JP2013194372A

JP2013194372A - 既設人孔の耐震化工法

Info

Publication number: JP2013194372A
Application number: JP2012060144A
Authority: JP
Inventors: Norio Otsuga; 則男大津賀
Original assignee: Sanritsu KK
Current assignee: Sanritsu KK
Priority date: 2012-03-16
Filing date: 2012-03-16
Publication date: 2013-09-30

Abstract

【課題】土中側に脆弱部を設ける既設人孔において、耐震継手の選択の自由度を高めることができる耐震化工法を提供する。
【解決手段】既設人孔１の耐震化工法において、削り工程では、配管２の先端部７を配管２の全周に亘って土中に開口しないように削り取ることで形成される元管壁存在範囲９と土中とを連通させる連通孔１１を孔壁５と配管２との接合を保つように設ける。また、後処理工程では、元管壁存在範囲９に耐震継手８を配置すると共に、耐震継手８の内周側および配管２の内壁に更生管１９を配置する。これにより、人孔内部４と土中とを連通する連通孔１１が形成されるため、連通孔１１を介し、例えば人孔内部４から点検棒を土中に差し入れることによって、周囲の土中の状況を検査することができる。このため、周囲の土中の状況に応じたコストの耐震継手８を選択することができるので、耐震継手８の選択の自由度を高めることができる。
【選択図】図６

Description

この発明は、配管が人孔の孔壁に剛接合された既設人孔の耐震化工法に関する。

従来より、人孔の孔壁を貫通して配管が剛接合された既設人孔を、配管周囲の孔壁を環状に切除して孔壁と配管を縁切りするとともに、切除によって形成された環状空隙に弾性変形可能な耐震継手を挿入して耐震化を図る工法が知られている（例えば特許文献１参照）。しかし、この工法では、環状空隙により人孔の内部と土中とが連通して人孔の内部に土砂、地下水が流入するので、工事の進行が妨げられる。また、孔壁外部までカッターを突出させる必要があるため孔壁外部に存する地下ケーブル等に損傷を与えるおそれがある。

このため、配管周囲の孔壁を環状に切除しつつ孔壁を残存させることで、土中側が閉じられた環状空隙を形成し、この閉じられた環状空隙に耐震継手を挿入して耐震化を図る工法が知られている（例えば特許文献２参照）。この工法によれば、人孔の内部と土中とが連通していないため、土中からの土砂や地下水の人孔の内部への流入を防ぐことができ、孔壁外部に存する地下ケーブル等に損傷を与えるおそれがない。
また、残存させた孔壁の部分は応力が集中する脆弱部をなすので、地震等が発生しても、脆弱部が崩壊することで配管や孔壁自身に亀裂等が発生するのを阻止することができる。

しかし、特許文献２の工法によれば、脆弱部により環状空隙が土中側で閉じられているので、土砂や地下水の流入や地下ケーブル等の損傷を防ぐことができるものの、脆弱部周囲の土中の状況を把握することができない。このため、例えば、周囲の土質が軟弱土質であって地震等の発生時に孔壁と配管との相対的な位置ズレが大きくなる事態を想定して耐震継手を選択する必要がある。
したがって、耐震継手の選択について自由度が低くなり、孔壁と配管との相対的な位置ズレが大きくなる事態に対応することができる高価なものを選択する必要がある。

特開２００１−４０７５１号公報特開２００６−２７４５６１号公報

この発明の目的は、土中側に脆弱部を設ける既設人孔の耐震化工法において、耐震継手の選択の自由度を高めることにある。

（請求項１の手段）
請求項１の手段によれば、耐震化工法は、人孔の孔壁に配管を土中で嵌合して液密的に接合することで、配管の内部を人孔の内部に開口させた既設人孔に施すものである。この耐震化工法は、配管の開口端から孔壁の外壁面側に向かって、配管の端部を配管の全周に亘って土中に開口しないように削り取ると共に、配管の端部を削り取ることで形成される元管壁存在範囲と土中とを連通させる連通孔を孔壁と配管との接合を保つように設ける削り工程と、元管壁存在範囲に耐震継手を配置すると共に、耐震継手の内周側および配管の内部に更生管を配置する後処理工程とを備える。

これにより、人孔の内部と土中とを連通する連通孔が形成されるため、連通孔を介し、例えば人孔の内部から点検棒を土中に差し入れることによって、周囲の土中の状況を検査することができる。
このため、周囲の土中の状況、例えば土壌が普通土質であるか軟弱土質であるか、および含水率が高いか低いか等を容易に把握することができる。
この結果、周囲の土中の状況に応じたコストの耐震継手を選択することができるので、既設人孔の耐震化工法における耐震継手の選択の自由度を高めることができる。

