JP2000282479A - 既設集水坑の補修工法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 能率よく施工でき、経済性および比較的安全
性に優れ、また工期短縮も図れ、しかも自然環境に優し
い既設集水坑の補修工法を提供する。 【解決手段】 組立後の形状が既設集水坑の内壁よりわ
ずかに小さい外径となる円筒を周方向と軸方向に複数に
分割した鋼製セグメント３と、該セグメント３を円筒ユ
ニット４に形成して設置する際に使用するセット部材
（位置決め支承部材）５を準備しておき、これら部材を
地上にてセット部材５が上側になるように円筒ユニット
４に形成して、順次吊り降ろし、鋼板製の円筒を設置し
て補修するようにする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は地滑り地帯に設置さ
れている老朽化した既設集水坑の補修工法に関する。

【０００２】

【従来の技術】既設の集水坑は地滑り地帯の地中に坑内
径約３〜４ｍ、深さ20〜30ｍの立坑を構築して周辺の地
盤に集水管を放射状に突き出し、立坑の底部に排水孔を
設けた構造となっている。立坑は厚さ数ｍｍの波鋼板を
曲面状に曲げて製作された周方向0.7〜1.5m、高さ50cm
のライナープレートと呼ばれる部材の隣り合う端部フラ
ンジ相互をボルト接合して円筒状に組立てられた壁材で
保護されている。

【０００３】この既設の集水坑は昭和４０年代から設置
されてきており、古いものはライナープレートや接合ボ
ルトの腐食等による老朽化が進んできているため補修対
策が必要となってきている。現在行われている補修方法
は、図7に示すように一旦、集水坑１内に土砂１６を投
入して埋め戻した後、再度上方から新設時と同様に一定
深さ毎に掘削しながら老朽化した既設のライナープレー
ト２ａを解体撤去して新しいライナープレートに置き換
え、水平ボーリングによって新しい集水管１１を設ける
方法が採用されている。この従来法において、埋め戻し
土砂１６は作業中の集水坑の崩壊防止と作業足場として
利用される。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】前記の従来法は既設の
集水坑1を埋め戻し再掘削しながらライナープレート２
ａを取り替えるため、埋め戻し用の大量の土砂が必要と
なり、埋め戻し土砂の採掘、運搬・投入および再掘削に
多大の労力と経費を要し工期も長くなる課題があった。
また、補修作業がほとんど坑内作業となるため上方から
の落下物等に対する安全確保が重要となる。

【０００５】さらに、撤去・回収したライナープレート
2ａの残材処分に困っていた。また、埋め戻し土砂16と
して既設の集水坑1等を築造した際に掘削された現地の
周辺土砂を使用する場合、周辺は数十年経過しており草
木が生え自然環境が再生されている環境を壊すことにな
る。本発明は上記の従来技術の課題を解消し、能率よく
施工でき、経済性、比較的安全性に優れ、また工期短縮
が図れしかも自然環境に優しい既設集水坑の補修工法を
提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成する本発
明に係る既設集水坑補修工法は以下のとおりである。組
立後の形状が既設集水坑１の内壁２ａよりわずかに小さ
い外径となる円筒を周方向と軸方向に複数に分割した鋼
製セグメント３と、該セグメント３を円筒ユニット４に
形成して設置する際に使用するセット部材（すなわち位
置決め支承部材）５を準備しておき、これら部材を用い
て以下の手順で既設集水坑を補修する工法である。 （１）既設集水坑１内の付属物を解体撤去する。 （２）地上にて前記セグメント３を円筒状に組立て、軸
方向の接合を行い上端部周方向にセット部材（位置決め
支承部材）５を取付け円筒ユニット４を形成する。 （３）既設集水坑１の底部に設けられた集水桝６上に一
段目の円筒ユニット４をセット部材（位置決め支承部
材）５が上側になるようにして吊り下ろし設置する。 （４）以下、同様にして円筒ユニット４を形成し、集水
坑１内に円筒ユニット４を吊り下ろし、先行して設置し
た円筒ユニットのセット部材（位置決め支承部材）５上
に設置する作業を最終段目まで繰り返す。 （５）各段の円筒ユニット４を設置する毎、または全て
の円筒ユニット４を設置した後、既設集水坑内壁２と円
筒外周面との間隙７に裏込め材８を充填する。 （６）最終段の円筒ユニット４を設置した後、円筒内の
所定位置にボーリング装置９を配置して集水坑外の地盤
中１０に水平ボーリングを行い集水管１１をセットす
る。

