JP2002129589A - 既設マンホールの補強工法及び補強用鋼製セグメント - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】その内壁面側に、所要の補強機能を確実に備え
た補強層を、より短い工期と少ない工費で構築出来、有
効内容積の縮小度合いも少なくて済む様に構成した、既
設マンホールの補強工法及び補強用鋼製セグメントを提
供する。 【解決手段】 工法は、 既設マンホールの出入口から搬
入した複数個のパネル状の補強用鋼製セグメントを、内
壁面全面にわたって当接させ、隣接する補強用鋼製セグ
メント同士をボルト連結させる。そして、内壁面と補強
用鋼製セグメントとの間に生じた隙間には、モルタルを
圧入充填することを特徴とする。補強用鋼製セグメント
Ａは、マンホールの出入口から搬入し得る大きさのパネ
ル状本体１の周縁に設けた周縁リブ２に、隣接する補強
用鋼製セグメントＡ同士の連結用のボルト孔ａを設けた
構成を備える。又、パネル面に適宜の配置で突設した補
強リブ３に、配線・配管類の架設用金具６を取付ける為
のボルト孔ｂを設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、地中に埋設したコ
ンクリート製の既設マンホールが、老化したり、関連法
規が改正される等して、補強を要することになった時に
行う、既設マンホールの補強工法、及びこの工法に用い
る補強用鋼製セグメントに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来は、既設マンホールを補強する必要
が生じた場合には、古いマンホールを取り壊して、新し
いマンホールを構築する方法が一般的に採られて来た。
然し、この作り替え工法によると、工事に伴う様々な騒
音や振動の発生によって、周辺環境が大きく損なわれ、
且つ、交通渋滞をもたらすことになる。然も、かなり長
期間にわたる工事が完了する迄は、この様な不都合が継
続するうえに、多大の工費が必要になり、更には、壊し
たマンホールの処理にも困ることになる。

【０００３】そこで、最近では、上記の補強の必要が生
じた場合には、古いマンホールは壊さずに、その内側に
補強層を構築する工法が様々に開発されている。その第
１の従来工法を、図１１に示した。この工法では、既設
マンホール１００の内側に、鉄骨５０ａと鉄筋５０ｂを
入れて強化した補強コンクリート層５０を、既設マンホ
ール１００と一体に打設する方法を採っている。

【０００４】或いは、図１２に示した、第２の従来工法
は、施工現場で、既設マンホール１００の内壁面に、複
数区画に分割したプレハブパネル６０Ａ，６０Ｂ等を、
順次構築して行く方法を採っている。これ等の個々のパ
ネルは、鋼板製の型枠６０ａ内に、コンクリート６０ｂ
を打設する方法で構築される。そして、パネルの外殻体
となる型枠６０ａ同士は、溶接により連結させていた。

【０００５】更に、図１３に示した、第３の従来工法で
は、既設マンホール１００の内壁面に、補強用の鋼板７
０を、接着剤を使って貼り付ける方法を採っている。上
記の他にも、既設マンホールの内壁面にモルタルを吹き
付ける等して、厚みを増す工法なども行われている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上記の第１の従来工法
によれば、既設マンホールは充分に補強することが出来
る。然し、電力ケーブル等が架設されている上に、通気
性の乏しいマンホール内で、鉄骨・鉄筋の骨組を組立て
る際に、高熱が発生する溶接を行う為危険であった。更
に、鉄骨と鉄筋を埋設した補強コンクリート層５０は、
必然的に厚くなるので、その分、既設コンクリート１０
０の有効内容積がかなり縮小する難点があった。そのう
え、かなり長い工期を要し、工費も嵩むという大きな欠
点があった。

【０００７】そして、第２の従来工法も、補強効果は十
分に得られるものの、第１の従来工法とほぼ同様な欠点
があった。又、第３の従来工法は、比較的簡易・迅速に
施工出来、且つ、マンホール内の有効容積の縮小を殆ど
伴わない利点があるものの、肝心の補強効果が不十分だ
った。然も、接着作業に先立って、コンクリート面を十
分に乾燥させる為の、手間と時間を要し、更には、火気
の使用による危険も伴った。

