(57)【要約】【課題】本発明は、縦管浮上防止装置及び縦管浮上防止装置に設けられる排水構造を提供することを目的とする。【解決手段】地盤１に埋設される縦管２に地下水流入孔３を設け、この地下水流入孔３から地下水が流入する地下水流入部４を前記縦管２内に設け、前記地盤１の液状化による水位上昇に伴い前記地下水流入部４内を上昇した地下水を前記地下水流入部４に設けた上部排水口４ａから前記縦管２内に排水することで前記縦管２の浮上を防止するように構成した縦管浮上防止装置であって、前記地下水流入部４の前記上部排水口４ａよりも下方位置に下部排水口６を設けるとともに、この下部排水口６を閉塞して止水する開閉部５を設け、前記地下水流入部４の上部排水口４ａから排水された地下水の重量を受けることで前記開閉部５を開放可動せしめる開閉部作動機構７を具備するものである。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
地盤に埋設される縦管に地下水流入孔を設け、この地下水流入孔から地下水が流入する地下水流入部を前記縦管内に設け、前記地盤の液状化による水位上昇に伴い前記地下水流入部内を上昇した地下水を前記地下水流入部に設けた上部排水口から前記縦管内に排水することで前記縦管の浮上を防止するように構成した縦管浮上防止装置であって、前記地下水流入部の前記上部排水口よりも下方位置に下部排水口を設けるとともに、この下部排水口を閉塞して止水する開閉部を設け、前記地下水流入部の上部排水口から排水された地下水の重量を受けることで前記開閉部を開放可動せしめる開閉部作動機構を具備することを特徴とする縦管浮上防止装置。
【請求項２】
前記開閉部作動機構は、前記地下水流入部の前記上部排水口から排水され落下した地下水の重量を受けることで前記開閉部を開放可動せしめる構成であることを特徴とする請求項１記載の縦管浮上防止装置。
【請求項３】
前記開閉部作動機構は、前記地下水流入部の前記上部排水口から排水された地下水を受ける水受け容体と、この水受け容体に設けた水抜き部からの水抜き量を超える地下水が前記水受け容体に配され前記水受け容体が所定重量よりも重くなることで作動して、前記開閉部を開放可動せしめる作動体とで構成したことを特徴とする請求項１，２のいずれか１項に記載の縦管浮上防止装置。
【請求項４】
前記水受け容体に配された地下水が前記水抜き部から抜けて前記水受け容体が所定重量よりも軽くなることで前記作動体は作動して前記開閉部を閉塞可動せしめるように前記開閉部作動機構を構成したことを特徴とする請求項３記載の縦管浮上防止装置。
【請求項５】
前記作動体は複数の作動部材同士を枢着連結してなるリンク構造体であることを特徴とする請求項３，４のいずれか１項に記載の縦管浮上防止装置。
【請求項６】
前記下部排水口を前記地下水流入孔よりも低い位置にして前記地下水流入部の下端部に設けたことを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の縦管浮上防止装置。
【請求項７】
地盤に埋設される縦管に地下水流入孔を設け、この地下水流入孔から地下水が流入する地下水流入部を前記縦管内に設け、前記地盤の液状化による水位上昇に伴い前記地下水流入部内を上昇した地下水を前記地下水流入部に設けた上部排水口から前記縦管内に排水することで前記縦管の浮上を防止するように構成した縦管浮上防止装置に設けられる排水構造であって、前記地下水流入部の前記上部排水口よりも下方位置に設けた下部排水口を閉塞して止水する開閉部と、前記地下水流入部の上部排水口から排水された地下水の重量を受けることで前記開閉部を開放可動せしめる開閉部作動機構とから成ることを特徴とする縦管浮上防止装置に設けられる排水構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、地盤の液状化による水位上昇に伴う縦管の浮上を防止する縦管浮上防止装置及び縦管浮上防止装置に設けられる排水構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、地震が多発する中、地盤の液状化によって起こる地盤に埋設された縦管（例えばマンホール）の浮き上がり現象が問題となっている。
【０００３】
そこで、従来、このマンホールの浮き上がり現象を防止する為のものとして、例えば特開２００７−６３９７７号に開示される縦管浮上防止装置（以下、従来例）が提案されている。
【０００４】
この従来例は、マンホールの側壁の中間下に液状化に伴う泥水の流入孔を設け、該流入孔を下端にして該マンホールの内壁面に沿って上端を地下水位上とする上昇管を配管したもので、地震等によりマンホール直下，周囲の地盤に液状化に伴う地下水が集中した際に該地下水を該上昇管にて上昇させて上端よりマンホール内に放散するようにしたものであり、地下水の水位の変化（通常時と緊急時）に対応した構造とされる。
