JP2007132072A - 浮上がり防止用マンホール - Google Patents

Abstract

【課題】地中に設置されたマンホールが、地震時の液状化現象によって地上に浮上することを安全で確実に防止できるマンホールを提供する。
【解決手段】本発明は、流入側と流出側の管接続口を備えた管取付躯体に、筒状の壁体ブロックを縦方向に所要数だけ組合わせてなる浮上がり防止用マンホールにおいて、前記管取付躯体および壁体ブロックの複数箇所の外周面に設置した固定金具と、前記固定金具にマンホールの外壁から放射方向に突出するように取付けた複数本の浮上がり防止部材により構成されることを特徴とする。
【選択図】 図１

Description

本発明は、地中に埋設する下水道等の管路の中途部に設置されたマンホールに関し、特に、地震の液状化現象によって発生する浮上がりを防止するマンホールに関するものである。

地中に埋設された管路の中途部には、点検、会合、清掃等の目的でマンホールが設置される。管路の埋設は、一般的に開削工法によって行われていたが、近年は交通障害や環境保全の制約から地中に管体を押し込んでいく推進工法が採用されている。マンホールの構築方法としては、マンホール設置位置に立坑を構築し、管取付躯体の管接続口に流入側の管端部と流出側の管端部を接続し、前記管取付躯体の上部に筒状の壁体ブロックを縦方向に所要数だけ積み上げ、その壁体ブロックの上部に開閉蓋の頂部が道路面と合致するように設置して、マンホールの構築は完成する。

地中に構築されたマンホールは、地震時の液状化現象によって土中の間隙水圧が上昇し、土粒子が水中に浮いている状態となり、マンホール外周面の摩擦力が極端に小さくなってマンホールを浮上させ道路上に突出して、交通機能を麻痺させて救助活動を大きく妨げているという問題が発生していた。また、マンホールの浮上がりにより流入側と流出側の管体も破断され、下水道等の通水も出来なくなるという深刻な問題もある。

このため、近年、地中に通水性に優れたドレーンパイプを埋設するドレーンパイプ工法が開発され、地中の間隙水圧を低減させて地盤の改良を行う方法が開発されている。その応用例の１つとして、マンホールの周辺に複数本のドレーンパイプを打設して間隙水圧を低減させて、マンホールの浮上がりを防止させる方法が実施されている。ドレーンパイプの設置方法としては、新規設置の場合には、予めマンホールの外周に沿って複数本のドレーンパイプを立ち上げ、頂部をマンホールの壁面に接続する方法が用いられる。既設マンホールに設置の場合には、強制振動を発生する地盤穿孔装置を、ドレーンパイプの内部に配置し、ドレーンパイプおよび地盤穿孔装置の先端に穿孔ビットを配置して、前記地盤穿孔装置で強制振動を発生させて周辺地盤を流動化させ、ドレーンパイプを地盤内に貫入させて埋設する方法が用いられる。

特開２００５−２１３８７９号

前記したドレーンパイプ工法は、地震時に発生する間隙水圧を低減させてマンホール周辺の地盤の液状化を防止することが可能となったが、マンホール１基に対して、円周方向に均等に複数本のドレーンパイプを設置するとともに、マンホールの外壁にドレーンパイプを強固に固定する作業等が必要で、比較的大がかりな作業となる。また、土中に腐食物等を混入した地盤では、間隙水の排水時にドレーンパイプが目詰まりしてその効果が発揮できなく、液状化が発生してマンホールが浮上するという問題が発生する。このため本発明は、地震時に液状化現象が発生しても、簡単で確実に浮上がりを防止できるマンホールを提供することである。

本発明は、流入側と流出側の管接続口を備えた管取付躯体に、筒状の壁体ブロックを縦方向に所要数だけ組合わせてなる浮上がり防止用マンホールにおいて、
前記管取付躯体および壁体ブロックの複数箇所の外周面に設置した固定金具と、前記固定金具にマンホールの外壁から放射方向に突出するように取付けた複数本の浮上がり防止部材により構成されることを特徴とする。

管取付躯体および壁体ブロックの形状は、特殊なものを除いては円形で、埋設管径によってその内径が変化する。

管取付躯体および壁体ブロックに設置される固定金具は、筒体に内ネジを切ったカプセル状の構造で、壁体ブロック等の外周部に予め埋め込まれている。固定具は、マンホールの外面から壁体の途中まで埋め込まれた構造とすることで、止水性を確保する。設置する固定金具の本数は、マンホールの種類や設置高さおよび土質条件によって変化させることができる。

浮上がり防止部材は、所定の長さを持った丸棒でも良いが、マンホールを浮上がらせようとする浮力に対して大きな抵抗力が得られるように、横方向に幅を持ったを板状のものを使用するとより効果的である。浮上がり防止部材の材質としては、マンホールを浮上がらせようとする浮力に対しても対抗できる強度を必要とし、比較的強度のある鋼材等が使用されるる。

