地下構造物
【課題】トンネル躯体やケーソンのような地下構造物の内部に地下水を通水させる通水手段を設け、この通水手段の詰まりを地下構造物の内側空間部分において容易に除去でき、長期にわたって性能を維持することのできる、簡易構成であってメンテナンス性に優れたトンネル躯体やケーソンのような地下構造物を提供する。
【解決手段】通水手段８、１０、１３に掃除配管９，１１の一端部が接続され、掃除配管９，１１の他端部は地下構造物１の略内面側に設けられ、その部分に着脱自在な掃除用止水手段９a,11aが設けられ、かつ地下水上流側に面する前記側壁６内部の通水手段８，１０，１３と接続され、外端部側は前記地下水上流側の地山に延伸された取水管１５が設けられ、地下水下流側に面する前記側壁６内部の通水手段１０には外端部側は前記地下水下流側の地山に延伸した排水管が接続され、下流側の地下水環境を保全できるようにした。
【解決手段】通水手段８、１０、１３に掃除配管９，１１の一端部が接続され、掃除配管９，１１の他端部は地下構造物１の略内面側に設けられ、その部分に着脱自在な掃除用止水手段９a,11aが設けられ、かつ地下水上流側に面する前記側壁６内部の通水手段８，１０，１３と接続され、外端部側は前記地下水上流側の地山に延伸された取水管１５が設けられ、地下水下流側に面する前記側壁６内部の通水手段１０には外端部側は前記地下水下流側の地山に延伸した排水管が接続され、下流側の地下水環境を保全できるようにした。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、地中に建造される地下構造物であって、詳しくは、地下水の流動阻害の防止を図った通水路を備えたトンネル躯体、ケーソン等のような地下構造物に関する。
【背景技術】
【０００２】
地下の有効活用として、種々の地下構造物が構築される。構造物として代表的なものは、シールド工法や開削工法などで地下に道路や鉄道用などの坑を掘削しつつ構築したトンネルやケーソン等がある。地中には、場所によっては地盤内部に地下水脈が存在する。この部分にトンネルやケーソンが構築されると地下水脈の全部またはその一部、相当部分を遮断したり、狭めることになるため、地下水脈の下流域の地下水が減少してしまい、井戸や湧泉の枯渇、用水池が干上がり、農業や観光資源や当該地域住民の生活環境に多大な悪影響を与えることがある。
【０００３】
図８は地盤中に構築された従来の一般的なトンネル躯体を示す。地盤中には、透水地盤ａ、透水性の小さい不透水地盤ｂ等が存在する。
【０００４】
透水地盤ａには地下水脈が存在し、図において矢印で示すように、例えば左側から右側に向かって地下水が流れているような場合、その地盤ａ中にトンネル躯体１００があると地下水の流れがトンネル躯体１００によって遮られてしまう。ケーソンのような地下構造物においても同様である。
【０００５】
この場合、地下水の流れが遮断されることにより地下構造物の下流側では井戸枯れや地下水位の低下により森林の立ち枯れ、湧水が枯れるなど環境が悪化する。
【０００６】
このような場合に、地下水の流れを遮断したり、狭めることを防止した先行例としては、特許文献１がある。
【特許文献１】特開平８−１５８３９４号公報
【０００７】
この先行例では、連続地中壁の一側面に通水函が垂直方面に適宜間隔をもって埋設され、通水函は複数に区画形成された取水室の開口部側に通水板を備え、通水板が枠体と、枠体に僅かの間隔をもって水平状、かつ所定の方向に傾斜して配設された断面三角形または台形の線材とから構成している。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
この先行例では、通水板を枠体と、枠体に僅かの間隔をもって水平状、かつ所定の方向に傾斜して配設された断面三角形または台形の線材とから構成し、通水板が土砂等で目詰まりを起こすことなく上流側の地下水を集水して、下流側へ覆水することができるようにしているが、地層の状態や経年使用等によって通水路内部に微小な土砂粒が滞留して通水路を閉塞したり、水垢などが滞留し、通水路の詰まりを起こすことがあり、地下水通水路に詰まりが生じると、地下水の流れが阻害されたり、機能が低下するなどし、周辺環境に多大な悪影響を及ぼすが、この先行例においては、メンテナンスを行い地下水通水路の詰まりを解消し、性能を維持するといった配慮がなされていない。
【０００９】
この発明は上記のことに鑑み提案されたもので、その目的とするところは、トンネル躯体やケーソンのような地下構造物の内部に地下水を通水させる通水手段を設け、この通水手段の詰まりを地下構造物の内側空間部分において容易に除去でき、長期にわたって性能を維持することのできる、簡易構成であってメンテナンス性に優れたトンネル躯体やケーソンのような地下構造物を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
請求項１の発明は、地下構造物を構成する少なくとも下スラブ、地下水上・下流側にそれぞれ面する各側壁の内部に取水された地下水を通水させる通水手段が設けられ、この通水手段に掃除配管の一端部が接続され、掃除配管の他端部は地下構造物の略内面側に設けられ、その部分に着脱自在な掃除用止水手段が設けられ、かつ地下水上流側に面する前記側壁内部の通水手段と接続された取水管が設けられ、この取水管の外端部側は前記地下水上流側の地山に延伸され、地下水下流側に面する前記側壁内部の通水手段には排水管が接続され、この排水管の外端部側は前記地下水下流側の地山に延伸されて構成されたことを特徴とする。
請求項２の発明は、請求項１記載の地下構造物において、地下水上流側および地下水下流側に面する前記各側壁の外側に設けられた山留め壁に削孔された削孔部分に前記通水手段と接続された取水管、排水管がそれぞれ設けられ、前記通水手段は、少なくとも前記下スラブ内に設けられた下スラブ横断管と、この下スラブ横断管と接続され前記側壁内に設けられた縦断管とを備え、前記縦断管に前記取水管、排水管がそれぞれ接続されたことを特徴とする。
請求項３の発明は、請求項１または２記載の地下構造物において、前記取水管、排水管が貫通される前記山留め壁の削孔部分には、削孔が容易な特殊部材が予め埋め込まれたことを特徴とする。
請求項４の発明は、請求項３記載の地下構造物において、前記特殊部材は、石灰石コンクリート、高強度ポリスチレン、石膏ボード、アルミニウム、炭素繊維石灰石コンクリートまたはガラス長繊維で強化した硬質ウレタン樹脂からなることを特徴とする。
請求項５の発明は、請求項１記載の地下構造物において、前記地下構造物は、ケーソンからなり、前記ケーソンは、側壁の所定の位置に配置されたガイド管を有し、当該ガイド管は、土砂および地下水の浸入を防止する止水手段を有し、前記ケーソンが所定の深さに沈設された後、当該ガイド管に地山に貫挿される取水管、排水管が取付けられることを特徴とする。
