(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
不透水性のレジン材料を用いた複数個の筒状沈設ブロックを重ね合わせて接合することで筒状連続一体構造をなし、立抗内に沈設されるマンホール構造物であって、
いずれかのブロックの側壁面には予め管結合用抗口が形成されており、
前記抗口の形成ブロックに推進管を推進するための装置が配置され、前記抗口から前記推進管の推進が施工されるとき、前記抗口形成ブロックを含む全てのブロックが推進用反力壁となるように、各ブロック同士を接合面全面に塗布した接着剤で接合されて、推進用立抗としての機能を兼ね備えることを特徴とするマンホール構造物。
【請求項２】
前記筒状連続一体構造の内面において、前記筒状沈設ブロックの継手部にはみ出した接着剤硬化部分を切削して表面を平滑にするようにしたことを特徴とする請求項１記載のマンホール構造物。
【請求項３】
前記推進管の推進施工完了後に、前記複数個の筒状沈設ブロックのうちの最上段のブロックにレジン材料による床版ブロックを載置し、前記接着剤で接合するようにしたことを特徴とする請求項１記載のマンホール構造物。
【請求項４】
前記レジン材料は、骨材としての砕石、砂、珪砂の少なくともいずれかが結合剤で結合されたものであることを特徴とする請求項１記載のマンホール構造物。
【請求項５】
前記接着剤は、構造用高分子接着剤であることを特徴とする請求項１記載のマンホール構造物。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば電気通信管路、下水道管、ガス管等の管路を地中へ埋設するに際し、地上を開削しないで管路を築造する非開削工法を用いる場合に、その作業用として使用され、推進管の発進・到達起点となるマンホール兼推進用立坑を構築するために地中に沈設されるマンホール構造物に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、都市部では、電気通信管路、下水道管、ガス管等の管路を地中へ埋設する場合、地上を開削しないで管路を築造する非開削工法が利用されつつある。この非開削工法では、任意の地点に推進管の発進・到達起点となるマンホール兼推進用立坑を構築し、立坑間で推進管を発進・到達させることで管路を構築する。この工法で特に肝要な点は、構築予定地（道路）の占用幅を極力少なくして構築中の交通障害と騒音レベルを軽減し、短期間の施工を可能とすることにある。そこで、最近では、組立式の沈設ブロックを用いて推進用立坑としてのマンホールを構築する施工技術が提案され、それに使用される筒状の鉄筋コンクリート製沈設ブロックが提供されている。
【０００３】
しかしながら、実際には、沈設ブロックが鉄筋コンクリート製のため、その重量が極めて大であり、作業効率が上がっていないのが現状である。特に都市部では大型トラックによるブロック搬入が困難な狭隘地が多いが、そのような施工現場では運搬作業に大型クレーンを要しており、構築中の交通障害と騒音レベルはさほど軽減できていない。最近では、重量軽減のためにブロックの高さの小寸法化や多分割化などで対応しているが、この方法では組立作業の負担が増大してしまう。
【０００４】
また、分割された沈設ブロック組立時に、ブロック間を互いに連結し固定するために、ボルト締結等の補助金具を必要としており、各ブロックには一般に「箱抜き」と呼ばれる手法で多数の凹部が補助金具収納部として形成されている。ところが、この凹部を形成すると、凹部が欠損部分となって沈設ブロック自体の剛性が低下するという問題を生じる。必要な剛性を得るためには壁厚の増加等の補強が必要となり、結果として重量増加が余儀なくされる。
【０００５】
加えて、ブロック間の継手構造は、上側ブロック部材の補強鉄筋と下側ブロック部材の補強鉄筋とが連結していないため、引張荷重に対しては、継手部材の強度、継手部材を取付けた部分のコンクリートの強度のみに依存し、沈設ブロック本体部分（鉄筋コンクリート）に比較して極めて小さいために、外力により変形し易い。その接合部も、継手部端面全域に亙るものでもないため、ブロック間の応力伝達に連続性がなく、組立てられた筒状ブロック構造物の全体で高剛性を確保することはできない。
【０００６】
したがって、地震等により地盤が変動し、組立てられたブロック構造物に曲げモーメントが作用すると、まず継手構造の部分が破壊される。そして、この破壊部分から地下水が侵入し、これと共に土砂が流れ込み、マンホールの基本機能が損なわれるおそれがある。
