(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
トンネルの内周面が、複数のセグメントによって構成されたシールドによってライニングされて、そのシールド内に挿入された内挿管とシールドとの間に裏込め材が充填された二次覆工管路に設けられるマンホール構造であって、地表からシールドに達するように形成された立坑と、その立坑内に垂直状態に挿入されて、二次覆工管路のシールドに形成された開口部に挿入されてその開口部の周辺部に支持された円筒状の支持具によって支持されており、内挿管の内部とは連通状態になった繊維強化プラスチック製の立管と、この立管と前記立坑との間に充填された土の比重よりも小さな比重の軽量裏込め材と、を具備することを特徴とする二次覆工管路のマンホール構造。
【請求項２】
トンネルの内周面が、複数のセグメントによって構成されたシールドによってライニングされて、そのシールド内に挿入された内挿管とシールドとの間に裏込め材が充填された二次覆工管路に設けられるマンホール構造であって、地表からシールドに達するように形成された立坑と、その立坑内に垂直状態に挿入されて、二次覆工管路のシールドに形成された開口部に挿入されて内挿管に支持された円筒状の支持具によって支持されており、内挿管の内部とは連通状態になった繊維強化プラスチック製の立管と、この立管と前記立坑との間に充填された土の比重よりも小さな比重の軽量裏込め材と、を具備することを特徴とする二次覆工管路のマンホール構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、セグメントによって構成されたシールドにより内周面がライニングされたトンネル内に、ガラス繊維強化プラスチック管、ガラス繊維強化プラスチックモルタル管等のプラスチック製の内挿管が挿入されて、内挿管とシールドとの間に充填材が充填された二次覆工管路に対して設けられるマンホールの構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
シールド工法は、地中に形成されたトンネルの内周面を、円弧状に湾曲した多数のセグメントによって構成されたシールドによりライニングして管路を形成する方法である。このようなシールド工法では、シールドによりトンネル内を一次覆工した後に、シールド内周面を、さらに、コンクリートにて覆う二次覆工が実施されている。しかし、シールドの内周面を全長にわたって厚いコンクリートによって二次覆工することは、作業効率が悪く、また、経済性も損なわれるという問題がある。
【０００３】
このために、最近では、コンクリートに替えて、シールド内をガラス繊維強化プラスチック製の内挿管によって二次覆工する方法も採用されている。
【０００４】
ガラス繊維強化プラスチック製の内挿管による二次覆工は、通常、図７に示すように、トンネル１１の内周面が、多数のセグメントによって構成されたシールド１２と、シールド１２内に挿入されたガラス繊維強化プラスチック製の内挿管１３との間に、モルタル等の裏込め材１４が充填されて構成されている。
【０００５】
このように、ガラス繊維強化プラスチック製の内挿管１３によって二次覆工された管路１０が形成されると、内挿管１３の内部の点検等のために、この内挿管１３と地表とを連通するマンホール５５が、適当な間隔をあけて設けられる。
【０００６】
マンホール５５は、通常、鉄筋コンクリートによって構成されており、地表からシールド１２に達する立坑５１内に配置される。鉄筋コンクリートによって構成されたマンホール５５は、重量が大きく、シールド１２に直接、荷重が加われば、シールド１２が破壊するおそれがある。このために、立坑５１に対向したシールド１２、裏込め材１４、および内挿管１３部分およびその近傍部分が撤去されて、その撤去された部分に、鉄筋コンクリート製の補強管５４が構築されて、マンホール５５が補強管５４によって支持されるようになっている。
【０００７】
補強管５４は、シールド１２、裏込め材１４、および、内挿管１３と連結されて相互に連通した状態になっている。補強管５４が形成されると、内周面が型枠５２によって覆われた立坑５１内に、鉄筋コンクリート製のマンホール５５が挿入されて、補強管５４上に支持される。そして、マンホール５５の内部と、補強管５４の内部とが連通するように、補強管５４の上部に開口部５４ａが形成される。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
