JP6033758B2 - インバート及びインバートの施工方法 - Google Patents

Description

本発明は、マンホール底部において汚水を円滑に流すために施工されるインバートと、その施工方法に関するものである。

集水桝、マンホールの底部にはインバートと呼ばれる集水及び排水手段を有している。インバートは、流入口側から流出口側につながる樋状の流路の左右に勾配が設けられており、流入口となる下水道管から流れ込む汚水を上記の勾配により流路に集め、集水桝やマンホールの排水を円滑に行うものであった。

特開平９−３９４６号公報

インバートの施工は、下水道管の流入口と流出口が現場によって異なるケースが多く、このことから現場あわせを要するため、上記の先行技術文献に開示されるようなあらかじめ用意した流路を形成する型枠などが適合しない不都合が生じることから、マンホールの中に人が入り手作業で行われていた。しがしながら、狭いマンホールの中で人がモルタルやセメントを塗り込む左官工事により作業を行うものであったから、施工が容易ではなかった。さらに、インバートの底面は、流路に流れ込むための勾配を形成するものであり、この底面の勾配の形成に際し、基準を満たす精度を確保するには熟練の技術を要することから、技術者の確保が難しく、インバートの施工を後回しにせざるを得ない事例も多い。さらに、インバートの施工は、底面部の左官後の養生期間も必要となるため、作業手間や工程も長期化し、これに伴って施工コストの増大を招くものであった。

本発明は、上記課題を鑑みてなされたものであり、熟練の技術を要さずに施工が容易であり、しかも、短い工期で精度の高い仕上げが可能なインバート及びインバートの施工方法を提供することにある。

本発明のうち請求項１記載の発明は、マンホールの底部に設置してあり、マンホール周壁に設けられた汚水の流入口と流出口をつなぐ流路と、流路に集水するための傾斜した底面を有する底面部を備えるインバートであって、流路は、複数の流路構成部材を連結して形成してあり、流路構成部材は、流路の一部となる樋状をなし、連結部及び被連結部とガイド部を有しており、連結部及び被連結部は、他の流路構成部材を連結するものであり、ガイド部は、流路構成部材の両側部の上端から外周側に向けてそれぞれ斜め上方に延出しており、隣接する一方の流路構成部材の連結部と他方の流路構成部材の被連結部は、流路の流れる方向に凹凸に連結してあるとともに、連結部と被連結部の間には隙間が形成され、連結した各流路構成部材は、連結部と被連結部の間の隙間の範囲内で、流路の流れる方向に伸縮自在であるとともに幅方向に揺動自在であり、底面部は、ガイド部の上端面とほぼ面一となるように底面が傾斜していることを特徴とする。

本発明のうち請求項２記載の発明は、流路構成部材は、一側部と他側部の寸法がほぼ同一であり且つ流路が直線状のものと、一側部と他側部の寸法が相違しており且つ流路が彎曲したものを適宜選択して連結できることを特徴とする。

本発明のうち請求項３記載の発明は、流路構成部材の底部には、幅方向に間隔をあけた少なくとも二つ以上の箇所に脚部を有していることを特徴とする。

本発明のうち請求項４記載の発明は、下水道管の流入口及び流出口と隣接して配置される流路構成部材には、流路構成部材の内周面とほぼ面一にするとともに、下水道管の流入口及び流出口の端縁と隙間なく一致する端部材が取り付けてあることを特徴とする。

本発明のうち請求項５記載の発明は、マンホールの底部に設置されるインバートの施工方法であって、マンホール周壁に設けてある下水道管の流入口と流出口の位置にあわせ、汚水の流路の一部となる樋状をなす流路構成部材を複数連結する工程、複数連結した流路構成部材を伸縮、揺動して方向を調整し、流路を流入口と流出口の間に配置するとともに、マンホールの下地材の上に載置する工程、複数連結した流路構成部材の外周部が埋まるまで底面部形成材料を打設して底面部を形成する工程、連結した流路構成部材における流路の外周両側部からそれぞれ斜め上方に延出したガイド部とほぼ面一となるように底面部形成材料を平滑にならし、底面部の底面を流路の向けて下がる傾斜面とする工程、上記の各工程を経ることを特徴とする。

