(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
マンホール、共同溝等の埋設物の周壁に開けられた導水孔或いは該導水孔に固定される筒状のケースに押出し可能に装着され、装着時には、周壁内外の水の流れを遮断すると共に、導水孔或いはケースから押出されて離脱したときには該導水孔或いはケースを開口して、これより水が流入できるようにした弁装置であって、該弁装置を導水孔或いはケースに固定解除可能に固定するロック手段と、埋設物外の地中側の水圧が設定値に達したとき、前記ロック手段による上記固定を解除する固定解除手段を設けたことを特徴とする弁装置。
【請求項２】
ロック手段が導水孔或いはケースに係脱可能に係止する固定具であり、固定解除手段が、水圧が設定値に達したときＯＮとなる圧力検出スイッチと、該圧力検出スイッチのＯＮによって励磁し、或いは起動して、上記固定具を導水孔或いはケースより離脱させる電磁石やソレイド或いはエアシリンダー、電動モータ等のアクチュエータよりなることを特徴とする請求項１記載の弁装置。
【請求項３】
前記圧力検出スイッチに代えて圧力が設定値に達したときに出力するか、或いは圧力を検出する圧力センサと、該圧力センサの出力信号によって電磁石を励磁するか、或いはアクチュエータを起動する制御手段を設けたことを特徴とする請求項２記載の弁装置。
【請求項４】
弁装置は筒状のケースから押出されて離脱し易くなるように後部が先細りの砲弾状をなすことを特徴とする請求項１ないし３のいずれかの請求項に記載の弁装置。
【請求項５】
弁装置が埋設物にワイヤーやチェーンなどによって繋がれることを特徴とする請求項１ないし４のいずれかの請求項に記載の弁装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、下水道用のマンホールや共同溝などの埋設物が地震時における地盤の液状化現象等によって浮き上がるのを防止するために埋設物の周壁に取付けられ、常には埋設物内から埋設物外の地中側への水の流れを遮断し、地中側の土壌間隙水圧が上昇したときに地中側から埋設物内へ水を流入させる弁装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
地震時には、地盤の液状化現象によってマンホールなどの埋設物が浮上することがあり、マンホールが浮上すると、下水道管の勾配が取れなくなって、下水道管の機能を失ってしまうことがある。マンホール等の埋設物が地震等によって浮き上がるのを防止する手段の一つとして、下記特許文献１には、マンホールの周壁に通水孔を形成して該通水孔にマンホール外からマンホール内への通水が可能な逆止弁を設け、マンホールの周りの地盤中の水を通水孔を通してマンホール内に取り込み、周辺地盤の含水率を低くして液状化を阻止する技術が開示されている。
【特許文献１】特開平８−１７０３４９号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上述する従来の技術は、既設のマンホール等の埋設物に対しては適用することができず、また埋設物内部に外部から土砂が流入するおそれがあり、この点でなお、改良する余地があった。そこで特願２００４−３１１８１８号では、マンホール等の既設の埋設物の周壁に通水孔を形成して、該通水孔に埋設物外の地中側から埋設物内への水の流れを許容し、常には埋設物内から埋設物外への水の流れを遮断する逆止弁を取付けることが提案され、また本出願人が先に出願した特願２００５−２０９７９８号には、上述する逆止弁に関する種々の構造のものが提案されているが、この逆止弁にもなお改善すべき余地がある。
【０００４】
本発明は、埋設物外の地中側の土壌間隙水圧が設定圧に達したときに開口し、該開口を通して地中側に含まれる水を埋設物内に一気に、かつ多量に流入させることができるようにした弁装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
請求項１に係る発明は、マンホール、共同溝等の埋設物の周壁に開けられた導水孔或いは該導水孔に固定される筒状のケースに押出し可能に装着され、装着時には、周壁内外の水の流れを遮断すると共に、導水孔或いはケースから押出されて離脱したときには該導水孔或いはケースを開口して、これより水が流入できるようにした弁装置であって、該弁装置を導水孔或いはケースに固定解除可能に固定するロック手段と、埋設物外の地中側の水圧が設定値に達したとき、前記ロック手段による上記固定を解除する固定解除手段を設けたことを特徴とする。
