常用井戸、常用井戸の構築方法及び常用井戸の構造
【課題】地中構造物の構築等の工事中及び工事後も使用可能で、かつ、地震等による水平荷重が作用しても損傷しない常用井戸及びその構築方法を提供する。
【解決手段】常用井戸1は、地下水を集水し、揚水するための揚水管7と、揚水管7の下端部周囲に設けられ、地下水を通過させるための砂が充填されて形成されたフィルター部11と、フィルター部11の上に止水材が充填されて形成された止水部8と、止水部8の上に緩衝材が充填されて形成された緩衝部9とを備える。揚水管7は、井戸削孔用ガイド管6bの内側を貫通し、砂層4に到達するように設置されている。
【解決手段】常用井戸1は、地下水を集水し、揚水するための揚水管7と、揚水管7の下端部周囲に設けられ、地下水を通過させるための砂が充填されて形成されたフィルター部11と、フィルター部11の上に止水材が充填されて形成された止水部8と、止水部8の上に緩衝材が充填されて形成された緩衝部9とを備える。揚水管7は、井戸削孔用ガイド管6bの内側を貫通し、砂層4に到達するように設置されている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、管が埋設された地中構造物内に常時使用可能な常用井戸を構築する方法に関するものである。
【背景技術】
【0002】
従来より、開削工法にて地盤を掘削する際、水抜き用の井戸を構築して地下水を揚水し、地下水位を低下させることが行われている。特に近年においては、ソイルセメントやRC等の地中構造物内に水抜き用の井戸を設ける方法が用いられている。
【0003】
例えば、特許文献1には、先端に蓋を取り付けた鋼管をソイルセメントからなる土留め壁内に挿入し、この鋼管をガイドにして該鋼管の下端から所定の深さまでの地盤を削孔して水抜き用井戸を構築する方法が開示されている。この方法は、ソイルセメントが内部に入らないように先端をプラスチック等の蓋でキャップした鋼管を未固結状態のソイルセメント内の下端まで挿入し、その後、削孔機で蓋を破砕するとともに鋼管の下端から所定の深さまで孔を削孔して水抜き用の井戸を構築するものである。
【0004】
また、特許文献2には、複数の水抜き用井戸を構築し、これらの井戸間にソイルセメントからなる土留め壁を構築する方法が開示されている。この方法は、まず、土留め壁を構築する予定箇所にストレーナ付き鋼管を挿入し、これらのストレーナ付き鋼管の周りにソイルセメントを充填して複数の水抜き用井戸を構築し、次に、これらの井戸間の地盤を削孔してソイルセメントを充填して土留め壁を構築するとともにこの土留め壁の両端部を井戸に連結することにより水抜き用井戸を備えた土留め壁を構築するものである。
【0005】
さらに、特許文献3には、連続地中壁を構築し、この連続地中壁内を貫通するように水抜き用井戸を構築する方法が開示されている。この方法は、まず、地盤を削孔し、この削孔した箇所にセメントミルク等を充填して連続地中壁を構築し、次に、地上からこの連続地中壁内を貫通して所定の深さまで到達する孔を削孔して水抜き用井戸を構築するものである。
【特許文献1】特開2001−115458号公報
【特許文献2】特開平11−81301号公報
【特許文献3】特開2002−138461号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
しかしながら、特許文献1〜3に記載の方法では、土留め壁等の地中構造物と水抜き用の井戸とが一体となるように構築されているので、地震等で水平方向の荷重が地中構造物に作用して地中構造物が変形すると、水抜き用井戸を構成している井戸管も変形して破損する可能性があるという問題点があった。
【0007】
また、これらの水抜き用の井戸は、開削工法による工事中のみ使用され、すべての工事が終了するとセメント等で埋め戻して閉塞されているが、この閉塞作業にも、材料費がかかるうえに、埋め戻し作業、充填確認作業等の手間がかかるという問題点があった。さらに、水抜き用井戸の構築には、時間と費用がかかっているにもかかわらず、井戸を閉塞するのはもったいないという問題点があった。
【0008】
そこで、本発明は、上記のような従来の問題に鑑みなされたものであって、地中構造物の構築等の工事中及び工事後も使用可能で、かつ、地震等による水平荷重が作用しても損傷しない常用井戸及びその構築方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0009】
前記目的を達成するため、本発明の常用井戸の構築方法は、管が埋設された地中構造物であって、当該地中構造物の下方の地盤内における所定の深度まで到達する孔が当該管の内部に形成されている当該地中構造物を利用して井戸を構築する常用井戸の構築方法において、地下水を集水するための揚水管を前記孔内に設置する設置工程を備え、当該揚水管を井戸とすることを特徴とする(第1の発明)。
【0010】
本発明による常用井戸の構築方法によれば、地中構造物内に埋設された管の孔内に揚水管を設置することにより、孔の内周と揚水管との間に隙間が形成され、この隙間が存在するので、地震時等に地中構造物に作用する荷重が揚水管に作用しない。したがって、揚水管は構造部材としての機能を備える必要が無いので、肉厚を薄くすることができる。
【0011】
第2の発明は、第1の発明において、前記孔の内周と前記揚水管との間に形成される隙間に、砂や礫等を充填して地下水を通水させるための通水部を形成する通水部形成工程を更に備えることを特徴とする。
本発明による常用井戸の構築方法によれば、揚水管の外周と孔の内周との間に形成される隙間に砂や礫等を充填して通水部を形成するので、この通水部を介して地下水を揚水管内に集水することができる。
【0012】
第3の発明は、第2の発明において、前記通水部より上方の前記隙間に止水材を充填して止水部を形成する止水部形成工程を更に備えることを特徴とする。
本発明による常用井戸の構築方法によれば、通水部より上方の隙間に止水材が充填されているので、この隙間への地下水の流入を防止することができる。したがって、地中構造物内に埋設されている管が耐水処理されていない鋼材であっても地下水と接触しないので、腐食等による管の強度低下が生じない。
【0013】
第4の発明は、第3の発明において、前記止水部より上方の前記隙間に緩衝材を充填して緩衝部を形成する緩衝部形成工程を更に備えることを特徴とする。
本発明による常用井戸の構築方法によれば、隙間に緩衝材が充填されているので、地震等で地中構造物が変形しても揚水管と直接接触することがなく、揚水管の損傷を防止することができる。
【0014】
第5の発明は、第1〜第4のいずれかの発明において、前記揚水管の上端部の周囲にマンホールを構築するマンホール構築工程を更に備えることを特徴とする。
本発明による常用井戸の構築方法によれば、揚水管の上部の周囲にマンホールを構築するので、取水に必要な揚水ポンプの電源設備や常用井戸の点検道具等を備えることができる。
【0015】
第6の発明は、第1〜第5のいずれかの発明において、前記揚水管は、ステンレスからなることを特徴とする。
本発明による常用井戸の構築方法によれば、揚水管はステンレスで、耐水性に優れているので、長期間にわたって使用することができる。
【0016】
第7の発明は、第1の発明において、前記管内の前記孔は、前記地中構造物の構築にともなう工事用井戸として使用されることを特徴とする。
本発明による常用井戸の構築方法によれば、地中壁内に埋設されている管内の孔を工事用井戸として使用し、工事終了後は、その孔を利用して常用の井戸を構築するので、工事用井戸を有効に利用できる。
【0017】
第8の発明の常用井戸の構造は、管が埋設された地中構造物であって、当該地中構造物の下方の地盤内における所定の深度まで到達する孔が当該管の内部に形成されている当該地中構造物を利用して構築された常用井戸の構造であって、前記孔内に地下水を集水するための揚水管を備えることを特徴とする。
本発明による常用井戸の構造によれば、地中構造物内に埋設された管内に削孔された孔の内方に揚水管が設置されているので、地震時等に地中構造物に作用する荷重が揚水管に作用しない。したがって、揚水管は構造部材としての機能を備える必要が無いので、肉厚を薄くすることができる。
【0018】
第9の発明は、第8の発明において、前記孔の内周と前記揚水管との間に形成された隙間に、砂や礫等が充填され、地下水を通水するための通水部が設けられていることを特徴とする。
本発明による常用井戸の構造によれば、揚水管の外周と孔の内周との間に形成される隙間に砂や礫等が充填された通水部が設けられているので、この通水部を介して地下水を揚水管内に集水することができる。
【0019】
第10の発明は、第9の発明において、前記通水部より上方の前記隙間に止水材が充填された止水部が設けられていることを特徴とする。
本発明による常用井戸の構造によれば、揚水管の外周と孔の内周との間に形成される隙間に止水材が充填されているので、この隙間への地下水の流入を防止することができる。したがって、地中構造物内に埋設されている管が耐水処理されていない鋼材であっても地下水と接触しないので、腐食等による管の強度低下が生じない。
【0020】
第11の発明は、第10の発明において、前記止水部より上方の前記隙間に緩衝材が充填された緩衝部が設けられていることを特徴とする。
本発明による常用井戸の構造によれば、地震等で地中構造物が変形しても揚水管と直接接触することがないので、揚水管の損傷を防止することができる。
【0021】
第12の発明は、第8〜第10のいずれかの発明において、前記揚水管の上端部の周囲にマンホールが設けられていることを特徴とする。
本発明による常用井戸の構造によれば、揚水管の上部の周囲にマンホールを構築するので、取水に必要な揚水ポンプの電源設備や常用井戸の点検道具等を備えることができる。
【0022】
第13の発明は、第8〜第12のいずれかの発明において、前記揚水管は、ステンレスからなることを特徴とする。
本発明による常用井戸の構造によれば、揚水管はステンレスで、耐水性に優れているので、長期間にわたって使用することができる。
【0023】
第14の発明の常用井戸は、第1〜第7のいずれかの方法で構築されたことを特徴とする。
