JP5921035B2

JP5921035B2 - 地震対応人孔保護工法

Info

Publication number: JP5921035B2
Application number: JP2012205443A
Authority: JP
Inventors: 今▲崎▼　雄司; 雄司今▲崎▼; 研三佐藤; 聡南澤; 和輝飯田
Original assignee: Tokyo Metropolitan Sewerage Service Corp; Nippon Koei Co Ltd; Nippon Hume Corp
Current assignee: Tokyo Metropolitan Sewerage Service Corp; Nippon Koei Co Ltd; Nippon Hume Corp
Priority date: 2012-09-19
Filing date: 2012-09-19
Publication date: 2016-05-24
Anticipated expiration: 2032-09-19
Also published as: JP2014058844A

Description

本発明は、積層されたコンクリート側塊の接合部の耐震化を図る地震対応人孔保護工法に関する。

過去に発生した大きな地震において、下水道施設は甚大な被害を被り、市民生活に与えた影響は深刻なものであった。そのなかで、コンクリート側塊を積層して構築された下水道用の人孔にあっては、コンクリート側塊の接合部がずれるといった被害が多くみられ、接合部のずれから土砂や水が人孔内に流入し、下水道の機能が損なわれるといった事態が発生した。

このため、地震により人孔のコンクリート側塊の接合部がずれたとき、接合部のずれから人孔内への土砂や水の流入を防ぐ手立てが求められており、そのための手段として、積層されたコンクリート側塊の接合部の内側に、内側の上下に内部シール材を設けたゴム製保護カラーを当接して、圧接治具によりゴム製保護カラーをコンクリート側塊に圧接させる地震対応人孔保護工法が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。
ゴム製保護カラーは、胴部の略中央部に内方に突出して形成した伸縮調整部を設け、地震により人孔のコンクリート側塊の接合部がずれたとき、伸縮調整部が伸びてゴム製保護カラーで接合部を塞いだ状態を保持し、接合部のずれから人孔内への土砂や水の流入を防ぐことができるものとなっている。

特開２０００−２９１０３４号公報

しかしながら、この特許文献１に記載された地震対応人孔保護工法によれば、例えば、地震によりコンクリート側塊が水平方向にずれたとき、積層されたコンクリート側塊の接合部の内側に圧接しているゴム製保護カラーには、ずれ方向（６時−１２時方向）にある箇所に引っ張り応力がかかり、ずれ方向と直交する方向（３時−９時方向）にある箇所に剪断応力がかかる。すなわち、地震によりコンクリート側塊が水平方向にずれたとき、その応力は全周に均等にかからず、一点に集中することになる。そのため、ゴム製保護カラーには、一点に集中する局部的な応力に耐えられる耐力が求められる。
このようなことから、ゴム製保護カラーには、一点に集中する局部的な応力に耐えられる目標強度を設定して構造設計することが求められることになる。しかし、コンクリート側塊のずれが大きい場合、このずれにより一点に集中する局部的な応力に耐えられる目標強度をゴム製保護カラーに設定することは非常に困難であるといった問題がある。

本発明者等は、かかる問題を解決すべく試験研究を重ねた結果、人孔のコンクリート側塊が水平方向にずれたときの水平方向にかかる応力から目標強度を設定するためには、ゴム製保護カラーで土砂流入を防ぐ形式ではなく、人孔のコンクリート側塊全周で耐力を受け持つようなシール形式の方が容易であることを見出し、本発明を完成するに至った。

本発明の目的は、地震により人孔のコンクリート側塊の接合部が水平方向にずれたとき水平方向にかかる応力に耐えられる目標強度を容易に設定できるようにし、接合部のずれから人孔内への土砂や水の流入を有効に防いで人孔を保護することができる地震対応人孔保護工法を提供することにある。

上記の目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、積層されたコンクリート側塊の接合部の耐震化を図る地震対応人孔保護工法であって、積層されたコンクリート側塊の接合部を、コンクリート側塊の内周側から外周壁面を超えない範囲の所定の位置までの深さで、接合部に沿って周方向に切削して、コンクリート側塊の接合部に内周側に開口する高さ方向所定幅の周溝部を形成し、前記周溝部に、少なくとも前記コンクリート側塊の破壊よりも弱い力で剪断するように弾性接着剤を充填してシールすることを特徴とする。

