(57)【要約】【課題】プレキャスト部品を使用することによる施工の容易さや高強度であるという利点を享有しつつ、部品のストックや搬送・ハンドリングのコストを低減させることができるマンホール構造体およびその構築方法を提供する。【解決手段】マンホール構造体Ｍは、事前に用意したプレキャストコンクリートからなる複数のコンクリートパネル１４ａ，１４ｂ，１４ｃ，１４ｄと、これらの縁部を結合する打設コンクリート部Ｃを備えている。これにより、強度や品質が高いマンホール構造体Ｍを、型枠３２，３４の設置作業を簡単化し、また搬送や据え付け等の作業を小型の車両や施工重機で行なうことによって低コストで構築することができる。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
縁部が近接するように配置された複数のコンクリートパネルと、
前記近接する縁部を結合する打設コンクリート部とを有することを特徴とするマンホール構造体。
【請求項２】
前記コンクリートパネルには、前記縁部から外方に突出する結合用鉄筋が設けられていることを特徴とする請求項１に記載のマンホール構造体。
【請求項３】
前記コンクリートパネルはマンホール構造体の側壁を構成する側壁パネルであることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のマンホール構造体。
【請求項４】
前記マンホール構造体は、底版パネルまたは頂版パネルを有し、これら底版パネルまたは頂版パネルの少なくとも一方と前記側壁パネルはピン結合されていることを特徴とする請求項３に記載のマンホール構造体。
【請求項５】
複数のコンクリートパネルを互いの縁部が近接するように配置し、
前記縁部を含む空間を取り囲む型枠を構築して、該型枠と前記縁部によって囲まれるコンクリート打設空間を形成し、
前記コンクリート打設空間にコンクリートを打設して前記コンクリートパネルどうしを結合することを特徴とするマンホール構造体の構築方法。
【請求項６】
前記コンクリートパネルには、前記縁部から外方に突出する結合用鉄筋が設けられていることを特徴とする請求項５に記載のマンホール構造体の構築方法。
【請求項７】
前記コンクリートパネルはマンホール構造体の側壁を構成する側壁パネルであることを特徴とする請求項５または請求項６に記載のマンホール構造体の構築方法。
【請求項８】
前記マンホール構造体は、底版パネルまたは頂版パネルを有し、これら底版パネルまたは頂版パネルの少なくとも一方と前記側壁パネルはピン結合されていることを特徴とする請求項７に記載のマンホール構造体の構築方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、下水道施設等の管渠の管理を行なうために付設されるマンホール構造体とその構築方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
下水道設備のマンホールは、地下の下水道から上方に延びる矩形箱型の筒状部分（以下、「マンホール構造体」と呼ぶ。）によって構成され、このマンホール構造体は、現場においてコンクリート型枠を構築してコンクリートを打設することにより構築するのが一般的であった。しかしながら、工期の短縮や耐震性への要求が高まり、予め筒状あるいは箱型に成形したプレキャストコンクリート部品を現場で組み立てる工法が実施されている。この方法では、例えば、下水道と接続される箱型部分と、それから上方に延びる筒状部分、地表との連絡部分等の構成要素を個別に製造し、組み立て行く工程を採用する。地中深くにある大型のマンホールの場合には、筒状部分を更にいくつかの筒状のブロックに分割する。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような筒状あるいは箱型のプレキャスト要素部品を予め用意して組み立てる方法では、プレキャストして製造された要素部品が三次元的で寸法が大きく、重量も大きいので、その搬送と現場でのハンドリングのために、大型の搬送車や重機が必要となり、施工コストが上昇する。また、部品をストックしておくために多大のスペースが必要となる。
また、組み立てる際に構成要素の継目部の目地処理が必要であり、そのための経費が嵩むという問題も有る。さらに、現場の状況に応じて寸法や形状を調整することも困難であった。
【０００４】
本発明は、上記事情に鑑みて為されたもので、プレキャスト部品を使用することによる施工の容易さや高強度であるという利点を享有しつつ、部品のストックや搬送・ハンドリングのコストを低減させることができるマンホール構造体およびその構築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】