【０００６】
請求項２に係る発明は、請求項１に係る発明のロック手段が導水孔或いはケースに係脱可能に係止する固定具であり、固定解除手段が、水圧が設定値に達したときＯＮとなる圧力検出スイッチと、該圧力検出スイッチのＯＮによって励磁し、或いは起動して、上記固定具を導水孔或いはケースより離脱させる電磁石やソレイド或いはエアシリンダー、電動モータ等のアクチュエータよりなることを特徴とする。
【０００７】
本発明で用いる固定具としては、例えば図１に示すように弁装置１に起倒可能に突設され、埋設物周壁２に形成された導水孔３の嵌合溝４に起倒により係脱する係止爪５、図２に示すように弁装置１に出没可能に取付けられ、突出時に埋設物周壁２に形成された導水孔３の嵌合溝４に嵌合係止する固定ピン７などを例示することができる。
【０００８】
圧力検出スイッチには、設定圧が調整できるタイプのものと、設定圧が調整できない固定式のものがある。本発明の圧力検出スイッチは、設定圧が調整できるもの、できないもののいずれのタイプのものでもよい。
【０００９】
請求項３に係る発明は、請求項２に係る発明の圧力検出スイッチに代えて圧力が設定値に達したときに出力するか、或いは圧力を検出する圧力センサと、該圧力センサの出力信号によって電磁石を励磁するか、或いはアクチュエータを起動するマイコンよりなる制御手段を設けたことを特徴とする。
【００１０】
上記各発明においては、電磁石やソレノイドを励磁し、或いはアクチュエータを起動させるために電源が必要となるが、この電源には、弁装置の内部に設けられる乾電池や蓄電池を用いることができるほか、外部電源、或いは交流電流を整流したものを用いることができ、外部電源を使用する場合には、外部電源と弁装置がリード線によって接続される。
【００１１】
請求項４に係る発明は、請求項１ないし３に係る発明の弁装置が筒状のケースから押出されて離脱し易くなるように後部が先細りの砲弾状をなすことを特徴とする。
請求項５に係る発明は、請求項１ないし４に係る発明の弁装置が埋設物にワイヤーやチェーンなどによって繋がれることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
請求項１に係る発明によると、周壁外の水圧が設定値に達すると、ロック手段による固定が解除され、これにより弁装置が水圧により導水孔或いはケースから周壁内に押出され、導水孔或いはケースが全面において開口する。そしてこの開口した導水孔或いはケースより周壁外の水が弁装置に流れを妨げられることなく埋設物内に多量に吐出されうるようになり、これにより埋設物の浮上が防止される。
【００１３】
また請求項２及び３に係る発明のように、圧力検出スイッチや圧力センサを用いることにより、弁装置の固定解除が精度よく行えるようになる。
【００１４】
圧力検出スイッチに関して、設定圧が調整できるタイプのものでは、埋設物の深さ、地下水の水量、地盤の強弱などに応じて作動圧力を調整することができ、これにより浮上防止効果が向上する。設定圧が調整できない固定式の圧力検出スイッチでは、作動圧力の異なる数種類の圧力検出スイッチのなかから、設置場所の条件に応じて選択すれば、調整式のものと同じ効果を得ることができる。
【００１５】
請求項４に係る発明によると、弁装置が導水孔或いはケースより押出されて離脱され易くなる。
請求項５に係る発明によると、弁装置が導水孔或いはケースより押出され、水が流入しても押し流されて紛失することがなく、導水孔やケースに装着して再利用することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明の実施形態の弁装置について図面により説明する。
図３に示す弁装置１１は、後部が先細りの砲弾状をなして両端を蓋１２及び１３で閉じた筒状の本体１４と、蓋１３の孔１５を通して埋設物であるマンホールの周壁１６外の地中側の水圧が設定値に達したときＯＮとなる、作動圧力が調整可能な圧力検出スイッチ１７と、電源として用いられる乾電池２０と（図４）、電磁石１８と、本体１４に出没可能に取付けられ、電磁石１８の励磁によって本体１４より突出する、固定具としての固定ピン１９よりなり、圧力検出スイッチ１７、乾電池２０、電磁石１８は本体１４内に設けられ、図４に示すような回路を構成して、圧力検出スイッチ１７がＯＮになると電磁石１８が励磁され、これにより固定ピン１９が本体１４内に引込むようにしてある。