本発明による常用井戸によれば、地中構造物の構築等の工事中及び工事後も使用可能で、かつ、地震等による水平荷重が地中構造物に作用しても損傷することがない。
【発明の効果】
【0024】
本発明の常用井戸の構築方法を用いることにより、地中構造物の構築等の工事中及び工事後も使用可能で、かつ、地震等による水平荷重が作用しても損傷しない常用井戸を構築することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0025】
以下、本発明の常用井戸の構築方法の好ましい実施形態について図面を用いて詳細に説明する。なお、以下の実施形態では、地中構造物であるソイルセメント柱列壁内に地下水を揚水するための常用井戸を構築する方法を例として説明するが、本発明は、RC等の地中構造物にも適用することができる。
【0026】
図1及び図2は、それぞれ本実施形態の第一の実施例に係る常用井戸1をソイルセメント柱列壁2内に設置した状態を示す斜視図及び縦断面図である。
【0027】
図1及び図2に示すように、ソイルセメント柱列壁2は、地下構造物等を構築するために開削工法にて掘削される掘削予定箇所5の周囲を取り囲むように構築され、その下端は地表層27を貫通して不透水層である粘土層3の上部に到達するように設置される。ただし、地層はこれらに限定されるものではなく、すべて砂層4からなるものであってもよい。
【0028】
ソイルセメント柱列壁2内には、複数の筒状の丸型鋼管6aがソイルセメント柱列壁2を深さ方向に貫通して、その下端がソイルセメント柱列壁2の下端から突出するように設置されている。
【0029】
これらの丸型鋼管6aは、常用井戸1を構築する際に、削孔方向を誘導するためのガイドとして利用されるとともに、地震時等にソイルセメント柱列壁2の壁面に対して垂直に作用するせん断荷重に対するせん断耐力を向上させるための構造用部材として利用される。
【0030】
常用井戸1は、複数の丸型鋼管6aのうち設計等により選択された丸型鋼管6a内に構築される。以下、複数の丸型鋼管6aのうち設計等により選択されたものを井戸削孔用ガイド管6bという。
【0031】
常用井戸1は、地下水を集水し、揚水するための揚水管7と、揚水管7の下端部周囲に設けられ、地下水を通過させるための砂が充填されて形成されたフィルター部11と、フィルター部11の上に止水材が充填されて形成された止水部8と、止水部8の上に緩衝材が充填されて形成された緩衝部9とを備える。
【0032】
この常用井戸1は、ソイルセメント柱列壁2に取り囲まれた掘削予定箇所5を掘削する際に砂層4内の地下水を排水して地下水の水位を低下させたり、地下構造物の構築後に清掃用等の水として利用する地下水を揚水するために使用される。
【0033】
揚水管7は、その外周と井戸削孔用ガイド管6bの内周との間及び井戸削孔用ガイド管6b内に削孔された孔29の内周との間にそれぞれ隙間を形成するように設置されている。また、揚水管7の下端が、井戸削孔用ガイド管6bの内側を貫通し、砂層4に到達するように設置されている。砂層4部分の揚水管7には、地下水が管内に流入できるようにスクリーン10が設けられおり、フィルター部11を通過した地下水がこのスクリーン10を介して揚水管7内に流入する。揚水管7として、本実施形態においては、ステンレス管を用いた。
【0034】
また、揚水管7の上端部の周囲には、メンテナンス時に利用するためのマンホール12がソイルセメント柱列壁2内に構築されている。
【0035】
止水部8は、上述した揚水管7の外周と井戸削孔用ガイド管6bの内周との間に形成される隙間への地下水の流入を防止するために、フィルター部11の上に形成されている。なお、本実施形態においては、止水部8を構成する止水材としてベントナイトを用いたが、これに限定されるものではなく、一般的な止水材を用いてもよい。
【0036】
緩衝部9は、地震等によってソイルセメント柱列壁2が変形したときに、井戸削孔用ガイド管6bが揚水管7に接触することを防止するために、止水部8の上に形成されている。なお、本実施形態においては、緩衝部9を構成する緩衝材として、工事で生じた現場の土や砂を用いたが、これに限定されるものではなく、セメントでもよい。
【0037】
揚水管7の内側には、揚水ポンプ13及びこの揚水ポンプ13で揚水された地下水を地上に送給するための揚水管内配管14が設置され、地上には、この揚水管内配管14に接続され、揚水された地下水を所定の場所へ送給するための地上用配管15が設置されている。
【0038】
以下に、ソイルセメント柱列壁2内に常用井戸1を構築する方法について説明する。まず、ソイルセメント柱列壁2に囲まれた掘削予定箇所5に地下構造物等を構築する際に使用される工事用井戸25の構築手順を示し、次に、この工事用井戸25を利用して常用井戸1を構築する構築手順を示す。
【0039】
図3〜図10は、本実施例に係る工事用井戸25の構築手順を示す図である。図3に示すように、地上に設置されたクレーン16で井戸削孔用ガイド管6bを流動状態のソイルセメント柱列壁2内に建て込む。井戸削孔用ガイド管6bの建て込みは、図4に示すように、下端部がソイルセメント柱列壁2を貫通して粘土層3に到達するまで行う。
【0040】
図5に示すように、井戸削孔用ガイド管6bは、井戸削孔用ガイド管6b内に水や泥水等の液体を送給するための圧送管19を備え、長手方向が工事用井戸25の削孔方向と略同一になるように設置されている。
【0041】
圧送管19は、その下端が井戸削孔用ガイド管6bの下部に設けられた給水口17に接続され、上端が給水ポンプ等の給水機18に接続されている。また、圧送管19は、井戸削孔用ガイド管6bの外周面に沿って溶接にて接合されており、下端(給水口17)側の内部には水圧を測定するための圧力センサー20が設けられている。圧力センサー20による測定値は、地上へ伝達され、地上のモニター等(図示しない)でモニタリングできるようになっている。圧送管19内に供給する水の圧力は、圧力センサー20による測定値をモニタリングしつつ、給水機18にて調整する。本実施例においては、圧送管19は、丸型の鋼管を用いた。なお、井戸削孔用ガイド管6b及び圧送管19は、鋼管に限定されるものではなく、ソイルセメント柱列壁2内に建て込む際に破損しない強度を有するものであればよく、例えば、強化プラスチック等からなる筒状の管を用いてもよい。
【0042】
井戸削孔用ガイド管6bの給水口17には、圧送管19内の水の圧力が所定の値以上になると開いて圧送管19内の水を井戸削孔用ガイド管6b内に供給可能にする止水手段21が接続されている。本実施例においては、止水手段21として、ゴムやプラスチックからなる止水栓を用いた。止水栓は、凸型の形状を有し、その突起部が給水口17を井戸削孔用ガイド管6b内から閉止するように装着されており、圧送管19内に水を圧入すると、止水栓が水圧により井戸削孔用ガイド管6b内に脱落して圧送管19と井戸削孔用ガイド管6bとが連通し、水が井戸削孔用ガイド管6b内に供給される。
なお、止水手段21は、止水栓に限定されるものではなく、逆止弁を用いてもよい。
【0043】
次に、図6に示すように、ソイルセメントが固化し始めた半固結状態のときに、地上に設置された給水ポンプ等の給水機18を稼動させて圧送管19内に水を圧入する。圧送管19内に水が圧入されると給水口17の止水栓が水の注入圧によって井戸削孔用ガイド管6b内に脱落し、水が井戸削孔用ガイド管6b内の下端部にソイルセメントを押し上げながら流入して貯留する。このまま井戸削孔用ガイド管6b内の水が圧力値P1(後述する)になるまで水を注入する。
この井戸削孔用ガイド管6b内に貯留した水の圧力(圧力値P1)で井戸削孔用ガイド管6b内のソイルセメントを上方に移動させて外部に排出する。
【0044】
以下に、井戸削孔用ガイド管6b内のソイルセメントを上方に移動させるために必要な水の圧力値P1の算出方法について説明する。
【0045】
図7に示すように、井戸削孔用ガイド管6bの下端部に貯留している水のソイルセメントの下端面に作用する荷重Fwは(1)式となる。
Fw=P×π×r2 ・・・(1)
ここで、P:水圧、r:井戸削孔用ガイド管6bの内周面の半径である。
【0046】
また、井戸削孔用ガイド管6b内のソイルセメントの重量Fsは(2)式となる。
Fs=γt×Z×π×r2 ・・・(2)
ここで、γt:ソイルセメント単位体積重量、Z:ソイルセメント被り厚である。
【0047】
また、ソイルセメントが井戸削孔用ガイド管6b内を上方に移動する際に生じる摩擦力Fmは(3)式となる。
Fm=2×π×r×Z×f ・・・(3)
ここで、f:井戸削孔鋼管周面摩擦力である。
【0048】
井戸削孔用ガイド管6b内のソイルセメントを上方に移動させて外部に排出するためには、次の(4)式を満たす必要がある。
Fw>Fs+Fm ・・・(4)
そこで、この(4)式に(1)式〜(3)式をそれぞれ代入すると(5)式となる。
P×π×r2>γt×Z×π×r2+2×π×r×Z×f ・・・(5)式
この(5)式を変形すると(6)式となる。
P>γt×Z+Z×f/r ・・・(6)
つまり、(6)式に示すように、井戸削孔用ガイド管6b内のソイルセメントを上方に移動させて外部に排出するためには、井戸削孔用ガイド管6b内に貯留した水の圧力Pが、ソイルセメントの自重による圧力(=γt×Z)とソイルセメントの摩擦力(=Z×f/r)との合算値よりも大きくならなければならない。
【0049】
また、ソイルセメントを上方に移動させるとともに、ボイリングを防止するためには、次の(7)式を満たす必要がある。
P>Wp ・・・・(7)
ここで、Wp:地下水の水圧であり、地質調査等により予め測定された値を用いる。
【0050】
このように、井戸削孔用ガイド管6b内に貯留する水の圧力Pは、(6)式を満たし、かつ、(7)式を満たす必要がある。そこで、井戸削孔用ガイド管6b内の水の圧力を、ソイルセメントの自重による圧力(=γt×Z)とソイルセメントの摩擦力(=Z×f/r)との合算値よりも所定圧だけ大きい値の圧力値P1に調整する。これにより、ソイルセメントは上方に移動してソイルセメントの上部から順次地上に排出される。このとき、図8に示すように、この排出されたソイルセメントと同体積分の水が井戸削孔用ガイド管6b内に注入される。なお、上記所定圧は、現場条件、例えば、給水機18の圧力保持性能等に応じて適宜決定する。
