JP2002038545A - 円筒形地下水槽とその築造方法 - Google Patents
円筒形地下水槽とその築造方法Info
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- JP2002038545A JP2002038545A JP2000221687A JP2000221687A JP2002038545A JP 2002038545 A JP2002038545 A JP 2002038545A JP 2000221687 A JP2000221687 A JP 2000221687A JP 2000221687 A JP2000221687 A JP 2000221687A JP 2002038545 A JP2002038545 A JP 2002038545A
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
- Y02A20/00—Water conservation; Efficient water supply; Efficient water use
Landscapes
- Underground Structures, Protecting, Testing And Restoring Foundations (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 円形ケーシングによる円形立坑を使用して築
造する地下水槽で、底版の現場溶接の質を向上させて水
密性と強度を確保し、また円形ケーシングの水槽にあた
る部分に耐食性の高い鋼材を使用できるようにし、水槽
浮上防止のための底版コンクリートの量の加減を便なら
しむるようにする。 【解決手段】 下部内周に水平のブラケットを設けた円
形ケーシングを使用し、該円形ケーシングで立坑を完成
後、該ブラケットに底版を溶接することにより現場施工
の溶接の品質を向上せしむ。また円形ケーシングの水槽
構成部分と下部の掘削ケーシング部分を分割することに
より耐腐食性の高い材料を水槽部分に、一般材料を掘削
ケーシング部に当てることにより材料コストを下げ、個
別に異なる底版コンクリート量の増減にも便ならしむ
る。
造する地下水槽で、底版の現場溶接の質を向上させて水
密性と強度を確保し、また円形ケーシングの水槽にあた
る部分に耐食性の高い鋼材を使用できるようにし、水槽
浮上防止のための底版コンクリートの量の加減を便なら
しむるようにする。 【解決手段】 下部内周に水平のブラケットを設けた円
形ケーシングを使用し、該円形ケーシングで立坑を完成
後、該ブラケットに底版を溶接することにより現場施工
の溶接の品質を向上せしむ。また円形ケーシングの水槽
構成部分と下部の掘削ケーシング部分を分割することに
より耐腐食性の高い材料を水槽部分に、一般材料を掘削
ケーシング部に当てることにより材料コストを下げ、個
別に異なる底版コンクリート量の増減にも便ならしむ
る。
Description
【０００１】
【発明が属する技術分野】本発明は、円形ケーシングで
掘削した立坑を利用して地下に設置する円筒形の水槽の
構造及びその築造方法に関するものである。
掘削した立坑を利用して地下に設置する円筒形の水槽の
構造及びその築造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】地下に埋設した水槽は地上に設置したも
のと比較して、地上の面積を有効に活用できること、氷
結、加熱の心配がないこと、器物の衝突等で破損するこ
とがないこと等が利点として挙げられる。そのために従
来から色々な方法で地下水槽が建造されてきた。
のと比較して、地上の面積を有効に活用できること、氷
結、加熱の心配がないこと、器物の衝突等で破損するこ
とがないこと等が利点として挙げられる。そのために従
来から色々な方法で地下水槽が建造されてきた。
【０００３】小型の地下水槽は地上で製作して掘削した
竪穴に埋設する方法がとられるが、大型化すると現場組
立で築造する。その代表的なものとしては掘削した竪穴
の中に鉄筋コンクリートで築造する方法や、立坑掘削機
で掘削した鋼製立坑のケーシングの上下を閉鎖して築造
する方法などがある。
竪穴に埋設する方法がとられるが、大型化すると現場組
立で築造する。その代表的なものとしては掘削した竪穴
の中に鉄筋コンクリートで築造する方法や、立坑掘削機
で掘削した鋼製立坑のケーシングの上下を閉鎖して築造
する方法などがある。
【０００４】地中を掘削する方法は、浅いものは素堀り
で、また深いものは矢板やライナープレートで土留めを
して行うが、いずれの方法でも掘削が地下水位以下に達
