JP2011012433A - マンホールの浮上防止構造 - Google Patents

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Abstract

【課題】地震時等に発生する地盤の液状化現象などによって起こるマンホールの浮上を抑えることができ、かつ、きわめて簡単な構造で大規模の工事を必要とせず、低コストで短時間の施工作業で済み、既設のマンホールにも容易に適用可能であるマンホールの浮上防止構造を提供する。
【解決手段】マンホール1の浮上防止構造は、埋設されたマンホール本体3の上部周囲にリング状の加重体6を設置し、マンホール本体3とマンホール蓋7が設置される受枠8との間に接合部材9を配置し、接合部材9を介して受枠8とマンホール本体3とを接合することにより、加重体6とマンホール本体3とを一体化し、常時、加重体6の自重がマンホール本体3に掛かるように構成され、更に受枠8、接合部材9及び加重体6の上部及び周囲に打設した無収縮コンクリート12の上載荷重を加えてにマンホール1の浮上を防止している。
【選択図】図1

Description

本発明は、地震時等における地盤の液状化現象などによって、埋設されたマンホール本体等の浮上を防止するマンホールの浮上防止構造に関する。

図6に示すように、従来のマンホール51は、埋設管路の点検等に使用されるものであり、主として、地盤52中において立杭状に埋設されるマンホール本体53と、該マンホール本体53の上部に取付けられる鉄枠54と、該鉄枠54の上部に開閉可能に設置される鉄蓋のマンホール蓋55とをそれぞれ備えている。このうち、マンホール本体53は、地盤52中のマンホール用穴の底部に砕石等の基礎を設け、この基礎の上に底版、管取付壁、直壁、斜壁等を順次積層することによって構成されている。また、鉄枠54は、その周辺フランジ部分をマンホール本体53の上部に載置した状態で、複数本のアンカーボルト56などを用いて締付け固定することにより直接的に取付けられており、マンホール本体53と一体化している。
そのため、従来のマンホール51では、地震等によって地盤52が液状化し、埋設されたマンホール本体53が浮力などの作用を受けて浮上すると、マンホール本体53の下部に取付けられている下水管等が離脱するだけでなく、マンホール本体53の上部に直接的に取付けられた鉄枠54及びマンホール蓋55が路面上に突出してしまい、車両や人の通行の邪魔になるという問題があった。

そこで、従来よりマンホールの地震時等における浮上を防止する手段の一つとして、例えば、特許文献1(特開2006−183450号公報)などに開示された技術が提供されている。
特許文献1の技術においては、埋設されたマンホールの周壁に複数の通孔を穿孔し、これら通孔を通じて当該マンホール内から外径方向に打脚材を打設して当該マンホールを地盤側に固定し、地震時等において地盤に液状化現象が発生しても、マンホールが浮上するのを防止している。

特開2006−183450号公報

しかしながら、上述した従来の技術にあっては、現場で作業者が立杭状に埋め込まれた既設のマンホールの内部に入り、該マンホールの周壁に複数の通孔を穿孔した後、該マンホールの内部外径方向に打脚材を打設して当該マンホールを地盤側に固定する必要があるので、装置全体が大掛かりで大規模の工事を必要とし、かつ施工作業が煩雑であり、工事費用が高額となる上、多くの施工時間も要し、長時間にわたり車両や人の通行を止めることになるという問題があった。

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、地震時等に発生する地盤の液状化現象などによって起こるマンホールの浮上を抑えることができ、かつ、きわめて簡単な構造で大規模の工事を必要とせず、低コストで短時間の施工作業で済み、既設のマンホールにも容易に適用可能であるマンホール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、埋設されたマンホール本体の上部周囲にリング状の加重体を設置し、前記マンホール本体とマンホール蓋が設置される受枠との間に接合部材を配置し、前記接合部材を介して前記受枠と前記マンホール本体とを接合することにより、前記加重体と前記マンホール本体とを一体化している。

また、本発明において、前記接合部材は、前記受枠と前記マンホール本体との上下間であって、前記加重体の内周側に位置するリング状の本体部と、該本体部の外周に設けられ、前記加重体の外周まで径方向へ延在する複数のアーム部とを備え、これらアーム部を前記加重体に接合することによって、前記接合部材が前記加重体に取付けられると共に、前記本体部を介在させた状態で、前記受枠と前記マンホール本体とを接合することによって、前記加重体が前記接合部材を介して前記マンホール本体に取付けられている。

