(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
地盤中に配置された壁部を有し、該壁部によって前記地盤と仕切られた形で内部空間が形成された構造物と、
前記地盤中に埋設された管渠本体及び該管渠本体の内側に設置された二次覆工構造体を有し、前記構造物に対し前記壁部において接続した既設管において、
前記既設管の、前記構造物との接続部を補強する際に、
前記内部空間側から、前記既設管の前記接続部における前記二次覆工構造体を取り除き、
１つ以上の可撓セグメントリングを、これら可撓セグメントリングを既設管敷設方向に配置する形で、前記二次覆工構造体を取り除いた箇所において前記管渠本体の内周側に設置して構成した、既設管における接続部の補強方法。
【請求項２】
前記可撓セグメントリングは、既設管敷設方向に対向配置された複数の枠セグメント及び、これら枠セグメントを相対移動自在な形で既設管敷設方向に接続した耐力接続手段を有した機械式の可撓セグメントリングであることを特徴とする請求項１記載の、既設管における接続部の補強方法。
【請求項３】
少なくとも１つの前記可撓セグメントリングは、前記壁部と前記地盤との境界をなす平面と交差する形で配置されていることを特徴とする請求項１記載の、既設管における接続部の補強方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、構造物に接続された既設管の、前記構造物との接続部を、地震や不等沈下等によって破損しないように補強する、既設管における接続部の補強方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、例えば集水槽などの構造物と、地中において接続された排水管などの既設管に関しては、地震や不等沈下が発生すると、既設管と構造物との間に相対変位が生じ、これによって、既設管のうち構造物との接続部、特に接続部の中でも構造物との接合箇所には相対変位による曲げ、ねじれ、剪断方向の応力が集中することになる。排水管等の管や集水槽等の構造物はコンクリート材料によって形成されていることが多く、そのため上述したような接続部で発生する応力が大きくなると、該応力が集中する接合箇所付近等が破損し漏水するなどの恐れがある。そのため、例えば管を新設する際には、その接続部をフレキシブル管で構成するといった方法で、剪断力による接続部の破損を無くす工夫をしている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし既設管に対しては、接続部の破損を防止する好適な工事方法が確立されていない。例えば、既設管の接続部を取外して、上述したように新設管で採用しているフレキシブル管等を代わりに接続するような方法が考えられるが、この工事を行うには地盤を開削して既設管の接続部を露出させねばならず、多大な手間と時間がかかり不都合である。
【０００４】
そこで本発明は上記事情に鑑み、既設管の接続部の破損を防止するための補強工事を、地盤の開削を要さず、簡単かつ短時間に行うことのできる、既設管における接続部の補強方法を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明のうち第１の発明は、地盤（１）中に配置された壁部（２ｂ）を有し、該壁部（２ｂ）によって前記地盤（１）と仕切られた形で内部空間（２ｃ）が形成された構造物（２）と、前記地盤（１）中に埋設された管渠本体（３ａ）及び該管渠本体（３ａ）の内側に設置された二次覆工構造体（３ｂ）を有し、前記構造物（２）に対し前記壁部（２ｂ）において接続した既設管（３）において、前記既設管（３）の、前記構造物（２）との接続部（５）を補強する際に、前記内部空間（２ｃ）側から、前記既設管（３）の前記接続部（５）における前記二次覆工構造体（３ｂ）を取り除き、１つ以上の可撓セグメントリング（６ａ）を、これら可撓セグメントリング（６ａ）を既設管敷設方向に配置する形で、前記二次覆工構造体（３ｂ）を取り除いた箇所において前記管渠本体（３ａ）の内周側に設置して構成される。
【０００６】
また本発明のうち第２の発明は、第１の発明による既設管における接続部の補強方法において、前記可撓セグメントリング（６ａ）は、既設管敷設方向に対向配置された複数の枠セグメント（１１ａ、１１ｂ）及び、これら枠セグメント（１１ａ、１１ｂ）を相対移動自在な形で既設管敷設方向に接続した耐力接続手段（１２）を有した機械式の可撓セグメントリング（６ａ）である。
【０００７】
また本発明のうち第３の発明は、第１の発明による既設管における接続部の補強方法において、少なくとも１つの前記可撓セグメントリング（６ａ）は、前記壁部（２ｂ）と前記地盤（１）との境界をなす平面（ＫＭ）と交差する形で配置されている。
【０００８】
なお、括弧内の番号等は、図面における対応する要素を示す便宜的なものであり、従って、本記述は図面上の記載に限定拘束されるものではない。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づき説明する。