すると湧水するので、地盤改良工事で止水を行った上で
掘削をしなければならない。しかし地盤改良工事は面倒
な問題を起こす可能性があり、発注者も工事施工者もで
きるだけ避けたい工事となっている。又これらの工事は
機械力だけでなく、人力掘削に頼らざるを得ない部分が
あり、この種作業に従事する作業者が不足することも危
惧されている。また立坑内で人が作業をすると常に飛来
落下、湧水、酸欠、崩壊、墜落等の危険を孕んでいて、
これらもできるだけ避けたい作業と考えられている。こ
の点ではケーシングを立坑掘削機で圧入する方法がこら
の不具合点がない工法として歓迎されている。その例と
して特許第１７６２１９３号で開示された方法がある。
この工法は作業面積が狭くて済み、掘削のためのケーシ
ングがそのまま水密性土留壁となり、人が立坑の中に入
らなくて済むため安全であり、水中掘削をするために地
盤改良が不要であるなど、短工期、廉価、安全な工法と
して広く採用されてきている。
で、また深いものは矢板やライナープレートで土留めを
して行うが、いずれの方法でも掘削が地下水位以下に達
すると湧水するので、地盤改良工事で止水を行った上で
掘削をしなければならない。しかし地盤改良工事は面倒
な問題を起こす可能性があり、発注者も工事施工者もで
きるだけ避けたい工事となっている。又これらの工事は
機械力だけでなく、人力掘削に頼らざるを得ない部分が
あり、この種作業に従事する作業者が不足することも危
惧されている。また立坑内で人が作業をすると常に飛来
落下、湧水、酸欠、崩壊、墜落等の危険を孕んでいて、
これらもできるだけ避けたい作業と考えられている。こ
の点ではケーシングを立坑掘削機で圧入する方法がこら
の不具合点がない工法として歓迎されている。その例と
して特許第１７６２１９３号で開示された方法がある。
この工法は作業面積が狭くて済み、掘削のためのケーシ
ングがそのまま水密性土留壁となり、人が立坑の中に入
らなくて済むため安全であり、水中掘削をするために地
盤改良が不要であるなど、短工期、廉価、安全な工法と
して広く採用されてきている。
【０００５】このケーシングの下端と上端を閉鎖すれ
ば、その形状が竪型円筒になるという制約はあるが地下
水槽となる。しかし立坑掘削後底版を溶接で円形ケーシ
ングに取付ける場合に困難な問題がある。立坑は完成後
必ずしも真円でないため底版と立坑壁の間に可成りの隙
間できること、底版とケーシング壁の溶接が裏面から不
可能なことで底版の溶接は水密性や強度上満足できない
場合が多い。
ば、その形状が竪型円筒になるという制約はあるが地下
水槽となる。しかし立坑掘削後底版を溶接で円形ケーシ
ングに取付ける場合に困難な問題がある。立坑は完成後
必ずしも真円でないため底版と立坑壁の間に可成りの隙
間できること、底版とケーシング壁の溶接が裏面から不
可能なことで底版の溶接は水密性や強度上満足できない
場合が多い。
【０００６】この立坑のもう一つの欠点は立坑の外面の
腐食防止が困難なことである。予め腐食量を見込んで壁
厚さを厚くしたり、作業前に塗装をしたりするが、壁厚
を増すと価格も増し作業性も悪くなることと、設置場所
の条件では腐食量も特定できないと言う不具合もある。
また塗装は圧入時の回転摩擦ではげ落ちて効果が期待で
きない。対策として耐食性の高い鋼材を水槽部分に使用
することがいちばん良いが、この鋼材は一般的に高価で
ある
腐食防止が困難なことである。予め腐食量を見込んで壁
厚さを厚くしたり、作業前に塗装をしたりするが、壁厚
を増すと価格も増し作業性も悪くなることと、設置場所
の条件では腐食量も特定できないと言う不具合もある。
また塗装は圧入時の回転摩擦ではげ落ちて効果が期待で
きない。対策として耐食性の高い鋼材を水槽部分に使用
することがいちばん良いが、この鋼材は一般的に高価で
ある
【０００７】この水槽は地下水位と土質によって空の
時、浮上する恐れがあるがあるが、これを防止するため
底版の下の空所に底版コンクリートを打設して調整す
る。この量は個々の現場でそれぞれ異なる。従って円形
ケーシングが一体であれば個々の水槽毎にそれぞれの設
計が必要になる。
時、浮上する恐れがあるがあるが、これを防止するため
底版の下の空所に底版コンクリートを打設して調整す
る。この量は個々の現場でそれぞれ異なる。従って円形
ケーシングが一体であれば個々の水槽毎にそれぞれの設
計が必要になる。
【０００８】
【発明が解決すべき課題】円形ケーシングで掘削した円
形立坑を使用して築造する地下水槽で、水密性に優れ強
固な底版を持たしめる構造とし、水槽部に耐食鋼を使用
できるようにし、浮上防止の底版コンクリート量の調節
も可能にする築造法方を提供する。
形立坑を使用して築造する地下水槽で、水密性に優れ強
