JP2007120078A - 埋設物の浮上防止構造 - Google Patents

Abstract

【課題】きわめて簡単な構造で大規模の工事を必要しない低コストの装置で、既設の地下埋設物にも容易に適用可能であり、地震時等の非常時以外に土砂混入水の地下埋設物への流入を回避可能とした。
【解決手段】マンホール１のマンホール本体２の側壁２ａに地中１１側とマンホール本体２の内部２００とを連通する貫通孔１２，１３を形成し、貫通孔１２，１３内に地中１１側と内部２００との間の水の流れを許容あるいは遮断する蓋装置１４を設置してなる埋設物の浮上防止構造であり、蓋装置１４は、貫通孔１２，１３内に挿入される外筒２０と、外筒２０に取付けられ、止水性を有する受圧板２１と、受圧板２１を係止する爪部材２２とを備え、蓋装置１４は、地中１１側と内部２００との圧力差が一定値を超えたときに爪部材２２が破断されて受圧板２１を外筒２０から離脱させ、地中１１側の水を外筒２０を通して内部２００に流通可能とし、圧力差が一定値以下のときは地中１１側と内部２００との間の水の流通を受圧板２１で遮断するように構成されている。
【選択図】図２

Description

本発明は、マンホール、共同溝等の埋設物の地震時等における浮上りを防止する埋設物の浮上防止構造であって、埋設物の壁部に地中側と埋設物内部とを連通する貫通孔を形成し、該貫通孔内に地中側と埋設物内部との間の水の流れを許容あるいは遮断する蓋装置を設置してなる埋設物の浮上防止構造に関する。

マンホール、共同溝等の地下埋設物の地震時等における浮上りを防止する手段の一つとして、特許文献１（特開平８−１７０３４９号公報）の技術が提供されている。
かかる技術においては、マンホールの周壁に、地下水をマンホール内に流入させる通水孔を設け、該マンホールの周りの埋め戻し土砂を充填する位置の周囲に、該マンホールと埋め戻し土砂を囲むようにしてジオテキスタイルを埋設し、該ジオテキスタイルとマンホールとの間の埋め戻し土砂を十分に締め固めるようにして、地震時等におけるマンホールの浮上りを防止している。

特開平８−１７０３４９号公報

しかしながら、上述した従来の技術にあっては、マンホールの周りの埋め戻し土砂を充填する位置の周囲に、該マンホールと埋め戻し土砂を囲むようにジオテキスタイルを埋設して該埋め戻し土砂を締め固める方法であるため、装置全体が大掛かりで大規模の工事を必要として工事費用が高額となり、また既設のマンホールには適用できない。

また、上記従来技術にあっては、マンホールの周壁に穿孔した通水孔に外部（地中）側からのみの流体の通流を許容する板弁からなる逆止弁を設けているため、地震時以外の定常時（静止水圧時）において、地下水に混じって土砂が前記逆止弁を押し開いてマンホール内に侵入して該マンホール底部に堆積し易くなる、等の問題点を有している。

本発明はこのような実状に鑑みてなされたものであって、その目的は、きわめて簡単な構造で大規模の工事を必要しない低コストの装置であって、既設の地下埋設物にも容易に適用可能であり、さらには地震時等の非常時以外に土砂混入水の地下埋設物への流入を回避可能とした埋設物の浮上防止構造を提供することにある。

上記従来技術の有する課題を解決するために、本発明は、マンホール、共同溝等の埋設物の壁部に地中側と埋設物内部とを連通する貫通孔を形成し、該貫通孔内に前記地中側と前記埋設物内部との間の水の流れを許容あるいは遮断する蓋装置を設置してなる埋設物の浮上防止構造であって、前記蓋装置は、前記貫通孔内に挿入される外筒と、該外筒に取付けられ、かつ止水性を有する受圧板と、該受圧板を係止する爪部材とを備えており、前記蓋装置は、前記地中側の圧力と前記埋設物内部の圧力との圧力差が一定値を超えたときに前記爪部材が破断されて前記受圧板を前記外筒から離脱させ、前記地中側の水を前記外筒を通して前記埋設物内部に流通可能とし、前記圧力差が一定値以下のときは前記地中側と前記埋設物内部との間の水の流通を前記受圧板によって遮断するように構成されている。

