JP3806641B2 - 床版下を通水する構造物の構築方法と地下構造物 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、床版下を通水する構造物の構築方法と地下構造物に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
トンネルその他の地下構造物を地中に構築すると、それまで存在していた地下水の水流を切断してしまう場合がある。
すると地下構造物の両側に水位差が発生し、周囲の環境に影響を与える可能性がある。
【０００３】
【本発明の目的】
本発明は上記したような問題を解決するためになされたもので、地下水の流れを遮断することがない、床版下を通水する構造物の構築方法を提供することを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
上記のような目的を達成するために、本発明の床版下を通水する構造物の構築方法は、区画壁によって区画した地下構造物を構築するに際して、地下構造物を、その床版の下を通水する地下水透過ブロックと、床版の下の通水を阻止した地下水遮断ブロックとを隣接した状態で構築し、地下水透過ブロックではその下部地盤が地下水の水流を遮断しないように構築し、地下水遮断ブロックではその下部地盤が地下水の水流を遮断するように構築し、両ブロックの境界は少なくとも上部が撤去可能な仕切り壁で区画し、排水した地下水遮断ブロック内で函体を製造し、その後に両ブロック間の仕切り壁を撤去して、両ブロックに水を充填し、函体を浮力を利用して地下水遮断ブロックから地下水透過ブロックに移動し、その後に排水作業又は函体の重量の増加作業の少なくとも一方をおこなうことによって函体を地下水透過ブロックの底面上に設置して行う、床版下を通水する構造物の構築方法を特徴としたものである。
【０００５】
また、本発明の地下構造物は、地下構造物を複数のブロックによって構成し、一部のブロックでは床版の下における地下水の水流を遮断する地下水遮断ブロックとして構成し、隣接する他のブロックでは床版の下における地下水の水流を遮断しない地下水透過ブロックとして構成した、地下構造物を特徴としたものである。
【０００６】
【本発明の実施の態様】
以下図面を参照しながら本発明の床版下を通水する構造物の構築方法の実施例について説明する。
【０００７】
＜イ＞全体の構成。
本発明の地下構造物は、複数のブロックによって構成する。
そして特に、複数のブロックの内の一部のブロックでは床版の下における地下水の水流を遮断するように構成し（地下水遮断ブロックＡ）、隣接する他のブロックでは床版の下における地下水の水流を遮断しないように構成（地下水透過ブロックＢ）する。
例えば地下水の水流を遮断する方向に長いトンネルを構築するような場合に、その一部に床版の下における地下水の水流を遮断しない地下水透過ブロックＢを設けたトンネルなどが具体的な例である。
【０００８】
＜ロ＞地下水遮断ブロックＡ。
地下水遮断ブロックＡは、上記したように床版の下における地下水の水流を遮断するブロックである。
地下水の水流を遮断する構造とは、例えば地下水の水位より深い不透水層までソイルセメント壁、シートパイル、鉄筋コンクリート壁、安定液固化壁などの遮断壁１１を地中に構築し、地盤改良を行うことによって構成する。
この地下水遮断ブロックＡは、まず周囲に遮断壁１１や後述する仕切り壁２を構築し、その後に掘削床面の下を地盤改良して地盤改良部７を構築し、内側に切梁を取り付けつつ内部を掘削する。そして底面に基礎コンクリートを打設して構築を完了する。
この地下水遮断ブロックＡは、函体５の製造用の立坑として利用できる。
【０００９】
＜ハ＞地下水透過ブロックＢ。
地下水遮断ブロックＡに隣接して地下水透過ブロックＢを構築する。
この地下水透過ブロックＢも、側面に撤去可能なシートパイル等からなる仮設壁１２を設置し、その内側を掘削して構築する。
この地下水透過ブロックＢは、床版の下における地下水の水流を遮断しないように構成する。
そのためには、地下水透過ブロックＢの底面下は地盤改良を行わず、さらに構築物の施工が完了したら、仮設として設置した仮設壁１２を引き抜いて地下水流の遮断を行わないように処理する。
