透水性隔壁及び集水トンネルの構築方法
【課題】 動力や人力によって蓋部を開ける必要がなく、容易に透水性の確保が可能な透水性隔壁及び集水トンネルの構築方法を提供する。
【解決手段】 外側面１２ａ側からの地下水１９の取り込みが可能な多孔質の透水部１２とその周囲に形成される構造壁部１３とを備えた透水セグメント１１である。
そして、透水部１２の外側面１２ａ側には、構造壁部１３に支持されるフィルター部１６と、そのフィルター部１６と透水部１２の間に配設されて水膨潤材料１５の伸縮によって移動する可動蓋部１４とが備えられ、可動蓋部１４は水膨潤材料１５が膨張する前は透水部１２への地下水１９の浸入を阻止し、水膨潤材料１５が膨張することによって透水部１２に地下水１９が侵入する水みちが形成される。
【解決手段】 外側面１２ａ側からの地下水１９の取り込みが可能な多孔質の透水部１２とその周囲に形成される構造壁部１３とを備えた透水セグメント１１である。
そして、透水部１２の外側面１２ａ側には、構造壁部１３に支持されるフィルター部１６と、そのフィルター部１６と透水部１２の間に配設されて水膨潤材料１５の伸縮によって移動する可動蓋部１４とが備えられ、可動蓋部１４は水膨潤材料１５が膨張する前は透水部１２への地下水１９の浸入を阻止し、水膨潤材料１５が膨張することによって透水部１２に地下水１９が侵入する水みちが形成される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、外側面側から地下水を取り込むことができる集水トンネルや遮水壁として使用した後に地下水の流れを回復させることが可能な地中連続壁用の透水性隔壁及び集水トンネルの構築方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、地中に滞留した海水や地下水を取水して利用するために構築される集水トンネルが知られている（特許文献１，２等参照）。
【０００３】
この集水トンネルは、円弧状の透水セグメント１を複数組み合わせて円筒形に形成されたトンネルであって、透水セグメント１には外側面側から地下水を取り込むための透水部２と、この透水部２とトンネル内部を連通させる導水管４，４とが設けられている（図８参照）。
【０００４】
この透水部２は、多孔質のポーラスコンクリートで構成されており、トンネル外側面側の地下水が透水部２に浸み込んで導水管４，４を通って集水ンネルの内部に取り込まれる。
【０００５】
一方、このような集水トンネルでは、設置と同時に地下水が透水部２に浸透して導水管４，４を通ってトンネル内部に流れ込むことを防ぐため、図８に示すように導水管４，４の端部に蓋部５，５を取り付け、施工中はトンネル内部に水が流れ込まないように構成されている。
【０００６】
さらに、この蓋部５，５は、いずれは撤去しなければならず、撤去と同時に水がトンネル内部に流れ込むのを防ぐために、図８に示すように生分解性シート６で透水部２の外側面を覆った技術が特許文献２に開示されている。
【０００７】
以上においては集水トンネルについて述べたが、地下構造物を構築する際に土留め及び遮水の目的で構築される地中連続壁は、地下水の流れを分断して地下水の上昇又は低下を引き起こし、浸水、井戸枯れ、地盤沈下などを引き起こす原因となりうるので、使用後に透水性を回復させる機能を設けることが望まれている（特許文献３など参照）。
【特許文献１】特開平１１−３０３１５５号公報
【特許文献２】特開２００３−２６８８１４号公報
【特許文献３】特開平１０−３１７３７０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、前記した透水セグメント１の透水部２を覆う生分解性シート６を分解するバクテリア等の微生物は、海水下や地下深い場所ではほとんど存在しておらず、シートが分解されなければ所望する透水性を確保できないという問題がある。
【０００９】
これに対し、生分解性シート６を使用しない場合は、上述したように蓋部５，５の撤去によって水がトンネル内部に流れ込むため、潜水作業をともなうことになり作業の困難性が増すことになる。
【００１０】
そこで、本発明は、動力や人力によって蓋部を開ける必要がなく、容易に透水性の確保が可能な透水性隔壁及び集水トンネルの構築方法を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
前記目的を達成するために、本発明は、外側面側からの地下水の取り込みが可能な多孔質の透水部とその周囲に形成される構造壁部とを備えた透水性隔壁であって、前記透水部の外側面側には、前記構造壁部に支持される透水性保護部と、その透水性保護部と前記透水部の間に配設されて水膨潤材料の伸縮によって移動する可動蓋部とが備えられ、前記可動蓋部は前記水膨潤材料が膨張する前は前記透水部への地下水の浸入を阻止し、前記水膨潤材料が膨張することによって前記透水部に地下水が侵入する水みちが形成される透水性隔壁であることを特徴とする。
【００１２】
ここで、上記発明において、前記水膨潤材料を前記可動蓋部と前記透水部の間に介在させるとともに、前記可動蓋部と前記透水性保護部との間に間隙が形成されるように構成することができる。
【００１３】
また、前記発明において、前記可動蓋部の略中央には可動蓋部を屈曲可能にする屈曲部を形成し、その屈曲部を挟んで対向する可動蓋部の縁部と前記透水部との間に前記水膨潤材料を設けることができる。
【００１４】
これに対して、前記可動蓋部の縁部の一方側と前記透水部との間にのみ前記水膨潤材料を設けることもできる。
【００１５】
また、前記可動蓋部及び前記透水性保護部をスリット状に形成し、前記水膨潤材料が膨張する前は両者は互いの隙間を埋める位置関係にし、前記水膨潤材料が膨張すると前記可動蓋部が前記透水性保護部に沿って移動して両者の隙間が重なるように構成することもできる。
【００１６】
さらに、本発明は、上記したいずれかに記載の透水性隔壁を用いた集水トンネルの構築方法であって、前記水膨潤材料を膨張させることなく前記透水性隔壁を所定の位置に設置して地中に空洞を形成し、前記空洞に水を充填して前記水膨潤材料を膨張させて前記可動蓋部を移動させ、前記透水性隔壁の外側面側からの地下水の取り込みを可能にする水みちを形成する集水トンネルの構築方法であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
このように構成された本発明は、水膨潤材料が膨張する前は透水部への地下水の浸入が阻止され、前記水膨潤材料が膨張することによって水みちが形成される。
【００１８】
このため、水を水膨潤材料に供給するだけで水膨潤材料が膨張して可動蓋部を開けることができるので、動力や人力によって蓋を開ける必要がなく、容易に透水性を確保することができる。
【００１９】
また、透水性保護部と透水部の外側面との間の間隙内で可動蓋部を上昇させることによって水みちを形成させるようにすることで、簡単な構成で可動蓋部を開けて透水性を確保することができる。
【００２０】
さらに、屈曲部で可動蓋部を折り曲げて縁部を跳ね上げさせる構成とすることで、仮に前記可動蓋部上に土粒子が堆積していたとしても、容易に可動蓋部を開けることができる。
【００２１】
また、可動蓋部の縁部の一方側にのみ前記水膨潤材料を設けて、可動蓋部の片側だけ持ち上げて水みちを形成するように構成することで、水膨潤材料の使用量を減らすことができる。
【００２２】
さらに、可動蓋部と透水性保護部をスリット状に形成し、水膨潤材料の伸縮よって可動蓋部を透水性保護部に沿って移動させることで、互いの隙間の位置関係が変化して透水部への地下水の浸入が阻止されたり、水みちが形成されたりする。
【００２３】