固な底版を持たしめる構造とし、水槽部に耐食鋼を使用
できるようにし、浮上防止の底版コンクリート量の調節
も可能にする築造法方を提供する。
【０００９】
【課題を解決するための手段】従来行われてきた円形ケ
ーシングで掘削した立坑を利用して築造する地下水槽の
底版溶接部の欠点を補うために予め内周面に水平にブラ
ケットを取り付けた円形ケーシングを使用して立坑を掘
削する。立坑完成後このブラケットに底版を載せて溶接
することにより容易に良好な溶接が可能となる。又この
円形ケーシングに取り付けたブラケットはケーシングの
剛性も増す効果がある。
ーシングで掘削した立坑を利用して築造する地下水槽の
底版溶接部の欠点を補うために予め内周面に水平にブラ
ケットを取り付けた円形ケーシングを使用して立坑を掘
削する。立坑完成後このブラケットに底版を載せて溶接
することにより容易に良好な溶接が可能となる。又この
円形ケーシングに取り付けたブラケットはケーシングの
剛性も増す効果がある。
【００１０】円形ケーシングの底版より下の部分を水槽
構成部と掘削部に分割し、水槽構成部に耐食材料を、掘
削部に一般鋼材を使用してコストを経費を節約する。
構成部と掘削部に分割し、水槽構成部に耐食材料を、掘
削部に一般鋼材を使用してコストを経費を節約する。
【００１１】又立坑の底版から下は底版コンクリートを
充填して、作業中の止水と地下水による水槽の浮上を防
止する重錘の役目をさせる。地下水位と地山の土質によ
ってコンクリート量を個々に調整するために円形ケーシ
ングを分割すると水槽構成部分と掘削部分を別々に設計
することが可能となり便利になる。
充填して、作業中の止水と地下水による水槽の浮上を防
止する重錘の役目をさせる。地下水位と地山の土質によ
ってコンクリート量を個々に調整するために円形ケーシ
ングを分割すると水槽構成部分と掘削部分を別々に設計
することが可能となり便利になる。
【００１２】
【発明の実施の形態】円形ケーシングによる立坑を使用
した地下水槽を、底版の溶接では、高い強度と高い水密
性を与え、且つ耐食性も高く、現場の条件に相応した浮
上防止策を個々にとりうる方法で実現した。
した地下水槽を、底版の溶接では、高い強度と高い水密
性を与え、且つ耐食性も高く、現場の条件に相応した浮
上防止策を個々にとりうる方法で実現した。
【００１３】
【実施例】図１に円形ケーシングによる立坑の築造工程
を示す。図１（ａ）は立坑掘削中の図で立坑掘削機１
で、円形ケーシング２に回転または往復円運動を与えて
地中に圧入し、内部をグラブバケット３で掘削排土し
て、立坑を築造する状態を示す。図１（ｂ）は立坑が深
くなり円形ケーシング２にアイドルケーシング４を継ぎ
足して円形ケーシング２を所定の深さまで圧入した状態
を示す。図１（ｃ）は底部に水中コンクリート５を打設
し、水替えし、アイドルケーシング４を取除いて立坑が
完成した状態を示す。
を示す。図１（ａ）は立坑掘削中の図で立坑掘削機１
で、円形ケーシング２に回転または往復円運動を与えて
地中に圧入し、内部をグラブバケット３で掘削排土し
て、立坑を築造する状態を示す。図１（ｂ）は立坑が深
くなり円形ケーシング２にアイドルケーシング４を継ぎ
足して円形ケーシング２を所定の深さまで圧入した状態
を示す。図１（ｃ）は底部に水中コンクリート５を打設
し、水替えし、アイドルケーシング４を取除いて立坑が
完成した状態を示す。
【００１４】図２は円形ケーシングの図である。図２
（ａ）は一般の円形ケーシング２の内周にブラケット７
を取り付けたもので、図２（ｂ）は円形ケーシング２の
下端に別に溶接９で掘削ケーシング８を取り付けたもの
である。なおこのブラケット７は強度を増すためと、圧
入時に土砂の抵抗を軽減するために三角断面にしてあ
る。
（ａ）は一般の円形ケーシング２の内周にブラケット７
を取り付けたもので、図２（ｂ）は円形ケーシング２の
下端に別に溶接９で掘削ケーシング８を取り付けたもの
である。なおこのブラケット７は強度を増すためと、圧
入時に土砂の抵抗を軽減するために三角断面にしてあ
る。
【００１５】この円形ケーシング２で立坑を掘削し、図
１（ｃ）に示す底版コンクリート５をブラケット７の直
下まで打設し、水替えを行ってブラケット７に底版６を
載せて溶接する。この底版コンクリート５は水槽の浮上
防止重錘の役目も果たす。この部分の溶接９の詳細を図
３に示す。ブラケット７と円形ケーシング２の溶接は工
場生産であるから完全な作業がなされている。現場の溶
接は品質上不具合なものが多い下向きの隅肉溶接である
から良好な溶接とすることができる。
１（ｃ）に示す底版コンクリート５をブラケット７の直
下まで打設し、水替えを行ってブラケット７に底版６を
