JP7011531B2 - Groundwater level lowering method - Google Patents
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Description
本発明は、揚水装置を用いて地盤の地下水位を低下させる工法に関する。 The present invention relates to a construction method for lowering the groundwater level in the ground using a pumping device.
特許文献１は、山留を設置して地盤を掘削する際に、地盤の地下水位を低下させるためにウェルポイント工法を用いることを開示している。 Patent Document 1 discloses that a well point method is used to lower the groundwater level of the ground when the mountain retaining is installed and the ground is excavated.
一般に、ウェルポイント工法で用いられる揚水装置は、地下水を揚水するための複数の揚水管と、複数の揚水管の各々の下端部に設けられるウェルポイントと、複数の揚水管の各々の上端部に接続され、かつ、水平に延びるヘッダー管と、ヘッダー管に接続される真空ポンプとを備える。ヘッダー管及び真空ポンプは、通常、地上（地盤面上）に配置される（例えば特許文献１の図４参照）。 Generally, the pumping device used in the well point method has a plurality of pumping pipes for pumping groundwater, a well point provided at the lower end of each of the plurality of pumping pipes, and the upper end of each of the plurality of pumping pipes. It includes a header tube that is connected and extends horizontally, and a vacuum pump that is connected to the header tube. The header pipe and the vacuum pump are usually arranged on the ground (on the ground surface) (see, for example, FIG. 4 of Patent Document 1).
しかしながら、前述の構成の揚水装置では、真空ポンプによってヘッダー管内を負圧状態（真空状態）にして地下水を抜くので、最大理論吸込み揚程は約１０ｍであるが、実際の吸込み揚程は６ｍ程度に限られる。それゆえ、地下水位が地盤面から６ｍ以上低い場合には、前述の構成の揚水装置を地下水位の低下に用いることが難しかった。 However, in the pumping device having the above-mentioned configuration, since the groundwater is drained by creating a negative pressure state (vacuum state) in the header pipe by a vacuum pump, the maximum theoretical suction lift is about 10 m, but the actual suction lift is limited to about 6 m. Be done. Therefore, when the groundwater level is lower than the ground surface by 6 m or more, it is difficult to use the pumping device having the above-mentioned configuration for lowering the groundwater level.
本発明は、このような実状に鑑み、地下水位が比較的深い位置にある場所に山留を設置して地盤を掘削するに際し、前述のような揚水装置を用いて簡易に地下水位を低下させることを目的とする。 In view of such an actual situation, the present invention simply lowers the groundwater level by using the above-mentioned pumping device when excavating the ground by installing a mountain reservoir in a place where the groundwater level is relatively deep. The purpose is.
そのため本発明に係る地下水位低下工法の第１態様及び第２態様は、揚水装置を用いて地盤の地下水位を低下させる工法である。この揚水装置は、地下水を揚水するための複数の揚水管と、複数の揚水管の各々の上端部に接続され、かつ、水平に延びるヘッダー管と、ヘッダー管内を負圧状態にする吸引手段と、を備える。本発明に係る地下水位低下工法の第１態様及び第２態様は、地盤のうち山留によって区画される領域を所定深さ分掘削して形成された空間部内にヘッダー管を設けることを含む。
本発明に係る地下水位低下工法の第１態様は、前記空間部内に吸引手段を設けることを更に含む。
本発明に係る地下水位低下工法の第２態様では、複数の揚水管の各々が前記空間部内から斜め下方に延びて山留を貫通し、地盤に至る。
Therefore , the first and second aspects of the groundwater level lowering method according to the present invention are methods for lowering the groundwater level in the ground using a pumping device. This pumping device includes a plurality of pumping pipes for pumping groundwater, a header pipe connected to the upper end of each of the plurality of pumping pipes and extending horizontally, and a suction means for making the inside of the header pipe in a negative pressure state. , Equipped with. The first aspect and the second aspect of the groundwater level lowering method according to the present invention include providing a header pipe in a space formed by excavating a region of the ground partitioned by mountain retaining to a predetermined depth.
The first aspect of the groundwater level lowering method according to the present invention further includes providing a suction means in the space.
In the second aspect of the groundwater level lowering method according to the present invention, each of the plurality of pumping pipes extends diagonally downward from the space portion, penetrates the mountain reservoir, and reaches the ground.
本発明によれば、地盤のうち山留によって区画される領域を所定深さ分掘削して形成された空間部内にヘッダー管が設けられる。これにより、ヘッダー管を地盤面上に設けるのに比べてヘッダー管の設置高さを低くすることができるので、地下水位が比較的深い位置にある場所であっても、前述の構成の揚水装置を用いることができ、ひいては、簡易に地下水位を低下させることができる。 According to the present invention, a header pipe is provided in a space formed by excavating a region of the ground partitioned by mountain retaining to a predetermined depth. As a result, the installation height of the header pipe can be lowered as compared with the case where the header pipe is provided on the ground surface, so that even in a place where the groundwater level is relatively deep, the pumping device having the above-mentioned configuration can be used. Can be used, and by extension, the groundwater level can be easily lowered.
