JP2022015796A - マンホール更生工法及びマンホール更生構造 - Google Patents

Abstract

【課題】中大径管路（管渠）などに接続され、最下部分の下方が空洞状態となっている既設マンホールの更生工事において実施可能なマンホール更生工法及びマンホール更生構造を提供する。
【解決手段】直壁１１の上端開口部１１ａからマンホール１０内に向かって円筒形の筒状体１２を挿入していくと、筒状体１２の外周の上端開口部１２ａ寄りの部分に取り付けられた複数のストッパ１３の係止部１３ａが、マンホール１０の最上部分に位置する直壁１１の上端部１１ｂに当接するので、筒状体１２はマンホール１０内で宙吊り状態に保持され、この状態において、チューブ１６を経由して布製型枠１５へのモルタルの注入や、直壁１１の内周面と筒状体１２の外周面との隙間Ｓへの裏込め材の注入などを行う。
【選択図】図２

Description

本発明は、長年に亘る使用により老朽化したり、劣化したりした既設マンホール、特に、中径若しくは大径の管路（管渠）に連通した状態で設置された既設マンホールの機能を回復させるために施工されるマンホール更生工法及びマンホール更生構造に関する。

施工後、長年に亘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既設マンホールを更生する工法については、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に記載された「マンホール補修方法」や特許文献２に記載された「マンホール更生構造およびマンホール更生方法」などがある。

特許文献１に記載された「マンホール補修方法」は、地中に埋設された既設マンホールを補修するマンホール補修方法において、既設マンホールの上部の周囲を掘削し、既設マンホールの上部を撤去し、上部を撤去した既設マンホールの上開口部から前記既設マンホール内の下部に新設マンホールを挿入して据付けることを特徴とするものである。

前記「マンホール補修方法」において、既設マンホール内に挿入された新設マンホールの下端部は、既設マンホールの底面部（底盤部の略上面）に当接しており、新設マンホールの重量は底盤部によって下支えされている。

特許文献２に記載された「マンホール更生構造」は、上流側管路と下流側管路が交差するように配置された既設のマンホールを更生するための構造であって、マンホールの底部にプラスチック製のマンホール更生部材が設置され、このマンホール更生部材は、断面円形の流路を有し上流側管路と下流側管路の交差角度に対応して管軸が曲げられた曲管と、この曲管から上方に鉛直に突出する立ち上がり口部とを一体に有し、曲管の流入部が上流側管路に水密に接続され、曲管の流出部が下流側管路に水密をなして接続され、マンホール更生部材の上記立ち上がり口部には、鉛直をなし人が進入可能なプラスチック製の立ち上がり管が、一体をなして連なるか別体をなして接続されていることを特徴とするものである。

前記「マンホール更生構造」において、既設マンホール内に立設された立ち上がり管の重量は、エルボ形状の曲管及びインバートを介して床版によって下支えされている。

特開２０１５－２２９９０６号公報 特開２０１８－８４０６８号公報

図４は、既設のマンホール１００を示す一部省略垂直断面図である。図４に示すように、マンホール１００は、矩形渠（矩形水路）１０２に連通した状態で矩形渠１０２上に起立状に設置されている。矩形渠１０２には中径の管渠（管路）１０１が接続されている。

矩形渠１０２は、底版１０３、側壁１０４、床版１０５並びにインバート１１１などで形成されている。マンホール１００は、床版１０５の開口部１０５ａと連通した状態で床版１０５上に配置された複数の直壁１０６と、最上に位置する直壁１０６上に配置された斜壁１０７と、斜壁１０７上に配置された調整リング１０８と、調整リング１０８上に配置された受枠１０９及びマンホール蓋１１０などで形成されている。

前述したように、図４に示すマンホール１００において最下部分に位置する直壁１０６は、矩形渠１０２の床版１０５の開口部１０５ａに接続されているので、マンホール１００の下方部分（開口部１０５ａの下方部分）は空洞状態となっている。

一方、特許文献１に記載された「マンホール補修方法」は、既設マンホール内に挿入された新設マンホールの重量を下支えするため底盤部の存在が必須要件であるが、図４に示す既設のマンホール１００は最下部分の下方が空洞状態であるため、マンホール１００内に新設マンホールを挿入した場合、それを下支えする部材が存在しない。このため、特許文献１に記載された「マンホール補修方法」は、図４に示す既設のマンホール１００の更生工事に適用することができない。

また、特許文献２に記載された「マンホール更生構造」においても、既設マンホール内に立設された立ち上がり管の重量を下支えするため、エルボ形状の曲管、インバート及び床版の存在が必須要件であるが、図４に示すマンホール１００は最下部分の下方が空洞状態であるため、マンホール１００内において、立ち上がり管を下支えする部材が存在しない。このため、特許文献２に記載された「マンホール更生構造」は、図４に示す既設のマンホール１００の更生工事に適用することができない。