本発明のうち請求項１及び５記載の発明によれば、あらかじめ設定された角度の異なる複数の流路構成部材を連結することで、流入口と流出口の位置にあわせて流路の角度を自由に設定できるインバートを形成することができる。また、一続きに連結した複数の流路構成部材をマンホール底部に打設した下地材の上に載置し、周囲にモルタル等の底面部形成材料を打設するとともに、流路構成部材のガイド部に合わせてコテ等の冶具でガイド部の上端面とほぼ面一にならすだけで底面部の底面の勾配が高精度で形成できる。これにより、熟練の技術を要さずに容易な作業で施工が完了でき、作業者の練度に頼らないことから、工期を短くして施工コストを抑えることができる。さらに、一方の流路構成部材の連結部と他方の流路構成部材の被連結部との間に隙間があることで、連結した各流路構成部材の連結箇所で微妙に曲げることができる。これにより、流入口と流出口の設計上の位置と現場の位置との誤差がある等の特殊な事例において、流路の方向を僅かに調整することができるので、突発的に位置などに誤差が生じた状況でも現場で容易に対応できる。

本発明のうち請求項２記載の発明によれば、流路構成部材は、流路が直線状のものと流路が彎曲したものを組み合わせて連結することにより、マンホールの汚水の流入口と流出口の位置関係が対向位置にある現場や、また、設計上と現場の状況が僅かに相違する現場に対しても施工が可能となり、本発明のインバートの適用範囲が一層広がることになる。

本発明のうち請求項３記載の発明によれば、脚部を有することで流路構成部材を下地の上に安定して載置できる。さらに、連結した各流路構成部材を水平に載置するときに脚部で安定させられることから、流路の角度調整を行った後にその位置で確実に位置決めできるのでより精度の高いインバートを形成できる。

本発明のうち請求項４記載の発明によれば、下水道管の流入口及び流出口と隣接して配置される流路構成部材に端部材を取り付けることにより、汚水の流路となる下水道管の内周面と流路構成部材の内周面の接続箇所がほぼ面一となる。これにより、流路構成部材は、他の流路構成部材との接続及び下水道管との流路に凹凸のできない隣接配置が可能となり、インバートにおける汚水の流下を円滑に行えるようになる。

本実施によるインバートの（ａ）は全体を示す平面図であり、（ｂ）は、一部を拡大した縦断面図である。 本実施によるインバートを構成する流路が直線状の流路構成部材の（ａ）は、平面図であり、（ｂ）は、縦断面図である。 本実施によるインバートを構成する流路が彎曲した流路構成部材の（ａ）は、平面図であり、（ｂ）は、縦断面図である。 本実施によるインバートの流路構成部材同士の連結の状態を示す平面図である。 本実施によるインバートの端部材であり、（ａ）は、流入口側に取り付けるものの平面図であり、（ｂ）は、流出口側に取り付けるものの平面図であり、（ｃ）は、流入口側のものを流路構成部材に取り付けたときの拡大した縦断面図であり、（ｄ）は、流出口側のものを流路構成部材に取り付けたときの拡大した縦断面図であり、（ｅ）は、流入口側のものを流路構成部材に取り付けたときの縦断面図である。 本実施によるインバートの端部材と流路構成部材の連結の状態を示す平面図であり、（ａ）は、流入口側であり、（ｂ）は、流出口側である。 本実施によるインバートの施工手順を示す平面図である。 本実施によるインバートの施工手順を示す縦断面図である。 本発明の他の実施形態を示す平面図であり、（ａ）は全体図、（ｂ）は、本実施のものに使用する２種類の流路構成部材である。 本発明の他の実施形態を示す平面図である。（ａ）は全体図、（ｂ）は、本実施のものに使用する流路構成部材である。

