(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
マンホールの側壁に開口した取付け孔内面に対面する壁を備え、この対面する壁部分に複数の貫通ねじ孔を配設し、このねじ孔に螺合し、前記取付け孔内面に先端が当接する多数の押しボルトを設けたマンホールの鞘管の一端をマンホールの取付け孔内に挿入し、前記多数の押しボルトをマンホールの取付け孔内面に対向させて捻回し、該取付け孔の内面と鞘管の外周との隙間が一様になるように、前記多数の押しボルトを捻じ込み、該多数の押しボルトの先端をマンホールの取付け孔内面に圧着させ、その後鞘管の外周と取付け孔内面との間の隙間にマンホールの内外面位置でシールを施して隙間に内部空間を形成し、この内部空間に超速硬モルタルを注入して鞘管をマンホールに固定することを特徴とするマンホールの鞘管の固定方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、マンホールに大口径取付け管を接続するための、マンホールの鞘管の固定方法に関する。ここで大口径取付け管とは、内径ほぼ４００ｍｍ以上２０００ｍｍ程度までの地下配管を言う。
【０００２】
【従来の技術】
地中に設けられた管渠の維持管理のためにマンホールが設けられ、マンホールは、地中にて管渠と接続されている。マンホールに取付けられる管渠の取付部は取付け管と呼ばれ、取付け管はマンホールに流体が出入する方向に応じて流入管、流出管と呼ばれている。地盤の不等沈下対策や管路施設の耐震性を確保する観点から、マンホールと取付け管とは可撓性を有する継手構造であることが好ましく、このような需要が増加している。特に、日本下水道協会「下水道施設の耐震対策指針と解説−１９９７版−」に耐震対策として、マンホール取付け管の可撓性継手の採用が明記されている。従来は内径３００ｍｍ未満の小口径用の可撓性取付け管継手が圧倒的に主流であったが、今後は大口径取付け管（内径４００ｍｍ以上）に対しても需要が増加し、安価で良好な耐震性能を有する大口径用の可撓性継手が要望されている。
【０００３】
マンホールとその取付け管との可撓性継手の一般的な構造としては、従来円錐台形の可撓性ゴムソケットの一端を取付け管の外周に外バンドで締付けて連結し、可撓性ゴムソケットの他端をマンホールの取付け孔の削孔面に内側拡張バンドにて圧着して取付ける構造が主流となっている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
このような可撓性ゴムソケットを使用する可撓性継手を大口径の取付け管に適用する場合、マンホールの取付け孔部に対する可撓性ゴムソケットの固定手段が大きな問題となってくる。つまり、マンホールの取付け孔は円筒形マンホールの胴部の曲面部に設けられているため、取付け孔の上下位置と左右位置では位置ずれを生じている。したがって、可撓性ゴムソケットの内面を圧着する円筒形の拡張バンドがマンホール躯体の取付け孔面から一部が外れて取付け孔に接触しない状況が発生する。
【０００５】
これに対して、２つの対処案が考えられる。１つは、可撓性ゴムソケットの内側の拡張バンドを取付け孔面の位置ずれに合わせて曲線加工することにより、拡張バンドをマンホールの取付け孔内面に有効に押圧できるようにする手段である。この場合、曲線加工すべき拡張バンドの加工が複雑になり高価になると共に、十分な止水性能を得られない恐れがある。また、可撓性ゴムソケットのマンホール取付け端部に曲面加工が必要となり、鋳型成形等の特殊製造により可撓性ゴムソケットが高価となる。２つ目の対処策は、マンホール取付け孔内面の位置ずれを解消するために、鞘管をマンホール取付け孔面に接するように配置し、鞘管をマンホール取付け孔部に固定し、この鞘管に可撓性ゴムソケットを円筒形の拡張バンドにより固定する技術である。
【０００６】
後者の技術によれば、拡張バンド及び可撓性ゴムソケットの形状及び連結はシンプルとなり、安価であり、確実な止水性能が期待される。ただ、鞘管が追加されているため、この部分をコンパクトにし、取付け精度や鞘管の固定に伴うマンホール躯体の構造性能を損なわないよう配慮する必要がある。この点に関し、鞘管につばを設け、このつば部をマンホール壁面に後打ちアンカーで固定するようにした大口径用の可撓性継手が開発されている。後打ちアンカーによる構造性能の低下やマンホール躯体の鉄筋位置により後打ちアンカーの位置ずれが発生するなどの問題がある。
【０００７】