請求項２に記載の発明は、積層されたコンクリート側塊の接合部の耐震化を図る地震対応人孔保護工法であって、少なくとも前記コンクリート側塊の破壊よりも弱い力で破断する合成樹脂で成形した可撓シートを基材として、前記積層されたコンクリート側塊の内周に対応した筒状体を形成し、前記筒状体における胴部外周面を接着面とした筒状シールを用意し、まず、前記コンクリート側塊の接合部を、コンクリート側塊の内周側から外周壁面を超えない範囲の所定の位置までの深さで、接合部に沿って周方向に切削して、コンクリート側塊の接合部に内周側に開口する高さ方向所定幅の周溝部を形成し、つぎに、前記周溝部に、少なくとも前記コンクリート側塊の破壊よりも弱い力で剪断するように弾性接着剤を充填してシールし、つぎに、前記筒状シールを、前記積層されたコンクリート側塊の内側に接合部を跨ぐように配置し前記弾性接着剤を用いて接着し固定することを特徴とする。

請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の、前記筒状シールにおける前記接着面には合成繊維シートが積層されていることを特徴とする。

請求項１に記載の地震対応人孔保護工法によれば、積層されたコンクリート側塊の接合部を、コンクリート側塊の内周側から外周壁面を超えない範囲の所定の位置までの深さで、接合部に沿って周方向に切削して、コンクリート側塊の接合部に内周側に開口する高さ方向所定幅の周溝部を形成し、前記周溝部に、少なくとも前記コンクリート側塊の破壊よりも弱い力で剪断するように弾性接着剤を充填してシールするので、地震によってコンクリート側塊の接合部が水平方向にずれたときの水平方向にかかる応力は、コンクリート側塊の接合部に沿って周方向に切削された周溝部に充填された接合部全周にある弾性接着剤層全体に均等にかかることになるから、前記応力に対する耐力の向上が図れる。また、コンクリート側塊の接合部を切削して形成された周溝部に充填されて接合部をシールする弾性接着剤層の伸びと強さは層の断面積に比例するので、前記周溝部の溝幅、深さ等を調整することにより、コンクリート側塊の接合部が水平方向にずれたときの保護範囲（ずれ量）と目標強度を容易に設定することができる。

また、前記周溝部に充填される前記弾性接着剤で形成された弾性接着剤層は、少なくとも前記コンクリート側塊の破壊よりも弱い力で剪断するので、コンクリート側塊の接合部の水平方向へのずれが周溝部に充填された弾性接着剤で形成された弾性接着剤層の伸び率を超えた場合、コンクリート側塊に先んじて弾性接着剤層が剪断することになり、コンクリート側塊の破壊を防止することができる。

請求項２に記載の地震対応人孔保護工法によれば、少なくとも前記コンクリート側塊の破壊よりも弱い力で破断する合成樹脂で成形した可撓シートを基材として、前記積層されたコンクリート側塊の内周に対応した筒状体を形成し、前記筒状体における胴部外周面を接着面とした筒状シールを用意し、まず、前記積層されたコンクリート側塊の接合部を、コンクリート側塊の内周側から外周壁面を超えない範囲の所定の位置までの深さで、接合部に沿って周方向に切削して、コンクリート側塊の接合部に内周側に開口する高さ方向所定幅の周溝部を形成し、つぎに、前記周溝部に、少なくとも前記コンクリート側塊の破壊よりも弱い力で剪断するように弾性接着剤を充填してシールし、つぎに、前記筒状シールを、前記積層されたコンクリート側塊の内側に接合部を跨ぐように配置し前記弾性接着剤を用いて接着し固定するので、地震によってコンクリート側塊の接合部が水平方向にずれたときの水平方向にかかる応力は、コンクリート側塊の接合部に沿って周方向に切削された周溝部に充填された接合部全周にある弾性接着剤層全体に均等にかかることになるから、前記応力に対する耐力の向上が図れる。
また、コンクリート側塊の接合部を切削して形成された周溝部に充填されて接合部をシールする弾性接着剤層の伸びと強さは層の断面積に比例するので、前記周溝部の溝幅、深さ等を調整することにより、コンクリート側塊の接合部が水平方向にずれたときの保護範囲（ずれ量）と目標強度を容易に設定することができる。