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
図１は、本発明の第１実施形態における山留１０及び揚水装置２０の配置を示す図である。図２は、本実施形態における揚水装置２０の概略構成を示す図である。図３は、本実施形態における山留１０の部分平面図である。図４は、本実施形態における山留１０の部分正面図である。ここで、図３は図１中のＡ矢視に対応し、図４は図１中のＢ－Ｂ矢視に対応する。また、図１は、揚水装置２０が作動している状態を示す。
FIG. 1 is a diagram showing the arrangement of the Yamadome 10 and the
図１に示すように、本実施形態では、地盤Ｇの地盤面（地盤高）ＧＬと、地盤Ｇの元の地下水位（つまり、揚水装置２０の非作動時の地下水位）ＷＬとの間の距離をＤｗとすると、ＷＬとＧＬ及びＤｗとの関係は以下の式（１）で表される。
ＷＬ＝ＧＬ－Ｄｗ ・・・（１）
As shown in FIG. 1, in the present embodiment, between the ground surface (ground height) GL of the ground G and the original groundwater level of the ground G (that is, the groundwater level when the
WL = GL-Dw ... (1)
本実施形態では、地盤Ｇの掘削により形成される空間部３０の底部を構成する床付け面ＦＬと地盤面ＧＬとの間の距離をＤｓとすると、ＦＬとＧＬ及びＤｓとの関係は以下の式（２）で表される。
ＦＬ＝ＧＬ－Ｄｓ ・・・（２）
ここにおいて、本実施形態では、Ｄｓ≧Ｄｗである。
In the present embodiment, assuming that the distance between the floor mounting surface FL forming the bottom of the
FL = GL-Ds ... (2)
Here, in this embodiment, Ds ≧ Dw.
本実施形態では、距離Ｄｗが約６ｍであり、距離Ｄｓが８ｍであるとして以下説明するが、距離Ｄｗ，Ｄｓの数値は前述に限らない。 In the present embodiment, the distance Dw is about 6 m and the distance Ds is 8 m, which will be described below, but the numerical values of the distances Dw and Ds are not limited to the above.
本実施形態では、地下水位ＷＬがＧＬ－６ｍ付近と比較的深い位置にあるような場所に山留１０を設置し、地盤Ｇのうち山留１０によって区画される領域（換言すれば、地盤Ｇのうち山留１０によって囲まれる領域）ＰをＧＬ－８ｍまで内部掘削して（すなわち床付け面ＦＬに達するまで掘削して）空間部３０を形成し、床付け面ＦＬ上に躯体（図示せず）を構築するという工事を行う。この工事に本発明に係る地下水位低下工法を適用した場合について以下説明するが、本発明に係る地下水位低下工法の適用例はこれに限らない。
In the present embodiment, the Yamadome 10 is installed in a place where the groundwater level WL is relatively deep near GL-6 m, and the area of the ground G that is partitioned by the Yamadome 10 (in other words, the ground G). Of these, the area P surrounded by the Yamadome 10) is internally excavated to GL-8 m (that is, excavated until it reaches the flooring surface FL) to form a
本実施形態では、一対の山留（山留壁）１０，１０が、互いに間隔を空けて地盤Ｇに設置される。山留１０は透水性を有する。本実施形態では山留１０の設置に親杭横矢板工法が用いられる。 In the present embodiment, a pair of Yamadome (Yamadome wall) 10, 10 are installed on the ground G at intervals from each other. Yamadome 10 has water permeability. In this embodiment, the parent pile horizontal sheet pile method is used for the installation of the Yamadome 10.
図３及び図４に示すように、山留１０は、水平一方向に間隔を空けて地盤Ｇに打ち込まれる複数の親杭１１と、親杭１１同士の間を塞ぐように親杭１１同士の間に嵌め込まれる複数の横矢板１２と、横矢板１２を親杭１１に固定するための楔１３（図４では図示省略）とを備える。親杭１１は例えばＨ形鋼材で構成される。横矢板１２は例えば木製である。親杭１１同士の間の間隔は０．８～１．８ｍの範囲内であり得る。本実施形態では親杭１１同士の間の間隔が１ｍであるとして以下説明する。
As shown in FIGS. 3 and 4, the Yamadome 10 has a plurality of
一部の横矢板１２には、後述する揚水管２２を挿入するための貫通孔１２ａが形成されている。図４に示すように、複数の貫通孔１２ａが、水平一方向に間隔を空けて配置され得る。この間隔は、揚水管２２の設置間隔によって決定され得る。揚水管２２の設置間隔は、例えば０．８～１．５ｍの範囲内である。本実施形態では、揚水管２２の設置間隔、及び、貫通孔１２ａ同士の間の間隔が１ｍであるとして以下説明する。
A through
本実施形態では貫通孔１２ａの形状を円形状としているが、貫通孔１２ａの形状は円形状に限らず任意である。例えば、貫通孔１２ａの形状を楕円形状又は矩形状としてもよい。
In the present embodiment, the shape of the
図１に戻り、地盤Ｇに打ち込まれる親杭１１の下端の、地盤面ＧＬからの距離をＤｐとすると、Ｄｐは例えば以下の式（３）で求められ得る。
Ｄｐ＝Ｄｓ＋（Ｄｓ－Ｄｗ）×２＋２ｍ ・・・（３）
親杭１１は床付け面ＦＬから２～３ｍ以上根入れされる。すなわち、地盤Ｇに打ち込まれた親杭１１の下端は、床付け面ＦＬよりも低位に位置する。