【０００７】
さらに、このような沈設ブロックを組立てるには、何箇所もボルトを挿入して締結しなければならず、しかも凹部の穴埋め作業を要するため、接合時間にも多大な労力を要している。また、その接合作業は狭隘な掘削坑内側で行われるため、埋設深さが深いほど高所危険作業となっている。
【０００８】
一方、推進管発進・到達用坑口は、コアドリル等で穿孔すると土砂が立坑内に流れ込んでしまうため、予め流入防止板を設置することとなるが、取付け用鋼材や止水シール材等を坑口内側に取付ける必要があり、推進管口径別にその取付け鋼材等を作成する必要があった。
【０００９】
さらに、異なる方向に推進施工で管を取付ける場合には、到達施工誤差によりコアカッター等で穿孔する必要性から地下水の侵入や土砂の流れ込みを防止するため、薬液注入工法等の地盤改良が必要となっている。
【００１０】
上述の問題を有する従来のマンホール構造物の一例を図７に示す。図７において、（ａ）は全体構造を示す斜視図、（ｂ）は中央断面構造を示す断面図である。
【００１１】
図７において、地中最低部には、コンクリート中詰めの沈設用刃口ブロック１８を配置し、その上に側面に推進管発進・到達用坑口２０が形成された鉄筋コンクリート製の沈設ブロック１９を重ね、さらに鉄筋コンクリート製の増設用沈設ブロック２１を複数段重ねる。最上段には鉄筋コンクリート製の床版ブロック２３を重ねる。
【００１２】
増設ブロック２１には、図８（ａ）の断面図、（ｂ）の正面図に示すように、底部の複数箇所に補助金具収納部（凹部）２２が形成され、天部の収容部２２に対応する位置に鋼材によるインサート２６が形成される。収納部２２にはコ字型の鋼板２８が装着され、この鋼板２８上からボルト２７でインサート２６に螺合することで、ブロック間を接合する。
【００１３】
接合の際には、その間にシール材３１を挟むことで防水加工を施している。下側ブロック１９または２１の下鉄筋コンクリート部材２４、上側ブロック２１の上鉄筋コンクリート部材２５には、それぞれ補強鉄筋２９、３０が埋め込まれ、収納部２２の形成部分を補強している。
【００１４】
上記沈設ブロックが円筒状の場合、図９に示すような位置に補助金具収納部２２が形成され、矩形（長方形）筒状の場合、図１０に示すような位置に補助金具収納部２２が形成される。
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】
以上述べたように、従来の組立式の筒状沈設ブロックを用いたマンホール構造物は、沈設ブロックの重量が重すぎる、継手部の接合強度が十分でない、ブロック間の接合作業、推進管の推進施工時における地下水・土砂流入の防止作業が容易でないという問題を抱えていた。
【００１６】
そこで、本発明は上記の問題を解消し、沈設ブロックの継手部分で本体部分と同等以上の接合強度が得られ、組立てられた筒状沈設ブロック全体の高剛性を確保できるとともに、少ない労力で沈設ブロック同士を接合でき、取扱いが容易で、推進施工時における地下水・土砂流入を容易に防止することができ、さらには推進管の発進・到達の端面の両方に使用できる坑口壁を有したマンホール構造物を提供することを目的とする。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために本発明に係るマンホール構造物は、以下のような特徴的構成を有する。
【００１８】
（１）不透水性を有するレジン材料を用いた筒状沈設ブロックを複数段重ね合わせ、各ブロック同士を接合面全面に塗布した接着剤により互いに接合して、立坑内に沈設されるマンホールとしての筒状連続一体構造を形成するようにしたことを特徴とする。
【００１９】
（２）（１）の構成において、前記筒状連続一体構造の内面において、前記筒状沈設ブロックの継手部にはみ出した接着剤硬化部分を切削して表面を平滑にするようにしたことを特徴とする。
【００２０】
（３）（１）の構成において、前記筒状沈設ブロックの少なくともいずれかの側壁面には、予め管結合用坑口を有するようにしたことを特徴とする。
【００２１】
（４）（１）の構成において、前記レジン材料は、骨材としての砕石、砂、珪砂の少なくともいずれかが結合剤で結合されたものであることを特徴とする。
【００２２】
（５）（１）の構成において、前記接着剤は、構造用高分子接着剤であることを特徴とする。