このため、スリットとして設けられた隙間のすべてを水みちにすることができるので、地下水を取り込む量を増やすことができる。
【００２４】
また、可動蓋部を押し上げる空間を確保する必要がないので、透水部を厚く形成することができる。
【００２５】
そして、本発明の集水トンネルの構築方法は、前記透水性隔壁を所定の位置に設置して地中に空洞を形成して、その空洞に水を充填することで、水膨潤材料を膨張させて可動蓋部を動かし、水みちを形成する。
【００２６】
このため、人が空洞の内部に入って蓋部を開けたり、遠隔操作によって蓋部を開けるような構成を採用したりする必要がないので、簡単な構成で安全かつ確実に透水性を確保することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
以下、本発明の最良の実施の形態について図面を参照して説明する。
【００２８】
図２は、本実施の形態による透水性隔壁としての透水セグメント１１，・・・を円筒状に組み立てて構築された集水トンネル１０の斜視図を示している。
【００２９】
すなわち図２に示した集水トンネル１０は、４個の透水セグメント１１，・・・によって単位長さの円筒形が構成され、その円筒形が集水トンネル１０の延伸方向に複数接続されたものである。ここで、各単位長さの円筒形の円周方向に現れる４箇所の継ぎ目は、集水トンネル１０の延伸方向に連続しないように位置をずらして配置されている。
【００３０】
さらに、この透水セグメント１１は、ポーラスコンクリートなどの多孔質の材料で構成される透水部１２と、その周囲に形成される構造壁部１３とによって形成される。
【００３１】
この透水部１２のポーラスコンクリートには、例えば比重1.8〜2.0、空隙率15〜25％、透水係数1×10-1cm／sec、曲げ強度2.5Ｎ／mm2以上の特性を有するセメント系混合材料が使用される。
【００３２】
また、この透水部１２は、図１の断面図に示すように、外側面１２ａから内側面１２ｂにかけて略一定の断面積に形成されているので、外側面１２ａ側から取り込まれた地下水の流速が透水部１２の内部で変化することがほとんどなく、周辺地山の砂分及び細粒分が透水部１２に流入しにくい構造になっている。
【００３３】
この透水部１２は、例えば鉄筋コンクリートなどで成形された円弧状の構造壁部１３の円柱状の開口部に、ポーラスコンクリートを設置又は組み込むことによって形成される。
【００３４】
この透水部１２の厚みは、図１に示すようにその周囲に形成される構造壁部１３の壁厚よりも薄く、その外側面１２ａは構造壁部１３の外側面１３ａより窪んで形成されており、透水部１２の内側面１２ｂと構造壁部１３の内側面１３ｂは面一に形成されている。
【００３５】
この透水部１２の窪みに、本実施の形態の透水性保護部としてのフィルター部１６と可動蓋部１４とが配設される。
【００３６】
このフィルター部１６は、土砂の浸入を阻止して地下水１９を透過させる金網、エキスパンドメタル、不織布などの透水性部材によって形成され、その両端は構造壁部１３に架け渡されて構造壁部１３の外側面１３ａと面一になる。
【００３７】
このように構成されたフィルター部１６の下面と透水部１２の外側面１２ａとの間には土粒子がほとんど侵入することがない間隙が形成され、この間隙内で可動蓋部１４を移動させる。
【００３８】
この可動蓋部１４は、透水部１２の外側面１２ａと略同じ外形の平面視円形の板状に形成されており、縁部１４ｃの下面には図１に示すように垂下壁１４ｂが透水部１２に向けて突出されている。
【００３９】
また、この垂下壁１４ｂの下端には止水用のＯリング１４ａが取り付けられていて、遮水壁として使用する際の止水性が確保される。
【００４０】
この可動蓋部１４の縁部１４ｃの下方には、水膨潤ゴムや吸水性樹脂材料などによって形成される水膨潤材料１５が配設される。
【００４１】
この水膨潤材料１５には、水を含むことによって所定の倍率以上に膨張し、地中であれば劣化の進行が非常に遅い材料を使用する。例えば、水膨潤ゴムであれば、一般的なゴム材料と同様に地中において１００年程度は性能を維持することができる。
【００４２】
この水膨潤材料１５は、取付金具１７を介して透水部１２の外側面１２ａに固定する。
【００４３】
この取付金具１７は、図１，３に示すように、断面Ｌ字型でリング状の内縁リング１７ａと、直径方向に間隔を開けて配置される断面Ｌ字型でリング状の外縁リング１７ｂと、内縁リング１７ａと外縁リング１７ｂの間に設置される水膨潤材料１５の円周方向面を塞ぐ側方板１７ｃ，１７ｃとによって主に構成される。
【００４４】
この内縁リング１７ａ及び外縁リング１７ｂは複数のアンカー１８，・・・などの固定手段によって透水部１２や構造壁部１３などに固定され、外縁リング１７ｂの基板は構造壁部１３と水膨潤材料１５の間に透水部１２の外側面１２ａが露出しないように設置される。
【００４５】
また水膨潤材料１５は、内縁リング１７ａと外縁リング１７ｂの間の環状空間に、円周方向に間隔を開けて複数配設され、水膨潤材料１５が膨張した際にはこの水膨潤材料１５，１５間の間隙が水みちになる。
【００４６】
さらに、水膨潤材料１５は、内縁リング１７ａ、外縁リング１７ｂ及び側方板１７ｃ，１７ｃによって横方向への膨張が制限されることで、確実に可動蓋部１４を押し上げる方向に膨張させることができる。
【００４７】
次に、集水トンネル１０の構築方法を説明するとともに、この実施の形態の作用について説明する。
【００４８】
まず、立坑（図示せず）内部から地中に向けてシールド掘削機又は掘進機（図示せず）などを発進させて地中に掘削孔を形成し、その内部に透水セグメント１１，・・・を組み立てて、図２に示すような集水トンネル１０を構築する。
【００４９】
この際、可動蓋部１４は、図１（ａ）に示すように地下水（フィルター部１６外側面側の地下水は図示省略）の水圧によって透水部１２側に押し付けられており、可動蓋部１４に取り付けたＯリング１４ａと外縁リング１７ｂが密着して地下水１９の浸入を阻止するので、地下水１９が内側面１２ｂ側に流れ込むことがなく止水性を確保することができる。
【００５０】
そして、すべての透水セグメント１１，・・・の設置が完了した後に、集水トンネル１０の内部に水を充填して、透水部１２の内側面１２ｂ側に水を供給すると、内側面１２ｂ側から外側面１２ａ側に水が移動して水膨潤材料１５の底面及び取付金具１７から突出した部分に水が供給される。
【００５１】
このようにして水膨潤材料１５に水が供給されると、水膨潤材料１５が膨張して可動蓋部１４がフィルター部１６方向に押し上げられる。
【００５２】
そして、可動蓋部１４の垂下壁１４ｂ下端と外縁リング１７ｂとの間に隙間が開くと、その隙間から地下水１９が浸入し、水膨潤材料１５，１５間の水みちを通って地下水１９が透水部１２の外側面１２ａ上に導かれる（図１（ｂ）参照）。
【００５３】
この水膨潤材料１５は、地下水１９に接触している限り収縮することがないので、集水トンネル１０内の水を取水しても、地下水１９が供給される限り可動蓋部１４が閉じることはない。
【００５４】
また、一時的に地下水１９の供給が途絶えて水膨潤材料１５が収縮して可動蓋部１４が閉じた場合は、再度、集水トンネル１０内部に水を充填することで可動蓋部１４を開けることができる。
【００５５】
さらに、水膨潤材料１５によって可動蓋部１４を押し上げる際には、集水トンネル１０の内部にも水が充填されているので、可動蓋部１４の内外に作用する水圧差が小さくなり、それに抵抗する力を水膨潤材料１５の膨張力によって与えれば可動蓋部１４を移動させることができる。
【００５６】
このように本実施の形態の構成によれば、水膨潤材料１５が膨張する前は透水部１２への地下水の浸入が阻止されて止水性が確保され、水膨潤材料１５が膨張することによって水みちが形成されて透水性が確保される。