さらに、本発明において、前記接合部材は、前記受枠と前記マンホール本体との上下間であって、前記加重体の内周側に位置するリング状の小径本体部と、該小径本体部の下方であって、前記加重体の外周側に位置するリング状の大径本体部と、前記小径本体部と前記大径本体部とを連結する複数のアーム部とを備え、前記加重体を前記大径本体部に載置した状態で接合することによって、前記加重体が前記接合部材に取付けられると共に、前記小径本体部を介在させた状態で、前記受枠と前記マンホール本体とを接合することによって、前記加重体が前記接合部材を介して前記マンホール本体に取付けられている。

そして、本発明において、前記受枠、前記接合部材及び前記加重体の上部及び周囲には、コンクリートが打設されており、液状化時において、前記加重体の自重と前記打設されたコンクリートの上載荷重が重りとなるように構成されている。

上述の如く、本発明に係るマンホールの浮上防止構造は、埋設されたマンホール本体の上部周囲にリング状の加重体を設置し、前記マンホール本体とマンホール蓋が設置される受枠との間に接合部材を配置し、前記接合部材を介して前記受枠と前記マンホール本体とを接合することにより、前記加重体と前記マンホール本体とを一体化しているので、常時、加重体の自重がマンホール本体に加わっており、地震時等に地盤の液状化現象などによって発生する浮力などの作用を加重体の荷重によって抑え、マンホールの浮上を防止することができる。

しかも、本発明に係るマンホールの浮上防止構造は、マンホール本体の外周に2次製品の加重体を配置し、マンホール本体と受枠との間に配置した接合部材を介して受枠とマンホール本体とを接合することにより、加重体とマンホール本体との一体構造が得られるので、構造がきわめて簡単であり、大規模な工事を行う必要がなく、低コストで短時間の施工作業で迅速に行うことができると共に、既設のマンホールにも容易に適用でき、汎用性に優れている。

また、本発明の浮上防止構造では、前記接合部材が、前記受枠と前記マンホール本体との上下間であって、前記加重体の内周側に位置するリング状の本体部と、該本体部の外周に設けられ、前記加重体の外周まで径方向へ延在する複数のアーム部とを備え、これらアーム部を前記加重体に接合することによって、前記接合部材が前記加重体に取付けられると共に、前記本体部を介在させた状態で、前記受枠と前記マンホール本体とを接合することによって、前記加重体が前記接合部材を介して前記マンホール本体に取付けられ、あるいは、前記接合部材が、前記受枠と前記マンホール本体との上下間であって、前記加重体の内周側に位置するリング状の小径本体部と、該小径本体部の下方であって、前記加重体の外周側に位置するリング状の大径本体部と、前記小径本体部と前記大径本体部とを連結する複数のアーム部とを備え、前記加重体を前記大径本体部に載置した状態で接合することによって、前記加重体が前記接合部材に取付けられると共に、前記小径本体部を介在させた状態で、前記受枠と前記マンホール本体とを接合することによって、前記加重体が前記接合部材を介して前記マンホール本体に取付けられているので、直接的に荷重をマンホール本体に作用させる加重体を簡単な施工作業で確実にマンホール本体に一体化させることができる。
それに加えて、本発明の浮上防止構造では、マンホールの構造を改造することなく加重体をマンホール本体に設置することが可能であるため、路面上の外観が通常のマンホールと変わらずに維持できると共に、既設の鉄蓋を再利用でき、エコロジー性の向上も図ることができる。

さらに、本発明の浮上防止構造では、前記受枠、前記接合部材及び前記加重体の上部及び周囲には、コンクリートが打設されており、液状化時において、前記加重体の自重と前記打設されたコンクリートの上載荷重が重りとなるように構成されているので、地震等によりマンホール本体等に対して浮上しようとする作用が生じた場合でも、加重体の自重とコンクリートの上載荷重によってマンホール本体等の浮上を抑制することができる。