また、前記筒状シールを前記積層されたコンクリート側塊の内側に接合部を跨ぐように接着する接着剤となる前記弾性接着剤層にあっても、所定の伸びと強さをもってコンクリート側塊の接合部の水平方向へのずれに追従するので、前記応力に対する耐力の一層の向上が図れるとともに、前記積層されたコンクリート側塊の接合部の鉛直方向へのずれによる鉛直方向にかかる応力に対する耐力の向上も図れる。
また、コンクリート側塊の接合部に前記筒状シールを接着したので、前記筒状シールが所定の伸びと強さをもってコンクリート側塊の接合部の水平方向へのずれに追従することになり、前記応力に対する耐力の一層の向上が図れるとともに、前記積層されたコンクリート側塊の接合部の鉛直方向へのずれによる鉛直方向にかかる応力に対する耐力の向上も図れ、また、周溝部に充填された接合部全周にある弾性接着剤層の劣化を防止することができる。

また、前記周溝部に充填される前記弾性接着剤で形成された弾性接着剤層およびコンクリート側塊の接合部に前記筒状シールを接着する前記弾性接着剤で形成された弾性接着剤層は、少なくとも前記コンクリート側塊の破壊よりも弱い力で剪断するので、コンクリート側塊の接合部の水平方向へのずれが周溝部に充填された弾性接着剤層の伸び率を超えた場合、コンクリート側塊に先んじて弾性接着剤層が剪断することになり、コンクリート側塊の破壊を防止することができる。

請求項３に記載の地震対応人孔保護工法によれば、請求項２に記載の、前記筒状シールにおける前記接着面には合成繊維シートが積層されているので、合成繊維シートの繊維がアンカーとなって、筒状シールが弾性接着剤から剥がれるといったことが防止される。

本発明に係る地震対応人孔保護工法の実施の形態の第１例を実施した人孔の縦断面図である。第１例で実施される人孔の積層されたコンクリート側塊の接合部位に形成された周溝部の要部縦断説明図である。第１例を実施した人孔の積層されたコンクリート側塊の接合部の水平方向への変位と、変位に伴う弾性接着剤層の伸びを示す説明図である。第２例を実施した人孔の積層されたコンクリート側塊の接合部の鉛直方向への変位と、変位に伴う弾性接着剤層の伸びを示す説明図である。本発明に係る地震対応人孔保護工法の実施の形態の第２例を実施した人孔の縦断面図である。第２例で実施される人孔の積層されたコンクリート側塊の接合部位の要部縦断説明図である。第２例を実施した人孔の積層されたコンクリート側塊の接合部の水平方向への変位と、変位に伴う弾性接着剤層の伸びを示す説明図である。第２例を実施した人孔の積層されたコンクリート側塊の接合部の鉛直方向への変位と、変位に伴う弾性接着剤層の伸びを示す説明図である。

以下、本発明に係る地震対応人孔保護工法を実施するための形態を詳細に説明する。
図１乃至図４は本発明に係る地震対応人孔保護工法の実施の形態の第１例を示すもので、図１は第１例を実施した人孔の縦断面図、図２は第１例で実施される人孔の積層されたコンクリート側塊の接合部位に形成された周溝部の要部縦断説明図、図３は第１例を実施した人孔の積層されたコンクリート側塊の接合部の水平方向への変位と、変位に伴う弾性接着剤層の伸びを示す説明図、図４は第１例を実施した人孔の積層されたコンクリート側塊の接合部の鉛直方向への変位と、変位に伴う弾性接着剤層の伸びを示す説明図である。

本例の地震対応人孔保護工法は、人孔１における上下に積層されたコンクリート側塊２，２の接合部３の耐震化を図る地震対応人孔保護工法である。
まず、積層されたコンクリート側塊の接合部３を、コンクリート側塊２，２の内周側から外周壁面を超えない範囲の所定の位置までの深さＬ１で、接合部３に沿って周方向に切削して、コンクリート側塊２，２の接合部３に内周側に開口する高さ方向所定幅Ｌ２の周溝部４を形成する（図２参照。）。
つぎに、周溝部４に、少なくともコンクリート側塊２，２の破壊よりも弱い力で剪断するように弾性接着剤５を充填してシールする。