【0051】
ソイルセメントが順次排出されるとソイルセメントの自重が徐々に小さくなるので、圧力値P1を一定値のままで保持すると、圧力値P1とソイルセメントの自重による圧力にソイルセメントの摩擦力を加算した値との圧力差が徐々に大きくなり、ソイルセメントが地上に飛び出す可能性がある。そこで、排出したソイルセメントの体積から井戸削孔用ガイド管6b内に残存しているソイルセメントの体積(ここでは、厚さZ)を推定して、圧力値P1を徐々に小さくしてソイルセメントの飛び出しを防止しつつ、ソイルセメントを排出する。ただし、圧力値P1が地下水の水圧Wpよりも小さくならないようにする。
【0052】
そして、図9に示すように、井戸削孔用ガイド管6b内のソイルセメントをすべて排出する。
【0053】
次に、図10に示すように、工事用井戸25の井戸削孔用ガイド管6b内に掘削ビット24を備えたロッド23を挿入し、この井戸削孔用ガイド管6bを削孔時のガイドにして砂層4を削孔する。そして、図11に示すように、削孔により形成された孔29の崩壊を防止するため及び地下水を揚水するためにケーシング28を挿入して工事用井戸25を構築する。本実施形態においては、ケーシング28として塩ビ管を用いたが、これに限定されるものではなく、鋼管でもよい。
【0054】
なお、図12に示すように、ソイルセメント柱列壁2に囲まれた掘削予定箇所5に地下構造物等を構築する工事期間中は、この工事用井戸25から地下水を揚水する。揚水した地下水は、地上で処理し、あるいは、下流側の砂層4内に戻す。
【0055】
次に、地下構造物等が完成し、工事が終了した後に、この工事用井戸25を利用して常用井戸1を構築する構築方法について説明する。
【0056】
図13〜図16は、本実施例に係る常用井戸1の構築手順を示す図である。
【0057】
図13に示すように、工事用井戸25の孔29からケーシング28を引き抜いて、替わりにステンレスからなるケーシングを揚水管7として挿入し、揚水管7の外周と孔29の内周との間に隙間が形成されるように設置する。そして、その隙間の下部に砂や礫を充填してフィルター部11を形成する。
【0058】
次に、図14に示すように、フィルター部11の上にベントナイトを充填して止水部8を形成する。
【0059】
それから、図15に示すように、この止水部8の上面より揚水管7の上部付近まで、工事で生じた現場の土砂を充填して緩衝部9を形成し、常用井戸1を構築する。揚水管7の上部の周囲の隙間には何も充填せずに空洞状態にして、マンホール12を構築する。
【0060】
最後に、図16に示すように、揚水ポンプ13を揚水管7内に挿入し、この揚水ポンプ13から揚水された地下水を所定の場所に送給するための揚水管内配管14及び地上用配管15をそれぞれ設置する。
【0061】
次に、本実施形態の第二の実施例について説明する。以下の説明において、上記の実施例に対応する部分には同一の符号を付して説明を省略し、主に相違点について説明する。
【0062】
本実施形態の第二の実施例におけるソイルセメントの排出は、水の注入圧を一定のまま行うものである。
【0063】
図17〜図21は、本実施形態の第二の実施例に係る工事用井戸26の構築手順を示す図である。
【0064】
図17に示すように、井戸削孔用ガイド管6bをソイルセメント内に打設後、地上に設置された給水ポンプ等の給水機18を稼動させて井戸削孔用ガイド管6b内に水を圧入する。このとき、井戸削孔用ガイド管6b内に貯留する水の圧力が圧力値P2になるまで水を圧入する。本実施例においては、圧力値P2は、ボイリングの防止を目的として、地下水の水圧Wpよりもやや大きい値とした。
【0065】
次に、図18に示すように、井戸削孔用ガイド管6bの上端側の開口からアースオーガー22を挿入し、ソイルセメントの上部から下方へむかって順次無水で破砕して、地上へ排出する。
【0066】
ソイルセメントを地上に排出するにつれてソイルセメントの厚さが薄くなり、図19に示すように、この厚さがZ2になると、ソイルセメントの自重による圧力(=γt×Z2)とソイルセメントの摩擦力(=Z2×f/r)との合算値に圧力値P2が一致し、水の圧力値P2とソイルセメントの荷重等とが釣り合った状態になる。つまり、
P2 = γt×Z2 + Z2×f/r ・・・(8)
が成立する状態となる。
【0067】
(8)式に示す状態からソイルセメントを更に排出すると、ソイルセメントの厚さがZ2よりも薄くなり、厚さがL(<Z2)になると、水の圧力値P2がソイルセメントの自重による圧力(=γt×Z2)とソイルセメントの摩擦力(=Z2×f/r)との合算値よりも大きくなる。つまり、
P2 > γt×L + L×f/r ・・・(9)
が成立する状態となる。
【0068】
(9)式が成立する状態になると、図20に示すように、ソイルセメントは水圧により上方に押し上げられる。このソイルセメントが上方に移動するときに、移動したソイルセメントと同体積分の圧力値P2の水が井戸削孔用ガイド管6b内に注入される。こうして、圧力値P2を維持しながら水を供給すると、図21に示すように、ソイルセメントは地上に到達し、井戸削孔用ガイド管6b内から排出される。井戸削孔用ガイド管6b内のソイルセメントをすべて排出して工事用井戸26を構築する。
【0069】
最後に、第一実施例と同様に、井戸削孔用ガイド管6bをガイドにして砂層4を削孔するとともに、揚水管7を設置し、止水部8、緩衝部9及びマンホール12を形成し、常用井戸1を構築する。
【0070】
次に、本実施形態の第三の実施例について説明する。
図22(a)〜図22(c)は、本実施形態の第三の実施例に係る井戸削孔用ガイド管31bを示す図である。
図22(a)〜図22(c)に示すように、井戸削孔用ガイド管31bは下端面を閉止するための閉止手段32を備える。
【0071】
閉止手段32は、井戸削孔用ガイド管31bの下端面を閉じる蓋33と、この蓋33を閉止する閉止装置とから構成される。
蓋33は、井戸削孔用ガイド管31bの内径と同じ長さの直径を有する円板形状の板材で、直径方向の両端に円柱形状のピン34が取り付けられている。
井戸削孔用ガイド管31bの下端部には、蓋33のピン34を係合するための切り欠き部37が形成されている。ピン34が切り欠き部37に係合するように組み付けると、蓋33がこのピン34の軸方向(つまり、蓋33の直径方向)を中心にして回転可能に井戸削孔用ガイド管31bの下端に取り付けられる。
【0072】
閉止装置は、蓋33の一部に取り付けられたワイヤーロープ35と、地上に設置され、このワイヤーロープ35を巻取るための巻取機36(図19)とから構成されており、巻取機36でワイヤーロープ35を操作することにより蓋33を回転させることができる。ワイヤーロープ35は井戸削孔用ガイド管31bの下端から上端まで外周面に沿って配設されている。
【0073】
次に、ソイルセメント柱列壁2内に井戸削孔用ガイド管31bを用いて工事用井戸30を構築する方法について説明する。
図23〜図25は、本実施例に係る工事用井戸30の構築手順を示す図である。
【0074】
図23に示すように、井戸削孔用ガイド管31bを蓋33が取り付けられた側の端部が下になるように未固結状態のソイルセメント柱列壁2内に建て込む。
【0075】
このとき、ソイルセメントに建て込む際の抵抗を減らすために、地上に設置された巻取機36でワイヤーロープ35を操作して蓋33を鉛直にした状態に保っておく。このため、建て込み時には井戸削孔用ガイド管31bの下端は開口しており、ソイルセメントが井戸削孔用ガイド管31b内に流入する。建て込みは、この井戸削孔用ガイド管31b内に取り付けられた蓋33がソイルセメント柱列壁2を貫通して砂層4に到達するまで行う。
【0076】
そして、図24に示すように、巻取機36でワイヤーロープ35を操作して蓋33を水平な状態に回転させて井戸削孔用ガイド管31bの下端面を閉じる。地下水の水圧Wp等により蓋33が回転して下端面が開口しないようにワイヤーロープ35に張力をかけた状態で固定する。
【0077】
次に、図25に示すように、井戸削孔用ガイド管31bの上端側の開口からアースオーガー22を挿入してソイルセメントを破砕して、地上へ排出し、工事用井戸30を構築する。
【0078】
最後に、第一及び第二実施例と同様に、井戸削孔用ガイド管31bをガイドにして砂層4を削孔するとともに、揚水管7を設置し、止水部8、緩衝部9及びマンホール12を形成し、常用井戸1を構築する。
【0079】
次に、本実施形態の第四の実施例について説明する。
図26は、本実施形態の第四の実施例に係る井戸削孔用ガイド管41bを示す図である。図26に示すように、井戸削孔用ガイド管41bは、圧送管19と閉止手段32とを備える。
【0080】
以下、ソイルセメント柱列壁2内に井戸削孔用ガイド管41bを用いて工事用井戸40を構築する方法について説明する。
図27〜図29は、本実施例に係る工事用井戸40の構築手順を示す図である。
【0081】
図27に示すように、井戸削孔用ガイド管41b内に取り付けられた蓋33が砂層4に到達するまで井戸削孔用ガイド管41bをソイルセメント柱列壁2内に建て込む。
【0082】
図28に示すように、巻取機36でワイヤーロープ35を操作して蓋33を水平な状態に回転させて井戸削孔用ガイド管41bの下端面を閉じる。
【0083】
次に、図29に示すように、地上に設置された給水機18を稼動させて圧送管19内に水を圧入すると、この水が井戸削孔用ガイド管41b内の下端部にソイルセメントを押し上げながら流入して貯留する。このまま井戸削孔用ガイド管41b内の水が圧力値P1になるまで水を注入する。
【0084】
そして、第一の実施例と同様に、この井戸削孔用ガイド管41b内に貯留した水の圧力で井戸削孔用ガイド管41b内のソイルセメントを上方に移動して外部に排出し、工事用井戸40を構築する。
【0085】
最後に、第一〜第三実施例と同様に、井戸削孔用ガイド管41bをガイドにして砂層4を削孔するとともに、揚水管7を設置し、止水部8、緩衝部9及びマンホール12を形成し、常用井戸1を構築する。
