(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
セメントと水と起泡剤とを練り合わせ、所定形状に成形して養生固化してなり、上壁に円形の開口を形成し、成形体中に、ガラスチョップを分散状態で含有するとともに補強用鉄筋を埋設してなり、前記補強用鉄筋として、上下に間隔をあけて配置した複数の横筋と、左右に間隔をあけて配置した複数の縦筋と、箱の隅部に配置した高さ方向に長い横断面Ｌ字形のアングル材とを有し、少なくとも前記上壁中に開口を囲むように枠状に横筋を設けるとともに、この枠状の横筋の隅部を挟んで隣接する横筋に、開口を囲むように斜筋を配置し、前記縦筋とアングル材と斜筋とを前記横筋に対して連結固着してなる補強用鉄筋を設け、前記補強用鉄筋を含めた比重が１．０トン／ｍ3以上２．０トン／ｍ3以下の多孔質成形体からなることを特徴とする地中箱。
【請求項２】
セメントと水との混練物に対してガラスチョップを３〜１５容量％含有する請求項１記載の地中箱。
【請求項３】
砂、砂利またはその他の骨材を含有してなる請求項１又は２のいずれかに記載の地中箱。
【請求項４】
高さ方向に分割された複数の成形体からなる請求項１〜３のいずれかに記載の地中箱。
【請求項５】
ハンドホールとして用いられる請求項１〜４のいずれかに記載の地中箱。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、電気ケーブル、通信ケーブル等を地中配線する際に使用するハンドホールやマンホール等の地中箱に関する。
【背景技術】
【０００２】
ハンドホールやマンホール等の地中箱は、道路等の埋設場所に応じて、通行車輌等の荷重に耐えるために、２０トン、２５トン更には４０トンもの大きな静荷重に耐えうる高い強度が求められる。このため、従来から、これらの地中箱としては鉄筋コンクリート製のものが一般的に使用されている。また、合成樹脂製のハンドホールも提案されている。更に、ハンドホールの輸送性と施工性との改良を目的として、天板部と側壁部と底部とに分割できるハンドホール殻体を熱可塑性合成樹脂で製造し、該天板部、側壁部及び底部の夫々を中空二重構造として軽量化を図り、現場で組立て、壁部の穴部に管を埋着したソケットブロック体を嵌着したうえで該ハンドホール殻体の中空二重壁構造の内部空間に生コンクリートを注入して養生固化するようにしたハンドホールが提案されている（特許文献１参照）。また、断面厚さを低減して施工性を改善するとともに耐久性に優れたハンドホールを提供することを目的として、セメント、ポゾラン質微粉末、粒径２ｍｍ以下の骨材粒子、水、及び減水剤、更には金属繊維等を含む配合物の硬化体からなる超高強度コンクリート系の硬化体を用いたハンドホールも提案されている（特許文献２参照。）
【０００３】  しかし、鉄筋コンクリート製のものは、有効寸法が６００×６００×６００ｍｍ程度のハンドホールでも１基当たりの重量は５００ｋｇ以上と重いことから、プレキャスト品（二次製品）の場合には、施工性、トラック等による運搬効率等に難点がある。一方、合成樹脂製のものは、軽量で施工性、運搬効率には優れるが、強度が不足しがちで、２５トン、４０トンといった大きな耐荷重が要求される場所には設置できない。しかも、軽量であり過ぎるがゆえに湧水等による浮きの問題があり、浮き防止の為に別途、土台等の設置が必要な場合があり、施工性、施工費用の点で問題がある。また、合成樹脂製の中空二重構造としたものは、軽量で輸送効率はよいが、現場での組み立て、更には生コンクリートの注入及びその養生期間が必要で施工期間が長期化し、結果として施工費用の増大につながる場合がある。更に、超高強度コンクリート系の硬化体を用いたハンドホールも、部材寸法はある程度薄くできても軽量化も可能であるが、高強度とするためには金属繊維等の配合が必要で、製品コストが高くつく。    