JP2004150203A

JP2004150203A - 水抜き管及び水抜き方法

Info

Publication number: JP2004150203A
Application number: JP2002318784A
Authority: JP
Inventors: Toshio Shimoda; 下田利男; Naosuke Miyazawa; 宮澤直助
Original assignee: Taisei Corp; KFC Ltd
Current assignee: Taisei Corp; KFC Ltd
Priority date: 2002-10-31
Filing date: 2002-10-31
Publication date: 2004-05-27
Anticipated expiration: 2022-10-31
Also published as: JP3833165B2

Abstract

【課題】地質を問わずに効果的な湧水抑制を可能とした水抜き管及び水抜き方法を提供することを目的とする。
【解決手段】短尺管１０に複数の孔１１を開口し、この孔１１にフィルタ部材１３を取り付ける。短尺管１０を継ぎ足して水抜き管１を構成する。削孔時には、水抜き管１の内部に削孔ロッド２０を挿通し、地山５０を削孔しながら水抜き管１を打設して地山５０に設置する。削孔ロッド２０を回収し、フィルタ部材１３を通過した地山５０の水を水抜き管１内部から水抜き管１後端側へ排出して水抜きを行なう。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、地山の地下水位を下げるための水抜き管及び水抜き方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
トンネル掘削作業に際し、切羽前方の脆弱地山の崩落を防止したり、地山から湧水が予想される場合には地下水位を下げるために水抜き工が行われる。
水抜き工は、掘進に先立って切羽前方にボーリング孔を形成し、地中の水を抜く方法が広く知られている（例えば特許文献１、２参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００１−９８８８２号公報（第２−３頁、図２）
【特許文献２】
特開２００１−８２０７４号公報（第３−４頁、図１−４）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の水抜き方法には次のような問題があった。
＜イ＞特に地質が砂層の場合、長尺なボーリングを行なうと途中で削孔できなくなったり、あるいは水抜きパイプの穴から湧水混じりの土砂が水抜きパイプ内に流れ込んで穴を塞ぎ、十分な湧水抑制効果が期待できない。
＜ロ＞また、水抜き作業を行うための導坑を先行させる必要があったり、切羽部分から掘進に先立って長尺な（３０〜４０メートル程度）ボーリング孔を形成していた。このため、煩雑で多大な労力を必要とし、その分工期が長くなるものであった。
【０００５】
【発明の目的】
本発明は、以上の問題点を解決するためになされたもので、地質を問わずに効果的な湧水抑制を可能とした水抜き管及び水抜き方法を提供することを目的とする。
また、本発明は、簡便に水抜きを行なうことのできる水抜き管及び水抜き方法を提供することを目的とする。
本発明は、上記目的のうち少なくとも一つを達成するようにしたものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明の水抜き管は、短く分割した短尺管を継ぎ足してしてなる水抜き管であって、複数の短尺管と、前記短尺管に開口した複数の孔と、前記孔に配置したフィルタ部材とからなるものである。
【０００７】
また、本発明は、地山の地下水位を下げるための水抜き方法において、前記した水抜き管を使用し、削孔時には、ビットを先端に備えた削孔ロッドを水抜き管に挿通し、前記ビットで地山を削孔しながら前記水抜き管を打設し、前記削孔ロッドを回収し、前記フィルタ部材を通過した地山の水を水抜き管内部から水抜き管後端側へ排出して行うものである。