【０００８】そこで、本発明の目的は、より短い工期
と、より少ない工費で、所要の補強機能を確実に備えた
補強層を、既設マンホールの内壁面側に構築することが
出来、然も、有効内容積の縮小も極力少なくて済む様に
した、既設マンホールの補強工法と、この工法に用いる
補強用鋼製セグメントを提供するにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成する為
の、本発明による、既設マンホールの補強工法は、マン
ホールの出入口から搬入し得る大きさに分割して作られ
た、複数個のパネル状の補強用鋼製セグメントを、既設
マンホールの内壁面全面にわたって当接させ、隣接する
補強用鋼製セグメント同士をボルト連結させることを特
徴とする。そして、既設マンホール内壁面と補強用鋼製
セグメントとの間に生じた当接間隙に、モルタルを圧入
充填する。

【００１０】又、本発明による、既設マンホールの補強
用鋼製セグメントは、コンクリート製の既設マンホール
Ｂの内壁面全面にわたって、複数区画に分割した状態
で、ライニング材状に当接させる為のものであって、前
記分割区画に対応した形状と、マンホールの出入口から
搬入し得る大きさを有するパネル状本体１の周縁に、隣
接する補強用鋼製セグメントＡ同士をボルト連結する為
のボルト孔ａを穿った周縁リブ２を突設した形態を備え
ることを特徴とする。そして、パネル状本体１のパネル
面に適宜の配置で突設した補強リブ３、又は、周縁リブ
２に、配線・配管類の架設用金具６を取付ける為の、複
数のボルト孔ｂを設けるとよい。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下に、本発明の具体的な構成の
一例に就いて、図１〜図１０を参照しながら説明する。
図１に示した様に、地中Ｃに埋設されたコンクリート製
の既設マンホールＢは、電力ケーブル等を収める為に地
中に敷設した、ライフライン用の管路（図中に仮想線で
示す）に、所定の距離を距てて介在されている。

【００１２】既設マンホールＢは、地表面から所定の深
さに埋設された箱形の本体部１１と、本体部１１の頂壁
に設けた刳抜孔１３から地表面に向けて延設した、円筒
状の出入口部１２とから成り、長手方向に対向する端面
側壁には、既設マンホールＢと管路との夫々の内空部を
導通させる為の、連通口１４を設けている。

【００１３】既設マンホールＢの内壁面には、図１〜図
５に示した様に、多数枚の補強用鋼製セグメントＡを、
刳抜孔１３及び連通口１４を除いて、互いにボルト連結
（図示略）させながら、隙間無く当接させている。図５
中の符号Ｄを付して示したのは、電力ケーブルである。

【００１４】この多数枚の補強用鋼製セグメントＡは、
図６〜図８に例示した様に、夫々の配設場所に適合する
様に、各々の形態が異なる複数種類Ａ１，Ａ２，Ａ３等
が用意されている。この実施例の補強用鋼製セグメント
Ａは、その素材としてＳＳ４００、又は、ＳＭ４９０の
鋼板を用いている。この鋼板及び補強セグメントＡ同士
の連結用ボルト・ナット（図示略）には、溶融亜鉛メッ
キを施している。

【００１５】補強用鋼製セグメントＡの素材となる金属
板の材質や板厚、そして、個々の補強用鋼製セグメント
Ａのサイズや形態は、既設マンホールＢの大きさや、そ
の設置環境等の違いに応じて任意に決定すればよい。但
し、補強用鋼製セグメントＡのサイズは、既設マンホー
ルＢ内への搬入口なる出入口部１２の大きさ（口径）に
よって、制約を受けることになる。