【０００５】
即ち、単にマンホールに貫通する流入孔を設けただけの構造にしないのは、マンホールの浮き上がりの原因となるマンホールの下側に充満した水を排除する必要から、当然ながら流入孔はマンホールの下側に設けることになるが、この場合、通常、地盤に必要とされる最低限の地下水の水位を維持する必要があるのは勿論、過剰に本管への地下水の流入が増えてしまい下水処理場での処理量が増えてしまうことになる為、結局、流入孔をマンホールの下側に設けることができず、よって、流入孔を設けただけでは地下水の水位の変化（通常時と緊急時）に対応できないからである。
【０００６】
この点、従来例は、マンホールの下方に設けた流入孔から流入する地下水を上昇させる上昇管を設けることにより、前述した地下水の水位の変化（通常時と緊急時）に対応することができる。
【０００７】
【特許文献１】特開２００７−６３９７７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところが、従来例は、マンホール内への人の出入りの関係から、マンホール内に配設される上昇管として径大な上昇管を採用するには限界があり、よって、従来例の排水機能には限界があるとされる。
【０００９】
本発明者は、前述した問題点に着目し、種々の実験・研究を繰り返し行なった結果、従来にない作用効果を発揮する画期的な縦管浮上防止装置及び縦管浮上防止装置に設けられる排水構造を開発した。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
添付図面を参照して本発明の要旨を説明する。
【００１１】
地盤１に埋設される縦管２に地下水流入孔３を設け、この地下水流入孔３から地下水が流入する地下水流入部４を前記縦管２内に設け、前記地盤１の液状化による水位上昇に伴い前記地下水流入部４内を上昇した地下水を前記地下水流入部４に設けた上部排水口４ａから前記縦管２内に排水することで前記縦管２の浮上を防止するように構成した縦管浮上防止装置であって、前記地下水流入部４の前記上部排水口４ａよりも下方位置に下部排水口６を設けるとともに、この下部排水口６を閉塞して止水する開閉部５を設け、前記地下水流入部４の上部排水口４ａから排水された地下水の重量を受けることで前記開閉部５を開放可動せしめる開閉部作動機構７を具備することを特徴とする縦管浮上防止装置に係るものである。
【００１２】
また、前記開閉部作動機構７は、前記地下水流入部４の前記上部排水口４ａから排水され落下した地下水の重量を受けることで前記開閉部５を開放可動せしめる構成であることを特徴とする請求項１記載の縦管浮上防止装置に係るものである。
【００１３】
また、前記開閉部作動機構７は、前記地下水流入部４の前記上部排水口４ａから排水された地下水を受ける水受け容体８と、この水受け容体８に設けた水抜き部９からの水抜き量を超える地下水が前記水受け容体８に配され前記水受け容体８が所定重量よりも重くなることで作動して、前記開閉部５を開放可動せしめる作動体10とで構成したことを特徴とする請求項１，２のいずれか１項に記載の縦管浮上防止装置に係るものである。
【００１４】
また、前記水受け容体８に配された地下水が前記水抜き部９から抜けて前記水受け容体８が所定重量よりも軽くなることで前記作動体10は作動して前記開閉部５を閉塞可動せしめるように前記開閉部作動機構７を構成したことを特徴とする請求項３記載の縦管浮上防止装置に係るものである。
【００１５】
また、前記作動体10は複数の作動部材10ａ、10ｂ、10ｃ同士を枢着連結してなるリンク構造体であることを特徴とする請求項３，４のいずれか１項に記載の縦管浮上防止装置に係るものである。
【００１６】
また、前記下部排水口６を前記地下水流入孔３よりも低い位置にして前記地下水流入部４の下端部に設けたことを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の縦管浮上防止装置に係るものである。
【００１７】
また、地盤１に埋設される縦管２に地下水流入孔３を設け、この地下水流入孔３から地下水が流入する地下水流入部４を前記縦管２内に設け、前記地盤１の液状化による水位上昇に伴い前記地下水流入部４内を上昇した地下水を前記地下水流入部４に設けた上部排水口４ａから前記縦管２内に排水することで前記縦管２の浮上を防止するように構成した縦管浮上防止装置に設けられる排水構造であって、前記地下水流入部４の前記上部排水口４ａよりも下方位置に設けた下部排水口６を閉塞して止水する開閉部５と、前記地下水流入部４の上部排水口４ａから排水された地下水の重量を受けることで前記開閉部５を開放可動せしめる開閉部作動機構７とから成ることを特徴とする縦管浮上防止装置に設けられる排水構造に係るものである。