請求項６の発明は、請求項１記載の地下構造物において、地下構造物は、側壁と上スラブとを備えたニューマチックケーソンであって、前記側壁の下端は刃先状に形成され、かつ側壁には内部を貫通するガイド管が複数配置され、このガイド管に連絡して側壁内部に縦に配置された縦断管はその下端部が刃口内面に開口し、ケーソンの沈下掘削時にはこの開口部に着脱自在の止水栓が取付けられ、沈下掘削終了後下スラブを構築するにあたり前記止水栓を取外し、下スラブ内部に設けられた下スラブ横断管との連結部付近が、内部を掃除器具が掃除可能な曲線を有して構成されたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
以上のように本発明の地下構造物によれば、地下水の流れを阻害することがない取水管、排水管を有する通水手段が設けられたため、下流側の地下水環境を保全でき、泉や池や井戸枯れを防止することができる。
また、通水手段が詰まったり、機能が低下した場合、それに接続された掃除配管を介して容易に詰まりを除去し、機能を回復することができ、この場合、地下構造物が道路トンネルにおいては、車線の片側を規制して作業帯を設けて掃除作業が可能であり、もう１車線は通行しながら作業を行うことができる。
さらに、横断管と縦断管とが連結されているので、一時的に横断管の一部が詰まり流れが阻害されても、縦断管で迂回することが可能となるので影響しない。
また、取水管、排水管を設ける側壁部分に削孔容易な材料が予め設置されているので、通水管や排水管用の削孔時に削孔時間を短縮することができ、またビットの耐久性が向上する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、図面に沿って本発明の実施例を説明する。
【実施例１】
【００１３】
図１は、本発明に係るトンネル躯体のトンネル進行方向から見た横断面図、図２は図１中Ａ−Ａ断面図を示す。
【００１４】
これらの図中１は開削工法で建設されたトンネル躯体である。このトンネル躯体１は横断面形状がほぼ矩形状をなし、内部のほぼ中央部には垂直方向に延びる中壁２が形成され、２つの空間が区画形成され、片側２車線合計４車線の道路用トンネル躯体を示すが、トンネルの横断面形状、中壁２の位置および数、車線数等はこれに限定されるものではない。
【００１５】
次に、トンネル躯体１を開削工法で構築する場合について説明する。
【００１６】
まず、所定の位置に間隔を介してシートパイルや鋼管等の山留め壁３を対向設置し、地中に、例えば連続工法で連続した山留め壁３を構築する。
【００１７】
山留め壁３を構築するとき、予め取水管、排水管が山留め壁を貫通する位置に削孔が比較的容易な特殊部材を予め埋め込んで設置しておくと良い。その材料としては、削孔が容易であること、および山留め材の一部として必要な剛性や強度を有するものが好適である。その材料としては、例えば石灰石コンクリート、高強度ポリスチレン、石膏ボード、アルミニウム、炭素繊維石灰石コンクリート、ガラス長繊維強化した硬質ウレタン樹脂などがある。なお、コンクリートの場合には必要により、鉄筋等の補強材を用いても良い。
【００１８】
次に、互いに対向した山留め壁３の内部を開削工法のような既知の適宜の手段により掘削する。下方へ掘削するに従い山留め壁３が土圧水圧により崩壊しないように支保材（図示せず）で支えながら掘削していく。
【００１９】
掘削に従い地山より湧き出る地下水は、適宜水中ポンプなどにより地上側に排水する。また、下方地盤の盤膨れやパイピング減少を予防するために山留め材の根入れ長さを決めたり底部地盤改良などが適宜施される。
【００２０】
所定の深さまで掘削したら、地盤Ｇの掘削底盤上に捨てコンクリート４を打設する。
【００２１】
ついで、下スラブ５、各側壁６、中壁２、上スラブ７、の順番でトンネル躯体１を構築する。
【００２２】
この場合において、下スラブ５を構築する際、鉄筋の組み立てと並行して、必要な下スラブ横断管８、横断用掃除配管９、止水栓９ａを組み込み、コンクリートを打設して下スラブ５を構築する。
【００２３】
管材は、硬質塩化ビニール管、鋼管、鉄管、ステンレス管、合成樹脂管などのいずれかが適宜採用される。
【００２４】
側壁部６を構築する場合も、同様に鉄筋を組み立てるとともに、縦断管１０、着脱自在な止水栓１１ａを取り付けた縦断管用掃除配管１１、ガイド管１２を配設してコンクリートを打設する。ガイド管１２の内側端部は着脱自在の栓を設け、山留壁側端部はコンクリート打設時に生コンクリートが侵入せぬようプラスチック等の栓を設けてもよい。
【００２５】
上スラブ７も同様にして構築し、内部に上スラブ横断管１３が埋設される。
【００２６】
なお、上記各管は接続され、トンネル躯体１の内部全周にわたって、下スラブ横断管８、縦断管１０、上スラブ横断管１３等からなる通水手段が設けられる。この通水手段は、トンネル進行方向に間隔をあけて設けられ、各通水手段は連結管１４によって連結され地下水の通水路となる。
【００２７】
次に、トンネル躯体１の内部から山留め壁３の特殊部材が予め埋め込まれた所定の部分を削孔機により削孔する。削孔部分には特殊部材が予め埋め込まれているため、削孔時間を短縮でき、また、削孔機のビットの耐久性が向上する。地下水上流側の削孔部分には、地下水取り込み用の取水管１５を外部に向かって突設する。なお、削孔部分は側壁６内に設けられたガイド管１２の延長方向に相当する。この取水管１５は地山の透水層に向かい延伸される。また、下流側に排水管１６を突設する。これらパイプ状の取水管１５、排水管１６の表面には通水口ないし通水スリット（図示せず）が設けられている。取水管１５、排水管１６内にはフィルター（詳しくは後述の図６（ｂ）参照）を設けると好適である。
【００２８】
取水管１５、排水管１６は通水手段の縦断管１０と連通される。トンネル躯体１の内面側に位置する取水管１５、排水管１６の内端部には着脱自在な止水栓１５ａ、１６ａが設けられる。
【００２９】
このように、この実施例では、トンネル躯体１の躯体内部に下スラブ横断管８、縦断管１０、上スラブ横断管１３等からなる通水手段が全周にわたって設けられ、この通水手段には、取水管１５、排水管１６の根元部分側が接続され、また、通水手段は、図２に示すように、トンネル進行方向において適間隔に設けられ、各通水手段相互は連結管１４によって接続され地下水流下網が構成される。なお、図示例では縦断管１０と連結管１４と取水管１５または排水管１６はほぼ同一位置としているが、同一位置で交差しなくても良い。後述の実施例も同様である。
【００３０】
また、下スラブ横断管８、縦断管１０等の適箇所には、着脱自在な止水栓９ａ、１１ａがそれぞれ設けられた掃除配管９、１１が接続され、止水栓９ａ、１１ａを外して通水手段の詰まりを除去できるように構成されている。止水栓９ａは、トンネルの管理道路または道路側部に設けると好適である。詰まりを解消する作業を行う時、道路の一部を通行止めにして作業が可能で、全面的な通行止めをすることがない。なお、図示例では、中壁２によってトンネル躯体１内は、２つの空間が形成され、各空間内に複数の掃除配管９が設けられている。掃除配管１１も複数設けられる。また、図示例では、上スラブ横断管１３に掃除配管は設けられていないが、設けても良いことは勿論である。