【0086】
次に、本実施形態の第五の実施例について説明する。
図30〜図32は、本実施形態の第五の実施例に係る工事用井戸50の構築手順を示す図である。
【0087】
図30に示すように、ソイルセメント柱列壁2内に井戸削孔用ガイド管51bを建て込む。そして、井戸削孔用ガイド管6bの上端側の開口からアースオーガー22を挿入し、ソイルセメントの上部から下方へむかって順次無水で破砕して、地上へ排出する。
【0088】
次に、図31に示すように、ソイルセメントの厚さがZ2((8)式参照)になるまで井戸削孔用ガイド管6b内のソイルセメントを掘削する。ソイルセメントの厚さZ2は、第二実施例で示したように、ソイルセメントの自重による圧力(=γt×Z2)とソイルセメントの摩擦力(=Z2×f/r)との合算値に地下水の圧力値P2が一致し、この地下水の圧力値P2とソイルセメントの荷重等とが釣り合った状態になる厚さである。なお、ソイルセメントで地下水や土砂の流入を確実に抑えるために、井戸削孔用ガイド管51b内に残置するソイルセメントの厚さをZ2よりもやや厚いZ3(>Z2)にしてもよい。
【0089】
次に、図32に示すように、井戸削孔用ガイド管51b内のソイルセメントを除去した部分に水を注入し、残置したソイルセメント2Aの上に水を充満する。
【0090】
そして、井戸削孔用ガイド管51b内に掘削ビット24を備えるロッド23を挿入し、井戸削孔用ガイド管51b内のソイルセメント2Aを削孔して地上に排出すし、工事用井戸50を構築する。
【0091】
最後に、第一〜第四実施例と同様に、井戸削孔用ガイド管51bをガイドにして砂層4を削孔するとともに、揚水管7を設置し、止水部8、緩衝部9及びマンホール12を形成し、常用井戸1を構築する。
【0092】
以上説明した本実施形態における常用井戸1の構築方法によれば、地下構造物等の構築工事中に利用していた工事用井戸25、26、30、40、50を工事終了後に常用井戸1として利用することができる。
【0093】
また、揚水管7の外周と井戸削孔用ガイド管6b、31b、41b、51bの内周との間に形成される隙間に止水材を充填するので、この隙間への地下水の流入を防止することができる。したがって、ソイルセメント柱列壁2に埋設されている井戸削孔用ガイド管6b、31b、41b、51bが耐水処理されていない鋼材であっても地下水と接触しないので、腐食等による井戸削孔用ガイド管6b、31b、41b、51bの強度低下が生じない。
【0094】
そして、地震時等にソイルセメント柱列壁2に作用する荷重は緩衝部9で緩衝されて揚水管7には作用しない。したがって、揚水管7は構造部材としての機能を備える必要が無いので、揚水管7の肉厚を薄くすることができる。さらに、地震等でソイルセメント柱列壁2が変形しても緩衝部9が存在するので、揚水管7と直接接触することがなく、揚水管7の損傷を防止することができる。
【0095】
また、揚水管7の上部の周囲にマンホール12を構築するので、取水に必要な揚水ポンプ13の電源設備や常用井戸1の点検道具等を設置することができる。
【0096】
そして、揚水管7はステンレスで、耐水性に優れているので、長期間にわたって常用井戸1を使用することができる。
【0097】
なお、上述したすべての実施例において、井戸削孔用ガイド管6b、31b、41b、51bとして丸型の鋼管を用いたが、丸型に限定されるものではなく四角等の角型のものを用いてもよい。
【0098】
なお、上述したすべての実施例において、ソイルセメント柱列壁2内に井戸削孔用ガイド管6bを設置する場合について説明したが、壁に限定されるものではなく、例えば、杭や壁杭内に設置してもよい。
【図面の簡単な説明】
【0099】
【図1】本実施形態の第一の実施例に係る常用井戸をソイルセメント柱列壁内に設置した状態を示す斜視図である。
【図2】本実施形態の第一の実施例に係る常用井戸をソイルセメント柱列壁内に設置した状態を示す縦断面図である。
【図3】本実施例に係る工事用井戸の構築手順を示す図である。
【図4】本実施例に係る工事用井戸の構築手順を示す図である。
【図5】本実施例に係る工事用井戸の構築手順を示す図である。
【図6】本実施例に係る工事用井戸の構築手順を示す図である。
【図7】本実施例に係る工事用井戸の構築手順を示す図である。
【図8】本実施例に係る工事用井戸の構築手順を示す図である。
【図9】本実施例に係る工事用井戸の構築手順を示す図である。
【図10】本実施例に係る工事用井戸の構築手順を示す図である。
【図11】本実施例に係る工事用井戸の構築手順を示す図である。
【図12】本実施例に係る工事用井戸の構築手順を示す図である。
【図13】本実施例に係る常用井戸の構築手順を示す図である。
【図14】本実施例に係る常用井戸の構築手順を示す図である。
【図15】本実施例に係る常用井戸の構築手順を示す図である。
【図16】本実施例に係る常用井戸の構築手順を示す図である。
【図17】本実施形態の第二の実施例に係る工事用井戸の構築手順を示す図である。
【図18】本実施形態の第二の実施例に係る工事用井戸の構築手順を示す図である。
【図19】本実施形態の第二の実施例に係る工事用井戸の構築手順を示す図である。
【図20】本実施形態の第二の実施例に係る工事用井戸の構築手順を示す図である。
【図21】本実施形態の第二の実施例に係る工事用井戸の構築手順を示す図である。
【図22】本実施形態の第三の実施例に係る井戸削孔用ガイド管を示す図である。
【図23】本実施例に係る工事用井戸の構築手順を示す図である。
【図24】本実施例に係る工事用井戸の構築手順を示す図である。
【図25】本実施例に係る工事用井戸の構築手順を示す図である。
【図26】本実施形態の第四の実施例に係る井戸削孔用ガイド管を示す図である。
【図27】本実施例に係る工事用井戸の構築手順を示す図である。
【図28】本実施例に係る工事用井戸の構築手順を示す図である。
【図29】本実施例に係る工事用井戸の構築手順を示す図である。
【図30】本実施形態の第五の実施例に係る工事用井戸の構築手順を示す図である。
【図31】本実施形態の第五の実施例に係る工事用井戸の構築手順を示す図である。
【図32】本実施形態の第五の実施例に係る工事用井戸の構築手順を示す図である。
【符号の説明】
【0100】
1 常用井戸、2 ソイルセメント柱列壁、3 粘土層、4 砂層、
5 掘削予定箇所、6a 丸型鋼管、6b 井戸削孔用ガイド管、
7 揚水管、8 止水部、9 緩衝部、10 スクリーン、
11 フィルター部、12 マンホール、13 揚水ポンプ、
14 揚水管内配管、15 地上用配管、16 クレーン、
17 給水口、18 給水機、19 圧送管、20 圧力センサー、
21 止水手段、22 アースオーガー、23 ロッド、24 掘削ビット、
25、26 工事用井戸、27 地表層、28 ケーシング、29 孔、
30 工事用井戸、31b 井戸削孔用ガイド管、32 閉止手段、
33 蓋、34 ピン、35 ワイヤーロープ、36 巻取機、
37 切り欠き部、40 工事用井戸、41b 井戸削孔用ガイド管、
50 工事用井戸、51b 井戸削孔用ガイド管、
P1 圧力値、P2 圧力値
【技術分野】
【0001】
本発明は、管が埋設された地中構造物内に常時使用可能な常用井戸を構築する方法に関するものである。
【背景技術】
【0002】
従来より、開削工法にて地盤を掘削する際、水抜き用の井戸を構築して地下水を揚水し、地下水位を低下させることが行われている。特に近年においては、ソイルセメントやRC等の地中構造物内に水抜き用の井戸を設ける方法が用いられている。
【0003】
例えば、特許文献1には、先端に蓋を取り付けた鋼管をソイルセメントからなる土留め壁内に挿入し、この鋼管をガイドにして該鋼管の下端から所定の深さまでの地盤を削孔して水抜き用井戸を構築する方法が開示されている。この方法は、ソイルセメントが内部に入らないように先端をプラスチック等の蓋でキャップした鋼管を未固結状態のソイルセメント内の下端まで挿入し、その後、削孔機で蓋を破砕するとともに鋼管の下端から所定の深さまで孔を削孔して水抜き用の井戸を構築するものである。
【0004】
また、特許文献2には、複数の水抜き用井戸を構築し、これらの井戸間にソイルセメントからなる土留め壁を構築する方法が開示されている。この方法は、まず、土留め壁を構築する予定箇所にストレーナ付き鋼管を挿入し、これらのストレーナ付き鋼管の周りにソイルセメントを充填して複数の水抜き用井戸を構築し、次に、これらの井戸間の地盤を削孔してソイルセメントを充填して土留め壁を構築するとともにこの土留め壁の両端部を井戸に連結することにより水抜き用井戸を備えた土留め壁を構築するものである。
【0005】
さらに、特許文献3には、連続地中壁を構築し、この連続地中壁内を貫通するように水抜き用井戸を構築する方法が開示されている。この方法は、まず、地盤を削孔し、この削孔した箇所にセメントミルク等を充填して連続地中壁を構築し、次に、地上からこの連続地中壁内を貫通して所定の深さまで到達する孔を削孔して水抜き用井戸を構築するものである。
【特許文献1】特開2001−115458号公報
【特許文献2】特開平11−81301号公報
【特許文献3】特開2002−138461号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
しかしながら、特許文献1〜3に記載の方法では、土留め壁等の地中構造物と水抜き用の井戸とが一体となるように構築されているので、地震等で水平方向の荷重が地中構造物に作用して地中構造物が変形すると、水抜き用井戸を構成している井戸管も変形して破損する可能性があるという問題点があった。
【0007】
また、これらの水抜き用の井戸は、開削工法による工事中のみ使用され、すべての工事が終了するとセメント等で埋め戻して閉塞されているが、この閉塞作業にも、材料費がかかるうえに、埋め戻し作業、充填確認作業等の手間がかかるという問題点があった。さらに、水抜き用井戸の構築には、時間と費用がかかっているにもかかわらず、井戸を閉塞するのはもったいないという問題点があった。
【0008】
