過剰間隙水排水装置

【課題】地表からの深さによって過剰間隙水の水圧が異なる場合や液状化現象発生層と液状化現象未発生層がある場合でも、施工コストをかけずに効率良く過剰間隙水を排水することができる過剰間隙水排水装置を提供すること。
【解決手段】この過剰間隙水排水装置1は、軸方向に沿って外周面に複数の入水孔11を有する有孔排水管10を地中に埋設して地中の過剰間隙水を地上へ排水するもので、一定間隔を空けて配置した複数の隔壁12a,12b,12cによって仕切られた排水区間13a,13b,13c毎に各専用排水管14a,14b,14cの下端の入水口141a,141b,141cおよび有孔排水管10の入水孔11が位置するように複数の隔壁12a,12b,12cおよび専用排水管14a,14b,14cを構成し、それらを有孔排水管10の中に挿入したものである。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、地震時における液状化の原因となる地中の過剰間隙水を地上へ排水する過剰間隙水排水装置に関する。
【背景技術】
【0002】
地震時における液状化の原因となる地中の過剰間隙水を地上へ排水する過剰間隙水排水装置として、軸方向に沿って外周面に複数の入水孔を有する有孔排水管(パイプ)を地中に埋設し、地中の過剰間隙水を地上へ排水する過剰間隙水排水装置がある(例えば、特許文献1〜3参照。)。また、地盤状況に応じて長さの異なる排水管を個別に地中に埋設する過剰間隙水排水装置もある(例えば、特許文献4参照。)。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開2000−144705号公報
【特許文献2】特許2006−188940号公報
【特許文献3】特開平9−41399号公報
【特許文献4】特開2008−8047号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
しかし、特許文献1〜3に記載の過剰間隙水排水装置では、有孔排水管が埋設された地層中で液状化現象が発生した際、地表からの深さによって過剰間隙水の水圧が異なる場合や液状化現象発生層と液状化現象未発生層がある場合、有孔排水管にはその軸方向に沿って外周面に多数の入水孔が設けられているため、水圧の強い入水孔から有孔排水管内に入った過剰間隙水が水圧の弱い入水孔から地中に漏れ出す場合があり、液状化現象発生時における過剰間隙水の排水効率が良くないという問題がある。特に、最近は、地震発生時における液状化現象が社会問題化しており、埋立地等において液状化現象を効果的に防止することが要求されている。
【0005】
また、特許文献4に記載の過剰間隙水排水装置は、地盤状況に応じて長さの異なる排水管を個別に地中に埋設するため、地表からの深さによって過剰間隙水の水圧が異なる場合の排水効率の低下は解消できるものの、全ての排水管毎に堀削する必要があり、施工コストがかかるという問題がある。
【0006】
そこで、本発明は、このような問題点に着目してなされたもので、地表からの深さによって過剰間隙水の水圧が異なる場合や液状化現象発生層と液状化現象未発生層がある場合でも、施工コストをかけずに効率良く過剰間隙水を排水することができる過剰間隙水排水装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0007】
上記目的を達成するため、請求項1に記載の発明に係る過剰間隙水排水装置は、軸方向に沿って外周面に複数の入水孔が形成された有孔排水管を地中に埋設し、地中の過剰間隙水を地上へ排水する過剰間隙水排水装置であって、一定間隔を空けて複数の隔壁を配置し、その各隔壁によって仕切られた排水区間毎に各専用排水管の入水口および有孔排水管の入水孔が位置するように構成したものを有孔排水管の中に挿入したことを特徴とする。これにより、地表からの深さによって過剰間隙水の水圧が異なる場合や液状化現象発生層と液状化現象未発生層がある場合でも、施工コストをかけずに効率良く過剰間隙水を排水することができる。
また、請求項2に記載の発明に係る過剰間隙水排水装置は、請求項1記載の過剰間隙水排水装置において、各排水区間には、有孔排水管の内側面に沿って配置される円筒状のフィルタが設けられていることを特徴とする。これにより、各専用排水管の入水口における泥や砂等による目詰まりを防止できる。
【発明の効果】
【0008】
