JP2009035889A - Vertical pipe floating prevention device, and draining structure built in vertical pipe floating prevention device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、地盤の液状化による水位上昇に伴う縦管の浮上を防止する縦管浮上防止装置及び縦管浮上防止装置に設けられる排水構造に関するものである。 The present invention relates to a vertical pipe levitation prevention device that prevents the vertical pipe from rising due to a rise in water level due to liquefaction of the ground, and a drainage structure provided in the vertical pipe levitation prevention device.
近年、地震が多発する中、地盤の液状化によって起こる地盤に埋設された縦管(例えばマンホール)の浮き上がり現象が問題となっている。 In recent years, with the occurrence of earthquakes, the phenomenon of floating vertical pipes (for example, manholes) embedded in the ground caused by liquefaction of the ground has become a problem.
そこで、従来、このマンホールの浮き上がり現象を防止する為のものとして、例えば特開2007−63977号に開示される縦管浮上防止装置(以下、従来例)が提案されている。 Therefore, conventionally, as a means for preventing the manhole floating phenomenon, for example, a vertical pipe floating prevention device (hereinafter, a conventional example) disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2007-63977 has been proposed.
この従来例は、マンホールの側壁の中間下に液状化に伴う泥水の流入孔を設け、該流入孔を下端にして該マンホールの内壁面に沿って上端を地下水位上とする上昇管を配管したもので、地震等によりマンホール直下,周囲の地盤に液状化に伴う地下水が集中した際に該地下水を該上昇管にて上昇させて上端よりマンホール内に放散するようにしたものであり、地下水の水位の変化(通常時と緊急時)に対応した構造とされる。 In this conventional example, an inflow hole for muddy water accompanying liquefaction is provided in the middle of the side wall of the manhole, and a riser pipe having an inflow hole at the lower end and an upper end at the groundwater level along the inner wall surface of the manhole is provided. When groundwater accompanying liquefaction is concentrated on the surrounding ground directly under the manhole due to an earthquake, etc., the groundwater is raised by the riser and diffused into the manhole from the upper end. The structure is adapted to changes in water level (normal and emergency).
即ち、単にマンホールに貫通する流入孔を設けただけの構造にしないのは、マンホールの浮き上がりの原因となるマンホールの下側に充満した水を排除する必要から、当然ながら流入孔はマンホールの下側に設けることになるが、この場合、通常、地盤に必要とされる最低限の地下水の水位を維持する必要があるのは勿論、過剰に本管への地下水の流入が増えてしまい下水処理場での処理量が増えてしまうことになる為、結局、流入孔をマンホールの下側に設けることができず、よって、流入孔を設けただけでは地下水の水位の変化(通常時と緊急時)に対応できないからである。 In other words, it is necessary to eliminate the water that fills the lower side of the manhole that causes the manhole to rise, so that the inflow hole is naturally below the manhole. However, in this case, it is usually necessary to maintain the minimum groundwater level required for the ground, as well as excessive groundwater inflow to the mains. As a result, the inflow hole cannot be provided on the lower side of the manhole, and therefore the groundwater level changes only when the inflow hole is provided (normal and emergency). It is because it cannot respond to.
この点、従来例は、マンホールの下方に設けた流入孔から流入する地下水を上昇させる上昇管を設けることにより、前述した地下水の水位の変化(通常時と緊急時)に対応することができる。 In this respect, the conventional example can cope with the above-described change in the groundwater level (normal time and emergency time) by providing a rising pipe that raises the groundwater flowing from the inflow hole provided below the manhole.
ところが、従来例は、マンホール内への人の出入りの関係から、マンホール内に配設される上昇管として径大な上昇管を採用するには限界があり、よって、従来例の排水機能には限界があるとされる。 However, the conventional example has a limit in adopting a large riser pipe as the riser pipe disposed in the manhole due to the relationship between people entering and exiting the manhole. It is said that there is a limit.
本発明者は、前述した問題点に着目し、種々の実験・研究を繰り返し行なった結果、従来にない作用効果を発揮する画期的な縦管浮上防止装置及び縦管浮上防止装置に設けられる排水構造を開発した。 As a result of repeatedly conducting various experiments and researches by paying attention to the above-mentioned problems, the present inventor is provided in an epoch-making vertical tube levitation prevention device and vertical tube levitation prevention device that exhibit unprecedented effects. A drainage structure was developed.