【００１０】
＜ニ＞仕切り壁２。
地下水遮断ブロックＡと地下水透過ブロックＢとの境界は、仕切り壁２で区画する。
この仕切り壁２は、少なくとも函体５，６を接合する高さまでは撤去が可能なシートパイルなどによって構成する。
【００１１】
＜ホ＞棚板３。
地下水透過ブロックＢには、地下水遮断ブロックＡとの境界、および反対側に仕切り壁２が存在する。
その両仕切り壁２の内面に棚板３を取り付ける。
この棚板３は、仕切り壁２の下方に水平に取り付ける水平棚板と、仕切り壁２の両側に鉛直に取り付ける鉛直棚板で構成する。
この棚板３の下面と地下水透過ブロックＢの底面の間、および棚板３と周囲の壁面との間には外周止水処理を施す。外周止水処理の方法には、裏込めコンクリート３１を充填する方法、止水シートを貼る方法、コーキング材を隙間に充填する方法等が採用できる。
そして水平棚板３の上面および、鉛直棚板３の内側面には、内周止水処理用の部材を取り付ける。内周止水処理の方法には、可撓性チューブのようにその内部に流動体を充填することによって膨張する止水部材４を使用する方法、リップ型シール材等のシール材を移動可能な台座を介して内周に貼り付けて函体方向に押し付けることによって止水する方法等が採用できる。
【００１２】
＜ヘ＞函体５の製造。
地下水遮断ブロックＡ内の地下水を排水し、その内部で函体５を製造する。
この函体５は鉄筋コンクリートで周囲の壁と底板を構成した枡状の容器、あるいはさらに天井部も閉塞した箱状の容器である。
函体５の移動と地下水透過ブロックＢでの設置が容易なように、地下水遮断ブロックＡの底面の高さは、地下水透過ブロックＢの底面よりも多少高い位置に設定しておく。
【００１３】
＜ト＞函体５の移動。
函体５の製造が完成したら両ブロック間の仕切り壁２の一部を切断して撤去する。
この切断位置は、予め設定した棚板３の内側に沿って行うことになる。
地下水透過ブロックＢはその底面の地盤を改良していないから、地下水が地下水位まで上昇している。
したがって、仕切り壁２を撤去すると両ブロックは水によって充填される。
この水を利用して函体５を浮かせ、函体５を地下水遮断ブロックＡから地下水透過ブロックＢに引き寄せて移動する。
【００１４】
＜チ＞函体５の設置。
移動が終わったら函体５に重量物を搭載して重量を与えて地下水透過ブロックＢの底面上に設置する。同時に内部の水も地下水位まで排水する。函体５の重量の増加作業は、バラストタンクに注水する方法によってもおこなうことができる。
その際に地下水透過ブロックＢの底面の表面に複数のジャッキを配置しておけば、そのジャッキの伸縮によって函体５の正確な姿勢を保つことができる。
函体５を沈設して設置すると、函体５の前後端は水平棚板３および鉛直棚板３の内部空間に収まる。
すなわち、函体５の下面と両側面を棚板３に接した状態で設置が終了する。
【００１５】
＜リ＞函体５周囲の止水。
函体５が棚板３で囲まれた空間内に収納された後、棚板３と函体５の間に配置した膨張止水部材４を膨張させる。なお、移動可能なシール材を内周に貼り付けて内周止水処理をおこなう場合は、函体５にシール材を押し付けることによって止水をおこなう。
そして函体５の内部から、函体５の底面と地盤との間にモルタルを注入して地下水が地下水透過ブロックＢの底面から内部へ湧水する現象を遮断する。
【００１６】
＜ヌ＞新たな函体６の製造。
両ブロックの内部の水を排水する。
その状態で地下水遮断ブロックＡの底面を掘削し、底面に均しコンクリートを打設して、地下水透過ブロックＢの底面と同一の平面を形成する。
そして地下水遮断ブロックＡにおいて新たな函体６を製造する。
両ブロックは同一平面にあり、仕切り壁２の函体５投影部分は貫通しているから、新たな函体６の端面を、設置の終わった函体５の端面に接触させた状態で新たな函体５を製造することができる。
地下水透過ブロックＢの反対側にも同様の地下水遮断ブロックＡを設け、その内部で函体６を製造して地下水透過ブロックＢ内の函体５の端面と接合する。
その後に函体５の周囲を土砂などで埋め戻す。
【００１７】
＜ル＞シートパイル１の撤去。