【発明の効果】
【００１８】
本発明は上述のように構成したから、前述した従来例に比し、地盤の液状化による地下水の水位上昇に際し、十分な排水が行なわれて縦管の浮上を可及的に防止することができ、しかも、下部排水口を閉塞して止水する開閉部の作動が上部排水口から排水された地下水の重量を利用して行われる構造の為、何ら特別大掛かりな動力は必要なくコスト安であるなど従来にない作用効果を発揮する画期的な縦管浮上防止装置となる。
【００１９】
また、請求項２記載の発明においては、地下水の落下する力を利用した非常に効率の良い構造となる為、より一層コスト安となるなど従来にない作用効果を発揮する画期的な縦管浮上防止装置となる。
【００２０】
また、請求項３記載の発明においては、地下水の重量を利用して確実に開閉部を開放可動せしめる構造が得られ、しかも、水抜き部から抜ける水の量を適宜設定することで、地盤の液状化による水位上昇という緊急時に上部排水口から排水される場合に限り、開閉部を開放可動させるようにすることができるなど従来にない作用効果を発揮する画期的な縦管浮上防止装置となる。
【００２１】
また、請求項４記載の発明においては、開閉部が自動で閉塞することになるから、例えば開閉部が開放するたびに作業者が縦管内に入って閉塞する作業は不要となるなど従来にない作用効果を発揮する画期的な縦管浮上防止装置となる。
【００２２】
また、請求項５記載の発明においては、少ない力で効率良く確実に開閉部を可動させることができることになるなど従来にない作用効果を発揮する画期的な縦管浮上防止装置となる。
【００２３】
また、請求項６記載の発明においては、地下水流入部内に収納される地下水を良好に排水することができるなど従来にない作用効果を発揮する画期的な縦管浮上防止装置となる。
【００２４】
また、請求項７記載の発明においては、新設の縦管浮上防止装置は勿論、既存の縦管浮上防止装置にも適用することができるなど従来にない作用効果を発揮する画期的な縦管浮上防止装置に設けられる排水構造となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
好適と考える本発明の実施形態を、図面に基づいて簡単に説明する。
【００２６】
地下水流入部４の上部排水口４ａから地下水が排水されるような状況（緊急時）、即ち、地盤１の液状化が生じた際、地下水流入部４内を上昇した地下水は地下水流入部４に設けた上部排水口４ａから縦管２内に排水されるとともに、この地下水流入部４の上部排水口４ａから排水された地下水の重量を受けることで開閉部作動機構７が作動することで開閉部５は開放可動して下部排水口６は開放し、この下部排水口６からも排水が行なわれる。
【００２７】
従って、この地下水流入部４の上部排水口４ａ及び下部排水口６により良好な排水が行なわれることになり、前述した従来例に比して、地下水流入部の排水機能が飛躍的に向上することになり、よって、縦管２の浮上を可及的に防止することができる。
【００２８】
また、本発明は、下部排水口６を閉塞して止水する開閉部５の開放可動を行なう開閉部作動機構７を、上部排水口４ａから排水された地下水の重量を利用して行なう構造の為、何ら特別大掛かりな動力は必要なくコスト安（製造コスト及びランニングコストが少なく済む）にしてコンパクトな構造にすることができる。
【実施例】
【００２９】
本発明の具体的な一実施例について図面に基づいて説明する。
【００３０】
本実施例は、地盤１に埋設される縦管２に地下水流入孔３を設け、この地下水流入孔３から地下水が流入する地下水流入部４を前記縦管２内に設け、前記地盤１の液状化による水位上昇に伴い前記地下水流入部４内を上昇した地下水を前記地下水流入部４に設けた上部排水口４ａから前記縦管２内に排水することで前記縦管２の浮上を防止するように構成したものである。
【００３１】
具体的には、本実施例では、地盤１に埋設される縦管２として、下方部位に本管18（下水道管）が接続される有底筒状のマンホールを採用している。尚、縦管２はマンホールに限らず本実施例の特性を発揮する構成であれば適宜採用し得るものである。
【００３２】
また、縦管２の下方部位（中央部位よりも下方部位）には、放射方向に３つの地下水流入孔３が等間隔に形成されている。尚、この地下水流入孔３の数や位置は適宜変更し得るものである。
【００３３】
この各地下水流入孔３夫々には地下水流入部４が接続される。
【００３４】
