JP2006138091A

JP2006138091A - タンク類埋設工法

Info

Publication number: JP2006138091A
Application number: JP2004327342A
Authority: JP
Inventors: Toru Nakajima; 徹中島
Original assignee: Elf Inc
Current assignee: Elf Inc
Priority date: 2004-11-11
Filing date: 2004-11-11
Publication date: 2006-06-01

Abstract

【課題】タンク類を地下に埋設するのに、従来では、空所壁面の土砂崩落防止用に土留め壁を打ち込む必要があるとともに、タンク類を埋設完了するまでの工程が複雑で且つ工期が長くかかっていた。
【解決手段】地盤の土壌をタンク類１０を埋設するのに必要な目標深さの約半分深さまで掘削・排土して空所１を形成し、空所１内において空所底部の所定深度までの土壌Ｓと固化材Ｃと水Ｗとを混合・撹拌して固化材・土壌混合スラリー２を形成し、該固化材・土壌混合スラリー２が固化した後、その固化した下部改良体３の上面に凹部４を形成し、該凹部４内にタンク類１０の下半部を落とし込み、空所１内の残余空間１ａに掘削した土壌Ｓを用いた固化材・土壌混合スラリー５を充填し、該固化材・土壌混合スラリー５を固化させることで、タンク類１０を地盤改良体中に埋設する。
【選択図】図１

Description

本願発明は、タンクや浄化槽等のタンク類を地下に埋設するためのタンク類埋設工法に関するものである。

ガソリンタンクやＬＰタンク、あるいは浄化槽等のタンク類は、地下に埋設されていることが多いが、この種のタンク類は埋設状態で周囲からの土圧や上方からの荷重に耐え得る状態で埋設する必要がある。

図２には、従来から一般に行われているタンク類の埋設工法を示しているが、この図２の従来例では、次のようにしてタンク類を地下に埋設する。

まず、図２（Ａ）に示すように、タンク類を埋設すべき位置の地盤中に、タンク類収容空所を形成するための多数本の土留め壁（通常は鋼製の矢板）２０，２０を所定深さまで打ち込む。この土留め壁２０，２０は、タンク類収容空所を掘削・形成したときに空所壁面の土砂が崩壊するのを防止するためのものであり、該土留め壁２０としては一般に鋼製の矢板が使用されている。そして、この各土留め壁２０，２０は、順次隣接させた状態で掘削予定地の周囲を囲うようにして打ち込まれる。

次に、図２（Ａ）における土留め壁２０，２０で囲った範囲内の土壌Ｓを、バックホウ等で掘削・排土して、図２（Ｂ）に示すように、土留め壁２０，２０内に所定深さ（例えば４ｍ程度の深さ）のタンク類収容空所２１を形成する。尚、このとき掘削・排土した土壌は、締め固めができないので、埋め戻し土壌としては使用できない。従って、この掘削土壌は、トラックで搬送して廃棄処分される。

次に、図２（Ｃ）に示すように、空所２１内の底部に、砂利２２を厚さ１０〜１５cm程度敷き詰めた後、その上に捨てコンクリート２３を厚さ約５cm程度打設し、該捨てコンクリート２３が固化後に、その上に鉄筋を組立て、生コンクリートを流し込んで厚さ２０〜３０cm程度の基礎コンクリート（床版）２４を形成する。そして、基礎コンクリート２４が固化後に、空所２１内にタンク類１０を設置・固定する。

次に、図２（Ｄ）に示すように、空所２１内の隙間部分に、タンク類１０を囲うようにして所定間隔（例えば２ｍ間隔）をもって複数本の支柱２５，２５を立設する。この支柱２５は、タンク類埋設後に上方からの荷重（例えば大型車輌の重量）がタンク類１０を圧迫しないようにするもので、通常は直径が３０cm程度の鉄筋コンクリート支柱が採用される。そして、この各鉄筋コンクリート支柱２５は、空所２１内において、それぞれ所定位置に鉄筋を組立て、型枠で囲い、型枠内に生コンクリートを充填し、コンクリートが固化後に型枠を解体することで形成される。

次に、図２（Ｅ）に示すように、空所２１内の残余空間内に土砂２６を投入・転圧する。この土砂２６は、転圧できる新しいもので、購入コストがかかる。この土砂２６の投入・転圧作業は、空所深さ方向に数回に分けて行われ、且つタンク類１０や支柱２５等があるので狭い空間での作業となる。