Returning to FIG. 1, assuming that the distance from the ground surface GL at the lower end of the
Dp = Ds + (Ds-Dw) x 2 + 2m ... (3)
The
本実施形態における親杭横矢板工法では、親杭１１の下端がＧＬ－Ｄｐに達するまで親杭１１を地盤Ｇに打ち込んだ後に、前述の領域Ｐの掘削と並行して親杭１１，１１間に横矢板１２を嵌め込み、嵌め込まれた横矢板１２を楔１３で止める。
In the master pile horizontal sheet pile method in the present embodiment, after the
一対の山留１０，１０を支持する支保工１５は、空間部３０内に配置されており、複数の切梁１６と複数の腹起し１７とを含む。複数の切梁１６は、上下方向、及び、水平一方向に間隔を空けて並んでいる。水平一方向における切梁１６同士の間の間隔は例えば４～６ｍ程度である。
The
図１に示すように、支保工１５を支持するための複数の中間柱１８が、一対の山留１０，１０間の略中間位置に設けられている。複数の中間柱１８は、水平一方向に間隔を空けて並んでおり、切梁１６と交差している。従って、中間柱１８同士の間の間隔は例えば４～６ｍ程度である。
As shown in FIG. 1, a plurality of
図１及び図２に示す揚水装置２０は、ウェルポイント工法で用いられるものである。揚水装置２０は、複数のウェルポイント２１と、複数の揚水管（ライザーパイプ）２２と、ヘッダー管２３と、真空ポンプ２４と、複数の接続管２５と、吸引管２６と、排水管２７とを備える。
The
揚水管２２は、地下水を揚水するためのものであり、上端部２２ａから下端部２２ｂまで直線状に延びている。ウェルポイント２１は、各揚水管２２の下端部２２ｂに設けられている。ウェルポイント２１は、メッシュ材などが積層された透水性の管状部材であり、その先端（下端）には、ボールバルブを収納するノズルが設けられている。このノズルは、水の噴射時には開口し、揚水時には閉口する。
The pumping
各揚水管２２の上端部２２ａは、接続管２５を介して、ヘッダー管２３に接続される。接続管２５は例えば可撓性を有する。接続管２５を透明又は半透明とすることにより、接続管２５内を水が流通しているか否かを作業者が目視で確認することができる。尚、接続管２５をスイングジョイントで構成してもよい。
The
ヘッダー管２３は、山留１０と略平行に、水平一方向に延在する。ヘッダー管２３は、吸引管２６を介して、真空ポンプ２４の吸入口２４ａに接続される。すなわち、真空ポンプ２４は、吸引管２６を介して、ヘッダー管２３に接続されている。真空ポンプ２４の吐出口２４ｂは排水管２７に接続されている。ここにおいて、ヘッダー管２３と真空ポンプ２４の吸入口２４ａとは、略同等の高さ位置となるように配置されている。真空ポンプ２４を作動させることにより、吸引管２６内及びヘッダー管２３内は負圧状態（真空状態）になり得る。ゆえに、真空ポンプ２４が本発明の「吸引手段」に対応し、ヘッダー管２３内を負圧状態（真空状態）にし得る。
The
本実施形態では、ヘッダー管２３、吸引管２６、及び真空ポンプ２４は、支保工１５（切梁１６と腹起し１７との少なくとも一方）に取り付けられている。ゆえに、ヘッダー管２３、吸引管２６、及び真空ポンプ２４は、空間部３０内に設けられている。各揚水管２２の上端部２２ａは、ヘッダー管２３の近傍に位置している。揚水管２２は、その上端部２２ａから斜め下方に延びて、横矢板１２の貫通孔１２ａを通って、下端部２２ｂ（ウェルポイント２１）が地盤Ｇ内に挿入されている。すなわち、揚水管２２は、空間部３０内から斜め下方に延びて山留１０を貫通し、地盤Ｇに至っている。揚水管２２は、鉛直方向に対して傾斜して延びている。
In the present embodiment, the
本実施形態では、ヘッダー管２３、吸引管２６、及び真空ポンプ２４（特に吸入口２４ａ）は、地下水位ＷＬより若干上方に位置しており、例えばＧＬ－４ｍ程度の高さ位置に位置し得る。
In the present embodiment, the
本実施形態では、各揚水管２２の下端部２２ｂ（ウェルポイント２１）は、地下水位ＷＬよりも数ｍ下方に位置する。また、本実施形態では、平面視で、各揚水管２２の下端部２２ｂ（ウェルポイント２１）は、山留１０の近傍に位置している。
In the present embodiment, the
真空ポンプ２４が作動されると、地盤Ｇの地下水が、ウェルポイント２１から揚水管２２内に流入して接続管２５、ヘッダー管２３、吸引管２６、真空ポンプ２４、及び排水管２７を経て排出される。ここで、各揚水管２２の下端部２２ｂ（ウェルポイント２１）が地下水位ＷＬよりも数ｍ下方に位置すること、及び、平面視で、各揚水管２２の下端部２２ｂ（ウェルポイント２１）が山留１０の近傍に位置していることにより、山留１０の近傍で地下水が集中的に吸い上げられるので、山留１０の近傍で地下水位が最も低下する（図１に示す最低地下水位ＷＬ－ｍｉｎ参照）。この最低地下水位ＷＬ－ｍｉｎは、床付け面ＦＬよりも低位に位置する。このようにして、地盤Ｇ中の地下水が山留１０（特に横矢板１２）から空間部３０内に浸入するのを防ぐように山留１０の近傍で地下水位を確実に低下させることができる。
When the
尚、床付け面ＦＬ箇所において地下水位が床付け面ＦＬよりも多少高位に位置していても、空間部３０内に一般的な排水ポンプ（図示せず）を別途設けて、この排水ポンプにより地盤面ＧＬ上に排水すればよい。この場合には、例えば、掘削底面から上がってきた水を釜場に集めて排水ポンプで排水する。
Even if the groundwater level is located slightly higher than the flooring surface FL at the flooring surface FL, a general drainage pump (not shown) is separately provided in the
次に、地盤掘削方法及び地下水位低下工法について、図５及び図６を用いて説明する。
図５（ア）～図６（エ）は、本実施形態における地盤掘削方法及び地下水位低下工法を示す図である。ここにおいて、図６（エ）は前述の図１に対応する。
Next, the ground excavation method and the groundwater level lowering method will be described with reference to FIGS. 5 and 6.
