JP4768362B2

JP4768362B2 - 液状化現象によるマンホールの浮上抑止構造

Info

Publication number: JP4768362B2
Application number: JP2005249199A
Authority: JP
Inventors: 伊藤和彦
Original assignee: Nippon Zenith Pipe Co Ltd
Current assignee: Nippon Zenith Pipe Co Ltd
Priority date: 2005-08-30
Filing date: 2005-08-30
Publication date: 2011-09-07
Anticipated expiration: 2025-08-30
Also published as: JP2007063803A

Description

本発明は、地中に埋設した埋設構造物の浮上抑止構造に関し、特に液状化現象によるマンホールの浮上抑止構造に関する。

地中に埋設されたマンホール等の埋設構造物は、地震による地盤の液状化現象で発生した圧力による浮上り被害が問題になっており、この揚圧力による浮上り防止については種々の対策が検討されている。

ここで液状化現象とは、地震などによって繰り返し荷重を受けた地盤の中の間隙水圧が上昇することにより、有効応力が減少して剪断強度を失う現象である。
液状化現象により、地盤沈下や、地盤支持力の低下、地盤側方流動及び地中構造物の浮き上がり等の被害が発生することが知られている。

浮き上がり防止についての対策として、例えば特許文献１には円錐状面を有する閉止栓部と該閉止栓部の下部に形成した重錘部とよりなる浮上防止栓を、マンホール本体内に通じ地下に位置して下方外部に向けて開口するマンホール本体に備えた浮上防止開口に、外部下方から着脱可能に当接させて浮上防止開口を閉じてあるマンホールが開示されている。

また、特許文献２には、埋設構造物の底盤外面が軸芯対称に両側上向き曲線形状とされ、排水路を有するブロック層が前記埋設構造物の側面および底盤外面に近接または接触されて設けられ、地震時に地盤内に発生する過剰間隙水が前記排水路により地上に流出され、前記底盤外面に発生する過剰間隙水の揚圧力が減少されるように構成した、埋設構造物の浮上り防止構造が開示されている。
実開平０５−０８３０５１号公報特開２０００−０９６５９６号公報

しかし、特許文献1に示すマンホールは、地盤液状化の際に浮上防止栓が外れることにより液状化した土砂が浮上防止開口から埋設管内に流入して埋設管の重量を増加させて浮上を防止するが、その後埋設管内の土砂を取り除かなければならない。

また、特許文献２に示す埋設構造物の浮上り防止構造は、埋設物に対して排水路を個別に設けるため、マンホールなどの多数の埋設物に適用するには、コストが大きいため、非経済的である。

従って、本発明の目的は、簡易な構造で地盤の液状化現象によるマンホールの浮き上がりを抑止するマンホールの浮上抑止構造を提供することにある。

そこで、上記目的を達成するためになされた本願の第１発明は、地盤の液状化現象によるマンホールの浮上抑止構造において、マンホールの周囲に有孔構造の透水ブロックからなる重量構造体を接触させて付設して一体化し、前記重量構造体をマンホールの下端から地上まで連続して配置し、ウェイト機能とドレーン機能を併有する前記重量構造体を介して地中の間隙水を地上に排水可能としたことを特徴とする、マンホールの浮上抑止構造を提供するものである。

本発明は、上記した課題を解決するための手段により、次のような効果の少なくとも一つを得ることができる。

＜１＞液状化現象発生時の浮上抑止効果（マンホールの構造改良的対策）
重量構造体をカウンターウェイトとして用いることによりマンホールの浮上を抑止することができる。

＜２＞液状化現象自体の発生抑止効果（間隙水圧消散工法的対策）
液状化現象の原因となる間隙水をドレーン材によって地上に排水し、間隙水圧の上昇を未然に抑止することができる。

＜３＞マンホールの補強効果
また、従来の組み立て式マンホールは、各部品がずれないように継手部をボルトで接合しているが、地震などの強い圧力を受けると簡単に各部品がずれてマンホールが破損してしまう問題もあった。
本発明では、マンホールと重量構造体とを一体化することによってマンホールの継手部を補強することができ、マンホールの圧力強度を向上させることがでこきる。

＜４＞マンホールの保護効果
また、マンホールの側壁にドレーン材を設けている場合、重量構造体によってドレーン材を圧力から保護することができる。当該ドレーン材は有孔構造であることからとりわけ圧力の影響を受けやすく、重量構造体で保護することによってドレーン材の間隙水圧消散機能を確実に発揮させることができる。

