JP4175755B2

JP4175755B2 - 埋設管路の浮上防止構造

Info

Publication number: JP4175755B2
Application number: JP33353399A
Authority: JP
Inventors: 俊典河端; 信夫藤田; 弘康佐藤
Original assignee: Kubota Corp
Current assignee: Kubota Corp
Priority date: 1999-11-25
Filing date: 1999-11-25
Publication date: 2008-11-05
Anticipated expiration: 2019-11-25
Also published as: JP2001153262A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、埋設管路の浮上防止構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、埋設管路の敷設工法の簡略化、工期の短縮化を目的として、管の埋設深さを浅くする、いわゆる浅埋設工法が増加しつつある。
このような浅埋設工法を地下水位の高い地盤で採用すると、地下水によって埋設管が浮上し不都合となる問題があった。特に大口径管ほど浮力が大きくなるので弊害は顕著となる。
【０００３】
即ち、通常の深い埋設条件での工法の場合は、管上部の土の重みが浮上に対抗するが、浅埋設工法の場合、管上部の土の重みが不足するため、管路が浮上してしまうのである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、地中に埋設した管の浮上防止構造として、図１０に示すように、土木シート２で包んだ埋設管３の管底部３ａ周囲を管断面の中間高さまで埋戻土４で埋戻した後、管頂部３ｂから別の土木シート７を敷設し、埋設管３の下面を支持する土木シート２の余剰部と重ねて掘削溝１内に敷設し、その上に埋戻土５、６を埋戻すことによって、土木シート２で管路の沈下を防止すると共に、土木シート７で埋設管３よりも広い範囲の埋戻土５、６の重みを埋設管３に加わえるようにして管路の浮上を防止するようにした構造が開示されている（例えば特許第２７７６６９５号特許公報）。
【０００５】
この工法の場合、工事の進展状況に応じ二枚の土木シート２、７を管の湾曲した上面、下面に沿って展開、敷設しなければならないので、作業が非常に煩雑となる問題があった。
また、二枚の土木シート２、７を用意しなければならず、準備すべき資材も多くなる問題があった。
【０００６】
この発明は上記問題を解消し、浅埋設工法を採用した場合に地下水位による管の浮上を簡単な施工で確実に防止することができる埋設管路の浮上防止構造を提供することを課題としてなされたものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、この発明の埋設管路の浮上防止構造は、埋設管の側部にジオシンセティックスの端部を連結すると共に、該ジオシンセティックスに前記埋設管周囲の埋戻土を包み込んだことを特徴とするものである。
ここに、ジオシンセティックスとは、土と共に使用されるシート状資材、例えばジオテキスタイル、ジオネット、ジオグリッドなどの総称を言い、ジオテキスタイルとは、高強力、低伸度でクリープ変形が小さく施工時の耐衝撃性に優れた物理的性質と、耐候性、耐薬品性、耐寒性、耐熱性に優れ土との摩擦性が良い化学的性質を有した繊維、例えばアラミド繊維を高密度ポリエチレン樹脂あるいはポリエステル繊維と複合させた繊維材料で形成された編布、織布、不織布を言う。また、ジオネット、ジオグリッドとは前記繊維材料からなるネット状体を言う。
【０００８】
従って、この発明によれば、管側面にジオシンセティックスを一体に連結し、展開した前記ジオシンセティックスの上に埋戻土を埋戻し、この埋戻土を前記ジオシンセティックスの余剰部で包み込み、そのあと全体を埋め戻せば、埋設管より広い面積の埋戻土の重みがジオグリッドを介して埋設管に伝わるため、地下水による管の浮上が防止できる。
【０００９】
また、従来のように管の湾曲した上下面に沿わせて二枚のシートを展開する必要もないので埋戻し作業が容易となる。また、シートも一枚で済むので資材も少なくて済む。