次に、各土留め壁２，２を引き抜き、図２（Ｆ）に示すように、土砂層２６の上に厚さ２０〜３０cmのコンクリート床版２７を打設すれば、このタンク類の埋設作業は完了する。ところで、各土留め壁２０，２０を引き抜いた部分には、該土留め壁の体積分の空所２０′，２０′ができるが、この各空所２０′，２０′には、土砂層２６の一部が入り込み、折角転圧していた土砂層２６が緩むという現象が発生する。

尚、この種（図２に示す従来のタンク類埋設工法）の先行特許文献について、特許庁電子図書館のテキスト検索において国際特許分類（ＩＰＣ）のＥ０２Ｄ２９／０４５で検索したが、特に類似するものはなかった。

上記した従来例（図２）のタンク類埋設工法では、次のような問題があった。

(１) 図２（Ｂ）に示すタンク類収容空所２１を掘削・形成する前に、図２（Ａ）のように空所壁面の土砂が崩壊するのを防止するための多数本の土留め壁（矢板）２０を地盤中に打ち込むが、その各土留め壁２０を準備する必要があり、さらに該土留め壁２０を打ち込み及び引き抜く作業に特殊な作業機が必要である。従って、土砂崩壊防止用の土留め壁工事に関連する資材・作業機の調達や作業人件費等のコストが高くつくとともに、土留め壁工事（打ち込み、引き抜き）のために多くの作業時間を要する。

(２) タンク類収容空所２１は、土留め壁２０で囲われた部分の内側をバックホウのバケットで掘削して形成されるが、土留め壁２０があると掘削作業がしにくい（土留め壁２０の近辺を掘削時にバケットが土留め壁２０に衝突し易い）。

(３) 掘削した土壌（特に粘土質土壌）は、埋め戻し用に転用できないので、場外廃棄処分する必要があり、その廃棄費用がかかるとともに、廃棄による環境悪化が生じる。

(４) 図２（Ｃ）に示すように、掘削形成した空所２１の底部に、砂利２２の敷設、捨てコンクリート２３及び基礎コンクリート２４の打設等の工事が必要であるので、そのための工費がかかり、且つ捨てコンクリート２３や基礎コンクリート２４等の固化の時間待ちが必要であるので、その分工期が長くなる。又、空所２１の底部に湧水があると、これらの工事が一層面倒になる。

(５) 図２（Ｄ）に示すように、空所２１内の隙間部分に複数本の支柱（鉄筋コンクリート製）２５，２５を構築するが、この各支柱２５は、それぞれ鉄筋組立て、型枠組立て、生コンクリートの充填、生コンクリートの固化待ち、型枠解体、等の工程を経て構築されるので、資材コスト、作業工数、作業時間、等の面で不利である。

(６) 図２（Ｅ）に示すように、空所２１内の余剰空間内に土砂２６を投入・転圧するのに、深さ方向に複数回に分けて行う必要があり、且つ狭い空間での作業になるので、その投入・転圧作業がしにくい。又、タンク類１０の下部まで充分な転圧（締固め）がしにくいので、時間経過に伴って土砂層２６が緩むおそれがあり、それが原因で地表面が陥没してコンクリート床版２７と段差が生じることがある。

(７) 空所２１内に土砂２６を充填後、土留め壁２０を引き抜くと、図２（Ｆ）に示すように、土留め壁の引き抜き空所２０′，２０′ができて、そこに土砂層２６の土砂が入り込み、折角転圧（締固め）した土砂層２６が緩み、この場合も地表面が陥没してコンクリート床版２７と段差が生じることがある。

(８) 上記(６)及び(７)のように、土砂層２６が緩むと、タンク類１０に対する保持力が弱くなり、地表面に車輌等の荷重がかかったときにタンク類１０が損傷するおそれがある。

そこで、本願発明は、上記した従来のタンク類埋設工法の各問題点を改善するためになされたものである。

本願発明は、上記課題を解決するための手段として次の構成を有している。

本願発明は、タンクや浄化槽等のタンク類を地下に埋設するためのタンク類埋設工法を対象にしている。そして、本願発明のタンク類埋設工法は、以下に示す各工程を順次行うものである。

まず、タンク類を埋設すべき位置の地盤の土壌を、タンク類を埋設するのに必要な目標深さの約半分深さまで掘削・排土して所定開口面積で所定深さの空所を形成する（空所形成工程）。尚、この空所の壁面は、土砂の崩落を防止するために外広がり状に傾斜した傾斜面（いわゆるオープンカット）にするとよい。又、掘削した土壌は、空所開口近くに積み上げておき、後で固化材・土壌混合スラリーの材料として利用される。