本発明に係る過剰間隙水排水装置によれば、一定間隔を空けて複数の隔壁を配置し、その各隔壁によって仕切られた排水区間毎に各専用排水管の入水口および有孔排水管の入水孔が位置するように構成したものが地中の有孔排水管の中に挿入されているため、地表からの深さによって過剰間隙水の水圧が異なる場合や液状化現象発生層と液状化現象未発生層がある場合でも、各排水区間毎に専用排水管が過剰間隙水を地上へ排水する。そのため、効率良く過剰間隙水を排水することができると共に、全ての専用排水管を1本の有孔排水管の中に挿入しているので、各専用排水管毎に堀削する必要はなくなり、堀削の点で、施工コストを低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【0009】
【図1】本発明に係る過剰間隙水排水装置を地中に設置した状態を示す図である。
【図2】図1に示す過剰間隙水排水装置の分解構成図などである。
【図3】図1に示す過剰間隙水排水装置を地中に埋設する際の手順を示す図である。
【図4】図1に示す過剰間隙水排水装置の断面斜視図である。
【図5】有孔排水管の断面図である。
【図6】フィルタを追加した例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0010】
図1は、この発明に係る過剰間隙水排水装置1を地中に設置した状態を示す断面図、図2は、過剰間隙水排水装置1の分解構成図、図3は、過剰間隙水排水装置1を地中に埋設する際の手順を示す図、図4は、過剰間隙水排水装置1の断面斜視図である。図1に示すように、この過剰間隙水排水装置1は、地中2に埋設され地中2の過剰間隙水を地上へ排水するもので、有孔排水管10と、複数(ここでは、便宜上、3つとする。)の隔壁12a,12b,12cと、複数の専用排水管14a,14b,14cとから構成される。なお、地中2は、液状化現象の発生しない強固な液状化現象未発生層21と、液状化現象が発生し易く水圧の異なる3つの液状化現象発生層22a,22b,22cと、表層23とから構成されている。なお、図上、符号3は、この過剰間隙水排水装置1の上に建物(図示せず。)がある場合には、ベタ基礎であり、建物がなく道路や歩道、駐車場などであれば、ベタ打ちコンクリート層になる。
【0011】
有孔排水管10は、図2(a)に示すように、軸方向に沿って外周面に複数の入水孔11が設けられており、下端部は閉塞している一方、上端部は上方から図2(b)に示すように隔壁12a,12b,12cおよび専用排水管14a,14b,14cを組みつけたものを通すように開口部15が設けられている。つまり、有孔排水管10の中には、図2(b)に示すように一定間隔を空けて配置した隔壁12a,12b,12c間に各専用排水管14a,14b,14c下端部の入水口141a,141b,141cを位置させたものを、図2(c)および図3等に示すように挿入する。これにより、有孔排水管10の中には、隔壁12a,12b,12cによって仕切られた排水区間13a,13b,13cが形成され、各排水区間13a,13b,13cには、各専用排水管14a,14b,14c下端部の入水口141a,141b,141cだけでなく、有孔排水管10側面の入水孔11が位置することになる。ここで、専用排水管14a,14b,14cとしては、塩ビ管や、ホース、鋼管など、管状のもので排水機能を有するものであれば、材質を問わず使用可能である。また、隔壁12a,12b,12cとしては、各排水区間13a,13b,13cの圧力を逃がすことがないように密閉性を有し、かつ、有孔排水管10の中に挿入可能な、例えば、独立気包の発泡体やゴム等の素材が使用可能である。隔壁12a,12b,12cは、専用排水管14a,14b,14cを貫通させたり、専用排水管14a,14b,14cに巻き付けて使用する。なお、ここでは、後述するように地中2に、水圧がそれぞれ異なる例えば3つの液状化現象発生層22a,22b,22cが存在することを前提として、3つの隔壁12a,12b,12cにより3つの排水区間13a,13b,13cを形成すると共に、各排水区間13a,13b,13c毎に専用排水管14a,14b,14cを設けて説明しているが、これは一例であり、本発明では、3つに限られない。
【0012】
なお、図1に示すように過剰間隙水排水装置1を地中2に埋設する手順としては、例えば、図3(a)に示すように、まず有孔排水管10を地中2に埋設しておき、その上から前述のように構成した隔壁12a,12b,12cおよび専用排水管14a,14b,14cを、図3(b)や図1に示すように地中2に埋設された有孔排水管10の中に挿入する。ただし、先に隔壁12a,12b,12cおよび専用排水管14a,14b,14cを有孔排水管10に内挿して過剰間隙水排水装置1を完成させておき、完成した過剰間隙水排水装置1を地中2に埋設するようにしても良い。ここで、各隔壁12a,12b,12cを各液状化現象発生層22a,22b,22cの境界に対応させて専用排水管14a,14b,14cを配置すると、図1および図3(b)に示すように、排水区間13aは液状化現象発生層22aに位置し、排水区間13bは液状化現象発生層22bに位置し、排水区間13cは液状化現象発生層22cに位置することになり、各排水区間13a,13b,13cはそれぞれ水圧が異なる液状化現象発生層22a,22b,22cに位置することになる。