本発明の第1実施形態に係る浮上防止構造が適用されるマンホールであって、(a)はその平面図、(b)はその縦断面図である。 受枠及びマンホール蓋を取付ける前の状態にあって、図1のマンホールを構成するマンホール本体と、接合部材によってマンホール本体に一体化される加重体であり、(a)はその平面図、(b)はその縦断面図である。 本発明の第2実施形態に係る浮上防止構造が適用されるマンホールであって、(a)はその平面図、(b)はその縦断面図である。 受枠及びマンホール蓋を取付ける前の状態にあって、図3のマンホールを構成するマンホール本体と、接合部材によってマンホール本体に一体化される加重体であり、(a)はその平面図、(b)はその縦断面図である。 図3及び図4における接合部材を示す斜視図である。 従来のマンホールを示す縦断面図である。

以下、本発明に係るマンホールの浮上防止構造について、図示の実施の形態に基づいて詳細に説明する。

[第1実施形態]
図1は、本発明の第1実施形態に係る浮上防止構造が適用されるマンホールであって、(a)は無収縮性コンクリートを取り除いた状態にあるマンホールの平面図、(b)はマンホールの縦断面図である。図2は、受枠及びマンホール蓋を取付ける前の状態にあって、図1のマンホールを構成するマンホール本体と、接合部材によってマンホール本体に一体化される加重体であり、(a)はその平面図、(b)はその縦断面図である。

本実施形態のマンホール1は、地震時等における地盤の液状化現象などによって、埋設された部分が浮上するのを防止する構造を有しており、図1及び図2に示すように、地盤2中において立杭状に埋設されるコンクリート製のマンホール本体3を備えている。このマンホール本体3は、埋設管路の点検等に使用すべく、例えば、円筒状のプレキャストコンクリートブロックである1個または複数個の胴部ブロック(図示せず)を積み上げると共に、該胴部ブロックの上に、上方へ向かって先細りのテーパ状に傾斜させた筒状の上部ブロック4をさらに積み上げることにより構成されている。
一方、マンホール本体3の底部には、図示しない底版が設けられ、該底版上にはインバートを形成したインバートブロック(図示せず)が設けられており、当該インバートブロックのインバートの両端部には図外の下水道管が接続され、マンホール本体3の内部に排水を流通させるようになっている。

また、マンホール本体3の上部外周には、マンホール1の周囲の地表面(舗装面)2aを円形(または矩形)に切断し、所定の深さまで掘削すると共に、掘削した範囲の底面を平坦に均した凹部5が設けられている。この凹部5の底面上には、本発明の実施形態の特徴部分の1つであり、マンホール本体3と一体化し、常時マンホール本体3に加重を掛けることが可能なリング状の加重体6がマンホール本体3の上部外周囲に設置されるようになっている。

この加重体6は、工場などで予め製造された運搬可能なコンクリート2次製品であり、マンホール本体3とは別個に形成され、埋設されたマンホール本体3の大きさなどに応じて所定の厚み、内外径(幅)及び重量を有し、凹部5の深さに対応して1個、あるいは複数個(本実施形態では2個)設置されている。そのため、加重体6の中央部には、マンホール本体3の上部外径よりも大きな径の貫通孔6aが形成されており、該貫通孔6aを通して加重体6がマンホール本体3の上部外周囲に設置可能となっている。
また、加重体6は、液状化時において、例えば、4m高さの標準的なマンホール1の重りとして機能すべく、後述の打設された無収縮性コンクリートの上載荷重との合計が約1tとなるような重量や設置数に設定されている。そして、積重した加重体6の上面は、マンホール本体3の上面とほぼ面一となる深さ位置に設置されている。

一方、マンホール本体3の上面には、図1に示すように、鉄蓋のマンホール蓋7を開閉可能な状態で設置する受枠8が載置されている。しかも、マンホール本体3と受枠8との間には、本発明の実施形態の特徴部分の1つである接合部材9が配置されており、この接合部材9を介して受枠8とマンホール本体3とを複数個の締結ボルト10で締付けて接合することにより、加重体6とマンホール本体3とが一体化され、常時、加重体6の自重がマンホール本体3に加わるように構成されている。なお、受枠8は、中央の受面部に設置したマンホール蓋7の上面が地表面2aとほぼ面一となるように埋設されている。

本実施形態の接合部材9は、図1及び図2に示すように、受枠8の下面とマンホール本体3の上面との上下間であって、貫通孔6aを有する加重体6の内周側に位置するリング状の本体部9aと、該本体部9aの外周に設けられ、加重体6の外周まで径方向へ延在する複数(本実施形態では3本)のアーム部9bとを備えている。