本発明はこのような問題を解決した技術を提供することを目的とするものであって、簡易で安定的な取付け構造を有する鞘管の固定方法を提供する。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記問題点を解決するための本発明の技術的手段は、マンホールの側壁に開口した取付け孔内面に対面する壁を備え、この対面する壁部分に複数の貫通ねじ孔を配設し、このねじ孔に螺合し、前記取付け孔内面に先端が当接する多数の押しボルトを設けたマンホールの鞘管の一端をマンホールの取付け孔内に挿入し、前記多数の押しボルトをマンホールの取付け孔内面に対向させて捻回し、該取付け孔の内面と鞘管の外周との隙間が一様になるように、前記多数の押しボルトを捻じ込み、該多数の押しボルトの先端をマンホールの取付け孔内面に圧着させ、その後鞘管の外周と取付け孔内面との間の隙間にマンホールの内外面位置でシールを施して隙間に内部空間を形成し、この内部空間に超速硬モルタルを注入して鞘管をマンホールに固定することを特徴とするマンホールの鞘管の固定方法である。本発明に係る鞘管に設ける多数の貫通ねじ孔は捻じ込んだ多数の押しボルトがマンホールの取付け孔内面に当接するよう適宜の間隔で配設する。例えば、等間隔に複数個所、例えば６〜１２個所に設けるとよい。また押しボルトは先端が取付け孔内面に圧着される長さを有するものである。
【０００９】
本発明では、マンホールに上記鞘管を固定するに当たり、鞘管の一端をマンホールの取付け孔内に挿入し、前記多数の押しボルトをマンホールの取付け孔内面に対向させて捻回し、その先端をマンホールの取付け孔内面に圧着させ、その後鞘管の外周と取付け孔内面との間の隙間にマンホールの内外面位置でシールを施して隙間に内部空間を形成し、この内部空間に超速硬モルタルを注入して鞘管をマンホールに固定する。このとき、鞘管の外周と取付け孔内面との間の隙間が全周に亘って一様な寸法になるようにする。前記シールとしては水膨張ゴムをバックアップ材として配置し、その外側にシーリング材を施工することとすれば好適である。超速硬モルタルは所定量のセメント系の粉末と水とを混合、攪拌して流動性のスラリーとし、これを所要空間に注入して迅速に空間を充填し密閉する材料である。さらにマンホールの取付け孔内に固定された前記鞘管の先端に、可撓性ゴムソケットを介して取付け管を接続し、マンホールの可撓性継手構造を形成する。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。図３はマンホールの躯体１０に鞘管１を取付けた正面図である。図２は、実施例の可撓性継手構造を示す断面図で図３のＡ−Ａ矢視図である。
【００１１】
鞘管１は、図２に示すように可撓性ゴムソケット２を介して取付け管３と接続されるため、取付け管３の外径より大きい適宜な径を有している。鞘管１の材質としては、一般的には、鋼製で良く、これ以外として強化繊維プラスチックなど適度な強さと加工性を有する材質であれば良い。
【００１２】
鞘管１は図３に示すように、マンホールの取付け孔６の内面に当接する多数の押しボルト５を備えている。押しボルト５は鞘管に設けられた雌ねじ４に螺入されている。この例では押しボルト５は鞘管１の周囲に沿って投影距離が等間隔に設けられている。また各押しボルト５は鞘管１の外周とマンホールの取付け孔６の内周との隙間１５が一様になるように順次、雌ねじ４に押しボルト５を捻じ込むことにより、マンホールの取付け孔６の内面と鞘管１の外周との隙間が均一となる。マンホール１０の取付け孔６は固定された削孔機械のビットで削孔されるため、真円度が高く、取付け孔６内面から一様の隙間をあけて仮止めされた鞘管１もまた、十分な真円度が確保されている。鞘管１のサイズが大きくなるほど鞘管１の自重による変形が大きく、スペーサによる間隔保持に比べ、後工程となる鞘管１とマンホール取付け孔６の内面との間の隙間に注入材を充填するに際して、作業性に優れたモルタル注入工法を採用することができるという利点がある。
【００１３】
図１は鞘管１取付部の詳細を示す断面図である。鞘管１が押しボルト５によりマンホール１０の取付け孔６内に仮固定された後に、速硬モルタルによる本固定を行う。速硬モルタルの注入に先立ち、取付け孔６の内面と鞘管１の隙間の両端（マンホールの内外面間）をシール材にてシールする。シール材としては、モルタル系材料、ゴム系材料、接着剤系材料など多様な材料が適用可能である。好ましいシール手段としては、バックアップ材７を配置した後に弾性シーリング材１１によりシールする手段がある。特にマンホール側の取付け孔の削孔面に多少の凹凸が見られる場合などは、不定形のシールが可能な弾性シーリング材１１によるシール施工が適している。また、バックアップ材としては、例えばポリエチレン系などの軟質発砲体が一般的であるが、水膨張性のゴム材を使用すればバックアップ機能と同時に優れたシール性能が期待され、止水性能の高い鞘管固定が可能である。
