(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
円筒状の外管内に、やや縮径した集水管が挿通可能な、該外管と同心円の円筒状の内管を挿通自在に配置した圧入管の前記外管の先端部に、巾着閉塞用糸を引いたとき内管の先端部を覆い土砂が内管に浸入するのを防止可能に、円筒状の巾着の巾着開口部を固定し、該巾着を内管と外管の隙間に配置するとともに、該巾着の巾着開口部を引いて閉塞する巾着閉塞用糸を外管と内管との間に配置し、
前記内管に、半削孔位置の側壁の残りの厚み分を破砕し、前記圧入管を地中に圧入可能に、破砕部本体に破砕ヘッドと棒体を備え、内管内には破砕ヘッド用パッキンを介して該破砕部本体を挿通自在に配置したことを特徴とする、地下構造物の浮き上がり防止構造における集水管取付装置。
【請求項２】
(1)マンホールの側壁の集水管取付位置に、コアドリルを駆動させて側壁の所定厚みを残した半削孔を形成する工程と、
(2)請求項１記載の集水管取付装置の破砕部本体により、残された側壁の厚み分を破砕ヘッドで破砕し、かつ、破砕部より土砂がマンホール内に浸入するのを防止するために破砕部本体を固定する工程と、
(3)圧入管を押圧し、該圧入管内に土砂を取り込んだ後、内管を僅かの距離逆方向に引き抜くことにより巾着の巾着開口部に閉じ代を形成した後、巾着閉塞用糸を引いて巾着の巾着開口部を閉じる工程と、
(4)内管内から破砕部本体を取り外し、該内管内に取り込んだ土砂を排出して空洞部を形成する工程と、
(5)内管内に、後端に取付リングを嵌着した集水管を挿入し、突っ張り棒の後端を側壁の対向位置に固定した後、巾着閉塞用糸を切断して引き抜き、前記巾着の巾着開口部を開口可能にした後、内管を引き抜き、続いて外管を引き抜いて集水管を空洞部内に設置して固定する工程と、からなることを特徴とする地下構造物の浮き上がり防止構造における集水管取付工法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、地下構築物の浮き上がり防止構造における集水管取付装置及びこの装置を使用した集水管取付工法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
集水管取付工法として、マンホールの側壁の集水管取付位置に、コアドリルを配置してマンホールの内側から地中に向かって、頭部に高価な削孔用刃を取り付け、この削孔用刃を回転させて地中に孔を穿設する削孔ビットを取り付けた集水管を埋め込む工法の特開２００７−２３６７９号公報（特許文献１）がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−２４４４１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
(1) 上記従来の技術では、集水管を地中に圧入の際に集水管の先頭に、高価な削孔用刃を取り付け、この削孔用刃を回転させて地中に孔を穿設する削孔ビットを取り付けて行われる。この削孔ビットは、集水管取り付け後は回収されないで地中に残される。この工法では、高価な削孔用刃を取り付けた削孔ビットは工事後も回収されない結果、工事費が高くなり、不経済になるという問題点がある、
【０００５】
(2)従来の工法では、マンホール周囲の地盤の状態によっては、集水管を地山に貫入させる工程において、集水管を設置する部分の土砂をマンホール内に取り込む必要がある。そして、集水管を押し込みながら土砂を取り込む作業の際は、土砂の取り込み量を制御することが困難であり、地下水位が高い場合には土砂に加え地下水も浸入してくるため、土砂・地下水等の取り込み量を制御することは更に困難となる、という問題点がある。
【０００６】
(3)また、従来の技術工法では、地中に集水管埋設のための孔を穿設する際には、土砂や地下水も浸入してくるため、これら土砂や地下水の取り込み量を制御することは困難である。さらに、その結果、集水管の体積以上の土砂を取り込むことになる。このように土砂の取り込み量が多い場合は、マンホール周囲における地盤沈下を発生させ、ひいては路面において陥没事故を発生させる、という問題点がある。
【０００７】