空所の開口面積や深さは、埋設すべきタンク類の大きさによって適宜に設定されるが、タンク類の形状・大きさが例えば直径が２ｍ程度の横向き円筒形であるとすると、該タンク類を埋設するのに必要な目標深さが３〜４ｍとなる。そして、この空所形成工程では、該目標深さの約半分深さ（１.５〜２ｍ）だけ土壌を掘削・排土して空所を形成する。このように、空所の掘削深さが比較的浅い（１.５〜２ｍ）と、空所壁面の土砂が崩壊することがほとんどなく、従って空所形成のための土留め壁（矢板）は不要となる。

次に、空所内において、空所底部の面積範囲で該空所底部の所定深度（例えば１.５〜２ｍ深さ）までの土壌とセメント等の固化材と水とを混合・撹拌して固化材・土壌混合スラリーを形成する（混合スラリー形成工程）。

次に、空所底部の固化材・土壌混合スラリーがある程度以上固化した後、その固化した下部改良体の上面部にタンク類の下半部を落とし込む凹部を形成する（凹部形成工程）。この凹部形成工程では、下部改良体の上面部を適宜の掘削装置で削り取ることで凹部を形成することができる。この場合、下部改良体は固化した状態でも通常のコンクリートより柔らかい性状となり、下部改良体が最終固化した状態であっても、該凹部を比較的容易に掘削形成することができる。又、この凹部形成工程では、上記の混合スラリー形成工程終了時点で固化材・土壌混合スラリーの上層部分にタンク類の下半部の外形とほぼ同形の網カゴを沈めておき、該固化材・土壌混合スラリーがある程度固化した時点で、該網カゴを引き上げて、上記凹部を形成するようにしてもよい。尚、この凹部形成工程は、下部改良体が完全に固化しないうちに（半硬化状態で）行う方が作業がし易い。又、凹部の表面が極端に荒れていたり、大きな凹欠部等がある場合には、該凹部表面をモルタルで補修することが好ましい。

次に、凹部内にタンク類の下半部を落とし込んだ状態で該タンク類を空所内の下部改良体上に据付ける（据付け工程）。尚、凹部の上面と据付けたタンク類の下面との間に隙間がある場合には、該隙間にモルタル等を充填するとよい。

次に、空所内の残余空間に、掘削した土壌と固化材と水とを混合・撹拌した固化材・土壌混合スラリーを充填する（混合スラリー充填工程）。この混合スラリー充填工程で使用する固化材・土壌混合スラリーは、空所近傍位置に積み上げている掘削土壌を利用し、該掘削土壌と固化材と水とを別置きの容器内で混合・撹拌して形成する。そして、その固化材・土壌混合スラリーを空所内の残余空間に充填する。尚、このとき、固化材・土壌混合スラリーは、マンホール口を除いてタンク類の上部を完全に被覆する。そして、上半部の固化材・土壌混合スラリーが固化すると、この上部改良体と上記下部改良体とが強固に一体化され、タンク類が上下の地盤改良体中に埋設される。

この地盤改良体（下部改良体と上部改良体）は、大型車輌等の荷重に耐久し得る強度を有している。尚、地盤改良体（上部改良体）の上面には、必要に応じてコンクリート床版が形成される。

本願発明のタンク類埋設工法には、次のような効果がある。

(１) 最初に形成される空所は、タンク類を埋設するのに必要な目標深さの約半分深さ（例えば１.５〜２ｍ深さ）まで掘削すればよいので、空所壁面の土砂の崩壊はほとんど起こらない。又、空所形成後、空所底部に固化材・土壌混合スラリーを形成し、該混合スラリーを固化させて下部改良体を形成するようにしている。

従って、この間の作業工程において、土砂崩壊防止用の土留め壁が不要になり、この土留め壁工事に関連する各種のコストが不要になるとともに、土留め壁工事（打ち込み、引き抜き）のための作業時間も不要となる（工期が短縮できる）。又、土留め壁がないので、空所の掘削作業が容易となる。

(２) 空所底部に形成した下部改良体の上面部の凹部内にタンク類の下半部を落とし込んだ状態で該タンク類を据付け、空所内の残余空間に固化材・土壌混合スラリーを充填し、該固化材・土壌混合スラリーを固化させることで、タンク類を地盤改良体中に埋設するようにしている。

