JPS6354860B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、防火貯水槽、受水槽などに用いられ
る地下貯水槽の構築方法にかかわり、特に組立型
のセグメントで筒状に組み立てられてなる貯水槽
本体を、軟弱地盤中に沈設して地下貯水槽を構築
する方法に関するものである。

〔従来の技術〕

地震や火災などに備えて地下に貯水槽を構築す
る場合、騒音や振動の防止、工事期間の短縮、お
よび建設現場のスペースの縮小等の目的から、工
場等で予め規格化して生産した例えばプレキヤス
トコンクリート製の円弧板状のセグメントを現場
で筒状に一体に組立てながら沈設してゆく、いわ
ゆる潜函工法によつて構築する方法が最近多く取
られるようになつてきた。

ところで、このような潜函工法を利用して貯水
槽を構築する場合、現場の地盤が良質地盤である
ときには施工上何ら問題ないが、地下水位が高く
しかも軟弱地盤の場合にはしばしば問題が生じて
いた。すなわち、この潜函工法において、筒状に
組立てられて沈設されるセグメントは、前述した
ように、予め一定の寸法、形状に規格化して生産
された量産品であるため、形成される筒状側壁部
の高さや、沈設後に施工される底版の前記側壁部
に対する取り合い位置が予め決められており、一
方、筒状に組立てられたセグメントの沈設後にお
いて底版を施工する際に、基礎地盤が塑性流動を
起しやすい軟弱地盤であるためにその軟弱地盤の
いわゆるヒービング、ボイリング現象によつてセ
グメント内壁の底版の施工位置まであるいはその
上まで、次第に土が盛り上り、この結果、底版の
施工が不可能になることがしばしば起きていた。

〔発明が解決しようとする問題点〕

そこで、このような軟弱地盤での対策として従
来は、周知の水中コンクリート基礎工法、ウエル
ポイント基礎工法、矢板工法等を適宜に応用する
ことによつて対処してきたが、次のような解決す
べき問題点がある。

すなわち、水中コンクリート基礎工法では水中
でのコンクリート打設作業となるため現場管理等
が難しく、ウエルポイント基礎工法ではその工法
上ヒービングを確実に防ぐことが困難であり、ま
た矢板工法では確実に施工できる反面、前述した
ような潜函工法のメリツトがなくなるなど、いず
れにしても確実な結果を得ることができなかつ
た。一方、構造的な解決策として、底版のセグメ
ント内壁に対する取り合い位置を上げることも考
えられるが、この場合にはセグメントが量産品で
あることから、筒状に組立てられるセグメント内
壁に対する底版の取り合い位置が上昇する分だ
け、構築される貯水槽の容積が減少する上に、良
質地盤に対しては逆にオーバースペツクとなるな
どの問題が生じることになる。

〔問題点を解決するための手段〕

そこで本発明では、前記問題点を解決するため
に、組立型のセグメントで筒状に組み立てられて
なる貯水槽本体を、軟弱地盤中に沈設して地下貯
水槽を構築する方法において、 (イ) 前記貯水槽本体を軟弱地盤に沈設する前に、
貯水槽本体を構成する下部セグメントの下端に
下部セグメントと同一の曲率をもつて全体が円
弧板状に湾曲形成された補助セグメントを下部
セグメントの周方向に沿つて複数個連結して貯
水槽本体とほぼ同径のリングを組み立てる工程
と、 (ロ) 前記補助セグメント付きの貯水槽本体を構築
現場の地盤上に置いた後、貯水槽本体内の土を
順次掘削し外部に搬出して貯水槽本体を自重に
より地中の沈設すべき位置まで沈下させなが
ら、掘削底面上において軟弱地盤の塑性流動に
よつて盛り上がつた土塊中に補助セグメントの
部分だけを埋設した状態に配置する工程と、 (ハ) 前記貯水槽本体内の地盤上に下から栗石、割
石等の基礎材および捨てコンクリートとしての
基礎コンクリートを施して地盤固めを行い、さ
らにこの上にコンクリートを打設して底版を形
成する工程とを具備してなるものである。

