(57)【要約】【課題】地下構造物用鉄蓋において、受枠を軽量化し、製造コスト及び施工コストの低減を図るとともに、労力の負担を軽減し得るようにする。【解決手段】鉄蓋とそれを受け支える受枠とから成る地下構造物用鉄蓋において、受枠に除雪板類が衝突した際に、受枠１０に及ぼされる衝撃力が緩和されるように、受枠は鉄蓋を受け支える内枠部１１とその外側を取り囲む外枠部１２とから成るとともに、間に空所１４を設けて上端部１３にてつながった二重枠構造を有し、かつまた、上記内枠部よりも外枠部の方が上下方向に短い長さに設定されていることにより、内枠部と外枠部がほぼ逆Ｊ字型の横断面を有する部分的二重枠構造に形成されていることを特徴とする。【選択図】          図２
2016041873.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
鉄蓋とそれを受け支える受枠とから成る地下構造物用鉄蓋において、
受枠に除雪板類が衝突した際に、受枠に及ぼされる衝撃力が緩和されるように、受枠は鉄蓋を受け支える内枠部とその外側を取り囲む外枠部とから成るとともに、間に空所を設けて上端部にてつながった二重枠構造を有し、かつまた、上記内枠部よりも外枠部の方が上下方向に短い長さに設定されていることにより、内枠部と外枠部がほぼ逆Ｊ字型の横断面を有する部分的二重枠構造に形成されている
ことを特徴とする地下構造物用鉄蓋における受枠。
【請求項２】
外枠部は、外枠下端から上端部に向かって外方から内方へ傾斜する傾斜面を有し、外枠下端は受枠の上端から最大で約３０ｍｍ下方に位置している
請求項１記載の地下構造物用鉄蓋における受枠。
【請求項３】
外枠部は、その外面にほぼ水平の棚部を有しており、上記棚部は受枠の上端から約５ｍｍ下方の位置にある
請求項１又は２記載の地下構造物用鉄蓋における受枠。
【請求項４】
内枠部と外枠部との間の空所には弾力性材料から成る充填材が固定されている
請求項１記載の地下構造物用鉄蓋における受枠。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、鉄蓋とそれを受け支える受枠とから成る地下構造物用鉄蓋における受枠に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
道路に設置されている地下構造物用鉄蓋は、当初路面と同じ高さに施工されるが、一般的には、時間の経過とともに路面が低下するため相対的に突出し、路面から突出する高さが増す傾向となる。このような路面状況において除雪作業が行われると、除雪車のスノープラウなどと呼ばれる除雪板が受枠に接触し、大きな衝撃を受けるとともに、場合によっては運転者が負傷するような事態に至る。
【０００３】
地下構造物用鉄蓋には除雪対応型という製品があり、本件出願人の場合には特開平８−１２０７０１号（特許第２５８１６５８号）の発明としてその技術を開示している。上記発明をその図５を参照して説明すると、Ａは鉄蓋、Ｂは受枠を示す。受枠Ｂは内壁部ａと外壁部ｂ及び上壁部ｃから成る弾性変形可能なほぼ箱状の構造に形成され、また、受枠Ｂに働く外力を上方へそらせるために、外側を低くした傾斜面ｄが前記上壁部から外壁部にかけての部位に形成されている。傾斜面ｄは除雪車の除雪刃ｓ（マルエス）が受枠の外周に当たった場合に上方へ滑らせたり跳ねさせたりしてそらせることにより衝撃力を緩和する目的で外側を低く、水平面からの俯角θが１５〜４５度になるように形成されている。しかし、このような受枠は全高にわたり二重枠の箱状構造であるため、製造コストが高く重量も大きいという問題があった。
【０００４】
受枠が路面から２ｃｍを超える段差を形成する場合には、段差修正を行うことが工事施工者に求められている（「建設工事公衆災害防止対策要綱の解説＜土木工事編＞」建設省建設経済局建設業課監修、大成出版社１９９３年０２月１４日発行）。故に、衝撃を緩和するための部位は路面から３ｃｍ程度あれば十分であるから、前記発明の箱状構造とする必要性は少ないといえる。先行技術を調査したところ特開平７−１３８９７３号の発明が見出された。同発明には、除雪板が、どの位置や方向から接触しても刃先が受枠に引っ掛かることがないと記載されている。しかし、受枠上部のみに突起を放射状に形成しているので、庇状の張り出しが形成され、舗装材の転圧不足の発生する恐れがある。
【０００５】