そこで、本発明は、上記のような従来の問題に鑑みなされたものであって、地中構造物の構築等の工事中及び工事後も使用可能で、かつ、地震等による水平荷重が作用しても損傷しない常用井戸及びその構築方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0009】
前記目的を達成するため、本発明の常用井戸の構築方法は、管が埋設された地中構造物であって、当該地中構造物の下方の地盤内における所定の深度まで到達する孔が当該管の内部に形成されている当該地中構造物を利用して井戸を構築する常用井戸の構築方法において、地下水を集水するための揚水管を前記孔内に設置する設置工程を備え、当該揚水管を井戸とすることを特徴とする(第1の発明)。
【0010】
本発明による常用井戸の構築方法によれば、地中構造物内に埋設された管の孔内に揚水管を設置することにより、孔の内周と揚水管との間に隙間が形成され、この隙間が存在するので、地震時等に地中構造物に作用する荷重が揚水管に作用しない。したがって、揚水管は構造部材としての機能を備える必要が無いので、肉厚を薄くすることができる。
【0011】
第2の発明は、第1の発明において、前記孔の内周と前記揚水管との間に形成される隙間に、砂や礫等を充填して地下水を通水させるための通水部を形成する通水部形成工程を更に備えることを特徴とする。
本発明による常用井戸の構築方法によれば、揚水管の外周と孔の内周との間に形成される隙間に砂や礫等を充填して通水部を形成するので、この通水部を介して地下水を揚水管内に集水することができる。
【0012】
第3の発明は、第2の発明において、前記通水部より上方の前記隙間に止水材を充填して止水部を形成する止水部形成工程を更に備えることを特徴とする。
本発明による常用井戸の構築方法によれば、通水部より上方の隙間に止水材が充填されているので、この隙間への地下水の流入を防止することができる。したがって、地中構造物内に埋設されている管が耐水処理されていない鋼材であっても地下水と接触しないので、腐食等による管の強度低下が生じない。
【0013】
第4の発明は、第3の発明において、前記止水部より上方の前記隙間に緩衝材を充填して緩衝部を形成する緩衝部形成工程を更に備えることを特徴とする。
本発明による常用井戸の構築方法によれば、隙間に緩衝材が充填されているので、地震等で地中構造物が変形しても揚水管と直接接触することがなく、揚水管の損傷を防止することができる。
【0014】
第5の発明は、第1〜第4のいずれかの発明において、前記揚水管の上端部の周囲にマンホールを構築するマンホール構築工程を更に備えることを特徴とする。
本発明による常用井戸の構築方法によれば、揚水管の上部の周囲にマンホールを構築するので、取水に必要な揚水ポンプの電源設備や常用井戸の点検道具等を備えることができる。
【0015】
第6の発明は、第1〜第5のいずれかの発明において、前記揚水管は、ステンレスからなることを特徴とする。
本発明による常用井戸の構築方法によれば、揚水管はステンレスで、耐水性に優れているので、長期間にわたって使用することができる。
【0016】
第7の発明は、第1の発明において、前記管内の前記孔は、前記地中構造物の構築にともなう工事用井戸として使用されることを特徴とする。
本発明による常用井戸の構築方法によれば、地中壁内に埋設されている管内の孔を工事用井戸として使用し、工事終了後は、その孔を利用して常用の井戸を構築するので、工事用井戸を有効に利用できる。
【0017】
第8の発明の常用井戸の構造は、管が埋設された地中構造物であって、当該地中構造物の下方の地盤内における所定の深度まで到達する孔が当該管の内部に形成されている当該地中構造物を利用して構築された常用井戸の構造であって、前記孔内に地下水を集水するための揚水管を備えることを特徴とする。
本発明による常用井戸の構造によれば、地中構造物内に埋設された管内に削孔された孔の内方に揚水管が設置されているので、地震時等に地中構造物に作用する荷重が揚水管に作用しない。したがって、揚水管は構造部材としての機能を備える必要が無いので、肉厚を薄くすることができる。
【0018】
第9の発明は、第8の発明において、前記孔の内周と前記揚水管との間に形成された隙間に、砂や礫等が充填され、地下水を通水するための通水部が設けられていることを特徴とする。
本発明による常用井戸の構造によれば、揚水管の外周と孔の内周との間に形成される隙間に砂や礫等が充填された通水部が設けられているので、この通水部を介して地下水を揚水管内に集水することができる。
【0019】
第10の発明は、第9の発明において、前記通水部より上方の前記隙間に止水材が充填された止水部が設けられていることを特徴とする。
本発明による常用井戸の構造によれば、揚水管の外周と孔の内周との間に形成される隙間に止水材が充填されているので、この隙間への地下水の流入を防止することができる。したがって、地中構造物内に埋設されている管が耐水処理されていない鋼材であっても地下水と接触しないので、腐食等による管の強度低下が生じない。
【0020】
第11の発明は、第10の発明において、前記止水部より上方の前記隙間に緩衝材が充填された緩衝部が設けられていることを特徴とする。
本発明による常用井戸の構造によれば、地震等で地中構造物が変形しても揚水管と直接接触することがないので、揚水管の損傷を防止することができる。
【0021】
第12の発明は、第8〜第10のいずれかの発明において、前記揚水管の上端部の周囲にマンホールが設けられていることを特徴とする。
本発明による常用井戸の構造によれば、揚水管の上部の周囲にマンホールを構築するので、取水に必要な揚水ポンプの電源設備や常用井戸の点検道具等を備えることができる。
【0022】
第13の発明は、第8〜第12のいずれかの発明において、前記揚水管は、ステンレスからなることを特徴とする。
本発明による常用井戸の構造によれば、揚水管はステンレスで、耐水性に優れているので、長期間にわたって使用することができる。
【0023】
第14の発明の常用井戸は、第1〜第7のいずれかの方法で構築されたことを特徴とする。
本発明による常用井戸によれば、地中構造物の構築等の工事中及び工事後も使用可能で、かつ、地震等による水平荷重が地中構造物に作用しても損傷することがない。
【発明の効果】
【0024】
本発明の常用井戸の構築方法を用いることにより、地中構造物の構築等の工事中及び工事後も使用可能で、かつ、地震等による水平荷重が作用しても損傷しない常用井戸を構築することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0025】
以下、本発明の常用井戸の構築方法の好ましい実施形態について図面を用いて詳細に説明する。なお、以下の実施形態では、地中構造物であるソイルセメント柱列壁内に地下水を揚水するための常用井戸を構築する方法を例として説明するが、本発明は、RC等の地中構造物にも適用することができる。
【0026】
図1及び図2は、それぞれ本実施形態の第一の実施例に係る常用井戸1をソイルセメント柱列壁2内に設置した状態を示す斜視図及び縦断面図である。
【0027】
図1及び図2に示すように、ソイルセメント柱列壁2は、地下構造物等を構築するために開削工法にて掘削される掘削予定箇所5の周囲を取り囲むように構築され、その下端は地表層27を貫通して不透水層である粘土層3の上部に到達するように設置される。ただし、地層はこれらに限定されるものではなく、すべて砂層4からなるものであってもよい。
【0028】
ソイルセメント柱列壁2内には、複数の筒状の丸型鋼管6aがソイルセメント柱列壁2を深さ方向に貫通して、その下端がソイルセメント柱列壁2の下端から突出するように設置されている。
【0029】
これらの丸型鋼管6aは、常用井戸1を構築する際に、削孔方向を誘導するためのガイドとして利用されるとともに、地震時等にソイルセメント柱列壁2の壁面に対して垂直に作用するせん断荷重に対するせん断耐力を向上させるための構造用部材として利用される。
【0030】
常用井戸1は、複数の丸型鋼管6aのうち設計等により選択された丸型鋼管6a内に構築される。以下、複数の丸型鋼管6aのうち設計等により選択されたものを井戸削孔用ガイド管6bという。
【0031】
常用井戸1は、地下水を集水し、揚水するための揚水管7と、揚水管7の下端部周囲に設けられ、地下水を通過させるための砂が充填されて形成されたフィルター部11と、フィルター部11の上に止水材が充填されて形成された止水部8と、止水部8の上に緩衝材が充填されて形成された緩衝部9とを備える。
【0032】
この常用井戸1は、ソイルセメント柱列壁2に取り囲まれた掘削予定箇所5を掘削する際に砂層4内の地下水を排水して地下水の水位を低下させたり、地下構造物の構築後に清掃用等の水として利用する地下水を揚水するために使用される。
【0033】
揚水管7は、その外周と井戸削孔用ガイド管6bの内周との間及び井戸削孔用ガイド管6b内に削孔された孔29の内周との間にそれぞれ隙間を形成するように設置されている。また、揚水管7の下端が、井戸削孔用ガイド管6bの内側を貫通し、砂層4に到達するように設置されている。砂層4部分の揚水管7には、地下水が管内に流入できるようにスクリーン10が設けられおり、フィルター部11を通過した地下水がこのスクリーン10を介して揚水管7内に流入する。揚水管7として、本実施形態においては、ステンレス管を用いた。
【0034】
また、揚水管7の上端部の周囲には、メンテナンス時に利用するためのマンホール12がソイルセメント柱列壁2内に構築されている。
【0035】
止水部8は、上述した揚水管7の外周と井戸削孔用ガイド管6bの内周との間に形成される隙間への地下水の流入を防止するために、フィルター部11の上に形成されている。なお、本実施形態においては、止水部8を構成する止水材としてベントナイトを用いたが、これに限定されるものではなく、一般的な止水材を用いてもよい。
【0036】
緩衝部9は、地震等によってソイルセメント柱列壁2が変形したときに、井戸削孔用ガイド管6bが揚水管7に接触することを防止するために、止水部8の上に形成されている。なお、本実施形態においては、緩衝部9を構成する緩衝材として、工事で生じた現場の土や砂を用いたが、これに限定されるものではなく、セメントでもよい。
【0037】