大きな重量を有する鉄筋コンクリート製のマンホール５５は、このように、シールド１２にて、直接、支持することができず、上述したように、シールド１２等の一部を、マンホール５５を支持する鉄筋コンクリート製の補強管５４に取り替えなければならない。鉄筋コンクリート製の補強管５４を製造するためには、型枠の設置、鉄筋の配置、コンクリートの打設および養生等の作業が必要であり、工期が長くなって経済性が損なわれるという問題がある。
【０００９】
また、実開平４−１３４５５３号公報には、シールド二次覆工された管路に対して、マンホール用の直管を内挿管に接続したマンホール構造が開示されている。しかし、マンホール用の直管の重量が大きい場合には、内挿管に対して大きな重量が加わり、内挿管が破
壊するおそれがある。また、マンホール用の直管の周囲に裏込め材が充填されるようになっているが、裏込め材も内挿管によって支持される構成であるために、裏込め材の重量が大きくなれば、内挿管が破壊するおそれもある。
【００１０】
さらに、マンホール用の直管は、内挿管に対して、接着剤によって接着される構成であるために、内挿管に対して直管は強固に支持されず、直管の周囲に裏込め材を充填する際に、内挿管と直管との接続部が破損するおそれがある。
【００１１】
本発明は、このような問題を解決するものであり、その目的は、短い工期によって経済的に製造することができ、しかも、二次覆工された管路が破壊されるおそれがない二次覆工管路のマンホール構造を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明の二次覆工管路のマンホール構造は、トンネルの内周面が、複数のセグメントによって構成されたシールドによってライニングされて、そのシールド内に挿入された内挿管とシールドとの間に裏込め材が充填された二次覆工管路に設けられるマンホール構造であって、地表からシールドに達するように形成された立坑と、その立坑内に垂直状態に挿入されて、二次覆工管路のシールドに形成された開口部に挿入されてその開口部の周辺部に支持された円筒状の支持具によって支持されており、内挿管の内部とは連通状態になった繊維強化プラスチック製の立管と、この立管と前記立坑との間に充填された土の比重よりも小さな比重の軽量裏込め材と、を具備することを特徴とするものであり、そのことにより上記目的が達成される。
【００１３】
また、本発明の二次覆工管路のマンホール構造は、トンネルの内周面が、複数のセグメントによって構成されたシールドによってライニングされて、そのシールド内に挿入された内挿管とシールドとの間に裏込め材が充填された二次覆工管路に設けられるマンホール構造であって、地表からシールドに達するように形成された立坑と、その立坑内に垂直状態に挿入されて、二次覆工管路のシールドに形成された開口部に挿入されて内挿管に支持された円筒状の支持具によって支持されており、内挿管の内部とは連通状態になった繊維強化プラスチック製の立管と、この立管と前記立坑との間に充填された土の比重よりも小さな比重の軽量裏込め材と、を具備することを特徴とするものであり、そのことにより上記目的が達成される。
【００１４】
前記立管は、二次覆工された内挿管に直接支持される構成であってもよく、また、二次覆工された管路のシールドに支持される構成であってもよい。
【００１５】
【作用】
本発明の二次覆工管路のマンホール構造では、二次覆工された管路に到達する立坑が地表から形成されると、その立坑内に、軽量であって高強度である繊維強化プラスチック製の立管が垂直状態で挿入され、その立管が、二次覆工管路のシールドに形成された開口部に挿入されてその開口部の周辺部に支持された円筒状の支持具によって支持されるか、二次覆工管路のシールドに形成された開口部に挿入されて内挿管に支持された円筒状の支持具によって支持される。そして、立坑と立管との間に、土の比重よりも小さな比重の裏込め材が充填される。
【００１６】
【実施例】
