JP4562604B2 - 地下埋設物浮上防止用の逆止弁を取付ける方法及び逆止弁 - Google Patents

Description

本発明は、下水道用のマンホールや共同溝などの埋設物が地震時における地盤の液状化現象等によって浮き上がるのを防止するため、埋設物の周壁に、常には埋設物内から埋設物外の地中側への水の流れを遮断し、地中側の土壌間隙水圧が上昇したときに地中側から埋設物内への水の流れを許容する逆止弁を取付ける方法及び該方法で用いる逆止弁に関する。

地震時には、地盤の液状化現象によってマンホールなどの埋設物が浮上することがあり、マンホールが浮上すると、下水道管の勾配が取れなくなって、下水道管の機能を失ってしまうことがある。マンホール等の埋設物が地震等によって浮き上がるのを防止する手段の一つとして、下記特許文献１には、マンホールの周壁に通水孔を形成して該通水孔にマンホール外からマンホール内への通水が可能な逆止弁を設け、マンホールの周りの地盤中の水を通水孔を通してマンホール内に取り込み、周辺地盤の含水率を低くして液状化を阻止する技術が開示されている。
特開平８−１７０３４９号

上述する従来の技術は、既設のマンホール等の埋設物に対しては適用することができず、また埋設物内部に外部から土砂が流入するおそれがあり、この点でなお、改良する余地があった。そこで特願２００４−３１１８１８号では、マンホール等の既設の埋設物の周壁に通水孔を形成して、該通水孔に埋設物外の地中側から埋設物内への水の流れを許容し、常には埋設物内から埋設物外への水の流れを遮断する逆止弁を取付けることが提案されている。

本発明は、こうした逆止弁を埋設物の周壁に取付けるための方法及び該方法で用いる逆止弁を提供することを目的とする。

請求項１に係る発明は、マンホール、共同溝等の埋設物の周壁にコアドリルを用いて穿孔作業を行い、周壁の肉厚の大半を穿孔した状態で穿孔作業を一旦中断し、コアドリルの穿孔作業によって形成された環状溝で囲まれるコアを根元より折って取り出す工程と、コア取出し後、コアを取出した孔にコアドリルのコアビットを挿入して、再度穿孔作業を行い、コアビット先端が埋設物周壁部の外周面近くに達するまで切込みを行ったのち、コアビットを抜き出す工程と、一方から他方への水の流れを遮断し、他方の水圧が一定圧以上になったときに他方から一方へ水が流れる逆止弁を上記コア取り出し孔内に上記一方から他方への向きが埋設物内から埋設物外への向きとなるように挿入して強く押し込み、コア取り出し孔内に残る埋設物周壁部を突き破って孔開けを行う工程とを有することを特徴とする。

本発明で用いる逆止弁は、一方から他方への水の流れを遮断し、他方から一方への水の流れは他方の水圧が一定圧以上になったときに行われるようなものであればどのようなものでもよく、その種類を問わない。敢えて例示すれば、特願２００４−３１１８１８号で提案されたようなものが挙げられる。このうちの２つを例示すると、図１はその一例で、内筒１ａと外筒１ｂからなるケース１と、内筒１ａの一端に固定されるフィルター２と、内筒１ａの他端の弁座１ｃに装着される蓋状の弁体３よりなり、フィルター側から一定以上の水圧が負荷すると、弁体３が押出されて開弁するようになっている。図２は別の例で、内筒１ａの弁座１ｃに装着される弁体４と、内筒１ａの一端に固定されるフィルター５とがバネ６によって連結され、フィルター側から一定以上の水圧が負荷されると、弁体４が押出されて開弁するようになっている。

逆止弁の押し込みは、金槌を用いて叩打することによって行うこともできるが、好ましくは、例えば孔あけを行ったコアドリルを用い、該コアドリルに逆止弁を装着して該コアドリルの送りハンドルを回してそのまま押し込む方法、該コアドリルにより逆止弁を回転させながら押込む方法、ジャッキで逆止弁を押込む方法、などによって行われる。

請求項２に係る発明は、一方から他方への水の流れを遮断し、他方の水圧が一定圧以上になったときに他方から一方へ水が流れる逆止弁を上記一方から他方への向きが埋設物内から埋設物外への向きとなるように向けて、逆止弁先端に穿孔刃物を取付け、該刃物を埋設物の周壁に当てがって、逆止弁と共に駆動装置により回転駆動して穿孔を行うことを特徴とする。

本発明で用いる穿孔刃物としては、例えばコアビット、ドリル等を用いることができ、駆動装置としてはコアドリル、ボール盤等を用いることができる。これらコアドリルやボール盤には通常、電動式のものが用いられるが、油圧式や空圧式のものを用いることもできる。

