(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
組立マンホールの内側に浮上防止用重量体を設けて、全体の見掛け比重を１．０以上としたことを特徴とするマンホールの浮上防止方法。
【請求項２】
前記重量体は組立マンホールの内壁面に沿って設けられたことを特徴とする請求項１記載のマンホールの浮上防止方法。
【請求項３】
前記重量体と組立マンホールの内壁面を結合材で結合したことを特徴とする請求項２記載のマンホールの浮上防止方法。
【請求項４】
前記重量体は組立マンホールの内壁面に沿って環状に設けられたことを特徴とする請求項２または請求項３記載のマンホールの浮上防止方法。
【請求項５】
前記重量体を複数のセグメント状の重量体から構成したことを特徴とする請求項２ないし請求項４のいずれか１に記載のマンホールの浮上防止方法。
【請求項６】
前記重量体を金属製、コンクリート製、合成樹脂製の単独またはそれらの組み合わせとしたことを特徴とする請求項１ないし請求項５のいずれか１に記載のマンホールの浮上防止方法。
【請求項７】
組立マンホールの内側に浮上防止用重量体を設けて、全体の見掛け比重が１．０以上としたことを特徴とする組立マンホール。
【請求項８】
複数のセグメント状の浮上防止用重量体を組立マンホールの内壁面に沿って環状に配置し、当該重量体下部に高さ調節手段を備えた支持体を設けると共に全体の見掛け比重が１．０以上としたことを特徴とするマンホール。
【請求項９】
前記浮上防止用重量体と組立マンホールの内壁面を結合材で結合したことを特徴とする請求項８記載のマンホール。
【請求項１０】
前記セグメント状の浮上防止用重量体に組立マンホールの内側に設けた足掛けを挿通する貫通孔を設けたことを特徴とする請求項８記載または請求項９記載のマンホール。
【請求項１１】
前記セグメント状の浮上防止用重量体に足掛けを設けたことを特徴とする請求項８記載または請求項９記載のマンホール。
【請求項１２】
前記重量体を金属製、コンクリート製、合成樹脂製の単独またはそれらの組合せとしたことを特徴とする請求項７ないし請求項１１のいずれか１に記載のマンホール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、マンホールの浮上防止方法とそのマンホールに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
図１は、現在、一般に用いられている、日本下水道協会認定の組立マンホールの標準的構成を示すもので、１はマンホール蓋、２はマンホール蓋受枠、３は高さ調整リング、４は斜壁、５，６は直壁、７は底版、８はインバートで、一般に接着材等により接合され一体化されている。
【０００３】
周知のように、阪神・淡路や中越地震地において、地盤の液状化（流動化）により、数多くの前記組立マンホールが浮き上がり、救援の障害になったことは記憶に新しいところである。
【０００４】
そして、２００５年１月号の下水道協会誌Vol.４２No.５０７の６８頁表−２によれば、新潟県中越地震における組立マンホールの浮上がり、沈下は１，３６５件であったと報告されており、現在、国土交通省下水道部を初めとして下水道の技術分野において、その解決策について種々検討がなされ、また、種々の浮上防止対策工法が提案されている。
【０００５】
砂のような粒子の集合体である材料は、粒状体と呼ばれ、この粒状体には特有の性質としてダイレタンシーと称される性状、すなわち、せん断によって体積が変化する現象がある。例えば、粒状体はせん断力によって形状は変化するが、体積変化は起きない。ところが、粒状体は、ゆる詰めの状態のものにせん断力を加えると、蜜詰めの状態に変化して体積が収縮する。
【０００６】
乾燥した砂では、このような体積変化は瞬時に起きるが、水で飽和した砂では、間隙水が外部へ排出するのに必要な分だけ時間がかかることになるため、地震のような強い振盪による急激なせん断変形が生じる場合には排水が間に合わず、体積収縮を起こそうとすることになり、それにつれて有効応力が減少するため、砂は強度を失って、最終的には液体のような様相を呈することになる。これが液状化のメカニズムである。
【０００７】
そして、このようにして土壌が液状化した場合、多量の水分を含んだ土砂の比重は１．０以上２．０となる。
【０００８】
一方、組立マンホール（地下構造物）は、内部が空洞で、コップ状になっているので、液状化した地盤より見かけ比重が小さいため、地震の際の地盤が泥水化した時、浮上し始め、組立マンホールの下に浮遊している砂粒子が潜り込み、地震の終了と共に、砂粒子はそのまま再結合し、組立マンホールは浮上したままとなる。
