JP4718409B2

JP4718409B2 - 人孔の補強工法

Info

Publication number: JP4718409B2
Application number: JP2006277658A
Authority: JP
Inventors: 一成浅利; 敏浩中村; 克彦東; 勉土屋; 幸雄菅谷; 亮平田中
Original assignee: Ashimori Industry Co Ltd; Kansai Electric Power Co Inc; Ashimori Engineering Co Ltd
Current assignee: Ashimori Industry Co Ltd; Kansai Electric Power Co Inc; Ashimori Engineering Co Ltd
Priority date: 2006-10-11
Filing date: 2006-10-11
Publication date: 2011-07-06
Anticipated expiration: 2026-10-11
Also published as: JP2008095369A

Description

本発明は、地中に形成され上部に開口を有し周囲をコンクリート壁で囲まれた人孔の内壁の表面を覆って補強する人孔の補強工法に関する。

従来、地中に形成されており電力ケーブル等が収容される用途などに用いられる人孔を補強する工法が知られている（例えば、特許文献１、２参照）。この特許文献１に記載の人孔補強工法は、人孔の内面に繊維シートを貼り付け、当該繊維シートの上にモルタルを塗布し、このモルタルの上に繊維シートを貼り付けて、この中間部のモルタルを上述する両側の繊維シートで挟み込んで３層構造となる繊維シートとモルタルを併用した人孔の補強工法である。また、特許文献２に記載の老朽人孔の更生工法は、人孔の内面に繊維シートを貼り付け、この繊維シートの隅角部の上にモルタルを塗布して２層構造とし、隅角部と隅角部との間の中央部は繊維シートのみとした老朽人孔の更生工法である。

また、劣化の進んだ大口径の下水道管路や雨水管路、あるいは各種交通機関などに使用されるトンネル等の補修を行うのに適した工法が知られている（例えば、特許文献３参照）。この工法は、管路内に搬入可能な複数の補強部材を用いて当該既設管内面に略沿った中空骨組み状補強体を組み立て、その補強体の内側に複数の内面部材を取り付けて既設管路の筒長方向に沿って筒状に組み立てた後、その内面部材と既設管内面との間の空隙内に硬化性充填材を注入する既設管路の補修工法である。

特開２００３−１５５７５５号公報特開２００５−４８３９９号公報特開２００１−３１１３８７号公報

しかしながら、特許文献１に記載された人孔補強工法や特許文献２に記載された老朽人孔の更生工法は、人孔のような狭い作業スペースであっても補強構造を構築することができるが、この人孔内の壁面に沿って、電力ケーブル等が収容されている場合、その収容状態によっては、作業員の壁面へのアクセスが容易でない場合がある。また、本補強工法は、鉄筋が設けられておらずモルタルの塗布や繊維シートの貼り付けのみで、さらに強度を向上させることが望まれる。

また、特許文献３に記載された既設管路の補修工法は、作業環境の広い大口径の下水道管路やトンネル等の補修には非常に有効な工法である。しかし、比較的大型の補強部材を使用するため、人孔のような作業スペースの狭い箇所においては、補強部材を配設する作業性や内面部材を補強部材に嵌合する作業性が良いとは言えず、適用が容易でない場合がある。

本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、電力ケーブル等が収容された作業スペースの狭い環境であっても、容易に人孔の内壁を補強することができるとともに、十分な強度も確保することができる人孔の補強工法を提供することにある。

課題を解決するための手段及び効果

本発明に係る人孔の補強工法は、地中に形成され上部に開口を有する人孔の内壁の表面を覆って補強する人孔の補強工法に関する。そして、本発明に係る人孔の補強工法は、上記目的を達成するために以下のようないくつかの特徴を有している。すなわち、本発明の人孔の補強工法は、以下の特徴を単独で、若しくは、適宜組み合わせて備えている。

