JP5959869B2

JP5959869B2 - 換気装置付きの仮設マンホール蓋を用いた既設管渠の換気方法

Info

Publication number: JP5959869B2
Application number: JP2012030233A
Authority: JP
Inventors: 宏暢相澤
Original assignee: 株式会社山越
Priority date: 2012-02-15
Filing date: 2012-02-15
Publication date: 2016-08-02
Anticipated expiration: 2032-02-15
Also published as: JP2013167078A

Description

本発明は、マンホールの開口部に装着される換気装置付きの仮設マンホール蓋を用いた既設管渠の換気方法に関するものである。

従来、道路などの地中に管渠（例えば、下水管渠や雨水管渠）が埋設されている。これら既設管渠は、長期間の使用によって老朽化が進むことに加え、重量車両の交通や地震などによる振動が原因で破損や漏水が生じてしまうことがある。この場合、破損や漏水などが生じた既設管渠を補修して更生させる工事が必要となる。

この管渠の更生工法としては、地面を掘削して損傷した既設管渠を撤去した後、新しい管渠を敷設する開削方式の工法や、地面を掘削しないで既設管渠の内周面を補修する非開削方式の工法が知られている。開削方式の工法では、地面の掘削を行うために、道路の交通を遮断しなければならず、工事期間の長期化が問題となる。これに対して、非開削方式の工法では、既設管渠を掘り起こす必要がなく、施工に必要なスペースも少なくて済む。そのため、道路交通への影響を最小限に抑えつつ、既設管渠の損傷箇所を迅速に補修することが可能である。

非開削方式の工法で管渠の補修を行う場合、補修箇所の前後に設けられている２つのマンホール（人孔）を利用して行われている。また、この管渠内には、可燃性ガス、一酸化炭素、硫化水素などのガスが溜まることがある。この状態で管渠内の補修作業を行うと、作業員が酸欠やガス中毒になるおそれがある。このため、マンホールの蓋を開け、マンホール外部に設けた送風機やダクトなどによって空気を送り込むことで、管渠内の換気を行う必要がある。しかしながら、マンホールが道路の交差点などの交通量の多い場所に設けられていると、そのマンホールを開けた状態で作業することができない。このような場合、交差点のマンホールから離れた上流側または下流側のマンホールの蓋を開け、そのマンホールから空気を送風するなどして補修作業を行うようにしている。

一般に、マンホール蓋は、マンホールの開口部を密閉することにより、下水管渠内の下水等から発生する悪臭が外部に漏れるのを防止している。これに対して、本発明者らは、通気性を確保した仮設マンホール蓋を新たに作製し、その仮設マンホールを交差点等のマンホールに配置することで、下水管渠の換気を行う手法を検討している。

特許文献１には、給排気装置付きのマンホール蓋が開示されている。特許文献１における給排気装置は、管渠内の急激な空気圧や水圧の変動に対応して作動し、マンホール蓋の飛散を防止する装置である。また、特許文献２には、脱臭機能を持たせるために吸込口や排気口が設けられたマンホール蓋が提案されている。

特開２０００−２１２９８４号公報特開平１０−２６４９９１号公報

特許文献１のマンホール蓋は、マンホール蓋が飛散するのを防止するために設けられており、空気圧や水圧が変動していない通常使用時には通気性がない。従って、作業時において、特許文献１のようなマンホール蓋を設けても、既設管渠の換気を行うことはできない。また、特許文献２に開示されているマンホール蓋において、吸込口や排気口は脱臭機能を持たせるために設けられたものであり、通気性を十分に確保することはできない。