【００２３】
すなわち、本発明に係るマンホール構造物の特徴とする点は、高曲げ引張圧縮強度を有することで引張・圧縮応力に対し、断面の応力分布が全断面有効である特性を持つ高強度レジン材料を用いたブロック同士を接着剤により接合することによって、筒状連続一体構造物とすることにある。
【００２４】
この場合、予め坑口を設けることにより強度不足が生じるブロックに発生する応力集中を、隣接するブロック構造物と接着剤により接合することによって応力緩和し、壁厚増加を抑えることが可能となる。
【００２５】
また、不透水性を有する高強度レジン製沈設ブロックを接着剤により接合することで、地下水の流入を防止することが可能となり、容易に内面の平滑化することができ、これにより防食性を向上させることが可能となる。
【００２６】
以上のように、本発明は従来技術の課題であるブロック構造物間の応力伝達に連続性がないことから生じる壁厚増加・ブロック高さの増加による重量増に伴う運搬性や施工性の能率低下を、高曲げ引張・圧縮強度を有することで引張・圧縮応力に対し、断面の応力分布が全断面有効である特性を持つ高強度レジン材料を用いた筒状沈設ブロックの継手部端面を接着剤により全域を強固に接合し、ブロック間の応力伝達に連続性を持たせ、組立てられた筒状ブロック構造物の全体に対し高い剛性を与えることを特徴としている。
【００２７】
また、非開削推進用の発進坑口開口部により強度不足が生じる底部ブロックに発生する応力集中を隣接する沈設ブロックを接着剤により全域を強固に接合することで応力緩和でき、容易にブロック構造を変えることなく補強することができ、壁厚増加を抑え軽量な沈設ブロックにできることを特徴としている。
【００２８】
加えて、推進管発進・到達口に坑口仮壁を接着剤で予め強固に固定することで簡易な取付構造化が可能であり、到達時の推進施工誤差を許容できる仮壁と筒状ブロック本体壁とを容易に分離できることを特徴としている。
【００２９】
【発明の実施の形態】
以下、図１〜図６を参照して本発明の実施形態を詳細に説明する。
【００３０】
図１は本発明に係るマンホール構造物の一実施形態を示すもので、図１（ａ）はその全体構成を示す斜視図、図１（ｂ）は最下段に配置されるレジン中詰め沈設用刃ロブロックの断面図である。
【００３１】
本実施形態のマンホール構造物は、レジン中詰め沈設用刃口ブロック１の上に、高強度レジン材料製の最下段筒状沈設ブロック２、増設筒状沈設ブロック４を、それぞれ構造用高分子接着剤５により接合することで、推進施工用の立坑を形成する。最下段の沈設ブロック２の側面部には、推進管発進・到達用坑口３が形成される。構造用高分子接着剤５には、エポキシ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂等がある。
【００３２】
上記レジン中詰め沈設用刃口ブロック１は、図１（ｂ）に示すように、レジンコンクリート又はレジンモルタル１ａを鋼板１ｂの型内に充填したものである。また、最下段の沈設ブロック２に形成される推進管発進・到達用坑口３は、沈設時には後述の坑口仮壁９で塞いでおく。
【００３３】
上記筒状沈設ブロック２、４は、レジン材料で作成され、各筒状ブロック２、４同士は構造用高分子接着剤５で強固に接合されている。レジン材料は、骨材としての砕石、砂、珪砂が、不飽和ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂等の結合剤で結合されたものである。このような素材による筒状沈設ブロック２、４は、外力に対して弾性変形する弾力性を備えると共に、その耐荷重及び変形量が一般のセメントコンクリートに比較して極めて大きい。また、耐食性に優れ、接着接合により内面を平滑にできることから、防食処理を必要としない。
【００３４】
上記構成によるマンホール構造物を立坑内に組立てる様子を図２及び図３を参照して説明する。ここで、図２は上記高強度レジン製の立坑兼用マンホール構造物を地中に沈設させたときの組立断面構造を示しており、図３はそのときの沈設ブロック間の接合状態を示している。
【００３５】
まず、立坑内の最下段にレジン中詰め沈設用刃口ブロック１を配置させ、そのブロック内に現場打ちベースコンクリート７を流し込んで凝固させる。続いて、下面全体に構造用高分子接着剤５を塗りつけた最下段レジン製沈設ブロック２を刃口ブロック１の上に載置する。さらに、最下段ブロック２の上に、下面全体に同じ接着剤５を塗りつけたレジン製増設用沈設ブロック４を複数段（ここでは２段）積層させる。