添付図面を参照して本発明の要旨を説明する。 The gist of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
地盤1に埋設される縦管2に地下水流入孔3を設け、この地下水流入孔3から地下水が流入する地下水流入部4を前記縦管2内に設け、前記地盤1の液状化による水位上昇に伴い前記地下水流入部4内を上昇した地下水を前記地下水流入部4に設けた上部排水口4aから前記縦管2内に排水することで前記縦管2の浮上を防止するように構成した縦管浮上防止装置であって、前記地下水流入部4の前記上部排水口4aよりも下方位置に下部排水口6を設けるとともに、この下部排水口6を閉塞して止水する開閉部5を設け、前記地下水流入部4の上部排水口4aから排水された地下水の重量を受けることで前記開閉部5を開放可動せしめる開閉部作動機構7を具備することを特徴とする縦管浮上防止装置に係るものである。
A
また、前記開閉部作動機構7は、前記地下水流入部4の前記上部排水口4aから排水され落下した地下水の重量を受けることで前記開閉部5を開放可動せしめる構成であることを特徴とする請求項1記載の縦管浮上防止装置に係るものである。
The opening / closing
また、前記開閉部作動機構7は、前記地下水流入部4の前記上部排水口4aから排水された地下水を受ける水受け容体8と、この水受け容体8に設けた水抜き部9からの水抜き量を超える地下水が前記水受け容体8に配され前記水受け容体8が所定重量よりも重くなることで作動して、前記開閉部5を開放可動せしめる作動体10とで構成したことを特徴とする請求項1,2のいずれか1項に記載の縦管浮上防止装置に係るものである。
The opening / closing
また、前記水受け容体8に配された地下水が前記水抜き部9から抜けて前記水受け容体8が所定重量よりも軽くなることで前記作動体10は作動して前記開閉部5を閉塞可動せしめるように前記開閉部作動機構7を構成したことを特徴とする請求項3記載の縦管浮上防止装置に係るものである。
Further, when the ground water arranged in the
また、前記作動体10は複数の作動部材10a、10b、10c同士を枢着連結してなるリンク構造体であることを特徴とする請求項3,4のいずれか1項に記載の縦管浮上防止装置に係るものである。
5. The vertical tube levitation according to
また、前記下部排水口6を前記地下水流入孔3よりも低い位置にして前記地下水流入部4の下端部に設けたことを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項に記載の縦管浮上防止装置に係るものである。
6. The vertical pipe according to claim 1, wherein the
また、地盤1に埋設される縦管2に地下水流入孔3を設け、この地下水流入孔3から地下水が流入する地下水流入部4を前記縦管2内に設け、前記地盤1の液状化による水位上昇に伴い前記地下水流入部4内を上昇した地下水を前記地下水流入部4に設けた上部排水口4aから前記縦管2内に排水することで前記縦管2の浮上を防止するように構成した縦管浮上防止装置に設けられる排水構造であって、前記地下水流入部4の前記上部排水口4aよりも下方位置に設けた下部排水口6を閉塞して止水する開閉部5と、前記地下水流入部4の上部排水口4aから排水された地下水の重量を受けることで前記開閉部5を開放可動せしめる開閉部作動機構7とから成ることを特徴とする縦管浮上防止装置に設けられる排水構造に係るものである。
In addition, a
本発明は上述のように構成したから、前述した従来例に比し、地盤の液状化による地下水の水位上昇に際し、十分な排水が行なわれて縦管の浮上を可及的に防止することができ、しかも、下部排水口を閉塞して止水する開閉部の作動が上部排水口から排水された地下水の重量を利用して行われる構造の為、何ら特別大掛かりな動力は必要なくコスト安であるなど従来にない作用効果を発揮する画期的な縦管浮上防止装置となる。 Since the present invention is configured as described above, compared to the conventional example described above, when the groundwater level rises due to liquefaction of the ground, sufficient drainage is performed to prevent the vertical pipe from rising as much as possible. In addition, because the structure of the opening / closing part that shuts off the water by closing the lower outlet is performed using the weight of the groundwater drained from the upper outlet, no extra power is required and the cost is low. It is an epoch-making vertical tube anti-floating device that exhibits unprecedented effects.