周溝部４の深さＬ１と幅Ｌ２は、次のようにして決められる。まず、地震により人孔１におけるコンクリート側塊２，２の接合部３が水平方向にずれたとき水平方向にかかる応力に耐えられる目標強度を設定する。目標強度の設定について説明すると、地震により人孔１におけるコンクリート側塊２，２の接合部３が水平方向にずれたとき水平方向にかかる応力は、コンクリート側塊２，２の接合部３の水平方向への変位量によって増減するものであり、予め、コンクリート側塊２，２の接合部３の水平方向への耐震変位量の限界応力値を保護範囲（ずれ量）として定め、この限界応力値に耐えられる強度を目標強度として設定する。

コンクリート側塊２，２の接合部３の変位による応力に対する耐力は、周溝部４内に充填された弾性接着剤５で形成された弾性接着剤層６の伸びと強さによって決定され、弾性接着剤層６の伸びと強さは弾性接着剤層６の断面積に比例するので、周溝部４の深さＬ１と幅Ｌ２は、弾性接着剤層６の断面積が、設定された目標強度に応じて、応力に耐えられる強度が得られる断面積となるように決められる。

周溝部４に充填する弾性接着剤５にあっては、弾性エポキシ樹脂、シリコンエラストマー、ゴムフィラー、ポリウエアを使用した熱硬化性樹脂等が使用されるが特に限定されないが、接着性、コンクリート側塊２，２の変位に対する追従性、更には耐薬品性、耐水性といった点から弾性エポキシ樹脂が好ましく、本例では、弾性接着剤５として弾性エポキシ樹脂を使用している。

上記第１例の地震対応人孔保護工法によれば、積層されたコンクリート側塊２，２の接合部３を、コンクリート側塊２，２の内周側から外周壁面を超えない範囲の所定の位置までの深さＬ１で、接合部３に沿って周方向に切削して、コンクリート側塊２，２の接合部３に内周側に開口する高さ方向所定幅Ｌ２の周溝部４を形成し、周溝部４に、弾性接着剤５を充填してシールするので、地震によってコンクリート側塊２，２の接合部３が水平方向にずれたとき、周溝部４内に充填された弾性接着剤５で形成された弾性接着剤層６が伸びてコンクリート側塊２，２の接合部３の水平方向への変位に追従する（図３参照。）。
このときの水平方向にかかる応力は、周溝部４に充填された接合部３の全周にある弾性接着剤層６全体に均等にかかることになり、応力に対する耐力の向上が図れる。
また、コンクリート側塊２，２の接合部３が鉛直方向にずれたとき、周溝部３内に充填された弾性接着剤５で形成された弾性接着剤層６が伸びてコンクリート側塊２，２の接合部３の鉛直方向への変位に追従する（図４参照。）。

また、周溝部４に充填される弾性接着剤５で形成された弾性接着剤層６は、少なくともコンクリート側塊２，２の破壊よりも弱い力で剪断するので、コンクリート側塊２，２の接合部３の水平方向へのずれが周溝部４に充填された弾性接着剤５で形成された弾性接着剤層６の伸び率を超えた場合、コンクリート側塊２，２に先んじて弾性接着剤層６が剪断することになり、コンクリート側塊２，２の破壊が防止される。
また、周溝部４に充填されて接合部３をシールする弾性接着剤層６の伸びと強さは弾性接着剤層６の断面積に比例するので、周溝部４の深さＬ１と幅Ｌ２等を調整することにより、コンクリート側塊２，２の接合部３が水平方向にずれたときの保護範囲（ずれ量）と目標強度を容易に設定することができる。

図５乃至図８は本発明に係る地震対応人孔保護工法の実施の形態の第２例を示すもので、図５は第２例を実施した人孔の縦断面図、図６は第２例で実施される人孔の積層されたコンクリート側塊の接合部位の要部縦断説明図、図７は第２例を実施した人孔の積層されたコンクリート側塊の接合部の水平方向への変位と、変位に伴う弾性接着剤層の伸びを示す説明図、図８は第２例を実施した人孔の積層されたコンクリート側塊の接合部の鉛直方向への変位と、変位に伴う弾性接着剤層の伸びを示す説明図である。