【００１７】
弁装置１１は、筒状のケース２１に抜き差し可能に装着され、端部においてケース２１とワイヤー２２によって連結されており、ケース２１は、マンホールの周壁１６に形成される導水孔２３に押込んで固定状態で取付けられるようになっている。
【００１８】
ケース２１にはまた、上述の固定ピン１９が出没により係脱可能に係止する嵌合孔２４が形成されると共に、先端に破断金具２５が取付けてあり、前者の嵌合孔２４は、図５に示すようにケース２１の内壁面に内周方向に形成される環状溝２６に代えることができる。後者の破断金具２５は、斜めに切断した鋼管２５ａに図６に示すように断面十字形をなして一端を山形状に形成した形態をなすコア２５ｂを固着してなるものである。マンホール周壁１６への弁装置１１の取付けに際しては先ず、マンホール周壁１６に図示しないコアドリルによりマンホール周壁の肉厚より若干浅い孔を形成しておく。ついで弁装置１１の蓋１２又は１３を開けて圧力検出スイッチ１７の作動圧力を弁装置１１の設定深さ、地下水量、地盤の強弱等を考慮して調整してから蓋１２又は１３を閉じたのち、破断金具２５を取付けたケース２１内に弁装置１１を挿入し、固定ピン１９をケース２１の嵌合孔２４に嵌合係止して弁装置１１をケース２１に一体的に連結する。
【００１９】
その後、ケース２１に図示しない駆動装置を連結して破断金具２５をマンホール周壁１６にあけられた孔に当てがって圧入し、先端の破断金具２５で孔内に残る薄い周壁を破断する。図３はこうして形成された導水孔２３に弁装置１１をケース２１と共に装着した状態を示している。
【００２０】
図中、２７は本体外周の環状溝２８に装着され、ケース２１との間をシールするＯリングであり、２９は、ケース２１とマンホール周壁１６の導水孔２３との間をシールするシール材である。
【００２１】
本実施形態の弁装置は以上のように構成され、マンホール周壁１６の導水孔２３に装着した状態で周壁外の水圧が上昇し、圧力検出スイッチ１７の作動圧力に達すると、圧力検出スイッチ１７がＯＮとなり、固定ピン１９が引込んでケース２１の嵌合孔２４より離脱する。すると弁装置１１の蓋１３に破断金具２５を通して水圧が作用していることから、弁装置１１がケース２１内で押し動かされて（図７）、該ケース２１よりマンホール内に押出され（図８）、これと共に周壁外の水が破断金具２５及び開口したケース２１を通して吐出され、マンホール内に一気に流入する。マンホール内に水と共に押出された弁装置１１は、導水孔２３に固定状態で取付けられるケース２１とワイヤー２２によって連結されているため紛失することはない。
【００２２】
図９に示す実施形態では、圧力検出スイッチ１７に代えてマンホール周壁外の水圧を検出するセンサ３１が設けられ、マイコンで構成される制御装置３２が圧力センサ３１で検出された圧力が設定値に達したとき、電磁石１８の制御回路に出力して電磁石１８を励磁するようになっている。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】係止爪で弁装置を埋設物周壁の導水孔に固定した状態を示す断面図。
【図２】固定ピンで弁装置を埋設物周壁の導水孔に固定した状態を示す断面図。
【図３】埋設物周壁の導水孔に装着した本発明に係る弁装置の断面図。
【図４】固定ピンによる固定の解除機構を示す模式図。
【図５】ケースの別の態様を示す断面図。
【図６】破断金具の側面図。
【図７】弁装置がケース内で押し動かされた状態を示す図。
【図８】弁装置がケースから押出された状態を示す図。
【図９】固定ピンによる固定の別の解除機構を示すブロック図。
【符号の説明】
【００２４】
１、１１・・弁装置
２・・埋設物
３、２３・・導水孔
４・・嵌合溝
５・・係止爪
７、１９・・固定ピン
１２、１３・・蓋
１４・・本体
１５・・孔
１６・・マンホールの周壁
１７・・圧力検出スイッチ
１８・・電磁石
２０・・乾電池
２１・・ケース
２２・・ワイヤー
２４・・嵌合孔
２５・・破断金具
２６、２８・・環状溝
２７・・Ｏリング
２９・・シール材
３１・・圧力センサ
３２・・制御装置
【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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