以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明する。図１は、本発明の二次覆工管路のマンホール構造の一例を示す断面図である。このマンホール構造は、図１に示すように、シールド工法によって形成されるトンネル１１のシールド１２内をガラス繊維強化プラスチックモルタル（ＦＲＰＭ）製の内挿管によって二次覆工した管路１０に対して設けられる。シールド工法では、図示しない立坑間に形成されたトンネル１１の内周面が、円弧状に湾曲する平板状の複数のセグメントによって構成されたシールド１２によりライニングされる。そして、一方の立坑からシールド１２内にガラス繊維強化プラスチックモルタル管によって構成された内挿管１３が順番に挿入されて、挿入された各内挿管１３同士が連結されると、内挿管１３とシールド１２との間にエアーモルタル等の裏込め材１４が充填されて、シールド１２内が二次覆工される。
【００１７】
このように二次覆工された管路１０には、適当な間隔をあけて、本発明のマンホール構造２０が形成される。このマンホール構造２０は、地表からトンネル１１内周面をライニングするシールド１２に達するように形成された立坑２１内に、軽量であって高強度のガラス繊維強化プラスチックモルタル管によって構成された立管２３が垂直状態で挿入されている。立坑２１の内周面は、全周にわたって型枠２２によって覆われており、型枠２２の下端が、シールド１２の上部外周面に突き当てられている。
【００１８】
マンホール構造２０の立管２３と、立坑２１の内周面を覆う型枠２２との間には、エアーモルタル等の軽量裏込め材２４が充填されている。軽量裏込め材２４は、立管２３の下端を通って、シールド１２の開口部１２ａ内、および裏込め材１３の開口部１３ａ内に充填されている。軽量裏込め材２４は、土の比重１．８よりも小さな０．８程度の比重であって、しかも、硬化した状態で適度な硬度を有したエアーモルタル等が使用される。
【００１９】
立管２３の上端面には、マンホール構造２０の蓋体２６が載置される台座２５が載せられている。この台座２５は、例えば、鋳鉄によって平板状に構成されており、中央部に開口部が形成されている。そして、台座２５の上面に、鋳鉄製の円板状をした蓋体２６が載せられて、台座２５の開口部が覆われるようになっている。台座２５の周囲には、土等が充填される。
【００２０】
このマンホール構造２０は、内周面が型枠２２によって覆われている立坑２１内に挿入された立管２３の下端部が、管路１０の内挿管１３に支持された支持具３０によって支持されている。この支持具３０は、コンクリートによって円筒状に形成された本体部３１と
、この本体部３１の上端部に形成されたフランジ部３２とを有している。本体部３１は、シールド１２に形成された開口部１２ａおよび裏込め材１４に形成された開口部１４ａ内に嵌合されており、フランジ部３２が、シールド１２における開口部１２ａの周辺部に支持された状態になっている。そして、フランジ部３２の上面に、ガラス繊維強化プラスチックモルタル製の立管２３が垂直状態で支持されている。
【００２１】
支持具３０は、フランジ部３２および本体部３１の軸心部に貫通孔が形成されており、その貫通孔の内径が、立管２３の内径に等しくなっている。支持台３０におけるフランジ部３２の外周面は、立坑２１の内周面を覆う型枠２２内周面に接触した状態になっており、フランジ部３２の上方の型枠２２と立管２３との間に、エアーモルタル等の裏込め材２４が充填されている。
【００２２】
このような構成の二次覆工管路のマンホール構造２０は、立坑２１を形成して、その内周面を型枠２２によって覆い、さらに、シールド１２および裏込め材１４に、立坑２１と同心状態の開口部１２ａおよび１４ａを形成すると、その開口部１２ａおよび１４ａ内に、コンクリート製の支持具３０が構築される。支持具３０は、円筒状の型枠を、各開口部１２ａおよび１４ａ内と、立坑２１の下端部内とにわたって、同心状態で嵌合させて、型枠と各開口部１２ａおよび１４ａと、立坑２１の下端部との間に形成された間隙内にコンクリートを充填し、充填されたコンクリートの上端面を平坦に均して、硬化させることにより形成される。
【００２３】