【特許文献１】特開平６−１７３２８５号公報    【特許文献２】特開２００１−２１８３４９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は前記のような従来の問題点に鑑み、軽量で高強度のハンドホール、マンホール等の地中箱を提供せんとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の地中箱は、上記の目的を達成するために、セメントと水と起泡剤とを練り合わせ、所定形状に成形して養生固化してなり、上壁に円形の開口を形成し、成形体中に、ガラスチョップを分散状態で含有するとともに補強用鉄筋を埋設してなり、前記補強用鉄筋として、上下に間隔をあけて配置した複数の横筋と、左右に間隔をあけて配置した複数の縦筋と、箱の隅部に配置した高さ方向に長い横断面Ｌ字形のアングル材とを有し、少なくとも前記上壁中に開口を囲むように枠状に横筋を設けるとともに、この枠状の横筋の隅部を挟んで隣接する横筋に、開口を囲むように斜筋を配置し、前記縦筋とアングル材と斜筋とを前記横筋に対して連結固着してなる補強用鉄筋を設け、前記補強用鉄筋を含めた比重が１．０トン／ｍ3以上２．０トン／ｍ3以下の多孔質成形体からなることを特徴とする。前記ガラスチョップは、セメントと水との混練物に対して３〜１５容量％含有することが好ましい。
【０００７】
また、本発明の地中箱は、セメントに砂、砂利またはその他の骨材を含有したものであってもよい。
【０００８】
また、地中箱は、全体が一体成形されたものであってもよいが、高さ方向に分割された複数の成形体からなるものでもよい。
【０００９】
本発明の地中箱は、特にハンドホールとして好適に用いられる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明に係る地中箱は、起泡剤により形成された多数の独立気泡を有する多孔質成形体からなることから、従来の鉄筋コンクリート製地中箱が、コンクリートのみの比重が２．３ｔ／ｍ3、補強用鉄筋を含めた比重は２．４ｔ／ｍ3程度で、有効寸法６００×６００×６００ｍｍのハンドホール１基当たりの重量は５００ｋｇを超えるのに対し、補強用鉄筋を含めても比重を１．０〜２．０ｔ／ｍ3以下として、前記寸法のハンドホールであれば１基当たりの重量を２５０〜３００ｋｇと軽くすることができ、施工性に優れるとともに、トラック等による輸送効率もよく、またプレキャスト製品（二次製品）とすることで現場施工も簡単になり、また施工現場での養生期間も不要であるので施工期間も短くて済み、施工費用の低減が可能となる。しかも、軽量であるにもかかわらず、箱を構成する前記多孔質成形体が、分散状態で含有するガラスチョップ及び補強用鉄筋により補強された構造を有することから、少なくとも静荷重２０トン以上、更には４０トンにも耐えうる高い強度を備えさせることができる。更に、箱の隅部に高さ方向に長いアングル材を埋設しているので、より高強度の地中箱とすることができる。しかも、アングル材を箱の隅部に埋設すると、側壁にノックアウトと呼ばれる凹所を設けて壁厚の薄い部分があり、側壁の強度が不足しがちな地中箱の場合には、前記ノックアウト部分から外れた隅部にアングル材を配置することで、高い強度を付与することができる。更に、アングル材として横断面形状が略Ｌ字形のものを用いた場合には、成形時のセメントミルクのまわりもよく、セメント固化物とアングル材とが良好に密着して、高強度となる。
【００１１】
本発明の地中箱は、ガラスチョップをセメントと水との混練物に対して３〜１５容量％含有することで、比重が小さい軽量な多孔質体であっても、ハンドホールやマンホール等として要求される十分な強度を確保することができる。