本体部9aは、マンホール本体3の上部に載り、かつ受枠8を載せることが可能な内外径を有し、締結ボルト10を挿入するボルト孔が周方向に一定の間隔を置いて穿設されている。アーム部9bは、本体部9aの周方向に一定の間隔を置いて形成されており、各アーム部9bの先端部を加重体6に載せ、アンカーボルト11でそれぞれ締付けて接合することにより、接合部材9が加重体6に取付けられている。また、本体部9aを介在させた状態で、受枠8とマンホール本体3とを複数の締結ボルト10で接合することによって、加重体6が接合部材9を介してマンホール本体3に一体的に取付けられている。
なお、本実施形態のように、加重体6を2枚積重して設置する場合には、2枚分の加重体6の厚さよりも長いアンカーボルト11が使用されており、アンカーボルト11を締付け固定することによって、2枚の加重体6と接合部材9とが緊密に結合されるようになっている。

また、受枠8、接合部材9及び加重体6の上部及び周囲には、図1(b)に示すように、流動性等に優れた無収縮性コンクリート12が地表面2aとほぼ面一になるような高さ位置まで設けられている。この無収縮性コンクリート12は、受枠8、接合部材9及び加重体6等を設置した後、工事現場において打ち込まれるものである。そして、これら加重体6の自重と打設された無収縮性コンクリート12の上載荷重は、液状化時において、マンホール1の重りとして構成されており、地震等によりマンホール1の浮上が生じる際に、マンホール1の浮上を抑制するような機能を有している。

本発明の第1実施形態に係るマンホール1の浮上防止構造は、まず、既設マンホール1のマンホール本体3の人孔上部の地表面2aを既存の切断機により所定の深さまで円形に切断し、切断した部分及び既設の鉄枠を一体撤去する。撤去完了後、形成された凹部5の底面を平らに均し、凹部5内にコンクリート2次製品の加重体6を2枚入れ、貫通孔6aを通して加重体6をマンホール本体3の上部外周囲に設置する。そして、上方に位置する加重体6の上面の所定位置に接合部材9を載せ、各アーム部9bの先端部をアンカーボルト11でそれぞれ締付けて接合することにより、接合部材9を加重体6に取付ける(図2参照)。
次いで、接合部材9の本体部9aの上面に受枠8を載置し、該受枠8を締結ボルト10で締付け固定して取付けることにより、接合部材9を介在させた状態で、受枠8とマンホール本体3とを緊結する。その後、受枠8、接合部材9及び加重体6の上部及び周囲に無収縮性コンクリート12を打ち込み、所定時間にわたり養生すると共に、受枠8の受面部にマンホール蓋7を設置すれば、マンホール1の浮上防止構造が得られることになる(図1参照)。

このように本発明の第1実施形態に係るマンホール1の浮上防止構造では、既設のマンホール本体3の人孔上部を切断し、該上部及び既設の鉄枠を撤去して凹部5を形成した後、マンホール本体3の上部周囲に別個独立のコンクリート2次製品であるリング状の加重体6を設置し、アーム部9bの先端部をアンカーボルト11で締付け固定して加重体6に接合部材9を取付けると共に、接合部材9の本体部9aを介在させながら受枠8を締結ボルト10により緊結してマンホール本体3の上部に固定し、加重体6とマンホール本体3とが一体化しているため、常時、加重体6の自重がマンホール本体3に加わることになり、地盤2の液状化現象によってマンホール本体3、受枠8、マンホール蓋7が地表面2a上に浮上するのを防止することができる。しかも、本実施形態の浮上防止構造は、構造が簡単で、大規模な現場作業が不要であるため、低コストで短時間の施工作業で迅速に設置できる。

また、本発明の浮上防止構造では、加重体6や受枠8などの上部及び周囲に無収縮性コンクリート12が打設されており、液状化現象の時に、加重体6の自重と打設された無収縮性コンクリート12の上載荷重が重りとなるため、地震等によるマンホール1の浮上をより一層抑制することができる。