【００１０】
【発明の実施の形態】
次に、この発明の埋設管路の浮上防止構造の実施の形態について説明する。
実施の形態１
図１はこの発明の実施の形態１の埋設管路の浮上防止構造に用いられる埋設管の斜視図、図２は同要部断面図、図３は埋設管３の他の構成例の要部断面図、図４は図３の斜視図、図５はこの発明の実施の形態１の埋設管路の浮上防止構造の断面図である。
【００１１】
図１において、埋設管３は管の横断面における中間高さの位置に網状をなすジオシンセティックス（以下ジオグリッドと言う）１０を結止するための係止部３１…３１が管軸方向に沿って多数突設されている。
この結止部３１…３１は、埋設管３の側面に一体的に取付けられ、埋設管３が鋳鉄管のような金属管の場合はＵ字状の金属製ピースを溶接することにより取り付けられている。
【００１２】
また、埋設管３がＦＲＰ管、ＦＲＰＭ管、塩化ビニル管などの場合は、製造時にＵ字状ピースがハンドレイアップなどにより一体に取り付けられ、合成樹脂管の場合は同様な材質のピースを接着剤または溶着により取り付けられる。
また、上記ジオグリッド１０には前記係止部３１に係止される環状の嵌合部１０ａ…１０ａが設けられている。
【００１３】
そして係止部３１に嵌合部１０ａ…１０ａを点線で示すように同一見通し線上に配置し、図１に仮想線で、また図２に断面を示すように連結棒３２を挿通することにより連結するようにされている。
なお、ジオグリッド１０を取付ける構造は、以上の他、図３、図４に示すように管３の外周にバンド部材３３を巻回し、バンド部材３３を締結する耳部３４に連結棒３２の係合部３４ａを形成し、ここに連結棒３２を収納してボルトナット３５を締結して取り付け、この連結棒３２に嵌合部１０ａ…１０ａを挿通するようにすることもできる。
【００１４】
次に上記埋設管による埋設管路の浮上防止構造を説明する。
図５に示すように、必要な巾に掘削溝１が掘り下げられ、底面１ｂに必要に応じ基床材料１ｃが投入され地固めされている。
掘削溝１の底面１ｂに埋設管３が設置され、該埋設管３の側面は、係止部３１…３１の位置まで埋戻土４で埋め戻され突き固められている。
【００１５】
そして、係止部３１、３１にジオグリッド１０が連結棒３２によって連結され前記埋設管３両側から前記掘削溝１内側面１ｄ、１ｄへと掘削溝１の埋戻土４上に沿って展開敷設されている。そして、このジオグリッド１０で囲まれる掘削溝１内面が、前記埋設管３外面の管頂３ｂに達する高さまで埋戻土５で埋め戻され、この埋戻土５の重量がジオグリッド１０に加わるようにされている。
【００１６】
そして、埋戻土５上面に前記ジオグリッド１０の余剰部１０ｂが折り重ねて被せられ、これによって埋戻土５が包み込まれている。
そして、埋戻土５を包み込んだジオグリッド１０上に掘削溝１の開口上部まで埋戻土６で埋め戻されている。
従って、ジオグリッド１０には、埋戻土５、６の重さが加わるようにされ、この結果、埋設管３にはジオグリッド１０から係止部３１を介して埋設管３の投影面積より大きい面積の重みが伝えられ、地下水の浮力への対抗力となるようにされている。
【００１７】
次に上記実施の形態１の施工手順を説明する。
図６に示すように掘削溝１を掘削し両側１ｄ、１ｄに矢板１１、１１を打ち込んで土止めを施すと共に、必要に応じ基床材料１ｃを投入し地固めする。
次いで、埋設管３を設置し、係止部３１高さまで管底部３ａから埋戻土４で埋め戻し、特に管底部３ａに空洞ができないよう十分に突き固めて埋め戻す。
【００１８】
そして、係止部３１高さまで埋め戻せば、係止部３１、３１にジオグリッド１０を結止し、突き固めた埋戻土４上面と溝１の両側面１ｄ、１ｄに沿ってジオグリッド１０を仮支持する。
この仮支持は、溝底面ではジオグリッド１０を平らにならすだけで、溝側面では、例えば矢板１１、１１側面にフック（図示せず）を突設しこれにジオグリッド１０を引っ掛けるか、長尺ロッド（図示せず）を矢板上面から水平に吊支し、この長尺ロッドにジオグリッド１０の他端を係止する等して支持する。
【００１９】
そして、掘削溝１内の空間を、埋設管３の管頂高さまで埋戻土５で埋め戻し、再び良く締め固める。