【０００７】なお、使用するセグメント３は設置深度に
応じて設定された板厚の平鋼板を曲げ加工して製作す
る。セグメント３にはあらかじめ多数の小孔１２を設け
ておいてもよい。

【０００８】また、セット部材（位置決め支承部材）５
は円筒ユニット4の下端４ｂを受ける曲線状の受け材５
ａとセグメント端部に固定する取付材５ｂをＴ字型に形
成したものとし、受け材５ａと円筒ユニット下端４ｂと
の間には緩衝材１３を挟み込むようにした方がよい。

【０００９】本発明の要旨は以下のとおりである。既設
集水坑１のライナープレート２ａと地中の既設集水管１
１ａはそのまま残して埋め殺し、既設集水坑１内のタラ
ップ１４や坑内に突出している部分の既設集水管１１ａ
等の既設集水坑１内側に突出するように配置されている
付属物のみ解体撤去し、坑内の空間を確保したうえで集
水坑外の地上でセグメント３を組立て円筒ユニット４に
形成したものを順次、坑内に吊り下ろして既設集水坑１
内に鋼製の円筒を設置する。そして、既設集水坑内壁２
と円筒の間隙７に裏込め材８を充填した後、坑内の所定
位置にボーリング装置９を配置して坑外の地盤１０を穿
孔し新しい集水管１１を突き出し設置して既設集水坑を
補修するものである。すなわち、セグメント３で組立て
形成される円筒ユニット４は既設集水坑の内壁２の内径
よりわずかに小さい外径にしているため補修後の坑内空
間減少を少なくでき集水容量の減少が小さい。また坑内
空間が広くとれるので集水管１１の設置用のボーリング
装置９の挿入・配置に支障が生じない。特に平鋼板セグ
メントを用いると波鋼板に比べて凹凸部がないため空間
確保面で有利となる。また、本発明ではセグメント３に
あらかじめ多数の小孔１２を設けておくと、集水坑１の
外周辺から浸透水を集水することができる。さらに円筒
ユニット４には上部にセット部材（すなわち位置決め支
承部材）５を設けているため円筒ユニット４の坑内設置
が容易にできる。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図を参
照して説明する。図１は本発明の既設集水坑の補修工法
によって補修された集水坑の実施例である。既設集水坑
１は波鋼板からなる多数のライナープレート２ａを千鳥
状に配置して、これらを接合して円筒を形成し、内部は
空間とされている。既設集水坑（円筒）の底部はコンク
リート製の集水桝６とこれに排水管６ａが繋がれてい
る。また、既設集水坑１の中間にはライナープレート２
ａを貫通して坑外地盤１０に向けて複数の既設集水管１
１ａ（点線）が放射状に突き出されている。既設集水管
１１ａは図のように片方に設置される以外に集水坑１の
回りに設けられるものもある。

【００１１】既設集水坑１は築造後数十年経過している
ため、坑壁２を保持する金属製のライナープレート２ａ
や既設集水管１１ａが腐食したり、集水管の目詰まりを
生じて老朽化している。本発明は上記の既設集水坑１に
おいて、老朽化したライナープレート２ａ、坑外地盤中
１０の既設集水管１１ａをそのまま残して（埋め殺し
て）行うもので、既設集水坑の内壁２の内径よりわずか
に小さい外径の複数の鋼製セグメント３からなる円筒ユ
ニット４を坑内に挿入し、上下方向に直列に配置した
後、前記内壁２との間隙７に砂や砕石、モルタル等の裏
込め材８を充填し、所定位置に新しい集水管１１を設け
て補修するものである。