本発明は上記の課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、換気装置付きの仮設マンホール蓋を用いて既設管渠の換気を確実に行うことができる既設管渠の換気方法を提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明は、地中に埋設された既設管渠に繋がるマンホールにおいて、その開口部を塞ぐマンホール蓋の代わりに、マンホール外側に配置される上面とマンホール内側に配置される下面とを有し、マンホールの開口部を塞ぐように設けられた板状の蓋部と、前記蓋部において前記上面と前記下面とを貫通し、前記マンホール外側と通気可能な通気部と、前記蓋部の下面側において前記通気部の下方となる位置に固定された換気装置とを備えることを特徴とする換気装置付きの仮設マンホール蓋を装着して前記既設管渠の換気を行う方法において、前記マンホールのうちの一方は道路の交差点に設けられた第１のマンホールであり、かつ他方は前記交差点の前記第１のマンホールから離れた場所にある第２のマンホールであり、前記第１のマンホールに装着された前記仮設マンホール蓋を下流側の仮設マンホール蓋と定義し、かつ前記第２のマンホールに装着された前記仮設マンホール蓋を上流側の仮設マンホール蓋と定義し、前記上流側及び下級側の仮設マンホール蓋として、前記蓋部が円板状であり、前記通気部が前記蓋部の中央に設けられたメッシュ状の通気部であり、前記換気装置が、前記通気部の下方においてその通気部の外周を囲うように設けられた円筒状の通気ダクトと、前記通気ダクト内に設けられた送風ファンとを有する送風機であり、前記蓋部が、鋼材を格子状に組んだグレーチングと、前記グレーチングよりも肉薄であってかつ前記グレーチングの外面において中央部側を露出させた状態で外縁部側を覆うように設けられた外枠板とからなり、前記中央部において露出するグレーチングが前記通気部として機能するように構成された第１の形態、前記蓋部が円板状であり、前記通気部が前記蓋部の中央に設けられたメッシュ状の通気部であり、前記換気装置が、前記通気部の下方においてその通気部の外周を囲うように設けられた円筒状の通気ダクトと、前記通気ダクト内に設けられた送風ファンとを有する送風機であり、前記蓋部の下面であって前記通気ダクトよりも外周側となる位置に、前記マンホール内の水位を検出する水位検出センサを設けるとともに、前記水位検出センサにより水位異常が検出されたときにその旨を警告音で通知するように構成された第２の形態、及び、前記蓋部が円板状であり、前記通気部が前記蓋部の中央に設けられたメッシュ状の通気部であり、前記換気装置が、前記通気部の下方においてその通気部の外周を囲うように設けられた円筒状の通気ダクトと、前記通気ダクト内に設けられた送風ファンとを有する送風機であり、前記蓋部の下面であって前記通気ダクトよりも外周側となる位置に、前記マンホール内のガス濃度を検出する濃度検出センサを設けるとともに、前記濃度検出センサによりガス濃度が高濃度となったことが検出されたときに前記送風機の送付能力を高めるように構成された第３の形態のうちから２つを選択して使用し、前記上流側の仮設マンホール蓋における換気装置を駆動して前記第２のマンホール側から前記既設管渠内に外気を送風する一方、前記下流側の仮設マンホール蓋における換気装置を駆動して前記第１のマンホール側から前記既設管渠内の空気を外部に排気することを特徴とする、換気装置付きの仮設マンホール蓋を用いた既設管渠の換気方法をその要旨とする。

本発明によれば、マンホールの開口部を塞ぐように仮設マンホール蓋の蓋部が設けられ、その蓋部には上面及び下面を貫通する通気部が設けられている。そして、通気部の下方に固定された換気装置を駆動することにより、通気部を介して外気をマンホール内に取り込んだり、マンホール内の空気を外部に排気したりすることができる。このような換気装置付きの仮設マンホール蓋をマンホールの開口部に装着することにより、十分な送風量を確保することができるため、既設管渠内の換気を確実に行うことができる。また、この仮設マンホール蓋を用いれば、マンホールの外部に送風機やダクトを設ける必要がないため、道路交通を遮断することなく既設管渠の換気を行うことができる。従って、既設管渠の補修作業中において、既設管渠の換気を継続して行うことができ、作業者の安全を確保することができる。さらに、マンホールの開口部が蓋部によって閉じられるため、歩行者の転倒事故や車両の脱輪事故などを防止することができる。また、本発明によると、既設管渠において上流側に配置される仮設マンホール蓋からマンホール内に外気が取り込まれ、既設管渠内部を通過した空気が下流側に配置された仮設マンホール蓋からマンホール外に排気される。このようにすると、マンホール外部の新鮮な空気を既設管渠内に効率よく取り込むことができるため、既設管渠内において作業者が安心して作業することができる。

本発明によると、蓋部は円板状であるためマンホール内に脱落するといった問題を回避することができる。また、メッシュ状の通気部が蓋部の中央に設けられるため、蓋部の強度を確保しつつ通気性を十分に確保することができる。

