JP2018059353A - 地中埋設された容積構造体の補修構造 並びにこれに用いる補修要素体 並びに地中埋設された容積構造体の補修方法 - Google Patents

Abstract

【課題】経年劣化した地下水槽等の原容積構造体の上部を部分的に切開して補修用の資機材を搬入することを前提としながらも、原容積構造体の天井面、底床面、側壁面を極力生かして、内部に新たな水槽（補修容積構造体）を構築するようにした、新規な補修手法を提供する。【解決手段】地中埋設された既存の原容積構造体Ａ１に対し、その内部に液密状態の補修容積構造体Ａが設けられ、この補修容積構造体Ａにおける外殻面は、原容積構造体Ａ１の内壁面にほぼ沿うように配設され、且つ原容積構造体Ａ１の内壁面と補修容積構造体Ａの外殻面との空隙には、モルタル系充填材２が充填されている。また補修容積構造体Ａは、分割された補修要素体１を、複数基、組み合わせて構成される。【選択図】図１

Description

本発明は、地中に埋設されている老朽化した防火水槽等を対象として、これら設備を補修する手法に関するものである。

地中に埋設された防火水槽等は、その設置態様に因み、点検は必ずしも充分にされているとは言えない。このため構築後、年月を経た防火水槽にあっては、老朽化に伴い漏水等が発生し、充分な機能を発揮していないものも出始めている。
このような事態に対し最も確実な対応手法としては、既存水槽の至近位置に別途新たな水槽を構築することであるが、実際にはそのような好条件の場所は多くなく、既存の水槽を補修して機能回復することが求められる（例えば特許文献１参照）。
当然ながらこのような手法を採る場合、一旦、原水槽の中に補修用の資機材を搬入して補修することになるが、その際には、次のような制約があり、その制約を克服する手法の開発が求められている。

すなわち、この種の水槽には内部の点検等を行う場合に備え、作業者の出入口となるマンホールが設置されているが、このマンホールは通常、人間一人がなんとか通り抜けられる程度の大きさであることが多い。そのため、この開口面積は極めて小さく、ここから全ての資機材を原水槽（原容積構造体）の内部に搬入することは極めて難しかった。
一方、これに対応して原水槽の上方を切り開いて（切開して）、作業用開口を別途形成することも考慮し得るが、現実には原水槽の至近位置には既存の建造物や公共の交通往来等があり、多くの場合、原水槽の上面全てを切開することはほとんどできない。
このため工事用開口の大きさを限定的に形成するとなると、補修のための構成部材等も、それに合わせた工夫が必要とされる。

特開２０１５−１４５５８８号公報

本発明は、このような背景を認識してなされたものであって、経年劣化した原容積構造体の上部を部分的に切開して補修用の資機材を搬入することを前提としながらも、原容積構造体（原地下水槽）の天井面、底床面、側壁面を極力生かして、内部に新たな水槽（補修容積構造体）を構築するようにした、新規な補修構造（地中埋設された容積構造体の補修構造）並びにこれに用いる補修要素体並びに容積構造体の補修方法の開発を試みたものである。

すなわち請求項１記載の、地中埋設された容積構造体の補修構造は、
地中埋設された既存の原容積構造体を補修する構造であって、
原容積構造体に対し、その内部に液密状態の補修容積構造体が設けられ、この補修容積構造体における外殻面は、原容積構造体の内壁面にほぼ沿うように配設され、且つ原容積構造体の内壁面と補修容積構造体の外殻面との空隙には、モルタル系充填材が充填されていることを特徴として成るものである。

また、請求項２記載の、地中埋設された容積構造体の補修構造は、前記請求項１記載の要件に加え、
前記補修容積構造体は、分割された補修要素体が、複数基、組み合わせて構成される構造であることを特徴として成るものである。

また、請求項３記載の、地中埋設された容積構造体の補修構造は、前記請求項２記載の要件に加え、
前記補修要素体の分割態様は、縦割りで、天面板、底面板、外側板が一体的に形成されている態様であることを特徴として成るものである。

また、請求項４記載の、地中埋設された容積構造体の補修構造に用いる補修要素体は、
縦配置される外側板と、この外側板の上方に設けられる天面板と、この天面板に対向するように外側板下方に設けられる底面板とが形成され、少なくとも、外側板は、隣接する外側板と相じゃくり状に接続されることを特徴として成るものである。

また、請求項５記載の、地中埋設された容積構造体の補修構造に用いる補修要素体は、前記請求項４記載の要件に加え、
前記補修要素体は、補修容積構造体の完成形状を基準として、これを少なくとも縦割りで三分割以上に分割したものであることを特徴として成るものである。

また、請求項６記載の、地中埋設された容積構造体の補修構造に用いる補修要素体は、前記請求項４または５記載の要件に加え、
前記補修要素体は、円筒形の原容積構造体を対象とするものであり、平面視で円の中心から等角度に分割された扇形に形成されることを特徴として成るものである。

また、請求項７記載の、地中埋設された容積構造体の補修構造に用いる補修要素体は、前記請求項６記載の要件に加え、
前記補修要素体は、側断面視で天面板、外側板、底面板が連続して、断面「コ」字状に形成されるとともに、補強部材がこれらに一体的に組み合わされて成るものであり、且つ外側板は、天面板及び底面板と同一の周方向寸法を有するように形成されながらも、外側板同士の接続部は、平面視で天面板及び底面板の形成範囲から一方の側に張り出して形成されることを特徴として成るものである。

また、請求項８記載の、地中埋設された容積構造体の補修構造に用いる補修要素体は、前記請求項５、６または７記載の要件に加え、
前記補修要素体の底部には、原容積構造体の内部に搬入した補修要素体を、原容積構造体内で移動させる搬送体が設けられることを特徴として成るものである。