＜５＞その他の効果
特許文献１に記載の発明における、地震発生後のマンホール内にたまった土砂の取り除きが不要であるため、マンホールの維持管理のコストを節減することができる。
また、特許文献２に記載の発明のように、マンホール個別毎に排水路を設ける必要が無いため簡易かつ低コストで施工ができ、経済的である。

以下、図面を参照しながら本発明の実施の形態について説明する。

［参考例１］
＜１＞全体構成
図１に本発明の参考例１のマンホールの浮上抑止構造を示す。
図１のマンホールの浮上抑止構造は、マンホール１の周囲に重量構造体２を接触させて配置して付設したことを特徴とする。

＜２＞マンホール１
マンホール１は一般的なコンクリート製のマンホールであり、全体形状や、材質が特に限定されるものではない。

＜３＞重量構造体２
重量構造体２は、液状化現象によってマンホール1が受ける浮力を相殺することができる程度に適当な重量を有する構造体であり、重量構造体２の大きさは適宜決めることができる。
本参考例ではマンホール１の周囲にコンクリート２１を打設して形成する。
当該重量構造体２は、液状化現象によってマンホールが受ける揚圧力に対するカウンターウェイトとして機能し、マンホール１の浮上を抑止することができる。
また、当該重量構造体２はマンホール１の外面に有する緊結材（図示せず）や、壁体の継手面を補強することができる。

［参考例２］
図２に本発明の第２参考例を示す。重量構造体２は、マンホール１の周囲にプレキャストコンクリート片２２を配置することによって形成することもできる。
プレキャストコンクリート片２２は、リング状であってもよいし、マンホール１の側壁に設けた埋設管に緩衝しないよう、切り欠きを設けてもよい。
プレキャストコンクリート片２２の取り付けには、マンホール１の側壁の外周面にＨ型鋼を一定間隔で設け、前記Ｈ型鋼の凹部にプレキャストコンクリート片２２を嵌合することによって行うこともできる。

なお、重量構造体２をマンホール１の底部に付設することで重心をマンホールの底面方向に移動させ、マンホール１の鉛直性を保持するように形成することもできる。

［参考例３］
図３に本発明の第３参考例を示す。図３に示すように重量構造体２をマンホール１の若干離隔させて配置し、腕部１３からワイヤ３などによって懸吊してもよい。マンホール１と重量構造体２を若干離隔させることで、マンホール１の本体底面に係る支持力を低減させることができるほか、埋め戻しの際の転圧を容易にすることができる。

［参考例４］
図４に本発明の第４参考例を示す。図４に示すように前記マンホールの側壁１２に予めドレーン材を付設したドレーン層１１を設けておき、マンホールと一体化させておくこともできる。ドレーン層１１は構造上必要な厚さだけ付設しておけばよい。ドレーン材には、ヘチマロン（登録商標）などの有孔構造体を用いることができる。
前記ドレーン層１１は、地震時に地盤内に発生する過剰の間隙水を地上に排水し、マンホールが受ける過剰間隙水の揚圧力を減少させることができる。
なお、ドレーン層１１の周囲に配置した重量構造体２は、ウェイトとして機能を有する他に、さらに土圧によるドレーン層１１の変形を防止する保護材としての機能も有する。

図５に本発明の第１実施例を示す。図５では、重量構造体２に有孔構造の透水ブロック２３を用いている。透水ブロック２３はウェイトとドレーン材の両方の機能を兼用させることができる。

以上のように、本発明は簡易な構造により、間隙水圧の消散効果及びマンホールの構造改良の２つの側面から、液状化現象によるマンホールの浮上を簡単に確実に防止できる。

本発明のマンホールの浮上抑止構造の参考例１を示す図。本発明のマンホールの浮上抑止構造の参考例２を示す図。本発明のマンホールの浮上抑止構造の参考例３を示す図。本発明のマンホールの浮上抑止構造の参考例４を示す図。本発明のマンホールの浮上抑止構造の実施例１を示す図。

１・・・マンホール
１１・・ドレーン層
１２・・側壁
２・・・重量構造体
２１・・コンクリート
２２・・プレキャストコンクリート片
２３・・透水ブロック
３・・・ワイヤ

Claims

地盤の液状化現象によるマンホールの浮上抑止構造において、
マンホールの周囲に有孔構造の透水ブロックからなる重量構造体を接触させて付設して一体化し、
前記重量構造体をマンホールの下端から地上まで連続して配置し、
ウェイト機能とドレーン機能を併有する前記重量構造体を介して地中の間隙水を地上に排水可能としたことを特徴とする、
マンホールの浮上抑止構造