また、本発明によると、通気部の下方に設けた通気ダクト内の送風ファンを駆動することにより、通気部を介してマンホール内の換気を効率よく確実に行うことができる。

また、本発明によると、蓋部の中央部において露出するグレーチングを通気部として機能させているので、蓋部の軽量化を図りつつ通気性を十分に確保することができる。また、グレーチングの外面に外枠板を設けることで、蓋部の強度を十分に確保することができる。さらに、通気部を介してマンホール内部に外気を取り込む場合、通気部の周囲に設けられた外枠板がゴミ除けとして機能し、マンホール内へのゴミの侵入を抑制することができる。

以上詳述したように、本発明によると、既設管渠の換気を確実に行うことができる既設管渠の換気方法を提供することができる。

一実施の形態の仮設マンホール蓋を示す平面図。一実施の形態の仮設マンホール蓋を示す断面図。仮設マンホール蓋の設置場所を示す平面図。仮設マンホール蓋を用いた下水管渠の換気方法を示す断面図。別の実施の形態の仮設マンホール蓋を示す断面図。

以下、本発明を具体化した一実施の形態を図面に基づき詳細に説明する。

図１及び図２に示されるように、本実施の形態の仮設マンホール蓋１は、上面２ａと下面２ｂとを有する円板状の蓋部２と、蓋部２の中央に設けられた通気部３と、通気部３の下方となる位置に固定された送風機４（換気装置）とを備えている。

仮設マンホール蓋１の蓋部２は、その上面２ａがマンホール６の外側に配置された状態でマンホール６の開口部７を塞ぐように設けられている。蓋部２は、自動車荷重でＴ−２５以上の強度を有しており、車両等の通行に十分耐えうる構造となっている。具体的には、本実施の形態における蓋部２は、鉄製の鋼材を格子状に組んだグレーチング１１と、グレーチング１１の外面（上面２ａ）において中央部側を露出させた状態で外縁部側を覆うように設けられた外枠板１２とからなる。蓋部２は、直径が６２０ｍｍであり、厚さが４５ｍｍである。また、グレーチング１１及び外枠板１２は赤色の塗料で塗装されている。

グレーチング１１には、蓋部２の上面２ａ及び下面２ｂを貫通するメッシュ状の貫通穴１１ａが設けられている。外枠板１２にはその中央部に円形穴１２ａが形成されており、円形穴１２ａを介して露出するグレーチング１１の各貫通穴１１ａが通気部３として機能する。蓋部２の上面２ａにおいて、通気部３を挟んで対向する位置に、一対の取っ手１３が設けられている。取っ手１３は、通常上面２ａと同じ高さとなるよう内側に収納されており、仮設マンホール蓋１を持ち上げる際には、把持し易いように上方に引き出されて使用される。

また、蓋部２には、電源ケーブル１５を挿通させるための挿通穴１６が設けられている。さらに、挿通穴１６の内面にはゴムなどのクッション材１７が設けられており、電源ケーブル１５の磨耗などによる損傷を防止するように構成されている。電源ケーブル１５は送風機４に接続されており、電源ケーブル１５を介して供給される電源によって送風機４が駆動される。

送風機４は、円筒状の通気ダクト２１と送風ファン２２とを備えている。通気ダクト２１は、直径及び長さが３４０ｍｍのサイズであり、通気部３の下方においてその通気部３の外周を囲うように設けられている。また、送風ファン２２は、通気ダクト２１内に設けられている。

本実施の形態の送風機４は、蓋部２に対して着脱可能に設けられている。より詳しくは、通気ダクト２１の両端部に固定部材２３が設けられており、いずれか一方の端部に設けられた固定部材２３を介して蓋部２に装着される。また、送風機４の向きを上下方向に反転させた場合でも、他端側の固定部材２３を介して送風機４を蓋部２に装着することが可能となっている。このように、本実施の形態の送風機４は、送風方向をマンホール内側に向かう方向とマンホール外側に向かう方向とで切り換え可能に設けられている。

