JPH05179670A - 構造物のレベル調節方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 簡易且つ低コストで行なえる構造物のレベル
調節法を提供する。 【構成】 構造物１の底面と地盤２面間に水マット３を
膨張又は収縮させることにより構造物を所定レベルに維
持調節する方法であって，構造物に固定した，定水位水
槽に連結した導水管６を用い，地盤レベルの変動を把え
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は，コンクリート，その他
の構造物のレベルを調節する方法，詳しくは例えば，水
路構造物等構造物が局所的な地盤沈下により変形，変位
するのを防止するため構造物を所定レベルに維持する調
節方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来，この種構造物のレベル維持の方法
には次の如きものがある。 （イ）基礎杭により構造物を支持する方法。 （ロ）載置地盤の地質を改良する方法。

【０００３】しかし乍ら，従来のこれらの方法には，
工事期間が長くなる，工事が大規模となる，コスト
が高い，等の問題がある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記に鑑み，本発明
は，このような問題点を解決し簡易且つ低コストで行え
る構造物のレベル調節方法を提供するものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は，コンクリー
ト，その他の構造物の底面と構造物載置地盤面との間
に，袋状の水マットを，該構造物の目地にてブロック割
りされた又はされていないブロックの少なくとも１つに
対し１個以上配置し，地盤レベルの変動を把えて水マッ
トの少なくとも１個以上を膨脹又は収縮させることによ
り構造物を傾斜を有する又は有しない所定レベルに所定
幅範囲内で維持する調節方法であって，上記地盤レベル
の変動を，上記構造物のブロックに固定した，定水位水
槽に連結した導水管を用い，該導水管に現れる，地盤レ
ベル変動前の定水位点又は線と地盤レベル変動後の定水
位点又は線との差により把えることを特徴とする構造物
のレベル調節方法である。

【０００６】

【作用】以下に本発明を，構造物にコンクリート製の水
路構造物を例にとり，例示の図１〜図９について詳細に
説明する。本発明の構造物のレベル調節方法に於いて
は，図１，２からわかる通り水路構造物の底面と，水路
載置地盤面との間隙に，分割された例えばゴム引布製袋
状の水マットを設置し、局所的な地盤沈下による水路の
変形，変位を防止するため（図１参照）該当する水マッ
トを地盤沈下相当量膨張させることにより，水路のレベ
ルを維持する（図２参照）。

【０００７】なお図１は水路構造物の，地盤沈下による
レベル低下時を説明する図（１点鎖線はレベル低下のな
い時），図２は水路構造物の水マット膨張時を説明する
図であり，これら図中（１）は水路構造物，（２）は地
盤，（３）は袋状水マット，（Ｈ）は地盤沈下によるレ
ベル低下高さ（レベル計にて検知）を示している。

【０００８】水マットは、ポンプ室内に設けた操作機器
と給排水管にて連結され，常時は，水路の変位を電気的
に検知して，ポンプ室内の給水ポンプ，給排水弁，制御
盤にて，自動的に水マットへの給水（排水）を行うこと
により水路のレベルを維持する。また，制御盤の盤面操
作により，任意に水マットを膨張，収縮させることも出
来る。

【０００９】なお，袋状の水マットは，例えばナイロン
織布で補強された合成ゴム製の袋体で，膨張媒体は，地
盤への負荷を考慮すれば空気膨張式が良いが，水路構造
物底面に対する支持範囲と支持力及び膨張時の安定性か
ら膨張媒体は水とする。

【００１０】図３，４及び５に本発明の構造物のレベル
調節方法を実施する機構の全体図を示している。なお，
図３，４は紙葉を連続して一体をなすもので，図３はポ
ンプ室側，図４は水路構造物側，図５は図３，４のＡ−
Ａ断面図である。これら図３〜５中，１は水路構造物，
２は地盤，３は袋状水マットであることは図１，２と同
様であり，その他，４は給水管，５は水位検知器，６は
導水管，７，８はフレキシブルジョイント，９は水路目
地部，１０は管である。

【００１１】又２０は出入口１９付きポンプ室，２１は
貯水層，２２はボールタップ，２３は給水ポンプ，２４
は圧力スイッチ，２５はダイヤフラムタンク，２６はド
レン，２７は水道水，２８はスルース弁，２９は給水用
電動弁，３０は排水用電動弁，３１は袋体内圧検知圧力
計，３２はポンプ空転防止用水位計である。

【００１２】又４０は定水位水槽，４１は定水位水槽電
動弁，４２は水位計，４３は警報用水位計，４４はドレ
ン，４５はスルース弁である。更に又５０は操作盤であ
る。

【００１３】図３〜５を補足説明するに，貯水槽２１に
ついては図からわかる様に，例えばＦＲＰ製貯水槽２
１をポンプ室２０内に設け，給水ポンプ２３と連結し
て，水マットへ給水する，貯水槽２１は，水道管２７
を連結し，ボールタップ２２により，常時一定水量を維
持する。