上記目的を達成するために、請求項１に記載のマンホール構造体は、縁部が近接するように配置された複数のコンクリートパネルと、前記近接する縁部を結合する打設コンクリート部とを有することを特徴とする。
【０００６】
請求項１に記載の発明においては、事前に用意されたプレキャストコンクリートからなる複数のコンクリートパネルが、その互いに近接する縁部を結合する打設コンクリート部によって結合され、所定の形状のマンホール構造体を構築している。部品となるコンクリートパネルを工場で製作することにより、細かい作業を安定した作業環境で行なうことができるので、強度や品質および作業能率が向上している。また、各構成部品がパネル状であるので、搬送や据え付け等の作業が容易であり、車両や施工重機の小型化を図ることができ、その結果としてコストを低減することができる。
【０００７】
請求項２に記載のマンホール構造体は、請求項１に記載の発明において、前記コンクリートパネルには、前記縁部から外方に突出する結合用鉄筋が設けられていることを特徴とする。
請求項２に記載の発明においては、結合用鉄筋どうしを結束し、あるいはこれらを打設コンクリート部に含めることにより、打設コンクリート部自体の強化と、コンクリートパネルどうしの結合の強化がなされる。
【０００８】
請求項３に記載のマンホール構造体は、請求項１または請求項２に記載の発明において、前記コンクリートパネルはマンホール構造体の側壁を構成する側壁パネルであることを特徴とする。
請求項３に記載の発明においては、側壁パネルがマンホール構造体の側壁を構成するように設置され、その縁部が打設コンクリート部により結合されている。必要に応じて底版や頂版を配置することにより、箱状のマンホール構造体が構築される。
【０００９】
請求項４に記載のマンホール構造体は、請求項３に記載の発明において、前記マンホール構造体は、底版パネルまたは頂版パネルを有し、これら底版パネルまたは頂版パネルの少なくとも一方と前記側壁パネルはピン結合されていることを特徴とする。
請求項４に記載の発明においては、コンクリートパネルの各接合面にピンを用いることにより、位置決めが容易かつ正確に行われる。
【００１０】
請求項５に記載のマンホール構造体の構築方法は、複数のコンクリートパネルを互いの縁部が近接するように配置し、前記縁部を含む空間を取り囲む型枠を構築して、該型枠と前記縁部によって囲まれるコンクリート打設空間を形成し、前記コンクリート打設空間にコンクリートを打設して前記コンクリートパネルどうしを結合することを特徴とする。
【００１１】
請求項５に記載の発明においては、コンクリートの打設が部分的であるので、コンクリートを打設して全体を構築する従来の方法に比べて、型枠の構築やコンクリート打設等の現場での作業が大幅に軽減され、工期や作業コストを縮減することができる。また、予めプレキャスト成形した箱型あるいは筒状の構成要素を組み立てる従来の方法と比べて、各構成部品がパネル状であるので、搬送や据え付け等の作業が容易であり、車両や施工重機の小型化を図ることができる。
【００１２】
請求項６に記載のマンホール構造体の構築方法は、請求項５に記載の発明において、前記コンクリートパネルには、前記縁部から外方に突出する結合用鉄筋が設けられていることを特徴とする。
請求項６に記載の発明においては、コンクリート打設空間に結合用鉄筋を突出させてコンクリートを打設することにより、打設コンクリート部自体の強化と、コンクリートパネルどうしの結合の強化がなされる。
【００１３】
請求項７に記載のマンホール構造体の構築方法は、請求項５または請求項６に記載の発明において、前記コンクリートパネルはマンホール構造体の側壁を構成する側壁パネルであることを特徴とする。
請求項７に記載の発明においては、側壁パネルがマンホール構造体の側壁を構成するように設置され、その縁部にコンクリート打設空間が形成され、これにコンクリートを打設することにより、筒状のマンホール構造体が構築される。
【００１４】
請求項８に記載のマンホール構造体の構築方法は、請求項７に記載の発明において、前記マンホール構造体は、底版パネルまたは頂版パネルを有し、これら底版パネルまたは頂版パネルの少なくとも一方と前記側壁パネルはピン結合されていることを特徴とする。
請求項８に記載の発明においては、各コンクリートパネルの接合面にピンを用いることにより、位置決めが容易かつ正確に行われる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
