JPH0696845B2 - 深井戸設置工法およびこれに使用するストレーナ装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ＜産業上の利用分野＞ この発明は、地中から地下水を汲み出して、地下水位低
下あるいは地盤改良を行うための深井戸設置工法および
これに使用するストレーナ装置に関する。

＜従来の技術＞ 構造物を構築する際、基礎地盤の強度増加や安定または
掘削時の施工性を確保するために、しばしば地下水位低
下工法が採用されている。この工法には種々の方式があ
るが、その一つとして地盤を削孔して、その中にストレ
ーナ（集水管）を設置する深井戸設置工法がある。

従来の深井戸設置工法を概説すれば、削孔方法としてベ
ノト掘削機による方法、ボーリング機による方法及びア
ースオーガ機による方法などがあり、このうちベノト掘
削機による方法がもっとも確実な方法とされている。こ
の工法はケーシングチューブを揺動しながら地盤中に圧
入するとともに、ケーシングチューブの内側をグラブハ
ンマによって掘削し、掘削深さが所定レベルに達した時
点で、通水孔（スリット）つきのストレーナを挿入し、
続いてストレーナとケーシングチューブの間にフィルタ
材を詰めながらケーシングチューブを引き抜いて深井戸
を設置するものである。

かかる従来の深井戸設置工法では、グラブハンマにより
掘削を行いながら、ケーシングチューブの圧入・継足し
という動作を交互に実施する必要があるため、時間と手
間がかかり掘削作業の能率が著しく悪くなり、作業及び
設備のコストが高くなる。

これに対して本出願人は先に短時間かつ単純な作業で、
しかも主として30〜60cm径の深井戸を確実かつ経済的に
設置できる深井戸設置工法を出願している。

これはストレーナを内包した、開閉式の沓を先端に係止
したケーシングチューブを、打込み装置によって予定の
深さまで打ち込み、上記ストレーナとケーシングチュー
ブとの間にフィルタ材を投入し、ケーシングチューブを
地盤から引き抜いて、上記ストレーナを地盤中に残置す
るようにしたものである。

＜発明が解決しようとする課題＞ しかしながら、かかる従来の深井戸設置工法では、ケー
シングチューブの引き抜き時や地盤沈下時に、フィルタ
材の一部がストレーナの外周付近で片寄ったり、上下分
断されて偏在することがあり、この結果、細粒土が直接
ストレーナ中に侵入してしまうほか、上記分断部位で細
粒土の目ずまりを生じるなどの問題があった。

この発明は、上記問題点に着目してなされたものであ
り、その目的とするところはフィルタ材の投入時におけ
るストレーナ外周付近でのフィルタ材の片寄りを防止す
ると共に、ケーシングチューブ引き抜き時や地盤沈下時
に投入されたフィルタ材の偏在および分断を生じないよ
うにした深井戸設置工法を提供することにある。

また、この発明の別の目的は、フィルタ材の投入時の片
寄りや投入後の偏在を防止し、投入したフィルタ材をス
トレーナ外周に一定の厚みで拘束させるストレーナ装置
を提供せんとする。

＜課題を解決するための手段＞ この発明にかかる深井戸設備工法の要旨は、外周に所定
の間隙を保持して透水性の袋を取り付けたストレーナを
用い、このストレーナを内装したケーシングチューブを
打込み装置によって地盤の所定深さまで打ち込む工程
と、該打込工程と並行してあるいは打込工程の後に前記
ストレーナと袋との間にフィルタ材を投入する工程と、
該投入工程と並行してあるいは投入工程の後に前記ケー
シングチューブを引き抜く工程とからなる深井戸設置工
法にある。

また、この発明のストレーナ装置の要旨は、地盤中に貫
入するケーシングチューブに内装する深井戸設置用の上
部に蓋を設けたストレーナにおいて、該ストレーナが、
フィルタ材を投入する間隙を保ってストレーナの上下端
に突設した取付部材と、これら上下の取付部材間に設置
し、フィルタ材を投入するために前記ストレーナと一定
間隙を保ち、かつ前記ケーシングチューブとは投入した
フィルタ材が入らない距離をおいたフィルタ材投入用の
透水性の袋と、からなるストレーナ装置である。