【００１２】セグメント３は組立て後に前記の円筒形状
となるように分割したもので周方向を２〜４分割、軸方
向を数ｍとした曲面状板（断面円弧状板）とし、トラッ
クで積み重ねて効率よく輸送できハンドリング容易なサ
イズとしている。セグメント３の周方向の分割数はでき
るだけ少なくしたほうが円筒ユニット４に成形する際、
溶接やボルト接合作業を少なくできるため２分割（半
円）にした方が望ましいが重量が重くなれば3,4分割に
してもよい。セグメント３は平鋼板を曲げ加工して製作
したものを用いたほうが、補修後の坑内空間を狭める量
が少なく集水容量の減少を小さくでき、また集水管１１
の設置時にボーリング作業に支障を生じさせない。この
場合、設計外力の大きくなる深度では板厚を厚くし、浅
い所は薄くするようにしたほうが経済的となる。なお、
既設集水坑の集水容量および穿孔ボーリングの設置作業
に十分余裕がある場合は波鋼板を使用した方が軽量化で
きる。

【００１３】セグメント３に多数の小孔１２を設けてお
くと周辺地盤からの浸透水を直接集水する事ができる。
この小孔１２は土砂の洩れ込みを防ぐ大きさにする必要
がある。また、セグメント３は樹脂等により防食塗装し
た方が望ましい。この場合塗装仕様は外面を耐摩耗性の
よいガラスフレーク入りのタールエポキシ塗装とし、内
面はタールエポキシ塗装とするのがよい。

【００１４】集水管１１の設置にあたってはボーリング
装置９で円筒に直接貫通孔を明けてもよいが、集水管１
１の配置が事前に分かっている場合はあらかじめセグメ
ント３にボーリングの穿孔径または集水管１１の外径よ
り大きい孔３ａを明けておいた方がよい。

【００１５】各円筒ユニット４はセット部材５を介して
上下方向に直列に配置されている。セット部材（すなわ
ち位置決め支承部材）５は、円筒ユニット４を坑内に吊
り下ろして先行して設置している円筒ユニット４上に載
置する場合、誤差を許容して容易に位置決めした状態で
支承させる作業を可能とするために円筒ユニット4の上
端部4ａに円筒ユニット４設けるもので、図2 に示すよ
うに円筒ユニット下端４ｂを受ける曲線（円環）状帯板
の受け材５ａとセグメント3の端部にボルトで固定する
取付材５ｂを溶接により固定して、ほぼＴ字型に形成し
たものである。セット部材５は円筒ユニット４の上端部
に設けたボルト孔４ｃおよびセット部材5における取付
材5ｂに設けたボルト挿通孔5ｄに渡って挿通されたボル
ト5ｅによって固定されている。また、受け材５ａの内
周端と外周端には上向きに突片５ｃを一体に設け円筒ユ
ニット下端４ｂの設置を容易としており、上下円筒ユニ
ット4間には、環状にゴム板等の緩衝材１３を挟み込み
隙間が生じないようにされている。セット部材５は周方
向に円弧状に分割製作するかまたはリング状に構成した
もので、鋼板等により製作される。

【００１６】集水坑１の設計において外力は円筒の外周
面に加わる水平土圧のみが考慮され、高さ方向の曲げモ
ーメントや水平せん断力は考慮されないため円筒ユニッ
ト４を上下に載置するのみでよいが、セット部材５を円
筒ユニットの上下端４ａ，４ｂに設けてセット部材5相
互をボルトにより接続してもよい。既設集水坑１のライ
ナープレート２ａと補修円筒との間隙７には裏込め砂８
を充填して円筒を安定保持するようにしている。

【００１７】図３〜図6は本発明に係る既設集水坑の補
修工法の作業手順と使用する部材を示すものである。 （１）まず、準備工として既設集水坑１内のタラップ１
４、既設集水管１１ａの坑内突出部分等の付属物を解体
撤去する（図3のａ参照）。また、前記のセグメント３
およびセット部材５（図３のｂ参照）を現地に搬入して
おく。 （２）地上にて前記セグメント３を円筒状に組立て、セ
グメント3の端部の縦端縁すなわち軸方向の分割線３ｂ
相互を溶接接合して円筒ユニット４を形成する（図4ａ
参照）。なお、セグメント３は軸方向分割線３ｂに沿っ
てボルト孔付きフランジを設けたものとしてフランジ相
互をボルト接合としてもよい。次に円筒ユニット４の上
端部周方向にセット部材（すなわち位置決め支承部材）
５（図３のｂ参照）をボルト5ｅで取付ける（図4ｂおよ
び図2参照）。 （３）集水坑１の上方に櫓１５を組立て、図示しない滑
車とウインチを利用した吊り下げ装置を設置して一段目
の円筒ユニット４をセット部材５が上側になるようにし
て集水坑１内に吊り下げ挿入し、底部に設けられている
集水桝６上にレベル調整材20を用いて設置する。