以下に、図面に基づいて本発明によるインバートの実施形態について説明する。
本実施によるインバートは、図１（ａ）（ｂ）と図２（ａ）（ｂ）及び図３（ａ）（ｂ）のように、外部から下水道管１０が突入するマンホール周壁１３に汚水の流入口１１と流出口１２をそれぞれ有するマンホールの底部に設置されるものである。また、インバートは、流入口１１と流出口１２をつなぐ樋状をなす複数の流路構成部材１，２１と、流路Ｓに向かって傾斜する底面部７とから構成されている。

本実施によるインバートは、複数の流路構成部材１，２１と、流路構成部材１，２１の周囲に形成される底面部７とからなっている。流路構成部材１，２１は、全体が下向きの半円弧状をなしており、流路構成部２と、ガイド部３と、連結部４と、被連結部５と、脚部８とを備えている。また、流路構成部材１，２１は、図２（ａ）（ｂ）に示すような一側部と他側部の寸法がほぼ同一の直線状の流路Ｓを有するもの（符号１のもの）と、図３（ａ）（ｂ）に示すような一側部と他側部の寸法が相違する彎曲した流路Ｓを有するもの（符号２１のもの）がある。そして、上記の流路構成部材１，２１を複数連結して、マンホール周壁１３の流入口１１から流出口１２まで連続するように配置し、さらに、ガイド部３の上端面と略面一となるまでモルタル９を打設し、モルタル（底面部形成材料）９の底面７ａを流路Ｓのある側に向け、下がり勾配となる傾斜した底面部７を形成することによってインバートを構成するものである。

次に、流路構成部材１，２１の各構成部位について説明する。
流路構成部材１，２１を構成する流路構成部２は、図２（ｂ）と図３（ｂ）を参照すれば、厚みの薄い樹脂で成形された樋状をなしている。そして、流路構成部２の半円弧状をなす上部が汚水の流路Ｓの一部を担っている。また、流路構成部２における流路Ｓの流れる方向の両側端部には、それぞれ段部６ａ，６ｂを有しており、一方の段部６ａは、下方側に段差があり、他方の段部６ｂは、上方側に段差がある。これにより、複数の流路構成部材１，２１を連結したときに段部６ａ，６ｂ同士が上下に重なることで、各流路構成部材１，２１を連結したときの水密性が向上する。

ガイド部３は、流路構成部２の両側部の上端から外周側に延出するものであり、後述するが、底面部７の底面７ａの基準となるものである。また、流路構成部２から延出する両ガイド部３，３は、それぞれが流路構成部２の一側部又は他側部の上端から外周側に向けて上方に僅かに傾斜している。

連結部４は、図４（ａ）（ｂ）を参照すれば、本実施のものは凸状をなしており、流路構成部２の段部６ａ，６ｂにおけるガイド部３のある箇所で流路Ｓの流れる方向に向かって突出しており、連結部４の突出する方向の基端側から先端側に向けて次第に狭まるテーパ部４ａを両側部に有している。また、被連結部５は、流路構成部２の先端側に開放する凹状をなしており、連結部４の設けてある側とは他方の側の段部６ａ，６ｂのガイド部３のある箇所に設けてあるとともに、他方の流路構成部材１，２１に設けてある連結部４とは凹凸に連結される。

脚部８は、流路構成部２の底部に設けてあり、流路構成部２の流路Ｓの流れる方向に沿って連続しているとともに、流路構成部２の幅方向に間隔をあけた二ヶ所に配置してある。そして、上記の各構成部位からなる流路構成部材１，２１は、連結部４又は被連結部５を他方の流路構成部材１，２１の連結部４又は被連結部５に連結して連ねることにより、マンホール周壁１３に設けてある流入口１１と流出口１２をつなげる流路Ｓを形成することできる。さらに、上記の流路構成部材１，２１を連結し、マンホール周壁１３の流入口１１と流出口１２を各流路構成部材１，２１の流路Ｓでつなぐように配置することで、インバートの流路Ｓを形成できる。
尚、符号１９は、補助脚部であり、本実施のものでは、流路構成部材１，２１の底部の脚部８の間に間隔をあけて配置してある。この補助脚部１９により、下地材１４に対して流路構成部材１，２１をより安定して載置することができる。