＜作用＞ この発明における透水性の袋はケーシングチューブの地
盤への打ち込み時に、ストレーナとともにこのケーシン
グチューブ内に設置され、このケーシングチューブを打
ち込んだ状態で、ストレーナと袋との間にフィルタ材を
投入し、上記ケーシングチューブを引き抜く際に、上記
袋がそのフィルタ材を外側から包んで、ストレーナとと
もに地盤中に残置される。このため、この袋はフィルタ
材を拘束して、これの分断や偏在を阻止するように作用
する。

また、この発明の別の発明においては、取付部材が、ス
トレーナと袋との間にフィルタ材の投入を確実に行える
間隙を形成し、また袋を、ケーシングチューブとの間
に、投入したフィルタ材が入らない距離をおいて設置す
るので、ストレーナと袋との間にフィルタ材が確実に投
入される。

＜発明の実施例＞ 以下に、この発明の一実施例を図によって説明する。第
１図はこの発明による深井戸設置工法の工程図、第２図
はこの工法に用いる打込み装置としてのサンドドレーン
打込み機の構成図である。同図において、１はキャタピ
ラ車、２はこのキャタピラ車に立設したリーダ、３はリ
ーダ２の上部に懸架したワイヤロープで、その一端にシ
ョックアブソーバ８を介してバイブロハンマが吊設され
ている。５はバイブロハンマ４に連設したホッパ、６は
リーダ２に沿って昇降しながらフィルタ材としての砂利
を運搬するバケット、７はホッパ５の下部に連設された
ケーシングチューブで、このケーシングチューブ７にフ
レキシブルチューブなどのストレーナ12が内挿される。
このストレーナ12は細長い円筒状のものであり、その上
下端には、中心部から放射状に突設した６本のフレーム
22と、フレーム22の外周にケーシングチューブ７の内径
より僅かに小さくした円形の袋取付リング23とからなる
固定金具14とを設置しており、かつこの固定金具14の上
下端におけるストレーナ外周と袋取付リングの間に介在
したロープ取付リブ25間に各６本づつのスペーサー27を
取り付けた吊りロープ26を配設し、これら固定金具14と
吊りロープ26とを透水性の袋18で筒状にカバーしたもの
からなる。また、第１図において、９はワイヤロープ３
を支持するプーリ、10はホッパ５の下部からケーシング
チューブ７中に入れた吊りワイヤロープ11を支持する他
のプーリ、12はフレキシブル管などの透水性を有するパ
イプ状ストレーナ、13はフィルタ材、14はストレーナ12
の上端を被う固定金具、15は水中ポンプ、16は揚水パイ
プ、17はケーシングチューブ７の下端に開閉自在にヒン
ジ結合した沓（底蓋）、18はストレーナ12の外周に取り
付けた透水性の筒形の袋であり、この袋18はポリプロピ
レンなどの強度の高い部材からなる。

第３図はケーシングチューブ７内におけるストレーナ12
と袋18との取付構造の要部を示す一部破断斜視図であ
り、同図において、14はストレーナ12の上端に取り付け
られた取付部材としての固定金具で、これが上部から投
入されるフィルタ材13を、ストレーナ12内に入らないよ
うにする蓋21と、複数のロープ取付フレーム22と、袋取
付リング23とから構成されている。24はストレーナ12の
下端に取り付けられた袋18の取付部材としての固定金具
であり、ストレーナ12、固定金具14および袋18とともに
ストレーナ装置を構成する。これら上下端の固定金具14
および24の間に設けた透水性の袋18は、ケーシングチュ
ーブ７の径（内径）より僅かに小さめに作られてフィル
タ材13が入らない距離をおき、ストレーナ12の外側との
間に投入されるフィルタ材13を受けて拘束するに十分な
間隙を設けている。25は固定金具24の周辺上部に設けた
複数のロープ取付リブであり、これらと上記複数のロー
プ取付フレーム22とが吊りロープ26により連結され、ス
トレーナ12などの荷重を固定金具24、吊りロープ26、固
定金具14を順次介してワイヤロープ11により支持するよ
うになっている。27は複数のスペーサで、ストレーナ12
の外周面に、例えば上下方向に1m間隔で突設され、袋18
とストレーナ12外周との間隙が各部で均一に保たれるよ
うになっている。