また、請求項９記載の、地中埋設された容積構造体の補修方法は、
埋設された原容積構造体を補修する方法であって、
この方法は、要素準備工程と、天面除去工程と、要素搬入工程と、要素組立工程と、要素溶接工程と、空隙充填工程と、埋戻し工程と、とを含むものであり、
前記要素準備工程では、施工対象となる原容積構造体から割り出された補修容積構造体の仕様に基づき、天面板、底面板、外側板を一体的に形成した補修要素体を準備し、
また前記天面除去工程では、原容積構造体の天井面の一部を、少なくとも補修要素体が上方から搬入できる大きさに除去して、工事用開口を形成するものであり、
また前記要素搬入工程では、前記工事用開口から補修要素体を原容積構造体の内部に順次搬入し、
また要素組立工程では、原容積構造体の内部に搬入した全ての補修要素体をボルト・ナットによる締結手段によって組立状態とし、
また要素溶接工程では、各補修要素体における天面板、外側板、底面板同士を隣り合う接続位置で、補修容積構造体の内側から溶接し、
また空隙充填工程では、モルタル系充填材を上方から流し込み、原容積構造体と補修容積構造体との間隙に充填するものであり、
更に埋戻し工程では、前記工事用開口をコンクリートの打設により塞ぎ、更にその上方に土を被せて埋め戻し、現状復帰させることを特徴として成るものである。

これら各請求項記載の発明の構成を手段として前記課題の解決が図られる。
すなわち請求項１または９記載の発明によれば、原容積構造体の内面に沿うように、補修容積構造体を液密状態に設け、二重殻構造の貯水槽を形成し、更に原容積構造体と補修容積構造体との空隙にモルタル系充填材を注入するから、例えば経年劣化により壁面に亀裂などが生じつつある地下水槽（原容積構造体）を確実に補修することができ、水槽としての機能を再生することができる。もちろん、このような補修工事は、原容積構造体を撤去してから新たに水槽を構築する場合に比べ、格段に低コストで収まり、全体の工期も大幅に短縮させることができる。

また請求項２記載の発明によれば、補修容積構造体は、分割された補修要素体を、複数基、組み合わせて組み付ける構造であるから、当該補修要素体を原容積構造体内に搬入するために原容積構造体に開口する（切開する）作業用開口が小さくて済み、このための開口作業に要する手間、時間、コスト等も抑えることができる。また、作業用開口が小さくて済むことは、原容積構造体の天井面を極力残すことであり、原容積構造体の内面を有効に使った補修構造となる。なお、現場によっては原容積構造体の上部に建物が存在する場合もあり、このような場合でも作業用開口が小さて済む本発明の補修構造であれば、原容積構造体を補修することができる。

また請求項３記載の発明によれば、補修要素体は縦割りの分割で、天面板、底面板、外側板が一体的に形成されるため、補修要素体のみでも高い剛性を確保することができ、このような補修要素体を複数基、組み合わせて補修容積構造体を構成するため、補修容積構造体としても、より高い剛性を獲得することができる。

また請求項４記載の発明によれば、補修要素体の外側板が、隣接するもの同士で相じゃくり状に接続されるため、この相じゃくり状の接続が、外側板同士の突き合わせのガイドとなり、外側板同士の突き当てが確実に行え、隙間を生じさせない接続（接合）が可能となる。
なお、外側板の外周側に短幅状のプレート（縦方向には同じ長さ寸法を有する）を設けることで、上記相じゃくり状の接続を実現した場合には、このプレートが突き当てのガイドになるだけでなく、チルプレートの作用も担い、外側板同士の溶接が接続部の全域にわたって、より確実に行える（接続部の全てにおいて未溶接部を発生させない溶接が可能となる）。

また請求項５記載の発明によれば、補修要素体は、補修容積構造体の完成形状を基準として、少なくとも縦割りで三分割以上に分割されるため、原容積構造体に開口する作業用開口がより小さいサイズで済む。すなわち、例えば全ての補修要素体をほぼ同じ大きさに形成する場合には、原容積構造体の上部（天井）を概ね１／３程度開口すれば、補修要素体を原容積構造体の内部に搬入することができる。また、これは原容積構造体に作業用開口を開ける作業に要する手間、時間、コストをより抑えることになり、トータルでの工期短縮・コスト低減を実現することができる。もちろん、原容積構造体の上部を極力残すことは、補修後の貯水槽（二重殻構造の貯水槽）の強度確保にもつながるものである。

また請求項６記載の発明によれば、原容積構造体は円筒形であり、補修要素体は平面視で中心角を等角度分割した扇形を成すため、補修要素体の外側板が、平面視円弧状の曲面となり、補修容積構造体としての強度や耐久性を、更に向上させることができる。また、補修要素体が平面視で扇形となるため、補修容積構造体としての容積を大きくすることができる。逆に言えば補修要素体の外側板を平面視直線（線分）を成すフラット状の板部材で形成した場合（補修要素体の平面視形状は三角形状）には、補修要素体の内部に貯留できる水の容積（貯水量）は幾らか減り、外側板を曲面で形成した場合よりも強度も幾らか低下する。

また請求項７記載の発明によれば、補修要素体の外側板は、天面板及び底面板と同一の周方向寸法を有するように形成されながらも、外側板同士の接続部は、平面視で天面板及び底面板の形成範囲から一方の側に張り出して形成されるため、外側板同士を溶接で接合する場合、接続部の全域にわたって未溶接部を発生させることなく、接続部の全てを溶接することができる。すなわち、例えば天面板と底面板の縁部分（扇形の半径部分）に補強部材が取り付けられた場合、外側板同士の接続部を天面板及び底面板の端部と一致させると、この補強部分で外側板同士の溶接が行えないことがあり得るが（補強部分で未溶接部が生じ得るが）、本発明では、外側板同士の接続部を、天面板及び底面板の端部から張り出させて形成するため、接続部の全てにわたって溶接することができる。
なお、外側板同士の接続は、補修容積構造体の内側からしか行えず（外側からは行えない）、本発明は、このような溶接態様でも外側板同士の接続部をくまなく溶接するための工夫である。