底面部７は、連結した各流路構成部材１，２１の周囲に配置されてマンホールの底部を構成するものである。マンホールの底部に打設してある下地材１４の上に、マンホール周壁１３の流入口１１から流出口１２に流路Ｓがつながるように配置された各流路構成部材１，２１の周囲にモルタル（底面部形成材料）９又は生コンを打設する。さらに、モルタル９をコテ等の冶具でならし、流路構成部材１，２１のガイド部３の上端面とほぼ面一となるように底面７ａを形成している。

また、各流路構成部材１，２１のうち、下水道管１０と隣接するものには、図５（ａ）（ｂ）に示すような端部材２２ａ，２２ｂが取り付けてある。この端部材２２ａ，２２ｂは、図５（ｃ）（ｄ）に示すように、流路構成部材１，２１の下水道管１０に隣接する側の段部６ａ，６ｂに取り付けるものである。端部材２２ａ，２２ｂは、流路Ｓを形成する一部となるため、図５（ｅ）のように、断面形状が流路構成部材１，２１とほぼ同一形状であるとともに、流路構成部材１，２１の段部６ａ，６ｂと一致する形状をなしている。さらに、流路構成部材１，２１と隣接する側の幅方向の両端部には、図６（ａ）（ｂ）に示すように、流路構成部材１，２１の連結部４又は被連結部５と連結することのできる端部側連結部２３又は端部側被連結部２４を有している。また、端部材２２ａ，２２ｂの下水道管１０と隣接する側は、下水道管１０の流入口１１又は流出口１２とほぼ一致するアール部２５を有しており、流路構成部材１，２１を下水道管１０と隙間なく配置することができる。

また、流路構成部材１，２１は、樹脂で成形されていることにより、汚水に含まれる硫化水素の影響や、経年劣化による破損が生じにくくなる。これにより、従来インバート成形の材料として使用されていたモルタル９の欠点であった粗度係数の高さによる硫化水素の影響や流下機能の低下、さらには、早期の経年劣化が解消される。

上記した各流路構成部材１，２１と底面部７とから構成されるインバートは、以下の手順で施工される。
第一の手順として、図７（ａ）と図８（ａ）のように、マンホールの底部に下地材１４となるモルタル９または生コン等を打設する。このとき、マンホール周壁１３に設けてある流入口１１と流出口１２の下端位置までモルタル９又は生コンを打設する。
第二の手順として、図７（ｂ）と図８（ａ）のように、マンホールの底部に打設してある下地材１４の上に、マンホール周壁１３の流入口１１を流路Ｓの始点とし、さらに、流出口１２を流路Ｓの終点とするように連結した各流路構成部材１，２１を載置する。
第三の手順として、図７（ｃ）と図８（ｃ）のように、各流路構成部材１，２１の周囲にモルタル９又は生コンを打設する。このときに、各流路構成部材１，２１のガイド部３の上端面までモルタル９又は生コンを打設するとともに、コテ等の冶具を使用してガイド部３の傾斜に合わせて打設したモルタル９を平滑にならす。これにより、図７（ｄ）と図８（ｄ）のように、流路Ｓの両側において、この流路Ｓに対する汚水の流れ込みを案内する勾配を有する底面７ａを形成する。
以上の工程を経ることにより、マンホールの底部に本実施によるインバートが完成する。

