JP4746394B2 - Valve device for preventing floating of underground objects - Google Patents
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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に埋設物の周壁に取付けられ、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水を流入させる弁装置に関する。 The present invention is attached to the peripheral wall of a buried object in order to prevent the buried object such as a manhole for a sewer or a common ditch from floating due to the liquefaction phenomenon of the ground at the time of an earthquake, and is always attached from the inside of the buried object to the outside of the buried object. The present invention relates to a valve device that shuts off the flow of water to the underground side and flows water from the underground side into the buried object when the soil pore water pressure on the underground side increases.
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。
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、また本出願人が先に出願した特願2005−209798号には、上述する逆止弁に関する種々の構造のものが提案されているが、この逆止弁にもなお改善すべき余地がある。 The conventional technology described above cannot be applied to existing manholes and other buried objects, and there is a possibility that earth and sand may flow into the buried objects from the outside, and there is still room for improvement in this respect. It was. Therefore, in Japanese Patent Application No. 2004-318818, a water passage hole is formed in the peripheral wall of an existing buried object such as a manhole, and water flow from the underground side outside the buried object to the buried object is allowed to the water passage hole. However, it is proposed to install a check valve that always shuts off the flow of water from the inside of the buried object to the outside of the buried object, and Japanese Patent Application No. 2005-209798 filed earlier by the present applicant includes Various structures for the check valve have been proposed, but this check valve still has room for improvement.
本発明は、埋設物外の地中側の土壌間隙水圧が設定圧に達したときに開口し、該開口を通して地中側に含まれる水を埋設物内に一気に、かつ多量に流入させることができるようにした弁装置を提供することを目的とする。 The present invention opens when the soil pore water pressure on the underground side outside the buried object reaches a set pressure, and allows water contained in the underground side to flow into the buried object at once and in large quantities through the opening. An object of the present invention is to provide a valve device that can be used.
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開けられた導水孔或いは該導水孔に固定される筒状のケースに押出し可能に装着され、装着時には、周壁内外の水の流れを遮断すると共に、導水孔或いはケースから押出されて離脱したときには該導水孔或いはケースを開口して、これより水が流入できるようにした弁装置であって、該弁装置を導水孔或いはケースに固定解除可能に固定するロック手段と、埋設物外の地中側の水圧が設定値に達したとき、前記ロック手段による上記固定を解除する固定解除手段を設けたことを特徴とする。
The invention according to
請求項2に係る発明は、請求項1に係る発明のロック手段が導水孔或いはケースに係脱可能に係止する固定具であり、固定解除手段が、水圧が設定値に達したときONとなる圧力検出スイッチと、該圧力検出スイッチのONによって励磁し、或いは起動して、上記固定具を導水孔或いはケースより離脱させる電磁石やソレイド或いはエアシリンダー、電動モータ等のアクチュエータよりなることを特徴とする。
The invention according to
本発明で用いる固定具としては、例えば図1に示すように弁装置1に起倒可能に突設され、埋設物周壁2に形成された導水孔3の嵌合溝4に起倒により係脱する係止爪5、図2に示すように弁装置1に出没可能に取付けられ、突出時に埋設物周壁2に形成された導水孔3の嵌合溝4に嵌合係止する固定ピン7などを例示することができる。
As a fixture used in the present invention, for example, as shown in FIG. 1, the
圧力検出スイッチには、設定圧が調整できるタイプのものと、設定圧が調整できない固定式のものがある。本発明の圧力検出スイッチは、設定圧が調整できるもの、できないもののいずれのタイプのものでもよい。 There are two types of pressure detection switches, one that can adjust the set pressure, and one that can adjust the set pressure. The pressure detection switch of the present invention may be of any type that can or cannot adjust the set pressure.
