特許 5648850 地下水集水構造および地下水通水構造

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5648850

(24)【登録日】2014年11月21日

(45)【発行日】2015年1月7日

(54)【発明の名称】地下水集水構造および地下水通水構造

(51)【国際特許分類】

   E02D 31/02 20060101AFI20141211BHJP

   E02D 29/12 20060101ALI20141211BHJP

【ＦＩ】

   E02D31/02

   E02D29/12 Z

【請求項の数】3

【全頁数】14

(21)【出願番号】特願2011-41657(P2011-41657)

(22)【出願日】2011年2月28日

(65)【公開番号】特開2012-177277(P2012-177277A)

(43)【公開日】2012年9月13日

【審査請求日】2013年8月8日

(73)【特許権者】

【識別番号】000002299

【氏名又は名称】清水建設株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100064908

【弁理士】

【氏名又は名称】志賀 正武

(74)【代理人】

【識別番号】100108578

【弁理士】

【氏名又は名称】高橋 詔男

(74)【代理人】

【識別番号】100089037

【弁理士】

【氏名又は名称】渡邊 隆

(74)【代理人】

【識別番号】100146835

【弁理士】

【氏名又は名称】佐伯 義文

(72)【発明者】

【氏名】江頭 正州

(72)【発明者】

【氏名】西村 晋一

(72)【発明者】

【氏名】高坂 信章

(72)【発明者】

【氏名】久保 徹

(72)【発明者】

【氏名】平林 岳樹

(72)【発明者】

【氏名】小出 太朗

(72)【発明者】

【氏名】東海林 達弘

【審査官】 鷲崎 亮

(56)【参考文献】

【文献】 特開平１０−３１７３６７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００７−１００４１６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００２−０２１０８０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０７−１３８９３９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００８−０８１９４２（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｅ０２Ｄ ５／００−５／２０

Ｅ０２Ｄ ２９／００−３７／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

固化材と所定間隔で該固化材中に配設された鋼製芯材とからなる土留め壁が地中透水層を分断して構築され、
該土留め壁内側の掘削側と前記地中透水層との間で地下水を集水させるための地下水集水構造であって、
一面に開口部が形成された鋼製集水箱と、
該鋼製集水箱の内部に配設されたスクリーン部と、
該スクリーン部と連通するように前記鋼製集水箱に形成された第１連通孔と、を備えた集水装置を用い、
前記鋼製集水箱は、前記開口部を前記地中透水層の深さ位置にあって前記土留め壁の内側に対向させつつ前記開口部の周縁部を前記土留め壁に固定され、
前記鋼製集水箱の前記第１連通孔に通水管が連結可能とされており、
前記鋼製集水箱の上面に、前記土留め壁の前記固化材を切削するために用いる高圧噴射装置を挿通可能な第２連通孔が形成されていることを特徴とする地下水集水構造。

【請求項2】

請求項１に記載の地下水集水構造を用いた地下水通水構造であって、
少なくとも前記第２連通孔から前記鋼製集水箱内に挿入された前記高圧噴射装置による高圧噴射によって、前記土留め壁の固化材部分が切削されて前記集水装置と前記地中透水層とが連通する切削穴が形成され、
前記切削穴と前記鋼製集水箱内にフィルター材が充填されて、前記地中透水層と前記集水装置との間が通水可能となっていることを特徴とする地下水通水構造。

【請求項3】

固化材と所定間隔で該固化材中に配設された鋼製芯材とからなる土留め壁が地中透水層を分断して構築され、
該土留め壁内側の掘削側と前記地中透水層との間で地下水を集水させるための地下水集水構造を用いた地下水通水構造であって、
前記地下水集水構造は、一面に開口部が形成された鋼製集水箱と、
該鋼製集水箱の内部に配設されたスクリーン部と、
該スクリーン部と連通するように前記鋼製集水箱に形成された第１連通孔と、を備えた集水装置を用い、
前記鋼製集水箱は、前記開口部を前記地中透水層の深さ位置にあって前記土留め壁の内側に対向させつつ前記開口部の周縁部を前記土留め壁に固定され、
前記鋼製集水箱の前記第１連通孔に通水管が連結可能とされており、
少なくとも前記土留め壁内に形成された空洞からの高圧噴射によって、前記土留め壁の固化材部分が切削されて前記集水装置と前記地中透水層とが連通する切削穴が形成され、
前記切削穴と前記鋼製集水箱内にフィルター材が充填されて、前記地中透水層と前記集水装置との間が通水可能となっていることを特徴とする地下水通水構造。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、地下水集水構造および地下水通水構造に関するものである。