【００１３】
また、本発明の地中箱は、砂を含有したモルタルとしたり、更に砂利を含有したコンクリートとしたり、また、その他の骨材を適宜配合することで、より高強度とすることができる。
【００１４】
本発明の地中箱は、電気ケーブル、通信ケーブル等を地中配線する際に使用するハンドホールやマンホール、その他、各種の地中構造物（室）として使用でき、特にハンドホールとして好適に用いられる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
図１は、本発明の地中箱の１実施形態を示す、上部部材２及び下部部材３からなるハンドホール１を、その一部を破断して示した斜視図であり、図２（ａ）は上部部材２の平断面図、図２（ｂ）は下部部材３の平断面図である。ハンドホール１は、下部部材３の上部開口縁に形成した凸条３１と上部部材２の下部開口縁に形成した凸条２１とを嵌め合わせ、接合面をエポキシ系等の接着剤で接着し、更に、必要に応じて、図示しないＲＣ部材を上部部材２上に載置固定し、地表に表れる開口部を金属蓋で開閉可能に塞いだ状態で地中に埋設される。
【００１６】
上部部材２及び下部部材３は、それぞれ、セメントと水と起泡剤とを練り合わせ、これにガラスチョップを混合分散させたセメントミルクを、例えば、図４（ａ）、（ｂ）に示すように、補強用鉄筋４、５を設置した成形型６、７にて所定形状に成形して養生固化したセメント固化物からなり、成形体中に、ガラスチョップを分散状態で含有するとともに補強用鉄筋を埋設してなり、前記補強用鉄筋を含めた比重が１．０トン／ｍ3以上２．０トン／ｍ3以下の多孔質成形体からなる。
【００１７】
図例の上部部材２は、下方に開口するとともに、側壁２２の厚さを下部に比べて上部を厚く形成し、上壁２３には円形の開口２０を形成してある。上部部材２に埋設された補強用鉄筋４は、井桁状に組んだ上下の横筋２４、２５を縦筋２６で連結固着するとともに、４隅には、高さ方向に長く横断面がＬ型のアングル材２７を、上下の横筋２４、２５に連結固着してある。また、上部の横筋２４は内外二重に配置してあり、その間を短筋２８で連結固定するとともに、隅部を挟んで隣接する横筋２４同士を、上壁２３に形成される開口部２３を囲むようにして斜筋２９により連結固定してある。
【００１８】
一方、図例の下部部材３は、上方に開口するとともに、４面の側壁３２のそれぞれの外面側には、壁厚の薄いノックアウトと呼ばれる凹所３３を設けて、ケーブル等を挿通するための穴開けを容易とし、また、底壁３４の上面には、必要に応じて水抜き穴を形成するための円形の凹所３５を設けて壁厚を薄くしてある。下部部材３の補強用鉄筋５は、上下方向に間隔をおいた複数の横筋３６を、倒コ字形で、側壁３２から底壁３４にかけて連続する複数の縦筋３７で連結固着するとともに、ノックアウト３３から外れた位置である箱の４隅には、高さ方向に長く、横断面がＬ型のアングル材３８を、上下に配置した複数の横筋３６に連結固着してある。なお、側壁３２のノックアウト３３及び底壁３４の水抜き穴用凹所３５にあたる部分では、横筋３６及び縦筋３７を切断してある。
【００１９】
なお、上部部材２、下部部材３の形状、構造、更にはそれらに埋設される補強用鉄筋４、５の形状、構造は上記のものに限定されるものではなく、用途や要求される強度によって適宜設計できる。また、アングル材２７、３８も、必ずしも４隅に設ける必要はなく、別の位置でもよいし、更には、ハンドホールの大きさや要求強度によっては、図３に示すハンドホール１Ａのように、アングル材を全く用いることなく、鉄筋のみであってもよい。図３に示すハンドホール１Ａにおいて、図１、２に示すハンドホール１と同じ構造部分については、同一符号を付して説明は省略する。
【００２０】