【０００９】
この地盤の流動化による組立マンホールの浮上を防止する方法として、従来、底版、直壁及び斜壁等を一体化した組立マンホールの質量を大きくする、埋め戻し材料を選定して圧密度を高くする、埋め戻しを固化改良土で行うなどの技術があった。
【００１０】
しかしながら、これらの方法は、前述の日本下水道協会認定の組立マンホールの設計を変更しなければならず、しかも既設の組立マンホールには適用し得ないこと、埋め戻し材料のコスト増、実用的でないことや本来の即日復旧が困難である等の問題があった。
【００１１】
大地震発生が間近であることが叫ばれている今日、新設のものは勿論のこと特に既設組立マンホールの浮上防止を、現実的且つ有用な手法、すなわち、施工を容易、且つ効率的、継続的に行うことが出来、しかも有効な効果が得られる浮上防止方法の出現が望まれている。
【００１２】
そこで、本願発明者は特許文献２に示すように組立マンホールの直壁にフランジ状の重量体を取り付け組立マンホールの見掛け比重を増す浮上防止方法とその組立マンホールを発案したが、この浮上防止方法では既設の組立マンホールにも適応できるが、既設の組立マンホールに、見掛け比重を増すための重量体であるフランジを施工する際には組立マンホールの周りのアスファルトや地層を開削する作業が必要となり、施工コストと施工期間がかかるという問題があった。
【特許文献１】実用新案登録第３１２０７６１号公報
【特許文献２】特開２００７−２６２７４７号公報
【非特許文献１】２００５年１月号下水道協会誌Vol.４２No.５０７
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
そこで、本発明は、既設マンホールについて周囲を開削することなく浮上防止に現実的且つ有用で施工が容易な組立マンホールの浮上防止方法とそのマンホールを提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明は上記課題を解決するためになされたもので、請求項１記載の発明は、組立マンホールの内側に浮上防止用重量体を設けて、全体の見掛け比重を１．０以上としたことを特徴とするマンホールの浮上防止方法である。
【００１５】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記重量体は組立マンホールの内壁面に沿って設けられたことを特徴とする記載のマンホールの浮上防止方法である。
【００１６】
請求項３記載の発明は、請求項２記載の発明において、前記重量体と組立マンホールの内壁面を結合材で結合したことを特徴とするマンホールの浮上防止方法である。
【００１７】
請求項４記載の発明は、請求項２または請求項３記載の発明において、前記重量体は組立マンホールの内壁面に沿って環状に設けられたことを特徴とするマンホールの浮上防止方法である。
【００１８】
請求項５記載の発明は、請求項２ないし請求項４のいずれか１に記載の発明において、前記重量体を複数のセグメント状の重量体から構成したことを特徴とするマンホールの浮上防止方法である。
【００１９】
請求項６記載の発明は、請求項１ないし請求項５のいずれか１に記載の発明において、前記重量体を金属製、コンクリート製、合成樹脂製の単独またはその組合せとしたことを特徴とするマンホールの浮上防止方法である。
【００２０】
組立マンホールの内壁面に設けられる重量体の形状、大きさ、厚さ等は、設計的に選択決定され、その配置は、組立マンホールの構造に応じてバランスよく配置されるものとする。
【００２１】
請求項７記載の発明は、組立マンホールの内側に浮上防止用重量体を設けて、全体の見掛け比重を１．０以上としたことを特徴とするマンホールである。
【００２２】
請求項８記載の発明は、複数のセグメント状の浮上防止用重量体を組立マンホールの内壁面に形状に沿って環状に配置し、当該重量体下部に高さ調節手段を備えた支持体を設けると共に全体の見掛け比重が１．０以上としたことを特徴とするマンホールである。
【００２３】
請求項９記載の発明は、請求項８記載の発明において、前記浮上防止用重量体と組立マンホールの内壁面を結合材で結合したことを特徴とするマンホール。
【００２４】
請求項１０記載の発明は、請求項８記載または請求項９記載の発明において、前記セグメント状の浮上防止用重量体に、マンホールの内側に設けた足掛けを挿通する貫通孔を設けたことを特徴とするマンホールである。
【００２５】