【００３６】
推進作業完了後、さらに、最上部には中央部に開口部６ａが形成されたレジン製床版ブロック６を、上記接着剤５を介して載置し、接着剤５が完全に凝固するまで重しを載せておく。立坑内の周面部には、ブロック２、４、６が地山と直接接触しないように、裏込め材を埋め込んでおくとよい。
【００３７】
筒状沈設ブロック２、４が相互に圧着される場合には、構造用高分子接着剤５が継手面の全面に押し広げられ、継手面の全面に接着剤５が広がって固着することになる。このため、筒状沈設ブロック２、４の接続が強固になると共に、立坑兼用マンホールの全面に応力が均一に働き、立坑兼用マンホールがあたかも一体成形された構造体で作成されたように応力を分散させることができる。
【００３８】
ここで、図３（ａ）に示すように、下レジン部材１３と上レジン部材１５（例えば２段の沈設ブロック４）の接合時に、継手部の内外周面全体にわたってゴム状弾性体１４を貼り付けておき、接着剤５が凝固した後、図３（ｂ）に示すように内面側のゴム状弾性体１４を外し、図３（ｃ）に示すように接着剤５のはみ出し部分１７を切削することにより、内面側の継手部分を簡単に滑らかにすることができる。
【００３９】
上記構造において、以下、従来構造と比較して説明する。
【００４０】
従来の構造では、図７に示したように、鉄筋コンクリート製の筒状沈設ブロック１９、２１は、その組立と固定を行うためにボルト締結等の補助金具を必要としており、一般に「箱抜き」と呼ばれる補助金具収納部２２を形成しなければならず、この欠損部により筒状ブロック自体の剛性を低下させている。
【００４１】
加えて、継手構造は、図８に示したように、いずれのブロックも上側部材の補強鉄筋３０と下側部材２９とが連結していないため、引張荷重に対しては、継手部材の強度、継手部材を取付けた部分のコンクリートの強度のみに依存し、ブロック１９，２１の本体に比較して極めて小さいため、外力により変形しやすい。その接合部分も、継手部端面全域にいたるものでもないため、各ブロック間の応力伝達は不連続な構成となる。
【００４２】
したがって、ブロック１９（鉄筋コンクリート）に発進・到達用の坑口を開口する場合には、強度が低下するため、補強鉄筋により必要な強度を維持することが必要である。この強度を維持するためには、壁厚さが増加させなければならず、結果として重量が増加してしまう。
【００４３】
これに対し、図２、図３に示すように本発明におけるレジン製筒状沈設ブロックでは、接着面が継手面全域であるので、応力が継手面全域に分散するため、各ブロック同士が相互に応力を負担しあうことができる。これにより、筒状沈設ブロック（レジン）に推進管発進・到達用坑口２０を開口することによって強度低下が生じても、隣接するブロックで応力を分担することができ、壁厚さの増加を抑えることができる。
【００４４】
また、本発明の立坑兼用マンホールは、不透水性を有する高強度レジン製筒状ブロックと、不透水性を有する接着剤により接合された接合部により、地下水の流入をなくした構造物であり、内面は平滑にすることが可能であり、防食性が高いことから、漏水防止・劣化防止対策を必要としないという効果を有する。
【００４５】
尚、本実施形態では、図４に示すような矩形筒状のブロックの場合について説明したが、図５に示すような円筒状ブロックについても同様に実施可能である。
【００４６】
図６は、本発明の他の特徴とする点として、最下段レジン製沈設ブロック２における推進管発進・到達用坑口３に対する坑口仮壁の設置形態と取付け方法について説明するためのものである。
【００４７】
図６において、（ａ）は沈設ブロック２における坑口３形成部分の側面１０の断面図、（ｂ）は（ａ）Ａ−Ａ線方向から見た正面図である。これらの図からわかるように、本実施形態では、坑口３の周囲を予め適度なテーパを持たせて坑口３より径大の孔を穿孔し、その開口した部分へ仮壁９を嵌合させて、接着剤８により強固に固着させている。構築する精度等により予め穿孔できない場合には、図６（ｃ）に示すように、取付けられる坑口仮壁９を予め大きい寸法にすることによって、後で任意の位置に穿孔して坑口３を形成することができる。この場合、坑口仮壁９と筒状ブロック壁１２とを容易に分離可能にする緩衝材１１を、両者の間に設置しておくと、コアカッター等による穿孔により坑口仮壁と切り離しが容易となり、作業効率を向上させることができる。