そして、形成されたコンクリート製の支持具３０上に、立管２３が垂直状態で載置されて、立管２３と立坑２１の内周面を覆う型枠２２との間に、エアーモルタルの軽量裏込め材２４が充填される。
【００２４】
本実施例の二次覆工管路のマンホール構造２０では、立管２３および軽量裏込め材２４の重量が、ガラス繊維強化プラスチックモルタル製の内挿管１３には加わらず、支持具３０を介してシールド１２に支持されている。そのために、管路１０の一部を補強管に取り替える作業等を必要とせず、作業性は著しく向上する。また、支持台３０は、シールド１２に形成された開口部１２ａに合わせて、現場で製造されるために、支持台３０とシールド１２は密着した状態になっており、立管２３および軽量裏込め材２４の重量が、確実にシールド１２に加わり、立管２３は、安定的に支持される。
【００２５】
また、立管２３を直接、内挿管１３等に突き合わせる必要がないために、内挿管１３の下端部を円弧状に窪んだ状態に加工する必要もない。
【００２６】
図２は、本発明の他の実施例の二次覆工管路のマンホール構造を示す断面図である。本実施例の二次覆工管路のマンホール構造２０では、ステンレス等によって製造された支持具４０が、ガラス繊維強化プラスチックモルタル製の内挿管１３に装着されて、この支持具４０によって、立管２３が支持されるようになっている。
【００２７】
図３は、支持具４０の斜視図である。この支持具４０は、内挿管１３の上部外周面に嵌合状態となるように円弧状に湾曲した平板状の支持部４１と、この支持部４１の中央部に、外方に突出するように設けられた円筒状の連結部４２と、この連結部４２の先端部に同心状態で設けられた連結部４２よりも大きい直径の円筒状をした受け台部４３とを有している。支持部４１は、中央部に円形状の開口部４１ａが設けられており、この開口部４１ａの周囲に、円筒状の連結部４２の一方の端部が連結されている。
【００２８】
受け台部４３は、立管２３の端部が内部に嵌合する大きさになっており、受け台部４３の連結部４２側の端面は、立管２３の端面が載置されるように連結部４２の外周側が閉塞
された状態になっている。
【００２９】
このような構成の支持具４０は、予め、工場等によって製造されて、マンホール構造２０が設置される現場にまで搬送される。そして、立坑２１の内部に対向したシールド１２および裏込め材１４の周面に開口部１２ａおよび１４ａがそれぞれ形成されると、それらの開口部１２ａに支持具４０の受け台部４３が同心状態で嵌合されて、内挿管１３の上部外周面に、支持具４０の平板状の支持部４１が載置される。そして、この支持部４１と内挿管１３の外周面とが、接着剤によって接着される。
【００３０】
このような状態になると、立坑２１内に立管２３が垂直状態で搬入されて、その下端部が、支持具４０の受け台部４３に嵌入される。受け台部４３内に立管２３が嵌入されると、受け台部４３と立管２３外周面とが接着剤によって接着される。なお、受け台部４３内には、立杆２３に嵌合して止水するゴム輪を予め設けておいてもよい。
【００３１】
その後、立管２３と立坑２１の内周面を覆う型枠２２との間に、エアーモルタル等の軽量裏込め材２４が充填される。そして、充填された軽量裏込め材２４が硬化した後に、支持部４１の開口部４１ａを覆う内挿管１３部分が除去されて、開口部１２ａが形成される。
【００３２】
その他の構成は、図１のマンホールの構成と同様になっている。
【００３３】
本実施例の二次覆工管路のマンホール構造２０では、軽量裏込め材２４によって固定された立管２３が、支持具４０によって支持されており、しかも、立管２３等の荷重が、支持具４０を介して、ガラス繊維強化プラスチックモルタル製の内挿管１３に支持された状態になっているために、管路１０の一部を補強管等に取り替える必要がなく、作業性が著しく向上するとともに、立管２３は、一層、安定した状態で支持される。
【００３４】
また、立管２３を直接、内挿管１３等に突き合わせる必要がないために、内挿管１３の下端部を円弧状に窪んだ状態に加工する必要もない。
【００３５】
次に、マンホールの構築方法について説明する。まず、図４（ａ）に示すように、トンネル１１内周面が、円弧状に湾曲する平板状の多数のセグメントによって構成されたシールド１２によってライニングされると、マンホールを構築すべき部分に対応したシールド１２の上部周面に、開口部１２ａが形成される。開口部１２ａは、内周面が型枠２２によって覆われたマンホール用の立坑２１の下端開口部に対向するように形成される。