【００５７】
このように水を水膨潤材料１５に供給するだけで水膨潤材料１５が膨張し、フィルター部１６と透水部１２の外側面１２ａとの間の間隙内で可動蓋部１４を上昇させることによって水みちを形成させればよいので、簡単な構成で可動蓋部１４を開けて透水性を確保することができる。
【００５８】
また、透水セグメント１１を所定の位置に設置して地中に空洞を形成し、その空洞に水を充填することで水膨潤材料１５を膨張させて可動蓋部１４を動かすことで容易に水みちを形成することができるので、人が空洞の内部に入って蓋部を開ける必要がなく安全である。
【００５９】
また、遠隔操作によって蓋部を開ける装置を採用すれば、高価になるばかりでなく複雑な構成にする必要があるのに対し、本発明によれば簡単な構成で確実に透水性を確保することができる。
【００６０】
また、透水性が確保された透水部１２の透過断面は、外側面１２ａから内側面１２ｂまでほぼ均質に形成されているので、地下水が透水部１２を透過する流速が断面によって変化することがほとんどなく目詰まりが発生し難い。
【００６１】
また、透水部１２をその周囲に形成される構造壁部１３よりも薄くして、その窪みに可動蓋部１４を配設することで、構造壁部１３の外側面１３ａより外方に突起が形成されることがない。
【００６２】
このため、推進工法によって集水トンネル１０を構築する場合のように、地中で透水セグメント１１が摺動する場合であっても突起が引っ掛かって推進の支障となることがない。
【実施例１】
【００６３】
以下、実施例１について図４を参照しながら説明する。なお、前記実施の形態で説明した内容と同一乃至均等な部分の説明については同一符号を付して説明する。
【００６４】
前記実施の形態では、可動蓋部１４を透水部１２の外側面１２ａと略平行状態を保ったままフィルター部１６側に移動させる場合について説明したが、この実施例１では略中央で折れ曲がる可動蓋部２２を使用する場合について説明する。
【００６５】
この実施例１で使用する透水セグメント２１に配設される可動蓋部２２は、屈曲部としてのヒンジ部２２ｄを略中央に横断させ、このヒンジ部２２ｄの両側の半円形板がヒンジ部２２ｄを内側にして折れ曲がる。
【００６６】
この可動蓋部２２の縁部２２ｃの下面には、図４（ｂ）に示すように垂下壁２２ｂが透水部１２に向けて突出されている。
【００６７】
また、この垂下壁２２ｂの下端には止水用のＯリング２２ａが取り付けられていて、取付金具１７と接触することによって止水性が確保される。
【００６８】
また、この可動蓋部２２の縁部２２ｃの下方には、水膨潤ゴムや吸水性樹脂材料などによって形成される水膨潤材料２３が、取付金具１７を介して透水部１２に固定されている。
【００６９】
この水膨潤材料２３，・・・は、図４（ａ）の平面図に示すように、ヒンジ部２２ｄを挟んで対向する可動蓋部２２の縁部２２ｃ，２２ｃにそれぞれ円周方向に間隔を開けて配設される。
【００７０】
そして、この水膨潤材料２３，・・・が膨張すると、可動蓋部２２の縁部２２ｃ，２２ｃが持ち上がって、ヒンジ部２２ｄで図４（ｂ）に示すように折れ曲がって水みちが形成される。
【００７１】
このように構成された実施例１の透水セグメント２１は、可動蓋部２２の中央部が透水部１２側に移動し、縁部２２ｃ，２２ｃがフィルター部１６側に移動することで水みちが形成される。
【００７２】
このため、仮にフィルター部１６を通過した土砂が可動蓋部２２の外側面に堆積していても、水膨潤材料２３，・・・によって縁部２２ｃ，２２ｃを少し持ち上げれば、中央部が谷になる傾斜が形成されて堆積した土砂が中央部に向かって移動し、その重みが補助力となってさらに縁部２２ｃ，２２ｃを跳ね上げて容易に水みちを形成することができる。
【００７３】
なお、他の構成及び作用効果については、前記実施の形態と略同様であるので説明を省略する。
【実施例２】
【００７４】
以下、実施例２について図５を参照しながら説明する。なお、前記実施の形態又は実施例１で説明した内容と同一乃至均等な部分の説明については同一符号を付して説明する。
【００７５】
前記実施例１では、二つ折りになる可動蓋部２２について説明したが、この実施例２では、可動蓋部３２の片側だけ持ち上がる透水セグメント３１について説明する。
【００７６】
この実施例２で使用する可動蓋部３２は円形板状に形成され、その縁部３２ｃの下面には、図５（ｂ）に示すように垂下壁３２ｂが透水部１２に向けて突出されている。
【００７７】
また、この垂下壁３２ｂの下端には止水用のＯリング３２ａが取り付けられていて、取付金具１７と接触することによって止水性が確保される。
【００７８】
また、この可動蓋部３２の一方側の縁部３２ｃの下方には、水膨潤ゴムや吸水性樹脂材料などによって形成される水膨潤材料３３，・・・が、取付金具１７を介して透水部１２に固定されている。
【００７９】
この水膨潤材料３３，・・・は、図５（ａ）の平面図に示すように、縁部３２ｃの一方側に円周方向に間隔を開けて例えば３箇所に配設される。
【００８０】
このように水膨潤材料３３，・・・は一方側にのみ配設されるので、図５（ｂ）に示すようにこの付近の垂下壁３２ｂを他の部分より高くすることができる。
【００８１】
そして、この水膨潤材料３３，・・・が膨張すると、図５（ｂ）に示すように可動蓋部３２の縁部３２ｃの一方側のみが持ち上がって傾いて水みちが形成される。
【００８２】
このように構成された実施例２の透水セグメント３１は、可動蓋部３２の縁部３２ｃの一部を持ち上げればよいので、水膨潤材料３３，・・・の使用量を少なくすることができ経済的である。
【００８３】
なお、他の構成及び作用効果については、前記実施の形態又は実施例１と略同様であるので説明を省略する。
【実施例３】
【００８４】
以下、実施例３について図６，７を参照しながら説明する。なお、前記実施の形態で説明した内容と同一乃至均等な部分の説明については同一符号を付して説明する。
【００８５】
この実施例３では、可動蓋部及び透水性保護部をスリット状に形成した場合について説明する。
【００８６】
すなわちこの実施例３では、円弧状の構造壁部４３に図６に示すように直方体状の凹部４３ａを形成し、その凹部４３ａの略中央に円柱状の透水部４２がポーラスコンクリートによって形成される。
【００８７】
この凹部４３ａの上方には、複数の遮水板４６ａ，・・・を間隔を置いて平行に架け渡すことで形成される透水性保護部としてのスリット保護部４６を設ける。
【００８８】
また、この両端の遮水板４６ａ，４６ａと構造壁部４３との間には、天板４６ｂ，４６ｂをそれぞれ架け渡し、その下方の凹部４３ａ空間に地下水が直接浸入しないようにしておく。
【００８９】
また、この凹部４３ａの底面には、この遮水板４６ａと平面視で直交する方向に向けて移動梁４５ａを設置し、この移動梁４５ａの一方の端部には水膨潤材料４５及び反力部４５ｂを設ける。
【００９０】
この移動梁４５ａは、透水部４２を挟んで凹部４３ａの両側縁部（図６（ａ）では上下の縁部）に設置され、その縁部と直交する一方の凹部４３ｃ側壁に接するように反力部４５ｂが設けられる。
【００９１】
そして、移動梁４５ａと反力部４５ｂの間の水膨潤材料４５が膨張すると、図６（ａ）の右方向に移動梁４５ａが移動する。
【００９２】
この移動梁４５ａ，４５ａ間には、複数の遮水板４４ａ，・・・が間隔を置いて略平行に架け渡され、可動蓋部としてのスリット蓋部４４が形成される。
【００９３】
このスリット蓋部４４の隙間の間隔は、水膨潤材料４５，４５が膨張する前の移動梁４５ａ，４５ａの位置で、すべての遮水板４４ａ，・・・が平面視でスリット保護部４６のすべての隙間を埋める位置関係に形成される（図６（ａ）、（ｂ）参照）。