そこで、本発明が解決する課題は、中大径管路（管渠）などに接続され、最下部分の下方が空洞状態となっている既設マンホールの更生工事において実施可能なマンホール更生工法及びマンホール更生構造を提供することにある。

本発明に係るマンホール更生工法は、既設マンホール内に筒状体を起立状態で挿入する工程を備えたマンホール更生工法において、
既設マンホールに挿入された前記筒状体を、前記既設マンホールの上部と前記筒状体との間に設けた係合手段により前記既設マンホール内に保持する工程を設けたことを特徴とする。

前記マンホール更生工法においては、前記係合手段は、前記既設マンホールに挿入された前記筒状体と前記既設マンホールとの間に介在するストッパであってもよい

前記マンホール更生工法においては、前記ストッパを前記筒状体の外周面と前記既設マンホールの上端部との間に介在させることができる。

前記マンホール更生工法においては、前記ストッパが、前記筒状体の外周面から外側に突出する係止部を有するものであることが望ましい。

前記マンホール更生工法においては、前記既設マンホールに挿入された前記筒状体の外周面と、前記既設マンホールの内周面との間に布製型枠を配置する工程を設けることができる。

前記マンホール更生工法においては、前記布製型枠内に地上からモルタル若しくはコンクリートを注入する工程を設けることができる。

前記マンホール更生工法においては、前記筒状体の上端開口部寄りの部分を前記既設マンホールの上端開口部から上方に突出させた状態で前記既設マンホール内に保持された前記筒状体の上端開口部寄りの部分の周囲を包囲する基礎ブロックを設置する工程と、前記筒状体を前記基礎ブロックに固定する工程と、を設けることができる。

前記マンホール更生工法においては、前記既設マンホールに挿入された前記筒状体の下端部の外周面と、前記既設マンホールの下端部の内周面との間に接着剤を充填する工程を設けることができる。

次に、本発明に係るマンホール更生構造は、既設マンホールの内部に起立状態で挿入された筒状体と、
前記筒状体と前記既設マンホール上部との間に介在させ前記筒状体を前記既設マンホール内に保持する係合手段と、
前記筒状体の上端開口部寄りの部分を前記既設マンホールの上端開口部から上方に突出させた状態で前記既設マンホール内に保持された前記筒状体の上端開口部寄りの部分の周囲を包囲するように設置された基礎ブロックと、
前記筒状体を前記基礎ブロックに固定する固定手段と、を備えたことを特徴とする。

本発明により、中大径管路（管渠）などに接続され、最下部分の下方が空洞状態となっている既設マンホールの更生工事において実施可能なマンホール更生工法及びマンホール更生構造を提供することができる。

本発明の実施形態であるマンホール更生工法の施工工程を示す一部省略垂直断面図である。 本発明の実施形態であるマンホール更生工法の施工工程を示す一部省略垂直断面図であり、図１に示す工程の後工程を示している。 本発明の実施形態であるマンホール更生工法によって形成されたマンホール更生構造を示す一部省略垂直断面図である。 既設のマンホールを示す一部省略垂直断面図である。

以下、図１～図３に基づいて本発明の実施形態であるマンホール更生工法及びマンホール更生構造について説明する。図１に示すように、大径管渠（大径管路）２が接続された矩形渠（矩形水路）１に連通した状態で矩形渠１上に起立状に設置されたマンホール１０の周囲の地盤Ｇに向かって土留め用の鋼矢板Ｐを圧入し、マンホール１０の周囲と鋼矢板Ｐの間の領域を掘削した後、マンホール蓋及び受枠（図示せず）などを撤去し、マンホール１０の最上部分に位置する直壁１１の上端開口部１１ａを露出させる。この後、直壁１１の内周に取り付けられている手摺（図示せず）などを撤去し、必要に応じて、直壁１１の内周面の切削（研削）や粗面化処理などの作業を行う。

次に、直壁１１の上端開口部１１ａからマンホール１０内に向かって円筒形の筒状体１２を挿入する。筒状体１２の材質は限定しないが、例えば、ＦＲＰＭ管（Ｆｉｂｅｒｇｌａｓｓ Ｒｅｉｎｆｏｒｃｅｄ Ｐｌａｓｔｉｃ Ｍｏｒｔａｒ Ｐｉｐｅｓ）などが好適である。筒状体１２の外径も限定しないが、筒状体１２の外周面と直壁１１の内周面との間に３０ｍｍ～５０ｍｍ程度の隙間Ｓ（図２参照）が形成される程度が望ましい。