地下水透過ブロックＢの側面に打設してあった仮設壁１２を撤去する。
その結果、地下水透過ブロックＢの床版の下では地下水の通過を維持することができる。
【００１８】
＜ヲ＞他の実施例。
以上の説明はひとつの地下水透過ブロックＢの両側に地下水遮断ブロックＡを設けた地下構造物の説明を行ったが、地下水透過ブロックＢを複数ブロック製造し、その端に地下水遮断ブロックＡを接合する方法を採用することができる。
【００１９】
【本発明の効果】
本発明の床版下を通水する構造物の構築方法は以上説明したようになるから次のような効果を得ることができる。
＜イ＞地下水の流れを遮断することによって生じる、地下水利用者の問題、地盤環境への影響、地下水の水質の悪化、生態系への影響、および構造物への影響の発生を防止することができる。
＜ロ＞地中に通水パイプを埋設するなどして、地下水の水流を人工的に構築する方法に比較して、本発明の方法、構造は地下水の通水部分にはほとんど手を加えることなく、自然のままの通水状態を維持するから、地下水流を確実に維持することができる。
＜ハ＞人工的に設置する通水管などでは、そのストレーナ部において目詰まりが発生し、通水性能が低下するおそれがあり、長期的な通水性能評価が難しい。また、土留壁の一部を撤去した場合も同様である。これに対して本発明の方法は、自然のままの通水状態を維持するので、長期的にみても地下水流を確実に維持することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の構築方法の施工順序の説明図。
【図２】本発明の構築方法の施工順序の説明図。
【図３】本発明の構築方法の施工順序の説明図。
【図４】本発明の構築方法の施工順序の説明図。
【図５】本発明の構築方法の施工順序の説明図。
【図６】本発明の構築方法の施工順序の説明図。
【図７】本発明の地下構造物の説明図。
【図８】本発明の止水構造の説明図。
【図９】本発明の止水構造の説明図。

Claims (4)

1. 区画壁によって区画した地下構造物を構築するに際して、
   地下構造物を、その床版の下を通水する地下水透過ブロックと、
   床版の下の通水を阻止した地下水遮断ブロックとを隣接した状態で構築し、
   地下水透過ブロックではその下部地盤が地下水の水流を遮断しないように構築し、
   地下水遮断ブロックではその下部地盤が地下水の水流を遮断するように構築し、
   両ブロックの境界は少なくとも上部が撤去可能な仕切り壁で区画し、
   排水した地下水遮断ブロック内で函体を製造し、
   その後に両ブロック間の仕切り壁を撤去して、両ブロックに水を充填し、
   函体を浮力を利用して地下水遮断ブロックから地下水透過ブロックに移動し、
   その後に排水作業又は函体の重量の増加作業の少なくとも一方をおこなうことによって函体を地下水透過ブロックの底面上に設置して行う、
   床版下を通水する構造物の構築方法。
2. 地下水遮断ブロックと地下水透過ブロックとの境界に仕切り壁を設け、
   この仕切り壁の地下水透過ブロック側には、
   水平棚板と両側の鉛直棚板を設置しておき、
   棚板の下面および棚板と周囲の壁面との間に外周止水処理を施し、
   函体を地下水透過ブロックの底面上に設置する際に、
   同時に棚板上に設置し、
   棚板と函体の間に内周止水処理を施す、
   請求項１記載の、床版下を通水する構造物の構築方法。
3. 函体を地下水透過ブロックの底面上に設置した後、
   地下水遮断ブロックで新たな函体を製造し、
   その後に設置の完了した地下水透過ブロック内の函体と、あらたに製造した函体の端面を接合して両函体を接続して行う、
   請求項１記載の、床版下を通水する構造物の構築方法。
4. 地下構造物を複数のブロックによって構成し、
   一部のブロックでは床版の下における地下水の水流を遮断する地下水遮断ブロックとして構成し、
   隣接する他のブロックでは床版の下における地下水の水流を遮断しない地下水透過ブロックとして構成した、
   地下構造物。

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