5 (a) to 6 (d) are diagrams showing the ground excavation method and the groundwater level lowering method in the present embodiment. Here, FIG. 6 (d) corresponds to FIG. 1 described above.
本実施形態における地盤掘削方法及び地下水位低下工法では、まず、図５（ア）に示すように、地盤Ｇのうち山留１０によって区画される領域（地盤Ｇのうち山留１０によって囲まれる領域）Ｐを所定深さＤ１分掘削して空間部３０を形成する。この空間部３０の底面３０ａが地下水位ＷＬよりも若干高位となるように所定深さＤ１が設定されている。すなわち、Ｄ１＜Ｄｗである。ゆえに、Ｄ１＜Ｄｓである。尚、この掘削と並行して、山留１０における横矢板１２の設置や支保工１５の設置などが行われ得る。
In the ground excavation method and the groundwater level lowering method in the present embodiment, first, as shown in FIG. 5A, the area of the ground G partitioned by the mountain retaining 10 (the area of the ground G surrounded by the mountain retaining 10). ) P is excavated to a predetermined depth D1 minutes to form a
次に、図５（イ）に示すように、前述の揚水装置２０を設置する。ここにおいて、揚水管２２の下端部２２ｂ（ウェルポイント２１）を地盤Ｇ内に挿入する際には、揚水管２２の上端部２２ａ側から揚水管２２内に水が供給されて、ウェルポイント２１のノズルが開口してこのノズルから水が噴射される。
Next, as shown in FIG. 5 (a), the above-mentioned
次に、図６（ウ）に示すように、揚水装置２０（真空ポンプ２４）を作動させて、山留１０の近傍で地下水を吸い上げることにより、山留１０の近傍で集中的に地下水位を低下させる（最低地下水位ＷＬ－ｍｉｎ参照）。尚、この揚水装置２０（真空ポンプ２４）の作動時には、ウェルポイント２１のノズルは閉口している。
Next, as shown in FIG. 6 (c), the pumping device 20 (vacuum pump 24) is operated to suck up the groundwater in the vicinity of the
次に、図６（エ）に示すように、揚水装置２０（真空ポンプ２４）を作動させつつ、前述の領域Ｐを更に掘削することにより、空間部３０を下方に拡張する。この拡張された空間部３０の底部を構成する床付け面ＦＬは、山留１０の近傍の地下水位（最低地下水位ＷＬ－ｍｉｎ）よりも高位である。
このようにして、地下水位を低下させつつ、ドライな状態で地盤Ｇの掘削を行うことができる。
Next, as shown in FIG. 6 (d), the
In this way, the ground G can be excavated in a dry state while lowering the groundwater level.
ところで、地下水位を低下させる工法として、ディープウェル工法が知られている。ディープウェル工法では、大型の削孔機を用いて地盤の削孔を行う。ゆえに、本実施形態において、ウェルポイント工法に代えてディープウェル工法を採用すると、大型の削孔機を用いて複数の削孔を地盤に形成する必要があるので、工期が長くなる。また、本実施形態において、ウェルポイント工法に代えてディープウェル工法を採用すると、大型の削孔機によって複数の削孔を地盤に形成し、これら削孔の各々に対応するように集水管及び水中ポンプを準備する必要がある。それゆえ、施工コストが増大する。この点、本実施形態によれば、ウェルポイント工法を採用していることにより、ディープウェル工法を採用する場合に比べて、施工コストの増大を抑制することができ、また、工期を短くすることができる。つまり、簡易に地下水位を低下させることができる。 By the way, the deep well method is known as a method for lowering the groundwater level. In the deep well method, a large drilling machine is used to drill holes in the ground. Therefore, if the deep well method is adopted instead of the well point method in the present embodiment, it is necessary to form a plurality of holes in the ground using a large drilling machine, so that the construction period becomes long. Further, in the present embodiment, when the deep well method is adopted instead of the well point method, a plurality of holes are formed in the ground by a large drilling machine, and the water collecting pipe and the submersible are used to correspond to each of these holes. You need to prepare a pump. Therefore, the construction cost increases. In this respect, according to the present embodiment, by adopting the well point construction method, it is possible to suppress an increase in construction cost and shorten the construction period as compared with the case where the deep well construction method is adopted. Can be done. That is, the groundwater level can be easily lowered.
