JP2004169542A - マンホールの構築方法 - Google Patents

Abstract

【課題】
コスト低減、工期短縮、円筒ケーシングの小径化が同時に図れ、止水コンクリート、裏込めコンクリートなどの打設時にコンクリートの使用量を低減可能なマンホールの構築方法を提供する。
【解決手段】
最下段吊り降ろし工程では、切欠部２３と、流入管１７の先端部と流出管１８の先端部とを合致後、切欠部２３に両管１７，１８の先端部を挿入しながら、部分マンホール２２を立坑１３の底面に吊り降ろす構成である。その結果、円筒ケーシング１２の小型化が図れ、コスト低減、工期の短縮化が図れる。しかも、円筒ケーシング１２と組立式マンホール２０との隙間ｄ２に打設される裏込めコンクリート２９と、止水コンクリート１４などの打設時にコンクリートの使用量を低減できる。
【選択図】図１

Description

この発明はマンホールの構築方法、詳しくは例えば住宅地沿線の道路沿いなどの狭い場所にマンホールを構築可能にするマンホールの構築方法に関する。

マンホールの構築方法の一種として、予め複数段の部分マンホールを段積みして組み立てるコンクリート製の組立式マンホール（プレマンホール）を利用した特許文献１が知られている。
以下、図５を参照して特許文献１のマンホールの構築方法を説明する。従来の構築方法では、まず下縁に掘削刃１００ａが周設された最下段の部分円筒ケーシング（鋼製）１００を、その周方向に回転させながら徐々に押し下げる。このとき、例えば図示しない掘削バケットにより、部分円筒ケーシング１００内の地盤を掘削して除去する（図５ａ）。その後、最下段の部分円筒ケーシング１００に、上段の部分円筒ケーシング１０１を継ぎ足し、所定長さの円筒ケーシング１０２を組み立て、同じように円筒ケーシング１０２内の地盤をさらに掘削して所定深さの立坑１０３を構築する（同じく図５ａ）。

次に、立坑１０３の底部に厚肉の止水コンクリート１０４を打設し、この立坑１０３を補強する。その後、止水コンクリート１０４の上面に薄肉の敷きモルタル１０５を打設する。
続いて、最下段の部分円筒ケーシング１００のうち、周方向に離間した位置に１対の貫通孔１０６をそれぞれ形成する。両貫通孔１０６を介して、各軸線が略水平に配置された流入管（埋設管）１０７と流出管（埋設管）１０８とをそれぞれ連通する。このとき、流入管１０７は流出管１０８より若干上方に配置される。また、両管１０７，１０８の先端部は、円筒ケーシング１０２の内部空間までそれぞれ突出している。円筒ケーシング１０２の内周面の両貫通孔１０６の形成部は、１対の環状の止水シール１０９により漏水が防止されている。

次いで、円筒ケーシング１０２より若干小径な組立式マンホール１１０の底版１１１を敷きモルタル１０５の上面に載置する。それから、底版１１１上に円筒形状を有した最下段の部分マンホール（直壁）１１２を、上方から吊り降ろして連結する。この部分マンホール１１２の上端部の外周面には、周方向に所定ピッチで図示しない多数本の吊り下ろし用のアイボルトまたは吊りプレートが固着されている。吊り降ろし時には、クレーン車のジブから吊下されたワイヤを、これらのアイボルトまたは吊りプレートに玉掛けし、その後、ジブを操作して最下段の部分マンホール１１２を底版１１１上に吊り降ろして連結する。最下段の部分マンホール１１２の外径は、その外周面と円筒ケーシング１０２との内周面との間に、隙間ｄ１（約２３０ｍｍ）が形成される長さである。隙間ｄ１は、流入管１０７と流出管１０８の部分円筒ケーシング１１２内への突出長さ１５０ｍｍより長い。

次に、敷きモルタル１０５上に若干量の調製コンクリート１２０を打設し、底版１１１と最下段の部分マンホール１１２とを、敷きモルタル１０５上で堅固に固着する（図５ｂ）。このとき、最下段の部分マンホール１１２の下部には、その周方向の流入管１０７と流出管１０８との対向部分に、両管１０７，１０８より大径な正面視して円形状の貫通孔１１３がそれぞれ形成されている。
次に、流入管１０７の先端部と流出管１０８の先端部とに、対応する貫通孔１１３を介して、短尺な取り付け管（接続用カラー）１１４の元部をそれぞれ連通する。このとき、両取り付け管１１４の先端部は、最下段の部分マンホール１１２の内部空間に配置される。

