JP2000170188A - 組立マンホール及びその可撓継手構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 組立マンホールの可撓性継手として、マンホ
ール本体の部材欠損の問題も発生せず、可撓性に優れた
安価な継手が得られ、組立マンホールの耐震手段として
非常に有効である組立マンホール用継手を提供すること
を目的とする。 【解決手段】 シール材７０を介して配置された環状ブ
ロック２０，３０は剪断キー６０によって位置決めされ
ると共にプレート５０によって連結されている。環状ブ
ロック２０，３０の内周面に跨がって可撓ゴム継手４０
が設置されている。環状ブロック２０，３０の凹部２
１，３１の周面に跨がるようにして可撓の可撓ゴム継手
４０が配置されている。プレート５０は環状ブロック２
０の凹部２１よりも下側の内周面と環状ブロック３０の
凹部３１よりも上側の内周面との間に架け渡され、ボル
ト５５によって環状ブロック２０，３０に固定されてい
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、組立マンホール
と、それに採用される可撓継手構造とに関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】図３（ａ）は従来の組立マンホールの一
例（プレホール１号）の縦断面図である。

【０００３】底版１の上側に環状の管取付壁２が設置さ
れ、該管取付壁２に流入管３と流出管４が接続されてい
る。管取付壁２の上側に直壁５が設置され、直壁５の上
に斜壁６が設置され、斜壁６の上に調整リング７を介し
てマンホール受枠８が設置されている。受け枠８にマン
ホール蓋９が装着されている。この組立マンホールの内
面にはステップ１０が設けられる。

【０００４】この管取付壁２、直壁５及び斜壁６はいず
れもコンクリート製の環状体よりなる。それらの間には
図３（ｂ）に示すようにエポキシ樹脂を含浸したスポン
ジ１１が置かれ、このスポンジを押し潰すように上側の
環状体を下側の環状体に載せる。エポキシ樹脂が硬化す
ることにより上下の環状体が強固に接合される。

【０００５】なお、図３の組立マンホールは数ｍ程度の
深さのものであるが、それよりも深い場合には直壁５を
適宜個数積み重ねる。

【０００６】図３（ｂ），（ｃ）の如くエポキシ含浸ス
ポンジ１１によって環状体同士を接合した場合、この継
手部分は剛体となり、ことに深いマンホールの場合には
耐震性において不利である。

【０００７】この環状体同士の継手の耐震性を高めるた
めに継手材料としてゴムを使うことが考えられるが、通
常のゴムでは外圧荷重によって潰れてしまう。即ち、深
いマンホールにあっては、直壁５同士あるいは直壁５と
底版１との継手には３０トン以上の鉛直荷重（軸力方向
荷重）が加えられるため、通常のゴムでは変形してしま
う。また、通常のゴムでは剪断や曲げに弱い。

【０００８】平成７年１月１７日に発生した兵庫県南部
地震において、地下構築物である下水道施設にも大きな
被害が発生し、組立マンホールに関しては多くのマンホ
ールでの横方向ズレや破損が報告（下水道協会誌Ｖｏ
Ｌ．３３ Ｎｏ．４０４「下水道の地震対策についての
最終提言」）された。このような地震被害を踏まえ、下
水道協会では「下水道施設の耐震対策指針と解説−１９
９７版−」を発表し、下水道施設に対する新たな耐震計
算では、２レベルの地震規模を対象とし、地震外力とし
て応答変位法が採用された。

【０００９】マンホールに対する応答変位法による耐震
計算では、マンホールに対して地震時に強制変位が作用
することとなり、組立マンホールの継手が剛結に近いも
のほどマンホール本体に大きな断面力が発生し、マンホ
ール本体耐力を上回るケースが発生することになる。マ
ンホールの標準継手としては、接着剤接合、ボルト接
合、連結プレート接合などがあり、比較的剛な継手とな
っている。そこで、組立マンホールの耐震性向上策とし
てマンホールの柔構造化が求められている。

【００１０】組立マンホールの柔構造化商品としては、
免震ゴム製継手部材等既に幾種類市販されているが、い
ずれも可撓性を有するマンホール標準部材とほぼ同一円
形寸法のリング状の継手部材であり、マンホール躯体部
に比べて継手部材のボリュームが大きく、コストが高い
という問題があった。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】組立マンホールは深さ
方向に積み重ねて構築されるため、部材の鉛直方向には
軸力が作用している。軸力が作用する部分にリング状の
可撓性部材を配置する場合、鉛直方向にはある程度の剛
性を確保する必要があり、水平方向にずれる機能が主と
なっている。このような単純な水平ずれ機能のみでは地
震時の強制変位に十分対応できず、また、可撓性とは無
関係な軸力負担部が可撓性部材に存在することによりボ
リュームが嵩張ったり、マンホールの号数に応じた成形
型が必要になるなどコスト高となっている。