載せて溶接する。この底版コンクリート５は水槽の浮上
防止重錘の役目も果たす。この部分の溶接９の詳細を図
３に示す。ブラケット７と円形ケーシング２の溶接は工
場生産であるから完全な作業がなされている。現場の溶
接は品質上不具合なものが多い下向きの隅肉溶接である
から良好な溶接とすることができる。
【００１６】底版６が取り付けられた後、水中コンクリ
ート５の間の空隙にはモルタル又はセメントミルクをグ
ラウトする。（図示せず）これにより底部の水密を更に
十分なものとすることができるとともに底版６にかかる
荷重の一部を水中コンクリートに受け持たすことができ
る。
ート５の間の空隙にはモルタル又はセメントミルクをグ
ラウトする。（図示せず）これにより底部の水密を更に
十分なものとすることができるとともに底版６にかかる
荷重の一部を水中コンクリートに受け持たすことができ
る。
【００１７】一般には水槽の内面は腐食を防止するため
に塗装をするが外面は円形ケーシング２の圧入時の回転
運動による土砂の摩擦で塗装は無用となる。そのため円
形ケーシング２の外面の腐食分を予め見越して厚くして
おくのが普通である。地中での鋼材の腐食量は年間０．
０１ないし０．１ミリメートルと言われているので水槽
の寿命を１００年とすれば普通腐食予想量を１ないし１
０ミリメートル程度考えておけばよい。しかし土質条件
によっては予想以上に損耗することも考えられる。もし
円形ケーシング２の水槽部分に耐食鋼を使用すれば損耗
は少なくなる。この場合底版から下は普通鋼材を継ぎ足
して使用した方が経費面で安くなる。
に塗装をするが外面は円形ケーシング２の圧入時の回転
運動による土砂の摩擦で塗装は無用となる。そのため円
形ケーシング２の外面の腐食分を予め見越して厚くして
おくのが普通である。地中での鋼材の腐食量は年間０．
０１ないし０．１ミリメートルと言われているので水槽
の寿命を１００年とすれば普通腐食予想量を１ないし１
０ミリメートル程度考えておけばよい。しかし土質条件
によっては予想以上に損耗することも考えられる。もし
円形ケーシング２の水槽部分に耐食鋼を使用すれば損耗
は少なくなる。この場合底版から下は普通鋼材を継ぎ足
して使用した方が経費面で安くなる。
【００１８】図４に地下水槽の使用例として地下防火用
水槽を示す。円形ケーシング２の頂部にマンホール１０
付きの天板１１を設け、消防用マンホール１５を消防車
の吸引ホースが投入し易い位置に設ける。この他必要に
応じてタンク内に降りるマンホール１０と梯子１２を備
えてもよい。天板１１と円形ケーシング２の接続はボル
ト締めでも溶接でもよい。その他このタンクには水道管
から自動的に水を供給する自動給水弁１３や雨水を利用
する場合は補助給水管１６を配管する。又通常のタンク
に付属する空気抜き管１７やオーバーフロー管１８も配
置する。
水槽を示す。円形ケーシング２の頂部にマンホール１０
付きの天板１１を設け、消防用マンホール１５を消防車
の吸引ホースが投入し易い位置に設ける。この他必要に
応じてタンク内に降りるマンホール１０と梯子１２を備
えてもよい。天板１１と円形ケーシング２の接続はボル
ト締めでも溶接でもよい。その他このタンクには水道管
から自動的に水を供給する自動給水弁１３や雨水を利用
する場合は補助給水管１６を配管する。又通常のタンク
に付属する空気抜き管１７やオーバーフロー管１８も配
置する。
【００１９】地下水槽のその他の利用例として、慢性的
な断水に悩まされている都市で上水道の一時貯留水槽や
雨水を貯蔵して農地や公園の潅水等に使用する雑用水槽
として使用することもできる。又豪雪地帯での雪の始末
に使用すれば地熱で短時日の間に融解し雑用水とするこ
とも可能である。（以上図示せず）
な断水に悩まされている都市で上水道の一時貯留水槽や
雨水を貯蔵して農地や公園の潅水等に使用する雑用水槽
として使用することもできる。又豪雪地帯での雪の始末
に使用すれば地熱で短時日の間に融解し雑用水とするこ
とも可能である。（以上図示せず）
【００２０】
【発明の効果】地下水槽が円形ケーシングによる立坑掘
削工法を利用して容易に築造できる。又地上が他の用途
に有効に利用できる。（請求項１）
削工法を利用して容易に築造できる。又地上が他の用途
に有効に利用できる。（請求項１）
【００２１】底版の水密性、強度を確保するための現場
溶接が容易である。（請求項１）
溶接が容易である。（請求項１）
【００２２】水槽本体部に耐食鋼板を使用し、下に普通
鋼板の刃付き掘削ケーシングを使用してコストの節減が
できる。（請求項２）
鋼板の刃付き掘削ケーシングを使用してコストの節減が
できる。（請求項２）
【００２３】水槽単体と掘削円筒部分の設計が単独にで
き水槽の浮上防止コンクリート量が自由に決められる。