【００４８】
尚、取付けられる坑口仮壁９の形状は円形に限らず、楕円・多角形状であってもよい。
【００４９】
また、この坑口仮壁を取付けた施工例としては、例えば特願平１０−３４２１６７号「坑口仮壁構造」にあるような微細破壊層と強度確保層を有した仮壁構造と特願平１０−３２８３７４号「非開削推進用坑口止水装置及び該坑口止水装置を用いた坑口止水工法」にあるような坑口止水装置及び施工方法を利用することができる。
【００５０】
【発明の効果】
以上、本発明では、レジン製筒状沈設ブロック構造物と接着剤の使用により、荷重に対する応力分布に連続性を持たせることができ、水密性を高めることができ、組立てられた筒状ブロック構造物全体に対して高い剛性を与えることができ、ブロック構造物の薄壁化が実現できる。また、接合面は、全断面で応力を伝達できるので、強度不足が生じているブロックに発生する応力集中を緩和でき、特別な補強部材を設置する必要がなくなる。
【００５１】
さらに、高強度レジン材料で形成することで、コンクリート製ブロック構造物に比べて厚さを薄くすることができ、１／２程度の重量に軽量化でき、運搬が容易になると共に、接合作業も坑内作業を必要としないため、安全性・施工性が向上する。
【００５２】
加えて、推進施工における発進・到達時の坑口開口前においては、微細破壊層と強度確保層を有した坑口仮壁の取付け構造により、水の浸入や土砂の流れ込みのない安全・経済性に優れた施工が期待される。
【００５３】
したがって、本発明によれば、沈設ブロックの継手部分で本体部分と同等以上の接合強度が得られ、組立てられた筒状沈設ブロック全体の高剛性を確保できるとともに、少ない労力で沈設ブロック同士を接合でき、取扱いが容易で、推進施工時における地下水・土砂流入を容易に防止することができ、さらには推進管の発進・到達の端面の両方に使用できる坑口壁を有したマンホール構造物を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明に係るマンホール構造物の一実施形態として、（ａ）はその全体構成を示す斜視図、（ｂ）は最下段に配置されるレジン中詰め沈設用刃ロブロックの断面図。
【図２】  上記実施形態のマンホール構造物を地中に沈設させたときの組立断面構造を示す断面図。
【図３】  上記実施形態の沈設ブロック間の接合作業の流れを説明するための断面図。
【図４】  上記実施形態の筒状沈設ブロックの断面形状を示す断面図。
【図５】  本発明に係るマンホール構造物の筒状沈設ブロックの他の断面形状を示す断面図。
【図６】  本発明の他の特徴とする点として、最下段レジン製沈設ブロックにおける推進管発進・到達用坑口に対する坑口仮壁の設置形態と取付け方法について説明するため図。
【図７】  従来のマンホール構造物の一例として、全体構造を示す斜視図及び中央断面構造を示す断面図。
【図８】  図７に示す増設用沈設ブロックの接合部構造を示す断面図及び正面図。
【図９】  上記増設用沈設ブロックが円筒状の場合の補助金具収容部形成位置を示す断面図。
【図１０】  上記増設用沈設ブロックが矩形筒状の場合の補助金具収容部形成位置を示す断面図。
【符号の説明】
１…レジン中詰め沈設用刃口ブロック
１ａ…レジンコンクリート又はレジンモルタル
１ｂ…鋼板
２…最下段レジン製沈設ブロック
３…推進管発進・到達用坑口
４…レジン製増設用沈設ブロック
５…接着部
６…レジン製床版ブロック
６ａ…開口部
７…現場打ちベースコンクリート
８…坑口仮壁の接着部
９…坑口仮壁
１０…沈設ブロック側面
１１…緩衝材
１２…筒状ブロック壁
１３…上レジン部材
１４…ゴム状弾性体
１５…下レジン部材
１６…接着剤
１７…硬化後の接着剤はみ出し部
１８…コンクリート中詰め沈設用刃口ブロック
１９…鉄筋コンクリート製沈設ブロック
２０…推進管発進・到達用坑口
２１…鉄筋コンクリート製増設用沈設ブロック
２２…補助金具収容部
２３…鉄筋コンクリート製床版ブロック
２４…下鉄筋コンクリート部材
２５…上鉄筋コンクリート部材
２６…インサート
２７…ボルト
２８…鋼板
２９、３０…補強鉄筋
３１…シール材
【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】
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