また請求項８記載の発明によれば、補修要素体の底部（接地部）には、搬送体が設けられるため、分割構造の補修要素体を、原容積構造体の内部に搬入した後、原容積構造体の内部で補修要素体を比較的容易に適宜の位置に移動させることができる。なお、分割構造の補修要素体は一基でも、例えば１．３トン程の過大な重量になるが、搬送体を設けるため、たとえ原容積構造体の内部が狭くても、重い補修要素体を所望の位置に自由に移動させることができ、組み付け作業にスムーズに移行できる。

本発明の補修構造（地中埋設された容積構造体の補修構造）によって補修された水槽（地下水槽）の一例を示す斜視図（ａ）、並びに外側板同士の接続状況を示す平面断面図（ｂ）、並びに底面板同士の中心側接続部に形成される間隙を塞ぐ様子を示す部分斜視図（ｃ）である。 本発明の補修構造（地中埋設された容積構造体の補修構造）によって補修された水槽（地下水槽）の一例を示す平面断面図（ａ）、並びに側面断面図（ｂ）である。 補修容積構造体を幾つかに分割して成る補修要素体（基本的な一例）を一基のみ示す斜視図である。 作業用開口が開口された原容積構造体と、この作業用開口から補修要素体を搬入した様子を併せ示す平面図（ａ）、並びに複数の補修要素体を接続した後、その外側板同士の溶接位置と、天面板同士（底面板同士）の溶接位置との相違を示す骨格的平面図（ｂ）である。 原容積構造体の上部を覆っていた土砂を除去し、原容積構造体の上部に作業用開口を開口した様子を示す平面図（ａ）、並びに側面断面図（ｂ）である。 原容積構造体の内部に一基目の補修要素体を作業用開口から搬入した様子を骨格的に示す平面断面図（ａ）、並びにこの補修要素体を原容積構造体の内部で移動させる様子を示す平面断面図（ｂ）、並びにこの移動が完了した様子を示す平面断面図（ｃ）である。 原容積構造体が直方体である場合の補修容積構造体（補修要素体）を骨格的に示す斜視図である。

本発明を実施するための形態は、以下の実施例に述べるものをその一つとするとともに、更にその技術思想内において改良し得る種々の手法を含むものである。

日本では、昭和５５年以前の高度経済成長期に、多くの建築物が建設され（いわゆる建築ラッシュ）、これに伴い多くの防火水槽や貯水槽等の地下水槽が地中に埋設されたが、近年、これらは長い年月を経て耐久限度に達しつつあり、漏水や崩落の危機にあるものが多いと言われている（このような地下水槽を原容積構造体と称し、符号「Ａ１」を付す）。本発明は、例えば図１・図２に示すように、上記のような原容積構造体Ａ１の内側に新たな水槽を造り（これを補修容積構造体と称し、符号「Ａ」を付す）、原容積構造体Ａ１と補修容積構造体Ａとの間（空隙）にモルタル系充填材２を充填し、原容積構造体Ａ１を補修し、貯水槽（貯液槽）としての機能を再生するものである。

このように本発明の「地中埋設された容積構造体の補修構造」は、原容積構造体Ａ１に対し、その内部に補修容積構造体Ａを液密状態に設け、補修容積構造体Ａにおける外殻面を、原容積構造体Ａ１の内壁面（内側表面）にほぼ沿うように配設するものであり、これは言わば補修容積構造体Ａと原容積構造体Ａ１とを型枠、すなわち原容積構造体Ａ１を外枠とし、補修容積構造体Ａを内枠として、その間にモルタル系充填材２を充填する構造である。
なお、以下の説明では、上記図１に示すように、主に原容積構造体Ａ１として円筒状のものを例に挙げて説明するが、原容積構造体Ａ１は直方体のものでも構わない。

補修容積構造体Ａは、分割構成された複数基の補修要素体１を組み合わせて、組み付けられるものであり、その組み付けにはボルト・ナットによる締結手段３が適用され、また内枠を構成する各補修要素体１の面部材（後述する天面板１１、底面板１２、外側板１３など）が、溶接（例えばアーク溶接など）によって液密状に接合される。ここで、締結手段３としては、図１に示すような通常の六角ボルト・六角ナットの他、蝶ボルト・蝶ナット、六角穴付きボルト等、種々のボルト・ナットを適用することが可能である。
なお、本実施例では補修容積構造体Ａが円筒状であることに因み、一基の補修要素体１は、平面視円形を成す補修容積構造体Ａの中心から６０度ずつ等分（六等分）された扇形に形成される（すなわち、一基の補修要素体１は、円筒状の補修容積構造体Ａが縦方向に六等分された形状と成る）。因みに、本明細書に記載する「縦方向」とは、原容積構造体Ａ１の埋設方向（設置方向）であり、ここではほぼ鉛直方向（円筒の長さ方向）となる。また、これは特許請求の範囲に記載する「縦割り」についても同じ方向を意味する。

以下、補修要素体１について更に詳細に説明する。
補修要素体１は、一例として図１に示すように、天面板１１と底面板１２と外側板１３とを具えて成り、これらが溶接等で一体的に形成される。一基の補修要素体１は、本実施例では一例として図３に示すように、側断面視で「コ」字状を成す立体形状として形成され、一基ずつ（一ピースずつ）原容積構造体Ａ１の内部に搬入される。
また、天面板１１と底面板１２と外側板１３は、一定の板厚を有する鋼板等の板材で形成される。そして、天面板１１と底面板１２そのものは、ほぼ同一の略扇形を成すように形成され、特にここでは上述したように中心角６０度の略扇形に形成される。ここで「略（扇形）」としたのは、上記図１（ｃ）・図３に示すように、扇形の中心側先端部を幾らか切り欠いておくためであり、その理由は、例えば図４（ａ）に示すように、立体形成した補修要素体１を原容積構造体Ａ１の内部に搬入する場合、中心側先端部を幾らか切り欠いておくことにより、原容積構造体Ａ１に干渉する恐れが低くなり（ほぼなくなり）、搬入作業が能率的に行えるためである。また、略扇形を成す天面板１１と底面板１２の中心側先端部を鋭角（いわゆるピン角）に形成しておくと、この部位が全ての補修要素体１（ここでは六ピース）に突き当たるようになるため、その合わせ（いわゆる収まり）が極めて難しく、例えば最後の補修要素体１を搬入した場合に中心側先端部が干渉してしまい、全ての補修要素体１の収まりが不安定になることが懸念される。