また、第４図はかかる取付構造におけるフィルタ材投入
状況を示す説明図である。

次に、第１図および第４図を見ながら、深井戸を設置す
る工程を順次説明する。

まず、上記サンドドレーン打込み機を用いて、深井戸設
置箇所にケーシングチューブ７を、第１図（ａ）に示す
ように建込む。すなわち、ケーシングチューブ７をワイ
ヤロープ３によって所定高さに吊り上げる。次に、吊り
上げたケーシングチューブ７内に吊り降ろした吊りワイ
ヤロープ11をヒンジ結合している沓17を開いて、このケ
ーシングチューブ７の下端より外側に取り出し、その下
端を、第１図（ｂ）に示すように、上記袋18を取り付け
た透水性の上記ストレーナ12の上端の固定金具14に係止
する。ここで、吊りワイヤロープ11をウインチなどによ
りプーリ10を介して巻き上げていき、第１図（ｃ）に示
すように所定高さまでストレーナ12を引き上げる。この
とき、このストレーナ12の下端がケーシングチューブ７
内に収まるようにし、続いて沓17を閉じる。この状態を
第３図および第４図（ａ）に示す。

続いて、ワイヤロープ３を緩めて、ケーシングチューブ
７およびストレーナ12を第１図（ｄ）に示すように地上
へ降ろす。ここで、打込み装置におけるバイブロハンマ
４により、ケーシングチューブ７を第１図（ｅ）および
第１図（ｆ）に示すように、地盤中の所定深さまで順次
貫入させていく。最終深度に達すると、まず、ストレー
ナ12と袋18の間にフィルタ材13を第４図（ｂ）、（ｃ）
に示すように投入し、続いてケーシングチューブ７を引
き抜く。また、必要に応じて、ケーシングチューブ７の
引き抜き中もフィルタ材13の投入を行う。なお、上記袋
18とストレーナ12との空間へのフィルタ材13の投入は、
第１図（ｅ）に示すように、ケーシングチューブ７の貫
入と並行して行ってもよい。次に、バイブロハンマ４で
ケーシングチューブ７を約1m引き抜いた時点で、先端に
係止した沓17は土との摩擦によって、ストレーナ12の開
口端を開口し、内部のストレーナ12および袋18は、投入
されるフィルタ材13とともに地盤内にとどまる。このフ
ィルタ材13の供給はリーダ２によって案内されるバケッ
ト６からバイブロハンマ４下部のホッパ５に移すことに
よって容易に行うことができる。

このようにして、フィルタ材13の投入とケーシングチュ
ーブ７の引き抜きを実施することにより、第１図（ｇ）
に示すように、地盤内にはケーシングチューブ７に内包
されていたストレーナ12が、フィルタ材13を外側から包
む袋18とともに残置される。なお、この際、ケーシング
チューブ７の頭部より、その内部に向けて高圧空気を排
出することにより、フィルタ材13の地中への押し出しを
スムーズに行うことができる。

次に、ストレーナ頭部に取付けた固定金具14を取り外し
たあと、ストレーナ12内の下部に、第１図（ｈ）に示す
ように水中ポンプ15を設置すれば、パイプ16を通じて地
下水を地上に排出できる。つまり、このストレーナ12を
深井戸として使用し、水をポンプにより強制的に汲み上
げることによって、地下水位を低下させることができ
る。

