JP2008069557A - Underground buried structure flotation restraining device - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は地中埋設構造物浮上抑制装置、詳しくは、地震によってマンホールなどの地中埋設構造物が浮き上がる現象を効果的に阻止出来る装置に関するものである。 The present invention relates to an underground structure floating suppression device, and more particularly to an apparatus that can effectively prevent a phenomenon in which an underground structure such as a manhole is lifted due to an earthquake.
過去に発生した多くの大規模地震の際には、マンホールや地下水槽などの地中埋設構造物が地表に浮き上がる現象が発生しており、下水道、上水道などのライフラインの破壊や救援に向かう緊急自動車の通行を阻害したりする事態を招いていた。 In the case of many large-scale earthquakes that occurred in the past, underground structures such as manholes and underground water tanks have risen to the surface, and there is an urgent need to destroy and rescue lifelines such as sewers and waterworks It was causing a situation that obstructed traffic.
この地中埋設構造物の浮き上がり現象は、地盤が緩く地下水位の高いところでは、地震発生の際に、地盤内の間隙水圧が上昇して過剰間隙水圧となり、この過剰間隙水圧がマンホールなどの地中埋設構造物を押し上げることによって発生するものと考えられている。
従来においては、この浮き上がり現象を防ぐ為、マンホールなどの地中埋設構造物の下部や下端に、セメントミルクを注入固化して地盤との間で抵抗を得る方法が多く用いられていたが、繰り返し起こる地震によって、セメントミルクが老化剥離し、最終的には地震に耐えられなくなってしまうことが多く、十分な対策とは言えなかった。 In the past, in order to prevent this floating phenomenon, a method of injecting and solidifying cement milk at the lower and lower ends of underground structures such as manholes to obtain resistance between the ground and the soil was repeatedly used. Due to the earthquake that occurred, the cement milk aged and peeled off and eventually became unable to withstand the earthquake, which was not a sufficient measure.
又、マンホールなどの地中埋設構造物の周壁の各所に、静水圧では開放されず、過剰間隙水圧が加わった際にのみ開放される過剰間隙水圧消散弁を複数個取付け、この消散弁によって過剰間隙水圧の上昇を軽減させて地中埋設構造物の浮き上がりを抑制する試みもなされているが、必ずしも十分な効果を発揮するには到っておらず、根本的な解決策とは言えなかった。 In addition, multiple excess pore water pressure dissipation valves that are not opened by hydrostatic pressure but are opened only when excess pore water pressure is applied are installed at various locations on the peripheral wall of underground structures such as manholes. Although attempts have been made to reduce the rise of pore water pressure and suppress the floating of underground structures, it has not necessarily achieved a sufficient effect and could not be said to be a fundamental solution. .
本発明者は、地震発生時のライフライン破壊や救援車両の通行の阻げとなる地中埋設構造物の浮き上がり現象を阻止する方策を鋭意研究した結果、低コストでこの現象を効果的に阻止出来る便利な装置を開発することに成功し、本発明としてここに提案するものである。 As a result of earnestly researching measures to prevent the phenomenon of floating underground structures that hinder lifeline destruction and rescue vehicle traffic in the event of an earthquake, the present inventor effectively prevented this phenomenon at low cost. The present inventors have succeeded in developing a convenient device that can be used, and are proposed here as the present invention.
円筒状をなし、上部は蓋板によって閉塞され、下端には掘進用の掘削刃が、外周には螺旋翼がそれぞれ固定され、回転推進により地盤強度の十分な深さに定着せしめられる翼付アンカーと;下端が前記翼付アンカーの上部に固定され、上部が固定対象である地中埋設構造物に接続される構造物固定用シャフト;とから地中埋設構造物浮上抑制装置を構成することにより、上記課題を解決した。 A winged anchor that has a cylindrical shape, the upper part is closed by a lid plate, the excavating blade for excavation is fixed to the lower end, and the spiral wing is fixed to the outer periphery, and is fixed to a sufficient depth of ground strength by rotary propulsion. And a structure fixing shaft that has a lower end fixed to the upper portion of the winged anchor and an upper portion connected to the underground structure to be fixed; The above problem has been solved.