なお、天面板１１と底面板１２において切り欠かれた中心側先端部には、後に塞ぎ板１４が取り付けられ（溶接され）、中心側先端部を切り欠いたことによって生じる孔が液密状に塞がれる。因みに、特許請求の範囲に記載する「（補修容積構造体の）外殻面」とは、天面板１１、底面板１２、外側板１３、塞ぎ板１４等で液密状（密封状）に形成される補修容積構造体Ａの外側表面を意味する。
また外側板１３は、天面板１１と底面板１２とにおける、略扇形の円弧部分（上下）を連結する部材であり、曲面状に形成される。
なお、天面板１１、底面板１２、外側板１３には適宜補強が施されるため、以下、このような補強構造について説明する。

まず天面板１１と底面板１２とに施す補強構造について説明する。
天面板１１及び底面板１２においては、一例として図１・図３に示すように、略扇形を形成する二つの半径部分に沿って補強部材が取り付けられ、この補強部材を縁補強１１Ｆ・１２Ｆとし、ここでは断面「Ｌ」字を成す山形鋼（アングル材）が用いられる。
なお、隣接する補修要素体１同士は、上述したようにボルト・ナットによる締結手段３によって組み付けられるものであり、このためのボルト挿通孔３ｈが、この縁補強１１Ｆ・１２Ｆに開口される。
また、この縁補強１１Ｆ同士（１２Ｆ同士）の途中部分を連結するような補強部材が、一例として二本取り付けられ、これは略扇形を成す天面板１１及び底面板１２を横断するような周方向（弦方向）に取り付けられ、この部材を骨補強１１Ｂ（１２Ｂ）とする。なお、この骨補強１１Ｂ・１２Ｂについても、ここでは断面「Ｌ」字を成す山形鋼（アングル材）が用いられる。
因みに、縁補強１１Ｆ・１２Ｆ及び骨補強１１Ｂ・１２Ｂ等の補強部材は、貯水空間の内側に設けられる。すなわち補強部材は、底面板１２に対しては上部に設けられ、天面板１１に対しては下部に設けられ、このように補強部材を補修容積構造体Ａの内側空間に設けるのは（原容積構造体Ａ１と補修容積構造体Ａとの間に設けないのは）、外側板１１についても同様であり、これは原容積構造体Ａ１と補修容積構造体Ａとの間に充填するモルタル系充填材２を空隙の隅々まで行きわたらせるためである。

次に、外側板１３に施す補強構造について説明する。
外側板１３については、一例として図１・図３に示すように、このものの縦と横（弧）のほぼ真ん中を通過するように補強部材を取り付けるものであり、これらを各々、縦骨補強１３Ｖ・横骨補強１３Ｈとし、本実施例ではどちらも一定厚さの板状部材が用いられる。
なお、ここでも「縦」は、原容積構造体Ａ１の埋設方向（設置方向）を示し、本実施例では、ほぼ鉛直方向（円筒の長さ方向）となり、「横」は、この縦方向に直交する方向（周方向）となる。
また、このようなことから縦骨補強１３Ｖは直線状に形成され、横骨補強１３Ｈは曲線状（弧状）に形成され、これらは途中で交差（直交状態に交差）するように構成される。

また、外側板１３は、周方向の長さ（扇形の弧の長さ）が、天面板１１及び底面板１２の周方向長さと同じ寸法に形成されながらも、一例として図３に示すように、外側板１３の接続端部側を、天面板１１及び底面板１２の形成範囲から張り出すようにずらして形成される。
これは外側板１３同士の接続部（溶接部）を、天面板１１及び底面板１２の端部からずらすことで、外側板１３同士の溶接部が、天面板１１及び底面板１２の端部（縁補強１１Ｆ・１２Ｆ）に掛からないようにし、外側板１３同士の接続部を全て溶接するためである。
また外側板１３における接続端部の外周側には、短い幅寸法（周方向寸法）の突き当てガイド板１３１を設けるものであり、この突き当てガイド板１３１の縦方向寸法（軸方向寸法）は、外側板１３とほぼ同じ長さ寸法に形成される。

このように本実施例では、外側板１３における接続端部の外周側に、更に突き当てガイド板１３１を設けるものであり、これにより接続端部に段差が形成され、この段差によって、隣接する外側板１３（接続される外側板１３）の一端部を係止（位置決め）する構造となっている。なお、特許請求の範囲に記載する「相じゃくり状」とは、このような段差によって隣接する外側板１３を係止（位置決め）することを指している。因みに、「相じゃくり（加工）」とは、通常、突き合わせ状態に接ぎ合わせる板同士の端部を、板厚の半分ずつ欠き取って、板同士を板厚で接ぎ合わせる構造（加工）を言い、上記突き当てガイド板１３１の作用が、これに似ているため、「相じゃくり状」と称したものである。

また、上記突き当てガイド板１３１は、隣接する外側板１３の係止（位置決め）作用を担うだけでなく、溶接時のチルプレートとしても機能する。すなわち、外側板１３同士は、上述したように組み付け後、補修容積構造体Ａの内側から施される溶接によって接合されるが、この溶接時に、外側板１３だけでなく、裏面に設けたチルプレートとしての突き当てガイド板１３１まで溶かし込むことにより、充分な溶接厚さを確保するものであり、これにより外側板１３同士をより強固に且つ確実に接合することができる（より高い液密状態が確保できる）。
因みに、外側板１３同士の溶接をはじめ、天面板１１同士の溶接、底面板１２同士の溶接、あるいは外側板１３を張り出し形成したことによる外側板１３の張り出し部と底面板１２との溶接等は、上述したように組み付け後の補修容積構造体Ａの内側からしか行えず、外側板１３を天面板１１及び底面板１２に対し張り出させて設けることや、外側板１３における接続端部の外周側に突き当てガイド板１３１を設けること等は、このような内側からの溶接でも外側板１３同士を液密状に溶接するための工夫である。