【００１６】図６に示した補強用鋼製セグメントＡ１
は、標準タイプのもので、図（ａ）はその正面図、
（ｂ）は図ａの矢示Ｘ−Ｘ線方向視断面図、（ｃ）は図
ａの矢示Ｙ−Ｙ線方向視断面図、（ｄ）は図ａの矢示Ｚ
−Ｚ線方向視断面図である。

【００１７】補強用鋼製セグメントＡ１は、方形のパネ
ル状本体１の周縁に、所定の高さ寸法の周縁リブ２を、
既設マンホールＢの内側向きに突設した形態を備えてい
る。各周縁リブ２には、隣接する補強用鋼製セグメント
Ａ，Ａ同士をボルト連結する為のボルト孔ａを、適宜の
配置間隔で設けている。

【００１８】更に、パネル状本体１の内側面には、この
実施例では計３枚の補強リブ３を、等間隔を距てて、並
列状に縦向きに突設している。そして、真ん中の補強リ
ブ３は、その厚みを増すと共に、任意の間隔を距てた複
数箇所に、ボルト孔ｂを設けている。このボルト孔ｂ
は、既設マンホールＢ内に、電力ケーブル等の配線類や
配管類を架設する為の架設用金具６（図１０参照）を、
ボルトを用いて取付ける為に用いるものである。

【００１９】次に、図７に示した補強用鋼製セグメント
Ａ２は、既設マンホールＢ内の隅角箇所に配設するコー
ナータイプのもので、方形のパネル状本体１は、図示の
様にＬ形に折曲させている。図６と共通する符号を付し
た部分は、補強用鋼製セグメントＡ１と共通する部分で
ある。

【００２０】図８に示した、補強用鋼製セグメントＡ３
は、既設マンホールＢの端面側壁の下部に配設する為の
ものである（図５参照）。そのパネル状本体１の下縁に
突設した周縁リブ２には、その先端から上向きに立ち上
がる折上部２ａを延設し、この折上部２ａにボルト孔ａ
を設けている。又、パネル状本体１の左右端の周縁リブ
２には、夫々の先端縁から対向状に折返部２ｂを延設し
て、この折返部２ｂにボルト孔ａを設けている。４は方
形の刳抜孔である。

【００２１】ここで、図１に戻って再説明すると、既設
マンホールＢの内壁面には幾分かの凹凸があるので、補
強用鋼製セグメントＡ群をこの凹凸面に当接させた状態
で、内壁面と補強用鋼製セグメントＡとの間には、幾分
かの当接間隙が生ぜざるを得ない。そこで、この当接間
隙には、図示の様に無収縮モルタルＭを充填している。
図１中の５は、補強用鋼製セグメントＡに適宜の配置で
設けた、モルタル注入孔である。

【００２２】次に、上記の補強用鋼製セグメントＡを用
いて、電力ケーブル用の既設マンホールＢを補強する工
法の手順に就いて、その一例を、図９，図１０を参照し
ながら説明する。図９は、補強用鋼製セグメントＡを用
いて、その内壁面側を補強された既設マンホールＢ内
に、電力ケーブルＤ群が架設されている状態を示した模
式的平面図である。図中の符号Ｅは、電力ケーブルＤの
接続箇所を示している。

【００２３】補強作業の工程図としての図１０に於い
て、図（ａ）は、補強工事に着手する前の、既設マンホ
ールＢ内に電力ケーブルＤ群が架設されている状態を示
すもので、図９中に、“斜め向きのタイル目地状模様”
を付した領域の縦断面図である。既設マンホールＢ内の
長手方向の対向側壁のほぼ中央箇所には、電力ケーブル
Ｄの束を受支持する架設用金具６を、図示の配置で取付
ける為の既設支柱Ｆが、側壁に沿わせる様にして夫々固
設されている。

