を確保可能な外シ−ル用押圧リン
   グと、 内シ−ルの外方で中空管のおねじに螺着され、螺進され
   ることによって内シ−ルを押圧し半径方向に変形させて
   内シ−ルの回りの液密を確保可能内シ−ル用押圧リング
   と、 外シ−ル、内シ−ルの間で中空管に接続されて、流水量
   を規制するバルブ付排水管とを具備してなる流水量規制
   装置。
5. 【請求項５】 掘削機の削孔管の回りに装着される中空
   管と、 中空管の外面と掘削孔との間に配設され、給排気によっ
   て膨縮可能な中空のゴム製の外シ−ルと、 中空管の内面と削孔管との間に配設され、給排気によっ
   て伸縮可能な中空のゴム製の内シ−ルと、 外シ−ル、内シ−ルに加圧空気を供給して、外シ−ル、
   内シ−ルを膨張させる加圧空気供給手段と、 削孔管から掘削孔に供給された水を流出可能に、外シ−
   ル、内シ−ルの間で中空管に接続されたバルブ付排水管
   とを具備してなる流水量規制装置。