【００３６】
次に、図４（ｂ）に示すように、シールド１２内に、ガラス繊維強化プラスチックモルタル（ＦＲＰＭ）管によって構成された接続本管６０が挿入される。
【００３７】
図６は、シールド１２内に挿入される接続管６０の要部を示す一部破断側面図である。この接続本管６０は、上部に開口部６１ａが設けられたＦＲＰＭ製の直管状の管本体部６１と、その開口部６１ａの周縁部に全周にわたって設けられた環状の受け台６２とを有している。受け台６２は、開口部６１の周縁部外周面に全周にわたって設けられた環状のクッションゴム６２ａと、このクッションゴム６２ａ上に載置された支持部材６２ｂとを有している。この支持部材６２ａは、上方に向かって開口する断面コ字状をしており、クッションゴム６２ａとともに、管本体部６１と一体となったガラス繊維強化プラスチック（ＦＲＰ）部６２ｃによって、両側部が全周にわたって支持されている。支持部材６２ｂの内部には、ゴム等のパッキング材６２ｄが配置されている。
【００３８】
このような接続本管６０は、シールド１２内に挿入されて、図４（ｂ）に示すように、シールド１２に設けられた開口部１２ａ内に、接続本管６０の受け台６２が対向するように位置される。シールド１２に設けられた開口部１２ａの内径は、受け台６２の外形よりも十分に大きく、従って、受け台６２は、シールド１２の開口部１２ａ内に位置される。
【００３９】
このような状態になると、図４（ｃ）に示すように、直管状の接続枝管７０が、立坑２１を通って、シールド１２の開口部１２ａ内に垂直状態で挿入され、その下端部が接続本管６０の受け台６２における支持部材６２ｂ内に全周にわたって嵌入される。これにより、接続枝管７０は、支持部材６２ｂ内に設けられたパッキング材６２ｄにて水密状態で安定的に支持される。接続枝管７０の上端部は、シールド１２の開口部１２ａを通って立坑２１内に位置している。
【００４０】
次に、レジンコンクリート製の一対の内挿管１６が、接続本管６０の両側に位置するように、それぞれ、シールド１２内に挿入される。各内挿管１６は、接続本管６０の各端部が嵌入する受け口１６ａを各端部に有しており、接続本管６０に各内挿管１６の受け口１６ａが嵌入されて接続される。そして、各内挿管１６にも他の内挿管１６が接続されてシールド１２内の全体にわたって内挿管１６が配置される。
【００４１】
このような状態になると、図５（ａ）に示すように、シールド１２の開口部１２ａからシールド１２の内周面と内挿管１６および接続本管６０との間に、エアーモルタル等の裏込め材１４が充填される。裏込め材１４は、立坑２１内を通過してシールド１２内に挿入されたホース等によって、シールド１２内に充填される。そして、裏込め材１４は、接続本管６０に垂直状態で支持された接続枝管７０の周囲にも充填されて、接続枝管７０は、立坑２１内に位置する上端部以外が、裏込め材１４に埋め込まれた状態になる。
【００４２】
その後、図５（ｂ）に示すように、立坑２１内にマンホール用の立管２３が垂直状態で挿入されて、この立管２３の下端部が、立坑２１内に位置する接続枝管７０の上端部に接続される。立管２３と接続枝管７０とは、例えば、立管２３および接続枝管７０の各端部間にわたってゴム輪７１を嵌合して、ステンレス製の接続帯材７２をゴム輪７１上に巻回することにより接続される。
【００４３】
立管２３が接続枝管７０に垂直状態で接続されると、図５（ｃ）に示すように、立坑２１の内周面を覆う型枠２２と立管２３との間に、エアーモルタル等の裏込め材２４が充填される。そして、立管２３の上側に、台座、蓋体等が設置されることにより、マンホールが構築される。
【００４４】
本実施例のマンホールの構築方法では、接続本管６０における開口部６１ａの周縁部に設けられた受け台６２に、接続枝管７０が支持されると、その支持部分の周囲に裏込め材１４が充填されるために、シールド１２内に位置する接続本管６０と接続枝管７０とが強固に接続される。そして、接続枝管７０と立管２４とが接続される。接続枝管７０と立管２４とは、立坑２１内にて接続することができるために、強固に接続することができ、従って、立管２４は、接続枝管７０を介して、シールド１２内の接続本管６０に強固に接続される。