【００９４】
このようにスリット保護部４６の隙間をスリット蓋部４４で埋めることで、上面からの地下水の浸入を阻止することができる。また、天板４６ｂ，４６ｂと移動梁４５ａ，４５ａとによっても地下水の浸入を阻止することができるので、この状態であれば透水部４２まで地下水が到達することがない。
【００９５】
そして、すべての透水セグメント４１，・・・の設置が完了した後に、集水トンネル１０の内部に水を充填して、透水部４２に水を供給すると、外側面４２ａ側から水が湧き出して凹部４３ａに水が充満して水膨潤材料４５，４５が膨張し始める。
【００９６】
この水膨潤材料４５，４５の膨張によって移動梁４５，４５が押し出されて図７（ａ）、（ｂ）の右方向に移動し、移動梁４５，４５の先端が凹部４３ａの側壁（反力部４５ｂ，４５ｂを設置した側の側壁と対向する側の側壁）に到達すると移動が停止する。
【００９７】
この移動によってスリット蓋部４４の遮水板４４ａ，・・・は、スリット保護部４６の遮水板４６ａ，・・・の真下に隠れる位置関係になってスリット状の水みちが複数形成される。
【００９８】
このように構成された実施例３の透水セグメント４１は、スリット蓋部４４をスリット保護部４６に沿って移動させて隙間を水みちにするので、透水部４２の外側面４２ａに直結する開口面積が広くなって地下水を取り込む量を増加させることができる。
【００９９】
また、このように構成されたスリット蓋部４４は押し上げる空間を確保する必要がないので、透水部４２を厚く形成することができる。
【０１００】
なお、他の構成及び作用効果については、前記実施の形態又は他の実施例と略同様であるので説明を省略する。
【０１０１】
以上、図面を参照して、本発明の最良の実施の形態を詳述してきたが、具体的な構成は、この実施の形態に限らず、本発明の要旨を逸脱しない程度の設計的変更は、本発明に含まれる。
【０１０２】
例えば、前記実施の形態及び実施例では、透水性隔壁として集水トンネル１０に使用される透水セグメント１１，２１，３１，４１について説明したが、これに限定されるものではなく、透水性隔壁として地中連続壁（図示せず）に本発明を適用することもできる。
【０１０３】
この地中連続壁は、地下構造物を構築する際に土留め及び遮水の目的で構築されるが、地下水の流れを分断して上流側では地下水を上昇させ、下流側では地下水を低下させる場合がある。
【０１０４】
そこで、掘削工事などに使用する場合は止水性を確保し、使用後に地下水を透過させて地下水の流れを回復させることが可能な地中連続壁に、前記した透水部（１２，４２）、可動蓋部（１４，２２，３２，４４）、透水性保護部（１６，４６）、水膨潤材料（１５，２３，３３，４５）の構成を適用することができる。
【０１０５】
また、前記実施の形態又は実施例では、構造壁部１３，４３を鉄筋コンクリートで形成したが、これに限定されるものではなく、鋼板や形鋼などを組み合わせて鋼製の壁部を形成することもできる。さらに、構造壁部１３，４３の開口部の形状も円柱状に限定されるものではなく、その開口部に配設される可動蓋部１４，２２，３２の形状も円形板状に限定されるものではない。
【０１０６】
さらに、前記実施の形態又は実施例では、透水部１２，４２をポーラスコンクリートによって構成したが、これに限定されるものではなく、地下水が透過可能な孔を備えた多孔質部材であれば例えば連続気泡部材などであってもよい。
【０１０７】
また、前記実施の形態及び実施例では、透水性隔壁として複数の透水セグメントを組み合わせて集水トンネル１０の外殻を形成したが、これに限定されるものではなく、管径が小さい場合などは円筒形の透水性推進管を透水性隔壁として使用して集水トンネルを構築することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１０８】
【図１】本発明の最良の実施の形態の透水性隔壁の構成を説明する図３のＡ−Ａ断面図であって、（ａ）は止水性を確保した状態を示した図であり、（ｂ）は透水性を確保した状態を示した図である。
【図２】本発明の最良の実施の形態の集水トンネルの構成を説明する斜視図である。
【図３】本発明の最良の実施の形態の透水セグメントの構成を説明する平面図である。
【図４】実施例１の透水セグメントの構成を説明する説明図であって、（ａ）は可動蓋部の平面図であり、（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ断面図である。
【図５】実施例２の透水セグメントの構成を説明する説明図であって、（ａ）は可動蓋部の平面図であり、（ｂ）は（ａ）のＣ−Ｃ断面図である。
【図６】実施例３の止水性を確保した状態の透水セグメントの構成を説明する説明図であって、（ａ）はスリット保護部の隙間をスリット蓋部で埋めた状態の平面図であり、（ｂ）は（ａ）のＤ−Ｄ断面図である。
【図７】実施例３の透水性を確保した状態の透水セグメントの構成を説明する説明図であって、（ａ）はスリット保護部の隙間とスリット蓋部の隙間が重なった状態の平面図であり、（ｂ）は（ａ）のＥ−Ｅ断面図である。
【図８】従来の生分解性シートを配置した集水トンネルの構成を説明する断面図である。
【符号の説明】
【０１０９】
１０ 集水トンネル
１１ 透水セグメント（透水性隔壁）
１２ 透水部
１２ａ 外側面
１３ 構造壁部
１４ 可動蓋部
１５ 水膨潤材料
１６ フィルター部（透水性保護部）
１９ 地下水
２１，３１，４１ 透水セグメント（透水性隔壁）
２２，３２ 可動蓋部
２２ｃ，３２ｃ 縁部
２２ｄ ヒンジ部（屈曲部）
２３，３３，４５ 水膨潤材料
４２ 透水部
４２ａ 外側面
４３ 構造壁部
４４ スリット蓋部（可動蓋部）
４６ スリット保護部（透水性保護部）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、外側面側から地下水を取り込むことができる集水トンネルや遮水壁として使用した後に地下水の流れを回復させることが可能な地中連続壁用の透水性隔壁及び集水トンネルの構築方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、地中に滞留した海水や地下水を取水して利用するために構築される集水トンネルが知られている（特許文献１，２等参照）。
【０００３】
この集水トンネルは、円弧状の透水セグメント１を複数組み合わせて円筒形に形成されたトンネルであって、透水セグメント１には外側面側から地下水を取り込むための透水部２と、この透水部２とトンネル内部を連通させる導水管４，４とが設けられている（図８参照）。
【０００４】
この透水部２は、多孔質のポーラスコンクリートで構成されており、トンネル外側面側の地下水が透水部２に浸み込んで導水管４，４を通って集水ンネルの内部に取り込まれる。
【０００５】
一方、このような集水トンネルでは、設置と同時に地下水が透水部２に浸透して導水管４，４を通ってトンネル内部に流れ込むことを防ぐため、図８に示すように導水管４，４の端部に蓋部５，５を取り付け、施工中はトンネル内部に水が流れ込まないように構成されている。
【０００６】
さらに、この蓋部５，５は、いずれは撤去しなければならず、撤去と同時に水がトンネル内部に流れ込むのを防ぐために、図８に示すように生分解性シート６で透水部２の外側面を覆った技術が特許文献２に開示されている。
【０００７】
以上においては集水トンネルについて述べたが、地下構造物を構築する際に土留め及び遮水の目的で構築される地中連続壁は、地下水の流れを分断して地下水の上昇又は低下を引き起こし、浸水、井戸枯れ、地盤沈下などを引き起こす原因となりうるので、使用後に透水性を回復させる機能を設けることが望まれている（特許文献３など参照）。