【背景技術】

【0002】

ボックスカルバートなどの延長の長い構造物を築造すると、土留め壁が地下水の流れを阻害し、地下ダムのような現象が起こり、上流側では地下水の上昇、下流側では水位の低下が見られる。

【0003】

このような地下水の問題を解消するために、例えば特許文献１の技術が開示されている。この特許文献１の技術は、地下構造物よりも深い位置の透水層の地下水を通水させるのには好適であるが、地下構造物と同程度の深さの透水層の地下水を通水させるには装置が大掛かりであり、施工コストが上昇してしまうという問題があった。

【0004】

そこで、簡易な構成（安価）で地下水を通水させる方法として、水平ボーリングで上流側、下流側それぞれの開削土留め壁（ソイルセメント連続壁やモルタル杭柱列壁）に通水孔を設けると同時に壁内に通水管を取り付けた施工方法が知られている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２０００−８７３８０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

しかしながら、上述した地下水対策では浅層部で通水を行う際、水平ボーリングなどで施工中の開削土留め壁に通水孔を設ける必要があり、躯体構築後の施工が不可能である。つまり、躯体構築前に大掛かりな工事を行う必要があることから、工期に影響を与えてしまうという問題があった。

【0007】

そこで、本発明は、上記事情を鑑みてなされたものであり、工期に影響を与えにくい地下水集水構造および地下水通水構造を提供するものである。

【課題を解決するための手段】

【0008】

上記の課題を解決するために、請求項１に記載した発明は、固化材と所定間隔で該固化材中に配設された鋼製芯材とからなる土留め壁が地中透水層を分断して構築され、該土留め壁内側の掘削側と前記地中透水層との間で地下水を集水させるための地下水集水構造であって、一面に開口部が形成された鋼製集水箱と、該鋼製集水箱の内部に配設されたスクリーン部と、該スクリーン部と連通するように前記鋼製集水箱に形成された第１連通孔と、を備えた集水装置を用い、前記鋼製集水箱は、前記開口部を前記地中透水層の深さ位置にあって前記土留め壁の内側に対向させつつ前記開口部の周縁部を前記土留め壁に固定され、前記鋼製集水箱の前記第１連通孔に通水管が連結可能とされており、前記鋼製集水箱の上面に、前記土留め壁の前記固化材を切削するために用いる高圧噴射装置を挿通可能な第２連通孔が形成されていることを特徴としている。

【0009】

請求項１に記載した発明によれば、構造物の躯体構築中または構築前に土留め壁の壁面に集水装置を設けることにより、その後の地下水通水構造の施工と構造物の躯体工事とを並行して作業することができる。したがって、躯体工事に影響を与えにくく、工期の短縮を図ることができる。
また、土留め壁の固化材の切削を、鋼製集水箱側から高圧噴射装置を挿入して行うことができる。したがって、鋼製集水箱に第２連通孔を形成するだけの簡易な構成で、容易にかつ所望の形状に固化材を切削することができる。

【0010】

請求項２に記載した発明は、請求項１に記載の地下水集水構造を用いた地下水通水構造であって、少なくとも前記第２連通孔から前記鋼製集水箱内に挿入された前記高圧噴射装置による高圧噴射によって、前記土留め壁の固化材部分が切削されて前記集水装置と前記地中透水層とが連通する切削穴が形成され、前記切削穴と前記鋼製集水箱内にフィルター材が充填されて、前記地中透水層と前記集水装置との間が通水可能となっていることを特徴としている。