上記目的を達成するための本発明に係る人孔の補強工法における第１の特徴は、複数のボルト挿入用孔と長手方向片側に配置される複数の第１嵌合部とが設けられた複数の鋼板製リンクと、前記鋼板製リンク同士を連結するための連結用ボルト及びナットと、前記第１嵌合部に嵌合される第１嵌合部材と、前記鋼板製リンク及び前記第１嵌合部材により形成される第２嵌合部に嵌合される第２嵌合部材と、を備えるフレーム体を前記人孔の内壁に配設するため、ワイヤロープを備えた吊り下げ支持手段を前記開口の上部に設置する吊り下げ支持手段設置工程と、前記鋼板製リンクを、前記連結用ボルト及びナットにより並列に複数連結することで鋼材連結体を形成する鋼材連結体形成工程と、前記ワイヤロープを前記開口から前記人孔内に挿入し、前記鋼材連結体を前記ワイヤロープの先端に係止して吊り下げ支持し、前記人孔の内壁に沿って配置する鋼材連結体配置工程と、前記第１嵌合部材を前記第１嵌合部に嵌合し、前記人孔の内壁の補強面を形成する前記第２嵌合部材を前記第２嵌合部に嵌合して補強部材連結体を形成する補強部材連結体形成工程と、前記吊り下げ支持手段により吊り下げ支持された前記補強部材連結体の吊り下げ位置を前記人孔の内壁の上下方向に調整しながら、前記鋼板製リンクを前記人孔の内壁に沿うよう前記補強部材連結体の上下左右に連結する鋼板製リンク追加工程と、前記補強部材連結体形成工程とを、複数回繰り返すことで、複数の前記補強部材連結体の連結体として形成される前記フレーム体を、前記人孔の内壁に沿って配設するフレーム体形成工程と、前記フレーム体と前記人孔の内壁との間に自硬化性充填材を注入する充填材注入工程と、を備えていることである。

この構成によると、作業スペースへの搬入作業の容易さや作業スペース内における組み立て作業の容易さを考慮して、鋼板製リンク等の補強部材の寸法を適宜設定することができる。そして、所定寸法の補強部材を搬入した作業スペースにて、連結用ボルト及びナットにより鋼板製リンクを並列に複数連結して鋼材連結体を形成するとともに、吊り下げ支持手段を適宜用いながら嵌合部材を人孔の内壁に沿って配置された鋼材連結体に嵌合し鋼板製リンクを適宜追加連結してフレーム体を形成して、人孔の内壁を容易に補強することができる。

また、人孔の補強に必要な強度に応じて鋼板製リンクの数量を適宜設定することができる。また、フレーム体と人孔の内壁との間に内面補強層を形成することで、さらに高強度の補強をすることができる。したがって、電力ケーブル等の障害物が収容された作業スペースの狭い環境であっても、容易に人孔の内壁を補強することができるとともに、十分な強度も確保することができる。尚、本発明は、地中に形成され上部に開口を有し周囲をコンクリート壁で囲まれた電力ケーブル等が収容された人孔であって、障害物があり作業スペースの狭い人孔の内壁を補強する場合に有効である。

本発明に係る人孔の補強工法における第２の特徴は、前記吊り下げ支持手段設置工程は、少なくとも１つのフックを前記人孔の内壁に固定して前記ワイヤロープの移動経路を形成することである。

この構成によると、人孔の内壁に沿うワイヤロープの移動経路を確保することができるので、作業スペースを確保し易く組み立て作業の効率化を図ることができる。また、人孔の内壁とワイヤロープとの接触を適切に回避することができるため、人孔の内壁の損傷防止にも効果がある。

本発明に係る人孔の補強工法における第３の特徴は、前記鋼材連結体配置工程は、前記ワイヤロープの先端をリング状に形成し、前記鋼材連結体を前記ワイヤロープのリング状先端に係止することである。

この構成によると、鋼材連結体をワイヤロープに係止する作業が容易となり、鋼材連結体の配置作業の効率化を図ることができる。

本発明に係る人孔の補強工法における第４の特徴は、前記吊り下げ支持手段設置工程は、複数の前記吊り下げ支持手段を設置することである。

例えば、人孔の内壁面近傍の上方と下方とにそれぞれ障害物が配置されているため、中央部の狭い空きスペースを利用して鋼材連結体を人孔の内壁に沿って配置し嵌合部材を取り付けた補強部材連結体を組み立てていく必要がある場合、まず、吊り下げ支持された第一補強部材連結体を人孔の内壁面に沿って、例えば、下方向に向かって配設していく。その後、上記第一補強部材連結体を吊り下げ支持したまま、これとは別に吊り下げ支持された第二補強部材連結体を人孔の内壁面に沿って上方向に向かって配設していく必要がある。