【００１４】定水位水槽４０については，水路１の両
壁に設けた導水管内の水位を一定に維持するためにポン
プ室２０内に定水位水槽４０を設け，導水管６を連結す
る。定水位水槽は，貯水槽２１と配管で接続し，定水
位水槽の水位を検知する電極式水位計４２と，配管の途
中に設けた電動弁４１によって水位を一定に維持する。

【００１５】さて上記本発明のレベル調節方法を実現さ
せるため具体的には下記のような手段を講じる。 （イ）水路の分割（目地割り）と水マットの配置 水路構造物は，通例目地にてブロック割りされているた
め水路の変形変位は，１ブロック毎に，その四方端で，
計測し，レベルを調節する必要がある。水路構造物の平
面サイズは，例えば幅（Ｗ）１０〜１５ｍ，延長（Ｌ）
約４５ｍであり，図６の様に水路を流水方向（矢印）に
例えば５分割し，各々のブロック毎に水マットを図７の
様に４箇配置し（水マット数：ａ〜ｔの２０体）各々を
独立に膨張し，収縮させることにより，水路構造物のレ
ベルを調節するようにする。

【００１６】（ロ）水路勾配の設定 水路の流水方向から，水路勾配は次の通り設定する。 レベル検出位置 レベルの検出位置は図８の様にする。レベル検出数は位
置Ａ〜Ｔの２０箇所とした。 レベルの設定値（維持レベル） 維持レベルは図９の様に傾斜して（位置Ａ：０設定，位
置Ｊ，Ｔ：５０ｍｍ）設定する。なお，各々の検出位置
では，設定値に対し，所定幅例えば±５ｍｍの変位を検
出した時に水マットへの給水（排水）を行う。

【００１７】（ハ）地盤沈下の検出手段 図１０に示している様に，水路構造物１の両壁外側に，
導水管６を設置し，この導水管内の水位をポンプ室２０
内に設けた定水位水槽４０にて，常に一定レベルに維持
させる。前記のレベル検出位置（図８参照）に相当する
導水管内に３点接点の電極式水位計５を設けて，水路構
造物の変位を検知し，水マット３の給水，排水の信号を
発する。なお導水管６は水路壁に固定されている。

【００１８】ここで，レベルＡ：水マットへの給水開始
レベル，レベルＢ：定水位槽の水位（常時，一定），レ
ベルＣ：水マットからの排水開始レベル，であり，次の
ように作動する。

【００１９】導水管内の水位は，導水管の変位にかか
わらず常時一定であるため水路と共に導水管が沈下する
と，導水管内の見掛けの水位が上昇する。導水管内の水
位が，レベルＡに達するまで水路が沈下すると，水位計
からの信号により，水マットへの給水が開始される。水
マットの膨張により，水路が上昇し，導水管の水位が，
レベルＢに復帰すると，水マットへの給水を停止する。

【００２０】水マットが膨張することにより，別の位
置での水路のレベルが上昇した場合，導水管の水位が，
レベルＣに達すると，水位計からの信号により，その位
置の水マットからの排水が開始される。水マットの収縮
により，水路構造物が降下し，導水管内の水位が，レベ
ルＢに復帰すると，水マットからの排水を停止する。

【００２１】レベルＡ，Ｂ，Ｃの間隔は所定幅例えば
各々５ｍｍとする。

【００２２】以上により水マットによる水路構造物傾斜
の調節が可能となる。即ち水マットは，目地で分割され
た水路構造物の１ブロック毎に４箇所配置されているの
で，４方向の位置での変位に対して調節が可能である。
レベル検出位置および数と水マットの配置及び数は１：
１に対応できるので，レベル変化を検出した位置の水マ
ットを膨張（又は収縮）させることによって，水路のレ
ベル維持が可能となる。

【００２３】なお本発明において，水マットは１ブロッ
ク毎に４個と限定されるわけではなく１個以上であれば
よい。３個であれば１ブロックの前後左右，すなわち３
６０度全方向のレベルの調節がより容易となる。

【００２４】なお前述した通り，本発明において操作機
構は，水路構造物底面に設けた水マットと，ポンプ室に
設けた操作機器，及びこれらを連結する導水管，給排水
管等で構成でき，ポンプ室には，貯水槽，給水ポンプ，
定水位水槽，給水弁，排水弁，接点付圧力計，操作盤等
を設置して，常時は，水マットへの給水，排水を自動運
転し（下記（イ）），或いは任意に手動操作（下記
（ロ））に切替えることも可能とする。