本実施の形態の仮設マンホール蓋１は、地中に埋設された既設管渠（例えば下水管渠）の補修作業をする際に、その下水管渠に繋がるマンホール６の開口部７を塞ぐマンホール蓋の代わりに装着される。具体的には、例えば、交通量の多い道路３１の交差点３２にマンホール６が設けられている場合、その開口部７に仮設マンホール蓋１が装着される（図３参照）。この場合、交差点３２近傍の空きスペースに発電機３３が設置される。そして、仮設マンホール蓋１から延びる送風機４の電源ケーブル１５が発電機３３に接続される。電源ケーブル１５は、交差点３２の道路３１上に沿って配置されるとともに、電源ケーブル１５を覆うように保護マット３４が敷かれている。

次に、本実施の形態の仮設マンホール蓋１を用いた下水管渠の換気方法の具体例について説明する。

図４に示されるように、まず、下水管渠４０の補修箇所の上流側及び下流側に設けられているマンホール６の蓋を開ける。そして、上流側のマンホール６の開口部７には、送風方向がマンホール内側に向かう方向となるよう送風機４が固定された送風用の仮設マンホール蓋１を装着する。一方、下流側のマンホール６の開口部７には、送風方向がマンホール外側に向かう方向となるよう送風機４が固定された排気用の仮設マンホール蓋１を装着する。その後、各仮設マンホール蓋１において送風機４に接続されている電源ケーブル１５を発電機３３に接続する。さらに、道路３１上に配置された電源ケーブル１５上に保護マット３４を敷く。

このように、仮設マンホール蓋１をマンホール６に装着した後、発電機３３を稼動させて電源を供給することで送風機４を駆動する。このとき、下水管渠４０において、上流側に配置される仮設マンホール蓋１からマンホール内に外気が取り込まれる。そして、下水管渠４０の内部を通過した空気が下流側に配置された仮設マンホール蓋１からマンホール外に排気され、下水管渠４０内の換気が行われる。

従って、本実施の形態によれば以下の効果を得ることができる。

（１）本実施の形態の仮設マンホール蓋１では、蓋部２において上面２ａ及び下面２ｂを貫通する通気部３が設けられており、その通気部３の下方に送風機４が設けられている。この仮設マンホール蓋１をマンホール６の開口部７に装着して送風機４を駆動することにより、通気部３を介して外気をマンホール６内に取り込んだり、マンホール６内の空気を外部に排気したりすることができる。この結果、下水管渠４０の換気を確実に行うことができる。また、マンホール６の外部に送風機４やダクトを設ける必要がないため、道路交通を遮断することなく下水管渠４０の換気を行うことができる。従って、下水管渠４０の換気を継続して行うことができ、下水管渠４０の補修作業等を作業者が安心して行うことができる。さらに、マンホール６の開口部７が蓋部２によって閉じられるため、歩行者の転倒事故や車両の脱輪事故などを防止することができる。

（２）本実施の形態の仮設マンホール蓋１は、蓋部２が円板状であるためマンホール６内に脱落するといった問題を回避することができる。また、仮設マンホール蓋１では、蓋部２の中央部において露出するグレーチング１１を通気部３として機能させている。このグレーチング１１には、メッシュ状の貫通穴１１ａが複数設けられているため、蓋部２における軽量化を図りつつ通気性を十分に確保することができる。また、グレーチング１１の外面に外枠板１２を設けることで、蓋部２の強度を十分に確保することができる。さらに、通気部３を介してマンホール６内に外気を取り込む場合、通気部３の周囲に設けられた外枠板１２がゴミ除けとして機能し、マンホール６内へのゴミの侵入を抑制することができる。

（３）本実施の形態では、下水管渠４０における上流側及び下流側のマンホール６にそれぞれ換気装置付きの仮設マンホール蓋１が装着される。そして、下水管渠４０における上流側に配置される仮設マンホール蓋１からマンホール６内に外気が取り込まれ、下水管渠４０の内部を通過した空気が下流側に配置された仮設マンホール蓋１からマンホール外に排気される。このようにすると、マンホール６の外部の新鮮な空気を下水管渠４０内に効率よく確実に取り込むことができるため、下水管渠４０の補修作業等を作業者が安心して行うことができる。

（４）本実施の形態の仮設マンホール蓋１では、蓋部２を構成するグレーチング１１及び外枠板１２が赤色の塗料で塗装されている。この場合、仮設マンホール蓋１を外観（蓋部２の色）で容易に判別することができる。この結果、補修作業等の終了後に、仮設マンホール蓋１を回収して正規のマンホール蓋に交換するといった作業を迅速に行うことができる。