また、図例のハンドホール１、１Ａは、いずれも上部部材２、２Ａと下部部材３、３Ａとの２つの部材から構成されているが、両者の間に、上部部材２、２Ａ及び下部部材３、３Ａのそれぞれに連結可能な筒状の中間部材を配置して高さの異なるハンドホールとして使用することも可能である。この場合の中間部材としては、上部部材２、２Ａ、下部部材３、３Ａと同様に、ガラスチョップを含有し、鉄筋を埋設した多孔質成形体からなるセメント固化物からなるものであってもよいし、通常の鉄筋コンクリート製であってもよい。更に、用途や要求強度等に応じて、上下部材２、３のいずれか一方又は中間部材を通常の鉄筋コンクリート製としてもよい。
【００２１】
ハンドホール１は、上記のようなセメント、起泡剤、ガラスチョップ、更には水を混合、混練したセメントミルクを、図４に示すように補強用鉄筋４又は５を配置した成形型６、７に注入して成形し、養生することで、起泡剤を含んだセメントミルクが、セメントと水との水和反応により硬化して、多数の独立気泡を有する軽量な多孔質成形体からなるセメント固化物として得られる。図４に示した上部部材成形型６及び下部部材成形型７は、底枠６１、７１と、その４辺に開閉可能に連設した側枠６２、７２を備え、側枠６２、７２に囲まれた内部空間の底枠６１、７１の上面には、上部部材２及び下部部材３の内部空間を形成するための中枠６３、７３を設けてあり、更に、上部部材成形型６の中枠６３上には、上部部材２の開口２０を形成するための分離型６４が配置されており、セメントミルクを注入、養生、固化した後には、図中に仮想線で示すように、各型の側枠６１、７１を開き、更に上部部材２にあっては分離型６４を取り外したうえで、成形品である上部部材２及び下部部材３を、それぞれの成形型６、７から取り出す。なお、この成形型では下部部材３は、使用状態とは上下反転した姿勢で成形される。ハンドホール等、本発明の地中箱を成形するための成形型は図４に示すものに限定されるものではなく、各種構造の成形型を使用できることはいうまでもない。
【００２２】
本発明に使用するセメントは特に限定されるものではなく、普通ポルトランドセメント、早強ポルトランドセメント、超早強ポルトランドセメント等、各種セメントを使用できる。生産性、強度の点からは早強ポルトランドセメントを使用することは好ましい。また、起泡剤も特に限定されるものではなく、タンパク質系、界面活性剤系、樹脂系等の公知の各種起泡剤を使用することができる。更に、ガラス短繊維であるガラスチョップの繊維長も特に限定されるものではないが、３〜２０ｍｍの範囲のものが好ましく、より好ましくは５〜１５ｍｍである。繊維長が３ｍｍ未満のガラスチョップでは補強効果が不足する傾向にあり、また２０ｍｍを超えると分散性が低下する傾向にある。また、セメント固化物との接着性を向上させ、より高強度とするために、エポキシ系、スチレン系等のバインダーを吹き付け又は含浸したガラスチョップを用いることも好ましい。
【００２３】
セメントと水との配合割合は、重量比で、セメント：水＝１：１〜１：０．２の範囲内とすることが好ましい。水が多すぎると強度が低下する傾向にあり、水が少なすぎると成形時にセメントミルクの流動性が低下して成形性を阻害する傾向にある。また、ガラスチョップの添加量は、セメントと水との混練物（セメントミルク）に対して３〜１５容量％とすることが好ましい。ガラスチョップが３容量％未満の場合には、得られるパネルの強度が不足する傾向がある。またガラスチョップが１５容量％を超えるとセメントミルクに対する分散性が悪くなり、成形品の強度が不均一になる傾向がある。更に、起泡剤の添加量は特に限定されるものではないが、通常はセメントに対して０．５〜１０重量％の範囲で、得られる成形品（地中箱）の比重が、補強用鉄筋を含めて１．０〜２．０ｔ／ｍ3の目的とする値となるように適宜調整すればよい。成形品（地中箱）の比重としては、より好ましくは１．１〜１．６ｔ／ｍ3の範囲である。