【００１２】また、共同溝やボックスカルバートの可撓
性継手として、プレキャストブロックの端部の内面側に
切り欠きを設け、略Ｕ字形あるいは略Ｍ字形をした可撓
ゴムを取り付けた構造が一般的に採用されている。この
ように可撓性のみを可撓ゴムが負担する継手は、コスト
を安く提供できる可能性を有している。この方式を組立
マンホールに適用した場合、マンホールの部材厚が７５
ｍｍ〜２００ｍｍ程度と薄いために、外力に抵抗しうる
に十分な切り欠き部の背面厚さを確保できない問題があ
った。

【００１３】本発明の目的は、可撓性に優れ、コストの
安い組立マンホール用可撓継手構造とこの継手構造を採
用した組立マンホールを提供することにある。

【００１４】

【課題を解決するための手段】本発明の可撓継手構造
は、環状ブロックを積み重ねて構築された組立マンホー
ルの該環状ブロック間の可撓継手構造において、第１の
環状ブロックの上端部の内周面に、上端面に臨む段状の
凹部が周設され、該第１の環状ブロック上に載設された
第２の環状ブロックの下端部の内周面に、下端面に臨む
段状の凹部が周設され、これらの凹部の周壁面同士にま
たがって可撓ゴム継手が周回して配置され、該可撓ゴム
継手が第１及び第２の環状ブロックにそれぞれ留め付け
られていることを特徴とするものである。

【００１５】また、本発明の組立マンホールは、かかる
可撓継手構造を備えたものである。

【００１６】かかる本発明によると、第１の環状ブロッ
クの上に第２の環状ブロックが載設されているので、軸
方向荷重（鉛直荷重）に十分に対抗でき、可撓性は可撓
ゴム部分のみで負担する構造であり、効率的な機能が発
揮される。

【００１７】この場合、各環状ブロックの突き合せ側を
拡径させることにより大きな荷重にも十分に対抗でき
る。本発明では、第１及び第２の環状ブロックの間に剪
断キーを介在させることにより、水平剪断方向の外力に
対しては所定値まで抵抗し、この所定値を超えると剪断
キーが剪断し、環状ブロック同士が変位することを許容
するよう構成するのが好ましい。

【００１８】本発明では、環状ブロック同士の間にプレ
ートを架け渡し、該プレートを各環状ブロックに固定す
ることにより、環状ブロックの移動時のズレを防止する
ことができる。

【００１９】

【発明の実施の形態】図１は実施の形態に係る可撓継手
構造を示す分解斜視図、図２はこの可撓継手構造を示す
断面図である。

【００２０】この可撓継手構造にあっては、下側の第１
の環状ブロック２０の上に、環状ブロック２０，３０と
同軸的に配置された環状のシール材７０を介して第２の
環状ブロック３０が配置されている。

【００２１】これらの環状ブロック２０，３０は剪断キ
ー６０によって位置決めされると共に連結プレート５０
によって連結されている。そして、環状ブロック２０，
３０の内周面に跨がって可撓ゴム継手４０が設置されて
いる。

【００２２】これらの環状ブロック２０，３０は同一形
状のものであり、上下対称に使用されている。第１の環
状ブロック２０の上端部内周面と第２の環状ブロック３
０の下端部内周面とにそれぞれ段状に凹部２１，３１が
周設されている。

【００２３】第１の環状ブロック２０の外周面は上半側
が円筒形であり下半側は下方ほど小径となるテーパ形で
ある。第２の環状ブロック３６はこれと上下対称形状で
ある。このように環状ブロック２０，３０の外周面は、
大径部にひきつづく部分がテーパ部となっているが、こ
れにより断面変化部の応力伝達がスムーズになると共
に、埋め戻し時の埋め戻し材の動きがスムーズになる。
また、環状ブロック２０，３０に大径部を設けたことに
より、マンホール標準部材と同等以上の断面性能が確保
されると共に、可撓ゴムをボルト固定するための埋め込
みナットに必要な埋め込み深さが得られる。

【００２４】第１の環状ブロック２０の上端面と第２の
環状ブロック３０の下端面にそれぞれ複数個のキー穴２
２，３２が設けられ、剪断キー６０が挿入されている。

【００２５】環状ブロック２０，３０の凹部２１，３１
の周面に跨がるようにして可撓性を有する可撓ゴム継手
４０が配置されている。この可撓ゴム継手４０は上下方
向の中間部が内方に断面略Ｕ字形に膨らみ出した余裕部
４１となっている。なお、断面Ｕ字形ゴム継手の代りに
断面Ｍ字形のゴム継手を用いても良い。