続いて、最下段の部分マンホール１１２上に、上部が徐々に細首化して斜壁となった上段の部分マンホール１１５を継ぎ足す（図５ｃ）。両部分マンホール１１２，１１５同士の固着方法としては、例えば両部分マンホール１１２，１１５の接合部分に、接着剤を含浸したスポンジを介在させ、それから所定時間放置し、この接着剤を硬化させる方法を採用してもよい。両部分マンホール１１２，１１５の底版１１１への段積み時には、前記アイボルト、吊りプレートにワイヤを玉掛けして行われる。その後、上段の部分マンホール１１５の小径な開口部を、調整リングおよびマンホール受枠１１６を介して、マンホール蓋１１７により閉蓋する。こうして、組立式マンホール１１０が組み立てられる。

次に、組立式マンホール１１０と円筒ケーシング１０２との隙間ｄ１に、鉄筋製の円筒ネット１１８を吊り込む。その後、この隙間ｄ１にコンクリートを流し込み、円筒ネット１１８によって補強された裏込めコンクリート１１９を打設する。
このように、組立式マンホール１１０を採用したので、規格サイズのマンホールを簡単に構築することができる。
特開平６−１１７１７６号公報

ところで、下水道工事は、水道配管および各種の通信ケーブルなどの設備が集束した、例えば住宅地沿いの道路などに施工される場合がほとんどである。また、工期も短く設定されることが多い。特に、地盤に大径な立坑１０３を掘削し、その中に埋設される組立式マンホール１１０は、前記既存の設備との兼ね合いから設置場所も限定される。しかも、前記通信ケーブルなどの損傷のおそれから、大がかりな組立式マンホール１１０の構築工事を行うことができない。また、工期短縮化の要請から、マンホール構築中に流し込まれたコンクリートの養生、固化という時間的な制約をできるだけ短くする必要があった。

しかしながら、従来の組立式１号マンホールの構築方法によれば、例えば内径９００ｍｍ、外径１１００ｍｍの組立式１号マンホール１１０用の円筒ケーシング１０２として、最下段の部分マンホール（直壁）１１２の外周面との間に約２３０ｍｍもの隙間ｄ１を有した大口径の円筒ケーシング（内径１５６６ｍｍ）１０２を使用しなければならなかった。
そのため、止水コンクリート１０４および裏込めコンクリート１１９の各打設時には、大量のコンクリートを必要とするとともに、各コンクリートの養生、固化時に長時間を要していた。

また、流入管１０７の先端部と流出管１０８の先端部とには、対応する貫通孔１１３を介して、短尺な取り付け管１１４の元部をそれぞれ連通しなければならなかった。しかも、組立式マンホール１１０と円筒ケーシング１０２との隙間ｄ１に、大型の円筒ネット１１８を吊り込む必要があり、組立式マンホール１１０の構築に費用が嵩み、工期が長期化していた。
さらには、組立式マンホール１１０の立坑１０３内への吊り込みには、両部分マンホール１１２，１１５に固着されたアイボルトまたは吊りプレートなどの吊下治具を利用して行われていた。そのため、面倒な玉掛け作業が必要となっていた。

この発明は、コスト低減と、工期短縮と、円筒ケーシングの小径化とが同時に図れるとともに、止水コンクリートおよび裏込めコンクリートの打設時において、コンクリートの使用量を低減させることができるマンホールの構築方法を提供することを目的としている。
また、この発明は、部分マンホールの立坑内への吊り降ろし時に、吊下治具およびこれを利用した面倒な玉掛け作業が不要なマンホールの構築方法を提供することを目的としている。