【特許文献１】特開平１１−３０３１５５号公報
【特許文献２】特開２００３−２６８８１４号公報
【特許文献３】特開平１０−３１７３７０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、前記した透水セグメント１の透水部２を覆う生分解性シート６を分解するバクテリア等の微生物は、海水下や地下深い場所ではほとんど存在しておらず、シートが分解されなければ所望する透水性を確保できないという問題がある。
【０００９】
これに対し、生分解性シート６を使用しない場合は、上述したように蓋部５，５の撤去によって水がトンネル内部に流れ込むため、潜水作業をともなうことになり作業の困難性が増すことになる。
【００１０】
そこで、本発明は、動力や人力によって蓋部を開ける必要がなく、容易に透水性の確保が可能な透水性隔壁及び集水トンネルの構築方法を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
前記目的を達成するために、本発明は、外側面側からの地下水の取り込みが可能な多孔質の透水部とその周囲に形成される構造壁部とを備えた透水性隔壁であって、前記透水部の外側面側には、前記構造壁部に支持される透水性保護部と、その透水性保護部と前記透水部の間に配設されて水膨潤材料の伸縮によって移動する可動蓋部とが備えられ、前記可動蓋部は前記水膨潤材料が膨張する前は前記透水部への地下水の浸入を阻止し、前記水膨潤材料が膨張することによって前記透水部に地下水が侵入する水みちが形成される透水性隔壁であることを特徴とする。
【００１２】
ここで、上記発明において、前記水膨潤材料を前記可動蓋部と前記透水部の間に介在させるとともに、前記可動蓋部と前記透水性保護部との間に間隙が形成されるように構成することができる。
【００１３】
また、前記発明において、前記可動蓋部の略中央には可動蓋部を屈曲可能にする屈曲部を形成し、その屈曲部を挟んで対向する可動蓋部の縁部と前記透水部との間に前記水膨潤材料を設けることができる。
【００１４】
これに対して、前記可動蓋部の縁部の一方側と前記透水部との間にのみ前記水膨潤材料を設けることもできる。
【００１５】
また、前記可動蓋部及び前記透水性保護部をスリット状に形成し、前記水膨潤材料が膨張する前は両者は互いの隙間を埋める位置関係にし、前記水膨潤材料が膨張すると前記可動蓋部が前記透水性保護部に沿って移動して両者の隙間が重なるように構成することもできる。
【００１６】
さらに、本発明は、上記したいずれかに記載の透水性隔壁を用いた集水トンネルの構築方法であって、前記水膨潤材料を膨張させることなく前記透水性隔壁を所定の位置に設置して地中に空洞を形成し、前記空洞に水を充填して前記水膨潤材料を膨張させて前記可動蓋部を移動させ、前記透水性隔壁の外側面側からの地下水の取り込みを可能にする水みちを形成する集水トンネルの構築方法であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
このように構成された本発明は、水膨潤材料が膨張する前は透水部への地下水の浸入が阻止され、前記水膨潤材料が膨張することによって水みちが形成される。
【００１８】
このため、水を水膨潤材料に供給するだけで水膨潤材料が膨張して可動蓋部を開けることができるので、動力や人力によって蓋を開ける必要がなく、容易に透水性を確保することができる。
【００１９】
また、透水性保護部と透水部の外側面との間の間隙内で可動蓋部を上昇させることによって水みちを形成させるようにすることで、簡単な構成で可動蓋部を開けて透水性を確保することができる。
【００２０】
さらに、屈曲部で可動蓋部を折り曲げて縁部を跳ね上げさせる構成とすることで、仮に前記可動蓋部上に土粒子が堆積していたとしても、容易に可動蓋部を開けることができる。
【００２１】
また、可動蓋部の縁部の一方側にのみ前記水膨潤材料を設けて、可動蓋部の片側だけ持ち上げて水みちを形成するように構成することで、水膨潤材料の使用量を減らすことができる。
【００２２】
さらに、可動蓋部と透水性保護部をスリット状に形成し、水膨潤材料の伸縮よって可動蓋部を透水性保護部に沿って移動させることで、互いの隙間の位置関係が変化して透水部への地下水の浸入が阻止されたり、水みちが形成されたりする。
【００２３】
このため、スリットとして設けられた隙間のすべてを水みちにすることができるので、地下水を取り込む量を増やすことができる。
【００２４】
また、可動蓋部を押し上げる空間を確保する必要がないので、透水部を厚く形成することができる。
【００２５】
そして、本発明の集水トンネルの構築方法は、前記透水性隔壁を所定の位置に設置して地中に空洞を形成して、その空洞に水を充填することで、水膨潤材料を膨張させて可動蓋部を動かし、水みちを形成する。
【００２６】
このため、人が空洞の内部に入って蓋部を開けたり、遠隔操作によって蓋部を開けるような構成を採用したりする必要がないので、簡単な構成で安全かつ確実に透水性を確保することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
以下、本発明の最良の実施の形態について図面を参照して説明する。
【００２８】
図２は、本実施の形態による透水性隔壁としての透水セグメント１１，・・・を円筒状に組み立てて構築された集水トンネル１０の斜視図を示している。
【００２９】
すなわち図２に示した集水トンネル１０は、４個の透水セグメント１１，・・・によって単位長さの円筒形が構成され、その円筒形が集水トンネル１０の延伸方向に複数接続されたものである。ここで、各単位長さの円筒形の円周方向に現れる４箇所の継ぎ目は、集水トンネル１０の延伸方向に連続しないように位置をずらして配置されている。
【００３０】
さらに、この透水セグメント１１は、ポーラスコンクリートなどの多孔質の材料で構成される透水部１２と、その周囲に形成される構造壁部１３とによって形成される。
【００３１】
この透水部１２のポーラスコンクリートには、例えば比重1.8〜2.0、空隙率15〜25％、透水係数1×10-1cm／sec、曲げ強度2.5Ｎ／mm2以上の特性を有するセメント系混合材料が使用される。
【００３２】
また、この透水部１２は、図１の断面図に示すように、外側面１２ａから内側面１２ｂにかけて略一定の断面積に形成されているので、外側面１２ａ側から取り込まれた地下水の流速が透水部１２の内部で変化することがほとんどなく、周辺地山の砂分及び細粒分が透水部１２に流入しにくい構造になっている。
【００３３】
この透水部１２は、例えば鉄筋コンクリートなどで成形された円弧状の構造壁部１３の円柱状の開口部に、ポーラスコンクリートを設置又は組み込むことによって形成される。
【００３４】
この透水部１２の厚みは、図１に示すようにその周囲に形成される構造壁部１３の壁厚よりも薄く、その外側面１２ａは構造壁部１３の外側面１３ａより窪んで形成されており、透水部１２の内側面１２ｂと構造壁部１３の内側面１３ｂは面一に形成されている。
【００３５】
この透水部１２の窪みに、本実施の形態の透水性保護部としてのフィルター部１６と可動蓋部１４とが配設される。
【００３６】
このフィルター部１６は、土砂の浸入を阻止して地下水１９を透過させる金網、エキスパンドメタル、不織布などの透水性部材によって形成され、その両端は構造壁部１３に架け渡されて構造壁部１３の外側面１３ａと面一になる。
【００３７】
このように構成されたフィルター部１６の下面と透水部１２の外側面１２ａとの間には土粒子がほとんど侵入することがない間隙が形成され、この間隙内で可動蓋部１４を移動させる。
【００３８】
