(57)【要約】【課題】埋設管の埋め戻し時に、該埋設管の浮き上がりを防止すること。【解決手段】支柱と、前記支柱に取り付けて、該埋設管を載置可能な、載置具と、前記載置具に載せた埋設管を、該載置具上に位置決めする、固定具と、前記各支柱から平面方向に張り出すように設けた、受け具と、を少なくとも具備してなる埋設管用架台を用いて、埋設管の浮き上がりを防止する。【選択図】図１
2017067090.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
埋設管用架台であって、
支柱と、
前記支柱に取り付けて、該埋設管を載置可能な、載置具と、
前記載置具に載せた埋設管を、該載置具上に位置決めする、固定具と、
前記各支柱から平面方向に張り出すように設けた、受け具と、
を少なくとも具備することを特徴とする、
埋設管用架台。
【請求項２】
（ａ）埋め戻し予定箇所に、請求項１に記載の埋設管用架台を配置して、該埋設管用架台に前記埋設管を載置および固定する工程、
（ｂ）前記埋設管よりも下方の埋め戻し予定箇所に、埋め戻し材を一次打設する工程、
（ｃ）前記一次打設の埋め戻し材が硬化してから、残りの埋め戻し予定箇所に、埋め戻し材を二次打設する工程、
を有し、
前記一次打設の打設高さは、前記二次打設の際に、前記埋設管が浮力で浮き上がらない状態となる高さに設定することを特徴とする、
埋設管の埋め戻し方法。
【請求項３】
前記一次打設の打設高さを、前記埋設管用架台をアンカーと見立てたとき、前記二次打設の際に生じる前記埋設管の浮力からなる前記埋設管用架台の引き抜き荷重に、前記一次打設時の埋め戻し材が抵抗しうる高さとしたことを特徴とする、請求項２に記載の埋設管の埋め戻し方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、埋設管の埋め戻し時に該埋設管の浮き上がりを防止するための埋設管用架台、および該埋設管用架台を用いた埋設管の埋め戻し方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
流動化処理土などの埋め戻し材にて埋設管の埋め戻しを行う場合、埋め戻し材による浮力が働き、埋設管の浮き上がりや横ずれの問題が発生する場合がある
特に、埋設管が下水管である場合、埋設管の勾配が非常に重要となるため、少しの変位も許されない場合が多い。
特に、流動化処理土は密度の大きい液体であるため、埋設管の浮き上がりに対する対策を行う必要があった。
【０００３】
従来の対策としては、以下の各特許文献に記載の方法が知られている。
（方法１）打設量の調整
特許文献１に係る方法では、流動化処理土の打設回数を減らし、１回あたり打設時に作用する浮力を自重以下とすることで、埋設管の浮き上がりを防止している。
（方法２）横断杆および縦杆による固定
特許文献２に係る方法では、埋設管より上方の土留壁間に横断杆を設け、該横断杆と交差するように設置する縦杆でもって埋設管を位置決めすることで、設管の浮き上がりを防止している。
（方法３）塊状体による固定
特許文献３に係る方法では、埋設管に貫通孔を設け、埋設管の内部から外部へとグラウト材を噴射してなる塊状体を形成することで、埋設管の浮き上がりを防止している。
（方法４）アンカーによる固定
埋設管下部にアンカーを設置し、浮力に対する反力を得る方法がある。
アンカーを設置する場合は、埋設管下部の均しコンクリート、もしくは地山に直接アンカーを設置する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−２０６６6８号公報
【特許文献２】特開２００６−１８３７７９号公報
【特許文献３】特開２０１３−１６４１０３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、前記した各特許文献に記載の方法では、以下の問題がある。