また外側板１３の接続端部を天面板１１及び底面板１２の形成範囲から張り出すようにずらしたことに伴い、外側板１３の横骨補強１３Ｈは、接続端部の反対側（これを接続対向側とする）が、一例として図３に示すように、外側板１３の端縁から張り出すように形成される。
また、この横骨補強１３Ｈが、外側板１３の接続対向側の短縁と交差する部位には、切り欠きＨＣが形成される。この切り欠きＨＣは、補修容積構造体Ａの内側から外側板１３同士を溶接する際、接続部の全てにわたって（上から下まで全て）溶接を行うための構成である。すなわち、この切り欠きＨＣによって、上記交差部分でも未溶接箇所を発生させないものである。

また、このような構成上、天面板１１同士の溶接部位と、底面板１２同士の溶接部位ととは、図４（ｂ）に示すように、補修要素体１の平面視で同じ角度位置となるが、天面板１１及び底面板１２に対し外側板１３をずらすようにしたことに伴い、これらと外側板１３同士の溶接部位とは異なる角度位置となる（角度差が生じる）。

また、補修要素体１には、一例として図１（ａ）・図３に示すように、縁補強１１Ｆ・１２Ｆを介して天面板１１と底面板１２とを連結する補強部材が取り付けられ、これを柱補強１５とする。この柱補強１５としては、例えば断面矩形状の角パイプ材が適用され、天面板１１及び底面板１２における骨補強１１Ｂ・１２Ｂと、縁補強１１Ｆ・１２Ｆとの交差部分同士を縦に連結するように設けられる。

また補修要素体１の底部（接地部）には、一例として図２（ｂ）に示すように、原容積構造体Ａ１の内部に搬入した後の補修要素体１を、原容積構造体Ａ１の内部で自由に移動させることができる搬送体１６を設置することが好ましく、これにより例えば人力でも補修要素体１を適宜の位置に移動させることができる。すなわち、補修要素体１は一基でも（六等分したうちの一基）、約１．３トンという相当な重量があるが、搬送体１６を設けておくことで、原容積構造体Ａ１が限られた狭い内部であっても、重い補修要素体１を所望の位置に自由に移動させることができ、スムーズに組み付け作業に移行できる。

なお、搬送体１６としては、ボール、ローラ、ベアリング等を転動させて移動させるキャスタータイプのものが挙げられる他、スライダーボードを適用することもでき、この場合には、例えば原容積構造体Ａ１の床面に予めスライダーボードを敷設しておき、この上に補修要素体１を搬入した後、スライダーボード上を滑らせて補修要素体１を所望の位置に移動させることが可能である。
因みに搬送体１６は、補修要素体１（補修容積構造体Ａ）とともにモルタル系充填材２によって固められ、埋設されるものである（モルタル系充填材２を注入する前に取り出すことはしない）。

また、図２（ｂ）に示す符号１７は、補修要素体１の周囲に、縦に配置される電食棒（電気防食用の金属棒）であり、これは一例として１２本、等角度間隔に配置される（いわゆる１２等配）。すなわち、土中等の電解質中に設置される被防食体としての補修要素体１よりもマグネシウム等のイオン化傾向の大きい金属を接続し、両者間の電位差を利用して補修要素体１に防食電流を流す方式であり、このための金属が上記電食棒である（いわゆる流電陽極方式）。
因みに、補修容積構造体Ａは、直接、土中に埋設されるのではなく、モルタル系充填材２を介して埋設されるため、このモルタル系充填材２によって電食が防止できる場合には、電食棒１７は必ずしも設ける必要はない。

補修要素体１は、以上のような基本構造を有するものであり、一基のユニット化、すなわち補強構造が施された天面板１１・底面板１２・外側板１３を、柱補強１５とともに、側断面視、「コ」字状に立体形成する作業は、補修要素体１を補修現場（原容積構造体Ａ１の埋設場所）に運搬する前に別途工場などで行っておくことが好ましい。これは、換言すれば、望ましくは、補修要素体１を断面「コ」字状に立体形成した状態で施工現場に運搬するものであり、その後、現場で補修要素体１を一基ずつクレーン等で吊り上げて、原容積構造体Ａ１の内部に搬入して行くものである。なお、搬入後に、各補修要素体１を接続する作業及び天面板１１・底面板１２・外側板１３等の隣接する板部材同士の溶接作業を行うにあたっては、原容積構造体Ａ１と補修容積構造体Ａとの間隙が極めて狭く、とても人が入り込めるような空間は確保できないため（補修容積構造体Ａの容積確保の目的）、当然ながら補修容積構造体Ａの内側から行うことになり、上記作業も当然、補修容積構造体Ａの内側から行うことを前提として設計・考慮される。

ここで上記説明では天面板１１と底面板１２と外側板１３とを当初から別々に形成し、これらを溶接等で一体化するように説明したが、例えば当初から天面板１１と底面板１２と外側板１３とがつながった一枚の板材を、断面「コ」字状に折り曲げて形成することも可能であり（文字通りの一体形成）、特許請求の範囲に記載する「一体的（に形成）」とは、このような場合も包含する。

次に、劣化した原容積構造体Ａ１を、上記補修容積構造体Ａ（複数基の補修要素体１）を適用して補修する方法の一例について説明する。
この方法は、
（１）要素準備工程と、
（２）天面除去工程と、
（３）要素搬入工程と、
（４）要素組立工程と、
（５）要素溶接工程と、
（６）空隙充填工程と、
（７）埋戻し工程
とを含むものである。