また、請求項2記載の発明においては、地下水の落下する力を利用した非常に効率の良い構造となる為、より一層コスト安となるなど従来にない作用効果を発揮する画期的な縦管浮上防止装置となる。
Further, in the invention according to
また、請求項3記載の発明においては、地下水の重量を利用して確実に開閉部を開放可動せしめる構造が得られ、しかも、水抜き部から抜ける水の量を適宜設定することで、地盤の液状化による水位上昇という緊急時に上部排水口から排水される場合に限り、開閉部を開放可動させるようにすることができるなど従来にない作用効果を発揮する画期的な縦管浮上防止装置となる。
In the invention according to
また、請求項4記載の発明においては、開閉部が自動で閉塞することになるから、例えば開閉部が開放するたびに作業者が縦管内に入って閉塞する作業は不要となるなど従来にない作用効果を発揮する画期的な縦管浮上防止装置となる。
Further, in the invention according to
また、請求項5記載の発明においては、少ない力で効率良く確実に開閉部を可動させることができることになるなど従来にない作用効果を発揮する画期的な縦管浮上防止装置となる。
Further, the invention according to
また、請求項6記載の発明においては、地下水流入部内に収納される地下水を良好に排水することができるなど従来にない作用効果を発揮する画期的な縦管浮上防止装置となる。
Moreover, in invention of
また、請求項7記載の発明においては、新設の縦管浮上防止装置は勿論、既存の縦管浮上防止装置にも適用することができるなど従来にない作用効果を発揮する画期的な縦管浮上防止装置に設けられる排水構造となる。
The invention according to
好適と考える本発明の実施形態を、図面に基づいて簡単に説明する。 Embodiments of the present invention considered to be suitable will be briefly described with reference to the drawings.
地下水流入部4の上部排水口4aから地下水が排水されるような状況(緊急時)、即ち、地盤1の液状化が生じた際、地下水流入部4内を上昇した地下水は地下水流入部4に設けた上部排水口4aから縦管2内に排水されるとともに、この地下水流入部4の上部排水口4aから排水された地下水の重量を受けることで開閉部作動機構7が作動することで開閉部5は開放可動して下部排水口6は開放し、この下部排水口6からも排水が行なわれる。
The situation where groundwater is drained from the
従って、この地下水流入部4の上部排水口4a及び下部排水口6により良好な排水が行なわれることになり、前述した従来例に比して、地下水流入部の排水機能が飛躍的に向上することになり、よって、縦管2の浮上を可及的に防止することができる。
Accordingly, good drainage is performed by the
また、本発明は、下部排水口6を閉塞して止水する開閉部5の開放可動を行なう開閉部作動機構7を、上部排水口4aから排水された地下水の重量を利用して行なう構造の為、何ら特別大掛かりな動力は必要なくコスト安(製造コスト及びランニングコストが少なく済む)にしてコンパクトな構造にすることができる。
In addition, the present invention has a structure in which the opening / closing
本発明の具体的な一実施例について図面に基づいて説明する。 A specific embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
本実施例は、地盤1に埋設される縦管2に地下水流入孔3を設け、この地下水流入孔3から地下水が流入する地下水流入部4を前記縦管2内に設け、前記地盤1の液状化による水位上昇に伴い前記地下水流入部4内を上昇した地下水を前記地下水流入部4に設けた上部排水口4aから前記縦管2内に排水することで前記縦管2の浮上を防止するように構成したものである。
In the present embodiment, a
具体的には、本実施例では、地盤1に埋設される縦管2として、下方部位に本管18(下水道管)が接続される有底筒状のマンホールを採用している。尚、縦管2はマンホールに限らず本実施例の特性を発揮する構成であれば適宜採用し得るものである。
Specifically, in this embodiment, a bottomed cylindrical manhole in which a main pipe 18 (sewer pipe) is connected to a lower part is adopted as the
また、縦管2の下方部位(中央部位よりも下方部位)には、放射方向に3つの地下水流入孔3が等間隔に形成されている。尚、この地下水流入孔3の数や位置は適宜変更し得るものである。
In addition, three
この各地下水流入孔3夫々には地下水流入部4が接続される。
A
この地下水流入部4は、図1,2に図示したように適宜な金属製の部材で形成した箱状体であり、その内面下方部位には地下水流入孔3に嵌挿する筒状の入水部11が突設されている。尚、地下水流入部4は塩ビ管で構成しても良いなど、その素材や形状は適宜設計変更し得るものである。