【００４５】
また、接続本管６０の受け台６２は、管本体部６１の外周面からわずかに突出した状態であるために、シールド１２内を容易に運搬することができる。
【００４６】
【発明の効果】
本発明の二次覆工管路のマンホール構造は、このように、軽量であって高強度な繊維強化プラスチック製の立管が、二次覆工管路のシールドに形成された開口部に挿入されてそ
の開口部の周辺部に支持された円筒状の支持具によって支持されているために、二次覆工された管路のシールドまたは内挿管が破壊されるおそれがない。また、立管と立坑との間に充填される軽量裏込め材は、土の比重よりも小さな比重を有しているために、軽量裏込め材によって二次覆工管路に加わる荷重は著しく軽減されて、二次覆工管路の破壊も確実に防止される。
また、立管および軽量裏込め材の重量が、ガラス繊維強化プラスチックモルタル製の内挿管には加わらず、支持具を介してシールドに支持されているために、管路の一部を補強管に取り替える作業等を必要とせず、作業性は著しく向上し、また、支持台は、シールドに形成された開口部に合わせて、現場で製造されるために、支持台とシールドは密着した状態になっており、立管および軽量裏込め材の重量が、確実にシールドに加わり、立管は、安定的に支持され、また、立管を直接、内挿管等に突き合わせる必要がないために、内挿管の下端部を円弧状に窪んだ状態に加工する必要もない。
【００４７】
また、本発明の二次覆工管路のマンホール構造は、このように、軽量であって高強度な繊維強化プラスチック製の立管が、二次覆工管路のシールドに形成された開口部に挿入されて内挿管に支持された円筒状の支持具によって支持されているために、二次覆工された管路のシールドまたは内挿管が破壊されるおそれがない。また、立管と立坑との間に充填される軽量裏込め材は、土の比重よりも小さな比重を有しているために、軽量裏込め材によって二次覆工管路に加わる荷重は著しく軽減されて、二次覆工管路の破壊も確実に防止される。
また、軽量裏込め材によって固定された立管が、支持具によって支持されており、しかも、立管等の荷重が、支持具を介して、ガラス繊維強化プラスチックモルタル製の内挿管に支持された状態になっているために、管路の一部を補強管等に取り替える必要がなく、作業性が著しく向上するとともに、立管は、一層、安定した状態で支持され、また、立管を直接、内挿管等に突き合わせる必要がないために、内挿管の下端部を円弧状に窪んだ状態に加工する必要もない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の二次覆工管路のマンホール構造の一例を示す断面図である。
【図２】本発明の二次覆工管路のマンホール構造の他の実施例を示す断面図である。
【図３】その二次覆工管路のマンホール構造に使用される支持具の一例を示す斜視図である。
【図４】（ａ）〜（ｃ）は、マンホールの構築方法の一例における各工程をそれぞれ示す断面図である。
【図５】（ａ）〜（ｃ）は、図４に示す工程に連続するマンホールの構築方法の各工程をそれぞれ示す断面図である。
【図６】その方法に使用される接続本管の要部の一部破断側面図である。
【図７】従来の二次覆工管路のマンホール構造の一例を示す断面図である。
【符号の説明】
１０  管路
１１  トンネル
１２  シールド
１３  内挿管
１４  裏込め材
２０  マンホール構造
２１  立坑
２２  型枠
２３  立管
２４  軽量裏込め材
３０  支持具
３１  本体部
３２  フランジ部
４０  支持具
４１  支持部
４２  連結部
４３  受け台部
６０  接続本管
６１  管本体部
６１ａ  開口部
６２  受け台
７０  接続枝管
【図１】
0003600897.tif 000002
【図２】
0003600897.tif 000003
【図３】
0003600897.tif 000004
【図４】
0003600897.tif 000005
【図５】
0003600897.tif 000006
【図６】
0003600897.tif 000007
【図７】
0003600897.tif 000008