【００２４】
本発明の地中箱では、前記セメントミルクに骨材として砂を入れてモルタルとしたり、更に砂利を入れてコンクリートとすることができ、更にその他の骨材や公知のセメント添加剤等を必要に応じて適宜添加することができる。
【実施例１】
【００２５】
図１に示すような、４隅に高さ方向に長いＬアングル材を固着した補強用鉄筋４、５を、図４（ａ）、（ｂ）に示すように成形型６、７内に設置し、セメント、水、起泡剤およびガラスチョップを混合、混練したセメントミルクを型内に注入し、１４日間養生して固化させ、ハンドホール１の上部部材２及び下部部材３を製造した。この上部部材２及び下部部材３をエポキシ系接着材で接着して得られた、有効寸法６００×６００×６００ｍｍ、高さ７６０ｍｍ、上部部材２の外寸８７０×８７０ｍｍ、上壁２３の開口２０の内径６００ｍｍφ、側壁厚さ６０ｍｍ（側壁のノックアウト部分の大きさ：４００×２００ｍｍ）、底壁厚さ８０ｍｍ（底壁の水抜き孔用凹部の大きさ：２５ｍｍφ）のハンドホール１は、総重量が２７９ｋｇで、補強用鉄筋及びアングル材を含めた比重は１．３ｔ／ｍ3、強度試験の結果も良好であった。
【実施例２】
【００２６】
図３に示すような、４隅にＬアングル材を設けていない補強用鉄筋４Ａ、５Ａを、図４（ａ）、（ｂ）に示すように成形型内に設置し、実施例１と同じセメントミルクを注入し、１４日間養生して固化させ、ハンドホール１Ａの上部部材２Ａ、下部部材３Ａを製造した。この上部部材２Ａ及び下部部材３Ａをエポキシ系接着材で接着して実施例１と同じ寸法のハンドホール１Ａを得た。このハンドホール１Ａは、総重量が２７９ｋｇで、補強用鉄筋及びアングル材を含めた比重は１．３ｔ／ｍ3、強度試験の結果も良好であった。
【００２７】
（比較例）
通常の生コンクリートを、実施例２と同様に図３に示す補強用鉄筋を設置した成形型内に注入し、１４日間養生固化させてハンドホールの上部部材と下部部材とを製造し、エポキシ系接着材で接着して、実施例１及び実施例２と同じ寸法の鉄筋コンクリート製ハンドホールを得た。得られた鉄筋コンクリート製のハンドホールは、総重量が５４０ｋｇで、補強用鉄筋を含めた比重は２．４ｔ／ｍ3であった。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明の地中箱の１実施形態を示す一部を破断した斜視図である。
【図２】（ａ）は上部部材の平断面図、（ｂ）は下部部材の平断面図である。
【図３】本発明の地中箱の他実施形態を示す一部を破断した斜視図である。
【図４】（ａ）は上部部材成形型の１例を示す簡略縦断面図、（ｂ）は下部部材成形型の１例を示す簡略縦断面図である。
【符号の説明】
【００２９】
１、１Ａ  ハンドホール
２、２Ａ  上部部材
３、３Ａ  下部部材
４、４Ａ  上部部材の補強用鉄筋
５、５Ａ  下部部材の補強用鉄筋
６  上部部材の成形型
７  下部部材の成形型
２０  開口、  ２１  凸条、  ２２  側壁、  ２３  上壁、  ２４  横筋、  ２５  横筋、  ２６  縦筋、  ２７  アングル材、  ２８  短筋、  ２９  斜筋、
３１  凸条、  ３２  側壁、  ３３  凹所（ノックアウト）、  ３４  底壁、  ３５  凹所、  ３６  横筋、  ３７  縦筋、  ３８  アングル材
６１  底枠、  ６２  側枠、  ６３  中枠、  ６４  分離型
７１  底枠、  ７２  側枠、  ７３  中枠
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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