揚水管7の内側には、揚水ポンプ13及びこの揚水ポンプ13で揚水された地下水を地上に送給するための揚水管内配管14が設置され、地上には、この揚水管内配管14に接続され、揚水された地下水を所定の場所へ送給するための地上用配管15が設置されている。
【0038】
以下に、ソイルセメント柱列壁2内に常用井戸1を構築する方法について説明する。まず、ソイルセメント柱列壁2に囲まれた掘削予定箇所5に地下構造物等を構築する際に使用される工事用井戸25の構築手順を示し、次に、この工事用井戸25を利用して常用井戸1を構築する構築手順を示す。
【0039】
図3〜図10は、本実施例に係る工事用井戸25の構築手順を示す図である。図3に示すように、地上に設置されたクレーン16で井戸削孔用ガイド管6bを流動状態のソイルセメント柱列壁2内に建て込む。井戸削孔用ガイド管6bの建て込みは、図4に示すように、下端部がソイルセメント柱列壁2を貫通して粘土層3に到達するまで行う。
【0040】
図5に示すように、井戸削孔用ガイド管6bは、井戸削孔用ガイド管6b内に水や泥水等の液体を送給するための圧送管19を備え、長手方向が工事用井戸25の削孔方向と略同一になるように設置されている。
【0041】
圧送管19は、その下端が井戸削孔用ガイド管6bの下部に設けられた給水口17に接続され、上端が給水ポンプ等の給水機18に接続されている。また、圧送管19は、井戸削孔用ガイド管6bの外周面に沿って溶接にて接合されており、下端(給水口17)側の内部には水圧を測定するための圧力センサー20が設けられている。圧力センサー20による測定値は、地上へ伝達され、地上のモニター等(図示しない)でモニタリングできるようになっている。圧送管19内に供給する水の圧力は、圧力センサー20による測定値をモニタリングしつつ、給水機18にて調整する。本実施例においては、圧送管19は、丸型の鋼管を用いた。なお、井戸削孔用ガイド管6b及び圧送管19は、鋼管に限定されるものではなく、ソイルセメント柱列壁2内に建て込む際に破損しない強度を有するものであればよく、例えば、強化プラスチック等からなる筒状の管を用いてもよい。
【0042】
井戸削孔用ガイド管6bの給水口17には、圧送管19内の水の圧力が所定の値以上になると開いて圧送管19内の水を井戸削孔用ガイド管6b内に供給可能にする止水手段21が接続されている。本実施例においては、止水手段21として、ゴムやプラスチックからなる止水栓を用いた。止水栓は、凸型の形状を有し、その突起部が給水口17を井戸削孔用ガイド管6b内から閉止するように装着されており、圧送管19内に水を圧入すると、止水栓が水圧により井戸削孔用ガイド管6b内に脱落して圧送管19と井戸削孔用ガイド管6bとが連通し、水が井戸削孔用ガイド管6b内に供給される。
なお、止水手段21は、止水栓に限定されるものではなく、逆止弁を用いてもよい。
【0043】
次に、図6に示すように、ソイルセメントが固化し始めた半固結状態のときに、地上に設置された給水ポンプ等の給水機18を稼動させて圧送管19内に水を圧入する。圧送管19内に水が圧入されると給水口17の止水栓が水の注入圧によって井戸削孔用ガイド管6b内に脱落し、水が井戸削孔用ガイド管6b内の下端部にソイルセメントを押し上げながら流入して貯留する。このまま井戸削孔用ガイド管6b内の水が圧力値P1(後述する)になるまで水を注入する。
この井戸削孔用ガイド管6b内に貯留した水の圧力(圧力値P1)で井戸削孔用ガイド管6b内のソイルセメントを上方に移動させて外部に排出する。
【0044】
以下に、井戸削孔用ガイド管6b内のソイルセメントを上方に移動させるために必要な水の圧力値P1の算出方法について説明する。
【0045】
図7に示すように、井戸削孔用ガイド管6bの下端部に貯留している水のソイルセメントの下端面に作用する荷重Fwは(1)式となる。
Fw=P×π×r2 ・・・(1)
ここで、P:水圧、r:井戸削孔用ガイド管6bの内周面の半径である。
【0046】
また、井戸削孔用ガイド管6b内のソイルセメントの重量Fsは(2)式となる。
Fs=γt×Z×π×r2 ・・・(2)
ここで、γt:ソイルセメント単位体積重量、Z:ソイルセメント被り厚である。
【0047】
また、ソイルセメントが井戸削孔用ガイド管6b内を上方に移動する際に生じる摩擦力Fmは(3)式となる。
Fm=2×π×r×Z×f ・・・(3)
ここで、f:井戸削孔鋼管周面摩擦力である。
【0048】
井戸削孔用ガイド管6b内のソイルセメントを上方に移動させて外部に排出するためには、次の(4)式を満たす必要がある。
Fw>Fs+Fm ・・・(4)
そこで、この(4)式に(1)式〜(3)式をそれぞれ代入すると(5)式となる。
P×π×r2>γt×Z×π×r2+2×π×r×Z×f ・・・(5)式
この(5)式を変形すると(6)式となる。
P>γt×Z+Z×f/r ・・・(6)
つまり、(6)式に示すように、井戸削孔用ガイド管6b内のソイルセメントを上方に移動させて外部に排出するためには、井戸削孔用ガイド管6b内に貯留した水の圧力Pが、ソイルセメントの自重による圧力(=γt×Z)とソイルセメントの摩擦力(=Z×f/r)との合算値よりも大きくならなければならない。
【0049】
また、ソイルセメントを上方に移動させるとともに、ボイリングを防止するためには、次の(7)式を満たす必要がある。
P>Wp ・・・・(7)
ここで、Wp:地下水の水圧であり、地質調査等により予め測定された値を用いる。
【0050】
このように、井戸削孔用ガイド管6b内に貯留する水の圧力Pは、(6)式を満たし、かつ、(7)式を満たす必要がある。そこで、井戸削孔用ガイド管6b内の水の圧力を、ソイルセメントの自重による圧力(=γt×Z)とソイルセメントの摩擦力(=Z×f/r)との合算値よりも所定圧だけ大きい値の圧力値P1に調整する。これにより、ソイルセメントは上方に移動してソイルセメントの上部から順次地上に排出される。このとき、図8に示すように、この排出されたソイルセメントと同体積分の水が井戸削孔用ガイド管6b内に注入される。なお、上記所定圧は、現場条件、例えば、給水機18の圧力保持性能等に応じて適宜決定する。
【0051】
ソイルセメントが順次排出されるとソイルセメントの自重が徐々に小さくなるので、圧力値P1を一定値のままで保持すると、圧力値P1とソイルセメントの自重による圧力にソイルセメントの摩擦力を加算した値との圧力差が徐々に大きくなり、ソイルセメントが地上に飛び出す可能性がある。そこで、排出したソイルセメントの体積から井戸削孔用ガイド管6b内に残存しているソイルセメントの体積(ここでは、厚さZ)を推定して、圧力値P1を徐々に小さくしてソイルセメントの飛び出しを防止しつつ、ソイルセメントを排出する。ただし、圧力値P1が地下水の水圧Wpよりも小さくならないようにする。
【0052】
そして、図9に示すように、井戸削孔用ガイド管6b内のソイルセメントをすべて排出する。
【0053】
次に、図10に示すように、工事用井戸25の井戸削孔用ガイド管6b内に掘削ビット24を備えたロッド23を挿入し、この井戸削孔用ガイド管6bを削孔時のガイドにして砂層4を削孔する。そして、図11に示すように、削孔により形成された孔29の崩壊を防止するため及び地下水を揚水するためにケーシング28を挿入して工事用井戸25を構築する。本実施形態においては、ケーシング28として塩ビ管を用いたが、これに限定されるものではなく、鋼管でもよい。
【0054】
なお、図12に示すように、ソイルセメント柱列壁2に囲まれた掘削予定箇所5に地下構造物等を構築する工事期間中は、この工事用井戸25から地下水を揚水する。揚水した地下水は、地上で処理し、あるいは、下流側の砂層4内に戻す。
【0055】
次に、地下構造物等が完成し、工事が終了した後に、この工事用井戸25を利用して常用井戸1を構築する構築方法について説明する。
【0056】
図13〜図16は、本実施例に係る常用井戸1の構築手順を示す図である。
【0057】
図13に示すように、工事用井戸25の孔29からケーシング28を引き抜いて、替わりにステンレスからなるケーシングを揚水管7として挿入し、揚水管7の外周と孔29の内周との間に隙間が形成されるように設置する。そして、その隙間の下部に砂や礫を充填してフィルター部11を形成する。
【0058】
次に、図14に示すように、フィルター部11の上にベントナイトを充填して止水部8を形成する。
【0059】
それから、図15に示すように、この止水部8の上面より揚水管7の上部付近まで、工事で生じた現場の土砂を充填して緩衝部9を形成し、常用井戸1を構築する。揚水管7の上部の周囲の隙間には何も充填せずに空洞状態にして、マンホール12を構築する。
【0060】
最後に、図16に示すように、揚水ポンプ13を揚水管7内に挿入し、この揚水ポンプ13から揚水された地下水を所定の場所に送給するための揚水管内配管14及び地上用配管15をそれぞれ設置する。
【0061】
次に、本実施形態の第二の実施例について説明する。以下の説明において、上記の実施例に対応する部分には同一の符号を付して説明を省略し、主に相違点について説明する。
【0062】
本実施形態の第二の実施例におけるソイルセメントの排出は、水の注入圧を一定のまま行うものである。
【0063】
図17〜図21は、本実施形態の第二の実施例に係る工事用井戸26の構築手順を示す図である。
【0064】
図17に示すように、井戸削孔用ガイド管6bをソイルセメント内に打設後、地上に設置された給水ポンプ等の給水機18を稼動させて井戸削孔用ガイド管6b内に水を圧入する。このとき、井戸削孔用ガイド管6b内に貯留する水の圧力が圧力値P2になるまで水を圧入する。本実施例においては、圧力値P2は、ボイリングの防止を目的として、地下水の水圧Wpよりもやや大きい値とした。
【0065】
次に、図18に示すように、井戸削孔用ガイド管6bの上端側の開口からアースオーガー22を挿入し、ソイルセメントの上部から下方へむかって順次無水で破砕して、地上へ排出する。
【0066】
ソイルセメントを地上に排出するにつれてソイルセメントの厚さが薄くなり、図19に示すように、この厚さがZ2になると、ソイルセメントの自重による圧力(=γt×Z2)とソイルセメントの摩擦力(=Z2×f/r)との合算値に圧力値P2が一致し、水の圧力値P2とソイルセメントの荷重等とが釣り合った状態になる。つまり、