〔実施例〕

以下、添付図面を参照し本発明の一実施例につ
いて説明する。

まず、第１図ないし第５図を参照して本発明方
法によつて構築された地下貯水槽の構成について
説明すると、同図において符号１は、従来の地下
貯水槽と同様、工場等において予め一定の寸法、
形状に規格化して生産された例えばプレキヤスト
コンクリート等からなる円弧板状の上部セグメン
ト２および下部セグメント３の２種類のセグメン
トを使用して円筒状に組立てて成る貯水槽本体で
ある。この貯水槽本体１の下半部を構成するそれ
ぞれの下部セグメント３の内周面には、後述する
底版との取り合い位置となる凹溝３ａが周方向に
形成されており、そしてこれらの凹溝３ａは一連
に連続して１つの環状の凹溝を形成している。

符号４は外周部が前記凹溝３ａに対し液密に嵌
合一体化してその上下位置（下部セグメント３と
の取り合い位置）が決められたコンクリート製の
底版であつて、この底版４は通常、内部に鉄筋
（図示せず）を含む現場打ちのコンクリートで施
工される。また、この底版４の下には基礎コンク
リート５が打設され、さらにこの基礎コンクリー
ト５の下には地盤７を覆う栗石、割石等の基礎材
６が施されている。なお、施工の順序としては、
下から基礎材６、基礎コンクリート５、底版４の
順で行なわれる。

符号１０は、前記貯水槽本体１の下端、すなわ
ち下部セグメント３の下端に連結されるとともに
この下部セグメント３とほぼ同径のリング状に組
立てられた複数個の構成の補助セグメントであつ
て、この補助セグメント１０は、第２図ａ，ｂ，
ｃおよびｄに示すように、上下面を形成する一対
の主桁１１，１１と、両端面を形成する一対の継
手板１２，１２と、外周面を形成するスキンプレ
ート１３と、このスキンプレート１３の内面側に
おける前記主桁１１，１１間に取り付けられた補
強用の縦リブ１４，１４と、スキンプレート１３
の内面と前記継手板１２，１２の内周との間にそ
れぞれ取り付けられた補強板１５，１５とから主
として構成され、全体として前記下部セグメント
３と同一の曲率をもつて円弧板状に形成されてい
る。また、前記両継手板１２，１２および一方の
（図において上側の）主桁１１には、ボルト止め
用のボルト孔１２ａ，１１ａがそれぞれ穿設され
ており、さらに前記上側の主桁１１の表面および
片側の継手板１２の表面には、ボルト孔１１ａ，
１２ａと干渉しない位置に、例えばゴム等の素材
からなる目地シール用の帯状のシール部材１６が
接着等の手段で張り付けられている。

一方、前記下部セグメント３の下端面には、第
３図に示すように前記補助セグメント１０におけ
る主桁１１の各ボルト孔１１ａとそれぞれ対応す
る位置にナツトアンカー１７がそれぞれ埋設され
ており、各補助セグメント１０はこのナツトアン
カー１７にねじ込まれるボルト１８によつて下部
セグメント３の下端に連結され、また補助セグメ
ント１０同志は、第４図に示すように、隣り合う
補助セグメント１０の継手板１２，１２同志をボ
ルト１９、ナツト２０を利用した通常のボルト止
めによつてリング状に連結される。

なお、第１図において、符号２１は貯水槽本体
１の上部を覆う頂版、符号２２は貯水槽本体１内
に通じるマンホールをそれぞれ示している。

次に、本発明にかかる前記の地下貯水槽の構築
方法の一実施例について工程順に説明する。

(i) 補助セグメントの組み付け 貯水槽本体１の下端に、すなわち貯水槽本体
１を構成するセグメントの内下部セグメント３
の下端に、各補助セグメント１０をそれぞれボ
ルト１８およびナツトアンカー１７によつてボ
ルト止めして連結するとともに、各補助セグメ
ント１０同志をボルト１９、ナツト２０によつ
てそれぞれボルト止めして貯水槽本体１とほぼ
同径のリングを組み立て、補助セグメント１０
付きの貯水槽本体１を構成する。