図１は、本発明による既設管における接続部の補強方法によって、管接続部の補強工事が完了した状態を示した側断面図、
図２は、管接続部の補強工事を行う前の状態を示した側断面図、
図３は、可撓セグメントリングの詳細を示した図である。
【００１０】
地盤１中には、図２に示すようにコンクリート材料（例えば鉄筋コンクリート等）で形成された集水槽２が構築されており、集水槽２は板状の底部２ａ及び側壁部２ｂを有している。即ち、集水槽２内には、底部２ａ及び側壁部２ｂに包囲された形で集水空間２ｃが形成されている。また地盤１中には、略水平な敷設方向である図の矢印Ａ、Ｂ方向に伸延した形で排水管３が埋設されており、排水管３は、複数のセグメントブロックを円筒状に組み立てて構築された管渠本体３ａ及び、該管渠本体３ａの内周側にコンクリートを円筒状に打設して構築された二次覆工構造体３ｂから構成されている。排水管３の二次覆工構造体３ｂ内には排水等が流通する流通空間３ｄが形成されている。またこの排水管３は集水槽２に接続されている。具体的には、排水管３の先端部３ｃ（図２の紙面右側部分）は、集水槽２の側壁部２ｂに接続されており、該先端部３ｂを介して、排水管３の流通空間３ｄと集水槽２の集水空間２ｃとは連通している。即ち、排水管３を通って来た排水等は、排水管３の先端部３ｃから矢印Ｂ方向に集水槽２内へ流入するようになっている。
【００１１】
以上のように構成され、集水槽２に接続されている既設の排水管３に対し、集水槽２との接合箇所Ｐ１及びその付近である管接続部５が、地震や不等沈下等により破損しないように補強工事が施された状態が図１に示されている。即ち、図１に示すように排水管３の接合箇所Ｐ１付近では、二次覆工構造体３ｂが円環状に取り除かれ、取り除かれた二次覆工構造体３ｂの代わりに、円環状に形成された可撓セグメント構造体６が設置されている。可撓セグメント構造体６は、２つの可撓セグメントリング６ａを、管敷設方向（図の紙面左右方向であり、略水平な方向）に配置接続して構成されている。排水管３において集水槽２の内外を隔てる境界となる平面（本実施例の場合は側壁部２ｂと地盤１の境界をなす平面であり、該側壁部２ｂの表面と一致）を境界面ＫＭとすると、可撓セグメント構造体６のうち先端部３ｃ側の可撓セグメントリング６ａは該境界面ＫＭと交差した形で配置されている。
【００１２】
なお可撓セグメントリング６ａは、図３に示すように、複数の可撓セグメントピース１０を周方向一列に円環状に組み立ててできている。本実施例で採用する可撓セグメントピース１０は公知の機械式の可撓セグメントピースである。即ち、各可撓セグメントピース１０は、該可撓セグメントピース１０の外形をなすブロック状のフレーム１１を有しており、該フレーム１１は管敷設方向（図の紙面左右方向）における両側に２つの枠セグメント１１ａ、１１ｂに分割されている。また、管敷設方向に伸延した耐力バー１２ａ及びこれに挿嵌した耐力スリーブ１２ｂからなる耐力支持接続装置１２が、上述した２つの枠セグメント１１ａ、１１ｂを管敷設方向に接続する形で設けられている。つまり、２つの枠セグメント１１ａ、１１ｂは耐力支持接続装置１２を介して相対移動自在に接続されており、これによって可撓セグメントピース１０の可撓性が発揮されるようになっている。なお、枠セグメント１１ａ、１１ｂ間には、外周側に２つの止水ゴム１３、１３が、内周側に内面カバー１５が設けられており、内面カバー１５は止水性能のある鉄板又はゴム等により形成されている。また可撓セグメントピース１０のフレーム１１は、その外周側の管渠本体３ａにおける各セグメントブロックとボルト１６（又は溶接）によって接合されている。
【００１３】
以上のように構成された管接続部５における補強構造を実現する補強工事についてその手順を説明する。まず、排水管３における排水等の流通を一時止めておき（例えば処理施設の休止期間等を利用する）、図２に示すように、集水槽２の内部の集水空間２ｃから、側壁部２ｂ及び該側壁部２ｂに接続された排水管３の二次覆工構造体３ｂを、側壁部２ｂの内面ＮＭから管敷設方向に向けて所定の長さＬ１の範囲ではつる。その後、集水空間２ｃからの作業により、複数の可撓セグメントピース１０を組み立てて可撓セグメント構造体６を形成する形で、該可撓セグメント構造体６を、図１に示すように管渠本体３ａ内の二次覆工構造体３ｂをはつった位置に設置する。なお、可撓セグメント構造体６の各可撓セグメントピース１０は、その外周側の管渠本体３ａにおける各セグメントブロックとボルト止め（又は溶接）によって接合し、また可撓セグメント構造体６は、先端部３ｃ側の可撓セグメントリング６ａが境界面ＫＭと交差する位置に配置する。可撓セグメント構造体６の設置の後、側壁部２ｂ及び二次覆工構造体３ｂをはつった箇所のうち、前記可撓セグメント構造体６を設置した箇所以外の場所にコンクリートを現場打ちして新たな二次覆工体７を形成する。排水管３の内部では、二次覆工構造体３ｂと可撓セグメント構造体６と二次覆工体７の表面が滑らかに連続している。
【００１４】