【００１４】
取付け孔６の内面と鞘管１の外面との間の隙間は、出来るだけ小さい方が望ましい。従来のマンホール１０と取付け管３の接続は、取付け孔６の内面と取付け管３との隙間をモルタルで充填するのが一般的であり、隙間としては３０ｍｍ〜７０ｍｍ程度が採用されている，鞘管１の固定に際して、新規に取付け孔径を設定すれば、新しいサイズの削孔ビットが必要になり、不経済となるため、従来の隙間間隔を変更することなく鞘管を設置するのが望ましい。そのためには、取付け孔６の内面と鞘管１の外面との間の隙間はなるべく小さい方が望ましく、実用的には１０ｍｍ〜２０ｍｍが望ましい。
【００１５】
取付け孔６の内面と鞘管１の外周面で形成された隙間が弾性シーリング材１１でシールされた後、グラウト１２の注入を行う。グラウト１２の注入手段としては、注入空間の底部よりポンプ注入し上部より排気する手段が一般的に考えられる。但し、この場合グラウト１２の注入圧力が大きくなり、シール部からグラウト１２が漏れ出す恐れがある。その他の注入手段としては、流動性に優れるグラウト１２を上部より流し込み充填する手段がある。図４は注入材注入工程を示す縦断面図、図５はその部分拡大図である。図４、図５に示すように注入口部には、注入用漏斗１３と空気抜き１４を取付ける。次いで、この注入用漏斗１３より超速硬モルタルのグラウトを隙間１５に注入する。速硬モルタルのグラウトは、所定量の粉体及び水を撹拌し、注入用漏斗１３より注入し、空気抜き１４にグラウトが流れ込むまで注入する。この超速硬モルタルには、狭い隙間に充填できる高い流動性と無収縮性が必要となる。
【００１６】
マンホール１０の取付け孔６と鞘管１の固定度合いを考えると、取付け孔６の内面とモルタル部はグラウト１２である無収縮モルタルの硬化が非常に早く、ブリージングが発生しないため、高い付着強度が得られ良好な固定が得られる。モルタル（グラウト）１２と鞘管１の付着に対しては鞘管面の滑らかさにより十分な付着強度が得られないことが懸念される。ところが、鞘管１には仮固定用の押しボルト５が配置され、周囲をモルタル１２にて充填固定されていることから、滑り止め効果が発揮され、鞘管１とモルタル１２の良好な接着強さが得られる。以上のことから、マンホール躯体の構造性能を損なうことなく鞘管の良好な固定が得られ、安定した構造となる。
【００１７】
図２は、固定された鞘管１に可撓性ゴムソケット２を介して取付け管３を接続した状態を示している。可撓性ゴムソケット２はその大径端を鞘管１に内装し、拡張バンド８で拡張固定している。また、取付け管３を可撓性ゴムソケット２の小径端に挿入し、鋼製バンド９で締め付けている。鞘管１と可撓性ゴムソケット２の接続固定構造としては、内側固定以外に外側固定も考えられるが、経済的な観点からすると鞘管の短尺化が可能で、鞘管の固定部により近い位置で可撓性ゴムソケット２との固定ができる内側固定が優れている。また、鞘管１の長さが短いことにより、取付け管３の曲げ角度も大きくなり、継手性能が向上する。
【００１８】
また、固定された鞘管１は真円度が高いため、内側拡張バンド８の拡張による可撓性ゴムの押圧が偏ること無く、円周にわたって均一に得られ、高い止水性が得られる。これらのことより、ある一定レベルの耐震性能を得るための鞘管の仕様はコンパクトとなり、安価な可撓性継手を得ることができる。
【００１９】
【実施例】
［実施例１］
鞘管と取付け孔面の隙間のグラウト充填に関し、充填性の確認を行った。内径φ１８００ｍｍの４号マンホールにヒューム管φ１２００ｍｍ用の取付け孔としてφ１４９０ｍｍの削孔を行った。この取付け孔面に対し、外径φ１４７０ｍｍの一つ割鞘管（グラウト硬化後に脱型可能としたもの）を鞘管に設けた雌ねじにＭ１０の押しボルトをネジ込み、鞘管と取付け孔面の間隔が一様に１０ｍｍになるように押しボルトを締めてその先端を取付け孔内面に圧着させた。鞘管と取付け孔面との隙間に発泡ポリエチレンのバックアップ材を端面より約５ｍｍ進入した奥行き位置に設置した。なお、鞘管外面及び取付け孔面には予め離型剤を塗布し、ボルトにはグリースを塗り付けた。バックアップ材を配置した鞘管と取付け孔面の隙間に専用プライマーを塗布した後、弾性シーリング材（サンスター技研社製ぺンギンシール２５８１）によりシールを施した。弾性シーリング材の硬化後、鞘管と取付け孔面との隙間にグラウトを注入するため、マンホール外側上部位置に注入用漏斗を取付け、マンホール内面側上部位置に排気口を設けた。