従って、タンク類を包んでいる地盤改良体（下部改良体及び上部改良体）を比較的簡単に構築できるとともに、タンク類を地盤改良体によって強固に保護できる。即ち、タンク類に対する上方からの荷重を支持するのに、図２の従来例のように、基礎コンクリート２４の構築、鉄筋コンクリート支柱２５の構築、土砂２６の投入・転圧、コンクリート床版２７の打設、等を行う場合に比して、各種のコスト及び工期を大幅に短縮できるとともに、上方からの荷重が、タンク類に影響することなく地盤改良体を介して下部地盤に伝達される。

(３) タンク類が地盤改良体で包まれ、且つ地盤改良体と地盤土壌との間に隙間ができないので、例えば図２（Ｆ）のように、土留め壁引き抜き空所２０′のような地盤の緩み要素がなく、周囲の地表面が陥没するというトラブルが発生しない。

(４) 地盤改良体に使用されている土壌は、現場の掘削土壌を用いているので、該掘削土壌を有効利用でき、さらに場外廃棄処分する残土量を極力少なくできるので、廃棄コストを低減できるとともに、残土廃棄による環境悪化を極力少なくできる。

図１を参照して本願実施例のタンク類埋設工法を説明すると、図１の（Ａ）〜（Ｆ）には、この実施例のタンク類埋設工法の作業工程順を示している。尚、本願実施例のタンク類埋設工法では、埋設されるタンク類１０としてガソリンタンクや浄化槽が適用される。又、この実施例では、タンク類１０として直径が２ｍ程度の横向き円筒形のものを採用しているが、該タンク類１０の形状・大きさ等は特に限定するものではない。

図１（Ａ）には、空所形成工程を示している。この空所形成工程では、タンク類を埋設すべき位置の地盤の土壌を、タンク類を埋設するのに必要な目標深さ（Ｈ₁＋Ｈ₂）の約半分深さＨ₁まで掘削・排土して所定開口面積で所定深さの空所を形成する。空所１の開口面積や深さは、埋設すべきタンク類の大きさによって適宜に設定されるが、タンク類の形状・大きさが例えば直径が２ｍ程度の横向き円筒形であるとすると、該タンク類を埋設するのに必要な目標深さ（Ｈ₁＋Ｈ₂）が３〜４ｍとなる。この場合、空所１の掘削深さＨ₁は、１.５〜２ｍ程度が適当である。又、この空所１の壁面は、外広がり状に傾斜させておくと、土砂の崩壊を極力防止できる。

このように、この空所形成工程では、目標深さの約半分深さＨ₁（１.５〜２ｍ）だけ土壌を掘削・排土して空所１を形成しているので、空所１の掘削深さが比較的浅くなり、空所壁面の土砂が崩壊することがほとんどない。従って、従来例（図２）のように空所形成のための土留め壁（矢板）は不要となる。

この空所形成作業は、バックホウのような掘削機で容易に行える。尚、近年では掘削機としてバケット部分に撹拌機能を備えたものが開発されており、この種の撹拌機能付きの掘削機を使用すると、１台で地盤の掘削作業と後述の土壌・固化材・水の撹拌作業を行うことができて便利である。

次に、空所１内の底部において、空所底部の面積範囲で該空所底部の所定深度Ｈ₂（例えば１.５〜２ｍ深さ）までの土壌Ｓとセメント等の固化材Ｃと水Ｗとを混合・撹拌して、図１（Ｂ）に示すように固化材・土壌混合スラリー２を形成する（混合スラリー形成工程）。尚、この混合スラリー形成工程には、撹拌機能付きのバケットを用いたバックホウを使用するとよい。

次に、空所底部の固化材・土壌混合スラリー２がある程度以上固化した後、図１（Ｃ）に示すように、固化した下部改良体３の上面部にタンク類１０の下半部を落とし込む凹部４を形成する（凹部形成工程）。この凹部形成工程では、下部改良体の上面部を適宜の掘削装置で削り取ることで凹部４を形成することができる。この場合、下部改良体３は固化した状態でも通常のコンクリートより柔らかい性状となり、下部改良体３が最終固化した状態であっても、該凹部４を比較的容易に掘削形成することができる。この凹部４は、埋設されるタンク類が横向き円筒形であれば、断面半円状に形成される。又、この凹部形成工程は、固化材・土壌混合スラリー２が完全に固化した状態で行ってもよいが、半乾き状態（保形性のある状態）で行う方が凹部４を削り取り易い。尚、固化材・土壌混合スラリー２は、概ね１０時間程度で保形性のある状態まで硬化し、下部改良体３上に人が乗って作業が行えるようになる。又、凹部４の表面が極端に荒れていたり、大きな凹欠部等がある場合には、該凹部表面をモルタルで補修しておくとよい。