本例の地震対応人孔保護工法は、前記第１例と基本構成において変わるところが無く、第１例と同一の構成については同一の符号を付し、その詳細は第１例の説明を援用する。
本例の地震対応人孔保護工法は、第１例と同様に、人孔１における上下に積層されたコンクリート側塊２，２の接合部３の耐震化を図る地震対応人孔保護工法である。

本例では、予め、少なくともコンクリート側塊２，２の破壊よりも弱い力で破断する合成樹脂で成形した可撓シートを基材として、コンクリート側塊２，２の内周に対応した筒状体を形成し、筒状体における胴部外周面を接着面とした筒状シール７を用意する。筒状シール７にあっては、筒状体の基材となる可撓シートを成形する合成樹脂として、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニル等が使用されるが、伸びにあっては、後述する弾性接着剤と同等の伸びを有するものが好ましい。この基材は平坦な表面を有し、その厚さはコンクリート側塊２，２の破壊よりも弱い力で破断する厚さに設定されている。また幅にあっては、後で詳述する。
また、本例では、筒状シール７における胴部外周面である接着面に合成繊維シート８が溶着されている。この合成繊維シート８は、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリスチレン、ポリ塩化ビニル等の繊維を使用した織布、不織布の何れであってもよい。

筒状シール８を用意したうえで、まず、第１例と同様に、積層されたコンクリート側塊２，２の接合部３を、コンクリート側塊２，２の内周側から外周壁面を超えない範囲の所定の位置までの深さＬ１で、接合部４に沿って周方向に切削して、コンクリート側塊２，２の接合部３に内周側に開口する高さ方向所定幅Ｌ２の周溝部４を形成する。
つぎに、周溝部４に、少なくともコンクリート側塊２，２の破壊よりも弱い力で剪断するように弾性接着剤５を充填してシールする。
周溝部４の深さＬ１と幅Ｌ２は、第１例と同様にして決められるので、第１例の説明を援用する。周溝部４に充填する弾性接着剤５にあっても、第１例と同様なので、第１例の説明を援用する。

つぎに、用意した筒状シール７を、積層されたコンクリート側塊２，２の内側に接合部３を跨ぐように配置し弾性接着剤９を用いて接着し固定する。弾性接着剤９にあっては、周溝部４に充填する弾性接着剤５と同じものが用いられる。筒状シール７を積層されたコンクリート側塊２，２の内側に接着する弾性接着剤９で形成される弾性接着剤層１０の厚さＬ３、幅Ｌ４は、弾性接着剤層１０の伸びと強さが、周溝部４に充填した弾性接着剤５で形成された弾性接着剤層６の伸びと強さによる耐力を向上させる補助的役割を果たすように設定される。

上記第２例の地震対応人孔保護工法によれば、第１例と同様に、積層されたコンクリート側塊２，２の接合部３を、コンクリート側塊２，２の内周側から外周壁面を超えない範囲の所定の位置までの深さＬ１で、接合部３に沿って周方向に切削して、コンクリート側塊２，２の接合部３に内周側に開口する高さ方向所定幅Ｌ２の周溝部４を形成し、周溝部４に、弾性接着剤５を充填してシールするので、地震によってコンクリート側塊２，２の接合部３が水平方向にずれたとき、周溝部４内に充填された弾性接着剤５で形成された弾性接着剤層６が伸びてコンクリート側塊２，２の接合部３の水平方向への変位に追従する。

同時に、筒状シール７をコンクリート側塊２，２の内側の接合部３を跨ぐように接着する弾性接着剤９で形成される弾性接着剤層１０にあっても、前記した伸びと強さをもってコンクリート側塊２，２の接合部３の水平方向へのずれに追従し、筒状シール７にあっても、所定の伸びと強さをもってコンクリート側塊２，２の接合部３の水平方向へのずれに追従する（図７参照。）。
このときの水平方向にかかる応力は、周溝部４に充填された接合部３の全周にある弾性接着剤層６、弾性接着剤層１０、筒状シール７の全体に均等にかかることになり、応力に対する耐力の向上が図れる。
また、コンクリート側塊２，２の接合部３が鉛直方向にずれたとき、弾性接着剤層６、弾性接着剤層１０、筒状シール７が伸びてコンクリート側塊２，２の接合部３の鉛直方向への変位に追従するので（図８参照。）、コンクリート側塊２，２の接合部３の鉛直方向へのずれによる鉛直方向にかかる応力に対する耐力の向上も図れる。