本発明は上記問題点に鑑みて、削孔用ビットを必要とせず、破砕ヘッドが回収可能で、地中における地盤の硬軟に左右されることなく集水管の取付を効率よく行うことが可能であり、更にはマンホール周囲における地盤の陥没事故を防止可能な、地下構築物の浮き上がり防止構造における集水管取付装置及びこの装置を使用した集水管取付工法に関するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するための手段のうち、本発明の地下構築物の浮き上がり防止構造における集水管取付装置における主たる構成は、
円筒状の外管内に、やや縮径した集水管が挿通可能な、該外管と同心円の円筒状の内管を挿通自在に配置した圧入管の前記外管の先端部に、巾着閉塞用糸を引いたとき内管の先端部を覆い土砂が内管に浸入するのを防止可能に、円筒状の巾着の巾着開口部を固定し、該巾着を内管と外管の隙間に配置するとともに、該巾着の巾着開口部を引いて閉塞する巾着閉塞用糸を外管と内管との間に配置し、
前記内管に、半削孔位置の側壁の残りの厚み分を破砕し、前記圧入管を地中に圧入可能に、破砕部本体に破砕ヘッドと棒体を備え、内管内には破砕ヘッド用パッキンを介して該破砕部本体を挿通自在に配置したことを特徴としている、と言うものである。
【０００９】
本発明における請求項２の発明の、地下構築物の浮き上がり防止構造における集水管取付工法に使用する集水管取付工法は、
(1)マンホールの側壁の集水管取付位置に、コアドリルを駆動させて側壁の所定厚みを残した半削孔を形成する工程と、
(2)請求項１記載の集水管取付装置の破砕部本体により、残された側壁の厚み分を破砕ヘッドで破砕し、かつ、破砕部より土砂がマンホール内に浸入するのを防止するために破砕部本体を固定する工程と、
(3)圧入管を押圧し、該圧入管内に土砂を取り込んだ後、内管を僅かの距離逆方向に引き抜くことにより巾着の巾着開口部に閉じ代を形成した後、巾着閉塞用糸を引いて巾着の巾着開口部を閉じる工程と、
(4)内管内から破砕部本体を取り外し、該内管内に取り込んだ土砂を排出して空洞部を形成する工程と、
(5)内管内に、後端に取付リングを嵌着した集水管を挿入し、突っ張り棒の後端を側壁の対向位置に固定した後、巾着閉塞用糸を切断して引き抜き、前記巾着の巾着開口部を開口可能にした後、内管を引き抜き、続いて外管を引き抜いて集水管を空洞部内に設置して固定する工程と、
からなることを特徴としている、と言うものである。
【発明の効果】
【００１０】
本発明は、上記構成となっているので、以下に示す効果を奏する、
(1)本発明によれば、マンホール設置位置における地盤の硬質、軟弱等の地盤に左右されることなく、集水管の取付作業を効率よくできる。
【００１１】
(2)集水管取り付け後は、高価な削孔ビットを地中に残置する必要がなく、本発明で使用する、押して破砕するだけで、回転無しの破砕ヘッドを回収して何度も使用できるために工事費用を安く出来、工事が経済的に出来る。
【００１２】
(3)集水管を地山に貫入させる工程においては、集水管の体積以上の土砂を取り込むことはなく、地盤の土砂の取り込み量が制御できる。この土砂の取り込み量が制御できる結果、マンホール周辺における地盤の沈下を防止でき、危険な路面の陥没事故を防止できる、
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の集水管を取り付けたマンホールの一部断面説明図。
【図２】本発明の施工手順の説明中の半削孔に集水管取付装置を取付けた時のＡ―Ａ断面図。
【図３】本発明の集水管取付装置の、要部拡大図。
【図４】破砕ヘッドでマンホール側壁に半削孔により残された側壁の残り厚み分を貫通させた時の状態図。
【図５】破砕部本体の先頭に破砕ヘッドを固定し、圧入管を地中に圧入し、圧入管に土砂取込時の状態図。
【図６】内管を、該内管の半径長さより少し大きい距離程度引いて巾着閉塞用糸を引き巾着開口部を閉じ、巾着閉塞用糸を固定した時の状態図。
【図７】破砕ヘッド及び破砕部本体を取り外し、土砂を取除いた時の断面図。
【図８】集水管を挿入し突っ張り棒で固定した後、巾着閉塞用糸を切断し引き抜いた時の状態図。
【図９】内管を抜いた時の断面図。
【図１０】外管を抜き、集水管取付完了時の断面図。
【図１１】図６に対応する巾着動作説明図で、 (ａ)は外管と内管の先端部に巾着を配置した状態の説明図、 (ｂ)は内管を矢印方向（図１１中のX方向）に内管の半径より少し大きい程度引いた時の説明図、 (ｃ)は巾着糸を矢印方向（図１１中のY方向）に引き巾着の開口部を封印し閉塞した時の説明図、 (ｄ)は内管内に取り込んだ土砂を排出後、該内管内に集水管を挿入した時の説明図、 (ｅ)は巾着糸を切断して巾着の開口部を開いた時の説明図である。
