JP2017125369A - マンホール改修工法及びマンホール改修構造 - Google Patents

Abstract

【課題】作業性が良好で、工期が短く、耐久性に優れたマンホールを再構築することができるマンホール改修工法及びマンホール改修構造を提供する。【解決手段】マンホール改修構造３００は、既設マンホール１００の周りを掘削して斜壁以上の部分及び既設マンホール１００内のインバートを撤去し、既設底版１０１上に新設底版２０１を設置し、新設マンホール２００の管取付壁２０２及び直壁２０５を既設マンホール１００の内部に挿入して直立状に接続し、既設マンホール１００内周面と新設マンホール２００外周面との隙間に裏込め材Ｒを注入し、新設底版２０１上にインバート２１１を設置し、新設マンホールの直壁２０５上に斜壁２０６、調整リング２０７を取り付け、斜壁２０６の周囲を埋め戻し、調整リング２０７上に受枠２０９及び鉄蓋２１０を取り付け、その周囲を舗装するマンホール改修工法によって構築されている。【選択図】図１１

Description

本発明は、長年の使用などにより老朽化したり、劣化したりした既設マンホールの機能を回復させるためのマンホール改修工法及びこれによって構築されたマンホール改修構造に関する。

施工後、長年にわたる使用により老朽化したり、通過車両などから受ける荷重や振動などによって劣化したりしたマンホールの機能を回復させるための改修工法については、従来、様々な技術が提案されているが、本発明に関連するものとして、例えば、特許文献１記載の「マンホール改修工法及びマンホール改修構造」がある。

特許文献１に記載された「マンホール改修工法及びマンホール改修構造」は、既設マンホールの躯体を残したまま、予め下水管などの既設管の位置や大きさに合わせて加工処理が施されたレジンマンホールを既設マンホールに挿入して改修を行うというものである。特許文献１記載の「マンホール改修工法及びマンホール改修構造」は、軽量で高強度のレジンマンホールを既設マンホールに挿入して改修を行うので、作業性に優れ、工期が短いなどの長所を有している。

特開２０１２−１５４０７７号公報

前述したように、特許文献１記載の「マンホール改修工法及びマンホール改修構造」は、軽量で高強度のレジンマンホールを既設マンホールに挿入して改修を行うので、作業性に優れ、工期が短いなどの長所を有している。

しかしながら、特許文献１記載の「マンホール改修工法」によって構築された「マンホール改修構造」においては、既設マンホール内に挿入されたレジンマンホールの直壁の下端部は、既設マンホールの底部または既設インバートの上面に当接した状態で設置されているため（例えば、特許文献１中の図５参照）、改修後のマンホールの蓋や蓋枠の上面あるいはその周りの路面を通過する車両によって発生する荷重や振動はレジンマンホールの直壁を介して既設マンホールの劣化した底部または既設インバートに伝達される。

このため、既設マンホールの底部や既設インバートに新たな亀裂が発生したり、損傷したりする可能性が高く、既設マンホールの機能回復あるいは耐久性向上を実現することができない場合がある。また、既設マンホールの底部や既設インバートは劣化したり、損傷したりしていることが多い部分であるため、レジンマンホールの直壁を介して、これらの部分に荷重や振動が伝達されると、既設マンホールの寿命が短期間のうちに失われる可能性もある。

さらに、特許文献１記載の「マンホール改修工法及びマンホール改修構造」においては、鉄筋コンクリート製の既設マンホールに対し、材質の異なるレジンマンホールを挿入するので、既設マンホールの内壁とレジンマンホールの外壁との隙間に充填材を充填していたとしても、既設マンホールとレジンマンホールの熱膨張率の違いなどにより、両者間の密着性が阻害される可能性を否定できない。

そこで、本発明が解決しようとする課題は、作業性が良好で、工期が短く、耐久性に優れたマンホールを再構築することができるマンホール改修工法及びマンホール改修構造を提供することにある。