【００３１】
上記トンネル躯体１を構築後、上スラブ７の上部は埋め戻される。Ｇ’は埋め戻し土である。また、トンネル躯体１内の符号Ｘは道路建築限界である。
【００３２】
次に、動作について説明する。
地下水上流側に設けられた取水管１５を介し地下水が取水され、地下水はトンネル躯体１内に設けられた地下水流下網を通って排水管１６側から地下水下流側に排水される。
【００３３】
経年使用等によって管内に詰まりが生じた場合、トンネル躯体１の内部から掃除用止水栓９ａを外し、掃除用装置（図示せず）の洗浄管を挿入する。この掃除用配管９は地下水流下網を構成する通水手段に緩やかにすりつけて連結されているので、掃除用装置の洗浄管を円滑に挿入し、配管内部へ侵入させることができる。
【００３４】
洗浄管は、例えば屈曲自在なホースや管からなり、先端にはジェットノズルを備えているものを使用すると好適である。洗浄にあたっては、洗浄水をジェット噴射し、内部を掃除すればよい。
【００３５】
掃除の際の余剰水や、内部の沈殿土砂などは余剰水とともに他の掃除用配管９、１１の掃除穴から外部へ排出される。
【００３６】
掃除終了後は掃除用装置を撤去し、掃除用配管９、１１の開口部分に掃除用止水栓９ａ、１１ａを螺着させれば良い。
【実施例２】
【００３７】
図３は地下構造物をケーソンとした例である。図４は図３中Ａ−Ａ線断面図である。
【００３８】
ニューマチックケーソン１Ａは既知の手段によって所定の深さの地盤Ｇ上まで沈降され、下スラブ５下側と刃口５ａ内側間の作業室には底詰めコンクリート４ａが打設される。
【００３９】
図１、図２に示した第１実施例の山留め壁３がないほかは、その他の構成、作用等は第１実施例と実質的に変わるところがないため、説明の重複を避けるために対応する部材は同じ符号で示す。
【実施例３】
【００４０】
図５（ａ）、（ｂ）および図６（ａ）、（ｂ）は本発明の第３実施例であって、図５（ａ）は地下構造物となるニューマチックケーソン沈降状態の説明図、（ｂ）図はその刃口部分の拡大図、図６（ａ）は地中に沈設されたニューマチックケーソン、（ｂ）図は側壁に設けられた取水取付部分の拡大説明図を示す。
【００４１】
図５（ａ）、（ｂ）において、ニューマチックケーソン２０は、下部に刃口２１を有する側壁２２と、側壁２２の上部に設けられた上スラブ２３とを備えている。
【００４２】
上スラブ２３のほぼ中央部には縦桁２４が設けられ、縦桁２４の下部には下方に向かって延びかつ内部を左右の空間に区画形成する隔壁２５が設けられている。また、上スラブ２３の適位置には上部にマテリアルロック２６ａを有するマテリアルシャフト２６、マンロック２７ａを有するマンシャフト２７が貫設されている。２８はマテリアルシャフト２６内を昇降自在な掘削土砂を排出するための排土バケット、２９は排土バケット２８を昇降させるためのワイヤーである。
【００４３】
また、上スラブ２３の上面には土留め壁３０が設けられ、上スラブ２３の下面である天井面であって隔壁２５の周囲には圧気床版３１が設けられている。
【００４４】
ケーソン沈設後は、後述する図５（ａ）に示す、圧気床版３１、マンロック２７ａを有するマンシャフト２７、マテリアルロック２６ａを有するマテリアルシャフト２６は除去され、マンシャフト２７、マテリアルシャフト２６があった部分はコンクリートを打設するなどして塞がれる。
【００４５】
側壁２２内にはその高さ方向に縦断管３２が設けられている。縦断管３２の下端部には、その下端部が曲率を有するよう、図５（ｂ）に示すように、下端部が作業室３３側に向かって湾曲した曲管３４が設けられ、曲管３４は刃口内面に開口し、曲管３４の下端部には例えばネジ構造による着脱自在な止水栓３５が設けられ、この止水栓３５はケーソン２０の内側の作業室３３から取外すことができるように構成されている。縦断管３２の下端部に曲率を持たせるのは掃除をスムーズにできるようにしたものである。
【００４６】
また、縦断管３２には高さ方向において適間隔で掃除用配管３６が設けられている。掃除用配管３６の一端部は縦断管３２に連結され、他端部はケーソン２０の内側の圧気空間となっている作業室３３側に臨設され、例えばネジ構造からなる着脱自在な止水栓３７が設けられている。
【００４７】
また、側壁２２内にはその厚さ方向に沿って延び縦断管３２と連通するガイド管３８が設けられている。このガイド管３８も縦断管３２の高さ方向に沿って適間隔で設けられ、一端部は側壁２２の外面に臨設し、他端部は内面側、すなわちケーソン２０の内側の作業室３３に向かって臨設され、かつネジ構造により着脱自在な止水栓３９が設けられている。
【００４８】
この縦断管３２は側壁２２の高さ方向に対し直交する方向、つまりトンネル方向において所定の間隔を介し設けられており、各縦断管３２は連結管４０によって連通している。
【００４９】
これらの各配管は側壁２２の鉄筋を組み立てる場合、各配管を配置し、コンクリートを打設することにより側壁２２内に設けることができる。
【００５０】
地中へのケーソン２０の沈設にあたっては、ケーソン２０内を圧気しつつ周知の掘削機（図示せず）により地盤Ｇを掘削し、その掘削土砂を排土バケット２８により外部に排出させながら、ケーソン２０の自重によりケーソン２０を所定の深さの地盤、つまりこの例では不透水性地盤ｂまで沈設させる。
【００５１】
沈下中、刃口２１に位置する縦断管３２の下部の曲管３４の下端部には止水栓３５が設けられているため、曲管３４、縦断管３２への土砂や水等の浸入を防止し得る。
【００５２】
図６（ａ）はケーソン２０の沈設状態を示す。ケーソン２０の不透水地盤ｂまでの沈設完了後、ケーソン底部に鉄筋ないしは鉄骨等の補強材を組み立て、コンクリートを打設して下スラブ４１を築造するとき、縦断管３２の下部に設けられた曲管３４の止水栓３５（図５（ａ）参照）を外し、下スラブ横断管４２と接続する。下スラブ横断管４２の端部は曲管３４と連結し易くするために滑らかな曲線を持つような形状としたり、必要に応じ曲管を設けると好ましい。なお、縦断管３２は直管として刃口２１に当接開口させ、下スラブ横断管４２の端部に曲管３４を設け、滑らかな曲線をもつ形状にしても良い。また、これと反対に下スラブ横断管端部を直管、縦断管端部を曲管にしても良い。
【００５３】
図７（ａ）〜（ｃ）は、それぞれ刃口２１部分に設けられる曲管３４と、この曲管３４の一端部、他端部にそれぞれ接続される直管状の縦断管３２と、同じく直管状の下スラブ横断管４２との接続例を示す。
【００５４】
図７（ａ）の例では、ケーソンの規模や施工条件、メンテナンス性（管内の掃除）等に応じた所定の曲率を有する曲管３４の全長のほぼ１／２〜１／３の長さに相当する一端部３４ａは刃口２１の外面から側壁２２の内側に位置し、曲管３４のその他の部分３４ａは下スラブ４１側に位置され、この曲管３４の各端部に縦断管３２、下スラブ横断管４２がそれぞれ接続されている。
【００５５】
図７（ｂ）の例では、側壁２２内の縦断管３２は刃口２１近くまで伸び、曲管３４の一端３４ａ’が刃口２１内に位置し、曲管３４の大部分は下スラブ４１側に位置するようにしている。