筒状体１２の外周の上端開口部１２ａ寄りの部分には複数のストッパ１３が筒状体１２の周方向に沿って等間隔に取り付けられている。ストッパ１３は筒状体１２の外周面から外側に向かって棚状に突出した係止部１３ａを有する断面Ｌ字状の板状部材であり、筒状体１２の内側から筒壁１２ｃを貫通してストッパ１３に螺着されたボルト１４によって固定されている。後述するように、ストッパ１３は、マンホール１０内に挿入された筒状体１２とマンホール１０上部との間に介在して筒状体１２をマンホール１０内にて一定状態（宙吊り状態）に保持する係合手段の一つである。

筒状体１２の下端開口部１２ｂの外周には布製型枠１５が筒状体１２を包囲する状態で取り付けられ、地上から布製型枠１５内へモルタルなどを注入するためのチューブ１６が布製型枠１５と地上との間に配管されている。

直壁１１の上端開口部１１ａからマンホール１０内に向かって円筒形の筒状体１２を挿入していくと、図２に示すように、筒状体１２の外周の上端開口部１２ａ寄りの部分に取り付けられた複数のストッパ１３の係止部１３ａが、マンホール１０の最上部分に位置する直壁１１の上端部１１ｂに当接し、筒状体１２はマンホール１０内で宙吊り状態に保持される。なお、筒状体１２をマンホール１０内で宙吊り状態に保持する係合手段は前述したストッパ１３に限定しないので、筒状体１２とマンホール１０との間に介在する楔状部材あるいは筒状体１２の外周から外側へ突設された棒状部材、板状部材、フィン状部材などを採用することもできる。

布製型枠１５を取り付ける位置は、前述した、筒状体１２の下端開口部１２ｂの外周に限定しないので、筒状体１２をマンホール１０内に挿入する前に、最下部分に位置する直壁１１の内周面の下端開口部１１ｃ（図１参照）寄りの部分に沿って布製型枠１５を取り付け、この後、筒状体１２をマンホール１０内に挿入して宙吊り状態に保持することもできる。

前記宙吊り状態において、筒状体１２の上端開口部１２ａ寄りの部分（ストッパ１３以上の部分）は、マンホール１０の最上部分に位置する直壁１１の上端開口部１１ａ（図１参照）より上方に突出している。一方、筒状体１２の下端開口部１２ｂは、矩形渠１の床版３の下面３ｂと略同高さに位置している（図１に示す開口部４の開口端４ａと略同じ高さに位置している）。

前述したように、筒状体１２がマンホール１０内で宙吊り状態に保持されたら、地上からチューブ１６を介して布製型枠１５内に向かってモルタル（若しくはコンクリート）を注入し、注入完了したら、チューブ１６を地上から引き上げ、撤収する。

チューブ１６の撤収が完了したら、図２に示す最上部分に位置する直壁１１の上端開口部１１ａから隙間Ｓに向かって裏込め材Ｒ（図３参照）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。

裏込め材Ｒの注入が完了したら、図３に示すように、最上部分に位置する直壁１１の上端部１１ｂから突出する筒状体１２の周囲に砕石基礎５を形成した後、砕石基礎５上に敷モルタル６を打設し、その上に基礎ブロック７を設置する。基礎ブロック７はドーナツ板状をなし、筒状体１２の周囲を包囲するように設置される。設置後の基礎ブロック７の上面７ａは筒状体１２の上端開口部１２ａより若干上方に位置している。

次に、筒状体１２の内周面の上端開口部１２ａ寄りの部分から筒壁１２ｃを貫通し、基礎ブロック７に対して、固定手段である複数のインサートボルト９を挿入、螺着することにより、筒状体１２と基礎ブロック７とを一体的に固定する。この後、基礎ブロック７の上面７ａと筒状体１２の上端開口部１２ａとの間の段差部分にシーリング材８を設け、基礎ブロック７上に底版スラブ２０を設置する。底版スラブ２０には直壁１１の内径より小さい内径の貫通孔２０ａが開設され、この貫通孔２０ａの軸心は直壁１１の軸心から水平方向に偏心した位置に配置されている。

次に、底版スラブ２０上に複数の調整リング２１，２１を積層状態に設置し、最上部分に位置する調整リング２１上に人孔蓋２２を取り付ける。また、筒状体１２の下端開口部１２ｂの周りを包囲した状態にある布製型枠１５の下面部分を接着剤２３（例えば、エポキシ樹脂系接着剤など）で封止する。

最後に、周囲の鋼矢板Ｐ（図１参照）を撤去し、砕石基礎５、基礎ブロック７、底版スラブ２０、調整リング２１，２１などの周りを埋め戻し、人孔蓋２２の上面と同一面をなすように舗装などを施せば、マンホール更生工事が終了し、図３に示すマンホール更生構造３０が完成する。