【0011】

請求項２に記載した発明によれば、構造物の躯体構築中または構築後に土留め壁の切削をすることができるため、躯体工事に影響を与えにくく、工期の短縮を図ることができる。そして、土留め壁の固化材を切削する際に、鋼製集水箱側から高圧噴射装置を挿入して行うため、容易に固化材を切削することができる。

【0012】

請求項３に記載した発明は、固化材と所定間隔で該固化材中に配設された鋼製芯材とからなる土留め壁が地中透水層を分断して構築され、該土留め壁内側の掘削側と前記地中透水層との間で地下水を集水させるための地下水集水構造を用いた地下水通水構造であって、前記地下水集水構造は、一面に開口部が形成された鋼製集水箱と、該鋼製集水箱の内部に配設されたスクリーン部と、該スクリーン部と連通するように前記鋼製集水箱に形成された第１連通孔と、を備えた集水装置を用い、前記鋼製集水箱は、前記開口部を前記地中透水層の深さ位置にあって前記土留め壁の内側に対向させつつ前記開口部の周縁部を前記土留め壁に固定され、前記鋼製集水箱の前記第１連通孔に通水管が連結可能とされており、少なくとも前記土留め壁内に形成された空洞からの高圧噴射によって、前記土留め壁の固化材部分が切削されて前記集水装置と前記地中透水層とが連通する切削穴が形成され、前記切削穴と前記鋼製集水箱内にフィルター材が充填されて、前記地中透水層と前記集水装置との間が通水可能となっていることを特徴としている。

【0013】

請求項３に記載した発明によれば、構造物の躯体構築中または構築前に土留め壁の壁面に集水装置を設けることにより、その後の地下水通水構造の施工と構造物の躯体工事とを並行して作業することができる。したがって、躯体工事に影響を与えにくく、工期の短縮を図ることができる。
また、構造物の躯体構築中または構築後に土留め壁の切削をすることができるため、躯体工事に影響を与えにくく、工期の短縮を図ることができる。

【発明の効果】

【0016】

本発明の地下水集水構造および地下水通水構造によれば、構造物の躯体構築中または構築前に、土留め壁の壁面に集水装置を設けることにより、その後の地下水通水構造の施工と構造物の躯体工事とを並行して作業することができる。したがって、躯体工事に影響を与えにくく、工期の短縮を図ることができる。また、構造物の躯体構築中または構築後に土留め壁の切削をすることができるため、これによっても工期の短縮を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【0017】