【００５６】
図７（ｃ）は、これとは逆に曲管３４の大部分が側壁２２内に位置し、曲管３４の他端３４ｂ’が刃口２１の外面のやや内側に位置し、下スラブ横断管４２は刃口２１の外面にまで延び、刃口２１に臨設、開口した曲管３４の他端３４ｂ’と接続した例である。
【００５７】
また、どのような接続態様とするかも、ケーソンの規模、施工条件、メンテナンス性等に応じ最適な態様が随時選択される。
【００５８】
この下スラブ横断管４２は、側壁２２内の縦断管３２と同様、下スラブ築造時に設けられる。下スラブ横断管４２にもその適位置に適数の掃除用配管３６が設けられる。その後、コンクリートを打設して下スラブ４１を築造する。
【００５９】
掃除用配管３６の下端部は下スラブ横断管４２と接続され、上端部は配管内の掃除ができるように下スラブ４１の上部側に位置している。上端部は下スラブ４１の上面から突出させても良いし、上面とほぼ面一状としても良く、上端部にはネジ構造による着脱自在な止水栓３７が設けられている。
【００６０】
地下水上流側および地下水下流側に面する各側壁２２内においてその厚さ方向に貫設されているガイド管３８に取水管１５、排水管１６が挿通される。取水管１５は地下水上流側に設けられ、地下水を取水し排水管１６は反対側の地下水下流側に設けられ、取水された地下水を排出する管であって、両者の管構造は基本的に同じである。
【００６１】
図６（ｂ）は取水管１５、排水管１６の取付け状態を示す。取水管１５は側壁２２の内側、つまり作業室３３側からガイド管３８内に挿入され、地山、透水地盤ａに向かって延伸される。取水管１５の内端部にはネジ構造による着脱自在な止水栓１５ａが設けられる。なお、図６（ｂ）中、符号３２ａは縦断管３２に連通する取水管１５および排水管１６に設けた連通孔、ｂはフィルターである。この構造は前述の実施例についても同様である。また、図示を略しているがガイド管３８にも通気孔３２ａとほぼ同位置に連通孔が設置されていることは勿論のことである。なお、３８ａは土砂がガイド管３８内に流入するのを防止する、ガイド管内外端部に設けられた止水シール、３８ｂはガイド管３８内のトンネル内部側に設けられた固定具で、取水管１５（排水管１６）を固定するためのものである。
【００６２】
このようなケーソン２０を隣接して順次沈設し、トンネル方向に隣接するケーソン側壁部分を除去し、接続していくことにより紙面に対し直角方向にトンネルを構築することができる。図６（ａ）中Ｘはトンネル内の建築限界である。
【００６３】
この実施例では、動作にあたり、地下水上流側の取水管１５から取水された地下水は側壁２２内の縦断管３２、曲管３４、下スラブ４１内の下スラブ横断管４２、地下水下流側の側壁内の曲管３４、縦断管３２、排水管１６を経て地下水下流側へ排水される。
【００６４】
各配管の掃除については前述の実施例と同様である。
【図面の簡単な説明】
【００６５】
【図１】本発明の第１実施例の横断面図。
【図２】図１中Ａ−Ａ線断面図。
【図３】本発明の第２実施例の横断面図。
【図４】図３中Ａ−Ａ線断面図。
【図５】（ａ）は本発明の第３実施例のケーソン沈設させる状態の説明図、（ｂ）は刃口部分の拡大図を示す。
【図６】（ａ）沈設されたケーソンであって地下水通水機能を存するケーソンの内部構造を示す説明図、（ｂ）は側壁への取水管、排水管の取付け状態を示す説明図である。
【図７】（ａ）〜（ｃ）はそれぞれ刃口部分の曲管とこれに接続される縦断管、下スラブ横断管との接続例を示す。
【図８】従来例を示す。
【符号の説明】
【００６６】
１ トンネル躯体
１Ａ ニューマチックケーソン
２ 中壁
３ 山留め壁
４ 捨てコンクリート
４ａ 底詰めコンクリート
５ 下スラブ
５ａ 刃口
６ 側壁
７ 上スラブ
８ 下スラブ横断管
９ 横断用掃除配管
９ａ 止水栓
１０ 縦断管
１１ 縦断管用掃除配管
１１ａ 止水栓
１２ ガイド管
１３ 上スラブ横断管
１４ 連結管
１５ 取水管
１５ａ 止水栓
１６ 排水管
１６ａ 止水栓
Ｘ 道路建築限界
２０ ケーソン
２１ 刃口
２２ 側壁
２３ 上スラブ
２４ 縦桁
２５ 隔壁
２６ａ マテリアルロック
２６ マテリアルシャフト
２７ａ マンロック
２７ マンシャフト
２８ 排土バケット
２９ ワイヤー
３０ 土留め壁
３１ 圧気床版
３２ 縦断管
３３ 作業室
３４ 曲管
３４ａ 曲管一端部
３４ａ’ 曲管一端
３４ｂ’ 曲管他端
３５ 止水栓
３６ 掃除用配管
３７ 止水栓
３８ ガイド管
３９ 止水栓
４１ 下スラブ
４２ 下スラブ横断管
【技術分野】
【０００１】
この発明は、地中に建造される地下構造物であって、詳しくは、地下水の流動阻害の防止を図った通水路を備えたトンネル躯体、ケーソン等のような地下構造物に関する。
【背景技術】
【０００２】
地下の有効活用として、種々の地下構造物が構築される。構造物として代表的なものは、シールド工法や開削工法などで地下に道路や鉄道用などの坑を掘削しつつ構築したトンネルやケーソン等がある。地中には、場所によっては地盤内部に地下水脈が存在する。この部分にトンネルやケーソンが構築されると地下水脈の全部またはその一部、相当部分を遮断したり、狭めることになるため、地下水脈の下流域の地下水が減少してしまい、井戸や湧泉の枯渇、用水池が干上がり、農業や観光資源や当該地域住民の生活環境に多大な悪影響を与えることがある。
【０００３】
図８は地盤中に構築された従来の一般的なトンネル躯体を示す。地盤中には、透水地盤ａ、透水性の小さい不透水地盤ｂ等が存在する。
【０００４】
透水地盤ａには地下水脈が存在し、図において矢印で示すように、例えば左側から右側に向かって地下水が流れているような場合、その地盤ａ中にトンネル躯体１００があると地下水の流れがトンネル躯体１００によって遮られてしまう。ケーソンのような地下構造物においても同様である。
【０００５】
この場合、地下水の流れが遮断されることにより地下構造物の下流側では井戸枯れや地下水位の低下により森林の立ち枯れ、湧水が枯れるなど環境が悪化する。
【０００６】
このような場合に、地下水の流れを遮断したり、狭めることを防止した先行例としては、特許文献１がある。
【特許文献１】特開平８−１５８３９４号公報
【０００７】
この先行例では、連続地中壁の一側面に通水函が垂直方面に適宜間隔をもって埋設され、通水函は複数に区画形成された取水室の開口部側に通水板を備え、通水板が枠体と、枠体に僅かの間隔をもって水平状、かつ所定の方向に傾斜して配設された断面三角形または台形の線材とから構成している。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