本発明のマンホール改修工法は、
既設マンホールの周りを掘削して前記既設マンホールの斜壁を露出させる工程と、
前記既設マンホールの斜壁以上の部分を撤去する工程と、
前記既設マンホールの内部のインバートを撤去する工程と、
前記インバートの撤去により露出した既設底版の上面に新設底版を設置する工程と、
前記既設マンホールの直壁の内径より小さな外径を有する新設マンホールを構成する管取付壁及び直壁を前記既設マンホールの管取付壁及び直壁の内部に挿入し、前記新設マンホールの管取付壁の下縁部を前記新設底版の上面に当接させた状態で前記管取付壁及び前記直壁を直立状に接続する工程と、
前記既設マンホールの管取付壁及び直壁の内周面と、前記新設マンホールの管取付壁及び直壁の外周面と、の隙間に裏込め材を注入する工程と、
前記新設マンホールの内部の前記新設底版上にインバートを設置する工程と、
前記新設マンホールの直壁の上縁部に新設の斜壁及び調整リングを取り付ける工程と、
前記新設マンホールの斜壁の周囲を埋め戻す工程と、
前記調整リングの上面に受枠及び鉄蓋を取り付ける工程と、
前記受枠の周囲を舗装する工程と、を備えたことを特徴とする。
ここで、前記既設マンホールは組立マンホールに限定するものではなく、現場打ちマンホールも含むものとする。

また、前記既設マンホールの斜壁以上の部分を撤去する工程と、
前記既設マンホールの直壁の内径より小さな外径を有する新設マンホールを構成する管取付壁及び直壁を前記既設マンホールの管取付壁及び直壁の内部に挿入し、前記新設マンホールの管取付壁の下縁部を前記新設底版の上面に当接させた状態で前記管取付壁及び前記直壁を直立状に接続する工程と、の間に、
前記既設マンホールの直壁の内周面を所定厚さ切削する工程を設けることが望ましい。

また、前記新設底版は、前記新設マンホールの直壁の内径より小さな外径を有する円板状底版であることが望ましい。

さらに、前記新設マンホールの直壁は複数の直壁部材を直列状に連結して形成することもできる。

一方、前記既設マンホールが、「日本下水道協会規格：下水道用鉄筋コンクリート製組立マンホール（ＪＳＷＡＳ：Ａ−１１）」に規定された「ｎ号マンホール：ｎ＝１，２，３，４，５のうちのいずれか一つの数字」であり、
前記新設マンホールが、前記「日本下水道協会規格」に規定された「（ｎ−１）号マンホール」であることが望ましい。

具体的には、既設マンホールが「１号マンホール」であれば、新設マンホールは「（１−１）号マンホール、即ち「０号マンホール」であることが望ましく、
以下、同様にして、既設マンホールが「２号マンホール」であれば、新設マンホールは「１号マンホール」であることが望ましく、・・・・・、既設マンホールが「５号マンホール」であれば、新設マンホールは「４号マンホール」であることが望ましい。

次に、本発明のマンホール改修構造は、
斜壁以上の部分及び既設インバートが撤去された状態で地中に存在する既設マンホールと、
前記既設マンホールの内部の既設底版の上面に設置された新設底版と、
前記既設マンホールの内部の前記新設底版上に立設された、前記既設マンホールの直壁の内径より小さな外径を有する新設マンホールと、
前記既設マンホールの内周面と前記新設マンホールの外周面との隙間に充填された裏込め材と、
前記新設マンホールの内部の前記新設底版上に設置されたインバートと、
を備えたことを特徴とする。
ここで、前記既設マンホールは組立マンホールに限定するものではなく、現場打マンホールも含むものとする。

一方、前記既設マンホールが、「日本下水道協会規格：下水道用鉄筋コンクリート製組立マンホール（ＪＳＷＡＳ：Ａ−１１）」に規定された「ｎ号マンホール：ｎ＝１，２，３，４，５のうちのいずれか一つの数字」であり、
前記新設マンホールが、前記「日本下水道協会規格」に規定された「（ｎ−１）号マンホール」であることが望ましい。