請求項１１記載の発明は、請求項８記載または請求項９記載の発明において、前記セグメント状の浮上防止用重量体に足掛けを設けたことを特徴とするマンホールである。
【００２６】
請求項１２記載の発明は、請求項７ないし請求項１１のいずれか１に記載の発明において、前記重量体を金属製、コンクリート製、合成樹脂製の単独またはそれらの組合せとしたことを特徴とするマンホールである。
【発明の効果】
【００２７】
以上のように、本発明に係るマンホールの浮上防止方法は、重量体を組立マンホールの内側に設けることにより組立マンホール全体の見かけ比重を液状化した土壌の比重以上のものにするという、従来公知の重量化方式とは異なる新規な工法であり、この工法によれば、従来工法のように既設組立マンホールの周囲の開削作業をする必要がないため、道路幅が狭いところや埋設物が近接する場所にある既設マンホールの浮上防止対策化を図ることが可能となる。そしてこの浮上防止方法は、重量体をマンホールの躯体の内壁面に沿って配置することによりある程度の組立マンホールの内径が狭くなるが、マンホールの機能を阻害することなくマンホールの浮上防止効果を発揮することができる。
【００２８】
重量体は重心の問題から組立マンホールの底部に設けることが望ましいが、一般に組立マンホールの底部のインバートは、マンホールの用途等によって形状が様々であるため、取付時に重量体を水平に保って設置することが困難である。しかし請求項７記載の発明のように重量体下部に高さ調節手段を設けた支持体を設けることによりインバートの形状が水平でなくても重量体を組立マンホールの底部に水平に設置することができる。
【００２９】
また、セグメント状の浮上防止用重量体を非対称形状の組立マンホールの内側に設けるものにおいて、セグメント状の重量体の長さが異なるものを組み合わせて使用して重量バランスをとることにより、液状化時における組立マンホールの振れを低減させることができる。
【００３０】
一方、コンクリート製のマンホールの耐用年数は５０年程度であるが、現在のマンホールでは既設年数が２０年以上経つものは、汚水から発生する硫化水素ガス等による腐食により、実際の耐用年数より早く劣化し、補強や交換が必要なマンホールが多い。
【００３１】
しかし、本発明において、前記重量体として、金属製、コンクリート製、合成樹脂製の単独またそれらを組合せたものを用い、劣化した組立マンホールの内壁面にモルタル等の結合材で結合することにより組立マンホールを補強更生させることができ、従って浮上防止効果に加えて劣化したマンホールの交換工事は不要となるので、その経済的効果は大である。
【実施例１】
【００３２】
図２と図３は、本発明の第１の実施例を示す平面図とそのＡ−Ａ線断面図で、９は組立組立マンホールの底部の躯体、１０は直壁、１１はインバート、１２は直壁１０に接続された流出管、１３ａ，１３ｂ，１３ｃ，１３ｄは上部に斜面１４を設けると共に、接続金具１５，１５，１５，１５で環状に連結されたセグメント状の鋳物製の重量体である。
【００３３】
この実施例では直壁１０の内径は９０ｃｍで、重量体１３ａ，１３ｂ，１３ｃ，１３ｄの厚さは５ｃｍ、高さは略１ｍである。重量体１３ａ，１３ｂ，１３ｃ，１３ｄを含んだ躯体９の内径は８０ｃｍとなるが、マンホールの機能自体に支障はなく、また重量体１３ａ，１３ｂ，１３ｃ，１３ｄの４枚で１ｔ以上となる。組立マンホールの深さと周囲の土壌の性質により浮上防止に必要な組立マンホールの全体の見掛け比重は変化するが、かかる重量体１３ａ，１３ｂ，１３ｃ，１３ｄを組立マンホール内部に設置することにより土壌が液状化しても組立マンホールが浮上しない組立マンホールの全体の見掛け比重を組立マンホールの周囲を開削することなく容易に１．０以上にすることができる。
【００３４】
また、重量体１３ａ，１３ｂ，１３ｃ，１３ｄは下部をインバート１１または流出管１２の表面形状に合せて形成されているので地震が発生しても安定し、かつ流出管１２の機能を阻害しない。そして重量体１３ａ，１３ｂ，１３ｃ，１３ｄの上部の傾面１４により組立マンホールからの流入物が落下してきても重量体１３ａ，１３ｂ，１３ｃ，１３ｄの上部に付着しにくいため腐食や異臭を防止することが出来る。
【実施例２】
【００３５】
図４は本発明の第２の実施例を示す断面図で、重量体１６ａ，１６ｂ，１７ａ，１７ｂは実施例１と同様に接続金具１５で環状に連結されたセグメント状の鋳物製（実施例ではダクタイル鋳鉄製）の重量体、１８は重量体１７ａ，１７ｂを支持する支持体である。
【００３６】