【０００８】
ここで、フィルタ部材を有することにより水抜き管内への土砂の流入を妨げ、水抜き管後端より吸引排水を行うことができる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しながら本発明の実施の形態について説明する。
【００１０】
＜イ＞水抜き管（図１、図５）
水抜き管１は地山５０からの湧水を抜き取るもので、短く分割した短尺管１０を接続しながらトンネル３の掘削切羽前方の地山５０に打設する。
この水抜き管１を地山５０に打設していくには、後述するように水抜き管１の内部に削孔ロッド２０を挿通して二重管削孔工具２を構成し、水抜き管１の先端から突出するビットによって地山５０を削孔しながら行なう。
【００１１】
＜ロ＞短尺管（図２、図３、図４）
短尺管１０は、鋼管や、塩化ビニル管などからなり、例えば長さを３メートル程度、外径を８０ミリメートル程度に形成してある。
短尺管１０を複数本接続して所定長さの水抜き管１を構成するもので、本例では、この短尺管１０を５本接続して１５メートルの水抜き管１としている。
短尺管１０には、径方向に複数の孔１１を開口してある。本例では、短尺管１０の周方向に、例えば９０度毎に４個の孔１１を開口してある（図４参照）。この孔１１は軸方向にも等間隔に例えば９箇所にわたって開口してあり（図２参照）、１本の短尺管１０には全部で３６個の孔１１が開口してある。
各孔１１の短尺管外側から一回り大きな穴を所定深さまで開口して段部１２を形成し、この段部１２に孔１１を塞ぐ形で円形状のフィルタ部材１３を嵌め込む。フィルタ部材１３の上から環状のワッシャ１４を被せ、ワッシャ１４を溶接などで段部１２に固定してフィルタ部材１３が孔１１から外れないように取り付けてある（図３参照）。
なお、フィルタ部材１３は、例えばスチールメッシュなどで構成することができる。
【００１２】
短尺管１０の両側にねじ部１５を形成する。ねじ部１５にカプラ１６を取り付けて短尺管１０を継ぎ足していくことができる。
あるいは、短尺管１０の一端部の外周面に雄ねじを形成し、他端部の内周面に雌ねじを形成し、この雄ねじと雌ねじを螺合して短尺管１０を継ぎ足してもよい。この場合はカプラ１６を省略できる。
なお、ねじ部１５にシリコンのコーティング材を塗布し、ねじ部１５の止水性及び弛み止め効果をもたせるようにしてもよい。
【００１３】
＜ハ＞水抜き管の使用形態（図１）
本発明では、水抜き管１を二重管削孔工具２の外管として使用するもので、前記したように地山５０を削孔しながら水抜き管１を打設していく。
短尺管１０の先端（水抜き管１の打設先端）にケーシングシュー２３を介してリングビット２２を装着してあり、先端にセンタービット２１を装着した削孔ロッド２０を水抜き管１内にセットして二重管削孔工具２を構成する。
セットした状態では、センタービット２１がリングビット２２と嵌合しており、削孔ロッド２０の打撃力と回転力がセンタービット２１を介してリングビット２２にも伝達され、地山５０の削孔と水抜き管１の打設を同時に行なう。
なお、リングビット２２とケーシングシュー２３は、互いに凹部と凸部とで係止し、打撃力は伝達するが、回転力は伝達しない構造となっており、水抜き管１が回転することはない。
リングビット２２を水抜き管１の打設先端に装着することなく、削孔ロッド２０にアダプターを介してセンタービット２１とリングビット２２を装着してもよい。
【００１４】
次に、図１、図５、図６を参照して、水抜き管を使用して地山から水抜きを行う方法について説明する。
【００１５】
＜イ＞水抜き管のセット
本発明は、ドリルジャンボ４で施工可能な二重管削孔方式によって、切羽前方の地山５０を削孔しつつ水抜き管１を打設していく。
先ず、水抜き管１の打設先端に、ケーシングシュー２３を介してリングビット２２を装着する。