本発明において、前記蓋装置の受圧板は、筒状支持部材の内周面に支持され、該支持部材を介して前記外筒の内周または外周に取付けられているのが好ましい。

また、本発明において、前記蓋装置の受圧板の外周部には、リング状のシール部材が取付けられているのが好ましい。

さらに、本発明において、好ましくは、前記蓋装置が、前記埋設物の側壁に形成された貫通孔内及び前記埋設物の底壁に形成された貫通孔内のいずれか一方または双方に設けられている。

また、本発明において、好ましくは、前記蓋装置に付属して、地中側からの水流中の土砂を捕獲するフィルターが設けられている。

マンホール、共同溝等の地下埋設物の地震時等における浮上りを防止するものであって、該埋設物の壁部に地中側と埋設物内部とを連通する貫通孔を形成し、該貫通孔内に地中側と埋設物内部との間の水の流れを許容あるいは遮断する蓋装置を設置してなる浮上防止構造を備えた埋設物においては、地震時には前記蓋装置を迅速に破断して、地中に発生する過剰間隙水圧を前記埋設物の内部に開放して地下水を該埋設物の内部に流し込み、かつ地震時以外の静止水圧（低水圧）時には前記蓋装置をそのままにして地下水及び該地下水に混じって土砂が埋設物の内部に流入しないようにすることが要求される。

然るに請求項１ないし５の発明によれば、マンホール、共同溝等の埋設物の側壁に形成された貫通孔内及び該埋設物の底壁に形成された貫通孔内のいずれか一方または双方に、地中側と埋設物内部との間の水の流れを許容あるいは遮断する蓋装置を設け（請求項４）、この蓋装置を、貫通孔内に挿入される外筒に止水性を有する受圧板を爪部材によって取付け、該爪部材が地中側の圧力と埋設物内部の圧力との圧力差が一定値を超えたとき破断されて受圧板を外筒から離脱させ、地中側の水を前記外筒を通して埋設物内部に流通可能とするとともに前記圧力差が一定値以下のときは地中側と埋設物内部との間の水の流通を受圧板によって遮断するように構成したので、地震時に地中に過剰間隙水圧が発生して、前記蓋装置の外筒及び受圧板を通して前記爪部材に当該水圧が作用し、地中側の圧力と埋設物内部の圧力との圧力差による爪部材への応力が、該爪部材の厚さ、幅、設置数等により決まる破壊応力を超えると該爪部材の破壊が発生して受圧板が外筒から抜け出て、前記地中側の水が該外筒を通して埋設物内部に流入することにより、地震時等における埋設物の浮き上りを防止することができる。

一方、地震時以外の定常時（静止水圧時）には、前記爪部材に作用する水の圧力つまり地中側の圧力と埋設物内部の圧力との圧力差による爪部材への応力が、該爪部材の厚さ、幅、設置数等により決まる破壊応力に達しないため該爪部材は破壊せず、従って、前記受圧板によって地中側の水は埋設物内部への流入が遮断されることになる。
これにより、地震時以外の定常時（静止水圧時）において、地下水及び該地下水に混じって土砂が埋設物の内部に流入して該埋設物の底部に堆積するのを回避できる。

また、請求項２のように、前記蓋装置の受圧板が、筒状支持部材の内周面に支持され、該支持部材を介して前記外筒の内周または外周に取付けられていると、蓋装置の組付けが容易となり、埋設物を埋める地盤状況や埋設深さなどに対応して最適条件の蓋装置を選択して迅速に取付けることができる。

さらに、請求項５のように、前記蓋装置に付属して、地中側からの水流中の土砂を捕獲するフィルターを適当な位置に設けることにより、地震時及び地震時以外の定常時のいずれの場合においても、地下水に混入した土砂をフィルターで捕獲でき、該土砂が埋設物の内部に流入してその底部に堆積するのを回避できる。