本実施形態に係るマンホール更生工法は、図２に示すように、既設のマンホール１０に挿入された筒状体１２と、マンホール１０を形成する直壁１１の上端部１１ｂとの間にストッパ１３を介在させて筒状体１２をマンホール１０内で宙吊り状態に保持する工程を備えているので、大径管路（大径管渠）２などに接続され、最下部分の下方（最下部分に位置する直壁１１の下端開口部１１ｃの下方）が空洞状態となっている既設のマンホール１０の更生工事において実施可能である。

また、図３に示すマンホール更生構造においては、地上を通過する車両などから受ける荷重や振動などは底版スラブ２０、基礎ブロック７及び砕石基礎５によって支えられるので、筒状体１２への負荷が軽減され、耐久性の向上並びに長寿命化を図ることができる。

本実施形態のマンホール更生工法は、大径管路（大径管渠）２に接続され、最下部分の下方（最下部分に位置する直壁１１の下端開口部１１ｃの下方）が空洞状態となっている既設のマンホール１０の更生工事において実施した場合について説明しているが、下端開口部の下方が空洞状態となっている既設マンホールであれば、既設マンホールの下方に存在する管路（管渠、渠）の形状、構造を問わず、実施可能である。

前述したように、図１～図３に基づいて説明したマンホール更生工法及びマンホール更生構造３０は、本発明に係るマンホール更生工法及びマンホール更生構造の一例を示したものであり、本発明に係るマンホール更生工法及びマンホール更生構造は前述したマンホール更生工法及びマンホール更生構造３０に限定されない。

本発明に係るマンホール更生工法及びマンホール更生構造は、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更生する工法として、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。

１ 矩形渠（矩形水路）
２ 大径管渠（大径管路）
３ 床版
３ｂ 下面
４ 開口部
４ａ 開口端
５ 砕石基礎
６ 敷モルタル
７ 基礎ブロック
７ａ 上面
８ シーリング材
９ インサートボルト
１０ マンホール
１１ 直壁
１１ａ，１２ａ 上端開口部
１１ｂ 上端部
１１ｃ，１２ｂ 下端開口部
１２ 筒状体
１２ｃ 筒壁
１３ ストッパ
１３ａ 係止部
１４ ボルト
１５ 布製型枠
１６ チューブ
２０ 底版スラブ
２０ａ 貫通孔
２１ 調整リング
２２ 人孔蓋
２３ 接着剤
３０ マンホール更生構造
Ｇ 地盤
Ｐ 鋼矢板
Ｒ 裏込め材
Ｓ 隙間

Claims (9)

1. 既設マンホール内に筒状体を起立状態で挿入する工程を備えたマンホール更生工法において、
   既設マンホールに挿入された前記筒状体を、前記既設マンホール上部と前記筒状体との間に設けた係合手段により前記既設マンホール内に保持する工程を設けたマンホール更生工法。
2. 前記係合手段が、前記既設マンホールに挿入された前記筒状体と前記既設マンホールとの間に介在するストッパである請求項１記載のマンホール更生工法。
3. 前記ストッパを前記筒状体の外周面と前記既設マンホールの上端部との間に介在させる請求項２記載のマンホール更生工法。
4. 前記ストッパが、前記筒状体の外周面から外側に突出する係止部を有するものである請求項３記載のマンホール更生工法。
5. 前記既設マンホールに挿入された前記筒状体の外周面と、前記既設マンホールの内周面との間に布製型枠を配置する工程を設けた請求項１～４の何れかの項に記載のマンホール更生工法。
6. 前記布製型枠内に地上からモルタル若しくはコンクリートを注入する工程を設けた請求項１～５の何れかの項に記載のマンホール更生工法。
7. 前記筒状体の上端開口部寄りの部分を前記既設マンホールの上端開口部から上方に突出させ前記既設マンホール内で宙吊り状態に保持された前記筒状体の上端開口部寄りの部分の周囲を包囲する基礎ブロックを設置する工程と、前記筒状体を前記基礎ブロックに固定する工程と、を設けた請求項１～６の何れかの項に記載のマンホール更生工法。
8. 前記既設マンホールに挿入された前記筒状体の下端部の外周面と、前記既設マンホールの下端部の内周面との間に接着剤を充填する工程を設けた請求項１～７の何れかの項に記載のマンホール更生工法。
9. 既設マンホールの内部に起立状態で挿入された筒状体と、
   前記筒状体と前記既設マンホールとの間に介在させ前記筒状体を前記既設マンホール内に保持する手段と、
   前記筒状体の上端開口部寄りの部分を前記既設マンホールの上端開口部から上方に突出させた状態で前記既設マンホール内に保持された前記筒状体の上端開口部寄りの部分の周囲を包囲するように設置された基礎ブロックと、
   前記筒状体を前記基礎ブロックに固定する固定手段と、を備えたマンホール更生構造。

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