地下埋設の水タンク及びその築造方法

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【発明の名称】	地下埋設の水タンク及びその築造方法
【発明者】	【氏名】宮崎隆
【要約】	【課題】円形ケーシングの立坑による地下埋設の水タンクを張水試験を行って築造する方法を提供する。【解決手段】円形ケーシングの底部に設けた三角断面のブラケットに底版を仮に取付けて張水試験を行った後、一旦底版を取外し、この円形ケーシングを立坑掘削機で地中に圧入埋設して立坑を完成する。立坑完成後底版を復旧し、天蓋を取り付け、地下タンクとする。

【特許請求の範囲】
【請求項１】円形ケーシングの底部に設けたブラケットに底版をボルトで取付けて張水検査を施工した後、一旦該底版を取外し、該円形ケーシングを立坑掘削機で地中に圧入埋設して立坑となし、該立坑の完成後該底版を復旧し、該立坑の頂部に天蓋を取付けてなる地下埋設の水タンク及びその築造方法。

【発明の詳細な説明】【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直立円筒形の水タンクの構造及び築造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】地下に埋設した水タンクには色々な利点がある。例えば地上部の面積を有効に活用できること、気温の変化による氷結、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挙げられる。そのために従来から色々な方法で地下の水タンクが建造されてきた。
【０００３】地下の水タンクの築造法方は、タンクを地上で製作し、掘削した立坑の中に埋設する方法がある。これは比較的小型のタンクに応用される。タンクが大型化すると掘削した立坑の中でタンクを組み立てる方法がある。代表的なものは型枠を組んで鉄筋コンクリートのタンクを築造する方法である。その他、立坑掘削機で掘削した立坑のケーシングをタンク壁として使用する方法がある。掘削に使用したケーシングの上下を閉鎖してタンクとするものである。
【０００４】地中を掘削する方法として、浅いものは土留めなしに素堀りをするものや、矢板やライナープレートで土留めをして掘削するものがある。しかしいずれの方法でも掘削が深くなると湧水するため、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経費面や公害や施工確認のトラブルなどで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がる工事である。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、作業者不足が危惧されている。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による掘削はそれらの不具合点がない工法として歓迎されている。
【０００５】水タンクは水の漏洩を防止するため必ず張水試験を行う必要がある。地上で製作をしたタンクを埋設する場合の他は、完全な張水試験を行うことが不可能である。現場で築造したタンクに水を張り時間をかけて水位の低下で水の漏洩を観察する程度の試験しかできない。これも地下水位の状態や水の蒸発などで必ずしも厳密に水密を確認する試験ではない。又上記の鋼製やコンクリート製のケーシングを立坑掘削機で掘削した立坑の上下を塞いでタンクにする方法でも上記張水試験の不具合点は解消されない。
【０００６】
【発明が解決すべき課題】最近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埋設の水タンクを、地上で張水試験をする方法を提供する。
【０００７】
【課題を解決するための手段】円形ケーシングを地中に圧入して内部の土を掘削して立坑を築造する工法が多く行われているが、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、短工期、廉価、安全な工法として広く採用されてきている。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付くが地下タンクとする事ができる。
【０００８】この方法は地下埋設の水タンクを築造する最も良い方法であるが、問題点は、タンクの外面が地山に接しているため、張水試験をしても目視による検査ができないことである。それを解決するために、地上でタンクの底版を仮に円形ケーシングのブラケットにボルトで取付けて張水試験を行い、その後、底版を円形ケーシングから取外し、この円形ケーシングを利用して立坑を掘削する。立坑が完成した後に、この底版を復旧するという方法でその目的を達成させる。この底版を円形ケーシングに取付けるためのブラケットは、円形ケーシングの内周にわたり下細りの三角形断面のものを取り付ける。この三角断面形状のブラケットの特長はブラケットの強度を増し、円形ケーシング圧入時の抵抗を減じ、普通の立坑掘削と変わることなく工事施工できることである。
【０００９】
【発明の実施の形態】地下タンクを円形ケーシングの立坑を使用することにより、素堀り掘削の不具合点を取り除き、且つ完全な張水テストが可能な方法を実現した。
【００１０】
【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ながら地中に圧入し、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が立坑掘削機１で掴むことができなくなってと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。