（請求項２）
き水槽の浮上防止コンクリート量が自由に決められる。
（請求項２）
【図１】円形ケーシングによる立坑の築造工程を示す。
図１（ａ）は立坑掘削機で掘削中の図である。図１
（ｂ）はアイドルケーシングを継ぎ足し掘削が完了した
状態を示す。図１（ｃ）は水中コンクリートを打設して
完成した立坑を示す。
図１（ａ）は立坑掘削機で掘削中の図である。図１
（ｂ）はアイドルケーシングを継ぎ足し掘削が完了した
状態を示す。図１（ｃ）は水中コンクリートを打設して
完成した立坑を示す。
【図２】円形ケーシングの図である。図２（ａ）は内側
にブラケット付けた一体のものを示し、図２（ｂ）内側
にブラケットを付けた掘削ケーシング付きのものを示
す。
にブラケット付けた一体のものを示し、図２（ｂ）内側
にブラケットを付けた掘削ケーシング付きのものを示
す。
【図３】底版の溶接の詳細を示す図である。
【図４】地下水槽を防火用水槽に使用した図である。
１ 立坑掘削機 ２ 円形ケーシング ３ グラブバケット ４ アイドルケーシング ５ 水中コンクリート ６ 底版 ７ ブラケット ８ 掘削ケーシング ９ 溶接 １０ マンホール １１ 天板 １２ 梯子 １３ 自動給水弁 １５ 消防用マンホール １６ 補助給水管 １７ 空気抜管 １８ オーバーフロー管
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｅ２１Ｄ 5/10
Claims (2)
- 【請求項１】円形ケーシングの下部内面円周上にブラケ
ットを設けた該円形ケーシングを地中に圧入してなる円
筒形立坑に底版と天板を取り付けて築造した円筒形地下
水槽とその築造方法。 - 【請求項２】上記円形ケーシング下端に掘削ケーシング
を取り付けた請求項１に記載の円筒形地下水槽とその築
造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000221687A JP2002038545A (ja) | 2000-07-24 | 2000-07-24 | 円筒形地下水槽とその築造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000221687A JP2002038545A (ja) | 2000-07-24 | 2000-07-24 | 円筒形地下水槽とその築造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002038545A true JP2002038545A (ja) | 2002-02-06 |
Family
ID=18716051
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000221687A Pending JP2002038545A (ja) | 2000-07-24 | 2000-07-24 | 円筒形地下水槽とその築造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002038545A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8127418B2 (en) | 2006-09-14 | 2012-03-06 | Larry Bertelsen | Apparatus for manufacturing structures with a continuous sidewall |
| US8403316B2 (en) | 2010-03-10 | 2013-03-26 | Art DUCHERER | Method and apparatus for assembling a workpiece |
-
2000
- 2000-07-24 JP JP2000221687A patent/JP2002038545A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8127418B2 (en) | 2006-09-14 | 2012-03-06 | Larry Bertelsen | Apparatus for manufacturing structures with a continuous sidewall |
| US8403316B2 (en) | 2010-03-10 | 2013-03-26 | Art DUCHERER | Method and apparatus for assembling a workpiece |
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