【図1】本発明の実施形態における地下水通水設備の施工手順を示すフローチャートである。

【図2】本発明の実施形態における地下水集水構造を示す概略側面図（フローチャートのＳ１の状態）である。

【図3】図２の状態を示す概略平面図である。

【図4】図２の集水装置を取り付ける状態を示す地下水集水構造の概略斜視図である。

【図5】本発明の実施形態における集水装置を表面側から見た斜視図である。

【図6】本発明の実施形態における集水装置を裏面側から見た斜視図である。

【図7】本発明の実施形態における地下水集水構造を示す概略側面図（フローチャートのＳ２の状態）である。

【図8】本発明の実施形態における地下水通水構造の施工手順を示す概略側面図（フローチャートのＳ３の状態）である。

【図9】本発明の実施形態における地下水通水構造の施工手順を示す概略側面図（フローチャートのＳ４の状態）である。

【図10】図９の状態を示す概略平面図である。

【図11】本発明の実施形態における地下水通水構造の施工手順を示す概略側面図（フローチャートのＳ５の状態）である。

【図12】本発明の実施形態における地下水通水構造の施工手順を示す概略側面図（フローチャートのＳ６の状態）である。

【図13】本発明の実施形態における地下水通水構造の施工手順を示す概略側面図（フローチャートのＳ７の状態）である。

【図14】図１３の状態を示す概略平面図である。

【図15】本発明の実施形態における地下水通水構造の施工手順を示す概略側面図（フローチャートのＳ８の状態）である。

【図16】図１５の状態を示す概略平面図である。

【図17】本発明の実施形態における地下水通水構造の施工手順を示す概略側面図（フローチャートのＳ９の状態）である。

【図18】本発明の実施形態における地下水通水構造の施工手順を示す概略側面図（フローチャートのＳ１０の状態）である。

【図19】図１９の状態を示す概略平面図である。

【図20】本発明の実施形態における地下水通水構造の施工手順を示す概略図（フローチャートのＳ１１の状態）である。

【図21】本発明の実施形態における地下水通水構造の別の態様を示す概略図である。

【発明を実施するための形態】

【0018】

本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
図１は本実施形態の地下水集水構造から地下水通水構造を経て地下水通水設備に至る施工手順を示すフローチャートである。図１のフローチャートおよび各工程の状態を示す図面に沿って地下水通水設備２００（図２０参照）の施工手順を説明する。なお、以下の施工手順では、地中構造物１を構築する工事において、地中構造物１の両外側周囲に土留め壁１３が地中透水層１７を分断して地下水の流れを遮断する形態で施工され、地中構造物１が構築される土留め壁内側の掘削が完了した状態から説明をする。なお、本実施形態における地下水通水設備２００は地下水通水構造１００を包含し、地下水通水構造１００は地下水集水構造１０を包含する。

【0019】

まず、図２〜図４に示すように、ステップＳ１では、地下水集水構造１０の集水装置１１の鋼製集水箱２１（後に詳述する）および鋼製集水箱２１の上方および下方の所定範囲に土留め壁防護用の鉄板１２を土留め壁１３の壁面１３ａに取り付ける。以下詳細に説明する。

【0020】

土留め壁１３は、固化材１４と所定間隔で該固化材１４中に配設された鋼製芯材１５とで構成された地中連続壁である。地中透水層１７は調査ボーリングによって予めその位置が想定されるものであり、また土留め壁１３の内側を掘削するときには、実際に地中透水層１７の位置が確認できる。したがって、掘削後にこの位置を確認して流水方向上流側および下流側にそれぞれ位置する土留め壁１３の壁面１３ａにおける鋼製集水箱２１の設置位置を決める。そして、鋼製集水箱２１設置予定位置の上方では地上付近まで、下方では鋼製集水箱２１の下端から２ｍ程度まで、固化材１４を鋼製芯材１５，１５のフランジ１５ａの面と略面一（少なくとも固化材１４がフランジ面より突出しない）になるよう、鋼製集水箱２１の設置予定位置を含めて一連で削り取る（土留め壁面平滑化工程）。

【0021】

次に、鋼製集水箱２１を設置するが、この設置位置は、予め地下水の水位変動を見込んで、鋼製集水箱２１の上端が地中透水層１７の深さ位置に対応した位置であって最低地下水位よりも低い位置になるように決められている。そして、土留め壁１３の隣り合う鋼製芯材１５，１５に、鋼製集水箱２１の開口部２２を土留め壁１３の内側に向け、その周縁部を溶接固定する（集水装置設置工程）。

【0022】

続いて、鋼製集水箱２１の上方および下方に土留め壁防護用の鉄板１２を設置する。具体的には、上記の土留め壁面平滑化工程において切削された固化材１４が露出している部分を塞ぐように鉄板１２を取り付ける。鉄板１２は、隣り合う鋼製芯材１５，１５のフランジ１５ａ間に架け渡される幅寸法を有しており、鉄板１２の側縁を鋼製芯材１５，１５のフランジ１５ａに溶接して固定する。なお、上下方向に配される鉄板１２，１２同士（鉄板１２を複数枚に分割する場合）および鉄板１２と鋼製集水箱２１との間も溶接固定する。また、鉄板１２を溶接固定する際に、鉄板１２と固化材１４との間に隙間ができてしまう場合には、モルタルで隙間を充填することが望ましい。