この先行例では、通水板を枠体と、枠体に僅かの間隔をもって水平状、かつ所定の方向に傾斜して配設された断面三角形または台形の線材とから構成し、通水板が土砂等で目詰まりを起こすことなく上流側の地下水を集水して、下流側へ覆水することができるようにしているが、地層の状態や経年使用等によって通水路内部に微小な土砂粒が滞留して通水路を閉塞したり、水垢などが滞留し、通水路の詰まりを起こすことがあり、地下水通水路に詰まりが生じると、地下水の流れが阻害されたり、機能が低下するなどし、周辺環境に多大な悪影響を及ぼすが、この先行例においては、メンテナンスを行い地下水通水路の詰まりを解消し、性能を維持するといった配慮がなされていない。
【０００９】
この発明は上記のことに鑑み提案されたもので、その目的とするところは、トンネル躯体やケーソンのような地下構造物の内部に地下水を通水させる通水手段を設け、この通水手段の詰まりを地下構造物の内側空間部分において容易に除去でき、長期にわたって性能を維持することのできる、簡易構成であってメンテナンス性に優れたトンネル躯体やケーソンのような地下構造物を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
請求項１の発明は、地下構造物を構成する少なくとも下スラブ、地下水上・下流側にそれぞれ面する各側壁の内部に取水された地下水を通水させる通水手段が設けられ、この通水手段に掃除配管の一端部が接続され、掃除配管の他端部は地下構造物の略内面側に設けられ、その部分に着脱自在な掃除用止水手段が設けられ、かつ地下水上流側に面する前記側壁内部の通水手段と接続された取水管が設けられ、この取水管の外端部側は前記地下水上流側の地山に延伸され、地下水下流側に面する前記側壁内部の通水手段には排水管が接続され、この排水管の外端部側は前記地下水下流側の地山に延伸されて構成されたことを特徴とする。
請求項２の発明は、請求項１記載の地下構造物において、地下水上流側および地下水下流側に面する前記各側壁の外側に設けられた山留め壁に削孔された削孔部分に前記通水手段と接続された取水管、排水管がそれぞれ設けられ、前記通水手段は、少なくとも前記下スラブ内に設けられた下スラブ横断管と、この下スラブ横断管と接続され前記側壁内に設けられた縦断管とを備え、前記縦断管に前記取水管、排水管がそれぞれ接続されたことを特徴とする。
請求項３の発明は、請求項１または２記載の地下構造物において、前記取水管、排水管が貫通される前記山留め壁の削孔部分には、削孔が容易な特殊部材が予め埋め込まれたことを特徴とする。
請求項４の発明は、請求項３記載の地下構造物において、前記特殊部材は、石灰石コンクリート、高強度ポリスチレン、石膏ボード、アルミニウム、炭素繊維石灰石コンクリートまたはガラス長繊維で強化した硬質ウレタン樹脂からなることを特徴とする。
請求項５の発明は、請求項１記載の地下構造物において、前記地下構造物は、ケーソンからなり、前記ケーソンは、側壁の所定の位置に配置されたガイド管を有し、当該ガイド管は、土砂および地下水の浸入を防止する止水手段を有し、前記ケーソンが所定の深さに沈設された後、当該ガイド管に地山に貫挿される取水管、排水管が取付けられることを特徴とする。
請求項６の発明は、請求項１記載の地下構造物において、地下構造物は、側壁と上スラブとを備えたニューマチックケーソンであって、前記側壁の下端は刃先状に形成され、かつ側壁には内部を貫通するガイド管が複数配置され、このガイド管に連絡して側壁内部に縦に配置された縦断管はその下端部が刃口内面に開口し、ケーソンの沈下掘削時にはこの開口部に着脱自在の止水栓が取付けられ、沈下掘削終了後下スラブを構築するにあたり前記止水栓を取外し、下スラブ内部に設けられた下スラブ横断管との連結部付近が、内部を掃除器具が掃除可能な曲線を有して構成されたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
以上のように本発明の地下構造物によれば、地下水の流れを阻害することがない取水管、排水管を有する通水手段が設けられたため、下流側の地下水環境を保全でき、泉や池や井戸枯れを防止することができる。
また、通水手段が詰まったり、機能が低下した場合、それに接続された掃除配管を介して容易に詰まりを除去し、機能を回復することができ、この場合、地下構造物が道路トンネルにおいては、車線の片側を規制して作業帯を設けて掃除作業が可能であり、もう１車線は通行しながら作業を行うことができる。
さらに、横断管と縦断管とが連結されているので、一時的に横断管の一部が詰まり流れが阻害されても、縦断管で迂回することが可能となるので影響しない。
また、取水管、排水管を設ける側壁部分に削孔容易な材料が予め設置されているので、通水管や排水管用の削孔時に削孔時間を短縮することができ、またビットの耐久性が向上する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、図面に沿って本発明の実施例を説明する。
【実施例１】
【００１３】
図１は、本発明に係るトンネル躯体のトンネル進行方向から見た横断面図、図２は図１中Ａ−Ａ断面図を示す。
【００１４】
これらの図中１は開削工法で建設されたトンネル躯体である。このトンネル躯体１は横断面形状がほぼ矩形状をなし、内部のほぼ中央部には垂直方向に延びる中壁２が形成され、２つの空間が区画形成され、片側２車線合計４車線の道路用トンネル躯体を示すが、トンネルの横断面形状、中壁２の位置および数、車線数等はこれに限定されるものではない。
【００１５】
次に、トンネル躯体１を開削工法で構築する場合について説明する。
【００１６】
まず、所定の位置に間隔を介してシートパイルや鋼管等の山留め壁３を対向設置し、地中に、例えば連続工法で連続した山留め壁３を構築する。
【００１７】
山留め壁３を構築するとき、予め取水管、排水管が山留め壁を貫通する位置に削孔が比較的容易な特殊部材を予め埋め込んで設置しておくと良い。その材料としては、削孔が容易であること、および山留め材の一部として必要な剛性や強度を有するものが好適である。その材料としては、例えば石灰石コンクリート、高強度ポリスチレン、石膏ボード、アルミニウム、炭素繊維石灰石コンクリート、ガラス長繊維強化した硬質ウレタン樹脂などがある。なお、コンクリートの場合には必要により、鉄筋等の補強材を用いても良い。
【００１８】
次に、互いに対向した山留め壁３の内部を開削工法のような既知の適宜の手段により掘削する。下方へ掘削するに従い山留め壁３が土圧水圧により崩壊しないように支保材（図示せず）で支えながら掘削していく。
【００１９】
掘削に従い地山より湧き出る地下水は、適宜水中ポンプなどにより地上側に排水する。また、下方地盤の盤膨れやパイピング減少を予防するために山留め材の根入れ長さを決めたり底部地盤改良などが適宜施される。
【００２０】
所定の深さまで掘削したら、地盤Ｇの掘削底盤上に捨てコンクリート４を打設する。
【００２１】
ついで、下スラブ５、各側壁６、中壁２、上スラブ７、の順番でトンネル躯体１を構築する。
【００２２】
この場合において、下スラブ５を構築する際、鉄筋の組み立てと並行して、必要な下スラブ横断管８、横断用掃除配管９、止水栓９ａを組み込み、コンクリートを打設して下スラブ５を構築する。
【００２３】
管材は、硬質塩化ビニール管、鋼管、鉄管、ステンレス管、合成樹脂管などのいずれかが適宜採用される。