その後、排水管３における排水等の流通を再開させて管接続部５の補強工事が完了する。このように管接続部５の補強工事が完了した状態で地震や不等沈下等が発生すると、排水管３と集水槽２との間に相対変位が生じ、またこれによって排水管３の管接続部５には曲げ、ねじれ、剪断方向の応力が加わることになる。このような応力が特に集中するのは、排水管３のうち前記境界面ＫＭと交差する箇所であるが、この箇所には可撓セグメント構造体６が設置されており、従って該可撓セグメント構造体６の伸縮・可撓性によって上述した変位及び応力が吸収され、排水管３の破損及び破損による漏水が極力防止される。また本実施例の工法では地盤を開削する必要がないので、手間と時間がかからず好都合である。
【００１５】
なお上述した実施例においては、可撓セグメント構造体６は２つの可撓セグメントリング６ａからなっていたが、可撓セグメントリング６ａは１つ以上であればいくつでもよい。また、上述した実施例での可撓セグメントリング６ａは、２つの枠セグメント１１ａ、１１ｂ及び、これらを管敷設方向に接続する耐力支持接続装置１２を有した機械式の可撓セグメントピース１０により構成されていたが、可撓セグメントリングはこのような機械式のものに限定されない。
【００１６】
また上述した実施例において、管渠本体３ａは複数のセグメントブロックにより構築されたものとなっているが、その他にも別の例として、コンクリート管や鋼管等を採用することも可能である。
【００１７】
【発明の効果】
以上説明したように本発明のうち第１の発明は、地盤１等の地盤中に配置された側壁部２ｂ等の壁部を有し、該壁部によって前記地盤と仕切られた形で集水空間２ｃ等の内部空間が形成された集水槽２等の構造物と、前記地盤中に埋設された管渠本体３ａ等の管渠本体及び該管渠本体の内側に設置された二次覆工構造体３ｂ等の二次覆工構造体を有し、前記構造物に対し前記壁部において接続した排水管３等の既設管において、前記既設管の、前記構造物との管接続部５等の接続部を補強する際に、前記内部空間側から、前記既設管の前記接続部における前記二次覆工構造体を取り除き、１つ以上の可撓セグメントリング６ａ等の可撓セグメントリングを、これら可撓セグメントリングを既設管敷設方向に配置する形で、前記二次覆工構造体を取り除いた箇所において前記管渠本体の内周側に設置して構成される。従って、本発明による既設管における接続部の補強方法を用いて接続部の補強工事が完了した状態で地震や不等沈下等が発生すると、既設管と構造物との間に相対変位が生じ、またこれによって既設管の接続部には曲げ、ねじれ、剪断方向等の応力が加わることになるが、接続部には可撓セグメントリングが設置されており、従って該可撓セグメントリングの伸縮・可撓性によって上述した変位及び応力が吸収され、既設管の破損及び破損による漏水が極力防止される。これに加えて本発明による工法では、地盤を開削する必要がないので、手間と時間がかからず好都合である。
【００１８】
また本発明のうち第２の発明は、第１の発明による既設管における接続部の補強方法において、前記可撓セグメントリングは、既設管敷設方向に対向配置された複数の枠セグメント１１ａ、１１ｂ等の枠セグメント及び、これら枠セグメントを相対移動自在な形で既設管敷設方向に接続した耐力支持接続装置１２等の耐力接続手段を有した機械式の可撓セグメントリングであるので、第１の発明による効果に加えて、機械式の可撓セグメントリングであるので、既設管と構造物との間の相対変位が効率良く吸収でき、既設管の破損防止及び、既設管の破損による漏水の防止における能力が更に一層向上する。
【００１９】
また本発明のうち第３の発明は、第１の発明による既設管における接続部の補強方法において、少なくとも１つの前記可撓セグメントリングは、前記壁部と前記地盤との境界をなす境界面ＫＭ等の平面と交差する形で配置されている。即ち、既設管と構造物との間の相対変位によって該既設管の接続部に加わる、曲げ、ねじれ、剪断方向等の応力は、既設管のうち前記平面と交差する箇所に集中するが、この箇所には可撓セグメントリングが交差して設置されており、従って該可撓セグメントリングの伸縮・可撓性によって上述した応力が効果的に吸収され、既設管の破損及び破損による漏水が極力防止される。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本発明による既設管における接続部の補強方法によって、管接続部の補強工事が完了した状態を示した側断面図である。
【図２】図２は、管接続部の補強工事を行う前の状態を示した側断面図である。
【図３】図３は、可撓セグメントリングの詳細を示した図である。
【符号の説明】
１……地盤
２……構造物（集水槽）
２ｂ……壁部（側壁部）
２ｃ……内部空間（集水空間）
３……既設管（排水管）
３ａ……管渠本体
３ｂ……二次覆工構造体
５……接続部（管接続部）
６ａ……可撓セグメントリング
１１ａ……枠セグメント
１１ｂ……枠セグメント
１２……耐力接続手段（耐力支持接続装置）
ＫＭ……平面（境界面）
【図１】
0003565546.tif 000002
【図２】
0003565546.tif 000003
【図３】
0003565546.tif 000004