上記のように本実施によるインバートを形成することにより、以下の作用効果を奏する。
本実施によるインバートは、インバートを構成する流路構成部材１，２１が直線状の流路Ｓを有するもの（符号１）、彎曲する流路Ｓを有するもの（符号２１）を適宜組み合わせて連結するものである。これにより、マンホール周壁１３に設けてある流入口１１と流出口１２の位置に合わせ、流入口１１及び流出口１２と近接する最端に連結される流路構成部材１，２１は、それぞれ一直線状の流路Ｓを有するものを選択する。さらに、上記の最端に連結される流路構成部材１，２１間のものは、彎曲した流路Ｓを有する流路構成部材１，２１を順次連結していくことで、様々な角度に彎曲する流路Ｓを形成することができる。さらに、流路構成部材１，２１同士を連結する連結部４と被連結部５は、流路Ｓの流れる方向に凹凸に差し込まれて連結してあるとともに、連結部４にテーパ部４ａが設けてあることで、連結部４と被連結部５の間に隙間が設けられて流路Ｓの方向を微妙に調整することができる。さらに、流路構成部材１，２１同士が互いの段部６ａ，６ｂを重ねて連結してあることで、水密性が確保されて流路構成部材１，２１間の隙間からの汚水の漏れが防がれる。また、下地材１４の上に連結した複数の流路構成部材１，２１を載置し、その周囲にモルタル９を打設することで、インバートの施工工程のうち流路Ｓの確保までを短時間で行える。
さらに、従来インバートの施工で最も難しいとされている底面部７の底面７ａの傾斜を設ける工程についても、流路構成部材１，２１のガイド部３の上端面にあわせ、打設したモルタル９をハケ等の冶具で平滑にならして、ガイド部３の上端面とほぼ面一になるように形成することで容易に形成することができる。したがって、作業者を選ばずに容易に施工できることから、従来のように熟練したインバートの施工技能者を要せず、工期の短縮と施工コストの削減を図ることができる。

図９（ａ）（ｂ）と図１０（ａ）（ｂ）は、本発明のインバートの他の実施形態を示すものである。このうち図９（ａ）は、マンホールの汚水の流入口１１と流出口１２が９０°の位置関係となるものである。このときに本実施の流路構成部材２１は、図９（ｂ）のように、比較的急に彎曲するものと緩やかに彎曲するものの２種類のものを使用し、交互に連結することで流入口１１と流出口１２の間に汚水の流路Ｓを構成することができる。また、流路構成部材２１の選択は、上記の彎曲の度合いのものに限らず、様々なものでも可能である。さらに、図１０（ａ）のものは、流入口１１と流出口１２がマンホール周壁１３の内周側面の対向する位置に設けてあるものである。このときに本実施の流路構成部材１は、図１０（ｂ）のように、流路構成部材１の一側部と他側部の寸法がほぼ同一で流路Ｓが直線状のものを複数連結して使用したものである。また、本実施のものでは、流入口１１と流出口１２の位置関係が対向位置から僅かに逸れる現場に施工することも可能である。このときには、ほぼ直線状の流路Ｓを有する流路構成部材１を複数連結し、流路構成部材１同士を連結する連結部４と被連結部５の隙間を利用して連結箇所を幅方向に曲げることで、微妙に位置を調整することができる。これにより、当初設計のものと相違する現場状況に対応して施工することが可能となる。また、上記のように連結部４と被連結部５の隙間を利用する他、流入口１１と流出口１２のいずれかと隣接する流路構成部材２１のみ僅かに彎曲したものを連結していくことでも対応できる。さらに、流路構成部材１，２１を連結する組み合わせを適宜変更することにより、流入口１１と流出口１２の位置関係がどのように配置されていても、流路構成部材１，２１を細かく変更して対応できる。