（５）本実施の形態の仮設マンホール蓋１では、蓋部２の上面２ａにおいて通気部３を挟んで対向する位置に、一対の取っ手１３が設けられているので、取っ手１３を利用して仮設マンホール蓋１を容易に持ち運びすることができる。

なお、本発明の実施の形態は以下のように変更してもよい。

・上記実施の形態では、下水管渠４０の上流側に送風用の仮設マンホール蓋１を設置し、下流側に排気用の仮設マンホール蓋１を設置するものであったが、これに限定されるものではない。例えば、下水管渠４０の上流側のマンホール６のみに送風用の仮設マンホール蓋１を設置し、下流側のマンホール６には仮設マンホール蓋１を設置せずに開放状態としてもよい。なおこの場合、開放状態としたマンホール６から、作業者の出入りや作業器具の搬入などを行うとともに、下水管渠４０の空気を排出する。このようにしても、下水管渠４０の換気を行うことができる。

・図５に示されるように、仮設マンホール蓋１Ａ，１Ｂにおける蓋部２の下面２ｂ側に、マンホール６内の水位を検出する水位検出センサ４２やガス濃度を検出する濃度検出センサ４３を設けてもよい。なお、図５に示す具体例では、上流側の仮設マンホール蓋１Ａに設けられた水位検出センサ４２によってマンホール６（下水管渠４０）内を流れる下水Ｗ１の水位が検出される。また、下流側の仮設マンホール蓋１Ｂに設けられた濃度検出センサ４３によってマンホール６内のガス濃度が検出される。このようにすると、雨等が降り下水Ｗ１の水位が上がったことを上流側の水位検出センサ４２で検出することができる。そして、水位異常となった旨を警告音等で通知することにより、作業者が作業を中断して下水管渠４０内から外部に迅速に脱出することができる。また、ガス濃度が高濃度となったことを下流側の濃度検出センサ４３で検出した場合、送風機４の送風能力を高めて下水管渠４０の換気を確実に行うことができる。

・上記実施の形態では、マンホール６の外側の道路上に電源ケーブル１５を配置していたが、下水管渠４０内に電源ケーブル１５を配置して電源供給を行うように構成してもよい。また、仮設マンホール蓋１において送風機４（通気ダクト２１）の外面等にバッテリーを配置し、そのバッテリーから電源供給を行って送風ファン２２を駆動してもよい。

・上記実施の形態では、仮設マンホール蓋１の蓋部２に対して送風機４を着脱可能に設けていたが、溶接等によって着脱不能に送風機４を固定してもよい。なおこの場合、仮設マンホール蓋１における送風機４の送風方向は一定方向となる。このため、マンホール内側に外気を送風する送風用の仮設マンホール蓋１とマンホール外側に空気を排気する排気用の仮設マンホール蓋１とを別途用意する。

・上記実施の形態において、一定方向に送風する送風機４を用いたが、送風ファン２２が正逆方向に回転可能であり送風方向の切り換え機能を有する送風機を用いてもよい。具体的には、例えば、送風機４の通風方向をマンホール内側に向かう方向とマンホール外側に向かう方向とで切り換える切り換えスイッチを設け、そのスイッチによって送風方向を切り換えるように構成する。さらに、無線通信などの通信手段によって、スイッチを切り換えて送風方向を変更するよう構成してもよい。

次に、特許請求の範囲に記載された技術的思想のほかに、前述した実施の形態によって把握される技術的思想を以下に列挙する。

（１）手段１乃至４のいずれかにおいて、前記蓋部の下面側に、前記マンホール内の水位を検出するセンサまたはガス濃度を検出するセンサが設けられていることを特徴とする換気装置付きの仮設マンホール蓋。

（２）手段１乃至４のいずれかにおいて、前記蓋部には、前記換気装置を駆動するための電源ケーブルを挿通させる挿通孔や挿通用切欠部などの挿通部が設けられていることを特徴とする換気装置付きの仮設マンホール蓋。

（３）手段１乃至４のいずれかにおいて、前記蓋部は鉄製の蓋部であり、有色の塗料で塗装されていることを特徴とする換気装置付きの仮設マンホール蓋。

（４）手段１乃至４のいずれかにおいて、前記蓋部の上面において前記通気部を挟んで対向する位置に、一対の取っ手が設けられていることを特徴とする換気装置付きの仮設マンホール蓋。