（１）方法１の場合、打設回数を増やすのは施工上の手間が大きい。また、大断面などの浮力が大きい場合は、数センチずつしか埋め戻せず、現実的でない。
（２）方法２の場合、横断杆や縦杆の設置作業に手間がかかる。また、基礎下の地盤条件（例えば埋設物、礫層）や、空頭制限、障害物等の条件によって、埋設管の直上に、横断杆や縦杆を設置することもできない場合には、本方法を適用できない。
（３）方法３の場合、埋設管の周囲が既に埋め戻された状態からの液状化現象による浮き上がりを防止するための事後対策であり、埋め戻し材の打設による浮き上がり防止には、本方法を適用できない。
（４）方法４の場合、埋設管設置時に、均しコンクリートを必ず打設しなければならない。また、大断面の埋設管を設置する場合はアンカーの仕様が大きくなり不経済である。地山にアンカーを設置する場合は、地山の状況に応じたアンカーを設置する必要があり、反力にばらつきが出る可能性があり確実ではない。
【０００６】
本願発明は、埋設管の埋め戻し時に、該埋設管の浮き上がりを防止することが可能な手段の提供を目的の一つとする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決すべくなされた本願の第１発明は、埋設管の埋め戻し時に、該埋設管の浮き上がりを防止するための埋設管用架台であって、支柱と、前記支柱に取り付けて、該埋設管を載置可能な、載置具と、前記載置具に載せた埋設管を、該載置具上に位置決めする、固定具と、前記各支柱から平面方向に張り出すように設けた、受け具と、を少なくとも具備することを特徴とする。
また、本願の第２発明は、埋設管の埋め戻し時に、該埋設管の浮き上がりを防止するための方法であって、（ａ）埋め戻し予定箇所に、請求項１に記載の埋設管用架台を配置して、該埋設管用架台に前記埋設管を載置および固定する工程、（ｂ）前記埋設管よりも下方の埋め戻し予定箇所に、埋め戻し材を一次打設する工程、（ｃ）前記一次打設の埋め戻し材が硬化してから、残りの埋め戻し予定箇所に、埋め戻し材を二次打設する工程、を有し、前記一次打設の打設高さは、前記二次打設の際に、前記埋設管が浮力で浮き上がらない状態となる高さに設定することを特徴とする。
また、本願の第３発明は、前記第２発明において、前記一次打設の打設高さを、前記埋設管用架台をアンカーと見立てたとき、前記二次打設の際に生じる前記埋設管の浮力からなる前記埋設管用架台の引き抜き荷重に、前記一次打設時の埋め戻し材が抵抗しうる高さとしたことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本願発明によれば、以下の効果を奏する。
（１）簡易な方法で、埋設管の浮き上がりと横ずれを防止することができる。
（２）埋め戻し材の打設回数が最低２回で済むため、施工の手間が大きくなることもない。
（３）固定された埋設管用架台に埋設管を載置するため、埋設管の高さ調整が容易である。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】実施例１に係る埋設管用架台の概略斜視図。
【図２】実施例２に係る埋設管の埋め戻し方法の工程（１）を示す概略断面図。
【図３】実施例２に係る埋設管の埋め戻し方法の工程（２）を示す概略断面図。
【図４】実施例２に係る埋設管の埋め戻し方法の工程（３）を示す概略断面図。
【図５】実施例３に係る必要打設高さの算出例を示す概略断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、図面を参照しながら、本発明の実施例について説明する。
【実施例１】
【００１１】
＜１＞埋設管用架台の全体構成
本発明に係る埋設管用架台の一例について説明する。
本発明に係る埋設管用架台は、埋め戻す予定の埋設管を載置して位置決めするための架台である。
図１に示す埋設管用架台Ａは、支柱１０、載置具２０、固定具３０および受け具４０を少なくとも具備して構成する。