【００２６】この余裕部４１の上側と下側にそれぞれボ
ルト挿通孔４２，４３が設けられている。この可撓ゴム
継手４０の上部は環状ブロック３０の凹部３１の内周面
に重ね合わされ、下部は環状ブロック２０の凹部２１の
内周面に重ね合わされる。そして、押えプレート４５を
介してボルト４６をナット２５，３５に螺じ込むことに
より可撓ゴム継手４０が環状ブロック２０，３０にそれ
ぞれ固定される。

【００２７】連結プレート５０は環状ブロック２０の凹
部２１よりも下側の内周面と環状ブロック３０の凹部３
１よりも上側の内周面との間に架け渡され、ボルト５５
によって環状ブロック２０，３０に固定されている。連
結プレート５０にはこのボルト５５の挿通用の長孔５
１，５２が設けられている。環状ブロック２０，３０に
はこのボルト５５が螺じ込まれるナット２６，３６が埋
設されている。

【００２８】この連結プレート５０には２つの役割があ
る。一つ目は、図１，２に示される状態の連結プレート
５０が果しているもので、この場合の役割は可撓ゴム継
手４０を有する環状ブロック２０，３０を一時的に固定
するためのものである。この場合、環状ブロック２０，
３０の連結体が現場に敷設された後には該プレート５０
は取り外す。この場合、可撓ゴム継手４０の固定に用い
るため、プレート５０としては剪断抵抗の大きなものが
用いられる。

【００２９】二つ目は、一度地震が発生し、当初の剪断
抵抗材である剪断キー６０が破損した状況で、継手の機
能回復を図る場合に、剪断キー６０の代替として剪断抵
抗用に用いられる場合である。この場合は、剪断キー６
０と同程度の剪断抵抗を有するもので、これが設置され
る状況では、剪断キー６０は破損している。

【００３０】図２の状態は組立マンホールの敷設までの
状態を示しており、敷設終了後は図２で連結プレート５
０を取り外した状態となる。地震にて剪断キー６０が破
損した後の復旧後は、図２にて剪断キーが破損している
状態になる。

【００３１】この環状ブロック２０はマンホールを構成
する他の環状ブロック８０上に載設され、環状ブロック
３０の上には環状ブロック９０が載設されている。環状
ブロック２０，３０と環状ブロック８０，９０との間は
接着剤接合、ボルト接合、プレート接合などの標準継手
によって結合されている。

【００３２】この実施の形態にあっては、環状ブロック
２０，３０の端面のうち凹部２１，３１を除く拡径面
に、シール材として、粘着性、変形性に優れるブチル系
シール材７０を介在させている。ブチル系シール材には
軸力が作用して圧縮された状態にあるので、十分な止水
性が得られると共に、地震時の継手のずれ変形後におい
てもある程度のシール性が期待できる。

【００３３】地震時の強制変位が作用しない常時の状態
においては、マンホール部材はずれないことが望まし
い。マンホールをずらす外力としては、上載荷重等によ
る偏土圧や埋め戻し時の偏土圧が考えられる。そこで、
剪断キー６０としては、常時状態の低レベルの剪断力に
は抵抗するが、地震時のマンホール部材の回転を妨げ
ず、ある程度以上の剪断力が作用すると破断したりずれ
たりするのが好ましい。具体的には、プラスチックピン
方式や継手部材端面を凹凸としたほぞ継手やマンホール
内面に配置される連結プレートなどが有効である。

【００３４】ある程度以上の規模の地震が発生すると、
本発明の耐震継手では剪断キー６０が破断し、最終的に
は可撓ゴム４０部分が水平にずれることになる。地震後
の復旧に際しては、マンホールの周囲を継手位置まで掘
削し、継手ずれを強制的に修正した後、剪断抵抗材とし
てマンホール内面に連結プレートを配置することによ
り、耐震継手の復旧が可能となる。

【００３５】下水道施設の耐震対策指針と解説に基づい
て、レベル２における応答変位法により求められる地盤
変位の一例を下表に示す。

【００３６】

【表１】

【００３７】マンホール部材に作用する最大変位は、表
層地盤のＮ値が小さいほど、マンホール深さが深いほど
大きくなっている。この変位データより、マンホール用
の可撓ゴムの変位量として５ｃｍ程度を設定すれば継手
１ヶ所にてかなりの範囲をカバーできる。マンホール深
さが深くて、マンホールに作用する最大相対変位が可撓
ゴムの変位量を超える場合は、可撓継手箇所を増やした
り、変位量の大きい可撓ゴムに交換する対応が可能であ
る。