(ii) 貯水槽本体の沈設 そして、この補助セグメント１０付きの貯水
槽本体１を構築現場の地盤上に置いた後、貯水
槽本体１内の土を順次掘削して外部に搬出し、
貯水槽本体１を自重により沈下させて地中に埋
め込む。

(iii) 地盤固め 貯水槽本体１を地中における所定の位置（沈
設すべき位置）まで沈下させた後は、底版４の
施工に先立つて、下から栗石、割石等の基礎材
６および捨てコンクリートとしての基礎コンク
リート５などを施していわゆる地盤固めを行な
うわけであるが、この際に、第５図に示すよう
に、掘削底面上において軟弱地盤の塑性流動に
よつて盛り上がつた土塊中に補助セグメント１
０の部分だけを埋設した状態に配置する。

この掘削底面の盛り上がりは、基礎地盤が塑
性流動を起しやすい軟弱地盤であるためにその
軟弱地盤のいわゆるヒービング現象によつて生
じ、またこのヒービング現象によつて盛り上が
つた土塊は、貯水槽本体１の下端にリング状に
連結された補助セグメント１０の高さｈの分だ
け貯水槽本体１の下端部における軸方向（高さ
方向）の長さが長くなつているので、この補助
セグメント１０の部分で収まることになる。つ
まり、前記貯水槽本体１は、地中に沈設された
状態では、リング状に組み立てられた各補助セ
グメント１０が、貯水槽本体１よりも下方に位
置するので、塑性流動を起した土塊はその分、
貯水槽本体１内に進入しにくくなつて、補助セ
グメント１０の部分で収まることになるのであ
る。

そして、この盛り上がつた土塊の上（貯水槽
本体１内の地盤７の上）に、栗石、割石等の基
礎材６を施し、捨てコンクリートとしての基礎
コンクリート５を施して、地盤固めを行なう。

(iv) 底版および頂版の施工 地盤固めが終了したら、基礎コンクリート５
の上に所定の鉄筋などを配した後、コンクリー
トを打設して底版４を形成し、貯水槽本体１の
上に頂版２１を配設して地下貯水槽を完成す
る。

なお、前記工程において、補助セグメント１
０は、ヒービングによつて盛り上がつた土塊に
よる底版４の施工に対する影響を防ぐ直接的作
用の他、土塊の塑性流動によつて貯水槽本体１
内に進入する土塊をある一定の範囲で未然に防
止する間接的作用がある他、貯水槽本体１の下
方に位置してその貯水槽本体１をより安定化さ
せる作用も発揮するため、現場の地盤が軟弱地
盤の場合に貯水槽の構築に対して特に効果的に
機能する利点がある。なお、補助セグメント１
０の高さ寸法ｈは、経験的に軟弱地盤の盛り上
がりを想定して設定しておけば良い。

第６図〜第８図は、本発明の方法に使用され
る補助セグメントの他の例を示すもので、この
例では、補助セグメントを先の例で示したよう
に鋼製とする代わりに、貯水槽本体１を構成す
るセグメントと同様のコンクリート製セグメン
トとしたもので、このコンクリート製補助セグ
メント３０には、内部に主鉄筋３１、配力筋３
２が埋設され、また長さ方向（周方向）両端面
には、補助セグメント３０同志の連結用として
のボルト孔付きの継手金具３３がそれぞれ埋設
されており、さらに高さ方向の上面には、下部
セグメント３のナツトアンカー１７と対応する
位置に同じくボルト孔付きの継手金具３４がそ
れぞれ埋設されている。そして、この補助セグ
メント３０もその上面の継手金具３４をナツト
アンカー１７にねじ込むボルト（図示せず）で
固定することによつて先の例と同様に貯水槽本
体１に連結されて使用される。なお、この例に
おける補助セグメント３０を使用しても鋼製の
補助セグメント１０とほぼ同様の作用効果が得
られる。

なお、軟弱地盤で地下水位が高く、かつ周辺
に民家などがあつて周辺地盤の変動が全く許さ
れないような現場では、底版４の施工に先立つ
て、例えば第９図に示すように、水中コンクリ
ート工法などを適宜に組み合わせて水中コンク
リート３５を施工しておくようにすればよい。