従って、本発明によれば、貫通孔内に挿入される外筒と、該外筒に取付けられる受圧板と、該受圧板を係止する爪部材とを備えなる蓋装置を、埋設物の壁部に取付けるという、きわめて簡単な構造で大規模の工事を必要しない低コストの装置で以って、地震時には爪部材が破断することにより受圧板を外筒から離脱させて、地中側の水を埋設物内部に流入せしめることにより埋設物の浮き上りを防止でき、地震時以外の定常時には受圧板によって地中側の水の埋設物内部への流入を確実に遮断することが可能な埋設物の浮上防止構造を得ることができる。
また、前記埋設物に設けた既設の貫通孔に蓋装置を組み込んで前記のような埋設物の浮上防止が可能となるので、本発明に係る埋設物の浮上防止構造は既設の埋設物にも容易に適用できる。

以下、本発明を図示の実施の形態に基づいて詳細に説明する。
図１は本発明の実施の形態が適用される埋設物たるマンホールの縦断面図である。
図１において、１はマンホール、２はマンホール１のコンクリート部分であるマンホール本体であり、このマンホール本体２は、例えば、円筒状のプレキャストコンクリートブロックを積み上げて構成されている。マンホール本体２の底部には底版３が設けられ、該底版３上にはインバートブロック４が設けられている。このインバートブロック４にはインバート４ａが形成され、該インバート４ａの両端部には下水道管５が接続されて、マンホール本体２の内部２００に排水を流通させるようになっている。

マンホール本体２は、円筒状の胴部ブロック６を1個または複数個（この例では1個）積み上げ、該胴部ブロック６の上に、片側をテーパ状に傾斜させた筒状の上部ブロック７を積み上げて形成されている。さらに、上部ブロック７の上部にはリング状の開口部ブロック８が載置され、該開口部ブロック８の上端開口部に上蓋９が嵌合配置されている。そして、これら胴部ブロック６、上部ブロック７及び開口部ブロック８により、側壁（周壁）２ａが形成されている。
このように構成されたマンホール本体２は、上蓋９の上面が地表面１０と同じ高さになるように地中１１に埋設されている。

胴部ブロック６には、マンホール本体２の内部２００と地中１１とを連通する複数の貫通孔１２が穿設されている。また、底版３及びインバートブロック４には、これを貫通して、マンホール本体２の内部２００と地中１１とを連通する複数の貫通孔１３が穿設されている。これらの貫通孔１２，１３は、地盤の状況に応じて任意の場所に任意の数が設けられるようになっている。
胴部ブロック６の貫通孔１２内や、底版３及びインバートブロック４の貫通孔１３内には、本発明の対象である蓋装置１４が取付けられている。
蓋装置１４は、この例のように胴部ブロック６並びに底板３及びインバートブロック４の双方に設けられても、胴部ブロック６並びに底板３及びインバートブロック４のいずれか一方に設けられてもよい。

また、図２は本発明の実施形態における蓋装置の縦断面図、図３は前記蓋装置の側面図である。
図２において、蓋装置１４は、貫通孔１２，１３内に取付けられており、主として外筒２０と受圧板２１と爪部材２２とを備えることによって構成されている。外筒２０は、円筒状に形成されたソケットであり、貫通孔１２（あるいは貫通孔１３）内にシールリング２７（あるいはモルタル等）を介して、外周面を流体密にして挿入配置されている。
蓋装置１４の受圧板２１は、外周にねじ部２３ａが形成されて前記外筒２０の内周にねじ込み固定される円筒状支持部材２３の内周面に支持されており、該支持部材２３を介して外筒２０の内周に取付けられている。しかも、受圧板２１及び支持部材２３は、マンホール本体２の内部２００側に位置するように設けられている。