【００３８】また、可撓ゴムの製造は断面形状の金型に
よる押出成形が一般的であり、マンホールの号数に応じ
たリング状の可撓ゴムは、所定の円周長に切断された可
撓ゴムの切断面同士を加硫接合して製造される。従っ
て、所要性能を有する可撓ゴムはマンホールの種類に関
わらず使用できるため、金型コストも安く、安価とな
る。

【００３９】可撓性継手を取り付ける組立マンホールの
内径は７５ｃｍ〜２２０ｃｍの範囲にあり、大きいサイ
ズの取付作業には数人が必要となり、足場が十分でない
現場での可撓性継手の取付施工にはかなりの困難が伴
う。従って、可撓性継手の取付は、工場で行うのが望ま
しい。可撓性継手の取付作業や可撓性継手を取り付けた
マンホール部材の移動時のずれ防止の意味から、着脱が
容易で一時的に剛結できる連結材（内面位置に設ける方
が作業性が良い）を備えているのが良い。工場にて取付
作業を行うことにより、取付管理が十分に行え、品質の
高い組立マンホール可撓性継手を提供できる。

【００４０】組立マンホールに可撓性継手を設ける位置
は、マンホールの標準部分である直壁部分となり、ここ
に拡径部材を配置する具体例としては、既存直壁部材の
端部を拡径するものと標準部材との連結が可能な専用部
材を拡径部材とすることが考えられるが、耐震性が必要
なマンホールのみに設けるものであるため、コスト的に
専用部材での対応が好ましい。

【００４１】

【発明の効果】本発明の組立マンホール及びその可撓継
手構造は、組立マンホールの可撓性継手として、マンホ
ール本体の部材欠損の問題も発生せず、可撓性に優れた
安価な継手が得られ、組立マンホールの耐震手段として
非常に有効である。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施の形態を示す分解斜視図である。

【図２】実施の形態を示す断面図である。

【図３】従来例を示すものであり、（ａ）図は組立マン
ホールの縦断面図、（ｂ）図及び（ｃ）図は組立時の接
合方法を説明する断面図である。

【符号の説明】

１ 底版 ２ 管取付壁 ５ 直壁 ２０，３０ 環状ブロック ２１，３１ 凹部 ２２，３２ キー穴 ４０ 可撓ゴム継手 ５０ 連結プレート ６０ キー ７０ シール材

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 環状ブロックを積み重ねて構築された組
   立マンホールの該環状ブロック間の可撓継手構造におい
   て、 第１の環状ブロックの上端部の内周面に、上端面に臨む
   段状の凹部が周設され、 該第１の環状ブロック上に載設された第２の環状ブロッ
   クの下端部の内周面に、下端面に臨む段状の凹部が周設
   され、 これらの凹部の周壁面同士にまたがって可撓ゴム継手が
   周回して配置され、該可撓ゴム継手が第１及び第２の環
   状ブロックにそれぞれ留め付けられていることを特徴と
   する組立マンホールの可撓継手構造。
2. 【請求項２】 請求項１において、第１の環状ブロック
   の上端面と第２の環状ブロックの下端面にそれぞれ凹部
   が対面するように設けられ、これらの凹部に剪断キーが
   挿設されていることを特徴とする組立マンホールの可撓
   継手構造。
3. 【請求項３】 請求項１又は２において、第１の環状ブ
   ロックの上部の外径は第１の環状ブロックの下部の外径
   よりも大きく、第２の環状ブロックの下部の外径は第２
   の環状ブロックの上部の外径よりも大きいことを特徴と
   する組立マンホールの可撓継手構造。
4. 【請求項４】 請求項１ないし３のいずれか１項におい
   て、第１の環状ブロックの上端面と第２の環状ブロック
   の下端面との間にシール材が周回して配置されているこ
   とを特徴とする組立マンホールの可撓継手構造。
5. 【請求項５】 請求項１ないし４のいずれか１項におい
   て、前記第１の環状ブロックの周面から第２の環状ブロ
   ックの周面にまで達するプレートが配置され、 該プレートが第１及び第２の環状ブロックに対しそれぞ
   れ固定されていることを特徴とする組立マンホールの可
   撓継手構造。
6. 【請求項６】 請求項５において、前記プレートは前記
   第１及び第２の環状部材の内周面に沿って前記凹部を跨
   いで配置されていることを特徴とする組立マンホールの
   可撓継手構造。
7. 【請求項７】 複数の環状ブロックを積み重ねて構築さ
   れた組立マンホールにおいて、 一部の環状ブロック間に請求項１ないし６のいずれか１
   項の可撓継手構造を採用したことを特徴とする組立マン
   ホール。