【0023】

ここで、集水装置１１について説明する。図５、図６に示すように、集水装置１１は、直方体形状で土留め壁１３の内側（掘削側）と対向させることになる一面に開口部２２が形成された鋼製集水箱２１と、鋼製集水箱２１の内部にその上端から下端に亘って配設されたスクリーン管（スクリーン部）２３と、スクリーン管２３内部と連通するように鋼製集水箱２１の上面２１ａに形成された第１連通孔２４と、土留め壁１３の固化材１４を切削するために用いる高圧ジェットノズル３１（図１３参照）を挿通可能な第２連通孔２５と、を備えている。なお、第１連通孔２４は鋼製集水箱２１の幅方向端部近傍に形成されており、第２連通孔２５は鋼製集水箱２１の幅方向略中央に形成されている。また、第１連通孔２４は通水管３３が接続可能に構成されており、第２連通孔２５は高圧ジェットノズル３１やそのロッド３２を鋼製集水箱２１内に挿通を容易にするためのガイド管３４が接続可能に構成されている。また、第１連通孔２４および第２連通孔２５は、通水管３３およびガイド管３４をそれぞれ容易に接続できるように鋼製集水箱２１の上面２１ａから上方に突出した継手管態様の円筒形状に形成されている。さらに、本実施形態のように鋼製集水箱２１に第１連通孔２４および第２連通孔２５が形成されている場合、第２連通孔２５を利用して挿通された高圧ジェットノズル３１からのジェット噴射によりスクリーン管２３が傷付かないように高圧ジェットノズル３１が挿入される位置とスクリーン管２３との間に鋼製のパイプ材で構成された防護部材２６が２本設けられている。その他、土留め壁１３に固定したときの鋼製集水箱２１の地中構造物１側に向かう水平方向の幅は、地中構造物１が構築されたときに支障とならない幅つまり地中構造物１に接触しない程度の小さい幅に設定されている。ちなみにスクリーン管２３は、巻き線スクリーン管を用いており、管内部と管外部との間で後述のフィルター材４０を通過させずに地下水だけを通過させるものである。スクリーン管２３を用いずに、網目のスクリーンを用いて鋼製集水箱２１内を開口部２２側に対して仕切ってスクリーン部を形成し、このスクリーン部内部と第１連通孔２４とを連通させるようにしてもよい。

【0024】

続いて、図７に示すように、ステップＳ２では、鋼製集水箱２１の第１連通孔２４に通水管３３の竪管３３ａを接続し、第２連通孔２５にガイド管３４を接続する。なお、ガイド管３４は地上付近まで立ち上げられている。以上のステップまでが、本実施形態における地下水集水構造１０の説明である。本地下水集水構造１０は、集水装置１１の鋼製集水箱２１が取付け固定された位置の固化材１４が切削され、地中透水層１７と集水装置１１が連通した場合（詳細は後述する）に、集水機能を有するようになる。なお、本ステップは地中構造物１の躯体工事を開始する前に行うことを原則とするが、地下水集水構造１０の設置に差し支えない範囲であれば躯体工事を着手していてもよい。

【0025】

続いて、図８に示すように、ステップＳ３では、地中構造物１の躯体工事を開始するか、継続する。この後に説明する各工程は躯体工事と並行して行うことができる。

【0026】

続いて、図９、図１０に示すように、ステップＳ４では、地上から地中透水層１７の深さより若干下方まで土留め壁１３の固化材１４を削孔して削孔穴（縦穴形状の空洞）２８を形成する（土留め壁削孔工程）。

【0027】

この削孔穴２８は、地上に設置した削孔機２９の削孔ロッドを用いて所定深さまで上方から下方に向かって削孔することで形成する。削孔穴２８は、平面視で鋼製集水箱２１に対向する位置に形成する。なお、削孔穴２８は、予め後述の高圧噴射による切削穴３７形成位置を決めていれば、土留め壁１３構築時の固化材１４の硬化前に該固化材１４内に、切削穴３７の上方位置まで円形パイプによる箱抜き型枠を埋設しておくことで削孔穴２８を予め形成しておくこともできる。このようにすれば、削孔工程の短縮が図れる。さらには、後述の切削穴形成位置まで円形パイプによる箱抜き型枠を設置することで予め縦穴を形成して土留め壁１３を構築するようにすれば、削孔工程を省略することができる。