請求項１に記載の発明は、掘削刃、噴射ノズルなどの掘削手段による立坑の掘削、土砂を立坑内から除去するとともに、該立坑内に、該立坑の外壁となる円筒ケーシングを挿入する立坑構築工程と、該立坑の構築後またはこの構築と同時に、前記円筒ケーシングに形成された貫通孔を通して、土中に埋設された埋設管を、該埋設管の先端部が円筒ケーシングの内部空間に突出した状態で、該円筒ケーシングに連通させる埋設管連通工程と、前記立坑内に埋設される組立式マンホールの一部を構成し、下縁部の周方向の一部分に前記埋設管が挿入される切欠部が形成された最下段の部分マンホールを、前記切欠部に埋設管の先端部を挿入しながら、前記円筒ケーシングの内周面との間に隙間を形成し、前記立坑の底面上に吊り降ろす最下段吊り降ろし工程と、前記最下段の部分マンホール上に所定数の上段配置される部分マンホールを順次段積みし、組立式マンホールを組み立てるマンホール組立工程とを備えたマンホールの構築方法である。

請求項１に記載の発明によれば、最下段吊り降ろし工程において、まず切欠部と埋設管の先端部とを合致させ、その後、最下段の部分マンホールを、切欠部に埋設管の先端部を挿入しながら、立坑の底面上に徐々に吊り降ろす。そのため、従来のように組立式マンホールの外周面が埋設管の先端に当接しない大口径の円筒ケーシングを採用する必要がない。これにより、円筒ケーシングの小型化が図れ、コスト低減および工期の短縮化が同時に図れる。しかも、立坑の底部に形成される止水コンクリートおよび円筒ケーシングと組立式マンホールとの隙間に形成される裏込めコンクリートの打設時において、コンクリートの使用量を低減させることもできる。

立坑の掘削方法は限定されない。例えば、螺旋状の掘削刃による掘削法、高圧水噴射ノズルなどを利用した掘削法などを採用することができる。具体的には、先端に掘削刃を有する金属パイプ（円筒ケーシング）をパイプの軸線を中心として回転させながら、地盤に圧入する方法でもよい。立坑掘削後、立坑の底部に止水コンクリートを打設することができる。

円筒ケーシングの素材は限定されない。例えば、鉄鋼を採用することができる。円筒ケーシングの直径は、埋設される組立式マンホールの直径に応じて適宜変更される。例えば、内径９００ｍｍ、外径１１００ｍｍの組立式１号マンホールの場合には、内径１２６６ｍｍの円筒ケーシングを採用することができる。従来法では、組立式１号マンホールと円筒ケーシングとの隙間を２３０ｍｍ確保する必要があった。これに対して、この発明では５０ｍｍ以上の隙間を確保すればよい。
円筒ケーシングの長さは限定されない。また、円筒ケーシングは、その軸線の方向に複数に分割した部分円筒ケーシングにより構成された組立式の円筒ケーシングでもよい。

部分マンホールの立坑内への吊り降ろしには、部分マンホールに固着されたアイボルトまたは吊りプレートなどの吊下治具にワイヤを玉掛けし、クレーン車のジブを操作して吊り降ろす方法を採用してもよい。その他、部分マンホールの内周面の上縁部に複数本の内張り部材を押し付け、部分マンホールを内側から挟持する内挟み式吊り具を用いた方法でもよい。

円筒ケーシングに形成される貫通孔の直径、形成数、形成位置は限定されない。連通される埋設管の外径、形成本数、埋設管の発進位置により適宜変更される。例えば、埋設管として、流体を組立式マンホールに供給する流入管と、組立式マンホールから流体を排出する流出管の２本を円筒ケーシングにそれぞれ連通させてもよい。
組立式マンホールを構成する部分マンホールの個数は、２つ以上であれば限定されない。最下段の部分マンホールの切欠部は、部分マンホールの下縁に開口部を有した切欠部である。切欠部の大きさは、対応する埋設管を挿入可能な大きさであれば限定されない。切欠部の形成数も、円筒ケーシングに連通される埋設管の本数により適宜変更される。
円筒ケーシングとプレマンホールとの隙間には、コンクリートを流し込んで裏込めコンクリートを打設することができる。

請求項２に記載の発明は、前記部分マンホールの吊り降ろし時には、該部分マンホールの内周面の上縁部に複数本の内張り部材を押し付け、前記部分マンホールを内側から挟持する内挟み式吊り具を使用する請求項１に記載のマンホールの構築方法である。