【００１８】（４）以下、同様にして地上にて２段目以
降の円筒ユニット４を形成し、集水坑１内に吊り下ろ
し、先行して設置した円筒ユニット４のセット部材５上
に設置する作業を繰り返す（図5参照）。 （５）各段の円筒ユニット４を設置する毎、または全て
の円筒ユニット４を設置した後、既設集水坑内壁2と円
筒外周の間隙7にシュート等を用いて裏込め材８を充填
する（図6ａ参照）。 （６）最終段の円筒ユニット4を設置した後、円筒内の
所定位置にボーリング装置９を配置して集水坑外の地盤
中１０に水平ボーリングを行い穿孔した後、孔明きパイ
プ等の集水管１１を設置する。ボーリング装置９は集水
坑内に作業足場兼用として仮設した架台上に設置する
か、または前記のセット部材5の突出部（5ａ，5ｃ）に
係合して支持されるテーブル架台１７を使用することが
できる（図6のｂ参照）。 以上の作業手順によって前述した図１に示す集水坑の補
修構造が得られる。

【００１９】

【実施例】以下、本発明の実施例を説明する。内径3.5
ｍ、深さ３０ｍ、集水管６０ｍｍ径 からなる老朽化し
た既設集水坑に対して本発明の補修工法を適用する場合
の具体的な一実施例は以下のとおりとする。集水坑1内
に挿入設置する円筒は挿入作業を円滑に行うため既設集
水坑内壁との間隙を約10cm程度確保するため外径3.3ｍ
とし、これを周方向で２分割、深さ方向で10分割したセ
グメント3に分割して現地に搬入して組み立てる。すな
わち、各セグメント3は円周方向5.2m、高さ方向3mの長
方形平鋼板の円周方向をベンデイングマシン等で半円形
に曲げ加工して製作する。曲げ加工は工場で行い半円形
のセグメント3を積み重ねてトラック輸送によって現地
に搬入するか、または板状で搬入した平鋼板を現地に持
ち込んだベンデイングマシンで曲げ加工してもよい。セ
グメント3の板厚は設置深度に応じて設定される設計外
力によって定められるが、深度の深い箇所に使用するも
のは約25mm、浅い箇所は約10mm程度となる。各セグメン
トにはあらかじめ集水管11の設置位置に直径約80mmの集
水管用孔を明けておく。前述の手順でセグメントを円筒
ユニット4に形成して集水坑内に設置し、裏込め材を充
填した後、前記の集水管用孔に向けてボーリング装置9
を配置して集水坑外の地盤10中を穿孔した後集水管を設
置する。

【００２０】上記の実施例によれば、補修前の集水坑の
集水容量に対して補修後の容量は約１割程度減少するの
みである。また、坑内空間が広くとれるので集水管11を
設置する穿孔作業が容易となり使用するボーリング装置
9も特別サイズとしないで市販のものが使用できる。

【００２１】

【発明の効果】本発明に係る既設集水坑の補修工法によ
れば、集水坑外の地上でセグメントを組立て円筒ユニッ
トに形成したものを順次、坑内に吊り下ろして既設集水
坑内に鋼板製の円筒を設置して補修するため、坑内作業
を著しく少なくでき作業能率がよく、工期短縮が図れ、
しかも組立等の坑内作業が地上作業に置き換えられてい
る分安全確保が容易になり安全性がより高くなる。

【００２２】また、本発明で使用するセグメントで組立
て形成される円筒は既設集水坑の内壁よりわずかに小さ
い外径にしているため補修後の坑内空間減少を少なくで
き集水容量の減少が小さく、集水管設置時の穿孔作業も
容易となる。さらに、大量の土砂採掘等による周辺の自
然環境を壊すことがなく自然環境に優しい工法であると
いえる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の補修工法によって補修された既設集水
坑の一部切欠き斜視図。