【0028】

続いて、図１１に示すように、ステップＳ５では、上記土留め壁削孔工程の途中に、削孔穴２８に曲がりなどが生じていないかなどの削孔精度を確認する（削孔精度確認工程）。
具体的には、削孔穴２８内に孔内傾斜計３５を挿入し、適切な箇所で孔曲がり測定を行うことで削孔精度を確認する。なお、円形パイプによる箱抜き型枠で予め縦穴（空洞）を形成したところにおいては、この削孔精度確認工程は省略できる。

【0029】

続いて、図１２に示すように、ステップＳ６では、削孔穴２８を形成した後、削孔ロッドを地上まで引き上げる。その後、削孔穴２８の穴壁保護のため削孔穴２８の天端より１ｍ程度下方まで口元管を挿入しておく。

【0030】

続いて、図１３、１４に示すように、ステップＳ７では、公知の高圧ジェット噴射装置を用い、高圧噴射装置の高圧ジェットノズル３１をその先端に有するロッド３２を削孔穴２８内に挿通させ、この削孔穴２８から地中透水層１７に向けて、またこの削孔穴２８から鋼製集水箱２１に向けて高圧ジェット噴射を行い、土留め壁１３の外側に位置する地中透水層１７と集水装置１１（鋼製集水箱２１）との間が連通するように固化材１４を切削して切削穴３７を形成する（土留め壁内部切削工程）。なお、地中透水層１７側への切削は、ロッド３２の先端を削孔穴２８内の底部（鋼製集水箱２１よりも下方位置になるようにする。）に至らしめた後、高圧ジェットノズル３１から水ジェットを平面視で所定範囲回転させて噴射しながら所定位置上方（鋼製集水箱２１よりも上方位置になるようにする。）まで引き上げていくことで行う。また、集水装置１１側への切削は、地中透水層１７側への切削途中に高圧ジェットノズル３１を反対側に回転させて行われる。この際に注意しなければならないことは、鋼製集水箱２１の開口部２２内に切削範囲が納まるようにすることである。ところで、地中透水層１７と集水装置１１（鋼製集水箱２１）との間の連通が、削孔穴２８からの切削だけで済むようであれば、集水装置１１の第２連通孔２５は設けなくてもよい。

【0031】

高圧ジェット噴射では、例えば研磨材（けい砂）を水の中に混入して噴射する（アブレシブジェット）。研磨材を混入することで切削力を高めることができる。なお、削孔穴２８から集水装置１１側へのジェット噴射だけでは貫通しない場合は、第２連通孔２５に接続されたガイド管３４を利用し、該ガイド管３４内に上述した高圧ジェットノズル３１をその先端に有するロッド３２を鋼製集水箱２１内に挿通して集水装置１１側から削孔穴２８に向かい鋼製集水箱２１の開口部２２下端付近から上端付近に亘って高圧ジェット噴射を行い、固化材１４を切削して削孔穴２８と集水装置１１との間を連通させて切削穴３７を形成する。一方で、土留め壁１３が薄い場合など、削孔穴２８を土留め壁１３内に形成せず、第２連通孔２５、ガイド管３４を利用した集水装置１１側からのみの固化材１４の切削によって地中透水層１７に連通する切削穴３７を形成してもよい。

【0032】

続いて、図１５、図１６に示すように、ステップＳ８では、上述した土留め壁内部切削工程で形成された切削穴３７内を切削穴２８やガイド管３４を介してフラッシング（洗浄）する。具体的には、前工程で使用した高圧ジェットノズル３１が形成されたロッド３２を用いて、該高圧ジェットノズル３１より空気を噴射することにより切削穴３７内をフラッシングする。集水装置１１側からのみ切削する場合は、ガイド管３４を介してのフラッシングとなる。

【0033】

続いて、図１７に示すように、ステップＳ９では、上記土留め壁内部切削工程の後に、土留め壁１３の固化材１４に形成した切削穴３７の切削状態を計測する（切削状態計測工程）。
具体的には、超音波測定器３８を用い、該超音波測定器３８の測定部３９を、削孔穴２８やガイド管３４を利用して切削穴３７内に挿入し、該切削穴３７内で切削状態を計測する。あるいは、カメラを挿入して目視によることでもよい。