この可動蓋部１４は、透水部１２の外側面１２ａと略同じ外形の平面視円形の板状に形成されており、縁部１４ｃの下面には図１に示すように垂下壁１４ｂが透水部１２に向けて突出されている。
【００３９】
また、この垂下壁１４ｂの下端には止水用のＯリング１４ａが取り付けられていて、遮水壁として使用する際の止水性が確保される。
【００４０】
この可動蓋部１４の縁部１４ｃの下方には、水膨潤ゴムや吸水性樹脂材料などによって形成される水膨潤材料１５が配設される。
【００４１】
この水膨潤材料１５には、水を含むことによって所定の倍率以上に膨張し、地中であれば劣化の進行が非常に遅い材料を使用する。例えば、水膨潤ゴムであれば、一般的なゴム材料と同様に地中において１００年程度は性能を維持することができる。
【００４２】
この水膨潤材料１５は、取付金具１７を介して透水部１２の外側面１２ａに固定する。
【００４３】
この取付金具１７は、図１，３に示すように、断面Ｌ字型でリング状の内縁リング１７ａと、直径方向に間隔を開けて配置される断面Ｌ字型でリング状の外縁リング１７ｂと、内縁リング１７ａと外縁リング１７ｂの間に設置される水膨潤材料１５の円周方向面を塞ぐ側方板１７ｃ，１７ｃとによって主に構成される。
【００４４】
この内縁リング１７ａ及び外縁リング１７ｂは複数のアンカー１８，・・・などの固定手段によって透水部１２や構造壁部１３などに固定され、外縁リング１７ｂの基板は構造壁部１３と水膨潤材料１５の間に透水部１２の外側面１２ａが露出しないように設置される。
【００４５】
また水膨潤材料１５は、内縁リング１７ａと外縁リング１７ｂの間の環状空間に、円周方向に間隔を開けて複数配設され、水膨潤材料１５が膨張した際にはこの水膨潤材料１５，１５間の間隙が水みちになる。
【００４６】
さらに、水膨潤材料１５は、内縁リング１７ａ、外縁リング１７ｂ及び側方板１７ｃ，１７ｃによって横方向への膨張が制限されることで、確実に可動蓋部１４を押し上げる方向に膨張させることができる。
【００４７】
次に、集水トンネル１０の構築方法を説明するとともに、この実施の形態の作用について説明する。
【００４８】
まず、立坑（図示せず）内部から地中に向けてシールド掘削機又は掘進機（図示せず）などを発進させて地中に掘削孔を形成し、その内部に透水セグメント１１，・・・を組み立てて、図２に示すような集水トンネル１０を構築する。
【００４９】
この際、可動蓋部１４は、図１（ａ）に示すように地下水（フィルター部１６外側面側の地下水は図示省略）の水圧によって透水部１２側に押し付けられており、可動蓋部１４に取り付けたＯリング１４ａと外縁リング１７ｂが密着して地下水１９の浸入を阻止するので、地下水１９が内側面１２ｂ側に流れ込むことがなく止水性を確保することができる。
【００５０】
そして、すべての透水セグメント１１，・・・の設置が完了した後に、集水トンネル１０の内部に水を充填して、透水部１２の内側面１２ｂ側に水を供給すると、内側面１２ｂ側から外側面１２ａ側に水が移動して水膨潤材料１５の底面及び取付金具１７から突出した部分に水が供給される。
【００５１】
このようにして水膨潤材料１５に水が供給されると、水膨潤材料１５が膨張して可動蓋部１４がフィルター部１６方向に押し上げられる。
【００５２】
そして、可動蓋部１４の垂下壁１４ｂ下端と外縁リング１７ｂとの間に隙間が開くと、その隙間から地下水１９が浸入し、水膨潤材料１５，１５間の水みちを通って地下水１９が透水部１２の外側面１２ａ上に導かれる（図１（ｂ）参照）。
【００５３】
この水膨潤材料１５は、地下水１９に接触している限り収縮することがないので、集水トンネル１０内の水を取水しても、地下水１９が供給される限り可動蓋部１４が閉じることはない。
【００５４】
また、一時的に地下水１９の供給が途絶えて水膨潤材料１５が収縮して可動蓋部１４が閉じた場合は、再度、集水トンネル１０内部に水を充填することで可動蓋部１４を開けることができる。
【００５５】
さらに、水膨潤材料１５によって可動蓋部１４を押し上げる際には、集水トンネル１０の内部にも水が充填されているので、可動蓋部１４の内外に作用する水圧差が小さくなり、それに抵抗する力を水膨潤材料１５の膨張力によって与えれば可動蓋部１４を移動させることができる。
【００５６】
このように本実施の形態の構成によれば、水膨潤材料１５が膨張する前は透水部１２への地下水の浸入が阻止されて止水性が確保され、水膨潤材料１５が膨張することによって水みちが形成されて透水性が確保される。
【００５７】
このように水を水膨潤材料１５に供給するだけで水膨潤材料１５が膨張し、フィルター部１６と透水部１２の外側面１２ａとの間の間隙内で可動蓋部１４を上昇させることによって水みちを形成させればよいので、簡単な構成で可動蓋部１４を開けて透水性を確保することができる。
【００５８】
また、透水セグメント１１を所定の位置に設置して地中に空洞を形成し、その空洞に水を充填することで水膨潤材料１５を膨張させて可動蓋部１４を動かすことで容易に水みちを形成することができるので、人が空洞の内部に入って蓋部を開ける必要がなく安全である。
【００５９】
また、遠隔操作によって蓋部を開ける装置を採用すれば、高価になるばかりでなく複雑な構成にする必要があるのに対し、本発明によれば簡単な構成で確実に透水性を確保することができる。
【００６０】
また、透水性が確保された透水部１２の透過断面は、外側面１２ａから内側面１２ｂまでほぼ均質に形成されているので、地下水が透水部１２を透過する流速が断面によって変化することがほとんどなく目詰まりが発生し難い。
【００６１】
また、透水部１２をその周囲に形成される構造壁部１３よりも薄くして、その窪みに可動蓋部１４を配設することで、構造壁部１３の外側面１３ａより外方に突起が形成されることがない。
【００６２】
このため、推進工法によって集水トンネル１０を構築する場合のように、地中で透水セグメント１１が摺動する場合であっても突起が引っ掛かって推進の支障となることがない。
【実施例１】
【００６３】
以下、実施例１について図４を参照しながら説明する。なお、前記実施の形態で説明した内容と同一乃至均等な部分の説明については同一符号を付して説明する。
【００６４】
前記実施の形態では、可動蓋部１４を透水部１２の外側面１２ａと略平行状態を保ったままフィルター部１６側に移動させる場合について説明したが、この実施例１では略中央で折れ曲がる可動蓋部２２を使用する場合について説明する。
【００６５】
この実施例１で使用する透水セグメント２１に配設される可動蓋部２２は、屈曲部としてのヒンジ部２２ｄを略中央に横断させ、このヒンジ部２２ｄの両側の半円形板がヒンジ部２２ｄを内側にして折れ曲がる。
【００６６】
この可動蓋部２２の縁部２２ｃの下面には、図４（ｂ）に示すように垂下壁２２ｂが透水部１２に向けて突出されている。
【００６７】
また、この垂下壁２２ｂの下端には止水用のＯリング２２ａが取り付けられていて、取付金具１７と接触することによって止水性が確保される。
【００６８】
また、この可動蓋部２２の縁部２２ｃの下方には、水膨潤ゴムや吸水性樹脂材料などによって形成される水膨潤材料２３が、取付金具１７を介して透水部１２に固定されている。
【００６９】
この水膨潤材料２３，・・・は、図４（ａ）の平面図に示すように、ヒンジ部２２ｄを挟んで対向する可動蓋部２２の縁部２２ｃ，２２ｃにそれぞれ円周方向に間隔を開けて配設される。
【００７０】
そして、この水膨潤材料２３，・・・が膨張すると、可動蓋部２２の縁部２２ｃ，２２ｃが持ち上がって、ヒンジ部２２ｄで図４（ｂ）に示すように折れ曲がって水みちが形成される。
【００７１】
このように構成された実施例１の透水セグメント２１は、可動蓋部２２の中央部が透水部１２側に移動し、縁部２２ｃ，２２ｃがフィルター部１６側に移動することで水みちが形成される。