【0013】
これにより、地震により地中2の液状化現象発生層22a,22b,22cにおいて液状化現象が発生すると、各液状化現象発生層22a,22b,22cで発生した過剰間隙水は、有孔排水管10の多数の入水孔11を通って各排水区間13a,13b,13cへ入水し、各排水区間13a,13b,13c専用の専用排水管14a,14b,14cを通って地上へ排出される。そのため、各排水区間13a,13b,13cが位置する各液状化現象発生層22a,22b,22cにおいて過剰間隙水の水圧が異なる場合でも、各専用排水管14a,14b,14cが排水区間13a,13b,13c毎に設けられているため、ある排水区間において液状化現象の発生により強い水圧が加わった場合、液状化現象の未発生ないしは水圧の弱い排水区間から水圧が逃げることはなくなり、各液状化現象発生層22a,22b,22cで発生した過剰間隙水を専用排水管14a,14b,14cを通して効率良く地表へ排水できる。また、各液状化現象発生層22a,22b,22cで発生した過剰間隙水を専用排水管14a,14b,14cを通して効率良く地表へ排水する場合でも、全ての専用排水管14a,14b,14cを1本の有孔排水管10の中に挿入しているので、各専用排水管14a,14b,14c毎に堀削する必要はなくなり、堀削の点で、施工コストを低減することができる
【0014】
なお、図5(a)に示すように各専用排水管14a,14b,14cの管径は、同じでも良いが、例えば、過剰間隙水排水装置1を埋設する地層の各排水区間13a,13b,13cにおける過剰間隙水の水圧が予想できる場合には、例えば、図5(b)に示すように各専用排水管14a,14b,14cの管径を変えても良い。図5(b)では、各排水区間13a,13b,13cは深い排水区間から水圧が高いものとして、各専用排水管14a,14b,14cの管は、その順に太いものとしている。また、各専用排水管14a,14b,14cを挿入する有孔排水管10に代えて、同様な入水孔11を設けた鋼管杭に適用してもよい。
【0015】
また、本発明では、有孔排水管10の中に複数の専用排水管14a,14b,14cを挿入するようにしたので、専用排水管14a,14b,14cの管径が小さくなり、泥や砂等により目詰まりし易いため、図6(a),(b)に示すように、各排水区間13a,13b,13cに筒状のフィルタ16を設けるようにしても良い。各排水区間13a,13b,13cに筒状のフィルタ16を設けると、各排水区間13a,13b,13cに有孔排水管10側面の入水孔11を通して泥や砂等が入ることを防止でき、専用排水管14a,14b,14cの下端部の入水口141a,141b,141cが目詰まりすることを防止できる。なお、図6(a),(b)に示すような筒状のフィルタ16を設ける代わりに、専用排水管14a,14b,14cの下端部の入水口141a,141b,141cを、網状繊維袋等のフィルタにより覆うようにしても勿論よい。
【符号の説明】
【0016】
1…過剰間隙水排水装置、10…有孔排水管、11…入水孔、12a,12b,12c…隔壁、13a,13b,13c…排水区間、14a,14b,14c…専用排水管、141a,141b,141c…入水口、15…開口部、16…フィルタ、2…地中、21…液状化現象未発生層、22a,22b,22c…液状化現象発生層、23…表層、3…ベタ基礎(またはベタ打ちコンクリート層)。

【特許請求の範囲】
【請求項1】
軸方向に沿って外周面に複数の入水孔が形成された有孔排水管を地中に埋設し、地中の過剰間隙水を地上へ排水する過剰間隙水排水装置であって、一定間隔を空けて複数の隔壁を配置し、その各隔壁によって仕切られた排水区間毎に各専用排水管の入水口および有孔排水管の入水孔が位置するように構成したものを有孔排水管の中に挿入したことを特徴とする過剰間隙水排水装置。
【請求項2】
請求項1記載の過剰間隙水排水装置において、各排水区間には、有孔排水管の内側面に沿って配置される円筒状のフィルタが設けられていることを特徴とする過剰間隙水排水装置。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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