本発明により、作業性が良好で、工期が短く、耐久性に優れたマンホールを再構築することができるマンホール改修工法及びマンホール改修構造を提供することができる。

既設マンホールを示す垂直断面図である。 本発明の実施形態であるマンホール改修工法を既設マンホールに対して実施している途中の状態を示す垂直断面図である。 本発明の実施形態であるマンホール改修工法を既設マンホールに対して実施している途中の状態を示す垂直断面図である。 本発明の実施形態であるマンホール改修工法を既設マンホールに対して実施している途中の状態を示す垂直断面図である。 本発明の実施形態であるマンホール改修工法を既設マンホールに対して実施している途中の状態を示す垂直断面図である。 本発明の実施形態であるマンホール改修工法を既設マンホールに対して実施している途中の状態を示す垂直断面図である。 本発明の実施形態であるマンホール改修工法を既設マンホールに対して実施している途中の状態を示す垂直断面図である。 本発明の実施形態であるマンホール改修工法を既設マンホールに対して実施している途中の状態を示す垂直断面図である。 本発明の実施形態であるマンホール改修工法を既設マンホールに対して実施している途中の状態を示す垂直断面図である。 本発明の実施形態であるマンホール改修工法を既設マンホールに対して実施している途中の状態を示す垂直断面図である。 本発明の実施形態であるマンホール改修工法によって改修されたマンホール改修構造を示す垂直断面図である。

以下、図１〜図１１に基づいて、本発明の実施形態であるマンホール改修工法及び改修構造について説明する。

図１は、本発明の実施形態であるマンホール改修工法を実施（施工）する対象である既設マンホール１００を示す垂直断面図である。既設マンホール１００は「日本下水道協会規格：下水道用鉄筋コンクリート製組立マンホール（ＪＳＷＡＳ：Ａ−１１）」に規定された「１号マンホール」である。

図１に示すように、既設マンホール１００は、地盤Ｇ中に形成された栗石・砕石基礎ＳＢ上に配置された既設底版１０１と、既設底版１０１上に配置された管取付壁１０２と、管取付壁１０２上に複数の直壁部材１０３，１０４を順次、直列状に接続して形成された直壁１０５と、直壁部材１０４上に接続された斜壁１０６と、斜壁１０６上に取り付けられた調整リング１０７と、調整リング１０７上に調整モルタル１０８を介して設置された受枠１０９と、受枠１０９内に嵌入された鉄蓋１１０と、を備えている。

管取付壁１０２内の既設底版１０１上には、垂直断面がＵ字状の流路１１１ａを有するインバート１１１が配置されている。管取付壁１０２の壁体部１０２ａに開設された削孔部１１２に既設管Ｐが接続されている。インバート１１１の流路１１１ａに既設管Ｐの開口部が連通している。

ここで、図２〜図１０に基づいて、本発明の実施形態であるマンホール改修工法を図１に示す既設マンホール１００に対して実施（施工）する工程について説明する。なお、図２〜図１０は本実施形態のマンホール改修工法の施工手順に沿って並んでいる。

図２に示すように、既設マンホール１００の鉄蓋１１０の受枠１０９の周縁部から所定距離（例えば、４０ｃｍ〜１００ｃｍ程度）だけ離れた位置の地表面（舗装面）ＧＳから地盤Ｇ中に向かって、土留め用の鋼矢板ＳＰを圧入し、受枠１０９の周りを複数の鋼矢板ＳＰで囲繞した状態とする。この後、鋼矢板ＳＰで囲繞された、受枠１０９の周りの舗装層及び土砂などを掘削して既設マンホール１００の斜壁１０６以上の部分（斜壁１０６、調整リング１０７、調整モルタル１０８及び受枠１０９）を露出させる。

次に、図３に示すように、既設マンホール１００の斜壁１０６以上の部分（斜壁１０６、調整リング１０７、調整モルタル１０８及び受枠１０９）を撤去する。これにより、直壁１０５の最上部に位置する直壁部材１０４の上縁部１０４ａが露出した状態となる。