図１乃至図９は、本発明の実施の形態を示す図であって、図１は、構築されたマンホール構造体の外観を示す斜視図、図２は、管渠を構成するボックスカルバートとの繋がりを示す平面図、図３は図２のＡ−Ａ線に沿う断面図、図４は図２のＢ−Ｂ線に沿う断面図、図５は、マンホール構造体の分解斜視図、図６は、側壁パネルの斜視図、図７は、マンホール構造体を構築する施工フロー図、図８は、ボックスカルバートとマンホールの間の継手部を拡大して示す図、図９は、図８のＤ部の拡大図である。なお、図５において、正面の型枠を省略して図示している。
【００１６】
図１に示すように、このマンホール構造体Ｍは、上下に対向する頂版パネル１０と底版パネル１２、および４枚の側壁パネル１４ａ，１４ｂ，１４ｃ，１４ｄの６枚のプレキャストコンクリートパネル（以下、「コンクリートパネル」と呼ぶ。）と、出入り口となる円形マンホール（小径筒状部）１６とを用いて全体として箱型に構築されている。底版パネル１２と側壁パネル１４ａ，１４ｂ，１４ｃ，１４ｄ、および側壁パネル１４ａ，１４ｂ，１４ｃ，１４ｄと頂版パネル１０は接合面にインサートしたピン（図示略）を共有させて位置決めし、接着剤、モルタル等によって接合されている。また、側壁パネル１４ａ，１４ｂ，１４ｃ，１４ｄどうしは、四隅の角部に構成されたコンクリート打設空間Ｓ（図５参照）にコンクリートを打設して形成した打設コンクリート部Ｃによって一体に結合されている。このようなマンホール構造体Ｍの設計に際しては、壁部は剛体として、水平ラーメン部材として構造解析することができ、また、頂部および底部は、四辺単純支持版として構造解析することができる。
【００１７】
マンホール構造体Ｍを構成する各コンクリートパネル１０，１２，１４ａ，１４ｂ，１４ｃ，１４ｄは、工場において所定の型枠にコンクリートを打設し、養生して製造したものを、現場に搬入して使用する。異なる寸法のコンクリートパネルをストックとして用意しておけば、需要に対して迅速に応答することができる。コンクリートパネルは板状であり、ストックしておいても大きなスペースを必要としない。また、箱型や筒状のプレキャストコンクリート部材と比較すると、コンクリートパネルの方が寸法が小さく、軽量であり、したがって、現場への搬入や現場でのハンドリングが容易であり、施工のための重機の小型化を図ることができる。
【００１８】
個々のコンクリートパネルにはそれぞれ必要な形状部分が付与されている。すなわち、頂版パネル１０には、図２に示すように、円形マンホール１６が取り付けられるマンホール接続孔１８が形成され、３枚の側壁パネル１４ａ，１４ｂ，１４ｃには、下水道を構成するボックスカルバート（接続管）２０に接続されるボックスカルバート接続孔２２が形成されている。これらのコンクリートパネルは、鉄筋を配置することによって補強されており、鉄筋は上記のマンホール接続孔１８やボックスカルバート接続孔２２を迂回するように配置される。図６に示すように、側壁パネル１４ａ，１４ｂ，１４ｃ，１４ｄの側縁部の端面には、他の側壁パネル１４ａ，１４ｂ，１４ｃ，１４ｄとの結合部を補強する結合用鉄筋２４が突出している。
【００１９】
図７は、マンホール構造体Ｍを構築する施工フロー図であり、以下、この図７と図５を主に参照して、マンホール構造体Ｍを構築する工程を説明する。まず、砂利層２６の上に基礎コンクリート２８を敷設する基礎工を行い（ステップ１（ＳＴ１））、所定位置に底版パネル１２を据え付ける（ステップ２）。次に、底版パネル１２の縁部に４枚の側壁パネル１４ａ，１４ｂ，１４ｃ，１４ｄを据え付ける（ステップ３）。例えば、側壁パネル１４ａ，１４ｂ，１４ｃ，１４ｄの下端面と底版パネル１２の上面のそれぞれ対応する位置にピン穴を形成しておき、これに金属製のピン等をインサートすることにより、位置決めを行う。また、側壁パネル１４ａ，１４ｂ，１４ｃ，１４ｄを立設するために、適当な補助具を用いてこれを支持する。底版パネル１２と側壁パネル１４ａ，１４ｂ，１４ｃ，１４ｄの間には接着剤やモルタル等を配してシールを行なう。
【００２０】
底版パネル１２は側壁パネル１４ａ，１４ｂ，１４ｃ，１４ｄより側壁パネルの厚さの２倍だけ長くなっており、隅角部には上下に延びる角柱状の空間ができる。次に、この空間に配筋を行なう（ステップ４）。すなわち、各側壁パネル１４ａ，１４ｂ，１４ｃ，１４ｄの端面から突出する結合用鉄筋鉄筋２４どうしを互いに結束し、また、上下に延びる軸方向鉄筋（図示略）と上下端部のハンチ筋（図示略）とを配置する。次に、この隅角部の角柱状の空間を覆う型枠３２，３４を組み立て（ステップ５）、コンクリート打設空間Ｓを形成する。この実施の形態では、型枠３２，３４は等辺の山型鋼であり、隅角部の内外に、側壁パネル１４ａ，１４ｂ，１４ｃ，１４ｄに埋設された取付用具（図示略）を利用して取り付けている。これにより、コンパクトな型枠３２，３４を小さな作業負荷で組み立てることができる。