請求項２に記載の発明によれば、部分マンホールの吊り降ろし時、部分マンホールを内側から挟持する内挟み式吊り具を用いて吊り降ろすので、従来のようにアイボルトまたは吊りプレートなどの吊下治具を利用した面倒な玉掛け作業が不要となる。
内挟み式吊り具の構造は、部分マンホールを内側から挟持可能な構造であれば限定されない。
内張り部材の形状、大きさも限定されない。内張り部材の使用本数も２本以上であればよい。各内張り部材を移動させる構造は限定されない。例えば電動モータ、各種のアクチュエータなどの駆動部による移動でもよい。また、例えばリンク構造のように、駆動部を有しないメカニカルな各内張り部材の移動構造でもよい。

この発明によれば、最下段吊り降ろし工程において、最下段の部分マンホールを、切欠部に埋設管の先端部を挿入しながら立坑の底面上に吊り降ろすようにしたので、コスト低減と、工期短縮と、円筒ケーシングの小径化とが同時に図れるとともに、止水コンクリートおよび裏込めコンクリートなどの打設時において、コンクリートの使用量を低減させることができる。

特に、請求項２に記載の発明によれば、部分マンホールの吊り降ろし時、部分マンホールを内側から挟持する内挟み式吊り具を用いて吊り降ろすので、従来のようにアイボルトまたは吊りプレートなどの吊下治具を利用した面倒な玉掛け作業を不要にすることができる。

以下、この発明の実施例を図面を参照して説明する。

以下、図１〜図４を参照して実施例１のマンホールの構築方法を説明する。実施例１の構築方法では、まず先端に掘削刃１０ａを有する最下段の部分円筒ケーシング１０（内径１２６６ｍｍ）を回転させながら、地盤に圧入する。具体的には、図示しないクレーン車の前部に搭載された矩形状のケーシング把持枠付きの圧入装置により部分円筒ケーシング１０を外方から把持し、そのまま部分円筒ケーシング１０をその軸線を中心にして回転させ、地盤に圧入する。このとき、部分円筒ケーシング１０内の地盤は、図示しないクレーン車のジブにワイヤで吊下された掘削バケットを昇降させることで掘削し、土砂を除去する（図２ａ）。その後、最下段の部分円筒ケーシング１０に上段の部分円筒ケーシング１１を継ぎ足し、所定長さの円筒ケーシング１２を組み立てる。

次に、こうして得られた立坑１３の底部に厚肉の止水コンクリート１４を打設し、立坑１３を補強する。止水コンクリート１４に代えて、予め工場で成形された図示しない厚肉な底付円盤ブロックを採用してもよい。その後、止水コンクリート１４の上面に鉄筋を配筋し、それからコンクリートを流し込んで養生、固化し、地震や地盤沈下に対して有効な鉄筋入りの高強度な調整コンクリート（底版）２１を打設する。

次いで、最下段の部分円筒ケーシング１０のうち、周方向に離間した位置に１対の貫通孔１６をそれぞれ形成し、これらの貫通孔１６を介して、各軸線が略水平に配置された流入管（埋設管）１７と流出管（埋設管）１８とをそれぞれ連通する。このとき、流入管１７は流出管１８より若干上方に配置される。また、両管１７，１８の先端部は、円筒ケーシング１２の内部空間までそれぞれ突出している。円筒ケーシング１２の内周面の貫通孔形成部は、１対の環状の止水シール１９により漏水が防止されている。

続いて、組立式マンホール２０の一部を構成し、円筒形状を有する最下段の部分マンホール２２を、調整コンクリート２１上に吊り降ろす（図１）。最下段の部分マンホール２２の下縁部には、その周方向の互いに対向する部分に、流入管１７または流出管１８が挿入される１対の下向きＵ字形状を有した切欠部２３が形成されている（図３）。流入管１７は流出管１８より若干上方に配置されている。そのため、流入管用の切欠部２３の深さ（長さ）は、流出管用の切欠部２３より深い。

吊り降ろし時には、クレーン車のジブから吊下された内挟み式吊り具４０を使用し、最下段の部分マンホール２２の内側からこれを挟持した状態で吊り降ろす。内挟み式釣り具４０は、ロッド形状を有する吊り具本体４１と、釣り具本体４１の外周面から平面視して１２０度毎に放射配置された３本１組、上下２段の水平アーム４２，４３とを有している。このうち、下側の各水平アーム４３は、略最下段の部分マンホール２２の半径と同じ長さを有している。しかも、下側の各水平アーム４３の先端部の下面は、部分マンホール２２の上縁に当接する当接面となっている。