【００２５】（イ）自動運転 操作盤面の（自動−手動）切替えスイッチを自動にす
ると，自動運転が開始される。

【００２６】地盤沈下により，水路構造物の一部分が
変位すると，その位置での導水管内の見掛けの水位が上
昇し，水位計にて，水路構造物の変位量が検知される。

【００２７】水位計からの電気信号により，その水位
計に最も近い水マットの給水電動弁が開き，給水ポンプ
が始動して，水マットへの給水を開始する。

【００２８】水マットが膨張し，水路構造物が所定の
レベルまで回復すると，水位計からの電気信号により，
給水電動弁が閉じ，給水ポンプが停止する。

【００２９】地盤沈下部の水マット膨張過程に於い
て，他の地点での水路構造物が所定のレベル以上に上昇
した場合，水位計からの電気信号により，その地点での
水マットの排水電動弁が開き，水マットからの排水を開
始する。

【００３０】水マットが収縮し，水路構造物が所定の
レベルまで回復すると，水位計からの電気信号により，
給水電動弁が閉じ，水マットからの排水を停止する。

【００３１】（ロ）手動運転 操作盤面の（自動−手動）切替えスイッチを手動にし
て，押しボタン操作により，水マットへの給水，排水を
行なう。

【００３２】手動操作においては，操作盤面の導水管
内水位レベル表示（レベルＡ，Ｂ，Ｃ）と水マット内圧
表示を，目視確認しながら，操作を行なう。

【００３３】なお本発明に於いて，運転を安全ならしめ
るため，水マットの過圧防止手段を例えば下記の通り行
なう。 水マットの膨張過程において，破裂を防止するため
に，給水圧力が設計最大圧力に達すると，水マット内圧
検知器からの電気信号により，水路構造物のレベルにか
かわらず給水ポンプを停止する。

【００３４】水マットへ給水するポンプの最大吐出圧
は，水マットの設計最大圧力以下に設定し，水位検知器
又は，圧力検知器が故障した場合においても，水マット
の過圧を防止する。

【００３５】

【発明の効果】以上の様に本発明によれば，水マットを
膨張，収縮させるだけで，沈下等のおそれのある地盤上
に載置されたコンクリート，その他の構造物のレベルを
維持調節出来る，しかも地盤レベルの変動を定確容易に
把えることが出来る。従って本発明は，従来のレベル調
節方法に比し，格段に安価であり又簡易に行なえる。

【００３６】

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の方法の原理を説明する図で水路構造物
の地盤沈下によるレベル低下時を示す図。

【図２】本発明の方法の原理を説明する図で水路構造物
の水マット膨張時を示す図。

【図３】本発明を実施する機構の説明図で，図４の紙葉
と連続して全体図を表し，そのポンプ室側の図。

【図４】本発明を実施する機構の説明図で，図３の紙葉
と連続して全体図を表し，その水路構造物側の図。

【図５】本発明を実施する機構の説明図で，図３，４の
Ａ−Ａ断面図。

【図６】本発明の方法を実現するための具体的手段の例
を説明する図で，水路構造物の目地割りされたブロック
の平面図。

【図７】本発明の方法を実現するための具体的手段の例
を説明する図で，図５に対応して配置された水マットの
平面図。

【図８】本発明の方法を実現するための具体的手段の例
を説明する図で，水路構造物のレベル検出の配置位置の
平面図。

【図９】本発明の方法を実現するための具体的手段の例
を説明する図で，水路構造物の勾配を示す図。

【図１０】本発明の方法を実現するための具体的手段の
例を説明する図で，水路構造物のレベル検出手段を説明
する断面図。

【符号の説明】

１ 水路構造物 ２ 地盤 ３ 袋状の水マット ４ 給水管 ５ 水位検知器 ６ 導水管 ９ 水路目地部 １０ 管 Ｈ 地盤沈下によるレベル低下高さ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 コンクリート，その他の構造物の底面と
   構造物載置地盤面との間に，袋状の水マットを，該構造
   物の目地にてブロック割りされた又はされていないブロ
   ックの少なくとも１つに対し１個以上配置し，地盤レベ
   ルの変動を把えて水マットの少なくとも１個以上を膨脹
   又は収縮させることにより構造物を傾斜を有する又は有
   しない所定レベルに所定幅範囲内で維持する調節方法で
   あって，上記地盤レベルの変動を，上記構造物のブロッ
   クに固定した，定水位水槽に連結した導水管を用い，該
   導水管に現れる，地盤レベル変動前の定水位点又は線と
   地盤レベル変動後の定水位点又は線との差により把える
   ことを特徴とする構造物のレベル調節方法。