【００２４】図（ｂ）は、補強工事の準備作業を開始し
た状態を示している。即ち、既設マンホールＢの内壁面
への、補強用鋼製セグメントＡ群の配設作業を妨げる既
設支柱Ｆを撤去する作業を行う。それには、先ず、一方
（図では右側）の側壁側に架設されている電力ケーブル
Ｄを架設用金具６から外し、ワイヤーＷを使って既設マ
ンホールＢの天井面に一旦垂支させたうえ、既設支柱Ｆ
を架設用金具６と共に取り外す。

【００２５】後述する様に、取り外した架設用金具６
は、再び取り付けて使用出来るが、既設支柱Ｆは不要に
なるので、その分、既設マンホールＢ内の有効内容積を
拡げることが出来る。

【００２６】然る後、図（ｃ）に示した様に、既設マン
ホールＢ内の右下隅に、コーナータイプの補強用鋼製セ
グメントＡ２を、長手方向の全長にわたって配設する。
長手方向に縦列状に連なる補強用鋼製セグメントＡ２同
士は、図示は省いたが、夫々の周縁リブ２に設けてある
ボルト孔ａを利用してボルト連結すればよい。

【００２７】続いて、図（ｄ）に示した様に、既設マン
ホールＢ内の底面に、標準タイプの補強用鋼製セグメン
トＡ１を、隣接する補強用鋼製セグメントＡ２にボルト
連結させながら配設する。

【００２８】更に、図（ｄ）に示した様に、図の左側の
支柱Ｆも、上記と同様な手順を経て取り外したうえ、既
設マンホールＢ内の左下隅にも、コーナータイプの補強
用鋼製セグメントＡ２を、隣接する補強用鋼製セグメン
トＡ１にボルト連結しながら配設する。

【００２９】続いて、図（ｅ）の左側に示した様に、邪
魔になる既設支柱Ｆが無くなった左側の側壁及び左上隅
に、補強用鋼製セグメントＡ１及びＡ２を、順次ボルト
連結させながら配設する。その上で、前の作業工程で取
り外した架設用金具６を、配設済みの補強用鋼製セグメ
ントＡ１，Ａ２を利用して、これ等のセグメントに図示
の配置で取付ける。

【００３０】それには、補強用鋼製セグメントＡ１，Ａ
２の補強リブ３に設けてあるボルト孔ｂ（図６，７参
照）と、架設用金具６に設けてある取付用のボルト孔
（図示略）とを重ね合わせたうえ、ボルト連結する等の
方法を採ればよい。

【００３１】或いは、必要に応じて、補強リブ３への取
付専用に設計された、新たな架設用金具（図示略）を用
いてもよい。取付終えた架設用金具６には、図（ｅ）の
左側に示した様に、電力ケーブルＤを載せ架けたうえ、
ワイヤーＷを取り外せばよい。

【００３２】次に、図（ｅ）に示した様に、右側の側壁
への、補強用鋼製セグメントＡ及び架設用金具６の取付
作業に移る。それには、図示の様に、先ず、コーナータ
イプの補強用鋼製セグメントＡ２の上に、標準タイプの
補強用鋼製セグメントＡ１を継ぎ足したうえ、上下二段
の架設用金具６のうち、下側の架設用金具６を上述の如
くして、補強リブ３に取付ける。そして、ワイヤーＷに
垂支されていた、下段側の電力ケーブルＤをこの架設用
金具６上に移設する。

【００３３】続いて、図（ｅ）の右側に示した様に、側
壁から所定距離隔たった箇所に、仮設支柱Ｇを立設す
る。この仮設支柱Ｇは、コンクリート打設用の型枠の支
保工に使われている、伸縮自在の“パイプサポート”を
流用するとよい。

【００３４】そして、仮設支柱Ｇの上部に、上段側の架
設用金具６を、一旦、仮取付して、ここに、以後の作業
の邪魔になる、上段側の電力ケーブルＤを仮移動させ
る。然る後、図（ｆ）の右側に示した様に、右上隅に、
コーナータイプの補強用鋼製セグメントＡ２を配設す
る。