このような場合には、複数の吊り下げ支持手段を用いることにより作業の効率化を図ることができる。尚、必ずしも人孔の内壁面近傍の上方と下方とにそれぞれ障害物が配置されている場合に限らず、人孔内壁の補強の必要な距離が長い場合等においては、複数の吊り下げ支持手段を用いることにより作業の効率が向上する。

以下、本発明を実施するための形態について図面を参照しつつ説明する。本発明に係る人孔の補強工法は、地中に形成され上部に開口を有し周囲をコンクリート壁で囲まれた電力ケーブル等が収容された人孔であって、障害物があり作業スペースの狭い人孔の内壁を補強する場合に有効となる。

図１は、本発明に係る人孔の補強工法が人孔１２０内に施された状態を一部切欠き断面とともに示す概略の斜視図である。図２は、本発明に係る人孔の補強工法によって人孔１２０の壁面に沿って構築される図１に示すフレーム体１の概略の斜視図である。本発明に係る人孔の補強工法を使用することにより、図１及び図２に示すように、鋼板製リンク１１と、第１嵌合部材１２と、第２嵌合部材１３と、を備えたフレーム体１と、内面補強層１５とが形成され、これらにより人孔１２０の内壁の表面が覆われ補強される。

図３は、鋼板製リンク１１を示す斜視図である。図３に示すように、鋼板製リンク１１には、長手方向片側に複数の第１嵌合部１１ａと、複数のボルト挿入用孔３１と、が設けられている。第１嵌合部１１ａは、凹の形状を有し、略中央部が広く、開口部分はそれよりも狭く形成されている。鋼板製リンク１１の材質は、コスト面と強度面とから炭素鋼とすることが好ましいが、ステンレス鋼とすることもできる。ここで、ボルト挿入用孔３１が複数設けられていることにより、このボルト挿入用孔３１に挿入され鋼板製リンク１１を互いに連結するための連結用ボルト１４（図６参照）の数量を適宜決定することができるので、フレーム体１の強度を自由に設定することが可能となる。

また、鋼板製リンク１１の長さは、作業スペース等を考慮して適宜決定でき、鋼板製リンク１１の形状は、例えば、人孔１２０内壁のコーナー部を補強する場合には、そのコーナー部に沿う半径をもった形状とすることもできる。

図４は、第１嵌合部材１２を示す斜視図である。図４に示すように、第１嵌合部材１２は、略一様の厚みをもった一様断面の長尺部材であり、その断面形状は、上記第１嵌合部１１ａとほぼ同一の形状で角張ったＣ字形となっている。第１嵌合部材１２の材質は、耐腐食性に優れ、軽量で施工性にも優れ、かつコストも安価なポリエチレン樹脂をはじめとするオレフィン系等の熱可塑性樹脂や、不飽和ポリエステル樹脂をはじめとする熱硬化性樹脂とすることが好ましいが、より強度の高い繊維強化プラスチック、難燃性を有する熱可塑性樹脂、ステンレス鋼等とすることもできる。

図５は、第２嵌合部材１３を示す斜視図である。図５に示すように、第２嵌合部材１３は、略一様の厚みをもった一様断面の長尺部材であり、その断面形状は、人孔１２０の補強面を形成する平らな面を有し、その両側端部には嵌合用凸部６１ａと６１ｂとが形成されて対称形をなした略コ字形となっている。第２嵌合部材１３の材質は、上記第１嵌合部材１２の材質と同様であり、耐腐食性に優れ、軽量で施工性にも優れ、かつコストも安価なポリエチレン樹脂をはじめとするオレフィン系等の熱可塑性樹脂や、不飽和ポリエステル樹脂をはじめとする熱硬化性樹脂とすることが好ましいが、より強度の高い繊維強化プラスチック、難燃性を有する熱可塑性樹脂、ステンレス鋼等とすることもできる。