【００２０】
グラウト材としては、三菱マテリアル（株）製の無収縮グラウト材ＭＧ−１０Ｍ（商品名）を使用した。無収縮グラウト材２５ｋｇに対して、水を４．０リットルを添加し、グラウトミキサにて３分間練り混ぜた。練り混ぜ後、Ｊ１４漏斗流下時間を測定したところ、６．２秒と良好な流動性を示した，このグラウトを外側上部の注入口より内部空気を排気しながら注入漏斗を介して注入した。約３分経過すると、排気口にグラウトが上昇し、注入漏斗内のグラウトの減りが停止し、グラウト注入作業を終了した。約１時間経過後、グラウトの初期硬化が確認され、一つ割鞘管を脱型した。脱型後、鞘管側のグラウト面の気泡の発生状況を確認し、その後グラウト層を叩いて小割りし、取付け孔面側の気泡の発生状況を確認した。その結果、グラウト層は不連続な小さい気泡が鞘管下側面にわずかに点在する程度であり、良好な充填性が確認された。
【００２１】
［実施例２］
継手の水密性能を確認した。４号マンホールにφ１４９０ｍｍの削孔を行い、ヒューム管（取付け管）φ１２００ｍｍ用の鞘管を、実施例１と同様に押しボルトで仮固定を行い、弾性シーリング材でシールを施し、鞘管と取付け孔面の隙間をグラウト注入して固定した。これにφ１２００ｍｍ用のヒューム管の短尺管を可撓性ゴムを介して取付けた。なお、可撓性ゴムの取付けは鞘管に対しては内側からの拡張バンドにて押圧し、ヒューム管に対しては外側締結バンドにより取付けた。マンホールの外側より、ヒューム管に蓋を取りつけ、ヒューム管を包み込む密閉容器をマンホール本体にアンカー止めをし、密閉容器の注入口より水を注入し、満水後、手押しポンプにより密閉容器内を加圧した。加圧後の水圧を０．１ＭＰａとし３分間保持し、漏水の有無を確認したところ、漏水が認められなかった。
【００２２】
次に密閉容器を取り外した後、マンホール本体の上下に蓋を取りつけて密閉した。マンホール内に注水し、満水後に手押しポンプによりマンホール内部を加圧した。加圧後の水圧を０．０５ＭＰａとし、３分間保持し漏水の有無を確認したところ、漏水は認められなかった。以上より、外水圧に対して０．１ＭＰａ、内水圧に対して０．０５ＭＰａの止水性能を有していることを確認した。この止水性レベルは、可撓性継手として実用上問題のないものである。
【００２３】
【発明の効果】
本発明に係わる大口径用取付け管の可撓性継手構造において、鞘管端部に配置し雌ねじに押しボルトをネジ込み固定することにより、位置精度、真円度の高い鞘管の仮固定が可能となった。また、流動性に優れ、無収縮性の超速硬モルタルの注入により、マンホール取付け孔面と鞘管外面の隙間を小さくすることができる。また、既存削孔ビットの利用によって削孔された正確な取付け孔と収縮のほとんどない鞘管とを接着強度の大きいモルタルで固定することができ、マンホール躯体の構造性能を損傷すること無く、鞘管を強固に安定的に取付けることができる。さらに、鞘管と取付け管を可撓性ゴムソケットを介して接続することにより、すぐれた可撓性継手を簡便に得ることができ、真円度の高い鞘管との接続により止水性に優れた可撓性継手を得ることができた。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例の鞘管取付部の構造を示す断面図である。
【図２】可撓性継手を示す断面図である。
【図３】鞘管を取付けた正面図である。
【図４】注入材注入工程を示す縦断面図である。
【図５】図４の部分拡大図である。
【符号の説明】
１    鞘管
２    可撓性ゴムソケット
３    取付け管
４    雌ねじ
５    押しボルト
６    取付け孔
７    バックアップ材
８    拡張バンド
９    鋼製バンド
１０    マンホール躯体
１１    シーリング材
１２    グラウト（モルタル）
１３    注入用漏斗
１４    空気抜パイプ
１５    隙間
【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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