この発明に係る地中埋設構造物浮上抑制装置は、翼付アンカーを地盤強度の十分な支持層まで回転推進させ、そこに定着させ、構造物固定用シャフトによってマンホールなどの地中埋設構造物と翼付アンカーとを繋ぐことにより、地中埋設構造物を強固に固定するものであり、無排土で、極めて容易に施工出来、新設施設だけではなく、既存の施設にも何ら問題なく適用可能であり、地震に伴うマンホールなどの地中埋設構造物の浮き上がり現象を効果的に阻止し、上下水道などのライフラインや救援車両の通行路を確保し、地震による被害の拡大を最小限に抑えることが出来る効果を有する。 In the underground structure floating suppression apparatus according to the present invention, the winged anchor is rotated and propelled to a support layer having sufficient ground strength, fixed there, and the underground structure such as a manhole is fixed by the structure fixing shaft. By connecting the anchor with a wing, the underground structure is firmly fixed, and it can be applied to the existing facility as well as the new facility without any soil. It effectively prevents the rise of underground structures such as manholes caused by earthquakes, secures lifelines such as water and sewage systems and passages for rescue vehicles, and minimizes the expansion of damage caused by earthquakes. It has the effect that can be.
地盤の安定した支持層まで無排土で回転推進される翼付アンカーと、固定対象である地中埋設構造物と前記翼付アンカーとを繋ぎ合わせる構造物固定用シャフトとから地中埋設構造物浮上抑制装置を構成した点に最大の特徴がある。 Underground structure from winged anchor that is propelled and rotated to the stable support layer of the ground without earth excavation, and the underground structure to be fixed and the structure fixing shaft that connects the anchor with the wing. The greatest feature is in the construction of the levitation suppression device.
図1はこの発明に係る地中埋設構造物浮上抑制装置の一実施例の縦断面図、図2は同じく、その底面図である。 FIG. 1 is a longitudinal sectional view of an embodiment of an underground structure floating suppression apparatus according to the present invention, and FIG. 2 is a bottom view thereof.
図中1は、この発明に係る地中埋設構造物浮上抑制装置の主要構成要素である翼付アンカーであり、筒状をなし、上部の開口部が円板上の蓋板2、下端の開口部が蓋板3によってそれぞれ閉塞されている鋼製の円筒体4の下端には、三角形をした一対の掘進用の掘削刃11,11が、図2に示す様に、円筒体4の軸芯からそれぞれ逆方向へ斜めにわずかに傾いた状態で固定されており、円筒体4の周壁5には、螺旋翼6が周壁5に巻き付く様に固定されている。なお、図中12は、掘削刃11を所定の角度に保つ為の保持板である。又、掘削刃11は、図3及び図4に示すものの様に、等間隔で円筒体4の周壁5にその基部18が固定され、それぞれの刃先19が下方に向かって突出したものであっても良い。なお、その場合、掘削刃11を螺旋翼6の下端から円筒体4の直径の1.5倍前後の間隔を取って、その下方に固定すれば、螺旋翼6の回転推進がよりスムーズになり、鉛直推進も容易になる。
In the figure,
又、円筒体4の周壁5の上部からは、横方向へ向かって板状をなした一対の係止腕材8,8が突設されている。
A pair of
一方、図中15は構造物固定用シャフトであり、ネジ止め、溶接などの適宜手段によって翼付アンカー1の蓋板2の中央から上方に向かって植設されており、その上部は図5に示す様に、固定補助具9を介してマンホールなどの地中埋設構造物10の上部周壁に固定される様になっている。なお、この構造物固定用シャフト15の長さは、翼付アンカー1を十分に地盤強度がある所定深さに位置させることが出来るに足る寸法となっている。
On the other hand,
次に、図5及び図6を参照しながら、この実施例の使用方法について説明する。図6に示す様な、円筒体4の外径より大きな内径を有し、下端に翼付アンカー1の周壁5の上部に形成されている係止腕材8を係止可能な係合用切欠部14を有する回転ロッド13を用意し、係止腕材8,8に、係合用切欠部14を係合させ、翼付アンカー1と回転ロッド13とを接続し、回転ロッド13を適宜手段によって回転させて、固定すべき地中埋設構造物10近傍の地表から、十分に地盤強度のある所定深さまで無排土で回転推進させて、翼付アンカー1をその位置に定着させる。