（５）手段１乃至４のいずれかにおいて、前記換気装置は、送風方向を前記マンホール内側に向かう方向と前記マンホール外側に向かう方向とで切り換え可能に設けられることを特徴とする換気装置付きの仮設マンホール蓋。

（６）手段１乃至４のいずれかにおいて、前記換気装置の外壁面に装着され、前記換気装置を駆動するためのバッテリーを備えることを特徴とする換気装置付きの仮設マンホール蓋。

１，１Ａ，１Ｂ…換気装置付きの仮設マンホール蓋
２…蓋部
２ａ…蓋部の上面
２ｂ…蓋部の下面
３…通気部
４…換気装置としての送風機
６…マンホール
７…開口部
１１…グレーチング
１２…外枠板
２１…通気ダクト
２２…送風ファン
４０…既設管渠としての下水管渠

Claims

地中に埋設された既設管渠に繋がるマンホールにおいて、その開口部を塞ぐマンホール蓋の代わりに、マンホール外側に配置される上面とマンホール内側に配置される下面とを有し、マンホールの開口部を塞ぐように設けられた板状の蓋部と、前記蓋部において前記上面と前記下面とを貫通し、前記マンホール外側と通気可能な通気部と、前記蓋部の下面側において前記通気部の下方となる位置に固定された換気装置とを備えることを特徴とする換気装置付きの仮設マンホール蓋を装着して前記既設管渠の換気を行う方法において、
前記マンホールのうちの一方は道路の交差点に設けられた第１のマンホールであり、かつ他方は前記交差点の前記第１のマンホールから離れた場所にある第２のマンホールであり、前記第１のマンホールに装着された前記仮設マンホール蓋を下流側の仮設マンホール蓋と定義し、かつ前記第２のマンホールに装着された前記仮設マンホール蓋を上流側の仮設マンホール蓋と定義し、
前記上流側及び下級側の仮設マンホール蓋として、
前記蓋部が円板状であり、前記通気部が前記蓋部の中央に設けられたメッシュ状の通気部であり、前記換気装置が、前記通気部の下方においてその通気部の外周を囲うように設けられた円筒状の通気ダクトと、前記通気ダクト内に設けられた送風ファンとを有する送風機であり、前記蓋部が、鋼材を格子状に組んだグレーチングと、前記グレーチングよりも肉薄であってかつ前記グレーチングの外面において中央部側を露出させた状態で外縁部側を覆うように設けられた外枠板とからなり、前記中央部において露出するグレーチングが前記通気部として機能するように構成された第１の形態、
前記蓋部が円板状であり、前記通気部が前記蓋部の中央に設けられたメッシュ状の通気部であり、前記換気装置が、前記通気部の下方においてその通気部の外周を囲うように設けられた円筒状の通気ダクトと、前記通気ダクト内に設けられた送風ファンとを有する送風機であり、前記蓋部の下面であって前記通気ダクトよりも外周側となる位置に、前記マンホール内の水位を検出する水位検出センサを設けるとともに、前記水位検出センサにより水位異常が検出されたときにその旨を警告音で通知するように構成された第２の形態、及び、
前記蓋部が円板状であり、前記通気部が前記蓋部の中央に設けられたメッシュ状の通気部であり、前記換気装置が、前記通気部の下方においてその通気部の外周を囲うように設けられた円筒状の通気ダクトと、前記通気ダクト内に設けられた送風ファンとを有する送風機であり、前記蓋部の下面であって前記通気ダクトよりも外周側となる位置に、前記マンホール内のガス濃度を検出する濃度検出センサを設けるとともに、前記濃度検出センサによりガス濃度が高濃度となったことが検出されたときに前記送風機の送付能力を高めるように構成された第３の形態
のうちから２つを選択して使用し、
前記上流側の仮設マンホール蓋における換気装置を駆動して前記第２のマンホール側から前記既設管渠内に外気を送風する一方、前記下流側の仮設マンホール蓋における換気装置を駆動して前記第１のマンホール側から前記既設管渠内の空気を外部に排気する
ことを特徴とする、換気装置付きの仮設マンホール蓋を用いた既設管渠の換気方法。