【００１１】図２は円形ケーシングの図である。円形ケーシング２のブラケット７に底版６を取付けてある。底版６には補強８がしてあり、パッキン９をブラケット７との間に挟んでボルト締めして取り付ける。この状態で内部に水を張り、外部から漏水をチェックして張水試験が終了したら、一旦底版６を取外し、円形ケーシング２を立坑の掘削用として使用する。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を形造っている。
【００１２】この円形ケーシング２で立坑を掘削し、図１（ｃ）に示す水中コンクリート５をブラケット７の高さまで打設し、水替えを行って底版６を復旧する。底版と水中コンクリート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、底版６にかかる荷重を受け持たすことができる。
【００１３】円形ケーシングによる立坑は、円形ケーシングを掘削工具として使うため板厚が単なる土留壁より厚くしてあり、直径によって９ミリメートルから２１ミリメートルの範囲にある。地中の鋼板の腐食は普通１年間に０．１ミリメートル以下と言われるが、乾燥地や酸素が少ない地中では更に少なくなり、この地下タンクの錆に対する耐久性は１００年以上にわたると思われる。タンク内面は当然ながら防錆塗装等の手入れ次第でその寿命は変わる。
【００１４】先の神戸明石大震災で上水道が切断し、防火水槽の重要性が再認識された。それも都市の拠点毎に大型の防火水槽を設置するのでなく、第二次大戦中に各家庭の玄関前に防火水槽と称するコンクリート製の桶を置いたように、各家屋毎にもう少し大型の防火用水槽を備えることが望ましい。しかしこの防火水槽が使用される機会は確率的にも非常に小さいので邪魔にならない地下に設置し、日常生活ではこれを意識しないですむような防火水槽が望ましい。また防火用水として雨水等を貯める場合には地下にある方が自然流下でも集水できるので好ましいと思われる。
【００１５】図３はこの地下タンクを防火用水タンクに使用した図である。円形ケーシング２の頂部にマンホール１０付きの天蓋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。天蓋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。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を備え、雨水や地下水を利用する場合は補助給水管１６を配管してもよい。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。防火用水タンクは自動的に水面を一定の高さに保ち火災時に備えることができる。
【００１６】人口が急に増加した都市では慢性的な水不足に悩まされている。従ってアパート単位又は小集落単位にこのタンクを設け、このタンクに一時水を貯留して、タンク内のポンプで各家庭に水を供給すれば、断水があってもこのタンクの水がなくなるまでは水が供給可能である。丁度河川の水量調整を行うダムのようなもので、高台のアパートの屋上に設置された水槽と同様な機能を果たす。
【００１７】図４は地下水タンクを水道水の一時貯留タンクとして使用する図である。アパートや小規模集落の上水道に使用する。タンク本体としては上記防火用水タンクと同じである。タンク底からポンプ１９で水を吐出管２０に供給する。この場合、上水道であるから絶対にうわ水等の漏入がないような構造が必要である。
【００１８】我々は日常安価に、また安易に、水を使用しているが、近い将来、経済的な面からも、エコロジの立場からも、菜園や花木への水やり、散水、車両の洗浄等には雑用水を使用する時期が来る。雑用水は折角家庭の雨樋で集水した水を無駄に放流することなく、タンクに貯めて使用することが好ましい。幸いにしてわが国は雨が多く、全国の年間の平均降雨量は大体１５００ミリメートルであるので、１００平方メートルの屋根に降る雨水の量は１５０トンにものぼり、理屈的には住宅の屋根から年間これだけの雨水が集められる計算になる。この水を地下タンクに集めると、雑用水として使用できるのみならず地下タンクなるがために、邪魔にならず、雑水を自然流下で集水できる強みがある。又豪雪地帯での雪の始末に、このタンクを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。
【００１９】図５は地下タンクを雑用水タンクとして使用した図を示す。タンク本体は上記２例と同様であるが,こし器２１を付いた張込管２２と、ポンプ１９が付いた吐出管２０を備える。
【００２０】
【発明の効果】地下タンクが円形ケーシングによる立坑掘削工法により、作業のための占有面積を最小限に押さえ、地下水位、土質等の制約をあまり受けずに、簡単に、短時日で、安全に、地盤改良をせず、安価に築造できる。又完成後では困難な張水試験を地上で施行する事ができる。又地下タンクであるから地上が他の用途に有効に利用できる。
【００２１】用途として防火水槽や上水道の一時貯留タンクや雑用水タンクとして使用できる。又防火用水タンクと雑用水タンクでは雨水の利用も可能である。

【出願人】	【識別番号】０００１４１９５６【氏名又は名称】株式会社コプロス
【出願日】	平成１２年５月２４日（２０００．５．２４）
【代理人】
【公開番号】	特開２００１－３２９５５３（Ｐ２００１－３２９５５３Ａ）
【公開日】	平成１３年１１月３０日（２００１．１１．３０）
【出願番号】	特願２０００－１５２４４０（Ｐ２０００－１５２４４０）