請求項3に係る発明は、請求項2に係る発明の圧力検出スイッチに代えて圧力が設定値に達したときに出力するか、或いは圧力を検出する圧力センサと、該圧力センサの出力信号によって電磁石を励磁するか、或いはアクチュエータを起動するマイコンよりなる制御手段を設けたことを特徴とする。
The invention according to claim 3 outputs, when the pressure reaches a set value, instead of the pressure detection switch of the invention according to
上記各発明においては、電磁石やソレノイドを励磁し、或いはアクチュエータを起動させるために電源が必要となるが、この電源には、弁装置の内部に設けられる乾電池や蓄電池を用いることができるほか、外部電源、或いは交流電流を整流したものを用いることができ、外部電源を使用する場合には、外部電源と弁装置がリード線によって接続される。 In each of the above inventions, a power source is required to excite an electromagnet or a solenoid or to activate an actuator. For this power source, a dry battery or a storage battery provided inside the valve device can be used, and an external power source can be used. A power source or a rectified AC current can be used. When an external power source is used, the external power source and the valve device are connected by a lead wire.
請求項4に係る発明は、請求項1ないし3に係る発明の弁装置が筒状のケースから押出されて離脱し易くなるように後部が先細りの砲弾状をなすことを特徴とする。
請求項5に係る発明は、請求項1ないし4に係る発明の弁装置が埋設物にワイヤーやチェーンなどによって繋がれることを特徴とする。
The invention according to
The invention according to
請求項1に係る発明によると、周壁外の水圧が設定値に達すると、ロック手段による固定が解除され、これにより弁装置が水圧により導水孔或いはケースから周壁内に押出され、導水孔或いはケースが全面において開口する。そしてこの開口した導水孔或いはケースより周壁外の水が弁装置に流れを妨げられることなく埋設物内に多量に吐出されうるようになり、これにより埋設物の浮上が防止される。 According to the first aspect of the present invention, when the water pressure outside the peripheral wall reaches a set value, the locking by the locking means is released, whereby the valve device is pushed out of the water guide hole or case into the peripheral wall by the water pressure, and the water guide hole or case Opens on the entire surface. Then, a large amount of water outside the peripheral wall can be discharged into the buried object without being blocked by the valve device from the opened water guide hole or case, thereby preventing the buried object from floating.
また請求項2及び3に係る発明のように、圧力検出スイッチや圧力センサを用いることにより、弁装置の固定解除が精度よく行えるようになる。
Further, as in the inventions according to
圧力検出スイッチに関して、設定圧が調整できるタイプのものでは、埋設物の深さ、地下水の水量、地盤の強弱などに応じて作動圧力を調整することができ、これにより浮上防止効果が向上する。設定圧が調整できない固定式の圧力検出スイッチでは、作動圧力の異なる数種類の圧力検出スイッチのなかから、設置場所の条件に応じて選択すれば、調整式のものと同じ効果を得ることができる。 With respect to the pressure detection switch that can adjust the set pressure, the operating pressure can be adjusted according to the depth of the buried object, the amount of groundwater, the strength of the ground, and the like, thereby improving the anti-floating effect. With a fixed pressure detection switch in which the set pressure cannot be adjusted, the same effect as that of the adjustment type can be obtained by selecting from several types of pressure detection switches having different operating pressures according to the conditions of the installation location.