また、連通孔は孔壁と配管を完全に縁切りするものではないため、土中に対する開口面積は、完全に縁切りする工法に比して小さくなる。このため、開口部から土砂や地下水が人孔の内部へ流入することを抑制することができ、工事の進行に与える影響を最小限に抑えることができる。
更に、連通孔は土中の状況の検査を目的とするものであり、開口面積を大きくする必要はないため、仮に開口部から土砂や地下水が人孔の内部へ流入しても、開口部に栓をすることで容易に土砂等の流入を阻止することができる。

（請求項２の手段）
請求項２の手段によれば、削り工程は、配管の開口端から孔壁の外壁面側に向かって、配管の端部を配管の全周に亘って土中に開口しないように削り取ると共に、配管の端部を削り取ることで形成される元管壁存在範囲以外の人孔の内部または配管の内部と土中とを連通させる連通孔を設ける。

（請求項３の手段）
請求項３の手段によれば、削り工程は、孔壁の内壁面から外壁面側に向かって孔壁を土中に開口しないように削り取ることで、配管の端部を環状に包囲する筒状の元孔壁存在範囲を形成し、この元孔壁存在範囲の外周側の孔壁と、内周側の孔壁または配管との接合を保つように元孔壁存在範囲と土中とを連通させる連通孔を設ける。

（請求項４の手段）
請求項４の手段によれば、削り工程は、孔壁の内壁面から外壁面側に向かって孔壁を土中に開口しないように削り取ることで、配管の端部を環状に包囲する筒状の元孔壁存在範囲を形成し、この元孔壁存在範囲以外の人孔の内部または配管の内部と土中とを連通させる連通孔を設ける。

既設人孔縦断面図である（実施例１）。配管を削除した状態を示す縦断面図である（実施例１）。連通孔を形成した状態を示す縦断面図である（実施例１）。連通孔を介した検査状況を示す説明図である（実施例１）。耐震継手を取り付けた状態を示す縦断面図である（実施例１）。更生管を配置した状態を示す縦断面図である（実施例１）。連通孔を形成した状態を示す縦断面図である（実施例２）。孔壁を削除した状態を示す縦断面図である（実施例３）。連通孔を形成した状態を示す縦断面図である（実施例３）。耐震継手を取り付けた状態を示す縦断面図である（実施例３）。連通孔を形成した状態を示す縦断面図である（実施例４）。

実施形態１の既設人孔の耐震化工法は、配管の開口端から孔壁の外壁面側に向かって、配管の端部を配管の全周に亘って土中に開口しないように削り取ると共に、配管の端部を削り取ることで形成される元管壁存在範囲と土中とを連通させる連通孔を孔壁と配管との接合を保つように設ける削り工程と、元管壁存在範囲に耐震継手を配置すると共に、耐震継手の内周側および配管の内部に更生管を配置する後処理工程とを備える。

実施形態２の既設人孔の耐震化工法によれば、削り工程は、配管の開口端から孔壁の外壁面側に向かって、配管の端部を配管の全周に亘って土中に開口しないように削り取ると共に、配管の端部を削り取ることで形成される元管壁存在範囲以外の人孔の内部または配管の内部と土中とを連通させる連通孔を設ける。

実施形態３の既設人孔の耐震化工法によれば、削り工程は、孔壁の内壁面から外壁面側に向かって孔壁を土中に開口しないように削り取ることで、配管の端部を環状に包囲する筒状の元孔壁存在範囲を形成し、この元孔壁存在範囲の外周側の孔壁と、内周側の孔壁または配管との接合を保つように元孔壁存在範囲と土中とを連通させる連通孔を設け、後処理工程は、元孔壁存在範囲に耐震継手を配置する。

実施形態４の既設人孔の耐震化工法によれば、削り工程は、孔壁の内壁面から外壁面側に向かって孔壁を土中に開口しないように削り取ることで、配管の端部を環状に包囲する筒状の元孔壁存在範囲を形成し、この元孔壁存在範囲以外の人孔の内部または配管の内部と土中とを連通させる連通孔を設ける。

［実施例１の工法］
実施例１の既設人孔１の耐震化工法を図１〜図６に基づいて説明する。
ここで、既設人孔１の耐震化とは、図１に示すように、土中において配管２（下水道本管を含むものであり、この下水道本管はヒューム管または陶管から成ることがある。）が孔壁５に剛接合されている既設人孔１を対象とするものであり、例えば、地震等が発生して配管２と孔壁５とが互いに異なる方向に振動しても、配管２や孔壁５に亀裂等が発生するのを阻止することができるように既設人孔１を改造することである。