この地下水流入部４は、図１，２に図示したように適宜な金属製の部材で形成した箱状体であり、その内面下方部位には地下水流入孔３に嵌挿する筒状の入水部11が突設されている。尚、地下水流入部４は塩ビ管で構成しても良いなど、その素材や形状は適宜設計変更し得るものである。
【００３５】
この入水部11は、縦管２の周囲の地下水を地下水流入部４内に流入するための部位であり、その内部にはフィルター12が設けられている。尚、入水部11の周面に貫通孔を設けるとともに該入水部11を面状のフィルターで覆う構造としても良く、要は地下水流入部４に流入しようとする泥混じりの地下水をろ過する機能を具備していれば良い。
【００３６】
この入水部11を縦管２の地下水流入孔３に嵌挿した状態で地下水流入部４は縦管２の内壁面に添設状態で配設される。
【００３７】
また、地下水流入部４の上端部は開口されて上部排水口４ａに設定されており、前述した入水部11（地下水流入孔３）から流入して地下水流入部４内を上昇した地下水は上部排水口４ａから縦管２内に排水されることになる。
【００３８】
また、地下水流入部４には上部排水口４ａとは別の排水構造13が設けられている。
【００３９】
具体的には、地下水流入部４における前記入水部11（地下水流入孔３）よりも低い下端部には下部排水口６が開口形成されている。
【００４０】
この下部排水口６には該下部排水口６を閉塞して止水する合成樹脂製（ゴム製）の開閉部５が設けられており、この開閉部５は、地盤の液状化による水位上昇が生じた緊急時において作動する開閉部作動機構７により上下方向へ開閉可動することになる。符号16は開閉部５に設けた棒状のスライド部材５ａにおける上下方向への移動をガイドするガイド部である。
【００４１】
具体的には、開閉部作動機構７は、地下水流入部４の上部排水口４ａから排水された地下水を受ける水受け容体８と、この水受け容体８に設けた水抜き部９からの水抜き量を超える地下水が前記水受け容体８に配され前記水受け容体８が所定重量よりも重くなることで作動して、前記開閉部５を開放可動せしめる作動体10とで構成されている。
【００４２】
水受け容体８は、図１，２に図示したように適宜な金属製の部材で形成したものであり、地下水流入部４の表面下方部位から突出する支持部材14から垂設される付勢体15により吊り下げ状態に設けられている。
【００４３】
この水受け容体８は所定量の水を収納するように設けられており、この水受け容体８に所定以上の重量が掛かった際（所定以上の量の水が入った際）に前記付勢体15に戻り付勢に抗して水受け容体８は下方へ移動することになる。
【００４４】
また、水受け容体８は、水抜き部９が設けられており、この水抜き部９から水が抜けて水受け容体８が所定重量よりも軽くなることで付勢体15の戻り付勢により水受け容体８は上方へ移動することになる。
【００４５】
この水抜き部９は水受け容体８の底に形成した孔９ａにノズル９ｂを設けて構成され、このノズル９ｂにより水の抜き量を調整することができる。この水抜き部９における水抜き量の調整により、例えば何時間で水抜き容体８が所定重量よりも軽くなることで付勢体15により上方へ移動することで開閉部５が閉塞可動するようにするといったように調整することが簡易且つ確実にできる。
【００４６】
作動体10は、図１に図示したように複数の作動部材10ａ、10ｂ、10ｃ同士を枢着連結してなるリンク構造体であり、その一端部が前記水受け容体８の下端部に連設され、他端部が開閉部５に連設されている。
【００４７】
具体的には、水受け容体８の下端部に枢着され垂下状態となる第一作動部材10ａと、開閉部５の下端部に枢着され垂下状態となる第二作動部材10ｃと、この第一作動部材10ａ及び第二作動部材10ｃ夫々の下端部に枢着され横設状態となる第三作動部材10ｂとで構成されている。尚、第三作動部材10ｂは、その中央部が地下水流入部４に垂設される支持板17に枢着されている。
【００４８】
この構成から、作動体10は、水受け容体８が付勢体15の戻り付勢に抗して下方へ移動した際、第一作動部材10ａは下方へ移動して第三作動部材10ｂの一端部が押し下げられることで該第三作動部材10ｂの他端部は上方へ移動し、この第三作動部材10ｂの他端部が上方へ移動することで第二作動部材10ｃは上方へ移動して開閉部５を上方へ移動させることになる。この反対に、水受け容体８が付勢体15の戻り付勢により上方へ移動した際、作動体10は前述とは逆に作動して開閉部５を下方へ移動させることになる。
【００４９】
図６は地下水流入部４の入水部11を延長してより縦管２周囲の水をより一層集水するように構成した場合であり、図７は入水部11を建物19の基礎の下方に配することで縦管２と同様に建物19の浮上をも防止するように設けた場合である。
【００５０】
符号20は下部排水口６から排水された地下水を水受け容体８に誘導する誘導板である。