また、受圧板２１は、所定の厚みを有する円盤状に形成され、その外径は支持部材２３の内径よりもやや小さく設定されている。そして、受圧板２１の外周には、リング状のシール部材（例えば、Ｏリング）２４を嵌着させる凹溝２１ａが設けられており、受圧板２１を支持部材２３内に嵌入させた状態で、シール部材２４が支持部材２３の内周面に当接して止水性を保持するように構成されている。なお、受圧板２１が止水性を有するような弾力性を持つ材料で形成されている場合には、シール部材２４を用いる必要がなくなり、受圧板２１の外径を支持部材２３の内径とほぼ同じ大きさに形成して嵌入すれば良い。

一方、爪部材２２は、図２及び図３に示すように、支持部材２３から受圧板２１が抜け出ないように係止すべく、支持部材２３のマンホール本体２の内部２００側に臨む端面に複数個（本実施形態では４個、３個でも良い）設けられており、受圧板２１の外端面に当接する位置で、周方向に沿って等間隔に互いに対向して配設されている。このため、爪部材２２は、爪固定ネジ２５によって支持部材２３の端面に締付け固定され、先端側が支持部材２３の内周面よりも突出するように配置されている。
また、爪部材２２は、樹脂材を用いて板状に形成されており、厚さ、幅、長さの断面形状の大きさや、設置数を選択することにより破断する圧力を調整できるようになっている。すなわち、爪部材２２は、地中１１側の圧力とマンホール本体２の内部２００の圧力との圧力差が一定値を超えたときに破断されて、受圧板２１が地中１１側の圧力によって支持部材２３から抜け出て離脱し、地中１１側の水が外筒２０及び支持部材２３の内部を通ってマンホール本体２の内部２００に流通可能とするとともに、当該圧力差が一定値以下のときは破断することなく受圧板２１を係止し、地中１１側とマンホール本体２の内部２００との間の水の流通を受圧板２１で遮断するように構成されている。

さらに、支持部材２３の爪部材２２を取付ける外端面と反対側の位置で、外筒２０の内周には、地中１１側からの水流中の土砂を捕獲するフィルター２６が取付けられている。なお、フィルター２６は、支持部材２３の端面に直接取付けても良いが、図示しない固定板を用いて支持部材２３との間で挟持して配置するようにしても良い。また、フィルター２６は、図２の鎖線で示すように、外筒２０の地中１１側部位または軸方向中央部位の内周に取付けて配置するようにしても良い。
このように構成することにより、地震時及び地震時以外の定常時のいずれの場合においても、地中１１の地下水に混入した土砂をフィルター２６で捕獲でき、土砂がマンホール本体２の内部２００に流入してその底部に堆積するのを回避することができる。

本発明の実施形態では、マンホール本体２の側壁２ａに形成された貫通孔１２内及びマンホール本体２の底壁部３，４に形成された貫通孔１３のいずれか一方または双方に、地中１１側とマンホール本体２の内部２００との間の水の流れを許容あるいは遮断する蓋装置１４を設け、この蓋装置１４を、貫通孔１２，１３内に挿入される外筒２０内の支持部材２３の内部に配置された受圧板２１を係止する爪部材２２が地中側の圧力とマンホール本体２の内部２００の圧力との圧力差が一定値を超えたときに破断されて受圧板２１を外筒２０及び支持部材２３から離脱させ、地中１１側の水を外筒２０及び支持部材２３を通してマンホール本体２の内部２００に流通可能とするとともに、圧力差が一定値以下のときは地中１１側とマンホール本体２の内部２００との間の水の流通を受圧板２１によって遮断するように構成したので、地震時に地中１１に過剰間隙水圧が発生して、蓋装置１４の外筒２０内の受圧板２１を通して爪部材２２に水圧が作用し、地中１１側の圧力とマンホール本体２の内部２００の圧力との圧力差による爪部材２２の応力が、該爪部材２２の厚さ、幅等により決まる破壊応力を超えると爪部材２２の破壊が発生して受圧板２１が抜け出ることになり、地中１１側の水が外筒２０及び支持部材２３を通してマンホール本体２の内部２００に流入することによって、地震時等におけるマンホール１の浮き上りを防止することができる。