【図２】セット部材を取り付けた状態を示す縦断正面図
である。

【図３】本発明の補修工法の作業手順と使用部材を示す
ものであって、（ａ）は既設集水坑（タラップ等の付属
物）を示す一部縦断正面図であり、（ｂ）はセグメン
ト、セット部材を示す斜視図である。

【図4】本発明の補修工法の作業手順を示すものであっ
て、（ａ）は円筒ユニット製作状況を示す斜視図であ
り、（ｂ）はセット部材取り付け状況を示す斜視図であ
る。

【図5】本発明の補修工法の作業手順を示すものであっ
て、円筒ユニットの設置状況を示す一部切欠縦断正面図
である。

【図6】本発明の補修工法の作業手順を示すものであっ
て、（ａ）は裏込め砂充填状況を示す一部縦断正面図で
あり、（ｂ）は集水管設置状況を示す一部切欠縦断正面
図である。

【図7】従来の補修工法を説明するための一部縦断正面
図である。

【符号の説明】

１‥‥‥‥集水坑 ２‥‥‥‥既設集水坑の内壁 ２ａ‥‥‥ライナープレート ３‥‥‥‥セグメント ４‥‥‥‥円筒ユニット ５‥‥‥‥セット部材 ６‥‥‥‥集水桝 ６ａ‥‥‥排水管 ７‥‥‥‥間隙 ８‥‥‥‥裏込め材 ９‥‥‥‥ボーリング装置 １０‥‥‥‥坑外地盤 １１‥‥‥‥集水管 １１ａ‥‥‥既設集水管 １２‥‥‥‥小孔 １３‥‥‥‥緩衝材 １４‥‥‥‥タラップ １５‥‥‥‥櫓 １６‥‥‥‥投入土砂 １７‥‥‥‥架台 ２０‥‥‥‥レベル調整材

フロントページの続き (72)発明者 井口 勝彦 東京都千代田区大手町二丁目６番３号 新 日本製鐵株式会社内 (72)発明者 野崎 啓太 東京都千代田区大手町二丁目６番３号 新 日本製鐵株式会社内 (72)発明者 鈴木 常正 東京都八王子市石川町1473−26 Ｆターム(参考） 2D044 EA03

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 組立後の形状が既設集水坑の内壁よりわ
   ずかに小さい外径となる円筒を周方向と軸方向に複数に
   分割した鋼製セグメントと、該セグメントを円筒ユニッ
   トに形成して設置する際に使用するセット部材を準備し
   ておき、これら部材を用いて以下の手順で既設集水坑を
   補修することを特徴とする既設集水坑の補修工法。 （１）既設集水坑内の付属物を解体撤去する。 （２）地上にて前記セグメントを円筒状に組立て、軸方
   向の接合を行い上端部の周方向にセット部材を取付け円
   筒ユニットを形成する。 （３）既設集水坑の底部に設けられている集水桝上に一
   段目の円筒ユニットをセット部材が上側になるようにし
   て吊り下ろし設置する。 （４）以下、同様にして円筒ユニットを形成し、集水坑
   内に円筒ユニットを吊り下ろし、先行して設置した円筒
   ユニットのセット部材上に設置する作業を２段目から最
   終段目まで繰り返す。 （５）各段の円筒ユニットを設置する毎、または全ての
   円筒ユニットを設置した後、既設集水坑内壁と円筒外周
   面との間隙に裏込め材を充填する。 （６）円筒内の所定位置にボーリング装置を配置して集
   水坑外の地盤中に水平ボーリングを行い集水管をセット
   する。
2. 【請求項２】セグメントは設置深度に応じて設定された
   板厚の平鋼板を曲げ加工して製作されたものであること
   を特徴とする請求項１記載の既設集水坑の補修工法。
3. 【請求項３】セグメントにはあらかじめ多数の小孔を設
   けていることを特徴とする請求項１および請求項２記載
   の既設集水坑の補修工法。
4. 【請求項４】セット部材は円筒ユニット下端を受ける曲
   線状の受け材とセグメント端部に固定する取付材をほぼ
   Ｔ字型に形成したものとし、受け材と円筒ユニット下端
   との間には緩衝材を挟み込むようにしたことを特徴とす
   る請求項１乃至請求項３記載の既設集水坑の補修工法。