[第2実施形態]
図3は、本発明の第2実施形態に係る浮上防止構造が適用されるマンホールであって、(a)は無収縮性コンクリートを取り除いた状態にあるマンホールの平面図、(b)はマンホールの縦断面図である。図4は、受枠及びマンホール蓋を取付ける前の状態にあって、図3のマンホールを構成するマンホール本体と、接合部材によってマンホール本体に一体化される加重体であり、(a)はその平面図、(b)はその縦断面図である。図5は、図3及び図4における接合部材の斜視図である。

本実施形態の浮上防止構造においては、第1実施形態の接合部材9に代えて、別構造の接合部材19が用いられている。この接合部材19は、受枠8とマンホール本体3との上下間であって、貫通孔6aを有する加重体6の内周側に位置するリング状の小径本体部19aと、該小径本体部19aの下方であって、加重体6の外周側に位置するリング状の大径本体部19bと、これら小径本体部19aと大径本体部19bとを連結する複数のアーム部19cとを備えている。

小径本体部19aは、マンホール本体3の上部に載り、かつ受枠8を載せることが可能な内外径を有し、締結ボルト10を挿入するボルト孔が周方向に一定の間隔を置いて穿設されている。大径本体部19bは、小径本体部19aの外周より外側で一定の間隔を置いて同心状に形成されており、アンカーボルト11を挿入するボルト孔が周方向に一定の間隔を置いて穿設されている。大径本体部19bの上面には加重体6が載置されるようになっており、加重体6を大径本体部19bに載せ、アンカーボルト11で締付けて接合することにより、加重体6が接合部材19に取付けられている。また、小径本体部19aを介在させた状態で、受枠8とマンホール本体3とを複数の締結ボルト10で接合することによって、加重体6が接合部材19を介してマンホール本体3に一体的に取付けられている。
その他の構成、施工方法及び効果は上記第1実施形態とほぼ同様であり、これと同一の部材は同一の符号で示されている。

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、本発明の浮上防止構造は、既設のマンホール1のみならず、新たに設置するマンホールに対しても適用することができる。また、本発明の浮上防止構造は、マンホール本体3の上部に高さ調整コンクリートが設けられている場合には、接合部材9,19をマンホール本体3に直接的に接合するのではなく、この高さ調整コンクリートに接合することも可能である。

1 マンホール
2 地盤
3 マンホール本体
5 凹部
6 加重体
7 マンホール蓋
8 受枠
9 接合部材
9a 本体部
9b アーム部
10 締結ボルト
11 アンカーボルト
12 無収縮性コンクリート
19 接合部材
19a 小径本体部
19b 大径本体部
19c アーム部

Claims (4)

  1. 埋設されたマンホール本体の上部周囲にリング状の加重体を設置し、前記マンホール本体とマンホール蓋が設置される受枠との間に接合部材を配置し、前記接合部材を介して前記受枠と前記マンホール本体とを接合することにより、前記加重体と前記マンホール本体とを一体化したことを特徴とするマンホールの浮上防止構造。
  2. 前記接合部材は、前記受枠と前記マンホール本体との上下間であって、前記加重体の内周側に位置するリング状の本体部と、該本体部の外周に設けられ、前記加重体の外周まで径方向へ延在する複数のアーム部とを備え、これらアーム部を前記加重体に接合することによって、前記接合部材が前記加重体に取付けられると共に、前記本体部を介在させた状態で、前記受枠と前記マンホール本体とを接合することによって、前記加重体が前記接合部材を介して前記マンホール本体に取付けられていることを特徴とする請求項1に記載のマンホールの浮上防止構造。
  3. 前記接合部材は、前記受枠と前記マンホール本体との上下間であって、前記加重体の内周側に位置するリング状の小径本体部と、該小径本体部の下方であって、前記加重体の外周側に位置するリング状の大径本体部と、前記小径本体部と前記大径本体部とを連結する複数のアーム部とを備え、前記加重体を前記大径本体部に載置した状態で接合することによって、前記加重体が前記接合部材に取付けられると共に、前記小径本体部を介在させた状態で、前記受枠と前記マンホール本体とを接合することによって、前記加重体が前記接合部材を介して前記マンホール本体に取付けられていることを特徴とする請求項1に記載のマンホールの浮上防止構造。
  4. 前記受枠、前記接合部材及び前記加重体の上部及び周囲には、コンクリートが打設されており、液状化時において、前記加重体の自重と前記打設されたコンクリートの上載荷重が重りとなるように構成されていることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載のマンホールの浮上防止構造。
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