The
この入水部11は、縦管2の周囲の地下水を地下水流入部4内に流入するための部位であり、その内部にはフィルター12が設けられている。尚、入水部11の周面に貫通孔を設けるとともに該入水部11を面状のフィルターで覆う構造としても良く、要は地下水流入部4に流入しようとする泥混じりの地下水をろ過する機能を具備していれば良い。
The water inlet 11 is a part for allowing groundwater around the
この入水部11を縦管2の地下水流入孔3に嵌挿した状態で地下水流入部4は縦管2の内壁面に添設状態で配設される。
The
また、地下水流入部4の上端部は開口されて上部排水口4aに設定されており、前述した入水部11(地下水流入孔3)から流入して地下水流入部4内を上昇した地下水は上部排水口4aから縦管2内に排水されることになる。
Moreover, the upper end of the
また、地下水流入部4には上部排水口4aとは別の排水構造13が設けられている。
Further, a
具体的には、地下水流入部4における前記入水部11(地下水流入孔3)よりも低い下端部には下部排水口6が開口形成されている。
Specifically, a
この下部排水口6には該下部排水口6を閉塞して止水する合成樹脂製(ゴム製)の開閉部5が設けられており、この開閉部5は、地盤の液状化による水位上昇が生じた緊急時において作動する開閉部作動機構7により上下方向へ開閉可動することになる。符号16は開閉部5に設けた棒状のスライド部材5aにおける上下方向への移動をガイドするガイド部である。
The
具体的には、開閉部作動機構7は、地下水流入部4の上部排水口4aから排水された地下水を受ける水受け容体8と、この水受け容体8に設けた水抜き部9からの水抜き量を超える地下水が前記水受け容体8に配され前記水受け容体8が所定重量よりも重くなることで作動して、前記開閉部5を開放可動せしめる作動体10とで構成されている。
Specifically, the opening / closing
水受け容体8は、図1,2に図示したように適宜な金属製の部材で形成したものであり、地下水流入部4の表面下方部位から突出する支持部材14から垂設される付勢体15により吊り下げ状態に設けられている。
The
この水受け容体8は所定量の水を収納するように設けられており、この水受け容体8に所定以上の重量が掛かった際(所定以上の量の水が入った際)に前記付勢体15に戻り付勢に抗して水受け容体8は下方へ移動することになる。
The
また、水受け容体8は、水抜き部9が設けられており、この水抜き部9から水が抜けて水受け容体8が所定重量よりも軽くなることで付勢体15の戻り付勢により水受け容体8は上方へ移動することになる。
Further, the
この水抜き部9は水受け容体8の底に形成した孔9aにノズル9bを設けて構成され、このノズル9bにより水の抜き量を調整することができる。この水抜き部9における水抜き量の調整により、例えば何時間で水抜き容体8が所定重量よりも軽くなることで付勢体15により上方へ移動することで開閉部5が閉塞可動するようにするといったように調整することが簡易且つ確実にできる。
The
作動体10は、図1に図示したように複数の作動部材10a、10b、10c同士を枢着連結してなるリンク構造体であり、その一端部が前記水受け容体8の下端部に連設され、他端部が開閉部5に連設されている。
The actuating
具体的には、水受け容体8の下端部に枢着され垂下状態となる第一作動部材10aと、開閉部5の下端部に枢着され垂下状態となる第二作動部材10cと、この第一作動部材10a及び第二作動部材10c夫々の下端部に枢着され横設状態となる第三作動部材10bとで構成されている。尚、第三作動部材10bは、その中央部が地下水流入部4に垂設される支持板17に枢着されている。
Specifically, a
この構成から、作動体10は、水受け容体8が付勢体15の戻り付勢に抗して下方へ移動した際、第一作動部材10aは下方へ移動して第三作動部材10bの一端部が押し下げられることで該第三作動部材10bの他端部は上方へ移動し、この第三作動部材10bの他端部が上方へ移動することで第二作動部材10cは上方へ移動して開閉部5を上方へ移動させることになる。この反対に、水受け容体8が付勢体15の戻り付勢により上方へ移動した際、作動体10は前述とは逆に作動して開閉部5を下方へ移動させることになる。
From this configuration, when the
図6は地下水流入部4の入水部11を延長してより縦管2周囲の水をより一層集水するように構成した場合であり、図7は入水部11を建物19の基礎の下方に配することで縦管2と同様に建物19の浮上をも防止するように設けた場合である。
FIG. 6 shows a case where the water inlet 11 of the
符号20は下部排水口6から排水された地下水を水受け容体8に誘導する誘導板である。
以上の構成からなる本実施例に係る縦管浮上防止装置の作動について説明する。 The operation of the vertical tube levitation preventing apparatus according to this embodiment having the above-described configuration will be described.