【００７２】
このため、仮にフィルター部１６を通過した土砂が可動蓋部２２の外側面に堆積していても、水膨潤材料２３，・・・によって縁部２２ｃ，２２ｃを少し持ち上げれば、中央部が谷になる傾斜が形成されて堆積した土砂が中央部に向かって移動し、その重みが補助力となってさらに縁部２２ｃ，２２ｃを跳ね上げて容易に水みちを形成することができる。
【００７３】
なお、他の構成及び作用効果については、前記実施の形態と略同様であるので説明を省略する。
【実施例２】
【００７４】
以下、実施例２について図５を参照しながら説明する。なお、前記実施の形態又は実施例１で説明した内容と同一乃至均等な部分の説明については同一符号を付して説明する。
【００７５】
前記実施例１では、二つ折りになる可動蓋部２２について説明したが、この実施例２では、可動蓋部３２の片側だけ持ち上がる透水セグメント３１について説明する。
【００７６】
この実施例２で使用する可動蓋部３２は円形板状に形成され、その縁部３２ｃの下面には、図５（ｂ）に示すように垂下壁３２ｂが透水部１２に向けて突出されている。
【００７７】
また、この垂下壁３２ｂの下端には止水用のＯリング３２ａが取り付けられていて、取付金具１７と接触することによって止水性が確保される。
【００７８】
また、この可動蓋部３２の一方側の縁部３２ｃの下方には、水膨潤ゴムや吸水性樹脂材料などによって形成される水膨潤材料３３，・・・が、取付金具１７を介して透水部１２に固定されている。
【００７９】
この水膨潤材料３３，・・・は、図５（ａ）の平面図に示すように、縁部３２ｃの一方側に円周方向に間隔を開けて例えば３箇所に配設される。
【００８０】
このように水膨潤材料３３，・・・は一方側にのみ配設されるので、図５（ｂ）に示すようにこの付近の垂下壁３２ｂを他の部分より高くすることができる。
【００８１】
そして、この水膨潤材料３３，・・・が膨張すると、図５（ｂ）に示すように可動蓋部３２の縁部３２ｃの一方側のみが持ち上がって傾いて水みちが形成される。
【００８２】
このように構成された実施例２の透水セグメント３１は、可動蓋部３２の縁部３２ｃの一部を持ち上げればよいので、水膨潤材料３３，・・・の使用量を少なくすることができ経済的である。
【００８３】
なお、他の構成及び作用効果については、前記実施の形態又は実施例１と略同様であるので説明を省略する。
【実施例３】
【００８４】
以下、実施例３について図６，７を参照しながら説明する。なお、前記実施の形態で説明した内容と同一乃至均等な部分の説明については同一符号を付して説明する。
【００８５】
この実施例３では、可動蓋部及び透水性保護部をスリット状に形成した場合について説明する。
【００８６】
すなわちこの実施例３では、円弧状の構造壁部４３に図６に示すように直方体状の凹部４３ａを形成し、その凹部４３ａの略中央に円柱状の透水部４２がポーラスコンクリートによって形成される。
【００８７】
この凹部４３ａの上方には、複数の遮水板４６ａ，・・・を間隔を置いて平行に架け渡すことで形成される透水性保護部としてのスリット保護部４６を設ける。
【００８８】
また、この両端の遮水板４６ａ，４６ａと構造壁部４３との間には、天板４６ｂ，４６ｂをそれぞれ架け渡し、その下方の凹部４３ａ空間に地下水が直接浸入しないようにしておく。
【００８９】
また、この凹部４３ａの底面には、この遮水板４６ａと平面視で直交する方向に向けて移動梁４５ａを設置し、この移動梁４５ａの一方の端部には水膨潤材料４５及び反力部４５ｂを設ける。
【００９０】
この移動梁４５ａは、透水部４２を挟んで凹部４３ａの両側縁部（図６（ａ）では上下の縁部）に設置され、その縁部と直交する一方の凹部４３ｃ側壁に接するように反力部４５ｂが設けられる。
【００９１】
そして、移動梁４５ａと反力部４５ｂの間の水膨潤材料４５が膨張すると、図６（ａ）の右方向に移動梁４５ａが移動する。
【００９２】
この移動梁４５ａ，４５ａ間には、複数の遮水板４４ａ，・・・が間隔を置いて略平行に架け渡され、可動蓋部としてのスリット蓋部４４が形成される。
【００９３】
このスリット蓋部４４の隙間の間隔は、水膨潤材料４５，４５が膨張する前の移動梁４５ａ，４５ａの位置で、すべての遮水板４４ａ，・・・が平面視でスリット保護部４６のすべての隙間を埋める位置関係に形成される（図６（ａ）、（ｂ）参照）。
【００９４】
このようにスリット保護部４６の隙間をスリット蓋部４４で埋めることで、上面からの地下水の浸入を阻止することができる。また、天板４６ｂ，４６ｂと移動梁４５ａ，４５ａとによっても地下水の浸入を阻止することができるので、この状態であれば透水部４２まで地下水が到達することがない。
【００９５】
そして、すべての透水セグメント４１，・・・の設置が完了した後に、集水トンネル１０の内部に水を充填して、透水部４２に水を供給すると、外側面４２ａ側から水が湧き出して凹部４３ａに水が充満して水膨潤材料４５，４５が膨張し始める。
【００９６】
この水膨潤材料４５，４５の膨張によって移動梁４５，４５が押し出されて図７（ａ）、（ｂ）の右方向に移動し、移動梁４５，４５の先端が凹部４３ａの側壁（反力部４５ｂ，４５ｂを設置した側の側壁と対向する側の側壁）に到達すると移動が停止する。
【００９７】
この移動によってスリット蓋部４４の遮水板４４ａ，・・・は、スリット保護部４６の遮水板４６ａ，・・・の真下に隠れる位置関係になってスリット状の水みちが複数形成される。
【００９８】
このように構成された実施例３の透水セグメント４１は、スリット蓋部４４をスリット保護部４６に沿って移動させて隙間を水みちにするので、透水部４２の外側面４２ａに直結する開口面積が広くなって地下水を取り込む量を増加させることができる。
【００９９】
また、このように構成されたスリット蓋部４４は押し上げる空間を確保する必要がないので、透水部４２を厚く形成することができる。
【０１００】
なお、他の構成及び作用効果については、前記実施の形態又は他の実施例と略同様であるので説明を省略する。
【０１０１】
以上、図面を参照して、本発明の最良の実施の形態を詳述してきたが、具体的な構成は、この実施の形態に限らず、本発明の要旨を逸脱しない程度の設計的変更は、本発明に含まれる。
【０１０２】
例えば、前記実施の形態及び実施例では、透水性隔壁として集水トンネル１０に使用される透水セグメント１１，２１，３１，４１について説明したが、これに限定されるものではなく、透水性隔壁として地中連続壁（図示せず）に本発明を適用することもできる。
【０１０３】
この地中連続壁は、地下構造物を構築する際に土留め及び遮水の目的で構築されるが、地下水の流れを分断して上流側では地下水を上昇させ、下流側では地下水を低下させる場合がある。
【０１０４】
そこで、掘削工事などに使用する場合は止水性を確保し、使用後に地下水を透過させて地下水の流れを回復させることが可能な地中連続壁に、前記した透水部（１２，４２）、可動蓋部（１４，２２，３２，４４）、透水性保護部（１６，４６）、水膨潤材料（１５，２３，３３，４５）の構成を適用することができる。
【０１０５】
また、前記実施の形態又は実施例では、構造壁部１３，４３を鉄筋コンクリートで形成したが、これに限定されるものではなく、鋼板や形鋼などを組み合わせて鋼製の壁部を形成することもできる。さらに、構造壁部１３，４３の開口部の形状も円柱状に限定されるものではなく、その開口部に配設される可動蓋部１４，２２，３２の形状も円形板状に限定されるものではない。
【０１０６】
さらに、前記実施の形態又は実施例では、透水部１２，４２をポーラスコンクリートによって構成したが、これに限定されるものではなく、地下水が透過可能な孔を備えた多孔質部材であれば例えば連続気泡部材などであってもよい。