【００２４】
側壁部６を構築する場合も、同様に鉄筋を組み立てるとともに、縦断管１０、着脱自在な止水栓１１ａを取り付けた縦断管用掃除配管１１、ガイド管１２を配設してコンクリートを打設する。ガイド管１２の内側端部は着脱自在の栓を設け、山留壁側端部はコンクリート打設時に生コンクリートが侵入せぬようプラスチック等の栓を設けてもよい。
【００２５】
上スラブ７も同様にして構築し、内部に上スラブ横断管１３が埋設される。
【００２６】
なお、上記各管は接続され、トンネル躯体１の内部全周にわたって、下スラブ横断管８、縦断管１０、上スラブ横断管１３等からなる通水手段が設けられる。この通水手段は、トンネル進行方向に間隔をあけて設けられ、各通水手段は連結管１４によって連結され地下水の通水路となる。
【００２７】
次に、トンネル躯体１の内部から山留め壁３の特殊部材が予め埋め込まれた所定の部分を削孔機により削孔する。削孔部分には特殊部材が予め埋め込まれているため、削孔時間を短縮でき、また、削孔機のビットの耐久性が向上する。地下水上流側の削孔部分には、地下水取り込み用の取水管１５を外部に向かって突設する。なお、削孔部分は側壁６内に設けられたガイド管１２の延長方向に相当する。この取水管１５は地山の透水層に向かい延伸される。また、下流側に排水管１６を突設する。これらパイプ状の取水管１５、排水管１６の表面には通水口ないし通水スリット（図示せず）が設けられている。取水管１５、排水管１６内にはフィルター（詳しくは後述の図６（ｂ）参照）を設けると好適である。
【００２８】
取水管１５、排水管１６は通水手段の縦断管１０と連通される。トンネル躯体１の内面側に位置する取水管１５、排水管１６の内端部には着脱自在な止水栓１５ａ、１６ａが設けられる。
【００２９】
このように、この実施例では、トンネル躯体１の躯体内部に下スラブ横断管８、縦断管１０、上スラブ横断管１３等からなる通水手段が全周にわたって設けられ、この通水手段には、取水管１５、排水管１６の根元部分側が接続され、また、通水手段は、図２に示すように、トンネル進行方向において適間隔に設けられ、各通水手段相互は連結管１４によって接続され地下水流下網が構成される。なお、図示例では縦断管１０と連結管１４と取水管１５または排水管１６はほぼ同一位置としているが、同一位置で交差しなくても良い。後述の実施例も同様である。
【００３０】
また、下スラブ横断管８、縦断管１０等の適箇所には、着脱自在な止水栓９ａ、１１ａがそれぞれ設けられた掃除配管９、１１が接続され、止水栓９ａ、１１ａを外して通水手段の詰まりを除去できるように構成されている。止水栓９ａは、トンネルの管理道路または道路側部に設けると好適である。詰まりを解消する作業を行う時、道路の一部を通行止めにして作業が可能で、全面的な通行止めをすることがない。なお、図示例では、中壁２によってトンネル躯体１内は、２つの空間が形成され、各空間内に複数の掃除配管９が設けられている。掃除配管１１も複数設けられる。また、図示例では、上スラブ横断管１３に掃除配管は設けられていないが、設けても良いことは勿論である。
【００３１】
上記トンネル躯体１を構築後、上スラブ７の上部は埋め戻される。Ｇ’は埋め戻し土である。また、トンネル躯体１内の符号Ｘは道路建築限界である。
【００３２】
次に、動作について説明する。
地下水上流側に設けられた取水管１５を介し地下水が取水され、地下水はトンネル躯体１内に設けられた地下水流下網を通って排水管１６側から地下水下流側に排水される。
【００３３】
経年使用等によって管内に詰まりが生じた場合、トンネル躯体１の内部から掃除用止水栓９ａを外し、掃除用装置（図示せず）の洗浄管を挿入する。この掃除用配管９は地下水流下網を構成する通水手段に緩やかにすりつけて連結されているので、掃除用装置の洗浄管を円滑に挿入し、配管内部へ侵入させることができる。
【００３４】
洗浄管は、例えば屈曲自在なホースや管からなり、先端にはジェットノズルを備えているものを使用すると好適である。洗浄にあたっては、洗浄水をジェット噴射し、内部を掃除すればよい。
【００３５】
掃除の際の余剰水や、内部の沈殿土砂などは余剰水とともに他の掃除用配管９、１１の掃除穴から外部へ排出される。
【００３６】
掃除終了後は掃除用装置を撤去し、掃除用配管９、１１の開口部分に掃除用止水栓９ａ、１１ａを螺着させれば良い。
【実施例２】
【００３７】
図３は地下構造物をケーソンとした例である。図４は図３中Ａ−Ａ線断面図である。
【００３８】
ニューマチックケーソン１Ａは既知の手段によって所定の深さの地盤Ｇ上まで沈降され、下スラブ５下側と刃口５ａ内側間の作業室には底詰めコンクリート４ａが打設される。
【００３９】
図１、図２に示した第１実施例の山留め壁３がないほかは、その他の構成、作用等は第１実施例と実質的に変わるところがないため、説明の重複を避けるために対応する部材は同じ符号で示す。
【実施例３】
【００４０】
図５（ａ）、（ｂ）および図６（ａ）、（ｂ）は本発明の第３実施例であって、図５（ａ）は地下構造物となるニューマチックケーソン沈降状態の説明図、（ｂ）図はその刃口部分の拡大図、図６（ａ）は地中に沈設されたニューマチックケーソン、（ｂ）図は側壁に設けられた取水取付部分の拡大説明図を示す。
【００４１】
図５（ａ）、（ｂ）において、ニューマチックケーソン２０は、下部に刃口２１を有する側壁２２と、側壁２２の上部に設けられた上スラブ２３とを備えている。
【００４２】
上スラブ２３のほぼ中央部には縦桁２４が設けられ、縦桁２４の下部には下方に向かって延びかつ内部を左右の空間に区画形成する隔壁２５が設けられている。また、上スラブ２３の適位置には上部にマテリアルロック２６ａを有するマテリアルシャフト２６、マンロック２７ａを有するマンシャフト２７が貫設されている。２８はマテリアルシャフト２６内を昇降自在な掘削土砂を排出するための排土バケット、２９は排土バケット２８を昇降させるためのワイヤーである。
【００４３】
また、上スラブ２３の上面には土留め壁３０が設けられ、上スラブ２３の下面である天井面であって隔壁２５の周囲には圧気床版３１が設けられている。
【００４４】
ケーソン沈設後は、後述する図５（ａ）に示す、圧気床版３１、マンロック２７ａを有するマンシャフト２７、マテリアルロック２６ａを有するマテリアルシャフト２６は除去され、マンシャフト２７、マテリアルシャフト２６があった部分はコンクリートを打設するなどして塞がれる。
【００４５】
側壁２２内にはその高さ方向に縦断管３２が設けられている。縦断管３２の下端部には、その下端部が曲率を有するよう、図５（ｂ）に示すように、下端部が作業室３３側に向かって湾曲した曲管３４が設けられ、曲管３４は刃口内面に開口し、曲管３４の下端部には例えばネジ構造による着脱自在な止水栓３５が設けられ、この止水栓３５はケーソン２０の内側の作業室３３から取外すことができるように構成されている。縦断管３２の下端部に曲率を持たせるのは掃除をスムーズにできるようにしたものである。
【００４６】