なお、実質的な補修作業に先立ち、当然、補修対象となる原容積構造体Ａ１の老朽程度や劣化箇所等は、事前に調査・検討されるものであり、例えば小さな亀裂や凹凸などが原容積構造体Ａ１の内壁面にあれば、モルタルやパテ等を用いて、このような部位を補修しておくことが好ましい。因みに、このような下地調整とも言うべき事前処理を行うことによって、原容積構造体Ａ１の内壁面がほぼ平滑になり、後に原容積構造体Ａ１と補修容積構造体Ａとの間（空隙）に充填するモルタル系充填材２が、当該空隙内の隅々にまで到達し易くなり、充填不良が防止できる。
また、このような事前調査で、原容積構造体Ａ１の劣化が著しく、原容積構造体Ａ１自体の強度が極端に低下している場合には、当然、本発明の補修方法は適用されず、原容積構造体Ａ１自体が、ある程度の強度や耐久性を備えているものに当該補修方法が適用される。
更に、上記事前調査では、原容積構造体Ａ１の現状、例えば上部に建物や外階段等が存在するか、またどの程度掛かっているのか、あるいはどの程度の作業用開口Ｐが開口できるのか等の調査・検討も併せて行われる。
以下、本補修方法における上記（１）〜（７）の各工程毎に説明する。

（１）要素準備工程
要素準備工程では、補修対象となる原容積構造体Ａ１の大きさや形状あるいは原容積構造体Ａ１がどの程度の地中深さに埋設されているか等の埋設状況、更には原容積構造体Ａ１の上に何が存在するのか（例えば建物、外階段、道路等）の周辺環境、また場合によっては埋設土壌の地質や硬さ等も考慮して、補修容積構造体Ａの仕様、及び補修容積構造体Ａをどのように分割するのかや、何基に分割するのか等を割り出し、これに基づき天面板１１、底面板１２、外側板１３や各種補強部材の仕様が決定され、この仕様に基づいて各構成部材が設計・製作され、各補修要素体１毎にユニット化される（本実施例では側断面視「コ」字状に立体形成される）。
この補修要素体１のユニット化（一基のユニット化）は、上述したように、各々、補強構造が施された天面板１１・底面板１２・外側板１３を、柱補強１５とともに溶接等により一体的に接合するものであり、これは上述したように補修現場（原容積構造体Ａ１の埋設場所）ではなく、別途工場などで行っておくことが好ましい。

また、天面板１１・底面板１２・外側板１３・柱補強１５は、ユニット化する以前の段階で、既に表面に防錆処理が施されていることが望ましい。もちろん、このような防錆処理は、全ての補修要素体１を補修容積構造体Ａとして、原容積構造体Ａ１の内部で組み付けた後（溶接後）に、補修容積構造体Ａの内側表面に施すことも可能である。
また、マンホールＨが取り付けられる補修要素体１については、この要素準備工程で天面板１１にマンホールＨ用の孔を開口しておき、更にはここに円筒状のマンホール接続路Ｒを溶接等で接合しておくことが好ましい。もちろん、天面板１１へのマンホールＨ用の孔開け、及びマンホール接続路Ｒの溶接（接合）は、必ずしもこの段階で行う必要はなく、補修要素体１を補修容積構造体Ａとして円筒形に組み付けた状態で行っても構わない。
因みに、例えば図２（ｂ）中、補修容積構造体Ａの床面においてマンホールＨの下方に形成されている凹陥部は、地下水槽（補修容積構造体Ａ）内の水（液体）を全て吸水する際の集水ピットＴである。

（２）天面除去工程
一方、このような要素準備工程に伴い（要素準備工程の前後または同時並行で）、施工現場では、原容積構造体Ａ１の上部を開放する天面除去工程が実施される。この工程は、一例として図５に示すように、原容積構造体Ａ１の上部を覆っている土砂及び原容積構造体Ａ１の上部（天井）の一部を、少なくとも補修要素体１が上方から搬入できる大きさに除去して、工事用開口Ｐを形成する工程である。なお、ここでは原容積構造体Ａ１の上部を半分程度、開口するようにしているが、工事用開口Ｐの大きさは補修要素体１の大きさや作業性等を考慮して適宜決定される。
また、原容積構造体Ａ１の上部を覆っている土砂の除去や原容積構造体Ａ１の上部（天井）の部分的な破壊（崩壊）は、パワーシャベルや、このもののアーム先端に油圧ブレーカをアタッチメントとして付け替えた重機（建設機械）を適用することができる。
因みに原容積構造体Ａ１の上部を破壊する際には、最初にマンホールＨから網を原容積構造体Ａ１の内に入れておき、これを内部で広げてから上部（天井）を壊すと、崩壊した破片が、ほぼ網の中に収まるため、後はこの網をクレーンなどで吊り上げて、破片を外に運び出すことができ、能率的に作業が行える。

（３）要素搬入工程
要素搬入工程は、一例として図６（ａ）に示すように、前記工事用開口Ｐから補修要素体１を原容積構造体Ａ１の内部に一基ずつクレーン等で吊り上げながら搬入する工程である。
ここで本実施例では、一例として図３に示すように、補修要素体１において平面視扇形を成す天面板１１及び底面板１２の中心側先端部が幾らか切り欠かれているため、半円程度の作業用開口Ｐでも補修要素体１の平面投影形状（扇形）が、この作業用開口Ｐ内に充分収まり、補修要素体１を原容積構造体Ａ１の内部に搬入する（降ろす）際、補修要素体１が原容積構造体Ａ１に接触することなく、確実に搬入することができる（図４（ａ）参照）。

なお、補修要素体１の搬入においては、一基目の補修要素体１を原容積構造体Ａ１の内部に搬入したら（降ろしたら）、続く二基目の補修要素体１が搬入し易いように、一基目の補修要素体１を、例えば図６（ｂ）に示すように、人力等により原容積構造体Ａ１の奥側に押し込み、工事用開口Ｐの直下に一基目の補修要素体１が存在しないようにしておくものである（図６（ｃ）参照）。このようにすることで、二基目の補修要素体１が、一基目の補修要素体１と干渉することなく、二基目の補修要素体１を確実に原容積構造体Ａ１内に搬入する（降ろす）ことができる。
もちろん二基目の補修要素体１を搬入したら、二基目の補修要素体１も、一基目の補修要素体１と同様に奥側に押し込み（工事用開口Ｐを開放するようにしておき）、一基目の補修要素体１の隣接位置に配置する。この際、二基目の補修要素体１を、一基目の補修要素体１に対し、ボルト・ナットによる締結手段３で仮止め（仮締め）しておくことが好ましい。このようにすることで、一基目の補修要素体１が、二基目の補修要素体１の位置決め作用、または仮止め治具の機能も果たす。また、このような搬入・押し込み・仮止め作業は、全ての補修要素体１が原容積構造体Ａ１の内部に収容するまで順次繰り返される。