【０１０７】
また、前記実施の形態及び実施例では、透水性隔壁として複数の透水セグメントを組み合わせて集水トンネル１０の外殻を形成したが、これに限定されるものではなく、管径が小さい場合などは円筒形の透水性推進管を透水性隔壁として使用して集水トンネルを構築することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１０８】
【図１】本発明の最良の実施の形態の透水性隔壁の構成を説明する図３のＡ−Ａ断面図であって、（ａ）は止水性を確保した状態を示した図であり、（ｂ）は透水性を確保した状態を示した図である。
【図２】本発明の最良の実施の形態の集水トンネルの構成を説明する斜視図である。
【図３】本発明の最良の実施の形態の透水セグメントの構成を説明する平面図である。
【図４】実施例１の透水セグメントの構成を説明する説明図であって、（ａ）は可動蓋部の平面図であり、（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ断面図である。
【図５】実施例２の透水セグメントの構成を説明する説明図であって、（ａ）は可動蓋部の平面図であり、（ｂ）は（ａ）のＣ−Ｃ断面図である。
【図６】実施例３の止水性を確保した状態の透水セグメントの構成を説明する説明図であって、（ａ）はスリット保護部の隙間をスリット蓋部で埋めた状態の平面図であり、（ｂ）は（ａ）のＤ−Ｄ断面図である。
【図７】実施例３の透水性を確保した状態の透水セグメントの構成を説明する説明図であって、（ａ）はスリット保護部の隙間とスリット蓋部の隙間が重なった状態の平面図であり、（ｂ）は（ａ）のＥ−Ｅ断面図である。
【図８】従来の生分解性シートを配置した集水トンネルの構成を説明する断面図である。
【符号の説明】
【０１０９】
１０ 集水トンネル
１１ 透水セグメント（透水性隔壁）
１２ 透水部
１２ａ 外側面
１３ 構造壁部
１４ 可動蓋部
１５ 水膨潤材料
１６ フィルター部（透水性保護部）
１９ 地下水
２１，３１，４１ 透水セグメント（透水性隔壁）
２２，３２ 可動蓋部
２２ｃ，３２ｃ 縁部
２２ｄ ヒンジ部（屈曲部）
２３，３３，４５ 水膨潤材料
４２ 透水部
４２ａ 外側面
４３ 構造壁部
４４ スリット蓋部（可動蓋部）
４６ スリット保護部（透水性保護部）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
外側面側からの地下水の取り込みが可能な多孔質の透水部とその周囲に形成される構造壁部とを備えた透水性隔壁であって、
前記透水部の外側面側には、前記構造壁部に支持される透水性保護部と、その透水性保護部と前記透水部の間に配設されて水膨潤材料の伸縮によって移動する可動蓋部とが備えられ、前記可動蓋部は前記水膨潤材料が膨張する前は前記透水部への地下水の浸入を阻止し、前記水膨潤材料が膨張することによって前記透水部に地下水が侵入する水みちが形成されることを特徴とする透水性隔壁。
【請求項２】
前記水膨潤材料は前記可動蓋部と前記透水部の間に介在されるとともに、前記可動蓋部と前記透水性保護部との間には間隙が形成されていることを特徴とする請求項１に記載の透水性隔壁。
【請求項３】
前記可動蓋部の略中央には可動蓋部を屈曲可能にする屈曲部が形成されており、その屈曲部を挟んで対向する可動蓋部の縁部と前記透水部との間に前記水膨潤材料が設けられていることを特徴とする請求項２に記載の透水性隔壁。
【請求項４】
前記可動蓋部の縁部の一方側と前記透水部との間にのみ前記水膨潤材料が設けられていることを特徴とする請求項２に記載の透水性隔壁。
【請求項５】
前記可動蓋部及び前記透水性保護部はスリット状に形成されており、前記水膨潤材料が膨張する前は両者は互いの隙間を埋める位置関係にあり、前記水膨潤材料が膨張すると前記可動蓋部が前記透水性保護部に沿って移動して両者の隙間が重なることを特徴とする請求項１に記載の透水性隔壁。
【請求項６】
請求項１乃至５のいずれかに記載の透水性隔壁を用いた集水トンネルの構築方法であって、
前記水膨潤材料を膨張させることなく前記透水性隔壁を所定の位置に設置して地中に空洞を形成し、前記空洞に水を充填して前記水膨潤材料を膨張させて前記可動蓋部を移動させ、前記透水性隔壁の外側面側からの地下水の取り込みを可能にする水みちを形成することを特徴とする集水トンネルの構築方法。
【請求項１】
外側面側からの地下水の取り込みが可能な多孔質の透水部とその周囲に形成される構造壁部とを備えた透水性隔壁であって、
前記透水部の外側面側には、前記構造壁部に支持される透水性保護部と、その透水性保護部と前記透水部の間に配設されて水膨潤材料の伸縮によって移動する可動蓋部とが備えられ、前記可動蓋部は前記水膨潤材料が膨張する前は前記透水部への地下水の浸入を阻止し、前記水膨潤材料が膨張することによって前記透水部に地下水が侵入する水みちが形成されることを特徴とする透水性隔壁。
【請求項２】
前記水膨潤材料は前記可動蓋部と前記透水部の間に介在されるとともに、前記可動蓋部と前記透水性保護部との間には間隙が形成されていることを特徴とする請求項１に記載の透水性隔壁。
【請求項３】
前記可動蓋部の略中央には可動蓋部を屈曲可能にする屈曲部が形成されており、その屈曲部を挟んで対向する可動蓋部の縁部と前記透水部との間に前記水膨潤材料が設けられていることを特徴とする請求項２に記載の透水性隔壁。
【請求項４】
前記可動蓋部の縁部の一方側と前記透水部との間にのみ前記水膨潤材料が設けられていることを特徴とする請求項２に記載の透水性隔壁。
【請求項５】
前記可動蓋部及び前記透水性保護部はスリット状に形成されており、前記水膨潤材料が膨張する前は両者は互いの隙間を埋める位置関係にあり、前記水膨潤材料が膨張すると前記可動蓋部が前記透水性保護部に沿って移動して両者の隙間が重なることを特徴とする請求項１に記載の透水性隔壁。
【請求項６】
請求項１乃至５のいずれかに記載の透水性隔壁を用いた集水トンネルの構築方法であって、
前記水膨潤材料を膨張させることなく前記透水性隔壁を所定の位置に設置して地中に空洞を形成し、前記空洞に水を充填して前記水膨潤材料を膨張させて前記可動蓋部を移動させ、前記透水性隔壁の外側面側からの地下水の取り込みを可能にする水みちを形成することを特徴とする集水トンネルの構築方法。
【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２００７−７７５９９（Ｐ２００７−７７５９９Ａ）
【公開日】平成１９年３月２９日（２００７．３．２９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−２６３６７８（Ｐ２００５−２６３６７８）
【出願日】平成１７年９月１２日（２００５．９．１２）
【出願人】（０００２０６２１１）大成建設株式会社 (1,602)
【出願人】（３０３００４７１６）マテラス青梅工業株式会社 (15)
【出願人】（５９８０５５０７９）有限会社ジオテック (4)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年３月２９日（２００７．３．２９）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年９月１２日（２００５．９．１２）
【出願人】（０００２０６２１１）大成建設株式会社 (1,602)
【出願人】（３０３００４７１６）マテラス青梅工業株式会社 (15)
【出願人】（５９８０５５０７９）有限会社ジオテック (4)
【Ｆターム（参考）】
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