本実施形態によれば、地下水位低下工法は、揚水装置２０を用いて地盤Ｇの地下水位を低下させる工法である。揚水装置２０は、地下水を揚水するための複数の揚水管２２と、複数の揚水管２２の各々の上端部２２ａに接続され、かつ、水平に延びるヘッダー管２３と、ヘッダー管２３内を負圧状態にする吸引手段（真空ポンプ２４）と、複数の揚水管２２の各々の下端部２２ｂに設けられるウェルポイント２１とを備える。地下水位低下工法は、地盤Ｇのうち山留１０によって区画される領域Ｐを所定深さＤ１分掘削して形成された空間部３０内にヘッダー管２３を設けることを含む（図１、図５及び図６参照）。これにより、ヘッダー管２３を地盤面ＧＬ上に設けるのに比べてヘッダー管２３の設置高さを低くすることができるので、地下水位が比較的深い位置にある場所であっても、ウェルポイント工法に基づく揚水装置２０を用いることができ、ひいては、簡易に地下水位を低下させることができる。
According to the present embodiment, the groundwater level lowering method is a method of lowering the groundwater level of the ground G by using the
また本実施形態によれば、ヘッダー管２３は、空間部３０内に配置されて山留１０を支持する支保工１５に取り付けられる（図１、図５及び図６参照）。支保工１５は切梁１６と腹起し１７との少なくとも一方を含む。ゆえに、地盤面ＧＬよりも低位に位置し得る支保工１５をヘッダー管２３の支持部材として用いることができる。
Further, according to the present embodiment, the
また本実施形態によれば、地下水位低下工法は、空間部３０内に吸引手段（真空ポンプ２４）を設けることを含む。ゆえに、空間部３０内に設けられたヘッダー管２３内を確実に負圧状態（真空状態）にすることができる。
Further, according to the present embodiment, the groundwater level lowering method includes providing a suction means (vacuum pump 24) in the
また本実施形態によれば、複数の揚水管２２の各々が空間部３０内から斜め下方に延びて山留１０を貫通し、地盤Ｇに至る（図１、図５及び図６参照）。ゆえに、地盤面ＧＬより低位の空間部３０内にヘッダー管２３を配置した状態で、山留１０の外側（空間部３０と反対の側）にて地下水の吸い上げを行うことができる。
Further, according to the present embodiment, each of the plurality of pumping
また本実施形態によれば、複数の揚水管２２の各々の下端部２２ｂは、地下水位ＷＬよりも下方に位置する（図１、図５及び図６参照）。平面視で、複数の揚水管２２の各々の下端部２２ｂは、山留１０の近傍に位置している（図１、図５及び図６参照）。ゆえに、地盤Ｇ中の地下水が山留１０（特に横矢板１２）から空間部３０内に浸入するのを防ぐように山留１０の近傍で地下水位を確実に低下させることができる。
Further, according to the present embodiment, the
また本実施形態によれば、地下水位低下工法では、揚水装置２０を作動させて地下水位を低下させた後に前述の領域Ｐを更に掘削することにより空間部３０を下方に拡張する（図１及び図６参照）。この拡張された空間部３０の底部を構成する床付け面ＦＬは、揚水装置２０の作動時（真空ポンプ２４の運転時）における山留１０の近傍の地下水位（最低地下水位ＷＬ－ｍｉｎ）よりも高位に位置する（図１及び図６参照）。ここで、床付け面ＦＬは、揚水装置２０の非作動時（真空ポンプ２４の運転停止時）の地下水位ＷＬよりも低位に位置する。ゆえに、揚水装置２０を作動させて山留１０の近傍の地下水を吸い上げることにより、地盤Ｇの掘削が床付け面ＦＬに至っても、地盤Ｇ中の地下水が山留１０（特に横矢板１２）から空間部３０内に浸入するのを防ぐことができる。
Further, according to the present embodiment, in the groundwater level lowering method, the
また本実施形態によれば、山留１０は透水性を有する。山留１０は、互いに間隔を空けて設けられた複数の親杭１１と、親杭１１同士の間に設けられた複数の横矢板１２とを備える。ゆえに、透水性を有する山留１０を、親杭横矢板工法を用いて容易に設置することができる。
Further, according to the present embodiment, the
図７は、本実施形態の変形例における山留１０の部分正面図である。
前述の図４と異なる点について説明する。
FIG. 7 is a partial front view of
The difference from FIG. 4 described above will be described.
前述の図４では１つの横矢板１２に対して１つの貫通孔１２ａが形成されているが、本変形例では、上下方向で隣り合う２つの横矢板１２ｐ，１２ｑの各々の凹部１２ｒ，１２ｓを組み合わせることで１つの貫通孔１２ａを形成している。すなわち、本変形例では、上下方向で隣り合う２つの横矢板１２ｐ，１２ｑのうち、上側の横矢板１２ｐの下端に形成された凹部１２ｒと、下側の横矢板１２ｑの上端に形成された凹部１２ｓとを組み合わせて、１つの貫通孔１２ａを形成している。本実施形態では凹部１２ｒ，１２ｓの形状を半円形状としているが、凹部１２ｒ，１２ｓの形状は半円形状に限らず任意である。例えば、凹部１２ｒ，１２ｓの形状を、半楕円形状、矩形状、及び三角形状のいずれか１つとしてもよい。
In FIG. 4 described above, one through
図８は、本発明の第２実施形態における山留１０及び揚水装置２０の配置を示す図である。
前述の第１実施形態と異なる点について説明する。
FIG. 8 is a diagram showing the arrangement of the
The differences from the first embodiment described above will be described.