このように、フィルタ材13とともに、これを外側から包
む袋18が地盤中に残置されると、ケーシングチューブ７
の上記引き抜きにも拘らず、フィルタ材13は袋18によっ
て拘束されているため、部分的に偏ったり、ストレーナ
12の外周部において上下方向に分断するようなことがな
くなり、そのストレーナ12の外周部全長に亘って均等厚
さを確保でき、細粒土の目づまりを効果的に防止するこ
とができる。

なお、ストレーナ12は鋼管や硬質塩化ビニールパイプを
用いてもよいが、市販されているフレキシブル集水管を
用いれば、長尺の場合もケーシングチューブ７への挿入
がきわめて容易で、腐食のおそれもない。

また、深井戸の設置はケーシングチューブ７と袋18で被
ったストレーナ12との地盤への同時挿入およびこれに並
行して実施されるフィルタ材13の投入によって、極めて
迅速かつ簡単に実施でき、工期の短縮を図ることができ
る。

なお、上記ケーシングチューブ７に沿わせたパイプ（図
示しない）の下端から、高圧の水や空気を噴出しなが
ら、このケーシングチューブ７の打ち込みを行えば、無
振動、無騒音で深井戸を設置できる。

＜発明の効果＞ 以上のように、本発明の深井戸設置工法は、外周に所定
の間隙を保持して透水性の袋を取り付けたストレーナを
用い、このストレーナをケーシングチューブとともに打
込み装置によって地盤中に挿入し、打ち込み中あるいは
打ち込み後にフィルタ材を前記袋内に投入したので、フ
ィルタ材はストレーナの外側において袋内に拘束される
ために、ケーシングチューブの引き抜きや地盤沈下によ
る摩擦力を受けてもフィルタ材を一部に偏らせたり、上
下に分断することがなく、これによってストレーナに地
盤からの細粒土による目塞りが生じるのを防止すること
ができる。

また、本発明のストレーナ装置は、その上部に蓋をし、
外周の上下端に突設した取付部材間にはフィルタ材を投
入するために、ストレーナと一定間隙を保ち、かつ前記
ケーシングチューブとは投入したフィルタ材が入らない
距離をおいたフィルタ材投入用の透水性の袋を設置する
ことでストレーナと袋との間隙にフィルタ材を均等かつ
容易に投入することができ、しかもその袋全体をストレ
ーナに安定に支持できる効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）〜（ｈ）はこの発明にかかる深井戸設置工
法を示す作業説明図、第２図はサンドドレーン打込み機
の概略構成図、第３図はこの発明にかかるストレーナ装
置を示す一部破断した斜視図、第４図（ａ）〜（ｃ）は
同じくフィルタ材の投入状況を示す説明図である。 ４……打込み装置、７……ケーシングチューブ、12……
ストレーナ、13……フィルタ材、14、24……固定金具
（取付部材）、18……袋。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】外周に所定の間隙を保持して透水性の袋を
   取り付けたストレーナを用い、このストレーナを内装し
   たケーシングチューブを打込み装置によって、地盤の所
   定深さまで打ち込む工程と、 該打込工程と並行してあるいは打込工程の後に前記スト
   レーナと袋との間にフィルタ材を投入する工程と、 該投入工程と並行してあるいは投入工程の後に前記ケー
   シングチューブを引き抜く工程と、 からなる深井戸設置工法。
2. 【請求項２】地盤中に貫入するケーシングチューブに内
   装する深井戸設置用のストレーナ装置において、該スト
   レーナ装置は、 ケーシングチューブ内に装填されるストレーナと、 上部から投入されるフィルタ材をストレーナ内に入らな
   いようにする蓋を有し、前記ストレーナに対し、フィル
   タ材を投入する間隙を保ってストレーナの上下端に突設
   した取付部材と、 これら上下の取付部材間に固定取付けされフィルタ材を
   投入するために前記ストレーナと一定間隙を保ち、かつ
   前記ケーシングチューブとは投入したフィルタ材が入ら
   ない距離をおいたフィルタ材投入用の透水性の袋と、を
   備えていることを特徴とするストレーナ装置。