次に、図４に示すように、既設マンホール１００の直壁１０５を形成する直壁部材１０４，１０３の内周面１０４ｆ，１０３ｆ及び管取付壁１０２の内周面１０２ｆ（図３参照）を所定厚さだけ切削する。この場合、切削する厚さは限定しないので、施工現場の状況に応じて決めることができるが、例えば、５ｍｍ〜１０ｍｍ程度が望ましい。これにより、図４に示すように、直壁部材１０３，１０４の内側及び管取付壁１０２の内側には、元の内周面１０４ｆ，１０３ｆ，１０２ｆより面粗度の粗い内周面１０４ｇ，１０３ｇ，１０２ｇが形成される。

次に、図５に示すように、既設マンホール１００の内部の既設底版１０１上に配置されているインバート１１１（図４参照）を撤去し、既設底版１０１の上面１０１ａを露出させる。

次に、図６に示すように、インバート１１１（図４参照）の撤去により露出した既設底版１０１の上面１０１ａに新設底版２０１を設置する。新設底版２０１は、既設マンホール１００の直壁１０５（及び管取付壁１０２）の内径より小さな外径を有する円板状底版であり、鉄筋コンクリート製の部材である。

既設底版１０１の上面１０１ａに新設底版２０１を設置した後は、既設マンホール１００の直壁１０５（及び管取付壁１０２）の内径より小さな外径を有する新設マンホール２００（図１０参照）の構成部材である管取付壁２０２及び直壁部材２０３，２０４（図７参照）を、この順番で、既設マンホール１００の管取付壁１０２及び直壁１０５の内部に挿入し、互いに動かないように接続する。この場合、管取付壁２０２の壁体部２０２ａに開設された倒立Ｕ字状の削孔部２１２の内部に既設管Ｐが嵌まり込むように位置合わせして、管取付壁２０２を新設底版２０１上に配置する。

これにより、新設マンホール２００の管取付壁２０２の下縁部２０２ｂが新設底版２０１の上面２０１ａに当接した状態で、管取付壁２０２及び直壁部材２０３，２０４が直立状に立設された状態となる。ここで、直壁部材２０３，２０４の鉛直方向のサイズ及び個数は、既設マンホール１００の直壁１０５の高さに応じて設定されるが、既設マンホール１００の直壁１０５などの内部に挿入、立設された新設マンホール２００の直壁２０５の上縁部２０４ａが、既設マンホール１００の直壁１０５の上縁部１０４ａ以上となるように設定することが望ましい。なお、図８に示す新設マンホール２００は、「日本下水道協会規格：下水道用鉄筋コンクリート製組立マンホール（ＪＳＷＡＳ：Ａ−１１）」に規定された「０号マンホール」である。

次に、図７に示すように、既設マンホール１００の管取付壁１０２の内周面１０２ｇ及び直壁１０５の内周面１０３ｇ，１０４ｇと、新設マンホール２００の管取付壁２０２の外周面２０２ｃ及び直壁２０５の外周面２０３ｃ，２０４ｃと、の隙間に裏込め材Ｒを注入する。裏込め材Ｒはセメント系モルタルや樹脂系モルタルなどが好適であるが、これらに限定するものではない。

前記隙間の内部に裏込め材Ｒが空隙なく充填されたら、図７に示すように、新設マンホール２００を構成する管取付壁２０２内おける壁新設底版２０１の上面２０１ａに新設のインバート２１１を設置する。インバート２１１の上面には、既設管Ｐと連通する状態で、垂直断面がＵ字状の流路２１１ａが形成されている。

次に、図８に示すように、新設マンホール２００の直壁２０５を構成する直壁部材２０４の上縁部２０４ａに新設の斜壁２０６及び調整リング２０７を順次、取り付け、互いに動かないように接続する。

次に、図９に示すように、地中に圧入されていた複数の鋼矢板ＳＰ（図８参照）を撤去し、新設マンホール２００の斜壁２０６の周囲の凹部を土砂などで元通りの状態に埋め戻す。この場合、新設の斜壁２０６と調整リング２０７との境界付近の深さまで埋め戻す。