請求項３に係る発明は、請求項１又は２に係る発明で用いる逆止弁であって、先端に突起部を備えた破断金具を取付けたことを特徴とする。

本発明で用いる破断金具としては、例えば図３（Ａ）（Ｂ）に示すように、鋼管８を斜めに切断した形態をなすもので、切断端面を外向きにして弁体９に取付け、図示する先端部部分ａを突起部としたもの、図４（Ａ）（Ｂ）に示すように、鋼管１１に断面十字形の鋼製のコア１２を固着し、コア１２の一端を山形状に形成した形態をなすもので、山形状の一端ｂを突起部として、該突起部ｂを外向きにして弁体９に嵌着したもの、図５（Ａ）（Ｂ）に示すように、斜めに切断した形態をなす鋼管８に一端を山形状に形成した形態をなすコア１２を固着して先端部分ａと山形状の一端ｂを突起部としたものなどを例示することができる。なお、図中、１３は弁体９に取着され、埋設物周壁に開けられた孔内周面との間をシールし、埋設物周壁の内外を隔離するためのパッキン材を示す。

請求項４に係る発明は、請求項１又は２に係る発明で用いる逆止弁であって、コア取出し孔に押込んだ逆止弁の抜け止めを行う抜け止め手段を設けたことを特徴とする。

本発明の抜け止め手段としては、例えば図６に示すように、弁体９の外周の一箇所又は数箇所或いは外周全体に固着され、埋設物内に向かって傾斜する爪１５、図７に示すようにマンホール等の埋設物１６に開けられた孔１７の外周エッジに係止する湾曲した爪１８などを例示することができる。

請求項５に係る発明は、請求項４に係る発明の抜け止め手段が図８に示すように、埋設物１６に開けられた孔内周壁に形成された環状溝１９と、弁体９の一箇所又は数箇所或いは外周全体に固着され、埋設物内に向かって傾斜して、先端が上記環状溝１９に嵌合係止する爪１５よりなることを特徴とする。

既設の埋設物周壁に孔を開けてから逆止弁を挿入しようとすると、開けられた孔内に外部の土砂が流入して逆止弁を挿入できなくなることが予想されるが、請求項１及び２記載の発明のように、逆止弁挿入に伴って孔穿けが行われ、孔が貫通した時点では、逆止弁は、その大部分が孔の中に入っており、逆止弁によって孔が塞がれた状態となる。このように請求項１及び２記載の発明によると、埋設物周壁への逆止弁の取付けが容易かつ確実に行える。

また逆止弁を押込んでコア取り出し孔の孔底に残る埋設物壁部を突き破る際、逆止弁先端が複数ないし多数箇所で埋設物壁部に当ると、応力が分散されて孔底の埋設物壁部を突き破るのに大きな押込み力を必要とし、また壁部は厚みが最も薄い環状の切り込み部分で破断されて図９に示すように、円盤状の壁部７が押出され、この壁部７が逆止弁の入口１０を殆ど塞いで埋設物外の地中側の水を埋設物内に通す妨げとなることが予想される。これに対し、請求項３に係る発明の逆止弁によると、逆止弁押込み時に突起部がコア取出し孔の底に残る埋設物壁部に当って応力集中を生じ、埋設物壁部の破断に大きな押込み力を必要とせず、破断が容易に行えると共に、壁部が小割りにされ、破断された壁部が孔入口を塞ぐのを防止することができる。

請求項４に係る発明の逆止弁によると、押込まれた逆止弁が外圧により埋設物内へ抜け落ちるのを防止することができる。
請求項５に係る発明の逆止弁によると、逆止弁の抜け落ちをより確実に防止することができる。

以下、埋設物であるマンホール２１の周壁に逆止弁を取付ける本発明の実施形態について図面により説明する。

逆止弁取付けに当っては先ず、図１０に示すようなコアドリル２２を用いてマンホール周壁に孔穿けを行う。コアドリル２２は、図示するように基本構造がベース２３と、ベース２３に直交して支持される支柱２４と、支柱２４にスライド可能に装着され、支柱２４に添設のラック２５と噛合するピニオンを回転駆動する送りハンドル２６及び駆動軸を回転駆動するモータ２７を備えたヘッド２８と、駆動軸に取外し可能に取着されるコアビット２９よりなるもので、マンホール周壁への孔穿け時には、支柱２４をマンホール２１の直径方向に向けてベース２３をマンホール周壁に固定し、ついでサポートハンドル３０の回動操作により、支柱自由端よりジャッキを押出してマンホール周壁に当て、支柱２４をマンホール２１の直径方向に突っ張った状態で固定する。ついでコアビット２９を取付けた状態で（図１０）、ヘッド２８を支柱２４に沿ってスライドさせ、コアビット２９をマンホール周壁に押し当てる。次にモータ２７を起動してコアビット２９を回転駆動させ、送りハンドル２６を回して切り込みを行う。切り込みはマンホール周壁の肉厚の例えば８〜９割に達するまで行われ（図１１）、８〜９割に達すると、送りハンドル２６を逆に回してコアビット２９をマンホール周壁より抜き出す（図１２）。コアビット抜き出し後、コアビット２９を抜き出した後の環状溝３０に例えば楔を打ち込んで環状溝３０で囲まれるコア３１を根元より折り、取り出す（図１３）。この状態では、図示するように、コア３１を取り出した孔３２底に残る壁部３３は、外周縁の厚みが厚くなっている。