前述の第１実施形態では、各揚水管２２が空間部３０内から斜め下方に延びて山留１０を貫通し、地盤Ｇに至っているが、本実施形態では、各揚水管２２が山留１０を貫通することなく、空間部３０内から山留１０の近傍を山留１０に沿って下方に延びて地盤Ｇに至っている。詳しくは、本実施形態では、揚水管２２は、その上端部２２ａから山留１０の近傍を山留１０に沿って下方に延びて、下端部２２ｂ（ウェルポイント２１）が地盤Ｇ内に挿入されている。揚水管２２は鉛直方向に沿って延びている。
In the above-mentioned first embodiment, each pumping
本実施形態においても、各揚水管２２の下端部２２ｂ（ウェルポイント２１）は、地下水位ＷＬよりも数ｍ下方に位置する。また、本実施形態においても、平面視で、各揚水管２２の下端部２２ｂ（ウェルポイント２１）は、山留１０の近傍に位置している。
Also in this embodiment, the
特に本実施形態によれば、複数の揚水管２２の各々が空間部３０内から山留１０の近傍を山留１０に沿って下方に延びて地盤Ｇに至る。ゆえに、揚水管２２を通すための貫通孔１２ａを山留１０（横矢板１２）に形成する必要がないので、その分、施工を効率化することができる。
In particular, according to the present embodiment, each of the plurality of pumping
図９は、本発明の第３実施形態における山留１０，４０及び揚水装置２０の配置を示す図である。
前述の第１実施形態と異なる点について説明する。
FIG. 9 is a diagram showing the arrangement of the
The differences from the first embodiment described above will be described.
本実施形態では、各山留１０の外側（空間部３０と反対の側）の地盤Ｇに（すなわち、各山留１０の周辺の地盤Ｇに）、それぞれ、空間部３５を有するトレンチ３６が掘削形成されている。トレンチ３６（空間部３５）は、平面視で、山留１０及び空間部３０と平行に延びている。トレンチ３６の形成に際しては、地盤Ｇのうち一対の山留４０，４０によって区画される領域（地盤Ｇのうち一対の山留４０，４０によって囲まれる領域）Ｑを所定深さＤ２分掘削して空間部３５を形成する。この空間部３５の底面３５ａ（トレンチ３６の底面３６ａ）が地下水位ＷＬよりも若干高位となるように所定深さＤ２が設定されている。すなわち、Ｄ２＜Ｄｗである。ゆえに、Ｄ２＜Ｄｓである。本実施形態では所定深さＤ２は４ｍ程度であるが、所定深さＤ２はこれに限らない。尚、山留４０の設置に際しては、山留１０と同様に、親杭横矢板工法が用いられ得る。ゆえに、山留４０も透水性を有し得る。
In the present embodiment, a
本実施形態では、ヘッダー管２３、吸引管２６、及び真空ポンプ２４は、空間部３５の底面３５ａ上（トレンチ３６の底面３６ａ上）に設けられている。ゆえに、ヘッダー管２３、吸引管２６、及び真空ポンプ２４は、トレンチ３６内（空間部３５内）に設けられている。ここにおいて、ヘッダー管２３と真空ポンプ２４の吸入口２４ａとは、略同等の高さ位置となるように配置されている。
In the present embodiment, the
各揚水管２２の上端部２２ａは、ヘッダー管２３の近傍に位置している。揚水管２２は、その上端部２２ａがトレンチ３６内（空間部３５内）に位置し、その他の部分（ウェルポイント２１を含む）が地盤Ｇ内に挿入されている。揚水管２２は、山留１０の近傍を山留１０に沿って鉛直方向に延びている。
The
本実施形態では、ヘッダー管２３、吸引管２６、及び真空ポンプ２４（特に吸入口２４ａ）は、空間部３５の底面３５ａ上（トレンチ３６の底面３６ａ上）に設けられている。ゆえに、ヘッダー管２３、吸引管２６、及び真空ポンプ２４（特に吸入口２４ａ）は、地下水位ＷＬより若干上方（ＧＬ－４ｍ程度）の高さ位置に位置し得る。
In the present embodiment, the
本実施形態においても、各揚水管２２の下端部２２ｂ（ウェルポイント２１）は、地下水位ＷＬよりも数ｍ下方に位置する。また、本実施形態においても、平面視で、各揚水管２２の下端部２２ｂ（ウェルポイント２１）は、山留１０の近傍に位置している。
Also in this embodiment, the
真空ポンプ２４が作動されると、地盤Ｇの地下水が、ウェルポイント２１から揚水管２２内に流入して接続管２５、ヘッダー管２３、吸引管２６、真空ポンプ２４、及び排水管２７を経て排出される。ここで、各揚水管２２の下端部２２ｂ（ウェルポイント２１）が地下水位ＷＬよりも数ｍ下方に位置すること、及び、平面視で、各揚水管２２の下端部２２ｂ（ウェルポイント２１）が山留１０の近傍に位置していることにより、山留１０の近傍で地下水が集中的に吸い上げられるので、山留１０の近傍で地下水位が最も低下する（図９に示す最低地下水位ＷＬ－ｍｉｎ参照）。この最低地下水位ＷＬ－ｍｉｎは、床付け面ＦＬよりも低位に位置する。このようにして、地盤Ｇ中の地下水が山留１０（特に横矢板１２）から空間部３０内に浸入するのを防ぐように山留１０の近傍で地下水位を確実に低下させることができる。
When the
特に本実施形態によれば、地下水位低下工法は、地盤Ｇのうち山留４０によって区画される領域Ｑを所定深さＤ２分掘削して形成された空間部３５内（トレンチ３６内）にヘッダー管２３を設けることを含む。これにより、ヘッダー管２３を地盤面ＧＬ上に設けるのに比べてヘッダー管２３の設置高さを低くすることができるので、地下水位が比較的深い位置にある場所であっても、ウェルポイント工法に基づく揚水装置２０を用いることができ、ひいては、簡易に地下水位を低下させることができる。
In particular, according to the present embodiment, in the groundwater level lowering method, the header is formed in the space 35 (in the trench 36) formed by excavating the area Q of the ground G, which is partitioned by the mountain retaining 40, for a predetermined depth D2. Includes the provision of a
また本実施形態によれば、地下水位低下工法は、空間部３５内（トレンチ３６内）に吸引手段（真空ポンプ２４）を設けることを含む。ゆえに、空間部３５内（トレンチ３６内）に設けられたヘッダー管２３内を確実に負圧状態（真空状態）にすることができる。
Further, according to the present embodiment, the groundwater level lowering method includes providing a suction means (vacuum pump 24) in the space portion 35 (inside the trench 36). Therefore, the inside of the