重量体１６ａ，１６ｂは下部に設けた連結孔１９と重量体１７ａ，１７ｂ上部に設けた連結金具２０により上下に嵌合する構成となっている。支持体１８は上部にネジ部２１を設け、前記ネジ部２１を重量体１７ａ，１７ｂの底面に設けた孔２２に挿入して、ネジ部２１に螺合したナット２３より重量体１７ａ，１７ｂの高さを調整している。支持体１８の基板２４は支持体本体と回動自在に軸着され、インバート１１の表面形状に沿って接地するようになっている。
【００３７】
かかる実施例によれば、インバート上面の形状に合せて重量体の底部の形状を成形することなく重量体を組立マンホール底部に水平に安定して設置することができる。また重量体を設置時に先ず重量の軽い重量体１７ａ，１７ｂと支持体１８により重量の重い重量体１６ａ，１６ｂの土台を形成することにより組立マンホールの内部での重量体設置時の作業負担を減らすことができる。
【実施例３】
【００３８】
図５は本発明の第３の実施例を示す断面図で、直壁１０の上部に流入管１２’が設けられている場合に対応した実施例である。
【００３９】
前記実施例１及び２では４枚のセグメント状の重量体を環状に組立マンホールの直壁
１０の内壁に設けているが、この実施例では重量体２５ａ〜２５ｄのように組立マンホールの状況に合せて、その巾や高さの構成を変えることで対応するさせたものである。
【実施例４】
【００４０】
図６と図７は第４の実施例を示す平面図とそのＢ−Ｂ線断面図で、２６は組立マンホールの底部の躯体、２７は直壁、２８は直壁２７に設けた流出管、２９は直壁２７の底部に設けられたインバート、３０は直壁２７の内壁に設けられた昇降用足掛け、３１ａ〜３１ｆは環状に連結された円弧状の鋳物製の重量体、３２ａ〜３２ｆは重量体３１ａ〜３１ｆの支持体で複数の円弧状の金属製の平面板を環状に連結したものから構成されている。
【００４１】
本実施例では、重量体３１ａには足掛け３０を挿通するための挿通孔３３が設けられていて、足掛け３０があっても、重量体３１ａを設置することができ、また足掛け３０の機能を阻害することがない。重量体３１ａ〜３１ｆを設置するには、先ず足掛け３０を重量体３１ａの挿通孔３３に通して直壁２７の内壁に密着させ、位置決めする。そして支持体３２ａ〜３２ｆを図８に示すように各支持体の一端に設けた連結ボルト３４を他の支持体のもう一端に設けた連結孔３５に通して環状とすると共に、高さ調節機能を備えた支持脚本体３６をナット３７で取付け、重量体３１ａの底面の位置を基準として支持体３２ａ〜３２ｆが水平になるように設置する。
【００４２】
ここで、支持脚本体３６は図８に示すように下端に設けたボール３８と基板３９に設けたボールジョイント軸受部４０により構成されるボールジョイントにより基板３９が回動自在に設けられ、接地面の傾斜角度によらず常に垂直を保つことができる高さ調整板４１の高さ調整用孔４２に、高さ調整用ボルト４３を挿通し、ナット４４により固定することによって支持体３２ａ〜３２ｆの高さを自在に調整し、水平を保持することができる。
【００４３】
次に支持体３２ａ〜３２ｆを設置後、重量体３１ｂ〜３１ｆを順次、支持体３２ｂ〜３２ｆの上に環状に設置し、図９に示すように重量体３１ａ〜３１ｆの片側側面に設けたボルト取付部４５に緊締用ボルト４６を螺合し、この緊締用ボルト４６を回動して、隣接の重量体３１ｃを押圧して重量体３１ａ〜３１ｆを張力により重量体３１ａ〜３１ｆのそれぞれを固定すると共に直壁２７の内壁面に密着させる。
【００４４】
従って本実施例によれば、直壁の内壁に足掛けがあっても重量体を設置することができると共に、足掛けの機能を阻害することがないため、重量体が設けられていても、マンホール内の作業時等に人の昇降の妨げになることもない。また支持体として軽い弧状の金属製の板を使用するため、支持体の設置が簡単、且つ迅速に設置作業することができる。そして重量体による組立マンホールの全体の見掛け比重を組立マンホールの周囲を開削することなく増すことができると共に、重量体を緊締用ボルトにより生じる張力により直壁の内壁に密着させることにより地震に対するマンホールの剛性を補強することができる。
【実施例５】
【００４５】
図１０は第５の実施例の断面図を示し、第４の実施例が、既設組立マンホールの足掛けをそのままにして重量体を装備するようにしたものに対し、組立マンホールの重量体を装備する部分の足掛けを切り落し、足掛け付重量体を装備するようにしたものである。
【００４６】
すなわち、重量体を装備する場所の直壁４７に設けられた足掛け３０を切り落とし、図１１に示すような足掛け３０’を設けた重量体４８を前記実施例と同様の要領で直壁４７の内面に装備するようにしたものである。