一方、下水道普及率の向上の結果、いわゆるマンホール鉄蓋の数は全国に１４００万個とも言われている。このため、新規にマンホール鉄蓋を設置する数は減少し、老朽化した既設マンホール鉄蓋の交換工事が行なわれるようになっている。鉄蓋交換工事として、特開２００４−０６８５９６号に開示されているように、鉄蓋周囲の路面舗装を円形に切断し、蓋と枠から成る鉄蓋を交換した後、超速硬性無収縮モルタルを使用して埋め戻し、モルタル上部のみ、鉄蓋周囲の舗装と類似の表層材を用いて仕上げる工法が普及している。工事のために道路交通を規制する必要があり、早急な工事完了が求められるからであり、上記発明に係る工法はその要求を満たしている。
【０００６】
表層材として一般的な加熱アスファルト合材を用いる場合には転圧作業を必要とし、工事中騒音が発生する。そこで、上記発明では無転圧の表層材を使用すると記載しており、無転圧の表層材は、通常、袋入りの骨材、硬化剤等を樹脂と作業者が人力で練り合わせて用いる。その例としては、粒径２ｍｍ程度の砂骨材とバインダーのアクリル樹脂とを混練した「樹脂系路面補修材」呼ばれるものがあり、これをモルタル上部に５ｍｍ程度の厚さに施工することが多い。つまり、モルタル埋め戻し時には、表層材層として５ｍｍ程度の施工高さを残し、モルタルを路面よりも低く流し込む必要がある。モルタルを流し込む作業は、作業者の感覚で行なうことが多く、そのために一様な安定した残り代にならないという問題が生じていた。
【０００７】
【特許文献１】特開平８−１２０７０１号
【特許文献２】特開平７−１３８９７３号
【特許文献３】特開２００４−０６８５９６号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は前記の実情に鑑みなされたもので、その課題は、地下構造物用鉄蓋において、受枠を軽量化し、製造コスト及び施工コストの低減を図るとともに、労力の負担を軽減し得るようにすることである。また、本発明の他の課題は、必要最小限度の二重枠構造を有することにより、軽量化された受枠であるにも拘らず、除雪板類による衝撃力を有効に吸収し、鉄蓋の飛散防止を可能にすることである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前記の課題を解決するため、本発明は、鉄蓋とそれを受け支える受枠とから成る地下構造物用鉄蓋において、受枠に除雪板類が衝突した際に、受枠に及ぼされる衝撃力が緩和されるように、受枠は鉄蓋を受け支える内枠部とその外側を取り囲む外枠部とから成るとともに、間に空所を設けて上端部にてつながった二重枠構造を有し、かつまた、上記内枠部よりも外枠部の方が上下方向に短い長さに設定されていることにより、内枠部と外枠部がほぼ逆Ｊ字型の横断面を有する部分的二重枠構造に形成されているものとするという手段を講じたものである。
【００１０】
地下構造物用鉄蓋は鉄蓋とそれを受け支える受枠とによって構成されるが、本発明はその一方である受枠に関するものである。よって、特に言及することはしないが、鉄蓋は、従来のものと同様に本発明の受枠によって受け支えられる。この受枠は鉄蓋を受け支える内枠部とその外側を取り囲む外枠部とを有し、上記内枠部と外枠部とは間に空所を設けて上端部にてつながった二重枠構造を有している。つながった、とは一体に形成されているという意味であり、具体的には鋳型を用いて鋳造され一体に形成されている状態と理解して良い。
【００１１】
本発明の受枠は、除雪時に受枠に除雪板類が衝突した際に、受枠に及ぼされる衝撃力が緩和されるように、二重枠構造を有しているが、特に、上記内枠部よりも外枠部の方が上下方向に短い長さに設定されていることにより、内枠部と外枠部がほぼ逆Ｊ字型の横断面を有する部分的二重枠構造に形成されていることを特徴とする。ここで、逆Ｊ字型とは、相対的に内枠部が長く、外枠部が短い断面形状の形容であり、それ以上の条件を加重するものではない。
【００１２】
外枠部は、下端部から上端部に向かって外方から内方へ傾斜する傾斜面を有し、外枠下端は受枠の上端から最大で約３０ｍｍ下方に位置しているという構成は、本発明にとって好ましい形態である。即ち、外枠部が上記のような傾斜面を有することで、除雪車のスノープラウの如き除雪板類が地下構造物用鉄蓋に接触しても、上記傾斜面をガイドとしてそらせて衝撃力を緩和することができる。
【００１３】
上記外枠部は、その外面にほぼ水平の棚部を有しており、上記棚部は受枠の上端から約５ｍｍ下方の位置にあるという構成も、本発明にとって好ましい形態である。何故なら、表層材層として５ｍｍ程度の施工高さを残して、モルタルを路面よりも低く流し込む必要があるので棚部がモルタルを流し込む際の目安となり、安定した表層材厚さを確保し易くなるからである。
【００１４】
さらに、内枠部と外枠部との間の空所に弾力性材料から成る充填材が固定されているという構成も望ましい形態である。上記空所にモルタルが充填された場合は全体が剛体となり、二重枠としての衝撃緩和特性が低下することになる。しかし、上記空所に弾力性材料から成る充填材を固定することにより、空所にモルタルが充填されなくなるので二重枠構造が保持され、衝撃緩和特性を確保することができる。