すなわち、既設人孔１では、配管２の配管内部３を既設人孔１の人孔内部４に開口させるとともに配管内部３および人孔内部４の液密性を土中に対して保つため、例えば孔壁５に嵌合穴６を設けて配管２の先端部７を嵌合穴６に嵌めるとともに、先端部７の外周面と嵌合穴６の内周面との間をモルタル等で液密的に接合している。
このため、配管２と孔壁５とは剛接合を形成しており、例えば、地震等の発生時に配管２と孔壁５とが互いに異なる方向に振動すると、配管２や孔壁５に亀裂等が発生する虞が大きいと考えられている。

そこで、配管２と孔壁５との間に弾性を有する耐震継手８を介在させて配管２と孔壁５との剛接合を解消することで、配管２と孔壁５とが互いに異なる方向に振動しても、振動に伴う配管２や孔壁５の変位を耐震継手８に吸収させる。これにより、配管２や孔壁５に亀裂等が発生するのを阻止することができ、既設人孔１の耐震化を達成することができる。

そして、既設人孔１の耐震化工法は、配管２と孔壁５との間に耐震継手８を介在させて配管２と孔壁５との剛接合を解消するため、以下に説明する削り工程と後処理工程とを備える。
すなわち、既設人孔１の耐震化工法は、嵌合穴６に嵌まっている先端部７を削り取る削り工程と、配管２を削り取った跡に耐震継手８を配置する後処理工程とを備える。

削り工程では、図２に示すようにコンクリートカッター等を使用して配管２の開口端（先端部７の先端）から孔壁５の外壁面側に向かって、先端部７を配管２の全周に亘って土中に開口しないように削り取る。これにより、配管２の先端は、孔壁５の内壁面から土中側に後退し、嵌合穴６に存在するようになる（以下、先端部７を削り取った跡、つまり、先端部７を削り取ることで形成される円筒状の空間領域を元管壁存在範囲９と呼ぶ。）。

また、削り工程後に、嵌合穴６に残存する配管２の先端部７は、地震等の発生時に応力が集中する脆弱部１０をなす。これにより、地震等が発生しても、脆弱部１０が崩壊することで配管２や孔壁５に亀裂等が発生するのを阻止することができる。

次に、削り工程では、図３に示すように元管壁存在範囲９と土中とを連通させる連通孔１１を孔壁５と配管２との接合を保つように設ける。
連通孔１１は、配管２の全周ではなく、配管２の周方向においてごく一部の範囲で元管壁存在範囲９と土中とを連通するように設けられる。そして、連通孔１１は、例えば、嵌合穴６の内周面から土中に向かって孔壁５を削り取ることで設けられる。また、孔壁５の削り取りにより、配管２の先端外周面が連通孔１１を通じて土中に露出する。これにより、図４に示すように、連通孔１１を介して人孔内部４から、例えば、点検棒１２を土中に差し入れることができる。

次に、後処理工程では、図５に示すように元管壁存在範囲９に耐震継手８を挿入して配置する。
耐震継手８は、ゴム製部材１６、鋼製円筒１７およびステンレス製の円環バンド１８Ａ、１８Ｂを備える。

ゴム製部材１６は、内径が元管壁存在範囲９の内周径と略等しく、長さが元管壁存在範囲９の長さと略等しい径小の長円筒部１６Ａ、外径が元管壁存在範囲９の外周径と略等しく、長さが長円筒部１６Ａより短い径大の短円筒部１６Ｂ、長円筒部１６Ａと短円筒部１６Ｂとを接続する接続部１６Ｃを備える。なお、円環バンド１８Ａは、短円筒部１６Ｂの外周に嵌められるものであり、円環バンド１８Ｂは、長円筒部１６Ａの外周に嵌められるものである。
また、鋼製円筒１７は、長円筒部１６Ａと略同一長さであり短円筒部１６Ｂに内嵌され、円環バンド１８Ａを締め付けることにより、短円筒部１６Ｂが鋼製円筒１７に対して相対的に静止するように固定される。

また、耐震継手８は、点検棒１２により土中の状況を検査した結果に応じて選択される。例えば、周囲の土質が軟弱土質の場合は、長円筒部１６Ａと鋼製円筒１７との隙間が大きく、孔壁５と配管２との相対的な位置ズレが大きくなる事態に対応することができる高価な耐震継手８を選択する。また、周囲の土質が普通土質の場合は、長円筒部１６Ａと鋼製円筒１７との隙間がさほど大きくない安価な耐震継手８を選択する。