図６は、鋼板製リンク１１を連結用ボルト１４及びナットにより並列に複数連結して形成された鋼材連結体６を示す斜視図である。図７は、上記鋼材連結体６を人孔１２０内の壁に沿って配置した状態を示す模式図である。

本発明に係る人孔の補強工法における一実施形態は、図７に示すように、まず、吊り下げ支持手段２１ａを人孔１２０の上部に設けられた開口の上部に設置する、吊り下げ支持手段設置工程が行われる。ここで、吊り下げ支持手段２１ａの設置は、あらかじめ人孔１２０上方の地面に設置された鋼製の仮設部材に吊り下げるなどの方法がある。鋼製の仮設部材としては、例えば、形鋼を門形に組み立てたものが挙げられる。吊り下げ支持手段２１ａとしては、手動や電動のチェーンブロックが用いられるが、補強部材の吊り下げ位置を上下に調整できるものであれば、これに限られない。

次に、鋼板製リンク１１を、連結用ボルト１４とナットとを用いて、並列に複数連結することで図６に示すような鋼材連結体６を形成する、鋼材連結体形成工程が行われる。ここで、鋼板製リンク１１を互いに連結するための連結用ボルト１４の数量を適宜決定することができるので、鋼材連結体６の強度を自由に設定することが可能となる。尚、鋼材連結体形成工程は、人孔１２０の外部で行ってもいいし、人孔１２０の内部で行っても良く、作業環境から適宜決定されれば良い。

上述の吊り下げ支持手段設置工程において、図７に示すように、ワイヤロープ２１ｂの移動経路を形成するために、フック８１ａ、８１ｂ、８１ｃが人孔１２０の壁面に固定される。鋼材連結体配置工程では、鋼材連結体形成工程で形成された鋼材連結体６を上記ワイヤロープ２１ｂの先端に係止し、鋼材連結体６は、人孔１２０の壁面に沿って配置される。ここで、ワイヤロープ２１ｂの移動経路を形成するために、人孔１２０の形状や人孔１２０内の状況によって、上記フックの数量を適宜変更する。また、ワイヤロープ２１ｂの先端をリング状に形成したものを用いて、例えば、鋼板製リンク１１を互いに連結するための連結用ボルト１４の端をワイヤロープ２１ｂ先端のリング状部分に係止する等することにより作業が容易となり、作業の効率が向上する。また、鋼板製リンク１１に設けられたボルト挿入用孔３１を用いて鋼材連結体６をワイヤロープ２１ｂの先端に係止することもできる。尚、上記フックとしては、頭部にリングが形成されたボルトであるアイボルトや頭部にリングが形成されたナットであるアイナット等を用いることができ、また、鋼製、アルミ合金製等、種々の材質のものを用いることができる。

図８は、第１嵌合部材１２と、第２嵌合部材１３とを鋼材連結体６に嵌合した補強部材連結体８が人孔１２０の壁面に沿って配置された状態を示す模式図である。図１０は、鋼板製リンク１１と、第１嵌合部材１２及び第２嵌合部材１３との嵌合状態を示す図である。図１１は、第１嵌合部材を鋼板製リンク１１に嵌合する状態を示す図である。図１２は、図１１とは形態を異にする、第１嵌合部材を鋼板製リンク１１に嵌合する状態を示す図である。図１３は、第２嵌合部材を鋼板製リンク１１に嵌合する状態を示す図である。図１４は、図１３とは形態を異にする、第２嵌合部材を鋼板製リンク１１に嵌合する状態を示す図である。

補強部材連結体形成工程では、まず、第１嵌合部材用取付具５０を用いて、鋼材連結体６の鋼板製リンク１１に設けられた第１嵌合部１１ａに第１嵌合部材１２を嵌合する。図１１には、第１嵌合部材用取付具５０の一端に設けられたフック状の係止部を、鋼板製リンク１１を連結する連結用ボルト１４に係止して、第１嵌合部材１２を第１嵌合部１１ａに嵌合する状態が、図１２には、第１嵌合部材用取付具５０の一端に設けられた突起状の係止部を、鋼板製リンク１１に設けられたボルト挿入用孔３１に係止して、第１嵌合部材１２を第１嵌合部１１ａに嵌合する状態が示されている。