【0034】

続いて、図１８、１９に示すように、ステップＳ１０では、切削穴３７の形成範囲内に地中透水層１７の土砂がスクリーン管２３の内部に流れ込まないよう、粒度調整した砂などのフィルター材４０を投入する（フィルター材投入工程）。
フィルター材４０の投入に先立ち削孔穴２８にスクリーン管（スクリーン部）４１を挿入する。スクリーン管４１の上下方向の設置範囲は地中透水層１７側への切削穴３７形成範囲であり、その形成範囲より若干上方位置まで配置する。フィルター材４０は削孔穴２８からの投入で、鋼製集水箱２１内にも充填される（スクリーン管２３内部にはフィルター材４０は充填されない。）が、鋼製集水箱２１に接続されたガイド管３４からも投入するようにすれば、切削穴３７および鋼製集水箱２１内へのフィルター材４０充填がより確実になる。なお、集水装置１１側からだけの切削の場合は、ガイド管３４からだけのフィルター材４０の投入となる。ところで、削孔穴２８内のスクリーン管４１は、切削穴３７内のフィルター材４０が目詰まりにより通水機能が衰えたときに、フラッシングするためのものなので、スクリーン管４１内部は空洞に保っておく必要がある。スクリーン管４１は、巻き線スクリーン管を用いており、管内部と管外部との間でフィルター材４０を通過させずに水だけを通過させるものである。

【0035】

上述したステップＳ１〜Ｓ１０の地下水通水構造設置工程を上流側および下流側の両方で同じ工程を行うことにより一対の地下水通水構造１００，１００を構築することができる。

【0036】

続いて、図２０に示すように、ステップＳ１１では、上流側の集水装置１１の通水管３３（竪管３３ａ）と、下流側の集水装置１１の通水管（竪管３３ａ）との間をサイホン方式により通水管３３（横管３３ｂ）で連結する（通水管設置工程）ことで地下水通水設備２００が完成する。

【0037】

このとき、竪管３３ａと横管３３ｂとの連結箇所より上方に竪管３３ａが延伸しており、そこにバルブ４２が設けられている。バルブ４２は上流側および下流側の両方に設けられており、上流側のバルブを４２ａとし、下流側のバルブを４２ｂとする。そして、通水管３３に通水させるために、上流側の竪管３３ａに通水補助管４３を連結して、バルブ４２ａ，４２ｂを共に開状態にする。通水補助管４３から注水し、下流側のバルブ４２ｂから水が溢れ出ることをもって通水管３３（横管３３ｂ）に水が完全に充填されたものとし、この状態でバルブ４２ａ，４２ｂを閉状態にする。このように構成することで、以後サイホン効果により水が通水管３３内を継続的に流れるようになる。なお、下流側から注水する場合は、上流側のバルブ４２ａから水が溢れ出ることをもって水が充填されたものとする。また、水は上流側や下流側のガイド管３４や削孔穴２８を利用して注水してもよい。また、図２０は、両側に図示した集水装置１１は掘削側からの正面視の図示であり、集水装置１１，１１間に図示した地中構造物１は通水管３３（横管３３ｂ）が通過する位置の断面図を図示している。

【0038】

本実施形態によれば、地中構造物１の躯体構築中（躯体構築の初期段階であれば、場合によっては集水装置１１を取り付けることが可能である。）または構築前に土留め壁１３の壁面１３ａに集水装置１１を設けることにより、その後の地下水通水構造１００の施工と地中構造物１の躯体工事とを並行して作業することができる。したがって、地中構造物１の躯体工事に影響を与えにくく、工期の短縮を図ることができる。また、躯体構築前に土留め壁１３の壁面１３ａに集水装置１１を取り付けるため、安全に作業することができる。また、地下水集水構造１０を設置した後であって地中構造物１の躯体構築中または構築後に土留め壁１３の切削をすることができるため、これによっても工期の短縮を図ることができる。さらに、地中構造物１の躯体構築中または構築後に土留め壁１３の切削をする際に、地下水が多量に出水しても集水装置１１を既に設けているため、出水リスクを軽減することができる。そして、鋼製集水箱２１を土留め壁１３の鋼製芯材１５に溶接固定するだけでよいため、簡易な構成で施工コストの低減を図ることができる。