又、この凹部形成工程では、上記した図１（Ｂ）の混合スラリー形成工程終了時点で固化材・土壌混合スラリー２の上層部分にタンク類１０の下半部の外形とほぼ同形の網カゴを沈めておき、該固化材・土壌混合スラリー２がある程度固化した時点で、該網カゴを引き上げて、図１（Ｃ）に示すような凹部４を形成するようにしてもよい。この場合、凹部４の表面は荒れているので、平滑に削り（均し）加工を行う。

次に、図１（Ｄ）に示すように、下部改良体３の凹部４内にタンク類１０の下半部を落とし込んだ状態で該タンク類１０を空所１内の下部改良体３上に据付ける（据付け工程）。この据付け工程は、タンク類１０をクレーン等で吊り降ろして行う。尚、凹部４の上面と据付けたタンク類１０の下面との間に隙間がある場合には、該隙間にモルタル等を充填する。

次に、掘削した土壌Ｓと固化材Ｃと水Ｗとを別置きの容器内で混合・撹拌して固化材・土壌混合スラリー５を形成し、その固化材・土壌混合スラリー５を空所１内の残余空間１ａに充填する（図１（Ｅ）の混合スラリー充填工程）。この混合スラリー充填工程で使用する固化材・土壌混合スラリー５中の土壌Ｓは、空所近傍位置に積み上げている掘削土壌Ｓを使用する。又、この固化材・土壌混合スラリー５中には、下部改良体３の凹部４の形成時に削り取った改良体屑を混合してもよい。尚、固化材・土壌混合スラリー５は、マンホール口を除いてタンク類１０の上部を完全に被覆するように充填する。

そして、上半部の固化材・土壌混合スラリー５を固化させると、図１（Ｆ）に示すように、この上部改良体６と上記下部改良体３とが強固に一体化され、タンク類１０が上下の地盤改良体（３，６）中に埋設される。尚、この上半部の固化材・土壌混合スラリー５も、１０時間程度で保形性が維持される状態まで硬化する。

その後、図１（Ｆ）に示すように、地盤改良体（上部改良体６）の上面にコンクリート床版７を打設すれば、このタンク類埋設工法が完了する。

このように、図１の（Ａ）〜（Ｆ）に示すタンク類埋設工法では、空所壁面の土砂崩壊防止用の土留め壁が不要となり、各工程の作業がそれぞれ簡単且つ比較的短時間で行え、タンク類１０を強固に保持することができ、さらに掘削土壌Ｓを地盤改良体（３，６）の材料として利用できる。

本願実施例のタンク類埋設工法の作業工程図である。従来のタンク類埋設工法の作業工程図である。

符号の説明

１は空所、１ａは残余空間、２は固化材・土壌混合スラリー、３は下部改良体、４は凹部、５は固化材・土壌混合スラリー、６は上部改良体、７はコンクリート床版、１０はタンク類、Ｃは固化材、Ｓは土壌、Ｗは水である。

Claims

タンクや浄化槽等のタンク類（１０）を地下に埋設するためのタンク類埋設工法であって、
前記タンク類（１０）を埋設すべき位置の地盤の土壌を、タンク類（１０）を埋設するのに必要な目標深さの約半分深さ（Ｈ₁）まで掘削・排土して、所定開口面積で所定深さの空所（１）を形成し、
空所（１）内において、空所底部の面積範囲で空所底部の所定深度（Ｈ₂）までの土壌（Ｓ）とセメント等の固化材（Ｃ）と水（Ｗ）とを混合・撹拌して固化材・土壌混合スラリー（２）を形成し、
該固化材・土壌混合スラリー（２）がある程度以上固化した後、その固化した下部改良体（３）の上面部に前記タンク類（１０）の下半部を落とし込む凹部（４）を形成し、
該凹部（４）内にタンク類（１０）の下半部を落とし込んだ状態で該タンク類（１０）を空所（１）内の下部改良体（３）上に据付け、
前記空所（１）内の残余空間（１ａ）に、掘削した土壌（Ｓ）と固化材（Ｃ）と水（Ｗ）とを混合・撹拌した固化材・土壌混合スラリー（５）を充填し、
該固化材・土壌混合スラリー（５）を固化させることで、タンク類（１０）を地盤改良体（３，６）中に埋設するようにした、
ことを特徴とするタンク類埋設工法。