なお、原容積構造体Ａ１内に最後に搬入する（降ろす）補修要素体１は、マンホールＨ付きのものであり、これは搬入の最終段階では、作業用開口Ｐに原容積構造体Ａ１を一基のみ降ろす開口（空間）が開き、マンホールＨ付きの補修要素体１は原容積構造体Ａ１の内部に押し込まないためである。もちろん、全ての補修要素体１を原容積構造体Ａ１の内部に搬入した後、マンホール接続路Ｒ及びマンホールＨを取り付ける場合には、最終的に作業用開口Ｐに臨む補修要素体１（最後に搬入した補修要素体１）に、これらを取り付ければよく、補修要素体１を搬入する順序は特に関係ない。

（４）要素組立工程
要素組立工程では、原容積構造体Ａ１の内部に搬入した全ての補修要素体１をボルト・ナットによる締結手段３により本締めし、組立完成状態とする。
ここで上記説明では仮止め（仮締め）を行った後、本締めという工程を採っており、このような工程を経ることで、本締め段階で補修要素体１の微調整が行い易くなるものである。もちろん、上記要素搬入工程で各補修要素体１を互いに当接位置（隣接位置）に配置するだけで、各補修要素体１の位置決めが行え（隣接位置に確実に配置でき）、本要素組立工程でボルト・ナットによる締結が円滑に行える場合には、上記要素搬入工程での仮止めは必ずしも必要ない。

（５）要素溶接工程
要素溶接工程では、各補修要素体１における天面板１１・底面板１２・外側板１３同士を隣り合う接続位置で、補修容積構造体Ａの内側から溶接し、内枠となる補修容積構造体Ａを液密状に形成する。もちろん、各補修要素体１を溶接した後は、補修容積構造体Ａの中央上下が塞ぎ板１４で閉鎖・溶接され、これにより補修容積構造体ＡはマンホールＨ以外が密閉（密封）された空間となる。
なお、上記要素準備工程において、供給される天面板１１・底面板１２・外側板１３等に防錆処理が施されていない場合には、溶接後のこの段階で補修容積構造体Ａの内側から防錆処理を施すことが可能である。
因みに、溶接等の作業を終了した作業者は、マンホールＨから地上に出るものである。

（６）空隙充填工程
空隙充填工程では、モルタル系充填材２を、原容積構造体Ａ１と補修容積構造体Ａとの空隙に流し込み、充填する。これは上述したように、あたかも原容積構造体Ａ１と補修容積構造体Ａを型枠として、すなわち原容積構造体Ａ１を外枠、補修容積構造体Ａを内枠として、その間にモルタル系充填材２を充填する工程であり、このために内枠として機能する補修要素体１を、上記のように液密状の補修容積構造体Ａとして形成したものである。

（７）埋戻し工程
埋戻し工程では、前記原容積構造体Ａ１の天井部を部分的に壊して形成した工事用開口Ｐを、コンクリートの打設により塞ぎ、更にその上方に土砂を被せて埋め戻し、現状復帰させる。このような工程を経ることで、原容積構造体Ａ１は、内側に補修容積構造体Ａを具えた、言わば二重殻構造の貯水槽としての補修が完了となる。

〔他の実施例〕
本発明は、以上述べた実施例を一つの基本的な技術思想とするものであるが、更に次のような改変が考えられる。
まず、上述した基本の実施例では、全て同じ仕様の補修要素体１に均等に分割したが、作業用開口Ｐを比較的大きく開口することができるのであれば（原容積構造体Ａ１の上部（天井）の半分より大きいサイズで、一例として中心角２００度程度の扇形の開口）、例えば一基目に搬入する補修要素体１としては、平面視で中心角１８０度程度の扇形とすることが可能である。また、これに続いて二基目に搬入する補修要素体１としては、平面視で中心角１２０度程度の扇形とし、最後に搬入する三基目の補修要素体１として、平面視で中心角６０度程度の扇形に形成することが可能である。このようにすることで、原容積構造体Ａ１が狭い密閉空間である場合、この空間内での接続作業や溶接作業を減らすことができる。このように複数基の補修要素体１は、原容積構造体Ａ１の内部空間に補修要素体１が収まるに従い、平面視での中心角を小さくするように形成することが可能であり、必ずしも全ての補修要素体１を同一の仕様に形成する必要はない。なお上記のように補修要素体１の平面視角度（中心角角度）を約１８０度、１２０度、６０度と各々別々のサイズに分けて形成することも、特許請求の範囲に記載する「分割」に含まれ、必ずしも「等分（に分割）」を指すものではない。もちろん、作業用開口Ｐを比較的大きく開口することができるような場合には、補修容積構造体Ａを均等に二等分する構成、すなわち各補修要素体１の平面視の中心角を１８０度とした二分割構成とすることも可能である。

また、先に述べた基本の実施例では、個々の補修要素体１については、平面視、扇形を成すように形成した。つまり外側板１３が円弧状の板（曲板）となるように形成した。これは各補修要素体１を組み付けた際の補修容積構造体Ａの容積（貯水量）を極力向上させるためである。しかしながら、補修要素体１の構造そのものとしては、この外側板１３は、必ずしも円弧状（曲板状）に形成する必要はなく、平面視で弦のような線分（直線）として形成することも可能であり、その場合、一つひとつの補修要素体１は、フラットな外側板１３を有し、平面視三角形状に形成される。