そして、選択した耐震継手８を、接続部１６Ｃが配管２の先端と対向するように元管壁存在範囲９に圧入し、嵌合孔６の内周面に短円筒部１６Ｂの外周面を圧接する。
さらに、後処理工程では、図６に示すように耐震継手８の内周側および配管２の配管内部３に更生管１９を配置して円環バンド１８Ｂを締め付け、更生管１９の外周面に長円筒部１６Ａの内周面を圧接する。

［実施例１の作用効果］
実施例１の既設人孔１の耐震化工法によれば、削り工程は配管２の先端部７を配管２の全周に亘って土中に開口しないように削り取ることで形成される元管壁存在範囲９と土中とを連通させる連通孔１１を孔壁５と配管２との接合を保つように設ける。また、後処理工程は、元管壁存在範囲９に耐震継手８を配置すると共に、耐震継手８の内周側および配管２の内壁に更生管１９を配置する。

これにより、人孔内部４と土中とを連通する連通孔１１が形成されるため、連通孔１１を介し、例えば人孔内部４から点検棒１２を土中に差し入れることによって、周囲の土中の状況を検査することができる。このため、周囲の土中の状況に応じたコストの耐震継手８を選択することができるので、耐震継手８の選択の自由度を高めることができる。

また、連通孔１１は孔壁５と配管２を完全に縁切りするものではないため、土中に対する開口部の面積は、完全に縁切りする工法に比して小さくなり、開口部から土砂や地下水が人孔内部４へ流入することを抑制することができる。ここで、検査目的の連通孔１１は開口部の面積を大きくする必要はなく、仮に開口部から土砂や地下水が人孔内部４へ流入しても、開口部に栓をして土砂等の流入を阻止することが容易である。

更に、連通孔１１が脆弱部１０の近傍に設けられているので、脆弱部１０の中でも連通孔１１に近い部位は、地震等の発生時に、より一層応力が集中して脆弱部１０全体に対する崩壊起点となり得る。このため、脆弱部１０がやや厚めに設けられていても、地震等の発生時に確実に脆弱部１０が崩壊し、孔壁５や配管２に亀裂が入る可能性が低くなる。

［実施例２の工法］
実施例２の既設人孔１の耐震化工法によれば、削り工程では、実施例１と同様の元管壁存在範囲９を設けた後、元管壁存在範囲９以外の人孔内部４と土中とを連通させる連通孔１１を設ける。
連通孔１１は、例えば、図７に示すように、嵌合孔６の近傍で孔壁５を貫通するように設けられている。
これにより、連通孔１１を介して人孔内部４から、脆弱部１０の近傍の土中に点検棒１２を差し入れることができる。

［実施例３の工法］
実施例３の既設人孔１の耐震化工法によれば、図８に示すように、削り工程では、孔壁５の内壁面から外壁面側に向かって孔壁５を土中に開口しないように削り取る。これにより、配管２の先端部７を環状に包囲する円筒状の空間領域（以下、元孔壁存在範囲２０と呼ぶ。）が形成される。
また、配管２の外周に沿って円環状に残存させた孔壁５の部分は、地震等の発生時に応力が集中する脆弱部１０を形成する。

次に、図９に示すように、脆弱部１０と配管２との接合を保つように元孔壁存在範囲２０と土中とを連通させる連通孔１１を設ける。
即ち、連通孔１１は、脆弱部１０の一部を削り取ることにより形成される。これにより、連通孔１１を介して人孔内部４から、点検棒１２を土中に差し入れることができる。

なお、後処理工程では、実施例１とは異なり、図１０に示すように、元孔壁存在範囲２０に耐震継手８を挿入して配置する。
また、ゴム製部材の長円筒部１６Ａは、内径が元孔壁存在範囲２０の内周径と略等しく、長さが元孔壁存在範囲２０の長さと略等しく、短円筒部１６Ｂは、外径が元孔壁存在範囲２０の外周径と略等しくなっている。
そして、ステンレス製の円環バンド１８Ｂを締め付けることにより、配管２の外周面と長円筒部１６Ａの内周面が圧接される。

［実施例４の工法］
実施例４の既設人孔１の耐震化工法によれば、削り工程では、実施例３と同様の元孔壁存在範囲２０を設けた後、実施例３とは異なり、元孔壁存在範囲２０以外の人孔内部４と土中とを連通させる連通孔１１を設ける。
例えば、連通孔１１は、図１１に示すように、嵌合孔６の近傍で孔壁５を貫通するように設けられている。