次に、第２嵌合部材用取付具５１ａ又は第２嵌合部材用取付具５１ｂを用いて、鋼板製リンク１１及び第１嵌合部材１２により形成される第２嵌合部１１ｂに第２嵌合部材１３を嵌合する。図１３には、第２嵌合部材用取付具５１ａの一端に設けられたフック状の係止部を、鋼板製リンク１１を連結する連結用ボルト１４に係止して、第２嵌合部材１３を第２嵌合部１１ｂに嵌合する状態が、図１４には、第２嵌合部材用取付具５１ｂの一端に設けられた突起状の係止部を、鋼板製リンク１１に設けられたボルト挿入用孔３１に係止して、第２嵌合部材１３を第２嵌合部１１ｂに嵌合する状態が示されている。

ここで、上記のような嵌合部材用取付具を用いることにより、作業スペースの狭い環境下においても容易に作業することが可能となるが、例えば、木製ハンマー、鋼製ハンマー等を用いても、それぞれの嵌合部材を鋼板製リンク１１に嵌合することができる。また、図１１及び図１３に示す嵌合作業においては、連結用ボルト１４が係止先として用いられるが、鋼板製リンク１１を直列に連結するためのボルト等を係止先として用いても良い。

このようにして、第１嵌合部材１２と、第２嵌合部材１３とを鋼材連結体６に嵌合した補強部材連結体８が形成される。ここで、図１０に示すように、第２嵌合部材１３の嵌合用凸部６１ａ及び６１ｂと、第１嵌合部材１２との間に例えば合成ゴムや水膨潤ゴム等のシール材７１を介在させると嵌合部のシール性が向上する。

図９は、フレーム体形成工程を示す模式図である。上記補強部材連結体８の吊り下げ位置を人孔１２０の壁面に沿って上下方向に調整しながら、鋼板製リンク追加工程では、鋼板製リンク１１を補強部材連結体８の上下左右に、人孔１２０の壁面の補強を必要とする範囲に追加連結する。また、鋼板製リンク追加工程により追加連結した鋼板製リンク１１に対して、第１嵌合部材１２及び第２嵌合部材１３を嵌合する上記補強部材連結体形成工程を行う。これら鋼板製リンク追加工程と、補強部材連結体形成工程とを複数回繰り返すことで、複数の補強部材連結体８の連結体として形成されるフレーム体１を、人孔１２０の壁面に沿って配設するフレーム体形成工程が行われ、図１及び図２に示されるフレーム体１が形成される。

図１５は、複数の吊り下げ支持手段２１が設置された場合を示す模式図である。図７乃至図９では、人孔１２０の壁面に沿った略中央部に電力ケーブル等の障害物１１２が収容されているが、図１５に示すように、人孔１２０内の壁に沿って上部と下部とにそれぞれ障害物１１２が収容され、人孔１２０の壁面の中央部付近でしか上記のフレーム体形成工程を行うことができない場合は、吊り下げ支持手段２１を複数設置して、複数の鋼材連結体６をそれぞれ吊り下げ支持することにより、効率的に作業をすることが可能となる。例えば、まず、一の吊り下げ支持手段２１により一の補強部材連結体８を人孔１２０の壁面に沿って下方向に配設していく。このままでは、人孔１２０の壁面上部については障害物１１２の存在により作業することが難しい。よって、この補強部材連結体８を吊り下げ支持したまま、これとは別に吊り下げ支持手段２１’を設置し、この吊り下げ支持手段２１’で吊り下げ支持された補強部材連結体８’を人孔１２０の壁面に沿って上方向に配設していく。そして、補強部材連結体８と補強部材連結体８’との間についても鋼板製リンク１１等を連結し、フレーム体１を形成する。

最後に、人孔１２０の壁面に沿って配設されたフレーム体１と、人孔１２０の壁面との間に自硬化性充填材を注入することにより内面補強層１５を形成する充填材注入工程が行われる。自硬化性充填材としては、例えば、セメントミルク、モルタル、コンクリート等のセメント系材料、又は不飽和ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂等の合成樹脂系材料等を用いることができる。注入に際しては、第２嵌合部材１３に注入口を設けて注入する等の方法がある。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上述の実施の形態に限られるものではなく、特許請求の範囲に記載した限りにおいて様々に変更して実施することが可能なものである。