また本実施形態によれば、山留１０の周辺の地盤Ｇに別の山留（トレンチ３６の山留）４０が形成されている。複数の揚水管２２の各々が空間部３５内（トレンチ３６内）から下方に延びて地盤Ｇに至っている。複数の揚水管２２の各々の下端部２２ｂは、地下水位ＷＬよりも下方に位置する。平面視で、複数の揚水管２２の各々の下端部２２ｂは、山留１０の近傍に位置している。ゆえに、地盤Ｇ中の地下水が山留１０（特に横矢板１２）から空間部３０内に浸入するのを防ぐように山留１０の近傍で地下水位を確実に低下させることができる。
Further, according to the present embodiment, another mountain retaining (mountain retaining of the trench 36) 40 is formed in the ground G around the mountain retaining 10. Each of the plurality of pumping
尚、本実施形態において、山留４０の設置を省略することが可能であれば、山留４０の設置を省略してもよい。この場合には、前述の領域Ｑを、山留１０の周辺の地盤Ｇの掘削予定領域、又は、山留１０の周辺のトレンチ形成予定領域と称することが可能である。
In this embodiment, if it is possible to omit the installation of the
図１０は、本発明の第４実施形態における山留１０’の部分平面図である。
前述の第１実施形態と異なる点について説明する。
FIG. 10 is a partial plan view of Yamadome 10'in the fourth embodiment of the present invention.
The differences from the first embodiment described above will be described.
本実施形態では、前述の第１実施形態の山留１０の代わりに、透水性を有する山留１０’を設置する。山留１０’は、水平一方向に間隔を空けて地盤Ｇに打ち込まれる複数の杭１１’からなり、前述の横矢板１２及び楔１３を有さない。杭１１’は例えばＨ形鋼材で構成される。杭１１’同士の間の間隔は、前述の親杭１１同士の間の間隔よりも短い。すなわち、杭１１’は、前述の親杭１１よりも密に並べられている。
In this embodiment, instead of the above-mentioned
特に本実施形態によれば、透水性を有する山留１０’は、互いに間隔を空けて設けられた複数の杭１１’からなる。これにより、山留１０’を簡素な構成とすることができる。
尚、本実施形態における山留１０’を、前述の第２及び第３実施形態と、後述の第５実施形態とに適用可能であることは言うまでもない。
In particular, according to the present embodiment, the water-permeable Yamadome 10'consists of a plurality of piles 11'provided at intervals from each other. As a result, the Yamadome 10'can be made into a simple structure.
Needless to say, the Yamadome 10'in this embodiment can be applied to the above-mentioned second and third embodiments and the later-described fifth embodiment.
図１１は、本発明の第５実施形態における山留１０及び揚水装置２０の配置を示す図である。
前述の第１実施形態と異なる点について説明する。
FIG. 11 is a diagram showing the arrangement of the
The differences from the first embodiment described above will be described.
本実施形態では、揚水装置２０を、上下方向に複数段設置している。ここで、図１１は、揚水装置２０を、上下方向に２段設置しているが、この他、揚水装置２０を、上下方向に３段以上設置してもよい。このように揚水装置２０を上下方向に複数段設置することにより、地下水位ＷＬよりかなり低位まで空間部３０を下方に拡張することができる。
尚、本実施形態における揚水装置２０の複数段設置を前述の第２実施形態に適用可能であることは言うまでもない。
In this embodiment, the
Needless to say, the multi-stage installation of the
図示の実施形態はあくまで本発明を例示するものであり、本発明は、説明した実施形態により直接的に示されるものに加え、特許請求の範囲内で当業者によりなされる各種の改良・変更を包含するものであることは言うまでもない。
尚、出願当初の請求項は以下の通りであった。
〔請求項１〕
揚水装置を用いて地盤の地下水位を低下させる工法であって、
前記揚水装置は、
地下水を揚水するための複数の揚水管と、
前記複数の揚水管の各々の上端部に接続され、かつ、水平に延びるヘッダー管と、
前記ヘッダー管内を負圧状態にする吸引手段と、
を備え、
前記工法は、
地盤のうち山留によって区画される領域を所定深さ分掘削して形成された空間部内に前記ヘッダー管を設けることを含む、
地下水位低下工法。
〔請求項２〕
前記ヘッダー管は、前記空間部内に配置されて前記山留を支持する支保工に取り付けられる、請求項１に記載の地下水位低下工法。
〔請求項３〕
前記空間部内に前記吸引手段を設けることを更に含む、請求項１又は請求項２に記載の地下水位低下工法。
〔請求項４〕
前記複数の揚水管の各々が前記空間部内から斜め下方に延びて前記山留を貫通し、地盤に至る、請求項１～請求項３のいずれか１つに記載の地下水位低下工法。
〔請求項５〕
前記複数の揚水管の各々が前記空間部内から前記山留の近傍を前記山留に沿って下方に延びて地盤に至る、請求項１～請求項３のいずれか１つに記載の地下水位低下工法。
〔請求項６〕
平面視で、前記複数の揚水管の各々の下端部は、前記山留の近傍に位置している、請求項１～請求項５のいずれか１つに記載の地下水位低下工法。
〔請求項７〕
前記揚水装置を作動させて地下水位を低下させた後に前記領域を更に掘削することにより前記空間部を下方に拡張する、請求項１～請求項６のいずれか１つに記載の地下水位低下工法。
The illustrated embodiment is merely an example of the present invention, and the present invention includes various improvements and modifications made by those skilled in the art within the scope of the claims, in addition to those directly shown by the described embodiments. Needless to say, it is an inclusion.