地下水流入部4の上部排水口4aから地下水が排水されるような状況(緊急時)、即ち、地震により地盤1の液状化が生じた際、地下水流入部4内を上昇した地下水は地下水流入部4に設けた上部排水口4aから縦管2内に排水され、この地下水流入部4の上部排水口4aから排水されて落下した地下水は水受け容体8に配される。
The situation where groundwater is drained from the
続いて、水受け容体8は地下水が入って所定重量よりも重くなった際、水受け容体8は付勢体15の戻り付勢に抗して下方へ移動し、この水受け容体8の移動に伴い作動体10が可動して開閉部5が上方へ移動して、下部排水口6の止水状態が解除され該下部排水口6から地下水流入部4内の地下水の排水が行なわれる(図3参照)。
Subsequently, when the
続いて、予め設定された量の水が水抜き部9から抜けて水受け容体8の重量が所定重量よりも軽くなった際、付勢体15の戻り付勢により水受け容体8は上方へ移動し、この水受け容体8の移動に伴い作動体10は作動して開閉部5は下方へ移動して、下部排水口6を閉塞して止水状態となる(図4,5参照)。
Subsequently, when a predetermined amount of water is removed from the
本実施例は上述のように構成したから、地下水流入部4の上部排水口4a及び下部排水口6により良好な排水が行なわれることになり、前述した従来例に比して、地下水流入部の排水機能が飛躍的に向上することになり、よって、縦管2の浮上を可及的に防止することができる。
Since the present embodiment is configured as described above, good drainage is performed by the
また、本実施例は、下部排水口6を閉塞して止水する開閉部5の開放可動を行なう開閉部作動機構7を、上部排水口4aから排水された地下水の重量を利用して行なう構造の為、何ら特別大掛かりな動力(例えばモーターやエンジンなどの動力)は必要なくコスト安(製造コスト及びランニングコストが少なく済む)にしてコンパクトな構造にすることができる。
Further, in this embodiment, the opening / closing
また、本実施例に係る開閉部作動機構7は、地下水流入部4の上部排水口4aから排水され落下した地下水の重量を受けることで作動して前記開閉部5を開放可動せしめる構成であるから、地下水の落下する力を利用した非常に効率の良い構造となる為、より一層コスト安となる。
In addition, the opening / closing
また、本実施例に係る開閉部作動機構7は、地下水流入部4の上部排水口4aから排水された地下水を受ける水受け容体8と、この水受け容体8に設けた水抜き部9からの水抜き量を超える地下水が前記水受け容体8に配され前記水受け容体8が所定重量よりも重くなることで作動して、開閉部5を開放可動せしめる作動体10とで構成したから、地下水の重量を利用して確実に開閉部5を開放可動せしめる構造が得られ、しかも、水抜き部9から抜ける水の量を適宜設定することで、地盤1の液状化による水位上昇という緊急時に上部排水口4aから排水される場合に限り、開閉部5を開放可動させるようにすることができる。
Further, the opening / closing
また、本実施例は、水受け容体8に配された地下水が水抜き部9から抜けて水受け容体8が所定重量よりも軽くなることで作動体10は作動して開閉部5を閉塞可動せしめるように開閉部作動機構7を構成したから、開閉部5が自動で閉塞することになるから、例えば開閉部5が開放するたびに作業者が縦管2内に入って閉塞する作業は不要となる。
Further, in this embodiment, the ground water arranged in the
また、本実施例は、作動体10は複数の作動部材10a、10b、10c同士を枢着連結してなるリンク構造体であるから、少ない力で効率良く確実に開閉部5を作動させることができることになる。
In this embodiment, since the operating
また、本実施例は、下部排水口6を地下水流入孔3よりも低い位置にして地下水流入部4の下端部に設けたから、地下水流入部4内に収納される地下水を良好に排水することができる。
Further, in this embodiment, since the
尚、本発明は、本実施例に限られるものではなく、各構成要件の具体的構成は適宜設計し得るものである。 Note that the present invention is not limited to this embodiment, and the specific configuration of each component can be designed as appropriate.
1 地盤
2 縦管
3 地下水流入孔
4 地下水流入部
4a 上部排水口
5 開閉部
6 下部排水口
7 開閉部作動機構
8 水受け容体
9 水抜き部
10 作動体
10a 作動部材
10b 作動部材
10c 作動部材
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
10 Actuator
10a Actuating member
10b Actuating member
10c Actuating member
Claims (7)
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JP2007199673A JP2009035889A (en) | 2007-07-31 | 2007-07-31 | Vertical pipe floating prevention device, and draining structure built in vertical pipe floating prevention device |
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