本発明のマンホールに地震が発生した場合、マンホール周辺の地盤は、地震動によって液状化し間隙水圧が上昇する。そして、地中の土粒子が水中に浮いている状態となり、マンホール外周面の摩擦力が極端に小さくなってマンホールを浮上させようとするが、管取付躯体および壁体ブロックの複数箇所の外周面に突出して設置した、複数本の浮上がり防止部材によって阻止される。

下水道等のマンホールにおいて、地震動によって発生する液状化で、マンホールが道路上に浮上がることを、簡単で確実に実施できる技術を実現した。

図１は、本発明の浮上がり防止用マンホールを説明する正面図である。マンホール１の設置部分に立坑（図示省略）を構築する。マンホール１の設置位置には、基礎砕石６が敷かれ、その上に基礎コンクリート５が打設されている。基礎コンクリート５上には、管取付躯体１１が設置され、流入側と流出側の管接続口には埋設管７が接続されている。前記管取付躯体１１の上部には、筒状の壁体ブロック４を所要数だけ縦方向に積み上げ、その壁体ブロック４の上部には、道路面の高さと合致するように設置する開閉蓋２の径まで縮径した傾斜ブロック３が設置されている。管取付躯体１１、壁体ブロック４、斜壁ブロック３の外周壁には、マンホール１の中心から放射方向に突出するように浮上がり防止部材８が設置されている。

浮上がり防止部材８の設置時期は、マンホール１の周辺を埋め戻していく過程で、併行して作業が行なえ、足場等も不要であることから安全で効率の良い作業が行なえる。

浮上がり防止部材８は、マンホール１の浮上がりを防止するために、比較的強度のある鋼材等で製作される。地中に設置されることから、材質としては発錆しないステンレス等が有効である。設置する浮上がり防止部材８の本数は、マンホール１の種類や高さおよび土質条件によってマンホール１を浮上させる力が変化するため、状況に合わせて増減させる。

図２は、浮上がり防止部材の取付け状況を説明する平面図である。マンホール１を構成する壁体ブロック４の円周方向には、所定の間隔をおいて４箇所に浮上がり防止部材８が配置されている。本実施形態の浮上がり防止部材８の構造としては、マンホール１の浮上がり防止に対して大きな抵抗力が発揮できる形鋼材が採用されている。形鋼材は、ボルト等によってマンホール１の外壁に設置された固定金具９に固定される。固定金具９の設置本数は、戦記した浮上がり防止部材８の本数と設置位置に合わせて配置される。

浮上がり防止部材８の他の構造としては、丸鋼に長形の平板を固設した形状のものでもよく、マンホール１の浮上がり防止に対して大きな抵抗力が発揮できる形状であればよい。

図３は、浮上がり防止部材の設置状況を説明する断面図である。壁体ブロック４の外壁面には、壁体ブロック４の製作時に筒体の内側にネジ切りをした固定金具９が埋め込まれている。浮上がり防止部材８の取付けは、固定金具９にインサートボルトをねじ込み、浮上がり防止部材８の端部をインサートボルトに通してナット１０で固定する方法である。本実施形態では、止水性を考慮して固定金具９をマンホール１の外壁面から中間までの深さに設置する方法を開示したが、マンホール１の壁面を貫通させた孔を設けてマンホール１の内側から固定する方法を用いることも可能であるが、貫通孔を通じて侵入する地下水等の止水対策が必要となる。

以下に、本発明のマンホールの地震時における状況について説明する。地震によってマンホール１周辺の地盤が液状化して土中の間隙水圧が上昇し、土粒子が水中に浮いている状態となって、マンホール１の外周面の摩擦力が極端に小さくなる。このためマンホール１は、浮力によって浮上しようとするが、管取付躯体１１および壁体ブロック４の外周面に設けた複数本の浮上がり防止部材８によって、浮き上がりが阻止される。本発明の技術は、地震時の液状化現象に対して大きな効果を発揮することを開示したが、軟弱な土質条件におけるマンホール１の沈下に対しても効果を発揮する。

地中に埋設された下水道等の管路の中途部に設置されるマンホールに適用できる。

本発明の浮上がり防止用マンホールを説明する正面図である。 浮上がり防止部材の取付け状況を説明する平面図である。 浮上がり防止部材の設置状況を説明する断面図である。

符号の説明

１ マンホール
２ 開閉蓋
３ 斜壁ブロック
４ 壁体ブロック
５ 基礎コンクリート
６ 基礎砕石
７ 埋設管
８ 浮上がり防止部材
９ 固定金具
１０ ナット
１１ 管取付躯体

Claims (1)

1. 流入側と流出側の管接続口を備えた管取付躯体に、筒状の壁体ブロックを縦方向に所要数だけ組合わせてなる浮上がり防止用マンホールにおいて、
   前記管取付躯体および壁体ブロックの複数箇所の外周面に設置した固定金具と、前記固定金具にマンホールの外壁から放射方向に突出するように取付けた複数本の浮上がり防止部材により構成されることを特徴とする浮上がり防止用マンホール。

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