The claims at the time of filing were as follows.
[Claim 1]
It is a construction method that lowers the groundwater level of the ground using a pumping device.
The pumping device
Multiple pumping pipes for pumping groundwater,
A header pipe connected to the upper end of each of the plurality of pumping pipes and extending horizontally,
A suction means that puts the inside of the header tube into a negative pressure state,
Equipped with
The construction method is
The header pipe is provided in a space formed by excavating a region of the ground partitioned by Yamadome to a predetermined depth.
Groundwater level lowering method.
[Claim 2]
The groundwater level lowering method according to claim 1, wherein the header pipe is arranged in the space and attached to a support work supporting the mountain retaining wall.
[Claim 3]
The groundwater level lowering method according to claim 1 or 2, further comprising providing the suction means in the space portion.
[Claim 4]
The groundwater level lowering method according to any one of claims 1 to 3, wherein each of the plurality of pumping pipes extends diagonally downward from the space portion, penetrates the mountain reservoir, and reaches the ground.
[Claim 5]
The groundwater level drop according to any one of claims 1 to 3, wherein each of the plurality of pumping pipes extends downward from the space portion in the vicinity of the mountain reservoir to the ground. Construction method.
[Claim 6]
The groundwater level lowering method according to any one of claims 1 to 5, wherein the lower end of each of the plurality of pumping pipes is located in the vicinity of the mountain reservoir in a plan view.
[Claim 7]
The groundwater level lowering method according to any one of claims 1 to 6, wherein the space portion is expanded downward by further excavating the area after operating the pumping device to lower the groundwater level. ..
１０，１０’ 山留
１１ 親杭
１１’ 杭
１２，１２ｐ，１２ｑ 横矢板
１２ａ 貫通孔
１２ｒ，１２ｓ 凹部
１３ 楔
１５ 支保工
１６ 切梁
１７ 腹起し
１８ 中間柱
２０ 揚水装置
２１ ウェルポイント
２２ 揚水管
２２ａ 上端部
２２ｂ 下端部
２３ ヘッダー管
２４ 真空ポンプ（吸引手段）
２４ａ 吸入口
２４ｂ 吐出口
２５ 接続管
２６ 吸引管
２７ 排水管
３０，３５ 空間部
３０ａ，３５ａ 底面
３６ トレンチ
３６ａ 底面
４０ 山留
Ｄ１，Ｄ２ 所定深さ
Ｄｐ，Ｄｓ，Ｄｗ 距離
ＦＬ 床付け面
Ｇ 地盤
ＧＬ 地盤面（地盤高）
Ｐ，Ｑ 領域
ＷＬ 地下水位
ＷＬ－ｍｉｎ 最低地下水位
10,
P, Q area WL groundwater level WL-min lowest groundwater level
Claims (7)
前記揚水装置は、
地下水を揚水するための複数の揚水管と、
前記複数の揚水管の各々の上端部に接続され、かつ、水平に延びるヘッダー管と、
前記ヘッダー管内を負圧状態にする吸引手段と、
を備え、
前記工法は、
地盤のうち山留によって区画される領域を所定深さ分掘削して形成された空間部内に前記ヘッダー管を設けること、及び、前記空間部内に前記吸引手段を設けることを含む、
地下水位低下工法。 It is a construction method that lowers the groundwater level of the ground using a pumping device.
The pumping device
Multiple pumping pipes for pumping groundwater,
A header pipe connected to the upper end of each of the plurality of pumping pipes and extending horizontally,
A suction means that puts the inside of the header tube into a negative pressure state,
Equipped with
The construction method is
The header pipe is provided in a space formed by excavating a region of the ground partitioned by Yamadome to a predetermined depth , and the suction means is provided in the space .
Groundwater level lowering method.
前記揚水装置は、
地下水を揚水するための複数の揚水管と、
前記複数の揚水管の各々の上端部に接続され、かつ、水平に延びるヘッダー管と、
前記ヘッダー管内を負圧状態にする吸引手段と、
を備え、
前記工法は、
地盤のうち山留によって区画される領域を所定深さ分掘削して形成された空間部内に前記ヘッダー管を設けることを含み、
前記複数の揚水管の各々が前記空間部内から斜め下方に延びて前記山留を貫通し、地盤に至る、
地下水位低下工法。 It is a construction method that lowers the groundwater level of the ground using a pumping device.
The pumping device
Multiple pumping pipes for pumping groundwater,
A header pipe connected to the upper end of each of the plurality of pumping pipes and extending horizontally,
A suction means that puts the inside of the header tube into a negative pressure state,
Equipped with
The construction method is
Including providing the header pipe in the space formed by excavating the area of the ground partitioned by Yamadome to a predetermined depth.
Each of the plurality of pumping pipes extends diagonally downward from the inside of the space, penetrates the mountain reservoir, and reaches the ground.
Groundwater level lowering method.
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