以下、各構成部材について説明する。
【００１２】
＜２＞支柱
支柱１０は、載置具２０を所定の高さに設定するための部材である。
支柱１０は、埋め戻し材の打設予定箇所（埋め戻し予定箇所）に立設する長手状の部材である。
支柱１０には、山形鋼、溝形鋼（Ｃ形鋼）などの形鋼や、鋼棒などを用いることができる。図１では支柱１０に山形鋼を用いている。
【００１３】
＜３＞載置具
載置具２０は、埋設管を載置するための部材である。
載置具２０は、棒状、板状その他の公知形状を呈する部材を用いることができる。
載置具２０は、支柱１０の長手方向と交差するように、一端を前記支柱１０に連結する。支柱１０と載置具２０との連結機構には、ボルトナット等の締結具や、溶接など周知の連結手段を用いることができる。
【００１４】
＜３．１＞載置具の高さ調整機構
支柱１０と載置具２０との連結箇所は、支柱１０の任意の位置に変更自在とすることが望ましい。これは、支柱１０の底部に相当する埋め戻し予定箇所の底面から埋設管までの高さが現場によって異なるため、埋設管用架台Ａの汎用性を高めるためである。
載置具２０の取付箇所を変更自在とする手段としては、例えば前記支柱１０の高さ方向に間隔を設けて貫通孔を複数設けておき、この貫通孔のうち何れかの貫通孔を介して、載置具２０を締結具で連結する方法や、支柱１０の長手方向に長穴を設けて、該長穴上を載置具２０が摺動して任意の位置で固定可能に構成する方法などが考えられる。
【００１５】
＜４＞固定具
固定具３０は、埋設管の位置を固定するための部材である。
固定具３０は、載置具２０に乗せた埋設管の位置を固定できる範囲で公知の手段を用いることができる。
図１では、固定具３０に、載置具２０の長手方向の二点間を繋ぐワイヤーを用い、該ワイヤーを埋設管に巻き付けて、載置具２０上に拘束している。
【００１６】
＜５＞受け具
受け具４０は、埋め戻し材の打設後に、該埋め戻し材の荷重を受けたり、支柱１０を埋め戻し材内に埋め込んだアンカーと見立てたときの先端部として機能させたりするための部材である。
受け具４０は、支柱１０から平面方向に張り出すように設けた、平板状の部材や、該平板状の縁部を上方にその他の公知形状からなる部材で構成することができる。
支柱１０の高さ方向における受け具４０の位置は特段限定しないが、支柱１０の下端に受け具４０を設けると、受け具が支柱の台座としても機能する点で好ましい。図１では、受け具４０に上方に折曲部分を向けるように配置する溝形鋼を用いており、該溝形鋼のウェブの略中央に、支柱１０の下端を接合している。
【実施例２】
【００１７】
次に、図２乃至４を参照しながら、本発明に係る埋設管用架台の使用方法の一例について説明する。
なお、後述する工程（ａ）および（ｂ）は、順序を問わずに実施することができる。
【００１８】
＜１＞工程（ａ）：架台の設置・埋設管の固定
図２に、埋め戻し方法の工程（ａ）を示す。
まず、埋め戻し予定箇所に、埋設管用架台Ａを配置する。
本実施例に係る埋設管用架台Ａは、埋設管の両側に配する一組の支柱１０（１０ａ、１０ｂ）と、該一組の支柱１０間を繋ぐように取り付ける載置具２０と、前記載置具２０に載せた埋設管Ｘを、該載置具２０上に位置決めする、固定具３０と、前記各支柱１０から平面方向に張り出すように設けた、受け具４０とを少なくとも具備する。
実施例１に係る埋設管用架台Ａと異なり、支柱１０を埋設管Ｘの両側に設けて、載置具２０を一組の支柱１０間に架け渡すように構成したのは、埋設管Ｘの位置決めをより安定して行うためである。
【００１９】
埋設管用架台Ａを配置した後、載置具２０の高さを調整してから載置具２０に埋設管Ｘが載置するよう、固定具３０で載置具２０と埋設管Ｘとを固定する。
このとき、埋設管Ａの側部に、キャンバー３２などを設置してもよい。
【００２０】
＜２＞工程（ｂ）：埋め戻し材の一次打設
図３に、埋め戻し方法の工程（ｂ）を示す。
次に、埋め戻し箇所へと、埋め戻し材５０（５０ａ）の一次打設を行う。