コア取出し後、コア３１を取り出した孔３２に再度コアビット２９を挿入し、切り込みを再開する。この切り込みは、外周面近くに達するまで行われる（図１４）。その後、コアビット２９を再度抜き出す。図１４は、コアビット２９を抜き出したコア取出し孔３２を示し、３４は、切り込みを示す。その後、孔３２内に逆止弁を押込む。この逆止弁は、例えば図８に示すような破断金具３７を取付けた逆止弁３５で、コアビット２９を取外したコアドリル２２に取付けて孔３２内に押込み、コアドリルの送りハンドル２６を回しながら送る。そして破断金具３７で孔底に残るマンホール壁部３３を突き破り、該壁部３３を図示するように小片に破断する（図１５）。マンホール壁部の貫通は、送りハンドル２６の負荷が一時的に上昇したのち、急減することによって検出される。送りを停止された逆止弁３５は、その場所に留まり、コアドリル２２の駆動軸が逆止弁３５より外される。以後、逆止弁３５は該逆止弁３５に図８に示すように、抜け止め用の爪１５が設けられているため、マンホール外の水圧が上昇するようなことがあってもマンホール内に抜け出るようなことはない。

本発明で用いる逆止弁の一例を示す断面図。 逆止弁の別の例の断面図。 破断金具を取付けた逆止弁を示す図。 別の態様の破断金具を取付けた逆止弁を示す図。 更に別の態様の破断金具を取付けた逆止弁を示す図。 抜け止め手段の爪を備えた逆止弁をコアを取り出した孔に取付けた正面図。 抜け止め手段の別の態様の爪を備えた逆止弁をコアを取り出した孔に取付けた正面図。 図６に示す逆止弁の別の使用態様を示す断面図。 円盤状の壁部が破断された状態を示す断面図。 マンホールに孔穿けのためコアドリルを取付けた状態を示す図。 コアビットにより切り込みを入れたときの拡大断面図。 コアビットを抜き出して環状溝を形成したマンホールの周壁の断面図。 コアを折って取り出したコア抜き出し孔の断面図。 コアビットで再度切り込みを入れたのち、コアビットを抜き出したコア取出し孔の断面図。 破断金具を取付けた逆止弁をコアを取出した孔に取付けた状態を示す図。

符号の説明

１・・ケース
２、５・・フィルター
３、４、９・・弁体
６・・バネ
７・・円盤状の壁部
８、１１・・鋼管
１０・・逆止弁の入口
１２、３１・・コア
１３・・シール材
１５、１８・・爪
１６・・埋設物
１７・・孔
１９、３０・・環状溝
２１・・マンホール
２２・・コアドリル
２３・・ベース
２４・・支柱
２５・・ラック
２６・・送りハンドル
２７・・モータ
２８・・ヘッド
２９・・コアビット
３２・・コアを取り出した孔
３３・・壁部
３５・・逆止弁
３７・・破断金具

Claims (5)

1. マンホール、共同溝等の埋設物の周壁にコアドリルを用いて穿孔作業を行い、周壁の肉厚の大半を穿孔した状態で穿孔作業を一旦中断し、コアドリルの穿孔作業によって形成された環状溝で囲まれるコアを根元より折って取り出す工程と、コア取出し後、コアを取出した孔にコアドリルのコアビットを挿入して、再度穿孔作業を行い、コアビット先端が埋設物周壁部の外周面近くに達するまで切込みを行ったのち、コアビットを抜き出す工程と、一方から他方への水の流れを遮断し、他方の水圧が一定圧以上になったときに他方から一方へ水が流れる逆止弁を上記コア取り出し孔内に上記一方から他方への向きが埋設物内から埋設物外への向きとなるように挿入して強く押し込み、コア取り出し孔内に残る埋設物周壁部を突き破って孔開けを行う工程とを有することを特徴とする地下埋設物浮上防止用の逆止弁を取付ける方法。
2. 一方から他方への水の流れを遮断し、他方の水圧が一定圧以上になったときに他方から一方へ水が流れる逆止弁を上記一方から他方への向きが埋設物内から埋設物外への向きとなるように向けて、逆止弁先端に穿孔刃物を取付け、該刃物を埋設物の周壁に当てがって、逆止弁と共に駆動装置により回転駆動して穿孔を行うことを特徴とする地下埋設物浮上防止用の逆止弁を取付ける方法。
3. 先端に突起部を備えた破断金具を取付けたことを特徴とする請求項１又は２記載の方法で用いる逆止弁。
4. コア取出し孔に押込んだ逆止弁の抜け止めを行う抜け止め手段を設けたことを特徴とする請求項１又は２記載の方法で用いる逆止弁。
5. 上記抜け止め手段が埋設物に開けられた孔内周壁に形成された環状溝と、弁体の一箇所又は数箇所或いは外周全体に固着され、埋設物内に向かって傾斜して、先端が上記環状溝に嵌合係止する爪よりなることを特徴とする請求項３記載の逆止弁。

Images