次に、図１０に示すように、調整リング２０７の上面２０７ａに調整モルタル２０８を介して受枠２０９を取り付け、受枠２０９に鉄蓋２１０を装着する。

次に、図１１に示すように、調整リング２０７の周囲の凹部を土砂などで埋戻し、受枠２０９の周囲を、地表面（舗装面）ＧＳと同一面をなすように舗装すると、マンホール改修構造３００が完成する。

図１〜図１１に示すように、本実施形態のマンホール改修工法においては、前述した「日本下水道協会規格」に規定された「１号マンホール」である既設マンホール１００の直壁１０５以下の部分を再利用し、その内部に前記規格に規定された「０号マンホール」である新設マンホール２００を立設することによってマンホール改修構造３００を構築するので、作業性が良好であり、比較的短い工期にて、既設マンホール１００の機能を回復させることができる。

また、図１１に示すように、マンホール改修構造３００において、新設マンホール２００を構成する管取付壁２０２の下縁部２０２ｂは、既設マンホール１００のインバート１１１を削除して配置された新設底版２０１の上面２０１ａに当接している。従って、鉄蓋２１０上、受枠２０９上及びその周辺の地表面（舗装面）ＧＳ上を通過する車両などによって発生する荷重や振動は、新設の直壁２０５及び管取付壁２０２を介して新設底版２０１に伝達される。これにより、既設マンホール１００の構成部材に加わる負荷を最小限にすることができるため、耐久性に優れたマンホールを再構築することができる。

マンホール改修構造３００においては、既設マンホール１００の管取付壁１０２及び直壁１０５（直壁部材１０３，１０４）、並びに、新設マンホール１００の管取付壁２０２及び直壁２０５（直壁部材２０３，２０４）は、いずれも同材質の鉄筋コンクリート製である。従って、既設マンホール１００の管取付壁１０２の内周面１０２ｇ及び直壁１０５の内周面１０３ｇ，１０４ｇと、新設マンホール１００の管取付壁２０２の外周面２０２ｃ及び直壁２０５の外周面２０３ｃ，２０４ｃと、の隙間に裏込め材Ｒを注入することにより、これらの部材は互いに一体的に固着され、強度及び耐久性に優れたマンホール改修構造３００を得ることができる。

なお、図１〜図１１に基づいて説明したマンホール改修工法及びマンホール改修構造３００においては、既設マンホール１００は「日本下水道協会規格：下水道用鉄筋コンクリート製組立マンホール（ＪＳＷＡＳ：Ａ−１１）」に規定された「１号マンホール」であり、新設マンホール２００は前記規格に規定された「０号マンホール」であるが、これらに限定するものではない。

即ち、既設マンホール１００が前記規格に規定された「ｎ号マンホール（ｎ＝１，２，３，４，５のうちのいずれか一つの数字）」であるとき、新設マンホール２００は「（ｎ−１）号マンホール」であれば、本発明に係るマンホール改修工法及びマンホール改修構造を好適に実施（施工）することができる。

また、図１〜図１１に基づいて説明したマンホール改修工法及びマンホール改修構造３００は本発明の一例を示すものであり、本発明に係るマンホール改修工法及びマンホール改修構造は前述したマンホール改修工法及びマンホール改修構造３００に限定されない。

本発明に係るマンホール改修工法及びマンホール改修構造は、長年の使用などにより老朽化したり、劣化したりした既設マンホールの機能を回復させる手段として、土木建設業などの産業分野において広く利用することができる。

１００ 既設マンホール
１０１ 既設底版
１０１ａ，２０１ａ，２０７ａ 上面
１０２，２０２ 管取付壁
１０２ａ，２０２ａ 壁体部
１０２ｆ，１０２ｇ，１０３ｆ，１０３ｇ，１０４ｆ，１０４ｇ 内周面
１０３，１０４，２０３，２０４ 直壁部材
１０４ａ，２０４ａ 上縁部
１０５，２０５ 直壁
１０６，２０６ 斜壁
１０７，２０７ 調整リング
１０８，２０８ 調整モルタル
１０９，２０９ 受枠
１１０，２１０ 鉄蓋
１１１，２１１ インバート
１１１ａ，２１１ａ 流路
１１２，２１２ 削孔部
２００ 新設マンホール
２０１ 新設底版
２０２ｂ 下縁部
２０２ｃ，２０３ｃ，２０４ｃ 外周部
３００ マンホール改修構造
Ｇ 地盤
ＧＳ 地表面（舗装面）
Ｐ 既設管
Ｒ 裏込め材
ＳＢ 栗石・砕石基礎
ＳＰ 鋼矢板