【0039】

また、鋼製集水箱２１の上面２１ａに、土留め壁１３の固化材１４を切削するために用いる高圧ジェットノズル３１を挿通可能な第２連通孔２５を形成したため、土留め壁１３の固化材１４を切削する際に、鋼製集水箱２１側から高圧ジェットノズル３１を挿入して行うことができる。したがって、鋼製集水箱２１に第２連通孔２５を形成するだけの簡易な構成で容易に固化材１４を切削することができる。

【0040】

また、削孔穴２８の形成途中に、削孔精度を確認する削孔精度確認工程を備えることにより、所望の精度の削孔穴２８を形成することができ、所望の地下水通水構造１００を構築することができる。

【0041】

さらに、切削穴３７を形成した後に、切削穴３７の切削状態を計測する切削状態計測工程を備えることにより、土留め壁１３の内部により高精度な切削穴３７を形成することができ、所望の地下水通水構造１００を構築することができる。

【0042】

尚、本発明は上述した実施形態に限られるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において、上述した実施形態に種々の変更を加えたものを含む。すなわち、実施形態で挙げた具体的な構造や構成などはほんの一例に過ぎず、適宜変更が可能である。

【0043】

例えば、本実施形態では、通水管３３の横管３３ｂが地中構造物１の上方を通過する場合の説明をしたが、図２１に示す地下水通水設備２００のように、地中構造物１の下方を通過するように構成してもよい。このとき、第１連通孔２４は鋼製集水箱２１の下面に形成すればよい。このように構成した場合は、掘削に伴って、集水装置１１の鋼製集水箱２１から通水管３３の竪管３３ａを立ち下げる工程を行い、床付けに達したら床付け面付近に上流側と下流側との間を通水管３３の横管３３ｂで連結する工程を先行して行う。その他の工程は、上述したように地中構造物の躯体工事と並行して行うことができるため、このように構成しても工期遅延にはならない。また、このように構成することで、上流側の集水装置１１から自然に通水管３３を通って下流側の集水装置１１内に地下水が充填される。なお、このとき、ガイド管３４が空気抜きとなる。その後、下流側の集水装置１１の工事が完了すると自然に通水状態とすることができる。なお、本実施形態において第１連通孔２４を鋼製集水箱２１の下面に形成したが、鋼製集水箱２１の上面であってもよい。第１連通孔２４を上面に形成した場合は、通水竪管の一部に１８０度曲り管を用いて下方に導くようにすればよい。

【0044】

また、上記実施形態の地下水通水構造１００の施工方法は、モルタル杭柱列壁で構成される土留め壁や、ソイルセメント連続壁で構成される土留め壁などに適用することができる。たとえば、鋼製芯材としての鉄筋籠をコンクリート壁内に配設した地中連続壁の場合でも、鋼製集水箱２１を掘削側の地中連続壁の鉄筋に固定し、鋼製集水箱２１の全周囲で掘削側の土留め壁面の所定範囲を鉄板１２で覆うようにすれば、本発明を適用できる。

【符号の説明】

【0045】

１…地中構造物（構造物） １０…地下水集水構造 １１…集水装置 １３…土留め壁 １３ａ…（土留め壁の）壁面 １４…固化材 １５…鋼製芯材 １７…地中透水層 ２１…鋼製集水箱 ２１ａ…（鋼製集水箱の）上面 ２２…開口部 ２３…スクリーン管（スクリーン部） ２４…第１連通孔 ２５…第２連通孔 ２８…削孔穴（空洞） ３１…高圧ジェットノズル ３２…ロッド（ロッド部材） ３３…通水管 ３３ａ…竪管 ３３ｂ…横管 ３７…切削穴 ４０…フィルター材 １００…地下水通水構造 ２００…地下水通水設備

【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】