埋め戻し材５０は、流動化処理土などを想定する。
この一次打設における、埋め戻し材５０ａの打設高さ（必要打設高さ）は、後述する埋め戻し材５０の追加打設の際に、埋設管Ｘの浮き上がりが防止できる程度であればよい。
以下、前記必要打設高さの算出例を示す。
【００２１】
＜２．１＞必要打設高さの算出例
この必要打設高さは、埋設管Ｘの体積、埋め戻し材５０の密度、支柱１０の抵抗面積、支柱１０の設置本数などの諸条件によって算出することができる。
以下、計算に用いるパラメータを示す。
Ｖ［ｍ３］            ：埋設管の体積
ρ［ｋｇ／ｍ３］      ：埋め戻し材の密度
ｇ［ｍ／ｓ２］        ：重力加速度
Ｐ［ｋｇ・ｍ／ｓ２］  ：埋設管の浮力
（Ｐ＝Ｖ×ρ×ｇ）
Ｓ［ｍ２］            ：受け具の抵抗面積（受け具の平面視面積）
Ｈ［ｍ］              ：必要打設高さ
（但し、埋設管下端までの高さ未満とする。）
ｎ                    ：支柱の本数
Ｗ［ｋｇ・ｍ／ｓ２］  ：支柱上に載荷する埋め戻し材の合計重量
（Ｗ＝Ｓ×Ｈ×ｇ×ｎ）
【００２２】
このとき、各受け具４０の上方における重量空間６０内の埋め戻し材５０の合計重量（Ｗ）が、埋設管Ｘの浮力（Ｐ）以上となるように、支柱の本数（ｎ）、受け具の抵抗面積（Ｓ）、必要打設高さ（Ｈ）などの諸条件を適宜設定すれば、後述する追加打設時において、埋設管Ｘの浮き上がりは生じないこととなる。
【００２３】
＜３＞工程（ｃ）：埋め戻し材の追加打設
図４に、埋め戻し方法の工程（ｃ）を示す。
前記した初期打設による埋め戻し材５０ａが硬化して、受け具４０の上方の重量体７０の重量が該受け具４０で載荷する状態となってから、残りの埋め戻し材５０（５０ｂ）の打設（追加打設）を行う。
このとき、埋設管Ｘ周辺に埋め戻し材５０ｂが達すると、埋設管Ｘは、埋め戻し材５０ｂによる浮力で浮き上がろうとする。
しかし、埋設管Ｘは、該埋設管Ｘと固定してある埋設管用架台Ａ、および該埋設管用架台Ａの受け具４０の上方に存する重量空間６０内の埋め戻し材５０ａと実質的に一体化しているため、見かけ上、埋設管Ｘに、浮力以上の重量物７０がつり下がった状態となっている。よって、埋設管Ｘが浮き上がることはない。
また、埋設管Ｘは、固定具３０や、キャンバー３２によって載置具２０に固定してあるため、埋設管Ｘが横ずれすることも無い。
【実施例３】
【００２４】
［必要打設高さの別算出例］
図５を参照しながら、工程（ｂ）に係る一次打設の埋め戻し材の必要打設高さについて、実施例２と異なる算出方法について説明する。
前記必要打設高さは、前記埋設管用架台Ａの支柱１０をアンカーと見立てたとき、前記埋設管Ｘの浮力からなる前記埋設管用架台の引き抜き荷重に、埋め戻し材が抵抗可能な状態の打設高さで算出することができる。
より詳細に説明すると、各支柱１０をアンカーと見立てた際のコーン破壊の許容引張力（Ｐａ）の合計が、埋設管の浮力（Ｐ）よりも大きくなるように公知の計算式で必要打設高さを算出することができる。
コーン破壊とは、支柱１０をアンカーと見立てた際に、支柱１０の引き抜き時に、受け具４０からなる先端部から４５°の角度をもって上方に逆円錐状に伸びる面を破断面８０としてコーン状に破壊する現象である。
本実施例に係る算出方法によっても、工程（ｃ）における追加打設時に、埋設管Ｘの浮き上がりは生じないこととなる。
【符号の説明】
【００２５】
Ａ    埋設管用架台
１０  支柱
２０  載置具
３０  固定具
３１  キャンバー
４０  受け具
５０  埋め戻し材
６０  重量空間
７０  重量物
８０  破断面
Ｘ    埋設管
【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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