【図１２】巾着取付状態の実施例詳細図で、 (ａ)は外管と内管の先端部に巾着を折り畳む態様で配置した状態の説明図、 (ｂ)は内管を矢印方向に、該内管の半径長さより少し大きい距離程度引いた時の説明図ある。
【図１３】巾着取付状態の別実施例図で、 (ａ)は外管と内管の先端部に巾着を圧入管の軸線方向に配置した状態の説明図、(ｂ)は内管を矢印方向に、該内管の半径長さより少し大きい距離程度引いた時の説明図ある。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
本発明の、集水管取付装置を図１から図１３を参照して説明する。
図１は、集水管を取り付けたマンホールの説明図、図２は、施工手順の説明中の半削孔に集水管取付装置を取付けた時のＡ―Ａ断面図、図３は、集水管取付装置の、要部拡大図である。
【００１５】
また、図４は、破砕ヘッドでマンホール側壁に半削孔により残された側壁の残り厚み分を貫通させた時の状態図、図５は、破砕部本体の先頭に破砕ヘッドを固定し、圧入管を地中に圧入し、圧入管に土砂取込時の状態図、図６は、内管を、該内管の半径長さより少し大きい距離程度引いて巾着閉塞用糸を引き巾着開口部を閉じ、巾着閉塞用糸を固定した時の状態図である。
【００１６】
図７は、破砕ヘッド及び破砕部本体を取り外し、土砂を取除いた時の断面図、図８は、集水管を挿入し突っ張り棒で固定した後、巾着閉塞用糸を切断し引き抜いた時の状態図、図９は、内管を抜いた時の断面図、図１０は、外管を抜き、集水管取付完了時の断面図である。
【００１７】
さらに、図１１は、図６に対応する巾着動作説明図で、 (ａ)は外管と内管の先端部に巾着を配置した状態の説明図、 (ｂ)は内管を矢印方向（図１１中のX方向）に内管の半径より少し大きい程度引いた時の説明図、
(ｃ)は巾着糸を矢印方向（図１１中のY方向）に引き巾着の開口部を封印し閉塞した時の説明図、
(ｄ)は内管内に取り込んだ土砂を排出後、該内管内に集水管を挿入した時の説明図、 (ｅ)は巾着糸を切断して巾着の開口部を開いた時の説明図である。
【００１８】
図１２は、巾着取付状態の実施例詳細図で、 (ａ)は外管と内管の先端部に巾着を折り畳む態様で配置した状態の説明図、 (ｂ)は内管を矢印方向に、該内管の半径長さより少し大きい距離程度引いた時の説明図ある。
【００１９】
図１３は、巾着取付状態の別実施例図で、 (ａ)は外管と内管の先端部に巾着を圧入管の軸線方向に配置した状態の説明図、(ｂ)は内管を矢印方向に、該内管の半径長さより少し大きい距離程度引いた時の説明図ある。
【００２０】
本発明の地下構造物の浮き上がり防止構造における集水管取付装置４を図１〜図３、図８を参照して説明する。
集水管取付装置４は、概略、外管４２と内管４３の組み合わせからなる圧入管４１と、巾着閉塞用糸５１を備えた巾着５と、破砕ヘッド６１を先頭に取り付ける破砕部本体６８とから構成されている。
【００２１】
図１中、Ｔは地下水位を示し、Ｓは集水状態、１はマンホール等地下構造物（以下、単にマンホールという）、１１はマンホール蓋、１２はマンホールの底版、１３はマンホールの基礎、１４はマンホール下部に配設された下水管、２は地盤、２２は地盤２の地中である。また、図４中の１７は半削孔位置のコアである。
【００２２】
圧入管４１は、円筒状の外管４２内に、やや縮径した集水管３が挿通可能な、該外管４２と同心円の円筒状の内管４３が挿通自在に配置されている。
【００２３】
前記集水管３は、胴部３２に多数の孔を設けて多孔群３３を形成し、該多孔群３３を土砂の浸入を阻止し水のみを浸入させることが可能な、例えば、所定網目のメッシュ、スリットを設けたシート材やフィルム材等の被覆材で被覆されている。
【００２４】
また、地震時において集水管３に浸入した水（過剰間隙水圧）は，排水調整弁装置（図示省略）の安全弁や圧力調整弁，または逆止弁を介して，管路施設内に排水される。この排水調整弁装置（図示省略）に使用されている安全弁や圧力調整弁，または逆止弁は、水処理プラント等で使用されているもので機能性と効果は立証されている。地震時に静水圧以上の過剰間隙水圧が発生した場合に弁が開き，過剰間隙水圧をマンホール内に排水するものである。
【００２５】