【００３５】続いて、図（ｇ）に示した様に、上段側の
架設用金具６を、配設済みの補強用鋼製セグメントＡ２
に付け替えたうえ、ここに、上段側の電力ケーブルＤを
移動させる。そして、不要になった仮設支柱Ｇは撤去す
る。その後、図（ｈ）に示した様に、既設マンホールＢ
の天井面に、汎用タイプの補強用鋼製セグメントＡ１を
取付ければ、既設マンホールＢの内壁面の全面を、補強
用鋼製セグメントＡ群によってライニングすると共に、
電力ケーブルＤを元の架設状態に戻す為の一連の作業工
程は完了する。

【００３６】このライニング施工を終え後、最後に、図
１に示した様に、既設マンホールＢの幾分かの凹凸があ
る内壁面と、補強用鋼製セグメントＡ群との間に生じた
当接間隙に、無収縮モルタルＭを圧入し充填すれば、総
ての補強作業が完了する。

【００３７】重ねて付言すれば、上記の作業手順は、そ
の一例を示したに過ぎず、各施工現場の情況、例えば、
既設マンホールの形状や大きさ等に応じて適宜に変更す
ればよい。そして、補強用鋼製セグメントＡの材質、セ
グメントの各部位の夫々の板厚、周縁及び補強リブ２及
び３の高さ寸法、そして、個々の補強用鋼製セグメント
Ａの形態等は、既設マンホールＢのサイズや、埋設深
さ、埋設した道路の交通事情等に応じて適宜に選定すれ
ばよい。

【００３８】

【発明の効果】以上の説明によって明らかな様に、本発
明による補強用鋼製セグメントを用いた、既設マンホー
ルの補強工法によれば、古いマンホールを撤去して新し
いマンホールに作り替える工法の、既述の如き重大な難
点を概ね解消させ得るのは勿論のこと、従来の補強工法
に比べて、以下に列挙した如き多くの優れた効果が得ら
れ、総じて、工費と工期の大幅節減を達成出来る。 （ａ）その耐圧強度を実測し難い既設マンホールに頼ら
ずに、新設の補強用鋼製セグメント層だけで、必要とす
る構造強度を十分に確保出来る。 （ｂ）補強作業は、パネル状の多数枚の補強用鋼製セグ
メントを、マンホール内に順次搬入しながら、互いにボ
ルト連結して行く作業を行うだけで足りる。 （ｃ）従って、極めて容易・迅速に施工出来る。 （ｄ）個々の補強用鋼製セグメントは、マンホールの出
入口から搬入し得る大きさに制約されるので、作業者の
労力負担も、その分軽減される。 （ｅ）マンホールの内壁面と補強用鋼製セグメントとの
間に生じた隙間に充填した、無収縮モルタル層が、補強
用鋼製セグメント群に及ぼされる外力を、その全面にわ
たって均等に分散させる役割を果たす。 （ｆ）その為、個々の補強用鋼製セグメントの設計耐圧
強度を低められて、材料節約と、軽量化を図れる。 （ｇ）無収縮モルタル層は、既設マンホールの補強と漏
水防止にも役立つ。 （ｈ）マンホール内に、配線・配管類を架設する為の架
設用金具は、補強用鋼製セグメントの補強用リブに直
接、ボルト連結出来る。 （ｉ）その為、従来工法では必要とした、架設用金具の
取付用支柱が不要になる。（ｊ）その分、マンホールの
有効内容積を拡げられる。 （ｋ）又、補強用リブを効果的に配設した金属製の補強
用鋼製セグメントは、高い構造強度を備えるので、その
分厚みを減らせることによっても、有効内容積の縮小度
合を少なく出来る。 （ｌ）溶接等による火気を使わないので、作業上の安全
性を確保出来る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を、地中埋設用の電力ケーブルを敷設す
る為のマンホールに適用した一実施例を示すもので、補
強用鋼製セグメントを用いて、その内側面を補強した既
設マンホールの縦断面図である。