ところで、以上の補助セグメントの例では、
補助セグメントと貯水槽本体とをボルト止めで
連結した例を示したが、例えば第１０図に示す
ように、貯水槽本体１の下部セグメント３の下
端にＬ型鋼等からなる鋼材３６をその表面が露
出するように予め埋設しておき、この鋼材３６
に対して鋼製の補助セグメント１０の上部を溶
接止めで連結しても良く、また、補助セグメン
トが第６図に示すようなコンクリート製の場合
は、第１１図に示すように、その補助セグメン
ト３０の上端の前記鋼材３６と相対する位置に
も鋼材３６と同様の鋼材３７を埋設しておき、
両者を溶接止めすることによつて下部セグメン
ト３と補助セグメント３０とを連結するように
しても良い。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明は、組立型のセグメ
ントで筒状に組立てられて沈設される貯水槽本体
の下端に対し補助セグメントを連結し、地盤の塑
性流動等によつて盛り上がつた掘削底面を補助セ
グメントの部分で収めて、底版の施工をするよう
にしたので、軟弱地盤の場合でも底版の取り合い
位置を一定とし得て、軟弱地盤への貯水槽の構築
に対する適用性を向上することができ、また設計
された貯水槽自体の収容容積の減少やオーバース
ペツク等を招いたりすることがない。さらに、本
発明では補助セグメントを使用することによつて
この補助セグメントも一体に沈設されるので、土
中において貯水槽本体がより安定化するなど、
種々の優れた効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明方法を説明するために示したもの
で、第１図は本発明の一実施例の方法によつて構
築された組立型地下貯水槽の一部を切り欠いた概
略正面図、第２図ａ，ｂ，ｃおよびｄは同実施例
において使用される補助セグメントの正面図、平
面図、断面図および端面図、第３図は第１図の
で示す部分の拡大断面図、第４図は第１図ので
示す部分の拡大断面図、第５図は施工状態を示す
説明図、第６図、第７図および第８図は本発明方
法によつて使用される補助セグメントの他の例を
示す端面図、平面図および正面図、第９図は他の
施工方法を組み合わせた例を示す説明図、第１０
図および第１１図は補助セグメントと下部セグメ
ントとの他の連結方法をそれぞれ示す断面図およ
び端面図である。 １……貯水槽本体、２……上部セグメント、３
……下部セグメント、３ａ……凹溝、４……底
版、１０……補助セグメント、１１……主桁、１
１ａ……ボルト孔、１２……継手板、１２ａ……
ボルト孔、１３……スキンプレート、１７……ナ
ツトアンカー、１８，１９……ボルト、２０……
ナツト、３０……補助セグメント、３３，３４…
…継手金具。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 組立型のセグメントで筒状に組み立てられて
   なる貯水槽本体を、軟弱地盤中に沈設して地下貯
   水槽を構築する方法において、 (イ) 前記貯水槽本体を軟弱地盤に沈設する前に、
   貯水槽本体を構成する下部セグメントの下端に
   下部セグメントと同一の曲率をもつて全体が円
   弧板状に湾曲形成された補助セグメントを下部
   セグメントの周方向に沿つて複数個連結して貯
   水槽本体とほぼ同径のリングを組み立てる工程
   と、 (ロ) 前記補助セグメント付きの貯水槽本体を構築
   現場の地盤上に置いた後、貯水槽本体内の土を
   順次掘削し外部に搬出して貯水槽本体を自重に
   より地中の沈設すべき位置まで沈下させなが
   ら、掘削底面上において軟弱地盤の塑性流動に
   よつて盛り上がつた土塊中に補助セグメントの
   部分だけを埋設した状態に配置する工程と、 (ハ) 前記貯水槽本体内の地盤上に下から栗石、割
   石等の基礎材および捨てコンクリートとしての
   基礎コンクリートを施して地盤固めを行い、さ
   らにこの上にコンクリートを打設して底版を形
   成する工程とを具備してなる地下貯水槽の構築
   方法。