また、前記外管４２の先端部には、巾着閉塞用糸５１を引いたとき内管４３の先端部を覆い土砂２３が内管４３に浸入するのを防止可能に、円筒状の該巾着５の巾着開口部５２を固定し、該巾着５が内管４３と外管４２の隙間に、図１２のように折畳んだ態様で、または図１３のように、圧入管４１の軸線方向に配置されている。
【００２６】
さらに、外部から操作可能に、巾着５の巾着開口部を引いて閉塞する巾着閉塞用糸５１が圧入管４１の外部に配置されている。
【００２７】
また、前記内管４３には、半削孔位置の側壁１５の残りの厚み分を破砕し、前記圧入管４１を地中に圧入可能に、破砕部本体６８には、押して破砕するだけで、回転しない破砕ヘッド６１を先端に備え、対向する側壁１５には破砕部本体６８の後端を配置する棒体６９が備えてある。
【００２８】
また、内管４３内には破砕ヘッド用パッキン６７を介して該破砕部本体６８が挿通自在に配置されている。
【００２９】
次に、地下構造物の浮き上がり防止構造における集水管取付工法は、以下の第１〜第５の工程で構成されている。
【００３０】
先ず、図２のように、第１の工程は、マンホール１の側壁１５の集水管取付位置１８に、コアドリルを駆動させて側壁１５の所定厚みを残した半削孔１６を形成する工程と、
【００３１】
また、図４、図５のように、第２の工程は、請求項１記載の集水管取付装置４の破砕部本体６８により、残された側壁１５の厚み分を破砕ヘッド６１で破砕し、かつ、破砕部より土砂２３がマンホール１内に浸入するのを防止するために破砕部本体６８を固定する工程である。破砕部本体６８に先端を固定した棒体６９の延長方向には連結体６２を介して固定バー６９ａを接続し、マンホール１の対向側壁の内面に破砕ヘッド固定板６９ｂで固定されている（図５、図６参照）。
【００３２】
さらに、図６、図１１〜１３のように、第３の工程は、圧入管４１を押圧し、該圧入管４１内に土砂２３を取り込んだ後、内管４３を僅かの距離逆方向に引き抜くことにより巾着５の巾着開口部５２に閉じ代５３を形成した後、巾着閉塞用糸５１を引いて巾着５の巾着開口部５２を閉じる工程である。
【００３３】
また、図７のように、第４の工程は、内管４３内から破砕部本体６８を取り外し、該内管４３内に取り込んだ土砂２３を排出して空洞部２１を形成する工程である。
【００３４】
最後に、図８〜図１０のように、第５の工程は、内管４３内に、後端に取付リング３１を嵌着した集水管３を挿入し、突っ張り棒６６の後端を側壁１５の対向位置に固定した後、巾着閉塞用糸５１を切断して引き抜き、前記巾着５の巾着開口部５２を開口可能にした後、内管４３を引き抜き、続いて外管４２を引き抜いて集水管３を空洞部２１内に設置して固定する工程である。
集水管３の後端には、メクラ栓６５を頭部に備えた突っ張り棒６６を配置し、該突っ張り棒６６の後端はマンホール１の対向側壁１５に固定されている。
【００３５】
なお、本発明に係る前述の集水管取付工法では、側壁１５と集水管３の接続部には、前記集水管取付装置４の外管４２の先端部には止水リング７１を介して半削孔の内径に嵌まる径の止水エントランスゴム７２を固定し、前記接続部からの水の浸入を防止するように形成している。
【符号の説明】
【００３６】
Ｔ    地下水位
Ｓ    集水
１    マンホール等地下構造物
１１  マンホール蓋
１２  底版
１３  基礎
１４  下水管
１５  側壁
１６  半削孔
１７  コア
１８  集水管取付位置
２    地盤
２１  空洞部
２２  地中
２３  土砂
３    集水管
３１  取り付けリング
３２  胴部
３３  多孔群
４    集水管取付装置
４１  圧入管
４２  外管
４３  内管
５    巾着
５１  巾着閉塞用糸
５２  巾着開口部
５３  閉じ代
６１  破砕ヘッド
６２  連結体
６３  連結棒
６４  受圧板
６５  メクラ栓
６６  突っ張り棒
６７  破砕ヘッド用パッキン
６８  破砕部本体
６９  棒体
６９ａ  固定バー
６９ｂ  破砕ヘッド固定板
７１  止水リング
７２  止水エントランスゴム
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
0005458240.tif 000011
【図１１】
0005458240.tif 000012
【図１２】
0005458240.tif 000013
【図１３】
0005458240.tif 000014