P2 = γt×Z2 + Z2×f/r ・・・(8)
が成立する状態となる。
【0067】
(8)式に示す状態からソイルセメントを更に排出すると、ソイルセメントの厚さがZ2よりも薄くなり、厚さがL(<Z2)になると、水の圧力値P2がソイルセメントの自重による圧力(=γt×Z2)とソイルセメントの摩擦力(=Z2×f/r)との合算値よりも大きくなる。つまり、
P2 > γt×L + L×f/r ・・・(9)
が成立する状態となる。
【0068】
(9)式が成立する状態になると、図20に示すように、ソイルセメントは水圧により上方に押し上げられる。このソイルセメントが上方に移動するときに、移動したソイルセメントと同体積分の圧力値P2の水が井戸削孔用ガイド管6b内に注入される。こうして、圧力値P2を維持しながら水を供給すると、図21に示すように、ソイルセメントは地上に到達し、井戸削孔用ガイド管6b内から排出される。井戸削孔用ガイド管6b内のソイルセメントをすべて排出して工事用井戸26を構築する。
【0069】
最後に、第一実施例と同様に、井戸削孔用ガイド管6bをガイドにして砂層4を削孔するとともに、揚水管7を設置し、止水部8、緩衝部9及びマンホール12を形成し、常用井戸1を構築する。
【0070】
次に、本実施形態の第三の実施例について説明する。
図22(a)〜図22(c)は、本実施形態の第三の実施例に係る井戸削孔用ガイド管31bを示す図である。
図22(a)〜図22(c)に示すように、井戸削孔用ガイド管31bは下端面を閉止するための閉止手段32を備える。
【0071】
閉止手段32は、井戸削孔用ガイド管31bの下端面を閉じる蓋33と、この蓋33を閉止する閉止装置とから構成される。
蓋33は、井戸削孔用ガイド管31bの内径と同じ長さの直径を有する円板形状の板材で、直径方向の両端に円柱形状のピン34が取り付けられている。
井戸削孔用ガイド管31bの下端部には、蓋33のピン34を係合するための切り欠き部37が形成されている。ピン34が切り欠き部37に係合するように組み付けると、蓋33がこのピン34の軸方向(つまり、蓋33の直径方向)を中心にして回転可能に井戸削孔用ガイド管31bの下端に取り付けられる。
【0072】
閉止装置は、蓋33の一部に取り付けられたワイヤーロープ35と、地上に設置され、このワイヤーロープ35を巻取るための巻取機36(図19)とから構成されており、巻取機36でワイヤーロープ35を操作することにより蓋33を回転させることができる。ワイヤーロープ35は井戸削孔用ガイド管31bの下端から上端まで外周面に沿って配設されている。
【0073】
次に、ソイルセメント柱列壁2内に井戸削孔用ガイド管31bを用いて工事用井戸30を構築する方法について説明する。
図23〜図25は、本実施例に係る工事用井戸30の構築手順を示す図である。
【0074】
図23に示すように、井戸削孔用ガイド管31bを蓋33が取り付けられた側の端部が下になるように未固結状態のソイルセメント柱列壁2内に建て込む。
【0075】
このとき、ソイルセメントに建て込む際の抵抗を減らすために、地上に設置された巻取機36でワイヤーロープ35を操作して蓋33を鉛直にした状態に保っておく。このため、建て込み時には井戸削孔用ガイド管31bの下端は開口しており、ソイルセメントが井戸削孔用ガイド管31b内に流入する。建て込みは、この井戸削孔用ガイド管31b内に取り付けられた蓋33がソイルセメント柱列壁2を貫通して砂層4に到達するまで行う。
【0076】
そして、図24に示すように、巻取機36でワイヤーロープ35を操作して蓋33を水平な状態に回転させて井戸削孔用ガイド管31bの下端面を閉じる。地下水の水圧Wp等により蓋33が回転して下端面が開口しないようにワイヤーロープ35に張力をかけた状態で固定する。
【0077】
次に、図25に示すように、井戸削孔用ガイド管31bの上端側の開口からアースオーガー22を挿入してソイルセメントを破砕して、地上へ排出し、工事用井戸30を構築する。
【0078】
最後に、第一及び第二実施例と同様に、井戸削孔用ガイド管31bをガイドにして砂層4を削孔するとともに、揚水管7を設置し、止水部8、緩衝部9及びマンホール12を形成し、常用井戸1を構築する。
【0079】
次に、本実施形態の第四の実施例について説明する。
図26は、本実施形態の第四の実施例に係る井戸削孔用ガイド管41bを示す図である。図26に示すように、井戸削孔用ガイド管41bは、圧送管19と閉止手段32とを備える。
【0080】
以下、ソイルセメント柱列壁2内に井戸削孔用ガイド管41bを用いて工事用井戸40を構築する方法について説明する。
図27〜図29は、本実施例に係る工事用井戸40の構築手順を示す図である。
【0081】
図27に示すように、井戸削孔用ガイド管41b内に取り付けられた蓋33が砂層4に到達するまで井戸削孔用ガイド管41bをソイルセメント柱列壁2内に建て込む。
【0082】
図28に示すように、巻取機36でワイヤーロープ35を操作して蓋33を水平な状態に回転させて井戸削孔用ガイド管41bの下端面を閉じる。
【0083】
次に、図29に示すように、地上に設置された給水機18を稼動させて圧送管19内に水を圧入すると、この水が井戸削孔用ガイド管41b内の下端部にソイルセメントを押し上げながら流入して貯留する。このまま井戸削孔用ガイド管41b内の水が圧力値P1になるまで水を注入する。
【0084】
そして、第一の実施例と同様に、この井戸削孔用ガイド管41b内に貯留した水の圧力で井戸削孔用ガイド管41b内のソイルセメントを上方に移動して外部に排出し、工事用井戸40を構築する。
【0085】
最後に、第一〜第三実施例と同様に、井戸削孔用ガイド管41bをガイドにして砂層4を削孔するとともに、揚水管7を設置し、止水部8、緩衝部9及びマンホール12を形成し、常用井戸1を構築する。
【0086】
次に、本実施形態の第五の実施例について説明する。
図30〜図32は、本実施形態の第五の実施例に係る工事用井戸50の構築手順を示す図である。
【0087】
図30に示すように、ソイルセメント柱列壁2内に井戸削孔用ガイド管51bを建て込む。そして、井戸削孔用ガイド管6bの上端側の開口からアースオーガー22を挿入し、ソイルセメントの上部から下方へむかって順次無水で破砕して、地上へ排出する。
【0088】
次に、図31に示すように、ソイルセメントの厚さがZ2((8)式参照)になるまで井戸削孔用ガイド管6b内のソイルセメントを掘削する。ソイルセメントの厚さZ2は、第二実施例で示したように、ソイルセメントの自重による圧力(=γt×Z2)とソイルセメントの摩擦力(=Z2×f/r)との合算値に地下水の圧力値P2が一致し、この地下水の圧力値P2とソイルセメントの荷重等とが釣り合った状態になる厚さである。なお、ソイルセメントで地下水や土砂の流入を確実に抑えるために、井戸削孔用ガイド管51b内に残置するソイルセメントの厚さをZ2よりもやや厚いZ3(>Z2)にしてもよい。
【0089】
次に、図32に示すように、井戸削孔用ガイド管51b内のソイルセメントを除去した部分に水を注入し、残置したソイルセメント2Aの上に水を充満する。
【0090】
そして、井戸削孔用ガイド管51b内に掘削ビット24を備えるロッド23を挿入し、井戸削孔用ガイド管51b内のソイルセメント2Aを削孔して地上に排出すし、工事用井戸50を構築する。
【0091】
最後に、第一〜第四実施例と同様に、井戸削孔用ガイド管51bをガイドにして砂層4を削孔するとともに、揚水管7を設置し、止水部8、緩衝部9及びマンホール12を形成し、常用井戸1を構築する。
【0092】
以上説明した本実施形態における常用井戸1の構築方法によれば、地下構造物等の構築工事中に利用していた工事用井戸25、26、30、40、50を工事終了後に常用井戸1として利用することができる。
【0093】
また、揚水管7の外周と井戸削孔用ガイド管6b、31b、41b、51bの内周との間に形成される隙間に止水材を充填するので、この隙間への地下水の流入を防止することができる。したがって、ソイルセメント柱列壁2に埋設されている井戸削孔用ガイド管6b、31b、41b、51bが耐水処理されていない鋼材であっても地下水と接触しないので、腐食等による井戸削孔用ガイド管6b、31b、41b、51bの強度低下が生じない。
【0094】
そして、地震時等にソイルセメント柱列壁2に作用する荷重は緩衝部9で緩衝されて揚水管7には作用しない。したがって、揚水管7は構造部材としての機能を備える必要が無いので、揚水管7の肉厚を薄くすることができる。さらに、地震等でソイルセメント柱列壁2が変形しても緩衝部9が存在するので、揚水管7と直接接触することがなく、揚水管7の損傷を防止することができる。
【0095】
また、揚水管7の上部の周囲にマンホール12を構築するので、取水に必要な揚水ポンプ13の電源設備や常用井戸1の点検道具等を設置することができる。
【0096】
そして、揚水管7はステンレスで、耐水性に優れているので、長期間にわたって常用井戸1を使用することができる。
【0097】
なお、上述したすべての実施例において、井戸削孔用ガイド管6b、31b、41b、51bとして丸型の鋼管を用いたが、丸型に限定されるものではなく四角等の角型のものを用いてもよい。
【0098】
なお、上述したすべての実施例において、ソイルセメント柱列壁2内に井戸削孔用ガイド管6bを設置する場合について説明したが、壁に限定されるものではなく、例えば、杭や壁杭内に設置してもよい。
【図面の簡単な説明】
【0099】
【図1】本実施形態の第一の実施例に係る常用井戸をソイルセメント柱列壁内に設置した状態を示す斜視図である。
【図2】本実施形態の第一の実施例に係る常用井戸をソイルセメント柱列壁内に設置した状態を示す縦断面図である。
【図3】本実施例に係る工事用井戸の構築手順を示す図である。
【図4】本実施例に係る工事用井戸の構築手順を示す図である。
【図5】本実施例に係る工事用井戸の構築手順を示す図である。
【図6】本実施例に係る工事用井戸の構築手順を示す図である。