【００２１】
そして、型枠３２，３４内にコンクリートを打設し（ステップ６）、養生し（ステップ７）、固化したところで型枠３２，３４を解体する（ステップ８）。並行して、頂版パネル１０を据え付け（ステップ９）、マンホール接続孔１８に円形マンホール１６を取り付ける（ステップ１０）。次に、側壁パネル１４ａ，１４ｂ，１４ｃ，１４ｄのボックスカルバート接続孔２２にボックスカルバート（接続管）２０を取り付ける（ステップ１１）。ボックスカルバート２０および側壁パネル１４ａ，１４ｂ，１４ｃ，１４ｄの接続部には、内周を覆う可撓継手３６を取り付ける（図８および図９参照、ステップ１２）。可撓継手３６は、厚肉帯状のゴム等からなる可撓性シート３８を、ボックスカルバート２０および側壁パネル１４ａ，１４ｂ，１４ｃ，１４ｄの間に渡してボルト４０により固定する。可撓性シート３８は中央部が内向きに突出するように撓ませて取り付け、接続管２０とマンホール構造体Ｍの位置がずれても接続部からの液漏れが防止されるようになっている。次に、各接続部をモルタル等によってシーリングを施し（ステップ１３）、マンホール構造体Ｍの構築を終了する。
【００２２】
この実施の形態のマンホール構造体Ｍは、現場で全体をコンクリート打設して構築する従来の方法で製造されたものと比べて、コンクリートの打設が部分的であるので、型枠３２，３４の構築やコンクリート打設等の現場での作業が大幅に軽減され、工期や作業コストを縮減することができる。また、部品となるコンクリートパネルを工場で製作することにより、細かい作業を安定した作業環境で行なうことができるので、強度や品質および作業能率が向上する。
【００２３】
また、予めプレキャスト成形した箱型あるいは筒状の構成要素を組み立てる従来の方法により製造されたものに比べて、構造物として同等の性能を有するとともに、各構成部品がパネル状であるので、搬送や据え付け等の作業が容易であり、車両や施工重機の小型化を図ることができる。また、結合部の目地処理の手間を軽減することもできる。また、コンクリートパネルの厚さや、縦横の幅等の寸法を変えたものを組み合わせることにより、状況に応じた適宜の寸法・形状のマンホール構造体Ｍを構築でき、需要に素早く対応することができるとともに、ストックのためのスペースも大幅に縮減できる。
【００２４】
なお、上記実施の形態は一例であり、本発明はこれに限られるものではない。上記実施の形態では６枚のコンクリートパネルを用いたが、これに限られず、例えば、底部を現場でのコンクリート打設によって形成してもよい。この場合、底部の形成を側壁部の構築と同時に行ってもよく、別に行っても良い。マンホール構造体Ｍは、この実施の形態では矩形断面であるが、任意の多角形断面とすることができ、また、円弧板状コンクリートパネルを用いることにより、円、楕円等の断面とすることができる。また、上記実施の形態では単層のボックス構造としたが、これを多段に重ねることにより、多層構造のマンホール構造体Ｍとすることもできる。
【００２５】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明によれば、強度や品質が高いマンホール構造体を、型枠の設置作業を簡単化し、また搬送や据え付け等の作業を小型の車両や施工重機で行なうことによって低コストで構築することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係るマンホール構造体の外観を示す斜視図である。
【図２】マンホール構造体とボックスカルバートとの繋がりを示す平面図である。
【図３】図２のＡ−Ａ線に沿う断面図である。
【図４】図２のＢ−Ｂ線に沿う断面図である。
【図５】マンホール構造体の分解斜視図である。
【図６】側壁パネルの斜視図である。
【図７】マンホール構造体を構築する施工フロー図である。
【図８】ボックスカルバートとマンホールの間の継手部を拡大して示す図である。
【図９】図８のＤ部の拡大図である。
【符号の説明】
１０  頂版パネル
１２  底版パネル
１４ａ，１４ｂ，１４ｃ，１４ｄ  側壁パネル（コンクリートパネル）
２４  鉄筋（結合用鉄筋）
３２，３４  型枠
Ｃ  打設コンクリート部
Ｍ  マンホール構造体
Ｓ  コンクリート打設空間
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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