本発明のインバートは、特許請求の範囲に記載する範囲内であれば、上記の実施形態に示す各構成部位の形状等に限定されない。流路Ｓは、上記のような半円弧状のものの他、角型のものでもよく、汚水の流れを円滑に行える形状であればよい。流路構成部材１，２１は、本実施形態では樹脂の成形品を使用しているが、アルミやセラミック等の陶器であってもよく、その素材を限定しないが、樹脂の成型品であれば流路構成部材１，２１を軽量にできる。これにより、インバートの施工時の作業負担が軽減されるとともに、現場搬送時も軽量であることから効率的に搬送できる。また、ガイド部３の流路構成部２から延出する長さは、底面部７の底面７ａの傾斜の角度を設定する目安になればよく、特に限定するものではない。さらに、脚部８と補助脚部１９は、上記の実施形態では流路構成部２の底部から延出するものについて記載したが、マンホールの底部に打設した下地材１４の上に流路構成部材１，２１を安定して載置できるものであればよい。上記実施形態のもの以外では、流路構成部２の底部を扁平に形成したものや、流路構成部２の底部における流路Ｓの流れる方向に千鳥状に複数配置してもよい。また、連結部４と被連結部５についても、上記実施形態では連結部４にテーパ部４ａを設けて被連結部５との隙間を利用して流路構成部材１間にクリアランスを形成したものを示したが、連結部４を半円形状の凸部にし、被連結部５を矩形の凹部としても連結部４と被連結部５の間に隙間が形成され、この隙間を利用して流路構成部材１，２１同士の彎曲する角度を調整することができる。

１ 流路構成部材（直線状）
２ 流路構成部
３ ガイド部
４ 連結部
４ａ テーパ部
５ 被連結部
６ａ，６ｂ 段部
７ 底面部
７ａ 底面
８ 脚部
９ モルタル（底面部形成材料）
１０ 下水道管
１１ 流入口
１２ 流出口
１３ マンホール周壁
１４ 下地材
１９ 補助脚部
２１ 流路構成部材（彎曲状）
２２ａ 端部材（流入口側）
２２ｂ 端部材（流出口側）
２３ 端部側連結部
２４ 端部側被連結部
２５ アール部
Ｓ 流路

Claims (5)

1. マンホールの底部に設置してあり、マンホール周壁に設けられた汚水の流入口と流出口をつなぐ流路と、流路に集水するための傾斜した底面を有する底面部を備えるインバートであって、
   流路は、複数の流路構成部材を連結して形成してあり、流路構成部材は、流路の一部となる樋状をなし、連結部及び被連結部とガイド部を有しており、連結部及び被連結部は、他の流路構成部材を連結するものであり、ガイド部は、流路構成部材の両側部の上端から外周側に向けてそれぞれ斜め上方に延出しており、隣接する一方の流路構成部材の連結部と他方の流路構成部材の被連結部は、流路の流れる方向に凹凸に連結してあるとともに、連結部と被連結部の間には隙間が形成され、連結した各流路構成部材は、連結部と被連結部の間の隙間の範囲内で、流路の流れる方向に伸縮自在であるとともに幅方向に揺動自在であり、
   底面部は、ガイド部の上端面とほぼ面一となるように底面が傾斜していることを特徴とするインバート。
2. 流路構成部材は、一側部と他側部の寸法がほぼ同一であり且つ流路が直線状のものと、一側部と他側部の寸法が相違しており且つ流路が彎曲したものを適宜選択して連結できることを特徴とする請求項１記載のインバート。
3. 流路構成部材の下部には、幅方向に間隔をあけた少なくとも二つ以上の箇所に脚部を有していることを特徴とする請求項１又は２記載のインバート。
4. 下水道管の流入口及び流出口と隣接して配置される流路構成部材には、流路構成部材の内周面とほぼ面一にするとともに、下水道管の流入口及び流出口の端縁と隙間なく一致する端部材が取り付けてあることを特徴とする請求項１、２又は３記載のインバート。
5. マンホールの底部に設置されるインバートの施工方法であって、
   マンホール周壁に設けてある下水道管の流入口と流出口の位置にあわせ、汚水の流路の一部となる樋状をなす流路構成部材を複数連結する工程、
   複数連結した流路構成部材を伸縮、揺動して方向を調整し、流路を流入口と流出口の間に配置するとともに、マンホールの下地材の上に載置する工程、
   複数連結した流路構成部材の外周部が埋まるまで底面部形成材料を打設して底面部を形成する工程
   連結した流路構成部材における流路の外周両側部からそれぞれ斜め上方に延出したガイド部とほぼ面一となるように底面部形成材料を平滑にならし、底面部の底面を流路の向けて下がる傾斜面とする工程、
   上記の各工程を経ることを特徴とするインバートの施工方法。
   

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