【００１５】
本発明は除雪対応型の地下構造物用鉄蓋における問題が発明の端緒となっており、このため除雪板、スノープラウに関する記述が主となる。しかしながら、土砂災害の復旧工事等において排土板を装着したブルドーザー等の車両が土砂排除工事に当たることがあり、この場合も受枠に加えられる衝撃は除雪作業時と変わるものではない。よって、本発明における除雪板類とは排土板等を含む概念であり、それらによる積雪や土砂の排除作業の影響を被るおそれのある積雪地に設置された地下構造物用鉄蓋の受枠が発明の対象となる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明は以上のように構成され、かつ、作用するものであるから、地下構造物用鉄蓋において、受枠を軽量化し、製造コスト及び施工コストの低減を図ることができ、労力の負担を軽減することができるという効果を奏する。また、本発明によれば、必要最小限度の二重枠構造を有することにより、軽量化された受枠であるにも拘らず、除雪板類による衝撃力を有効に吸収し、鉄蓋の飛散防止を可能にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明に係る地下構造物用鉄蓋における受枠の一例を示す中央部断面説明図である。
【図２】同上の要部を拡大して示す断面説明図である。
【図３Ａ】本発明の地下構造物用鉄蓋における受枠を用いた施工に関するもので、地下構造物用鉄蓋の周囲を露出させた状態を示す断面図である。
【図３Ｂ】同じくモルタルを充填した状態を示す断面図である。
【図３Ｃ】同じく表層材層を充填した状態を示す断面図である。
【図４】充填材を使用せずに行った新規施工時を示す断面図である。
【図５】除雪対応型製品の一例を示す断面図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、図示の実施形態を参照して本発明をより詳細に説明する。図１は本発明に係る地下構造物用鉄蓋における受枠１０を示しているが、地下構造物用鉄蓋は図５について説明したとおり、鉄蓋Ａとそれを受け支える受枠Ｂとから構成されていると考えて良い。
【００１９】
受枠１０は、鉄蓋を受け支える内枠部１１とその外側を取り囲む外枠部１２とを有し、かつ、上記内枠部１１と外枠部１２とは、間に空所１４を設けて上端部１３にてつながった二重枠構造を有している。そして、内枠部１１よりも外枠部１２の方が上下方向に短い長さに設定されていることにより、内枠部１１と外枠部１２がほぼ逆Ｊ字型の横断面を有する部分的二重枠構造に形成されており、この点が本発明の形状的な一つの特徴である。
【００２０】
外枠部１２は、外枠下端１８から上端部１３に向かって外方から内方へ傾斜する傾斜面を有している。実施形態では、図２により詳細に示されているように、外枠部１２は、上部外枠部１５と、下部外枠部１６及びそれらの間に位置する水平の棚部１７を有し、その内の上部外枠部１５と下部外枠部１６とが傾斜面を構成している。そして、外枠下端１８は受枠の上端部１３から最大で約３０ｍｍ下方に位置している。傾斜面は、除雪板類の衝突による衝撃緩和の目的が主であるから、角度としては、例えば、上部外枠部１５の傾斜角θ１、下部外枠部１６の傾斜角θ２共に１５〜４５度の範囲が望ましい。
【００２１】
外枠下端１８が受枠の上端から最大で約３０ｍｍ下方に位置しているべき理由は、受枠１０が路面から２ｃｍを超える段差を形成する場合には、段差修正を行うことが工事施工者に求められていることによる。即ち、衝撃を緩和するための部位は路面から３ｃｍ程度あれば十分であると判断されるので、外枠下端１８の位置としては、受枠１０の上端部からの距離Ｒが最大で約３０ｍｍ（３ｃｍ）下方が好適であると設定したものである。
【００２２】
ここで、受枠の大きさや各部の具体的寸法、道路構造等には様々な種類があると考えられ、一律３０ｍｍで良いのかとの疑問を生ずる。例えば、口径６００φのマンホール鉄蓋を受け支える受枠の場合、枠部の全高Ｈ（フランジ部１９から上端部１３までの高さ）はおよそ１１０ｍｍであり、それが９００φの場合には１２０ｍｍである。しかしながら、受枠１０は地下構造物の一部であり、路面下に埋設されるものであるから、その具体的寸法等と路面高さの経時的変化とは直接的関係はない。前述した、路面から２ｃｍを超える段差を形成する場合には、段差修正を行うことが工事施工者に求められているという旧建設省の要求もこの点にあると判断される。よって、衝撃を緩和するための部位は路面から３ｃｍ程度あれば十分であるということになる。