本発明に係る人孔の補強工法が人孔内に施された状態を一部切欠き断面とともに示す概略の斜視図である。図１に示すフレーム体の概略の斜視図である。図２に示す鋼板製リンクの斜視図である。図２に示す第１嵌合部材の斜視図である。図２に示す第２嵌合部材の斜視図である。鋼材連結体を示す斜視図である。鋼材連結体の配置状態を示す模式図である。補強部材連結体の配置状態を示す模式図である。フレーム体形成工程を示す模式図である。鋼板製リンクと嵌合部材との嵌合状態を示す図である。第１嵌合部材を鋼板製リンクに嵌合する状態を示す図である。図１１とは形態を異にする、第１嵌合部材を鋼板製リンクに嵌合する状態を示す図である。第２嵌合部材を鋼板製リンクに嵌合する状態を示す図である。図１３とは形態を異にする、第２嵌合部材を鋼板製リンクに嵌合する状態を示す図である。複数の吊り下げ支持手段が設置された場合を示す模式図である。

符号の説明

１フレーム体
６鋼材連結体
８補強部材連結体
１１鋼板製リンク
１２第１嵌合部材
１３第２嵌合部材
２１吊り下げ支持手段
２１ｂワイヤロープ

Claims

地中に形成され上部に開口を有する人孔の内壁の表面を覆って補強する人孔の補強工法であって、
複数のボルト挿入用孔と長手方向片側に配置される複数の第１嵌合部とが設けられた複数の鋼板製リンクと、前記鋼板製リンク同士を連結するための連結用ボルト及びナットと、前記第１嵌合部に嵌合される第１嵌合部材と、前記鋼板製リンク及び前記第１嵌合部材により形成される第２嵌合部に嵌合される第２嵌合部材と、を備えるフレーム体を前記人孔の内壁に配設するため、ワイヤロープを備えた吊り下げ支持手段を前記開口の上部に設置する吊り下げ支持手段設置工程と、
前記鋼板製リンクを、前記連結用ボルト及びナットにより並列に複数連結することで鋼材連結体を形成する鋼材連結体形成工程と、
前記ワイヤロープを前記開口から前記人孔内に挿入し、前記鋼材連結体を前記ワイヤロープの先端に係止して吊り下げ支持し、前記人孔の内壁に沿って配置する鋼材連結体配置工程と、
前記第１嵌合部材を前記第１嵌合部に嵌合し、前記人孔の内壁の補強面を形成する前記第２嵌合部材を前記第２嵌合部に嵌合して補強部材連結体を形成する補強部材連結体形成工程と、
前記吊り下げ支持手段により吊り下げ支持された前記補強部材連結体の吊り下げ位置を前記人孔の内壁の上下方向に調整しながら、前記鋼板製リンクを前記人孔の内壁に沿うよう前記補強部材連結体の上下左右に連結する鋼板製リンク追加工程と、前記補強部材連結体形成工程とを、複数回繰り返すことで、複数の前記補強部材連結体の連結体として形成される前記フレーム体を、前記人孔の内壁に沿って配設するフレーム体形成工程と、
前記フレーム体と前記人孔の内壁との間に自硬化性充填材を注入する充填材注入工程と、
を備えていることを特徴とする、人孔の補強工法。
前記吊り下げ支持手段設置工程は、少なくとも１つのフックを前記人孔の内壁に固定して前記ワイヤロープの移動経路を形成することを特徴とする、請求項１に記載の人孔の補強工法。
前記鋼材連結体配置工程は、前記ワイヤロープの先端をリング状に形成し、前記鋼材連結体を前記ワイヤロープのリング状先端に係止することを特徴とする、請求項１又は請求項２に記載の人孔の補強工法。
前記吊り下げ支持手段設置工程は、複数の前記吊り下げ支持手段を設置することを特徴とする、請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の人孔の補強工法。