また、縦断管３２には高さ方向において適間隔で掃除用配管３６が設けられている。掃除用配管３６の一端部は縦断管３２に連結され、他端部はケーソン２０の内側の圧気空間となっている作業室３３側に臨設され、例えばネジ構造からなる着脱自在な止水栓３７が設けられている。
【００４７】
また、側壁２２内にはその厚さ方向に沿って延び縦断管３２と連通するガイド管３８が設けられている。このガイド管３８も縦断管３２の高さ方向に沿って適間隔で設けられ、一端部は側壁２２の外面に臨設し、他端部は内面側、すなわちケーソン２０の内側の作業室３３に向かって臨設され、かつネジ構造により着脱自在な止水栓３９が設けられている。
【００４８】
この縦断管３２は側壁２２の高さ方向に対し直交する方向、つまりトンネル方向において所定の間隔を介し設けられており、各縦断管３２は連結管４０によって連通している。
【００４９】
これらの各配管は側壁２２の鉄筋を組み立てる場合、各配管を配置し、コンクリートを打設することにより側壁２２内に設けることができる。
【００５０】
地中へのケーソン２０の沈設にあたっては、ケーソン２０内を圧気しつつ周知の掘削機（図示せず）により地盤Ｇを掘削し、その掘削土砂を排土バケット２８により外部に排出させながら、ケーソン２０の自重によりケーソン２０を所定の深さの地盤、つまりこの例では不透水性地盤ｂまで沈設させる。
【００５１】
沈下中、刃口２１に位置する縦断管３２の下部の曲管３４の下端部には止水栓３５が設けられているため、曲管３４、縦断管３２への土砂や水等の浸入を防止し得る。
【００５２】
図６（ａ）はケーソン２０の沈設状態を示す。ケーソン２０の不透水地盤ｂまでの沈設完了後、ケーソン底部に鉄筋ないしは鉄骨等の補強材を組み立て、コンクリートを打設して下スラブ４１を築造するとき、縦断管３２の下部に設けられた曲管３４の止水栓３５（図５（ａ）参照）を外し、下スラブ横断管４２と接続する。下スラブ横断管４２の端部は曲管３４と連結し易くするために滑らかな曲線を持つような形状としたり、必要に応じ曲管を設けると好ましい。なお、縦断管３２は直管として刃口２１に当接開口させ、下スラブ横断管４２の端部に曲管３４を設け、滑らかな曲線をもつ形状にしても良い。また、これと反対に下スラブ横断管端部を直管、縦断管端部を曲管にしても良い。
【００５３】
図７（ａ）〜（ｃ）は、それぞれ刃口２１部分に設けられる曲管３４と、この曲管３４の一端部、他端部にそれぞれ接続される直管状の縦断管３２と、同じく直管状の下スラブ横断管４２との接続例を示す。
【００５４】
図７（ａ）の例では、ケーソンの規模や施工条件、メンテナンス性（管内の掃除）等に応じた所定の曲率を有する曲管３４の全長のほぼ１／２〜１／３の長さに相当する一端部３４ａは刃口２１の外面から側壁２２の内側に位置し、曲管３４のその他の部分３４ａは下スラブ４１側に位置され、この曲管３４の各端部に縦断管３２、下スラブ横断管４２がそれぞれ接続されている。
【００５５】
図７（ｂ）の例では、側壁２２内の縦断管３２は刃口２１近くまで伸び、曲管３４の一端３４ａ’が刃口２１内に位置し、曲管３４の大部分は下スラブ４１側に位置するようにしている。
【００５６】
図７（ｃ）は、これとは逆に曲管３４の大部分が側壁２２内に位置し、曲管３４の他端３４ｂ’が刃口２１の外面のやや内側に位置し、下スラブ横断管４２は刃口２１の外面にまで延び、刃口２１に臨設、開口した曲管３４の他端３４ｂ’と接続した例である。
【００５７】
また、どのような接続態様とするかも、ケーソンの規模、施工条件、メンテナンス性等に応じ最適な態様が随時選択される。
【００５８】
この下スラブ横断管４２は、側壁２２内の縦断管３２と同様、下スラブ築造時に設けられる。下スラブ横断管４２にもその適位置に適数の掃除用配管３６が設けられる。その後、コンクリートを打設して下スラブ４１を築造する。
【００５９】
掃除用配管３６の下端部は下スラブ横断管４２と接続され、上端部は配管内の掃除ができるように下スラブ４１の上部側に位置している。上端部は下スラブ４１の上面から突出させても良いし、上面とほぼ面一状としても良く、上端部にはネジ構造による着脱自在な止水栓３７が設けられている。
【００６０】
地下水上流側および地下水下流側に面する各側壁２２内においてその厚さ方向に貫設されているガイド管３８に取水管１５、排水管１６が挿通される。取水管１５は地下水上流側に設けられ、地下水を取水し排水管１６は反対側の地下水下流側に設けられ、取水された地下水を排出する管であって、両者の管構造は基本的に同じである。
【００６１】
図６（ｂ）は取水管１５、排水管１６の取付け状態を示す。取水管１５は側壁２２の内側、つまり作業室３３側からガイド管３８内に挿入され、地山、透水地盤ａに向かって延伸される。取水管１５の内端部にはネジ構造による着脱自在な止水栓１５ａが設けられる。なお、図６（ｂ）中、符号３２ａは縦断管３２に連通する取水管１５および排水管１６に設けた連通孔、ｂはフィルターである。この構造は前述の実施例についても同様である。また、図示を略しているがガイド管３８にも通気孔３２ａとほぼ同位置に連通孔が設置されていることは勿論のことである。なお、３８ａは土砂がガイド管３８内に流入するのを防止する、ガイド管内外端部に設けられた止水シール、３８ｂはガイド管３８内のトンネル内部側に設けられた固定具で、取水管１５（排水管１６）を固定するためのものである。
【００６２】
このようなケーソン２０を隣接して順次沈設し、トンネル方向に隣接するケーソン側壁部分を除去し、接続していくことにより紙面に対し直角方向にトンネルを構築することができる。図６（ａ）中Ｘはトンネル内の建築限界である。
【００６３】
この実施例では、動作にあたり、地下水上流側の取水管１５から取水された地下水は側壁２２内の縦断管３２、曲管３４、下スラブ４１内の下スラブ横断管４２、地下水下流側の側壁内の曲管３４、縦断管３２、排水管１６を経て地下水下流側へ排水される。
【００６４】
各配管の掃除については前述の実施例と同様である。
【図面の簡単な説明】
【００６５】
【図１】本発明の第１実施例の横断面図。
【図２】図１中Ａ−Ａ線断面図。
【図３】本発明の第２実施例の横断面図。
【図４】図３中Ａ−Ａ線断面図。
【図５】（ａ）は本発明の第３実施例のケーソン沈設させる状態の説明図、（ｂ）は刃口部分の拡大図を示す。
【図６】（ａ）沈設されたケーソンであって地下水通水機能を存するケーソンの内部構造を示す説明図、（ｂ）は側壁への取水管、排水管の取付け状態を示す説明図である。
【図７】（ａ）〜（ｃ）はそれぞれ刃口部分の曲管とこれに接続される縦断管、下スラブ横断管との接続例を示す。
【図８】従来例を示す。
【符号の説明】
【００６６】
１ トンネル躯体
１Ａ ニューマチックケーソン
２ 中壁
３ 山留め壁
４ 捨てコンクリート
４ａ 底詰めコンクリート
５ 下スラブ
５ａ 刃口
６ 側壁
７ 上スラブ
８ 下スラブ横断管
９ 横断用掃除配管
９ａ 止水栓
１０ 縦断管
１１ 縦断管用掃除配管
１１ａ 止水栓
１２ ガイド管
１３ 上スラブ横断管
１４ 連結管
１５ 取水管
１５ａ 止水栓