請求項4に係る発明によると、弁装置が導水孔或いはケースより押出されて離脱され易くなる。
請求項5に係る発明によると、弁装置が導水孔或いはケースより押出され、水が流入しても押し流されて紛失することがなく、導水孔やケースに装着して再利用することができる。
According to the invention which concerns on
According to the invention which concerns on
以下、本発明の実施形態の弁装置について図面により説明する。
図3に示す弁装置11は、後部が先細りの砲弾状をなして両端を蓋12及び13で閉じた筒状の本体14と、蓋13の孔15を通して埋設物であるマンホールの周壁16外の地中側の水圧が設定値に達したときONとなる、作動圧力が調整可能な圧力検出スイッチ17と、電源として用いられる乾電池20と(図4)、電磁石18と、本体14に出没可能に取付けられ、電磁石18の励磁によって本体14より突出する、固定具としての固定ピン19よりなり、圧力検出スイッチ17、乾電池20、電磁石18は本体14内に設けられ、図4に示すような回路を構成して、圧力検出スイッチ17がONになると電磁石18が励磁され、これにより固定ピン19が本体14内に引込むようにしてある。
Hereinafter, a valve device according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
A
弁装置11は、筒状のケース21に抜き差し可能に装着され、端部においてケース21とワイヤー22によって連結されており、ケース21は、マンホールの周壁16に形成される導水孔23に押込んで固定状態で取付けられるようになっている。
The
ケース21にはまた、上述の固定ピン19が出没により係脱可能に係止する嵌合孔24が形成されると共に、先端に破断金具25が取付けてあり、前者の嵌合孔24は、図5に示すようにケース21の内壁面に内周方向に形成される環状溝26に代えることができる。後者の破断金具25は、斜めに切断した鋼管25aに図6に示すように断面十字形をなして一端を山形状に形成した形態をなすコア25bを固着してなるものである。マンホール周壁16への弁装置11の取付けに際しては先ず、マンホール周壁16に図示しないコアドリルによりマンホール周壁の肉厚より若干浅い孔を形成しておく。ついで弁装置11の蓋12又は13を開けて圧力検出スイッチ17の作動圧力を弁装置11の設定深さ、地下水量、地盤の強弱等を考慮して調整してから蓋12又は13を閉じたのち、破断金具25を取付けたケース21内に弁装置11を挿入し、固定ピン19をケース21の嵌合孔24に嵌合係止して弁装置11をケース21に一体的に連結する。
The
その後、ケース21に図示しない駆動装置を連結して破断金具25をマンホール周壁16にあけられた孔に当てがって圧入し、先端の破断金具25で孔内に残る薄い周壁を破断する。図3はこうして形成された導水孔23に弁装置11をケース21と共に装着した状態を示している。
After that, a driving device (not shown) is connected to the
図中、27は本体外周の環状溝28に装着され、ケース21との間をシールするOリングであり、29は、ケース21とマンホール周壁16の導水孔23との間をシールするシール材である。
In the figure, 27 is an O-ring that is mounted in an
本実施形態の弁装置は以上のように構成され、マンホール周壁16の導水孔23に装着した状態で周壁外の水圧が上昇し、圧力検出スイッチ17の作動圧力に達すると、圧力検出スイッチ17がONとなり、固定ピン19が引込んでケース21の嵌合孔24より離脱する。すると弁装置11の蓋13に破断金具25を通して水圧が作用していることから、弁装置11がケース21内で押し動かされて(図7)、該ケース21よりマンホール内に押出され(図8)、これと共に周壁外の水が破断金具25及び開口したケース21を通して吐出され、マンホール内に一気に流入する。マンホール内に水と共に押出された弁装置11は、導水孔23に固定状態で取付けられるケース21とワイヤー22によって連結されているため紛失することはない。
The valve device of the present embodiment is configured as described above, and when the water pressure outside the peripheral wall rises with the
図9に示す実施形態では、圧力検出スイッチ17に代えてマンホール周壁外の水圧を検出するセンサ31が設けられ、マイコンで構成される制御装置32が圧力センサ31で検出された圧力が設定値に達したとき、電磁石18の制御回路に出力して電磁石18を励磁するようになっている。
In the embodiment shown in FIG. 9, a sensor 31 for detecting the water pressure outside the manhole peripheral wall is provided instead of the
1、11・・弁装置
2・・埋設物
3、23・・導水孔
4・・嵌合溝
5・・係止爪
7、19・・固定ピン
12、13・・蓋
14・・本体
15・・孔
16・・マンホールの周壁
17・・圧力検出スイッチ
18・・電磁石
20・・乾電池
21・・ケース
22・・ワイヤー
24・・嵌合孔
25・・破断金具
26、28・・環状溝
27・・Oリング
29・・シール材
31・・圧力センサ
32・・制御装置
1, 11 ..
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