上側の各水平アーム４２は下側の水平アーム４３より短尺で、ジブを操作して内挟み式釣り具４０を吊り上げたとき、吊り具本体４１の上部に設けられた図示しないスライド構造を介して、上方スライド可能に構成されている。上側の各水平アーム４２の先端部には、短尺な略平行配置される第１のリンク４４と、長尺な略垂直配置される第２のリンク（内張り部材）４５とがそれぞれピン連結されている。このうち、各第２のリンク４５の下端部付近は、対応する下側の各水平アーム４３の先端部付近にピン連結されている。

これにより、ジブを下方操作して、最下段の部分マンホール２２の上側の開口部に内挟み式釣り具４０を挿入すると、下側の各水平アーム４３の先端部が、最下段の部分マンホール２２の上縁部に載置される。その後、ジブを上方操作して、内挟み式釣り具４０を吊り上げると、上側の各水平アーム４２がスライド構造により若干上昇し、それにより各第１のリンク４４を介して、各第２のリンク４５の下端部が、ピンを中心にして垂直面内の外側に回動する。その結果、各第２のリンク４５の下端部により、最下段の部分マンホール２２の上端部が内側から同時に挟持される。このように、最下段の部分マンホール２２の吊り降ろし時、部分マンホール２２を内側から挟持する内挟み式吊り具４０を用いて吊り降ろすので、従来のようにアイボルトまたは吊りプレートなどの吊下治具を利用した面倒な玉掛け作業を不要にすることができる。

また、この吊り降ろし時には、まず立坑１３の上方で、立坑１３の軸線と最下段の部分マンホール２２の軸線とを合致させ、両管１７，１８の先端部とこれらに対応する切欠部２３とを合致させる。その後、最下段の部分マンホール２２を徐々に吊り降ろす。最終的には、両管１７，１８の先端部に、対応する切欠部２３を挿入した状態で、最下段の部分マンホール２２を調整コンクリート２１上に連結する。

最下段の部分マンホール２２の外径は、その外周面と部分円筒ケーシング１０との内周面との間に、隙間ｄ２（５０ｍｍ）が形成される長さである。隙間ｄ２は、両管１７，１８の部分円筒ケーシング１０内への突出長さ１５０ｍｍより短い。そのため、従来のように組立式マンホールの外周面が埋設管の先端に当接しない大口径の円筒ケーシングを採用する必要がない。その結果、円筒ケーシング１２の小型化が図れ、コスト低減および工期の短縮化が同時に図れる。しかも、円筒ケーシング１２が小径化することで、立坑１３の底部に形成される止水コンクリート１４、調整コンクリート２１および円筒ケーシング１２と組立式マンホール２０との隙間に形成される裏込めコンクリート２９用のコンクリートの使用量を低減させることができる。

その後、最下段の部分マンホール２２の両切欠部２３を塞ぐ（図２ｂ）。すなわち、両切欠部２３の内面側には、正面視して略矩形状を有する金属製の内型枠３１がそれぞれ取り付けられている。内型枠３１の中央部には、両管１７，１８の先端部の遊挿孔がそれぞれ形成されている。両遊挿孔には、両管１７，１８の先端部をモルタルから保護するゴム製の短尺な円筒ブーツ３３が着脱自在に装着されている。また、両切欠部２３の外面側の両側方には、最下段の部分マンホール２２と部分円筒ケーシング１０との隙間ｄ２に、外型枠３２がそれぞれ１対ずつ介在されている。その後、両外型枠３２間の隙間に上方からモルタルを流し込み、これを養生、固化する（図４）。モルタルには、初期強度（１時間圧縮強度）が１２Ｎ／ｍｍ^２以上の無収縮モルタルの一種である超早強プレミックスモルタルが採用される。無収縮モルタルであるので、鉄蓋受枠のがたつきの１つの原因となるブリージング現象が発生しない。その結果、最下段の部分マンホール２２の両切欠部２３がモルタルにより閉蓋される。その後、円筒ブーツ３３を両管１７，１８から引き抜き、これにより現出した環状の隙間にシール材３０を挿入する。