【図7】本実施例に係る工事用井戸の構築手順を示す図である。
【図8】本実施例に係る工事用井戸の構築手順を示す図である。
【図9】本実施例に係る工事用井戸の構築手順を示す図である。
【図10】本実施例に係る工事用井戸の構築手順を示す図である。
【図11】本実施例に係る工事用井戸の構築手順を示す図である。
【図12】本実施例に係る工事用井戸の構築手順を示す図である。
【図13】本実施例に係る常用井戸の構築手順を示す図である。
【図14】本実施例に係る常用井戸の構築手順を示す図である。
【図15】本実施例に係る常用井戸の構築手順を示す図である。
【図16】本実施例に係る常用井戸の構築手順を示す図である。
【図17】本実施形態の第二の実施例に係る工事用井戸の構築手順を示す図である。
【図18】本実施形態の第二の実施例に係る工事用井戸の構築手順を示す図である。
【図19】本実施形態の第二の実施例に係る工事用井戸の構築手順を示す図である。
【図20】本実施形態の第二の実施例に係る工事用井戸の構築手順を示す図である。
【図21】本実施形態の第二の実施例に係る工事用井戸の構築手順を示す図である。
【図22】本実施形態の第三の実施例に係る井戸削孔用ガイド管を示す図である。
【図23】本実施例に係る工事用井戸の構築手順を示す図である。
【図24】本実施例に係る工事用井戸の構築手順を示す図である。
【図25】本実施例に係る工事用井戸の構築手順を示す図である。
【図26】本実施形態の第四の実施例に係る井戸削孔用ガイド管を示す図である。
【図27】本実施例に係る工事用井戸の構築手順を示す図である。
【図28】本実施例に係る工事用井戸の構築手順を示す図である。
【図29】本実施例に係る工事用井戸の構築手順を示す図である。
【図30】本実施形態の第五の実施例に係る工事用井戸の構築手順を示す図である。
【図31】本実施形態の第五の実施例に係る工事用井戸の構築手順を示す図である。
【図32】本実施形態の第五の実施例に係る工事用井戸の構築手順を示す図である。
【符号の説明】
【0100】
1 常用井戸、2 ソイルセメント柱列壁、3 粘土層、4 砂層、
5 掘削予定箇所、6a 丸型鋼管、6b 井戸削孔用ガイド管、
7 揚水管、8 止水部、9 緩衝部、10 スクリーン、
11 フィルター部、12 マンホール、13 揚水ポンプ、
14 揚水管内配管、15 地上用配管、16 クレーン、
17 給水口、18 給水機、19 圧送管、20 圧力センサー、
21 止水手段、22 アースオーガー、23 ロッド、24 掘削ビット、
25、26 工事用井戸、27 地表層、28 ケーシング、29 孔、
30 工事用井戸、31b 井戸削孔用ガイド管、32 閉止手段、
33 蓋、34 ピン、35 ワイヤーロープ、36 巻取機、
37 切り欠き部、40 工事用井戸、41b 井戸削孔用ガイド管、
50 工事用井戸、51b 井戸削孔用ガイド管、
P1 圧力値、P2 圧力値
【特許請求の範囲】
【請求項1】
管が埋設された地中構造物であって、当該地中構造物の下方の地盤内における所定の深度まで到達する孔が当該管の内部に形成されている当該地中構造物を利用して井戸を構築する常用井戸の構築方法において、
地下水を集水するための揚水管を前記孔内に設置する設置工程を備え、当該揚水管を井戸とすることを特徴とする常用井戸の構築方法。
【請求項2】
前記孔の内周と前記揚水管との間に形成される隙間に、砂や礫等を充填して地下水を通水させるための通水部を形成する通水部形成工程を更に備えることを特徴とする請求項1に記載の常用井戸の構築方法。
【請求項3】
前記通水部より上方の前記隙間に止水材を充填して止水部を形成する止水部形成工程を更に備えることを特徴とする請求項2に記載の常用井戸の構築方法。
【請求項4】
前記止水部より上方の前記隙間に緩衝材を充填して緩衝部を形成する緩衝部形成工程を更に備えることを特徴とする請求項3に記載の常用井戸の構築方法。
【請求項5】
前記揚水管の上端部の周囲にマンホールを構築するマンホール構築工程を更に備えることを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載の常用井戸の構築方法。
【請求項6】
前記揚水管は、ステンレスからなることを特徴とする請求項1〜5のいずれかに記載の常用井戸の構築方法。
【請求項7】
前記管内の前記孔は、前記地中構造物の構築にともなう工事用井戸として使用されることを特徴とする請求項1に記載の常用井戸の構築方法。
【請求項8】
管が埋設された地中構造物であって、当該地中構造物の下方の地盤内における所定の深度まで到達する孔が当該管の内部に形成されている当該地中構造物を利用して構築された常用井戸の構造であって、
前記孔内に地下水を集水するための揚水管を備えることを特徴とする常用井戸の構造。
【請求項9】
前記孔の内周と前記揚水管との間に形成された隙間に、砂や礫等が充填され、地下水を通水するための通水部が設けられていることを特徴とする請求項8に記載の常用井戸の構造。
【請求項10】
前記通水部より上方の前記隙間に止水材が充填された止水部が設けられていることを特徴とする請求項9に記載の常用井戸の構造。
【請求項11】
前記止水部より上方の前記隙間に緩衝材が充填された緩衝部が設けられていることを特徴とする請求項10に記載の常用井戸の構造。
【請求項12】
前記揚水管の上端部の周囲にマンホールが設けられていることを特徴とする請求項8〜10のいずれかに記載の常用井戸の構造。
【請求項13】
前記揚水管は、ステンレスからなることを特徴とする請求項8〜12のいずれかに記載の常用井戸の構造。
【請求項14】
請求項1〜7のいずれかの方法で構築されたことを特徴とする常用井戸。
【請求項1】
管が埋設された地中構造物であって、当該地中構造物の下方の地盤内における所定の深度まで到達する孔が当該管の内部に形成されている当該地中構造物を利用して井戸を構築する常用井戸の構築方法において、
地下水を集水するための揚水管を前記孔内に設置する設置工程を備え、当該揚水管を井戸とすることを特徴とする常用井戸の構築方法。
【請求項2】
前記孔の内周と前記揚水管との間に形成される隙間に、砂や礫等を充填して地下水を通水させるための通水部を形成する通水部形成工程を更に備えることを特徴とする請求項1に記載の常用井戸の構築方法。
【請求項3】
前記通水部より上方の前記隙間に止水材を充填して止水部を形成する止水部形成工程を更に備えることを特徴とする請求項2に記載の常用井戸の構築方法。
【請求項4】
前記止水部より上方の前記隙間に緩衝材を充填して緩衝部を形成する緩衝部形成工程を更に備えることを特徴とする請求項3に記載の常用井戸の構築方法。
【請求項5】
前記揚水管の上端部の周囲にマンホールを構築するマンホール構築工程を更に備えることを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載の常用井戸の構築方法。
【請求項6】
前記揚水管は、ステンレスからなることを特徴とする請求項1〜5のいずれかに記載の常用井戸の構築方法。
【請求項7】
前記管内の前記孔は、前記地中構造物の構築にともなう工事用井戸として使用されることを特徴とする請求項1に記載の常用井戸の構築方法。
【請求項8】
管が埋設された地中構造物であって、当該地中構造物の下方の地盤内における所定の深度まで到達する孔が当該管の内部に形成されている当該地中構造物を利用して構築された常用井戸の構造であって、
前記孔内に地下水を集水するための揚水管を備えることを特徴とする常用井戸の構造。
【請求項9】
前記孔の内周と前記揚水管との間に形成された隙間に、砂や礫等が充填され、地下水を通水するための通水部が設けられていることを特徴とする請求項8に記載の常用井戸の構造。
【請求項10】
前記通水部より上方の前記隙間に止水材が充填された止水部が設けられていることを特徴とする請求項9に記載の常用井戸の構造。
【請求項11】
前記止水部より上方の前記隙間に緩衝材が充填された緩衝部が設けられていることを特徴とする請求項10に記載の常用井戸の構造。
【請求項12】
前記揚水管の上端部の周囲にマンホールが設けられていることを特徴とする請求項8〜10のいずれかに記載の常用井戸の構造。
【請求項13】
前記揚水管は、ステンレスからなることを特徴とする請求項8〜12のいずれかに記載の常用井戸の構造。
【請求項14】
請求項1〜7のいずれかの方法で構築されたことを特徴とする常用井戸。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】
【図19】
【図20】
【図21】
【図22】
【図23】
【図24】
【図25】
【図26】
【図27】
【図28】
【図29】
【図30】
【図31】
【図32】
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【図13】
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【図17】
【図18】
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【図21】
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【図30】
【図31】
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【公開番号】特開2009−121063(P2009−121063A)
【公開日】平成21年6月4日(2009.6.4)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2007−293547(P2007−293547)
【出願日】平成19年11月12日(2007.11.12)
【出願人】(000000549)株式会社大林組 (1,758)
【公開日】平成21年6月4日(2009.6.4)
【国際特許分類】
【出願日】平成19年11月12日(2007.11.12)
【出願人】(000000549)株式会社大林組 (1,758)
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