このように埋戻した後は、図７に示すようにジオグリッド１０の仮支持を解き、余剰部１０ｂ、１０ｂを埋戻土５上に重ねて敷設し、その上から溝１の開口面まで埋戻土６で埋戻す。そして最終的に矢板１１を引き抜いて図８（ａ）に示すように埋戻土６を良く締め固める。
【００２０】
なお、埋設管３が沈下しようとしても、ジオグリッド１０は埋戻土４で沈下が抑えられるので、管下面３ａに図１０に示したような土木シート２を敷設しなくても沈下防止となる。
さらに、ジオグリッド１０は網目状をなすので、水はけが良く、ジオグリッド１０が展開する面に地下水が滞留したりあるいは埋設管３を包んだ状態でジオグリットが地下水中に浮いてしまうこともない。
実施の形態２
上記実施の形態１において、ジオグリッド１０を埋設管３の管側面の中間高さに連結した場合を示したが、図９に示すように、管底部３ａとしても良い。
【００２１】
この場合、ジオグリッド１０は管底部３ａより掘削溝１底面１ｂの基床材料１ｃ上から掘削溝１内壁面に沿って配置され、管底部３ａより管側部まで埋戻土５で埋戻され、その上に管頂部３ｂにかけて余剰部１０ｂ、１０ｂが重ねられ、さらにその上に溝掘削溝１上部まで埋戻土６で埋戻した構成とされている。
なお、上記以外の構成は実施の形態１と同じであるため、同一部分は同一符号を付すことにより詳細な説明は省略する。
【００２２】
この実施の形態２の場合は、管底部３ａの埋戻土５も浮上防止の重りとして機能するので、浮力の大きい大径管や浅く埋設する管の場合に有利となる。また、管底部３ａ両脇の埋戻土５ａ、５ａの締め固めは、従来の場合、図１１に示すように管底両脇部分を突き固め、その後埋戻部を土木シート７、７で覆う場合に埋戻土５ａ、５ａの垂直壁部分５ｂ、５ｂが崩れる等して作業が困難であったが、この実施の形態２では両脇部の埋戻土５ａ、５ａの突き固めが容易にでき、埋戻状態が良くなる。
【００２３】
上記実施の形態１、２において使用するジオシンセティックスの形態として、網目状をなすジオグリッドの場合を説明したが、濾過性や面内透水性の良ければ編布、織布、不織布等のいわゆるジオテキスタイルを使用しても良い。
また、図８（ｂ）に示すように掘削溝１として、矢板を用いない素掘り溝とした場合も同様の手順で埋設管３を埋設することができ、ジオグリッド１０によって同様な効果が得られる。なお、図８（ｂ）において、図８（ａ）と同一部材については同一符号を付す事によって詳細な説明は省略する。
【００２４】
【発明の効果】
この発明は以上説明したように、埋設管より広い面積の埋戻土の重みが布状、網状をなすジオシンセティックスを介して埋設管に加わるようにしたので、地下水位によって埋設管に浮力が作用するような場合であっても、十分な埋戻土質量が加わり浮上が防止される。
【００２５】
さらに、地震時の液状化による浮力発生時でも浮上防止効果が発揮される。
また、施工に際してもジオシンセティックスを管の側面に結止するだけでよく、従来の土木シートに比べ必要枚数が半減する上、管底や管頂を通して湾曲面に沿って敷設する必要がないので、施工が簡略化されるといった効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の形態１の埋設管とジオグリッドとを示す斜視図である。
【図２】埋設管とジオグリッドとの結合状態を示す要部断面図である。
【図３】埋設管とジオグリッドとの結合状態の他の構成例を示す要部断面図である。
【図４】図３に示す結合状態の斜視図である。
【図５】実施の形態１の管路の浮上防止埋設構造の断面図である。
【図６】実施の形態１の施工状態を示す断面図である。
【図７】実施の形態１の施工状態を示す断面図である。
【図８】実施の形態１の施工状態を示す断面図であり、（ａ）は矢板を用いた掘削溝の場合、（ｂ）は矢板を用いない素掘り溝の場合を示す。
【図９】実施の形態２の管路の浮上防止埋設構造の断面図である。
【図１０】従来の埋設構造を示す断面図である。
【図１１】他の従来の埋設構造を示す断面図である。
【符号の説明】
１掘削溝
２土木シート
３埋設管
４埋戻土
５埋戻土
６埋戻土
１０ジオグリッド（ジオシンセティックス）
１０ｂ嵌合部
３１係止部

Claims

埋設管の側部にジオシンセティックスの端部を連結すると共に、該ジオシンセティックスに前記埋設管周囲の埋戻土を包み込んだことを特徴とする埋設管路の浮上防止構造。