次に、最下段の部分マンホール２２上に、上部が徐々に細首化して斜壁となった上段の部分マンホール２５を継ぎ足す（図２ｃ）。両部分マンホール２２，２５同士の固着方法としては、両部分マンホール２２，２５の接合部分に、接着剤を含浸させた図示しないスポンジを介在させ、それから所定時間放置し、この接着剤を硬化させる。上段の部分マンホール２５の段積み時には、部分マンホール２５の上端部の周方向に所定ピッチで配設されたアイボルトまたは吊りプレートに、図示しないクレーン車のジブから吊下されたワイヤを玉掛けすることで行われる。その後、上段の部分マンホール２５の小径な開口部を、調整リングおよびマンホール受枠２６を介して、マンホール蓋２７により閉蓋する。こうして、組立式マンホール２０が組み立てられる。
次に、上段の部分マンホール２５の斜壁部分を除く部分と円筒ケーシング１２との隙間ｄ２にコンクリートを流し込み、これを養生、固化して裏込めコンクリート２９を打設する。その後、上段の部分マンホール２５と円筒ケーシング１２の上部との隙間ｄ２は、砂利などで埋められる。

この発明の実施例１に係るマンホールの構築方法の最下段の部分マンホールの吊り降ろし作業を示す一部断面図を含む斜視図である。 この発明の実施例１に係るマンホールの構築方法の最下段の部分マンホールの吊り降ろし状態を示す縦断面図である。 は、この発明の実施例１に係るマンホールの構築方法の最下段の部分マンホールの切欠部に対する蓋止め後の状態を示す縦断面図である。 は、この発明の実施例１に係る裏込めコンクリートの打設後の状態を示す縦断面図である。 この発明の実施例１に係るマンホールの構築方法の最下段の部分マンホールの切欠部を示す要部縦断面図である。 この発明の実施例１に係るマンホールの構築方法の最下段の部分マンホールの切欠部に対する蓋止め状態を示す要部拡大斜視図である。 従来手段に係るマンホールの構築方法の最下段の部分マンホールの吊り降ろし状態を示す縦断面図である。 は、従来手段に係るマンホールの構築方法の埋設管への取り付け管の連通状態を示す縦断面図である。 は、従来手段に係るマンホールの構築方法の裏打ちコンクリートの打設後の状態を示す縦断面図である。

符号の説明

１０，１１ 部分円筒ケーシング、
１０ａ 掘削刃、
１２ 円筒ケーシング、
１３ 立坑、
１６ 貫通孔、
１７ 流入管（埋設管）、
１８ 流出管（埋設管）、
２０ 組立式マンホール、
２２ 最下段の部分マンホール、
２３ 切欠部、
２５ 上段の部分マンホール、
４０ 内挟み式吊り具、
４５ 第２のリンク（内張り部材）、
ｄ２ 隙間。

Claims (2)

1. 掘削刃、噴射ノズルなどの掘削手段による立坑の掘削、土砂を立坑内から除去するとともに、該立坑内に、該立坑の外壁となる円筒ケーシングを挿入する立坑構築工程と、
   該立坑の構築後またはこの構築と同時に、前記円筒ケーシングに形成された貫通孔を通して、土中に埋設された埋設管を、該埋設管の先端部が円筒ケーシングの内部空間に突出した状態で、該円筒ケーシングに連通させる埋設管連通工程と、
   前記立坑内に埋設される組立式マンホールの一部を構成し、下縁部の周方向の一部分に前記埋設管が挿入される切欠部が形成された最下段の部分マンホールを、前記切欠部に埋設管の先端部を挿入しながら、前記円筒ケーシングの内周面との間に隙間を形成し、前記立坑の底面上に吊り降ろす最下段吊り降ろし工程と、
   前記最下段の部分マンホール上に所定数の上段配置される部分マンホールを順次段積みし、組立式マンホールを組み立てるマンホール組立工程とを備えたマンホールの構築方法。
2. 前記部分マンホールの吊り降ろし時には、該部分マンホールの内周面の上縁部に複数本の内張り部材を押し付け、前記部分マンホールを内側から挟持する内挟み式吊り具を使用する請求項１に記載のマンホールの構築方法。

Images