一方、地震時以外の定常（静止水圧）時には、受圧板２１を係止する爪部材２２に作用する水の圧力つまり地中１１側の圧力とマンホール本体２の内部２００の圧力との圧力差による爪部材２２の応力が、上記した破壊応力に達しないため、爪部材２２は破壊せず、係止されている受圧板２１によって地中１１側の水はマンホール本体２の内部２００への流入が遮断されることになる。
これにより、地震時以外の定常（静止水圧）時において、地下水及び該地下水に混じって土砂がマンホール本体２の内部２００に流入してマンホール本体２の底部に堆積するのを回避できる。

また、受圧板２１は、支持部材２３の内周面に支持され、支持部材２３を介して外筒２０の内周に取付けられているので、蓋装置１４の組付作業が容易となり、作業性の向上を図ることができる。

以上、本発明の実施の形態につき述べたが、本発明は既述の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の技術的思想に基づいて各種の変形及び変更が可能である。
例えば、蓋装置１４は、支持部材２３の内周部を外筒２０の外周部にねじ止め固定することにより、構成されてもよい。また、爪部材２２は、支持部材２３ではなく、外筒２０の端面に締付けて固定されてもよい。さらに、爪部材２２と支持部材２３とが一体的に形成された一体化構造の蓋装置を用いてもよい。これによって、埋設物の浮上防止構造は、より一層簡単になる。

本発明の実施形態が適用されるマンホールを示す縦断面図である。 本発明の実施形態における蓋装置を示す縦断面図である。 本発明の実施形態における蓋装置を示す側面図である。

符号の説明

１ マンホール
２ マンホール本体
２ａ 側壁（周壁）
３ 底版
４ インバートブロック
４ａ インバート
５ 下水道管
６ 胴部ブロック
７ 上部ブロック
８ 開口部ブロック
９ 上蓋
１０ 地表面
１１ 地中
１２，１３ 貫通孔
１４ 蓋装置
２０ 外筒
２１ 受圧板
２２ 爪部材
２３ 支持部材
２４ シール部材
２５ 爪固定ネジ
２６ フィルター
２００ 内部

Claims (5)

1. マンホール、共同溝等の埋設物の壁部に地中側と埋設物内部とを連通する貫通孔を形成し、該貫通孔内に前記地中側と前記埋設物内部との間の水の流れを許容あるいは遮断する蓋装置を設置してなる埋設物の浮上防止構造であって、前記蓋装置は、前記貫通孔内に挿入される外筒と、該外筒に取付けられ、かつ止水性を有する受圧板と、該受圧板を係止する爪部材とを備えており、前記蓋装置は、前記地中側の圧力と前記埋設物内部の圧力との圧力差が一定値を超えたときに前記爪部材が破断されて前記受圧板を前記外筒から離脱させ、前記地中側の水を前記外筒を通して前記埋設物内部に流通可能とし、前記圧力差が一定値以下のときは前記地中側と前記埋設物内部との間の水の流通を前記受圧板によって遮断するように構成されていることを特徴とする埋設物の浮上防止構造。
2. 前記蓋装置の受圧板は、筒状支持部材の内周面に支持され、該支持部材を介して前記外筒の内周または外周に取付けられていることを特徴とする請求項１に記載の埋設物の浮上防止構造。
3. 前記蓋装置の受圧板の外周部には、リング状のシール部材が取付けられていることを特徴とする請求項１または２に記載の埋設物の浮上防止構造。
4. 前記蓋装置は、前記埋設物の側壁に形成された貫通孔内及び前記埋設物の底壁に形成された貫通孔内のいずれか一方または双方に設けられていることを特徴とする請求項１に記載の埋設物の浮上防止構造。
5. 前記蓋装置に付属して、地中側からの水流中の土砂を捕獲するフィルターが設けられていることを特徴とする請求項１に記載の埋設物の浮上防止構造。
   
   

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