次にトンネル空間３に設置したドリルジャンボ４の削孔ロッド２０に水抜き管１を嵌挿し、センタービット２１にリングビット２２を嵌合する。
なお、削孔ロッド２０にアダプターを介してセンタービット２１とリングビット２２が装着されている場合は、アダプターに水抜き管１の打設先端を係合する。
【００１６】
＜ロ＞水抜き管の打設
ドリルジャンボ４を駆動し、削孔ロッド２０からの回転力と打撃力によりセンタービット２１及びリングビット２２で地山５０を削孔する。
水抜き管１がリングビット２２に係合しているので、水抜き管１は削孔の進行に伴って牽引されながら打設されていく。
水抜き管１の打設が進行し、その全長が打設される前に水抜き管１の後端に次の短尺管１０、削孔ロッド２０を接続する。
このようにして短尺管１０、削孔ロッド２０を順次継ぎ足しながら次の水抜き管を打設する切羽位置５１に至るまで（本例では１５メートル）削孔すると同時に水抜き管１を打設していく。
その後、削孔ロッド２０とセンタービット２１を引き抜いて回収し、水抜き管１を地山５０に設置する。なお、リングビット２２とケーシングシュー２３はそのまま残置する。
【００１７】
＜ハ＞水抜き管による水抜き
フィルタ部材１３から孔１１を通して周囲の地山５０内の地下水を引き抜いて地下水位を下げ（図６参照）、これから掘削するトンネル前方地山３０の地山領域の湧水を抑制する。フィルタ部材１３を有することにより水抜き管１内への土砂の流入を妨げ、水抜き管１後端より吸引排水を行うことができる。
対象地山５０が火山灰質砂層であっても、フィルタ部材１３を介して孔１１から砂を除く水だけが水抜き管１内に取り込まれ、孔１１及び水抜き管１内が水混じり土砂によって塞がることがなく、確実に水抜きを行なうことができる。
このように掘削予定のトンネル前方地山３０の水位を、次の水抜き管打設切羽５１までの限定した範囲を湧水抑制した状態にし、この状態でトンネル前方地山３０をトンネル掘削機械（図示せず）で掘削していく。
【００１８】
【発明の効果】
本発明は以上のようになるため、つぎのような効果を得ることができる。
＜イ＞対象地山が火山灰質砂層であっても、フィルタ部材を介して孔から砂を除く水だけを水抜き管内に取り込むことができ、地質を問わずに効果的な湧水抑制が可能となる。
＜ロ＞二重管削孔工具の外管として使用できるので、専用機が不要であり、ドリルジャンボでの施工が可能で簡便に水抜きを行なうことができる。
＜ハ＞吸引排水も可能のため効果的に湧水抑制が行なわれるので、安全かつ効率よくトンネル掘削作業を行うことができる。
＜ニ＞短尺であるため削孔が容易で、従来のように途中で削孔できなくなることがない。
【図面の簡単な説明】
【図１】一部を断面した水抜き管の側面図。
【図２】短尺管の側面図。
【図３】短尺管の孔の断面図。
【図４】短尺管の断面図。
【図５】水抜きの状態を示す説明図。
【図６】トンネル断面を示す説明図。
【符号の説明】
１・・・・水抜き管
１０・・・短尺管
１１・・・孔
１２・・・段部
１３・・・フィルタ部材
１４・・・ワッシャ
１５・・・ねじ部
２・・・・二重管削孔工具
２０・・・削孔ロッド
２１・・・センタービット（またはアダプター）
２２・・・リングビット
３・・・・トンネル
５０・・・地山
５１・・・次の水抜き管打設切羽

Claims

短く分割した短尺管を継ぎ足ししてなる水抜き管であって、
複数の短尺管と、
前記短尺管に開口した複数の孔と、
前記孔に配置したフィルタ部材と、からなる、
水抜き管。
地山の地下水位を下げるための水抜き方法において、
請求項１に記載する水抜き管を使用し、
削孔時には、ビットを先端に備えた削孔ロッドを水抜き管に挿通し、
前記ビットで地山を削孔しながら前記水抜き管を打設し、
前記削孔ロッドを回収し、
前記フィルタ部材を通過した地山の水を水抜き管内部から水抜き管後端側へ排出して行う、
水抜き方法。
請求項２に記載する水抜き方法において、フィルタ部材を有することにより水抜き管内への土砂の流入を妨げ、水抜き管後端より吸引排水を可能とする、水抜き方法。