Claims (7)

1. 既設マンホールの周りを掘削して前記既設マンホールの斜壁を露出させる工程と、
   前記既設マンホールの斜壁以上の部分を撤去する工程と、
   前記既設マンホールの内部のインバートを撤去する工程と、
   前記インバートの撤去により露出した既設底版の上面に新設底版を設置する工程と、
   前記既設マンホールの直壁の内径より小さな外径を有する新設マンホールを構成する管取付壁及び直壁を前記既設マンホールの管取付壁及び直壁の内部に挿入し、前記新設マンホールの管取付壁の下縁部を前記新設底版の上面に当接させた状態で前記管取付壁及び前記直壁を直立状に接続する工程と、
   前記既設マンホールの管取付壁及び直壁の内周面と、前記新設マンホールの管取付壁及び直壁の外周面と、の隙間に裏込め材を注入する工程と、
   前記新設マンホールの内部の前記新設底版上にインバートを設置する工程と、
   前記新設マンホールの直壁の上縁部に新設の斜壁及び調整リングを取り付ける工程と、
   前記新設マンホールの斜壁の周囲を埋め戻す工程と、
   前記調整リングの上面に受枠及び鉄蓋を取り付ける工程と、
   前記受枠の周囲を舗装する工程と、
   を備えたマンホール改修工法。
2. 前記既設マンホールの斜壁以上の部分を撤去する工程と、
   前記既設マンホールの直壁の内径より小さな外径を有する新設マンホールを構成する管取付壁及び直壁を前記既設マンホールの管取付壁及び直壁の内部に挿入し、前記新設マンホールの管取付壁の下縁部を前記新設底版の上面に当接させた状態で前記管取付壁及び前記直壁を直立状に接続する工程と、の間に、
   前記既設マンホールの直壁の内周面を所定厚さ切削する工程を設けた
   請求項１記載のマンホール改修工法。
3. 前記新設底版が、前記既設マンホールの管取付壁及び直壁の内径より小さな外径を有する円板状底版である請求項１または２記載のマンホール改修工法。
4. 前記新設マンホールの直壁が複数の直壁部材を直列状に連結して形成される請求項１〜３のいずれかの項に記載のマンホール改修工法。
5. 前記既設マンホールが、「日本下水道協会規格：下水道用鉄筋コンクリート製組立マンホール（ＪＳＷＡＳ：Ａ−１１）」に規定された「ｎ号マンホール：ｎ＝１，２，３，４，５のうちのいずれか一つの数字」であり、
   前記新設マンホールが、前記「日本下水道協会規格」に規定された「（ｎ−１）号マンホール」である請求項１〜４のいずれかの項に記載のマンホール改修工法。
6. 斜壁以上の部分及び既設インバートが撤去された状態で地中に存在する既設マンホールと、
   前記既設マンホールの内部の既設底版の上面に設置された新設底版と、
   前記既設マンホールの内部の前記新設底版上に立設された、前記既設マンホールの直壁の内径より小さな外径を有する新設マンホールと、
   前記既設マンホールの内周面と、前記新設マンホールの外周面と、の隙間に充填された裏込め材と、
   前記新設マンホールの内部の前記新設底版上に設置されたインバートと、
   を備えたマンホール改修構造。
7. 前記既設マンホールが、「日本下水道協会規格：下水道用鉄筋コンクリート製組立マンホール（ＪＳＷＡＳ：Ａ−１１）」に規定された「ｎ号マンホール：ｎ＝１，２，３，４，５のうちのいずれか一つの数字」であり、
   前記新設マンホールが、前記「日本下水道協会規格」に規定された「（ｎ−１）号マンホール」である請求項６記載のマンホール改修構造。

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