【図２】同上、補強済マンホール内の底面視図である。

【図３】同上、補強済マンホール内の頂面視図である。

【図４】同上、図３のＶ−Ｖ線に沿って示す、補強済マ
ンホールの縦断面図である。

【図５】同上、補強済マンホール内の端面壁を示す正面
図である。

【図６】同上、標準タイプの補強用鋼製セグメントの正
面図（ａ）、及び正面図（ａ）を矢示Ｘ−Ｘ線、Ｙ−Ｙ
線、Ｚ−Ｚ線方向視した各断面図（ｂ）、（ｃ）、
（ｄ）である。

【図７】同上、別のタイプの補強用鋼製セグメントの、
図６相当図である。

【図８】同上、更に別のタイプの補強用鋼製セグメント
の、図６相当図である。

【図９】同上、補強済マンホール内に、電力ケーブルが
架設された状態を示す模式的平面図である。

【図１０】同上、補強工法の手順に就いて、その一例を
略解した工程図である。

【図１１】第１の従来工法を示すもので、補強された既
設マンホールの部分破断斜視図である。

【図１２】第２の従来工法を示すもので、図１１相当図
である。

【図１３】第３の従来工法を示すもので、補強された既
設マンホールの縦断面図である。

【符号の説明】

Ａ１〜Ａ３（Ａ） 補強用鋼製セグメント Ｂ 既設マンホール Ｃ 地中 Ｄ 電力ケーブル Ｅ 接続箇所 Ｆ 既設支柱 Ｇ 仮設支柱 Ｍ 無収縮モルタル Ｗ ワイヤー １パネル状本体 ２ 周縁リブ ２ａ 折上部 ２ｂ 折返部 ３ 補強リブ ４ 刳抜孔 ５ モルタル注入孔 ６ 架設用金具 ａ，ｂ ボルト孔 １１ 本体部 １２ 出入口部 １３ 刳抜孔 １４ 連通口

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 斎藤 勇治 愛知県高浜市呉竹町四丁目７−６ (72)発明者 宇佐見 浩夫 愛知県葉栗郡木曾川町黒田松山東北ノ切６ (72)発明者 内田 克己 愛知県豊明市間米町間米142−１ (72)発明者 井上 幸一 岐阜県可児市皐ケ丘１丁目119番地 (72)発明者 竹下 和彦 愛知県春日井市下屋敷町118番地 Ｆターム(参考） 2D047 BA00

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 コンクリート製の既設マンホールを、必
   要に応じて補強する為の工法であって、 マンホールの出入口から搬入し得る大きさに分割して作
   られた、複数個のパネル状の補強用鋼製セグメントを、
   既設マンホールの内壁面全面にわたって当接させ、隣接
   する補強用鋼製セグメント同士をボルト連結させること
   を特徴とする既設マンホールの補強工法。
2. 【請求項２】 既設マンホール内壁面と補強用鋼製セグ
   メントとの間に生じた当接間隙に、モルタルを圧入充填
   することを特徴とする請求項１記載の既設マンホールの
   補強工法。
3. 【請求項３】 コンクリート製の既設マンホールＢの内
   壁面全面にわたって、複数区画に分割した状態で、ライ
   ニング材状に当接させる為のものであって、 前記分割区画に対応した形状と、マンホールの出入口か
   ら搬入し得る大きさを有するパネル状本体１の周縁に、
   隣接する補強用鋼製セグメントＡ同士をボルト連結する
   為のボルト孔ａを穿った周縁リブ２を突設した形態を備
   えることを特徴とする既設マンホールの補強用鋼製セグ
   メント。
4. 【請求項４】 前記パネル状本体１のパネル面に適宜の
   配置で突設した補強リブ３、又は、前記周縁リブ２に、
   配線・配管類の架設用金具６を取付ける為の、複数のボ
   ルト孔ｂを設けたことを特徴とする請求項３記載の既設
   マンホールの補強用鋼製セグメント。