１６ 排水管
１６ａ 止水栓
Ｘ 道路建築限界
２０ ケーソン
２１ 刃口
２２ 側壁
２３ 上スラブ
２４ 縦桁
２５ 隔壁
２６ａ マテリアルロック
２６ マテリアルシャフト
２７ａ マンロック
２７ マンシャフト
２８ 排土バケット
２９ ワイヤー
３０ 土留め壁
３１ 圧気床版
３２ 縦断管
３３ 作業室
３４ 曲管
３４ａ 曲管一端部
３４ａ’ 曲管一端
３４ｂ’ 曲管他端
３５ 止水栓
３６ 掃除用配管
３７ 止水栓
３８ ガイド管
３９ 止水栓
４１ 下スラブ
４２ 下スラブ横断管
【特許請求の範囲】
【請求項１】
地下構造物を構成する少なくとも下スラブ、地下水上・下流側にそれぞれ面する各側壁の内部に取水された地下水を通水させる通水手段が設けられ、
この通水手段に掃除配管の一端部が接続され、
掃除配管の他端部は地下構造物の略内面側に設けられ、
その部分に着脱自在な掃除用止水手段が設けられ、
かつ地下水上流側に面する前記側壁内部の通水手段と接続された取水管が設けられ、
この取水管の外端部側は前記地下水上流側の地山に延伸され、
地下水下流側に面する前記側壁内部の通水手段には排水管が接続され、
この排水管の外端部側は前記地下水下流側の地山に延伸されて構成されたことを特徴とする地下構造物。
【請求項２】
請求項１記載の地下構造物において、
地下水上流側および地下水下流側に面する前記各側壁の外側に設けられた山留め壁に削孔された削孔部分に前記通水手段と接続された取水管、排水管がそれぞれ設けられ、
前記通水手段は、少なくとも前記下スラブ内に設けられた下スラブ横断管と、
この下スラブ横断管と接続され前記側壁内に設けられた縦断管とを備え、
前記縦断管に前記取水管、排水管がそれぞれ接続されたことを特徴とする地下構造物。
【請求項３】
請求項１または２記載の地下構造物において、
前記取水管、排水管が貫通される前記山留め壁の削孔部分には、削孔が容易な特殊部材が予め埋め込まれたことを特徴とする地下構造物。
【請求項４】
請求項３記載の地下構造物において、
前記特殊部材は、石灰石コンクリート、高強度ポリスチレン、石膏ボード、アルミニウム、炭素繊維石灰石コンクリートまたはガラス長繊維で強化した硬質ウレタン樹脂からなることを特徴とする地下構造物。
【請求項５】
請求項１記載の地下構造物において、
前記地下構造物は、ケーソンからなり、
前記ケーソンは、側壁の所定の位置に配置されたガイド管を有し、
当該ガイド管は、土砂および地下水の浸入を防止する止水手段を有し、前記ケーソンが所定の深さに沈設された後、当該ガイド管に地山に貫挿される取水管、排水管が取付けられることを特徴とする地下構造物。
【請求項６】
請求項１記載の地下構造物において、
地下構造物は、側壁と上スラブとを備えたニューマチックケーソンであって、
前記側壁の下端は刃先状に形成され、かつ側壁には内部を貫通するガイド管が複数配置され、
このガイド管に連絡して側壁内部に縦に配置された縦断管はその下端部が刃口内面に開口し、
ケーソンの沈下掘削時にはこの開口部に着脱自在の止水栓が取付けられ、
沈下掘削終了後下スラブを構築するにあたり前記止水栓を取外し、下スラブ内部に設けられた下スラブ横断管との連結部付近が、内部を掃除器具が掃除可能な曲線を有して構成されたことを特徴とする地下構造物。
【請求項１】
地下構造物を構成する少なくとも下スラブ、地下水上・下流側にそれぞれ面する各側壁の内部に取水された地下水を通水させる通水手段が設けられ、
この通水手段に掃除配管の一端部が接続され、
掃除配管の他端部は地下構造物の略内面側に設けられ、
その部分に着脱自在な掃除用止水手段が設けられ、
かつ地下水上流側に面する前記側壁内部の通水手段と接続された取水管が設けられ、
この取水管の外端部側は前記地下水上流側の地山に延伸され、
地下水下流側に面する前記側壁内部の通水手段には排水管が接続され、
この排水管の外端部側は前記地下水下流側の地山に延伸されて構成されたことを特徴とする地下構造物。
【請求項２】
請求項１記載の地下構造物において、
地下水上流側および地下水下流側に面する前記各側壁の外側に設けられた山留め壁に削孔された削孔部分に前記通水手段と接続された取水管、排水管がそれぞれ設けられ、
前記通水手段は、少なくとも前記下スラブ内に設けられた下スラブ横断管と、
この下スラブ横断管と接続され前記側壁内に設けられた縦断管とを備え、
前記縦断管に前記取水管、排水管がそれぞれ接続されたことを特徴とする地下構造物。
【請求項３】
請求項１または２記載の地下構造物において、
前記取水管、排水管が貫通される前記山留め壁の削孔部分には、削孔が容易な特殊部材が予め埋め込まれたことを特徴とする地下構造物。
【請求項４】
請求項３記載の地下構造物において、
前記特殊部材は、石灰石コンクリート、高強度ポリスチレン、石膏ボード、アルミニウム、炭素繊維石灰石コンクリートまたはガラス長繊維で強化した硬質ウレタン樹脂からなることを特徴とする地下構造物。
【請求項５】
請求項１記載の地下構造物において、
前記地下構造物は、ケーソンからなり、
前記ケーソンは、側壁の所定の位置に配置されたガイド管を有し、
当該ガイド管は、土砂および地下水の浸入を防止する止水手段を有し、前記ケーソンが所定の深さに沈設された後、当該ガイド管に地山に貫挿される取水管、排水管が取付けられることを特徴とする地下構造物。
【請求項６】
請求項１記載の地下構造物において、
地下構造物は、側壁と上スラブとを備えたニューマチックケーソンであって、
前記側壁の下端は刃先状に形成され、かつ側壁には内部を貫通するガイド管が複数配置され、
このガイド管に連絡して側壁内部に縦に配置された縦断管はその下端部が刃口内面に開口し、
ケーソンの沈下掘削時にはこの開口部に着脱自在の止水栓が取付けられ、
沈下掘削終了後下スラブを構築するにあたり前記止水栓を取外し、下スラブ内部に設けられた下スラブ横断管との連結部付近が、内部を掃除器具が掃除可能な曲線を有して構成されたことを特徴とする地下構造物。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２００９−２４９８３４（Ｐ２００９−２４９８３４Ａ）
【公開日】平成２１年１０月２９日（２００９．１０．２９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−９５７４３（Ｐ２００８−９５７４３）
【出願日】平成２０年４月２日（２００８．４．２）
【出願人】（０００２０７７８０）大豊建設株式会社 (77)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年１０月２９日（２００９．１０．２９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年４月２日（２００８．４．２）
【出願人】（０００２０７７８０）大豊建設株式会社 (77)
【Ｆターム（参考）】
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