また、弾性接着剤層６、弾性接着剤層１０、筒状シール７は、少なくともコンクリート側塊２，２の破壊よりも弱い力で剪断するので、コンクリート側塊２，２の接合部３の水平方向へのずれが弾性接着剤層６、弾性接着剤層１０、筒状シール７の伸び率を超えた場合、コンクリート側塊２，２に先んじて弾性接着剤層６、弾性接着剤層１０、筒状シール７のいずれか、或いは全てが剪断することになり、コンクリート側塊２，２の破壊が防止される。

また、周溝部４に充填されて接合部３をシールする弾性接着剤層６の伸びと強さは弾性接着剤層６の断面積に比例するので、第１例と同様に、周溝部４の深さＬ１と幅Ｌ２等を調整することにより、コンクリート側塊２，２の接合部３が水平方向にずれたときの保護範囲（ずれ量）と目標強度を容易に設定することができる。
また、筒状シール７として使用されるポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニル等は耐薬品性、耐水性に優れ、弾性接着剤層６，１０への薬液浸入等による劣化を防止することができる。
また、本例では、筒状シール７における胴部外周面である接着面に合成繊維シート８が溶着されているので、弾性接着剤９により筒状シール７の接着面をコンクリート側塊２，２に接着したとき、合成繊維シート８の繊維がアンカーとなって、筒状シール７が弾性接着剤９から剥がれるといったことが防止される。

１人孔
２，２コンクリート側塊
３接合部
４周溝部
５弾性接着剤
６弾性接着剤層
７筒状シール
８合成繊維シート
９弾性接着剤
１０弾性接着剤層
Ｌ１コンクリート側塊の接合部に沿って周方向に切削して形成された周溝部の接合部の内周側からの深さ
Ｌ２周溝部の接合部の内周側に開口する高さ方向の幅
Ｌ３筒状シールをコンクリート側塊内側に接着する弾性接着剤で形成される弾性接着剤層の厚さ
Ｌ４筒状シールをコンクリート側塊内側に接着する弾性接着剤で形成される弾性接着剤層の幅

Claims

積層されたコンクリート側塊の接合部の耐震化を図る地震対応人孔保護工法であって、積層されたコンクリート側塊の接合部を、コンクリート側塊の内周側から外周壁面を超えない範囲の所定の位置までの深さで、接合部に沿って周方向に切削して、コンクリート側塊の接合部に内周側に開口する高さ方向所定幅の周溝部を形成し、前記周溝部に、少なくとも前記コンクリート側塊の破壊よりも弱い力で剪断するように弾性接着剤を充填してシールすることを特徴とする地震対応人孔保護工法。
積層されたコンクリート側塊の接合部の耐震化を図る地震対応人孔保護工法であって、少なくとも前記コンクリート側塊の破壊よりも弱い力で破断する合成樹脂で成形した可撓シートを基材として、前記積層されたコンクリート側塊の内周に対応した筒状体を形成し、前記筒状体における胴部外周面を接着面とした筒状シールを用意し、まず、前記コンクリート側塊の接合部を、コンクリート側塊の内周側から外周壁面を超えない範囲の所定の位置までの深さで、接合部に沿って周方向に切削して、コンクリート側塊の接合部に内周側に開口する高さ方向所定幅の周溝部を形成し、つぎに、前記周溝部に、少なくとも前記コンクリート側塊の破壊よりも弱い力で剪断するように弾性接着剤を充填してシールし、つぎに、前記筒状シールを、前記積層されたコンクリート側塊の内側に接合部を跨ぐように配置し前記弾性接着剤を用いて接着し固定することを特徴とする地震対応人孔保護工法。
前記筒状シールにおける前記接着面には合成繊維シートが積層されていることを特徴とする請求項２に記載の地震対応人孔保護工法。