［変形例］
本発明は、その要旨を逸脱しない範囲で様々な変形例を考えることができる。
例えば、実施例１〜４によれば、連通孔１１は一つしか存在していないが、連通孔１１を複数設けてもよい。
また、実施例１によれば、連通孔１１は脆弱部１０の近傍の孔壁５を削ることで形成されているが、脆弱部１０および脆弱部１０の近傍の配管２を削ること、または脆弱部１０の近傍の孔壁５並びに脆弱部１０および脆弱部１０の近傍の配管２を削ることによって連通孔１１を形成してもよい。
また、実施例３によれば、連通孔１１は脆弱部１０のみを削ることで形成されているが、脆弱部１０または脆弱部１０の近傍の孔壁５のいずれか一方、または両方を削ることによって連通孔１１を形成してもよい。
また、実施例２、４によれば、連通孔１１は孔壁５を貫通することにより形成されているが、配管２を径方向に貫通することによって連通孔１１を形成してもよい。

また、耐震継手８は、弾性変形可能で人孔内部４と土中との間の液密性が確保できるものであれば、実施例１〜４の態様に限定されない。
例えば、実施例１〜４によれば、耐震継手８は、円環バンド１８Ｂを有していたが、円環バンド１８Ｂを有さず、元管壁存在範囲９内または元孔壁存在範囲２０内に挿入され、周囲に存する構成物との間の隙間に充填材を充填され、固定されるものであってもよい。
更に、元孔壁存在範囲２０や元管壁存在範囲９の態様も、実施例１〜４の態様に限定されない。

１既設人孔
２配管
３配管内部
４人孔内部
５孔壁
７先端部
８耐震継手
９元管壁存在範囲
１１連通孔
１９更生管
２０元孔壁存在範囲

Claims

人孔の孔壁に配管を土中で嵌合して液密的に接合することで、前記配管の内部を前記人孔の内部に開口させた既設人孔の耐震化工法において、
前記配管の開口端から前記孔壁の外壁面側に向かって、前記配管の端部を前記配管の全周に亘って土中に開口しないように削り取ると共に、前記配管の端部を削り取ることで形成される元管壁存在範囲と土中とを連通させる連通孔を前記孔壁と前記配管との接合を保つように設ける削り工程と、
前記元管壁存在範囲に耐震継手を配置すると共に、前記耐震継手の内周側および前記配管の内部に更生管を配置する後処理工程とを備えることを特徴とする既設人孔の耐震化工法。
人孔の孔壁に配管を土中で嵌合して液密的に接合することで、前記配管の内部を前記人孔の内部に開口させた既設人孔の耐震化工法において、
前記配管の開口端から前記孔壁の外壁面側に向かって、前記配管の端部を前記配管の全周に亘って土中に開口しないように削り取ると共に、前記配管の端部を削り取ることで形成される元管壁存在範囲以外の前記人孔の内部または前記配管の内部と土中とを連通させる連通孔を設ける削り工程と、
前記元管壁存在範囲に耐震継手を配置すると共に、前記耐震継手の内周側および前記配管の内部に更生管を配置する後処理工程とを備えることを特徴とする既設人孔の耐震化工法。
人孔の孔壁に配管を土中で嵌合して液密的に接合することで、前記配管の内部を前記人孔の内部に開口させた既設人孔の耐震化工法において、
前記孔壁の内壁面から外壁面側に向かって前記孔壁を土中に開口しないように削り取ることで、前記配管の端部を環状に包囲する筒状の元孔壁存在範囲を形成し、この元孔壁存在範囲の外周側の前記孔壁と、内周側の前記孔壁または前記配管との接合を保つように前記元孔壁存在範囲と土中とを連通させる連通孔を設ける削り工程と、
前記元孔壁存在範囲に耐震継手を配置する後処理工程とを備えることを特徴とする既設人孔の耐震化工法。
人孔の孔壁に配管を土中で嵌合して液密的に接合することで、前記配管の内部を前記人孔の内部に開口させた既設人孔の耐震化工法において、
前記孔壁の内壁面から外壁面側に向かって前記孔壁を土中に開口しないように削り取ることで、前記配管の端部を環状に包囲する筒状の元孔壁存在範囲を形成し、この元孔壁存在範囲以外の前記人孔の内部または前記配管の内部と土中とを連通させる連通孔を設ける削り工程と、
前記元孔壁存在範囲に耐震継手を配置する後処理工程とを備えることを特徴とする既設人孔の耐震化工法。