更に、先に述べた基本の実施例では、原容積構造体Ａ１として円筒状のものを例示したが、原容積構造体Ａ１としては、例えば図７に示すように、直方体状のものを補修対象とすることも可能である。
なお、ここでは原容積構造体Ａ１の態様から、補修容積構造体Ａを縦割りで長手方向に三分割した補修要素体１を想定している。因みに、上記基本の実施例では、原容積構造体Ａ１が円筒状であることから、複数基の補修要素体１は、最終的に無端状に連結される構成としたが、ここでは複数基の補修要素体１が、無端状に連結されるのではなく、両端部に位置する補修要素体１が出現し、従って両端部に位置する補修要素体１と、それ以外の補修要素体１とでは仕様を異ならせるものである。具体的には、まず両端部に位置しない補修要素体１（ここでは真ん中の補修要素体１）は、外側板１３が対向的に二枚配置され、側断面視で「ロ」字状となる。一方、両端部に位置する補修要素体１は、これと同じ仕様では、両端部が開口状態になってしまうため（液密状にならないため）、例えば本図７に併せ示すように、開口端部となる部位に、端面板１８が設けられ、密閉状に溶接される（塞がれる）。もちろん、この端面板１８にも、適宜の補強構造を施すことが好ましいが、天面板１１・底面板１２・外側板１３や、これらの補強部材との干渉は回避するように構成される。例えば、端面板１８と接続される外側板１３は、天面板１１及び底面板１２からの張り出しが生じないように形成される等、この場合も補修容積構造体Ａが原容積構造体Ａ１の内側で液密状の内枠を形成するように構成される。
なお、原容積構造体Ａ１が直方体状を成す場合には、内部空間のサイズ等にもよるが、補修要素体１は、外側板１３が対向的に二枚配置されることから、柱補強１５は省略することができる。

Ａ１ 原容積構造体
Ｐ 作業用開口

Ａ 補修容積構造体
１ 補修要素体
Ｈ マンホール
Ｒ マンホール接続路
Ｔ 集水ピット
２ モルタル系充填材
３ 締結手段（ボルト・ナット）
３ｈ ボルト挿通孔

１ 補修要素体
１１ 天面板
１１Ｆ 縁補強
１１Ｂ 骨補強
１２ 底面板
１２Ｆ 縁補強
１２Ｂ 骨補強
１３ 外側板
１３Ｈ 横骨補強
１３Ｖ 縦骨補強
ＨＣ 切り欠き
１３１ 突き当てガイド板
１４ 塞ぎ板
１５ 柱補強
１６ 搬送体
１７ 電食棒
１８ 端面板

Claims (9)

1. 地中埋設された既存の原容積構造体を補修する構造であって、
   原容積構造体に対し、その内部に液密状態の補修容積構造体が設けられ、この補修容積構造体における外殻面は、原容積構造体の内壁面にほぼ沿うように配設され、且つ原容積構造体の内壁面と補修容積構造体の外殻面との空隙には、モルタル系充填材が充填されていることを特徴とする、地中埋設された容積構造体の補修構造。
   
2. 前記補修容積構造体は、分割された補修要素体が、複数基、組み合わせて構成される構造であることを特徴とする請求項１記載の、地中埋設された容積構造体の補修構造。
   
3. 前記補修要素体の分割態様は、縦割りで、天面板、底面板、外側板が一体的に形成されている態様であることを特徴とする請求項２記載の、地中埋設された容積構造体の補修構造。
   
4. 縦配置される外側板と、この外側板の上方に設けられる天面板と、この天面板に対向するように外側板下方に設けられる底面板とが形成され、少なくとも、外側板は、隣接する外側板と相じゃくり状に接続されることを特徴とする、地中埋設された容積構造体の補修構造に用いる補修要素体。
   
5. 前記補修要素体は、補修容積構造体の完成形状を基準として、これを少なくとも縦割りで三分割以上に分割したものであることを特徴とする請求項４記載の、地中埋設された容積構造体の補修構造に用いる補修要素体。
   
6. 前記補修要素体は、円筒形の原容積構造体を対象とするものであり、平面視で円の中心から等角度に分割された扇形に形成されることを特徴とする請求項４または５記載の、地中埋設された容積構造体の補修構造に用いる補修要素体。
   
7. 前記補修要素体は、側断面視で天面板、外側板、底面板が連続して、断面「コ」字状に形成されるとともに、補強部材がこれらに一体的に組み合わされて成るものであり、且つ外側板は、天面板及び底面板と同一の周方向寸法を有するように形成されながらも、外側板同士の接続部は、平面視で天面板及び底面板の形成範囲から一方の側に張り出して形成されることを特徴とする請求項６記載の、地中埋設された容積構造体の補修構造に用いる補修要素体。
   
8. 前記補修要素体の底部には、原容積構造体の内部に搬入した補修要素体を、原容積構造体内で移動させる搬送体が設けられることを特徴とする請求項５、６または７記載の、地中埋設された容積構造体の補修構造に用いる補修要素体。
   
9. 埋設された原容積構造体を補修する方法であって、
   この方法は、要素準備工程と、天面除去工程と、要素搬入工程と、要素組立工程と、要素溶接工程と、空隙充填工程と、埋戻し工程と、とを含むものであり、
   前記要素準備工程では、施工対象となる原容積構造体から割り出された補修容積構造体の仕様に基づき、天面板、底面板、外側板を一体的に形成した補修要素体を準備し、
   また前記天面除去工程では、原容積構造体の天井面の一部を、少なくとも補修要素体が上方から搬入できる大きさに除去して、工事用開口を形成するものであり、
   また前記要素搬入工程では、前記工事用開口から補修要素体を原容積構造体の内部に順次搬入し、
   また要素組立工程では、原容積構造体の内部に搬入した全ての補修要素体をボルト・ナットによる締結手段によって組立状態とし、
   また要素溶接工程では、各補修要素体における天面板、外側板、底面板同士を隣り合う接続位置で、補修容積構造体の内側から溶接し、
   また空隙充填工程では、モルタル系充填材を上方から流し込み、原容積構造体と補修容積構造体との間隙に充填するものであり、
   更に埋戻し工程では、前記工事用開口をコンクリートの打設により塞ぎ、更にその上方に土を被せて埋め戻し、現状復帰させることを特徴とする、地中埋設された容積構造体の補修方法。

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