Next, a method of using this embodiment will be described with reference to FIGS. As shown in FIG. 6, an engagement notch portion having an inner diameter larger than the outer diameter of the
翼付アンカー1の定着が完了したなら、回転ロッド13の係合用切欠部14と翼付アンカー1の係止腕材8の係合を解き、回転ロッド13を引き抜き、翼付アンカー1に植設されている構造物固定用シャフト15の上部を固定補助具9を介してマンホールなどの地中埋設構造物10の上部にしっかりと固定する。なお、図6中、20は砂であり、回転ロッド13の内径側に砂20を供給しながら翼付アンカー1の回転推進を行えば、回転ロッド13を引き抜いた際に、図5に示す様に、この砂20が回転ロッド13の推進経路に充填されるので、地震発生時の過剰間隙水はこの部分に吸収される為、翼付アンカー1の地盤保持力は一層強力になる。
When fixing of the
なお、回転ロッド13を係合させる為の係止腕材8は、円筒体4の外側に設けるだけではなく、図7及び図8に示すものの様に、円筒体4の内側に、その対向した内周壁間をまたいで係止腕材8′を取付けても良く、この場合には図9に示す様に、円筒体4の内径より小さい外径の回転ロッド13′を円筒体4の内側に差し込み、その先端に形成されている係合用切欠部14′を係止腕材8′に係合させて翼付アンカー1の回転推進を行う。なお、この場合にも、回転ロッド13′の内径側に砂を供給しながら翼付アンカー1の回転推進を行う様にしても良い。
Note that the
又、螺旋翼6は図1及び図2に示したもののほか、図10、図11及び図12に示すものの様に、一対の半円形状翼体16,16を円筒体4の下端にX状に交差する様に固定したものや、図13及び図14に示すものの様に、螺旋翼6の表面に凸条17が形成されたものでも良く、翼付アンカー1を回転推進すべき地盤の土質、翼付アンカー1の大きさ、地中埋設構造物10の規模などに応じて適宜選択すれば良い。
In addition to the one shown in FIGS. 1 and 2, the
更に、図15に示すものの様に、螺旋翼6の周縁を上方に折り曲げて折り曲げ片7を形成しても良く、この様にすることにより、螺旋翼6の土砂抵抗はより一層大きくなる。
Further, as shown in FIG. 15, the peripheral edge of the
以上述べた通り、この地中埋設構造物浮上抑制装置は、翼付アンカーを地盤強度の十分な支持層まで回転推進させ、そこに定着させ、構造物固定用シャフトによってマンホールなどの地中埋設構造物を強固に固定するものであり、無排土で極めて容易に施工出来、新設施設だけではなく、既存の施設にも何ら問題なく適用可能であり、地震に伴うマンホールなどの地中埋設構造物の浮き上がり現象を効果的に阻止し、上下水道などのライフラインや救援車両の通行路を確保し、地震による被害の拡大を最小限に抑えることが出来る効果を有する。 As described above, this underground buried structure levitation restraint device rotates and propels the winged anchor to a sufficient support layer with sufficient ground strength, fixes it there, and embeds underground structures such as manholes by the structure fixing shaft. It can be used to firmly fix objects, and can be constructed very easily without soil removal. It can be applied to existing facilities as well as new facilities, and underground structures such as manholes associated with earthquakes. This effectively prevents the phenomenon of rising, secures lifelines such as water and sewage systems and passages for rescue vehicles, and minimizes the expansion of damage caused by earthquakes.
水槽やマンホール、その他地中埋設構造物一般に広く利用可能である。 It can be widely used for aquariums, manholes and other underground structures in general.
1 翼付アンカー
2 蓋板
3 蓋板
4 円筒体
5 周壁
6 螺旋翼
7 折り返し片
8 係止腕材
9 固定補助具
10 地中埋設構造物
11 掘削刃
12 保持板
13 回転ロッド
14 係合用切欠部
15 構造物固定用シャフト
16 半円形状翼体
17 凸条
18 基部
19 刃先
20 砂
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