【００４７】
前記第４の実施例の構造は、重量体３１ａの厚みの部分だけ、足掛けの突出長さが小さくなるため、昇降時に足を掛けにくく滑り易くなるが、第５の実施例の構造であると、その問題が解消され、また重量体取付けの作業性が第４の実施例よりも向上するばかりでなく、第４の実施例のように足掛け貫通孔の大きさが異なる各種重量体を用意しなければならないという煩わしさがないという利点がある。
【実施例６】
【００４８】
図１２は劣化したマンホールの更生を考慮した本発明の第６の実施例の断面図で、５０は組立マンホールのマンホール蓋受枠、５１は高さ調整リング、５２は斜壁、５３，５４は直壁、５５はインバート、５６は底版、６０ａ〜ｃ、６１ａ〜ｃ、６２ａ〜ｃは支持体６３上に積み上げられ、それぞれ斜壁５２、直壁５３，５４の内壁面に結合材としてモルタル６４により結合された重量体、６５はブチルゴム製のシーリング材、６６は重量体６０ａ〜ｃ、６１ａ〜ｃ、６２ａ〜ｃの接続部である。
【００４９】
本実施例では支持体６３は前記実施例４と同様の構造であり、直壁５４とはシーリング材６５によりシーリングし、支持体６３上に重量体６０ａ〜ｃ、６１ａ〜ｃ、６２ａ〜ｃは図１３に示すように重量体の側面に設けた接続部６６とネジ孔６７をシーリング材６５を挟んで重ね合わせ、６角孔を有するボルト頭を設けたボルト６８により接続してシーリング材６５を挟んで載せてから、直壁５４と重量体６２ａ〜ｃ間にモルタル６４を流し込み重量体６２ａ〜ｃを直壁５４の内壁面に結合させる。
【００５０】
次に重量体６２ａ〜ｃ上に重量体６１ａ〜ｃをシーリング材６５を挟んで積み上げ、前記と同様に直壁５３と重量体６１ａ〜ｃ間にモルタル６４を流し込み重量体６１ａ〜ｃを直壁５３の内壁面に結合させる。
【００５１】
そして、重量体６０ａ〜ｃも同様に重量体６１ａ〜ｃ上に載せ、斜壁５２の内壁面とモルタル６４により結合させる。  
【００５２】
本実施例は、重量体６０ａ〜ｃ、６１ａ〜ｃ、６２ａ〜ｃにより組立マンホールの内壁面を覆うように構成したので劣化した組立マンホールを補強し更生することができると共に、土壌が液状化しても組立マンホールが浮上しない組立マンホールの全体の見掛け比重を組立マンホールの周囲を開削することなく容易に１．０以上にすることができ、組立マンホールを更生すると共に浮上防止効果を付与することができる。
【００５３】
本実施例において、重量体を全て金属製（実施例ではタグタイル鋳鉄製）としてもよいが、下部に設けた金属製の重量体で見掛け比重を１．０以上とすることができた場合は、上部は、薄いコンクリート製または合成樹脂製の重量体とすることもできる。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】標準的組立組立マンホールの縦断面図。
【図２】本発明の第１の実施例を示す平面図。
【図３】図２に示すＡ−Ａ線断面図。
【図４】本発明の第２の実施例の断面図。
【図５】本発明の第３の実施例の断面図。
【図６】本発明の第４の実施例の平面図。
【図７】図６に示すＢ−Ｂ線断面図。
【図８】支持体の組立て概略説明図。
【図９】図６のＣに示す拡大一部截断面図。
【図１０】本発明の第５の実施例の断面図。
【図１１】第５の実施例におけるステップ付重量体の斜視図。
【図１２】本発明の第６の実施例の断面図。
【図１３】図１２のＤに示す拡大一部截断面図。
【符号の説明】
【００５５】
９                躯体
１０              直壁
１１              インバート
１２              流出管
１３ａ〜１３ｄ    重量体
１４              斜面
１５              連結金具
【図１】
0005064347.tif 000002
【図２】
0005064347.tif 000003
【図３】
0005064347.tif 000004
【図４】
0005064347.tif 000005
【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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【図１０】
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【図１１】
0005064347.tif 000012
【図１２】
0005064347.tif 000013
【図１３】
0005064347.tif 000014