【００２３】
図示の実施形態において、外枠部１２の傾斜面から上端部１３に至る形状は、上部外枠部１５、下部外枠部１６、水平の棚部１７の全てが平面または円錐曲面から成っている。このため、各部の位置関係を明確に把握することができ、また、加工が容易である等の利点を有する。しかしながら、空所１４については、断面形状を円弧形状にしている。これは円弧形状の断面形状とすることが空所１４と弾力性部材２０が隙間なく密着するために弾力性部材２０の形状を単純化する等の観点から望まれるためである。
【００２４】
上記空所１４には、弾力性材料から成る充填材２０が固定される。充填材２０とは空所を埋める素材という程の意味であり、流動状の物質の充填も可能であるが、特に、そのものを意味するものではない。例えば、図３に示す実施形態ではゴムリングを空所１４とほぼ同じ断面形状に形成し、それを空所１４に嵌め込んだものとして図示している。空所１４に充填材２０を固定する理由は、一つとして前記外枠部１２の弾性の維持があり、また、受枠設置後の舗装材埋め戻し時における転圧不良の防止がある。空所１４がそのままの場合、二重枠構造の下部がアゴとなり、加熱アスファルト合材には１３ｍｍ程度の大きさの骨材も含まれているため、入り込み難く転圧不良を生じ易いのである。
【００２５】
なお、加熱アスファルト合材の打設時、温度は１５０℃程度になっているので、弾力性材料から成る充填材２０には上記温度に耐える耐熱性が必要である。通常舗装に使用される加熱アスファルト合材の施工厚さは次表１に示す程度が一般的である。
表１
2016041873.tif 000003
【００２６】
このような構成を有する、本発明の地下構造物用鉄蓋における受枠１０を用いた施工について説明する。図３Ａ、図３Ｂ、図３Ｃは既設の地下構造物用鉄蓋の交換に関する工事を示しており、背景技術の欄にも記載したパラボラ工法と略称されるマンホール鉄蓋維持修繕工法によって工事が行なわれる。図３Ａはマンホール鉄蓋の周囲の舗装を除去し、地下構造物用鉄蓋（マンホール鉄蓋）を露出させた状態を示しており、舗装部分にはパラボラアンテナ状のダイヤモンドブレードによって切断された円形球面状の切断面２１が現れている。なお、２２はマンホール鉄蓋を載せている人孔躯体、２３は受枠固定用の調整ボルト、２４はモルタル充填用内型枠、２５はモルタル充填空間を夫々示している。
【００２７】
図３Ａの状態では、本発明に係る受枠１０を交換のために据え付ける工程までが完了している。この後、モルタル２６をモルタル充填空間２５に流し込むモルタル充填作業が行なわれる。モルタルの充填には、図３Ｂに示したように、表層材層２７として５ｍｍ程度の施工高さを残して、モルタル２６が路面よりも低く流し込まれる。二重枠構造の下部は充填材２０により埋められており、モルタル２６は十分に回り込み、充填されないという事態は起こらない。モルタル流し込みの目安として水平な棚部１７があり、モルタル２６は棚部１７と同じ高さになるまで充填されるので、作業者の感覚に頼ることがなく、表層材の施工に必要な施工高さが客観的に確保される。モルタル２６の硬化後、モルタル充填用内型枠２４が剥離される。
【００２８】
その後、無転圧の表層材を用いて、表層材層２７を形成する。図３Ｃに示されている工程である。この段階は職人によるコテを用いた手作業であり、最終的にスリップ止め骨材を散布して全ての作業を終了し、マンホール鉄蓋維持修繕工事が完成する。上記の説明から理解されるように、この工法ではモルタル充填部にも表層材層にも打設時の転圧は不要である。なお、図４は上記修繕工事ではなく新規施工の例に関するもので、２８は表層、２９は基層、３０は路盤材をそれぞれ示している。また、図４は充填材２０を使用しない場合において、モルタル充填不足Ｓが空所１４に起こる例を同時に示している。
【符号の説明】
【００２９】
１０  受枠
１１  内枠部
１２  外枠部
１３  上端部
１４  空所
１５  上部外枠部
１６  下部外枠部
１７  水平の棚部
１８  外枠下端
１９  フランジ
２０  充填材
２１  切断面
２２  人孔躯体
２３  調整ボルト
２４  モルタル充填用内型枠
２５  モルタル充填空間
２６  超速硬性無収縮モルタル
２７  表層材層
２８  表層
２９  基層
３０  路盤材
【図１】
2016041873.tif 000004
【図２】
2016041873.tif 000005
【図３Ａ】
2016041873.tif 000006
【図３Ｂ】
2016041873.tif 000007
【図３Ｃ】
2016041873.tif 000008
【図４】
2016041873.tif 000009
【図５】
2016041873.tif 000010