【００５１】
以上の構成からなる本実施例に係る縦管浮上防止装置の作動について説明する。
【００５２】
地下水流入部４の上部排水口４ａから地下水が排水されるような状況（緊急時）、即ち、地震により地盤１の液状化が生じた際、地下水流入部４内を上昇した地下水は地下水流入部４に設けた上部排水口４ａから縦管２内に排水され、この地下水流入部４の上部排水口４ａから排水されて落下した地下水は水受け容体８に配される。
【００５３】
続いて、水受け容体８は地下水が入って所定重量よりも重くなった際、水受け容体８は付勢体15の戻り付勢に抗して下方へ移動し、この水受け容体８の移動に伴い作動体10が可動して開閉部５が上方へ移動して、下部排水口６の止水状態が解除され該下部排水口６から地下水流入部４内の地下水の排水が行なわれる（図３参照）。
【００５４】
続いて、予め設定された量の水が水抜き部９から抜けて水受け容体８の重量が所定重量よりも軽くなった際、付勢体15の戻り付勢により水受け容体８は上方へ移動し、この水受け容体８の移動に伴い作動体10は作動して開閉部５は下方へ移動して、下部排水口６を閉塞して止水状態となる（図４，５参照）。
【００５５】
本実施例は上述のように構成したから、地下水流入部４の上部排水口４ａ及び下部排水口６により良好な排水が行なわれることになり、前述した従来例に比して、地下水流入部の排水機能が飛躍的に向上することになり、よって、縦管２の浮上を可及的に防止することができる。
【００５６】
また、本実施例は、下部排水口６を閉塞して止水する開閉部５の開放可動を行なう開閉部作動機構７を、上部排水口４ａから排水された地下水の重量を利用して行なう構造の為、何ら特別大掛かりな動力（例えばモーターやエンジンなどの動力）は必要なくコスト安（製造コスト及びランニングコストが少なく済む）にしてコンパクトな構造にすることができる。
【００５７】
また、本実施例に係る開閉部作動機構７は、地下水流入部４の上部排水口４ａから排水され落下した地下水の重量を受けることで作動して前記開閉部５を開放可動せしめる構成であるから、地下水の落下する力を利用した非常に効率の良い構造となる為、より一層コスト安となる。
【００５８】
また、本実施例に係る開閉部作動機構７は、地下水流入部４の上部排水口４ａから排水された地下水を受ける水受け容体８と、この水受け容体８に設けた水抜き部９からの水抜き量を超える地下水が前記水受け容体８に配され前記水受け容体８が所定重量よりも重くなることで作動して、開閉部５を開放可動せしめる作動体10とで構成したから、地下水の重量を利用して確実に開閉部５を開放可動せしめる構造が得られ、しかも、水抜き部９から抜ける水の量を適宜設定することで、地盤１の液状化による水位上昇という緊急時に上部排水口４ａから排水される場合に限り、開閉部５を開放可動させるようにすることができる。
【００５９】
また、本実施例は、水受け容体８に配された地下水が水抜き部９から抜けて水受け容体８が所定重量よりも軽くなることで作動体10は作動して開閉部５を閉塞可動せしめるように開閉部作動機構７を構成したから、開閉部５が自動で閉塞することになるから、例えば開閉部５が開放するたびに作業者が縦管２内に入って閉塞する作業は不要となる。
【００６０】
また、本実施例は、作動体10は複数の作動部材10ａ、10ｂ、10ｃ同士を枢着連結してなるリンク構造体であるから、少ない力で効率良く確実に開閉部５を作動させることができることになる。
【００６１】
また、本実施例は、下部排水口６を地下水流入孔３よりも低い位置にして地下水流入部４の下端部に設けたから、地下水流入部４内に収納される地下水を良好に排水することができる。
【００６２】
尚、本発明は、本実施例に限られるものではなく、各構成要件の具体的構成は適宜設計し得るものである。
【図面の簡単な説明】
【００６３】
【図１】本実施例を示す正断面図である。
【図２】本実施例を示す平面図である。
【図３】本実施例の動作説明図である。
【図４】本実施例の動作説明図である。
【図５】本実施例の動作説明図である。
【図６】別実施例を示す正断面図である。
【図７】別使用例を示す正断面図である。
【符号の説明】
【００６４】
１  地盤
２  縦管
３  地下水流入孔
４  地下水流入部
４ａ  上部排水口
５  開閉部
６  下部排水口
７  開閉部作動機構
８  水受け容体
９  水抜き部
10  作動体
10ａ  作動部材
10ｂ  作動部材
10ｃ  作動部材
【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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